KR100551989B1

KR100551989B1 - 진세노사이드 성분을 함유한 자기 회합성 고분자 나노입자및 이를 함유한 화장료 조성물

Info

Publication number: KR100551989B1
Application number: KR1020040013452A
Authority: KR
Inventors: 심종원; 염명훈; 남윤성; 강병영; 이성일; 김준오; 장이섭
Original assignee: 주식회사 태평양
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2006-02-20
Also published as: KR20050087567A

Abstract

본 발명은 불용성 생리활성 물질을 양친성 고분자를 이용하여 가용화시킨 나노입자 및 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진세노사이드 성분을 양친성 고분자를 이용하여 포집 및 가용화 시킨 나노 수준의 크기를 지니는 입자 및 이를 포함하는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

진세노사이드, 양친성 고분자, 나노입자, 자기회합체, 화장료 조성물, 블록공중합체

Description

진세노사이드 성분을 함유한 자기 회합성 고분자 나노입자 및 이를 함유한 화장료 조성물{Self-assembled polymeric nanoparticles containing ginsenosides and cosmetic compositions containing the nanoparticles}

도 1은 실시예 1에서 제조한 진세노사이드를 함유한 자기 회합성 고분자 나노입자의 투과전자현미경 사진이다.

본 발명은 인삼 사포닌 유도체들인 다양한 진세노사이드를 함유한 자기회합성 분자 나노입자 및 이를 함유한 피부 외용제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소수성 블록으로 폴리카프로락톤을, 친수성 블록으로 폴리에틸렌글리콜을 지닌 양친성 고분자를 이용하여 물에 불용성인 진세노사이드를 수용액상에서 포집 및 가용화시킨 자기회합성 고분자 나노입자 및 이를 함유하는 피부외용제 조성물에 관한 것이다.

피부는 인체의 일차 방어 막으로서 온도 및 습도 변화와 자외선, 공해물질 등 외부환경의 자극으로부터 신체를 보호해 주는 기능을 가지고 있다. 피부가 외부 로부터 받는 과도한 물리적, 화학적 자극, 스트레스 및 영양결핍 등은 피부의 정상기능을 저하시키고 탄력손실, 각질화, 주름생성 등의 피부 노화현상을 촉진하게 되는데, 이때 생성된 활성산소종과 자유라디칼에 의해 세포막이 파괴되어 피부에 염증이 발생하게 된다. 염증이 생긴 조직은 다시 조직 구성 단백질을 파괴하거나 생성이 저해되어 피부 결합조직 및 세포가 손상을 입고 결과적으로 피부는 탄력을 잃게 되어 주름 등을 형성하며 전체적인 노화가 촉진된다. 이러한 피부의 노화현상을 방지하고 보다 건강하고 아름다운 피부를 유지하기 위하여, 각종 동물, 식물, 미생물 등으로부터 얻은 생리 활성 물질들(biologically active ingredients)을 화장품에 부가하여 사용함으로써 피부의 고유기능을 유지시키고 피부세포를 활성화시켜 피부노화를 효과적으로 억제하기 위한 노력이 있어 왔다.

그러나 기존의 노화방지를 위한 합성된 화장품 원료들은 활성산소 억제, 항산화, 콜라젠 생성 촉진 등의 효과를 나타내지만 장기간 적용할 경우, 피부 부작용을 유발하는 등의 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 반면에 피부부작용을 가지지 않으면서 피부 노화방지 효과를 갖는 천연원료는 그 효과가 약한 것이 대부분이다. 따라서 이러한 천연 원료들을 가공하거나 적절한 전달체로 포집하여 피부 투과성을 증가시켜 효능을 극대화하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

노화방지 천연물질 중에는 인삼 추출물에 대한 관심이 매우 높은데, 그간의 연구 동향을 살펴보면 인삼 추출물에서 인삼 사포닌을 추출, 인삼 어글리콘의 제조 및 인삼 사포닌의 정제를 통하여 인체 내부에서의 주요 대사산물을 분리 정제하는 방법으로 전개되었다. 분리 정제된 인삼 사포닌은 750여종의 다른 식물에 함유된 사포닌과는 화학구조가 상이할 뿐 아니라 약리효능도 다른 것으로 밝혀졌다. 더욱이 인삼 사포닌은 약성이 매우 온화하고 과량투여에 따른 독성이 없을 뿐만 아니라, 용혈작용도 거의 없다는 것이 밝혀졌다.

