KR101754741B1

KR101754741B1 - 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법

Info

Publication number: KR101754741B1
Application number: KR1020160181035A
Authority: KR
Inventors: 이기영
Original assignee: 이경화학 주식회사
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2017-07-06

Abstract

본 발명은 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 세라마이드 입자의 크기가 작고, 피부장벽 기능을 향상시키며, 경표피수분손실량의 감소에 의한 피부 보습력을 강화시킴으로써 화장품 사용에 따른 피부자극 완화 작용이 우수하며, 산업 공정에서 발생된 멘톨을 함유한 MCT 오일을 정제한 고순도 MCT 오일을 사용함으로써 폐기될 MCT 오일을 재활용한 화장료 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

Description

세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법{Manufacturing method of cosmetic compositions comprising a ceramide emulsion}

스핑고지질은 1884년 Thudichum에 의해 처음 밝혀진 것으로서 수수께끼 같은(Sphinx like) 물질이라 명명되었다. 스핑고지질은 세포의 성장, 증식, 분화의 조절과 함께 생명 현상의 중심에서 핵심적인 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 인체 내에서 스핑고지질은 스핑고신, 파이토스핑고신, 스핑가닌이라고 하는 물질을 기본 골격으로 하고 있으며, 여기에 지방산이 연결된 형태인 세라마이드를 비롯하여 약 300종류 이상의 유도체를 가지고 있다. 전에는 스핑고지질을 주로 동물체의 조직이나 기관(뇌 또는 척수)에서 추출하여 사용하여 왔으나 최근 광우병 파동 등의 이유로 동물체에서 추출한 스핑고지질에 대한 사용이 금지되고 있다.

또한, 그 구조에 있어서도 당이 연결되어 있어 피부에 존재하는 세라마이드의 특징인 중성 세라마이드와는 달라 피부에 부작용을 일으킬 위험이 있다. 피부에는 주로 당기가 붙어있지 않는 free 세라마이드만이 존재하는데 동물성 세라마이드처럼 여러 세라마이드 복합체는 적절한 소수성 지질막을 형성하지 못하는 단점이 있다. 최근 화학 합성에 의한 슈도(pseudo) 세라마이드가 사용되기도 하는데, 이는 구조적으로는 세라마이드와 유사한 구조를 가지고 있으나 피부에 존재하는 세라마이드와는 입체화학적 구조가 달라 장기간 사용 시의 안정성에 대해서는 아직 안심할 수 없으며 피부 표면에서 천연 파이토스핑고신과 같은 항균, 항염 기능은 수행하지 못하는 등 그 기능면에 있어서도 천연 제품과 많은 차이를 나타낸다. 케어닉(기능성 화합품, 두산 바이오텍)에 함유된 세라마이드는 효모 발효를 통한 세라마이드로 산업자원부의 공업기반기술 개발사업의 일환으로 Pichia ciferrii라는 효모를 이용한 세라마이드이다.

효모 발효를 통해 생산된 세라마이드는 그 입체화학적 구조가 피부에 존재하는 것과 동일하며 스핑고지질의 여러 가지 생화학적 기능을 가지는 것으로 밝혀졌다. 효모 발효를 통해 생산되는 세라마이드는 동물성이나 슈도(pseudo)세라마이드에 비해 안전하고 기능이 뛰어나 화장품 산업 및 피부의약산업의 관심을 받고 있다. 세라마이드는 스핑고신 또는 파이토스핑고신에 지방산이 연결되어 있는 구조를 가지고 있는 스핑고지질의 일종이다.

세라마이드는 피부 각질층을 구성하는 각질 세포간 지질 중 약 40% 이상을 차지하며 각질층의 구조 형성이나 기능을 나타내는데 필수적인 성분이다. 인체에 존재하는 세라마이드는 극성 정도에 따라서 6종류로 구분된다. 각질 세포간 지질은 각질층의 분화과정에서 라멜라 바디(lamella body)라고 하는 층판소체에 의해 분비된다. 층판소체는 주로 인지질(Phospholipid), 당스핑고지질(Glycosphingolipids), 콜레스테롤(Cholesterol) 등의 지방질이 풍부하고, 이외에 여러 가지 효소(lipid hydrolase, glycosidase, protease, acid phosphatase 등)를 가지고 있다.

