KR102326634B1 - 고함량 오일을 함유한 나노유화액 제조용 블록공중합체의 제조방법 및 이를 함유하는 화장료 조성물 - Google Patents

고함량 오일을 함유한 나노유화액 제조용 블록공중합체의 제조방법 및 이를 함유하는 화장료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고함량 오일을 함유한 나노유화액 제조용 블록공중합체를 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리카프로락톤 디올과 이소포론디이소시아네이트를 이용하여 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG) 트리블록 공중합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 제조방법에 의해 제조된 트리블록 공중합체를 구성하는 PEG:PCL:PEG 분자량비는 1:5:1 내지 1:10:1이며, 총 평균분자량은 1,500~35,000 g/mol인 것을 특징으로 한다. 이와 같은 트리블록 공중합체는 단일사용으로 고함량의 오일을 담지하는 나노유화액을 제조하는데 유용하며, 다양한 오일을 대상으로 유화안정성을 증진시켜준다.

Description

고함량 오일을 함유한 나노유화액 제조용 블록공중합체의 제조방법 및 이를 함유하는 화장료 조성물 {Manufacturing method block copolymer for preparing nanoemulsion containing high content}
본 발명은 고함량 오일을 함유한 나노유화액 제조용 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG) 트리블록 공중합체의 제조방법 및 이를 함유하는 나노유화액과 화장료 조성물에 관한 것이다.
과학기술이 발전함에 따라 최근 나노에 대한 관심이 높아지고 있다. 나노기술은 원료 및 물질 등을 나노화 함으로써 투과율이 향상되고 표면적이 넓어지는 장점이 있으며, 이 기술이 물리, 재료, 전자, 제약 등의 다양한 분야에 접목되어 고도의 성능 및 시너지 효과를 유도할 수 있다. 화장품 분야에서도 나노기술을 접목하여 비수용성 유효성분을 나노 크기로 가용화시켜 포접효율 및 흡수율을 향상시킨 기초케어나, 넓어진 표면적을 이용하여 광흡수율을 높인 썬크림 등의 제품에 적용하고 있다.
그러나 현재 공개된 기술은 대부분 소량의 유효성분을 가용화하는 것이 대부분인데 기존 방법을 통해 다량의 오일성분을 나노화하는 나노유화액을 제조하기 위해서는 계면활성제 성분을 불가피하게 높여야 하지만 이는 화장료 등에 적용시 알레르기 반응 및 피부자극을 유발할 수 있는 단점이 발생한다.
또한, 계면활성제 성분을 높인다 하더라도, 이를 반복적으로 제조해도 변화 없이 안정적인 상태로 유지 가능한 조성물로 제조하기 위해서는 많은 에너지 (교반, 온도 등)가 요구된다.
한편 근래에는 계면활성제로서 빛, 열, 공기 또는 생리활성 성분과 같은 외부 조건으로부터 활성성분을 보호하여 화장료의 안정성을 높일 수 있는 제품을 제조하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 기술적 특징을 반영하여 주로 계면활성제가 포함된 유화액 내 입자의 중심부가 저장소 역할을 할 수 있는 나노입자를 갖는 유화액 형태로 화장료를 제조하고 있다. 한편, 이러한 유화액을 제조하기 위한 계면활성제 기술 중, 근래에는 이중 블록 고분자 계면활성제를 제조하는 기술이 주목받고 있지만, 상기 계면활성제는 소수성 블록이 오일상으로 향하고 친수성 블록이 수상으로 향하여 유-수 계면을 구조적으로 안정화시키는 과정에서 소수성 블록은 계면에서 얇은 결정성 박막을 형성하고 있기 때문에, 외부의 강한 물리적인 자극이 가하였을 경우, 막이 파괴되는 현상이 발생하여 동결-융해 안정도(Freeze-Thaw stability)가 매우 낮아지는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 고함량 오일을 함유한 나노유화액의 제조가 가능한 물질로서 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG) 트리블록 공중합체가 알려져 있는데, 주로 전구체로서 소수성 폴리카프로락톤에 디이소시아네이트 화합물을 먼저 반응시킨 후 친수성 메톡시 폴리에틸렌글리콜 반응시켜 트리블록 공중합체를 제조를 하고 있다. 그러나 이소시아네이트기를 도입하기 위한 종래의 기술은 맹독성 환경호르몬으로 분류되는 유기주석 화합물을 촉매로 사용하고 있어, 화장품 원료로써 적합하지 않다.
이에, 본 발명에서는 독성이 낮은 비스무트 화합물을 촉매로 하여 트리블록 공중합체를 제조하게 되었고, 또한, 종래에 먼저 소수성 폴리카프로락톤을 디이소시아네이트화 한 것과 다르게 디이소시아네이트를 메톡시 폴리에틸렌글리콜에 먼저 도입하여 반응 순도 및 부산물을 최소화 함으로써 고함량 오일을 함유한 나노유화액의 제조가 가능한 물질로서 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG) 트리블록 공중합체를 효과적으로 제조하는 발명을 완성하게 되었다.
대한민국 등록특허 제10-0967114호 대한민국 등록특허 제10-1054731호 대한민국 등록특허 제10-1867210호
본 발명의 목적은 고함량 오일을 함유한 나노유화액 제조용 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG) 트리블록 공중합체의 제조방법 및 이를 함유하는 나노유화액과 화장료 조성물을 제공하는 데에 있다. 상기 트리블록 공중합체는 소수성이 강해 상기 트리블록 공중합체가 오일에 포함된 나노유화액의 경우, 트리블록 공중합체를 약 10 중량% 내외로 포함되도록 소량만 사용하여도 상분리 현상이 일어나지 않아 제형 안정성이 높은 화장료 원료 조성물로서 이용할 수 있다.
본 발명은 나노유화제 제조용으로 사용 가능한 하기 화학식 1의 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)의 구조를 갖는 트리블록 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112019133355295-pat00001
(상기 화학식 1에서 m은 10 ~ 350의 정수이고, n은 2 ~ 100의 정수이다.)