또한 인삼 사포닌을 인지질과의 복합체인 리포좀(liposome)형태로 인체피부에 도포한 결과 노화된 피부에 활력을 주며, 탄력성증가, 수화성 증가와 피부의 혈액순환 촉진 등의 효과가 있음이 보고 되었다(Curri. SB, Gezz, Z, Longhi, MG, Castelpietra, R : Fitoterapia, 57, 217(1986)) (Gezzi, A, Longhi, MG, Mazzoleni, R, Curri, SB : Fitoterapia, 57, 15(1986)) (Bombardelli, E. Curri, SB, Gariboldi, PL : Proc. 5th Intl. Ginseng Sym. Seoul Korea, 11(1988))이후, 인삼 사포닌을 노화억제제품의 원료로 응용하기 위하여, 인삼 사포닌의 효능을 유지하고, 특히 피부 투과성을 증가시킨 생전환(bioconversion)된 20-O-[-L-아라비노피라노실(1->6)--D-글루코피라노실]-20(S)-프로토파낙사다이올의 피부에서의 효능을 확인하였다. 상기한 인삼추출물 및 인삼 사포닌을 이용한 사례로써, 화장료(미국특허 제5,565,207호, 제5,567,419호, 제5,578,312호, 제5,663,160호, 제5,626,868호, 제5,753,242호, 제5,747,300호, 제5,853,705호, 제6,027,728호, 제6,063,366호, 제6,221,372호, 제6,228,378호), 의약원료(미국특허 제5,569,459호, 제5,571,516호, 제5,587,167호, 제5,674,488호, 제5,665,393호, 제5,629,316호, 제5,776,460호, 제5,739,165호, 제5,916,555호, 제6,071,521호, 제6,083,512호, 제6,255,313호) 및 분리, 정제기술(미국특허 제5,591,611호, 제5,591,612호, 제5,736,380호, 제5,789,392호, 제5,780,620호, 제5,922,580호, 제5,935,636호, 제6,132,726호, 제6,156,817호, 제6,207,164호) 등에 관한 많은 연구결과가 보고 되었다. 그러나, 인삼 사포닌은 담마란 타입에 R1, R2 및 R3 위치의 알코올성 OH기에 당류가 에테르결합으로 연결된 구조를 가지고 있어 친수성이 크며, 분자량이 커짐에 따라, 이로 인해 피부 투과성 및 흡수성이 낮으며, 인삼 사포닌 자체에 친수성 성질을 가지고 있어 피부의 각질층을 통과하지 못하여 인삼 사포닌이 피부 내부로의 유입이 어려운 문제점이 있었다. 한편, 최근에는 사포닌의 대사물에 관한 연구가 진행되면서, 인삼 사포닌의 효능이 사포닌 자체보다는 사포닌이 장내세균에 의해 분해 된 장내세균 대사물이 활성본체임이 시사 되어지고 있으며, 이에 인삼의 사포닌 성분 중 어글리콘에 당(글루코스)이 하나 붙은 구조로 이루어진 진세노사이드 Rh1, Rh2 및 F1(화학식 1), 화합물 K(화학식 2) 및 당이 두개 붙은 구조로 이루어진20-O-[-L-아라비노피라노실(1->6)--D-글루코피라노실]-20(S)-프로토파낙사다이올 등이 암세포증식 억제작용, 종양증식 억제작용, 항암제의 항암활성 증대작용 등의 약리작용이 있는 것으로 알려지고 있다.

그러나, 이러한 진세노사이드 물질들은 화장료 기제에 대하여 대부분 불용성을 나타내어 제형화에 어려움이 많고, 이와 같은 화학구조가 갖는 특성상 피부흡수 가 용이하지 않다.

최근에는 유용성 약물과 지질, 글리세롤과 물, 인지질 혹은 수용성 비이온성 계면활성제를 사용하여 나노미터 크기 내지 마이크로미터 크기의 유화입자를 제조하는 기술이 보고 되었으며(미국특허 5,338,761호), 또한, 전하를 지닌 인지질(phospholipid)을 유화제(emulsifier)로 사용한 나노입자를 제조하는 기술이 보고 되었다(미국특허 6,120,751호). 대표적인 예로서, 나노에멀젼은 특정한 친수-소수성 비 값을 가지는 계면활성제를 사용하여 반제형을 제조한 후에 이를 고압유화기 등으로 처리하여 미세한 유화입자를 형성한 것이며, 리포좀은 식물 혹은 동물에서 유래된 인지질 원료를 사용하여 단일 혹은 다중 막을 형성하면서 효능물질을 포집시킨 구형 혹은 기타 형태를 가지는 입자구조로서, 상기의 두 가지 기술은 모두 각종 화장품 제형에서 이미 폭넓게 사용되고 있는 기술이다. 또한 유화제, 오일 및 물로 이루어진, 3상이 적당한 농도를 이룰 때 형성되는 마이크로에멀젼(microemulsion)을 이용한 나노크기의 유화입자의 제조에 관한 기술들이 보고 되고 있다(미국특허 5,152,923호, WO 91/06,286호 및 WO 91/06,287호).

그러나, 상기 종래 기술에서와 같이, 유화입자(emulsion particles)의 경우 유화막이 외계와 동적 평형상태에 놓여지게 되는 관계로 유화물 내부에 있는 유효성분이 지속적으로 물과 접하게 되어, 산화 또는 분해에 의한 변성이 생기는 문제점이 있다. 또한, 유화막은 물리 화학적으로 매우 약하고 불안정하여 염이나 전하를 지닌 유기물 또는 무기물에 의한 오염으로 인하여 유화막이 파괴되고, 열이나 빛에 대해서도 매우 약하기 때문에, 장기간 보관에 있어 불안정하다는 단점이 있 다. 이와 같이, 저분자 유화제를 사용하여 유효성분을 함유한 나노미터 크기의 유화입자는, 수용액상에서 불안정한 경향을 보이는 활성성분에 사용하기는 부적당할 뿐 아니라 활성성분을 함유한 유화입자를 제형화 하는 데에 있어서도 상당히 큰 제약을 받게 된다. 또한, 고농도의 유효성분을 함유하기 위해서는 그에 비례해서 많은 양의 유화제를 사용해야 하는 관계로, 유화제에 의한 피부자극 등이 유발될 수도 있다.

