KR101762011B1 - 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스테아디모늄헥토라이트 및 글리세릴모노올레이트를 이용하여 유중수형(W/O타입(water-in-oil type))의 1중에멀젼을 형성하고, 상기 1중에멀젼에 슈크로오스디스테아레이트 및 글리세릴모노스테아레이트를 사용하여 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 형성하고, 상기 2중봉입에멀젼에 하이드록시에칠셀룰로오스, 카라기난, 알긴 및 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합하여 3중매트릭스캡슐화하고, 상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 노즐에 통과시켜 이온 혼합 수용액에 떨어뜨려 경화시켜서 그래뉼 입자를 형성하는, 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 유효성분의 장기보존 안정성을 월등히 증가시킬 수 있고, 외관이 미적으로 아름답게 보일 수 있으며, 유효성분, 예컨대 비타민 A, 이데베논, 라스베라트롤, 카페인, 아데노신, 니아신아마이드를 수중유중수형의 이중봉입에멀젼의 내부에 안정하게 봉입되도록 하여, 안정화가 장기간 유지되도록 할 수 있고, 폴리머매트릭스로써 키토산, 하이드록시에칠셀룰로오스, 카라기난, 알긴으로 봉입하여 3중캡슐화할 수 있도록 하고, 이것을 이용하여 고기능성 화장료에 응용하여, 효능을 극대화하면서, 외관이 미적으로 아름답게 보일 수 있도록 한다.

Description

3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물 및 이의 제조방법{Cosmetic composition capable of triple matrix encapsulation and method for manufacturing the same}

본 발명은 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유효성분, 예컨대 비타민류, 이데베논, 라스베라트롤, 카페인, 아데노신, 니아신아마이드를 수중유중수형 (W/O/W타입: Water-in-Oil-in-Water)의 이중봉입에멀젼의 내부에 안정하게 봉입하고, 이것을 폴리머매트릭스로 코팅하여 3중층으로 캡슐화할 수 있는 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 화장품에 있어서, 용기나 내용물 속에 캡슐이나, 비드 등을 함유시켜서 미적 감각을 높이고, 보다 고품질화를 위한 적용 사례가 다수 있다. 또한, 화장료에 있어서, 장기간 안정성을 유지하기 어려운 불안정한 유효성분은 단순하게 안정화제를 투입하거나, 다중에멀젼으로 봉입하는 방법, 리포좀 등의 베지클에 단순 캡슐화하여 유효성분을 안정화하는 방법이 적용되고 있다.

그러나 이러한 방법들은 유효성분을 봉입하는 양이 그다지 많지 않으며, 우수한 안정성을 확보하는 것도 한계가 있다.

최근에는 비드모양의 그래뉼 형태로 만들어 유효성분을 안정화하거나, 색소와 함께 사용하여 외관적으로 차별화되도록 발전시키는 방법도 상품화되고 있다. 또한, 폴리머 형태의 매트릭스를 가지면서 단순한 모노머 형태의 캡슐화방법도 소개되고 있다.

그러나 이러한 방법들은 고함량의 유효성분을 안정화시키는데 어려움이 따르고, 경시변화에 따라 약물을 피부 속으로 흡수시키는데 한계를 가진다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 10-0115074 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허 10-0837558 특허문헌 3 : 대한민국 등록특허 10-0173445 특허문헌 4 : 대한민국 등록특허 10-0799407 특허문헌 5 : 대한민국 등록특허 10-0825834 특허문헌 6 : 대한민국 등록특허 10-0544443 특허문헌 7 : 대한민국 등록특허 10-1032623 특허문헌 8 : 대한민국 등록특허 10-1192161 특허문헌 9 : 대한민국 등록특허 10-1281527 특허문헌 10 : 대한민국 등록특허 10-1484836

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 3중 매트릭스 캡슐을 형성하는 제조방법을 제공함으로써, 2중봉입에멀젼의 핵이 되는 중심부에 라멜라 형태로 존재하여 수용성 혹은 유용성의 유효성분을 모두 봉입이 가능토록 하고, 유효성분을 보다 더 안정하게 보존하기 위하여 2중봉입에멀젼의 외벽에 하이드록시에칠셀룰로오스, 카라기난, 알긴, 키토산으로 구성된 매트릭스폴리머로 봉입함으로써 3중층으로 봉입캡슐화하도록 하며, 유효성분으로써, 비타민류, 이데베논, 라스베라트롤, 카페인, 아데노신, 니아신아마이드를 가장 중심에 포집하여 3중매트릭스캡슐화가 가능하도록 하고, 기초 및 색조화장품에 응용으로써, 외관적으로는 아름답고 다양한 색상으로 만들어 고급감을 부여하고, 사용감 측면으로도 부드러우며, 촉촉한 느낌을 가질 수 있도록 다양한 제형으로 만들 수 있고, 그래뉼의 입자크기를 0.1~20mm입자로 만들어져 유효성분의 봉입량 조절이 가능하도록 하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 디스테아디모늄헥토라이트 및 글리세릴모노올레이트를 이용하여 유중수형(W/O타입(water-in-oil type))의 1중에멀젼을 형성하고, 상기 1중에멀젼에 슈크로오스디스테아레이트 및 글리세릴모노스테아레이트를 사용하여 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 형성하고, 상기 2중봉입에멀젼에 하이드록시에칠셀룰로오스, 카라기난, 알긴 및 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합하여 3중매트릭스캡슐화하고, 상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 노즐에 통과시켜 이온 혼합 수용액에 떨어뜨려 경화시켜서 그래뉼 입자를 형성하는, 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물이 제공된다.

