KR101492689B1 - 레티닐 팔미테이트의 안정성 개선을 위한 펙틴의 신규한 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펙틴(Pectin)을 포함하는 레티닐 팔미테이트(Retinyl palmitate)의 안정성을 증가시키는 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 쉽게 산화되는 불안정한 레티닐 팔미테이트의 안정성을 개선시키기 위한 용도로 항산화 효능이 있는 고분자 물질 펙틴을 이용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 펙틴은 겔 형성 효과 및 항산화 효과가 우수한 특징이 있으므로, 펙틴과 레티닐 팔미테이트를 혼합하여 사용할 경우 레티닐 팔미테이트가 보다 효과적으로 주름개선 효과를 가지게 되어 의약품 또한 화장료 등에 유용하게 적용될 수 있는 효과가 있다.

Description

레티닐 팔미테이트의 안정성 개선을 위한 펙틴의 신규한 용도{Novel use of pectin for improving stability of retinyl palmitate}

본 발명은 쉽게 산화되는 불안정한 레티닐 팔미테이트의 안정성을 개선시키기 위한 용도로 항산화 효능이 있는 고분자 물질 펙틴을 이용하는 방법에 관한 것이다.

펙틴은 과채류의 1차 세포벽과 중엽에서 존재하는 다당류로서 과채류와 그 가공식품의 조직감 및 레올로지에 영향을 미치고 상업적으로는 주스 가공 부산물인 감귤류 껍질이나 사과박을 고온의 산(acid) 용액으로 처리하여 추출, 분리, 정제하여 점증제, 겔화제, 안정제 등의 기능성을 가진 수용성 하이드로콜로이드로서 잼, 젤리, 요구르트 증의 각종 가공식품에 광범위하게 사용되고 있으며 최근에는 지방대체제로도 개발된 바 있다(Hwang, 1995).

영양학적으로도 펙틴은 많은 생리활성이 알려져 있는데 물에 녹으면서 인체내의 소화효소에 의해 분해되지 않는 수용성 식이섬유로 작용하여 혈중 콜레스테롤을 저하시키고 당뇨병 환자의 당 불내증(glucose intolerance)를 감소시킨다 (Tinker et al., 1994). 그리고, 펙틴을 알칼리 처리 및 강산에 의해 가수분해한 변성 시트러스 펙틴(modified citrus pectin)은 B16-F1 흑색종(melanoma) 세포의 폐 집락화(lung colonization)를 90 % 이상 감소시키고(Platt & Raz, 1992), 전립선암의 전이 저해제로 개발될 가능성이 높다는 발표가 있었다(Pienta et al., 1995). 최근 한약재를 포함한 많은 식물에서 추출된 펙틴에서 면역 항진 작용, 항응고 작용, 항궤양 작용 및 혈당 저하 작용 등 많은 생리 활성이 보고됨에 따라 펙틴의 응용범위가 더욱 확대되어 가고 있다(Shin, 1999).

그러나 아직까지 펙틴의 항산화 효능에 대해서는 알려진 바 없다.

한편, 레티놀(retinol)은 비타민 A1의 화학명으로, 비타민 A라고도 한다. 동물의 장(陽) 점막세포에 존재하며, 녹황색 식물에 많이 들어 있다. 레티놀의 활성 형태인 레티노산(retinoic acid)으로 변형되기도 하며, 표피세포가 원래의 기능을 유지하는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 구체적으로 레티놀은 피부세포에 존재하는 염색체 DNA로 하여금 RNA를 발현시켜 세포분화를 촉진하고, 동물의 세포 사이에 섬유상 고체로 존재하는 경단백질인 콜라겐과 탄성섬유로 구성된 엘라스틴 등의 생합성을 촉진해 주름을 감소시키고 피부 탄력을 증대시키는 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 레티놀은 일찍부터 주름 제거나 피부 노화를 예방하는 화장품으로 개발되기 시작해 1990년대 말 이후에는 세계의 화장품 회사들이 잇따라 레티놀이 함유된 화장품을 출시하면서 업체들 간에 치열한 시장 선점 경쟁이 벌어지기도 하였다.

