KR100960905B1

KR100960905B1 - 생물학적 접착 시스템을 모사한 미세돌기를 포함하는 미용기구

Info

Publication number: KR100960905B1
Application number: KR1020080018968A
Authority: KR
Inventors: 안은정; 심종원; 김진웅; 김용진
Original assignee: (주)아모레퍼시픽
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2010-06-04
Also published as: KR20090093445A

Abstract

본 발명은 생물학적 접착 시스템을 모사한 미세돌기를 가져 피부 외용제 유효성분의 피부흡수를 증진시키는 미용기구에 관한 것으로 더욱 자세하게는 나노/마이크로 패터닝 기술로 제작된 미세돌기가 물체와 접촉하였을 때 강한 반데르발스 힘을 나타내어 효과적인 물리적 스트레스를 부여하며 이를 피부 마사지에 이용하였을 때 각질층 연화효과를 유도함으로써 피부를 통한 피부 외용제 유효성분의 흡수를 증가시키는 미용기구에 관한 것이다.

생물학적 접착 시스템, 미세돌기, 물리적 스트레스, 미용기구

Description

생물학적 접착 시스템을 모사한 미세돌기를 포함하는 미용기구{Device for skin massage including micro/nano scale fibrillar structure effectively inspired from the biological attachment system}

본 발명은 생물학적 접착 시스템을 모사한 미세돌기를 갖는 미용기구에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 피부와 접촉시 물리적 상호작용을 극대화하여 각질층을 연화시킴으로써 피부 외용제 유효성분의 피부 흡수를 향상시키는 미세돌기를 포함하는 미용기구에 관한 것이다.

피부는 신체의 표면을 둘러싸고 있어 외부로부터 물리, 화학적 영향을 방어하고 제어하는 기능을 갖는다. 피부는 표피, 진피, 피하조직으로 구성되어 있고 모공, 피지선 등의 부속기관을 가지고 있다. 피부의 주된 기능은 생물학적, 화학적 다양한 외부 물질들이 침투하는 것과 내부로부터의 수분의 손실을 막는 보호막 역할이다. 하지만 이러한 피부의 장벽 기능은 화장품이나 피부의약품에 포함되는 이로운 유효성분의 흡수 또한 어렵게 한다. 물질의 피부흡수 과정을 제한하는 가장 중요한 요소는 각질층(stratum corneum)을 통한 물질의 느린 확산속도이며 각질층 지질을 구성하는 세라마이드 베이스의 셀간 리피드 조성물이 피부의 보호기능을 유지하고 구성하는데 가장 큰 역할을 한다고 알려져 있다. 이로 인해 지난 수 십 년간, 피부의 장벽 기능을 극복하여 효과적인 경피흡수를 이루기 위해 다양한 물리적, 화학적 방법에 관한 연구가 이루어져 왔다. 화학적인 촉진제로는 계면활성제(예: 트윈(Tween^®)), 지방산/에스테르 화합물(예: 올레산(oleic acid)), 테르펜류(예: 리모넨(limonene)), 유기용매(예: 디메틸 술폭시드(dimethyl sulfoxide), 에탄올(ethanol)) 등에 대한 보고가 있으며, 이를 기반으로 하는 다양한 제형을 설계할 수 있고, 광범위한 피부부위에 적용하기 용이하다는 장점이 있다. 물리적인 방법으로는 다양한 형태의 물리적 에너지를 피부에 가해 약물의 흡수를 촉진시키는 것으로, 대표적으로 전기 에너지를 이용하는 방법(이온삼투요법(iontophoresis), 전기침공법(electroporation), 음파삼투요법(phonophoresis)), 충격파를 이용하는 방법(shock wave), 제트 분사(jet injection), 미세침요법(microneedle)과 같이 각질층(stratum corneum)에 일시적인 취약점을 형성시켜 각질층을 투과시키는 방법 등이 있다. 이런 물리적인 방법들은 서로 다른 메커니즘을 따르지만 가해진 에너지에 의해 각질층의 장벽기능을 일시적으로 약화시키며, 화학적 촉진제에 비해 효과적으로 물질의 흡수를 증가시킨다. 하지만 전기 에너지나 충격파를 이용하는 방법은 에너지 공급원을 필요로 하는 복잡한 장치와 높은 제조/유지비를 필요로 하며, 제트 분사나 미세침요법과 같이 일시적인 미세구멍을 형성하는 방법은 피부에 미치 는 영향에 대한 검증이 더 필요한 상황이다. 따라서 안전성, 편리성, 가격적인 측면에서 봤을 때 이러한 방법들은 아직 개선되어야 할 부분이 많이 남아 있다(Nature Reviews, vol 3, 115-124 (2004); US 20070270733; US 20070276318; US 20070196490; US 20070250018).

