KR102035260B1

KR102035260B1 - 비타민 c를 함유하는 안정화되고 피부 투과율이 높은 화장료 조성물

Info

Publication number: KR102035260B1
Application number: KR1020180048562A
Authority: KR
Inventors: 강성익; 이헌진; 홍혜정; 설주영; 나지현
Original assignee: (주)뷰애드
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2019-10-22

Abstract

본 발명은 비타민 C를 프로판다이올(Propanediol), 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate), 에톡시다이글라이콜(Ethoxydiglycol), 2,3-부탄다이올(2,3-Butanediol) 및 다이메틸아이소소바이드(Dimethyl Isosorbide)을 배합한 혼합 용매에 용해시킨 활성성분으로 비타민 C를 포함하는 화장료 조성물을 제공하며, 이와 같은 본 발명에 따른 조성물은 비타민 C의 안정성을 향상시키고 피부 투과율을 높인 것으로서, 항산화 화장료 조성물로서 유용하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조성물은 무수상이기 때문에 수상에서 발생되는 산화 및 기타의 문제로 인해 비타민 C가 분해되는 것을 억제하는 획기적인 방법으로, 물, 온도, 광선 등의 외부환경에 의해 쉽게 분해되는 비타민 C의 문제를 효과적으로 해결하였을 뿐만 아니라, 물로 인하여 증식되는 병원성 세균, 부패의 원인이 되는 미생물의 성장도 억제할 수 있다. 그리고 본 발명에 따르면 20 내지 30중량%까지 고농도로 비타민 C 용액을 제조할 수 있으므로 필요에 따라 적정한 농도로 희석하기 사용하기에도 적합하다.

Description

비타민 C를 함유하는 안정화되고 피부 투과율이 높은 화장료 조성물{Stable non-epispastic vitamin C cosmetic composition having high skin-transmissivity}

본 발명은 비타민 C를 함유하는 화장료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비타민 C를 안정화시켜 비타민 C가 물, 온도, 광선 등의 외부환경에 의해 산화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있으면서 비타민 C의 피부 투과량을 향상시킨 화장료 조성물에 관한 것이다.

비타민 C(ascorbic acid)는 인체의 면역기능을 높여주고 피부, 연골, 모세혈관, 근육 등의 구성요소인 콜라겐(collagen)의 생성을 촉진하며 자외선이 피부에 침투하여 생기는 화학물질을 파괴하여 피부손상을 막아주는 역할을 한다. 또한 주름을 방지하고, 건강하게 피부를 유지시키며, 상처 난 피부 조직의 치료를 돕고 알레르기 반응을 일으키는 것으로 알려진 히스타민(histamin)의 형성 및 노화 과정 중에 피부를 퇴색시키는 멜라민(melamine)의 형성을 막아주는 노화방지제로서 알려져 있다.

그러나 비타민 C는 γ-락톤과 유사한 구조로서 불안정하여 물과 공기, 특히 산소와 열, 그리고 빛과 같은 외부환경에 민감하게 반응하여 쉽게 산화되는 문제점이 있다. 비타민 C의 산화반응은 대게 연속적인 두 개의 전자 전이과정(electron transfer process)인 수소이온의 해리로 인한 비타민 C의 산화 중간체(intermediate)인 디하이드로아스코벨이트 라디칼이 만들어지며 이는 반응성이 풍부하고 그 자체가 2 분자로 반응해서 1 분자의 비타민 C와 디하이드로아스코르빈산을 생산한다고 알려져 있다.

비수용액 중에서는 극소량이 용해되는 반면 수용액 중에서는 많은 양이 용해되지만 빠른 산화 작용으로 인하여 충분한 양의 비타민 C가 안정화되지 못하기 때문에, 의약, 식품, 화장품 등에서는 활성물질(active ingredient)로서 소량의 비타민 C만이 사용 가능한 것으로 보고되어 있다.

이러한 비타민 C 고유의 문제점을 보완하고 안정성을 향상시키기 위하여 비타민 C 유도체(ascorbic acid derivative)를 사용하는 방안이 제안되어 있지만 효율 면에서 열등한 단점이 있었다.

한편, 최근 들어, 비타민 C의 산화를 방지하기 위한 방법으로서 무수상태의 비타민 C를 제형의 측면에서 안정화시키고자, 다가 알코올(POLYOLS)을 용매로서 사용하여 비타민C를 용해하였지만, 종래의 기술은 8%가 최대로, 가장 효과적인 20%에는 크게 못 미치고 있다.

