이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 있어서, 7-디하이드로콜레스테롤을 안정하게 포접하여 담지(擔持)하기 위한 물질로서는, 탄소수 C1~C4의 알킬 치환 또는 비치환 베타-사이클로덱스트린을 들 수 있으며, 바람직하게는 베타-사이클로덱스트린 또는 2-하이드록시프로필 -베타-사이클로덱스트린을 들 수 있다.
7-디하이드로콜레스테롤과 상기한 사이클로덱스트린의 포접 복합체에 있어서의 상대적인 중량비는 본 발명에 있어서 제한적인 것은 아니나, 일반적으로는 1:1~20의 중량 비율, 바람직하게는 1:1~6의 중량 비율, 더욱 바람직하게는 1:5.4 정도의 비율이며, 7-디하이드로콜레스테롤이 상기한 사이클로덱스트린의 입체 망목(網目) 구조 내에 포접 또는 포획된다.
본 발명자들은 7-디하이드로콜레스테롤을 용이하고도 효과적으로 안정화시키기 위한 다양한 물질 및 방법에 대하여 광범위한 시험을 수행한 결과, 베타 사이클로덱스트린, 특히 베타-사이클로덱스트린 또는 2-하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린을 이용하는 것에 의하여 효율적으로 7-디하이드로콜레스테롤의 포접 복합체(inclusion complex)를 형성시킬 수 있음을 발견하였으며, 본 발명은 이에 기초한 것이다.
사이클로덱스트린의 코어(core)는 소수성을 나타내므로 용이하고도 효과적으로 사이클로덱스트린-디하이드로콜레스테롤 포접 복합체를 얻을 수가 있다. 사이클로덱스트린과 7-디하이드로콜레스테롤의 두 물질이 복합체를 구성하게 되면, 첫째로는 분자량이 증가하고, 둘째로는 수용상에서 분광광도계(spectrophotometer)를 이용하여 7-디하이드로콜레스테롤 특유의 고유한 자외선 흡광도 곡선(피크)을 용이하게 확인할 수가 있다. 따라서, 고성능 액체 크로마토그라피(HPLC)를 이용하여 상기한 복합체의 형성 여부, 형성 정도 및 그 안정화 효율을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 사이클로덱스트린 및 7-디하이드로콜레스테롤의 포접 복합체의 제조 방법(즉, 7-디하이드로콜레스테롤의 안정화 방법)에 관하여 설명하면, 7-디하이드로콜레스테롤 0.001~15중량% 농도의 에틸알코올, 물 또는 이들의 혼합 용매에, 사이클로덱스트린 0.1~25중량% 농도의 에틸알코올, 물 또는 이들의 혼합 용매를 서로 혼합시키는 단계 및, 생성된 7-디하이드로콜레스테롤 및 사이클로덱스트린의 포접 복합체를 원심분리 등과 같은 적절한 분리 수단을 이용하여 회수하는 단계로 구성된다.
상기한 혼합 단계에 이어서, 선택적으로 교반 단계를 수행할 수도 있다. 또한, 상기한 회수 단계에 후속하여, 회수된 포접 복합체를, 예컨대, 상온에서 결정화시키는 결정화 단계를 선택적으로 수행할 수 있으며, 필요하다면, 결정화된 포접 복합체를 수(水) 중에 부유시킨 다음, 약 55~68℃의 온도, 바람직하게는 약 65℃의 온도로 가온하는 가온 단계를 수행할 수가 있고, 계면활성제를 0.001~10중량%의 농도로 첨가하는 계면활성제 첨가 단계를 더욱 수행하는 것에 의해서 다시 상온으로 냉각시키더라도 결정이 생기지 않는 안정한 상태로 가용화될 수가 있다.