층판소체에 존재하는 효소는 층판소체가 함유하고 있는 인지질, 당스핑고지질 등의 극성 지질을 비극성 지질로(Ceramide, cholesterol, free fatty acid) 분해하여 각질층이 수분과 전해질의 투과를 방지하도록 하는 각질 세포간 다층지질막을 형성하며 장벽 역할을 수행하게 한다. 피부장벽을 구성하는 주요 지질인 세라마이드, 콜레스테롤, 유리 지방산 중 콜레스테롤과 유리 지방산의 합성은 장벽의 손상 후 즉각적으로 일어나지만 세라마이드의 합성은 이와 달리 늦게 일어난다. 상기의 세 지질성분의 적절한 조성이 장벽 기능에 중요한 역할을 수행하는데 만성적 피부 손상의 경우는 지질의 공급이 원활이 이루어지지 않는 (특히 세라마이드의 경우는 심함) 결과를 초래한다. 각질세포간 지질은 세라마이드, 콜레스테롤, 지방산 등으로 구성되어 있으며, 특유의 라멜라 액정구조를 형성하고 있다. 특히 세라마이드는 각질세포간 지질의 약 50%를 차지하며, 라멜라 액정구조의 형성에 결정적인 역할을 맡고 있습니다. 예를 들어 세라마이드가 감소하게 되면, 곧 라멜라 액정구조의 약화를 가져오고, 결과적으로 피부보호막의 약화를 초래한다. 이와 관련한 대표적인 피부가 민감성 피부, 건조 피부, 아토피 피부 등이다.

세라마이드는 세포내 신호전달과정을 중재하는 역할로 주목을 받으면서 다양한 세포에서 하나의 lipid second messenger로 인식되어 왔다. 세라마이드는 de nove 합성과정에 의해서 생성되거나 스핑고미엘린의 가수분해에 의해 생성된다. 이 세라마이드는 다시 스핑고미엘린이나 글리코실세라마이드 또는 스핑고신 등으로 변환될 수 있다. 그리고 그 자체는 하나의 신호전달분자로서의 역할을 할 수 있다. Carbot 그룹은 세라마이드 환원효소가 암세포의 함암제 저항성에서 중요하다고 보고하였다. 이 결과는 세포사에 있어, 세포내 세라마이드 레벨을 조절하기 위해 세라마이드의 생산뿐만 아니라, 환원 역시 중요하다는 것을 보여주는 예이다. 세포내 세라마이드 레벨을 환원하는 효소로서 지금까지 보고된 효소로서는 세라마이드 환원효소, 스핑고미엘린합성효소, 세라마이드 분해효소, 그리고 CERK이다. CERK는 최근에 일본 Kohama 그룹에 의해 그 유전자가 동정되었으며, 이는 새로운 세라마이드 대사경로에 있어 새로운 연구를 기대하게 되었다. 인간의 피부는 표피, 진피, 피하조직으로 구성되어 있다. 표피는 생체내부측으로부터 기저층, 유극층, 과리층, 각질층으로 분류하고 각층별로 지질 구성성분은 다르다. 기저층에 있어서 인지질 및 콜레스테롤이 주성분으로서 존재한다. 기저층에서 과립층까지 글루코실세라마이드는 증가하고 각질층에서는 거의 소멸한다. 그런데 세라마이드는 글루코실세라마이드를 전구체로서 생성되어 각질층에 축척되고, 각질세포간 지질의 주성분으로 40-60%를 차지한다. 또한 피부에 존재하는 세라마이드는 6종류의 다른 타입의 세라마이드 분자로 구성되어 있다. 이들 세라마이드가 표피의 라멜라 구조의 형성과 안정, 수분의 유지 및 이물의 침입방지 등의 배리어 기능유지에 중요한 역할을 하고 있다.

한편, 표피의 세라마이드 함량은 연령과 함께 감소하고 표피의 보수 능력이나 장벽 기능도 저하하고 주름이나 피부가 거칠어지는 상태로 된다. 또한 아토피성 피부염, 건성의 발증 부위에서 세라마이드 함량이 감소가 관찰되고 있어 세라마이드 부족은 이들 피부병의 원인이라고 판단하고 있다. 따라서 세라마이드 함량의 다소는 피부 건강이나 젊음의 지표로 될 수 있다고 생각 할 수 있고, 더욱이 세라마이드의 보충이 피부항상성 유지에는 더욱 효과적이라 생각할 수 있다. 피부는 생체의 외측에 존재하기 때문에 끊임없이 외부로부터 생물학적, 물리적, 화학적인 자극을 받고 있다. 세라마이드는 피부의 라멜라 구조가 강화되고, 수분의 증산이나 외부로부터의 유해물 침입을 방지하는 장벽 기능은 향상되며, 건선이나 접촉성 피부염의 경감에 유효하다는 많은 보고가 있다.

이에 한국등록특허 제1473198호에는 세라마이드 입자의 크기가 작고, 피부장벽 기능을 향상시키며, 경표피수분손실량의 감소에 의한 피부 보습력을 강화시키는 세라마이드, 레시틴, 중쇄트리글리세라이드, 글리세린, 물 및 음이온 계면활성제를 이용하여 제조된 투명 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물에 관하여 개시하고 있으나, 상기 화장료 조성물의 제조 비용을 절감시키기 위한 요구는 계속 요청되고 있다.