상기 1중에멀젼은, 상기 1중에멀젼의 전체 중량을 기준으로, 1~5중량%의 디스테아디모늄헥토라이트 및 0.1~2중량%의 글리세릴모노올레이트를 혼합하여 형성되고, 상기 2중봉입에멀젼은, 상기 1중에멀젼에 상기 2중봉입에멀젼의 전제 중량을 기준으로, 1~5중량%의 슈크로오스디스테아레이트 및 0.1~3중량%의 글리세릴모노스테아레이트를 혼합하여 형성되고, 상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물은, 상기 2중봉입에멀젼에 상기 3중매트릭스캡슐의 전체 중량을 기준으로, 0.1~1중량%의 하이드록시에칠셀룰로오스, 0.1~1중량%의 카라기난, 0.1~1중량%의 알긴 및 0.1~1중량%의 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합하여 형성될 수 있다.

상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 노즐의 내경이 0.1~20mm로 이루어진 구멍으로 통과한 조성물이, 구연산을 이용하여 pH가 3~5.5이면서 수용액의 전체 중량을 기준으로 0.1~10중량%의 칼슘설페이트 및 0.1~10중량%의 칼슘클로라이드 중에서 어느 하나 또는 모두가 혼합된 상기 수용액에 떨어뜨려 캡슐입자를 경화시키는 조제공법으로 그래뉼 입자크기가 0.1~20mm일 수 있다.

상기 그래뉼입자는, 골드색, 녹색, 자주색, 백색 또는 청색의 캡슐입자를 포함하고, 상기 1중에멀젼의 전체 중량을 기준으로 0.1~5중량%의 비타민 A, 0.1~5중량%의 이데베논, 0.1~5중량%의 라스베라트롤, 0.1~5중량%의 카페인, 0.1~5중량%의 아데노신, 0.1~10중량%의 니아신아마이드 중에서 어느 하나 또는 다수를 3중매트릭스캡슐의 중심에 봉입되도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 디스테아디모늄헥토라이트 및 글리세릴모노올레이트를 이용하여 유중수형(W/O타입(water-in-oil type))의 1중에멀젼을 형성하는 단계; 상기 1중에멀젼에 슈크로오스디스테아레이트 및 글리세릴모노스테아레이트를 사용하여 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 형성하는 단계; 상기 2중봉입에멀젼에 하이드록시에칠셀룰로오스, 카라기난, 알긴 및 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합하여 3중매트릭스캡슐화하는 단계; 및 상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 노즐에 통과시켜 이온 혼합 수용액에 떨어뜨려 경화시켜서 그래뉼 입자를 형성하는 단계;를 포함하는, 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물의 제조방법이 제공된다.

상기 1중에멀젼을 형성하는 단계는, 상기 1중에멀젼의 전체 중량을 기준으로, 유효성분으로서, 0.1중량%의 비타민 A, 0.5중량%의 이데베논, 0.5중량%의 라스베라트롤, 2중량%의 카페인, 0.04중량%의 아데노신 및 2중량%의 니아신아마이드 중에서 어느 하나 또는 다수를 첨가하여, 상기 유효성분이 상기 1중에멀젼에 봉입되도록 하고, 상기 그래뉼입자를 형성하는 단계는, 상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 내경이 0.1~20mm인 노즐에 통과시켜 pH가 3.5~5.5인 칼슘이온 수용액에 떨어뜨려서 상기 그래뉼입자를 형성하고, 상기 그래뉼입자에 색소를 배합하여 외관이 컬러를 가지도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물 및 이의 제조방법에 의하면, 유효성분의 장기보존 안정성을 월등히 증가시킬 수 있고, 외관이 미적으로 아름답게 보일 수 있으며, 유효성분, 예컨대 비타민 A, 이데베논, 라스베라트롤, 카페인, 아데노신, 니아신아마이드를 수중유중수형의 이중봉입에멀젼의 내부에 안정하게 봉입되도록 하여, 안정화가 장기간 유지되도록 할 수 있고, 폴리머매트릭스로써 키토산, 하이드록시에칠셀룰로오스, 카라기난, 알긴으로 봉입하여 3중캡슐화할 수 있도록 하고, 이것을 이용하여 고기능성 화장료에 응용하여, 효능을 극대화하면서, 외관이 미적으로 아름답게 보일 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2중봉입에멀젼과 3중매트릭스캡슐화를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐 중심에 레티놀을 봉입한 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물의 2중봉입에멀젼에 대한 전자현미경 촬영 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물의 외관이 골드색, 실버색, 청색 및 적색으로 표현된 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물의 3중매트릭스캡슐 단면 구조를 촬영한 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물의 장기 안정성의 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물에 대한 피부보습력 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물에 대한 경피흡수효과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물에서 다양한 입자크기의 3중매트릭스 캡슐을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물의 에센스 화장료를 촬영한 이미지이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 사용된 주요 외래어에 대한 정의를 다음과 같이 표현하여 이해를 명확히 하고자 한다. 수중유중수형(water-in-oil-in-water; W/O/W Type), 이중봉입에멀젼 (double capsule emulsion), 3중매트릭스캡슐(triple matrix capsule), 다중라멜라구조(multi-lamellar structure), 비타민(vitamin), 이데베논(idebenone), 라스베라트롤(resveratrol), 카페인(caffeine), 아데노신(adenosine), 니아신아마이드(niacinamide), 하이드록시에칠셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose), 카라기난 (carrageenan), 알긴(algin), 슈크로오스디스테아레이트 (sucrose distearate), 글리세릴모노올레이트(glyceryl monooleate), 디스테아디모늄헥토라이트(disteardimonium hectorite), 글리세릴모노스테아레이트(glyceryl monostearate), 호모믹서(homo-mixer), 경피흡수 (percutaneous absorption), 약물전달체계(drug delivery system), 보습효과 (moisturizing effect) 등 일반적인 용어는 언급하지 않았으나, 통상 칭하는 화학, 식품 및 화장품의 화학명명법에 준한다는 것을 밝혀둔다. 본 발명에서는 3중매트릭스캡슐이 형성되는 물질과 최적조성에 의해 안정한 구상의 캡슐을 제공하여 유효성이 있는 약물을 안정하게 봉입하도록 할 수 있도록 한다.

