KR101442799B1

KR101442799B1 - 안정화된 ｌ-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 유중 나노 서스펜션좀 화장료 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101442799B1
Application number: KR1020120067741A
Authority: KR
Inventors: 천종우; 박시준; 장수진; 송성민
Original assignee: (주)에이씨티
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2014-09-19
Also published as: KR20140006124A

Abstract

본 발명은 L-아스코르빈산, L-아스코르빈산 유도체인 에틸아스코빌에테르 또는 이들의 혼합물을 일차적으로 w/o(water in oil) 형태의 에멀션으로 제조한 후 이를 동결건조하여 물이 제거된 나노 크기의 입자를 제조하고, 이차적으로 상기 나노 크기의 입자를 고압 하에서 유중에 분산시켜 제조되는 화장료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 유상에서 분산성이 우수하고 열, 빛, 산소, 수분 등의 외부 스트레스로부터 안정하게 사용할 수 있으며, 지용성 비타민 E와 혼합이 용이하므로 이를 통하여 자외선 방어의 시너지 효과를 얻을 수 있다.
또한, 외부공기 및 수상의 산소에 의한 산화를 방지하고 피부 흡수가 어려운 친수성 물질인 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 미세입자로 분산하고 지용성화하여 피부흡수가 용이하며, 동결건조방법을 통하여 제조과정 중의 역가 손실을 방지할 수 있다.

Description

안정화된 Ｌ-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 유중 나노 서스펜션좀 화장료 조성물 및 이의 제조방법{nano suspension-some cosmetic composition in oil containing stabilized L-ascorbic acid or its derivatives, and method for manufacturing the same}

본 발명은 L-아스코르빈산, L-아스코르빈산 유도체인 에틸아스코빌에테르 또는 이들의 혼합물을 일차적으로 w/o(water in oil) 형태의 에멀션으로 제조한 후 이를 동결건조하여 물이 제거된 나노 크기의 입자를 제조하고, 이차적으로 상기 나노 크기의 입자를 고압 하에서 유중(油中)에 분산시켜 제조되는 화장료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

L-아스코르빈산(L-ascorbic acid)은 백색의 결정성 헥소오스의 유도체로서, 생리활성이 높고 강한 환원력이 있어서 안전하고 실용성이 높은 산화방지제 또는 환원제로 널리 이용된다.

식물과 대부분의 동물은 스스로 L-아스코르빈산을 합성하나, 인체 내에서는 L-아스코르빈산의 생합성 마지막 단계에서 작용하는 효소(L-gulono-gamma lactone oxidase)의 결핍으로 인하여 합성능력이 부족하므로 L-아스코르빈산을 인체 외부로부터 공급받아야 한다.

L-아스코르빈산은 식품과 의약품의 소재로 이용되는데 뼈, 이, 잇몸, 인대, 혈관 등의 중요한 대사과정에 참여하며, 피부 외용제 측면에서는 자유라디칼과 반응성 산소유도체 종의 방어와 분해작용으로 피부를 보호하는 매우 중요한 항산화제의 역할을 하고 또한 비타민 E와 같은 지용성 비타민류와 함께 사용시 자외선에 대한 광보호 작용의 시너지 효과를 나타낸다.

L-아스코르빈산 및 L-아스코르빈산 유도체는 오랜 기간 화장품과 의약품으로서 미백제, 콜라겐 합성에 의한 주름 개선제로 널리 이용되어 왔으나, L-아스코르빈산은 하기 반응식과 같이 수용액 상에서 매우 빨리 분해가 일어날 뿐만 아니라 공기, 열, 빛과 pH의 변화에 의하여 변색, 변취가 매우 쉽게 일어나는 불안정한 물질이다.

상기 반응식 1의 L-아스코르빈산의 분해과정에서 첫 번째 과정인 산소에 의한 분해를 막기 위하여, 순수 L-아스코르빈산 또는 그의 유도체를 다양한 에멀션 형태나 콜로이달 운반체의 형태로 캡슐화함으로써 산소로부터 보호하여 안정화하고자 하는 시도가 있었다.

한국등록특허 제0488798호에는 L-아스코르빈산이 용해된 수상(水相)에 겔화제 및 이온차폐제를 함께 용해한 후 이를 수-유-수 다중 에멀션을 제조하는 방법이 개시되어 있는데, 상기 발명은 겔화를 통하여 물 활성도를 낮추고 염을 도입하여 이온차폐 효과를 유도하여 L-아스코르빈산을 안정화시킴으로써 산화를 어느 정도 방지하였으나 결국 수중의 용존산소에 의한 2차 산화반응을 방지하지 못한다는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 한국등록특허 제0836032호에는 상기 수-유-수 다중 에멀션 제조과정 중에 다중공 고분자 마이크로캡슐로 벽제 가교 처리하여 외부의 산소를 차단하고자 하였으나, 이 또한 내부 수상의 물에 의한 2차 산화반응을 방지하기에는 부족할 뿐더러 고분자 매트릭스에 의하여 L-아스코르빈산의 방출효과가 미미하다는 단점이 있다.

