KR101675062B1

KR101675062B1 - 멜라토닌을 이용한 이중 코팅된 순수 비타민 c 및 이를 함유하는 화장료 조성물

Info

Publication number: KR101675062B1
Application number: KR1020160035381A
Authority: KR
Inventors: 김삼
Original assignee: 김삼
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2016-11-11

Abstract

본 발명은 멜라토닌을 이용한 이중 코팅된 순수 비타민 C, 상기 이중 코팅된 순수 비타민 C의 제조방법 및 이를 함유하는 화장료 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순수 비타민 C가 천연물 유래물질인 시어버터(shea butter), 데실글루코사이드, 망고버터 및 식물성라놀린 버터로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질 또는 BW(Bees Wax), SA(stearic acid) 및 CA(cetyl alcohol)로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질 또는 멜라토닌으로 1차 코팅되고, 윗점오일, 달맞이 오일, 실리콘 오일 또는 멜라토닌으로 2차 코팅하여 안정화되며, 상기 1차 코팅과 2차 코팅중 적어도 하나에는 반드시 멜라토닌이 함유되는 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C, 상기 이중 코팅된 순수 비타민 C의 제조방법 및 상기 이중 코팅된 순수 비타민 C를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 의해 제조된 멜라토닌을 적용한 비타민 C의 코팅은 높은 역가를 유지하였으며, 이를 이용한 피부전달체를 통해 주름개선과 피부 미백효과 및 항산화 효과가 뛰어난 다양한 종류의 화장품에 활용될 수 있다.

Description

멜라토닌을 이용한 이중 코팅된 순수 비타민 C 및 이를 함유하는 화장료 조성물 {Double coated Vitamin C using melatonin and cosmetic composition containing the same}

본 발명은 멜라토닌을 이용한 이중 코팅된 순수 비타민 C 및 이를 함유하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

피부는 25세를 전후로 노화가 진행되는데 피부노화가 촉진하는 요인으로는 신체 내부기관의 기능저하 및 잘못된 생활습관, 정신적인 스트레스, 음주, 흡연, 그리고 자외선 등을 들 수 있다. 피부 노화를 가속화시키는 여러 외부 유해 요인들 중에서 자외선은 가장 심각하게 피부의 노화에 관여하는 것으로 알려져 있다. 건강한 삶의 대한 욕구의 증가로, 생활습관과 운동 등으로 노화를 방지하고자 노력을 한다고 해도, 산업사회의 부산물인 환경오염에 의한 오존층의 파괴로 인간의 삶은 더욱 극심해진 자외선에 그대로 노출이 되고 있어 자외선에 의한 광노화는 고령화시대에 가장 큰 노화의 원인으로 부상하고 있다. 광노화를 억제하기 위해 항산화제를 이용하여 활성산소를 억제하는 것은 피부노화를 막는 대표적인 방법 중에 하나이다.

최근의 항산화제 연구는 식품공업, 발효공업 및 의약산업 분야, 농업 분야 등 다방면의 분야에서 이용될 수 있기 때문에 국가 경제 산업적 측면에서 매우 큰 파급효과를 기대할 수 있다. 지금까지 알려진 항산화제는 약한 활성, 독성 및 사용상의 한계로 인하여 의약활성 물질로 사용하는 데에 있어서 많은 문제점을 내포하고 있으므로, 향후 천연으로부터 보다 안전하고 강한 활성을 지닌 신규 천연항산화제의 개발이 요구되고 있다. 국내에서의 항산화제 연구개발은 대부분 식품소재를 중심으로 항산화 활성의 유무 및 활성의 강도를 측정하고 식품의 보호제로서의 항산화제의 이용에 국한되어 왔으며, 천연으로부터 항산화제를 탐색 개발하는 연구도 꾸준히 진행됨에도 불구하고, 화장품으로 사용 가능한 천연항산화제들은 대부분이 혼합물형태이거나 수용액이나, 폴리올(Polyol)류에 용해되어 있는 형태가 대부분이다. 이에 단일 물질로 추출된 천연 항노화 기능을 가지는 원료의 개발이 절실하다.

대표적인 항산화 비타민의 하나인 비타민 C는 강력한 항산화 효과로 활성산소 억제시킬뿐 아니라 콜라겐 합성을 촉진하는 작용을 한다. 콜라겐을 합성하는 효소는 2가 상태의 철분과 결합하고 있어야 활성형 효소로 작용하며, 철분이 산화되어 3가 상태로 변하면 활성이 없어진다. 비타민 C는 3가 상태의 철분을 2가로 환원시켜 효소의 성분이 SH기를 환원상태로 유지시켜주는 기능이 있기 때문에 콜라겐 합성을 도와주는 조효소 구실을 한다. 또한 멜라닌 침착을 억제하는 작용을 한다. 즉, 비타민C는 강력한 항산화제로서 생화학적으로 피부에 영향을 주는 다음과 같은 3가지 효능 갖고 있다.

① 피부 표면에서의 항산화 효과

② 진피 내에서 콜라겐 합성을 촉진하여 피부에 탄력을 부여하는 효과

③ 상피와 진피 사이에서 멜라민 색소의 억제를 통한 미백 효과

이와 같은 특이적인 효과에도 불구하고, 비타민 C는 빛, 온도 및 수분 등에 취약하여 화장품 용도로의 활용이 제한되어 왔다. 따라서, 비타민 C를 오일 베이스로 제형화(formulation)하거나, 복합체 형태로 사용하여 단점을 부분적으로 보완한 연구들은 많이 있다. 그러나 오일 베이스의 경우에는 사용감이 열악하고, 유도체 또는 복합체의 경우에는 비타민 C의 역가가 현저하게 저하되거나 발색 등의 피부 부작용이 일어나는 경우가 있다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명자는 천연계에 존재하는 식물성 왁스를 이용하여 피부 자극을 최소화 할 수 있는 약산성 pH 조건에서 "비타민C"를 안정화시킬 수 있는 기술을 개발하여 특허(특허제 10-1055229호)를 취득하였으며, 이와 같은 독창적인 기술을 바탕으로 "Vitatera pure C serum" 개발하여 국내외에서 판매하고 있다. 본 발명자의 상기 비타민 C 안정화 기술을 기반으로 하여 항노화에 시너지 효과를 낼 수 있는 새로운 소재와의 접목이 필요하다.

한편, 멜라토닌은 동물, 식물, 미생물에서 발견되는 항산화물질로 특히, 식물 중에는 토마토, 포토 껍질, 타트 체리, 호두 등의 일반적인 야채에 많이 분포되어 있다. 신체에서는 뇌간에 있는 송과선에서 분비되며, 낮에 햇빛에 노출되어야 생성되고, 밤에 분비가 가능하다. 이 멜라토닌에는 크게 3가지의 기능을 갖는다.

① 비타민 E의 2배의 활성을 갖는 항산화 효과

② 노화신경 퇴행과정 지연을 통한 노화방지

③ 생체시계 조절을 통한 신체리듬 조절

멜라토닌은 강력한 항산화제로 노화방지 효과가 뛰어나고 항염효과가 있는 활성성분임에도 화장품용 원료로서 연구가 미미한 수준이며, 수용성 화장품 활성약물 및 제1, 제2 유용성(oil-soluble) 화장품용 활성약물, 피부 침투 증강제를 포함하는 피부 국소 화장품용 조성물에 제2 유용성 활성약물로 사용되는 특허(국소 화장품용 조성물, 출원번호:10-2004-7021353, 출원인: 코즈메스틱 솔루션즈 프로퍼티 리미티드)가 있으나, 이 경우에는 국소 화장품용으로 한정되어지며, 멜라토닌은 사용 가능한 많은 활성성분 중 항산화제 및 자유라디칼 소거제 중 한가지로서 첨가 가능한 경우이고 피부침투 증강제를 통한 활성성분이 각질층으로 전달하는 결과를 가져오는 것을 주요 기술로 하고 있다.

본 발명은 혼합물이나 수용액상 폴리올에 용해되어 있는 원료가 아닌 단일물질로 이루어진 천연성분 중 항노화 기능을 갖고 있는 멜라토닌을 강력한 항산화제인 비타민 C와 조합을 통해 사용함으로서 항산화, 항노화 시너지효과를 극대화 할 수 있으며, 본 발명자가 개발한 특허인 "비타민 C 이중 코팅기술"을 활용 및 획기적인 개선이 가능하다. 멜라토닌을 코팅제제로 사용하는 기술을 개발하여 비타민 C가 산화되는 것을 방지시키고 안정적인 역가를 유지시켜 피부에 항산화, 콜라겐 합성, 미백효과를 극대화 시키는 고기능성 바르는 비타민 C를 개발하여 상용화 하는 것이다.

