KR101400349B1 - 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피이지-5 레이프씨드 스테롤, 세테스-3, 콜레스테롤, 포타슘 세틸 포스페이트의 혼합으로 조성된 제1조성물과, 프로폴리스, 하이드로제네이티드 레시친, 1,3-부틸렌 글리콜의 혼합으로 조성된 예비조성물; 이디티에이 이엔에이; 글리세린; 프로필렌 글리콜; 순수물(D.I-Water)의 혼합으로 조성된 제2조성물과, 마카다미아 넛 오일, 카프릴릴 글리콜의 혼합으로 조성된 제3조성물의 혼합으로 조성된 나노베시클 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

프로폴리스 함유 나노베시클 조성물 및 이의 제조방법{COMPOSITION OF NANO-VESICLE CONTAINING PROPOLIS AND MANUFACTURING METHOD OF IT}

본 발명은 항균 항염증 작용, 항산화 작용, 진통마취 작용, 면역 작용, 항바이러스 작용, 항암작용의 효능을 갖는 프로폴리스를 나노베시클 내부에 분산시켜 조성물을 이루되, 고압유화법에 의해 피부안정성이 우수하며 입자의 크기를 나노 사이즈로 하여 우수한 퍼짐성과 흡수가 잘되며, 오랜 시간 동안 지속적인 효과를 가질 수 있도록 하는 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

프로폴리스는 꿀벌이 자신의 생존과 번식을 위해 여러 식물에서 뽑아낸 수지와 같은 물질에 자신의 침과 효소 등을 섞어서 만든 물질로 러시안 페니실린·천연페니실린이라고도 한다. 프로폴리스는 수집원이 되는 식물의 종류와 계절에 따라 다르기 때문에 프로폴리스의 구성 성분과 함량은 채집 지역에 따라 많은 차이가 있다. 프로폴리스는 대단히 복잡한 복합 물질로서 50~55%의 수지 물질과 방향성 물질, 25~33%의 밀랍, 10%의 휘발성 정유, 5%의 꽃가루, 5%의 무기물, 미네랄, 탄닌류 및 꿀벌 타액선의 분비물과 효소 등 다양한 성분이 들어있는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 프로폴리스에는 다음의 성분들이 함유되어 있다.

① 플라보노이드류 : 프로폴리스의 주성분인 플라보노이드류는 항균 작용, 항염증 작용, 항산화 작용 등 주된 약리 효과를 나타내는 성분으로 알려져 있으며, 주요 구성 성분으로는 크라이신, 아피게닌, 아카세틴, 퀘르세틴, 갈랑긴, 피노셈브린, 켐페라이드, 피노반크신, 피노스트로빈, 루테올린, 아르테필린 C, 페룰린산, 벤조인산, 몰식자산(gallic acid), 계피산과 그 유도체들, 카페인산과 그 esters 등이 있다.

② 아미노산 : 프로폴리스는 미량의 아미노산을 함유하는데, 주로, 아스파틱산, 세린, 글루타민산, 프롤린, 글리신, 알라닌, 시스테인, 발린 등 10여종 이상의 아미노산이 함유되어 있다.

③ 미네랄 및 중금속 : 프로폴리스에는 철, 아연, 망간 등 미량의 미네랄이 함유되어 있으며 인체에 유해한 중금속인 비소와 수은은 전혀 검출되지 않고 있으며, 납은 검출되지 않거나 1ppm 이하로 검출되어 식품으로 이용할 수 있다.

이와 같은 성분을 함유하고 있는 프로폴리스는 다음의 효능을 갖는다.

① 항균항염증 작용 : 수만 마리의 벌들이 살고 있는 벌집의 온도는 34℃ 전후로 여러 균이 서식하기에 적합한 조건이지만, 프로폴리스 때문에 항상 무균 상태를 유지하고 있다. 꿀벌들은 벌집 입구와 내벽에 프로폴리스를 발라 병원균의 번식을 막고 있고, 다른 생물의 침입 시 프로폴리스로 코팅하여 부패를 막는다. 여러 연구 결과 고초균, 포도상구균, 백선균, 대장균, 트리코모나스균, 살모네라균 등에 여러 균에 효과가 있는데, 이는 프로폴리스가 박테리아에 의한 단백질 합성을 억제하여 항균작용을 담당하는 것으로 밝혀졌다.

②항산화 작용 : 사람이 마시는 산소의 3%는 체내에서 활성산소로 변한다. 이 활성산소가 과잉 생산되어 질병을 일으킬 때 유해산소라고 하며, 활성산소의 산화작용에 의해 과산화지질이 만들어진다. 이 활성산소와 과산화지질을 노화, 암, 관절염, 성인병, 난치병 등 질환의 80~90%의 원인으로 보고 있다.

체내에서 활성산소와 싸워줄 수 있는 유일한 방어물질은 SOD효소이다. SOD (Super oxid dismutase) 효소가 활발히 생성되어 활성산소와 합성하여 중화시키면 우리 몸에 활성산소가 생성되어도 아무런 문제가 없다. 그러나 사람이 나이 40세 이후가 되면 세포 내의 합성능력이 급격히 떨어지므로 노화가 촉진되고, 세포의 손상도 있게 된다. SOD 효소의 기능을 높여 줌으로서 활성산소의 분해 및 억제작용에 기여할 수 있는 물질이 녹황색야채와 씨앗, 나무의 껍질 등에 많이 함유되어 있다. 그 중에서도 가장 많이 함유되어 있는 것이 프로폴리스이다.