한편, 도마뱀이나 곤충(거미, 파리, 딱정벌레 등) 등의 발 표면에서 발견되는 미세돌기의 생물학적 접착 시스템(fibrillar biological attachment system)은 그것을 이루는 물질의 화학적인 특성이나 반응에 의해서가 아니라 독특한 기하학적 구조로 인해 발생하는 접촉면과의 강한 반데르발스 힘으로 가역적인 접착력을 발생시켜 생물체가 벽을 타고 기어오를 수 있게 한다고 알려져 있다. 생물학적 접촉 시스템에서 관찰되는 이러한 독특한 기하학적 구조는 수십 나노미터에서 수백 마이크로미터까지 다양한 크기와 모양을 가진 미세돌기(fine fibrillar structure)로서 미세돌기와 접촉면 사이에 발생하는 접착력은 미세돌기의 크기, 모양, 돌기간 거리, 그것을 구성하는 물질의 물리적인 특성(Young's modulus, poisson's ratio) 등의 기하학적 요소의 영향을 받는다. 이러한 생물학적 접착 시스템은 JKR(Johnson-Kendall-Roberts) model이나 DMT(Derjaguin-Muller-Toporov)/Bradley model 등에 의해 각각의 인자들이 접착력에 미치는 영향을 역학적으로 설명하고 예측하거나(Nature 2000, 405, 681-685; Acta Biomaterialia 2005, 1, 5-13; Proc. R. Soc. A 2005, 461, 305-319) 실제 생물학적 접촉 시스템을 재현하여 접착력을 측정하고 예측하는 모델을 제시하는 방향으로 진행되고 있다(PNAS 2002, 99, 12252-12256; Nature 2007, 448, 338-342).

이러한 생물학적 접착시스템을 통해 접촉면에 강한 물리적인 스트레스를 제공하기 위해서는 접촉하는 면의 화학적인 특성의 조절뿐 만 아니라 접촉면적을 넓힌 미세돌기가 요구되며 이것의 크기, 모양, 재질의 모듈러스 같은 물리적인 특성을 조절해야 한다. 이러한 기하학적 접근을 체계적으로 이해하고 응용을 시도할 경우, 기존 접근과 차별화된 경피흡수 기술 개발이 가능할 것으로 기대된다.

한편, 소수성 특성을 갖는 미세돌기로 이루어진 표면이나 게코(gecko) 도마뱀과 같이 재질 특성에 상관없이 나노미터 수준의 미세돌기들이 모여 마이크로미터 수준의 돌기뭉치들을 형성하는 계층적 구조(hierarchical structure)를 갖는 표면의 경우 초소수성(superhydrophobic) 특성을 가지게 되며 오염을 최소화시키고 쉽게 오염물을 제거할 수 있어 접착특성을 오래 지속시킬 수 있다(PNAS 2005, 102, 385-389). 이러한 구조적 특성을 이용하면 반복적인 접촉에도 오염을 최소화하고 세척이 용이한 자체정화(self-cleaning) 작용이 가능할 것으로 기대된다.

이에 본 발명자들은 생물학적 접착 시스템을 모사한 미세돌기가 피부 표면과 접촉시 발생하는 강한 물리적 스트레스를 이용하여, 피부 외용제 유효성분의 효과적인 피부흡수가 이루어진다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 미세돌기를 이용한 피부의 간단한 물리적 마사지를 통해 피부 외용제 유효성분의 피부흡수를 향상시킬 수 있는 미용기구를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피부 마사지가 가능한 미용기구에 있어서, 상기 미용기구의 표면에 미세돌기를 포함하고 있고 상기 미세돌기를 이용한 피부 마사지가 가능하여 이를 통해 피부 외용제 유효성분의 피부흡수 증진이 가능한 미용기구를 제공한다.

상기 미세돌기는 직경이 5nm~100μm이고, 길이가 100nm~500μm이며, 구형, 반구형, 타원형, 원기둥형, 컵형, 침형 또는 판형의 형태이다.

또한, 상기 미세돌기를 포함하는 미용기구는 수동식 또는 전자식 마사지 기기, 접착 패치, 화장솜, 타월과 같은 미용 소품 등 다양한 형태일 수 있다.

또한, 본 발명은 피부에 피부 외용제를 도포 전 또는 도포 후, 표면에 미세돌기를 가지는 미용기구를 이용하여 상기 피부 외용제가 도포되었거나 도포될 피부에 마사지를 실시함으로써 피부 외용제 유효성분의 경피 흡수를 증진시키는 방법을 제공한다.

본 발명에 의한 생물학적 접착 시스템을 모사한 미세돌기를 이용하여 피부를 마사지할 경우 각질층에 효과적인 물리적 스트레스를 주어 피부 외용제 유효성분의 피부흡수율을 현저히 향상시킬 수 있다. 이러한 미세돌기를 포함한 미용기구는 기존의 물리적 촉진제로 제시되었던 방법에 비해 수반되는 도구가 간단하고 이용방법이 쉬울 뿐만 아니라, 많은 제조/유지비용을 필요로 하지 않는다. 또한, 본 발명의 기구를 사용하는 피부 마사지 방법은 기존의 방법과 다르게 강한 물리적 자극에 기인하는 피부 구조의 파괴와 그에 따른 심각한 자극이나 고통을 주지 않기 때문에 안정성, 편리성, 경제적 측면에서 우수하다.

