KR102278220B1

KR102278220B1 - 사이클로덱스트린 금속-유기 골격체의 제조 방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물

Info

Publication number: KR102278220B1
Application number: KR1020190110801A
Authority: KR
Inventors: 강혜지; 최용한; 이지언; 주일우
Original assignee: (주)모아캠
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2021-07-16
Also published as: KR20210029499A

Abstract

본 발명은 고함량의 활성성분을 담지할 수 있는 사이클로덱스트린 금속-유기 골격체의 제조 방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로서, 상기 금속-유기 골격체의 물리화학적 성능에는 영향을 미치지 않으면서, 단시간에 대량 제조가 가능한 방법 및 상기 방법으로 제조된 사이클로덱스트린 금속-유기 골격체를 함유하여 제형 안정성과 담지된 활성 성분의 안정성을 확보한 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

사이클로덱스트린 금속-유기 골격체의 제조 방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물{Method for preparing a cyclodextrin- metal-organic framework and the cosmetic composition containing the same}

본 발명은 고함량의 활성성분을 담지할 수 있는 사이클로덱스트린 금속-유기 골격체의 제조 방법 및 상기 금속-유기 골격체를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로서, 상기 금속-유기 골격체의 물리화학적 성능에는 영향을 미치지 않으면서, 단시간에 대량 제조가 가능한 방법 및 상기 방법으로 제조된 사이클로덱스트린 금속-유기 골격체를 함유하여 제형 안정성과 담지된 활성 성분의 안정성을 확보한 화장료 조성물에 관한 것이다.

금속-유기 골격체(Metal-Organic Framework; MOF)는 PCP(Porous Coordination Polymer)라고도 불리는 것으로, 유기 화합물과 금속의 배위결합에 의해 형성된 3차원의 구조체인 유기-무기 혼성(Hybrid)의 결정성 고체 화합물이다. 이러한 MOF는 마치 유기 고분자처럼 화학적인 결합에 의한 SBU(Secondary Building Unit)의 연속적인 연결로 이루어져 있으며, 유기 화합물과 금속의 종류에 따라 MOF의 모양과 구조가 결정되고, 다공성 구조를 가지고 있어 약물, 기체 저장, 촉매, 이온 교환 등 다양한 분야에서 적용이 가능하다.

MOF는 다공성의 결정 구조를 가진다는 점에서 제올라이트(Zeolite)와 유사하지만 금속 클러스터(Metal cluster)와 유기 다리 리간드(Organic bridging ligand)의 조합으로 무한대의 다양한 구조와 물성을 지닌 결정을 만들 수 있다는 점에서 제올라이트보다 그 응용 분야가 매우 넓으며, 제약산업에서 약물 전달 시스템뿐만 아니라, 에어컨, 제습기, 반도체와 같은 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다. 또한 MOF는 제올라이트의 약 10배에 이를 정도의 넓은 표면적을 지닌다.

구체적으로, MOF는 구조의 다양성이라는 큰 장점을 지니는데, 금속의 종류에 따라, 같은 금속이라 하더라도 골격 단위(Building unit)가 되는 클러스터가 어떤 형태이냐에 따라 구조가 달라지며, 유기 리간드의 모양이나 길이에 따라서도 만들어질 수 있는 구조가 천차만별이다.

이러한 구조의 다양성은 부수적으로 넓은 표면적(m²/g), 다양하면서도 일정한 기공 크기의 구현을 가능하게 하며, 대부분 이를 조절하여 필요한 곳에 적용이 이루어진다.

특히, MOF는 화장품, 약품 등에서 흔히 사용되는 약물 전달체인 리포좀 등의 고분자 약물 전달 물질에 비하여 최소 5배에서 60배 정도로 캡슐화 함량을 높일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한, 약물 방출 속도를 완화시켜 약물을 인체에 전달함으로써 짧은 시간 동안 집중적인 약물이 방출될 때 일어날 수 있는 부작용을 방지할 수 있다.