③ 진통마취 작용 : 프로폴리스의 알코올 추출물이 코카인이나 프로카인보다 훨씬 강하게(약 3배) 토끼의 각막에 마취작용을 한다고 알려져 있다. 또 노보카인과 동등한 효과를 나타내는데, 물 추출 프로폴리스도 같은 효과를 낸 것으로 알려지고 있다. 프로폴리스의 진통작용 효능은 아스피린과 비슷하며 부작용은 없는데, 이는 바로 천연물질이기 때문이다. 또 진통효과는 좋으면서 위장장애나 간에 부담을 주지 않고 다른 약물에 대해 치료효과를 상승시키는 효과가 있다.

④ 면역 작용 : 사람이 가지고 있는 자연 치유력은 면역 기능 외에는 없다. 면역 기능을 높이는 하나는 대식세포(macrophage)의 활성화이다. 대식세포(macrophage)에 프로폴리스를 처리하면 이 대식세포(macrophage)는 시간이 경과함에 따라 세균 등을 먹는 기능이 상승하며 움직임도 활발해지는 것으로 밝혀졌다.

⑤ 항바이러스작용 : 암 치료에 쓰이는 인터페론은 α형, β형, γ형의 3가지 형이 알려져 있다. 인터페론이 직접 바이러스를 공격하는 것은 아니다. 생체 각 세포에는 바이러스 침입을 기회로 삼아 인터페론을 만드는 유전자가 있으므로 세포 대사계 상태를 일시적으로 변화시켜서 세포 쪽으로만 작용하는 방법으로 하여 바이러스의 감염을 방어한다.

바이러스, 세균 등 인터페론을 유발하는 물질을 인터페론유도자라고 하는데, 바로 프로폴리스에 함유되어 있는 플라보노이드도 이러한 유도자의 하나이다. 또 인터페론은 표적세포항원에 반응하지 않더라도 출현하는 자연 항체 NK세포 (Natural Killer)를 활성화하여 항바이러스 작용을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 프로폴리스 중의 플라보노이드 종류는 백혈구를 자극하여 인터페론(항바이러스물질)을 대량 생산하여 세포 내로 들어오는 바이러스 등을 방어한다.

⑥ 항암작용 : 1991년 일본 국립예방위생연구소의 마츠노 테쓰야 박사는 브라질산 프로폴리스로부터 3종류의 항암 물질을 순수한 형태로 분리하는데 성공했다. 카페인산페네틸에스테르, 케르세틴, 클레로당디테르펜 등 3가지이고 특히 클레로당디테르펜은 마츠노 박사에 의해 처음 발견된 물질이다. 이 물질로 암세포를 사멸하는 것으로 밝혀졌고 그 화학구조도 분명히 밝혀졌다. 참고로 말하면 박사가 이 때 사용했던 프로폴리스는 브라질 것으로 미셀화 추출을 했던 것이다. 마츠노 박사는 이러한 세 가지 물질 이외에도 프로폴리스로부터 네 가지 물질을 분리ㆍ특징 지었다. 그 후 네 가지 물질 중에 한 가지가 항암효과를 가진 '아르테필린C' 라는 것을 川山奇 의과대학의 本木哲夫 명예교수가 밝혀냈다.

상기 프로폴리스와 관련하여, 국내·외 관련 기술의 현황을 살펴보면, 먼저 국내관련 기술의 경우, 대한민국 공개특허 10-2010-0078349(공개일자 2010년07월08일)의 '무알코올 수용성 프로폴리스 나노 파우더 및 그 제조 방법'에 대해 개시되어 있고,

대한민국 공개특허 10-2009-0075395(공개일자 2009년07월08일)의 '프로폴리스 나노입자 조성물'에 대해 개시되어 있으며,

대한민국 공개특허 10-2011-0018166(공개일자 2011년02월23일)의 '프로폴리스, 라벤더 에센셜 오일 및 레몬 에센셜 오일을 함유하는 천연방부제 조성물'에 대해 개시되어 있다.

상기 개시된 특허들은 프로폴리스의 입자를 나노화하여 섭취 시 흡수가 용이하도록 하는 것으로서, 본 발명에서 이루고자 하는 프로폴리스의 나노 유화 베시클을 만들어서 난용성이 강한 프로폴리스를 나노 베시클안에 포집하여 외용제제로 사용하기 위한 기술과는 거리가 있다.

그리고 해외의 관련 기술에 대해 살펴보면,

유럽의 경우, 프로폴리스에 대한 과학적 연구가 본격적으로 시작된 것은 1960년경부터라고 본다. 독일, 이탈리아. 소련, 체코슬로바키아, 루마니아, 희랍 등 유럽 여러 나라에서는 많은 연구가 이루어져 식품 및 의료용 프로폴리스 제품이 생산, 이용되고 있다.

그리고 일본의 경우, 일본에서는 1985년부터 동경 의과, 치과대학 및 국립대 의과대의 여러 대학에서와 인터페론(Interferon) 관계의 연구소 등에서 연구가 본격적으로 전개되고 있는 것으로 본다. 1991년 제 50회 일본 암 학회 및 1992년 제 51회 일본 암 학회에서 위암, 간장암, 폐암 등 치료에 브라질산 프로폴리스가 효과가 있는 것이 밝혀졌다.

이와 같은 프로폴리스의 안정성에 대해서는 많은 연구가 이루어졌으며, 그 결과 안정성에 문제가 없는 것으로 밝혀졌다.

