KR100372315B1 - 미세결합수를 함유하는 피부보습 또는 피부세포활성화용외용제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평균적으로 작은 집단을 형성함을 특징으로 하는 미세결합수를 함유하는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 계면장력이 40∼65 dyne/cm이고, 17O NMR 반치폭이 45∼70Hz인 미세결합수를 함유함으로써 피부보습 또는 피부세포 활성화 효과가 우수한 외용제 조성물을 제공할 수 있다.

Description

미세결합수를 함유하는 피부보습 또는 피부세포활성화용 외용제 조성물{Skin-moisturizing or skin cell activating composition for external application containing microclustered water}

본 발명은 미세결합수를 함유하는 피부보습 또는 피부세포활성화에 우수한 효과를 나타내는 외용제 조성물에 관한 것이다.

피부는 인체의 일차 방어막으로써 체내의 제기관을 온도 및 습도 변화, 자외선 및 공해물질 등의 외부환경자극으로부터 보호해주는 기능을 가지고 있다. 그러나, 나이가 들어감에 따라 내적으로는 신진대사를 조절하는 각종 호르몬의 분비가 감소하고 면역 세포의 기능과 세포들의 활성이 저하되어, 생체에 필요한 면역 단백질 및 생체 구성 단백질들의 생합성이 줄어들게 된다. 또한, 외적으로는 오존층 파괴로 인하여 태양 광선에 자외선 함량이 증가하게 되고 환경오염이 더욱 심화됨에 따라 자유 라디칼 및 활성 유해 산소 등이 증가함으로써 생기는 과도한 물리적, 화학적 자극 및 스트레스 등은 피부의 정상기능을 저하시키고 피부의 노화현상을 촉진시키며 피부를 손상시키게 된다.

이러한 내적, 외적 요인에 의한 피부 노화 및 손상을 방지하여 보다 건강하고 아름다운 피부를 유지하기 위하여, 종래 각종 동물, 식물 및 미생물 등에서 얻어진 생리 활성 물질들을 화장품에 부가하여 사용함으로써 피부의 고유기능을 유지시키고 피부세포를 활성화시켜 피부노화를 효과적으로 억제하기 위한 노력이 있어 왔었다. 특히, 피부 노화의 가장 큰 지표는 피부주름의 증가와 피부탄력 감소로, 이에는 교원 단백질의 함유량 및 외부 환경에 대한 면역작용능력 등 여러 가지 요소들이 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 그 중 가장 큰 영향을 미치는 것이 피부 수분 함유량이다.

피부 수분 공급과 관련하여, 낮은 계면장력을 갖는 미세결합수는 보통의 물보다 용이하게 피부에 투과하여, 세포 안에 수분을 공급해줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 종래, 이런 기존의 물과는 차별화된 물성을 갖는 미세결합수를 제조하고자 하는 방법이 몇 가지 있는데, 이들을 살펴보면 다음과 같은 특징들이 있다.

우선 무기염류를 물에 넣어 물의 구조를 변화시키는 방법이 보고(일본 특개 평 제 6-126287호, 일본 특개평 제 8-192172호)되었는데, 이들 방법은 물에 염이 용해, 수화되면 물집단의 크기가 평균적으로 작게 형성되는 원리를 이용한 것으로, 이러한 방법은 순수한 물이 아닌 무기염이 다량 함유된 상태이므로 그 응용에 한계가 있다.

또한, 흐르는 물에 초음파 발진자를 설치하는 방법(일본 특개평 제 6-315682호)과 원적외선 방출세라믹을 저장된 물에 넣어주는 방법(미국 특허 제 5,965,007호), 산소가스를 고압으로 과포화 용해시키는 방법(일본 특개평 제 6-254531호) 등과 같이 상전이 없이 물의 구조를 변화시키고자 하는 노력들이 있었으나, 원적외선이나 초음파 발진자는 실제 계면장력의 저하나 17O NMR 반치폭에 있어 큰 장점이 없으며 효율에 있어서도 다소 떨어지는 문제점이 있다.

이외, 물을 가열 증발시키는 도중에 자기장을 걸어주고 응축과정에서 특정 파장의 빛을 조사해주는 방법과 같이, 상전이 과정에 물의 구조를 변화시키는 방법(미국 특허 제 5,711,950호)이 있는데, 이 방법은 영구자석을 사용하므로 자기장의 세기를 조절할 수 없는 단점이 있고, 응축과정에서 610㎚이상의 파장 중 640㎚의 파장을 주로 사용하지만 실질적인 제조효율이 떨어지는 단점이 있다.