한편, 미국의 NOBLE사에서 γ사이클로덱스트린과 칼륨 양이온이 도입된 CD-MOF(Cyclodextrin-Metal-Organic Framework)를 이용한 화장품이 출시되었다. CD-MOF에 레스베라트롤, CoQ10 등을 로딩하여 세럼, 아이크림 등으로 출시되었으며, 이는 고가에 판매되고 있다.

그러나, CD-MOF를 제조하는 기존 공정은 용매열 반응 또는 느린 확산 방법(vapor diffusion method)에 의해 CD-MOF를 제조하는데(국제특허출원 WO 2017/148439 A1), 상기 방법들로는 결정화 시간이 약 1일 내지 7일로 오래 걸리며, 큰 결정들의 분리 제거 공정이 필요하여 실용적인 적용에 잘 맞지 않는 문제점이 있다.

따라서, CD-MOF를 단시간에 대량 제조할 수 있는 대체 방법에 대한 필요성이 존재한다.

국제특허출원 WO 2017/148439 A1(2017년 9월 8일 공개)

이에 본 발명자들은 용매를 사용하지 않으면서 기계화학적(mechanochemistry) 방법을 이용함으로써, 기존 공정으로 제조한 CD-MOF와 비교시 동일한 구조와 화학적 특성을 가지면서, 단시간(1 내지 2시간) 내에 CD-MOF를 대량 제조하는 것이 가능하다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 단시간 내에 CD-MOF를 대량 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 CD-MOF가 적용된 제품, 특히 화장료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

1) 무용매 조건에서 KOH와 사이클로덱스트린의 혼합물을 분쇄하는 단계; 및

2) 상기 분쇄한 혼합물을 진공 건조시켜 CD-MOF를 수득하는 단계

를 포함하는, CD-MOF의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은

1) 무용매 조건에서 KOH와 사이클로덱스트린의 혼합물을 분쇄하는 단계;

2) 상기 분쇄한 혼합물을 진공 건조시켜 CD-MOF를 수득하는 단계;

3) 에탄올에 상기 단계 2)에서 수득한 CD-MOF와 산을 첨가하여 CD-MOF를 중화시키는 단계;

4) 에탄올에 상기 단계 3)에서 중화된 CD-MOF와 활성성분을 첨가한 다음, 교반하여 활성성분을 CD-MOF에 캡슐화(encapsulation)시키는 단계; 및

5) 에탄올에 수첨레시틴을 용해한 후, 용해물에 상기 단계 4)에서 수득한 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF를 첨가한 다음, 교반하여 표면코팅이 된 CD-MOF를 수득하는 단계

를 포함하는, 레시틴으로 코팅처리한 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 레시틴으로 코팅처리한 CD-MOF를 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 CD-MOF의 제조 방법은 용매를 사용하지 않고 기계화학적 방법에 의해 단시간에 대량 제조가 가능할 뿐만 아니라, 제조 공정도 단순화되어, 비용 및 시간 효율적인 생산이 가능하게 함과 더불어, CD-MOF가 적용되는 제품의 생산 단가도 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 제조한 CD-MOF(실시예 1), 및 비교예 1의 PXRD(Power X Ray Diffraction) 측정 결과를 나타낸 것이다. 본 발명에 따라 제조한 실시예 1은 비교예 1과 동일한 PXRD 패턴을 보인다.
도 2는 본 발명에 따라 제조한 CD-MOF(실시예 2)와 비교예 1의 NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다. 비교예 1과 실험예 2는 동일한 화학적 이동 값을 가짐을 보인다.
도 3은 IR 스펙트럼을 나타낸 것이다. β-CD와 CD-MOF의 패턴은 유사하나, 금속이 배위되면 피크가 이동하게 되므로 피크 값 차이가 있음을 보인다.
도 4는 CD-MOF의 결정 형상을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 S.A@CD-MOF(실시예 7) 및 살리실산의 NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다. 이들의 화학적 이동 차이는 살리실산이 CD-MOF에 캡슐화되었음을 의미한다.
도 6은 본 발명에 따라 제조한 S.A@CD-MOF(실시예 7) 및 살리실산의 흡광도를 나타낸 것이다. 이들의 흡광도 차이는 살리실산이 CD-MOF에 캡슐화되었음을 의미한다.
도 7은 표면 코팅된 S.A@CD-MOF와 코팅되지 않은 S.A@CD-MOF의 물방울의 접촉각을 나타낸다.
도 8은 토너 제형에 있어서 레시틴으로 코팅한 S.A@CD-MOF에 대한 안정성 시험 결과를 나타낸다(15,000ppm, 0주, 8주).