프로폴리스에 대한 안정성 연구에서는 부작용이 없다는 것이 밝혀졌다. 프로폴리스의 실험 및 사용 예에서 나타난 것으로는 많이 마셔도 인체에 아무런 해를 미치지 않는다는 것이다.

Metzner 등(1975)과 Donadieu(1987)에 의하면 개와 쥐의 체중 1kg당 10­15g 을 수개월에 걸쳐 경구투여 해도 독성 및 병리상의 문제는 발생하지 않았다.

Kaneeda와 Tamotsu(1994)는 프로폴리스의 경구 LD50은 3,600㎎/kg이상이라고 하였으며 금기사항이나 부작용이 전혀 없는 안전한 것이라고 하였다.

Samoliuk 등(1995)은 국소빈혈 손상을 입은 환자들 치료로 화분과 프로폴리스 등의 양봉치료법을 이용하는 것은, 항 과산화 시스템과 대뇌혈액 공급의 지표에서 보다 깊은 긍정적 변화들을 초래했다고 하였다. 즉, 환자들의 손상된 조직기능들을 신속하게 복구시켰다는 것을 뜻한다.

Drogovoz 등(1994)은 프로폴리스의 약물학적 활동이 다양한 기간의 중독간장 손상들과 심한 간장국소빈혈인 동물실험에서 30 ­60%의 적절한 항과산화 특성들을 나타냈다고 하였다.

Chiao 등(1995)은 프로폴리스로부터 유래된 Caffeic acid phenethyl ester(CAPE)는 산화과정에서 발생한 tumor promoter(종양촉진제)와 Carcinogen(발암물질)을 차단하는 것으로 입증되었으며 그리고 몇몇 변형된 세포들에 대해서는 특이한 독성을 나타내는 것이 증명되었다.

Frenkel 등(1993)도 CAPE가 강력한 항염증 인자로서, 또한 종양촉진제(tumor promotor)에 대해 강력하게 억제한다고 보고했다.

대한민국 공개특허 10-2010-0078349(공개일자 2010년07월08일) 대한민국 공개특허 10-2009-0075395(공개일자 2009년07월08일) 대한민국 공개특허 10-2011-0018166(공개일자 2011년02월23일)

본 발명은 난용성 물질인 프로폴리스의 활용도를 높일 수 있도록 하기 위하여, 상기 난용성 물질인 프로폴리스를 함유한 나노베시클을 제조함으로써 프로폴리스가 다양한 분야에서 활용될 수 있도록 하는 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하고자,

본 발명은 난용성 물질인 프로폴리스를 함유하는 나노베시클 조성물에 대한 기술 구성으로서,

피이지-5 레이프씨드 스테롤(PEG-5 Rapeseed sterol) 4~50wt%와, 세테스-3(Ceteth-3; CH₃(CH₂)₁₄CH₂(OCH₂CH₂)_nOH) 3~40wt%와, 콜레스테롤(Cholesterol) 12~36wt%와, 포타슘 세틸 포스페이트(Potassium Cetyl Phosphate) 1~20wt%의 혼합으로 조성된 100wt%의 제1조성물(A) 중 5~15wt%와,

프로폴리스(Propolis) 1~20wt%와, 하이드로제네이티드 레시친(Hydrogenated Lecithin) 5~20wt%와, 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-Butylene Glycol) 75~90wt%의 혼합으로 조성된 100wt%의 예비조성물(b1) 20~28wt%와; 이디티에이 이엔에이(Ethylenediaminetetraacetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na)(b2) 0.01~0.1wt%와; 글리세린(Glycerine)(b3) 3~10wt%와; 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol)(b4) 1~6wt%와; 순수물(D.I-Water)(b5) 60~75wt%의 혼합(b1+b2+b3+b4+b5)으로 조성된 100wt%의 제2조성물(B) 중 70~80wt%와,

마카다미아 넛 오일(Macadamia Nut Oil) 95~99wt%와, 카프릴릴 글리콜(Caprylyl Glycol) 1~5wt%의 혼합으로 조성된 제3조성물(C) 중 10~20wt%의 혼합(A+B+C)으로 조성된 나노베시클 조성물과,

상기 난용성 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물을 제조하기 위한 기술 구성으로서,

피이지-5 레이프씨드 스테롤(PEG-5 Rapeseed sterol) 4~50wt%와, 세테스-3(Ceteth-3; CH₃(CH₂)₁₄CH₂(OCH₂CH₂)_nOH) 3~40wt%와, 콜레스테롤(Cholesterol) 12~36wt%와, 포타슘 세틸 포스페이트(Potassium Cetyl Phosphate) 1~20wt%를 70~75℃에서 완전히 용해시켜 100wt%의 제1조성물을 제조하는 단계(S10)와,

프로폴리스(Propolis) 1~20wt%와, 하이드로제네이티드 레시친(Hydrogenated Lecithin) 5~20wt%와, 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-Butylene Glycol) 75~90wt%의 혼합으로 조성된 100wt%의 예비조성물 중 20~28wt%와; 이디티에이 이엔에이(Ethylenediaminetetraacetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na) 0.01~0.1wt%와; 글리세린(Glycerine) 3~10wt%와; 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol) 1~6wt%와; 순수물(D.I-Water) 60~75wt%를 70~75℃에서 완전히 용해시켜 100wt%의 제2조성물을 제조하는 단계(S20)와,

마카다미아 넛 오일(Macadamia Nut Oil) 95~99wt%와, 카프릴릴 글리콜(Caprylyl Glycol) 1~5wt%를 70~75℃에서 완전히 용해시켜 100wt%의 제3조성물을 제조하는 단계(S30)와,

