KR0180118B1 - 아미노산 함유 지질액정젤 및 이를 함유하는 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비이온계면활성제, 세토스테아릴알콜, 콜레스테롤 및 세라마이드를 1.0-3.0 : 1.0-3.0 : 2.0-4.0 : 2.0-5.0의 중량비로 배합한 비수용매계 혼합물에 오일 및 아미노산을 각각 1 내지 5중량% 및 1 내지 10중량% 함유시킴을 특징으로 하는 아미노산 지질액정젤 조성물 및 이를 보습성분으로 함유함을 특징으로 하여 우수한 수분보유능 및 보습효과를 나타내는 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

아미노산 함유 지절액정젤 및 이를 함유하는 화장료 조성물

본 발명은 천연보습인자(NMF : Natural Moisturizing Factor)인 아미노산을 함유하는 지질액정젤 조성물 및 이를 함유하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

좀더 구체적으로, 본 발명은 비이온계면활성제, 세토스테아릴알콜, 콜레스테롤 및 세라마이드를 1.0-3.0 : 1.0-3.0 : 2.0-4.0 : 2.0-5.0의 중량비로 배합한 비수용매계 혼합물에 오일 및 아미노산을 각각 1 내지 5중량% 및 1 내지 10중량% 함유시킴을 특징으로 하는 아미노산 지질액정젤 조성물 및 이를 보습성분으로 함유함을 특징으로 하여 우수한 수분보유능 및 보습효과를 나타내는 화장료 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 화장품이라 함은 피부의 수분손실을 방지하고 피부에 부족한 수분을 공급하는 보습기능을 갖고 있어 피부 건강을 유지시킬 뿐 아니라, 피부 노폐물, 먼지 및 미생물의 제거를 통하여 피부를 청정 또는 미화시키기 위해 사용하는 제품을 일컫는다.

정상적인 피부 각질층은 약 10 ~ 30% 정도의 수분보유능을 갖고 있으며, 이로 인해 피부 표면이 매끄럽고 부드러울 뿐 아니라 정상적인 신체 보호기능을 유지하게 된다. 그러나 건강한 피부라 할지라도 가변적인 외부 환경의 영향으로 피부 상태가 열악해지기 쉽고 수분 또한 쉽게 부족해지게 되는데, 피부 각질층 수분 함량이 10% 이하로 되면 피부는 거칠어지고 신체보호 기능을 잃게 되어 노화 현상이 나타난다.

피부 각질층내 수분 상태를 고찰하기 위해 정상피부와 병적인 건조피부를 비교 분석한 결과에 따르면, 병적인 건조피부는 정상피부에 비해서 수분 함량이 적다고 알려져 있다. 즉, 피부의 수분함량은 매우 중요한 기능을 갖고 있으며, 일반적으로 피부 수분함량은 피부 각질층의 수분보유능에 의존한다. 각질층의 수분보유능에 관해서는 각질층 세포속(NMF, 케라틴) 및 세포간 지질 라멜라 액정구조 내에 내포된 수분이라는 두 가지 존재상태가 있다고 알려져 있으나 이 두 존재상태의 관계는 정확히 밝혀져 있지 않다. 반면에, 천연보습인자(NMF)와 라멜라 액정구조 내 수분은 상호간 밀접한 작용을 통해서 피부의 수분을 조절하는 것으로 널리 인식되고 있다.

과거 뿐만 아니라 현재에 있어서도 기초 화장품에서는 어떻게 보습력을 부여할 것인가 하는 것이 가장 중요한 과제이기 때문에 이 과제를 효과적으로 해결하고자 대부분의 화장품 제조 회사들이 새로운 보습제 연구 개발에 많은 노력을 기울여 오고 있다. 피부 각질층 보습을 목적으로 예전부터 사용되고 있는 것은 글리세린, 프로필렌글리콜 등의 다가알콜류, 아미노산, 유기산, 염류 등의 천연보습인자(NMF) 및 단백질, 뮤코다당류 등의 생체 고분자 물질을 언급할 수 있다. 그러나, 다가알콜류 및 천연보습인자는 저습도 환경에서 보습기능이 저하되며, 생체 고분자 물질들은 분자내 결합수(Bound Water)를 많이 갖고 있어 저습도 환경에서 우수한 보습기능이 있는 반면 고분자 특유의 피막 형성이 일어나 제품에 적용하는데 많은 제약이 따르는 문제점이 있다.

