KR102473780B1

KR102473780B1 - 농축된 저점도 람노리피드 조성물

Info

Publication number: KR102473780B1
Application number: KR1020227005811A
Authority: KR
Inventors: 마르틴 쉴링; 요헨 클라이넨; 요제프 로렌츠; 한스 헤닝 벵크
Original assignee: 에보닉 오퍼레이션스 게엠베하
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2022-12-02
Also published as: EP3221326B1; EP3023431A1; KR20170087877A; BR112017009374A2; PL3023431T3; BR112017009374B1; US10604722B2; JP2018500293A; CN107001403B; EP3221326A1; PL3221326T3; EP3023431B1; JP7055018B2; KR20220031727A; CN107001403A; WO2016078947A1; KR102368119B1; US20170335238A1; CN113024618A

Abstract

본 발명은 농축된 람노리피드 조성물 및 이들의 합성 방법에 관한 것이다.

Description

농축된 저점도 람노리피드 조성물 {CONCENTRATED LOW-VISCOSITY RHAMNOLIPID COMPOSITIONS}

본 발명은 농축된 람노리피드 조성물 및 또한 이들의 제조 방법을 제공한다.

람노리피드는 특정 미생물의 표면-활성 글리코리피드 및 대사 산물이다. 이들은 강한 거품 형성과 같은 특정 계면활성제 특성을 가지며, 예를 들어, 다양한 기술 적용에서 관심의 대상이다. 람노리피드는 야생 균주 및 유전자 조작 미생물 모두를 사용하여 제조될 수 있다. 람노리피드의 발효 및 워크업에 의한 제조 방법은 선행 기술, 예를 들어, US20130130319 에 상세히 기재되어 있다.

화장 제형 (예를 들어 샴푸, 손 세정제), 가정용 세정제 및 또한 식기세척 조성물에 포함되어 있는 계면활성제는 이러한 제품의 생산자에서 파이프라인 시스템 및 펌프를 통한 처리를 보장하기 위해 보통의 처리 온도에서 액체 형태로 존재해야 한다. 이 경우 점도는 간단하고 신뢰할 만한 운반을 보장하기 위해 낮아야 한다. 동시에, 그럼에도 불구하고 낮은 물 함량을 갖는 환경 친화적인 제형의 제조를 가능하게 하는 가장 높은 가능한 계면활성제 농도가 바람직하다. 동시에, 제형화된 최종 제품, 예컨대 샴푸, 손 세정제 및 세제가, 예를 들어, 사용자에 의해 보다 양호하게 취급될 수 있도록 충분한 점도를 가져야 하기 때문에 물에 의한 희석 시 점도의 감소는 가능한 낮게 유지되어야 한다.

이러한 요건에 상응하는 람노리피드-함유 조성물이 문헌으로부터 공지되지 않았다.

문헌으로부터 공지되어 있고 시판되는 제품 형태는 거의 순수한 형태로 각종 방법을 통해 단리된 (예를 들어 건조에 의한 용매의 제거) 고체, 낮은 및 중간 수성 농도 (예를 들어 25 중량% 이하) 로 시판되는 순수한 제품 또는 주요 성분(들)이 식물성 오일 또는 발효 유래 식물성 오일의 분해 생성물인 액체 제품이다. 따라서, 이들은 오일 상의 람노리피드 용액이며, 상응하는 제품은 이들이 오로지 매우 적게 발포하며 따라서 실제 계면활성제 적용에 흥미롭지 못하다는 중대한 단점을 갖는다.

고농축된 제품 형태가 또한 DE4237334A1 로부터 공지되어 있으며, 이는 람노리피드를 정제 및 농축하기 위한 특히 간단한 방법에 의해 수득될 수 있다. 이 경우, RL 은 pH = 3 으로 산성화시킴으로써 발효 브로쓰로부터 침전되며, 상응하는 RL 고체는 원심분리에 의해 농축될 수 있다. 이 경우, 30 내지 40 중량% 의 높은 람노리피드 고체 함량 및 매우 높은 점도를 갖는 고체 현탁액 또는 페이스트가 수득된다.

[Abdel-Mawgoud et al. in Appl Biochem Biotechnol. 2009 May;157(2):329-45] 는 유사한 방법을 기재하고 있다.