또한, 레티노산(retinoic acid)은 오래전부터 여드름 치료제로 이용되어 왔다. 레티노산이 진피에 흡수되면 섬유아세포를 자극하여 콜라겐과 엘라스틴의 생성을 촉진시켜 각질세포의 턴-오버를 촉진해 죽은 각질세포를 탈락시키고 피부에 탄력을 주어 주름을 억제해준다. 그러나 이 과정에서 피부가 건조해져 가렵거나 따끔거리게 되는 단점과, 모세혈관 확장으로 인해 피부가 붉어지고 각질 제거에 의해 피부가 태양광선에 민감해지는 문제 등 피부에 대한 자극이 많아 그 사용이 상당히 제한되는 단점이 있다.

레티놀의 경우, 레티노산의 전구물질로 피부에 침투된 후 서서히 레티노산으로 전환되어 작용하기 때문에 효과는 다소 떨어지지만 피부자극이 상대적으로 적은 장점을 가진다. 그러나 레티놀은 분자 내에 불포화결합이 있어 매우 불안정하여 열적 이성질체화되거나 탈수반응에 의해 빠르게 분해되는 단점이 있다. 이러한 분해는 공기 중의 산소, 빛, 열, 중금속 이온 등에 의해 촉진되며 그 결과 제품의 변질이 유발된다.

따라서, 레티노산과 유사한 효과를 나타내면서 피부 부작용을 줄일 수 있고, 레티놀보다 안정성이 우수한 다양한 유도체가 개발되어 이용되고 있다. 이들의 예로는 레티놀의 지방산 에스테르(ester)인 레티닐에스테르(retinyl esters)가 있으며 특히 레티닐팔미테이트(retinyl palmitate)나 레티닐아세테이트(retinyl acetate)가 많이 사용된다. 이들 레티닐에스테르는 피부의 각질층을 통과하여 피부조직에 흡수되면 피부조직에 존재하는 에스테라제 등과 같은 분해효소에 의해 분해되어 레티놀을 거쳐 레티노산으로 대사되어 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다.

그러나, 레티닐 팔미테이트는 레티놀에 비해서 안정함에도 불구하고 온도, pH, 산소, 자외선, 및 물에 의해 쉽게 불안정해지고, 산화되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 사이클로덱스트린이나 리포좀 등을 이용하는 물리화학적 방법들이 시도된 바 있으나 개선효과가 미미하여 안정성이 여전히 문제점으로 대두되고 있으며, 항산화 물질을 첨가하는 방법도 시도된 바 있으나 대부분 저분자 물질로서, 흡수되거나 쉽게 피부구성성분과 반응하는 단점이 있다.

이와 관련하여, 미국특허 제6,183,774호에서는 비타민A 유도체를 알킬암모늄 지방산 염으로 캡슐화하여 안정성을 향상시키는 방법이 개시되어 있다. 구체적으로는 트리알킬암모늄 지방산 염으로 리포좀을 형성하여 비타민A 유도체를 봉입하는 방법에 관한 것으로, 넓은 범위의 온도에서 비타민A 유도체의 안정성을 향상시킨 것이다. 그러나, 상기 리포좀은 대량생산의 경우 리포좀의 크기 조절에 어려움이 있으며, 소니케이션 단계를 거쳐야 하고, 공정상 불편한 점이 많다. 그리고 리포좀은 미셀에 비해 일반적으로 제형화하는 경우 계면활성제 등의 영향을 많이 받아 안정성이 저하되고, 미셀에 비해 상대적으로 크기가 커서 피부투과 효과가 낮은 문제가 있다. 또한, 대한민국특허 제0146221호에서는 액정겔을 만들어 비타민A 팔미테이트의 안정성을 향상시키는 방법이 개시되어 있다. 구체적으로는 세토스테아릴알코올-세라마이드-비이온계면활성제-콜레스테롤의 혼합계로 비수용매하에서 액정겔을 제조하여 비타민 A 팔미테이트를 상기 액정겔 내부에 존재하게 하는 것에 관한 것으로, 비타민A 팔미테이트의 온도 및 자외선에 대한 안정성을 향상시킨 것이다. 그러나, 비이온계면활성제로 인하여 피부자극이 증가해 화장료로 사용하기에 적합하지 못한 문제가 있다.

따라서, 비타민A 유도체인 레티닐 팔미테이트의 안정성을 향상시킬 수 있고 화장료로도 사용이 적합한 새로운 물질의 개발이 필요한 실정이다.