이와 같이 물에 가용화된 상기한 포접 복합체 중의 7-디하이드로콜레스테롤의 포접량 및 안정화도 등에 대한 측정은 7-디하이드로콜레스테롤 특유의 고유한 자외선 흡광도 표준 곡선을 이용하여 용이하게 수행할 수가 있음은 물론, 마찬가지 방법으로 수용상에 가용화되어 있는 사이클로덱스트린을 분석할 수가 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 7-디하이드로콜레스테롤의 안정화 방법에 의하면, 인체의 피부 이외의 환경 하에서 극히 불안정한 물질인 7-디하이드로콜레스테롤을 상온을 포함하는 비교적 광범위한 범위의 유통 온도 범위에서 통상적인 유통 기간 이상의 장기간이 경과하더라도 그 구조를 안정적으로 유지할 수가 있음과 아울러, 화장료 등의 제품 제조시에 관용되는 일반적인 공정, 즉 약 70℃ 이상의 온도에서의 가열 공정을 경유하여 생산되는 화장료 또는 의약 외용제의 생산에 안심하고 적용할 수가 있다. 특히 주목하여야 할 점은, 고에너지를 갖는 UV 조사 조건 하에서도 그 구조가 쉽게 변화되지 않는 장점이 있으며, 더 나아가 7-디하이드로콜레스테롤은 유상의 물질이기 때문에 에멀젼 형태의 제품으로는 제조가 비교적 용이하지만 수용상의 제형화는 곤란한 문제점을 베타-사이클로덱스트린 또는 2-하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린 등과 같은 사이클로덱스트린에 포접시켜 안정화함으로써 수용상으로 용이하게 제형화할 수가 있는 장점이 있다.
상기한 본 발명에 따른 사이클로덱스트린 및 7-디하이드로콜레스테롤의 포접 복합체를 주요 활성 성분으로 포함하는 본 발명에 따른 화장료 또는 의약 외용제용 기제(基劑)는 보습 수렴 화장수, 엣센스, 로션, 스킨 소프너, 영양 크림, 연고제, 스프레이제, 접촉 도포제 등과 같은 다양한 제형으로 생산이 가능하며, 이 경우 주요 활성 성분으로서의 본 발명에 따른 사이클로덱스트린 및 7-디하이드로콜레스테롤의 포접 복합체는 전 조성물 중량 기준으로 0.01~10중량%의 비율로 함유될 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 시험예 등을 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 하나, 이러한 실시예 등은 본 발명을 예증(例證)하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아님을 유의할 필요가 있다.
(실시예)
실시예 1~3: 포접 복합체의 제조
1중량% 농도의 7-디하이드로콜레스테롤 알코올 용액을 3중량% 농도의 베타-싸이클로덱스트린 수용액, 4중량% 농도의 2-하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린 수용액 및, 5.4중량% 농도의 베타-사이클로덱스트린 수용액과 각각 혼합하여 7-디하이드로콜레스테롤을 사이클로덱스트린에 포접 또는 포획시키고, 3시간 동안 교반한 다음, 생성된 복합체를 원심분리하여 회수한 후, 동결건조하여 분체화하였으며, 이들 각각을 실시예 1~3으로 하였다.
실시예 1 내지 3에서 제조한 포접 복합체 각각의 7-디하이드로콜레스테롤:사이클로덱스트린의 중량비는 1:3, 1:4 및, 1:5.4였다.
실시예 4~6: 포접 복합체의 정제 수용액의 제조
상기한 실시예 1~3에서 얻은 결정화된 7-디하이드로콜레스테롤 및 사이클로덱스트린 포접 복합체 각각을 0.5중량%씩 물에 가용화한 다음, 약 65℃의 온도로 가온한 후, 비이온 계면활성제로서 POE(10) 모노올레인산 에스테르 0.5중량%를 첨가하여 95% 이상의 정제된 수용상의 안정화 7-디하이드로콜레스테롤 복합체 수용액을 제조하였으며, 이들 각각을 실시예 4~6으로 하였다.
비교예 1: 비안정화 7-디하이드로콜레스테롤 용액의 제조
1중량% 농도의 사이클로덱스트린으로 안정화처리 하지 않은 7-디하이드로콜레스테롤 알코올 용액을 물과 혼합하고, 교반한 다음, 비이온 계면활성제로서 POE(10) 모노올레인산 에스테르 0.5중량%를 첨가하여 안정화 처리하지 않은 7-디하이드로콜레스테롤 수용액을 제조하였으며, 이를 비교예 1로 하였다.