본 발명은 공정이 단순화된 CD-MOF(Cyclodextrin-Metal-Organic Framework(사이클로덱스트린 금속-유기 골격체); CaCH 시스템(Cyclodextrin Alkali Metal Coordinated Hybrid System; 사이클로덱스트린-알칼리 금속 배위 고분자)이라고도 함)의 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:

2) 상기 분쇄한 혼합물을 진공 건조시켜 CD-MOF를 수득하는 단계.

구체적으로 본 발명에 따른 CD-MOF의 제조 방법을 설명한다.

본 발명에 따른 방법은 단계 1)에서 KOH와 사이클로덱스트린의 혼합물을 분쇄하는 과정을 거친다.

이 때, 사이클로덱스트린은 KOH의 중량 대비 1.0~30.0%, 바람직하게는 3.0~20.0%, 보다 바람직하게는 5.0~15.0%, 가장 바람직하게는 8.0~10.0%(즉, KOH 100 중량부 대비 사이클로덱스트린 1.0 내지 30.0 중량부, 바람직하게는 3.0 내지 20.0 중량부, 보다 바람직하게는 5.0 내지 15.0 중량부, 가장 바람직하게는 8.0 내지 10.0 중량부)의 양으로 혼합된다. 이와 같이 혼합한 혼합물을 분쇄하게 되는데, 분쇄는 당업계에서 알려져 있는 일반적인 방법을 사용하여 이루어질 수 있으며, 예를 들어 막자사발, 믹서, 볼밀(ball-mill) 등을 사용할 수 있다.

KOH와 사이클로덱스트린의 혼합물의 분쇄는 원하는 입자 크기가 달성될 수 있을 때까지 수행될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로는 약 5~1시간, 바람직하게는 7~40분, 보다 바람직하게는 5~30분 동안 수행될 수 있다.이와 같이 분쇄가 이루어진 후 입자의 크기는 100 nm 내지 1 cm임이 바람직하다.

그 다음, 단계 2)에서 분쇄한 KOH와 사이클로덱스트린의 혼합물을 진공 건조시키는 과정을 거친다.

진공 건조 조건은 크게 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 75~80℃의 건조 조건에서 이루어진다.

이와 같이, 본 발명에 따른 방법은 용매를 사용하지 않고, 구체적으로 무수 조건에서 단시간에 CD-MOF의 대량 제조가 가능한데, 일반적으로 1~2시간 이내에 CD-MOF의 제조가 가능하다.

한편, CD-MOF는 결정 내 하이드록시 기(hydroxyl group)로 인해 용매에서 염기성이다. CD-MOF에 캡슐화되는 활성성분은 pH에 따라 그 구조의 안정성에 영향을 받을 수 있기 때문에, 활성성분의 선택이 제한적일 수 있다(예를 들어, 레스베라트롤의 경우, 염기성 조건에서 안정성 문제가 생김). 이러한 단점을 극복하여 캡슐화되는 활성성분의 안정성 유지를 위해, 본 발명은 CD-MOF를 산, 구체적으로는 알파 하이드록시 산(예컨대, 락트산, 글리콜산, 아세트산 등)을 이용하여 중성(pH 6.5~7.0)으로 중화하여 활성성분을 캡슐화하기에 적절한 환경을 만드는 것을 특징으로 한다.

또한, CD-MOF는 수분과 접촉 시 골격체의 구조가 쉽게 파괴되는 단점으로 인해 응용에 제약이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 본 발명은 표면을 레시틴으로 코팅처리하여 골격체의 변형 없이 화장품 제형에 적용이 가능한 CD-MOF를 제공한다.