이렇게 수득된 고체 분산액은 예를 들어, 샴푸 및 가정용 세정제용 제형의 제조에서 큰 산업 규모로 추가 가공에 부적합한데, 이들의 높은 점도 및 이들의 불균질성으로 인해 전형적으로 사용되는 펌프로 운반하기에 적합하지 않기 때문이다.

DE102012221519A1 은 우수한 발포 특성을 갖는 람노리피드를 수득하기 위한 방법을 기재하며, 여기서 7 의 pH 및 약 50 중량% 의 농도를 갖는 수성 람노리피드 용액이 수득된다. 이 제품 형태의 단점은 바라지 않는, 희석 시 점도의 매우 급격한 감소이다. 추가 단점은 중성 상태에서의 감소된 미생물학적 안정성이다.

본 발명의 목적은 고농축 및 저점도 람노리피드를 포함하는 조성물을 제공하는 것이었다. 이들은 또한 가장 낮은 가능한 이온 강도를 가져야 하며 물에 의한 희석은 점도의 가장 낮은 가능한 변화를 야기해야 한다.

놀랍게도, 특히 고농축이며 동시에 저점도의 람노리피드를 포함하는 조성물이 고농축 및 고점도, 산성 람노리피드 고체 현탁액/페이스트의 부분 중화에 의해 수득될 수 있음이 밝혀졌다. 놀랍게도, 이러한 조성물은 완전히 중화된 조성물보다 물에 의한 희석 시 점도의 보다 낮은 감소를 나타낸다. 무기 및 유기 염기가 중화에 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 고농도의 람노리피드를 포함하는 수성 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한 고농도의 람노리피드를 포함하는 수성 조성물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 이점은 람노리피드를 포함하는 조성물의 이온 강도가 낮게 유지될 수 있다는 것이다. 결과적으로, 최종 제형의 pH 및 염 함량의 후속 조정에서의 적절한 유연성은 제조자에게 맡겨진다.

본 발명의 추가 이점은 조성물이 증가된 미생물학적 안정성을 갖는다는 것이다.

본 발명의 또 다른 이점은 조성물이 쉽게 희석될 수 있다는 것이다.

본 발명의 추가 이점은 조성물이 다른 계면활성제와 완전히 혼합될 수 있다는 것이다.

본 발명의 또 다른 이점은 조성물이 농축된 계면활성제 최종 제형 ("농축물") 의 제형화를 가능하게 한다는 것이다.

본 발명의 추가 이점은 조성물이 이들의 고농도 때문에 감소된 발포 경향을 가지며 따라서 수송 및 운반이 단순해진다는 것이다.

본 발명의 또 다른 이점은 조성물이 예를 들어 오일과 같은 소수성 성분의 단순한 혼입을 허용한다는 것이다.

본 발명의 추가 이점은 조성물이 높은 저장 안정성을 갖는다는 것이다.

본 발명의 또 다른 이점은 조성물이 물에 의한 희석 시 점도의 극단적인 급상승을 거치지 않는다는 것이다.

본 발명의 추가 이점은 조성물이 이들의 제조 및 수송 동안 파이프라인의 보다 낮은 오염 또한 보다 단순한 세척을 야기한다는 것이다.

본 발명의 또 다른 이점은 조성물의 수송이 수송에 대해 보다 낮은 에너지 요건을 필요로 한다는 것이다.

하기를 포함하는 조성물이 청구된다:

30 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 35 중량% 내지 60 중량%, 특히 바람직하게는 40 중량% 내지 50 중량%, 의 적어도 하나의 람노리피드 및

30 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 40 중량% 내지 65 중량%, 특히 바람직하게는 50 중량% 내지 60 중량%, 의 물,

여기서 중량% 는 전체 조성물에 대한 것이고, 조성물은 25 ℃ 에서의 조성물의 pH 가 5.5 내지 <7.0, 바람직하게는 5.6 내지 6.2, 특히 바람직하게는 5.6 내지 6.0 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 맥락에서 용어 "람노리피드" 는 양성자화 형태 및 또한 특히 이들의 염을 포함하는 람노리피드이다.

