KR101438376B1 - ｐＨ 조절을 통해 안정화된 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물을 함유하는 피부 외용제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 pH 조절을 통해 안정화된 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물을 함유하는 피부 외용제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조성물의 pH 범위를 3~6으로 조절함으로써 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물이 조성물 내에서 안정하게 존재하는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

Description

ｐＨ 조절을 통해 안정화된 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물을 함유하는 피부 외용제 조성물 {Composition for skin external containing fructose 1,6-diphosphate stabilized by pH control}

본 발명은 pH 조절을 통해 안정화된 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물을 함유하는 피부 외용제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조성물의 pH 범위를 3~6으로 조절함으로써 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물이 조성물 내에서 안정하게 존재하는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

피부는 우리 신체조직 중 가장 큰 면적을 차지할 뿐만 아니라, 항상 외부의 유해한 환경에 노출되어 있다. 신체의 일차적인 방어막으로서의 역할을 하는 피부는 항상 산화적 손상의 위험에 노출되어 있으며, 이를 효과적으로 방어하지 못하면 주름 등의 피부노화현상이 가속화 된다는 것은 일반적으로 잘 알려져 있다.

프룩토오스 1,6-디포스페이트 (Fructose 1,6-Diphosphate; FDP)는 허혈/재관류(Ischemia/reperfusion)와 같은 산화적 손상으로부터 조직을 보호하거나, 적출된 장기의 ATP 고갈에 의한 손상을 방지하기 위해 사용되어 왔다. 이러한 FDP가 외과수술 등과 같은 급격한 환경에서 심장 등의 조직을 효과적으로 보호하는 것과 같이, UV와 같은 산화적 손상을 유발하는 환경에서 피부세포를 보호할 수 있는지, 더 나아가 이러한 효과가 직접적으로 피부노화현상을 완화 혹은 지연시킬 수 있는지에 대해서 피부세포뿐만 아니라 동물 및 사람을 대상으로 다각도의 실험을 진행하여 FDP는 UV에 의한 피부세포 손상을 억제할 뿐만 아니라 이로 인한 피부노화현상을 현저히 억제 혹은 개선시키는 결과를 얻을 수 있었다.

그러나 프룩토오스 1,6-디포스페이트는 매우 불안정하여 공기, 특히 산소와 열, 그리고 빛과 같은 외부환경에 민감하게 반응하여 쉽게 분해되는 문제점이 있다.

이에, 최근에는 상기의 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 산화를 억제하기 위한 방법으로서 산화 방지제를 첨가하는 방법, 제형적인 측면에서 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 산화를 억제하고자 다중 유화물중에 안정화시키는 방법, 수중 유형의 유화물에 안정화시키는 방법, 황산 아연과 L-티로신을 함께 사용하여 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 산화를 억제하는 방법 등이 제안되었다.

하지만 최근 제안된 상기한 방법들은 어느 것이나 다음과 같은 문제점을 가지고 있다. 즉, 산화 방지제를 사용하는 방법 중 천연 항산화제로서 많이 사용되는 토코페롤 등과 같은 페놀유도체를 사용하는 경우에는 어느 정도의 항산화 효과는 있는 것으로 알려져 있으나, 산화될 경우 대체적으로 황색에서 자주색으로 색이 변하게 되는 단점이 있고, 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 항산화력에 비하여 그 효과가 상대적으로 미비하여 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 효과적인 항산화 방법으로 인정되지 못하고 있다.

한편, 무기염계의 항산화제를 사용하는 방법으로서 티오설페이트 유사체를 사용하는 방법은 프룩토오스 1,6-디포스페이트이 용해될 경우 pH가 2~4정도의 산성이 되며, 상기 pH영역에서 티오설페이트와 이산화황 가스의 평형에 의한 유리된 이산화황 가스로부터 유래하는 불쾌한 냄새로 인하여 제품으로서의 가치가 크게 저하되는 단점이 있다.