향후 본 발명을 통해 개발될 기술은 천연물 특히 식물성 물질에서 추출된 단일물질을 바탕으로 하며, 원재료의 이중코팅 조합에 따른 시너지 효과와 부작용 및 안정성 문제를 해결하는 연구를 포함하므로, 펩티드(단백질) 타입의 화합물 연구와는 전혀 다른 방향에서 항노화 효과를 갖는 원료의 탐색의 지표가 될 수 있으며, 또한 항산화제인 비타민 C와의 멜라토닌 조합을 통한 시너지 효과는 향후 탐색 및 연구될 수 많은 단일 천연 항노화 물질에 적용할 때 조성물 조합 및 상승효과 연구에 큰 반향을 일으킬 것으로 기대된다.

이에, 본 발명자들은 멜라토닌을 이용한 비타민 C의 이중 코팅 기술을 개발하고, 이를 다양한 종류의 화장품 소재에 활용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 생체친화적 멜라토닌과 비타민 C를 포함하는 항산화능이 뛰어난 다기능성 화장품 소재를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 세부 기술로 멜라토닌으로 코팅된 비타민 C의 안정화기술, 멜라토닌/비타민 C 복합체의 피부세포 보호 효능 입증, 상기 두 성분의 복합화/안정화 기술, 상기 두 성분의 다양한 제형 적용을 통한 화장품 개발, 다기능성 화장품소재의 평가 기술 등을 위해, 2중 코팅 복합체에 멜라토닌과 비타민 C를 적용한 최적의 구성비 선정을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 순수 비타민 C가 천연물 유래물질인 시어버터(shea butter), 데실글루코사이드, 망고버터 및 식물성라놀린 버터로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질 또는 BW(Bees Wax), SA(stearic acid) 및 CA(cetyl alcohol)로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질 또는 멜라토닌으로 1차 코팅되고, 윗점오일, 달맞이 오일, 실리콘 오일 또는 멜라토닌으로 2차 코팅하여 안정화되며, 상기 1차 코팅과 2차 코팅중 적어도 하나에는 반드시 멜라토닌이 함유되는 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C를 제공한다.

본 발명은 1) 순수 비타민 C가 천연물 유래물질인 시어버터(shea butter), 데실글루코사이드, 망고버터 및 식물성라놀린 버터로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질 또는 BW(Bees Wax), SA(stearic acid) 및 CA(cetyl alcohol)로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질 또는 멜라토닌을 에탄올에 용해시켜 비타민 C를 1차 코팅시키는 단계; 2) 상기 1차 코팅된 비타민 C에 윗점오일, 달맞이 오일, 실리콘 오일 또는 멜라토닌으로 2차 코팅하는 단계; 및 3) 2차 코팅된 비타민 C를 열처리를 통하여 휘발성분을 제거하고 코팅의 균일화 및 경화 단계;를 포함하고, 이때 상기 1) 단계 및 2) 단계의 코팅중 적어도 하나에는 반드시 멜라토닌이 함유되는 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 이중 코팅된 순수 비타민 C를 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 순수 비타민 C가 천연물 유래물질인 시어버터(shea butter), 데실글루코사이드, 망고버터 및 식물성라놀린 버터로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질 또는 BW(Bees Wax), SA(stearic acid) 및 CA(cetyl alcohol)로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질 또는 멜라토닌으로 1차 코팅되고, 윗점오일, 달맞이 오일, 실리콘 오일 또는 멜라토닌으로 2차 코팅하여 안정화되며, 상기 1차 코팅과 2차 코팅중 적어도 하나에는 반드시 멜라토닌이 함유되는 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C를 제공한다.

본 발명의 이중 코팅된 순수 비타민 C에 있어서, 상기 1차 코팅은 시어버터(shea butter), 데실글루코사이드, 망고버터 및 식물성라놀린 버터로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질과 멜라토닌 또는 BW(Bees Wax), SA(stearic acid) 및 CA(cetyl alcohol)로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질과 멜라토닌으로 이루어지는 것이 바람직하고, 이때, 상기 1차 코팅은 시어버터(shea butter), 데실글루코사이드, 망고버터 및 멜라토닌으로 이루어지거나 BW(Bees Wax), SA(stearic acid), CA(cetyl alcohol)와 멜라토닌으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 이중 코팅된 순수 비타민 C에 있어서, 상기 2차 코팅은 윗점오일, 달맞이 오일 및 멜라토닌으로 이루어지거나 실리콘 오일 및 멜라토닌으로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 실리콘 오일은 페닐트리메티콘(Phenyl Trimethicone)(KF56), 메틸하이드로겐 폴리실록산(Methyl hydrogen polysiloxane)(KF96) 및 사이클로메티콘(Cyclomethicone)과 디메티코놀(Dimethiconol)의 혼합물(DC1401)로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질인 것이 바람직하며, 이때 상기 2차 코팅은 KF56, KF96, DC1401 및 멜라토닌으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

본 발명은 상기 이중 코팅된 순수 비타민 C를 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 조성물은 에센스, 크림, 썬크림(suncream), 비비크림(BB cream), 토너(Toner), 에멀젼(Emulsion), 씨씨 쿠션(C.C Cushion), 페이스 파우더(Face Powder), 컴 펙트 파우더, 립 컨디션너, 바디크림, 샤워젤 및 아이크림으로 이루어진 군중에서 선택된 제품에 이용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 코팅제(coating agents)로 사용한 물질의 약칭 및 그 특성은 하기와 같다. 하기에 기재된 내용은 최소한의 실시를 위한 설명으로서 본 발명은 여기에 한정되지 아니함을 밝혀둔다.

먼저, 1차, 2차 코팅제로 사용하는 물질 중 하기와 같은 약어가 사용되며, 이는 다음과 같다.

BW : Bees Wax (밀랍)이고, 주로 천연유화제로 사용된다.

SA : 스테아린산(Stearic acid)이다.

CA : 세틸알콜(cetyl alcohol)이고, 분자식은 CH3(CH2)14CH2OH이다. 녹는점은 49.5℃, 비중은 50℃에서 0.815이다.

KF56 : 페닐트리메티콘(Phenyl Trimethicone)이다.

KF96 : 메틸하이드로겐 폴리실록산(Methyl hydrogen polysiloxane)이다.

DC1401 : 사이클로메티콘(Cyclomethicone)과 디메티코놀(Dimethiconol)의 혼합물이다.

본 발명자는 멜라토닌을 적용한 코팅 안정화 연구를 위해서, 멜라토닌을 함유하는 비타민 C 이중 코팅화의 최적화를 수행하였다. 이를 위하여, 첫째 코팅 실험, 둘째 HPLC를 이용한 역가 측정을 통하여, 1차 코팅제의 최적화와 2차 코팅제의 최적화 실험을 수행하였다.

또한, 본 발명자는 비타민 C와 멜라토닌 복합화를 위한 예비 연구로서, 최적의 멜라토닌 함유량을 선정하기 위하여, 코팅 실험과 HPLC를 이용한 역가 측정를 하였다. 또한, 코팅 분석 및 평가를 위하여, 첫째 광학현미경을 이용한 표면상태 측정, 둘째 자외선분광광도계를 이용한 항산화력 측정 및 셋째 HPLC를 이용한 역가 측정을 수행하였다.

또한, 본 발명자는 화장품 개발 및 안전성을 위한, 피부전달체를 개발하기 위하여, 첫째 멜라토닌의 피부 전달체 나노 에멀젼 개발, 둘째 레시틴 및 오일 별 입자분포 실험, 셋째 안정성 및 입도분석 결과를 수행하였다.