미국 특허 등록 US 7,179,841 B2

본 발명자들은 연구를 거듭한 결과, 용매로서 프로판다이올(Propanediol), 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate), 에톡시다이글라이콜(Ethoxydiglycol), 2,3-부탄다이올(2,3-Butanediol) 및 다이메틸아이소소바이드(Dimethyl Isosorbide)의 이상적인 배합을 통하여, 화장품의 피부 투과율을 높이면서도, 화장품으로 사용할 시 가장 적합한 비타민 C의 용해도(20%)를 가지도록 하여 상술한 종래기술의 문제점 해결에 성공하였다.

따라서 본 발명의 목적은 비타민 C를 유효성분으로 하면서 효과적으로 안정되고 피부 투과율이 높은 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

비타민 C를 프로판다이올(Propanediol), 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate), 에톡시다이글라이콜(Ethoxydiglycol), 2,3-부탄다이올(2,3-Butanediol), 다이메틸아이소소바이드(Dimethyl Isosorbide)을 배합한 혼합 용매에 용해시킨 활성성분으로 비타민 C를 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 비타민 C를 포함하는 화장료 조성물은 조성물 전체에 대하여 상기 비타민 C 20 내지 30중량%, 프로판다이올(Propanediol) 35 내지 45중량%, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate) 18 내지 22중량%, 에톡시다이글라이콜(Ethoxydiglycol) 8 내지 12중량%, 2,3-부탄다이올(2,3-Butanediol) 3 내지 7중량%, 다이메틸아이소소바이드(Dimethyl Isosorbide) 3 내지 7중량% 포함되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 비타민 C를 포함하는 화장료 조성물은 4-터셔리-부틸싸이클로헥산올(4-t-Butylcyclohexanol)을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 조성물 전체에 대하여 상기 비타민 C 20 내지 30중량%, 프로판다이올(Propanediol) 35 내지 45중량%, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate) 18 내지 22중량%, 에톡시다이글라이콜(Ethoxydiglycol) 8 내지 12중량%, 2,3-부탄다이올(2,3-Butanediol) 3 내지 7중량%, 다이메틸아이소소바이드(Dimethyl Isosorbide) 3 내지 7중량%, 4-터셔리-부틸싸이클로헥산올(4-t-Butylcyclohexanol) 3 내지 7중량% 포함되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물은 비타민 C의 안정성을 향상시키고 피부 투과율을 높인 것으로서, 항산화 화장료 조성물로서 유용하게 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 조성물은 무수상이기 때문에 수상에서 발생되는 산화 및 기타의 문제로 인해 비타민 C가 분해되는 것을 억제하는 획기적인 방법으로, 물, 온도, 광선 등의 외부환경에 의해 쉽게 분해되는 비타민 C의 문제를 효과적으로 해결하였을 뿐만 아니라, 물로 인하여 증식되는 병원성 세균, 부패의 원인이 되는 미생물의 성장도 억제할 수 있다.

본 발명에 따르면 20 내지 30중량%까지 고농도로 비타민 C 용액을 제조할 수 있으므로 필요에 따라 적정한 농도로 희석하기 사용하기에도 적합하다.

이하 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 후술하는 실시예와 실험예에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아님은 명백하다.

<본 발명에 따른 조성물의 제조>

하기 표 1(조성물 1),표 2(조성물 2) 및 표 3(조성물 3)와 같은 성분과 배합 비율을 가지도록 본 발명에 따른 조성물을 하였다.

성분	배합비(중량%)
비타민 C	20
프로판다이올	40
프로필렌 카보네이트	20
에톡시다이글라이콜	10
2,3-부탄다이올	5
다이메틸아이소소바이드	5

성분	배합비(중량%)
비타민 C	25
프로판다이올	37.5
프로필렌 카보네이트	18
에톡시다이글라이콜	9
2,3-부탄다이올	5
다이메틸아이소소바이드	5

성분	배합비(중량%)
비타민 C	30
프로판다이올	35
프로필렌 카보네이트	17
에톡시다이글라이콜	9
2,3-부탄다이올	4
다이메틸아이소소바이드	4

<비교예의 조성물 제조>

하기 표 4(비교예 1) 및 표 5(비교예 2)의 배합 비율을 가지도록 비교예의 조성물을 제조하였다.

성분	함량비(중량%)
비타민 C	20
정제수	80

성분	배합비(중량%)
비타민 C	20
프로판다이올	40
프로필렌 카보네이트	20
에톡시다이글라이콜	20

<조성물의 피부 투과 시험: 피부 투과 연구>

1. 시험 방법

상기 실시예에서 제조한 본 발명에 따른 조성물 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 조성물 각각 side-bi-side diffusion cell의 donor phase에 넣은 뒤, 1, 3, 6, 9, 12, 24 시간 동안 diffusion cell의 receptor phase로 투과된 ascorbic acid의 양을 HPLC를 이용하여 정량하여 피부 투과 시험을 실시하였다.

