KR102182857B1 - 유효성분을 나노화한 하이드로겔이 담지된 패치 제조 방법 - Google Patents

유효성분을 나노화한 하이드로겔이 담지된 패치 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유효성분을 나노화한 하이드로겔이 담지된 패치 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 약용 식물에 포함된 유효성분을 나노화하여 하이드로젤과 혼합해 기능성 하이드로젤을 제조하고, 상기 기능성 하이드로젤이 피부 온도에 반응하여 졸(sol) 상태에서 젤(gel) 상태로 변환됨에 따라 상기 유효성분이 체내로 용이하게 지속적으로 흡수될 수 있도록 할 수 있는, 유효성분을 나노화한 하이드로겔이 담지된 패치 제조 방법에 관한 것이다.

Description

유효성분을 나노화한 하이드로겔이 담지된 패치 제조 방법{PREPARING METHOD OF PATCH CONTAINING HYDROGEL NANOISED ACTIVE INGREDIENTS}
본 발명은 유효성분을 나노화한 하이드로겔이 담지된 패치 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 약용 식물에 포함된 유효성분을 나노화하여 하이드로젤과 혼합해 기능성 하이드로젤을 제조하고, 상기 기능성 하이드로젤이 피부 온도에 반응하여 졸(sol) 상태에서 젤(gel) 상태로 변환됨에 따라 상기 유효성분이 체내로 용이하게 지속적으로 흡수될 수 있도록 할 수 있는, 유효성분을 나노화한 하이드로겔이 담지된 패치 제조 방법에 관한 것이다.
피부는 인체의 가장 밖에 있는 장기로서, 환경오염 물질, 박테리아, 자외선 등 인체에 해로운 외부 환경적인 인자로부터 인체를 1차적으로 보호해 주는 역할을 하고 있다. 피부 중에서도 가장 밖에 있는 각질층은 피부의 수분 증발이나 흡수에 관여하여 밸런스를 유지시켜 주는 기능을 수행하며, 각질세포(keratinocite)와 세포간 지질(intercelluler lipid)로 이루어져 있다.
상기 피부의 각질층은 경피 흡수, 수분 함유, 최외각 각질층의 탈피 등 여러 부분에 관여하며, 각질층에서의 수분 함량에 의해 피부의 탄력, 유연성, 윤택성이 조절될 수 있다.
그러나, 이러한 인체의 피부는 연령이 높아짐에 따라 방어 능력이 저하되어 지질의 산화, 단백질 산화, 탄력 섬유인 콜라겐과 엘라스틴의 사슬 절단 및 비정상적인 교차 결합, 히알루론산 사슬의 절단, 멜라닌 생성반응의 촉진 및 DNA의 손상을 가져오게 되고 결국 피부에는 피부의 처짐, 피부 탄력의 상실, 피부의 거칠어짐, 주름형성, 피부의 두꺼워짐, 기미, 주근깨 및 피부의 건조함 등과 같은 다양한 피부 노화 현상이 나타나게 된다.
뿐만 아니라, 현대사회에서는 환경적 문제가 대두됨에 따라, 대기오염이나, 수질오염, 그리고 지구온난화에 따른 자외선 증가 등이 피부에 악영향을 주어 그 만큼 피부관리에 더 많은 시간을 투자해야 하는 상황에 처해있다.
한편, 전반적인 문화 수준의 향상에 따라, 피부노화 현상 및 공해가 피부에 미치는 영향에 대한 인식이 확산되면서 보습과 영양 공급, 피부 미화 차원을 넘어 피부 주름 형성 완화 및 개선, 미백 효과, 자외선 차단 효과, 공해 물질에 대한 방어 등의 기능을 가지는 기능성 화장품에 대한 요구가 대두되고 있으며, 실제로 대다수의 업체에서는 기능성 제품에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
이에, 이러한 문제를 개선하고자, 얼굴 형태로 시트를 구성한 미용패드가 다수 개발되어 공급되고 있다. 미용패드는 얼굴을 덮어 팩의 안쪽면에 피부 미용에 유익한 성분으로 조성된 화장료 조성물이 피부에 스며들게 하도록 하여 피부에 보습 효과를 주고, 잔주름을 예방 및 치료할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 이러한 미용패드는 사용한 그 당시에는 얼굴의 표피층에 영양분이 남아 있어 피부의 탱탱함이나 주름이 개선된 것처럼 보일지 모르나, 일정 시간이 지난 후에는 보습 효과가 사라지게 되어 별다른 효과를 볼 수 없었고, 착용 시 화장료 조성물이 흘러내려 움직임이 불편하고, 얼굴 근육의 움직임으로 인해 피부 밀착력 및 친화력이 떨어진다는 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0029204호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유효성분을 나노화하여 하이드로젤과 혼합함으로써 상기 유효성분이 체내로 용이하게 흡수될 수 있을 뿐만 아니라, 장기간 부착하더라도 상기 유효성분이 패치로부터 지속적으로 용출될 수 있도록 할 수 있는, 패치 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기 목적은, 세척 및 건조한 약용 식물을 습식분쇄장치를 이용하여 나노 크기 입자로 분쇄함으로써 나노화 조성물을 수득하는 단계; 상기 나노화 조성물을 하이드로젤 조성물과 혼합하여 기능성 하이드로젤을 제조하는 단계; 우레탄 수지의 일면에 접착제를 도포하여 부직포를 접착시켜 패드층을 형성하는 단계; 상기 패드층의 부직포 표면에 상기 기능성 하이드로젤을 도포하여 기능성 하이드로젤 층을 형성하는 단계; 상기 하이드로젤 층에 코팅 필름을 부착시켜 패치 시트를 제조하는 단계; 상기 패치 시트를 숙성 및 건조하여 상기 기능성 하이드로젤을 반고체 상태로 건조시키는 단계; 및 상기 반고체 상태로 건조된 기능성 하이드로젤이 포함된 패치 시트를 재단하여 패치를 수득하는 단계;를 포함하는, 패치 제조 방법으로서, 상기 하이드로젤 조성물은, 폴리아크릴산, 폴리포스파젠, 1,3-부틸렌글리콜, 정제수, 소듐 하이드록사이드, 및 라네스-20을 포함하는, 패치 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.