마지막으로, 본 발명자는 상기 코팅된 비타민 C의 화장품 제형 적용을 위해 에센스 및 크림을 제조하였고, 일차자극 시험과 중금속 잔류 시험을 통해 상기 제품의 안전성을 평가하였다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의해 제조된 멜라토닌을 적용한 비타민 C의 코팅은 높은 역가를 유지하였으며, 이를 이용한 피부전달체를 통해 주름개선과 피부 미백효과 및 항산화 효과가 뛰어난 다양한 종류의 화장품에 활용될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 MC01 series 3% 수용액의 5주간 역가 변화를 나타낸 그래프로, (A) MC0101~MC0103, 40℃ 측정, (B) MC0104~MC0105, 50℃ 측정이고,
도 2는 MC11 series 3% 수용액의 5주간 역가 변화를 나타낸 그래프이고,
도 3은 MC21 series 3% 수용액의 5주간 역가 변화를 나타낸 그래프이고,
도 4는 MC31 series 3% 수용액의 4주간 역가 변화를 나타낸 그래프이고,
도 5는 MC41 series 3% 수용액의 4주간 역가 변화를 나타낸 그래프이고,
도 6은 MC51 series 3% 수용액의 4주간 역가 변화를 나타낸 그래프이고,
도 7은 멜라토닌을 함유한 코팅 비타민 C의 광학현미경 사진으로, (A) 순수한 비타민 C, (B) MC0104, (C) MC3103이고,
도 8은 NC0105C의 함량에 따른 저해율을 나타낸 그래프이고,
도 9는 멜라토닌과 비타민 C를 함유한 에센스(Essence)의 역가 변화를 나타낸 그래프이고,
도 10은 인체 패치 테스를 위한 시각 측정의 임상 표준 사진이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 제시하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 상기와 같은 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 멜라토닌을 함유하는 비타민 C의 이중 코팅의 최적화

본 발명자는 멜라토닌을 적용한 비타민 C의 코팅 안정화 연구를 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.

<1-1> 코팅 실험

비타민 C 100 g 및 1차 코팅제(coating agents)인 밀랍(Bees Wax) 0.8 g, 스테아르산(stearic acid) 0.1 g, 세틸알콜(cetyl alcohol) 0.1 g과 멜라토닌(Melatonin) 0.1(또는 0.2, 0.4) g을 EtOH 2 g에 용해시킨 용액을 함께 믹서기에 넣고 2분간 혼합하여 1차 코팅을 실시하였다. 1차 코팅된 비타민 C 100 g에 2차 코팅제인 KF56 1.0 g, KF9901 1.0 g, DC1401 3.0 g에 멜라토닌 0.1 (또는 0.5, 1.0) g을 혼합한 후, 믹서기에 넣고 2분간 혼합하였다. 이와 같이 2차 코팅된 비타민 C를 105℃로 설정된 오븐에 넣고, 3시간 동안 건조하여 1차 코팅시 잔류하는 EtOH을 제거하였다. HPLC로 코팅된 비타민 C의 역가를 측정하였으며, 1차 코팅제와 2차 코팅제의 양과 종류를 변화시키면서 실험을 진행하였다.

실험 종류에 따라 MC01 series는 2차 코팅제를 실리콘 오일로 고정하였고, MC11 series는 1차 코팅제를 고정하였다. 이를 토대로 MC03 series는 1, 2차 코팅제의 멜라토닌 양의 최적화 실험을 진행하였다. 실험시 사용된 코팅제의 조성은 표 1, 표 2 및 표 3에 나타내었다.

MC01 series의 코팅제의 종류와 사용량 (단위: g)

실험코드	비타민 C	1차 코팅제				2차 코팅제
실험코드	비타민 C	BW	SA	CA	멜라토닌	KF56	KF9901	DC1401
MC0101	100	0.8	0.1	0.1	0.1	1.0	1.0	3.0
MC0102	100	0.8	0.1	0.1	0.2	1.0	1.0	3.0
MC0103	100	0.8	0.1	0.1	0.4	1.0	1.0	3.0
MC0104	100	0.8	0.1	0.1	0.2	1.0	1.0	3.0
MC0105	100	0.8	0.1	0.1	0.3	1.0	1.0	3.0

MC11 series의 코팅제의 종류와 사용량 (단위: g)

실험코드	비타민 C	1차 코팅제			2차 코팅제
실험코드	비타민 C	BW	SA	CA	KF56	KF9901	DC1401	멜라토닌
MC1101	100	0.8	0.1	0.1	1.0	1.0	3.0	0.1
MC1102	100	0.8	0.1	0.1	1.0	1.0	3.0	0.5
MC1103	100	0.8	0.1	0.1	1.0	1.0	3.0	1.0

MC21 series의 코팅제의 종류와 사용량 (단위: g)

실험코드	비타민 C	1차 코팅제				2차 코팅제
실험코드	비타민 C	BW	SA	CA	멜라토닌	KF56	KF9901	DC1401	멜라토닌
MC2101	100	0.8	0.1	0.1	0.1	1.0	1.0	3.0	0.1
MC2102	100	0.8	0.1	0.1	0.1	1.0	1.0	3.0	0.5
MC2103	100	0.8	0.1	0.1	0.1	1.0	1.0	3.0	1.0
MC2104	100	0.8	0.1	0.1	0.2	1.0	1.0	3.0	0.1
MC2105	100	0.8	0.1	0.1	0.2	1.0	1.0	3.0	0.5
MC2106	100	0.8	0.1	0.1	0.2	1.0	1.0	3.0	1.0
MC2107	100	0.8	0.1	0.1	0.4	1.0	1.0	3.0	0.1
MC2108	100	0.8	0.1	0.1	0.4	1.0	1.0	3.0	0.5
MC2109	100	0.8	0.1	0.1	0.4	1.0	1.0	3.0	1.0

<1-2> HPLC를 이용한 역가 측정

<1-2-1> 1차 코팅제의 최적화

MC01 series는 2차 코팅제로 실리콘 오일(KF56, KF96, DC140)을 사용하고 1차 코팅제를 BW, SA, CA를 사용하는 시스템에 멜라토닌을 추가하여 사용하였다. 기존과 동일한 방법으로 측정하였으며, 40℃와 50℃에서 각각 진행하였고, 측정된 역가는 도 1에 나타내었다. 실험 결과 MC01 series는 40℃와 50℃ 모두 5주 후 기존 코팅된 비타민 C 보다 높은 역가를 나타내었다. 멜라토닌을 0.1 g 사용한 MC0101에 비해 0.2 g과 0.4 g을 사용한 MC0102, 03의 경우 40℃ 5주 경과시 0.10% 이상 높은 역가를 유지하였으며, 순수한 비타민 C 보다는 0.30% 이상, 코팅된 비타민 C에 비해서도 0.15% 이상 높게 유지되었다. 이를 바탕으로 멜라토닌을 0.2 g 사용한 MC0104와 0.3 g 사용한 MC0105를 50℃에서 비교하였는데 5주 후 각각 1.07%, 1.06%의 역가를 유지하여 둘 간의 차이가 거의 없는 것으로 나타났으며, 순수한 비타민 C와 코팅된 비타민 C가 각각 0.79%, 0.88%의 역가를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이 결과를 토대로 최적화된 1차 코팅제로서 멜라토닌의 양은 비타민 C 100 g 당 0.2 g으로 확인되었다.

<1-2-2> 2차 코팅제의 최적화

MC11 series는 1차 코팅제를 밀랍 0.8 g, 스테아르산 0.1 g, 세틸알콜 0.1 g로 고정하고 2차 코팅제를 실리콘 오일을 사용하였다. 이때 멜라토닌은 2차 코팅제에 첨가하였고 40℃에서 5주간 역가 실험을 실시한 결과를 도 2에 나타내었다. 멜라토닌을 0.5 g 사용하였을 때(MC1102) 5주 후 가장 높은 1.86%의 역가를 나타내었는데 이는 생산용 코팅된 비타민 C 보다 0.05% 높은 결과였다. 그 외에 멜라토닌을 0.1 g 사용한 MC1101이나 1.0 g을 사용한 MC1103의 경우는 코팅된 비타민 C 보다 낮은 역가를 보였다.

