KR102404932B1 - 피부개선에 유효한 성분과 다이아몬드가 코팅된 스피큘 제조방법 및 이를 포함하는 다이아몬드 스피큘 화장료 조성물 - Google Patents
피부개선에 유효한 성분과 다이아몬드가 코팅된 스피큘 제조방법 및 이를 포함하는 다이아몬드 스피큘 화장료 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 피부개선 유효성분 및 미세 다이이아몬드의 경피 흡수를 촉진시킬 수 있는 스피큘의 제조방법과 이에 의해 제조되는 스피큘 및 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따라 제조된 스피큘 화장료 조성물은 우수한 경피침투 효능을 가질 수 있고, 기능성이 우수한 화장료 조성물의 제조에 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 피부개선에 유효한 성분의 경피 흡수를 촉진시킬 수 있는 경피 흡수 촉진용 침상형 구조체의 제조방법과 이에 의해 제조되는 침상형 구조체 및 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.
외모가 건강에 대한 하나의 척도로 인식되고 이에 따라 피부 건강에 대한 관심이 고조되면서, 화장품 산업 분야에서는 인체에는 무해하면서 피부에는 기능적인 영향을 미치는 친환경 소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 화장품에 함유되는 합성 계면활성제, 색소, 산화방지제 및 화학 방부제 등이 피부를 더 건조하게 하거나, 발진, 염증, 피부병, 심지어 피부암을 유발할 가능성이 있는 것으로 알려지고 있어, 피부에 유해한 화학 성분 대신 천연 물질을 주원료로 이용하는 화장품에 대한 필요성이 높은 실정이다. 특히 화장품의 부수적인 기능적 효과에 중점을 두는 기능성 화장품 분야에서도 천연 유래 기능성 물질에 대한 연구가 각광받고 있다.
이러한 천연 물질 중 스피큘(해면 골편)은 일명 스폰지(Sponge)라고도 하는데, 해면 동물은 근육, 신경 또는 장기가 존재하지 않는 원시적인 해양 생물로 5,000여종 이상이 존재하고 바다 깊이에 관계없이 발견되는 생물이다. 골편은 무척추 동물의 체내에 존재하는 바늘 모양을 가지고 있는 골격의 기능을 담당하는 조직으로 주로 규산, 탄산칼슘이 그 주성분이다. 해면 동물의 섬유성 골격은 모세관 현상에 따른 흡수 능력을 가지고 있어 의료용 등 여러 방면에 응용되고 있다. 일 예로, 해면 동물의 골편은 골수염 치료용 항생제를 함유하여 질환에 대한 치료 및 예방 용도로 사용되고 있다.
위와 같은 해면동물 유래 스피큘은 침상 구조를 가지므로 피부 경피층까지 유효성분을 전달하는 데에 특히 적합하여 화장료 조성물에 사용하려는 시도가 있어왔다.
이러한 배경하에서 본 발명자는 상기와 같은 해면동물 유래 침상형 구조체를 화장료 조성물로 이용하는 데 있어서, 미세 다이아몬드 코팅을 포함하며 아미노기 개질단계를 갖는 최적의 제조방법을 발명으로 완성하여 제공하게 되었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 경피흡수가 우수한 스피큘의 제조방법으로서, 보다 구체적으로는 피부개선 유효성분을 포함하고, 다이아몬드로 코팅된 침상형 구조체의 제조방법 및 이에 의해 제조된 침상형 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 상기 방법으로 제조된 스피큘을 포함하는 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 피부개선에 유효한 성분과 다이아몬드가 코팅된 스피큘 제조방법을 제공한다:
(a) 스피큘을 세척하는 단계;
(b) 상기 세척된 스피큘의 내공에 제1 유효성분을 포접하는 단계;
(c) 상기 내공에 제1 유효성분이 포접된 스피큘의 외부를 실리카로 코팅하는 단계;
(d) 상기 실리카가 코팅된 스피큘을 아미노실레인 및 라이신(lysine)과 반응시켜 아미노기를 코팅하는 단계; 및
(e) 상기 아미노기가 코팅된 실리카에 제2 유효성분과 다이아몬드를 코팅하는 단계.