한편, 담배의 향캡슐 제조 단계에서 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일을 윤활제 또는 향미 조성물로서 사용한다. 예컨대, 캡슐의 경화 후 서로간의 충돌에 의한 파괴를 방지하기 위한 윤활제 역할을 위해 MCT oil을 사용하거나, 대한민국 공개특허 제2016-0105394호에 개시된 바와 같이 흡연 물품의 멘톨을 함유하는 향미 조성물에 MCT 오일이 사용되고 있다.

상기 담배 향캡슐 제조공정 중 향캡슐을 도포한 MCT oil을 제거하기 위해 에탄올을 이용하여 세척하는데, 이 단계에서 향을 갖는 다량의 에탄올과 세척된 MCT oil이 발생하게 된다. 그러나, 이렇게 발생된 MCT 오일은 멘톨 등의 향미 성분으로 인한 이취를 가지게 되므로 대부분 폐기된다는 점에서 정제를 통해 재사용하는 방안이 요청되고 있다.

종래에 유기용제의 이취 제거 및 탈취를 위하여 활성탄 처리, 스팀 처리, 감압 증류 기술들이 적용되고 있다. 특히, 오일 내에 존재하는 테르펜류를 제거하는 기술과 관련하여, 대한민국 공개특허 제2003-0059227호는 극성의 고체 흡착제를 (하이드로)플루오로카본을 포함하는 추출 용매로 용출시키는 구성을 개시하고 있다.

또한, 비극성 휘발성 유기물질을 제거하기 위한 종래기술로서, 대한민국 등록특허공보 제0811877호에는 다공성 유기 실리카 겔을 유효성분으로 하는 오일과 같은 유기 화합물을 흡착하는 데 사용되는 미세 기공 실리카 겔에 관한 것으로 방향족 또는 지방족 본체에 4개 이상의 알콕시 기를 갖는 실리카 전구체를 계면활성제 존재하에 가수분해하고 탈수, 세척하여 제조되는 비극성 휘발성 유기물질 흡착용 다공성 실리카 겔을 개시하고 있다. 상기 종래 기술에 의하면, 비극성 유기물질에 대한 흡착 특성이 양호하고 특히 공기 또는 고분자 중 혹은 수중에 분산된 오일성 유기물질을 흡착하여 제거할 수 있고 특히 고분자 중에 분산된 오일성 유기물질을 흡착하여 제거할 수 있는 실리카 겔 물질을 개시하고 있다.

그러나, 상기 종래기술들은 산업 공정에서 발생된 멘톨을 함유하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일로부터 MCT 오일 내에 존재하는 멘톨을 효과적으로 제거하지 못하여 이취를 가지고 있다는 점에서 재활용에 한계가 있다는 문제점이 있다.

한국등록특허 제0811877호 (2008. 03. 11)

따라서 본 발명의 목적은 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법에 있어서, 멘톨을 함유한 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일로부터 정제된 고순도 MCT 오일을 사용한 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법은, 세라마이드, 레시틴, MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일, 글리세린 및 물을 용기에 넣고 음이온 계면활성제로서 소듐 스테아로일 글루타메이트, 소듐 라우로일 글루타메이트, 디소듐 스테아로일 글루타메이트, 소듐 라우로일 글루코오스 카복실레이트 및 소듐 메틸 코코일 타우레이트로 구성된 군에서 선택된 것을 첨가한 후 60-90℃에서 용해시키는 단계; 상기 혼합물을 800-1200 bar의 조건으로 고압 미세 유화기에 1-7회 통과시키는 단계; 및 상기 결과물을 냉각하고 탈포시켜 투명한 세라마이드 에멀젼을 얻는 단계를 포함하는 투명 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 MCT 오일은, 멘톨을 함유하고 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드(Caprylic/capric triglyceride)을 포함하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일에 NaOH 수용액을 혼합 후 60~90℃ 범위에서 가열 및 교반 후 원심분리하여 알칼리수층을 배출하는 단계; 상기 알칼리수층이 제거된 MCT 오일에 대하여 물을 사용하여 세척하고 원심분리로 수층을 제거함으로써 NaOH를 제거하는 단계; 상기 수층이 제거된 MCT 오일에 2~10mmHg의 진공조건 및 70~90℃에서 스팀을 공급하여 휘발성 물질을 제거한후 감압증발하여 수분을 제거하는 단계; 벤즈옥사졸기를 갖는 실리카 전구체, 헥사메틸디실란 및 3-아미노프로필트리메톡시실란을 계면활성제 존재하에서 교반하여 제조된 멘톨 흡착용 다공성 실리카겔이 충진된 컬럼에서 상기 수분이 제거된 MCT 오일을 클로로포름:에틸아세테이트의 혼합 용매로 용출하여 멘톨을 흡착 제거하는 단계; 및 상기 용출된 MCT 오일을 증류하는 단계를 포함하여 제조되는 고순도 MCT 오일인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 수분이 제거된 MCT 오일을 멘톨 흡착용 다공성 실리카겔이 충진된 컬럼에서 클로로포름:에틸아세테이트의 혼합 용매의 혼합비율 1:5(v/v)에서 용출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 세라마이드 에멀젼의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 70 중량%인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 벤즈옥사졸기를 갖는 실리카 전구체가 15-20 중량부, 상기 헥사메틸디실란이 50-60 중량부 및 상기 3-아미노프로필트리메톡시실란이 30-40 중량부인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 NaOH 수용액의 농도는 1~10 중량%인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법에 따르면, 세라마이드 입자의 크기가 작고, 피부장벽 기능을 향상시키며, 경표피수분손실량의 감소에 의한 피부 보습력을 강화시킴으로써 화장품 사용에 따른 피부자극 완화 작용이 우수하다.