MC21 series는 1차와 2차에 동시에 멜라토닌을 사용하였고, 그 총량은 0.2~1.4 g까지 다양하게 실험하였으며 그 결과를 도 3에 나타내었다. 가장 높은 역가를 보인 것은 멜라토닌을 1차에 0.1 g, 2차에 0.5 g 사용한 MC2102로 5주 후 1.85%의 역가를 나타내었다. 이는 생산용 코팅된 비타민 C 보다 0.04% 많은 수치였으며, 순수한 비타민 C 보다는 0.18% 높은 수치였다. MC01 series의 결과에 따르면 1차에만 멜라토닌 사용시 0.2~0.4 g 일 때 모두 높은 역가를 유지하였으나, 2차에 멜라토닌을 혼용한 경우 높은 역가를 보이지 않았다. MC11 series에서 2차에만 멜라토닌 사용시 0.5 g이 가장 높은 역가를 보였는데 MC2108의 경우 1차에 0.4 g, 2차에 0.5 g으로 높은 역가를 보일 것으로 예상했으나 오히려 5주 후 가장 낮은 1.73%로 나타났다. 평균적으로는 생산용 코팅된 비타민 C와 거의 같은 역가를 유지하였다. 멜라토닌을 1차에만 사용한 경우에 월등히 높은 역가를 나타냈던 것(MC01 series)과는 다르게 1, 2차 동시 사용이 보다 효과적이지 않은 결과를 나타내었고, 멜라토닌의 양 변화에 따른 일관된 성향이 나타나지 않았다. 1차만 사용했을 경우가 가장 좋았고 2차만 사용했을 경우와 1, 2차 동시 사용했을 경우는 거의 비슷한 수준의 역가를 유지하는 것으로 나타났다. 다만, 동시 사용시 단독 사용에 나타났던 경향의 예 중 1차에 0.1 g에서 0.2 g으로 증가하면 역가가 높아지나 0.2 g에서 0.3 g 혹은 0.4 g으로 증가하더라도 역가가 거의 일정한 수준으로 나타나는 것과 같은 경향이 없는 대신 역가가 낮을 것으로 예상했던 MC2101(1차에 0.1 g, 2차에 0.1 g)의 경우에도 생산용 코팅된 비타민 C와 같은 수준의 역가를 나타내는 것은 매우 고무적이었다. 결과적으로 멜라토닌 1, 2차 동시 사용은 발전의 여지는 있는 것으로 보이고 다만 일관적인 현상이 보이지 않으므로 변수를 다양하게 적용하여 최적화된 멜라토닌 양을 찾는 것은 많은 실험을 필요로 한다.

<실시예 2> 비타민 C와 멜라토닌 복합화를 위한 최적의 멜라토닌 함유량 선정

<2-1> 코팅 실험

비타민 C 100 g 및 1차 코팅제인 시어버터(shea butter) 1.0 g(또는 2.0 g), 데실글루코사이드(또는 망고버터나 식물성 라놀린버터) 0.1 g에 멜라토닌 0.1(또는 0.2, 0.4) g을 EtOH 2 g에 용해시킨 용액을 함께 믹서기에 넣고 2분간 혼합하여 1차 코팅을 실시하였다. 1차 코팅된 비타민 C 100 g에 2차 코팅제인 윗점오일 4.0 g, 달맞이 오일 1.0 g에 멜라토닌 0.5 (또는 1.0) g을 혼합한 후, 믹서기에 넣고 2분간 혼합한다. 이와 같이 2차 코팅된 비타민 C를 105℃로 설정된 오븐에 넣고, 3시간 동안 건조하여 1차 코팅시 잔류하는 EtOH을 제거하였다. HPLC로 코팅된 비타민 C의 역가를 측정하였으며, 1차 코팅제와 2차 코팅제에 사용된 멜라토닌 양을 변화시키면서 실험을 진행하였다.

실험 종류에 따라 MC31 series는 1차 코팅제에만 멜라토닌을 사용하였고, MC41 series는 2차 코팅제에만 멜라토닌을 사용하였다. 이를 토대로 MC51 series는 1, 2차 코팅제의 멜라토닌 최적화 실험을 진행하였다. 실험시 사용된 코팅제의 조성은 표 4, 표 5와 표 6에 나타내었다.

MC31 series의 코팅제의 종류와 사용량 (단위: g)

실험코드	비타민 C	1차 코팅제					2차 코팅제
실험코드	비타민 C	시어버터	데실 글루코사이드	망고버터	식물성 라놀린버터	멜라토닌	윗점오일	달맞이 오일
MC3101	100	1.0	0.1			0.2	4.0	1.0
MC3102	100	1.0	0.1			0.3	4.0	1.0
MC3103	100	1.0		0.1		0.2	4.0	1.0
MC3104	100	1.0		0.1		0.3	4.0	1.0
MC3105	100	1.0			0.1	0.2	4.0	1.0
MC3106	100	1.0			0.1	0.3	4.0	1.0
MC3107	100	2.0	0.1			0.2	4.0	1.0
MC3108	100	2.0	0.1			0.3	4.0	1.0
MC3109	100	2.0		0.1		0.2	4.0	1.0
MC3110	100	2.0		0.1		0.3	4.0	1.0
MC3111	100	2.0			0.1	0.2	4.0	1.0
MC3112	100	2.0			0.1	0.3	4.0	1.0

MC41 series의 코팅제의 종류와 사용량 (단위: g)

실험코드	비타민 C	1차 코팅제				2차 코팅제
실험코드	비타민 C	시어버터	데실 글루코사이드	망고버터	식물성 라놀린버터	윗점오일	달맞이 오일	멜라토닌
MC4101	100	1.0	0.1			4.0	1.0	0.2
MC4102	100	1.0	0.1			4.0	1.0	0.3
MC4103	100	1.0		0.1		4.0	1.0	0.2
MC4104	100	1.0		0.1		4.0	1.0	0.3
MC4105	100	1.0			0.1	4.0	1.0	0.2
MC4106	100	1.0			0.1	4.0	1.0	0.3
MC4107	100	2.0	0.1			4.0	1.0	0.2
MC4108	100	2.0	0.1			4.0	1.0	0.3
MC4109	100	2.0		0.1		4.0	1.0	0.2
MC4110	100	2.0		0.1		4.0	1.0	0.3
MC4111	100	2.0			0.1	4.0	1.0	0.2
MC4112	100	2.0			0.1	4.0	1.0	0.3

MC51 series의 코팅제의 종류와 사용량 (단위: g)

실험코드	비타민 C	1차 코팅제					2차 코팅제
실험코드	비타민 C	시어버터	데실 글루코사이드	망고버터	식물성 라놀린버터	멜라토닌	윗점오일	달맞이 오일	멜라토닌
MC5101	100	1.0	0.1			0.2	4.0	1.0	0.2
MC5102	100	1.0	0.1			0.3	4.0	1.0	0.3
MC5103	100	1.0		0.1		0.2	4.0	1.0	0.2
MC5104	100	1.0		0.1		0.3	4.0	1.0	0.3
MC5105	100	1.0			0.1	0.2	4.0	1.0	0.2
MC5106	100	1.0			0.1	0.3	4.0	1.0	0.3
MC5107	100	2.0	0.1			0.2	4.0	1.0	0.2
MC5108	100	2.0	0.1			0.3	4.0	1.0	0.3
MC5109	100	2.0		0.1		0.2	4.0	1.0	0.2
MC5110	100	2.0		0.1		0.3	4.0	1.0	0.3
MC5111	100	2.0			0.1	0.2	4.0	1.0	0.2
MC5112	100	2.0			0.1	0.3	4.0	1.0	0.3

<2-2> HPLC를 이용한 역가 측정

MC31 series는 1차 코팅제에 멜라토닌을 적용한 실험으로 결과는 도 4에 나타내었다. 데실글루코사이드와 멜라토닌 0.2 g을 사용한 MC3107의 경우 50℃에서 4주 후 1.44%로 가장 높은 역가를 나타내었으며, 멜라토닌 0.2 g과 망고버터를 사용한 MC3103의 경우 50℃에서 4주 후 1.43%로 MC3107과 근소한 차이로 두 번째로 높은 역가를 보였다. 전체적으로는 멜라토닌을 0.2 g 사용한 경우가 0.3 g 사용한 경우보다 높은 역가를 나타내었다. 1차 코팅제인 시어버터(shea butter)는 1.0 g 사용한 경우가 2.0 g 사용한 경우보다 높은 역가를 나타내었고, 데실글루코사이드를 사용한 경우가 망고버터나 식물성 라놀린버터를 사용한 경우보다 높은 역가를 나타내었다.

MC41 series는 2차 코팅제에 멜라토닌을 적용한 실험으로 결과는 도 5에 나타내었다. 윗점오일과 달맞이 오일을 각각 5.0 g, 1.0 g 사용하였다. 가장 높은 역가를 나타낸 것은 MC4101로 4주 후 1.25%의 역가를 나타내었으며, 이때 멜라토닌은 0.5 g을 사용하였고 1차 코팅제로 시어버터와 데실글루코사이드를 사용하였다. 전체적으로는 낮은 역가를 나타내었는데 2차 코팅제로 멜라토닌을 사용하는 것이 큰 효과를 보지 못하였고, 오히려 생산용 코팅된 비타민 C나 순수한 비타민 C 보다 낮은 역가를 나타내는 시료가 많이 나타났다. 1차 코팅제에서 시어버터는 1.0 g이 2.0 g 보다 높게 나타났고, 데실글루코사이드 > 식물성 라놀린버터 > 망고버터 순으로 역가가 높았으며, 2차 코팅제에서 멜라토닌 양은 0.5 g이나 1.0 g이 거의 차이가 없었다. 다만, 이러한 경향성은 조합에 따라 일정치 않아 산술적인 의미가 있는 정도이지 절대적인 변수로서의 영향은 매우 낮았다. 멜라토닌이 천연오일과 함께 사용되는 경우 비타민 C 산화시 안정도가 떨어지고 산화를 가속화하는 경우가 나타나는 것으로 보아 일정한 법칙이나 변수에 영향 보다 조합에 따라 다양한 결과를 나타내어 예측이 쉽지 않아 보인다.