본 발명의 맥락에서 용어 "람노리피드" 는 특히 일반 화학식 (I) 의 화합물 및 이들의 염의 혼합물을 의미하는 것으로 이해된다:

[식 중,

m = 2, 1 또는 0,

n = 1 또는 0,

R¹ 및 R² = 서로 독립적으로, 동일하거나 상이하며, 탄소수 2 내지 24, 바람직하게는 5 내지 13 의 유기 잔기, 특히 임의로 분지형, 임의로 치환된, 특히 하이드록시-치환된, 임의로 불포화, 특히 임의로 모노-, 비- 또는 트리-불포화 알킬 잔기, 바람직하게는 펜테닐, 헵테닐, 노네닐, 운데세닐 및 트리운데세닐 및 (CH₂)_o-CH₃ (식 중, o = 1 내지 23, 바람직하게는 4 내지 12) 로 이루어진 군으로부터 선택되는 것들].

n = 1 인 경우, 2 개의 람노스 단위 사이의 글리코시드 결합은 바람직하게는 α-배치이다. 지방산의 광학 활성 탄소 원자는 바람직하게는 R-거울상이성질체 (예를 들어, (R)-3-{(R)-3-[2-O-(α-L-람노피라노실)-α-L-람노피라노실]옥시데카노일}옥시데카노에이트) 로서 존재한다.

본 발명의 맥락에서 용어 "디-람노리피드" 는 n = 1 인, 일반 화학식 (I) 의 화합물 또는 이들의 염을 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명의 맥락에서 용어 "모노-람노리피드" 는 n = 0 인, 일반 화학식 (I) 의 화합물 또는 이들의 염을 의미하는 것으로 이해된다.

별개의 람노리피드는 하기 명명법에 따라 축약된다:

"디RL-CXCY" 는 잔기 R¹ 및 R² 중 하나 = (CH₂)_o-CH₃ (식 중, o = X-4) 이고, 나머지 잔기 R¹ 또는 R² = (CH₂)_o-CH₃ (식 중, o = Y-4) 인 일반 화학식 (I) 의 디-람노리피드를 의미하는 것으로 이해된다.

"모노RL-CXCY" 는 잔기 R¹ 및 R² 중 하나 = (CH₂)_o-CH₃ (식 중, o = X-4) 이고, 나머지 잔기 R¹ 또는 R² = (CH₂)_o-CH₃ (식 중, o = Y-4) 인 일반 화학식 (I) 의 모노-람노리피드를 의미하는 것으로 이해된다.

따라서, 사용되는 명명법은 "CXCY" 및 "CYCX" 를 구별하지 않는다.

m=0 인 람노리피드의 경우, 모노RL-CX 또는 디RL-CX 가 그에 따라 사용된다.

상기 언급한 지수 X 및/또는 Y 중 하나에 ":Z" 가 제공되는 경우, 이는 각각의 잔기 R¹ 및/또는 R² 가 Z 이중 결합을 갖는 X-3 또는 Y-3 탄소 원자를 갖는 비분지형, 비치환 탄화수소 잔기와 같다는 것을 의미한다.

본 발명과 관련하여 "pH" 는 ISO 4319 (1977) 에 따라서 보정된 pH 전극을 사용하여 5 분 동안 교반 후 25 ℃ 에서 관련 조성물에 대해 측정된 값으로 정의된다.

달리 명시되지 않는 한, 모든 백분율 (%) 은 중량 백분율이다.

본 발명의 맥락에서 람노리피드의 함량을 측정하기 위해, 오직 람노리피드 음이온, 즉 "하나의 수소가 적은 일반 화학식 (I)" 의 질량이 고려된다.

본 발명의 맥락에서 람노리피드의 함량을 측정하기 위해, 모든 람노리피드가 산성화에 의해 양성자화 형태 (일반 화학식 (I) 참조) 로 전환되고 HPLC 에 의해 정량화된다.

본 발명에 따른 제형에 존재하는 람노리피드는 주어진 pH 로 인해 적어도 부분적으로 염으로 존재한다.

본 발명에 따른 바람직한 조성물에서, 존재하는 람노리피드 염의 양이온은 Li⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Al³⁺, NH₄ ⁺, 1차 암모늄 이온, 2차 암모늄 이온, 3차 암모늄 이온 및 4차 암모늄 이온를 포함하고, 바람직하게는 이로 이루어진 군으로부터 선택된다.

