KR101238742B1 - 안토시아닌을 함유한 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물 - Google Patents
안토시아닌을 함유한 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물은 pH 3 내지 6 범위의 안토시아닌 및 피부 양립성 담체로 이루어진다. 상기 안토시아닌은 pH 4 내지 5 범위가 더 바람직하게 사용될 수 있다. 본 발명의 화장품 조성물은 화장품 제형이 특별히 제한되지 않으며, 로션, 스킨, 또는 크림의 형태로 제형될 수 있다. 본 발명의 화장품 조성물은 화장품의 제형이나 사용목적에 적합하도록 정제수, 유분, 계면활성제, 보습제, 킬레이트제, 색소, 지방산, 산화방지제, 왁스, pH 조절제, 향로, 방부제, 중화제 등을 임의로 추가할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 안토시아닌은 각종 과일, 채소, 곡류를 증류수에 넣고 온침법 또는 냉침법과 같은 추출법으로 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 자외선 차단 효과를 갖는 화장품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 화장품 제형에 제한을 받지 않고, 크림, 로션, 스킨 등의 형태로 제형될 수 있는 안토시아닌을 함유한 자외선 차단효과를 갖는 화장품에 관한 것이다.
자외선 차단 효과를 갖는 화장품의 개발은 아주 오래전부터 시도되어 왔다. 이제까지 화장품에 주로 사용되고 있는 자외선 차단제는 무기화합물과 유기화합물로 크게 구분된다.
무기화합물을 이용한 자외선 차단제는 피부에 반사막을 형성하여 자외선을 산란시키는 방법으로 자외선을 차단한다. 이러한 무기화합물로는 이산화티탄, 산화아연, 카올린(kaolin), 탈크, 염화제2철(ferric chloride), 이치타몰(ichthammol) 등이 있다. 무기화합물을 이용한 자외선 차단제는 독성은 낮은 반면 백탁현상이 심하다는 결점이 있다.
유기화합물을 이용한 자외선 차단제는 유기화합물이 자외선을 흡수함으로써 자외선을 차단하게 된다. 자외선은 파장에 따라 크게 3 가지로 구분하는데, 자외선 A는 파장이 긴 320∼400 nm 범위이며, 자외선 B는 파장이 중간부분인 280∼300 nm 범위이고, 자외선 C는 파장이 짧은 200∼280 nm 범위이다. 이중에서 자외선 C는 대부분이 대기중에서 흡수되기 때문에 자외선 A와 자외선 B를 흡수할 수 있는 것이 자외선 차단제로 사용된다. 자외선 A를 차단하는 유기화합물로는 디벤조일메탄, 안트라닐레이트, 벤조페논, 트리아졸 등이 있고, 자외선 B를 차단하는 유기화합물로는 PABA, PABA 에스테르, 살리실레이트, 캠퍼(camphor) 유도체, 시나메이트 등이 있다. 상기와 같은 유기화합물을 사용하는 경우 백탁현상은 없으나, 자외선 차단지수(SPF: sun protection factor)를 크게 하기 위해서는 유기화합물의 농도를 상승시켜야 한다. 유기화합물은 독성을 갖기 때문에 유기화합물의 농도를 충분히 상승시킬 수 없다. 결국 유기화합물의 경우에는 SPF를 크게 할 수 없기 때문에 충분한 자외선 차단효과를 기대할 수 없다는 결점이 있다.
안토시아닌은 자외선 흡수도 높고, 수용성으로 물에 거의 100% 용해될 정도로 물에 대한 용해도가 좋고, 식용이 가능할 정도로 독성이 없으며, 항산화, 항암, 항염증과 같은 부가적 기능이 있는 것으로 알려지면서 화장품에 사용되기 시작하였다.
미국특허 제6,783,754호에서는, 식물로부터 유도된 안토시아닌이나 베타시아닌과 같은 시아닌과 피부-양립성(skin-compatible) 담체로 이루어진 자외선 차단 조성물을 개시하고 있다. 이 미국특허에서는, 전체 조성물 중에서 시아닌이 0.05∼75 중량%이고, 담체가 25∼99.95 중량%로 함유되는 조성물을 개시한다.
또한 대한민국 공개특허 제2009-119085호에는 안토시아닌을 포함하는 자외선 조사에 의해 유도된 아팝토시스 억제용 조성물 및 이 조성물을 포함하는 자외선 조상에 의한 피부 손상 보호용 화장료 제제를 개시하고 있다.