MC51 series는 1, 2차 코팅제에 멜라토닌을 동시에 사용한 것으로 MC31, MC41 series를 바탕으로 실험을 진행하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다. 가장 높은 역가를 나타낸 것은 MC5103으로 4주 후 1.32%로 측정되었으며, 1차 코팅제로 망고버터 0.1 g을 사용하였다. 멜라토닌은 1차에 0.2 g, 2차에 0.5 g을 사용하였다. 가장 낮은 역가를 나타낸 것은 MC5110으로 4주 후 0.99%로 측정되었는데 이 때, 1차 코팅제로 망고버터 0.2 g을 사용하고 멜라토닌은 1차에 0.3 g 2차에 1.0 g 사용하였다. 가장 낮은 값과 높은 값을 나타낸 조건이 코팅제의 종류는 같고 사용 양만 다른 것으로 볼 때 조합에 따른 미세한 차이가 큰 영향을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 전체적으로는 MC41 series 보다 높고 MC31 series 보다 낮은 역가를 나타내었다. 이 결과로 미루어 천연 유래 물질로 코팅제를 대체하고 멜라토닌을 사용한 경우 1차 코팅제로 사용한 경우가 가장 우수한 것을 알 수 있었다. 또한 실리콘계 오일로 코팅하고 멜라토닌을 적용했던 MC01, MC11, MC31 series에서 나타났던 경향이 그대로 나타나는 것으로 보인다. 다만 실리콘 오일 대신 천연 오일을 사용한 경우 전체적으로 역가가 떨어지는 것은 보완해야할 부분이다.

<실시예 3> 코팅 분석 및 평가

<3-1> 광학현미경을 이용한 표면상태 측정

멜라토닌을 사용해 코팅된 비타민 C는 광학현미경을 이용하여 표면 상태를 확인하였는데 순수한 비타민 C는 도 7의 (A)와 같이 표면이 각이 많고 투명에 가까운 상태이나 코팅된 비타민 C는 도 7의 (B), (C)와 같이 상대적으로 표면이 굴곡이 많고 불투명하게 나타났다. (A)와 (B), (C)를 비교했을 경우에는 확연한 차이를 보였으나 (B)와 (C)의 차이는 크게 느껴지지 않았다. (B)의 경우 1차에 밀랍, 스테아르산, 세틸알콜, 멜라토닌을 사용하였고, 2차는 실리콘 오일을 사용하였다. (C)는 1차에 시어버터, 망고버터, 멜라토닌을 사용하였고, 2차는 천연 오일을 사용하였다. 이와 같이 (B)와 (C) 간에 코팅제 차이가 분명함에도 단순 비교는 어려워 보인다. 그러나 보다 많은 데이터를 축적할 경우 미세한 차이나 경향을 확인할 가능성을 배제할 수 없으므로 지속적인 측정과 데이터 축적이 필요하다. 정확한 코팅된 정도를 확인하기 위해서는 향후 보다 정밀한 기기의 측정이 필요할 것으로 판단된다.

<3-2> 자외선분광광도계를 이용한 항산화력 측정

안정한 자유 라디칼인 1,1-diphenyl 1-2-picryl hydrazyl (DPPH)을 이용하여 일정량의 시료 용액과의 반응에 의하여 DPPH 라디칼이 감소하는 정도를 자외선분광광도계로 측정하여 간접적으로 시료의 항산화 활성을 측정하였다. 각 시료는 표 7과 같이 준비하였으며, 증류수를 대조로, 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 측정된 흡광도를 이용하여 저해율(Inhibitory rate, %)을 계산하였으며, 이를 바탕으로 저해 농도(Inhibitory concentration 50 ; IC₅₀)을 계산하였다. 저해율은 아래와 같은 계산법을 이용하였다.

( Abs_(sample)= Abs_(control) - Abs_(color))

준비된 시료는 일정한 농도(Control에 대해서 최대 저해율이 60~70%가 되는 농도)로 제조하였고, 표 7에 나타나 있는 방법으로 자외선분광광도계 측정용 시료를 제조하였다. 제조된 시료를 자외선분광광도계로 측정하여 얻은 저해율을 각 시료의 농도에 따라 선형 그래프를 얻을 수 있었으며, 그 예로 NC0105 0.01% 수용액의 실험 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8에서 기울기와 절편 값을 이용하여 저해율 50% 일 때의 양을 계산하여 3.87이라는 값을 얻었다. 이를 기준으로 코팅제와 멜라토닌 양을 변화하며 측정한 결과를 표 8에 나타내었다.

순수한 비타민 C의 IC₅₀이 2.65로 나타났으며 1, 2차 모두를 천연 원료로 사용한 MC3107이 3.46으로 두 번째로 낮게 나타났다. 밀랍과 실리콘 오일을 사용한 기존의 생산용 코팅된 비타민 C는 4.78로 가장 높게 나타났다. 천연원료 사용이 늘어날수록 IC₅₀은 낮아지는 경향이 있었으며, 멜라토닌 함량이 미치는 영향보다 천연원료의 사용 여부가 더 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. IC₅₀이 낮을수록 활성산소 저해력은 높은 것이고 이는 항산화 효과가 뛰어난 것을 의미한다. 즉, 코팅제로 천연원료를 사용할수록 항산화능이 높은 것을 확인할 수 있었다. 멜라토닌 함량이 미치는 영향이 적게 나타났는데 향후 40℃에서 가역테스트를 진행하여 인위적인 산화를 진행시킨 후의 항산화 효과의 유지력에 관한 실험이 필요하리라 판단된다.

항산화 활성 측정을 위한 시료 제조 방법 (단위: ㎕)

	대조군	1	2	3	4	5
시료	0	10	20	30	40	50
EtOH	900	890	880	870	860	850
H₂O	1000
0.035% DPPH (test) 또는 EtOH (color)	100

※ 순수한 비타민 C와 코팅된 비타민 C는 0.01% 수용액, 수용액 50㎕내의 용질은 5㎍

멜라토닌을 함유한 코팅된 비타민 C의 IC₅₀

시료 #	IC₅₀	비타민 C 대비 멜라토닌 함량 (%)		비 고
시료 #	IC₅₀	1차 코팅	2차 코팅	비 고
Pure C	2.65	-	-	순수한 비타민 C
생산용 coated C	4.78	-	-	1, 2차 생산용
NC0105	4.30	-	-	1차 천연원료, 2차 생산용
NC1106	3.87	-	-	1차 혼용^*, 2차 천연 오일
MC0104	4.94	0.2	-	1, 2차 생산용과 동일
MC2109	4.96	0.4	1.0	1, 2차 생산용과 동일
MC3107	3.46	0.2	-	1, 2차 천연원료

^* : 시어버터와 CA, SA를 혼합하여 사용

<3-3> HPLC를 이용한 역가 측정

멜라토닌을 함유한 코팅된 비타민 C를 에센스에 3% 함유시킨 시료를 제조하여 한국화학시험연구원에 의뢰하여 4주간 역가테스트를 실시하였다. 제공된 시료는 40℃에서 4주 동안 보관하여 안정성 확인에 필요한 비타민 C 함량을 1주일 간격으로 측정하였다. 시료 전 처리와 HPLC 측정조건은 아래와 같은 방법에 따라 진행하였으며, 99% Ascorbic acid를 2mg/L, 10mg/L, 20mg/L, 100mg/L으로 제조하여 표준용액으로 사용하여 측정하였다.

- 시료전처리 -

① 시료 0.1 g을 10ml Volumetric flask에 넣는다.

② 아세톤 1ml을 가하고 Vortex 1분간 sonication 시킨다.

③ 5% Metaphosphoric acid를 가하여 표선까지 채우고, Vortex 후 1분간 sonication 시킨다.

④ sonication된 용액 1ml을 새로운 10ml Volumetric flask에 넣는다.

⑤ 5% Metaphosphoric acid를 가하여 표선까지 채우고, Vortex 후 1분간 sonication 시킨다.

