KR102097265B1 - 전해물질을 포함하는 보습 및 피부장벽 개선용 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

전해물질을 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물은 세라마이드 합성을 증가시키는바, 피부 장벽을 개선시킬 뿐만 아니라 피부 보습에 우수한 효과가 있다.

Description

전해물질을 포함하는 보습 및 피부장벽 개선용 화장료 조성물 {A cosmetic composition comprising electrolytes for hydration and skin barrier}

전해물질을 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

피부는 신체 외부의 환경과 항상 접하고 있는 기관으로서 일차적으로 물리적인 장벽 기능을 수행한다. 피부는 크게 표피, 진피, 피하지방의 3층으로 구분되며, 표피의 각질층은 외부로의 수분과 전해질의 손실을 억제함으로써 피부의 건조를 막고 피부의 정상적인 생화학적 대사를 할 수 있는 환경을 제공한다. 또한, 습도 및 온도 변화, 자외선, 기타 물리적 또는 화학적인 외부 환경의 자극에 대해 체내를 보호하는 역할을 한다.

정상적인 피부장벽을 구성하는 각질세포층은 수분이 10 내지 30% 정도로 유지될 경우 매끄럽고 촉촉한 건강한 피부로 보인다. 그러나 각질세포층의 수분함량이 10 % 이하가 되면 피부가 건조하고 갈라져 거칠어지게 되어 나이 들어 보이게 된다. 이렇듯 피부의 일정 수분 및 전해질을 유지하지 않으면 피부의 산도 및 삼투압 농도가 낮아지며, 피부가 건조해져서 작은 자극에도 민감해져 가려움증, 따가움, 염증 등이 유발될 수 있다. 이러한 손상된 피부장벽을 개선하기 위해 화장료 조성물을 통해 피부에 손실된 유수분을 공급해줄 수 있다. 현재까지 피부에 유수분을 공급해주는 화장료에 대한 연구가 활발하지만, 피부에 도포 시 즉각적이고 신속한 회복을 도와주는 전해질을 포함한 화장료와 그에 대한 조성 연구가 여전히 필요한 실정이다.

피부의 전해질 균형이 깨지게 되면 화장품을 덧발라도 건조함이 지속되는 경우가 있다. 화장품의 삼투압 농도가 피부의 삼투압 농도보다 높을 경우 삼투압 작용으로 인해 피부 세포 속 수분이 밖으로 빠져 나와 피부가 건조해진다. 반대로, 화장품의 삼투압 농도가 피부의 삼투압 농도보다 낮을 경우 수분이 세포 안으로 과도하게 이동되어 세포가 팽창되어 파괴되기도 한다. 그렇기 때문에 인체에 존재하는 전해물질과 삼투압이 유사하여 피부에 도포 시 피부의 즉각적이고 신속한 회복을 도와주어 피부의 항상성을 유지시키고, 피부 장벽 및 보습을 개선하는 화장료 조성물에 대한 연구 및 개발이 필요하다.

일 양상은 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 포함하는 보습 또는 피부 장벽 개선용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

일 양상은 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 포함하는 보습 또는 피부 장벽 개선용 화장료 조성물을 제공한다. 일 실시예에서는 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 모두 포함하여 제조된 조성물이 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 또는 염화칼슘을 포함하여 제조된 조성물과 비교하여 CerS3 유전자 발현량이 현저하게 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 일 양상에 따른 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 일정 함량 비율로 포함한 조성물은 비교예와 비교하여 피부 수분도가 즉각적으로 현저히 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 일 양상에 따른 조성물은 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 모두 포함함으로써, 세라마이드 합성을 효과적으로 촉진시켜 노화 또는 외부 자극에 의해 약화된 피부 장벽을 개선시킬 수 있으며, 즉각적인 피부 보습력 증진 및 보습 지속력 효과가 매우 우수한바, 피부 장벽 개선 또는 피부 보습 용도로 이용될 수 있다. 이때, 상기 "피부 보습"은 피부 수분을 유지하거나 수분 손실을 방지하는 모든 작용을 의미할 수 있다.

일 구체예에 있어서, 상기 염화나트륨은 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 1.5 중량%(w/v). 상기 염화칼륨은 조성물 총 중량에 대하여 0.005 내지 0.1 중량%(w/v), 상기 탄산수소나트륨은 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 0.1 중량%(w/v), 및 상기 염화칼슘은 조성물 총 중량에 대하여 0.005 내지 0.1 중량%(w/v )로 포함될 수 있다.