적합한 암모늄 이온의 예시적인 대표는 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라프로필암모늄, 테트라부틸암모늄 및 [(2-하이드록시에틸)트리메틸암모늄] (콜린) 및 또한 2-아미노에탄올 (에탄올아민, MEA), 디에탄올아민 (DEA), 2,2',2"-니트릴로트리에탄올 (트리에탄올아민, TEA), 1-아미노프로판-2-올 (모노이소프로판올아민), 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 1,4-디에틸렌디아민 (피페라진), 아미노에틸피페라진 및 아미노에틸에탄올아민의 양이온이다.

상기 언급한 양이온의 혼합물이 또한 본 발명에 따라서 존재하는 람노리피드 염의 양이온으로 존재할 수 있다.

특히 바람직한 양이온은 Na⁺, K⁺, NH₄ ⁺ 및 트리에탄올암모늄 양이온을 포함하고, 바람직하게는 이로 이루어진 군으로부터 선택된다.

상기 언급한 양이온의 총량은 바람직하게는 H⁺ 및 H₃O⁺ 를 제외하고 조성물에 존재하는 모든 양이온의 70 중량% 내지 99 중량%, 특히 바람직하게는 80 중량% 내지 90 중량% 를 차지한다.

본 발명에 따른 바람직한 조성물은 50 중량% 내지 99 중량%, 바람직하게는 70 중량% 내지 95 중량%, 특히 바람직하게는 85 중량% 내지 90 중량%, 의 람노리피드 음이온을 포함하며, 여기서 중량% 는 조성물에 존재하는 OH^- 를 제외한 모든 음이온에 대한 것이다.

본 발명에 따른 특히 바람직한 조성물에서, 전체 건조 질량은 40 중량% 내지 98 중량%, 바람직하게는 50 중량% 내지 95 중량%, 특히 바람직하게는 60 중량% 내지 90 중량%, 의 람노리피드를 포함하며, 여기서 중량% 는 전체 건조 질량에 대한 것이다.

본 발명의 맥락에서 용어 "전체 건조 질량" 은 25 ℃ 및 1 bar 에서 액체인 성분을 본 발명에 따른 조성물에서 제거한 후에 (물 이외에 자연적으로) 남아있는 본 발명에 따른 조성물의 일부를 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명에 따른 바림직한 조성물에서, 적어도 60 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 95 중량% 의 람노리피드가 용해된 형태로 존재하며, 여기서 중량% 는 람노리피드의 총량에 대한 것이다.

이는 0.2 μm 시린지 필터를 통한 여과 전후의 전체 람노리피드의 HPLC 분석에 의해 측정되며, 여기서 용리액 중 람노리피드의 양은 용해된 람노리피드의 양에 상응한다.

본 발명에 따르면, 조성물이 51 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게는 70 중량% 내지 90 중량%, 특히 바람직하게는 75 중량% 내지 85 중량%, 의 디RL-C10C10 을 포함하는 것이 바람직하며, 여기서 중량% 는 존재하는 모든 람노리피드의 총합에 대한 것이다.

본 발명에 따르면, 조성물이 0.5 중량% 내지 9 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 3 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2 중량%, 의 모노RL-C10C10 을 포함하는 것이 바람직하며, 여기서 중량% 는 존재하는 모든 람노리피드의 총합에 대한 것이다.

본 발명에 따른 바람직한 조성물은 존재하는 모든 디-람노리피드 대 존재하는 모든 모노-람노리피드의 중량비가 51:49 초과, 특히 91:9 초과, 바람직하게는 97:3 초과, 특히 바람직하게는 98:2 초과인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 조성물이 0.5 내지 25 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 15 중량%, 특히 바람직하게는 7 중량% 내지 12 중량%, 의 디RL-C10C12 를 포함하는 것이 바람직하며, 여기서 중량% 는 존재하는 모든 람노리피드의 총합에 대한 것이다.

본 발명에 따르면, 조성물이 0.1 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 3 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2 중량%, 의 모노RL-C10C12 및/또는, 바람직하게는 및, 0.1 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 3 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2 중량%, 의 모노RL-C10C12:1 를 포함하는 것이 바람직하며, 여기서 중량% 는 존재하는 모든 람노리피드의 총합에 대한 것이다.