1. 3중매트릭스캡슐의 모식화

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2중봉입에멀젼과 3중매트릭스캡슐화를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3중매트릭스캡슐은 외형은 구상으로 이루어져 있고, 그 내부는 유중수중유형의 2중봉입에멀젼형태로 이루어져 있으며, 그 중심에 분포된 입자는 다중라멜라구조로 형성되어 수용성 혹은 유용성의 유효성분을 봉입할 수 있도록 이루어진 형태를 가지고 있으며, 이로 인해 1차 캡슐부터 3차 캡슐로 이루어질 수 있다.

이에 따른, 본 발명의 일 실시례에 따른 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물은 디스테아디모늄헥토라이트 및 글리세릴모노올레이트를 이용하여 유중수형(W/O타입(water-in-oil type))의 1중에멀젼을 형성하고, 1중에멀젼에 슈크로오스디스테아레이트 및 글리세릴모노스테아레이트를 사용하여 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 형성하고, 2중봉입에멀젼에 하이드록시에칠셀룰로오스, 카라기난, 알긴 및 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합하여 3중매트릭스캡슐화하고, 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 노즐에 통과시켜 이온 혼합 수용액에 떨어뜨려 경화시켜서 그래뉼 입자를 형성한다. 도 1에서는 이해를 돕기 위하여 수중유형, 유중수형, 수중유중수형의 모양을 알기 쉽도록 모식도로 나타내어 발명의 3중매트릭스캡슐이 잘 구현될 수 있도록 하였다.

2. 수중유중수형의 2중봉입에멀젼의 생성

본 발명에 따른 3중매트릭스캡슐을 성공적으로 구현하기 위하여, 우선 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 만들어야한다. 이것을 만들기 위하여는 1단계로 1중에멀젼을 만드는데, 1중에멀젼은 1중에멀젼의 전체 중량을 기준으로, 1~5중량%의 디스테아디모늄헥토라이트 및 0.1~2중량%의 글리세릴모노올레이트를 이용, 예컨대 혼합에 의해 유중수형(W/O타입(water-in-oil type))의 에멀젼으로 형성되고, 2단계로 2중봉입에멀전을 만는데, 2중봉입에멀젼은 1중에멀젼에 2중봉입에멸전의 전체 중량을 기준으로 1~5중량%의 슈크로오스디스테아레이트 및 0.1~3중량%의 글리세릴모노스테아레이트를 혼합하여 수중유중수형의 이중봉입에멀젼으로 형성하게 된다. 본 발명에서는 도 2에서와 같이 2단계 유화법을 사용하여 이를 구현하고자 한다. 아래의 표 1에 1차적으로 만들어야 할 유중수형의 1중에멀젼을 만들 수 있는 조성물과 제조방법을 기술하였다. 표 1의 실시예 3으로부터 수득된 것을 가지고, 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 만드는데 사용하고자 한다.

구 분	성 분 명 (중량%)	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
유상부	디스테아디모늄헥토라이트 글리세릴모노올레이트 사이클로펜타실록산 카프릭카프릴릭트리글리세라이드 식물성스쿠알란 토코페롤 레티놀 A 레스베라트롤 이데베논 카페인 아데노신 니아신아마이드 향료	1 2 5 3 3 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.04 0.5 0.1	2 1.5 5 3 3 0.1 0.2 0.5 0.5 1 0.1 1 0.1	3 1 5 3 3 0.1 0.3 1 1 2 0.5 2 0.1	4 0.5 5 3 3 0.1 0.5 2 2 3 1 5 0.1	5 0.1 5 3 3 0.1 1 5 5 5 5 10 0.1
수상부	글리세린 부틸렌글라이콜 1,2-헥산디올 에칠헥실글리세린 소듐클로라이드 산탄검 소듐히아루로네이트 (1%용액) 정제수	5 5 2 0.1 0.5 0.2 3 69.06	5 5 2 0.1 0.5 0.2 3 66.2	5 5 2 0.1 0.5 0.2 3 62.2	5 5 2 0.1 0.5 0.2 3 55.1	5 5 2 0.1 0.5 0.2 3 36.9
소 계		100	100	100	100	100
결 과		유중수형	유중수형	유중수형	유중수형	유중수형
제조방법: 유상부를 계량하여 디스퍼믹서로 500~1500rpm으로 10분이상 교반하여 잘 분산시킨다. 이것을 800~1200rpm으로 교반하면서 수상부를 서서히 첨가하여 연속상인오일에 수상이 잘 분산되도록 한다. 수상부를 모두 투입 후, 3,000~5,000rpm으로 고속교반하면서 미세한 에멀젼이 형성되도록 한다. 모든 조건은 20~50℃의 조건에서 수행한다. 최종적으로 진공탈포를 한 다음 제조를 완료하였다.