또한, 산업 공정에서 발생된 멘톨을 함유한 MCT 오일을 정제한 고순도 MCT 오일을 사용함으로써 폐기될 MCT 오일을 재활용할 수 있고, 환경오염을 저감할 수 있으며, 생산단가를 낮출 수 있는 유리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멘톨을 함유하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일로부터 멘톨을 제거한 고순도 MCT 오일을 제조하는 공정의 순서도이다.
도 2는 정품 MCT 오일의 지방산 조성 분석 결과이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 정제된 MCT 오일의 지방산 조성 분석 결과이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정제 MCT 오일의 색도변화를 나타낸다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법은, 세라마이드, 레시틴, MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일, 글리세린 및 물을 용기에 넣고 음이온 계면활성제로서 소듐 스테아로일 글루타메이트, 소듐 라우로일 글루타메이트, 디소듐 스테아로일 글루타메이트, 소듐 라우로일 글루코오스 카복실레이트 및 소듐 메틸 코코일 타우레이트로 구성된 군에서 선택된 것을 첨가한 후 60-90℃에서 용해시키는 단계; 상기 혼합물을 800-1200 bar의 조건으로 고압 미세 유화기에 1-7회 통과시키는 단계; 및 상기 결과물을 냉각하고 탈포시켜 투명한 세라마이드 에멀젼을 얻는 단계를 포함하는 투명 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 MCT 오일은, 멘톨을 함유하고 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드(Caprylic/capric triglyceride)을 포함하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일에 NaOH 수용액을 혼합 후 60~90℃ 범위에서 가열 및 교반 후 원심분리하여 알칼리수층을 배출하는 단계; 상기 알칼리수층이 제거된 MCT 오일에 대하여 물을 사용하여 세척하고 원심분리로 수층을 제거함으로써 NaOH를 제거하는 단계; 상기 수층이 제거된 MCT 오일에 2~10mmHg의 진공조건 및 70~90℃에서 스팀을 공급하여 휘발성 물질을 제거한후 감압증발하여 수분을 제거하는 단계; 벤즈옥사졸기를 갖는 실리카 전구체, 헥사메틸디실란 및 3-아미노프로필트리메톡시실란을 계면활성제 존재하에서 교반하여 제조된 멘톨 흡착용 다공성 실리카겔이 충진된 컬럼에서 상기 수분이 제거된 MCT 오일을 클로로포름:에틸아세테이트의 혼합 용매로 용출하여 멘톨을 흡착 제거하는 단계; 및 상기 용출된 MCT 오일을 증류하는 단계를 포함하여 제조되는 고순도 MCT 오일인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제조방법에서, 상기 세라마이드는 특정 음이온 계면활성제를 사용함으로써 상대적으로 작은 크기와 높은 투명도를 갖게 되는데, 예를 들어 Triethanolamine(TEA)-cocoyl glutamate는 본 발명과 동일한 조건에서 제조 시 입자의 크기가 276 nm이고 불투명한 에멀젼이 제조되었으나, 본 발명에서 사용된 음이온 계면활성제는 50-120 nm 범위에 불과하여 입자 크기가 1/2 이상 작은 것으로 확인되었으며, 특히 제조된 에멀젼이 매우 투명하게 나타나 화장료의 재료로서 매우 적합한 특성을 갖는다. 따라서 피부 세포간질질 사이가 50-70 nm임을 감안하면 세라마이드 입자가 작을수록 피부보호 작용에 더 효과적이라고 할 수 있다.

본 발명의 제조방법에서, 상기 음이온 계면활성제가 소듐 스테아로일 글루타메이트인 경우 50-70 nm이고, 소듐 라우로일 글루타메이트인 경우 100-120 nm이다.