본 발명은 산을 이용하여 CD-MOF를 중성으로 만들고 레시틴으로 코팅처리한 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF의 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:

4) 에탄올에 상기 단계 3)에서 중화된 CD-MOF와 활성성분을 첨가한 다음, 교반하여 활성성분을 CD-MOF에 캡슐화시키는 단계; 및

5) 에탄올에 수첨레시틴을 용해한 후, 용해물에 상기 단계 4)에서 수득한 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF를 첨가한 다음, 교반하여 표면코팅이 된 CD-MOF를 수득하는 단계.

KOH와 사이클로덱스트린의 혼합물의 분쇄는 원하는 입자 크기가 달성될 수 있을 때까지 수행될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로는 약 5~1시간, 바람직하게는 7~40분, 보다 바람직하게는 5~30분 동안 수행될 수 있다.

이와 같이 분쇄가 이루어진 후 입자의 크기는 100 nm 내지 1 cm임이 바람직하다.

그 다음, 단계 3)에서는 산을 이용하여 CD-MOF를 중성(pH 6.5~7.0)으로 중화시키는 공정이 수행된다. 구체적으로 본 단계에서 CD-MOF를 중화시키기 위하여 사용되는 산의 예로는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 알파 하이드록시 산, 예컨대 락트산, 글리콜산, 아세트산 등이 사용될 수 있다. 혼합되는 산의 양은 이에 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 에탄올 100 ml 당 500 μl 내지 1000 μl의 부피로 혼합된다.

그 다음, 단계 4)에서는 중화시킨 CD-MOF에 활성성분을 캡슐화시키는 공정이 수행된다. 본 명세서에서 용어 “활성성분”은 효능을 나타내는 물질을 의미하는 것으로서, “약물”과 상호교환적으로 사용될 수 있다. 이 단계에서 첨가되는 CD-MOF는 캡슐화시키는 활성성분의 중량 대비 100~300%, 바람직하게는 120~150%, 보다 바람직하게는 150~200%(즉, 캡슐화시키는 활성성분 100 중량부 대비 CD-MOF 100 내지 300 중량부, 바람직하게는 120 내지 150 중량부, 보다 바람직하게는 150 내지 200 중량부)의 양이다.

그 다음, 단계 5)에서는 CD-MOF의 표면을 레시틴으로 코팅하는 공정이 수행된다. 구체적으로 본 단계에서는 에탄올에 수첨레시틴을 첨가하여 용해시키는 데, 이 때 혼합되는 수첨레시틴의 양은 이에 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 에탄올 100 ml 당 100 mg 내지 800 mg의 양으로 혼합된다.

또한, 이 단계에서 첨가되는 활성성분을 캡슐화한 CD-MOF는 수첨레시틴 중량 대비 100~300%, 바람직하게는 120~200%, 보다 바람직하게는 150~180%(즉, 수첨레시틴 100 중량부 대비 CD-MOF 100 내지 300 중량부, 바람직하게는 120 내지 200 중량부, 보다 바람직하게는 150 내지 180 중량부)의 양이다.

본 발명에 따른 방법은 CD-MOF의 제조, 활성성분의 캡슐화 및 레시틴 코팅을 한 가지 공정으로 수행할 수 있어, 기존 공정으로 제조한 CD-MOF와 동일한 구조와 화학적 특성을 가지는 CD-MOF를 단시간(즉, 2~4시간) 동안에 제조하는 것이 가능하다.

본 발명은 상기 방법으로 제조된 레시틴으로 코팅처리한 활성성분을 캡슐화한 CD-MOF를 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐 본 발명의 범주 및 범위가 하기 예에 의해 제한되는 것은 아니다.

[실시예 1] 막자사발을 이용한 CD-MOF의 제조

판상형의 KOH 1.2g를 막자사발을 이용해 약 5~10분간 분쇄하였다. 상기 분쇄물에 사이클로덱스트린을 분쇄물 중량 대비 8.0~10.0% 첨가하였다. 수분이 없는 조건 하에서 약 10~30분 동안 사이클로덱스트린과 KOH의 혼합물을 분쇄하였다. 분쇄 후 생성된 혼합물을 진공 건조 과정을 거쳐 CD-MOF를 수득하였다(건조 조건: 75~80℃, 6~8시간; 수율: 거의 정량적).