그러나 일반적인 안토시아닌은 보통 빨강, 노랑, 청색, 자주색 등과 같은 색상을 띠기 때문에 자외선 차단효과를 갖는 화장품에 사용하는 것이 현실적으로 불가능하다. 상기 미국특허나 한국특허출원에서도 안토시아닌이 자외선 차단기능을 갖기 때문에 화장품의 한 원료로 사용된다는 내용이 공개되어 있지만, 상기와 같이 진한 색상을 띠기 때문에 현실적으로 사용이 불가능한 것이다. 특히 많은 양의 안토시아닌을 사용하는 것은 진한 색상을 띠기 때문에 사용이 거의 불가능하다.
본 발명자는 안토시아닌이 pH에 따라 색상이 변한다는 점에 착안하여 pH 4∼5 범위에서 어떤 색상도 띠지 않는 무색의 안토시아닌을 화장품에 적용한다면 사용되는 안토시아닌의 양에 관계없이 원하는 자외선 차단기능을 갖는 화장품 조성물을 개발할 수 있다고 판단하여 본 발명에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 안토시아닌이 함유된 자외선 차단기능을 갖는 새로운 화장품 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 색상을 띠지 않는 무색의 안토시아닌이 함유된 자외선 차단기능을 갖는 새로운 화장품 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 과일, 채소, 곡류 등으로부터 저렴한 비용으로 안토시아닌을 추출하여 얻음으로써 가격경쟁력을 갖는 자외선 차단용 화장품 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 모두 하기 설명되는 본 발명에 의해서 모두 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물은 pH 3 내지 6 범위의 안토시아닌 및 피부 양립성 담체로 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.
상기 안토시아닌은 pH 4 내지 5 범위가 더 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 화장품 조성물은 화장품 제형이 특별히 제한되지 않으며, 로션, 스킨, 또는 크림의 형태로 제형될 수 있다.
본 발명의 화장품 조성물은 화장품의 제형이나 사용목적에 적합하도록 정제수, 유분, 계면활성제, 보습제, 킬레이트제, 색소, 지방산, 산화방지제, 왁스, pH 조절제, 향로, 방부제, 중화제 등을 임의로 추가할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 안토시아닌은 각종 과일, 채소, 곡류를 증류수에 넣고 온침법 또는 냉침법과 같은 추출법으로 얻을 수 있다.
이하 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다.
본 발명은 색상을 띠지 않는 무색의 안토시아닌이 함유된 자외선 차단기능을 갖는 새로운 화장품 조성물을 제공하며, 과일, 채소, 곡류 등으로부터 저렴한 비용으로 안토시아닌을 추출하여 얻음으로써 가격경쟁력을 갖는 자외선 차단용 화장품 조성물을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명은 자외선 차단 효과를 갖는 화장품에 관한 것으로, 화장품 제형에 제한을 받지 않고, 크림, 로션, 스킨 등의 형태로 제형될 수 있는 안토시아닌을 함유한 자외선 차단효과를 갖는 화장품에 관한 것이다.
안토시아닌은 용매의 산성도에 따라 그 색상이 변한다. 하기 구조식은 안토시아닌이 산성도에 따라 변화하는 구조식과 색상을 나타낸다. pH가 3 이하에서는, 안토시아닌은 주로 붉은색을 띠는 플라빌륨 카티온 (2-페닐크로메닐륨 카티온)의 형태로 존재한다. pH가 3 이상으로 증가하면 가수분해가 일어나서 붉은색은 점차 엷어지고 플라빌륨 카티온의 농도도 엷어져서 무색의 헤미케탈 또는 카르비놀 슈도베이스(pseudobase)(크로메놀)를 생성시킨다. 이때 콘쥬게이트2-벤조피릴륨 시스템은 나토시아닌 골격의 2-위치에서 물분자의 친핵성 공격에 의하여 방해를 받는다. pH가 더 높아지면, 플라빌륨 카티온은 양자를 급격히 상실한다. pH가 증가하여 7 까지는 평형은 이동하여 자주색의 퀴노이달 안하이드로베이스로 이동한다. pH가 다시 8까지 증가하면, 진한 청색의 안하이드로베이스로 변한다. pH가 8 이상으로 증가하면 노란색을 띠는 찰콘(chalcone)으로 변한다.