구체적으로, 상기 약용 식물은, 알로에, 홍삼, 장미, 인진쑥, 결명자, 구기자, 녹두, 당귀, 모과, 박하, 산수유, 어성초, 작약, 하수오, 헛개, 카모마일, 로즈마리, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 패치 제조방법은, 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부를 기준으로 폴리아크릴산 5 내지 50 중량부, 폴리포스파젠 5 내지 15 중량부, 1,3-부틸렌글리콜 5 내지 30 중량부, 정제수 10 내지 50 중량부, 소듐 하이드록사이드 1 내지 10 중량부, 및 라네스-20 0.01 내지 5 중량부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따르면, 약용 식물에 포함된 유효성분을 나노화한 뒤 하이드로젤과 혼합하여 기능성 하이드로젤을 제조함으로써, 상기 유효성분이 체내로 용이하게 흡수되도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 졸(sol) 상태에서 젤(gel) 상태로 변환되는 기능성 하이드로젤을 포함함으로써, 젤 상태에서는 유효 성분이 공기 중으로 증발되는 것을 최소화함과 동시에, 피부 온도에 반응하여 졸 상태로 변화함으로써 상기 유효성분이 체내로 용이하게 흡수될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 안정성 및 보관성이 뛰어나 장기보관 시에도 조성이 변화하지 않고 그 기능성을 일정하게 유지할 수 있으며, 피부에 장기간 부착하더라도 상기 유효성분이 패치로부터 지속적으로 용출되어 피부 미백, 주름 개선, 노화 방지, 피부 보습 효과를 나타낼 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원의 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 측면은, 세척 및 건조한 약용 식물을 습식분쇄장치를 이용하여 나노 크기 입자로 분쇄함으로써 나노화 조성물을 수득하는 단계; 상기 나노화 조성물을 하이드로젤 조성물과 혼합하여 기능성 하이드로젤을 제조하는 단계; 우레탄 수지의 일면에 접착제를 도포하여 부직포를 접착시켜 패드층을 형성하는 단계; 상기 패드층의 부직포 표면에 상기 기능성 하이드로젤을 도포하여 기능성 하이드로젤 층을 형성하는 단계; 상기 하이드로젤 층에 코팅 필름을 부착시켜 패치 시트를 제조하는 단계; 상기 패치 시트를 숙성 및 건조하여 상기 기능성 하이드로젤을 반고체 상태로 건조시키는 단계; 및 상기 반고체 상태로 건조된 기능성 하이드로젤이 포함된 패치 시트를 재단하여 패치를 수득하는 단계;를 포함하는, 패치 제조 방법으로서, 상기 하이드로젤 조성물은, 폴리아크릴산, 폴리포스파젠, 1,3-부틸렌글리콜, 정제수, 소듐 하이드록사이드, 및 라네스-20을 포함하는, 패치 제조 방법을 제공한다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명에 따른 패치 제조 방법을 설명한다.
먼저, 세척 및 건조한 약용 식물을 습식분쇄장치를 이용하여 나노 크기 입자로 분쇄함으로써 나노화 조성물을 수득한다.