2. 시험시설 및 장비

NO.	시험시설 및 장비명	규 격	제조사 정보	용 도
1	Side-by-side diffusion cell	내용량 1 ㎖ 투과면적 0.57 cm²	유일과학(주), Busan, Korea	피부투과실험용
2	HPLC system	-	Futecs, Daejeon, Korea	정량분석용
3	pH meter (Model 320	Digital type	Corning, NY, USA	pH 측정
4	Vortex (G-560)	Hz 60	Scientific Industries Inc., NY, USA	시약 혼합
5	Deep Freezer (MDF- U2086S)	216 ℓ	SANYO Co., Osaka, Japan	초저온 냉동고

3. 실험 방법

(1) Hairless mouse skin 준비

8 주령의 hairless mouse의 full-thickness skin을 사용하였다. Mouse를 CO² gas로 희생시킨 뒤 피부를 박리한 후 피부 안쪽의 피하지방을 제거하여 -70℃ deep freezer에 보관하였다가 실험 직전 상온에서 녹여 피부에 상처나 긁힌 흔적이 없는 부분을 사용하였다.

Side-by-side diffusion cell (내용량 1 ㎖, 투과면적 0.57 cm²) 사이에 hairless mouse의 피부를 놓고 clamp로 고정시켜 사용하였다.

(2) 실험 방법

Diffusion cell의 donor phase쪽에 상기 실시예 및 비교예의 조성물들을 각각 1㎖씩 넣고, receptor phase 쪽에는 PBS (phosphate buffer saline, pH 7.4, acetonitrile 2% (v/v) 함유) 용액을 1㎖ 채운 다음 투과실험을 실시하였다.

본 연구에서는 ascorbic acid의 안정성을 샘플링 시간 동안 유지하기 위해, 실험에 사용한 모든 PBS(phosphate buffer saline, pH 7.4)용액 내에 acetonitrile을 2% (v/v) 첨가하였다.

1, 3, 6, 9, 12, 24시간 후에 diffusion cell의 receptor phase쪽의 용액을 각각 모두 취해 검액으로 사용하였고, 즉시 새로운 PBS 용액으로 receptor cell에 1㎖를 채워 넣었다.

검액 내에 있는 ascorbic acid의 정량은 high-performance liquid chromatography (HPLC; Futecs, Daejeon, Korea)를 이용하였다.

Column은 5 μm C18 (4.6 x 250 mm, CAPCELL PAK, Shiseido)을 사용하였으며 oven의 온도는 36.5℃를 유지하였다. 각각의 개체 수는 5로 하였다.

4. 시험결과 및 분석

(1) 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 1, 3, 6, 9, 12, 24시간 동안의 피부를 통한 ascorbic acid 투과를 측정한 결과 비교예의 조성물에 비하여 큰 투과량 증가를 나타내었다.

(2) 본 발명에 따른 조성물 1을 사용하여 실험하였을 경우 6시간 후 21.466 ㎍/cm², 24시간 후 53.484 ㎍/cm²의 피부투과를 나타내어 비교예 1을 사용하여 실험하였을 때(6시간 후 15.825 ㎍/cm², 24시간 후 31.234 ㎍/cm²)에 비해 각 시간에서 1.35배, 1.71배의 투과량이 증가함을 관찰하였다.

(3) 본 발명에 따른 조성물 1과 비교예 2를 사용하여 실험하였을 때(6시간 후 18.825 ㎍/cm², 24시간 후 40.127 ㎍/cm²)에 비해 각 시간에서 1.14배, 1.33배의 투과량이 증가함을 관찰하였다.

(4) 본 발명에 따른 조성물 2를 사용하여 실험하였을 경우 6시간 후 23.514 μg/cm², 24시간 후 64.945 ㎍/cm²의 피부투과를 나타내어 본 발명에 따른 조성물 1을 사용하였을 때에 보다 투과량이 증가함을 관찰하였다.

<조성물의 안정성 시험: 비타민 C의 역가 측정>

상기 실시예에서 제조된 조성물에 대하여 비타민 C의 역가 유지능을 알아보기 위해 비타민 C의 초기 역가를 100으로 하고, 1개월 후의 비타민 C의 역가를 25℃와 45℃에서 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다. 측정은 Waters사의 SunFire C18 5,100A, 150X4.6mm 컬럼을 이용하였다. 이때, 검출기의 파장은 254nm으로 하고, 이동상은 25mM KH₂PO₄ buffer(pH2.5)를 이용하였으며, 0.6㎖/min의 유속으로 측정하였다.