상기 제조방법은, (제1단계) 메톡시 폴리에틸렌 글리콜을 반응기에 투입하여 전처리하는 단계;
(제2단계) 상기 제1단계 이후 반응기에 이소포론디이소시아네이트 및 촉매를 투입하여 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트를 제조하는 단계;
(제3단계) 상기 제2단계에서 제조된 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트를 반응기에 투입하는 단계;
(제4단계) 상기 제3단계 이후 반응기에 폴리카프로락톤 디올 및 촉매를 투입하여 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)을 제조하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메톡시 폴리에틸렌 글리콜은 수평균 분자량 1,000g/mol 내지 3,000g/mol, 폴리카프로락톤 디올은 수평균 분자량 8,000g/mol 내지 120,000g/mol인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제1단계의 전처리는 75~95℃에서 3~6시간 진공건조하여 수행할 수 있다.
상기 제2단계 및 제3단계의 반응은 75~95℃에서 10~20시간 동안 유지하는 것이 좋다.
상기 제2단계에서 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트를 헥산 침전을 통해 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제4단계에서 촉매로서 비스무스 네오데카노에이트(Bismuth neodecanoate)를 사용할 수 있다.
상기 트리블록 공중합체는 폴리에틸렌 글리콜(mPEG):폴리카프로락톤(PCL):메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)의 분자량비가 1:5:1 내지 1:10:1인 것을 특징으로 한다.
상기 트리블록 공중합체는 수평균 분자량이 1,500~35,000 g/mol인 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제조방법을 통해 최종 수율이 약 80% 이상인 트리블록 공중합체의 제조가 가능하다.
본 발명은 상기 트리블록 공중합체, 1,3-부틸글리콜(1,3-Butylene glycol), 오일, 정제수가 포함된 나노 유화액을 제공한다. 상기 나노 유화액은 더 바람직하게는 트리블록 공중합체 1~10 중량%, 1,3-부틸글리콜(1,3-Butylene glycol) 3~10 중량%, 오일 10~40 중량%, 정제수 50~85 중량%으로 포함된 것일 수 있다.
상기 나노 유화액을 구성하는 오일의 함량이 10~40 중량%일 때, 상기 나노 유화액 내의 입자 크기는 100nm~500nm인 것이 특징이다.
상기 오일은 화장료 제형에 이용되는 모든 오일이 사용가능하나 바람직하게는 MCT 오일(Medium Chain Triglycerides), 스윗아몬드오일, 이브닝프라임조르 오일, 마카다미아 오일, 올리브오일, 아르간 오일, 호호바오일, 아보카도오일, 윗점오일, 로즈힙오일, 하이페리쿰 오일, 카렌듈라 오일 등을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 트리블록 공중합체 제조 후, 상기 트리블록 공중합체를 1,3-Butylene glycol (1,3-BG)에 용해하여 수화액을 얻는 단계; 상기 수화액을 오일에 혼합하는 단계;를 포함하는 오일 고함량 나노유화액을 제조할 수 있다.
이에 본 발명은 상기 나노유화액을 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형은 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스쳐크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션 및 바디클렌저로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에는 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 엑기스로 이루어진 군에서 선택된 성분이 추가로 포함될 수 있다.
수용성 비타민으로서는 화장료 조성물에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 피리독신, 염산피리독신, 비타민 B12, 판토텐산, 니코틴산, 니코틴산아미드, 엽산, 비타민 C, 비타민 H 등을 들 수 있으며, 그들의 염(티아민염산염, 아스코르빈산나트륨염 등)이나 유도체(아스코르빈산-2-인산나트륨염, 아스코르빈산-2-인산마그네슘염 등)도 본 발명에서 사용할 수 있는 수용성 비타민에 포함된다. 수용성 비타민은 미생물 변환법, 미생물의 배양물로부터의 정제법, 효소법 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 수득할 수 있다.
유용성 비타민으로서는 화장료 조성물에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 비타민 A, 카로틴, 비타민 D2, 비타민 D3, 비타민 E(DL-알파 토코페롤, D-알파 토코페롤, L-알파 토코페롤) 등을 들 수 있으며, 그들의 유도체(팔미틴산아스코르빈, 스테아르산아스코르빈, 디팔미틴산아스코르빈, 아세트산DL-알파 토코페롤, 니코틴산DL-알파 토코페롤비타민 E, DL-판토테닐알코올, D-판토테닐알코올, 판토테닐에틸에테르 등) 등도 본 발명에서 사용되는 유용성 비타민에 포함된다. 유용성 비타민은 미생물 변환법, 미생물의 배양물로부터의 정제법, 효소 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 취득할 수 있다.
고분자 펩티드로서는 화장료에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 콜라겐, 가수 분해 콜라겐, 젤라틴, 엘라스틴, 가수 분해 엘라스틴, 케라틴 등을 들 수 있다. 고분자 펩티드는 미생물의 배양액으로부터의 정제법, 효소법 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 정제 취득할 수 있으며, 또는 통상 돼지나 소 등의 진피, 누에의 견섬유 등의 천연물로부터 정제하여 사용할 수 있다.
고분자 다당으로서는 화장료에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 히드록시에틸셀룰로오스, 크산탄검, 히알루론산나트륨, 콘드로이틴 황산 또는 그 염(나트륨염 등) 등을 들 수 있다. 예를 들어, 콘드로이틴 황산 또는 그 염 등은 통상 포유동물이나 어류로부터 정제하여 사용할 수 있다.
스핑고 지질로서는 화장료 조성물에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 세라미드, 피토스핑고신, 스핑고당지질 등을 들 수 있다. 스핑고 지질은 통상 포유류, 어류, 패류, 효모 또는 식물 등으로부터 통상의 방법에 의해 정제하거나 화학 합성법에 의해 취득할 수 있다.
