KR100485727B1

KR100485727B1 - 폴리감마글루탐산-비타민 복합체 및 그 용도

Info

Publication number: KR100485727B1
Application number: KR1020040047863A
Authority: KR
Inventors: 성문희; 박청; 김석찬; 박규순; 히로시 우야마; 부하령; 송재준
Original assignee: 주식회사 바이오리더스; 한국생명공학연구원
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2005-04-27
Also published as: CN1997345A; WO2006001567A1; CA2570665A1; BRPI0511343A; JP4365437B2; AU2005257536A1; JP2008503564A; EP1773290A1; US20080132440A1

Abstract

본 발명은 폴리감마글루탐산(poly-γ-glutamic acid: PGA)을 함유하는 PGA-비타민 복합체 및 상기 PGA-비타민 복합체를 포함하는 비타민 제제 또는 화장료 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 의한 PGA-비타민 복합체는 우수한 흡습성, 보습성 및 피부적합성을 갖는 폴리감마글루탐산과 비타민의 복합체로써, 생체의 신진대사 촉진, 항산화효과, 세포벽 보호, 면역력 증진, 피부건조와 각화방지, 주름방지 및 피부 보습 등의 다양한 작용을 하는 비타민의 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라, 서방성 효과도 가지고 있으므로, 다양한 용도의 화장료 조성물 또는 서방성 비타민 제제로 유용하다.

Description

폴리감마글루탐산-비타민 복합체 및 그 용도{Poly-gamma-glutamic acid-Vitamin Complex and Use Thereof}

본 발명은 폴리감마글루탐산(poly-gamma-glutamic acid: PGA)을 함유하는 PGA-비타민 복합체 및 상기 PGA-비타민 복합체를 포함하는 비타민 제제 또는 화장료 조성물에 관한 것이다.

화장품 원료 물질 중 가장 대표적인 것으로서 비타민(vitamins)을 들 수 있는데, 비타민은 소량으로도 피부의 대사기능과 생리기능을 정상화시키고, 비타민 결핍으로 인한 피부질환을 예방해 준다. 비타민은 생체의 신진대사 촉진, 항산화효과, 세포벽 보호, 면역력 증진, 감염 저항력 상승 등의 기능을 가진 생체내 필수 물질로서, 생합성이 불가능하고 음식물을 통하여 섭취하여야 하며, 부족한 경우 다양한 결핍증을 일으키는 원인이 된다. 또한, 피부 미용 및 치료에 있어서는 색소 침착 방지, 콜라겐 합성 촉진, 자외선 차단, 피부건조와 각화방지, 주름방지, 피부 보습 등 건강한 피부를 유지하는 데 매우 중요한 역할을 하는 물질이다. 비타민에는 레티놀(Retinol, 비타민 A), 아스코르빈산(Ascorbic acid, 비타민 C), 토코페롤(Tocopherol, 비타민 E), 비타민 D 및 이들의 유도체 등이 포함된다. 비타민 C는 아스코르빈산(ascorbic acid)으로 불리우며, 사람의 체내에서는 합성할 수 없는 필수 영양소의 하나이다. 비타민 C는 콜라겐(collagen) 형성의 기본물질이기 때문에 조직의 성장과 보수에 필요하고, 골절의 치료에도 필수 성분이다. 잇몸을 튼튼히 하고, 부신기능을 좋게하며, 철분의 흡수를 좋게 하여준다. 또한, 항산화 작용을 갖고 있어 인체내의 산화형 물질을 환원형으로 되돌려 산화를 방지한다. 비타민 C 자체는, 쉽게 산화되어 분해되며 또 수용성으로 피부흡수가 잘되지 않기 때문에 비타민 C의 안정성을 높이고 피부 흡수를 촉진하기 위해 주로 에스테르타입인 비타민 C 팔미테이트(vitamin C palmitate)를 사용한다.