또한, 한국등록특허 제0477716호는 L-아스코르빈산을 에틸 알코올과 폴리올에 분산시키고 이를 실리카와 마이카, 양친매성 실리콘 및 실리콘 오일로 코팅한 후 이들 입자에 천연오일, 왁스 또는 검류를 첨가하여 L-아스코르빈산이 분산된 조성물을 제공하고 있다.

상기 발명은 외부의 공기를 차단하기 위하여 무수 형태에서 제조하고 응집을 방지하기 위하여 다양한 무기물과 실리콘으로 코팅하였으나, 입자 자체의 무게 때문에 점도가 높은 로션류 등에 국한되어 사용될 수밖에 없고 피부 흡수가 아닌 서방형 방출효과만을 기대하여야 한다는 단점이 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로서, L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 산소로부터 차단하여 L-아스코르빈산의 산화 메커니즘을 방지하면서 이들의 항산화 및 피부미백활성이 저해되지 않는 화장료 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 L-아스코르빈산, 에틸아스코빌에테르 또는 이들의 혼합물 1.5~30.0 중량%가 세틸디메티콘 코폴리올 1.5~10.0 중량%로 코팅되어 스쿠알란, 디메치콘 또는 이들의 혼합물 60.0~97.0 중량%에 분산된 화장료 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 L-아스코르빈산, 에틸아스코빌에테르 또는 이들의 혼합물을 물에 용해시켜 수상을 제조하는 단계; 스쿠알란, 디메치콘 또는 이들의 혼합물에 세틸디메티콘 코폴리올을 혼합하여 유상(油相)을 제조하는 단계; 상기 수상을 유상에 혼합하여 w/o 에멀션을 제조하는 단계; 상기 w/o 에멀션을 동결건조하여 물을 제거하는 단계; 및 상기 물이 제거된 w/o 에멀션을 고압 하에서 균질화하는 단계;를 포함하는 화장료 조성물의 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 w/o 에멀션은 L-아스코르빈산, 에틸아스코빌에테 또는 이들의 혼합물 1.0~15.0 중량%, 물 35.0~50.0 중량%, 스쿠알란, 디메치콘 또는 이들의 혼합물 30.0~63.0 중량% 및 세틸디메티콘 코폴리올 1.0~5.0 중량%를 포함하고, 상기 수상을 제조하는 단계의 물의 온도는 45~60 ℃이며, 상기 동결건조는 w/o 에멀션을 -20~-30 ℃로 동결시킨 후 20~30 시간 동안 건조하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 w/o 에멀션을 제조하는 단계는 수상을 유상에 혼합한 후 균질기를 이용하여 2000~4000 rpm으로 3~20 분간 균질화하며, 상기 고압 하에서 균질화하는 단계는 물이 제거된 w/o 에멀션을 고압균질기를 이용하여 500~1500 bar의 압력에서 1~3 회 실시하는 것이 바람직하다.

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본 발명에 따른 화장료 조성물은 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 w/o 에멀션용 유화제로 코팅하고 균일한 나노 서스펜션을 형성함으로써 유상에서 분산성이 우수하고 열, 빛, 산소, 수분 등의 외부 스트레스로부터 안정하게 사용할 수 있으며, 지용성 비타민 E와 혼합이 용이하므로 이를 통하여 자외선 방어의 시너지 효과를 얻을 수 있다.

또한, w/o 에멀션용 유화제의 코팅은 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 공기로부터 차단하여 공기 중의 산소에 의해 1차 산화되는 것을 방지하며, 피부 흡수가 어려운 친수성 물질인 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 미세입자로 분산하고 지용성화하여 피부흡수가 용이하다.

또한, 동결건조를 통하여 열에 불안정한 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체가 화장료 조성물 제조과정 중 역가가 손실되는 것을 방지하였으며, 동결건조에 의해 물이 제거되므로 물에 용해되어 있는 용존산소에 의해 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체가 2차 산화되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 화장료 조성물의 성상안정성을 보여주는 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 L-아스코르빈산이 함유된 화장료 조성물의 현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 4에 따라 제조된 에틸아스코빌에테르가 함유된 화장료 조성물의 현미경 사진이다.