[실시예 2] 믹서를 이용한 CD-MOF의 제조

판상형의 KOH 1.2g를 믹서(모델명: BLENDER 7011S, 제조사: WARING COMMERCIAL)를 이용해 약 5~10분간 분쇄하였다. 상기 분쇄물에 사이클로덱스트린을 분쇄물 중량 대비 8.0~10.0% 첨가하였다. 수분이 없는 조건 하에서 약 10~30분 동안 사이클로덱스트린과 KOH의 혼합물을 분쇄하였다. 분쇄 후 생성된 혼합물을 진공 건조 과정을 거쳐 CD-MOF를 수득하였다(건조 조건: 75~80℃, 6~8시간; 수율: 거의 정량적).

[실시예 3] 볼밀(ball-mill)을 이용한 CD-MOF의 제조

KOH 1.2g과 사이클로덱스트린 12g의 혼합물을 산화 지르코늄 분쇄 볼(모델명: Pulverisette 23 mini-mil, 제조사: FRITSCH)(밀링 볼(직경 10 mm))을 사용하여 미니 밀에서 40 Hz까지 약 10~30 분 동안 분쇄하였다. 분쇄 후 생성된 혼합물을 진공 건조 과정을 거쳐 CD-MOF를 수득하였다(건조 조건: 75~80℃, 6~8시간; 수율: 거의 정량적).

[비교예 1] 용매를 이용한 종래 공정(국제 공개 특허 WO2017/148439 A1)에 따른 CD-MOF의 제조

163.0 mg의 γ사이클로덱스트린(γ-CD) 및 56.0 mg의 KOH 혼합물(γ-CD 및 KOH 몰 비는 0.125임)을 5 mL의 물에 용해시킨 다음, 10분 동안 초음파 처리하여 완전히 용해시키고, 0.45 μm 막 필터로 여과하였다. 그 다음, γ-CD 및 KOH의 혼합물에 미리 0.5 mL의 메탄올을 첨가하고, 밀폐 용기에서 가열한 메탄올을 밀폐 용기에서 50℃에서 가열하여 γ-CD 및 KOH의 혼합계로 메탄올 증기를 증발시켰다. 반응 6시간 후에 소량의 결정이 생성되기 시작하였다. 반응 24시간 후 다량의 무색 투명한 결정이 수득되었다. 상청액을 버리고, 3000 rpm에서 5분 동안 원심분리한 다음 에탄올로 세척하고(10mL × 3), 수득한 결정을 50℃에서 12시간 동안 진공 건조시켰다. 장기 보관이 가능한 1단계 CD-MOF 결정체(CD-MOF I)는 크기가 40~500 μm이었으며, 수율은 76.3%이었다.

[시험예 1] 실시예 및 비교예의 구조적 특징 규명

본 발명에 따라서 제조한 CD-MOF의 구조적 특징을 비교예와 비교하기 위하여, PXRD, NMR 및 IR 분광법을 이용하였다. 사용된 장비는 다음과 같다:

- PXRD: 모델명 Ultima IV, 제조사 Rigaku

- NMR: 모델명 AVANCE II 400, 제조사 Bruker

- FT-IR: 모델명 6402R, 제조사 Varian

또한, 현미경(모델명: lv100POL; 제조사: Nikon)을 이용하여 CD-MOF의 결정 형상을 관찰하였다.

수득한 결과는 각각 도 1 내지 4에 나타내어져 있다.

도 1은 본 발명에 따라 제조한 CD-MOF(실시예 1), 및 비교예 1에 제시된 참고물의 PXRD(Power X Ray Diffraction) 측정 결과를 나타낸 것이다. 본 발명에 따라 제조한 실시예 1은 비교예 1의 CD-MOF와 동일한 PXRD 패턴을 보임을 알 수 있다.