상기 100wt%의 제1조성물 중 5~15wt%;와, 상기 100wt%의 제2조성물 중 70~80wt%;와, 상기 100wt%의 제3조성물 중 10~20wt%;를 교반기에 투입한 후 5,000~6,000rpm으로 3~8분간 교반하는 1차 유화단계(S40)와,

상기 1차 유화 과정을 거쳐 제조된 유화물을 고압유화기(Micro Fludizer)에 통과시켜 나노입자화하는 고압 유화단계(S50)와,

상기 고압유화단계를 거친 유화물을 33℃까지 냉각시킨 후 교반시켜 점도유변성이 없음을 확인하는 냉각 단계(S60)와,

상기 냉각 단계를 거친 유화물을 상온에서 20~30시간 동안 숙성하는 숙성 단계(S70)를 포함하여 이루어진 난용성 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물 제조방법을 주요 기술적 구성으로 한다.

본 발명에 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물은 항균 항염증 작용, 항산화 작용, 진통마취 작용, 면역 작용, 항바이러스 작용, 항암작용의 효능을 갖으나 난용성의 특성으로 인해 그 사용의 상당히 제한적이었던 프로폴리스의 응용범위를 높일 수 있다는 장점을 갖는다.

특히, 본 발명에서의 나노베시클을 사용할 경우,

소량의 계면활성제 사용으로도 유화 안정도를 확보할 수 있다는 점,

입자 사이즈를 200nm 이하로 제조할 수 있다는 점,

피부흡수를 증가시킬 수 있다는 점,

유화기로 힘든 유용성 성분을 사용하여 제형 개발이 가능하다는 점,

외관이 차별화된 제품 개발이 가능하다는 점,

다량의 오일 및 향을 함유하는 스킨 제형 개발이 가능하다는 점,

파티클 사이즈를 줄임으로써 소량의 무기자외선 차단제로 높은 SPF 지수 확보 가능하다는 점,

점도에 의하지 않고 안정도가 우수한 제형 개발이 가능하다는 점 등 다양한 장점을 갖는다.

이외에, 본 발명의 프로폴리스 함유 나노 베시클은 의약품의 피부외용제제와 화장품 등의 외용제에서 피부의 보습 및 항염작용을 도와서 아토피 등의 피부질환을 완화하며 각종 항염작용으로 인한 피부개선에 도움을 줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물의 제조공정을 보인 순서도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물의 제조공정을 보인 순서도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물의 제조공정을 보인 순서도.
도 4는 본 발명의 실시예와 비교를 위한 프로폴리스 미함유 나노베시클 조성물의 제조공정을 보인 순서도.
도 5는 실시예 1에 따른 프로폴리스 함유 나노에멀젼 입도분석 결과를 보인 그래프.
도 6은 실시예 2에 따른 프로폴리스 함유 나노에멀젼 입도분석 결과를 보인 그래프.
도 7은 실시예 3에 따른 프로폴리스 함유 나노에멀젼 입도분석 결과를 보인 그래프.
도 8은 비교예에 따른 프로폴리스 함유 나노에멀젼 입도분석 결과를 보인 그래프.

상기의 기술 구성에 대한 구체적인 내용을 살펴보고자 한다.

이하에서는 앞서 살펴본 난용성 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물의 제조과정에 대해 단계별로 살펴보도록 한다.

제1조성물 제조단계( S10 )

피이지-5 레이프씨드 스테롤(PEG-5 Rapeseed sterol), 세테스-3(CH₃(CH₂)₁₄CH₂(OCH₂CH₂)_nOH), 콜레스테롤(Cholesterol) 및 포타슘 세틸 포스페이트(Potassium Cetyl Phosphate)를 70~75℃에서 완전히 용해시켜 제1조성물을 제조하는 단계이다.

상기 제1조성물은 피이지-5 레이프씨드 스테롤(PEG-5 Rapeseed sterol) 4~50wt%와, 세테스-3(CH₃(CH₂)₁₄CH₂(OCH₂CH₂)_nOH) 3~40wt%와, 콜레스테롤(Cholesterol) 12~36wt%와, 포타슘 세틸 포스페이트(Potassium Cetyl Phosphate) 1~20wt%의 혼합으로 조성된다.

상기 피이지-5 레이프씨드 스테롤(PEG-5 Rapeseed sterol)은 계면활성제로서, 그 사용량이 4wt% 미만인 경우에는 유화가 형성되지 않는 문제가 있고, 50wt%를 초과하게 되는 경우에는 상전이 및 피부자극 문제가 있으므로, 상기 피이지-5 레이프씨드 스테롤(PEG-5 Rapeseed sterol)의 사용량은 제1조성물 전체 양에 대해 4~50wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 세테스-3(CH₃(CH₂)₁₄CH₂(OCH₂CH₂)_nOH)은 유화안정제로서, 그 사용량이 3wt% 미만인 경우에는 유화입자 형성에 문제가 있고, 40wt%를 초과하게 되는 경우에는 기포형성 및 피부자극의 문제가 있으므로, 상기 세테스-3(CH₃(CH₂)₁₄CH₂(OCH₂CH₂)_nOH)의 사용량은 제1조성물 전체 양에 대해 3~40wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 콜레스테롤(Cholesterol)은 유화안정제 및 피부 유연제로서, 그 사용량이 12wt% 미만인 경우에는 유화 안정효과가 없고, 36wt%를 초과하게 되는 경우에는 사용성 및 피부 알레르기 문제가 있으므로, 상기 콜레스테롤(Cholesterol)의 사용량은 제1조성물 전체 양에 대해 12~36wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 포타슘 세틸 포스페이트(Potassium Cetyl Phosphate)는 유화안정제로서 그 사용량이 1wt% 미만인 경우에는 유화의 안정성에 문제가 있고 20wt%를 초과하게 되는 경우에는 피부자극 및 기포형성 문제가 있으므로, 상기 포타슘 세틸 포스페이트(Potassium Cetyl Phosphate)의 사용량은 제1조성물 전체 양에 대해 1~20wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