본 발명의 제조방법에 의해 제조된 화장료 조성물은 세라마이드 에멀젼을 유효성분으로 포함함으로써 피부 자극의 완화, 피부 장벽의 강화 또는 손상된 피부 장벽의 회복 효과를 나타낼 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 혼합물은 세라마이드 0.1-5 중량%, 레시틴 0.01-5 중량%, 중쇄트리글리세라이드 1-15 중량%, 글리세린 1-50 중량%, 물 30-70 중량%, 및 음이온 계면활성제 0.01-5 중량%의 조성을 갖는 것이 바람직하며, 상기 범위 내에서 그 목적 및 제형에 맞게 적절한 조성을 선택할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 유화는 상기 혼합물 내 포함된 성분들을 보다 잘 섞이도록 하기 위해 수행되는 것으로 세라마이드 입자의 크기가 작을수록 유리한 점을 고려하여, 바람직하게는 800 내지 1200 bar의 조건으로 고압 미세 유화기에 1-7회 통과시키는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1000 bar에서 5회 통과시켜 수행될 수 있다.

본 발명에서, 상기 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예들 들어 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 보다 상세하게는 스킨, 로션, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.

상기 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

상기 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

상기 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

또한 상기 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상 의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명은 종래의 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물에 사용된 중쇄트리글리세라이드 대신에 산업 공정에서 발생된 멘톨을 함유한 MCT 오일을 후술하는 제조방법으로 정제하여 제조된 고순도 MCT 오일을 사용하는데 특징이 있으며, 이를 통해 폐기될 MCT 오일을 재활용할 수 있고, 환경오염을 저감할 수 있으며, 생산단가를 낮출 수 있는 유리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멘톨을 함유한 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일로부터 멘톨을 제거한 고순도 MCT 오일을 제조하는 공정의 순서도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멘톨을 함유하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일로부터 고순도 MCT 오일의 제조방법은 멘톨을 함유하고 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드(Caprylic/capric triglyceride)을 포함하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일에 NaOH 수용액을 혼합 후 60~90℃ 범위에서 가열 및 교반 후 원심분리하여 알칼리수층을 배출하는 단계; 상기 알칼리수층이 제거된 MCT 오일에 대하여 물을 사용하여 세척하고 원심분리로 수층을 제거함으로써 NaOH를 제거하는 단계; 상기 수층이 제거된 MCT 오일에 2~10mmHg의 진공조건 및 70~90℃에서 스팀을 공급하여 휘발성 물질을 제거한후 감압증발하여 수분을 제거하는 단계; 벤즈옥사졸기를 갖는 실리카 전구체, 헥사메틸디실란 및 3-아미노프로필트리메톡시실란을 계면활성제 존재하에서 교반하여 제조된 멘톨 흡착용 다공성 실리카겔이 충진된 컬럼에서 상기 수분이 제거된 MCT 오일을 클로로포름:에틸아세테이트의 혼합 용매로 용출하여 멘톨을 흡착 제거하는 단계; 및 상기 용출된 MCT 오일을 증류하는 단계를 포함한다.

트리글리세리드는 글리세롤 및 3개의 지방산, 또는 카르복실산으로부터 유도된 에스테르이다. 트리글리세리드 내의 카르복실산 사슬의 "사슬 길이"는 카르복실산 내의 백본(backbone) 내의 탄소 원자의 수를 지칭한다. 예를 들어, 12의 카르복실산 사슬 길이는 지방산의 지방성 테일(aliphatic tail)의 백본 내에 12개의 탄소 원자를 가지는 지방산 및 글리세롤로부터 형성된다. 6 내지 12의 하나 이상의 카르복실산 체인 길이를 가지는 트리글리세리드가 MCT(중간 사슬 트리글리세리드)로서 전형적으로 지칭된다.

MCT는 실온(22℃)에서 안정적인 액체 형태로서, 적절한 MCT 오일의 예로서, 상업적으로 입수 가능한 MIGLYOL® 810이 있다. MCT의 카르복실산 사슬이, 사슬 내의 탄소 원자들 사이의 모든 결합이 단일 결합이 되도록 포화될 수 있거나, 사슬이 사슬 내의 2개의 탄소 원자들 사이에서 적어도 하나의 이중 또는 삼중 결합을 포함하도록 적어도 부분적으로 불포화될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 MCT 오일은 멘톨을 함유하고 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드(Caprylic/capric triglyceride)을 포함하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일이 바람직하다. 일 실시예로서, 상기 멘톨을 함유하는 MCT 오일은 담배 향캡슐 제조공정 중 향캡슐을 도포한 MCT oil을 제거하기 위해 에탄올을 이용하여 세척하는데, 이 단계에서 발생된 세척된 MCT oil이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 제조방법의 일 실시예에 있어서, 상기 수분이 제거된 MCT 오일을 멘톨 흡착용 다공성 실리카겔이 충진된 컬럼에서 클로로포름:에틸아세테이트의 혼합 용매의 혼합비율 1:5(v/v)에서 용출되도록 하는 것을 특징으로 한다. 상기 혼합비율을 벗어날 경우 멘톨 제거율의 심한 저하의 문제점이 있어 바람직하지 못하다.