도 2는 본 발명에 따라 제조한 CD-MOF(실시예 2)와 비교예 1의 NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다. 비교예 1과 실험예 2는 동일한 화학적 이동 값을 가짐을 보임을 알 수 있다.

도 3은 IR 스펙트럼을 나타낸 것이다. β-CD와 CD-MOF의 패턴은 유사하나, 금속이 배위되면 피크가 이동하게 되므로 피크 값 차이가 있는 것으로 나타났다.

도 4는 CD-MOF의 결정 형상을 나타낸 것이다.

도 1 내지 4에 나타낸 내용으로부터, 본 발명에 따라 제조한 실시예는 제조 방법의 공정이 단순화되고 단시간에 이루어짐에도, 기존 공정으로 제조한 CD-MOF와 동일한 구조와 화학적 특성을 갖는다는 것을 확인할 수 있다.

[실시예 4] 글리콜산을 사용하여 중화한 CD-MOF의 제조

실시예 2의 CD-MOF와 에탄올을 30분간 교반한 후 pH를 측정하였다. 글리콜산을 첨가하여 pH를 6.5~7.0으로 맞춘 후 1시간 동안 교반한 다음 pH를 한 번 더 측정하여 pH 가 6.5~7.0으로 유지되는지 확인하였다. 그 후, 0.45 μm 필터로 여과한 다음 에탄올로 세척을 진행한 후 진공 건조 과정을 거쳐 중화된 CD-MOF를 수득하였다(건조 조건: 75~80℃, 6~8시간).

[실시예 5] 락트산을 사용하여 중화한 CD-MOF의 제조

실시예 2의 CD-MOF와 에탄올을 30분간 교반한 후 pH를 측정하였다. 락트산을 첨가하여 pH를 6.5~7.0으로 맞춘 후 1시간 동안 교반한 다음 pH를 한 번 더 측정하여 pH 가 6.5~7.0으로 유지되는지 확인하였다. 그 후, 0.45 μm 필터로 여과한 다음 에탄올로 세척을 진행한 후 진공 건조 과정을 거쳐 중화된 CD-MOF를 수득하였다(건조 조건: 75~80℃, 6~8시간).

[실시예 6] 살리실산 캡슐화 및 레시틴 코팅된 CD-MOF의 제조

에탄올 100 ml에 활성성분으로서 살리실산 500 mg을 첨가한 후 완벽하게 용해시켰다. 상기 용해물에 CD-MOF를 살리실산 중량 대비 150~200%(즉, 살리실산 100 중량부 대비 CD-MOF 150 내지 200 중량부)의 양으로 첨가하여 10시간 내지 24시간 동안 교반하였다. 교반 후 생성된 혼합물을 0.45 μm 필터로 여과한 다음 에탄올로 세척을 진행한 후 진공 건조 과정을 거쳐 살리실산이 캡슐화된 CD-MOF(S.A@CD-MOF)를 수득하였다(건조 조건: 75~80℃, 1시간).

상기 수득한 S.A@CD-MOF를 건조시키는 동안, 수첨레시틴을 에탄올에 완벽하게 용해시켰다(40~60℃, 약 30분 내지 1시간). 상기 용해물에 S.A@CD-MOF를 수첨레시틴 중량 대비 150~180%(즉, 수첨레시틴 100 중량부 대비 S.A@CD-MOF 150 내지 180 중량부)의 양으로 첨가하여 약 2~4시간 동안 교반하였다. 교반 후 0.45 μm 필터로 여과한 다음 에탄올로 세척을 진행한 후 진공 건조 과정을 거쳐 레시틴으로 표면코팅이 된 S.A@CD-MOF를 수득하였다(건조 조건: 75~80℃, 6~8시간).

[실시예 7] 1-단계 반응으로 제조한 코팅된 CD-MOF(CD-MOF 제조, 캡슐화 및 레시틴 코팅까지 한 번에 진행)

판상형의 KOH 1.2g를 믹서(모델명: BLENDER 7011S; 제조사: WARING COMMERCIAL)를 이용해 약 5~10분간 분쇄하였다. 상기 분쇄물에 사이클로덱스트린을 분쇄물 중량 대비 8.0~10.0% 첨가하였다. 수분이 없는 조건 하에서 약 10~30분 동안 사이클로덱스트린과 KOH의 혼합물을 분쇄하였다.