이 밖에도 여러 가지 화학적 합성 항산화제를 첨가하는 방법 등이 있으나, 프룩토오스 1,6-디포스페이트를 사용한다는 자연 컨셉과 조화되지 못할 뿐 아니라 실제 적용시에 있어서도 적절하지 않으며, 그 사용량에도 상당한 제한이 있는 문제점이 있었다. 또한, 다중 유화물에 프룩토오스 1,6-디포스페이트를 안정화하고자 하는 경우에는 비록 다중 유화물 자체에서 프룩토오스 1,6-디포스페이트가 안정화가 된다고 하더라도, 대부분의 다중 유화물은 경시 안정성이 불량하여 시간 경과에 따른 역가의 감소가 필연적으로 발생하게 되는 문제점이 있다. 또한, 유상을 이용하여 안정화시키는 노력도 진행되어 왔으나, 수상의 제품에 이를 첨가하는 것이 어렵기 때문에 의약이나 화장품 등 수상제품에는 사용이 용이하지 않은 문제점이 있다.

이에, 본 발명자들은 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물이 구조 변화없이 안정화된 상태로 유지될 수 있는 방법에 대한 연구를 거듭한 결과, 조성물 내에서 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물의 안정성 및 효능이 유지될 수 있는 최적의 pH 조건을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 안정성 및 효능이 유지되는 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물을 유효성분으로 함유하는 피부 외용제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물을 유효성분으로 함유하는 피부 외용제 조성물로서, 상기 조성물의 pH가 3~6인 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물을 제공한다.

본 발명은 최적의 pH 범위로 설정함으로써, 조성물 내 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물이 구조 변화 없이 안정화된 상태로 함유된 피부 외용제 조성물을 제공할 수 있다. 상기 조성물 내에서 유효성분인 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물이 분해되는 갈변 반응과 마이얄 반응에 있어서, 당류계와 아미노산의 멜라노이딘 반응속도에 큰 영향을 미치는 탈수소화가 pH가 낮을수록 저해되기 때문에 구조적으로 안정성이 극대화되며, 또한, 수상의 제품에 프룩토오스 1,6-디포스페이트를 첨가할 수 있기 때문에 의약이나 화장품 등 수상제품에는 사용이 용이하다는 장점을 갖는다. 따라서, 본 발명의 피부 외용제 조성물은 다양한 화장료 제형으로 적용될 수 있으므로 향후 유사한 분야에 효과적으로 사용될 수 있다.

본 발명은 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물을 유효성분으로 함유하는 피부 외용제 조성물로서, 상기 조성물의 pH가 3~6인 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명의 유효성분인 프룩토오스 1,6-디포스페이트 (Fructose 1,6-Diphosphate; FDP)는 UV와 같은 산화적 손상을 유발하는 환경에서 피부 세포를 보호할 수 있고, 더 나아가 직접적으로 피부 노화 현상을 완화 혹은 지연시킬 수 있다.

본 발명의 유효성분인 프룩토오스 1,6-디포스페이트는 조성물 총 중량에 대하여 0.001~7.0중량%로 함유된다. 이는 0.001중량% 미만이면 항노화, 항산화 효능이 미미하게 되며, 7.0중량% 초과이면 다량의 포스페이트 염이 화장료 제형의 불안정을 초래하기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명의 피부 외용제 조성물 내에서 유효성분인 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물이 분해되는 갈변 반응과 마이얄 반응에 있어서, 당류계와 아미노산의 멜라노이딘 반응속도에 큰 영향을 미치는 탈수소화가 pH가 낮을수록 저해되기 때문에 구조적으로 안정성이 극대화된다.