비타민 D는 일반적으로 구루병의 예방과 치료에 쓰이는 화합물로 알려져 있으며, 이에는 주로 에르고칼시페롤(ergocalciferol; 비타민 D₂)와 콜레칼시페롤(cholecalciferol; 비타민 D₃)이 있다. 에르고칼시페롤은 식물스테로이드 에르고스테롤(ergosterol)에서 유도되며 일반적으로 비타민 D 식품강화제로 쓰인다. Ring-opening된 세코-스테로이드 형태인 콜레칼시페롤은 피부에서 생성되어지는 비타민 D 형태로 피하에 있는 7-디히드로콜레스테롤(7-dehydrocholesterol)이 빛(radiation)에 의해 생성되는데, 이는 이름으로 보아 콜레스테롤(cholesterol) 및 칼슘(calcium)과 관련되어 있음을 알 수 있다. 이와 같이 비타민 D는 체내에서 만들어지므로 전통적인 의미의 비타민은 아니며, 또한 몸안에서 대사되는 과정에서 스테로이드 호르몬과 같이 생리활성물질로 변하기 때문에 프로호르몬(prohormone)으로 분류할 수도 있다. 전통적으로 알려진 비타민 D의 주요 기능으로는 칼시토닌과 파라트로이드호르몬(PTH)과 함께 칼슘과 인의 흡수 및 뼈의 형성에 관여하고, 최근에는 재생(reproduction), 면역효과(immune effect), 유전자 제어(gene regulation) 등에 관한 기능이 관심의 대상이 되고 있다.

비타민 외에도 화장품용 원료 물질로서 중요한 것으로는, 피부의 미백기능을 하는 코직산 등이 있고, 주름방지 기능을 하는 인돌 아세트산, 피부각질제거와 신진대사 작용을 돕는 젖산, 구연산, 살리실산 등 다양한 화장품 원료물질들이 알려져 있다.

그러나 그 이용방법에는 실제 많은 어려움과 제약이 있는데, 화장품 원료물질들의 대부분은 물질자체의 안정성, 피부자극 및 독성, 서방성, 분산성 등의 문제로 기능이나 효능을 충분히 나타내지 못한다. 비타민의 경우, 물리화학적으로 매우 불안정하고 열, 빛, 습기, 산소, 알칼리 등에 의하여 쉽게 파괴되어, 그 기능 및 효능이 저하되거나 변색 또는 변취가 발생하는 문제점이 있다. 따라서 화장품용 원료 물질들의 안정화, 피부 자극 또는 독성의 경감 등을 위한 제형기술개발에 많은 연구가 보고되고 있다(대한민국 특허공개 제2000-0048451호, 제2000-0069893호, 제1999-0070885호).

PGA는 D,L-글루탐산이 감마-글루타밀(γ-glutamyl)과 결합된 중합체로서 점액성 물질이다. PGA는 볏짚을 이용한 한국의 전통 콩발효식품인 청국장, 일본의 전통 콩발효식품인 낫또, 네팔의 전통 콩발효식품인 키네마 등에서 분리된 바실러스 속 균주로부터 생산된다. 바실러스 속 균주로부터 생산되는 PGA는 식용, 수용성, 음이온성, 생분해성 고분자물질로 흡습제, 보습제 및 화장품의 원료 물질로 이용이 가능하다. 최근, PGA의 생산과 이용에 관하여 난분해성 중합체의 대체상품 소재, 에스테르화 반응에 의한 내열성 플라스틱의 개발과 수용성 섬유 및 막생산 등에 관한 연구가 선진국을 중심으로 활발히 진행되고 있다.

또한, PGA에 감마선 조사시 야기되는 물성변화 연구 및 가교결합제에 의한 수화젤(Hydrogel)의 개발 및 산업화 연구가 추진되고 있다. 수화젤은 바실러스 서브틸리스 청국장이 발효 생산하는 재생산 가능한 바이오폴리머인 PGA를 원료로 하여, 분자간 혹은 동일 분자내에 가교 결합시켜 합성한 흡수성, 생분해성 및 가소성을 특징으로 하는 소재이다. 가교법에는 감마선이나 전자선 등의 방사선 조사나 에폭시 수지 등을 이용한 화학가교제 처리방법 등이 있다. 수용액에 방사선을 조사하면 PGA의 분자간에 가교반응이 일어나고, 흡수성, 생분해성 및 가소성을 특징으로 하는 PGA 수지가 얻어진다.

PGA의 조성, PGA 생산에 미치는 망간 이온의 영향, 초음파 분해에 의한 수용성 중합체로의 이용에 대한 연구 및 에스테르 유도체의 합성에 의한 저 수용성 플라스틱의 개발에 관한 연구(Biosci, Biotechnol., Biochem., 60(8):1239-1242, 1996)와 바실러스 서브틸리스에 의한 PGA 생산 및 칼슘 용해제로서의 골다공증 치료효과를 가진 건강식품으로의 활용(일본특허공개 平6-32742호)등이 보고되고 있다.