일 구체예에서, 상기 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘은 85 내지 97: 0.5 내지 5: 1 내지 5: 0.5 내지 5의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 상기 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘은 예를 들어, 90 내지 97 : 0.5 내지 2: 1 내지 5 : 0.5 내지 3, 90 내지 97 : 0.5 내지 1.5 : 1 내지 5 : 0.5 내지 3.5, 90 내지 97 : 0.5 내지 1.5: 2 내지 5 : 0.5 내지 3, 90 내지 97 : 0.5 내지 1.5: 2 내지 4 : 0.5 내지 4, 90 내지 97 : 0.5 내지 1.5: 0.5 내지 3.5 : 0.5 내지 3, 90 내지 97 : 1 내지 2 : 1 내지 5 : 1 내지 3, 90 내지 97 : 1 내지 2 : 1 내지 4 : 1 내지 5, 90 내지 97 : 1 내지 1.5 : 1 내지 5 : 1.5 내지 3, 92 내지 96 : 0.5 내지 1.5 : 2 내지 4 : 1 내지 3, 93 내지 97 : 0.5 내지 2 : 2 내지 3.5: 0.5 내지 2, 90 내지 95 : 0.5 내지 2 : 2 내지 4: 1 내지 4, 85 내지 95 : 0.5 내지 3 : 2.5 내지 4.5 : 1.5 내지 3, 88 내지 95: 0.5 내지 1.5: 2.5 내지 4.5 : 1.5 내지 2.5의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 이때, 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘의 혼합 비율이 상기 범위 미만인 경우, 피부 보습 및 장벽 개선 효과가 미미하다는 문제점이 있으며 상기 범위를 초과하는 경우 제형의 안정도에 영향을 미치거나 화장료 조성물 내에서 침전되는 등의 문제점이 있다.

일 구체예에 있어서, 상기 화장료 조성물의 삼투압은 150 mOsm/L 내지 300 mOsm/L일 수 있다. 예를 들어, 150 내지 250, 150 내지 200, 200 내지 300, 200 내지 250, 250 내지 300일 수 있다. 상기 화장료 조성물의 삼투압이 150 mOsm/L 미만일 경우, 피부의 삼투압 농도보다 화장료 조성물의 삼투압 농도가 낮아 수분이 피부 세포 안으로 과도하게 이동하게 되면서 세포가 팽창되어 파괴될 수 있고, 300 mOsm/L 초과일 경우, 피부의 삼투압 농도보다 화장료 조성물의 삼투압 농도가 높아 피부 세포 속 수분이 밖으로 빠져 나와 피부가 건조해지는 문제가 생길 수 있다. 일 양상에 따른 총 조성물 100 중량부에 대하여 염화나트륨 0.5 내지 1.5 중량부. 염화칼륨은 0.005 내지 0.1 중량부, 탄산수소나트륨 0.01 내지 0.1 중량부, 및 염화칼슘 0.005 내지 0.1 중량부를 포함하는 화장료 조성물은 인체에 존재하는 전해물질과 삼투압이 유사하여 피부에 도포 시 피부의 즉각적이고 신속한 회복을 도와주어 피부의 항상성을 유지시키고, 피부 장벽 및 보습을 개선하는 것일 수 있다.

일 양상에 따른 화장료 조성물은 당해 화장품 분야에 널리 공지되어 있는 방법으로 특정 제형으로 제조될 수 있으며, 화장품학적으로 허용되는 첨가제를 추가로 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제로는 안정화제, 용해화제, 유탁화제, 비타민, 안료, 양료, 또는 이들의 조합 등이 있으며, 제조하고자 하는 제형의 종류에 따라 달라질 수 있다.

상기 화장료 조성물은 당해 기술분야에서 통상적으로 제조되는 임의의 제형으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 샴푸, 계면활성제-함유 클렌징, 리퀴드 파운데이션 및 크림 파운데이션 등이 있으며, 보다 구체적으로는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 유액, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이크림, 클린징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 팩 등의 제형으로 제조될 수 있다.

다른 양상은 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 포함하는 피부 외용제 조성물을 제공한다. 상기 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘의 구체적인 내용은 전술한 바와 같다.

일 구체예에 따른 외용제 조성물은 당해 기술분야에서 통상적으로 제조되는 제형으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 크림, 젤, 패취, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니먼트제, 파스타제 및 카타플라스마제 등의 제형으로 제조될 수 있다.

상기 화장료 조성물 및 피부 외용제 조성물은 상기 제형에 따라 각종 공지의 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 일 구체예에 따르면 담체, 유화제, 보습제, 계면활성제, 킬레이팅제, 산화방지제, 살균제, 안정화제, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

상기 담체로는 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연, 락토오스, 실리카, 알루미늄 하이드록사이드, 칼슘 실리케이트, 폴리아미드 파우더, 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌글리콜, 액상 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미세결정 셀룰로오스, 알루미늄 메타하이드록사이드, 벤토나이트, 아가 또는 트라가칸트, 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세라이드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 오일, 리놀린 유도체, 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등을 포함할 수 있다.

