KR101653886B1 - 천연 방부 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천연추출물을 함유하는 방부 조성물로서, 기존 방부조성물 대비 방부효과가 대등하면서도 피부에 미치는 부작용을 최소화하여, 저자극성, 저독성이므로 천연 화장품, 유아용 화장품 내지는 민감성 피부용 화장품에 방부 조성물로써 사용할 수 있다.

Description

천연 방부 조성물{Natural Preservative Composition}
본 발명은 천연물 유래 추출물을 함유하는 천연 방부 조성물에 관한 것이다.
식품을 비롯한 화장품 분야에서는 제품의 장기간 보존을 위해 미생물 안정성이 중요하며, 특히 화장품의 경우 대부분의 제품이 상온에서 유통되며 개봉 후 지속적으로 미생물이 접종되기 때문에 미생물 생장 저해뿐만 아니라 살균효과를 요한다. 따라서, 화장품의 품질을 보존하기 위해 살균효과가 우수한 적합한 방부제의 사용이 중요시되고 있다.
방부제로서 합성방부제 또는 천연방부제가 사용되고 있다. 합성방부제의 경우 살균효과가 우수하지만, 피부 세포에 독성이 있는 경우도 확인되고 있다. 또한, 천연방부제는 미생물 살균효과가 미흡하여 화장품 업계에서 널리 활용되지 못하고 있고, 미생물 살균효과를 얻기 위하여 과량을 사용하면 화장품 제형 안정성을 해치고 합성방부제 대비 높은 독성을 보이는 경향이 있다. 따라서, 피부 세포에 독성이 낮으면서도 살균효과가 우수한 방부제에 대한 필요가 여전히 존재하고 있다.
합성방부제의 예로써, 한국등록특허 제10-439869호(특허문헌 1)에는 2-에틸-1,3-헥산디올을 유효성분으로 하는 외용제용 보존제 및 이를 이용한 외용제 조성물이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2005-41745호(특허문헌 2)에는 1,2-헥산디올로 이루어진 보존제 및 이를 함유하는 화장료가 개시되어 있으나, 충분한 효과를 나타내기 위해서는 고용량으로 사용되어야 한다. 이와 같은 고용량의 사용으로 인해 피부자극 등의 부작용이 발생하고, 또한 화장품 등 피부 외용제 제품의 제조에 관계되는 당업자들에게 있어서 품질의 결정적인 요소로 인식되는 사용감 등의 문제를 야기시키는 등의 이유로 사용이 극히 제한적이다.
한편, 천연물 유래 추출물의 경우 보존제로 사용하려는 시도는 있지만 천연물 유래 추출물을 보존제로 사용했을 때 제품의 보존 효과가 미약하여 충분한 방부력을 나타내지 못하고 고용량을 사용하였을 경우 유화 제형이 유지되지 않거나, 변색 및 변취로 인하여 제품의 품질을 떨어뜨려 사용이 극히 미미한 상황이다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명자들은 기존에 천연방부제로 사용되던 추출물을 혼합할 경우 시너지가 일어나, 제형이 유지되고 변색되지 않으며, 피부 세포에 대한 독성이 낮아 피부 안정성이 있으면서도, 기존 화장품업계에서 널리 사용하는 화학방부제와 동등한 방부효능을 보이는 방부조성물 조합을 찾음으로써 발명을 완성하였다.
한국등록특허 제10-439869호 한국공개특허 제2005-41745호
본 발명의 목적은 피부안정성이 높으면서도 방부 효능이 우수한 천연물 유래 추출물을 함유하는 방부 조성물을 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 상기 방부 조성물을 함유하는 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물, 어스니어 추출물, 자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물 및 대왕송잎 추출물을 유효성분으로 함유하는 천연 방부 조성물을 제공한다.
아울러, 본 발명은 상기 천연 방부 조성물을 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에서 일컫는 "추출물"은 원료로부터 임의의 방법으로 추출된 물질을 의미하며, 이렇게 추출된 추출액, 이로부터 얻을 수 있는 농축액, 상기 농축액의 건조물 및 분말을 제한없이 모두 포함하는 의미로 사용된다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물, 어스니어 추출물, 자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물 및 대왕송잎 추출물을 유효성분으로 함유하는 방부 조성물을 제공한다.
상기 추출물은 각 원료 또는 이의 건조물로부터 추출하여 얻을 수 있으며, 상기 추출물의 원료는 재배한 것 또는 시판되는 것 등 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 추출물을 원료로부터 추출하여 수득할 때, 추출 방법으로는 용매 추출법, 초음파 추출법, 여과법 및 환류 추출법 등 종래 알려진 통상적인 추출 방법을 모두 사용할 수 있으며, 바람직하게는 용매 추출법이나 환류 추출법을 이용함으로써 제조할 수 있다. 상기 추출 과정은 수회 반복할 수 있으며, 이후에 농축 또는 동결건조 등의 단계를 추가적으로 거칠 수 있다. 구체적으로, 수득한 추출물을 감압 농축하여 농축액을 얻고, 상기 농축액을 동결건조시킨 후 분쇄기를 이용하여 고농도의 추출 분말을 제조할 수 있다.