⑥ 0.45㎛ syringe filter를 이용하여 여과한다.

⑦ HPLC를 이용하여 측정한다.

4주간 HPLC 측정결과를 도 9에 나타내었다. 에센스 타입으로 제조된 시료는 비교적 안정적이었으며 특히 순수한 비타민 C 보다 코팅된 바타민 C를 사용한 경우가 40℃에서 4주 후 82.7%로 가장 높은 잔류율을 나타내었다. 기존의 실리콘 오일을 이용한 생산용 코팅된 비타민 C 보다 멜라토닌을 사용한 경우(MC series)나 천연 원료로 대체한 경우(NC series)가 잔류율이 낮았다. 멜라토닌을 사용한 경우 1, 2차 모두에 멜라토닌을 적용한 MC2109가 82.1%로 나타났고, 1차에만 적용하고 기존의 실리콘 오일을 사용한 MC0104가 81.3%, 1차에만 적용하고 천연 원료를 사용한 MC3107은 81.1%로 유사하게 나타났다. 멜라토닌이 첨가되지 않고 천연원료를 적용한 NC0105, NC1106은 각각 79.6%, 77.9%로 멜라토닌을 첨가한 시료보다 낮게 나타났다. 멜라토닌을 첨가한 시료는 첨가하지 않은 시료 보다 높은 역가를 유지하는 것을 확인하였다. 이는 멜라토닌의 항산화 효과가 비타민 C의 산화를 방지 또는 지연시키는 것을 반증한다. 다만 생산용 코팅된 비타민 C는 수용액 상태에서 보다 결과 값이 월등히 좋아졌는데 이는 제형과 상용성과 안정성이 뛰어났기 때문으로 판단된다. 향후 멜라토닌과 상용성이 뛰어난 제형을 개발해야할 것으로 판단되며 현재 개발 수준으로 볼 때 천연 원료로 대체된 코팅제를 사용하는 것은 보다 많은 연구가 필요하리라 판단된다.

<실시예 4> 화장품 개발 및 안정성

<4-1> 피부전달체 개발

<4-1-1> 멜라토닌의 피부 전달체 나노 에멀젼 개발

천연성분으로 개발된 멜라토닌을 기준 성분으로 나노에멀젼을 만들어 효율적인 피부 전달체 제조기술을 확보하였다. 즉, 해바라기씨 오일과 대두(soya) 레시틴, 수첨레시틴을 넣어 1차 유화 후 고압 유화기(1,000 bar)에서 2회 순환(cycling)하여 200 나노 이하의 나노에멀전을 제조하였다. 유효성분의 경시안정도를 증가시키고 피부에 효율적으로 침투시키며 피부자극이 없는 세포막 구성 성분인 레시틴(lecithin)을 중심으로 나노 에멀전을 제조하였다. 이 방법을 사용하면 레시틴과 나노에멀젼(nano emulsion) 2중 막으로 되어있는 나노 리포좀(nano liposome)을 개발할 수도 있다. 제조시에는 오일 함량을 추가로 조절하였다. 유효성분 및 배합비율은 표 9에 나타내었고, 구성성분은 아래와 같다.

구성성분

① 레시틴(lecithin) : PC의 origin soya로서 함량 70%전후 (Soya SPL-75H), PE의 함량 30%, hydrogenated Lecithin 사용

② 폴리올(Polyol) : glycerin, propandiol

③ Oil : sunflower oil, dimethicone, Cyclomethicone, CEH 등 천연 및 합성오일

④ 보조계면활성제 : PEG10-Soyasterol

⑤ 보조안정화제(Polymer) : polyacrylamide

유효성분 나노입자 및 액정제형 배합비율

구분	성분	비율
A	DI-water Melatonin glycerin citric acid Na-citrate	To 100 % 2.5 % 10.0 % 0.02 % 0.05 %
B	lecithin A Lecithin B PEG 10-soyasterol 오일(DC345) dimethicone	1.6 % 0.3 % 0.1 % 1.0 % 7~10% 0~10.0 %
C	polyacrylamine	0.3 %

제조공정은 A를 75℃까지 가열하고 B를 80℃까지 가열하여 완전히 용해시킨 후 A에 B를 서서히 첨가하여 72℃에서 호모게나이저(homogenizer)로 3분간 유화하였다. 고압유화장치에서 1,000 bar 부근에서 2회 순환하여 목적한 나노에멀젼을 제조한 후, 안정화를 위하여 C를 혼합하여 멜라토닌이 첨가된 피부전달체 나노에멀젼을 개발하였다.

<4-1-2> 레시틴 및 오일 별 입자분포 실험

천연성분으로 개발된 멜라토닌를 항노화 주름개선소재로 활용하기 위해서는 레시틴 및 오일별 입자분포가 매우 중요한 요소가 된다. 따라서 동일하게 멜라토닌 2.5%을 함유하며 성분 배합비율을 달리하여 제조하였는데 이때의 배합비율을 표 10에 나타내었다.

레시틴 및 오일별 입자분포 배합비율

No.5	성분	#A	#B
1	lecithin(S-75)	1.0	1.0
2	cetostaryl alchol	0.3	0.3
3	cholestrol	-	-
4	squalane	-	2.0
5	sunflower oil	8.0	-
6	silicon DC345	-	7.0
7	nikkol 81s	-	-
8	정제수	84.3	-
9	1,3 BG	1.5	1.5
10	glycerine	5.0	5.0
11	soya lecithin	-	-
12	sepigel 305	0.3	0.3
13	Melatonin	2.5	2.5

배합공정은 표 10에서 No. 1 ~ No. 7을 혼합하여 75℃까지 가열한 후 나머지 수상을 혼합하여 75℃까지 재차 가열한 다음 두 상을 호모게나이저로 6,000rpm에서 3분간 혼합하여 제조하였다.

<4-1-3> 안정성 및 입도분석 결과

제조한 나노 에멀젼은 멜라토닌 2.5%을 함유한 아래와 같은 성분배합 하에서 5℃, 37℃, 45℃ 조건하에서 3개월 동안 안정성과 입도를 분석하였고, 그 결과를 표 11에 나타내었다. 측정 결과 #B의 경우 3개월이 지나도 안정되어있는 반면, #A의 경우에는 45℃에서 점도 저하가 발생하는 것을 확인하였다. 배합비율 #B의 조건에서 비교적 안정한 입자분포를 나타냈다.

안정성 측정

구분	1개월		2개월		3개월		비 고
구분	#A	#B	#A	#B	#A	#B	비 고
상온	안정	안정	안정	안정	안정	안정	상온
5	안정	안정	안정	안정	안정	안정	냉장고
37	안정	안정	안정	안정	점도저하	안정	항온조
45	점도저하, 분리없음	안정	상층띠	안정	점도저하	안정	항온조
Cycling	3회 이상, 안정						-5~45

입도분석 [입도측정결과 : 측정 사임당화장품]

No.	내용	평균 직경 (nm)
No.	내용	Mv	Mn
#A1	해바라기씨 오일	180	133
#A1		140	110
#B1	실리콘 DC345	150	121
#B1		129	117

<4-2> 화장품 제형 적용

<4-2-1> 에센스(Essence)

에센스는 비타민 C와 멜라토닌을 제형 내에서 안정화하여 생리 활성을 높여주며 피부 스트레스를 감소시켜주고, 피부의 수분을 장시간 유지시켜주어 촉촉하며 부드러운 느낌을 줄 수 있도록 제조하고자 하였다. 제조는"A"상에 "B"상을 넣고 상온에서 30분간 디스퍼로 교반한 다음 균일한 분산을 확인하고"C"상과"D"상을 차례로 넣고 20분간 1,000 rpm에서 균일하게 혼합하여 제조하였다. 코팅된 시료별로 안정한 처방을 확립하기 위하여 동량을 첨가하여 안정도 및 제형제조 가능성을 위하여 기존물질인 V-sam C 코팅하에서 다양한 실험을 진행하였으며 이때 원료의 배합비율은 표 13에 기재하였다. 제조된 에센스는 가장 안정한 베이스 처방을 기반으로 제형제조 및 3개월간 안정화 실험을 하였고, 그 결과를 표 14 내지 표 16에 나타내었다.

안정성 시험 결과 에센스는 제형상 비교적 안정하나 #4, #6이 더욱 안정하였다.

이점으로 미루어 V-sam C 코팅 #MC0104이 안정성이 우수하다고 할 수 있다. 그에 따라 가장 안정한 시료를 표준품으로 하여 점도, pH, 미생물 등을 확인하여 시험성적서가 작성되었다. 작성된 시험성적서는 표 17에 나타내었다.