발명에 따른 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물은 pH 3 내지 6 범위의 안토시아닌 및 피부 양립성 담체로 이루어진다. 안토시아닌은 pH 3에서 붉은색을 띠다가 pH가 3 보다 커지기 시작하면 붉은색의 강도가 차츰 약해지기 때문에 완전한 무색의 화장품인 아닌 경우라면 pH 3정도의 안토시아닌도 사용가능하다. 마찬가지로 안토시아닌은 pH 5에서 무색을 나타내다가 pH가 5 보다 커지기 시작하면 자주색의 강도가 차츰 강해져서 pH가 6에 이르면 진한 자주색을 띠기 때문에 지기 때문에 완전한 무색의 화장품인 아닌 경우라면 pH 6 정도의 안토시아닌도 사용가능하다. 완전한 무색의 안토시아닌은 pH 4 내지 5 범위에서 가능하다.
안토시아닌은 이미 항산화, 항암, 항염증으로 잘 알려진 물질이다. 건강식품으로도 이미 알려진 만큼 안정성이 매우 높으며, 화장품 등에도 일부 사용되고 있다. 하지만 일반적인 안토시아닌의 진한 색상으로 인하여 높은 농도를 필요로 하는 자외선 차단제에 사용된 예는 없다. 그러나 안토시아닌이 pH에 따라 색상이 변한다는 점을 잘 이용하면 안토시아닌을 원하는 농도만큼 넣어도 색상을 띠지 않는 무색의 화장품을 얻을 수 있다. 더구나 안토시아닌의 색상이 없어지는 4∼5의 pH 범위는 피부의 산성도와 거의 동일한 범위이다. 피부의 피지보호막의 pH는 4.5∼5.5 범위인데, 이러한 범위의 pH를 갖는 약산성 화장품은 세균침입이나 수분손실로부터 보호하는 피지보호막을 해치지 않기 때문에 결국 피부를 보호하게 되고 따라서 이러한 화장품의 수요가 계속 증가하는 추세이다.
본 발명의 화장품 조성물은 화장품 제형이 특별히 제한되지 않으며, 로션, 스킨, 또는 크림의 형태로 제형될 수 있다. 구체적으로 본 발명에 따른 안토시아닌을 함유한 자외선 차단효과를 갖는 화장품은 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이에센스, 아이크림, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 파우더 등으로 제형될 수 있다. 특히 이제까지의 자외선 차단제는 실외에서 주로 사용할 목적으로 크림 형태로만 제형되어 왔다. 하지만 본 발명의 안토시아닌을 함유한 화장품은 스킨이나 로션과 같은 기초 화장품에도 적용되어 실내에서도 자외선 차단효과를 기대할 수 있다. 실내에서도 상당량의 자외선이 방사되며 특히 형광등에서 방사되는 자외선을 보호할 수 있다.
본 발명의 화장품 조성물은 화장품의 제형이나 사용목적에 적합하도록 정제수, 유분, 계면활성제, 보습제, 킬레이트제, 색소, 지방산, 산화방지제, 왁스, pH 조절제, 향로, 방부제, 중화제 등을 임의로 추가할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 안토시아닌은 각종 과일, 채소, 곡류를 증류수에 넣고 온침법 또는 냉침법과 같은 추출법으로 얻을 수 있다.
순도가 높은 안토시아닌은 매우 비싼 화합물이다. 그러나 안토시아닌은 식용이 가능할 만큼 안정성이 입증된 물질이기 때문에 추출비용을 많이 들여 고순도로 추출할 필요는 없다. 즉 추출비용을 적게 들이고도 화장품 원료로 사용할 수 있는 양질의 안토시아닌을 추출할 수 있다. 식용이 가능 한 포도과피, 양배추, 현미같은 곡류를 원료로 한다면 안토시아닌이 높은 수용성을 갖기 때문에 물 만을 사용하더라도 높은 효율로 안토시아닌을 얻을 수 있다. 더구나 안토시아닌은 열에 안정하기 때문에 온침법을 사용하더라도 안토시아닌을 고효율로 안전하게 얻을 수 있다.
안토시아닌은 1 몰 농도에서 자외선 B에 대하여 99%의 흡수율을 나타내며, 자외선 A에 대하여 30∼90 % 정도의 흡수율을 나타낸다. 화장품을 제조하는 경우 첨가되는 성분에 따라 다르지만, 보통 조성물 전체에 대하여 안토시아닌이 20∼30 중량%를 차지한다면 위와 같은 정도의 자외선 흡수율을 나타낼 수 있다. 실내에서 사용되는 자외선 차단제인 경우에는 이보다 훨씬 적은 양의 안토시아닌이 사용될 수 있다. 즉 실내에서는 안토시아닌이 5 중량 % 미만이라도 자외선 차단 효과를 나타낼 수 있다. 따라서 안토시아닌의 사용 함량은 본 발명의 결정적인 본질은 아니다. 본 발명의 본질은 안토시아닌이 pH가 4-5 범위에서 무색이라는 점을 이용하여 진한 농도로 사용하더라도 색상으로 인한 문제없이 안토시아닌을 함유할 수 있는 화장품을 개발할 수 있다는 점이다. 보통 화장품 조성물 전체에 대하여 안토시아닌이 5 중량% 이하로 사용된다 하더라도 충분히 가능하며, 더구나 안토시아닌의 사용량의 상한선은 중요한 의미를 갖는 것이 아니다. 왜냐하면 안토시아닌을 많이 사용하면 할수록 자외선 차단효과는 좋아지지만 그만큼 가격이 상승하기 때문에 그 양을 무한정 증가시킬 수 있는 것이 아니기 때문이다.