상기 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 추출용매로 하여 추출될 수 있다. 상기 유기용매는 알코올, 바람직하게는 C1-C4의 알코올, 헥산(n-헥산), 에테르, 글리세롤, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸아세테이트, 벤젠 및 이들의 혼합용매일 수 있고, 상기 유기용매는 에탄올 또는 부틸렌글리콜인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 아니한다.
상기 천연 방부 조성물은 각 추출물을 개별로 제조한 후 혼합한 것일 수 있고, 또는 모든 생약 원료를 혼합한 후에 상기 원료 혼합물을 한번에 추출한 것일 수 있다.
상기 천연 방부 조성물은 초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물, 어스니어 추출물, 자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물 및 대왕송잎 추출물을 포함하는 것일 수 있고, 또는 (A) 혼합 추출물(초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물 및 어스니어 추출물로 이루어진 혼합 추출물)과, (B) 혼합 추출물(자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물 및 대왕송잎 추출물로 이루어진 혼합 추출물)의 혼합물을 함유하는 것일 수 있다.
화장료 조성물의 경우 유통 과정상 온도 변화가 심하고, 장기간 보관되는 경우가 많으므로 온도 변화에 안정한 특성, 즉 제형 안정성이 중요하다. 상기 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 각각 단독으로, 또는 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물에 포함되는 개별 추출물을 각각 화장료 조성물에 포함시키는 경우, 고온에서 장기간 보관하면, 예를 들면 50℃에서 1개월 이상 보관하였을 때, 유화입자가 깨지면서 오일층이 분리되는 문제점이 있다. 이와 같이 오일층이 분리되면 유통과정 중에 화장품이 변질될 수 있어 사용이 불가능하다. 따라서, (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물 단독 또는 이들 혼합 추출물에 포함되는 개별 추출물을 방부 조성물로 이용하는 경우에는 이들을 단독으로 사용하는 것보다는 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 혼합하여 사용하는 것이 화장품 제형의 안정성 유지에 바람직하다.
본 발명의 한 구현예에 있어서, (A) 혼합 추출물 및 (B) 혼합 추출물을 중량 기준으로 1:1 내지 2:1로 혼합하고, 혼합물을 화장료 조성물에 1.5중량%로 포함시키는 경우 50℃에서 1개월 이상 보관하여도 오일층이 분리되지 않고 제형이 유지된다.
또한, 상기 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 각각 단독으로, 또는 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물에 포함되는 개별 추출물을 각각 화장료 조성물에 포함시키는 경우, 광에 장기간 노출시에 짙은 갈색으로 변색이 되는 문제점이 있다. 특히, 홍삼 추출물을 포함시켜 화장료 조성물을 제조하는 경우 방부 조성물, 즉 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물에 포함되는 개별 추출물을 사용함에 따라 변색 정도가 심해지는 경우가 있다. 개별 추출물 사용시 나타나는 변색 정도는 광 차단 용기로 차단할 수 없는 정도이며, 제품의 변질이 발생할 수 있다. 따라서, (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물 단독 또는 이들 혼합 추출물에 포함되는 개별 추출물을 방부 조성물로 이용하는 경우에는 이들을 단독으로 사용하는 것보다는 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 혼합하여 사용하는 것이 화장품의 변색을 방지하는 측면에서 바람직하다.
본 발명의 한 구현예에 있어서, 홍삼 추출물을 함유하는 화장료 조성물에 (A) 혼합 추출물 및 (B) 혼합 추출물을 중량 기준으로 1:1 내지 2:1로 혼합하여 사용하고, 상기 홍삼 함유 화장료 조성물에 1.5중량%로 포함시키는 경우 광에 노출시켜도 변색이 되지 않거나 변색 정도가 감소한다.
본 발명의 한 구현예에 있어서, 상기 천연 방부 조성물 100중량부에 대하여, 상기 초피나무열매 추출물 3.3 내지 5중량부, 상기 할미꽃 추출물 3.3 내지 5중량부, 상기 어스니어 추출물 3.3 내지 5중량부, 상기 자몽종자 추출물 5 내지 16.6중량부, 상기 위버대나무줄기 추출물 0.5 내지 3.3중량부, 및 상기 대왕송잎 추출물 0.5 내지 3.3중량부로 포함될 수 있고, 또한 글리세린 또는 정제수가 첨가될 수 있다.