CD-MOF가 제조되는 동안, 에탄올 100 ml에 살리실산 500 mg을 첨가한 후 완벽하게 용해시켰다. 상기 용해물에 CD-MOF를 살리실산 중량 대비 150~200%(즉, 살리실산 100 중량부 대비 CD-MOF 150 내지 200 중량부)의 양으로 첨가하여 약 10~30분 동안 믹서기 교반시켜 살리실산을 CD-MOF에 캡슐화시켰다(S.A@CD-MOF).

살리실산이 캡슐화되어 S.A@CD-MOF가 제조되는 동안, 수첨레시틴 200 mg을 에탄올 50 ml에 완벽하게 용해시켰다(40~60℃, 약 30분 내지 1시간). 상기 용해물에 S.A@CD-MOF를 수첨레시틴 중량 대비 150~180%(즉, 수첨레시틴 100 중량부 대비 S.A@CD-MOF 150 내지 180 중량부)의 양으로 첨가하여 약 10~30분 동안 교반하였다. 교반 후 0.45 μm 필터로 여과한 다음 에탄올로 세척을 진행한 후 진공 건조 과정을 거쳐 레시틴으로 표면코팅이 된 S.A@CD-MOF를 수득하였다(건조 조건: 75~80℃, 6~8시간).

[시험예 2] 실시예 7의 구조적 특징 규명

본 발명에 따라서 제조한 CD-MOF(실시예 7)의 구조적 특징을 규명하기 위하여, 실시예 7에 대한 NMR 스펙트럼, 흡광도 및 물방울의 접촉각을 측정하고, 안정성 시험을 수행하였다. 사용된 장비는 다음과 같다:

- NMR: 모델명 AVANCE II 400, 제조사 Bruker

- 흡광도: 마이크로플레이트 리더(Epoch, Bioteck)

구체적인 시험 방법은 다음과 같다.

- 흡광도 측정: 살리실산 용액에 CD-MOF를 첨가한 후 48시간 교반하였다. 교반 시작 후 0시간 24시간, 48시간마다 S.A@CD-MOF 용액을 수득하여 96웰 플레이트에 각 시료를 약 200 μl씩 샘플링하여 넣은 후 최대흡광도를 확인하였다(측정 파장 범위 200~500 nm, 최대 흡광 파장 300 nm).

- 물방울의 접촉각 측정: 접촉각은 휴대폰에 포함되어 있는 기본적인 카메라 어플을 이용하여 물방울 모양을 사진으로 기록하였다. 구체적으로, 레시틴으로 표면코팅이 된 S.A@CD-MOF와 코팅되지 않은 S.A@CD-MOF 분말을 준비하고, 각각의 분말에 증류수 약 200~300 μl를 동시에 떨어뜨려 물방울의 모양(표면적)을 사진 촬영함으로써 사진 촬영하여 접촉각 데이터를 얻었다.

-안정성 시험: 하기 표 1의 조성으로 화장품 조성물 유상성분과 수상성분을 포함하는 성분들을 혼합하여 통상적인 화장료 제조 공정에 따라서 본 발명에 따른 S.A@CD-MOF를 1.5 중량%(15,000 ppm) 포함하는 토너를 제조하였다. 이렇게 제조한 CD-MOF 토너를 10 ml 바이알에 옮겨 담은 후, 4℃, 25℃, 일광, 40℃, 45℃, 냉해동(-20℃~45℃, 1 사이클 = 8시간) 조건에서 1, 2, 3, 4, 6, 및 8주간 CD-MOF의 석출 유무를 육안으로 관찰하였다.