본 발명에 따른 제조방법의 일 실시예에 있어서, 상기 벤즈옥사졸기를 갖는 실리카 전구체, 헥사메틸디실란 및 3-아미노프로필트리메톡시실란의 중량비는 각각 벤즈옥사졸기를 갖는 실리카 전구체가 15-20 중량부, 헥사메틸디실란이 50-60 중량부 및 3-아미노프로필트리메톡시실란이 30-40 중량부인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 제조방법의 일 실시예에 있어서, 상기 수분이 제거된 MCT 오일을 멘톨 흡착용 다공성 실리카겔이 충진된 컬럼에서 클로로포름:에틸아세테이트의 혼합 용매의 혼합비율 1:5(v/v)에서 용출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제조방법의 일 실시예에 있어서, NaOH 수용액의 농도는 1~10 중량%인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제조방법의 일 실시예에 있어서, 상기 용출된 MCT 오일을 증류하는 단계는, 2~10mmHg의 진공조건 및 70℃~120℃에서 증류를 진행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 담배 향캡슐의 MCT 오일로부터 멘톨을 제거한 고순도 MCT 오일은 상기 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멘톨을 함유하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일로부터 고순도 MCT 오일의 제조방법에 따르면 실질적으로 무색, 무취에 가까운 멘톨이 제거된 고순도 MCT 오일을 얻을 수 있다. 본 발명의 제조방법을 거쳐 수득한 고순도 MCT 오일은 관능상으로 멘톨향을 거의 인지할 수 없으므로 담배 향캡슐의 MCT 오일, 화장료, 보습제 등으로 재활용할 수 있다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.

< 실시예 1 >

담배 향캡슐에서 획득한 멘톨을 함유하고 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드(Caprylic/capric triglyceride)을 포함하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일 1kg을 10% NaOH 수용액 30ml를 혼합 후 70℃에서 30분 동안 가열하고 교반하였다. 이후 pH 10 이상의 알칼리 조건 하에서 원심분리함으로써 알칼리수층을 제거하였다. 이를 통해 알칼리수층에 포함된 불순물에 의한 색도, 향 물질이 제거되었으며, 탈산이 진행되었다(단계 1).

탈산된 MCT 오일(0.97kg)에 90ml의 물을 사용하여 1~2회 세척하고 원심분리로 수층을 제거함으로써 NaOH를 제거하였다(단계 2).

상기 수층이 제거된 MCT 오일에 10mmHg의 진공조건 및 90℃에서 스팀을 공급하여 휘발성 물질을 제거한후 감압증발하여 수분을 제거하였다(단계 3).

다음으로 멘톨 흡착용 다공성 실리카겔 제조를 위하여, 기공 형성을 위한 주형 물질인 계면활성제로서,

폴리(에틸렌옥사이드)-b-폴리(프로필렌옥사이드)-b-폴리(에틸렌옥사이드) 40g을 1.6M HCl 1500 mL와 함께 폴리에틸렌 용기에 넣고 상온에서 교반하여 녹였다. 이후, 벤즈옥사졸 20g, 헥사메틸디실란 50g 및 3-아미노프로필트리메톡시실란 30g을 투입하고 40℃를 유지하면서 24시간 동안 교반하였다. 100℃를 유지한 고압솥에서 24시간 동안 숙성한 후, 생성된 다공성 물질을 거르고 40℃, 진공에서 건조하였다. 계면활성제를 제거하기 위해 제조한 다공성 물질 1g 당 200 mL의 에탄올에 분산하여 8시간 동안 환류시키고, 여과 한 후 에탄올로 세척하고, 80℃에서 24시간 동안 진공 건조하였다.

상기 계면활성제 존재하에서 교반하여 제조된 멘톨 흡착용 다공성 실리카겔이 충진된 컬럼에서 상기 수분이 제거된 MCT 오일 분획분을 클로로포름:에틸아세테이트의 혼합 용매의 농도구배 1:5(v/v)에서 용출되도록 하여 담배 향캡슐의 MCT 오일로부터 멘톨을 제거하였다(MCT 오일0.95kg, 단계 4).

상기 MCT 오일을 진공조건(10mmHg이하) 하에서 온도 70℃에서 최대 120℃까지 상승하면서 증류를 진행하였다. 증류시 최초로 받은 초류액과 2차로 받은 본류액을 구분하여 수취하였다(MCT 오일 0.92kg, 단계 5).