이에 본 발명자들은 피부 수분 함유량을 높일 수 있는 방법에 대해 연구한 결과, 이미 선출원한 대한민국 특허출원 제 2000-35378호에서와 같이 물을 가열하여 증기화시키고, 증기화된 물을 가변 전기장을 통과시킨 후 응축시키면서 540∼620㎚의 파장의 빛을 조사시키고 100M㎒-150㎒ 진동수로 교류전류를 흘려줌으로써 물의 구조를 인위적으로 바꿔 계면장력을 저하시킬 수 있고, 이렇게 계면장력이 저하된 미세결합수가 피부세포벽을 자유로이 왕래하며, 세포 내에 수분을 공급하고, 세포내부에서 생성된 독성물질의 배출 촉진효과가 있음을 발견하고, 이 미세결합수를 화장료 및 의약료 등의 피부 외용제에 함유시킴으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 미세결합수를 함유함으로써 피부보습 또는 피부세포의 활성화에 우수한 효과를 갖는 외용제 조성물을 제공함을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 외용제 조성물은 평균적으로 작은 집단을 형성하는 미세결합수를 조성물 총 중량에 대해 0.01∼99.5중량%, 바람직하게는 0.1∼90.0중량% 함유하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 사용된 평균적으로 작은 집단을 형성함을 특징으로 하는 미세결합수는 보통의 물이 72 dyne/㎝의 계면장력을 나타내는데 비해서 65 dyne/㎝ 이하의 계면장력, 특히 약 40∼55 dyne/cm의 계면장력을 가지며, 17O NMR의 반치폭은 보통의 물이 90∼120㎐ 사이의 값을 나타내는데 비해, 70Hz 이하의 반치폭, 특히 약 45∼60㎐ 사이의 반치폭을 나타내는 특성이 있다. 이와 같이 낮은 계면장력을 갖는 미세결합수는 보통의 물과는 다른 물리적 특성을 보이게 되는데, 그 중 가장 중요한 부분이 세포 내부로의 직접적인 보습효과를 줄 수 있다는 점이다. J. Soc. Cosmet. Chem. Jpn. 33(2), p. 170 - 177(1999)에 의하면 미세결합수는 피부에 흡수되어 건조 후의 잔존량이 보통의 물보다 많으며, 이러한 결과는 피부와 머리카락에서도 일치하는 결과를 보였다고 보고하고 있다. 이러한 보습효과의 메카니즘은 평균적으로 작은 집단을 형성하는 미세결합수가 피부세포 내부로 흡수되어 건조 속도가 상대적으로 느린 것으로 보고 있다. 즉, 미세결합수의 낮은 계면장력은 피부투과를 쉽게 하며, 그 범위는 세포 내부깊이 흡수를 도와준다고 볼 수 있다.

본 발명의 피부보습 또는 피부세포활성화 효과가 있는 외용제 조성물은 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 예를 들면, 샴푸, 린스, 바디세정제, 비누 등의 세정제 제형, 립스틱, 메이컵베이스, 파운데이션, 유연화장수, 영양화장수, 마사지크림, 영양크림, 팩, 젤 또는 피부 점착타입의 제형을 갖는 화장료 제형일 수 있으며, 또한, 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제와 같은 경피투여형 제형일 수 있다.

또한, 각 제형의 외용제 조성물에 있어서, 상기한 미세결합수 이외에 다른 상분들은 기타 외용제의 제형 또는 사용목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있다.

이하, 실시예, 비교예 및 실험예를 통해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1 및 비교예 1> 유연화장수

성 분	실시예 1의 함량(중량%)	비교예 1의 함량(중량%)
베타인	3.0	3.0
낫토검	0.08	0.08
셀룰로오스검	5.0	5.0
에탄올	0.5	0.5
폴리옥시에틸렌 경화 피마자유	0.2	0.2
초산토코페롤	5.0	5.0
방부제	미량	미량
색소	미량	미량
미세결합수	To 100	-
정제수	-	To 100

<실시예 2> 영양화장수

성 분	함 량(중량%)
세틸에틸헥사노에이트	5.0
세토스테아릴알콜	1.0
친유형 모노스테아린산 스테아레이트	0.8
스쿠알란	2.0
폴리솔베이트 60	1.5
솔비탄세스퀴올리에이트	0.5
글리세린	8.0
트리에탄올아민	0.2
카르복시비닐 폴리머	0.2
방부제	미량
색소	미량
향	미량
미세결합수	To 100

<실시예 3> 크림

성 분	함 량(중량%)
밀납	1.0
글리세릴스테아레이트	2.0
세토스테아레이트	2.5
폴리솔베이트 60	1.5
솔비탄세스퀴올리에이트	0.5
세틸에틸헥사노에이트	5.0
스쿠알란	5.0
유동파라핀	8.0
글리세린	8.0
프로필렌글리콜	4.0
식물추출물	5.0
방부제	미량
색소	미량
향	미량
미세결합수	To 100