이외에, 수계의 인 함량을 감소시켜 수질오염을 감소시키는 효과(유럽특허 제838160호)와, 방사선 조사에 의한 고 겔화성, 흡수성을 가진 생분해성 흡착성 수지를 제조하여 기저귀 등의 위생용품, 식품, 원예산업에의 응용(일본특허공개 平10-251402호) 및 활용(일본특허공개 平7-300522호, 일본특허공개 平6-322358호)등에 관한 보고가 있다. 또한, PGA의 용해, 침전 및 건조에 의한 고형화 생분해성 섬유나 필름 및 필름 성형체로의 이용(일본특허공개 平7-138364호, 일본특허공개 平5-117388호), 약물담체용 폴리머(일본특허공개 平6-92870호, 일본특허공개 平6-256220호) 등에 대한 보고도 있다.

한편, 한국에서는 PGA의 효율적 생산(대한민국 특허출원 제1997-0003404호, 대한민국 특허출원 제1997-0067605호)과 물성개선 등과 같은 기초연구와 고농도 PGA의 생산방법(대한민국 특허출원 제2001-0106025호)등이 있고, 고분자량의 PGA을 생산하는 내염성 균주 바실러스 서브틸리스 청국장 균주에 관하여도 보고되고 있다(대한민국 특허출원 제2001-0001481호).

본 발명자들은 종래부터 의약 및 화장품에 광범위하게 이용되고 있는 비타민 또는 이의 유도체들의 안정성을 높일 수 있는 물질을 개발하고자 노력한 결과, 비타민의 안정성, 피부자극 및 독성, 서방성 등의 문제점을 현저히 개선시키며 우수한 흡습성, 보습성 및 피부적합성을 갖는 PGA-비타민 복합체를 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 PGA-비타민 복합체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 PGA-비타민 복합체를 유효성분으로 함유하는 비타민 제제 및 화장료 조성물을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 PGA의 카르복실기에 비타민의 수산기가 에스테르 결합으로 연결되어 있는 PGA-비타민 복합체를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 비타민은 수용성 비타민 C, 지용성 비타민 D 또는 이들의 유도체를 포함하며, 수용성 비타민 C의 유도체는 에틸아스코빌 에테르(ethylascorbyl ether), 마그네슘 아스코빌 포스페이트(magnesium ascorbyl phosphate), 아스코르브산 2-글루코사이드(ascrobic acid 2-glucoside), 알란토인 아스코베이트(allantoin ascorbate)를 포함하고, 지용성 비타민 D의 유도체는 에르고칼시페롤(ergocalciferol; 비타민 D₂), 콜레칼시페롤(cholecalciferol; 비타민 D₃)를 포함한다.

본 발명은 또한, 하기 구조식 I로 표기되는 PGA-수용성 비타민C 복합체를 제공한다.

구조식 I

본 발명은 또한, 하기 구조식 II로 표기되는 PGA-지용성 비타민D(또는 그 유도체) 복합체를 제공한다:

구조식 II

여기서, B는 또는 이다.

본 발명은 또한, PGA와 지용성 비타민D(또는 그 유도체)가 링커를 통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하기 구조식 III로 표기되는 PGA-지용성 비타민D(또는 그 유도체) 복합체를 제공한다:

구조식 III

여기서, B는 또는 이다.

본 발명에 있어서, 상기 링커는 H₂N-R₁-NH₂, H₂N-R₂-SH, H₂N-R₃-OH, H₂N-R₄-CHO, HS-R₅-SH 또는 HO-R₆-OH인 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ 및 R₆는 각각 독립적으로 C_1-20인 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족유기기이다.

본 발명은 또한, PGA의 카르복실기와 비타민의 수산기를 에스테르 결합으로 연결하는 것을 특징으로 하는 PGA-비타민 복합체의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 PGA는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주로부터 제조된 것임을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 PGA-비타민 복합체를 유효성분으로 함유하는 비타민 제제를 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 PGA-비타민 복합체를 유효성분으로 함유하는 피부적합성, 보습력 및/또는 흡습력 개선을 위한 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물에 있어서, PGA-비타민 복합체는 조성물 총 중량에 대하여 0.01~60중량%, 바람직하게는 0.1~50중량%로 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 화장료 조성물은 일반 피부 화장료에 배합되는 성분, 예를 들면, 유분, 물, 계면활성제, 보습제, 저급알코올, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 향료 등을 필요한 만큼 적용 배합하는 것이 가능하다.

본 발명의 PGA를 함유하는 비타민 복합체를 포함하는 화장료 조성물은 보습용 화장품, 세안제, 바디용 화장품 등에 다양하게 이용될 수 있다.

본 조성물을 첨가할 수 있는 제품으로는, 예를 들어, 수렴화장수, 유연화장수, 영양화장수, 각종 크림, 에센스, 팩, 파운데이션 등과 같은 화장품류와 클렌징, 세안제, 비누, 트리트먼트, 미용액 등이 있다.