상기 유화제로는 유동 파라핀, 세틸올타노에이트, 스테아린산 등을 포함할 수 있다.

상기 보습제로는 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 솔비톨, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 폴리올을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리올은 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 50 중량%, 5 내지 30 중량%, 10 내지 30 중량%, 또는 5 내지 10 중량%로 함유될 수 있다. 이때, 폴리올의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 보습 지속력이 저하된다는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우, 끈적임 및 눅눅함이 증가하여 사용감이 저하된다는 문제점이 있다.

상기 킬레이팅제로는 에틸렌디아민테트라아세트산나트륨(EDTA), α-하이드록시 지방산, 락토페린, α-하이드록시산, 시트르산, 락트산, 말산, 빌리루빈, 빌리버딘(biliverdin) 등을 포함할 수 있다.

상기 산화 방지제로는 부틸히드록시아니솔, 디부틸히드록시톨루엔 또는 프로필 갈레이트 등을 포함할 수 있다.

이외에도, 상기 화장료 조성물 및 피부 외용제 조성물에 배합 가능한 성분으로서 유지 성분, 에몰리언트제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, pH 조절제, 알코올, 색소, 항료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한제 등이 있다.

상기 화장료 조성물 및 피부 외용제 조성물은 적용하고자 하는 피부 면적에 따라 적절한 양을 피부에 도포함으로써, 적용될 수 있으며 필요에 따라 하루 1회 내지 수 회 반복하여 사용할 수 있다. 또한, 적용하는 양 및 횟수는 개인의 피부 상태, 연령 등에 따라 필요에 의해 증감할 수 있다.

일 양상에 따른 화장료 조성물은 세라마이드 합성을 증가시키는 바 피부 장벽을 개선시킬 뿐만 아니라 즉각적인 피부 보습 개선에 우수한 효과가 있다.

도 1은 실시예 1 및 비교예 1 내지 5를 인간 각질형성세포에 처리하였을 경우, 세포의 CerS3 발현량을 확인한 그래프이다.
도 2는 실시예 1을 피부에 도포하였을 경우, 보습 개선 효과를 확인한 그래프이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 및 비교예 1~5. 화장료 조성물의 제조

순수 증류수 1L에 하기 표 1의 성분을 각각 용해하여 실시예 1 및 비교예 1 내지 5의 화장료 조성물을 제조하였다(단위: g).

성분	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
염화 나트륨	7.8	7.8		7.8	7.8	7.8
염화 칼륨	0.1		0.1	0.1		0.1
탄산 수소 나트륨	0.23		0.23	0.23	0.23
염화 칼슘	0.14		0.14		0.14	0.14

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 5의 화장료 조성물은 최대 삼투압 246 mOsm/L, 전기전도도 14.27 ms/㎝, 및 pH 8.02로 제조되었다.

[실험예]

보습장벽 개선효능 세포 평가

피부에 노화가 진행되면 피부 장벽을 구성하는 지질의 40%를 담당하는 중요 구성성분인 세라마이드의 양이 현저하게 감소하며, 수분보습과 피부장벽의 변화가 발생한다. 본 실험에서는 피부의 보습과 장벽개선 효과를 측정하기 위해 인간의 각질형성세포(Human keratinocyte)를 이용하여 세라마이드를 합성하는 효소 CerS3 의 발현 정도를 mRNA 수준에서 측정하였다.

(1) 시료의 제조

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 시료를 0.2㎛ 시린지 필터 (Syringe filter)로 여과하였다. 세포 배양액에 상기 최종 농도가 10%(v/v)가 되도록 세포 배양액에 첨가하였다. 대조군으로서 순수 증류수를 첨가하였다.

(2) 인간 각질형성 세포 배양

피부세포배양 시 가장 널리 사용되는 Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) 배지에 각질형성 세포인 HaCaT 세포를 배양하였다. 세포는 100 ㎜ 디쉬에서 10% 우태아혈청(FBS), 1% 페니실린을 혼합한 후 배양하였다. 상기 시료가 포함된 배양액을 37℃, 5% CO₂ 농도와 습도 95%가 유지되는 배양기에서 24시간 동안 배양하였다.