<실시예 4> 에센스

성 분	함 량(중량%)
글리세린	15.0
프로필렌글리콜	5.0
셀룰로오스검	0.05
낫토검	5.0
히아루론산 추출물	5.0
아미노프로판 술폰산	2.0
카르복시비닐폴리머	0.5
에탄올	5.0
폴리옥시에틸렌 경화 피마자유	0.5
트리에탄올아민	0.5
방부제	미량
색소	미량
향	미량
미세결합수	To 100

<실시예 5> 로션

성 분	함 량(중량%)
글리세릴스테아레이트	1.5
폴리솔베이트 60	1.5
솔비탄세스퀴올리에이트	0.5
세틸에틸헥사노에이트	3.0
스쿠알란	3.0
라놀린	2.0
글리세린	8.0
카르복시비닐폴리머	0.5
가수분해 콜라겐	1.0
트리에탄올아민	0.5
방부제	미량
색소	미량
향	미량
미세결합수	To 100

<실시예 6> 겔

성 분	함 량(중량%)
디소듐에틸렌디아민테트라아세테이트	0.02
에톡시글리콜	1.00
폴리아크릴레이트	20.00
에탄올	30.00
수소첨가 피마자유	0.80
페닐트리메치콘	0.20
트리에탄올아민	0.40
향	미량
미세결합수	To 100

<실시예 7> 분무제

성 분	함 량(중량%)
트리에탄올아민	0.2
폴리비닐피롤리돈/비닐아세테이트	3.0
글리세린	5.0
폴리아크릴레이트	0.2
미세결합수	To 100
(주) 상기 제형을 펌프용기에 담아 사용한다.

<실시예 8> 세정제 제형

성 분	함 량(중량%)
디소듐에틸렌디아민테트라아세테이트	0.05
마그네슘라우레이트설페이트	7.00
코코아미도프로필베타인	4.00
이소스테아린산	1.00
옥틸메톡시신나메이트	0.02
소듐라우레스설페이트	45.00
L-라이신	2.00
요소	2.00
향	1.00
미세결합수	To 100

<실험예 1>

평균적으로 작은 집단을 형성함을 특징으로 하는 미세결합수와 일반 오일의 상용성을 비교하고자 정제수를 비교의 기준으로 하여 하기와 같은 혼합안정도 실험을 실시하였다.

(1) 실험방법

하기 표 1의 서로 구조가 다른 오일들 각각 50㎖씩을 각각 5개의 시험관에 담고, 미세결합수 100㎖씩을 각각 넣었다. 여기서 시험관은 50㎖의 오일층의 높이가 100㎜가 되도록 제작하였다(즉, 초기 오일층의 높이는 모두 100㎜임). 이 시험관들을 25℃에서 1시간 동안 강하게 진탕하고, 60℃, 45℃, 37℃, 25℃ 및 4℃ 각각의 항온, 항습 조건에서 24시간 동안 방치한 후, 상분리면으로부터 분리된 오일층의 높이를 측정하고(H1), 초기 오일층의 높이(100㎜)에서 진탕 후 분리된 오일층의 높이(H1)를 뺀 값을 표 1에 나타내었다. 또한, 미세결합수 대신에 정제수의 경우도 같은 시료와 같은 조건으로 처리하여 초기 오일층의 높이에서(100㎜) 진탕 후 분리된 오일층의 높이를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. 하기 표 1의 결과 중, A는 미세결합수를, B는 정제수를 사용하였을 경우이다.

오일의 종류	60℃(mm)	45℃(mm)	37℃(mm)	25℃(mm)	4℃(mm)
	A	B	A	B	A	B	A	B	A	B
카프릭/카프릴릭 트리글리세라이드	18	5	25	0	35	0	40	0	45	0
이소프로필 미리스테이트	10	1	15	0	30	0	35	0	40	0
헥실 라우레이트	15	2	24	0	38	0	40	0	49	0
세틸 옥타노에이트	5	2	19	0	25	0	30	0	40	0
알킬벤조에이트(C12-15)	14	3	21	0	32	0	35	0	40	0
옥틸 도데칸올	18	5	25	0	35	0	38	0	42	0
스쿠알렌	5	1	8	0	15	0	19	0	25	0
액체 파라핀	5	0	8	0	16	0	19	0	26	0
사이클로메치콘	0	0	5	0	8	0	10	0	10	0
페닐메치콘	0	0	5	0	7	0	10	0	10	0

상기 표 1에서 초기 오일층의 높이(100㎜)에서 진탕 처리 후의 분리된 오일층의 높이가 클수록 그만큼 많은 양의 오일이 용해, 혼합되었음을 나타내는 것이므로, 미세결합수를 사용하였을 경우가 정제수를 사용하였을 경우보다 일반 오일과 상용성이 큼을 알 수 있다.