상기 보습성분중 아미노산은 단백질의 구성요소로서 천연보습인자, 자외선 방어작용, 항산화작용, 유화보조작용, 항균작용 등의 효과를 갖고 있다. 또한, 아미노산은 물분자를 포함한 케라틴 섬유와 상호작용하여 케라틴 견사 사이의 분자간 힘을 감소시킴으로써 각질층의 유연성을 증가시킨다고 알려져 있다. 아미노산을 보습성분으로 함유시키고 있는 특허로는 일본국 특허 제1505호, 제29139호, 일본국 특허공개 제75-99346호, 제76-148041호 및 미합중국 특허 제3,857,950호, 제4,224,339호 등을 들 수 있다. 이들 특허에서는 아미노산이 피부 보습에 관여하는 것으로 보고 이를 제제에 단순 배합하여 화장품에 적용하였으나, 그 결과 수분보유능 및 보습효과는 그다지 크지 않은 것으로 확인되었다. 이와 같은 결과가 나오게 된 이유는 피부상에서의 보습 메카니즘이 단순하지 않고 매우 복잡하기 때문이다. 즉, 피부 각질층 천연보습인자인 아미노산을 실제 제품에 적용하여 수분보유능 및 보습효과를 향상시키고자 할 경우에는 특수한 제형 개발이 필요하다.

이에 본 발명자들은 피부 각질층내 천연보습인자인 아미노산의 특성을 유지하기 위한 특수 제형을 개발하고자 집중적인 연구를 수행한 결과, 비이온계면활성제-세토스테아릴알콜-콜레스테롤-세라마이드가 일정비율로 배합된 비수용매계 혼합물이 지질액정젤을 형성할 때 코아젤 구조를 형성하며, 이 구조는 물 존재하에 팽윤과정을 거쳐 물을 함유하게 되는 일반 다른 액정과는 달리 팽윤과정을 일으키지 않음으로써 천연보습인자인 아미노산을 지질액정젤 내에 존재시킬 수 있음을 발견하고 소기의 제형 개발에 성공함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

일반적으로 액정(液晶, Liquid Crystal)이라 함은 고체와 액체의 중간적 상태로서 이는 대개 친수분과 친유분을 동시에 갖고 있는 유기 분자들이 친수부분은 친수분끼리, 소수부분은 소수부분끼리 일정하게 배열하여 여러 층을 이루고 있을 때(라멜라 구조) 형성되는 계를 말한다. 액정은 점도 및 유동성 면에서는 액체처럼 행동하나, 빛의 산란과 반사같은 물성에 있어서는 결정성의 물성을 나타내는 등 독특한 성질을 갖고 있어 화장품, 의약품, 식품, 전자공업 등 여러 분야에서 사용되므로 그 응용 범위가 넓다. 특히, 화장품 및 의약품 분야에서 사용되는 경우 액정은 유화물 제조시 계면에서 생성되어 유화물을 안정화시키며, 생체 세포막간지질의 구성 형태와 유사한 라멜라 액정 구조를 형성함으로써 피부보호막 형성 및 피부보습기능에 결정적 역할을 할 뿐 아니라 각종 수용성, 유용성 약효성분들의 보존 안정성 향상 및 효과적인 전달 매체로서 응용되고 있다.

이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.