일 측에 따르면, 상기 (d) 단계의 아미노실레인은 3-아미노프로필트리메톡시실레인(3-aminopropyltrimethoxysilane)일 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 (d) 단계의 라이신은 폴리-L-라이신(poly-L-lysine)일 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 (d) 단계의 아미노실레인 및 라이신의 혼합비율은 1:1 내지 500:1의 비율일 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 (e) 단계의 상기 다이아몬드는 마이크로다이아몬드, 나노다이아몬드 및 콜로이드 다이아몬드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 제1 유효성분 및 제2 유효성분은 각각 콜라겐, 피시콜라겐, 나노콜라겐, 저분자콜라겐, 식물성콜라겐, 콜라겐 펩타이드, 아미노산, 트리펩타이드, 테트라펩타이드 및 수용성 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 상기 제1 유효성분과 제2 유효성분은 동일하거나 또는 서로 다른 성분일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 방법으로 제조된 스피큘을 포함하는 화장료 조성물이 제공된다.
일 측에 따르면, 상기 화장료 조성물은 피부각질 박리 효과를 가질 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 화장료 조성물은 주름 개선 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따르면, 우수한 아미노기 개질정도를 갖는 스피큘을 얻을 수 있으며, 이에 따라 경피 흡수가 촉진될 수 있다. 또한, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 스피큘은 내공에 콜라겐 등의 친수성 유효성분을 다량 포함할 수 있으며, 외부가 미세 다이아몬드로 코팅되어 상기 우수한 피부 박리 및 피부 재생 효과를 주며, 또한 경피 흡수 효과와 상승효과를 일으켜 피부 내부까지 깊히 침투하여 기능성이 우수한 화장료 조성물의 제조에 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제조방법에 따른 침상형 구조체의 제조방법의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 내공 포접 여부에 따른 형광 콜라겐의 형광 발색 정도를 나타낸 것이다.
도 3은 제조방법을 달리하여 제조된 제조예들의 형광 발색 정도를 나타낸 것이다.
도 4는 상기 제조예의 침상형 구조체를 포함하여 제조된 화장료 조성물의 피부흡수 정도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제조방법에 따른 침상형 구조체를 포함하는 화장료 조성물의 피부박리 효과를 평가한 것이다.
도 6은 본 발명의 제조방법에 따른 침상형 구조체를 포함하는 화장료 조성물의 눈가주름 개선 효과를 평가한 것이다.
도 2는 내공 포접 여부에 따른 형광 콜라겐의 형광 발색 정도를 나타낸 것이다.
도 3은 제조방법을 달리하여 제조된 제조예들의 형광 발색 정도를 나타낸 것이다.
도 4는 상기 제조예의 침상형 구조체를 포함하여 제조된 화장료 조성물의 피부흡수 정도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제조방법에 따른 침상형 구조체를 포함하는 화장료 조성물의 피부박리 효과를 평가한 것이다.
도 6은 본 발명의 제조방법에 따른 침상형 구조체를 포함하는 화장료 조성물의 눈가주름 개선 효과를 평가한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 스피큘의 제조방법으로서,
(a) 스피큘을 세척하는 단계;
(b) 상기 세척된 스피큘의 내공에 제1 유효성분을 포접하는 단계;
(c) 상기 내공에 제1 유효성분이 포접된 스피큘의 외부를 실리카로 코팅하는 단계;
(d) 상기 실리카가 코팅된 스피큘을 아미노실레인 및 라이신(lysine)과 반응시켜 아미노기를 코팅하는 단계; 및
(e) 상기 아미노기가 코팅된 실리카에 제2 유효성분과 다이아몬드를 코팅하는 단계;
를 포함하는 피부개선에 유효한 성분과 다이아몬드가 포함된 스피큘의 제조방법을 제공한다.