이에 본 발명자들은 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여 연구하던 중 기존에 겔화제 또는 점증제로 사용되던 펙틴의 항산화 효과를 발견하고, 산화가 잘되는 레티닐 팔미테이트을 안정화시키기 위한 물질로 항산화 효과가 있는 펙틴을 이용함으로써 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서 본 발명의 목적은 고분자 물질로서 겔 형성 능력 및 항산화 효과가 우수한 물질인 펙틴을 이용하여 레티닐 팔미테이트의 산화를 방지함으로써 안정성이 개선된 레티닐 팔미테이트를 제공하는 것이다.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 레티닐 팔미테이트(Retinyl Palmitate; RP)를 함유하는 조성물의 안정성을 증가시키는 방법으로, 상기 방법은 펙틴을 이용하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 펙틴은 조성물 총 중량대비 0.01 ~ 10.0 중량% 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이크림, 아이에센스, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 파우더, 바디로션, 바디크림, 바디오일, 바디에센스, 메이크업 베이스, 파운데이션, 염모제, 샴푸, 린스, 및 바디 세정제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제품일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 연고 겔, 크림, 패취, 및 분무제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제형을 가지는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 펙틴은 레티닐 팔미테이트의 안정성 개선을 위한 용도로 사용되므로, 펙틴과 레티닐 팔미테이트를 혼합하여 사용하면 겔 형성 및 항산화 작용이 우수한 펙틴의 작용으로 인해 레티닐 팔미테이트가 보다 효과적으로 주름개선 기능을 가지게 되어 의약품 또한 화장료 등에 유용하게 적용될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 DPPH assay를 수행하여 펙틴과 기타 탄수화물 중합체의 항산화 능력을 비교한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 펙틴(pectin)의 농도에 따른 레티닐 팔미테이트(RP)의 안정성 개선 효과를 실험한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 시간 경과에 따른 펙틴 농도별 레티닐 팔미테이트 안정성 개선 효과를 실험한 결과를 나타낸 것이다.

본 발명은 레티닐 팔미테이트의 안정성을 개선시키기 위한 용도로 펙틴을 사용함에 그 특징이 있다.

본 발명자들은 항산화 효과가 우수한 고분자를 찾기 위하여 연구에 몰두하던 중 종래 겔화제 또는 점증제로 사용되던 펙틴의 항산화 효과를 발견하였다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따르면 펙틴(pectin), 그리고 펙틴과 비슷한 용도로 사용되는 탄수화물 중합체들인 잔탄검(Xanthan gum), HPMC, 알긴산(Alginate), 키토산(chitosan)의 항산화 능력을 비교해 본 결과, 펙틴의 항산화 능력이 현저하게 뛰어난 것을 발견하였다(실시예 1 및 도 1 참조).

이에 따라, 본 발명자들은 항산화 효과를 가지는 펙틴이 쉽게 산화되는 레티닐 팔미테이트의 안정성을 증대할 수 있는지 알아보았는데, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 레티닐 팔미테이트 용액에 펙틴을 첨가하고 농도 또는 시간에 따른 손상(산화)되지 않은 레티닐 팔미테이트의 잔여량을 측정한 결과, 레티닐 팔미테이트 농도 및 시간에 상관없이 펙틴을 첨가한 경우가 그렇지 않은 경우보다 손상(산화)되지 않은 레티닐 팔미테이트의 양이 많은 것으로 나타났다.

따라서 본 발명은 레티닐 팔미테이트(Retinyl Palmitate; RP)를 함유하는 조성물의 안정성을 증가시키는 방법으로, 상기 방법은 항산화 효과를 가지는 펙틴(Pectin)을 이용하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공할 수 있다.

상기 방법에서 펙틴(분자량 20,000 - 200,000)은 조성물 총 중량대비 0.01 ~ 10.0 중량% 포함하는 것이 바람직하나, 이는 겔화제 또는 점증제로도 사용될 수 있는 펙틴의 바람직한 사용량일 뿐이므로, 이에 제한되지 않고 용도에 맞게 적절히 조절하여 사용할 수 있다.

이에 더하여, 펙틴을 이용하여 만든 겔제에 레티닐 팔미테이트를 탑재할 경우 펙틴의 항산화 작용으로 인하여 산화되는 레티닐 팔미테이트의 양이 감소함으로써 안정성이 증대되어 보다 효과적으로 레티닐 팔미테이트의 주름개선 효과를 기대할 수 있으므로, 본 발명의 레티닐 팔미테이트를 함유하는 조성물은 피부 외용제 조성물일 수 있다.