시험예 1: 경시(經時) 안정성 시험
상기한 실시예 4 내지 6의 7-디하이드로콜레스테롤 및 사이클로덱스트린의 안정화 포접 복합체의 0.5% 수용액과 비교예 1의 비안정화 처리 7-디하이드로콜레스테롤의 0.5% 수용액을 70℃에서 40분간 가열하고 냉각하는 과정을 4회 반복한 후 9주(63일)간 45℃에서 보관하면서 7-디하이드로콜레스테롤량을 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)로 정량하였으며, 그 결과를 하기의 표 1에 나타낸다.
[표 1]
7-디하이드로콜레스테롤의 안정성 평가 시험 결과(잔류 중량%)
일(days) |
비교예 1 |
실시예 4 |
실시예 5 |
실시예 6 |
0 |
98.0% |
99.1% |
99.1% |
99.1% |
14 |
44.8% |
98.4% |
98.8% |
99.1% |
21 |
35.4% |
98.0% |
98.3% |
98.9% |
28 |
19.2% |
97.4% |
98.3% |
98.9% |
42 |
12.5% |
97.4% |
98.3% |
98.9% |
63 |
3.7% |
97.4% |
98.3% |
98.9% |
상기한 표 1의 결과로부터 명확히 인지되는 바와 같이, 본 발명에 따른 7-디하이드로콜레스테롤 및 사이클로덱스트린의 안정화 포접 복합체는 0.5% 수용액 상태에서 9주 경과시에도 적어도 최초량의 97.4% 이상이 안정한 상태로 유지되고 있는 반면, 안정화 처리 하지 않은 비교예 1의 7-디하이드로콜레스테롤은 0.5% 수용액 상태에서 1회 가열 후 단지 2주 만에 50% 이상의 급격한 감소를 나타내었다.
이러한 결과는 본 발명에 따른 7-디하이드로콜레스테롤 및 사이클로덱스트린의 안정화 포접 복합체 또는 그 수용액 중의 7-디하이드로콜레스테롤의 안정성이 현저히 향상되었음을 확인하는 것이다.
시험예 2: UV 조사에 대한 안정성 평가 시험
상기한 실시예 4 내지 6의 7-디하이드로콜레스테롤 및 사이클로덱스트린의 안정화 포접 복합체의 0.5% 수용액과 비교예 1의 비안정화 처리 7-디하이드로콜레스테롤의 0.5% 수용액 중에서의 7-디하이드로콜레스테롤의 UV 조사(照射)에 대한 안정성을 평가하고자, 40W 더블램프로 8분간 UV를 조사하고 구조 변화없이 잔류하는7-디하이드로콜레스테롤의 양을 고성능 액체 크로마토그라피(HPLC)로 분석하였다. 하기의 표 2에서의 무균 실험실에서의 UV 조사시의 총 에너지양은 약 10mJ/cm2였다.
다시 이 보다 더 높은 에너지를 갖는 UV를 조사하고자 290nm UV 조사기를 이용하여 1J/cm2 및 3.5J/cm2의 에너지양으로 각 시료에 UV를 8분간 조사하였으며, 그 결과도 아울러 하기의 표 2에 나타낸다.
[표 2]
UV 조사에 대한 안정성 평가 시험 결과(잔류 중량%)
|
실시예 6(안정화 7-DHC의 잔존량) |
비교예 1(안정화 미처리 7-DHC의 잔존량) |
UV 조사 없음 |
99.1 |
98.5 |
무균실험실(10mJ/cm2) |
99.1 |
41.9 |
1 J/cm2
|
91.6 |
34.1 |
3.5 J/cm2
|
83.7 |
19.7 |
상기한 표 2의 결과로부터, 무균 실험실에서의 10mJ/cm2의 UV 조사량에서 본 발명에 따른 안정화 처리를 하지 않은 비교예 1의 비안정화 7-디하이드로콜레스테롤은 UV 조사 후 약 35% 정도의 양만이 잔존한 반면, 본 발명에 따른 안정화 처리 7-디하이드로콜레스테롤은 거의 전량이 구조 변화 없이 그대로 잔존하고 있음을 명확히 확인할 수 있다.