상기 방부 조성물 100중량부에 대하여, (A) 혼합 추출물(초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물 및 어스니어 추출물과 적량의 물로 이루어진 혼합 추출물)과, (B) 혼합 추출물(자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물 및 대왕송잎 추출물과 적량의 물로 이루어진 혼합 추출물)의 혼합 비율은 중량 기준으로 0.1:10 내지 10:0.1일 수 있고, 바람직하게는 0.5:7 내지 7:0.5일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1:5 내지 5:1일 수 있다. (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물의 혼합 비율이 0.1:10 내지 10:0.1 범위에 해당하지 않을 경우에 미생물 저해 효과 및 살균효과를 얻을 수 없는 문제점이 있고, 세균 또는 진균 모두에 대해서 방부 효과를 얻을 수 없는 단점이 있다.
상기 (A) 혼합 추출물 100중량%에 있어서, 상기 초피나무열매 추출물은 1 내지 40중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 30중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 내지 20중량% 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 상기 초피나무열매 추출물이 하한값 미만 또는 상한값을 초과하여 포함될 경우에는 세균 또는 진균에 대한 방부 효과를 얻기 어려운 문제점이 있다.
상기 (A) 혼합 추출물 100중량%에 있어서, 상기 할미꽃 추출물은 1 내지 40중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 30중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 내지 20중량% 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 상기 할미꽃 추출물이 하한값 미만 또는 상한값을 초과하여 포함될 경우에는 세균 또는 진균에 대한 방부 효과를 얻기 어려운 문제점이 있다.
상기 (A) 혼합 추출물 100중량%에 있어서, 상기 어스니어 추출물은 1 내지 40중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 30중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 내지 20중량% 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 상기 어스니어 추출물이 하한값 미만 또는 상한값을 초과하여 포함될 경우에는 세균 또는 진균에 대한 방부 효과를 얻기 어려운 문제점이 있다.
상기 (B) 혼합 추출물 100중량%에 있어서, 상기 자몽종자 추출물은 1 내지 55중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 40중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 내지 30중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 상기 자몽종자 추출물이 하한값 미만 또는 상한값을 초과하여 포함될 경우에는 세균 또는 진균에 대한 방부 효과를 얻기 어려운 문제점이 있다.
상기 (B) 혼합 추출물 100중량%에 있어서, 상기 위버대나무줄기 추출물은 0.1 내지 35중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 20중량%로 포함될 수 있고, 더욱 바람직하게는 5 내지 10중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 상기 위버대나무줄기 추출물이 하한값 미만 또는 상한값을 초과하여 포함될 경우에는 세균 또는 진균에 대한 방부 효과를 얻기 어려운 문제점이 있다.
상기 (B) 혼합 추출물 100중량%에 있어서, 상기 대왕송잎 추출물은 0.1 내지 35중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 20중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 5 내지 10중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 상기 대왕송잎 추출물이 하한값 미만 또는 상한값을 초과하여 포함될 경우에는 세균 또는 진균에 대한 방부 효과를 얻기 어려운 문제점이 있다.
아울러, 본 발명은 상기 천연 방부 조성물을 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
상기 화장료 조성물 100중량부에 대해서, 상기 천연 방부 조성물은 0.05중량부 내지 3중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.05중량부 내지 2중량부로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.05중량부 내지 1.5중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 상기 방부 조성물이 하한값 미만으로 포함될 경우에는 미생물 저해 효과 또는 살균효과, 특히 진균에 대한 방부 효과를 얻기 어렵다. 상기 방부 조성물이 상한값을 초과하여 포함되었을 경우에는 필요로 하는 방부 효과이외에 피부에 자극을 주어 가려움증, 홍반과 같은 부작용이 발생할 수 있고, 고용량의 사용으로 인하여 화장료 조성물의 변색 및 변취가 발생해 제품의 품질을 떨어뜨릴 수 있다.
본 발명의 한 구현예에서는 "초피나무열매, 할미꽃, 어스니어 혼합 추출물"과 "자몽 종자, 위버대나무줄기, 대왕송잎 혼합 추출물"을 2:1 비율로 혼합하여 혼합물을 제조하고, 최소생장억제농도(minimal inhibitory concentration, MIC), 최소살균농도(minimal bactericidal concentration, MBC) 및 피부 세포에 대한 독성을 확인하였다. 그 결과, 기존에 방부제로 사용되고 있는 헥산디올에 대하여 동등하거나, 우수한 효과를 가지면서도 피부 안전성이 우수하였다.
본 발명에 따른 천연 방부 조성물은 천연물 유래 개별 추출물의 단독 이용시 발생하였던 화장품 제형 불안정성 및 변색 등의 상용화시의 문제점을 해결하였고, 또한 피부 안전성과 방부 효과가 우수하므로 천연 방부 조성물을 필요로 하는 화장료 제조 분야에 유용하게 쓰일 수 있다.
본 발명에 따른 방부 조성물은 기존 방부조성물 대비 방부효과가 대등하면서도 피부에 미치는 부작용을 최소화하여, 저자극성, 저독성이므로 천연 화장품, 유아용 화장품 내지는 민감성 피부용 화장품에 방부 조성물로써 사용할 수 있다.