상기 피부 외용제 조성물은 화장료 조성물로 이용되어 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이크림, 아이에센스, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 파우더, 바디로션, 바디크림, 바디오일, 바디에센스, 메이크업 베이스, 파운데이션, 염모제, 샴푸, 린스, 또는 바디 세정제 등으로 제품화 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 피부 외용제 조성물은 의약용 조성물로 이용되어 연고 겔, 크림, 패취, 또는 분무제 등으로 제형화 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

펙틴의 항산화 능력 비교

펙틴의 항산화 능력을 알아보기 위하여, 펙틴과 비슷한 용도로 사용되는 다른 탄수화물 중합체들과 항산화 능력을 비교해 보았다. 항산화 능력은 DPPH assay를 이용하여 분석하였으며, 대조군으로는 잔탄검(Xanthan gum), HPMC, 알긴산(Alginate), 키토산(chitosan)을 사용하였다. 즉, 0.1, 0.5, 1, 및 5mg/ml 농도의 펙틴 또는 대조군 하이드로젤 0.03ml에 DPPH solution 0.1ml을 각각 떨어뜨리고 잘 섞어준 다음 실온에서 30분간 방치하였다. 이후 517nm에서 각각의 샘플에 대한 흡광도를 측정하였으며, DPPH 라디칼 소거능(DPPH radical scavenging effect)은 하기 공식을 이용하여 계산하였다.

항산화 능력 정도를 측정하는 DPPH assay 수행 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 펙틴은 비슷한 용도로 사용되는 다른 탄수화물 중합체에 비해 항산화 능력이 현저하게 뛰어난 것을 알 수 있다.

상기로부터, 펙틴을 이용하여 만든 겔제에 레티닐 팔미테이트를 탑재할 경우 펙틴의 항산화 작용으로 인하여 산화되는 레티닐 팔미테이트의 양이 감소함으로써 안정성이 증대될 것이고, 이에 따라 보다 효과적으로 레티닐 팔미테이트의 주름개선 효과를 기대할 수 있음을 알 수 있다.

펙틴의 레티닐 팔미테이트에 대한 안전성 증대 효과 분석

펙틴이 레티닐 팔미테이트의 안정성을 증대하는 효과가 있는지 알아보기 위해, 레티닐 팔미테이트 용액에 펙틴을 첨가하고 농도 또는 시간에 따른 레티닐 팔미테이트의 잔여량을 측정하였다. 즉, 0.1 v/v% 및/또는 0.01v/v% 농도의 레티닐 팔미테이트를 에탄올에 각각 녹이고 5ml를 취하여 0, 0.1, 0.3, 및 0.5mg/ml 농도의 펙틴 하이드로젤 5ml에 각각 넣은 다음 5분간 잘 섞어 40℃에 보관하였다. 보관 후 2, 4, 6, 및 8 시간이 경과 하였을 때 샘플에서 각각 200μl를 취하고 325nm에서 흡광도를 측정하여 남아있는 레티닐 팔미테이트의 양을 분석하였다.

그 결과, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 레티닐 팔미테이트 농도 및 시간에 상관없이 펙틴을 첨가한 경우(0.1, 0.3, 및 0.5mg/ml 농도), 펙틴을 첨가하지 않은 경우보다 많은 양의 레티닐 팔미테이트가 남아있는 것으로 나타났다. 상기 결과는 펙틴의 항산화작용으로 인해 불안정하게 산화되는 레티닐 팔미테이트의 양이 줄어들고, 이에 따라 레티닐 팔미테이트의 안정성이 증대된다는 것을 나타낸다.

상기로부터, 펙틴의 농도를 조절함으로써 적절한 점도와 항산화 능력을 동시에 가지는 새로운 겔제의 개발이 가능함을 알 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

Claims (4)

1. 레티닐 팔미테이트(Retinyl Palmitate)를 함유하는 조성물의 안정성을 증가시키는 방법으로, 상기 방법은 0.3 내지 0.5mg/ml 농도의 펙틴 하이드로젤과 0.01v/v% 내지 0.1v/v% 농도의 레티닐 팔미테이트를 1:1 비율로 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 조성물은 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이크림, 아이에센스, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 파우더, 바디로션, 바디크림, 바디오일, 바디에센스, 메이크업 베이스, 파운데이션, 염모제, 샴푸, 린스, 및 바디 세정제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 조성물인 것을 특징으로 하는, 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 조성물은 연고, 젤, 크림, 패취, 및 분무제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제형을 가지는 것을 특징으로 하는, 방법.

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