<실험예 2>

(1) 실험방법

먼저, 사람의 표피세포를 건조시켜 단위질량당 함유된 수분의 양을 일정하게 만들었다. 건조된 표피세포의 무게를 달고, 일부를 채취하여 Kaiser 수분측정기로 함유되어 있는 단위질량당 수분의 양을 측정하였다(초기 건조상태의 수분함량). 이렇게 함유된 물의 양이 측정된 표피세포를 미세결합수, 실시예 1, 정제수 및 비교예 1에 각각 24시간 담지하여 포화 흡수시켰다. 물이 포화 흡수된 표피세포를 꺼내서 무게를 달고, 일부를 채취하여 Kaiser 수분측정기로 함유되어 있는 단위질량당 수분의 양을 측정하였다(포화상태의 수분 함량). 이후 다시 48시간 동안 건조시켜 무게를 달고, 일부를 채취하여 Kaiser 수분측정기로 함유되어 있는 단위질량당 수분의 양을 측정하였으며(재건조 후의 수분 함량), 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

표피세포에 대한 수분공급능력(수분 ㎎/표피세포 질량 g)

	초기 건조상태의수분 함량	포화상태의수분 함량	재건조 후의수분 함량
미세결합수	450	850	550
실시예 1	450	850	540
정제수	450	840	450
비교예 1	450	850	480

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 표피세포의 제건조과정에 있어서 미세결합수 및 미세결합수를 함유하는 실시예 1이 정제수 및 정제수를 함유하는 비교예 1보다 훨씬 많은 물을 함유하고 있음을 확인할 수 있었다.

<실험예 3>

1) 실험방법

인체 섬유아세포를 24공 평판 배양기에 배양한 후, 미세결합수, 실시예 1, 정제수 및 비교예 1의 시료들을 배양배지에 첨가하였다. 배양 3일째 10%의 우태아 혈청이 함유된 DMEM 배지를 각 웰(well)당 0.5㎖씩 첨가한 후, L[2, 3, 4, 5-3H]-프롤린 10μCi를 첨가하였다. 24시간이 경과한 후, 각 웰에 들어있는 배지와 세포들을 긁어모아 5% 트리클로로아세트산(TCA; Trichloroacetic acid) 용액에 넣어 수세한 후 2개의 시험관에 분주하고, 1개의 시험관에는 타입 I 콜라게나제(type I collagenase) unit/㎕를 넣고 37℃ 온도에서 90분간 배양하였으며, 다른 시험관은 4℃에서 보관하였다. 그후 모든 시험관에 50% TCA를 0.05㎖씩 첨가하고 4℃에서 20분간 방치한 후 각각 12,000rpm에서 10분간 원심분리하여 각각의 상등액과 침전물을 액체 신틸레이션 계수기(LSC; Liquid Scintillation Counter)에서 디피엠(dpm; decay per minute) 값을 얻어 하기 수학식 1에 의거하여 콜라겐 생합성 값(RCB; Relative Collagen Biosynthesis)을 구하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

콜라겐 생성 촉진 효과

물 질	증식효과(%)
미세결합수	15
실시예 1	15
정제수	0
비교예 1	0

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 미세결합수와 미세결합수를 함유한 실시예 1의 콜라겐 생성 촉진 효과가 우수함을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의해 제공되는 화장료 및 의약료는피부보습 및 피부세포활성화에 우수한 효과를 나타냄을 알 수 있다.

Claims (4)

1. 계면장력이 40∼65dyne/cm이고 170 NMR 반치폭이 45∼70Hz인 미세결합수를 0.01∼99.5 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 피부보습 또는 피부세포활성 효과를 갖는 외용제 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 조성물이 유연화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 팩, 젤, 색조화장료 또는 개인 세정제를 포함하는 화장료임을 특징으로 하는 외용제 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 조성물이 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제의 경피투여용 제형의 의약료 조성물임을 특징으로 하는 외용제 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 미세결합수는

   (1) 물을 가열하여 증기화시키는 단계;

   (2) 가변전기장에 통과시키는 단계;

   (3) 응축시키면서 파장 540∼620nm의 빛을 조사시키고 진동수 100∼150MHz의 교류전류를 흘려주는 단계;

   를 포함하여 제조되는 것임을 특징으로 하는 피부보습 또는 피부세포활성 효과를 갖는 외용제 조성물.