	함량(중량%)
S.A@CD-MOF	1.5
물	To 100
글리세린	5
1,3-부틸렌 글리콜	2.5
페녹시에탄올	0.3
EDTA-2Na	0.02
나트라졸(2%)	25
HCO 60	0.4
에탄올	4

수득된 결과는 각각 도 5 내지 8에 나타내어져 있다.도 5는 본 발명에 따라 제조한 S.A@CD-MOF 및 살리실산의 NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다. 이들의 화학적 이동 차이는 살리실산이 CD-MOF에 캡슐화되었음을 의미한다.

도 6은 본 발명에 따라 제조한 S.A@CD-MOF 및 살리실산의 흡광도를 나타낸 것이다. 이들의 흡광도 차이는 살리실산이 CD-MOF에 캡슐화되었음을 의미한다.

도 7은 표면 코팅된 S.A@CD-MOF와 코팅되지 않은 S.A@CD-MOF의 물방울의 접촉각을 나타낸다.

도 8은 토너 제형에 있어서 레시틴으로 코팅한 S.A@CD-MOF에 대한 안정도 시험 결과를 나타낸다(15,000ppm, 0주, 8주).

[제형예 1] 토너의 제조

화장품 조성물 유상성분과 수상성분을 포함하는 표 2의 성분들을 혼합하여 통상적인 화장료 제조 공정에 따라서 본 발명의 S.A@CD-MOF를 포함하는 토너를 제조하였다.

	함량(중량%)
S.A@CD-MOF	1.5 ~ 2.0
물	To 100
글리세린	5
1,3-부틸렌 글리콜	2.5
페녹시에탄올	0.3
EDTA-2Na	0.02
나트라졸(2%)	25
HCO 60	0.4
에탄올	4

[제형예 2] 크림의 제조

화장품 조성물 유상성분과 수상성분을 포함하는 표 3의 성분들을 혼합하여 통상적인 화장료 제조 공정에 따라서 본 발명의 S.A@CD-MOF를 포함하는 크림을 제조하였다.

	함량(중량%)
S.A@CD-MOF	1.5 ~ 2.0
물	To 100
글리세린	5
EDTA-2Na	0.02
Lipocol SC-1618	1.5
Dub GMS	0.7
Lipomulse 165	1.5
Liposorb SQO	1
피토스쿠알란	3
Silkflo 362	5
KF96-100 CS	0.5
Gelinnov	0.3
페녹시에탄올	0.5

Claims

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1) 무용매 조건에서 KOH와 사이클로덱스트린의 혼합물을 분쇄하는 단계;
2) 상기 분쇄한 혼합물을 진공 건조시켜 CD-MOF를 수득하는 단계;
3) 에탄올에 상기 단계 2)에서 수득한 CD-MOF와 산을 첨가하여 CD-MOF를 pH 6.5~7.0의 범위로 중화시키는 단계;
4) 에탄올에 상기 단계 3)에서 중화된 CD-MOF와 활성성분을 첨가한 다음, 교반하여 활성성분을 CD-MOF에 캡슐화시키는 단계; 및
5) 에탄올에 수첨레시틴을 용해한 후, 용해물에 상기 단계 4)에서 수득한 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF를 첨가한 다음, 교반하여 표면코팅이 된 CD-MOF를 수득하는 단계
를 포함하며,
상기 수첨레시틴은 에탄올 100 ml 당 100 mg 내지 800 mg의 양으로 혼합되고,
상기 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF는 수첨레시틴 중량 대비 150~180%의 양이며,
상기 산은 락트산 및 글리콜산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 레시틴으로 코팅처리한 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 사이클로덱스트린은 KOH 100 중량부 대비 8.0 내지 10.0 중량부의 양으로 혼합되는 것인, 레시틴으로 코팅처리한 CD-MOF의 제조 방법.
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제3항에 있어서, 상기 단계 4)에서 CD-MOF는 활성성분 100 중량부 대비 150 내지 200 중량부의 양으로 첨가되는 것인, 레시틴으로 코팅처리한 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF의 제조 방법.
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제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 레시틴으로 코팅처리한 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF.
제9항의 레시틴으로 코팅처리한 활성성분이 캡슐화된 CD-MOF를 포함하는 화장료 조성물.