이후, 에멀젼 형태의 세라마이드를 제조하기 위해, 세라마이드(세라마이드 3B; 에보닉) 1 중량%, 포화레시친(Lipoids75-3; Lipoid) 1 중량%, 물 77 중량%, 글리세린(Glycerin; ICI) 10 중량%, 상기 수득한 MCT 오일 10 중량%를 사용하고, 음이온 계면활성제로서 소듐 스테아로일 글루타메이트(sodium stearoyl glutamate) 10 중량%를 사용하여 제조하였다. 상기 물질들을 용기에 도입하여 80℃의 온도에서 용해시킨 다음, 호모 믹서를 이용하여 5분 동안 혼합 후에 고압 균질기에서 1,000 bar에서 연속 5회 통과시킨 후 냉각, 탈포시켜 세라마이드 에멀젼을 얻었다.

<시험예 1> 정품 및 정제 MCT 오일 지방산 조성 분석

도 2는 정품 MCT 오일의 지방산 조성 분석이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 정제된 MCT 오일의 지방산 조성 분석이다(멘톨 성분. 양자 비교).

<시험예 2> 정품 및 정제 MCT 오일 품질 특성 분석

본 발명의 실시예에 따른 정제 MCT 오일 품질 특성을 정품 MCT 오일과 대비하여 분석하였으며, 그 결과는 하기 표 1과 같다.

시험항목	단위	min	max	정품 샘플	정제 MCT 오일
Acid value	mgKOH/g	0	0.1	0.07	0.07
Iodine Value	g I2/100g	0	0.5	0.08	0.08
Water	%(m/m)	0	0.1	0.13	0.06
C8+C10	%(m/m)	94.0		98.2	94.9
C6+C8+C10+C12+C14+C16	%(m/m)	94.0		99.4	96.3
C6	%(m/m)	0	1.0	0	0
C8	%(m/m)	50.0	65.0	53.6	48.5
C10	%(m/m)	34.0	45.0	44.6	46.4
C12	%(m/m)		2.	0/8	0.8
C14	%(m/m)		1.0	0.4	0.6

<시험예 3> 색도변화

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 정제 MCT 오일의 색도변화를 나타낸다. 왼쪽부터 MCT 폐액, 1단계, 2단계, 3단계, 4단계, 5단계, 정품 MCT 오일의 색도를 나타낸다. 최종 5단계는 정품 MCT 오일과 대비하여 거의 동일한 수준으로 탈색되었다.

<비교예 1> 다공성 실리카겔에 따른 멘톨 제거율 비교

상기 실시예 1의 단계 (4)의 흡착용 다공성 실리카겔을 사용하는 대신 1,3-비스(트리에톡시실릴)벤젠{1,3-bis(triethoxysilyl)benzene} 20g, 1,2-비스(트리에톡시실릴) 에탄{1,2-bis(triethoxysilyl) ethane 80g(비교예 1-1), 1,3-비스(트리에톡시실릴)벤젠{1,3-bis(triethoxysilyl)benzene} 5g 1,2-비스(트리에톡시실릴) 에탄{1,2-bis(triethoxysilyl) ethane 95g(비교예 1-2), 옥타데실클로로실란 80g(비교예 1-3)을 첨가하여 제조된 실리카겔 컬럼을 사용하여 동일한 방법으로 멘톨을 제거하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1-1 내지 1-3에서 제조된 다공성 실리카겔 컬럼을 사용하여 멘톨을 제거한 제거율을 확인한 결과를 표 2에 나타내었다.

구분	실리카 전구체	실란	멘톨 제거율(%)
실시예 1	벤즈옥사졸 20g	헥사메틸디실란 50g 및 3-아미노프로필트리메톡시실란 30g	99.5
비교예 1-1	1,3-비스(트리에 톡시실릴)벤젠{1,3-bis(triethoxysilyl)benzene} 20g	1,2-비스(트리에톡시실릴) 에탄{1,2-bis(triethoxysilyl) ethane 80g	92.6
비교예 1-2	1,3-비스(트리에 톡시실릴)벤젠{1,3-bis(triethoxysilyl)benzene} 5g	1,2-비스(트리에톡시실릴) 에탄{1,2-bis(triethoxysilyl) ethane 95g	92.3
비교예 1-3	-	옥타데실클로로실란 80g	91.1

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 멘톨 제거율은 99.5%로 멘톨을 완벽하게 제거된 것이 확인되었다. 그러나, 비교예 1-1 내지 1-3의 경우 멘톨 제거율이 각각 92.6%, 92.3%, 91.1%로 멘톨 제거율이 본 발명의 실시예 1에 비하여 상대적으로 낮다는 것이 확인되었다.