해초 엑기스로는 화장료 조성물에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 갈조 엑기스, 홍조 엑기스, 녹조 엑기스 등을 들 수 있으며, 또, 이들의 해초 엑기스로부터 정제된 칼라기난, 아르긴산, 아르긴산나트륨, 아르긴산칼륨 등도 본 발명에서 사용되는 해초 엑기스에 포함된다. 해초 엑기스는 해초로부터 통상의 방법에 의해 정제하여 취득할 수 있다.
본 발명의 화장료에는 또한 통상의 화장료에 배합되는 다른 성분을 배합할 수도 있다.
이외에 첨가해도 되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한(制汗)제, 정제수 등을 들 수 있다.
유지 성분으로서는 에스테르계 유지, 탄화수소계 유지, 실리콘계 유지, 불소계 유지, 동물 유지, 식물 유지 등을 들 수 있다.
에스테르계 유지로서는 트리2-에틸헥산산글리세릴, 2-에틸헥산산세틸, 미리스틴산이소프로필, 미리스틴산부틸, 팔미틴산이소프로필, 스테아르산에틸, 팔미틴산옥틸, 이소스테아르산이소세틸, 스테아르산부틸, 리놀레산에틸, 리놀레산이소프로필, 올레인산에틸, 미리스틴산이소세틸, 미리스틴산이소스테아릴, 팔미틴산이소스테아릴, 미리스틴산옥틸도데실, 이소스테아르산이소세틸, 세바신산디에틸, 아디핀산디이소프로필, 네오펜탄산이소알킬, 트리(카프릴, 카프린산)글리세릴, 트리2-에틸헥산산트리메틸롤프로판, 트리이소스테아르산트리메틸롤프로판, 테트라2-에틸헥산산펜타엘리슬리톨, 카프릴산세틸, 라우린산데실, 라우린산헥실, 미리스틴산데실, 미리스틴산미리스틸, 미리스틴산세틸, 스테아르산스테아릴, 올레인산데실, 리시노올레인산세틸, 라우린산이소스테아릴, 미리스틴산이소트리데실, 팔미틴산이소세틸, 스테아르산옥틸, 스테아르산이소세틸, 올레인산이소데실, 올레인산옥틸도데실, 리놀레산옥틸도데실, 이소스테아르산이소프로필, 2-에틸헥산산세토스테아릴, 2-에틸헥산산스테아릴, 이소스테아르산헥실, 디옥탄산에틸렌글리콜, 디올레인산에틸렌글리콜, 디카프린산프로필렌글리콜, 디(카프릴,카프린산)프로필렌글리콜, 디카프릴산프로필렌글리콜, 디카프린산네오펜틸글리콜, 디옥탄산네오펜틸글리콜, 트리카프릴산글리세릴, 트리운데실산글리세릴, 트리이소팔미틴산글리세릴, 트리이소스테아르산글리세릴, 네오펜탄산옥틸도데실, 옥탄산이소스테아릴, 이소노난산옥틸, 네오데칸산헥실데실, 네오데칸산옥틸도데실, 이소스테아르산이소세틸, 이소스테아르산이소스테아릴, 이소스테아르산옥틸데실, 폴리글리세린올레인산에스테르, 폴리글리세린이소스테아르산에스테르, 시트르산트리이소세틸, 시트르산트리이소알킬, 시트르산트리이소옥틸, 락트산라우릴, 락트산미리스틸, 락트산세틸, 락트산옥틸데실, 시트르산트리에틸, 시트르산아세틸트리에틸, 시트르산아세틸트리부틸, 시트르산트리옥틸, 말산디이소스테아릴, 히드록시스테아르산 2-에틸헥실, 숙신산디2-에틸헥실, 아디핀산디이소부틸, 세바신산디이소프로필, 세바신산디옥틸, 스테아르산콜레스테릴, 이소스테아르산콜레스테릴, 히드록시스테아르산콜레스테릴, 올레인산콜레스테릴, 올레인산디히드로콜레스테릴, 이소스테아르산피트스테릴, 올레인산피트스테릴, 12-스테알로일히드록시스테아르산이소세틸, 12-스테알로일히드록시스테아르산스테아릴, 12-스테알로일히드록시스테아르산이소스테아릴 등의 에스테르계 등을 들 수 있다.
탄화 수소계 유지로서는 스쿠알렌, 유동 파라핀, 알파-올레핀올리고머, 이소파라핀, 세레신, 파라핀, 유동 이소파라핀, 폴리부덴, 마이크로크리스탈린왁스, 와셀린 등의 탄화 수소계 유지 등을 들 수 있다.
실리콘계 유지로서는 폴리메틸실리콘, 메틸페닐실리콘, 메틸시클로폴리실록산, 옥타메틸폴리실록산, 데카메틸폴리실록산, 도데카메틸시클로실록산, 디메틸실록산ㆍ메틸세틸옥시실록산 공중합체, 디메틸실록산ㆍ메틸스테알록시실록산 공중합체, 알킬 변성 실리콘유, 아미노 변성 실리콘유 등을 들 수 있다.
불소계 유지로서는 퍼플루오로폴리에테르 등을 들 수 있다.
동물 또는 식물 유지로서는 아보카도유, 아르몬드유, 올리브유, 참깨유, 쌀겨유, 새플라워유, 대두유, 옥수수유, 유채유, 행인유, 팜핵유, 팜유, 피마자유, 해바라기유, 포도종자유, 면실유, 야자유, 쿠쿠이너트유, 소맥배아유, 쌀 배아유, 시아버터, 월견초유, 마커데이미아너트유, 메도홈유, 난황유, 우지(牛脂), 마유, 밍크유, 오렌지라피유, 호호바유, 캔데리러왁스, 카르나바왁스, 액상 라놀린, 경화피마자유 등의 동물 또는 식물 유지를 들 수 있다.
보습제로서는 수용성 저분자 보습제, 지용성 저분자 보습제, 수용성 고분자, 지용성 고분자 등을 들 수 있다.