본 발명에 따른 특히 바람직한 조성물은 하기를 포함하는 것을 특징으로 한다:

0.5 중량% 내지 15 중량%, 바람직하게는 3 중량% 내지 12 중량%, 특히 바람직하게는 5 중량% 내지 10 중량%, 의 디RL-C10C12:1,

0.5 내지 25 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 15 중량%, 특히 바람직하게는 7 중량% 내지 12 중량%, 의 디RL-C10C12,

0.1 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 3 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2 중량%, 의 모노RL-C10C12 및

0.1 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 3 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2 중량%, 의 모노RL-C10C12:1,

여기서 중량% 는 존재하는 모든 람노리피드의 총합에 대한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 조성물이 화학식 모노RL-CX 또는 디RL-CX 의 람노리피드의 소량만을 포함하는 경우가 바람직하다. 특히, 본 발명에 따른 조성물 바람직하게는 하기를 포함한다:

0 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 3 중량%, 특히 바람직하게는 0 중량% 내지 1 중량%, 의 디RLC10, 여기서 중량% 는 존재하는 모든 람노리피드의 총합에 대한 것이고, 용어 "0 중량%" 는 검출할 수 없는 양을 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 조성물이 본질적으로 지방 오일 (20 ℃ 에서 액체인 아실글리세롤) 을 함유하지 않으며 따라서 전체 조성물을 기준으로 특히 0.5 중량% 미만, 특히 0.1 중량% 미만, 특히 바람직하게는 검출할 수 없는 양, 의 지방 오일을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 하기 단계를 포함하는 람노리피드의 용액을 제조하는 방법을 제공한다:

a) 30 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 35 중량% 내지 60 중량%, 특히 바람직하게는 40 중량% 내지 50 중량%, 의 적어도 하나의 람노리피드를 포함하고 (여기서 중량% 는 전체 조성물에 대한 것임), 25 ℃ 에서 pH 1 내지 pH 5, 바람직하게는 pH 2.5 내지 4.0, 특히 바람직하게는 pH 3.0 내지 pH 3.5 의 pH 를 갖는 조성물을 제공하는 단계,

b) 조성물의 pH 를 pH 5.5 내지 pH < 7.0, 바람직하게는 pH 5.6 내지 pH 6.2, 특히 바람직하게는 pH 5.6 내지 pH 6.0 으로 조정하는 단계, 및

c) 전체 조성물의 물 함량을

30 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 40 중량% 내지 65 중량%, 특히 바람직하게는 50 중량% 내지 60 중량%, 의 물로 조정하고,

전체 조성물의 람노리피드 함량을 30 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 35 중량% 내지 60 중량%, 특히 바람직하게는 40 중량% 내지 50 중량%, 의 람노리피드로 조정하는 단계,

여기서 중량% 는 전체 조성물에 대한 것임.

특히, 본 발명에 따른 조성물은 본 발명에 따른 방법에 의해 제조될 수 있다.

본 발명에 따르면, 방법 단계 a) 에서 제공되는 조성물 중 람노리피드는 적어도 부분적으로 분산되어 존재한다.

본 발명의 맥락에서 용어 "분산되어 존재한다" 는 육안으로 또는 광학 현미경으로 확인 가능한 람노리피드 응집체가 존재함을 의미하는 것으로 이해되며, pH 를 유지하면서 물에 의한 희석 시 10 중량% 의 람노리피드로 지구 중력장에서 침전한다.

특히, 10 s^-1 의 전단 속도에서 레오미터에서 측정된, 3 내지 15, 바람직하게는 5 내지 10, 특히 바람직하게는 6 내지 8 Pas 의 점도를 갖는 조성물이 방법 단계 a) 에서 제공된다.

본 발명에 따른 바람직한 방법은 바람직하게는 농축된 형태의, 유기 또는 무기 염기를 첨가함으로써 pH 가 방법 단계 b) 에서 조정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 맥락에서 용어 "농축된 형태의 염기" 는 염기가 적어도 60 중량%, 특히 적어도 80 중량% 의 염기를 포함하는 조성물의 형태로 첨가되는 것을 의미하는 것으로 이해되며, 여기서 중량% 는 첨가된 전체 조성물에 대한 것이다.

본 발명에 따른 방법에서, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 하이드록사이드, 예컨대 NaOH, KOH, Mg(OH)₂, Ca(OH)₂; Al(OH)₃, NH₄OH, 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민 및 4차 아민을 포함하고, 바람직하게는 이로 이루어진 군으로부터 선택되는 염기를 사용하는 것이 바람직하다.