제2조성물 제조단계( S20 )

프로폴리스(Propolis), 하이드로제네이티드 레시친(Hydrogenated Lecithin), 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-Butylene Glycol)의 혼합으로 조성된 예비조성물과,

이디티에이 이엔에이(Ethylenediaminetetraacetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na), 글리세린(Glycerine), 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol), 순수물(D.I-Water)를 70~75℃에서 완전히 용해시켜 제2조성물을 제조하는 단계이다.

상기 예비조성물은 프로폴리스(Propolis) 1~20wt%와, 하이드로제네이티드 레시친(Hydrogenated Lecithin) 5~20wt%와, 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-Butylene Glycol) 75~90wt%의 혼합으로 조성된다.

상기 프로폴리스(Propolis)의 사용량이 1wt% 미만인 경우에는 효능의 발현의 문제가 있고, 20wt%를 초과하게 되는 경우에는 제제에서 석출되거나 피부의 자극 및 특이취 문제가 있으므로, 상기 프로폴리스(Propolis)는 예비조성물 전체에 대해 1~20wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 하이드로제네이티드 레시친(Hydrogenated Lecithin)은 천연유화제로서, 그 사용량이 5wt% 미만인 경우에는 유화형성 및 입도 크기에 문제가 있고, 20wt%를 초과하게 되는 경우에는 특이취 및 사용성 피부자극 등의 문제가 있으므로, 상기 하이드로제네이티드 레시친(Hydrogenated Lecithin)의 사용량은 예비조성물 전체에 대해 5~20wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-Butylene Glycol)은 보습제로서, 그 사용량이 75wt% 미만인 경우에는 제품에서의 보습력에 문제가 있고, 90wt%를 초과하게 되는 경우에는 사용성 및 제형 안정성에 문제가 있으므로, 상기 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-Butylene Glycol)의 사용량은 예비조성물 전체에 대해 75~90wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

그리고, 이와 같이 조성된 예비조성물은 이디티에이 이엔에이(Ethylenediaminetetraacetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na), 글리세린(Glycerine), 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol), 순수물(D.I-Water)와 함께 혼합 조성됨으로써 제2조성물을 이루게 되며,

그 구체적인 혼합비율은 예비조성물 20~28wt%와, 이디티에이 이엔에이(Ethylenediaminetetraacetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na) 0.01~0.1wt%와, 글리세린(Glycerine) 3~10wt%와, 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol) 1~6wt%와, 순수물(D.I-Water) 60~75wt%로 이루어진다.

상기 예비조성물의 사용량이 20wt% 미만인 경우에는 입도 형성 및 제형 형성에 문제가 있고, 28wt%를 초과하게 되는 경우에는 입도가 커지는 문제가 있으므로, 상기 예비조성물은 제2조성물에 전체에 대해 20~28wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 이디티에이 이엔에이(Ethylenediaminetetraacetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na)는 금속이온 봉쇄제로서, 그 사용량이 0.01wt% 미만인 경우에는 금속이온 결합능이 저하되는 문제가 있고, 0.1wt%를 초과하게 되는 경우에는 제형의 점도 저하 및 피부자극의 문제가 있으므로, 상기 이디티에이 이엔에이(Ethylenediaminetetraacetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na)의 사용량은 제2조성물 전체에 대해 0.01~0.1wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 글리세린(Glycerine)은 보습제로서, 그 사용량이 3wt% 미만인 경우에는 제제의 보습에 기여를 못하는 문제가 있고, 10wt%를 초과하게 되는 경우에는 사용성에서 너무 끈적이는 문제가 있으므로, 상기 글리세린(Glycerine)의 사용량은 전체 제2조성물에 대해 3~10wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol)은 보습제로서, 그 사용량이 1wt% 미만인 경우에는 제제의 보습에 기여하지 못하는 문제가 있고, 6wt%를 초과하게 되는 경우에는 사용성에서 너무 끈적이는 문제가 있으므로, 상기 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol)의 사용량은 전체 제2조성물에 대해 1~6wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 순수물(D.I-Water)는 용제로서, 그 사용량이 60wt% 미만인 경우에는 상 분리 및 상전이의 문제가 있고, 75wt%를 초과하게 되는 경우에는 제제의 점도저하의 문제가 있으므로, 상기 순수물(D.I-Water)의 사용량은 전체 제2조성물에 대해 60~75wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

제3조성물 제조단계( S30 )

마카다미아 넛 오일(Macadamia Nut Oil), 카프릴릴 글리콜(Caprylyl Glycol)을 70~75℃에서 완전히 용해시켜 제3조성물을 제조하는 단계이다.