그러나, 나노 유화입자는 실제 피부에 도포함에 있어 유화막이 깨지거나, 피부내부로 흡수되어 나노유화입자의 계면막이 파괴됨으로써 내부 포집 약물이 일시에 방출되는 장점이 있으며, 유화막을 형성하는 유화제의 분자디자인에 의하여 외계와의 접촉을 최소화 시켜줄 수 있는 장점이 있다. 이러한 예로 cochleate를 사용함으로써 내부의 포집물질이 외계와의 접촉을 최소화하고, 피부적용이나 복용 시 일시에 활성성분을 방출하는 장점을 극대화시킨 방법도 보고 되고 있다(미국특허 4,663,161). 그러나, 저분자량 물질을 사용하는 경우에 그 자체의 물리화학적 안정도 및 내부에 포집된 생리활성물질의 화학적 안정도를 향상시키기 위한 방법이 요구되고 있으며, 특히, 유효성분을 안정하게 포집한 상태로 제형화과정을 거쳐 실제 적용되는 과정에 효과적으로 내부의 생리활성성분을 방출하는 나노기술에 대한 필요성은 점차 증가하고 있다.

이러한 저분자량 물질로 구성되는 유화입자의 단점을 보완하기 위하여 지질 대신 고분자를 소수성 코어로 이용한 나노입자에 관한 연구가 진행되고 있지만, 대부분의 경우, 과량의 계면활성제를 사용하여 용매에 녹인 고분자를 나노크기로 분 산하고 용매를 증발시켜 고화시킨 것이다(Colloids and Surface A 210(2002) 95-104).

위와 같이 종래의 기술에 의해 제조되는 나노입자들은 작은 크기에서 기인하는 콜로이드 불안정성에 의해 나노크기로 제조하기가 어려우므로 다양한 종류의 계면활성제와 안정제를 복합적으로 사용하거나 첨가하고, 자발적으로 나노크기의 입경을 가지지 못하기 때문에 고압유화와 같은 높은 에너지 소비를 요구하는 공정을 사용하여 제조하게 된다. 뿐만 아니라, 상기의 모든 기술들이 다소간 차이는 있을지라도 공통적으로 가지는 단점은 오스왈드 라이프닝(Ostwald ripening), 침전, 뭉침(flocculation)과 같은 콜로이드 불안정성 메커니즘에 의해 콜로이드의 안정성이 낮다는 것이며, 고형분의 함량이 증가할수록 콜로이드 불안정성은 급격히 증가하기 때문에 높은 함량의 나노미립구 분산액을 함유할 수 없다는 것이다(21차 Proceedings of IFSCC International Congress 2000(2000) 442-458).

이에 본 발명자들은, 저분자량 물질로 구성되는 나노입자의 단점을 보완하고, 기존의 고분자 나노입자의 제조법의 한계를 극복하고자 노력한 바, 생분해성 지방족 폴리카프로락톤 고분자를 소수성 코어 블록으로, 친수성 블록으로는 폴리에틸렌글리콜을 지니는 양친성 고분자를 사용하면, 양친성 고분자의 자기 회합능력에 의해, 기계적인 처리나 높은 에너지를 요구하는 특수한 공정을 거치지 않고도, 특별한 첨가제, 분산제, 계면활성제의 투입 없이 진세노사이드를 수용액 상에서 포집 하여 나노입자화 할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성할 수 있었다. 또한, 이를 피부 외용제에 적용하여 진세노사이드의 경피 흡수율을 증진시키며, 제형 내에서 안정하고, 체내에서는 안전하게 분해 되는 특성을 가지는 화장료 조성물을 제공할 수 있게 되었다. 특히 본 나노입자는 피부 외용제에 적용 시, 피부에 자극을 일으키지 않는 생체적합성을 지니고, 피부에 흡수 및 분해 되어 진세노사이드를 방출시켜 세포증식효과 및 콜라겐 생합성 효과를 충분히 제공할 수 있다.

따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 고분자 나노입자를 제조함에 있어서 기계적 처리나 높은 에너지를 필요로 하는 특수한 공정은 물론 기타 추가적인 계면활성제, 분산안정제를 사용하지 않고도 진세노사이드를 포집하여 나노입자화 할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은, 소수성 블록으로 폴리카프로락톤을, 친수성 블록으로 폴리에틸렌글리콜을 지닌 양친성 고분자를 이용하여 진세노사이드를 수용액 상에서 포집 및 가용화시킨 자기회합성 고분자 나노입자를 제공하는 것이다.

본 발명의 세 번째 목적은 상기한 자기 회합성 고분자 나노입자를 유효성분으로 함유하는, 우수한 피부세포 증식 및 콜라겐 생합성 촉진 효과를 지닌 피부노화 방지용 화장료 및 의약료 조성물을 제공하고자 한다.

상기한 본 발명의 첫 번째 목적은 상기한 두 번째 목적에 의해 달성될 수 있으며, 본 발명에서는 상기한 목적들을 달성하기 위하여, 자기회합성을 갖는 양친성 고분자를 사용하여 진세노사이드를 포집시켜 나노입자를 제조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 진세노사이드는 인삼 사포닌 성분이며, 제한없이 적용 가능하다. 즉, 인삼에서 추출된 상태 그대로 또는 이를 생전환하여 사용할 수 있다.