실시예 1 내지 5

상기의 실시예 1~5에 사용된 계면활성제가 핵심이 되는 포인트이므로, 상세하게 기술하면, 1~5중량%의 디스테아디모늄헥토라이트, 0.1~2중량%의 글리세릴모노올레이트를 혼용으로 사용하면서, 5중량%의 사이클로펜타실록산, 3중량%의 카프릭카프릴릭트리글리세라이드, 3중량%의 식물성스쿠알란, 0.1중량%의 토코페롤, 0.1~1중량%의 레티놀레티놀 A, 0.1~5중량%의 레스베라트롤, 0.1~5중량%의 이데베논, 0.1~5중량%의 카페인, 0.04~5중량%의 아데노신, 0.1~10중량%의 니아신아마이드, 0.1중량%의 향료를 대표적으로 사용하였다. 계면활성제는 단독으로 사용하는 것보다는 두 개의 계면활성제를 혼용으로 사용하는 것에서 더 좋은 안정성을 보였다. 계면활성제의 양을 고려하여, 유상의 총중량은 많게는 40중량%를, 적게는 5중량%의 유상을 사용할 수 있다. 수상은 표 1에 제시한 바와 같이 보습제와 겔화제의 양을 일률적으로 정하여 실험오차를 가능한 줄이고자 하였다.

표 2는 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 만들기 위하여 실험을 통하여 제시한 조성물이다. 표 1의 실시예 3으로부터 수득된 시료를 가지고 수행하였으며, 실시예 6내지 10을 통하여 구현하고자 하였다.

구 분	성 분 명 (중량%)	실시예 6	실시예 7	실시예 8	실시예 9	실시예 10
수상겔화부	슈크로오스디스테아레이트 글리세릴모노스테아레이트 글리세린 부틸렌글라이콜 산탄검 하이드록시에칠셀룰로오스 정제수	1 3 8 7 0.2 0.3 60.5	2 2.5 8 7 0.2 0.3 50	3 2 8 7 0.2 0.3 39.5	4 1 8 7 0.2 0.3 30.5	5 0.1 8 7 0.2 0.3 19.4
유중수형 에멀젼	표1의 실시예 3	20	30	40	50	60
소 계		100	100	100	100	100
결 과		수중유중수형	수중유중수형	수중유중수형	수중유중수형	수중유중수형
제조방법: 수상겔화부를 계량 50~70℃로 가온하여 디스퍼믹서로 1,200~2,000rpm으로 10분간 교반하여 잘 분산시킨다. 이것을 40℃이하로 냉각하고, 여기에 표1의 실시예3 샘플을 첨가하여 호모믹서로 1,000~2,000rpm으로 교반하여 안정하게 분산시키면 수중유중수형의 봉입에멀젼을 만들 수가 있다. 최종적으로 진공탈포를 한 다음 제조를 완료하였다.

실시예 6 내지 10

실시예 6 내지 10과 도 1에 도시한 자료를 바탕으로 하여 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 상세하게 기술한다. 이는 3중매트릭스캡슐로 완성시키기 위한 전단계로 보면 된다. 본 발명에서는 실시예 8를 선정하여 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 상세하게 기술하고자 한다. 우선 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 안정하게 생성시키기 위하여 사용된 유화제는 2중봉입에멀젼의 전체 중량을 기준으로, 1~5중량%의 슈크로오스디스테아레이트 및 0.1~3중량%의 글리세릴모노스테아레이트를 혼합하여 사용하면서 2중봉입에멀젼이 안정하게 생성되는 화장료 조성물이 여기에 해당된다. 표 1의 실시예 3을 적게는 20중량%에서 많게는 60중량%를 배합할 수 있으나, 좀 더 상세하게는 40중량%로 하여 다음 단계로 진행하였다.

일반적으로 단순한 수중유중수형의 다중에멀젼을 형성하는 기술은 아주 다양하게 많이 소개되고 있지만, 3중층의 매트릭스캡슐로 연결되는 기술들은 찾아볼 수가 없다. 특히, 다양한 색상으로 하여 보기도 좋은 모양의 캡슐로 이어지는 캡슐들은 거의 전무한 상태이다. 본 발명에서는 피부의 안전성과, 최외각에 3중매트릭스폴리머로 봉입하였을 때, 상용성이 우수하며, 캡슐이 잘 만들어질 수 있도록 하는 최적의 방법임을 찾아냈기 때문에 이러한 점을 고려하여 선정하였다.