본 발명의 피부 외용제 조성물은 pH가 3~6이다. 이는 pH 3미만이면 화장품 규격에 벗어나게 되고, pH 6초과이면 프룩토오스 1,6-디포스페이트 안정화 효과가 나타나지 않기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 조성물의 pH를 3~6으로 조절하기 위하여 함유되는 pH 조절제로는 피부 외용제 조성물에 첨가되어 pH를 변화시키는 모든 물질을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 씨트릭애씨드, 락틱애씨드, 글라이콜릭애씨드, 소듐시트레이트, 카보머, 아스코르빅애씨드, 벤조익애씨드, 살리실릭애씨드, 인산, 숙신산 및 말레익애씨드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.

본 발명의 pH 조절제는 조성물 총 중량에 대하여 0.001~5.0중량%로 함유된다. 이는 0.001중량% 미만이면 pH 조절 효과가 나타나지 않게 되고, 5.0중량% 초과이면 화장료 제형의 사용감과 제형 안정성을 저해하기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에 의한 피부 외용제 조성물은 당업계에 통상적으로 사용하는 하나 이상의 무독성, 약제학적으로 허용 가능한 담체, 보조제, 희석액 또는 다른 활성 성분을 포함할 수 있다. 본 발명에 의한 피부 외용제 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체 및 부형제를 이용하여 공지의 방법으로 제제화될 수 있다.

구체적인 예를 들면 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제 등의 외용제 등을 비롯하여 약제학적 제제에 적합한 어떠한 형태로든 제형화하여 사용할 수 있으며, 이들 각 제형은 그 제형의 제제화에 필요하고 적절한 각종의 기제와 첨가물을 함유할 수 있으며, 이들 성분의 종류와 양은 발명자에 의해 용이하게 선정될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 피부 외용제 조성물이 화장료로 제형화될 경우, 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 아이 크림, 영양 크림, 마사지 크림, 클렌징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 파우더, 에센스 또는 팩 등의 제형을 가질 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석 되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

[실시예 1~6와 비교예 1~5]

하기 표 1~2에 나타낸 조성으로 본 발명에 따른 화장료 조성물(실시예 1~6)과 이와 비교하기 위한 화장료 조성물(비교예 1~5)을 제조하였다. 제조된 화장료의 pH는 해당 화장료의 10중량% 수용액을 pH 미터로 측정하였다.

실시예 1~6는 pH 3~6범위로 본 발명에 따라 제조한 화장료 조성물이며, 비교예 1~5는 pH 7~9의 범위로 제조한 화장료 조성물이다. 이 밖에 pH 3 미만, 혹은 pH 9 초과의 화장료 조성물은 화장품 규격에 벗어나기 때문에 비교예로 포함시키지 않았다.

구분 (중량%)		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6
유상	베헤닐알코올	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
	세틸에틸헥사노에이트	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
	하이드로제네이티드C6-14올레핀폴리머	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
	피이지-100스테아레이트	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
수상	하이드록시에틸아크릴레이트/소듐아크릴로일디메틸타우레이트코폴리머	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
	디소듐이디티에이	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
	글리세린	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
	씨트릭애씨드	0.38	-	0.20	-	0.10	0.03
	소듐시트레이트	0.04	-	0.04	-	0.04	0.04
	트리에탄올아민	-	4.00	-	0.10	-	-
	글라이콜릭애씨드	-	7.00	-	-	-	-
	락틱애씨드	-	-	-	0.45	-	-
	정제수	To 100	To 100	To 100	To 100	To 100	To 100
유효성분	프룩토오스 1,6-디포스페이트	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
pH		3	3	4	4	5	6

구분 (중량%)		비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5
유상	베헤닐알코올	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
	세틸에틸헥사노에이트	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
	하이드로제네이티드C6-14올레핀폴리머	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
	피이지-100스테아레이트	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
수상	하이드록시에틸아크릴레이트/소듐아크릴로일디메틸타우레이트코폴리머	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
	디소듐이디티에이	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
	글리세린	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
	씨트릭애씨드	0.03	-	0.03	-	0.03
	소듐시트레이트	0.10	-	0.20	-	0.40
	트리에탄올아민	-	0.30	-	0.80	-
	글라이콜릭애씨드	-	0.20	-	-	-
	락틱애씨드	-	-	-	0.30	-
	정제수	To 100	To 100	To 100	To 100	To 100
유효성분	프룩토오스 1,6-디포스페이트	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
pH		7	7	8	8	9

<제조방법>

1) 상기 유상 성분들을 비커에 칭량한 뒤 75℃까지 가온하여 완전히 녹였다.