에센스 제형

구 분	성 분	함 량(%)
구 분	성 분	INO 0521	INO 0522	INO 0523	INO 0524	INO 0525	INO 0526
A	정제수	70.25	70.25	70.25	70.25	70.25	70.25
	Glycerine	11.0	11.0	11.0	11.0	11.0	11.0
	1,3 BG	8.0	8.0	8.0	8.0	8.0	8.0
	Allantoin	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	EDTA-2Na	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
	Hyaluronic acid powder	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	TEA	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08
B	Carbopol 940	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
B	natrosol 250HHR	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
C	ETOH	3.5	3.5	3.5	3.5	3.5	3.5
	Perfume	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
	Pycnogenol	0.05	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	Uvinol M40	0.1	0.2	0.2	0.2	0.2	0.3
	Vit E Acetate	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
	Parsol MCX	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
D	마치현 추출물	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
	r-PGA	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	Saliguard Triol	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
	센텔라아시아티카	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	V-sam C Coating	3.0	-	-	-	-	-
	V-sam C Coating	-	3.0	-	-	-	-
	Pure C	-	-	3.0	-	-	-
	V-sam C Coating #MC2109	-	-	-	3.0	-	-
	V-sam C Coating #MC3107	-	-	-	-	3.0	-
	V-sam C Coating #MC0104	-	-	-	-	-	3.0
	Nanomelatonin	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5

에센스 안정성평가 - 1개월 후

보관방법	시료 번호 INO 0521~6
보관방법	#1	#2	#3	#4	#5	#6
상온	안정	안정	안정	안정	안정	안정
3	안정	안정	안정	안정	안정	안정
37	안정	안정	안정	안정	안정	안정
45	변색	변색	변색	안정	변색	안정
내광	변색	변색	안정	미황색	변색	안정
cycling	안정	안정	안정	안정	안정	안정

에센스 안정성평가 - 2개월 후

보관방법	시료 번호 INO 0521~6
보관방법	#1	#2	#3	#4	#5	#6
상온	안정	안정	안정	안정	안정	안정
3	안정	안정	안정	안정	안정	안정
37	안정	약갈색	안정	안정	약갈색	안정
45	약갈색	약갈색	약갈색	안정	약갈색	안정

에센스 안정성평가 - 3개월 후

보관방법	시료 번호 INO 0521~6
보관방법	#1	#2	#3	#4	#5	#6
상온	안정	안정	안정	안정	안정	안정
3	안정	안정	안정	안정	안정	안정
37	황색	황색	안정	안정	황색	안정
45	갈색	갈색	안정	안정	갈색	안정

에센스 규격 및 시험성적서

시 험 항 목	시 험 기 준	시 험 결과
성 상	미백색의 점액상	표준품과 일치
향 취	표준품과 일치	표준품과 일치
사 용 감	표준품과 일치	표준품과 일치
점 도(25℃)	3,500±500cps	3,100cps
pH(25℃)	4.1±0.5	3.9
비 중(25℃)	1.000±0.010	1.008
안 정 도	4℃,25,35,45cycling test: 7일이상 분리석출 및 변취 벽색 없을 것	변색, 변취 無
미 생 물	100cfu/ml 이하	0

<4-2-2> 크림(Cream)

크림은 비타민 C와 나노멜라토닌의 함유로 피부 노화를 방지하며 조직에 탄력을 주고 모공을 줄이며 주름을 얕게 만들어 주는 목적으로 제조하였고 피부의 수분을 장시간 유지시켜주어 촉촉하며 부드러운 느낌의 사용감과 발림성이 우수하고 피부흡수력이 높아 끈적임이 없는 형태의 제형을 목표로 하였다. 제조방법은 70℃에서"C"성분을 "A"에 넣고 6,000 rpm에서 1.5분간 호모게나이져로 교반한 다음 45℃까지 냉각한 다음"C"상을 넣고 2분간 3,000 rpm에서 균일하게 혼합하여 제조하였다. 코팅된 시료별로 안정한 처방을 확립하기 위하여 동량을 첨가하여 안정도 및 제형제조 가능성을 위하여 기존물질인 V-sam C 코팅 1~3%하에서 다양한 실험을 진행하였으며 이때 원료의 배합비율은 표 18에 기재하였다. 특히 피크노제놀은 변색 안정성에 유용한 성분임을 알게 되었다. 제조된 크림은 실험중 가장 안정한 베이스처방을 기반으로 제형제조 및 3개월간 안정화 실험을 하였고, 그 결과를 표 19 내지 표 21에 나타내었다.

안정성 시험 결과 크림은 자외선차단제와 TWEEN계 계면활성제가 들어있는 #6이 훨씬 안정하였다. 이는 유화입자가 균일하고 액정형성이 영향을 미친 것으로 판단된다. 또한 에센스와 마찬가지로 V-sam C 코팅 #MC0104이 안정성이 우수하게 나타났다. 그에 따라 가장 안정한 시료를 표준품으로 하여 점도, pH, 미생물 등을 확인하여 시험성적서가 작성되었다. 작성된 시험성적서는 표 22에 나타내었다.

크림의 제형

구 분	성 분	함 량(%)
구 분	성 분	INO 0611	INO 0612	INO 0613	INO 0614	INO 0615	INO 0616
A	정제수	56.35	56.35	56.35	56.35	56.35	56.35
	Glycerine	14.0	14.0	14.0	14.0	14.0	14.0
	Hydrolite-5	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6
	Trehalose	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
	Allantoin	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	B-Glucan	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
B	Carbopol 940	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
B	natrosol 250HHR	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
C	Montanov 68	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8
	Bees wax	1.1	1.1	1.1	1.1	1.1	1.1
	Steric acid	0.5	0.8	0.5	0.5	0.5	0.5
	Parsol mcx	0.1	0.5	0.1	0.1	0.1	0.1
	Shea butter	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
	Cocoa butter	0.3	1.0	0.3	0.3	0.3	0.3
	Lanett. O	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2
	Squalane	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0
	C.E.H	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
	DC 6CS	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	DC 1501	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
	Vit E acetate	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	Sunflower oil	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
	Cholesterol	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2
	Ceramide	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	효모세라마이드	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
D	pycnogenol	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	r-PGA	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	Saliguard Triol	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
	센텔라아시아티카	0.1	0.2	0.1	0.1	0.1	0.1
	V-sam C Coating	3.0	-	-	-	-	-
	V-sam C Coating	-	3.0	-	-	-	-
	Pure C	-	-	3.0	-	-	-
	V-sam C Coating #MC2109	-	-	-	3.0	-	-
	V-sam C Coating #MC3107	-	-	-	-	3.0	-
	V-sam C Coating #MC0104	-	-	-	-	-	3.0
	Nanomelatonin	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5

크림 안정성평가 - 1개월 후

보관방법	시료 번호 INO0611~0616
보관방법	#1	#2	#3	#4	#5	#6
상온	안정	안정	안정	안정	안정	안정
3	안정	안정	안정	안정	안정	안정
37	안정	안정	안정	안정	안정	안정
45	연갈색	안정	미황색	안정	황색	안정
내광	안정	황색	안정	안정	황색	안정
cycling	안정	안정	안정	안정	안정	안정

크림 안정성평가 - 2개월 후

보관방법	시료 번호 INO0611~0616
보관방법	#1	#2	#3	#4	#5	#6
상온	안정	안정	안정	안정	안정	안정
3	안정	안정	안정	안정	안정	안정
37	안정	안정	안정	안정	안정	안정
45	갈색	연갈색	황색	갈색	갈색	황색

크림 안정성평가 - 3개월 후

보관방법	시료 번호 INO0611~0616
보관방법	#1	#2	#3	#4	#5	#6
상온	안정	안정	안정	안정	안정	안정
3	안정	안정	안정	안정	안정	안정
37	안정	안정	안정	안정	안정	안정
45	갈색	연갈색	갈색	갈색	갈색	황색

크림 시험성적서

시 험 항 목	시 험 기 준	시 험 결과
성 상	미백색의 크림상	표준품과 일치
향 취	표준품과 일치	표준품과 일치
사 용 감	표준품과 일치	표준품과 일치
경도(25℃)	18~23	22
pH(25℃)	3.5±0.5	3.1
비 중(25℃)	1.000±0.010	0.98
안 정 도	4℃,25,35,45cycling test: 7일이상 분리석출 및 변취 벽색 없을 것	변색, 변취 없음
미 생 물	100cfu/ml 이하	0
유화입자크기	1~5u	2~3u