도 1은 천연방부제인 "초피나무열매, 할미꽃 및 어스니어 추출물로 이루어진 혼합 추출물", 및 "자몽종자, 위버대나무줄기 및 대왕송잎 추출물로 이루어진 혼합 추출물"의 방부 효과(최소생장억제농도 또는 최소살균농도)를 나타낸 그래프이다:
MIC: 최소생장억제농도(minimal inhibitory concentration); 및
MBC: 최소살균농도(minimal bactericidal concentration).
도 2는 천연방부제 혼합물("초피나무열매, 할미꽃 및 어스니어 추출물로 이루어진 혼합 추출물", 및 "자몽종자, 위버대나무줄기 및 대왕송잎 추출물로 이루어진 혼합 추출물")의 살균 효능을 나타낸 그래프이다.
도 3은 합성방부제와 천연방부제 혼합물("초피나무열매, 할미꽃 및 어스니어 추출물로 이루어진 혼합 추출물", 및 "자몽종자, 위버대나무줄기 및 대왕송잎 추출물로 이루어진 혼합 추출물")의 살균 효능을 비교 평가한 그래프이다.
도 4는 천연 방부제의 조성비율에 따른 살균효과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 방부 조성물이 포함된 화장료 조성물의 제형 안정성을 확인한 도면이다:
Ⅰ: (B) 혼합 추출물("자몽종자, 위버대나무줄기 및 대왕송잎 추출물로 이루어진 혼합 추출물")을 2중량% 함유한 로션; 및
Ⅱ: (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물을 1.5중량% 함유한 로션.
도 6은 본 발명의 방부 조성물이 포함된 화장료 조성물의 제형 안정성을 확인한 도면이다:
Ⅰ: (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 2:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물을 1.5중량% 함유한 로션; 및
Ⅱ: (A) 혼합추출물 ("초피나무열매, 할미꽃 및 어스니어 추출물로 이루어진 혼합 추출물")을 2중량% 함유한 로션.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 비교예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> 천연물 유래 추출물의 제조
<1-1> 초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물, 어스니어 추출물, 위버대나무줄기 추출물 및 대왕송잎 추출물의 제조
초피나무열매 100g을 분쇄한 후 정제수 1ℓ를 넣고 50℃에서 72시간 동안 초음파 처리를 병행하여 추출하였다. 초음파 처리는 2시간 마다 10분 동안 행하였다. 원료를 다르게 한 것 이외에는 상기 초피나무열매 추출물 제조 방법과 동일한 방법으로 할미꽃 추출물, 어스니어 추출물, 위버대나무줄기 추출물 및 대왕송잎 추출물을 제조하였다. 상기 과정에서 원료로서 할미꽃 100g, 어스니어 100g, 위버대나무줄기 100g 또는 대왕송잎 100g이 사용되었다. 추출 결과, 초피나무열매 추출물 935㎖, 할미꽃 추출물 935㎖, 어스니어 추출물 935㎖, 위버대나무줄기 추출물 935㎖ 또는 대왕송잎 추출물 935㎖을 얻었다.
<1-2> 혼합 추출물의 제조
실시예 1에서 제조된 각 추출물 및 자몽종자 추출물(Chemi Research & Manufacturing, 미국, 플로리다주)을 두 개의 혼합물, 즉 (A) "초피나무열매, 할미꽃, 어스니어 혼합 추출물" 및 (B) "자몽종자, 위버대나무줄기, 대왕송잎 혼합 추출물"로 제조하였다. 각 혼합 추출물의 혼합 비율을 하기 표에 나타낸다.
(A) 혼합 추출물
성분명 함량(중량%)
초피나무열매 추출물 10
할미꽃 추출물 10
어스니어 추출물 10
정제수 적량
(B) 혼합 추출물
성분명 함량(중량%)
자몽종자 추출물 20
위버대나무줄기 추출물 2.5
대왕송잎 추출물 2.5
글리세린 7
정제수 적량
< 실험예 1> 개별 방부제의 방부 효능 평가
제품이 상온에서 유통되며 개봉 후 지속적으로 미생물이 접종되는 화장품 분야의 특징상 화장품의 품질을 보존하기 위해 적합한 방부제의 사용이 중요시되고 있으며, 방부 효과 중에서도 미생물의 살균효과가 중요하다. 식물 유래 추출물에서 미생물 살균효과를 확인하기 위해서 하기와 같이 실험을 실시하였다.
실시예 1-2의 (A) 초피나무열매, 할미꽃, 어스니어 혼합 추출물 및 (B) 자몽종자, 위버대나무줄기, 대왕송잎 혼합 추출물의 방부 효과를 확인하기 위해, 화장료 조성물 100중량%에 대하여, 각각의 혼합물을 0.125 내지 2중량%의 농도로 포함시킨 후, 상기 화장료 조성물의 대장균(ATCC 8739)과 곰팡이균(ATCC 16404)에서 최소생장억제농도(MIC, minimal inhibitory concentration)와 99.9% 균을 사멸시키는 최소농도인 최소살균농도(MBC, minimal bactericidal concentration)를 측정하였다. 측정 결과를 도 1에 나타낸다.