3. 3중상매트릭스 폴리머캡슐 및 제조방법

3중매트릭스캡슐의 제조방법은 도 2와 아래의 표 3에 나타낸 실시예 11~15를 통하여 상세하게 기술하고자 한다. 3중매트릭스캡슐은 외관이 구상의 그래뉼 타입이 되어, 손으로 문지르거나, 펌프를 통과하여 토출될 경우 부드럽게 깨짐으로써 피부에 흡수될 수 있다. 이를 위해 앞서 설명한 바와 같이, 도 2에 도시한 바와 같이 1단계로서, 1중 캡슐화 단계에 의해 유중수형의 제형을 만드는 단계(S11)를 수행한다. 그리고 2단계로서, 수중유중수형의 2중봉입캡슐화하는 단계(S12)를 수행한다. 그리고, 3단계로서 2중봉입캡슐화에 매트릭스폴리머를 혼합하여 3중매트릭스캡슐화하는 단계(S13)를 수행하는데, 표 3이 여기에 해당된다. 3매트릭스캡슐화의 결과물은 2중봉입에멀젼에 3중매트릭스캡슐의 전체 중량을 기준으로, 0.1~1중량%의 하이드록시에칠셀룰로오스, 0.1~1중량%의 카라기난, 0.1~1중량%의 알긴 및 0.1~1중량%의 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합하여 형성될 수 있다. 그런 다음, 3중매트릭스캡슐화 결과물을 내경이 0.1~20mm의 노즐에 통과하는 단계(S14)를 수행한다. 그리고 노즐을 통과한 내용물이 구연산을 이용하여 pH가 3~5.5인 0.1~10중량%의 칼슘이온용액이 함유된 수용액에 떨어뜨리는 단계(S15)를 수행하고, 이것을 건져내어 정제수에 산도와 칼슘이온을 씻어내는 단계(S16)를 거쳐서 구상의 캡슐을 만들게 된다.

구 분	성 분 명 (중량%)	실시예 11	실시예 12	실시예 13	실시예 14	실시예 15
이중캡슐화부	표2의 실시예8	70	50	40	30	10
매트릭스폴리머	하이드록시에칠셀룰로오스 카라기난 알긴 키토산 정제수	0.1 1 0.1 0.2 28.6	0.3 0.5 0.5 0.3 48.4	0.5 0.3 0.2 1 58	0.2 0.1 0.2 0.1 69.4	1 0.1 2 0.5 86.4
소 계		100	100	100	100	100
제조방법: 매트릭스폴리머부를 계량 50~70℃로 가온하여 디스퍼믹서로 1,500~3,000rpm으로 10분간 교반하여 잘 분산시킨다. 이것을 40℃이하로 냉각하고, 여기에 표3의 실시예9를 첨가하여 디스퍼로 500~1,500rpm으로 교반하여 안정하게 분산시켜 준비한다. 이것을 노즐에 통과하여 떨어뜨리면 3중 매트릭스 캡슐을 만들 수 있다.

실시예 11 내지 15

본 발명에서는 구상의 3중 매트릭스캡슐화를 성공적으로 완성시키기 위해서 실시예 11~15의 예를 들어 나타내었다. 이의 설명을 위하여 표 3의 실시예 13을 선정하여 상세하게 설명하고자 한다. 실시예 13은 안정한 수중유중수형의 10~70중량%의 2중봉입에멀젼에 3중매트릭스캡슐의 전체 중량을 기준으로, 0.1~1중량%의 하이드록시에칠셀룰로오스, 0.1~1중량%의 카라기난, 0.1~1중량%의 알긴 및 0.1~1중량%의 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합한 것으로, 2중봉입에멀젼의 표면을 감싸주어 3중매트릭스캡슐화하는데, 이는 본 발명의 핵심기술이다.

구 분	성분명(중량%)	실시예 16	실시예 17	실시예 18
	구연산 칼슘클로라이드 칼슘설페이트	0.5 0.1 10	1 1 1	5 10 0.1
매트릭스폴리머	정제수	89.4	97	84.9
소 계		100	100	100

실시예 16 내지 18

3중매트릭스캡슐을 구상의 그래뉼타입으로 만들기 위하여 0.1mm~20mm의 노즐에 통과하여 실시예 16~18의 수용액에 떨어뜨려 경화시키게 되는데, 여기에 해당된다. 상기의 수용액은 예컨대 구연산을 이용하여 pH가 3~5.5이면서 수용액의 전체 중량을 기준으로 0.1~10중량%의 칼슘설페이트 및 0.1~10중량%의 칼슘클로라이드 중 어느 하나 또는 모두가 혼합될 수 있다. 그리고, 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 상기의 수용액에 떨어뜨려 캡슐입자를 경화시킴으로써 0.1~20mm의 입자크기를 가진 그래뉼 입자를 형성할 수 있다.

도 3은 최종적으로 3중매트릭스캡슐화에 성공한 대표적인 구상의 그래뉼을 제시하였다. 외관은 구상이며, 입자의 크기는 지름이 약 0.2~0.5mm의 크기를 가지고 있으며, 적색의 컬러를 혼입하여 외관을 차별화되게 만들 수 있다.

4. 수중유중수형의 입자구조분석

도 4는 실시예 8을 가지고 광학현미경으로 입자를 관찰한 결과이다. 측정기계는 올림프스 광학현미경으로 1,000배율 관찰이 가능한 대물랜즈를 장착시켜 입경의 모양을 관찰하였다. 도 4에 나타낸 바와 같이 외상이 수상으로 형성되어 있고, 그 안에 유중수형의 입자가 잘 분산되어 있음을 확인할 수 있었다.

5. 다양한 색상의 3중 매트릭스캡슐화

실시예 19 내지 23

실시예 13과 실시예 17을 이용하여 다양한 색상의 3중매트릭스캡슐화를 위한 기본시료로 사용하였으며, 다양한 색상을 표현하기 위하여 좀 더 구체적으로 실시예 19~23에 나타내었다. 실시예 19~23에서와 같이 3중캡슐화베이스에 각각의 색소를 투입하여 디스퍼믹서로 1,000~1,500rpm으로 색깔이 잘 분산되도록 한다. 이것을 노즐에 통과하여 실시예 17의 용액에 떨어뜨려 경화시킴으로써 3중매트릭스캡슐의 그래뉼 입자가 만들어진다. 그래뉼입자는 골드색, 녹색, 자주색, 백색 또는 청색의 캡슐입자를 포함할 수 있다.