본 발명에 따른 화장료 조성물은 L-아스코르빈산, L-아스코르빈산 유도체 또는 이들의 혼합물을 함유하는 유중수형(w/o)의 에멀션에서 산소를 차단하고 물을 제거함으로써 L-아스코르빈산의 산화 메커니즘을 방지하여 안정화를 이루도록 한다.

본 발명은 먼저 수상(水相)에 용해된 L-아스코르빈산, L-아스코르빈산 유도체 또는 이들의 혼합물을 유상(油相)에 유화하여 w/o 형태의 에멀션을 제조한 다음, 이를 동결건조하여 물을 제거한 후 균질화하여 유상 내 나노 서스펜션좀이 분산된 화장료 조성물을 제조하는 과정으로 이루어진다.

본 발명에 사용되는 L-아스코르빈산, L-아스코르빈산 유도체 또는 이들의 혼합물은 순수 L-아스코르빈산(L-Ascorbic Acid), 칼슘아스코베이트(Calcium Ascorbate), 알란토인아스코베이트(Allantoin Ascorbate), 소듐아스코베이트(Sodium Ascorbate), 메틸실란올아스코베이트(Methylsilanol Ascorbate), 글루코사민아스코베이트(Glucosamine Ascorbate), 포타슘아스코빌토코페릴포스페이트(Potassium Ascorbyl Tocopheryl phosphate), 트리소듐아스코빌팔미테이트포스페이트(Trisodium Ascorbyl Palmitate Phosphate), 에틸아스코빌에테르(3-O-Ethyl Ascorbic acid), 아스코빌팔미테이트(Ascorbyl Palmitate), 아스코빌토코페릴말리에이트(Ascorbyl Tocopheryl Maleate), 아스코빌테트라이소팔미테이트(Ascorbyl Tetraisopalmitate), 아스코빌스테아레이트(Ascorbyl Stearate), 아스코빌디팔미테이트(Ascorbyl Dipamitate), 아스코빌글루코사이드(Ascorbyl Glucoside), 아미노프로필아스코빌포스페이트(Aminopropyl Ascorbyl Phosphate), 소듐아스코빌포스페이트(Sodium Ascorbyl Phosphate), 마그네슘아스코빌포스페이트(Magnesium Ascorbyl Phosphate) 및 디소듐아스코빌설페이트(Disodium Ascorbyl Sulfate)로 이루어지는 군으로부터 1종 또는 2종 이상이 선택될 수 있다.

먼저, w/o 형태의 에멀션을 제조하기 위하여 L-아스코르빈산, L-아스코르빈산 유도체 또는 이들의 혼합물 1.0~15.0 중량%, 물 35.0~50.0 중량%, 오일 30.0~63.0 중량% 및 유화제 1.0~5.0 중량%를 포함하는 w/o 형태의 에멀션을 제조한다.

상기 w/o 형태의 에멀션 제조는 먼저 L-아스코르빈산, L-아스코르빈산 유도체 또는 이들의 혼합물을 물에 용해시켜 수상을 제조하고, 화장품에 많이 사용되는 오일에 o/w 에멀션을 제조하기 위하여 이용되는 유화제를 첨가하여 유상을 제조한 다음, 상기 수상과 유상을 혼합하여 w/o 에멀션을 제조한다.

상기 오일은 카프릴릭/카프릭트리글리세라이드(Caprylic and Capric Triglyceride), 스쿠알란(Squalane), 디메치콘(Dimethicone), 사이클로메치콘(Cyclomethicone) 및 세틸에틸헥사노에이트(Cetyl Ethylhexanoate)로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종 이상이 선택될 수 있다.

상기 유화제는 레시틴(Lecithin), 세틸디메티콘 코폴리올(Cetyl PEG/PPG-10/1 Dimethicone) 및 소르비탄라우레이트(Sorbitan Laurate)로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종 이상이 선택될 수 있다.

L-아스코르빈산은 백색의 결정형 또는 분말로서 강한 신맛이 나고 녹는점은 190~192 ℃이며, L-아스코르빈산 1 g당 용해도(25℃)는 정제수 3 ㎖, 에틸알코올(Ethyl alcohol) 30 ㎖, 글리세린(Glycerin) 100 ㎖, 프로필렌글리콜(Propylene Glycol) 20 ㎖이고 에테르(Ether), 클로로포름(Chloroform), 벤젠(Benzene), 석유 에테르(Petroleum ether), 오일류, 지방류 등에는 불용성이다.