본 발명은 비이온계면활성제, 세토스테아릴알콜, 콜레스테롤 및 세라마이드를 1.0-3.0 : 1.0-3.0 : 2.0-4.0 : 2.0-5.0의 중량비로 배합한 비수용매계 혼합물에 오일 및 아미노산을 각각 1 내지 5중량% 및 1 내지 10중량% 함유시킴을 특징으로 하는 아미노산 지질액정젤 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 아미노산 지질액정젤 조성물을 형성하기 위해 사용하는 비수용매계 성분중 비이온계면활성제로는 PEG(폴리에틸렌글리콜)-15 올레이트, PEG-15 스테아레이트 및 PEG-20 세토스테아레이트 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 비수용매계 혼합물을 구성하는 각 성분들의 배합비율이 상기 언급된 범위를 벗어나는 경우에는 융점이 낮거나 높아 제제내에 안정화시키기 어려우므로, 아미노산 지질액정젤을 화장료 조성물에 적용하기 위해서는 상기 배합비율의 범위 내로 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 가장 안정한 아미노산 지질액정젤 구조를 형성하기 위해서는 오일 및 아미노산을 전체 비수용매계 함량에 대하여 각각 1 내지 5중량%, 1 내지 10중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 오일을 1중량% 미만으로 사용하면 제조된 지질액정젤을 화장료 조성물에 적용하는 경우 용해성이 저하되는 문제점이 나타나고, 아미노산을 1중량% 미만으로 사용하면 보습효과가 미약하며, 오일 및 아미노산을 각각의 바람직한 함량을 초과하여 사용하면 지질액정젤의 구조 형성이 미약하여 이를 화장료 조성물에 적용할 경우 화장료의 안정성을 저하시킬 수 있기 때문이다. 본 발명에서 사용 가능한 오일로는 옥틸도데칸올, 스쿠알란 및 옥틸도데실미리스테이트 중에서 선택된 1종 이상을 언급할 수 있으며, 아미노산으로는 인체 피부 각질층의 아미노산과 유사한 조성비로 제조된 혼합물을 사용할 수 있다. 이와 관련하여 하기 표 1에는 바람직한 조성비의 아미노산을 예시하였다.

주 : 1) 상품명 : Prodew-400(Ajinomoto, 일본)

2) 상품명 : PCA-Na(Ajinomoto, 일본)

3) 상품명 : Aquadew AN-100(Ajinomoto, 일본)

한편, 본 발명에 따른 아미노산 지질액정젤 조성물은 상기 설명한 바와 같은 배합비율의 비수용매계 성분들을 가열 용해하여 혼합한 다음 교반하면서 오일을 서서히 첨가하여 유화시키고 여기에 다시 아미노산을 첨가하여 자연 냉각시키는 방법에 의해 제조할 수 있다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 상기 아미노산 지질액정젤 조성물을 보습 성분으로 함유함을 특징으로 하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 화장료 조성물은 아미노산이 함유된 지질액정젤을 0.1 내지 20중량% 함유하는 것이 바람직하며, 로션, 크림 및 엣센스 중에서 선택된 1종의 제품 형태로 제조되는 것이 좋다.

이하, 본 발명의 구성을 하기 실시예 및 실험예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1 내지 3 및 비교예 1]

표 2의 조성에 따라 보습제인 프로필렌글리콜을 용제로 사용하여 2 내지 5의 원료를 가열 용해하여 혼합한 후 교반하였다. 여기에 오일(6) 및 아미노산(7)을 서서히 첨가하여 유화시킨 다음 자연 냉각시켜 아미노산 지질액정젤 조성물을 제조하였다.

주 : 1) 상품명 : 세라마이드 LS 3773(Serobiologiques, 프랑스)

2) 상품명 : Emalex 515H(Nihon Emulsion, 일본)

3) 상품명 : Lipodermol LS8656(Serobiologiques, 프랑스)

4) 상품명 : Prodew 400(Ajinomoto, 일본)

[실시예 4 내지 6 및 비교예 2 내지 3]

아미노산 함유 지질액정젤을 이용한 화장료 조성물의 보습효과를 비교하고자, 표 3에 나타낸 바와 같이 실시예 4 내지 6에서는 아미노산을 함유하는 지질액정젤(실시예 2)을 사용하고 비교예 2에서는 아미노산을 함유하지 않는 지질액정젤(비교예 1)을 사용하며 비교예 3에서는 일반적인 방법으로 아미노산을 단순 배합시켜 다음의 방법에 따라 수중유형 유화물을 제조하였다.