수용성 저분자 보습제로서는 세린, 글루타민, 솔비톨, 만니톨, 피롤리돈-카르복실산나트륨, 글리세린, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜B(중합도 n = 2 이상), 폴리프로필렌글리콜(중합도 n = 2 이상), 폴리글리세린B(중합도 n = 2 이상), 락트산, 락트산염 등을 들 수 있다.
지용성 저분자 보습제로서는 콜레스테롤, 콜레스테롤에스테르 등을 들 수 있다.
수용성 고분자로서는 카르복시비닐폴리머, 폴리아스파라긴산염, 트라가칸트, 크산탄검, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 수용성 키틴, 키토산, 덱스트린 등을 들 수 있다.
지용성 고분자로서는 폴리비닐피롤리돈ㆍ에이코센 공중합체, 폴리비닐피롤리돈ㆍ헥사데센 공중합체, 니트로셀룰로오스, 덱스트린지방산에스테르, 고분자 실리콘 등을 들 수 있다.
에몰리엔트제로서는 장쇄아실글루타민산콜레스테릴에스테르, 히드록시스테아르산콜레스테릴, 12-히드록시스테아르산, 스테아르산, 로진산, 라놀린지방산콜레스테릴에스테르 등을 들 수 있다.
계면 활성제로서는 비이온성 계면 활성제, 음이온성 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제, 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.
비이온성 계면 활성제로서는 자기 유화형 모노스테아르산글리세린, 프로필렌글리콜지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, POE(폴리옥시에틸렌)솔비탄지방산에스테르, POE 솔비트지방산에스테르, POE 글리세린지방산에스테르, POE 알킬에테르, POE 지방산에스테르, POE 경화피마자유, POE 피마자유, POEㆍPOP(폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌) 공중합체, POEㆍPOP 알킬에테르, 폴리에테르변성실리콘, 라우린산알카놀아미드, 알킬아민옥시드, 수소첨가대두인지질 등을 들 수 있다.
음이온성 계면 활성제로서는 지방산비누, 알파-아실술폰산염, 알킬술폰산염, 알킬알릴술폰산염, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬황산염, POE 알킬에테르황산염, 알킬아미드황산염, 알킬인산염, POE 알킬인삼염, 알킬아미드인산염, 알킬로일알킬타우린염, N-아실아미노산염, POE 알킬에테르카르복실산염, 알킬술포숙신산염, 알킬술포아세트산나트륨, 아실화 가수분해 콜라겐펩티드염, 퍼플루오로알킬인산에스테르 등을 들 수 있다.
양이온성 계면 활성제로서는 염화알킬트리메틸암모늄, 염화스테아릴트리메틸암모늄, 브롬화스테아릴트리메틸암모늄, 염화세토스테아릴트리메틸암모늄, 염화디스테아릴디메틸암모늄, 염화스테아릴디메틸벤질암모늄, 브롬화베헤닐트리메틸암모늄, 염화벤잘코늄, 스테아르산디에틸아미노에틸아미드, 스테아르산디메틸아미노프로필아미드, 라놀린 유도체 제 4급 암모늄염 등을 들 수 있다.
양성 계면 활성제로서는 카르복시베타인형, 아미드베타인형, 술포베타인형, 히드록시술포베타인형, 아미드술포베타인형, 포스포베타인형, 아미노카르복실산염형, 이미다졸린 유도체형, 아미드아민형 등의 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.
유기 및 무기 안료로서는 규산, 무수규산, 규산마그네슘, 탤크, 세리사이트, 마이카, 카올린, 벵갈라, 클레이, 벤토나이트, 티탄피막운모, 옥시염화비스무트, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화티탄, 산화알루미늄, 황산칼슘, 황산바륨, 황산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 산화철, 군청, 산화크롬, 수산화크롬, 칼라민 및 이들의 복합체등의 무기 안료 ; 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 비닐수지, 요소수지, 페놀수지, 불소수지, 규소수지, 아크릴수지, 멜라민수지, 에폭시수지, 폴리카보네이트수지, 디비닐벤젠ㆍ스티렌 공중합체, 실크파우더, 셀룰로오스, CI 피그먼트옐로우, CI 피그먼트오렌지 등의 유기 안료; 및, 이들의 무기 안료와 유기 안료의 복합 안료 등을 들 수 있다.
유기 분체로서는 스테아르산칼슘 등의 금속비누 ; 세틸린산아연나트륨, 라우릴린산아연, 라우릴린산칼슘 등의 알킬인산금속염 ; N-라우로일-베타-알라닌칼슘, N-라우로일-베타-알라닌아연, N-라우로일글리신칼슘 등의 아실아미노산 다가금속염 ; N-라우로일-타우린칼슘, N-팔미토일-타우린칼슘 등의 아미드술폰산 다가금속염 ; N-엡실론-라우로일-L-리진, N-엡실론-팔미토일리진, N-알파-파리토일올니틴, N-알파-라우로일아르기닌, N-알파-경화우지지방산아실아르기닌 등의 N-아실염기성아미노산 ; N-라우로일글리실글리신 등의 N-아실폴리펩티드 ; 알파-아미노카프릴산, 알파-아미노라우린산 등의 알파-아미노지방산 ; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 디비닐벤젠ㆍ스티렌 공중합체, 사불화에틸렌 등을 들 수 있다.