실험결과 대장균에서는 초피나무열매, 할미꽃, 어스니어 혼합 추출물은 0.25%에서 자몽종자, 위버대나무줄기, 대왕송잎 혼합 추출물은 0.125%에서 미생물의 생장을 저해하고 99.9%의 살균효과를 보이는 것으로 나타났다. 반면 곰팡이균에서는 초피나무열매, 할미꽃, 어스니어 혼합 추출물은 0.25%에서 생장을 저해했지만 99.9%의 살균효과는 2%에서 나타나 생장저해효과에 비해서 살균효과가 현저하게 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 곰팡이균에 대해서는 자몽종자, 위버대나무줄기, 대왕송잎 혼합 추출물은 생장저해 및 살균효과가 모두 1%에서 나타났다.
상기 결과에서 알 수 있듯이, 각 혼합물은 진균에 대해 1~2% 수준의 고농도에서 방부효과(생장저해효과 및 살균효과를 포함)를 보인다. 일반적으로 화장품 분야에서는 미국화장품/향료협회의 가이드라인에 맞춰 방부력 평가를 실시하는데 이를 충족시키기 위해서 일반적으로 최소살균농도(MBC)값의 2~4배 수준의 방부제를 사용하고 있다. 이를 근거로 볼 때 초피나무열매, 할미꽃, 어스니어 혼합 추출물은 4~8% 자몽종자, 위버대나무줄기, 대왕송잎 혼합 추출물은 2~4% 수준의 고농도를 사용하지 않으면 원하는 방부효과를 얻을 수 없음을 알 수 있다.
< 실험예 2> 방부제 혼합시 미생물의 살균효과 평가
앞서 언급한 대로 화장품 분야에서 적용할 만큼 충분한 살균효과를 얻기 위해서 "초피나무열매, 할미꽃, 어스니어 혼합 추출물"과 "자몽 종자, 위버대나무줄기, 대왕송잎 혼합 추출물"을 2:1의 중량 비율로 혼합하여 혼합물을 제조한 후(이하, "실험예 2의 혼합물"로 기재함), 실험예 1과 동일한 방법으로 대장균, 곰팡이균에 대한 최소살균농도(MBC) 값을 측정하였다.
그 결과 도 2에 나타낸 바와 같이, 대장균에서는 크게 차이가 없었지만 곰팡이균은 본 실험예 2의 혼합물 0.25%("초피나무열매, 할미꽃, 어스니어 혼합 추출물"의 함량: 0.167%, "자몽종자, 위버대나무줄기, 대왕송잎 혼합 추출물"의 함량: 0.083%)의 농도에서 99.9% 이상 사멸되었다. 상기 결과로부터 기존 천연방부제가 살균 효과를 얻기 위해 1~2% 농도를 사용하여야 하는 것과 비교하면 "초피나무열매, 할미꽃, 어스니어 혼합 추출물"과 "자몽 종자, 위버대나무줄기, 대왕송잎 혼합 추출물"을 2:1의 중량 비율로 혼합할 경우, 기존 천연방부제의 1/4~1/8에 해당하는 농도로 동일한 살균효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.
< 실험예 3> 합성방부제와 실험예 2의 혼합물의 살균효능 비교 평가
살균 효능에 대해서 실험예 2의 혼합물과 화장품 보존을 위해 사용되고 있는 합성 방부제인 헥산디올의 효과를 비교하였다. 방부제의 종류를 다르게 한 것을 제외하고, 실험예 1의 확인 방법과 동일하게 하여 최소살균농도를 확인하였다.
확인 결과, 도 3에서 알 수 있듯이 합성 방부제의 대안으로 최근 업계에서 널리 사용되고 있는 방부효과가 있는 보습제인 헥산디올에 비하면 월등하게 우수한 방부 효과를 보이고 있다.
< 실험예 4> 피부세포 독성치와 방부력을 고려한 효능 비교 평가
피부에 독성이 적으면서 높은 방부효과를 보이는 방부제를 찾기 위해서 피부세포에 대한 독성 수치(IC50)를 미생물 최소 살균농도(MBC)로 나눈 값을 비교하였다. 평가 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.