본 발명의 화장료의 구체예로서는 스킨로션, 스킨 소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스처 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스처 크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 샴푸, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션, 바디클린저, 유액, 프레스파우더, 루스파우더, 아이섀도 등을 들 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: PGA(poly-γ-glutamic acid)의 제조

PGA 생산용 기본배지(5%의 L-글루탐산이 첨가된 GS배지: 글루코오스 5%, (NH₄)₂SO₄ 1%, KH₂PO₄ 0.27%, Na₂HPO ₄·12H₂O 0.42%, NaCl 0.05%, MgSO₄·7H₂O 0.3%, 비타민 용액 1㎖/ℓ, pH 6.8) 3ℓ가 들어있는 5ℓ 크기의 발효기에, 바실러스 서브틸리스 청국장(Bacillus subtilis var chungkookjang, KCTC 0697BP)균주의 배양액을 1% 접종한 후, 교반속도는 150rpm, 공기주입속도는 1vvm으로 하여 37℃에서 72시간 동안 배양한 다음, 2N 황산용액을 가하여 pH가 3.0이 되도록 조절하여 PGA 함유 시료액을 수득하였다.

상기의 PGA 함유 시료액을 4℃에서 10시간 동안 정치시켜 발효액 내의 다당류를 제거한 다음, 여기에 에탄올을 발효액의 2배 부피가 되게 가하여 충분히 혼합하였다. 혼합액을 4℃에서 10시간 동안 정치시킨 후, 원심분리하여 PGA 침전물을 수득하였다. 수득된 침전물에 증류수를 가하여 용해시키고, 단백질 분해효소를 100㎍/㎖가 되도록 가하여 37℃ 항온기에서 6시간 동안 정치 반응시켜 PGA 시료에 존재하는 세포외 단백질을 분해시켰다. 이것을 충분한 양의 증류수에서 투석하여 유리된 글루탐산을 제거한 후, 농축하여 순수한 PGA를 얻었다.

실시예 2: PGA와 수용성 비타민 C 복합체의 제조

상기 실시예 1에서 생산된 PGA 0.65g을 아르곤(또는 질소) 조건하에서 건조한 시험관에 넣고 DMSO 6.5㎖로 용해시켰다. 실온에서 혼합물을 교반하면 수 시간내에 투명한 액체가 얻어지는데, 수득된 투명한 액체에 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보이미드 하이드로클로라이드(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride) 0.58g과 활성화제인 N-히드록시숙신이미드(N-hydroxysuccinimide) 0.23g을 가하여 실온에서 교반하였다. 6시간 후, 수용성 비타민 C 0.030g이 용해된 DMSO 용액 1㎖를 가하여 젤을 형성시킨 다음, 형성된 젤을 다량의 물속에 담그고 수회에 걸쳐 물을 교환한 후, 동결건조하여 수용성의 분말상 PGA와 수용성 비타민 C의 복합체를 수득하였다. 상기의 PGA와 수용성 비타민 C의 반응을 하기 반응식 1에 나타내었다.

상기와 동일한 방법을 수행하여, PGA와 에틸아스코빌 에테르, 마그네슘 아스코빌 포스페이트, 아스코르브산 2-글루코사이드 또는 알란토인 아스코베이트 등의 비타민 C 유도체의 복합체를 제조할 수 있다.

실시예 3: PGA와 지용성 비타민 D 복합체 제조

지용성 비타민 D는 전통적인 스테로이드와 비교해 볼 때 구조적으로 유사하나 일반적인 스테로이드 화합물에서와는 달리 9,10번 탄소결합이 쪼개짐에 따라 컨쥬게이트(conjugate)된 트리엔(triene) 골격을 하고 있다. 또한 10번~19번 탄소의 이중결합이 평면으로부터 60°정도 뒤틀려 있다. 이 결과로 A고리는 두 개의 가능한 의자형(chair)구조로 존재할 수 있으며, 이에 경직된(rigid) CD-고리와 곁사슬(side chain)이 확장되어 있다. 이러한 구조적 유동성(conformational mobility)은 다른 스테로이드 호르몬에서는 볼 수 없고, 세코(seco)-스테로이드인 지용성 비타민 D 분자에서만 유일하게 볼 수 있다. B고리의 9,10번 탄소결합이 끊어짐에 따라 A고리가 "free"하게 되는데, 이 때문에 A고리의 치환기는 수직(axial)과 수평(equatorial)의 위치로 변화할 수 있다(도 1 및 도 2). 이와 관련하여 비타민 D의 수용체(receptor)가 다른 스테로이드의 수용체와 전혀 일치하지 않는 등 다른 스테로이드와 성질이 상이함을 보여주는데, 이는 고리의 유동성이 결여되어 있는 여느 스테로이드와는 달리 세코-B 스테로이드의 독특한 성질인 A고리의 구조적인 유동성에 기인하는 것으로 설명되어지고 있다. 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 1에서 생산된 PGA와 지용성 비타민 D의 A링에 DMSO 용매, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보이미드 하이드로클로라이드 및 N-히드록시숙신이미드를 사용하여 커플링 반응으로 PGA와 지용성 비타민 D(또는 그 유도체)의 복합체를 수득하였다. 링커로는 에틸렌디아민(ethylene diamine) 또는 에틸렌글리콜(ethylene glycol)을 사용하였다.