바람직하게는 하기 화학식 3으로 표시되는 진세노사이드를 사용할 수 있다.

상기 화학식 3에서, R₁, R₃는 당 또는 H이고, R₂ 는 당 또는 H 또는 OH이다. 단, R₁, R₂, R₃ 중 적어도 하나는 당이다.

상기 화학식 3의 진세노사이드는 담마란(Dammaranne) 구조로서 R₁, R₃ 위치에 당 또는 H가 결합되고, R₂ 위치에 H또는OH가 결합된 파낙사다이올계 또는 파낙사 트리올계 인삼사포닌 (비당부에 달려있는 OH기가 두개인 경우에는 ‘파낙사디올계’, 세개인 경우에는 ‘파낙사트리올계’라고 함) 또는 그 혼합물에서 선택된 것임을 특징으로 한다.

예컨데, 가장 간단한 구조로서, R₁,R₂,R₃ 위치 중 한곳에 당(글루코스)이 1개 결합한 구조로 이루어진 진세노사이드 Rh1, Rh2, F1, 화합물 K 및 그 외의 진세노사이드들로 이루어진 혼합물에서 선택된 것을 사용할 수도 있다.

또한, 상기 나노입자를 제조하기 위해 사용하는 자기회합성을 갖는 양친성 고분자는 소수성 생분해성 폴리카프로락톤[A, Poly(epsilon-caprolactone), 이하 PCL이라고 명명함(화학식 4)]과 친수성 폴리에틸렌글리콜[B, Poly(ethylene glycol(화학식 5)), 이하 PEG라고 명명함)이 A-B 형태의 이중블록 또는 A-B-A 또는 B-A-B의 형태의 삼중블록으로 구성되는 것이 가장 바람직하지만, 다중블록 또는 그래프트 타입의 공중합체도 사용가능하며 그 구조가 나노입자의 제조 및 효과에 있어서 특별한 제한을 주지는 않는다.

또한, 상기의 소수성 폴리에스테르 고분자는 분자량이 500에서 100,000 달톤에 해당하는 PCL로 구성되며, 친수성 고분자는 분자량 500에서 100,000 달톤에 해당하는 PEG로 구성된다. 이러한 PCL과 PEG의 구성비율은 중량비로 1:9내지 9:1인 것이 가능하며, 보다 바람직하게는 3:7내지 7:3(예를 들어, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3)사이의 값을 갖는 것이 좋다.

단, n은 2이상의 정수이다.

단, m은 2이상의 정수이다.

나노입자 내부에 포집하는 진세노사이드의 함량은 목적과 경우에 따라 조절하여 사용할 수 있으며, 일반적으로 나노입자 총중량에 대하여 1-50 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 진세노사이드의 함유량이 나노입자의 총중량에 대하여 최대 50% 미만을 유지하는 것이 바람직한 바, 일반적으로 50% 이상을 사용할 경우 효과적인 포집이 불가능하여 유효성분이 입자 밖으로 유출되어 결정형으로 응집되거나 변성되어 변색, 혹은 변취의 원인이 될 수 있다.

본 발명에서 제시하는 PCL-PEG 공중합체를 이용하여 수용액 내에서 진세노사이드가 포집된 자기 회합성 고분자 나노입자를 형성하는 방법으로서는, 상기 PCL-PEG 공중합체 고분자를 바로 수용액에 분산시킨 뒤 초음파를 가하는 방법, 고분자를 유기용매에 분산 또는 용해시킨 뒤 과량의 물로 유기용매를 추출 또는 증발시키 는 방법, 고분자를 유기용매에 분산 또는 용해시킨 뒤 균질기 또는 고압유화기를 이용하여 강하게 교반하고 용매를 증발시키는 방법, 고분자를 유기용매에 분산 또는 용해시킨 뒤 과량의 물로 투석하는 방법, 고분자를 유기용매에 분산 또는 용해시킨 뒤 서서히 물을 첨가하는 방법 등이 있다.

본 발명에서 제시하는 생분해성 PCL-PEG 공중합체를 이용하여 수용액 내에서 고분자 나노입자를 만들 경우, 사용할 수 있는 유기용제는 아세톤, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란, 에틸아세테이트, 아세토니트릴, 메틸에틸케톤, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 메탄올, 에탄올, 에틸에테르, 디에틸에테르, 헥산, 페트롤리움 에테르 중에서 선택된 1종 또는 이들을 혼합한 용매를 사용할 수 있다.

이러한 제조방법에 의해 제조하는 경우, 진세노사이드가 자기회합성 고분자 입자의 소수성 코어부분에 포집되고 입자의 표면에는 친수성 고분자 사슬이 배향하여 수상에 안정하게 분산된다. 분산된 나노입자는 평균 1~1000nm의 크기로서, 바람직하게는 고분자의 조성 및 제조방법에 따라 수십에서 수백 나노미터의 입경을 가지며, 이 나노입자를 화장료 제품에 첨가했을 때 진세노사이드가 직접 유화제품이나 가용화 제품에 접촉하지 않아 제품 자체도 안정할 뿐 아니라 크림, 유액, 화장수 등 다양한 형태의 화장료 조성물에 이용할 수 있다. 이와 같이 제조된 나노입자가 다량 함유된 화장료는 생리활성 유효성분이 갖는 피부개선효과를 그대로 지니고 있는 것으로 판명되었고, 특히 증진된 피부흡수능력을 가지는 것이 발견되었다.