자외선 흡수제로서는 파라아미노벤조산, 파라아미노벤조산에틸, 파라아미노벤조산아밀, 파라아미노벤조산옥틸, 살리실산에틸렌글리콜, 살리신산페닐, 살리신산옥틸, 살리신산벤질, 살리신산부틸페닐, 살리신산호모멘틸, 계피산벤질, 파라메톡시계피산-2-에톡시에틸, 파라메톡시계피산옥틸, 디파라메톡시계피산모노-2-에틸헥산글리세릴, 파라메톡시계피산이소프로필, 디이소프로필ㆍ디이소프로필계피산에스테르 혼합물, 우로카닌산, 우로카닌산에틸, 히드록시메톡시벤조페논, 히드록시메톡시벤조페논술폰산 및 그 염, 디히드록시메톡시벤조페논, 디히드록시메톡시벤조페논디술폰산나트륨, 디히드록시벤조페논, 테트라히드록시벤조페논, 4-tert-부틸-4'-메톡시디벤조일메탄, 2,4,6-트리아닐리노-p-(카르보-2'-에틸헥실-1'-옥시)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
살균제로서는 히노키티올, 트리클로산, 트리클로로히드록시디페닐에테르, 크로르헥시딘글루콘산염, 페녹시에탄올, 레조르신, 이소프로필메틸페놀, 아줄렌, 살리칠산, 진크필리티온, 염화벤잘코늄, 감광소 301 호, 모노니트로과이어콜나트륨, 운데시렌산 등을 들 수 있다.
산화 방지제로서는 부틸히드록시아니솔, 갈릭산프로필, 엘리소르빈산 등을 들 수 있다.
pH 조정제로서는 시트르산, 시트르산나트륨, 말산, 말산나트륨, 프말산, 프말산나트륨, 숙신산, 숙신산나트륨, 수산화나트륨, 인산일수소나트륨 등을 들 수 있다.
알코올로서는 세틸알코올 등의 고급 알코올을 들 수 있다.
또한 이외에 첨가해도 되는 배합 성분은 이에 한정되는 것은 아니며, 또 상기 어느 성분도 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 배합 가능하지만, 총중량에 대하여 바람직하게는 0.01 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.01 - 3 중량%로 배합될 수 있다.
본 발명의 화장료는 용액, 유화물, 점성형 혼합물 등의 형상을 취할 수 있다.
본 발명의 화장료에 포함되는 성분은 유효성분으로서 상기 추출물 이외에 화장료에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제 및 담체를 포함한다.
본 발명의 화장료 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 제형이 용액 또는 유탁액의 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 화장료 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 리놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명은 고함량 오일을 함유한 나노유화액 제조용 블록공중합체를 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리카프로락톤 디올과 이소포론디이소시아네이트를 이용하여 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG) 트리블록 공중합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 제조방법에 의해 제조된 트리블록 공중합체 내의 PEG:PCL:PEG 분자량비는 1:5:1 내지 1:10:1이며, 수평균 분자량은 1,500~35,000 g/mol인 것을 특징으로 한다. 이와 같은 트리블록 공중합체는 단일사용으로 고함량의 오일을 담지하는 나노유화액을 제조하는데 유용하며, 다양한 오일을 대상으로 유화안정성을 증진시켜준다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 방법을 이용하여 트리블록공중합체를 제조할 때의 최종 수율을 GPC(gel permeation chromatography)로 확인한 결과를 나타낸다.
도 2는 대한민국 등록특허 제10-1867210호의 실시예 1 방법을 이용하여 트리블록공중합체를 제조할 때의 최종 수율을 GPC로 확인한 결과를 나타낸다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해지도록, 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제공하는 것이다.
<실시예 1. mPEG-PCL-mPEG 트리블록 공중합체의 제조 (mPEG:PCL:mPEG 분자량비=1:5:1)>
하기 반응식 1에 따라 트리블록 공중합체를 합성하였다.
먼저 메톡시 폴리에틸렌 글리콜을 이소시아네이트화 하기 위해, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜을 반응기에 넣은 후 90℃에서 4시간 동안 진공건조하였다. 이후 톨루엔 및 이소포론디이소시아네이트를 첨가하고 비스무스 네오데카노에이트를 촉매로 하여 80℃에서 4시간동안 반응시킨 후 헥산 침전을 통해 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트를 제조하였다.
다음으로, 상기 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트와 폴리카프로락톤 디올 및 톨루엔을 반응기에 넣은 뒤 비스무스 네오데카노에이트를 촉매로 하여 80℃에서 15시간 동안 반응시킨 후 헥산 침전을 통해 mPEG-PCL-mPEG 트리블록 공중합체를 제조하였다.
또한, 분자량 비를 맞추기 위해 폴리카프로락톤 디올 분자량 10,000g/mol, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 분자량 2,000g/mol을 사용하여 mPEG:PCL:mPEG의 분자량 비가 1:5:1이 되도록 하였다.
제조된 공중합체의 수평균 분자량은 GPC(gel permeation chromatography, Styragel HR-3+Styragel HR-4E, Waters사, 미국)로 측정한 결과 13,832g/mol로 확인되었다.
[반응식 1]
Figure 112019133355295-pat00002
<실시예 2~5. 오일고함량 나노유화액의 제조>
실시예 1의 트리블록 공중합체를 이용하여 하기 표 1의 조성에 따라 O/W 나노유화액을 제조하였다. 이를 위해 트리블록 공중합체를 1,3-BG에 용해하였고, 이어서 1,3-BG에 정제수를 첨가하여 수상을 제조한 뒤 오일과 함께 Homogenizer로 유화하였다. 다음으로는 유화액의 입자를 작게하기 위해 Microfludizer를 처리하여 트리블록 공중합체를 이용한 오일 고함량 나노유화액을 제조하였다.
원료 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
DI water (g) 81 71 61 51
1,3-BG (g) 6 6 6 6
트리블록 공중합체 (실시예 1) (g) 3 3 3 3
MCT oil (Medium Chain Triglycerides) (g) 10 20 30 40
Total (g) 100 100 100 100
<실시예 6. mPEG-PCL-mPEG 트리블록 공중합체의 제조 (mPEG:PCL:mPEG 분자량비=1:6:1)>
먼저 메톡시 폴리에틸렌 글리콜을 이소시아네이트화 하기 위해, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜을 반응기에 넣은 후 90℃에서 4시간 동안 진공건조하였다. 이후 톨루엔 및 이소포론디이소시아네이트를 첨가하고 비스무트 화합물을 촉매로 하여 80℃에서 4시간 동안 반응시킨 후 헥산 침전을 통해 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트를 제조하였다.