2) 상기 수상 성분들을 별도의 용기에서 70℃까지 가온하여 완전히 녹였다.

3) 상기 2)의 수상 성분들의 혼합물을 호모지나이져로 옮기고 RPM을 천천히 높이면서 상기 1)의 유상 성분들의 혼합물에 투입하였다.

4) 상기 3)의 혼합물을 5분 정도 7,200RPM으로 혼합한 뒤, 혼합상의 온도가 약 50℃일 때, 프룩토오스 1,6-디포스페이트를 투입하여 화장료를 제조하였다.

[시험예 1] 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 역가 측정

상기 실시예 1~6 및 비교예 1~5의 조성물 내에서의 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 초기 역가를 100으로 하고, 1개월 후의 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 역가를 실온, 45℃ 및 60℃에서 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 이때, 역가 측정시 검체를 표준품의 농도 범위에 맞게 취하여 100㎖ 볼륨 플라스크(Volumetric flask)에 넣고 물을 가해 녹인 후, 0.45mm여과 필터로 여과하고 IC에 25㎕ 주입한 후 측정하였다.

구분	실시예						비교예
	1	2	3	4	5	6	1	2	3	4	5
실온	99	100	99	99	91	85	63	62	51	49	37
45℃	95	93	90	91	81	73	38	37	10	8	7
60℃	87	88	80	80	69	51	25	21	7	7	8

상기 표 3로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 pH를 3~6으로 조절한 화장료 조성물(실시예 1~6)은 비교예 1~5보다 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 시간 경과에 따른 역가 감소가 확연히 적음을 확인할 수 있었다. 또한, 화장료 조성물의 pH가 낮을수록 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 안정성은 증대되는 경향성을 확인할 수 있으며, 특히 pH가 6이하일 경우에 현저하게 향상된 안정성을 나타냄을 확인하였다. 이러한 프룩토오스 1,6-디포스페이트의 안정화 현상은 프룩토오스 1,6-디포스페이트가 분해되는 갈변반응과 마이얄반응에 있어서, 당류계와 아미노산의 멜라노이딘 반응 속도에 큰 영향을 미치는 탈수소화가 pH가 낮을수록 저해되기 때문이다.

[시험예 2] 화장료 조성물의 피부 자극도 측정

피부병 및 알러지 증상이 없고 피부 과민반응 과거력이 없는 20~30대 건강한 남성 14명을 대상으로 인체피부 첩포실험을 통하여 피부 진정 효과를 확인하였다.

상기 실시예 1~6의 화장료 조성물에 대하여 피부 첩포 시험을 실시하였다. 시험대상자의 전완 안쪽부위를 먼저 70% 에탄올로 닦아낸 후 완전히 건조 후, 7종의 화장료를 각 30㎍씩 밀폐 첩포하였다. 24시간 첩포 후 시료를 제거하고 약 30분 후 확대경으로 시험부위를 관찰하여 홍반 및 부종 유무를 확인하였다. 평가는 하기 표 4의 기준으로 시행하였으며, 하기 수학식1에 따라 평균 피부 반응도를 계산하였다. 그 결과는 하기 표 5에 나타내었다.