일 실시예에 있어서, 상기 나노화 조성물은 습식분쇄장치를 이용하여 나노 크기 입자로 분쇄된 약용 식물, 즉 나노화된 약용 식물을 포함하는 것일 수 있으며, 상기 나노화된 약용 식물의 크기는 약 50 nm 내지 약 300 nm일 수 있다. 상기 습식분쇄장치를 통해 상기 약용 식물 자체를 나노 크기 입자로 분쇄함으로써 상기 약용 식물에 포함된 유효 성분을 변성 없이 가공할 수 있으므로, 상기 나노화 조성물이 포함된 제품을 장기간 보관할 수 있을 뿐만 아니라, 약학 조성물, 식품 조성물, 또는 화장료 조성물 등 다양한 분야의 원료로서 이용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식분쇄장치는 상기 약용 식물을 약 50 nm 내지 약 300 nm 크기의 균일한 입자로 분쇄할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 로테이트 밀(rotate mill), 아펙스 밀(apex mill), 나노파티클 밀(nano particle mill), 링 밀(ring mill), 수퍼 나노 밀(super nano mill), 배치 밀(batch mill), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식분쇄장치를 이용하여 상기 약용 식물을 분쇄하는 단계는 약 1 시간 내지 약 6 시간 동안 수행되는 것일 수 있다. 만약, 상기 분쇄가 약 1 시간 미만으로 수행될 경우 상기 약용 식물이 약 100 nm 내지 약 500 nm 크기 범위로 분쇄되지 않을 수 있으며, 약 6 시간을 초과하여 수행될 경우 상기 약용 식물에 포함된 유효 성분이 열에 의해 변이되는 현상이 발생할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 약용 식물은 항산화, 항노화, 미백, 주름 개선, 또는 탄력 개선 등의 약리 효과를 발휘할 수 있는 유효 성분을 포함하는 약초, 허브 등의 식물이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 구체적으로, 알로에, 홍삼, 장미, 인진쑥, 결명자, 구기자, 녹두, 당귀, 모과, 박하, 산수유, 어성초, 작약, 하수오, 헛개, 카모마일, 로즈마리, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 약용 식물을 습식분쇄장치를 이용하여 나노 크기 입자로 분쇄하는 단계는, 상기 원물 상태의 약용 식물을 세척 및 건조하여 분쇄하는 것이거나, 또는 상기 원물 상태의 약용 식물을 추출하여 수득된 추출물을 열풍건조 또는 동결건조하여 얻어진 분말을 분쇄하는 것일 수 있다.
다음으로, 상기 나노화 조성물을 하이드로젤 조성물과 혼합하여 기능성 하이드로젤을 제조한다. 상기 나노화 조성물은 상기 기능성 하이드로젤 100 중량부 대비 약 10 내지 약 20 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 하이드로젤 조성물은 상기 기능성 하이드로젤 100 중량부 대비 약 80 내지 약 90 중량부로 포함될 수 있다. 만약, 상기 하이드로젤 조성물이 상기 기능성 하이드로젤 100 중량부 대비 약 80 중량부 미만으로 포함될 경우 점성이 지나치게 증가하여 피부 밀착성이 하락할 수 있으며, 약 90 중량부를 초과하여 포함할 경우 상기 나노화 조성물에 포함된 유효성분의 상대적인 양이 감소하여 피부 보습, 미백, 탄력 증진 등의 효과를 충분히 부여하지 못할 수 있다. 바람직하게는, 상기 기능성 하이드로젤은, 상기 기능성 하이드로젤 100 중량부 대비 약 10 중량부의 나노화 조성물 및 약 90 중량부의 하이드로젤 조성물을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하이드로젤 조성물은 폴리아크릴산, 폴리포스파젠, 1,3-부틸렌글리콜, 정제수, 소듐 하이드록사이드, 및 라네스-20을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리아크릴산 및 폴리포스파젠은 고분자 중합체로서, 피부 온도에 감응하여 젤 상태에서 졸 상태로 변이될 수 있는 하이드로젤을 구성하는 주요 성분이다. 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부를 기준으로, 상기 폴리아크릴산은 약 5 내지 약 50 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 폴리포스파젠은 약 5 내지 약 15 중량부로 포함될 수 있다. 만약, 상기 폴리아크릴산 및 상기 폴리포스파젠이 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부를 기준으로 각각 약 5 중량부 미만으로 포함될 경우 점성이 하락하여 부착성이 저하될 수 있으며, 상기 폴리아크릴산 및 상기 폴리포스파젠이 각각 약 50 중량부, 및 약 15 중량부를 초과하여 포함될 경우 하이드로젤에 포함된 유효성분의 방출 속도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 1,3-부틸렌글리콜은 상기 하이드로젤에 점성을 부여하여 도포성을 증진시키는 역할을 하기 위해 추가된 것으로, 보습 효과를 나타내어 피부에 유연성을 부여할 수 있다. 상기 1,3-부틸렌글리콜은 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부를 기준으로 약 5 내지 약 30 중량부로 포함될 수 있으며, 만약 약 5 중량부 미만으로 포함될 경우 상기 하이드로젤의 점성이 지나치게 하락하여 묻어나는 현상이 발생할 수 있고, 약 30 중량부를 초과할 경우 점성이 지나치게 증가하여 작업성이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 소듐 하이드록사이드는 체온, 즉 피부 온도에 감응하여 상기 기능성 하이드로젤 조성물을 유동상태로 변화시킴으로써 상기 기능성 하이드로젤의 나노화 조성물에 포함된 유효 성분을 피부로 잘 전달되게 하는 역할을 하는 것이다. 