구 분	성 분 명 (중량%)	실시예 19	실시예 20	실시예 21	실시예 22	실시예 23
3중캡슐화베이스	실시예 13	99.5	99.5	99.5	99.5	99.5
색상	골드파우더 녹색파우더 자주색파우더 백색파우더 청색파우더	0.5 - - - -	- 0.5 - - -	- - 0.5 - -	- - - 0.5 -	- - - - 0.5
소 계		100	100	100	100	100
결 과		3중 캡슐화	3중 캡슐화	3중 캡슐화	3중 캡슐화	3중 캡슐화
제조방법: 실온에서 3중캡슐화베이스에 각각의 색소를 투입하여 디스퍼믹서로 1,000~1,500rpm으로 색깔이 잘 분산되도록 한다. 이것을 노즐에 통과하여 실시예17의 용액에 떨어뜨려 경화시킴으로써 3중 매트릭스 캡슐이 만들어 진다.

본 발명에 사용된 노즐의 내경은 0.6mm의 바늘을 사용하여 만든 것으로 그래뉼의 입자크기는 약 0.3~0.7mm의 크기를 가질 수 있다. 화장품 내용물의 특성을 고려하여 노즐의 내경은 0.1mm~20mm 크기의 바늘을 사용하는 것이 바람직하나, 그 이상 혹은 이하의 내경을 가지는 것도 가능하다는 것을 밝혀둔다.

도 5에 도시한 것은 골드색, 녹색, 자주색, 백색, 청색의 캡슐이 나란히 나열되어 있으며, 외관적으로도 아름답고 다양한 색상으로 어우러진 3중매트릭스캡슐을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

도 6은 골드색의 3중매트릭스캡슐을 -5~15℃의 냉동조건에 2시간 저장하여 동결시킨 다음, 칼로 캡슐의 단면을 자른 다음 현미경카메라를 사용하여 200배율로 확대하여 3중캡슐의 단면을 촬영한 이미지이다. 사진에서 보는 바와 같이 폴리머가 네트워크 상태로 가교 결합되어 있어 단단한 구상의 그래뉼 형태가 되는 것으로 해석된다.

6. 유효성분을 함유하는 2중매트릭스 캡슐 봉입화

실시예 24 내지 29

유효성분을 3중매트릭스 캡슐의 중심에 봉입시키기 위하여 실시예 24~29를 적용하였다. 본 발명에 따른 3중매트릭스캡슐의 중심위치에 유효성분을 봉입하는데 가장 적합한 성분으로써, 1중에멀젼의 전체 중량을 기준으로 0.1~5중량%의 비타민 A, 0.1~5중량%의 이데베논, 0.1~5중량%의 라스베라트롤, 0.1~5중량%의 카페인, 0.1~5중량%의 아데노신, 0.1~10중량%의 니아신아마이드 중에서 어느 하나 또는 다수를 3중매트릭스캡슐의 중심에 봉입되도록 할 수 있다. 유효성분은 수용성, 유용성 모두 적용이 가능하며, 이에 국한하는 것은 아니며, 본 발명의 조제공법을 사용하여 이외의 다른 효능성분들도 봉입이 같은 제조공법에 의하여 봉입이 가능하다는 것을 밝혀둔다.

구분	성분명(중량%)	실시예 24	실시예 25	실시예 26	실시예 27	실시예 28	실시예 29
베이스	실시예3	99.9	99.5	99.5	98	99.96	98
유효성분	비타민 A 이데베논 라스베라트롤 카페인 아데노신 니아신아마이드	0.1 - - - - -	- 0.5 - - - -	- - 0.5 - - -	- - - 2 - -	- - - - 0.04 -	- - - - - 2
소 계		100	100	100	100	100	100

실시예 24~29는 1차적인 봉입하고 이어서 2중봉입에멀젼을 거쳐 최종 매트릭스 폴리머를 배합하여 3중봉입매트릭스캡슐화까지 진행하여 얻어지는 것이 최종적으로 행하여져 완성되는 것을 의미한다.

7. 3중매트릭스캡슐의 장기안정성 평가

도 7은 3중 매트릭스캡슐에 순수레티놀을 2500IU/g을 표준물질로 캡슐화하여 장기안정성을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 표 7의 비교예1은 유중수형의 1중캡슐화 시료, 비교예 2는 수중유중수형의 2중캡슐화 시료, 실시예 24는 3중매트릭스캡슐화 시료를 45℃ 인큐베이터에서 4주간 경과한 후, HPLC로 정량 분석한 결과이다.

구분	성분명(중량%)	비교예 1	비교예 2	실시예 24
유중수형 (1중캡슐)	실시예 3을 이용한 캡슐	2500IU레티놀	-	-
수중유중수형 (2중캡슐)	실시예 9를 이용한 캡슐	-	2500IU레티놀	-
3중매트릭스캡슐 (발명조성물)	실시예 13을 이용한 3중매트릭스캡슐	-	-	2500IU레티놀
소 계		100	100	100
외관 (45℃인큐베이션, 4주후)		변색됨	변색됨	안정함
성상 (45℃인큐베이션, 4주후)		점도 하락	점도 하락	양호
정량분석 (45℃인큐베이션, 4주후)		720IU	1270IU	2480IU
종합결과		불량	불량	양호

3개의 시료 모두 각각 레티놀 2,500 IU/g를 봉입하여 동일한 조건에서의 안정성을 관찰한 결과이다. 비교예 1, 비교예 2, 실시예 24의 경우 제조즉시에는 2,500IU/g로 동일한 함량을 보이고 있다. 비교예 1, 비교예 2의 경우 4주 후의 안정성은 급격히 하락하여 레티놀의 잔존량이 50% 이하로 나타났다. 반면, 본 발명의 실시예 24의 경우 제조 즉시에는 2,500IU/g, 4주후의 레티놀의 함량은 2,480IU/g으로 99.2%의 잔존량을 보였다. 이 결과로 보아, 1중, 2중캡슐화한 조성물보다 3중매트릭스캡슐화한 것에서 월등히 우수한 안정성을 보였다.