본 발명에서 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 용해하기 위해 사용된 용매는 물로서, L-아스코르빈산은 물에 45 ℃에서 약 40 %, 100 ℃에서 약 80 %의 용해도를 보이고 상기 o/w 에멀션에서 수상 중의 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체의 함량은 2~43 중량%이므로, L-아스코르빈산 또는 이의 유도체가 물에 충분히 용해되기 위해서는 물의 온도가 45~60 ℃가 바람직하고, 수상이 유상에 균일하게 분산된 w/o 에멀션을 형성하도록 균질기를 이용하여 2000~4000 rpm에서 3~20 분간 균질화하는 것이 바람직하다.

그런데 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체는 수상의 물에 용해되어 있는 용존산소에 의해 급격하게 산화되어 L-디하이드로아스코르빈산(L-Dehydroascorbic acid, DHA)으로 전환되고 다시 가수분해 반응에 의하여 2,3-L-다이케토굴로네이트(2,3-L-Diketogulonate, 2,3-KDG)로 산화되어 L-아스코르빈산 자체의 생리학적 활성이 사라지는 문제가 있다.

이를 방지하기 위해서는 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 외부공기 및 수상의 물에 용해되어 있는 용존산소로부터 차단하고 수상의 물을 제거할 필요가 있으며, 이를 위하여 열에 매우 취약한 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체가 포함된 w/o 에멀션을 동결건조하여 물만을 선택적으로 제거한다.

상기와 같이 수상의 물에 용해된 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체가 유상의 유화제가 첨가된 오일에 w/o 형태로 유화된 상태에서 물을 제거하면 유화제가 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체 입자 표면에 나노 크기로 코팅되며, 유화제의 코팅막에 의하여 산소를 적절하게 차단할 수 있어서 산소에 의한 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체의 생리학적 활성 파괴 메커니즘을 차단할 수 있다.

또한, 유화제가 코팅된 입자는 유상에 쉽게 분산되며, 가열건조 또는 감압증류방식이 아닌 동결건조방식을 통하여 물을 제거하므로 열에 취약한 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체의 파괴를 방지할 수 있다.

상기 동결건조는 수상의 물을 충분히 제거할 수 있도록 상기 w/o 에멀션을 -20~-30 ℃로 동결시킨 후 상압 하에서 20~30 시간 동안 건조를 수행할 수 있으며, 건조시간을 단축하기 위하여 진공 하에서 건조할 수도 있다.

동결건조가 완료되면 상기 건조된 에멀션을 균질기로 균질화함으로써, 고농도의 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체가 유화제로 코팅되어 유중에 안정하게 분산된 나노 서스펜션좀 화장료 조성물이 제조되며, 상기 균질화는 고압균질기를 이용하여 500~1500 bar의 압력에서 1~3 회 실시하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제조된 나노 서스펜션좀 화장료 조성물은 L-아스코르빈산, L-아스코르빈산 유도체 또는 이들의 혼합물 1.5~30.0 중량%, 오일 60.0~97.0 중량% 및 유화제 1.5~10.0 중량%의 함량으로 이루어진다.

또한, 상기의 방법에 의하여 제조된 본 발명의 나노 서스펜션좀 화장료 조성물은 화장료 총중량의 0.1~50.0 중량％로 포함될 수 있으며, 상기 화장료는 유연화장수, 영양화장수, 크림, 마사지크림, 영양크림, 팩, 젤, 겔, 피부 점착타입의 화장료, 립스틱, 메이크업 베이스, 파운데이션, 샴푸, 린스, 바디클렌저, 비누, 치약, 구강청정제, 로션, 연고, 패치 또는 분무제의 제형으로 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 화장료 조성물은 생리학적 활성을 나타내는 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 자유라디칼과 활성산소의 작용으로부터 보호하고 안정화하며, L-아스코르빈산의 용해도가 낮은 글리세린, 부틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜 등과 같은 폴리올에 용해하거나 화장료에 많이 사용되는 오일류에 미세입자로 분산시켜 무수 제형에 사용함으로써, 종래 L-아스코르빈산 성분의 피부침투가 어려웠던 문제를 극복할 수 있으며, 또한 수용성 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체에 유화제로 코팅함으로써 열, 빛, 산소, 수분 등의 외부 스트레스로부터 안정하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예, 비교예 및 시험예에 의거하여 좀더 상세하게 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

<실시예 1> L-아스코르빈산 안정화 조성물의 제조

하기 표 1의 조성비에 따라 w/o 형태의 에멀션을 제조한 후 이를 동결건조하여 안정화 조성물을 제조하였다.