상기 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트와 폴리카프로락톤 디올 및 톨루엔을 반응기에 넣은 뒤 비스무트 화합물을 촉매로 하여 80℃에서 15시간 동안 반응시킨 후 헥산 침전을 통해 mPEG-PCL-mPEG 트리블록 공중합체를 제조하였다.
다음으로는 분자량 비를 맞추기 위해 폴리카프로락톤 디올 분자량 15,000g/mol, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 분자량 2,500g/mol을 사용하여 mPEG:PCL:mPEG의 분자량 비가 1:6:1이 되도록 하였다.
트리블록 공중합체의 수평균 분자량은 GPC(gel permeation chromatography, Styragel HR-3+Styragel HR-4E, Waters사, 미국)을 이용하여 측정한 결과 18,952g/mol로 확인되었다.
<실시예 7~10. 오일고함량 나노유화액 제조>
실시예 6의 트리블록 공중합체를 이용하여 하기 표 2의 조성에 따라 O/W 나노유화액을 제조하였다. 다음으로 트리블록 공중합체를 1,3-BG에 용해한 후 이어서 1,3-BG에 정제수를 첨가하여 수상을 제조한 뒤 오일과 함께 Homogenizer로 유화하였다. 유화액의 입자를 작게하기 위해 Microfludizer를 처리하여 트리블록 공중합체를 이용한 오일고함량 나노유화액을 제조하였다.
원료 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10
DI water (g) 81 71 61 51
1,3-BG (g) 6 6 6 6
트리블록 공중합체 (실시예 6) (g) 3 3 3 3
MCT oil (Medium Chain Triglycerides) (g) 10 20 30 40
Total (g) 100 100 100 100
<실시예 11. mPEG-PCL-mPEG 트리블록 공중합체의 제조 (mPEG:PCL:mPEG 분자량비=1:10:1)>
먼저 메톡시 폴리에틸렌 글리콜을 이소시아네이트화 하기 위해, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜을 반응기에 넣은 후 90℃에서 4시간 동안 진공건조하였다. 이후 톨루엔 및 이소포론디이소시아네이트를 첨가하고 비스무트 화합물을 촉매로 하여 80℃에서 4시간 동안 반응시킨 후 헥산 침전을 통해 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트를 제조하였다.
상기 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트와 폴리카프로락톤 디올 및 톨루엔을 반응기에 넣은 뒤 비스무트 화합물을 촉매로 하여 80℃에서 15시간 동안 반응시킨 후 헥산 침전을 통해 mPEG-PCL-mPEG 트리블록 공중합체를 제조하였다.
분자량 비를 맞추기 위해 폴리카프로락톤 디올은 분자량 10,000g/mol, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜은 분자량 1,000g/mol인 것을 사용하여 mPEG:PCL:mPEG의 분자량 비가 1:10:1이 되도록 하였다.
제조된 트리블록 공중합체의 수평균 분자량은 GPC(gel permeation chromatography, Styragel HR-3+Styragel HR-4E, Waters사, 미국)로 측정한 결과 11,952g/mol로 확인되었다.
<실시예 12~15. 오일고함량 나노유화액의 제조>
실시예 11의 트리블록 공중합체를 이용하여 하기 표 3의 조성에 따라 O/W 나노유화액을 제조하였다. 다음으로 트리블록 공중합체를 1,3-BG에 용해하였고, 이어서 1,3-BG에 정제수를 첨가하여 수상을 제조한 뒤 오일과 함께 Homogenizer로 유화하였다. 유화액의 입자를 작게하기 위해 Microfludizer를 처리하여 트리블록 공중합체를 이용한 오일고함량 나노유화액을 제조하였다.
원료 실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15
DI water (g) 81 71 61 51
1,3-BG (g) 6 6 6 6
트리블록 공중합체 (실시예 11) (g) 3 3 3 3
MCT oil (Medium Chain Triglycerides) (g) 10 20 30 40
Total (g) 100 100 100 100
<비교예 1. mPEG-PCL 다이블록 공중합체의 제조 (mPEG:PCL 분자량비=1:5)>
하기의 반응식 2에 따라 다이블록 공중합체를 합성하였다.
이를 위해 메톡시 폴리에틸렌 글리콜과 입실론카프로락톤을 반응기에 넣은 뒤 주석 화합물을 촉매로 하여 120℃에서 12시간 동안 반응시켜 다이블록 공중합체를 제조하였다.
다음으로 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 분자량 2,500g/mol에 입실론카프로락톤의 비율을 조절하여 mPEG:PCL의 분자량 비가 1:5이 되도록 하였다.
제조된 다이블록 공중합체의 수평균 분자량은 GPC(gel permeation chromatography, Styragel HR-3+Styragel HR-4E, Waters사, 미국)으로 측정한 결과 85,345g/mol로 확인되었다.
[반응식 2]
Figure 112019133355295-pat00003
<비교예 2~5. 나노유화액의 제조>
비교예 2의 다이블록 공중합체를 이용하여 하기 표 4의 조성에 따라 O/W 나노유화액을 제조하였다. 상기 다이블록 공중합체를 1,3-BG에 용해하였고, 이어서 1,3-BG에 정제수를 첨가하여 수상을 제조한 뒤 오일과 함께 Homogenizer로 유화하였다. 유화액의 입자를 작게하기 위해 Microfludizer를 처리하여 다이블록 공중합체를 이용한 오일 고함량 나노유화액을 제조하였다.
원료 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
DI water (g) 81 71 61 51
1,3-BG (g) 6 6 6 6
다이블록 공중합체 (비교예 1) (g) 3 3 3 3
MCT oil (Medium Chain Triglycerides) (g) 10 20 30 40
Total (g) 100 100 100 100
<비교예 6. mPEG-PCL-mPEG 트리블록 공중합체의 제조 (mPEG:PCL:mPEG 분자량비=1:4:1)>
하기의 반응식 3에 따라 트리블록 공중합체를 합성하였다.