본 발명이 제공하는 미용기구에 사용되는 “생물학적 접착 시스템을 모사한 미세돌기”는 직경 5nm~100μm, 길이는 100nm~500μm의 범위의 크기로서, 형태는 구형, 반구형, 타원형, 원기둥형, 컵형, 침형, 판형 등 다양한 형태의 미세돌기를 가지는 것을 특징으로 한다. 미세돌기는 사출성형, 중공성형, 주형, 리소그래피 등의 방법으로 제조할 수 있다.
구체적으로 미세돌기를 표면에 형성시키는 방법은 상향식 방법(bottom up approach)과 하향식 방법(top-down approach)으로 나눌 수 있다.
① 상향식 방법은 화학적 방법으로 미세구조를 구현하는 것으로 주로 상분리 방법이 사용된다. 대표적인 것은 블록 공중합체를 용매에 녹여 마이셀 용액을 만든 후 이를 기판위에 코팅시킨 후 용매를 제거하면 고분자마이셀들이 서로 뭉치면서 미세돌기를 형성하게 되는 방법이다. 또는 탄소나노튜브를 기판위에 수직방향으로 화학기상증착(chemical vapor deposition)방식을 통해 성장시키는 방법도 적용될 수 있다.
② 하향식 방법은 상향식 방법과는 달리 기계적 방식에 의해 미세돌기를 형성시키는 방법으로 경제적이고도 효과적으로 대면적의 미세구조를 형성시킬 수 있다. 가장 대표적인 방법은 리소그래피 기술로 얻고자 하는 패턴(pattern)의 마스크(mask)를 사용하여 빛을 선택적으로 포토레지스트(photoresist)에 조사함으로써 마스크의 패턴과 동일한 패턴을 형성시키는 공정이다. 리소그래피 공정은 일반사진의 필름에 해당하는 포토레지스트를 도포하는 PR 도포공정, 마스크를 이용하여 선택적으로 빛을 조사하는 노광공정, 다음에 현상액을 이용하여 빛을 받은 부분의 PR을 제거하여 패턴을 형성시키는 현상공정으로 구성된다. 또 다른 방법으로는 나노임프린트 기술이 있는데 미세구조물이 각인된 스탬프(stamp)를 기판 위에 스핀코팅 또는 디스펜싱(dispensing)된 레지스트(resist)의 표면에 눌러 미세구조물을 전사하는 기술로 열성형 방식과 UV성형방식으로 나뉜다. 열성형방식은 미세패턴이 부조(요철)형태로 형성된 스탬프로 고분자가 코팅되어 있는 기판 표면을 유리전이온도 이상의 고온조건에서 고압으로 누른 후 냉각시켜 분리하게 된다. UV성형방식은 비교적 공정의 조건이 간단하며 재현성이 높은 방법으로 기판 위에 UV경화성 고분자 박막을 코팅하여 몰드를 접촉시킨 후 UV조사를 통해 경화된 구조물을 형성시키는 방법이다.

본 발명에서 제공하는 미용기구는 피부 마사지가 가능한 미용기구로서 표면에 미세돌기를 포함하고 있으며, 상기 미용기구의 미세돌기는 피부 마사지를 실시할 때 미세돌기와 접촉면과의 강한 반데르발스 힘에 더하여 개별 미세돌기의 작은 면적으로 인하여 효과적인 접촉과 강한 압력을 제공하여 각질 연화효과에 의해 피부 외용제 유효성분의 피부흡수를 증진시키는 메커니즘을 가지며 돌기 자체가 피부를 관통하지 않는다는 점에서 마이크로 니들과 다르다. 이 때 가해지는 압력은 제트 분사(Jet injection)나 압력파(pressure wave)와 같이 직/간접적으로 압력을 가해 피부흡수를 향상시키는 연구들에서 제시된 임계압력 수준인 0.1MPa~50MPa이며 이는 전달하고자 하는 물질의 특성에 따라 다르다. 미세돌기를 설계함에 있어서 돌기의 재질 특성과 가해지는 힘, 돌기의 직경과 길이, 개수 등을 고려하여 돌기 자체가 부러지거나 피부를 관통하지 않도록 설계하며 일반적인 피부의 모듈러스가 약 0.2MPa~1.32MPa인 것을 감안할 때 미세 돌기의 재질은 고분자로 영스 모듈러스(Young's Modulus)가 0.1MPa~100MPa의 범위인 것을 특징으로 한다(Skin Research and Technology 2000, 6, 214-221/ Curr. Probl. Dermatol. 1998, 26, 69-83 /J. Invest .Dermatol 1989, 93, 353-357).