상기 제3조성물은 마카다미아 넛 오일(Macadamia Nut Oil) 95~99wt%, 카프릴릴 글리콜(Caprylyl Glycol) 1~5wt%의 혼합으로 조성되는 것으로서,

이때 마카다미아 넛 오일(Macadamia Nut Oil)은 에몰리언트제로서 피부의 유연성을 제공하게 되며, 그 사용량이 95wt% 미만인 경우에는 사용성과 보습에 문제가 있고, 99wt%를 초과하게 되는 경우에는 끈적임과 알레르기를 유발할 수 있으므로, 상기 마카다미아 넛 오일(Macadamia Nut Oil)의 사용량은 전체 제3조성물에 대해 95~99wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 카프릴릴 글리콜(Caprylyl Glycol)은 Skin conditioning agent로 피부를 유연하고 부드럽게 하는 것으로서, 그 사용량이 1wt% 미만인 경우에는 피부에 유연감을 주지 못하며, 5wt%를 초과하게 되는 경우에는 끈적임 및 점도 상승의 문제가 있으므로, 상기 카프릴릴 글리콜(Caprylyl Glycol)은 전체 제3조성물에 대해 1~5wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

1차 유화단계( S40 )

앞서 조성된 제1조성물, 제2조성물 및 제3조성물을 교반기(HOMO MIXER)에 투입한 후 5,000~6,000rpm으로 3~8분간 교반하는 유화단계이다.

이때, 교반속도가 5,000rpm 미만인 경우에는 혼합이 이루어지는 못하는 문제가 있고, 6,000rpm을 초과하게 되는 경우에는 기포 발생 및 과잉에너지를 소비하게 되는 문제가 있으므로, 상기 교반속도는 5,000~6,000rpm의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

그리고, 교반시간이 3분 미만인 경우에는 충분한 교반이 이루어지는 못하는 문제가 있으며, 8분을 초과하게 되는 경우에는 수분이 증발하는 문제가 있으므로, 상기 교반 시간은 3~8분의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

고압 유화단계( S50 )

1차 유화를 거쳐 만들어진 에멀젼을 고압유화기(Micro Fludizer)에 통과시켜 나노입자화시키는 단계이다.

일반적으로 고압유화기를 통과할 때 수십 마이크로 직경을 가진 간극을 통과하게 되므로, 에멀젼의 유속은 급격하게 증가하여 동적 유압이 동시에 증가하게 된다. 하지만 상온에서 정적 압력은 물의 비점 아래로 감소하게 되어 물이 상온에서 끓게 되며, 생성된 기포는 에멀젼이 간극을 통과할 때 폭발하게 되어 큰 에멀젼 입자를 작은 크기로 분쇄하게 된다. 이 과정에서 생성되는 평균 입경은 고압유화의 통과 횟수에 비례하여 감소하며 사용되는 고분자의 종류, Oil의 종류와 양 등에 의해 영향을 받는다.

본 고압 유화단계는 고압유화기를 이용하여 600~1,000bar의 조건에서 2회의 고압유화과정을 거치게 되는 것으로서, 고압의 기체가 유화입자에 충격을 주어 입도를 줄여주며, 이것을 일반적으로 2회 공정 이후에 입도의 크기가 거의 같게 나타나게 된다.

냉각 단계( S60 )

본 냉각 단계(S60)는 상기 고압유화단계(S60)를 거친 유화물을 완전히 점도가 형성되는 온도인 33℃까지 냉각시킨 후 교반시켜 점도유변성이 없음을 확인하는 단계이다.

숙성 단계( S70 )

본 숙성 단계(S70)는 상기 냉각단계(S60)를 거친 유화물을 상온에서 20~30시간 동안 숙성시키는 과정으로서, 이와 같은 숙성과정을 거침으로써 최종적으로 본 발명에 따른 난용성 프로폴리스 함유 나노베시클이 완성된다.

이상에서 살펴본, 난용성 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물 제조과정에 대해 실시예를 통해 보다 구체적으로 살펴보고자 한다.

[난용성 프로폴리스 1% 함유 나노베시클 조성물]

프로폴리스를 1% 함유하는 나노베시클 조성물의 제조과정을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이,

피이지-5 레이프씨드 스테롤(PEG-5 Rapeseed sterol) 44.44g와, 세테스-3(Ceteth-3;CH₃(CH₂)₁₄CH₂(OCH₂CH₂)_nOH) 33.33g와, Cholesterol 16.67g와, 포타슘 세틸 포스페이트(Potassium Cetyl Phosphate) 5.56g의 혼합물을 70~75℃에서 완전 용해시켜 제조된 제1조성물 9g과;

프로폴리스(Propolis) 5.56g와, 하이드로제네이티드 레시친(Hydrogenated Lecithin) 11.11g와, 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-Butylene Glycol) 83.33g을 혼합하여 예비조성물을 제조한 후,

상기 예비조성물 23.85g과, 이디티에이 이엔에이(Ethylene diamine tetra acetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na) 0.01g, 글리세린(Glycerine) 6.62g, 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol) 3.98g, 순수물(D.I-Water) 65.54g에 투입하여 70~75℃에서 완전 용해시켜 제조된 제2조성물 75.5g과;

Macadamia Nut Oil 96.77g, Symdiol 68 3.23g을 혼합하여 제조된 제3조성물 15.5g;을 HOMO MIXER를 이용하여 균일혼합하게 되며, 이때 교반속도 및 교반시간은 6,000 rpm, 5min로 한다.

이와 같이 균일 혼합과정을 거친 후에는 고압유화기(M/F; 마이크로 녹스사의 MN250A)를 이용하여 나노입자화 한 후에 유화물을 33℃까지 냉각시킨 후 교반시켜 점도유변성이 없음을 확인한 다음 상온에서 30시간 동안 숙성하는 과정을 거쳐 프로폴리스를 1% 함유하고 있는 나노베시클 조성물을 완성하게 된다.