본 발명의 화장료 조성물은 그 제형화에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으 며, 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 아이크림, 영양크림, 맛사지크림, 클렌징크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 파우더, 에센스, 팩 등으로 제형화될 수 있다. 또한 각 제형의 화장료 조성물에 있어서 피부개선 원료로서 진세노사이드를 포함하거나, 그 이외의 성분들 중 상기한 고분자를 용이하게 녹일 수 있는 용매에 녹는 성분을 화장료의 제형 또는 사용목적에 따라 당업자가 어려움 없이 적합하게 선정하여 사용할 수 있다.

이하, 실시 예에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 단, 이들 실시 예는 본 발명의 예시적인 기재일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 국한되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.

[참조예 1] 진세노사이드 (인삼 정제 사포닌)의 제조

인삼(백삼, 수삼, 인삼엽, 홍삼등) 2㎏에 물, 물을 포함한 에탄올 4ℓ를 넣고, 3회 환류하여 각각 추출한 후, 15℃에서 6일간 침적시켰다. 그 후, 여과포 여과와 원심분리를 통해 잔사와 여액을 분리하고, 분리된 여액을 감압농축하여 얻은 엑기스를 물에 현탁한 후에, 에테르 1ℓ로 5회 추출하여 색소를 제거하고, 수층을 1-부탄올 500㎖로 3회 추출하였다. 이로부터 얻은 총 1-부탄올층을 5% KOH로 처리한 다음 증류수로 세척한 뒤, 감압농축하여 1-부탄올 엑기스를 얻고, 이를 소량의 메탄올에 녹인 다음, 대량의 에틸아세테이트에 추가하여, 생성된 침전물을 건조함으로써, 인삼 정제 사포닌 100g(수율: 5%)을 얻었다.

[참조예2] 효소가수분해방법을 이용한 효소처리 진세노사이드(인삼 또는 홍삼 사포닌)의 제조

참조예 1에서 얻은 인삼 정제 사포닌 10g을 100㎖의 시트레이트 완충용액(pH 5.5)에 용해시키고, 여기에 페니실리움 속에서 분리한 나린지나제 효소 1g과 아스퍼질러스속에서 분리한 펙티나제 효소 1g을 첨가하여 40℃ 수욕상에서 48시간 동안 교반시키면서 반응시켰다. 박층 크로마토그래피에 의해 주기적으로 확인하여, 기질이 완전히 소실되면 열수중에서 10분간 가열하여 반응을 종료 시켰다. 그런 다음 반응액은 동량의 에테르로 3회 추출 후 여과, 농축하여 Compound(화합물) K 440mg과 진세노사이드 F1 150mg을 함유하고 그 외에 당이 1 ~ 4개 붙은 다양한 진세노사이드로 이루어진 효소처리인삼(혹은 홍삼)사포닌 1,050mg(수율 10.5%)을 얻었다.

[제조예] PCL-PEG 블록 공중합체의 제조

본 제조예에서는 하기의 실시예에서 사용하는 PCL-PEG 이중블록공중합체의 제조방법을 참조용으로 기술하는 바, 본 발명이 제조 예에 기술된 경우의 공중합체로만 제한되지는 않는다. 본 발명의 PCL-PEG 이중블록 공중합체는 카프로락톤 단량체의 개환중합에 의해 제조하였다. 수산화기와 반응시켜 실란화(silanization)된 헥사메틸디실라진 (hexamethyldisilazine)을 함유하는 유리 플라스크 안에, 표 1에 나타낸 바와 같은 정량의 methoxy PEG[이하 “mPEG”라고 명명함(화학식 6)]와 촉매인 Sn(Oct)₂ (Sigma, St. Louis, MO, 미국)를 넣고, 이어서 카프로락톤 단량체를 주입한 뒤 균일하게 혼합하였다. 여기서, 상기 mPEG(Fluka Chemie GmbH, Buchs, 스위스)는 한쪽 말단을 메톡시(methoxy)기로 치환시켜 반응성이 없도록 만든 것으로 다른 쪽 말단의 수산화기 만이 고분자 중합체에 참여할 수 있다.

단, m은 2이상의 정수이다.

이러한 혼합물이 들어있는 플라스크는 진공라인으로 연결되도록 하였으며, 진공상태에서 수분 등을 제거하고 밀봉한 후, 섭씨 120도에 방치하면서 중합하였다. 24시간 후, 중합된 고분자를 메틸렌클로라이드(methylene chloride)에 용해시킨 다음, 과량의 메탄올을 사용하여 재결정하여 순수한 PCL-PEG 이중 블록공중합체를 얻었다.

이렇게 수득된 PCL-PEG 이중 블록공중합체의 분자량은 겔투과크로마토그래피(gel permeation chromatography, 이하 “GPC”라고 명명함)를 이용하여 분석하였다. 여기서 사용된 GPC는 Agilent 110 series (Agilent Technologies, Palo Alto, CA, 미국)로서, Refractive Index (RI) detector로 고분자를 검출하였고, 컬럼은 세 개의 PLgel 컬럼들(300 x 7.5 mm, 공극의 크기 = 10³, 10⁴, 및 10⁵ Å)을 사용하였으며, 유속은 1.0㎖/min이고, 이동상(mobile phase)으로 는 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF)을 사용하였다.