실시예 4: PGA-비타민 복합체의 서방성 효과

상기 실시예 2 및 3에서 제조된 PGA-비타민 복합체가 장내 흡수에 서방성을 가지는지를 본 발명자에 의한 대한민국 특허출원 제2003-0046898에 기재된 방법에 따라 하기와 같이 수행하였다.

즉, 30마리의 4주령 수컷 발부씨 마우스를 사용하여, 적정온도와 12시간 명암주기가 조절되는 마우스 케이지에서 기본 사료와 증류수를 주어 사육하였다. PGA-비타민 복합체를 경구투여 후에 1시간, 1.5시간, 2시간 후 에테르로 마취하고, 십이지장으로부터 회장까지의 전체 소장을 마우스의 복부로부터 떼어낸 다음, 소장을 위, 아래 두 부분으로 나누어 냉 생리식염수로 내용물을 씻어내었다. 그 다음으로, 소장 조직을 적정한 냉 생리식염수를 가하며 호모게나이저로 균질화하였다. 균질화된 소장조직을 4℃에서 20분간 8,000g로 원심분리한 다음, 각 분획의 가용성 부분과 비가용성 침전물을 분리하여 -20℃에 보관하면서 함유된 비타민을 HPLC로 분석하였다.

실험결과, 비타민의 장내 흡수율은 시간의 경과에 따라 증가하였으며, 이로부터 본 발명의 PGA-비타민 복합체는 유의적인 서방성을 가짐을 확인할 수 있었다.

실시예 5: PGA-비타민 복합체의 비타민 안정성 향상 효과

상기 실시예 2 및 3에서 얻은 PGA-비타민 복합체의 화장료 제형에서의 비타민 안정성 향상 효과를 시험하기 위하여, 하기와 같이 실험하였다.

5-1: 온도 변화에 따른 안정성 시험

하기 제형예 2에서 제형된 PGA-비타민 복합체를 함유하는 로션을 실험군으로 하고, PGA-비타민 복합체 대신 비타민만을 함유하는 로션을 대조군으로 하여, 대조군과 실험군을 45℃로 일정하게 유지되는 항온조에서 불투명 초자 용기에 담아 1주 동안 보관하였다. 또한, 4℃로 일정하게 유지되는 완전히 차광된 냉장고내에서 불투명 초자 용기에 담아 1주 동안 보관한 후, 변색 정도(변색 평가 기준- 0:변화없음, 1:극히 조금 변함, 2:조금 변함, 3:조금 심하게 변함, 4:심하게 변함, 5:극히 심하게 변함)를 비교측정하였다.

실험결과, 본 발명의 PGA-비타민 복합체를 함유하는 로션은 변색이 거의 되지 않아, 비타민의 안정화에 매우 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다(표 1).

온도	변색 정도
온도	실험군	대조군
45℃	2.5	0.5
4℃	1.0	0.1

5-2: 시간 경과에 따른 안정성 시험

하기 제형예 2에서 제형된 PGA-비타민 복합체를 함유하는 로션을 실험군으로 하고, PGA-비타민 복합체 대신 비타민만을 함유하는 로션을 대조군으로 하여, 대조군과 실험군을 20℃로 일정하게 유지되는 항온조에서 불투명 초자 용기에 담아 9주동안 보관한 후, 비타민의 양을 측정하였다.

실험결과, 본 발명의 PGA-비타민 복합체를 함유하는 로션은 6주 정도까지는 비타민의 함량이 거의 변하지 않는 것으로 보아, 비타민의 안정화에 매우 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다(표 2).