<비교예 2> 용매에 따른 멘톨 제거율 비교

상기 실시예 1의 단계 (4)의 클로로포름:에틸아세테이트의 혼합 용매를 사용하는 대신 클로로포름(비교예 2-1), 에틸아세테이트(비교예 2-2), 헥산(비교예 2-3)을 용매로 사용하여 동일한 방법으로 멘톨을 제거하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 2-1 내지 2-3에서 멘톨을 제거한 제거율을 확인한 결과를 표 3에 나타내었다.

구분	용매	혼합 비율(v/v)	멘톨 제거율(%)
실시예 1	클로로포름:에틸아세테이트	1:5	99.5
비교예 2-1	클로로포름	-	94.7
비교예 2-2	에틸아세테이트	-	95.8
비교예 2-3	헥산	-	93.4

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 멘톨 제거율은 99.5%로 멘톨을 완벽하게 제거된 것이 확인되었다. 그러나, 비교예 2-1 내지 2-3의 경우 멘톨 제거율이 각각 94.7%, 95.8%, 93.4%로 멘톨 제거율이 본 발명의 실시예 1에 비하여 상대적으로 낮다는 것이 확인되었다.

<비교예3> 탈취된 MCT 오일의 관능평가

실시예 1 및 비교예 1-1 내지 1-3에서 수득한 멘톨향이 탈취된 MCT 오일에 대하여 관능평가를 실시하였다. 외부 패널 10명을 대상으로 1시간 간격으로 냄새를 맡게 하고, 아래의 5점 척도를 기준으로 점수를 매기게 하였다. 평균점수를 관능 점수로 하고, 그 결과를 아래의 표 4에 나타내었다.

* 5점 척도 기준

1점 : 멘톨향이 너무 강하고 장시간 냄새를 맡기가 곤란함

2점 : 멘톨향이 강하고 장시간 냄새를 맡는 것은 가능함

3점 : 멘톨향이 보통이고 신경이 쓰임

4점 : 멘톨향이 거의 없고, 신경이 쓰이지 않음

5점 : 멘톨향을 전혀 느끼지 못함

구분	실시예 1	비교예 1-1	비교예 1-2	비교예 1-3
관능 점수 (평균값)	4.9	3.5	3.4	3.3

표 4에서 나타난 바와 같이 본 발명의 탈취방법에 의해 수득한 MCT 오일은 멘톨향이 거의 없거나 전혀 느끼지 못할 정도의 결과를 보였다.

한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

Claims

멘톨을 함유하고 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드(Caprylic/capric triglyceride)을 포함하는 MCT(Medium Chain Triglyceride) 오일에 NaOH 수용액을 혼합 후 60~90℃ 범위에서 가열 및 교반 후 원심분리하여 알칼리수층을 배출하는 단계;
상기 알칼리수층이 제거된 MCT 오일에 대하여 물을 사용하여 세척하고 원심분리로 수층을 제거함으로써 NaOH를 제거하는 단계;
상기 수층이 제거된 MCT 오일에 2~10mmHg의 진공조건 및 70~90℃에서 스팀을 공급하여 휘발성 물질을 제거한후 감압증발하여 수분을 제거하는 단계;
벤즈옥사졸, 헥사메틸디실란 및 3-아미노프로필트리메톡시실란을 계면활성제 존재하에서 교반하여 제조된 멘톨 흡착용 다공성 실리카겔이 충진된 컬럼에서 상기 수분이 제거된 MCT 오일을 클로로포름:에틸아세테이트의 혼합용매의 혼합비율 1:5(v/v)에서 용출하여 멘톨을 흡착 제거하는 단계;
용출된 MCT 오일을 증류하여 고순도 MCT 오일을 제조하는 단계;
세라마이드, 레시틴, 상기 제조된 고순도 MCT 오일, 글리세린 및 물을 용기에 넣고 음이온 계면활성제로서 소듐 스테아로일 글루타메이트, 소듐 라우로일 글루타메이트, 디소듐 스테아로일 글루타메이트, 소듐 라우로일 글루코오스 카복실레이트 및 소듐 메틸 코코일 타우레이트로 구성된 군에서 1종 이상 선택된 것을 첨가한 후 60-90℃에서 용해시키는 단계;
상기 혼합물을 800-1200 bar의 조건으로 고압 미세 유화기에 1-7회 통과시키는 단계; 및
상기 결과물을 냉각하고 탈포시켜 투명한 세라마이드 에멀젼을 얻는 단계를 포함하는 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 세라마이드 에멀젼의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 70 중량%인 것을 특징으로 하는 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 벤즈옥사졸이 15-20 중량부, 상기 헥사메틸디실란이 50-60 중량부 및 상기 3-아미노프로필트리메톡시실란이 30-40 중량부인 것을 특징으로 하는 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 NaOH 수용액의 농도는 1~10 중량%인 것을 특징으로 하는 세라마이드 에멀젼을 함유하는 화장료 조성물의 제조방법.