본 명세서에서 사용된 용어 “스피큘”, “침상형 몸체” 또는 “침상형 구조체”란 침상 형태의 미세구조를 갖는 구조체를 의미하며, 본 명세서에서 상기 “스피큘”, “침상형 몸체” 및 “침상형 구조체”는 교환적으로 사용될 수 있다. 바람직하게는 해면동물 유래의 침상구조를 갖는 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 해면동물은 스폰질라 라쿠스트리스(Spongilla lacustris)일 수 있다. 상기 해면동물의 골편 또는 골침이 본 발명에서의 스피큘로 사용된다.
상기 피부개선에 유효한 성분이란 화장학적으로 유효한 성분일 수 있으며, 피부 기능을 개선 내지 향상하기 위한 성분, 피부상태 악화를 억제하기 위한 성분, 또는 피부의 단점을 보완하거나 장점을 부각시키기 위한 성분 등이 포함될 수 있다. 상기 유효성분의 비 제한적인 예시로는 콜라겐, 피시콜라겐, 나노콜라겐, 저분자콜라겐, 식물성콜라겐, 콜라겐 펩타이드, 아미노산, 트리펩타이드, 테트라펩타이드 및 수용성 비타민 등이 있다.
상기 (a) 단계의 상기 세정은 침상형 몸체의 내공에 존재하는 유기 불순물을 제거하기 위한 것으로, 정제수 및 염기성, 산성 용액을 이용하여 이루어질 수 있다. 바람직하게는 침상형 몸체의 세정은 정제수로 침상형 몸체를 1회 이상 세정한 후, 황산, 염산, 불산, 과산화수소수와 같은 산성 용액 및 수산화나트륨, 수산화칼륨과 같은 염기성 용액으로 처리하는 과정을 거칠 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 (b) 단계의 상기 내공 포접은 50 내지 300 MPa의 압력이 1 내지 10분 동안 가해지는 초고압 처리로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 유효성분은 바람직하게는 친수성 유효성분일 수 있고, 그 비 제한적인 예시로는 아미노산, 트리펩타이드, 테트라펩타이드 및 수용성 비타민 등이 있다. 상기 조건에서 내공에 제1 유효성분이 우수하게 포접될 수 있다.
상기 (c) 단계의 상기 실리카의 코팅은 바람직하게는 테트라에틸오르토실리케이트(tetraethylorthosilicate)를 반응시켜 이루어질 수 있다. 상기 실리카 코팅과정은 침상형 몸체의 표면을 개질하여 유효성분과의 결합성능을 개선할 수 있다. 또한 상기 코팅 반응은 바람직하게는 25 내지 50 ℃에서, 30 분 내지 2 시간 동안 반응이 이루어지며, 50 내지 300 MPa의 압력이 1 내지 10분 동안 가해지는 초고압 처리를 포함할 수 있다. 상기 조건에서 실리카 코팅이 가장 우수한 정도로 이루어질 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 (d) 단계의 아미노실레인은 3-아미노프로필트리메톡시실레인(3-aminopropyltrimethoxysilane)일 수 있으며, 상기 (d) 단계의 라이신은 폴리-L-라이신(poly-L-lysine)일 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 (d) 단계의 아미노실레인 및 라이신의 혼합비율은 1:1 내지 500:1의 비율일 수 있다. 아미노실레인은 라이신과의 혼합용액 형태로 스피큘에 반응되며, 바람직하게는 스피큘 1 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 5 중량부로 혼합비율을 달리할 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우, 스피큘에 다이아몬드와 유효성분이 포접되는 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
하기 실시예 5및 6에서 검증하듯이, 아미노실레인 및 라이신의 혼합중량비가 500:1인 경우 가장 우수한 형광콜라겐 포접능력과 피부흡수정도를 보여주었으며, 특히 더 나은 경피흡수율을 보여줄 수 있다.