PCL-PEG 이중블록공중합체의 제조예

	PCL단량체 (그램)	mPEG (그램)	mPEG 분자량 (달톤)	Sn(Oct)₂ (그램)	합성된 PCL-PEG의 분자량(달톤)
제조예 1	33	66	5,000	0.5	6,900
제조예 2	50	50	5,000	0.5	8,500
제조예 3	60	40	5,000	0.5	11,000
제조예 4	66	33	5,000	0.5	13,500
제조예 5	75	25	5,000	0.5	18,700
제조예 6	80	20	5,000	0.5	24,300
제조예 7	50	50	3,500	0.5	5,400
제조예 8	50	50	2,000	0.5	3,200
제조예 9	50	50	1,000	0.5	1,700

[실시예 1-20] 폴리카프로락톤-폴리에틸렌글리콜 이중블록 공중합체를 이용하여 제조한 진세노사이드 함유 고분자 나노입자의 제조

폴리카프로락톤-폴리에틸렌글리콜 이중블록 공중합체(전체 중량평균분자량 = 10,000달톤, 폴리카프로락톤:폴리에틸렌글리콜 중량비 = 1:1)와 진세노사이드를 50㎖의 적절한 유기용제에 균일하게 용해시킨 뒤, 50㎖의 수용액 상에 투입하면 자발적인 자기 회합과정에 의해 나노입자가 형성되었다. 유기용제는 증발 또는 투석 등 의 방법을 통해 제거하여서, 진세노사이드가 함유된 나노입자 수용액을 얻었다. 실시예에서 사용된 진세노사이드는 참조예 1,2에 의해서 제조된 것으로 인삼 Panax ginseng C. A. Meyer(Araliaceae)에서 추출한 사포닌을 효소 처리하여 얻은 것이다.

진세노사이드를 함유하는 나노입자의 제조 조건

	양친성 고분자의 종류 및 사용량	진세노사이드	사용한 유기용제	유기용제의 제거방법
실시예 1	제조예 1, 1.5그램	0.5그램	에탄올	증발
실시예 2	제조예 1, 10그램	1.2그램	에탄올	증발
실시예 3	제조예 1, 25그램	2.5그램	에탄올	증발
실시예 4	제조예 2, 1.5그램	0.5그램	에탄올	증발
실시예 5	제조예 2, 10그램	1.2그램	에탄올	증발
실시예 6	제조예 2, 25그램	2.5그램	에탄올	증발
실시예 7	제조예 3, 1.5그램	0.5그램	에탄올	증발
실시예 8	제조예 3, 10그램	1.2그램	에탄올	증발
실시예 9	제조예 3, 25그램	2.5그램	에탄올	증발
실시예10	제조예 4, 8그램	1.2그램	에탄올	증발
실시예11	제조예 4, 8그램	1.2그램	디메틸설폭사이드	투석
실시예12	제조예 4, 8그램	1.2그램	디메틸포름아미드	투석
실시예13	제조예 4, 8그램	1.2그램	아세토니트릴	투석
실시예14	제조예 4, 8그램	1.2그램	테트라히드로퓨란	투석
실시예15	제조예 4, 8그램	1.2그램	아세톤	투석
실시예16	제조예 5, 8그램	1.2그램	에탄올	증발
실시예17	제조예 6, 8그램	1.2그램	에탄올	증발
실시예18	제조예 7, 8그램	1.2그램	에탄올	증발
실시예19	제조예 8, 8그램	1.2그램	에탄올	증발
실시예20	제조예 9, 8그램	1.2그램	에탄올	증발

상기 제조된 나노입자를 이용하여, 하기와 같이 크림(제형예 1) 및 유연화장수(제형예 2)를 제조하였다.

[제형예 1] 크림제형

실시 예에서 제조한 나노입자를 함유하는 수중유화제형의 조성은 하기 표 3과 같다.