<4-3> 안전성

<4-3-1> 일차자극 시험

MC0104를 화장품에 적용하여 에센스, 크림, 아이크림을 제조하였고 이를 더마프로에 인체피부 일차자극 시험을 의뢰하여 피부안전성을 테스트하였다. 이때 MC0104의 함량은 각각 3%(에센스), 1%(크림), 1%(아이크림)이었다. 시험부위는 70% 에탄올로 세척한 뒤 건조시키고, 시험 물질은 16㎕를 핀 챔버(Finn chamber) 내에 적하시킨 후 시험부위인 등 부위에 얹어 micropore tape으로 고정시켰다. 첩포는 48시간 동안 도포하였으며, 첩포를 제거한 후에는 스킨 마커(skin marker)로 시험부위를 표시하고 30분, 24시간 후에 각 시험 부위를 관찰하였다. 피험자는 31명으로 평균 연령은 37.6±±5세였으며, 최고 연령자는 50세, 최저 연령자는 20세였다. 피험자들의 피부 특성은 설문에 의해 조사되었으며, 그 결과는 표 24에 나타내었다. 시험결과의 판정기준은 표 23에 나타내었고, 판정기준의 외관판단 예를 도 10에 나타내었다. 시험결과에 따른 반응도는 아래와 같이 계산하였으며, 48시간과 72시간의 결과를 표 25에 나타냈다.

크림과 아이크림의 경우 피험자 전원이 48시간, 72시간 경과 후 자극을 나타내지 않았다. 이로부터 크림과 아이크림은 피부에 저자극 제품임을 확인하였다. 에센스의 경우 48시간 경과 후 자극을 보인 피험자가 없었지만 72시간 후에 1+에 해당하는 자극을 보인 피험자가 1명이었다. 이에 따른 피부반응도는 48시간에 0.0이었고, 72시간에 0.8으로 평균 0.4으로 나타났으며, 판정 기준에 따라 저자극 범위의 제품임을 확인하였다. 에센스에서만 1명의 자극이 나타났는데 MC0104의 함량(3%)이 다른 시료에 비해 높았다. 단순 비교는 어렵지만 비타민 C의 함량이 높아지면 낮은 pH로 인한 자극이 발생했을 가능성은 있다. 다만 3% 이내에서는 멜라토닌을 함유한 코팅된 바티민 C를 화장품 제형에 적용하였을 경우 피부 자극이 낮은 것을 확인하였고 일반적으로 사용하는데 무리가 없다.

화장품의 인체 일차 자극 기준

반응 범위	기준
0.00 ≤ R < 0.87	Slight
0.87 ≤ R < 2.42	Mild
2.42 ≤ R < 3.44	Moderate
3.44 ≤ R	Severe

피험자의 피부 특성 (n=31)

피부특성	피부특성	빈도 (수)	비율 (%)
피부타입	건성 피부	10	32.26
	중성 피부	4	12.90
	지성 피부	2	6.45
	건지성 피부	15	48.39
	문제성 피부	0	0.00
자극 감수성	예	0	0.00
자극 감수성	아니오	31	100.00
따가움 감수성	예	0	0.00
따가움 감수성	아니오	31	100.00
화장품부작용 (1년 이내)	예	0	0.00
화장품부작용 (1년 이내)	아니오	31	100.00
알러지	음식 알러지	0	0.00
	금속 알러지	2	6.45
	광 알러지	0	0.00
	기타 알러지	2	6.45
	없음	27	87.1
피부 질환	여드름	0	0.00
	아토피	0	0.00
	탈모	0	0.00
	기타 피부 질환	0	0.00
	없음	31	100.00
당기는 느낌	예	0	0.00
당기는 느낌	아니오	31	100.00
건강보조식품 복용 유무	한약 복용	1	3.23
	영양제 복용	6	19.35
	기타 복용	0	0.00
	없음	24	77.42
흡연 유무	안 피움	31	100.00
	10개피 이내	0	0.00
	10개피 이상	0	0.00
생리 주기	생리 전 1주 이내	7	22.58
	생리 중	5	16.13
	생리 후 1주 이내	7	22.58
	기타	12	38.71

인간 피부 일차 자극 테스트 (상단 : 초기 테이터, 하단 : 분석) (n=31)

시료	반응자의 수	48hr				72hr				반응 등급			판정
시료	반응자의 수	1+	2+	3+	4+	1+	2+	3+	4+	48h	72h	평균	판정
에센스	1	-	-	-	-	1	-	-	-	0.0	0.8	0.4	저자극
아이크림	0	-	-	-	-	-	-	-	-	0.0	0.0	0.0	저자극
크림	0	-	-	-	-	-	-	-	-	0.0	0.0	0.0	저자극

<4-3-2> 중금속 잔류 시험

순천향대학교 산학협력단에 의뢰하여 3종의 시제품 중의 중금속 잔류 유무를 시험 검사한 결과, Pb, As, Hg 모두 검출되지 않았음을 확인하였다.

시험기관 ;

순천향대학 산학협력단(식약청 인정기관)

시험기준;

1, GLP 규정

2.식품의약품안전청고시 제2013-2호에 제시된 시험방법에 따라 시험하였다.

시험항목, 기준 및 결과;

Method Detection Limit(MDL)

Pb(납) : 2.00 ㎍/g 무검출

2. As(비소) : 1.00 ㎍/g 무검출

3. Hg(수은) : 0.05 ㎍/g 무검출

시험항목

1. Pb(납)

2. As(비소)

3. Hg(수은)

시제품 3종 및 결과;

1. 컨센트레이트 크림 : 무검출

2. 아이크림 : 무검출

3. 에센스 : 무검출

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

순수 비타민 C가 천연물 유래물질인 시어버터(shea butter), 데실글루코사이드, 망고버터 및 식물성라놀린 버터로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질과 멜라토닌, 또는 BW(Bees Wax), SA(stearic acid) 및 CA(cetyl alcohol)로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질과 멜라토닌으로 1차 코팅되고, 이때 상기 비타민 C 100중량부를 기준으로 멜라토닌은 0.1~10중량부이고,
윗점오일, 달맞이 오일, 실리콘 오일 및 멜라토닌으로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 물질로 2차 코팅하여 안정화되는 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 1차 코팅은 시어버터(shea butter), 데실글루코사이드, 망고버터 및 멜라토닌으로 이루어지거나 BW(Bees Wax), SA(stearic acid), CA(cetyl alcohol)와 멜라토닌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C.
제 1항에 있어서, 상기 2차 코팅은 윗점오일, 달맞이 오일 및 멜라토닌으로 이루어지거나 실리콘 오일 및 멜라토닌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C.
제 1항에 있어서, 상기 실리콘 오일은 페닐트리메티콘(Phenyl Trimethicone)(KF56), 메틸하이드로겐 폴리실록산(Methyl hydrogen polysiloxane)(KF96) 및 사이클로메티콘(Cyclomethicone)과 디메티코놀(Dimethiconol)의 혼합물(DC1401)로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C.
제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 2차 코팅은 KF56, KF96, DC1401 및 멜라토닌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C.
1) 순수 비타민 C가 천연물 유래물질인 시어버터(shea butter), 데실글루코사이드, 망고버터 및 식물성라놀린 버터로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질과 멜라토닌 또는 BW(Bees Wax), SA(stearic acid) 및 CA(cetyl alcohol)로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 이상의 물질과 멜라토닌을 에탄올에 용해시켜 비타민 C를 1차 코팅시키는 단계, 이때 상기 비타민 C 100중량부를 기준으로 멜라토닌은 0.1~10중량부이고;
2) 상기 1차 코팅된 비타민 C에 윗점오일, 달맞이 오일, 실리콘 오일 및 멜라토닌으로 이루어진 군중에서 선택된 1가지 물질로 2차 코팅하는 단계; 및
3) 2차 코팅된 비타민 C를 열처리를 통하여 휘발성분을 제거하고 코팅의 균일화 및 경화 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 코팅된 순수 비타민 C의 제조방법.
제 1항의 이중 코팅된 순수 비타민 C를 포함하는 화장료 조성물.
제 8항에 있어서, 상기 조성물은 에센스, 크림, 썬크림(suncream), 비비크림(BB cream), 토너(Toner), 에멀젼(Emulsion), 씨씨 쿠션(C.C Cushion), 페이스 파우더(Face Powder), 컴 펙트 파우더, 립 컨디션너, 바디크림, 샤워젤 및 아이크림으로 이루어진 군중에서 선택된 제품에 이용되는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.