상기 (d) 단계의 아미노기의 코팅은 침상형 몸체의 표면을 개질하는 단계로, 바람직하게는 실리카코팅 이후에 이루어질 수 있다. 상기 아미노기를 코팅하는 반응은 바람직하게는 25 내지 50 ℃에서 30 분 내지 2 시간 동안 이루어질 수 있고, 50 내지 300 MPa의 압력이 1 내지 10분 동안 가해지는 초고압 처리가 이루어질 수 있다. 상기 반응조건 하에서 아미노기로의 개질이 우수하게 이루어질 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 (e) 단계의 상기 다이아몬드는 마이크로다이아몬드, 나노다이아몬드 및 콜로이드 다이아몬드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 제1 유효성분 및 제2 유효성분은 각각 콜라겐, 피시콜라겐, 나노콜라겐, 저분자콜라겐, 식물성콜라겐, 콜라겐 펩타이드, 아미노산, 트리펩타이드, 테트라펩타이드 및 수용성 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 상기 제1 유효성분과 제2 유효성분은 동일하거나 또는 서로 다른 성분일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 방법으로 제조된 스피큘을 포함하는 화장료 조성물이 제공된다. 상기 스피큘의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 화장료 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 조성에서 가장 우수한 경피흡수율 및 피부박리 효과를 보여줄 수 있다.
상기 화장료 조성물에 함유되는 피부개선 유효성분이란 피부 기능을 개선 내지 향상하기 위한 성분, 피부상태 악화를 억제하기 위한 성분, 또는 피부의 단점을 보완하거나 장점을 부각시키기 위한 성분 등이 포함될 수있다. 상기 유효성분의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 화장료 조성물 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 1 중량부일 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 화장료 조성물에는 상기 유용성분 외에, 통상의 화장료 조성물에 포함되는 다양한 성분들이 포함될 수 있다. 예컨대, 모든 분산제, 증점제, 계면활성제, 방부제, 보습제, 안정화제, 용해화제, 안료 및 향료 등 마스크 시트에 통상적으로 사용되는 모든 물질을 포함할 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 화장료 조성물은 피부각질 박리 효과를 가질 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 화장료 조성물은 주름 개선 효과를 가질 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료 조성물은 화장료 조성물 분야에서 통상적으로 사용되는 정제수, 항산화제, 안정화제, 안료, 또는 향료 등을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료 조성물은 통상적인 제형으로 제조될 수 있다. 구체적으로 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 또는 스프레이 등으로 제형화될 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예 1. 스피큘의 수득
실시예 1-1. 스피큘의 세정
침상형 구조체로 러시아산 스폰질라 라쿠스트리스 엘(Spongilla lacustris L.)로부터 추출한 스피큘을 사용하였으며, 내공이 형성되어 있는 스피큘이다. 내공이 형성된 스피큘은 다음의 과정을 거쳐 세정하였다. 스피큘 100g을 정제수 1,000ml에 넣어 염분을 제거하고, 400메쉬(mesh) 폴리에틸렌(PE) 거름망으로 거른 후, 거름망에 남겨진 스피큘을 정제수로 2회 세척하였다. 이후 70% 에탄올 1,000ml에 넣어 살균한 후 400메쉬(mesh) 폴리에틸렌(PE) 거름망으로 거른 후, 거름망에 남겨진 스피큘을 정제수로 2회 세척하였다. 이후, 세척된 스피큘을 건조기(한백과학 사)에 투입하고 50℃에서 건조시켰다.
상기 건조된 스피큘에 잔존하는 불순물을 제거하기 위해 건조된 스피큘을 35% 과산화수소수(H2O2)(삼천화학 사) 1,000ml에 넣고 60℃에서 초음파세정기(성동초음파 사)를 이용하여 300W 및 40kHz 조건에서 1시간 동안 초음파로 처리하였다. 그 다음, 400메쉬(mesh) 폴리에틸렌(PE) 거름망으로 거른 후, 거름망에 남겨진 스피큘을 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후, 세척된 스피큘을 건조기에 투입하고 50℃에서 건조시키는 과정을 거쳐 스피큘의 세정을 완료하였다.
실시예 1-2. 스피큘의 내공에 제1 유효성분 포접
상기 세정된 스피큘 100g에 1N HCL (시그마-알드리치 사) 500ml을 첨가하고 1시간 동안 반응시킨 다음, 1N NaOH(시그마-알드리치 사) 500ml을 첨가하여 중화시켰다. 이후 10% 과탄산나트륨 1,000ml을 첨가하고 1시간 동안 반응시켜 내공의 유기 불순물을 제거하였다.