[난용성 프로폴리스 3% 함유 나노베시클 조성물]

프로폴리스를 3% 함유하는 나노베시클 조성물의 제조는 앞서 살펴본 실시예 1에 제시된 성분 및 공정이 동일하게 진행되나, 다만 성분비율에 있어 다소 차이가 난다. 즉, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 일부 성분의 사용량에 변화를 준다.

[난용성 프로폴리스 5% 함유 나노베시클 조성물]

프로폴리스를 5% 함유하는 나노베시클 조성물의 제조는 앞서 살펴본 실시예 1에 제시된 성분 및 공정을 그대로 유지하게 되나, 다만 실시예 2에서와 같이 일부 사용성분이 상이하며, 그 성분비율은 도 3에 도시된 바와 같다.

[비교예 1]

[난용성 프로폴리스 미함유 나노베시클 조성물]

상기 실시예 1 내지 3에 제시된 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물과의 비교을 위해 프로폴리스가 포함되지 않은 나노베시클을 제조하였다.

상기 프로폴리스가 함유되지 않은 나노베시클 조성물의 제조과정은 도 4에 도시된 바와 같다.

[시험예]

앞서 제조된 난용성 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물을 이용하여 실험을 하였으며,

실험에 사용된 기기는 1차 유화액을 만들기 위해 TK Homomixer을 사용하였으며 고압유화기로는 마이크로 녹스사의 MN250A를 이용하여 800Bar로 2회 진행하였다.

제조된 나노베시클의 제형 평가를 위하여 입도 분석을 수행하였으며, 입도 분석은 Malvern사의 Mastersizer 2000으로 분석하였다.

그리고, 제조된 나노베시클의 안정성 평가는 Ph 상시 변화측정, 점도 변화측정 및 육안관찰을 통해 이루어졌다.

[난용성 프로폴리스 함유 나노베시클 의 입도 분석]

상기 난용성 프로폴리스 함유 나노베시클의 입도 분석결과는 도 5(실시예 1), 도 6(실시예 2) 및 도 7(실시예 3) 및 도 8(비교예)에 도시된 바와 같다.

입도 분석 결과, 난용성 프로폴리스를 함유하고 있지 않은 Nano control(비교예)의 에멀젼의 크기가 133.9nm 범위에서 생성되는 것을 알 수 있었으며, 난용성 프로폴리스의 함량이 1%, 3%, 5%, 증가할수록 173.4nm, 270.7nm, 310.6nm로 에멀전의 크기가 커짐을 알 수 있었다. 또한 약 524nm에서의 피크가 나타나면서 프로폴리스 함량이 증가함에 따라 피크의 크기가 커짐을 나타내어 난용성 프로폴리스의 영향으로 500nm의 입도가 분포하는 것을 알 수 있었다.

[난용성 프로폴리스 함유 나노베시클 의 안정성 평가]

< pH 평가>

	시점	1주차	2주차	3주차	4주차	5주차
Nano control (비교예)	6.29	6.39	6.13	6.11	5.08	5.85
Nano-P1 (실시예 1)	4.70	7.18	5.66	5.28	4.34	4.76
Nano-P3 (실시예 2)	6.13	6.16	6.17	6.22	5.94	5.90
Nano-P5 (실시예 3)	6.35	6.03	6.18	6.22	5.87	5.87
	6주차	7주차	8주차	9주차	10주차	-
Nano control (비교예)	5.88	5.83	5.82	6.11	5.89	-
Nano-P1 (실시예 1)	4.39	6.87	4.21	4.26	4.60	-
Nano-P3 (실시예 2)	5.76	5.98	5.87	5.90	5.92	-
Nano-P5 (실시예 3)	5.94	5.90	5.87	5.89	5.9	-

상기 표 1에 제시된 바와 같이, 10주 동안의 pH 변화를 측정한 결과, pH 변화가 10% 미만으로 나타나 안정성을 가짐을 확인하였다.

<점도 평가>

	시점	1주차	2주차	3주차	4주차	5주차
Nano control (비교예)	15500	13833	13000	14500	11833	9167
Nano-P1 (실시예 1)	31250	27417	26667	27167	16500	23417
Nano-P3 (실시예 2)	15667	14333	14000	14333	13167	12250
Nano-P5 (실시예 3)	16500	15667	15333	15250	14417	11167
	6주차	7주차	8주차	9주차	10주차	-
Nano control (비교예)	12250	10250	10917	10500	13667	-
Nano-P1 (실시예 1)	26917	24250	25000	23667	25500	-
Nano-P3 (실시예 2)	12667	11167	13167	12500	14000	-
Nano-P5 (실시예 3)	13667	11667	12000	13167	15000	-

상기 표 2에 제시된 바와 같이, 10주 동안의 점도 변화를 측정한 결과 숙성 이후의 1주차부터 10주차까지의 점도 변화가 10% 미만으로 확인되어 안정성이 있음을 확인하였다.

<육안 평가>

	시점	1주차	2주차	3주차	4주차	5주차
Nano control (비교예)	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음
Nano-P1 (실시예 1)	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음
Nano-P3 (실시예 2)	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음
Nano-P5 (실시예 3)	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음
	6주차	7주차	8주차	9주차	10주차	-
Nano control (비교예)	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	-
Nano-P1 (실시예 1)	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	-
Nano-P3 (실시예 2)	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	-
Nano-P5 (실시예 3)	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	-

상기 표 3에 제시된 바와 같이, 45℃ 1주차~10주차의 육안 평가 결과, 45℃ 인큐베이터에서의 나노 에멀젼의 육안 평가 결과에서도 외관상 이상이 발견되지 않고 안정하였다.