	0주	3주	6주	9주
대조군	40,010㎍/g	33,420㎍/g	19,050㎍/g	10,991㎍/g
실험군	40,080㎍/g	38,899㎍/g	35,180㎍/g	28,670㎍/g

실시예 6: PGA-비타민 복합체의 보습력 측정

하기 제형예 3에서 제형된 PGA-비타민 복합체를 함유하는 에센스와 비교 제형예 3의 보습능력을 평가하였다. 수분보유능 측정은 수분측정기(Corneometer, GmbII, Germany)를 사용하여 피부 표면의 전기전도도를 측정하였다. 측정온도는 25℃, 40% 상대습도가 유지되는 항온항습실에서 피부 16㎠당 0.05g의 시료를 도포 후 30분, 2시간후의 수분 손실량을 측정하였으며, 피시험자는 20명으로 하여 3회 측정하였다.

실험결과, 본 발명의 PGA-비타민 복합체를 함유하는 조성물이 PGA-비타민 복합체를 함유하지 않은 조성물에 비해 수분보유능이 우수함을 확인할 수 있었다(표 3).

	PCA-비타민 복합체 함유 화장료	PGA-비타민 복합체를 함유하지 않는 화장료
도포 후 30분 후	125	105
도포 후 2시간 후	102	70

-시료 도포 전 평균 값은 약 60이었으며, 3회 측정값을 평균하여 나타냄

실시예 7: 피부 안전성 시험

PGA-비타민 복합체를 함유하는 화장료 조성물의 피부 안전성을 측정하였다. 구체적으로, 피검자 30명(평균연령 25세, 연령분포 19세-40세)을 A, B 두 그룹으로 나누어, A 그룹에는 본 발명의 화장료 조성물을, B 그룹에는 비교 제형예의 화장료 조성물을 하야 체스트 챔버(Haye's Test Chamber)를 이용하여 피부 첩포시험(Patch Test)을 하였다. 이때, 건선, 습진 등 피부 병변 보유자나 임신, 수유부 또는 항히스타민제 등을 복용하고 있는 사람은 실험에서 제외하였다. 실험 부위를 70% 에탄올로 세척하고, 건조시킨 다음, A 그룹 및 B 그룹에 각각 시료를 15㎍씩 챔버에 적하시킨 후, 실험 부위인 상박 부위에 얹어 고정시켰다. 첩포는 24시간 동안 도포하고, 첩포를 제거한 후에는 마킹펜으로 실험부위를 표시하여 각각 24시간, 48시간 및 72시간 후에 실험부위를 관찰하였으며, 판정은 국제접촉피부염연구회(International Contact Dermatitis Research Group; ICDRG)의 규정에 따라 판정하였다(표 4).

기호	판정기준	평가	평균
±	의심적 반응 또는 미소반응 및 홍반	미소자극	0-0.9
+	홍반 + 경변	경자극	1.0-2.9
++	홍반 + 경변 + 소포(veside)	중자극	3.0-4.9
+++	홍반 + 경변 + 수포	강자극	5.0이상
-	무반응	무자극	0

실험결과, 본 발명의 PGA-비타민 복합체를 함유하는 조성물은 평균 자극 정도가 0으로 피부에 자극이 없는 안전한 화장료임을 알 수 있었으며, 이로부터 본 발명의 PGA-비타민 복합체가 고도의 피부 적합성을 가지는 것을 확인할 수 있었다(표 5).

시간	PGA-비타민 복합체함유 화장료	PGA-비타민 복합체를함유하지 않는 화장료
24시간	0	0.5
48시간	0	0.5
72시간	0	0

이하, 본 발명의 제형예로서 유연 화장수(스킨), 로션, 에센스, 세안제(클렌징 폼) 및 샴푸를 예시하고 있으나, 본 발명의 화장료 조성물을 포함하는 제형은 이에 한정되는 것은 아니다.

제형예 1: 유연 화장수(스킨)

정제수에 부틸렌 글리콜, 글리세린, 폴리옥시에틸렌(60) 경화피마자유, 베타인, 구연산, 구연산나트륨 및 방부제를 첨가하여 교반한 후 용해시킨 다음, 에탄올에 향료를 넣어 용해시킨 혼합물을 첨가하였다. 여기에 PGA 함유 비타민 복합체를 가하여 충분히 교반한 후, 숙성시켜 PGA-비타민 복합체를 포함하는 유연 화장수를 제조하였다. 하기 표 6에 각 성분의 함량을 나타내었다.