적합한 아민의 예시적인 대표는 2-아미노에탄올 (또한 에탄올아민, MEA), 디에탄올아민 (또한 DEA), 2,2',2"-니트릴로트리에탄올 (또한 트리에탄올아민, TEA), 1-아미노프로판-2-올 (또한 모노이소프로판올아민), [(2-하이드록시에틸)트리메틸암모늄] (또한 콜린) 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 1,4-디에틸렌디아민 (또한 피페라진), 아미노에틸피페라진, 아미노에틸에탄올아민, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드, 테트라프로필암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드이고, 여기서 2-아미노에탄올 (또한 에탄올아민, MEA), 디에탄올아민 (또한 DEA), 2,2',2"-니트릴로트리에탄올 (또한 트리에탄올아민, TEA), 1-아미노프로판-2-올 (또한 모노이소프로판올아민) 및 (2-하이드록시에틸)트리메틸암모늄 (또한 콜린) 을 사용하는 것이 바람직하다.

특히 바람직한 염기는 NaOH, KOH, NH₃,NH₄OH 및 트리에탄올아민이다.

본 발명에 따른 상기 언급한 염기의 혼합물을 사용할 수도 있다.

람노리피드를 포함하는 고점성 페이스트가 본 발명에 따른 방법에서 방법 단계 a) 에 제공되는 경우, 예를 들어, 압출기와 같은 혼합 장치가 유리하게 방법 단계 b) 및/또는 c) 에서 사용될 수 있다.

람노리피드의 새로운 염이 본 발명에 따른 제형 및 본 발명에 따른 방법에 의해 수득가능한 용액으로부터, 예를 들어, 물의 제거에 의해 단리될 수 있다.

따라서, 본 발명은 또한 Li⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Al³⁺, NH₄ ⁺, 1차 암모늄 이온, 2차 암모늄 이온, 3차 암모늄 이온 및 4차 암모늄 이온을 포함하고, 바람직하게는 이로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 양이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 람노리피드의 염을 제공한다.

본 발명에 따른 염은 바람직하게는 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 95 중량% 의 적어도 하나의 양이온을 포함하고, 여기서 중량% 는 전체 염 "람노리피드 음이온 + 양이온" 의 중량에서 발생하고, 전체 염에 대한 것이다.

특히 바람직한 양이온은 Li⁺, Al³⁺, NH₄ ⁺ 및 트리에탄올암모늄 양이온을 포함하고, 바람직하게는 이로 이루어진 군으로부터 선택된다.

모노-, 디- 및 지방산 함량에 관한 이들의 람노리피드 조성물에 대하여, 본 발명에 따른 바람직한 람노리피드 염은 본 발명에 따른 조성물에 존재하는 상기 언급된 바람직한 람노리피드를 갖는다.

본 발명은 본 발명을 제한하려는 의도 없이 하기 열거된 실시예에 예시적으로 기재되고, 본 발명의 범위는 실시예에 언급된 구현예에 대한 전체 설명 및 청구 범위에 의해 결정된다.

실시예:

생성물의 특징 분석

고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC) 에 의한 람노리피드의 정량화

정량화를 HPLC 에 의해 수행하였다. 각종 람노리피드 종의 산 형태를 각 경우 보정 표준으로 사용하였고, 크로마토그래피 분리를 마찬가지로 산성 조건 하에 수행하였다. 이는 모든 RL 성분이 하나의 샘플에서 산 형태로 정량화되도록 하였다.

샘플 제조를 위해, 양성 치환 피펫 (Combitip) 을 사용하여 1 ml 의 아세톤을 2 ml 반응 용기에 충전하고, 반응 용기를 즉시 밀봉하여 증발을 최소화시켰다. 이어서, 필요한 만큼 미리 희석한 1 ml 의 람노리피드-함유 샘플을 첨가하였다. 볼텍싱 후, 혼합물을 3 분 동안 13 000 rpm 에서 원심분리하고, 800 μl 의 상층액을 HPLC 바이알로 옮겼다.