이를 위해 메톡시 폴리에틸렌 글리콜과 입실론카프로락톤을 반응기에 넣은 뒤 주석 화합물을 촉매로 하여 120℃에서 12시간 동안 반응시켜 다이블록 공중합 중간체를 제조하였다. 다음으로 다이블록 공중합체와 헥사메틸렌디이소시아네이트 (Hexamethylene diisocyanate, HMDI)를 반응기에 넣은 후, 60℃에서 7시간 동안 반응시켜 mPEG-PCL-mPEG 트리블록 공중합체를 제조하였다.
또한 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 1500g/mol에 입실론카프로락톤의 비율을 조절하여 mPEG:PCL:mPEG의 분자량 비가 1:4:1이 되도록 하였다.
제조된 공중합체의 수평균 분자량은 GPC(gel permeation chromatography, Styragel HR-3+Styragel HR-4E, Waters사, 미국)으로 측정한 결과 85,345g/mol로 확인되었다.
[반응식 3]
Figure 112019133355295-pat00004
<비교예 7~10. 나노유화액의 제조>
상기 비교예 6의 트리블록 공중합체를 이용하여 하기 표 5의 조성에 따라 O/W 나노유화액을 제조하였다. 이를 위해 트리블록 공중합체를 1,3-BG에 용해하고, 이어서 1,3-BG에 정제수를 첨가하여 수상을 제조한 뒤 오일과 함께 Homogenizer로 유화하였다. 유화액의 입자를 작게하기 위해 Microfludizer를 처리하여 트리블록 공중합체를 이용한 오일 고함량 나노유화액을 제조하였다.
원료 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10
DI water (g) 81 71 61 51
1,3-BG (g) 6 6 6 6
트리블록 공중합체 (비교예 6) (g) 3 3 3 3
MCT oil (Medium Chain Triglycerides) (g) 10 20 30 40
Total (g) 100 100 100 100
<실험예 1. 나노유화액 내 유화입자 입도분석>
오일 고함량 나노유화액의 입자크기 분석을 실시하였다. 입자크기 분석을 위해 각 유화액을 정제수로 20배 희석한 뒤 DLS (Dynamic light scattering; Malvern사, 영국)를 이용하여 입도를 측정하였다. 측정된 입자크기는 하기 표 6에 나타내었다.
유화액 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
입자크기 (nm) 132 234 295 432
유화액 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10
입자크기 (nm) 107 178 242 284
유화액 실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15
입자크기 (nm) 173 246 312 457
유화액 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
입자크기 (nm) 145 × × ×
유화액 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10
입자크기 (nm) 91 188 × ×
상기 표 6에서, ×는 유화액이 안정성을 유지하지 못하고 1시간 이내에 유화입자의 크기가 마이크로 이상을 갖는 것을 의미한다.
<실험예 2. 유화액 안정성 시험>
오일 고함량 나노유화액의 안정성 시험을 실시하였다. 제형의 안정성을 확인하기 위해 실온(25±2℃), 냉온항온조(4±2℃), 고온항온조(45±2℃) 및 사이클 챔버(Freeze-Thaw Chamber, -20℃에서 45℃를 1일 1회 주기로 순환)에 보관하여 7일 15일 30일 후에 각 시료의 안정성을 확인하였다. 안정성 시험결과는 하기 표 7~표11에 나타내었다.
표 7 내지 표 11에서 각 안정성 상태는 [◎ : 안정 ; 오일 또는 물의 분리 현상 전혀 없음], [○ : 비교적 안정 ; 오일 또는 물의 분리 현상이 거의 없음], [△ : 비교적 나쁨 ; 오일 또는 물이 약하게 분리됨], [× : 매우 나쁨 ; 오일 또는 물이 심하게 분리되어 층을 이룸]으로 기재하였다.
조건 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
4℃ 7일 ◎ ◎ ◎ ◎
15일 ○ ◎ ◎ ◎
30일 △ ○ ◎ ◎
25℃ 7일 ◎ ◎ ◎ ◎
15일 ○ ◎ ◎ ◎
30일 ○ ◎ ◎ ◎
45℃ 7일 ◎ ◎ ◎ ◎
15일 ○ ○ ◎ ◎
30일 △ ○ ◎ ◎
cycle
챔버		 7일 ◎ ◎ ◎ ◎
15일 ○ ○ ◎ ◎
30일 △ ○ ◎ ◎
조건 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10
4℃ 7일 ◎ ◎ ◎ ◎
15일 ○ ◎ ◎ ◎
30일 △ ○ ◎ ◎
25℃ 7일 ◎ ◎ ◎ ◎
15일 ○ ◎ ◎ ◎
30일 ○ ◎ ◎ ◎
45℃ 7일 ◎ ◎ ◎ ◎
15일 ○ ○ ◎ ◎
30일 △ ○ ◎ ◎
cycle
챔버		 7일 ◎ ◎ ◎ ◎
15일 ○ ○ ◎ ◎
30일 △ ○ ◎ ◎
조건 실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15
4℃ 7일 ○ ◎ ◎ ◎
15일 △ ◎ ○ ◎
30일 △ △ ○ ○
25℃ 7일 ◎ ◎ ◎ ◎
15일 ○ ◎ ○ ◎
30일 ○ △ ○ ◎
45℃ 7일 ○ ◎ ◎ ◎
15일 △ △ ○ ○
30일 △ △ ○ ◎
cycle
챔버		 7일 ○ ◎ ◎ ◎
15일 △ ○ ○ ◎
30일 △ △ ○ ○
조건 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
4℃ 7일 ◎ × × ×
15일 ◎ × × ×
30일 ◎ × × ×
25℃ 7일 ◎ × × ×
15일 ◎ × × ×
30일 ◎ × × ×
45℃ 7일 ◎ × × ×
15일 ◎ × × ×
30일 ○ × × ×
cycle
챔버		 7일 ◎ × × ×
15일 ◎ × × ×
30일 ○ × × ×
조건 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10
4℃ 7일 ◎ ◎ △ ×
15일 ○ ○ × ×
30일 △ ○ × ×
25℃ 7일 ◎ ◎ △ ×
15일 ○ ◎ △ ×
30일 ○ ◎ × ×
45℃ 7일 ○ ◎ △ ×
15일 ○ ○ × ×
30일 △ ○ × ×
cycle
챔버		 7일 ◎ ◎ △ ×
15일 ○ ○ × ×
30일 △ ○ × ×
상기 안정성 시험결과에 의하면, 오일의 유화관점에서 다이블록 공중합체(비교예 1)로 제조한 유화액(비교예 2 내지 5)보다 트리블록 공중합체(실시예 1, 실시예 6, 비교예 6)로 제조한 유화액(실시예 2 내지 5, 실시예 7 내지 10, 비교예 7 내지 10)의 안정성이 전반적으로 높다.