원료	제형예 1함량(w/w %)	비교 제형예 1함량(w/w %)
PGA-비타민 복합체	50.0	-
부틸렌 글리콜	7.0	7.0
글리세린	5.0	5.0
폴리옥시에틸렌(60) 경화 피마자유	0.2	0.2
에탄올	5.0	5.0
베타인	2.0	2.0
구연산	0.02	0.02
구연산 나트륨	0.06	0.06
방부제	미량	미량
향료	미량	미량
정제수	잔량	잔량

제형예 2: 로션(에멀젼)

상기 실시예에서 얻은 PGA 함유 비타민 복합체, 부티렌 글리콜, 글리세린, 카르복시비닐폴리머, 아르기닌, 방부제 및 정제수를 70 내지 75℃에서 교반하면서 가열하였다. 여기에 75 내지 80℃에서 교반하여 가열시킨 스쿠알란, 부틸렌글리콜 디카프릴레이트/디카프레이트, 소르비탄스테아레이트, 포리소르베이트 60, 글리세릴스테아레이트 및 스테아릴글리세레티네이트 혼합물을 가하여 유화시킨 후, 교반하면서 45℃정도로 냉각되면 향료를 첨가하여 교반한 다음, 30℃까지 냉각한 후 숙성시켜 PGA-비타민 복합체를 포함하는 로션을 제조하였다. 하기 표 7에 각 성분의 함량을 나타내었다.

원료	제형예 2함량(w/w %)	비교 제형예 2함량(w/w %)
PGA-비타민 복합체	40.0	-
부틸렌글리콜	8.0	8.0
글리세린	5.0	5.0
스쿠알란	10.0	10.0
부틸렌글리콜 디카프릴레이트/디카프레이트	5.0	5.0
소르비탄스테아레이트	1.5	1.5
폴리소르베이트 60	1.0	1.0
글리세릴스테아레이트	0.5	0.5
스테아릴글리시레티네이트	0.2	0.2
카르복시비닐폴리머	0.1	0.1
아르기닌	0.1	0.1
방부제	미량	미량
향료	미량	미량
정제수	잔량	잔량

제형예 3: 에센스

시토 시테롤, 폴리글리세릴 2-올레이트, 세라마이드, 세테아레스-4 및 콜레스테롤을 교반하여 혼합한 다음, PGA-비타민 복합체, 디세틸포스페이트, 농글리세린 및 정제수 혼합 용액을 첨가하여 유화시킨 후, 교반하면서 45℃로 냉각되면 향료를 첨가하여 교반하고 30℃까지 냉각시켜 숙성시켰다. 여기에 카르복시비닐폴리머, 산탄검 및 방부제를 첨가하여 안정화시킨 후 숙성시켜 PGA-비타민 복합체를 포함하는 에센스를 제조하였다. 하기 표 8에 각 성분의 함량을 나타내었다.

원료	제형예 3함량(w/w %)	비교 제형예 3함량(w/w %)
PGA-비타민 복합체	10.0	-
시토 스테롤	1.70	1.70
폴리글리세릴 2-올레이트	1.50	1.50
세라마이드	0.7	0.7
세테아레스-4	1.2	1.2
콜레스테롤	1.5	1.5
디세틸포스페이트	0.4	0.4
농글리세린	5.0	5.0
카르복시비닐폴리머	0.2	0.2
산탄검	0.2	0.2
방부제	미량	미량
향료	미량	미량
정제수	잔량	잔량

제형예 4: 세안제(클렌징 폼)

정제수에 N-아실글루타민산 나트륨, 글리세린, PEG-400 및 프로필렌 글리콜을 첨가하여 혼합한 후, PGA-비타민 복합체를 소량씩 가하고 EDTA-4Na를 첨가하여 교반하면서 80℃에서 가열하여 용해시켰다. 여기에 80℃에서 가열한 POE(15)올레일알코올 에테르, 라우린 유도체 및 메틸 파라벤 혼합용액을 첨가하여 교반한 다음, 향료를 가하여 서서히 냉각하여 PGA-비타민 복합체를 포함하는 세안제를 제조하였다. 하기 표 9에 각 성분의 함량을 나타내었다.

원료	제형예 4함량(w/w %)	비교 제형예 4함량(w/w %)
PGA-비타민 복합체	20.0	-
N-아실글루타민산 나트륨	20.0	20.0
글리세린	10.0	10.0
PEG-400	15.0	15.0
프로필렌 글리콜	10.0	10.0
POE(15)올레일알코올 에테르	3.0	3.0
라우린 유도체	2.0	2.0
메틸 파라벤	0.2	0.2
EDTA-4Na	0.03	0.03
향료	0.2	0.2
정제수	잔량	잔량

제형예 5: 샴푸

정제수에 글리세린 및 EDTA-4Na을 가하여 80℃에서 가열하여 용해시킨 후, TEA 라우릴 설페이트, 소듐 라우릴에테르 설페이트, 라우릴 아미도프로필 베타인 및 라울릴산 디에탄올 아미드를 가하여 교반하였다. 여기에 구연산을 넣어 50℃에서 중화시킨 다음, 45℃에서 PGA-비타민 복합체 및 아연(Zinc) 피리티온을 가하고 교반하여 PGA-비타민 복합체를 포함하는 샴푸를 제조하였다. 하기 표 10에 각 성분의 함량을 나타내었다.