대장균
헥산디올 천연
방부제
(1:3) 		천연방
부제
(1:2) 		천연
방부제
(1:1) 		천연
방부제
(2:1) 		천연
방부제
(3:1)
IC50 0.345 0.037 0.048 0.058 0.059 0.059
MBC 2 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125
IC50/MBC 0.1725 0.296 0.384 0.464 0.472 0.472
곰팡이균
헥산디올 천연
방부제
(1:3) 		천연
방부제
(1:2) 		천연
방부제
(1:1) 		천연
방부제
(2:1) 		천연
방부제
(3:1)
IC50 0.345 0.037 0.048 0.058 0.059 0.059
MBC 4 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5
IC50/MBC 0.086 0.148 0.192 0.232 0.236 0.118
실험결과, 합성방부제들의 대안으로 사용되고 있는 헥산디올은 피부에 독성이 가장 낮았지만, 살균 효과를 얻기 위해 과량으로 사용되어야 하는 문제점이 있었고 그로 인해 IC50/MBC값이 대장균, 곰팡이균에서 모두 낮게 나타났다. 반면 실험예 2의 혼합물은 헥산디올 대비해서 4.45배 이상 우수한 결과를 보였다(도 4 참조).
특히 화장품 분야에서는 미국화장품/향료협회의 가이드라인에 따라 과량의 105 ~ 106 수준의 진균 또는 세균을 접종한 후 4주 이내에 10마리 이하로 사멸시킬 수 있도록 최소살균농도(MBC)값 보다 과량의 농도로 방부제를 사용해야 한다. 때문에 살균효과가 떨어지는 천연방부제는 업계에서 요구하는 수준의 방부력을 갖추지 못하거나, 과량의 농도로 사용함으로써 피부안전성이나 제형 안정성에 문제를 야기하는 경우가 많다. 본 천연방부제 조성물의 경우 세균뿐 아니라 곰팡이균과 같은 진균류에서 우수한 효과를 보이므로 피부에 더 안전하고 제형 안정성이 확보된 화장료를 만들 수 있을 것으로 예상된다.
< 실험예 5> 천연방부제의 적정 조성비율에 대한 실험
본 발명의 천연방부제 조성물은 (A) 혼합 추출물(초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물 및 어스니어 추출물로 이루어진 혼합 추출물)과, (B) 혼합 추출물(자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물 및 대왕송잎 추출물로 이루어진 혼합 추출물)을 혼합하여 만들었다. 두 혼합 추출물의 최적 혼합비를 확인하기 위해 서로 다르게 혼합한 두 조성물의 피부 독성 및 방부력을 비교하였다. (A), (B) 혼합 추출물이 1:1의 중량 비율로 혼합될 때의 개별 추출물의 성분비는 하기 표와 같다.
성분 함량(중량%)
초피나무열매 추출물 5
할미꽃 추출물 5
어스니어 추출물 5
자몽종자 추출물 15
위버대나무줄기 추출물 1
대왕송잎 추출물 1
글리세린 5
정제수 적량
그 결과 대장균에서는 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1~3:1의 중량 비율로 혼합한 것이 효과가 우수하였다. 반면 곰팡이균에서는 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:1~2:1의 중량 비율로 혼합한 것이 피부 독성이 낮으면서 가장 우수한 살균효과를 보이는 것으로 나타났다(도 4 참조). 따라서, 본 천연 방부제 조성물은 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:1~2:1의 중량 비율로 혼합하여 사용하고, 혼합된 조성물을 화장료 조성물에 이용할 경우 적용 농도는 0.1~1.5중량% 이하로 사용할 경우 피부 안정성이 높으면서도 기존 방부제와 동등하거나 우수한 방부 효과를 얻을 수 있다.
< 실험예 6> (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 2:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물의 임상 실험
최적 조건으로 확인된 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 2:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물을 화장품 제형에 1.5중량%로 첨가하였다. 화장품 제형으로는 예를 들면 로션, 세정제, 크림을 사용하였고, 피부에 첩포했을 때 피부에 독성이 있는지 확인하였다.
피험자 여성 30명(평균 연령 40.5세)을 대상으로 IQ chamber(chemotechnique Diagnostics, Sweden)을 이용하여 등에 척추를 중심으로 어깨뼈와 허리선 사이에 시료를 적용하도록 하였다. 시험 부위를 증류수로 닦아내고 건조시킨 다음, 다양한 제형의 화장료 조성물을 25㎕씩 IQ chamber에 적하시킨 후, 시험 부위에 얹어 고정시켰다. 24시간 동안 피부에 첩포하였으며, 첩포를 제거한 후에는 marking pen으로 시험 부위를 표시하여 각각 30분 경과 후, 24시간 경과 후, 48시간 경과 후에 시험 부위를 관찰하였다.
피부 반응은 국제 접촉피부염연구회(ICDRG: International Contact Dermatitis Research Group)의 평가 기준에 따라 자극 정도를 분류하였다(표 6 참조). 평균 피부 반응도 계산 공식에 따라 평균 점수를 산정한 후 피부 첩포 시험 결과 판정표에 따라 자극 유무를 판정하였다(표 7 참조).