먼저, 용매인 물 500 g을 50 ℃로 가온한 후 여기에 L-아스코르빈산 100 g을 용해하여 수상을 준비하고, 또한 디메치콘 375 g을 50 ℃로 가온하면서 여기에 세틸디메티콘 코폴리올 25 g을 용해하여 유상을 준비하였다.

상기 수상을 유상에 천천히 첨가한 후 균질기(T.K. Homomixer Mark II Medel 2.5, PRIMIX사 제품, 일본)를 이용하여 3000 rpm에서 10 분간 유화시켜 w/o 에멀션을 제조하였다.

상기 w/o 에멀션을 동결건조기(Freeze Dryer-FD8508, ㈜일신바이오베이스사 제품, 한국)를 이용하여 -25 ℃로 냉각하고 24 시간 동안 동결건조를 진행하였으며, 이를 고압균질기(Microfludizer)(M-110F, Microfluidics사 제품, 미국)로 1,000 bar에서 2 회 균질화하여 L-아스코르빈산이 20 중량% 함유된 나노 서스펜션좀 화장료 조성물을 제조하였다.

<실시예 2> 에틸아스코빌에테르 안정화 조성물의 제조

상기 실시예 1에서, L-아스코르빈산 대신에 에틸아스코빌에테르 100 g을 사용하고 디메치콘 대신에 스쿠알란 375 g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 에틸아스코빌에테르가 20 중량% 함유된 나노 서스펜션좀 화장료 조성물을 제조하였다.

<실시예 3> L-아스코르빈산 안정화 조성물의 제조

상기 실시예 1에서, 오일로서 디메치콘을 단독으로 사용하는 대신에 디메치콘 187.5 g과 스쿠알란 187.5 g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 L-아스코르빈산이 20 중량% 함유된 나노 서스펜션좀 화장료 조성물을 제조하였다.

<실시예 4> 에틸아스코빌에테르 안정화 조성물의 제조

상기 실시예 2에서, 오일로서 스쿠알란을 단독으로 사용하는 대신에 디메치콘 187.5 g과 스쿠알란 187.5 g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 에틸아스코빌에테르가 20 중량% 함유된 나노 서스펜션좀 화장료 조성물을 제조하였다.

<비교예 1~4> L-아스코르빈산 또는 에틸아스코빌에테르가 포함된 w/o 에멀션의 제조

상기 실시예 1 내지 4에서, w/o 에멀션을 제조한 다음 동결건조 및 고압균질화 과정을 거치지 않았다.

w/o 에멀션 조성비(단위:중량%)

구분		물	L-아스코르빈산	에틸아스코빌에테르	디메치콘	스쿠알란	세틸디메티콘 코폴리올
실시예	1	50.0	10.0	-	37.5	-	2.5
	2	50.0	-	10.0	-	37.5	2.5
	3	50.0	10.0	-	18.75	18.75	2.5
	4	50.0	-	10.0	18.75	18.75	2.5
비교예	1	50.0	10.0	-	37.5	-	2.5
	2	50.0	-	10.0	-	37.5	2.5
	3	50.0	10.0	-	18.75	18.75	2.5
	4	50.0	-	10.0	18.75	18.75	2.5

<시험예 1> 안정성 시험

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 L-아스코르빈산과 에틸아스코빌에테르의 안정화 조성물 및 w/o 에멀션에 대하여 성상안정성 시험 및 함량안정성 시험을 실시하였다.

1. 성상안정성 시험

상기 실시예 및 비교예의 안정화 조성물 및 w/o 에멀션을 4 ℃, 25 ℃ 및 45 ℃의 차광된 환경에 보관한 다음, 경시적 변화를 육안관찰하여 변색, 현탁 및 침전발생 정도를 하기 표 2에 나타내었다.

성상안정성 시험결과

구분			1 일 후	1 주 후	2 주 후	4 주 후	8 주 후	12 주 후
실시예	1	4 ℃	○	○	○	○	○	○
		25 ℃	○	○	○	○	○	○
		45 ℃	○	○	○	○	◑	◑
	2	4 ℃	○	○	○	○	○	○
		25 ℃	○	○	○	○	○	○
		45 ℃	○	○	○	○	○	◑
	3	4 ℃	○	○	○	○	○	○
		25 ℃	○	○	○	○	○	○
		45 ℃	○	○	○	○	○	◑
	4	4 ℃	○	○	○	○	○	○
		25 ℃	○	○	○	○	○	○
		45 ℃	○	○	○	○	○	◑
비교예	1	4 ℃	○	○	○	○	○	◑
		25 ℃	○	○	◑	◑	▣	★
		45 ℃	○	◑	▣	★	★	★
	2	4 ℃	○	○	○	○	○	◑
		25 ℃	○	○	○	◑	◑	★
		45 ℃	○	◑	◑	▣	▣	★
	3	4 ℃	○	○	○	○	○	◑
		25 ℃	○	○	○	○	◑	▣
		45 ℃	○	▣	▣	★	★	★
	4	4 ℃	○	○	○	○	○	◑
		25 ℃	○	○	○	○	◑	▣
		45 ℃	○	◑	▣	▣	★	★