스피큘과 제1 유효성분인 콜라겐이 함유된 혼합액 10g을 비닐 팩에 넣어 진공 감압한 후, 고압처리기(일신 오토클레이브 사, Suflux®)를 이용하여 150MPa의 압력으로 5분 동안 가압 처리하였다. 그 다음, 400메쉬(mesh) 폴리에틸렌(PE) 거름망으로 거른 후, 거름망에 남겨진 스피큘을 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후, 세척된 스피큘을 건조기에 투입하고 50℃에서 건조시키는 과정을 거쳐 포접된 스피큘의 세정을 완료하였다.
실시예 1-3. 실리카 코팅
상기 실시예 1-2에서 얻어진 스피큘을 1% 테트라에틸오르토실리케이트(tetraethylorthosilicate) 용액에서 1시간 동안 반응시켜 스피큘에 실리카를 코팅하였다.
실시예 1-4. 아미노기 코팅
실시예 1-3에서 수득된 실리카가 코팅된 스피큘 1 중량부에 대하여 3-아미노프로필트리메톡시실레인 0.0l 중량부 및 폴리-L-라이신(poly-L-lysine) 0.01 중량부(혼합비 1:1) 및 물 98.98 중량부를 첨가하고 1시간 동안 반응시켜 스피큘에 아미노기를 코팅하였다. 이후 스피큘을 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후, 형광물질인 FITC(Fluorescein-5-isothiocyanate, ThermoFisher scientific사)가 결합된 콜라겐(시그마-알드리치 사)과 나노다이아몬드를 0.01중량% 첨가하여 상온에서 1시간 동안 반응시켰다.
다음, 제조된 혼합액을 400메쉬(mesh) 폴리에틸렌(PE) 거름망으로 거른 후, 거름망에 남겨진 다이아몬드 결합 구조체를 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후 세척된 다이아몬드 결합 구조체를 건조기에 투입하고 50℃에서 건조시키는 과정을 거쳐 내공에 콜라겐이 함유되고, 다이아몬드, 형광콜라겐이 스피큘의 아미노기에 결합된 침상형 구조체를 수득하였다.
실시예 2. 아미노실레인 대 폴리라이신 중량비 10:1의 제조 예시
상기 실시예 1과 같이 제조하되, 아미노기 코팅에 사용되는 용액 조성만을 달리하였다. 스피큘 1 중량부에 대하여 3-아미노프로필트리메톡시실레인 0.l 중량부 및 폴리-L-라이신(poly-L-lysine) 0.01 중량부(혼합비 10:1) 및 물 98.89 중량부를 첨가하고 1시간 동안 반응시켜 아미노기를 코팅하였다. 아미노기 코팅에 사용되는 용액 조성을 제외하면 다른 반응조건은 모두 실시예 1과 동일하였다.
실시예 3. 아미노실레인 대 폴리라이신 중량비 100:1의 제조 예시
상기 실시예 1과 같이 제조하되, 아미노기 코팅에 사용되는 용액 조성만을 달리하였다. 스피큘 1 중량부에 대하여 3-아미노프로필트리메톡시실레인 1 중량부 및 폴리-L-라이신(poly-L-lysine) 0.01 중량부(혼합비 100:1) 및 물 97.99 중량부를 첨가하고 1시간 동안 반응시켜 아미노기를 코팅하였다. 아미노기 코팅에 사용되는 용액 조성을 제외하면 다른 반응조건은 모두 실시예 1과 동일하였다.
실시예 4. 아미노실레인 대 폴리라이신 중량비 500:1의 제조예시
상기 실시예 1과 같이 제조하되, 아미노기 코팅에 사용되는 용액 조성만을 달리하였다. 스피큘 1 중량부에 대하여 3-아미노프로필트리메톡시실레인 5 중량부 및 폴리-L-라이신(poly-L-lysine) 0.01 중량부(혼합비 500:1) 및 물 93.99 중량부를 첨가하고 1시간 동안 반응시켜 아미노기를 코팅하였다. 아미노기 코팅에 사용되는 용액 조성을 제외하면 다른 반응조건은 모두 실시예 1과 동일하였다.