본 발명에서 미세돌기의 재질은 고분자로 천연고무, 폴리이소프렌, 폴리실록세인, 폴리부타디엔, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이의 공중합체, 폴리에스테르, 불소수지, 폴리비닐피롤리돈 및 카르복시비닐폴리머, 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 및 이의 공중합체, 폴리 히드록시 메틸 셀룰로오스(poly(hydroxyl methyl cellulose)), 폴리 히드록시 알킬 메타크릴레이트(poly(hydroxyl alkyl methacrylate)) 및 이의 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜(poly(ethylene glycol/oxide)) 및 이의 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜-폴리카프로락톤(polycaprolactone) 다중 블록 공중합체, 폴리카프로락톤(polycaprolactone) 및 이의 공중합체, 폴리 락티드(polylactide) 및 이의 공중합체, 폴리 글리콜리드(polyglycolide) 및 이의 공중합체, 폴리 메틸 메타크릴레이트(poly(methyl methacrylate)) 및 이의 공중합체, 폴리 스티렌(polystyrene) 및 이의 공중합체 등이 포함된다.

또한, 본 발명의 미세돌기는 소수성 물질로 이루어지거나, 또는 재질의 특성에 상관없이 나노미터 수준의 미세돌기들이 모여 마이크로미터 수준의 돌기뭉치를 형성하는 계층적 구조(hierarchical structure)를 갖는 구조적 특이성으로 인한 초소수성(super-hydrophobic)의 특성을 가지어 반복적인 접촉시에도 오염을 최소화하고 세척이 용이한 자체정화(self-cleaning) 작용을 한다.

본 발명이 제공하는 미세돌기를 이용하는 미용기구는 상하 혹은 좌우 진동을 제공하는 수동식 또는 전자식 마사지 기기, 솔, 부직포, 접착 패치, 화장솜, 타월과 같은 미용 소품 등 다양한 형태일 수 있다.

또한, 본 발명이 제공하는 미용기구는 피부 외용제 유효성분이 함유된 제형을 바르기 전 혹은 후에 피부를 두드려 마사지하는 방법으로 사용할 수 있으며, 상기와 같은 방법으로 사용함으로써 피부 외용제 유효성분의 경피 흡수를 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 약물 또는 피부 외용제 유효성분으로는 L-아스코빈산와 이로부터 유도되는 모든 유도체, 에피칼로카테킨-3-갈레이트 및 이의 유 도체, 레티놀, 레티닐 아세티이트, 레티닐 팔미테이트, 토코페롤, 토코페릴 아세테이트, 토코페릴 리놀레이트, 토코페릴 니코티네이트, 리놀레익산, 코엔자임 Q-10, 레즈베라트롤, 리포익산, 티몰 트리메톡시산남메이트, 커큐민, 테트라하이드로커큐민, 올레아놀릭산, 어솔릭산, 베툴린, 베툴린산, 디오스메틴, 케르세틴, 리코펜, 캄페롤, 루테오린, 동/식물 추출물, 코지산과 이로부터 유도되는 모든 유도체, 분자량별 모든 펩타이드 화합물, 카페인 및 수용성/유용성 기능성 추출물 등을 포함한다.

본 발명에서 사용할 수 있는 유효성분이 담지된 피부 외용제의 제형은 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 예를 들면 유효성분이 녹아있는 유기용액이나 수용액, 유효성분을 담지하는 고분자입자 또는 리피드 입자 수용액일 수 있다. 또는 이들을 함유하는 유연화장수, 영양화장수, 마사지크림, 영양크림, 로션, 연고, 겔, 팩, 패취, 분무제 또는 그 밖의 피부 점착타입 제형일 수 있다.

본 발명에 의한 미용기구는 간단한 마사지로 효과적인 물리적 스트레스를 피부에 부여해 유용성, 수용성, 난용성 피부 외용제 유효성분의 흡수량과 흡수깊이를 증가시키는데 효과가 있다.

이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1] 유용성 형광물질 나일레드가 포함된 프로필렌글리콜 용액 제조

유용성 형광물질인 나일레드(Nile Red)를 프로필렌글리콜(propylene glycol)에 포화상태로 녹였다. 이 때 용해도는 문헌(Pharmaceutical Research 2004, 21, 1818-1825)에 따라 174.7±11.9μg/ml이며 빛을 차단한 상태로 용해시키고 보관하였다.