(○:변화없음, ◑:약한 변색, ▣:많은 변색 및 현탁, ★:완전 변색 및 침전 발생)

상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 동결건조를 이용하여 w/o 에멀션의 물을 제거한 실시예 1 내지 4의 화장료 조성물은 비교예 1 내지 4의 조성물과 비교하여 냉장(4 ℃), 상온(25 ℃) 및 고온(45 ℃)의 모든 보관 조건하에서 성상 안정성이 우수한 것으로 나타났다.

실시예의 경우 45 ℃의 고온 하에서 8 주 후에 일부 약한 변색이 관찰되었으나, 비교예의 경우에는 4 ℃의 냉장조건에서도 모두 12 주 후 변색되었고 특히 45 ℃의 고온에서는 4 주 후부터 변색 및 침전이 시작됨을 알 수 있었다.

도 1에는 상기 실시예 1의 화장료 조성물의 성상안정성을 보여주는 사진이 도시되어 있는데, 초기(1 일 후)와 대비하여 12 주 후의 색상변화가 거의 없음을 알 수 있다.

상기의 결과로부터, w/o 에멀션의 물을 제거하지 않으면 수상의 L-아스코르빈산 또는 에틸아스코빌에테르가 물에 용해된 산소와 반응하고 가수분해되어 생리학적 활성이 사라지면서 변색 및 침전된 것으로 판단된다.

또한, 도 2는 상기 실시예 3에 따라 제조된 L-아스코르빈산이 함유된 화장료 조성물을 현미경(NSB-50T, 삼원과학산업(주), 한국)(소프트웨어 :ImagepartnerTM, (주)사람소프트, 한국)으로 1000 배 확대한 사진이고, 도 3은 상기 실시예 4에 따라 제조된 에틸아스코빌에테르가 함유된 화장료 조성물을 상기 현미경으로 1000 배 확대한 사진이다.

도 2 및 도 3에서는 나노 서스펜션좀 입자가 유상에 균일하게 분산된 것을 확인할 수 있는데, 이와 같이 본 발명의 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체는 유화제로 코팅되어 균일한 나노 서스펜션을 형성함으로써 유상에서 분산성이 우수하므로 안정화된 나노 서스펜션좀 형태를 유지할 수 있다.

2. 함량안정성 시험

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 L-아스코르빈산과 에틸아스코빌에테르 안정화 조성물 및 w/o 에멀션에 대하여 함량안정성 시험을 실시하고 그 결과를 하기 표 3에서 나타내었다.

시험은 상기 조성물을 4 ℃ 및 45 ℃의 차광된 환경에 보관하고 제조 직후, 2 주, 4 주, 8 주, 12 주 경과시 샘플을 채취한 다음 고성능액체크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 수행하였으며, 분석방법은 다음과 같다.

1) 검액 제조

실시예 1~4의 화장료 조성물 및 비교예 1~4의 w/o 에멀션 각각에 대하여, 화장료 조성물 또는 w/o 에멀션 시료 0.3 g을 테트라히드로푸란(Tetrahydrofuran) 20 ㎖에 넣고 용해한 후 25 mM 인산이수소칼륨(KH₂PO₄) buffer용액(pH 2.5) 100 ㎖로 희석하고 필요에 따라 여과하여 검액으로 사용한다.

2) 표준액 제조

L-아스코르빈산 또는 에틸아스코빌에테르 50.0 ㎎을 25 mM 인산이수소칼륨(KH₂PO₄) buffer용액(pH 2.5) 100 ㎖에 넣고 5분간 음파처리(sonication)한 용액 10 ㎖를 정확하게 취하여 5배 희석한 용액을 표준액으로 한다.

3) 분석

컬럼은 C18로 충전된 것을 사용하고 검출기는 240 ㎚ 파장의 자외부흡광광도계를 사용하였다.

이동상은 25 mM 인산이수소칼륨(KH₂PO₄) buffer용액(pH 2.5)을 사용하였고 유량조건은 0.7 ㎖/min이다.