안토시아닌을 이용하여 자외선 차단제를 제작할 경우 크게 3 가지의 장점이 있다.
첫째, 안토시아닌은 독성이 없고 pH 4∼5 범위에서 색을 띠지 않기 때문에 농도를 충분히 높여 SPF가 높으면서도 백탁현상이 없는 자외선 차단제 제작이 가능하다.
둘째, 안토시아닌은 수용성이기 때문에 넓은 범위의 제형으로 자외선 차단제 제작이 가능하다. 현재까지의 자외선 차단제의 경우 기름지고 독성이 있는 화합물들이 들어가 있기 때문에 장시간 사용하는 것은 모공을 막아 피부암이 걸릴 확률을 오히려 높힌다는 연구결과가 있을 정도로 피부에 악영향을 미친다. 하지만 안토시아닌을 사용할 경우 수용성이기 때문에 스킨 혹은 로션의 기초화장품의 제형으로 제작한다면 발림성이 좋고 장시간 사용하여도 피부에 전혀 무리가 가지 않는 자외선 차단제를 제작할 수 있다. 이 경우 발림성이 좋은 대신 얇게 발리기 때문에 SPF를 높이기 힘들 가능성이 있다. 하지만 이 경우에는 실내용 자외선차단제라는 새로운 용도의 자외선 차단제로 제작한다면 오히려 약점을 강점으로 만들 수 있다. 실내라고 해도 자외선이 없는 것은 아니다. 형광등에서도 미량의 자외선이 나오기 때문에 오랜 시간 형광등 밑에 있으면 자외선으로 인해 피부가 손상받게 된다. 따라서 실내에서도 자외선이 차단될 수 있는 제품이 필요한데 기존의 자외선 차단제의 경우 장시간 사용할 경우 피부에 큰 부담이 되기 때문에 실내에서까지 자외선차단제를 사용하는 것은 오히려 더 피부에 악영향을 미치게 된다. 따라서 독성이 없는 안토시아닌을 스킨, 로션과 같은 기초화장품의 제형으로 만들어 실내용자외선 차단제 용도로 사용한다면 SPF가 낮더라도 실내용 자외선을 차단하는 데에는 큰 문제가 없기 때문에 자외선 차단제로서 역할을 할 것이다.
셋째, 위에서 언급하였듯이 안토시아닌은 추출이 쉽다. 안토시아닌은 높은 용해도를 갖고 열에 안정하기 때문에 증류수에 넣고 끓이는 간단한 공정 만으로도 안토시아닌을 추출할 수 있다. 안토시아닌은 독성이 없고 식용 가능한 포도 과피, 양배추, 흑미, 베리류에 많이 존재하기 때문에 복잡한 공정 없이도 안토시아닌을 추출하여 재료로 사용이 가능할 것으로 보인다.
본 발명의 보호범위는 하기 첨부되는 특허청구범위에 의하여 구체화될 것이며, 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (7)
- pH 3 내지 6 범위의 안토시아닌 및 피부 양립성 담체(skin-compatible carrier)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 안토시아닌의 pH가 4 내지 5 범위인 것을 특징으로 하는 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 화장품 조성물이 로션, 스킨, 또는 크림의 형태로 제형되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 안토시아닌은 각종 과일, 채소, 곡류 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 증류수에 넣고 온침법 또는 냉침법과 같은 추출되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 화장품 조성물은 화장품의 제형이나 사용목적에 적합하도록 정제수, 유분, 계면활성제, 보습제, 킬레이트제, 색소, 지방산, 산화방지제, 왁스, pH 조절제, 향로, 방부제, 중화제 또는 이들의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물.
- 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 안토시아닌은 전체 화장품 조성물에 대하여 1 내지 30 중량%로 함유되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단효능을 갖는 화장품 조성물.
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