먼저 수상과 유상을 각각 75-80℃로 가열용해한 후 유상을 수상에 첨가하였다. 혼합물을 호모믹서 4000 내지 6000rpm 조건하에 4 내지 6분간 유화시킨 후 45-50℃에서 아미노산 지질액정젤을 첨가하여 수중유형 유화물을 수득하였다.

주 : 1) 상품명 : Carbopol 941 (B. F. Goodrich, 미국)

2) 상품명 : Arlacel 60 (ICI, 미국)

3) 상품명 : Tween 60 (ICI, 미국)

4) 상품명 : Prodew 400 (Ajinomoto, 일본)

[실시예 7 내지 9 및 비교예 4 내지 5]

표 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 7 내지 9에서는 아미노산을 함유하는 지질액정젤(실시예 2)을 사용하고 비교예 4에서는 아미노산을 함유하지 않는 지질액정젤(비교예 1)을 사용하며 비교예 5에서는 일반적인 방법으로 아미노산을 단순 배합시켜 다음의 방법에 따라 유중수형 유화물을 제조하였다.

먼저 수상과 유상을 각각 75 - 80℃로 가열용해한 후 수상을 유상에 서서히 첨가하였다. 혼합물을 호모믹서 4000 내지 6000rpm 조건하에 4 내지 6분간 유화시킨 후45 - 50℃에서 아미노산 지질액정젤을 첨가하고 4 내지 6분간 혼합한 후 실온까지 냉각시켜 제조하였다. 단, 비교예 5의 조성물은 비교예 3과 동일한 방법으로 제조하였다.

주 : 1) 상품명 : Silicone 344 (Dow Coming, 미국)

2) 상품명 : Multiwax (Witco, 미국)

3) 상품명 : Arlacel 989 (ICI, 미국)

4) 상품명 : Prodew 400 (Ajinomoto, 일본)

[실험예 1 : 결합수량 측정시험]

시차열분석법(DSC : differential scanning calorimetry, 모델명 : Hart Scientific사 제품, 미국)을 이용하여 본 발명에 따른 아미노산 지질액정젤(실시예 2)의 결합수(bound water)량을 측정하였다. 측정방법으로는 5, 10, 15, 20, 25, 30중량% 농도별로 제조된 용액 0.04-0.06g을 은제로 만든 Cell 용기에 정확하게 평량하여 넣고 질소가스를 이용하여 -30℃까지 냉각시킨 다음, 0.5℃/min조건으로 -30℃ 으로부터 10℃까지 승온시키면서 물의 용융열(△H : Cal/g)을 측정하였다. 물전체(total water) 중 0℃이하에서 동결된 물을 자유수(free water)라 정하였는데, 이는 승온 과정에서 0℃ 부근에서 나타나는 흡열피크의 적분량으로부터 하기 계산식에 의거하여 구하였으며, 물전체(total water)량 중에서 자유수량을 뺀 값을 결합수량이라 하였다. 측정 결과는 표 5에 나타내었다.

결합수량(g) = total water(g) - 자유수량(g)

한편, 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 결합수량을 각각 20중량% 농도에서 측정하였고 그 결과를 표 6에 비교하여 나타내었다.

상기 표 5에 나타낸 결과로부터 본 발명에 따른 아미노산 지질액정젤은 물을 결합할 수 있는 능력이 우수하여 결합수를 많이 함유하고 있음을 알 수 있으며, 표 6의 결과로부터 본 발명의 아미노산 지질액정젤이 아미노산을 함유하지 않는 비교예의 지질액정젤에 비해 전반적으로 결합수량이 훨씬 증가되어 있음을 확인할 수 있다.