성분	제형예 1	제형예 2	제형예 3	제형예 4	제형예 5	제형예 6	제형예 7	제형예 8	제형예 9
친유형모노스테아린산 글리세릴스테아레이트 세토스테아릴알코올 밀납 스쿠알란 폴리소르베이트 60 세칠에칠헥사노에이트 유동파라핀 메틸 파라벤 프로필 파라벤 실리콘 오일 토코페릴아세테이트 증류수 우레아 글리세린 부틸렌글리콜 트리에탄올아민 카르복시비닐폴리머 실시예 1 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 8 실시예 10 실시예 16 실시예 17 실시예 18	3.0 1.5 1.5 0.5 1.2 0.4 2.0 2.0 0.2 0.05 4.0 0.5 To 100 0.5 5.0 3.0 0.18 0.2 25.0 - - - - - - - -	3.0 1.5 1.5 0.5 1.2 0.4 2.0 2.0 0.2 0.05 4.0 0.5 To 100 0.5 5.0 3.0 0.18 0.2 - 25.0 - - - - - - -	3.0 1.5 1.5 0.5 1.2 0.4 2.0 2.0 0.2 0.05 4.0 0.5 To 100 0.5 5.0 3.0 0.18 0.2 - - 25.0 - - - - - -	3.0 1.5 1.5 0.5 1.2 0.4 2.0 2.0 0.2 0.05 4.0 0.5 To 100 0.5 5.0 3.0 0.18 0.2 - - - 25.0 - - - - -	3.0 1.5 1.5 0.5 1.2 0.4 2.0 2.0 0.2 0.05 4.0 0.5 To 100 0.5 5.0 3.0 0.18 0.2 - - - - 25.0 - - - -	3.0 1.5 1.5 0.5 1.2 0.4 2.0 2.0 0.2 0.05 4.0 0.5 To 100 0.5 5.0 3.0 0.18 0.2 - - - - - 25.0 - - -	3.0 1.5 1.5 0.5 1.2 0.4 2.0 2.0 0.2 0.05 4.0 0.5 To 100 0.5 5.0 3.0 0.18 0.2 - - - - - - 25.0 - -	3.0 1.5 1.5 0.5 1.2 0.4 2.0 2.0 0.2 0.05 4.0 0.5 To 100 0.5 5.0 3.0 0.18 0.2 - - - - - - - 25.0 -	3.0 1.5 1.5 0.5 1.2 0.4 2.0 2.0 0.2 0.05 4.0 0.5 To 100 0.5 5.0 3.0 0.18 0.2 - - - - - - - - 25.0

[제형예 2] 유연화장수 제형

실시 예에서 제조한 나노입자를 함유하는 유연화장수 제형의 조성은 하기 표 4와 같다.

성분	제형예 10	제형예 11	제형예 12	제형예 13	제형예 14	제형예 15	제형예 16	제형예 17	제형예 18
베타인 낫토검 셀룰로오스검 에탄올 폴리옥시에칠렌 경화피마자유 토코페릴아세테이드 폴리소르베이트60 글리세린 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 15 실시예 19 실시예 20 방부제 색소 증류수	3.0 3.0 0.08 5.0 0.5 0.2 5.0 5.0 10.0 - - - - - - - - 미량 미량 to 100	3.0 3.0 0.08 5.0 0.5 0.2 5.0 5.0 - 10.0 - - - - - - - 미량 미량 to 100	3.0 3.0 0.08 5.0 0.5 0.2 5.0 5.0 - - 10.0 - - - - - - 미량 미량 to 100	3.0 3.0 0.08 5.0 0.5 0.2 5.0 5.0 - - - 10.0 - - - - - 미량 미량 to 100	3.0 3.0 0.08 5.0 0.5 0.2 5.0 5.0 - - - - 10.0 - - - - 미량 미량 to 100	3.0 3.0 0.08 5.0 0.5 0.2 5.0 5.0 - - - - - 10.0 - - - 미량 미량 to 100	3.0 3.0 0.08 5.0 0.5 0.2 5.0 5.0 - - - - - - 10.0 - - 미량 미량 to 100	3.0 3.0 0.08 5.0 0.5 0.2 5.0 5.0 - - - - - - - 10.0 - 미량 미량 to 100	3.0 3.0 0.08 5.0 0.5 0.2 5.0 5.0 - - - - - - - - 10.0 미량 미량 to 100

[시험예 1] 나노입자의 동적광산란에 의한 크기측정

영국 Malvern 사의 Zetasizer 3000Hsa를 사용하여 실시예 1~20에서 제조한 나노입자의 평균 입자크기를 측정하였다. 산란각은 90도로 고정하고 온도는 25℃로 유지하면서 측정하였으며, 그 결과를 표 5에 나타내었다.

	평균직경(nm)
실시예 1	247.2
실시예 2	148.2
실시예 3	42.2
실시예 4	212.4
실시예 5	271.8
실시예 6	49.3
실시예 7	223.4
실시예 8	256.8
실시예 9	54.3
실시예10	243.2
실시예11	284.2
실시예12	296.1
실시예13	276.2
실시예14	249.3
실시예15	98.9
실시예16	95.4
실시예17	86.8
실시예18	72.3
실시예19	53.2
실시예20	68.6

[시험예 2] 진세노사이드를 다량 함유한 나노입자의 시험관 내 콜라겐 생합성 효능 측정

인체 섬유 아세포를 24공 평판배양기에 배양한 후, 실시예 3과 하기의 비교예 1과 같이 제조한 나노입자와 미세유화입자를 순차적으로 1/100씩 희석하여 첨가하였다. 배양 3일째 10%의 우태아 혈청이 함유된 DMEM 배지를 각 0.5ml씩 첨가한 후 L[2,3,4,5-3H]-프롤린 10마이크로그램 Ci를 첨가하였다. 24시간 경과 후 각 웰에 들어있는 배지와 세포들을 긁어모아 5%의 트리클로로아세틱엑시드(TCA:Trichloroacetic acid)용액에 넣어 수세한 후, 2개의 시험관에 분주하고, 1개의 시험관에는 타입 I 콜라게나제(type I collagenase) 1unit/㎕를 넣고 섭씨 37도 온도에서 90분간 배양하였으며, 다른 시험관은 섭씨 4도에서 보관하였다. 그 후, 모든 시험관에 50% TCA를 0.05ml씩 첨가하고 섭씨 4도에서 20분간 방치한 다음, 각각 12000rpm에서 10분간 원심분리하여, 각각의 상등액과 침전물에 대하여 액체 신틸레이션 계수기로 디피엠(DPM:Decay per minute) 값을 얻었으며 하기 수학식 1에 의거하여 동량의 진세노사이드에 대하여 실시예 3과 비교예 1의 콜라겐 생합성 값을 구하고 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