원료	제형예 5함량(w/w %)	비교 제형예 5함량(w/w %)
PGA-비타민 복합체	20.0	-
TEA 라우릴 설페이트	20.0	20.0
소듐 라우릴에테르 설페이트	30.0	30.0
라우릴 아미도프로필 베타인	2.0	2.0
라우릴산 디에탄올 아미드	3.0	3.0
글리세린	3.0	52.0
EDTA-2Na	0.05	0.05
메틸 파라벤	0.2	0.2
구연산	0.03	0.03
아연 피리티온	0.02	0.02
향료	0.2	0.2
정제수	잔량	잔량

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 비타민의 안정성과 흡수성을 높이고 서방성을 향상시키며, 고도의 피부적합성, 보습성 및 흡습성을 갖는 PGA-비타민 복합체 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있다. 또한, 상기 PGA-비타민 복합체를 유효성분으로 함유하는 비타민 제제 및 화장료 조성물을 제공하는 효과가 있다.

본 발명에 의한 PGA-비타민 복합체는 생체의 신진대사 촉진, 항산화효과, 세포벽 보호, 면역력 증진, 피부건조와 각화방지, 주름방지 및 피부 보습 등의 다양한 작용을 하는 비타민의 안정성 및 흡수성을 향상시킬 뿐만 아니라, 서방성 효과도 가지고 있으므로, 다양한 용도의 화장료 조성물 및 비타민 제제로 유용하다.

도 1은 비타민 D₂(erogocalciferol)의 화학구조식을 나타낸 것이다.

도 2는 비타민 D₃(cholecalciferol)의 화학구조식을 나타낸 것이다.

Claims

PGA(poly-gamma-glutamic acid)의 카르복실기에 수용성 비타민 C, 지용성 비타민 D 또는 이들 유도체의 수산기가 에스테르 결합으로 연결되어 있는 PGA-비타민 복합체.
삭제
제1항에 있어서, 수용성 비타민 C의 유도체는 에틸아스코빌 에테르(ethylascorbyl ether), 마그네슘 아스코빌 포스페이트(magnesium ascorbyl phosphate), 아스코르브산 2-글루코사이드(ascrobic acid 2-glucoside) 또는 알란토인 아스코베이트(allantoin ascorbate)인 것을 특징으로 하는 PGA-비타민 복합체.
제1항에 있어서, 지용성 비타민 D의 유도체는 에르고칼시페롤(ergocalciferol; 비타민 D2) 또는 콜레칼시페롤(cholecalciferol; 비타민 D3)인 것을 특징으로 하는 PGA-비타민 복합체.
제1항에 있어서, 하기 구조식 I로 표기되는 PGA-수용성 비타민 C 복합체:

구조식 I
제1항에 있어서, 하기 구조식 II로 표기되는 PGA-지용성 비타민 D(또는 그 유도체) 복합체:

구조식 II

여기서, B는 또는 이다.
제1항에 있어서, PGA와 지용성 비타민 D(또는 그 유도체)가 H₂N-R₁-NH₂, H2N-R₂-SH, H₂N-R₃-OH, H₂N-R₄-CHO, HS-R₅-SH 및 HO-R₆-OH(여기서 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ 및 R6은 각각 독립적으로 C_1-20인 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족유기기)로 구성된 군에서 선택된 링커를 통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하기 구조식 III로 표기되는 PGA-지용성 비타민 D(또는 그 유도체) 복합체:

구조식 III

여기서, B는 또는 이다.
삭제
제1항에 있어서, 상기 PGA는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주로부터 제조된 것임을 특징으로 하는 PGA-비타민 복합체.
PGA의 카르복실기와 비타민의 수산기를 에스테르 결합으로 연결하는 것을 특징으로 하는 PGA-비타민 복합체의 제조방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 PGA-비타민 복합체를 유효성분으로 함유하는 비타민 제제.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 PGA-비타민 복합체를 유효성분으로 함유하는 피부 적합성, 보습력 및/또는 흡습력 개선용 화장료 조성물.