상기 소듐 하이드록사이드는 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있으며, 만약 약 1 중량부 미만으로 포함될 경우 상기 하이드로젤의 점성이 지나치게 하락하여 묻어나는 현상이 발생할 수 있고, 약 10 중량부를 초과할 경우 상 분리 현상이 발생할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 정제수는 상기 하이드로젤 조성물의 농도 및 점성을 조절하기 위해 포함되는 것으로, 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부를 기준으로 약 10 내지 약 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 하이드로젤 조성물에 포함되는 상이한 성질의 구성성분을 혼합하기 위한 계면활성제로서 라네스-20이 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부를 기준으로 약 0.01 내지 약 5 중량부 포함될 수 있다. 만약, 상기 라네스-20이 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부를 기준으로 약 0.01 중량부 미만 또는 약 5 중량부를 초과하여 포함될 경우, 상 분리 현상이 발생할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하이드로젤 조성물은 모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트 섬유를 추가 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하이드로젤 조성물은 모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트 섬유를 추가 포함함으로써, 상기 직교형 또는 그물형과 같은 다양한 형태를 나타내는 상기 모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트 섬유의 사이 공간에 상기 하이드로젤이 채워지는 구조를 나타낼 수 있으며, 그에 따라 상기 하이드로젤이 공기 중으로 증발되는 것을 최소화시키며, 상기 하이드로젤이 흐르는 현상을 방지하여 소비자가 제품을 보다 편리하게 사용할 수 있도록 할 수 있고, 상기 피부 굴곡에 따라 유연하게 휠 수 있으므로 피부에 상기 패치가 잘 밀착되도록 하여 상기 기능성 하이드로젤이 포함하고 있는 유효성분을 체내에 용이하게 흡수시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트 섬유는 나일론, 실크, 견사, 폴리락틱애씨드, 폴리락틱-co-글리콜릭애씨드, 및 이들의 조합들로 이루어지는 군으로부터 선택되는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있으며, 구체적으로는, 실크 및 폴리락틱-co-글리콜릭애씨드의 혼합물을 방사기를 통해 용융방사하여 제조되는 멀티필라멘트 섬유를 의미하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 멀티필라멘트 섬유는 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부 기준으로 약 0.1 내지 약 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 멀티필라멘트 섬유의 함량이 약 0.1 중량부 미만일 경우 상기 멀티필라멘트 섬유를 포함함에 따른 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 5 중량부를 초과할 경우 점도가 하락하여 오히려 피부 밀착력이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하이드로젤 조성물은, 실크 펩타이드를 추가 포함할 수 있다. 상기 실크 펩타이드는 저온에서 얼음의 표면에 붙어 얼음의 성장을 방해함으로써 얼음 결정이 커지는 것을 방지할 수 있는 동결억제 단백질을 포함하는 것일 수 있으며, 이에 따라, 기능성 하이드로젤이 포함된 패치를 저온에서 보관 시 동결에 의해 일어날 수 있는 상 분리 현상 또는 유효성분의 변이를 방지하여 보관성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 견 단백질로부터 세리신을 제거하여 제조된 실크 펩타이드는 알라닌-알라닌-트레오닌이 수 차례 내지 수십 차례 반복된 형태의 동결억제 단백질을 포함함으로써, 상기 동결억제 단백질이 영하의 온도에서 몸 속에 생기는 얼음 표면에 붙어 얼음의 성장을 방해하여, 얼음 결정이 커지는 것을 방지하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 실크 펩타이드는 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부 기준으로 약 1 내지 약 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 실크 펩타이드의 함량이 약 1 중량부 미만일 경우 상기 실크 펩타이드를 포함함에 따른 동결억제 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 5 중량부를 초과할 경우 침전물이 발생할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하이드로젤 조성물은 연근 추출액을 추가 포함할 수 있다. 상기 연근 추출액은 천연 접착 성분으로, 기능성 하이드로젤에 포함되는 다른 구성성분들이 서로 용이하게 혼합될 수 있도록 하는 바인더로 기능할 수 있다. 