또한, 상기한 표 2의 결과로부터, 3.5J/cm2의 상대적으로 고에너지를 갖고 있는 UV를 조사한 경우에 있어서도 본 발명에 따른 안정화 처리 7-디하이드로콜레스테롤은 70% 이상이 안정화된 상태로 남아 있는 현저한 효과를 확인할 수 있었다. 결론적으로, 본 발명에 따라 안정화된 7-디하이드로콜레스테롤은 비안정화 7-디하이드로콜레스테롤 보다 안정성이 매우 현저하게 증가한 것으로 판명되었다.
실시예 7: 본 발명에 따른 포접 복합체의 제형화
하기의 표 3와 같은 조성 성분으로 구성되는 본 발명에 따른 화장료 조성물(실시예 3에 따른 본 발명의 7-디하이드로콜레스테롤 및 사이클로덱스트린의 포접 복합체를 이용)과 7-디하이드로콜레스테롤을 포함하지 않는 사이클로덱스트린 만을 포함하는 조성물을 제형화하였으며, 각각 실시예 7 및 비교예 2로 하였다.
[표 3]
7-디하이드로콜레스테롤 포접 복합체 함유 화장료 조성물의 조성(중량%)
|
성 분 |
실시예 7 |
비교예 2 |
가 |
싸이클로덱스트린실시예 3의 안정화 7-DHC 포접 복합체글리세린1,3-부틸렌글리콜정제수 |
0.00.34.04.073.2 |
0.30.04.04.073.2 |
나 |
에탄올세틸알코올밀납와세린스쿠알렌디메틸폴리실록산POE(10)모노올레인산 에스테르글리세롤 모노스테아린산 에스테르방부제향료색소 |
5.01.00.52.06.02.01.01.0적량적량적량 |
5.01.00.52.06.02.01.01.0적량적량적량 |
|
계 |
100 |
시험예 3: 보습력 평가 시험
실시예 6의 7-디하이드로콜레스테롤과 사이클로덱스트린 포접 복합체의 수용액형태의 제제와, 비교로서 비이온형계면활성제가 포함된 사이클로덱스트린 수용액 제제 및 7-디하이드로콜레스테롤과 사이클로덱스트린을 전혀 포함하지 않는 0.25중량% 농도의 하이알루론산(hyaluronic acid: 소디움염) 수용액 제제에 대한 보습력을 측정 평가하였다.
보습력의 측정은 25℃, 습도 40%의 항온항습실에서 측정하였고, Corneometer CM 825(CK, 독일)를 사용하여 도포 후 일정 시간 간격으로 연속적으로 측정하였으며, 그 결과를 도 1a에 나타낸다.
본 발명에 따라 안정화된 7-디하이드로콜레스테롤 포접 복합체 수용액은 0.25% 하이알루론산 수용액의 경우에 비하여 보습력이 약 5~15% 이상 더 높은 것으로 판명되었다.
또한, 안정화된 7-디하이드로콜레스테롤의 보습력을 제형상에서 평가하고자 실시예 7의 7-디하이드로콜레스테롤과 사이클로덱스트린 포접 복합체를 함유하는 본 발명에 따른 화장료 조성물과 비교예 2의 7-디하이드로콜레스테롤을 포함하지 않는 사이클로덱스트린 만을 포함하는 화장료 조성물에 대한 보습력을 측정 평가하였다. 보습력의 측정은 위에서와 동일한 조건 하에서 측정하였으며, 그 결과를 도 1b에 나타낸다.
본 발명에 따라 안정화된 7-디하이드로콜레스테롤 포접 복합체를 함유하는 본 발명의 실시예 7에 따른 화장료의 보습력은 7-디하이드로콜레스테롤의 포접없는 사이클로덱스트린 만을 사용한 비교예 2의 화장료의 경우 보다 약 4~10% 이상 더 높은 것으로 확인되었다. 따라서, 7-디하이드로콜레스테롤을 수용화시킴으로 인하여 보습력이 증대되는 결과를 확인할 수 있었다.