함량안정성 시험결과(단위:%)

구분			제조 직후	2 주 후	4 주 후	8 주 후	12 주 후
실시예	1	4 ℃	100	100	99.8	99.5	99.4
	1	45 ℃	100	98.9	97.7	97.1	95.6
	2	4 ℃	100	100	100	99.3	99.2
	2	45 ℃	100	99.4	98.2	97.9	96.4
	3	4 ℃	100	99.8	99.3	98.8	98.4
	3	45 ℃	100	99.5	98.7	97.9	96.4
	4	4 ℃	100	100	99.5	99.4	99.3
	4	45 ℃	100	100	99.3	98.6	97.2
비교예	1	4 ℃	100	98.5	93.1	91.7	86.4
	1	45 ℃	100	82.1	66.7	34.6	7.2
	2	4 ℃	100	90.5	82.7	73.4	67.7
	2	45 ℃	100	94.7	88.5	73.1	66.4
	3	4 ℃	100	93.4	82.8	80.1	75.8
	3	45 ℃	100	80.8	70.3	57.2	27.9
	4	4 ℃	100	96.9	93.7	89.9	84.6
	4	45 ℃	100	92.5	80.5	68.9	55.4

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 제조 직후의 L-아스코르빈산 또는 에틸아스코빌에테르 함량을 기준으로, 동결건조를 이용하여 w/o 에멀션의 물을 제거한 실시예의 조성물 모두는 12 주 경과시 냉장(4℃)조건에서 98 % 이상, 고온(45℃)조건에서 95 % 이상의 L-아스코르빈산 또는 에틸아스코빌에테르가 잔존하여 함량안정성이 우수한 것으로 분석되었다.

반면에 w/o 에멀션의 물을 제거하지 않은 비교예의 경우, 12 주 경과시 냉장조건에서 67.7~86.4 %, 고온조건에서 7.2~66.4 %가 잔존하는 것으로 나타나, L-아스코르빈산 또는 에틸아스코빌에테르 성분이 w/o 에멀션의 수상의 용존산소 및 물에 의해 산화 및 가수분해되어 함량이 저하됨을 알 수 있다.

<시험예 2> DPPH법을 이용한 L-아스코르빈산의 항산화 효과 시험

상기 실시예 1, 3에서 제조된 L-아스코르빈산 안정화 조성물의 항산화 효과를 측정하기 위하여 L-아스코르빈산 수용액과 강력한 산화방지제인 부틸레이티드히드록시톨루엔(Butylated Hydroxytoluene, BHT)을 대조군으로 하여 DPPH법으로 자유라디칼 소거율을 비교함으로써 항산화 효과를 시험하였다.

DPPH법은 DPPH(2,2-Di(4-tert-octylphenyl)-1-picrylhydrazyl) 자유라디칼이라는 유리기를 사용하여 환원력에 의한 항산화 효과를 측정하는 시험법으로서, 안정화된 L-아스코르빈산에 의해 DPPH가 환원되어 흡광도가 감소하는 정도를 공시험액의 흡광도와 비교하여 파장 560 ㎚에서 자유라디칼 소거율(%)을 분석하는 과정으로 이루어진다.

사용된 시약은 DPPH 자유라디칼(MW=618.76, Aldrich Chem. Co., 미국) 0.1 mM 용액으로서 61.88 ㎎을 메탄올에 용해하여 100 ㎖로 정량하여 사용하였으며, 항산화 효과 시험방법은 다음과 같다.

1) 시료용액의 흡광도

96-웰 플레이트에 DPPH 시약 0.15 ㎖와 실시예 1, 3 및 대조군의 시료용액 0.15 ㎖를 가하여 빨리 교반하고 25 ℃에서 10 분간 배양한 다음 560 ㎚에서의 흡광도 St를 측정한다.

2) 시료용액의 블랭크(Blank) 흡광도

상기 시료용액의 흡광도 측정방법에서, DPPH 시약 대신에 메탄올을 사용한 것을 제외하고는, 상기 흡광도 St를 측정하는 방법과 동일하게 조작하여 흡광도 So를 측정한다.

3) 공시험용액의 흡광도

상기 시료용액의 흡광도 측정방법에서, 시료용액 대신에 증류수를 사용한 것을 제외하고는, 상기 흡광도 St를 측정하는 방법과 동일하게 조작하여 흡광도 Bt를 측정한다.

4) 공시험용액의 블랭크 흡광도

상기 시료용액의 흡광도 측정방법에서, DPPH 시약 대신에 메탄올을 사용하고 시료용액 대신에 증류수를 사용한 것을 제외하고는, 상기 흡광도 St를 측정하는 방법과 동일하게 조작하여 흡광도 Bo를 측정한다.