상기 하이드로젤 조성물은 상기 연근 추출액을 추가 포함함에 따라, 구성성분이 서로 용이하게 혼합되도록 하여 상 분리 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연근 추출액은 연근의 껍질을 벗기고 분쇄한 후, 상기 연근 전체 중량의 5 배 이상의 물을 첨가하고, 약 80℃ 내지 약 100℃의 온도 범위에서 6 시간 이상 가열한 후, 액체 성분을 추출하여 여과하며, 이어서 여과된 액체성분을 약 55℃ 내지 약 60℃에서 농축하여 제조되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연근 추출액은 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부에 대해 약 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 만약 상기 연근 추출액이 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부 대비 약 1 중량부 미만인 경우 바인더로서 기능하지 못할 수 있으며, 약 10 중량부를 초과하는 경우, 각 구성성분들의 분산성 및 혼합성이 오히려 저하될 우려가 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기능성 하이드로젤은, 상기 나노화 조성물 및 하이드로젤 조성물과 함께, 유효성분 조성물을 함께 혼합하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 유효성분 조성물은 제1 유효성분 또는 제2 유효성분일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 유효성분은 글리세린, 호호바씨오일, 정제수, 폴리글리세릴-10스테아레이트, 1,2-헥산다이올, 프로판다이올, 벤질글라이콜, 하이드롤라이즈드 글라이코사미노글리칸, 소듐 하이알루로네이트, 에틸헥실글리세린, 소듐 하이알루로네이트 크로스폴리머, 하이드롤라이즈드 하이알루로닉애씨드, 라즈베리케톤, 하이드록시 프로필트라이모늄 하이알루로네이트, 하이알루로닉애씨드, 소듐 아세틸레이티드 하이알루로네이트, 하이드롤라이즈드 엘라스틴, 부틸렌글라이콜, 콜라겐아미노산, 아텔로콜라겐, 에틸헥실글리세린, 하이드롤라이즈드 콜라겐, 낫토검, 토코페랄아세테이트, 레티닐팔미테이트, 토코페롤, 세라마이드3, 및 아스코빅애씨드를 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 유효성분은, 상기 제1 유효성분 전체 100 중량부에 대하여 글리세린 약 50 내지 약 70 중량부, 호호바씨오일 약 20 내지 약 30 중량부, 정제수 약 5 내지 약 15 중량부, 폴리글리세릴-10스테아레이트 약 1 내지 약 10 중량부, 1,2-헥산다이올 약 0.1 내지 약 3 중량부, 프로판다이올 약 0.1 내지 약 1 중량부, 벤질글라이콜 약 0.1 내지 약 1 중량부, 하이드롤라이즈드 글라이코사미노글리칸 약 0.1 내지 약 1 중량부, 소듐 하이알루로네이트 약 0.1 내지 약 1 중량부, 에틸헥실글리세린 약 0.1 내지 약 1 중량부, 소듐 하이알루로네이트 크로스폴리머 약 0.1 내지 약 1 중량부, 하이드롤라이즈드 하이알루로닉애씨드 약 0.1 내지 약 1 중량부, 라즈베리케톤 약 0.1 내지 약 1 중량부, 하이드록시 프로필트라이모늄 하이알루로네이트 약 0.1 내지 약 1 중량부, 하이알루로닉애씨드 약 0.1 내지 약 1 중량부, 소듐 아세틸레이티드 하이알루로네이트 약 0.1 내지 약 1 중량부, 하이드롤라이즈드 엘라스틴 약 0.1 내지 약 1 중량부, 부틸렌글라이콜 약 0.1 내지 약 1 중량부, 콜라겐아미노산 약 0.1 내지 약 1 중량부, 아텔로콜라겐 약 0.1 내지 약 1 중량부, 에틸헥실글리세린 약 0.1 내지 약 1 중량부, 하이드롤라이즈드 콜라겐 약 0.1 내지 약 1 중량부, 낫토검 약 0.1 내지 약 1 중량부, 토코페랄아세테이트 약 0.1 내지 약 0.5 중량부, 레티닐팔미테이트 약 0.01 내지 약 0.5 중량부, 토코페롤 약 0.01 내지 약 0.5 중량부, 세라마이드 3 약 0.01 내지 약 3 중량부, 및 아스코빅애씨드 약 0.01 내지 약 0.05 중량부를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 유효성분은 글리세린, 호호바씨오일, 정제수, 폴리글리세릴-10스테아레이트, 1,2-헥산다이올, 가르시니아열매추출물, 석류씨오일, 망고추출물, 핑거루트뿌리줄기추출물, 부틸렌글라이콜, 녹차추출물, 토코페릴아세테이트, 및 알지닌을 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 유효성분은, 상기 제2 유효성분 전체 100 중량부에 대하여 글리세린 약 50 내지 약 70 중량부, 호호바씨오일 약 20 내지 약 30 중량부, 정제수 약 1 내지 약 10 중량부, 폴리글리세릴-10스테아레이트 약 1 내지 약 10 중량부, 1,2-헥산다이올 0.1 약 내지 약 5 중량부, 가르시니아열매추출물 약 0.1 내지 약 1 중량부, 석류씨오일 약 0.1 내지 약 1 중량부, 망고추출물 약 0.1 내지 약 1 중량부, 핑거루트뿌리줄기추출물 약 0.1 내지 약 1 중량부, 부틸렌글라이콜 약 0.1 내지 약 1 중량부, 녹차추출물 약 0.1 내지 약 1 중량부, 토코페릴아세테이트 약 0.01 내지 약 0.5 중량부, 및 알지닌 약 0.01 내지 약 0.1 중량부를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 상기 유효성분 조성물은 상기 기능성 하이드로젤 100 중량부 대비 약 5 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다. 만약, 상기 유효성분 조성물이 상기 기능성 하이드로젤 100 중량부 대비 약 5 중량부 미만으로 포함될 경우 상기 유효성분 조성물에 포함된 유효성분에 의한 약리적 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 10 중량부를 초과하여 포함할 경우 상기 침전물이 발생할 수 있다.