비고	조성물 1	조성물 2	조성물 3	비교예 1	비교예 2
25℃	99	99	99	92	95
45℃	97	97	97	79	84

상기 표 7에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 화장료 조성물과 종래 기술로 제조된 화장품에 비해서, 비타민 C의 역가는 비교적 안정적임을 확일할 수 있었다. 따라서 본 발명에 따른 조성물은 종래 기술의 조성물보다 더욱 안정한 조성물임을 알 수 있다.

<조성물의 안정성 시험: 변색, 변취>

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 조성물에 대하여 제형 안정성을 알아보기 위해 45℃로 일정하게 유지되는 항온조에서 불투명 초자 용기에 담아 12주 동안 보관하고, 또한 4℃로 일정하게 유지되는 완전히 차광된 냉장고 내에서 불투명 초자 용기에 담아 12주 동안 보관한 후, 변색 및 변취 정도를 비교 측정하였다. 그 결과는 하기 표 8에 나타냈다.

이때, 제품 변색 및 변취 정도는 다음의 6등급으로 분류하여 평가하였다.

0 : 변화없음 1 : 극히 조금

2 : 조금 3 : 조금 심하게

4 : 심하게 5 : 극히 심하게

		변색	변취
조성물 1	45℃	0	0
조성물 1	4℃	0	0
조성물 2	45℃	0	0
조성물 2	4℃	0	0
조성물 3	45℃	0	0
조성물 3	4℃	0	0
비교예 1	45℃	4	4
비교예 1	4℃	3	3
비교예 2	45℃	3	3
비교예 2	4℃	2	2

상기 표 8에 나타난 바와 같이, 본 발명은 종래의 기술에 따른 화장료 조성물 보다 45℃에서 변색이나 변취 현상이 없음을 알 수 있었다. 따라서 종래 기술의 화장료 조성물보더 더욱 안정한 조성물임을 알 수 있다.

<조성물의 안정성 시험: 변색, 변취>

본 발명에 따른 조성물 3과 아래 표 9에서와 같이 4-터셔리-부틸싸이클로헥산올(4-t-Butylcyclohexanol) 더 포함하는 조성물 4를 이용하여 안정성 시험을 30주로 연장하여 장기 안정성 시험을 실시하였다. 시험 방법은 상술한 안정성 시험과 동일하다.

성분	배합비(중량%)
비타민 C	30
프로판다이올	33
프로필렌 카보네이트	16
에톡시다이글라이콜	9
2,3-부탄다이올	4
다이메틸아이소소바이드	4
4-t-Butylcyclohexanol	3

시험 실시 결과 12주 시험에서 전혀 변색 내지 변취가 없던 조성물 3에서 45℃에서 변색과 변취에서 극히 조금인 "1"로 판정이 되었으나 4-터셔리-부틸싸이클로헥산올(4-t-Butylcyclohexanol)을 더 포함시킨 조성물 4에서는 4℃뿐만 아니라 45℃에서 변색과 변취가 없었다. 따라서 4-터셔리-부틸싸이클로헥산올(4-t-Butylcyclohexanol)은 고농도 비타민 C 용액의 장기 안정성 향상에 도움이 되는 것으로 파악이 되었다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 조성물은 비타민 C를 20 내지 30중량%까지 비타민 C를 고농도로 포함하시면서도 피부 투과율이 높고 화학적 안정성까지도 뛰어난 조성물임을 알 수 있으며, 본 발명에 따르면 이와 같이 고농도로 비타민 C 용액을 제조할 수 있으므로 필요에 따라 적정한 농도로 희석하기 사용하기에도 적합하다.

Claims

비타민 C를 프로판다이올(Propanediol), 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate), 에톡시다이글라이콜(Ethoxydiglycol), 2,3-부탄다이올(2,3-Butanediol), 다이메틸아이소소바이드(Dimethyl Isosorbide), 및 4-터셔리-부틸싸이클로헥산올(4-t-Butylcyclohexanol)을 배합한 혼합 용매에 용해시킨 활성성분으로 비타민 C를 포함하며,
조성물 전체에 대하여 상기 비타민 C 20 내지 30중량%, 프로판다이올(Propanediol) 35 내지 45중량%, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate) 18 내지 22중량%, 에톡시다이글라이콜(Ethoxydiglycol) 8 내지 12중량%, 2,3-부탄다이올(2,3-Butanediol) 3 내지 7중량%, 다이메틸아이소소바이드(Dimethyl Isosorbide) 3 내지 7중량%, 4-터셔리-부틸싸이클로헥산올(4-t-Butylcyclohexanol) 3 내지 7중량% 포함되는 것을 특징으로 화장료 조성물.
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