기호 점수
(score)		 피부 반응 평가 기준
- 0 Negative reaction 무자극
± 0.5 Doubtful or slight reaction 미자극 희미한 또는 가까스로 감지할 수 있는 가벼운 홍반
+ 1 Weak(non-vesicular) positive reaction
경자극		 경계가 뚜렷하나 약한 홍반, 부종 및 구진
++ 2 Strong(vesicular) positive reaction
중자극		 뚜렷한 홍반, 구진 및 소수포
+++ 3 Extreme positive reaction 강자극 심한 홍반 및 대수포, 가피 형성
판정(grade) 평균 점수
무자극(1) 0.00~0.75
미자극(2) 0.76~1.50
경자극(3) 1.51~2.50
중자극(4) 2.51~4.00
강자극(5) 4.01~
* 평균 피부 반응도 계산공식
Figure 112014125183335-pat00001
i = 첩포 제거 후 30분 경과 후 피험자 수
j = 첩포 제거 후 24시간 경과 후 피험자 수
k = 첩포 제거 후 48시간 경과 후 피험자 수
score i , j, k = 첩포 제거 후 30분 경과 후, 24시간 경과 후, 48시간 경과 후 각각의 평가 결과를 ICDRG 평가 기준에 따라 score로 표기한 점수. 홍반과 부종, 두 가지 반응에 대하여 모두 적용.
조사 결과, 본 발명의 방부 조성물을 포함한 화장료 조성물(천연 세정제#1, 천연유아로션 #62~64, 천연유아크림 #13)의 경우, 첩포 제거 후 30분 경과 후, 24시간 경과 후 및 48시간 경과 후에서 모두 반응을 관찰할 수 없었다(표 8 내지 표 13 참조).
번호
 시료명
 반응자 수
 반응도 평균 피부 반응도
30min 24hr 48hr
#5 천연 세정제 #1 0 0.0 0.0 0.0 0.0
#6 천연유아로션 #64 0 0.0 0.0 0.0 0.0
#8 천연유아로션 #62 0 0.0 0.0 0.0 0.0
#9 천연유아로션 #63 0 0.0 0.0 0.0 0.0
#10 천연유아크림 #13 0 0.0 0.0 0.0 0.0
Figure 112014125183335-pat00002
Figure 112014125183335-pat00003
Figure 112014125183335-pat00004
Figure 112014125183335-pat00005
Figure 112014125183335-pat00006
< 실험예 7> (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물의 제형 안정성 실험
최적 조건으로 확인된 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물을 로션에 1.5중량%로 첨가하였고, 50℃에서 2주일 보관 후에 제형이 유지되는지 확인하였다. 비교군으로 (B) 혼합 추출물을 단독으로 2% 함유하는 로션을 사용하였다.
그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이 (B) 혼합 추출물 단독일 경우에는 유화입자가 깨지면서 오일층이 분리되어 유화 상태가 불안정한 것을 확인하였고(도 5의 Ⅰ 참조), 최적 조건으로 확인된 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물의 경우 유화 상태가 안정한 것을 확인할 수 있었다(도 5의 Ⅱ 참조). (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 혼합한 경우 1개월 이상 화장품 제형이 안정된 것을 확인하였다.
< 실험예 8> (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 2:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물의 변색 정도 평가
최적 조건으로 확인된 (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 2:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물을 홍삼 추출물(한국인삼공사) 2중량%를 함유하는 로션에 1.5중량%로 첨가하였다. 비교군으로는 초피나무열매 추출물, 어스니어 추출물 및 할미꽃 추출물을 각각 0.67중량%씩 함유하는 조성물((A) 혼합 추출물 단독)을 함유하고, 홍삼 추출물(한국인삼공사)을 2중량% 함유하는 로션을 사용하였다. 제조된 화장료 조성물의 변색 여부를 평가하기 위해 제조된 시료를 바이알에 로딩한 후, Xenon lamp(Suntest CPS, Heraeus, Germany)를 이용하여 250W/m2의 에너지가 방출되도록 4시간 동안 조사하였으며, 또는 자연광이 잘 들어오는 창가에서 일광에 4주간 방치하였다.
그 결과, 도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이 (A) 혼합 추출물만을 단독으로 사용했을 경우 짙은 갈색으로 변색되었다(도 6의 Ⅱ 참조). 반면에, (A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 2:1의 중량비로 혼합한 방부 조성물을 포함하는 화장료 조성물의 경우 변색이 감소된 것을 알 수 있었다(도 6의 Ⅰ 참조).
< 제조예 1> 화장료 조성물의 제조
<1-1> 에센스의 제조
실험예 5의 방부 조성물((A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:1의 중량비율로 혼합)을 이용하여 하기 표 14에 기재된 함량(중량부)에 따라 에센스를 각각 제조하였다.
조성 함량(중량부)
트리에탄올아민 0.25
카르복시비닐폴리머 0.22
글리세린 4
부틸렌글리콜 2
실험예 5의 방부 조성물 1.5
밀납 0.5
세토스테아릴알코올 1
글리세릴모노스테아레이트 1
스쿠알렌 4
정제수 적량
<1-2> 유연화장수의 제조
실험예 5의 방부 조성물((A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:2의 중량비율로 혼합)을 유효성분으로 함유하는 유연화장수는 하기 표 15와 같이 제조하였다.