다음으로, 우레탄 수지의 일면에 접착제를 도포하여 부직포를 접착시켜 패드층을 형성한다. 상기 우레탄 수지는 인체에 무해하면서도 피부의 굴곡에 따라 변형이 자유롭고, 수분 증발을 억제할 수 있으며, 가격이 저렴하다는 장점을 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 우레탄 수지는 공기가 통풍되지 않아도 무방하나, 자체적으로 공기의 통풍이 가능한 구조로 이루어진 기능성 우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 열가소성 폴리우레탄 또는 열경화성 폴리우레탄을 사용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 우레탄 수지 일면에 도포되는 접착제는 상기 우레탄 수지와 부직포를 접착시킬 수 있는 인체에 무해한 것이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 핫 멜트가 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 부직포는 상기 기능성 하이드로젤이 충분히 함침되어 상기 기능성 하이드로젤에 포함된 유효 성분을 피부에 지속적으로 전달할 수 있으며, 동시에 장기 보관이 가능하도록 하는 역할을 하는 것으로, 조직 구조에는 한정되지 않으나 예를 들어, 단방향성 부직포, 양방향성 부직포, 또는 복합 부직포가 사용될 수 있다.
상기 패드층이 형성된 후, 패드층의 부직포 표면에 상기 기능성 하이드로젤을 도포하여 기능성 하이드로젤 층을 형성한다. 종래 하이드로젤이 부직포에 도포된 패치의 경우에는 상기 하이드로젤이 졸 상태를 나타내어 흐르거나 묻어나는 단점이 있었으나, 본 발명에 따른 패치의 경우에는 상기 기능성 하이드로젤을 도포한 후 숙성 및 건조하는 단계를 추가적으로 거침으로써 상기 졸 상태의 하이드로젤을 젤 상태로 변화시켜 보다 편리하게 이용할 수 있다.
상기 패드층의 부직포 표면에 기능성 하이드로젤을 도포하여 기능성 하이드로젤 층을 형성한 뒤, 상기 기능성 하이드로젤 층 상에 코팅 필름을 부착함으로써 상기 하이드로젤 층이 패드층과 코팅 필름 사이에 위치한 패치 시트를 제조한다. 일 실시예에 있어서, 상기 기능성 하이드로젤 층이 형성된 패드층과 상기 코팅 필름을 긴밀하게 밀착시키기 위하여, 롤링기를 이용하여 합포시킬 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
다음으로, 상기 졸 상태의 기능성 하이드로젤 층이 포함된 패치 시트를 숙성 및 건조하여 상기 기능성 하이드로젤을 반고체 젤 상태로 건조시킨다.
일 실시예에 있어서, 상기 숙성은 약 40℃ 내지 약 80℃에서 약 12 시간 내지 약 48 시간 동안 수행되는 것일 수 있다. 만약, 상기 숙성이 약 40℃ 미만의 온도 범위에서 수행되거나, 약 12 시간 미만 수행될 경우 점성이 너무 많아 패치의 사용감이 하락하고, 약 80℃를 초과하는 온도 범위에서 수행될 경우 기능성 하이드로젤에 포함된 유효성분이 변이를 일으킬 수 있으며, 약 48 시간을 초과하여 수행될 경우 점성이 지나치게 하락하여 피부 밀착력이 감소할 수 있다.
또한, 상기 숙성 후 건조는 실온에서 수행될 수 있으며, 약 24 시간 내지 약 72 시간 동안 수행될 수 있다. 만약, 상기 건조가 약 24 시간 미만으로 수행될 경우 상기 기능성 하이드로젤이 충분히 건조되지 않아 패치 사용 시 지나치게 묻어나거나 흐르는 현상이 발생할 수 있으며, 약 72 시간을 초과할 경우 점성이 지나치게 하락하여 피부 밀착력이 감소할 수 있다.
마지막으로, 상기 반고체 젤 상태로 건조된 기능성 하이드로젤이 포함된 패치 시트를 적용시키고자 하는 부위에 따라 재단하여 패치를 제조한다.
상기 제조된 패치는 사용 전에는 상기 기능성 하이드로젤이 패드층 및 코팅 필름에 의해 외부와 차단되어져 외부 온도와 민감하게 반응하지 않은 채 젤 상태를 유지하며, 원하는 피부 부위에 부착하여 사용할 경우 피부의 온도, 구체적으로는 약 35℃ 이상의 온도에서 상기 반고체 젤 상태의 기능성 하이드로젤이 졸 상태로 변화함에 따라 상기 기능성 하이드로젤에 포함된 유효성분이 피부로 지속적으로 침투될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패치는 제형 또는 사용 목적에 맞게 임의로 선정한 물질을 추가 포함할 수 있다. 예를 들어, 유분, 보습제, 고급 알코올, 증점제, 킬레이트제, 색소, 지방산, 산화방지제, 방부제, 왁스, pH 조절제, 향료 등이 첨가될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
약용 식물로서 병풀, 박하, 및 인진쑥을 준비하여 세척 및 건조한 뒤, 습식분쇄장치로서 로테이트 밀을 이용하여 4 시간 동안 분쇄하여 나노 입자 크기의 나노화 조성물을 수득하였다. 기능성 하이드로젤 100 중량부를 기준으로, 상기 수득된 나노화 조성물 10 중량부를 하기 표 1의 하이드로젤 조성물 90 중량부와 혼합하여 기능성 하이드로젤을 제조하였다.