[실시예 2] 수용성 형광물질 루시퍼옐로우가 포함된 리포좀 제조

수용성 형광물질인 루시퍼 옐로우(Lucifer yellow CH, lithium salt) 0.02g, 리포이드 에스100-3(lipoid S100-3) 1g 및 콜레스테롤 0.12g을 에탄올 30g에 가온하면서 용해시켰다. 이 때, 리포이드와 콜레스테롤의 몰비율은 4:1이다. 상기 에탄올 혼합물을 65℃의 가온된 정제수 100g과 혼합하고 유화기(homogenizer)로 5000rpm의 속도로 5분간 교반한 후 고압유화기(high pressure homogenizer, 1000bar, 3cycle)를 이용하여 나노입자화하고 회전증발기를 이용하여 잔류용매를 제거하였다. 상기 제조된 리포좀 나노입자는 말버른 제타사이저를 이용하여 입자의 크기를 측정하였으며, 평균 입자 크기는 347.5nm였다. 제조된 리포좀 제형은 빛을 차단하여 보관하였다.

[실시예 3~6] 유용성 피부 외용제 유효성분을 함유한 고분자 나노입자의 제조

본 발명의 실시예 3~6에서는 유용성 피부 외용제 유효성분으로서 코엔자임 Q10, 레즈베라트롤, 캄페롤, 진세노사이드를 함유하고 있는 고분자 나노입자를 하기와 같은 방법으로 제조하였으며 구체적인 각 성분의 비율은 하기 표 1에 제시하 였다. PCL-PEG(poly caprolactone - block - poly ethylene glycol) 이중블록 공중합체(전체 중량평균분자량 = 10,000 달톤, PCL: PEG 중량비 = 1:1) 1.5g과 유용성 피부 외용제 유효성분을 50㎖의 유기용매에 균일하게 용해시킨 후, 50㎖의 수용액 상에 첨가하고 회전증발기를 이용하여 잔류 유기용매를 제거하였다. 이 과정에서 자발적인 자기회합과정을 통해 고분자 나노구조체가 형성되었고 상기 제조된 고분자 나노입자는 말버른 제타사이저를 이용하여 입자의 크기를 측정하였으며, 측정결과는 하기 표 1에 나타내었다.

유용성 피부 외용제 유효성분을 함유한 고분자 나노입자의 제조

	PCL - PEG 공중합체	유효성분 종류/양	유기용매	입자 크기
실시예 3	1.5g	코엔자임 Q10/0.5g	아세톤	~200nm
실시예 4	1.5g	레즈베라트롤/0.5g	아세톤	~190nm
실시예 5	1.5g	캄페롤/0.02g	아세톤	~170nm
실시예 6	1.5g	진세노사이드/0.5g	에탄올	~250nm

[실시예 7~10] 수용성 피부 외용제 유효성분을 함유한 리포좀의 제조

본 발명의 실시예 7~10에서는 유용성 피부 외용제 유효성분으로서 L-아스코르빈산, 카페인, 알부틴, 코직산을 함유하고 있는 리포좀을 하기와 같은 방법으로 제조하였으며 구체적인 각 성분의 비율은 하기 표 2에 제시하였다. 포스파티딜에탄올아민(인지질) 1.75㎎과 콜레스테릴 헤미숙시네이트(CHEMS) 0.75㎎을 클로로포름:메탄올=95:5(부피비)인 혼합 유기용매 1.25㎖에 녹인 후, 감압하며 용매를 증발시켜 필름을 형성하였다. 유기용매가 제거된 필름에 수용성 피부 외용제 유효성분을 녹인 정제수 1.25㎖를 가한 후, 초음파를 가하여 리포좀 분산액을 제조하였다. 이 과정에서 제조된 리포좀은 말버른 제타사이저를 이용하여 입자의 크기를 측정하였으며, 측정결과는 하기 표 2에 나타내었다.

수용성 피부 외용제 유효성분을 함유한 리포좀의 제조

	(인지질: CHEMS )/총량	유기용매	유효성분 종류/양	입자 크기
실시예 7	(7:3)/2.5g	클로로포름:메탄올 (95:5,v/v)	L-아스코르빈산/750μg	~200nm
실시예 8	(7:3)/2.5g	클로로포름:메탄올 (95:5,v/v)	카페인/750μg	~200nm
실시예 9	(7:3)/2.5g	클로로포름:메탄올 (95:5,v/v)	알부틴/750μg	~250nm
실시예 10	(7:3)/2.5g	클로로포름:메탄올 (95:5,v/v)	코직산/750μg	240nm

[제형예 1~8] 에센스 제형의 제조

실시예 3~6에서 제조한 유용성 피부 외용제 유효성분을 함유한 고분자 나노입자 및 실시예 7~10에서 제조한 수용성 피부 외용제 유효성분을 함유한 리포좀을 함유하는 에센스 제형을 각각 하기 표 3에 나타낸 조성으로 통상의 제조 방법에 따라 제조하였다.