증기화 광산란 검출기 (Sedex LT-ELSD Model 85LT) 를 람노리피드의 검출 및 정량화에 사용하였다. 실제 측정은 Agilent Technologies 1200 Series (Santa Clara, California) 및 Zorbax SB-C8 Rapid Resolution column (4.6 x 150 mm, 3.5 μm, Agilent) 을 사용하여 수행하였다. 주입 부피는 5 μl 였고, 방법 시행 시간은 20 분이었다. 수성 0.1 % TFA (트리플루오로아세트산, 용액 A) 및 메탄올 (용액 B) 을 이동상으로 사용하였다. 칼럼 온도는 40 ℃ 였다. ELSD (검출기 온도 60 ℃) 및 DAD (다이오드 어레이, 210 nm) 는 검출기 역할을 했다. 방법에서 사용한 구배는 다음과 같았다:

점도 측정

점도는 평행 플레이트 측정 시스템에서 레오미터 (MCR 302, Anton Paar Germany) 를 사용하여 측정하였다. 위쪽 플레이트는 직경이 40 mm 였고, 갭 거리는 0.5 mm 였고, 측정 온도는 25 ℃ 였다. 측정은 0.1 -100 s^-1 범위의 전단 속도에서 수행하였다.

실시예 1: 고농축 RL 용액의 제조:

발효는 슈도모나스 푸티다 (Pseudomonas putida) 균주 pBBR1MCS2-Plac-rhlABC-T-Ptac-rhlC-T 를 사용하여 수행하였고, 이의 제조는 US2014296168 에 기재되어 있고, 람노리피드 생합성 유전자 RhlA, RhlB 및 RhlC 를 포함한다. 전배양은 WO2012013554A1 에 기재된 바와 같이 쉐이킹 플라스크에서 수행하였다. 주 배양을 위해, 미네랄 배지 (M9) 를 마찬가지로 사용하였다. 발효는 글루코스 공급물 투입을 통해 탄소-제한 방식으로 2 리터 발효기에서 수행하였다. 글루코스 공급물 투입은 용존 산소 시그널을 참조로 하여 수행하였다. 용존 산소는 교반기 속도를 통해 20% 포화로 조정하였다. pH 는 pH 전극 및 NH₄SO₄ 의 첨가를 통해 7 로 조정하였다. 발효 브로쓰의 과도한 발포를 방지하기 위해, 소포제 DOW Corning 1500 을 필요한 만큼 첨가하였다. 발효는 4 일에 걸쳐 15 g/l 의 건조 바이오매스로 수행하였다. 람노리피드 농도는 HPLC 에 의해 측정하였고, 9.8 g/l 였다. 10 000 g 에서의 원심분리에 의해 세포를 분리해 낸 후, 농축된 H₂SO₄ 를 첨가하여 발효 브로쓰를 3.1 의 pH 로 조정하였다. 다시 500 g 에서 원심분리하여, 45 중량% 의 RL 분율 및 > 10 000 mPas 의 점도를 갖는 페이스트성 고체 농축물을 수득하였다.

실시예 2: KOH 에 의한 부분 중화:

50 중량% 수성 KOH 용액을 연속적으로 교반하면서 농축된 람노리피드 침전물의 페이스트성 현탁액에 첨가하고 (앞의 실시예 참조) 5.6 의 pH 로 조정하였다. 페이스트성 덩어리는 이 지점에서 점도의 급격한 감소를 동반하면서 액화되었다. 투명한 용액이 현탁액으로부터 유래하였다. 3 부분을 이 용액으로부터 제거하고, 각각 추가의 KOH 를 첨가하여 pH = 6, pH = 7 및 pH = 8.5 으로 조정하였다. 용액의 pH 를 조정한 후, 이들을 물의 첨가에 의해 50 중량%, 40 중량%, 30 중량%, 20 중량% 및 10 중량% 의 람노리피드로 조정하고, 점도의 측정에 사용하였다. 결과를 표 1 에 나타냈다. 부분 중화에 의해 본질적으로 묽은 액체 (liquid-thin) 이지만 고농축된 생성물을 수득할 수 있음을 발견하였다. 동시에, pH 7 및 8.5 에서보다 pH 5.6 및 6 에서 용액의 희석 시 점도의 현저하게 보다 낮은 감소가 발생하였다.

표 1: 람노리피드 농도 (중량%) 및 pH 의 함수로서 람노리피드 조성물의 점도 (Pas, 전단 속도 10 1/s). * 로 표시한 제형이 진보적인데, 여기서 고농도에서의 점도가 낮고, 물에 의한 희석 시 점도의 감소가 마찬가지로 가장 낮기 때문이다 (10% 및 20% 에서의 각각의 점도 비교).