시험예 4: 미생물 생육 억제력 평가 시험
여드름 원인균인 프로피오네박테리움
아크네스(Propionebacterium
acnes)와 화농균인 스타필로코카스
오레우스(Staphylococcus
aureus) 등의 피부유해 미생물에 대한 본 발명에 따른 안정화 7-디하이드로콜레스테롤의 미생물 생육 억제력을 평가 시험하였다.
0.146~15㎍/㎖ 농도의 본 발명에 따른 안정화 7-디하이드로콜레스테롤과 양성 대조(positive control)로서 싸이클로덱스트린과 계면활성제 용액을 단계별로 희석하여 96웰 플레이트에 배지와 함께 첨가하고, 18시간 동안 초기 배양된 상기한 세균 배양액을 각 웰의 배지 부피의 1% 정도의 양을 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양한 후, 마이크로플레이트 판독기(microplate reader)에서 630nm로 흡광도를 측정하였으며 도 2a 및 도 2b에 그 결과를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b에서의 음성 대조(negative control)는 본 발명에 따른 안정화 7-디하이드로콜레스테롤을 넣지 않은 대조군이며, 양성 대조(positive control)는 본 발명에 따른 안정화 7-디하이드로콜레스테롤을 형성시키는 담지체로서의 베타사이클로덱스트린 또는 2-하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린과 계면활성제만 첨가된 대조군이다.
결론적으로 본 발명에 따른 안정화 7-디하이드로콜레스테롤은 수용상에서 피부유해 세균인 프로피오네박테리움
아크네스(Propionebacterium
acnes)와 스타필로코카스
오레우스(Staphylococcus
aureus)에 대하여 정균력을 갖고 있는 것으로 판명되었다. 스타필로코카스
오레우스(Staphylococcus
aureus)에 대해서는 약 2㎍/㎖ 의 농도에서 20% 이상의 O.D값의 차이가 나타났으며, 프로피오네박테리움
아크네스(Propionebacterium
acnes)에 대하여는 매우 저농도에서도 약 10% 가량의 O.D값의 차이가 나타나는 것을 확인하였다.
시험예 5: 피부질환 완화 평가 시험
7-디하이드로콜레스테롤은 비타민 D3를 합성할 수 있는 전구체로서, 본 발명에 따른 안정화 7-디하이드로콜레스테롤을 함유하는 화장료 조성물 또는 의약으로서의 외용제가 피부에 도포되고 피부의 표층에서 비타민 D3로 전환되면 건선 등의 피부질환을 예방하거나 증상의 완화 경감을 이룰 수 있을 것으로 기대되는 바, 본 발명에 따른 안정화된 7-디하이드로콜레스테롤을 활성 성분으로서 함유하는 본 발명의 실시예 7의 화장료 조성물을 첨가한 화장료를 건선 등의 피부질환으로 고생하고 있는 피부실험 지원자에게 적용한 후, 피부의 상태를 Skin Visiometer SV 600(CK, germany)으로 측정하고 그 효과를 확인하였으며, 그 결과에 대한 원거리 사진을 도 3a 및 도 3b에, 그 근거리 확대 사진을 도 4a 및 도 4b에 각각 나타냈다(도 3a 및 도 4a는 본 발명의 화장료 조성물의 도포전 상태를 나타내며, 도 3b 및 도 4b는 본 발명의 화장료 조성물을 3일간 도포한 후의 상태를 나타낸다).
피부 도포 전 건선 피부 질환을 앓고 있는 지원자는 심한 가려움증을 동반한 이상과각질화 현상을 보였으나 피부 도포 1일 후부터는 가려움증이 나타나지 않았고, 3일간 지속적으로 1일 5회 100㎕씩 피부에 도포한 결과 매우 개선된 효과를 나타내는 것으로 확인되었으며, 이상과각질화 현상도 상대적으로 현저히 저감됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따른 안정화된 7-디하이드로콜레스테롤은 건선이나 아토피성 피부염 등과 같은 만성 피부 질환을 겪고 있는 피부를 개선함에 있어 매우 효과적인 것으로 판명되었다.