다음으로, 우레탄 수지의 일면에 접착제를 도포하고 부직포를 접착시켜 패드층을 제조한 뒤, 상기 제조된 기능성 하이드로젤을 도포하였다. 도포된 기능성 하이드로젤에 코팅 필름을 부착시켜 패치 시트를 제조한 뒤, 이를 60℃의 온도에서 36 시간 동언 건조하여 패치를 수득한 뒤 얼굴 형상에 맞는 크기로 재단하여 실시예 1의 패치를 제조하였다.
[실시예 2 내지 실시예 4]
상기 실시예 1의 제조 방법과 동일하되, 하이드로젤 조성물로서 하기 표 1의 구성성분을 이용하였고, 이를 통해 제조된 패치를 각각 실시예 2, 실시예 3, 및 실시예 4로 명명하였다.
[비교예]
상기 실시예 1의 방법과 동일하되, 약용 식물로서 병풀, 박하, 및 인진쑥을 나노화하지 않고, 단순히 열수 추출 후 건조하여 수득된 추출물을 하기 표 1의 하이드로젤 조성물과 혼합하여 기능성 하이드로젤을 제조하였고, 이를 통해 제조된 패치를 비교예로 명명하였다.
하이드로젤 구성 성분
(하이드로젤 조성물
100 중량부 기준)		 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예
정제수 40.00 39.85 38.85 37.25 40.00
폴리아크릴산 32.00 32.00 31.00 31.00 32.00
폴리포스파젠 12.25 12.25 12.25 11.25 12.25
1,3-부틸렌글리콜 12.20 12.20 12.20 11.00 12.20
소듐 하이드록사이드 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00
라네스-20 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55
실크/폴리락틱-co-글리콜릭애씨드 멀티필라멘트 섬유 - 0.15 0.15 0.15 -
실크 펩타이드 - - 2.00 2.00 -
연근 추출액 - - - 3.80 -
[실험예 1: 항산화 효과 측정 (1)]
상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예에서 제조된 기능성 하이드로젤 각각에 10 배의 증류수를 혼합하여 희석함으로써 시료들을 제조하고, 각각의 시료들에 대해 DPPH(1, 1-diphenyl-2-picrylhy drazyl, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 라디칼 소거능을 Blois (1958)변법에 의하여 측정하였다. 측정 방법은 다음과 같다. 각각의 희석 시료 100 μL에 1.5 × 10-4 M DPPH 용액 100 μL을 가하여 실온의 암실에서 30 분간 정치한 후, 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 측정한 DPPH 라디칼 소거능 측정 결과는 표 2에 나타내었다.
구분 DPPH 라디칼 소거 활성(%)
실시예 1 72.56
실시예 2 72.35
실시예 3 80.70
실시예 4 82.89
비교예 68.87
[실험예 2: 항산화 효과 측정 (2)]
상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예에서 제조된 기능성 하이드로젤 각각에 10 배의 증류수를 혼합하여 희석함으로써 시료들을 제조하고, 각각의 시료들에 대해 ABTS(2,2-azino-bis-3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 라디칼 소거능은 Pellegri 등(1998)의 방법으로 측정하였다. 측정 방법은 다음과 같다. ABTS 7.4 mM과 포타슘 퍼설페이트 2.6 mM을 같은 비율로 섞어 하루 동안 암소에 방치하여 ABTS 양이온을 형성시킨 후, 732 nm에서 흡광도 값이 0.70 ± 0.02가 되도록 1×PBS로 희석하였다. 희석된 ABTS 용액 190 μL에 각각의 시료 10 μL를 가하여 60 분간 정치한 후 732 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정 결과는 표 3에 나타내었다.
구분 ABTS 라디칼 소거 활성(%)
실시예 1 65.68
실시예 2 68.13
실시예 3 71.87
실시예 4 82.89
비교예 55.12
상기 표 2 및 표 3에 나타낸 바와 같이, 약용 식물을 나노화하여 하이드로젤 조성물과 혼합하여 제조된 기능성 하이드로젤을 포함하는 패치의 경우, 나노화하지 않은 비교예의 패치 보다 더욱 향상된 항산화 활성, 즉 DPPH 라디칼 소거 활성 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 나타낸 것을 확인할 수 있었다. 즉, 이것은 나노화한 약용 식물을 이용하여 기능성 하이드로젤을 제조할 경우, 그렇지 않은 경우 보다 상기 약용 식물에 포함된 유효 성분을 더욱 극대화할 수 있다는 것을 입증한다.