유용성/수용성 피부 외용제 유효성분을 함유한 에센스 제형

성분	제형예(중량%)
성분	1	2	3	4	5	6	7	8
글리세릴스테아레이트	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
폴리솔베이트 60	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
솔비탄세스퀴올리에이트	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
세틸에틸헥사노에이트	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
스쿠알란	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
라놀린	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
글리세린	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
카르복시비닐폴리머	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
가수분해콜라겐	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
트리에탄올아민	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
실시예 3	5.0	-	-	-	-	-	-	-
실시예 4	-	5.0	-	-	-	-	-	-
실시예 5	-	-	5.0	-	-	-	-	-
실시예 6	-	-	-	5.0	-	-	-	-
실시예 7	-	-	-	-	5.0	-	-	-
실시예 8	-	-	-	-	-	5.0	-	-
실시예 9	-	-	-	-	-	-	5.0	-
실시예 10	-	-	-	-	-	-	-	5.0
방부제	미량	미량	미량	미량	미량	미량	미량	미량
색소	미량	미량	미량	미량	미량	미량	미량	미량
향	미량	미량	미량	미량	미량	미량	미량	미량
정제수	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량

[시험예 1] 유용성 형광물질의 생체내(in vivo) 피부흡수실험

상기 실시예 1에서 제조한 나일레드-프로필렌 글라이콜 포화용액을 기니아피그(albino guinea pig) 7마리의 피부에 발라 피부흡수실험을 실시하였다. 기니아피그는 면도와 세척 후 실험을 시작하였고 한 마리당 6개 부위, 즉, 2개의 통제군(아무 처리도 하지 않은 피부)과 2개의 대조군(실시예 1의 제형을 일정량 바른 것), 2개의 실험군(실시예 1의 제형을 일정량 바르고 미세돌기로 50회 두드려준 것)에 실험을 실시하였다. 이 때 사용된 미세돌기는 고분자 섬유다발이며 재질은 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate)이고 30마이크로 미터 굵기의 침형 미세모 50개로 이루어진 뭉치가 1cm*2.8cm의 면적 내에 38개 박혀있는 형태이다. 미세모가 박혀있는 지지체는 폴리프로필렌(polypropylene)으로 막대형태로 되어있어 손으로 잡을 수 있다. 제형을 바르고 1시간이 경과한 후에 피부를 적출하였고 피부표면에 수직방향으로 20μm의 두께로 잘라 공초점 레이저 주사현미경(confocal laser scanning microscopy, CLSM)으로 피부에 흡수된 형광물질의 분포를 분석하였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1에서 통제군은 형광분석을 하는데 피부가 내는 자체형광 신호를 배제하기 위해 분석되었다. 대조군 1과 실험군 1은 상기와 같은 처리를 한번만 한 것으로 제형을 바르기만 한 대조군 1에 비해 미세돌기를 이용하여 피부 마사지를 한 실험군 1에서 형광물질이 더 피부 깊숙이 흡수되었음을 확인할 수 있다. 대조군 2와 실험군 2는 상기와 같은 처리를 5일 동안 총 5회에 걸쳐 한 것으로 앞서 대조군 1과 실험군 1의 결과보다 그 효과가 더욱 극명하게 드러나는 것을 확인할 수 있다.

도 2는 도 1의 각각의 이미지를 피부 깊이에 따른 형광신호의 세기로 도시한 것으로 두 실험군 모두 각각의 대조군에 비해 더 깊이 형광물질이 흡수되었음을 확인할 수 있다. 특히 5일간 처리한 실험군 2의 경우 형광물질의 침투깊이가 70μm에 이르는 것을 확인할 수 있어 미세돌기에 의한 피부 마사지가 피부 외용제 유효성분의 피부흡수를 크게 향상시킨다는 것을 증명하였다.

도 3은 대조군과 실험군의 평균 최대 침투깊이를 비교한 것으로 실험군의 침투깊이가 대조군에 비해 2~3배 더 높은 것을 확인할 수 있다.

[시험예 2] 수용성 형광물질의 생체내(in vivo) 피부흡수 실험

상기 실시예 2에서 제조한 루시퍼옐로우 0.02%를 담지한 리포좀 수용액을 상기 시험예 1과 같은 방법으로 기니아피그를 대상으로 피부흡수 실험을 수행하였다. 시험예 1과 같이 제형을 바르고 1시간이 경과한 후에 피부를 적출하였고 피부표면에 수직방향으로 20μm의 두께로 잘라 공초점 레이저 주사현미경(confocal laser scanning microscopy, CLSM)으로 피부에 흡수된 형광물질의 분포를 분석하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 대조군 3 및 실험군 3은 상기 시험예 1의 대조군 1 및 실험군 1과 같이 1회 제형 처리를 한 것이고, 대조군 4 및 실험군 4는 상기 시험예 1의 대조군 2 및 실험군 2와 같이 5회 누적 제형 처리를 한 것이다.

도 4에서 관찰할 수 있듯이 제형을 바르기만 한 피부에서보다(대조군 3,4) 제형을 바르고 미세돌기 마사지를 해 준 피부(실험군 3,4)에서 수용성 물질의 침투가 더 깊은 것을 확인할 수 있었다.