더 나아가, 오일함량 30% 이상부터는 1:4:1 트리블록 공중합체(비교예 6)으로 제조한 유화액(비교예 7 내지 10)보다 1:5:1~1:10:1 트리블록 공중합체(실시예 1, 실시예 6)으로 제조한 유화액(실시예 2 내지 5, 실시예 7 내지 10)의 안정성이 높으며, 더 바람직하게는 1:6:1 트리블록 공중합체(실시예 6)로 제조한 유화액(실시예 7 내지 10)이 가장 좋았다.
<실험예 3. 합성방법 차이에 따른 수율 분석 (GPC)>
대한민국 등록특허 제10-1867210호에 개시된 트리블록공중합체를 제조하는 방법이 개시되어 있다.
이에, 본 발명의 실시예 1의 방법과 상기 대한민국 등록특허 제10-1867210호의 실시예 1 방법을 이용하여 트리블록공중합체를 제조할 때의 최종 수율을 GPC(gel permeation chromatography)로 확인하여(도 2, 도 1) 표 12에 환산값으로 나타내었다.
피크번호 피크비율 예상 물질
[대한민국 등록특허
제10-1867210호의
실시예 1 방법 이용]

선 폴리카프로락톤
이소시아네이트 (도 1)		 [본 발명의
실시예 1 방법 이용]

선 메톡시 폴리에틸렌 글리콜
이소시아네이트 (도 2)
1 64.47% 80.05% 트리블록공중합체
2 20.69% 16.76% 미반응
폴리카프로락톤
3 14.84% 3.19% 미반응 메톡시
폴리에틸렌글리콜
GPC를 이용하여 트리블록공중합체의 수율을 비교해본 바 표 12와 같이 메톡시 폴리에틸렌 글리콜을 이용한 아이소시아네이트화 반응의 수율이 폴리카프로락톤 이소시아네이트화 반응 대비 수율이 약 15% 정도 현저하게 향상되었고, 2번피크에 해당하는 미반응 폴리카프로락톤은 약 4%, 3번피크에 해당하는 미반응 메톡시 폴리에틸렌글리콜은 약 10%수준의 수율차이를 보였다. 반복적으로 실험하여도 본 발명의 방법에서 트리블록공중합체의 수율이 80~90%인 것으로 확인되는데, 이와 같은 결과는 본 발명이 최소 80% 이상의 고수율의 트리블록공중합체를 얻는 방법임을 입증한다.

Claims (11)

  1. (제1단계) 수평균 분자량 1,000g/mol 내지 3,000g/mol의 메톡시 폴리에틸렌 글리콜을 반응기에 투입하여 전처리하는 단계;
    (제2단계) 상기 제1단계 이후 반응기에 이소포론디이소시아네이트 및 촉매를 투입하여 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트를 제조하는 단계;
    (제3단계) 상기 제2단계에서 제조된 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트를 반응기에 투입하는 단계;
    (제4단계) 상기 제3단계 이후 반응기에 수평균 분자량 8,000g/mol 내지 120,000g/mol의 폴리카프로락톤 디올 및 촉매를 투입하여, 폴리에틸렌 글리콜(mPEG):폴리카프로락톤(PCL):메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)의 분자량비가 1:5:1 내지 1:10:1인, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)을 제조하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노유화제 제조용 트리블록 공중합체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계의 전처리는 75~95℃에서 3~6시간 진공건조하는 하는 것을 특징으로 하는 나노유화제 제조용 트리블록 공중합체의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계 및 제3단계의 반응은 75~95℃에서 10~20시간 동안 유지하는 것을 특징으로 하는 나노유화제 제조용 트리블록 공중합체의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서 메톡시 폴리에틸렌 글리콜-이소시아네이트를 헥산 침전을 통해 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노유화제 제조용 트리블록 공중합체의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계에는 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)을 헥산 침전을 통해 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노유화제 제조용 트리블록 공중합체의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 촉매는 비스무스 네오데카노에이트인 것으로 특징으로 하는 나노유화제 제조용 트리블록 공중합체의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한항에 의해 제조된 공중합체가 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG):폴리카프로락톤(PCL):메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)의 분자량비가 1:5:1 내지 1:10:1인 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 오일 유화용 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG)-폴리카프로락톤(PCL)-메톡시 폴리에틸렌 글리콜(mPEG) 트리블록 공중합체.
  8. 삭제
  9. 제7항의 트리블록 공중합체를 1,3-부틸렌글리콜에 용해한 뒤 이를 오일과 혼합한 것을 특징으로 하는 나노유화액.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 나노유화액은 트리블록 공중합체 1~10 중량% 및 오일 10~40 중량%가 혼합되어 오일이 나노유화된 것을 특징으로 하는 나노유화액.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 나노유화액 내의 입자크기가 50~500nm인 것을 특징으로 하는 나노유화액.
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