8. 보습력평가

도 8은 피보습력평가를 나타낸 그래프이다. 보습력평가는 20~50대의 남녀 10명을 대상으로 하여 보습력측정기로 측정한 결과이다. 3개의 시료의 보습력은 도포전에는 약 18%의 보습력을 보여주고 있다. 비교예 1과 비교예 2의 보습력은 도포 즉시에는 51%으로 급격히 증가하는 것을 알 수 있었으나, 2시간 이후에는 급격히 감소하는 것을 알 수 있었다. 그러나 실시예 24의 경우 제조 즉시에는 54.1%로 높은 보습력을 보여주고 있으며, 2주경과 후에는 48.7%, 4주후의 보습력은 39.3%로 도포전 보다는 200% 이상 높은 보습력을 보여주고 있다.

9. 경피흡수평가

도 9는 경피흡수를 평가를 나타낸 그래프이다. 경피흡수 평가는 표 8의 비교예 3의 조성으로 일반적으로 많이 사용하고 있는 수중유형(O/W-Type(Oil-in-Water type))의 일반 에멀젼과 실시예 24의 3중매트릭스캡슐화 시료를 순수레티놀 2500IU/g을 봉입한 것을 표준으로 하여 평가하였다.

구분	성분명(중량%)	비교예 3 (일반 에멀젼)	실험예 1 (3중매트릭스캡슐)
유상	폴리솔베이트 60 글리세릴스테아레이트 세테아릴알코올 스테아릭애씨드 카프릭카프릴릭트리글리세라이드 식물성스쿠알란	3 2 3 2 5 5	실시예24: 레티놀2500IU/g 3중매트릭스캡슐
수상	글리세린 부틸렌글라이콜 카보머 산탄검 정제수	3 5 0.3 0.1 63.95
중화제	포타슘하이드록사이드 정제수	0.15 5
첨가	레티놀 10만IU/g	2.5
소 계		100
제조방법: 유상과 수상을 각각 계량하여 80℃가온 용해하고, 이것을 혼합하여 호모믹서로 75~80℃에서 3,500~4,500rpm으로 5분간 교반하고, 중화제를 투입하여 중화한 후에 45℃까지 냉각하여 첨가제를 넣고 잘 분산시킨다. 30℃까지 냉각하여 진공탈포한 후 제조를 완료한다.

측정방법은 팔뚝의 하박부 중간에, 가로 1cm x 세로 1cm 크기로 정사각형을 그린 다음 그 안에 2mg의 시료를 도포하고, 4시간 동안 정치한 후에 같은 부위를 20회 테이프 스트리핑하여 시료를 채취하였다. 테이프 스트리핑을 1~7회 채취한 시료를 표피층, 8~15회 채취한 시료를 기저층, 16~20회 채취한 시료를 진피층으로 하여 정량분석하였다. 도 9에서 보는 바와 같이 일반에멀젼의 경피흡수량은 기저층에서 53 IU/g이었으며, 진피층에는 15 IU/g로 총 경피흡수량은 68IU/g가 흡수된 것으로 나타났다. 여기서 표피층의 정량분석량은 피부에 흡수되지 않은 것으로 간주하였다. 반면 3중매트릭스캡슐의 경우, 기저층에서 521 IU/g이었으며, 진피층에는 124 IU/g로 총 경피흡수량은 645 IU/g가 흡수된 것으로 나타났다.

결론적으로 3중매트릭스캡슐화는 구상으로 외적으로 아름답고, 불안정한 유효성분을 완벽하게 안정화할 수 있음을 알 수 있다.

10. 다양한 사이즈의 3중매트릭스캡슐화

도 10은 다양한 크기의 3중매트릭스캡슐을 응용예로써 나타낸 이미지이다. 이미지에서 보는 바와 같이 2mm 내외의 입자, 5mm의 입자, 8mm의 입자, 10mm의 입자 등 다양한 그래뉼의 사이즈와 적색, 노란색, 백색, 검정색의 다양한 색깔로 만들 수 있음을 입증해주는 이미지이다.

11. 3중매트릭스 캡슐 응용 에센스 조성물

도 11은 적색, 청색, 백색의 3중매트릭스 캡슐이 배합되어 외관적으로도 차별화되어 있는 느낌을 가지는 3중캡슐 에센스를 응용예로써 제시한 사진이다. 도 11에서 보는 바와 같이, 0.5mm~3mm의 다양한 크기의 입자들이 투명한 겔 속에 분산되어 있기 때문에 외관적으로 아름답고, 차별화된 고품질의 화장료를 개발할 수 있다는 것을 입증해 주는 사진이다.

또한 아래의 표 9의 실시예 30에 나타낸 바와 같이, 투명겔베이스를 먼저 만들고 여기에 적색, 청색, 백색의 3중매트릭스캡슐을 혼합하여 외적으로도 아름답고 차별화된 새로운 제형의 에센스를 개발할 수 있었다.