비교예 1.
스피큘 내공에 제1 유효성분을 포접하지 않고, 실리카 코팅 및 아미노기 코팅 과정도 거치지 않은 스피큘을 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후, 형광물질인 FITC(Fluorescein-5-isothiocyanate, ThermoFisher scientific사)가 결합된 콜라겐(시그마-알드리치 사)과 나노다이아몬드를 0.01중량% 첨가하여 상온에서 1시간 동안 반응시켰다. 다음, 제조된 혼합액을 400메쉬(mesh) 폴리에틸렌(PE) 거름망으로 거른 후, 거름망에 남겨진 다이아몬드 결합 구조체를 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후 세척된 다이아몬드 결합 구조체를 건조기에 투입하고 50℃에서 건조시키는 과정을 거쳐 스피큘 외면에만 다이아몬드와 콜라겐을 가지는 침상구조체를 수득하였다.
비교예 2.
상기 실시예 1-1 내지 1-3 까지의 과정만을 거쳐 수득된 실리카만 코팅된 스피큘을 얻었다. 그 다음 스피큘을 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후, 형광물질인 FITC가 결합된 콜라겐(시그마-알드리치 사)과 나노다이아몬드를 0.01중량% 첨가하여 상온에서 1시간 동안 반응하였다. 다음, 제조된 혼합액을 400mesh 폴리에틸렌(PE) 거름망으로 거른 후, 거름망에 남겨진 다이아몬드 결합 구조체를 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후 세척된 다이아몬드 결합 구조체를 건조기에 투입하고 50℃에서 건조시키는 과정을 거쳐 다이아몬드, 형광콜라겐이 스피큘의 아미노기에 결합된 구조체를 얻었다. 이 침상 구조체는 아미노기 코팅이 이루어지지 않았다.
비교예 3
상기 실시예 1-1 내지 1-3 까지의 과정만을 거쳐 수득된 실리카만 코팅된 스피큘 1 중량부에 3-아미노프로필트리메톡시실레인 용액 0.01 중량부와 물 99.9 중량부를 첨가하여 1시간 동안 반응하여 아미노기를 코팅하였다, 그 다음, 스피큘을 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후, 형광물질인 FITC가 결합된 콜라겐(시그마-알드리치 사)과 나노다이아몬드 0.01중량%를 첨가하여 상온에서 1시간 동안 반응하였다. 다음, 제조된 혼합액을 400mesh 폴리에틸렌(PE) 거름망으로 거른 후, 거름망에 남겨진 다이아몬드 결합 구조체를 정제수 500ml로 세척하는 과정을 3회 반복하였다. 이후 세척된 다이아몬드 결합 구조체를 건조기에 투입하고 50℃에서 건조시키는 과정을 거쳐 다이아몬드, 형광콜라겐이 스피큘의 아미노기에 결합된 구조체를 얻었다. 이 침상구조체의 아미노기 코팅에서는 폴리-L-라이신이 사용되지 않았다.
상기 비교예 및 실시예의 스피큘 제조 조건과 그 결과 얻어진 스피큘 구조체의 외부의 다이아몬드와 콜라겐의 융합율 결과를 정리하면 다음 표 1과 같다. 하기 다이아몬드 콜라겐 융합율(%)는 다음과 같이 계산되었다.
융합율(%) = (다이아몬드 콜라겐 융합 후 스피큘에 결합된 콜라겐의 형광값)/(전체 사용된 콜라겐의 형광값) x 100
| 조건 | 스피큘 내공 포접 | 스피큘 실리카 코팅 | 3-aminopropyltrimethoxysilane : poly-l-lysine 코팅 |
다이아몬드 콜라겐 융합율(%) |
| 비교예 1 | X | X | X | 0.2 |
| 비교예 2 | O | O | X | 0.2 |
| 비교예 3 | O | O | X | 0.6 |
| 비교예 4 | O | O | 1:0 | 0.5 |
| 실시예 1 | O | O | 1:1 | 1.7 |
| 실시예 2 | O | O | 10:1 | 6.8 |
| 실시예 3 | O | O | 100:1 | 15.7 |
| 실시예 4 | O | O | 500:1 | 52 |
상기 표 1을 보면 본원발명의 실시예의 다이아몬드와 콜라겐 융합율이 우수함을 알 수 있다.