[실험예 3: 안정성 평가]
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예에서 제조된 패치들의 안정성 평가를 실시하였다. 안정성 평가는 제조된 패치들을 각각 저온(-17℃), 상온(25℃) 및 고온(4℃)에서 3 개월 동안 방치하였을 때 성분의 분리 현상이 나타나는지를 육안으로 판정하였다. 판정 기준은 성분의 분리 현상이 일어난 경우 '불안정', 분리 현상이 일어나지 않은 경우 '안정'으로 기재하였다. 안정성 평가 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
온도 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1
-17℃ 안정 안정 안정 안정 불안정
25℃ 안정 안정 안정 안정 안정
40℃ 안정 안정 안정 안정 불안정
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 패치의 경우, 저온(-17℃) 및 고온(40℃)의 온도에서 3 개월 동안 방치 시 모두 상 분리 현상이 일어난 비교예의 패치와 달리, 저온, 상온, 고온 모두에서 장기간 보관 시에도 분리 현상 없이 안정하다는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 4: 기호도 조사]
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예에서 제조된 패치들 각각에 대하여, 기호도 조사를 실시하였다. 기호도 조사는 선발 기준에 부합하고 면제 기준에 포함되지 않은 만 19세 내지 30세의 남녀 총 21 명을 대상으로 하였으며, 상기 실시예 및 비교예의 패치를 1 주일에 1 회씩 총 4 주간(4회) 사용한 뒤, 패치의 피부 밀착 정도, 사용의 간편함, 및 사용 후 피부의 탄력 개선 정도를 포함한 전반적 사용감에 대하여 피험자가 느끼는 기호도를 평가하였다. 평가 기준은 매우 만족(5점), 만족(4점), 보통(3점), 나쁨(2점), 매우 나쁨(1점)으로 하였으며, 그 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예
매우 만족(4점) 2 명 4 명 6 명 12 명 1 명
만족(3점) 3 명 5 명 5 명 6 명 2 명
보통(2점) 12 명 10 명 8 명 2 명 10 명
나쁨(1점) 3 명 1 명 2 명 1 명 4 명
매우 나쁨(0점) 1 명 1 명 0 명 0 명 4 명
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 패치의 경우 비교예와 달리 피험자의 90% 이상이 패치의 피부 밀착 정도, 사용의 간편함, 및 사용 후 피부의 탄력 개선 정도를 포함하는 전반적 사용감에 대하여 보통 이상으로 평가하였다. 특히, 실시예 4의 경우 피험자의 약 85%가 만족 이상으로 평가한 것을 확인할 수 있었다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (3)

  1. 세척 및 건조한 약용 식물을 습식분쇄장치를 이용하여 나노 크기 입자로 분쇄함으로써 나노화 조성물을 수득하는 단계;
    상기 나노화 조성물을 하이드로젤 조성물과 혼합하여 기능성 하이드로젤을 제조하는 단계;
    우레탄 수지의 일면에 접착제를 도포하여 부직포를 접착시켜 패드층을 형성하는 단계;
    상기 패드층의 부직포 표면에 상기 기능성 하이드로젤을 도포하여 기능성 하이드로젤 층을 형성하는 단계;
    상기 하이드로젤 층에 코팅 필름을 부착시켜 패치 시트를 제조하는 단계;
    상기 패치 시트를 숙성 및 건조하여 상기 기능성 하이드로젤을 반고체 상태로 건조시키는 단계; 및
    상기 반고체 상태로 건조된 기능성 하이드로젤이 포함된 패치 시트를 재단하여 패치를 수득하는 단계;
    를 포함하는, 패치 제조 방법으로서,
    상기 기능성 하이드로젤을 제조하는 단계는, 상기 기능성 하이드로젤 100 중량부를 기준으로 상기 나노화 조성물 10 중량부 및 하이드로젤 조성물 90 중량부를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하며,
    상기 하이드로젤 조성물은, 폴리아크릴산, 폴리포스파젠, 1,3-부틸렌글리콜, 정제수, 소듐 하이드록사이드, 및 라네스-20을 포함하는,
    패치 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 약용 식물은,
    알로에, 홍삼, 장미, 인진쑥, 결명자, 구기자, 녹두, 당귀, 모과, 박하, 산수유, 어성초, 작약, 하수오, 헛개, 카모마일, 로즈마리, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는, 패치 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하이드로젤 조성물 100 중량부를 기준으로,
    폴리아크릴산 5 내지 50 중량부, 폴리포스파젠 5 내지 15 중량부, 1,3-부틸렌글리콜 5 내지 30 중량부, 정제수 10 내지 50 중량부, 소듐 하이드록사이드 1 내지 10 중량부, 및 라네스-20 0.01 내지 5 중량부를 포함하는, 패치 제조 방법.
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