[시험예 3] 프란츠 투과 셀(Franz diffusion cell)을 통한 피부 외용제 유효성분의 피부흡수실험 비교

본 발명에서 제공하는 미세돌기가 포함된 미용기구를 사용할 경우의 피부흡수증진 효능을 시험하기 위하여, 피부 외용제 유효성분(실시예 3~10)을 함유한 에센스제형(제형예 1~8)을 제조하여 피부 투과된 피부 외용제 유효성분의 양을 구하였다. 프란츠-투과 셀 (Franz diffusion cell) 위에 얹어진 피부흡수 실험을 위하여 기니아피그(albino guinea pig)에서 적출한 피부를 이용하여 프란츠 셀(Franz-cell) 기기를 통해 18시간 동안 피부흡수 실험을 진행하였으며, 실험은 상기 시험예 1,2에서와 같이 일정량의 제형을 바른 대조군과 일정량의 제형을 바르고 침형의 미세돌기로 피부 마사지를 한 실험군으로 나누어 진행하였다. 피부 외용제 유효성분의 피부흡수 정도를 비교하기 위하여 피부에 흡수된 피부 외용제 유효성분의 농도를 고효율 액상크로마토그래피(high performance liquid chromatography)를 이용하여 측정하였으며, 피부 외용제 유효성분의 피부투과율은 각각의 측정된 피부 외용제 유효성분의 축적된 질량을 접촉 면적과 주어진 시간으로 나눈 하기 수학식 1로 산출하였다.

P_rate=Q_acc/AT

고효율 액상크로마토그래피로 측정한 결과 및 산출한 피부 외용제 유효성분의 피부투과율은 하기 표 4에 나타내었다.

프란츠 투과셀을 통한 피부 외용제 유효성분의 피부투과율 비교

제형예	대조군		실험군(미세돌기 마사지)
제형예	총 흡수량	유효성분의 단위면적 및 단위시간당 흡수량	총 흡수량	유효성분의 단위면적 및 단위시간당 흡수량
제형예 1	37.24μg	2.52μg /cm²·h	89.82μg	6.42μg /cm²·h
제형예 2	29.36μg	2.10μg /cm²·h	66.26μg	4.73μg /cm²·h
제형예 3	62.14μg	4.44μg /cm²·h	93.15μg	6.65μg /cm²·h
제형예 4	109.1μg	10.4μg /cm²·h	204.84μg	14.63μg /cm²·h
제형예 5	6.44μg	0.46μg /cm²·h	9.98μg	0.71μg /cm²·h
제형예 6	14.30μg	1.02μg /cm²·h	18.60μg	1.33μg /cm²·h
제형예 7	11.62μg	0.86μg /cm²·h	16.38μg	1.17μg /cm²·h
제형예 8	4.48μg	0.32μg /cm²·h	9.64μg	0.68μg /cm²·h

상기 표 4를 보면, 본 발명에 의한 미세돌기를 이용하여 피부 마사지를 실시한 실험군의 경우 제형을 바르기만 한 경우보다 피부 외용제 유효성분의 흡수량이 크게 증가하였음을 확인할 수 있다.

[시험예 4] 프란츠 투과 셀(Franz diffusion cell)을 통한 미세돌기 형태에 따른 피부 외용제 유효성분의 피부흡수 비교

미세돌기 형태에 따른 피부 외용제 유효성분의 피부흡수를 비교하기 위해 레스베라트를 담지한 고분자 나노입자(실시예 4)를 함유하는 에센스 제형(제형예 2)을 사용하여 피부를 투과한 피부 외용제 유효성분의 양을 측정하였다. 프란츠 투과 셀을 통한 피부흡수 실험 방법은 상기 시험예 3과 같으나, 피부 마사지를 할 때 사용한 미세돌기를 침형, 반구형, 컵형 및 판형으로 형태를 달리하여 실험을 실시하였다. 피부에 흡수된 피부 외용제 유효성분의 농도는 고효율 액상크로마토그래피(high performance liquid chromatography)를 이용하여 측정하였으며, 측정한 결과는 하기 표 5에 나타내었다.

미세돌기 형태에 따른 피부 외용제 유효성분의 피부투과율 비교

돌기 형태	총 흡수량	유효성분의 단위면적 및 단위시간당 흡수량
대조군	29.36μg	2.10μg /cm²·h
침형	66.26μg	4.73μg /cm²·h
반구형	65.13μg	4.62μg /cm²·h
컵형	51.86μg	3,69μg /cm²·h
판형	42.98μg	3.08μg /cm²·h

상기 표 5를 보면, 미세돌기가 침형인 경우 피부 외용제 유효성분의 피부흡수율이 가장 높으며, 이에 반해 컵형 또는 판형의 미세돌기를 사용한 경우에는 침형의 미세돌기를 사용한 경우보다 피부흡수율이 떨어짐을 확인할 수 있다. 그러나, 컵형 또는 판형의 미세돌기를 사용한 경우에도 미세돌기를 이용한 피부 마사지를 하지 않은 경우보다 피부흡수율은 훨씬 향상되었음을 확인할 수 있다.