자유라디칼 소거율(%)은 하기의 식에 의하여 산출하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

자유라디칼 소거율(%) = 〔1-(St-So)/(Bt-Bo)〕× 100

St : 시료용액의 자유라디칼 소거 후 560 ㎚에서의 흡광도

So : 시료용액의 자유라디칼 무첨가시 560 ㎚에서의 흡광도

Bt : 공시험용액의 자유라디칼 소거 후 560 ㎚에서의 흡광도

Bo : 공시험용액의 자유라디칼 무첨가시 560 ㎚에서의 흡광도

DPPH법을 이용한 항산화 효과 시험결과

시료명	처리 농도(%, w/v)	항산화 효과(%)
실시예 1	0.01	94.1
실시예 3	0.01	94.7
L-아스코르빈산	0.01	96.1
BHT	0.01	99.2

상기 표 4와 같이 0.01 % 농도에서 시험한 시료 모두에서 우수한 항산화 효과를 나타내었으며, 본 발명에 따른 실시예 1, 3의 안정화된 L-아스코르빈산 화장료 조성물은 순수 L-아스코르빈산과 비교하여 유사한 항산화 효과를 나타내고, 강력한 항산화제인 BHT 대신 사용함으로써 항산화 효과를 얻는 것과 동시에 L-아스코르빈산의 미백 및 주름개선 효과를 기대할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 안정화된 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 화장료 조성물의 안정성 시험결과, w/o 에멀션의 물을 제거하여 장기 고온안정성이 크게 향상되었으며, 수상의 물을 고온가열건조 또는 감압증류방식이 아닌 동결건조방식을 통하여 제거함으로써 열에 약한 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체가 파괴되는 것을 방지할 수 있었다.

또한, 상기 안정화된 L-아스코르빈산 조성물을 화장료의 제형으로 하여 시험한 결과, 화장료의 경시안정성 향상뿐만 아니라 항산화 효과 및 멜라닌생성 억제효과가 우수한 것으로 확인되었다.

Claims

L-아스코르빈산, 에틸아스코빌에테르 또는 이들의 혼합물 1.5~30.0 중량%가 세틸디메티콘 코폴리올 1.5~10.0 중량%로 코팅되어 스쿠알란, 디메치콘 또는 이들의 혼합물 60.0~97.0 중량%에 분산된, 안정화된 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 유중 나노 서스펜션좀 화장료 조성물.
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L-아스코르빈산, 에틸아스코빌에테르 또는 이들의 혼합물을 물에 용해시켜 수상을 제조하는 단계;
스쿠알란, 디메치콘 또는 이들의 혼합물에 세틸디메티콘 코폴리올을 혼합하여 유상을 제조하는 단계;
상기 수상을 유상에 혼합하여 w/o 에멀션을 제조하는 단계;
상기 w/o 에멀션을 동결건조하여 물을 제거하는 단계; 및
상기 물이 제거된 w/o 에멀션을 고압 하에서 균질화하는 단계;를 포함하는, 안정화된 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 유중 나노 서스펜션좀 화장료 조성물의 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 w/o 에멀션은 L-아스코르빈산, 에틸아스코빌에테르 또는 이들의 혼합물 1.0~15.0 중량%, 물 35.0~50.0 중량%, 스쿠알란, 디메치콘 또는 이들의 혼합물 30.0~63.0 중량% 및 세틸디메티콘 코폴리올 1.0~5.0 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안정화된 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 유중 나노 서스펜션좀 화장료 조성물의 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 수상을 제조하는 단계의 물의 온도는 45~60 ℃인 것을 특징으로 하는, 안정화된 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 유중 나노 서스펜션좀 화장료 조성물의 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 w/o 에멀션을 제조하는 단계는, 수상을 유상에 혼합한 후 균질기를 이용하여 2000~4000 rpm으로 3~20 분간 균질화하는 것을 특징으로 하는, 안정화된 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 유중 나노 서스펜션좀 화장료 조성물의 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 동결건조는 w/o 에멀션을 -20~-30 ℃로 동결시킨 후 20~30 시간 동안 건조하는 것을 특징으로 하는, 안정화된 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 유중 나노 서스펜션좀 화장료 조성물의 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 고압 하에서 균질화하는 단계는, 물이 제거된 w/o 에멀션을 고압균질기를 이용하여 500~1500 bar의 압력에서 1~3 회 실시하는 것을 특징으로 하는, 안정화된 L-아스코르빈산 또는 이의 유도체를 함유하는 유중 나노 서스펜션좀 화장료 조성물의 제조방법.
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