RCB={콜라겐 dpm / (전체 콜라겐 dpm - 콜라겐 dpm) x 5.4 + 콜라겐 dpm} x 100

[비교예 1]

성분	비교예 1
수첨 레시틴	2.5
수첨 라이조포스파티딜콜린	0.15
프로필렌 글리콜	4.0
에탄올	6.5
진세노사이드	1.5
EDTA	0.05
글리세린	4.0
베타인	1.0
증류수	to 100

진세노사이드 농도(%)	콜라젠 생합성 증식능 (%)
진세노사이드 농도(%)	실시예 3	비교예 1
1x 10^-8	7	5
1x 10^-7	35	24
1x 10^-6	40	35
1x 10^-5	59	45
1x 10^-4	73	50

상기 표 6의 결과로부터, 본 발명에서 제공하는 고분자로 포집시킨 진세노사이드 나노입자는 그렇지 않은 경우에 비해 향상된 콜라젠 생합성 촉진효능을 가진다.

[시험예 3] 본 발명에서 제공하는 나노입자의 피부흡수 측정실험

헤어리기니아피그의 피부를 절취하여 이를 피부흡수실험장치 (Franz-diffusion cell)에 고정한 후 상부에 표 7과 같이 3종류의 시료를 가하고 하부는 적절한 조성의 완충용액으로 교반하여 18시간동안 32℃를 유지시킨 후 피부내로 침투된 진세노사이드에 포함된 Compound K의 양을 액체크로마토그래피로 측정하여 비교 정량하였다.

	진세노사이드의 총 흡수량	진세노사이드의 면적 및 단위시간당 흡수량
에탄올(10%), 부틸렌글리콜(5%) 진세노사이드 (1%)	366㎍	40㎍/㎠·h
실시예 3	576㎍	64㎍/㎠·h
1%의 진세노사이드가 함유된 미세유화제형	485㎍	54㎍/㎠·h

상기의 실험결과 본 발명에서 제공하는 나노입자인 실시예 3이 미세유화제형에 비해 159% 높은 피부흡수율을 가지는 것을 알 수 있었다.

본 발명에서 제조한 자기회합성을 갖는 양친성 고분자인 PCL-PEG를 사용하여 제조한, 진세노사이드를 함유하는 나노입자는 수상에서 불용성인 진세노사이드를 고농도로 함입시킨 생체친화성 및 생체분해성 고분자 나노입자로서, 별도의 기계적인 힘을 필요로 하지 않는 자기회합성에 의해 형성되므로 난용성 물질인 생리활성 유효성분이 보다 안정하게 포집되며, 입자크기가 미소하여 콜로이드 안정성이 우수하고 다양한 제형에 사용가능할 뿐만 아니라 향상된 피부흡수능을 가지고 있었다. 더욱이 생체 내에서 안전하게 생분해되므로 인체에 무해한 장점이 있었다.

Claims

진세노사이드를 함유하는 주름개선용 화장료 조성물에 있어서,

소수성 고분자인 폴리카프로락톤과 친수성 고분자인 폴리에틸렌글리콜의 공중합체로 이루어진 양친성 고분자에 진세노사이드 성분이 함입되어 있는 나노수준의 크기를 갖는 자기회합성 고분자 나노입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 주름 개선용 화장료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 나노입자의 평균 입경은 1~1,000nm인 것을 특징으로 하는 주름 개선용 화장료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 나노입자 내에 포집되는 진세노사이드의 함량은 나노입자 총 중량에 대하여 0.1~50중량%인 것을 특징으로 하는 주름 개선용 화장료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 진세노사이드는 화학식 3으로 표현되는 것임을 특징으로 하는 주름 개선용 화장료 조성물:

[화학식 3]

상기 화학식 3에서, R₁, R₃는 당 또는 H이고, R₂ 는 당 또는 H 또는 OH이다. 단, R₁, R₂, R₃ 중 적어도 하나는 당이다.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 고분자인 폴리카프로락톤과 친수성 고분자인 폴리에틸렌글리콜의 구성비율이 중량비로 1:9 내지 9:1인 공중합체인 것을 특징으로 하는 주름 개선용 화장료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 폴리카프로락톤은 500 내지 100,000 달톤의 분자량을 가짐을 특징으로 하는 주름 개선용 화장료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기의 폴리에틸렌글리콜은 500 내지 100,000달톤의 분자량을 가짐을 특징으로 하는 주름 개선용 화장료 조성물.
삭제
진세노사이드를 함유하는 주름개선용 화장료 조성물의 제조방법에 있어서,

상기 진세노사이드는 다음의 단계를 포함하는 방법을 통해 자기회합성 고분자 나노입자에 함입된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법:

(a) 소수성 고분자인 폴리카프로락톤과 친수성 고분자인 폴리에틸렌글리콜을 공중합하여 양친성 고분자를 제조하는 단계;

(b) 상기 제조된 양친성 고분자와 진세노사이드를 유기용매에 용해시킨 후 수용액 상에 투입하는 단계; 및

(c) 용매를 제거하는 단계.