도 1은 유용성 형광물질, 나일레드(Nile Red)가 흡수된 피부의 공초점 레이저 주사현미경 분석 사진이다. 사진에서 통제군은 아무 처리도 하지 않은 피부이고, 대조군은 일정량의 제형을 바른 피부, 실험군은 일정량의 제형을 바르고 미세돌기로 마사지를 한 피부이다.

도 2는 도 1에서 관찰된 형광물질의 분포를 나타낸 그래프로 피부 깊이에 따른 형광신호의 세기로 도시하였다.

도 3은 대조군과 실험군에서 유용성 형광물질의 평균적인 최대 침투 깊이를 비교한 것이다.

도 4는 수용성 형광물질인 루시퍼 옐로우(Lucifer yellow CH)가 흡수된 피부의 공초점 레이저 주사현미경 분석 사진이다.

Claims

피부 마사지가 가능한 미용기구에 있어서,

상기 미용기구는 표면에 미세돌기를 포함하고 있고, 상기 미세돌기를 이용한 피부 마사지가 가능하여 이를 통해 피부 외용제 유효성분의 피부흡수 증진이 가능한 미용기구.
제 1항에 있어서, 상기 미세돌기는 직경이 5nm~100μm이고, 길이가 100nm~500μm임을 특징으로 하는 미용기구.
제 1항에 있어서, 상기 미세돌기는 구형, 반구형, 타원형, 원기둥형, 컵형, 침형 또는 판형임을 특징으로 하는 미용기구.
제 1항에 있어서, 상기 미세돌기의 재질은 영스 모듈러스가 0.1MPa~100MPa의 범위의 고분자임을 특징으로 하는 미용기구.
제 4항에 있어서, 상기 고분자는 천연고무, 폴리이소프렌, 폴리실록세인, 폴리부타디엔, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이의 공중합체, 폴리에스테르, 불소수지, 폴리비닐피롤리돈 및 카르복시비닐폴리머, 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 및 이의 공중합체, 폴리 히드록시 메틸 셀룰로오스(poly(hydroxyl methyl cellulose)), 폴리 히드록시 알킬 메타크릴레이트(poly(hydroxyl alkyl methacrylate)) 및 이의 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜(poly(ethylene glycol/oxide)) 및 이의 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜-폴리카프로락톤(polycaprolactone) 다중 블록 공중합체, 폴리카프로락톤(polycaprolactone) 및 이의 공중합체, 폴리 락티드(polylactide) 및 이의 공중합체, 폴리 글리콜리드(polyglycolide) 및 이의 공중합체, 폴리 메틸 메타크릴레이트(poly(methyl methacrylate)) 및 이의 공중합체, 및 폴리 스티렌(polystyrene) 및 이의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상임을 특징으로 하는 미용기구.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 미세돌기를 포함하는 미용기구는 상하 또는 좌우 진동을 제공하는 수동식 또는 전자식 마사지 기기, 솔, 부직포, 접착 패치, 화장솜 또는 타월의 형태임을 특징으로 하는 미용기구.
피부에 피부 외용제를 도포 전 또는 도포 후, 표면에 미세돌기를 가지는 미용기구를 이용하여 상기 피부 외용제가 도포되었거나 도포될 피부에 마사지를 실시함으로써 피부 외용제 유효성분의 경피 흡수를 증진시키는 방법.
제 8항에 있어서, 상기 마사지를 실시할 때 피부에 가하는 압력은 0.1MPa~50MPa임을 특징으로 하는 피부 외용제 유효성분의 경피 흡수를 증진시키는 방법.
제 8항에 있어서, 상기 마사지는 피부 외용제 유효성분이 함유된 제형을 도포 전 또는 후에 피부를 두드려 실시하는 것임을 특징으로 하는 피부 외용제 유효성분의 경피 흡수를 증진시키는 방법.
제 8항에 있어서, 상기 피부 외용제 유효성분은 L-아스코빈산 및 이의 유도체, 에피칼로카테킨-3-갈레이트 및 이의 유도체, 레티놀, 레티닐 아세티이트, 레티닐 팔미테이트, 토코페롤, 토코페릴 아세테이트, 토코페릴 리놀레이트, 토코페릴 니코티네이트, 리놀레익산, 코엔자임 Q-10, 레즈베라트롤, 리포익산, 티몰 트리메톡시산남메이트, 커큐민, 테트라하이드로커큐민, 올레아놀릭산, 어솔릭산, 베툴린, 베툴린산, 디오스메틴, 케르세틴, 리코펜, 캄페롤, 루테오린, 동/식물 추출물, 코지산 및 이의 유도체, 펩타이드 화합물, 카페인 및 수용성/유용성 기능성 추출물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 피부 외용제 유효성분의 경피 흡수를 증진시키는 방법.