본 발명에 따른 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물 및 이의 제조방법은 경제적인 측면에 있어서, 난용성으로 사용이 불가능하였던 프로폴리스의 화장품 원료화 및 제품으로의 사용 가능 효과와, 국제적인 화장품 신규 소재로서의 이슈 및 수출 증대 효과와, 2, 3차 가공기술을 통한 고부가가치 산업화 가능과, 경피 흡수가 뛰어난 나노 리포좀 제재의 개발로 아토피 및 각종 피부질환 치유 방안을 모색할 수 있으며,

기술적인 측면에 있어서, 미용, 의료용 항산화제로서의 기초 기술 확보를 통한 지속적인 성장 가능이 있으며, 난용성 프로폴리스 응용에서 독보적인 기술 획득이 가능하고, 프로폴리스의 가공 기술을 통한 다양한 응용기술이 가능하며, 나노 리포좀 기술로 다양한 제품군 실현이 가능하고, 아토피 치료 및 피부염 치료에 응용기술로서 사용이 가능하다.

그리고 활용기술로서, 화장품용 고급 항산화 소재로의 활용이 가능하고, 의학용 항산화제로서 기초기술 확보(바르는 항산화제)할 수 있으며, 미용 및 의료용 항산화제 및 항염증로서 활용가능하다는 측면에 있어서 산업상 이용가능성이 매우 크다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 피이지-5 레이프씨드 스테롤(PEG-5 Rapeseed sterol) 4~50wt%와, 세테스-3(Ceteth-3; CH₃(CH₂)₁₄CH₂(OCH₂CH₂)_nOH) 3~40wt%와, 콜레스테롤(Cholesterol) 12~36wt%와, 포타슘 세틸 포스페이트(Potassium Cetyl Phosphate) 1~20wt%의 혼합으로 조성된 100wt%의 제1조성물(A) 중 5~15wt%와,
   프로폴리스(Propolis) 1~20wt%와, 하이드로제네이티드 레시친(Hydrogenated Lecithin) 5~20wt%와, 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-Butylene Glycol) 75~90wt%의 혼합으로 조성된 100wt%의 예비조성물(b1) 중 20~28wt%와; 이디티에이 이엔에이(Ethylenediaminetetraacetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na)(b2) 0.01~0.1wt%와; 글리세린(Glycerine)(b3) 3~10wt%와; 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol)(b4) 1~6wt%와; 순수물(D.I-Water)(b5) 60~75wt%의 혼합(b1+b2+b3+b4+b5)으로 조성된 100wt%의 제2조성물(B) 중 70~80wt%와,
   마카다미아 넛 오일(Macadamia Nut Oil) 95~99wt%와, 카프릴릴 글리콜(Caprylyl Glycol) 1~5wt%의 혼합으로 조성된 100wt%의 제3조성물(C) 중 10~20wt%의 혼합(A+B+C)으로 조성된 것임을 특징으로 하는 나노베시클 조성물.
   
3. 피이지-5 레이프씨드 스테롤(PEG-5 Rapeseed sterol) 4~50wt%와, 세테스-3(Ceteth-3; CH₃(CH₂)₁₄CH₂(OCH₂CH₂)_nOH) 3~40wt%와, 콜레스테롤(Cholesterol) 12~36wt%와, 포타슘 세틸 포스페이트(Potassium Cetyl Phosphate) 1~20wt%를 70~75℃에서 완전히 용해시켜 100wt%의 제1조성물을 제조하는 단계(S10)와,
   프로폴리스(Propolis) 1~20wt%와, 하이드로제네이티드 레시친(Hydrogenated Lecithin) 5~20wt%와, 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-Butylene Glycol) 75~90wt%의 혼합으로 조성된 100wt%의 예비조성물 중 20~28wt%와; 이디티에이 이엔에이(Ethylenediaminetetraacetic Acid, disodium Salt; EDTA-2Na) 0.01~0.1wt%와; 글리세린(Glycerine) 3~10wt%와; 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol) 1~6wt%와; 순수물(D.I-Water) 60~75wt%를 70~75℃에서 완전히 용해시켜 100wt%의 제2조성물을 제조하는 단계(S20)와,
   마카다미아 넛 오일(Macadamia Nut Oil) 95~99wt%와, 카프릴릴 글리콜(Caprylyl Glycol) 1~5wt%를 70~75℃에서 완전히 용해시켜 100wt%의 제3조성물을 제조하는 단계(S30)와,
   상기 100wt%의 제1조성물 중 5~15wt%;와, 상기 100wt%의 제2조성물 중 70~80wt%;와, 상기 100wt%의 제3조성물 중 10~20wt%;를 교반기에 투입한 후 5,000~6,000rpm으로 3~8분간 교반하는 1차 유화단계(S40)와,
   상기 1차 유화 과정을 거쳐 제조된 유화물을 고압유화기(Micro Fludizer)에 통과시켜 나노입자화하는 고압 유화단계(S50)와,
   상기 고압유화단계를 거친 유화물을 33℃까지 냉각시킨 후 교반시켜 점도유변성이 없음을 확인하는 냉각 단계(S60)와,
   상기 냉각 단계를 거친 유화물을 상온에서 20~30시간 동안 숙성하는 숙성 단계(S70)를 포함하여 이루어진 것임을 특징으로 하는 난용성 프로폴리스 함유 나노베시클 조성물 제조방법.

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