[실험예 2 : 수분보유능 측정시험]

화장료 제품을 인체에 사용하였을 때의 피부 표면상태와 거의 유사한 조건에서 본 발명에 따른 아미노산 지질액정젤을 함유하는 화장료 조성물의 수분보유능(WHC ; Water holding capacity)을 고찰하기 위하여 다음과 같이 실험하였다. 즉, 실시예 4 내지 9 및 비교예 2 내지 5에 따른 제품 각 10g을 패트리접시에 담아 온도 37℃ , 상대습도 67%로 유지된 항온항습기(Tabai사 제품, 일본)에 보관하고 수분 증발에 따른 무게 변화를 측정하였으며, 그 결과를 표 7에 나타내었다.

표 7의 결과로부터 실시예 4 내지 6의 수중유형 유화물보다 실시예 7 내지 9의 유중수형 유화물의 수분보유능이 우수함을 알 수 있었다. 또한 동량의 지질액정젤을 함유하고 있는 실시예 5와 비교예 2 및 실시예 8과 비교예 4의 결과를 각각 비교해 보면, 본 발명에 따른 아미노산 지질액정젤을 함유한 화장료 조성물의 수분보유능이 일반 지질액정젤을 함유하는 화장료에 비해 훨씬 우수한 것으로 나타났는데, 이는 천연보습인자인 아미노산이 지질액정젤 내에 내포되었을 때 라멜라 액정구조와의 상호작용에 의해서 수분보유능을 향상시키기 때문인 것으로 사료된다.

[실험예 3 : 보습효과 측정]

실시예 5, 6 및 비교예 2, 3의 화장료 조성물에 대한 보습효과를 평가하기 위하여 온도 25℃, 상대습도 60%로 유지된 항온항습실에서 성인남녀 20명을 대상으로 다음과 같이 피부 보습효과를 측정하였다.

먼저, 피시험자로 하여금 30분 이상 항온항습실에서 휴식을 취하도록 한 후 하박부 안쪽의 4㎝×4㎝ 면적 부분에 제품을 도포하기 전 및 도포 후 시간에 따른 피부 수분함량을 피부 수분함량 측정장치(Skin Surface Hygrometer, 모델명 ; SKICON-200, 일본 IBS사 제품)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 표 8에 나타내었다.

상기 표 8의 결과로부터 알 수 있듯이, 지질액정젤을 함유한 실시예 5, 6 및 비교예 2의 화장료 조성물들의 아미노산을 단순 배합하였을 뿐인 비교예 3의 화장료 조성물에 비하여 보습효과가 월등하게 우수한 것으로 나타났으며, 특히 본 발명에 따른 아미노산 지질액정젤을 함유하는 실시예 5 및 6의 화장료 조성물을 통상의 지질액정젤을 함유한 비교에 2의 화장료 조성물에 비해서도 우수한 보습효과를 나타내고 있다.

Claims (7)

1. 비이온계면활성제, 세토스테아릴알콜, 콜레스테롤 및 세라마이드를 1.0-3.0 : 1.0-3.0 : 2.0-4.0 : 2.0-5.0의 중량비로 배합한 비수용매계 혼합물에 오일 및 아미노산-함유 혼합물을 각각 1 내지 5중량% 및 1 내지 10중량% 함유시킴을 특징으로 하는 아미노산 지질액정젤 조성물.
2. 제1항에 있어서, 비이온계면활성제가 PEG(폴리에틸렌글리콜)-15 올레이트, PEG-15 스테아레이트 및 PEG-20 세토스테아레이트 중에서 선택된 1종 이상인 조성물.
3. 제1항에 있어서, 아미노산-함유 혼합물이 하기 표의 조성을 갖는 조성물.
4. 제1항에 있어서, 오일이 옥틸도데칸올, 스쿠알란 및 옥틸도데실미리스테이드 중에서 선택된 1종인 조성물.
5. 제1항의 아미노산 지질액정제 조성물을 보습성분으로 함유함을 특징으로 하는 화장료 조성물.
6. 제5항에 있어서, 아미노산 지질액정젤 조성물을 0.1 내지 20중량% 함유하는 조성물.
7. 제5항에 있어서, 제품형태가 로션, 크림 및 엣센스 중에서 선택된 1종인 조성물.