원료 함량(중량부)
1,3-부틸렌글리콜 1.00
디소듐이디티에이 0.05
알란토인 0.10
디포타슘글리시리제이트 0.05
시트릭애씨드 0.01
소듐시트레이트 0.02
글리세레스-26 1.00
알부틴 2.00
PEG-40
수소화 캐스터오일		 1.00
에탄올 30.00
실험예 5의 방부 조성물 0.5
착색제 미량
착향제 미량
정제수 잔량
<1-3> 영양 크림의 제조
실험예 5의 방부 조성물((A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:1.5의 중량비율로 혼합)을 유효성분으로 함유하는 영양크림은 하기 표 16의 조성과 같이 제조하였다.
원료 함량(중량부)
1,3-부틸렌글리콜 7.0
글리세린 1.0
D-판테놀 0.1
마그네슘알루미늄실리케이트 0.3
PEG-40 스테아레이트 1.2
스테아릭애씨드 2.0
폴리소르베이트 60 1.5
친유형글리세릴스테아레이트 2.0
소르비탄세스퀴올리에이트 1.5
세테아릴알코올 3.0
미네랄오일 4.0
스쿠알렌 3.8
실험예 5의 방부 조성물 1.5
식물성 오일 1.8
디메치콘 0.4
디포타슘글리시리제이트 미량
알란토인 미량
소듐히아루로네이트 미량
토코페릴아세테이트 적량
트리에탄올아민 적량
착향제 적량
정제수 잔량
<1-4> 로션의 제조
실험예 5의 방부 조성물((A) 혼합 추출물과 (B) 혼합 추출물을 1:1의 중량비율로 혼합)을 유효성분으로 함유한 로션을 하기 표 17의 조성과 같이 제조하였다.
원료 함량( 중량부 )
세토스테아릴알코올 1.6
스테아린산 1.4
친유형모노스테아린산글리세린 1.8
PEG-100 스테아레이트 2.6
세스퀴올레인산소르비탈 0.6
스쿠알렌 4.8
마카다이아오일 2
호호바오일 2
초산토코페롤 0.4
메틸폴리실록산 0.2
초산토코페롤 0.4
1,3-부틸렌글리콜 4
산탄검 0.1
글리세린 4
d-판데놀 0.15
실험예 5의 방부 조성물 1.0
알란토인 0.1
카르보머(2% aq. Sol) 4
트리에탄올아민 0.15
에탄올 3
정제수 적량

Claims (10)

  1. 초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물, 어스니어 추출물, 자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물 및 대왕송잎 추출물을 유효성분으로 함유하는 방부 조성물로서,
    상기 방부 조성물 100중량부에 대하여, (A) 초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물, 어스니어 추출물 및 물로 이루어진 혼합 추출물과, (B) 자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물, 대왕송잎 추출물 및 물로 이루어진 혼합 추출물의 혼합 비율이 중량 기준으로 0.1:10 내지 10:0.1이고,
    상기 (A) 혼합 추출물 100중량%에 있어서, 상기 초피나무열매 추출물은 1 내지 40중량%, 상기 할미꽃 추출물은 1 내지 40중량%, 상기 어스니어 추출물은 1 내지 40중량%로 포함되고,
    상기 (B) 혼합 추출물 100중량%에 있어서, 상기 자몽종자 추출물은 1 내지 55중량%, 상기 위버대나무줄기 추출물은 0.1 내지 35중량%, 상기 대왕송잎 추출물은 0.1 내지 35중량%로 포함되는 방부 조성물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 방부 조성물 100중량부에 대하여, (A) 초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물, 어스니어 추출물 및 물로 이루어진 혼합 추출물과, (B) 자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물, 대왕송잎 추출물 및 물로 이루어진 혼합 추출물의 혼합 비율이 중량 기준으로 0.5:7 내지 7:0.5인 방부 조성물.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 방부 조성물 100중량부에 대하여, (A) 초피나무열매 추출물, 할미꽃 추출물, 어스니어 추출물 및 물로 이루어진 혼합 추출물과, (B) 자몽종자 추출물, 위버대나무줄기 추출물, 대왕송잎 추출물 및 물로 이루어진 혼합 추출물의 혼합 비율이 중량 기준으로 1:5 내지 5:1인 방부 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 방부 조성물을 함유하는 화장료 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 화장료 조성물 100중량부에 대해서, 상기 방부 조성물을 0.05중량부 내지 3중량부로 포함하는 화장료 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 화장료 조성물 100중량부에 대해서, 상기 방부 조성물을 0.05중량부 내지 2중량부로 포함하는 화장료 조성물.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 화장료 조성물 100중량부에 대해서, 상기 방부 조성물을 0.05중량부 내지 1중량부로 포함하는 화장료 조성물.
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