실시예 3: NaOH 에 의한 부분 중화:

부분 중화는 KOH 대신 50 중량% NaOH 용액을 사용한 것을 제외하고, 실시예 2 와 유사하게 수행하였다.

실시예 4: NH ₄ OH 에 의한 부분 중화:

실시예 1 에서 수득한 고농축, 산성 람노리피드 현탁액에 물을 첨가하여 34.6 중량% 의 람노리피드 함량으로 조정하였으며, 이는 3.18 의 pH 를 가졌다. 113 g 의 이 현탁액을 제거하고, 3.64 g 의 25 중량% NH₄OH 용액을 연속적으로 교반하면서 첨가하였다. 여기서 용액은 완전히 액화되었고, 5.63 의 pH 를 산출하였다.

실시예 5: Ca(OH) ₂ 에 의한 부분 중화

2 g 의 Ca(OH)₂ 를 34.6 중량% 람노리피드 및 3.18 의 pH 를 포함하는 101 g 의 산성 람노리피드 현탁액에 첨가하고, 생성된 고체 현탁액을 실온에서 2 일 동안 교반하였다. 여기서 용액은 완전히 액화되었고, 5.72 의 pH 를 산출하였다.

실시예 6: Mg(OH) ₂ 에 의한 부분 중화

1.69 g 의 Mg(OH)₂ 를 34.6 중량% 람노리피드 및 3.18 의 pH 를 포함하는 95 g 의 산성 람노리피드 현탁액에 첨가하고, 생성된 고체 현탁액을 실온에서 밤새 교반하였다. 여기서 용액은 완전히 액화되었고, 6.06 의 pH 를 산출하였다.

실시예 7: 2-아미노에탄올 (MEA) 에 의한 부분 중화

람노리피드의 발효 및 워크업은 침전 단계에서 pH 가 단지 3.8 로 산성화된다는 것을 제외하고 실시예 1 과 유사하게 수행하였다. 생성된 람노리피드 현탁액을 물의 첨가에 의해 40 중량% 의 람노리피드 함량으로 조정하고, 50 g 의 몇 개의 부분으로 나누었다. 그 다음, 2.28 g 의 모노에탄올아민 (순도 > 99 %) 을 연속적인 교반 하에 부분 중 하나에 첨가하였는데, 이는 용액을 액화시키고 투명하게 했다. 생성된 용액의 pH 는 6.0 였다.

실시예 8: 트리에탄올아민 (TEA) 에 의한 부분 중화

6.8 g 의 트리에탄올아민 (순도 > 99%) 을 연속적으로 교반하면서 50 g 의 40 중량% 람노리피드 현탁액, pH 3.8 에 첨가하였다 (실시예 7 참조). 이는 용액을 액화시키고 투명하게 했다. 생성된 용액의 pH 는 6.2 였다.

실시예 9: 모노이소프로판올아민 (MIPA) 에 의한 부분 중화

2.76 g 의 MIPA (순도 > 99%) 을 연속적으로 교반하면서 50 g 의 40 중량% 람노리피드 현탁액, pH 3.8 에 첨가하였다 (실시예 7 참조). 이는 용액을 액화시키고 투명하게 했다. 생성된 용액의 pH 는 6.2 였다.

실시예 10: 콜린 하이드록사이드에 의한 부분 중화

9.4 g 의 콜린 하이드록사이드 (46 중량% 용액) 를 연속적으로 교반하면서 50 g 의 40 중량% 람노리피드 현탁액, pH 3.8 에 첨가하였다 (실시예 7 참조). 이는 용액을 액화시키고 투명하게 했다. 생성된 용액의 pH 는 6.2 였다.

Claims

적어도 하나의 람노리피드의 염으로서,
상기 람노리피드는 일반 화학식 (I) 의 화합물이고,

[식 중,
m = 2, 1 또는 0,
n = 1 또는 0,
R¹ 및 R² = 서로 독립적으로, 동일하거나 상이하며, 탄소수 2 내지 24 의 유기 잔기]
상기 염이 Li⁺, 1차 암모늄 이온, 2차 암모늄 이온, 3차 암모늄 이온 및 4차 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 양이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 염.