점수	평가기준
0	무반응
0.5	희미한 또는 가벼운 홍반
1	경계가 뚜렷하나 약한 홍반
2	뚜렷한 홍반
3	심한 홍반 및 대 수포

시험물질	점수					반응도
	0	0.5	1	2	3
실시예 1	13	1	0	0	0	1.19
실시예 2	13	1	0	0	0	1.19
실시예 3	13	1	0	0	0	1.19
실시예 4	14	0	0	0	0	0.00
실시예 5	13	1	0	0	0	1.19
실시예 6	14	0	0	0	0	0.00

상기 표 5의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 조성물은 피부 자극을 유발하지 않아 인체에 사용할 때 안전함을 확인할 수 있었다.

[시험예 3] 주름 개선 효과

상기 실시예 1~6 및 비교예 1~5의 주름 개선 효과를 알아보기 위하여 30대 여성 130명을 각각 10명씩 13조로 나누어 아침 저녁 매일 2회씩 8주간 지정된 눈가 부위에 실시예 1~6 및 비교예 1~5을 각각 도포하게 한 후, 실리콘 재질의 모사판(replica)을 제작하여 지정 부위의 주름의 상태를 화상분석기인 비지오미터(visiometer: SV60, Courage+Khazaka electronic GmbH, Germany)로 측정하였다. 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 이 결과는 8주 후의 각각의 파라미터(parameter) 값에서 8주 전 파라미터 값을 뺀 것의 평균을 나타낸 것이다. 즉, 이 값이 음수가 나올수록 주름 개선 효과가 높다는 것을 의미한다.

구분	R1	R2	R3	R4	R5
실시예 1	-0.28	-0.20	-0.12	-0.09	-0.07
실시예 2	-0.25	-0.19	-0.10	-0.09	-0.07
실시예 3	-0.23	-0.17	-0.11	-0.08	-0.06
실시예 4	-0.23	-0.12	-0.11	-0.09	-0.08
실시예 5	-0.19	-0.16	-0.07	-0.06	-0.05
실시예 6	-0.17	-0.14	-0.07	-0.06	-0.05
비교예 1	-0.09	-0.07	-0.04	-0.03	-0.03
비교예 2	-0.11	-0.09	-0.05	-0.04	-0.04
비교예 3	0.05	0.04	0.02	-0.01	0.00
비교예 4	0.05	0.03	0.00	-0.02	0.00
비교예 5	0.06	0.05	0.02	-0.01	0.00

R1: 주름 등고선의 최고치와 최저치의 차이값

R2: 주름 등고선을 임의로 5칸씩 나눈 후 그 중 R1값들의 평균값

R3: 5개씩 나눈 R1값 중 최고치

R4: 주름 등고선의 기선(baseline)에서 각각의 꼭대기와 계곡의 값을 뺀 평균값

R5: 주름 등고선의 기선에서 각각의 주름 윤곽을 뺀 값의 평균값

상기 표 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 프룩토오스 1,6-디포스페이트를 함유하면서 pH 범위를 3~6로 조절한 실시예 1~6의 화장료 조성물은 비교예 1~5과 비교하여 피부 주름 개선 효과가 탁월하였다. 따라서, 본 발명의 조성물은 효과적으로 피부 주름을 개선 및 완화시키고 우수한 항노화 효과를 갖는 것을 알 수 있었다.

Claims (5)

1. 프룩토오스 1,6-디포스페이트 화합물을 유효성분으로 함유하는 피부 외용제 조성물로서, 상기 조성물의 pH가 씨트릭애씨드와 소듐시트레이트의 혼합물, 글라이콜릭애씨드와 트리에탄올아민의 혼합물, 및 락틱애씨드와 트리에탄올아민의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 pH 조절제를 사용하여 pH 3~6으로 조정된 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 프룩토오스 1,6-디포스페이트는 조성물 총 중량에 대하여 0.001~7.0중량%로 함유되는 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 pH 조절제가 씨트릭애씨드와 소듐시트레이트의 혼합물인 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물.
4. 제 3항에 있어서, 상기 pH 조절제는 조성물 총 중량에 대하여 0.001~5.0중량%로 함유되는 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 항노화용인 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물.