구분	성분명(중량%)	실시예 30
투명겔 베이스	소듐히아루로네이트 베타글루칸 카보머 하이드록시에칠셀룰로오스 글리세린 1,3-부틸렌글라이콜 1,2-헥산디올 정제수	0.02 0.5 0.1 0.1 5 5 2 81.28
3중매트릭스캡슐성분	적색 3중매트릭스 캡슐 청색 3중매트릭스 캡슐 백색 3중매트릭스 캡슐	2 2 2
소 계		100

이와 같이 본 발명에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (6)

1. 디스테아디모늄헥토라이트 및 글리세릴모노올레이트를 이용하여 유중수형(W/O타입(water-in-oil type))의 1중에멀젼을 형성하고, 상기 1중에멀젼에 슈크로오스디스테아레이트 및 글리세릴모노스테아레이트를 사용하여 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 형성하고, 상기 1중에멀젼 또는 상기 2중봉입에멀젼의 유상부가 사이클로펜타실록산, 카프릭카프릴릭트리글리세라이드 및 식물성스쿠알란을 포함하며, 상기 2중봉입에멀젼에 하이드록시에칠셀룰로오스, 카라기난, 알긴 및 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합하여 3중매트릭스캡슐화하고, 상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 노즐에 통과시켜 이온 혼합 수용액에 떨어뜨려 경화시켜서 형성되는 그래뉼 입자를 포함하는, 화장료 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 1중에멀젼은,
   상기 1중에멀젼의 전체 중량을 기준으로, 1~5중량%의 디스테아디모늄헥토라이트 및 0.1~2중량%의 글리세릴모노올레이트를 혼합하여 형성되고,
   상기 2중봉입에멀젼은,
   상기 1중에멀젼에 상기 2중봉입에멀젼의 전제 중량을 기준으로, 1~5중량%의 슈크로오스디스테아레이트 및 0.1~3중량%의 글리세릴모노스테아레이트를 혼합하여 형성되고,
   상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물은,
   상기 2중봉입에멀젼에 상기 3중매트릭스캡슐의 전체 중량을 기준으로, 0.1~1중량%의 하이드록시에칠셀룰로오스, 0.1~1중량%의 카라기난, 0.1~1중량%의 알긴 및 0.1~1중량%의 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합하여 형성되는, 화장료 조성물.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 노즐의 내경이 0.1~20mm로 이루어진 구멍으로 통과한 조성물이, 구연산을 이용하여 pH가 3~5.5이면서 수용액의 전체 중량을 기준으로 0.1~10중량%의 칼슘설페이트 및 0.1~10중량%의 칼슘클로라이드 중에서 어느 하나 또는 모두가 혼합된 상기 수용액에 떨어뜨려 캡슐입자를 경화시키는 조제공법으로 그래뉼 입자크기가 0.1~20mm인, 화장료 조성물.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 그래뉼입자는,
   골드색, 녹색, 자주색, 백색 또는 청색의 캡슐입자를 포함하고, 상기 1중에멀젼의 전체 중량을 기준으로 0.1~5중량%의 비타민 A, 0.1~5중량%의 이데베논, 0.1~5중량%의 라스베라트롤, 0.1~5중량%의 카페인, 0.1~5중량%의 아데노신, 0.1~10중량%의 니아신아마이드 중에서 어느 하나 또는 다수를 3중매트릭스캡슐의 중심에 봉입되도록 하는, 화장료 조성물.
5. 디스테아디모늄헥토라이트 및 글리세릴모노올레이트를 이용하여 유중수형(W/O타입(water-in-oil type))의 1중에멀젼을 형성하는 단계;
   상기 1중에멀젼에 슈크로오스디스테아레이트 및 글리세릴모노스테아레이트를 사용하여 수중유중수형의 2중봉입에멀젼을 형성하는 단계;
   상기 2중봉입에멀젼에 하이드록시에칠셀룰로오스, 카라기난, 알긴 및 키토산 중에서 어느 하나 또는 다수를 혼합하여 3중매트릭스캡슐화하는 단계; 및
   상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 노즐에 통과시켜 이온 혼합 수용액에 떨어뜨려 경화시켜서 그래뉼 입자를 형성하는 단계;를 포함하고,
   상기 1중에멀젼 또는 상기 2중봉입에멀젼의 유상부는,
   사이클로펜타실록산, 카프릭카프릴릭트리글리세라이드 및 식물성스쿠알란을 포함하는, 화장료 조성물의 제조방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 1중에멀젼을 형성하는 단계는,
   상기 1중에멀젼의 전체 중량을 기준으로, 유효성분으로서, 0.1중량%의 비타민 A, 0.5중량%의 이데베논, 0.5중량%의 라스베라트롤, 2중량%의 카페인, 0.04중량%의 아데노신 및 2중량%의 니아신아마이드 중에서 어느 하나 또는 다수를 첨가하여, 상기 유효성분이 상기 1중에멀젼에 봉입되도록 하고,
   상기 그래뉼입자를 형성하는 단계는,
   상기 3중매트릭스캡슐화의 결과물을 내경이 0.1~20mm인 노즐에 통과시켜 pH가 3.5~5.5인 칼슘이온 수용액에 떨어뜨려서 상기 그래뉼입자를 형성하고,
   상기 그래뉼입자에 색소를 배합하여 외관이 컬러를 가지도록 하는, 화장료 조성물의 제조방법.

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