(3) 피부 보습 효과 시험

상기 (1)의 배지에서 배양한 세포를 회수하여 냉각된 인산완충용액(PBS)으로 세척하고 PureLink® RNA Mini Kit (Thermo Fisher Scientific)을 이용하여 총 RNA를 추출하였다. 구체적인 RNA 추출 방법은 제품과 같이 제공되는 매뉴얼에 따랐다. 유전자 발현 변화는 중합효소 연쇄 반응(PCR)에서 증폭되는 DNA 산물에 형광물질을 결합하고 형광물질을 지속적으로 검출하는 qRT-PCR(quantitative real time PCR)로 측정하였다. 세라마이드 합성효소 CerS3 유전자의 발현을 정량하고자 SYBR green (Thermo Fisher Scientific)을 통해 PCR 산물이 발산하는 형광 값을 측정하였다. PCR tube에 0.2 μM 프라이머, 50 mM KCl, 20 mM Tris/HCl pH 8.4, 0.8 mM dNTP, 0.5U Extaq DNA 폴리머라제, 3 mM MgCl₂, 1×SYBR green을 혼합하여 반응액을 제조하였다. PCR 기계를 이용하여 94℃에서 3분 동안 예비적 변성(primary denaturation) 시킨 후 변성(denaturation), 어닐링(annealing), 중합(polymerization)을 94℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 30초로 총 40 사이클을 수행하였고, 매 사이클이 종료된 후 형광강도를 측정하였다. CerS3 유전자의 형광강도를 GAPDH 값으로 표준화하여 대조군을 100% 환산한 뒤 그에 대한 차이를 비교하였다. 실험에 사용한 프라이머 서열은 하기 표 2와 같다.

유전자	정방향 프라이머	역방향 프라이머
CerS3	5'-TGGTTCTGGTCGGAGAGATACTGGC-3'	5'-GAAGCTCATCAGACTAATAGCAGCC-3'
GAPDH	5'-GTGTTCCTACCCCCAATGTGT-3'	5'-ATTGTCATACCAGGAAATGAGCTT-3'

도 1은 CerS3 유전자 발현량 측정 결과를 나타낸 그래프이다.

도 1에 나타난 바와 같이, CerS3 유전자의 발현량은 비교예 1 내지 5와 비교하여 실시예 1에서 현저하게 높은 것을 확인할 수 있었다.

즉, 일 양상에 따른 화장료 조성물은 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 모두 포함함으로써 세라마이드 합성을 효과적으로 촉진시킬 수 있는바, 피부의 보습 및 장벽을 개선시킬 수 있다.

피부보습 개선 효과 평가

본 실험에서는 피부의 즉각적인 보습개선 효과를 측정하기 위해 실시예 1의 조성물을 피부에 도포한 뒤 Epsilon 을 이용하여 피부 수분도를 관찰하였다.

구체적으로, 상기 실시예 1의 조성물을 5명의 피험자 팔에 도포하여 피부의 수분도를 측정하였다. 대조군으로는 실시예 1 대신 순수 증류수를 사용하였다.

도 2는 실시예 1을 피부에 도포하였을 경우, 보습개선 효과를 확인한 그래프이다.

도 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 조성물을 피부에 도포 시 직후 피부 수분도가 1.8 배 가량 증가함을 확인할 수 있었고, 무도포군 또는 대조군과 비교하였을 때에도 피부 수분도 증가 변화량이 현저하게 높음을 알 수 있었다.

즉, 일 양상에 따른 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 모두 포함하는 화장료 조성물은 피부보습을 즉각적으로 증진시킬 수 있는바, 피부의 보습 및 장벽을 개선시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (6)

1. 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 포함하고, 상기 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘은 93 내지 97: 0.5 내지 2: 2 내지 3.5: 0.5 내지 2의 중량비로 혼합된 것이고, 세라마이드의 합성을 증진시키는 것인 피부 보습 및 피부 장벽 개선용 화장료 조성물로서,
   상기 조성물의 삼투압은 150 mOsm/L 내지 246 mOsm/L인 것인 화장료 조성물.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 염화나트륨은 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 1.5 중량%(w/v). 상기 염화칼륨은 조성물 총 중량에 대하여 0.005 내지 0.1 중량%(w/v), 상기 탄산수소나트륨은 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 0.1 중량%(w/v), 및 상기 염화칼슘은 조성물 총 중량에 대하여 0.005 내지 0.1 중량%(w/v )인 것인 화장료 조성물.
4. 삭제
5. 삭제
6. 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘을 포함하고, 상기 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산수소나트륨 및 염화칼슘은 93 내지 97: 0.5 내지 2: 2 내지 3.5: 0.5 내지 2의 중량비로 혼합된 것이고, 세라마이드의 합성을 증진시키는 것인 피부 보습 및 피부 장벽 개선용 피부 외용제 조성물로서,
   상기 조성물의 삼투압은 150 mOsm/L 내지 246 mOsm/L인 것인 피부 외용제 조성물.

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