실험예 1. 내공 포접 평가
내공 포접 평가를 위하여 내공 포접이 이루어지지 않은 비교예 1의 스피큘과 내공 포접이 이루어진 비교예 2의 스피큘을 선정하여 평가하였다. 스피큘 5mg, FITC 1mg을 정제수 0.2ml에 넣고 혼합하여 혼합액을 제조한 후, 제조된 혼합액에서 0.1mg 스피큘을 취하여 슬라이드 글라스에 올리고 형광현미경(Nikon 사, Ts2-FL) GFP필터로 관찰하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타난 바와 같이, 내공 포접이 이루어지지 않은 비교예 1의 스피큘에 비하여 내공 포접이 이루어진 비교예 2의 스피큘이 우수한 형광을 나타내었다. 즉, 스피큘의 내공 포접을 통해 유효성분을 스피큘 내부에 함침시킬 수 있음을 확인하였다.
실험예 2. 형광콜라겐 포접 평가
스피큘의 형광콜라겐 포접능력 평가를 위해 비교예 3, 4 및 실시예 1 내지 4에서 얻어진 스피큘을 대상으로 하기와 같이 평가하였다. 스피큘 5mg을 정제수 0.2ml에 넣고 혼합하여 혼합액을 제조한 후, 제조된 혼합액에서 스피큘 0.1mg을 취하여 슬라이드 글라스에 올리고 형광현미경(Nikon 사, Ts2-FL) GFP필터로 관찰하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에 나타나는 바와 같이, 실시예 4에서 형광콜라겐의 포접이 우수하게 이루어짐을 확인할 수 있었다.
실험예 3. 화장료 조성물의 제조 및 기능성 평가
3-1. 화장료 조성물 제조
상기 표 1의 비교예 2 및 실시예 1 내지 4의 스피큘을 이용하여 화장료 조성물을 제조하였다. 구체적으로 글리세린(보습제) 10.0중량%, 부틸렌글라이콜 3.0중량%, 소듐클로라이드 1.0중량%, 하이드롤라이즈드콜라겐 4.0중량%를 정제수 59.675 중량%에 넣어 1,000 rpm으로 10분동안 교반하여 수상 용해물을 제조하였다. 이후 유상 용해물을 제조하기 위해 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드(오일) 8.0 중량%, 다이아이소스테아릴말레이트(오일) 4.0 중량%, 세틸피이지/피피지-10/1다이메티콘(유화제) 4.0 중량%, 부틸렌글라이콜다이카프릴레이트/다이카프레이트 3.0 중량%를 혼합하여 60 ℃에서 가온 용해하였고, 제조된 수상 용해물을 넣고 1,000 rpm으로 교반하여 유상 용해물을 제조하였다. 이후, 스피큘(각각 상기 비교예 3, 4 및 실시예 1 내지 4) 화장료 조성물 전체 중량에 대하여 2 중량%를 추가로 투입하고 2,000 rpm으로 60 ℃에서 5분 동안 교반하였다. 마지막으로, 다이아몬드파우더 0.025 중량% 보존제 1.0 중량%, 향료 0.3 중량%를 투입하고 3,000 rpm으로 50 ℃에서 5분 동안 교반하는 과정을 거쳐 화장료 조성물을 제조하였다. 이하, 상기 비교예 3 및 4의 스피큘을 배합하여 얻어진 화장료 조성물을 각각 조성물 1 및 2로, 상기 실시예 4의 스피큘을 배합하여 얻어진 화장료 조성물을 각각 조성물 3으로 지칭한다.
3-2. 화장료 조성물의 피부 흡수정도 평가
상기 3-1에서 얻어진 조성물 1 내지 3을 대상으로 피부 흡수(침투) 정도를 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 상기 조성물 1 내지 3 각각을 돼지피부(Franz Cell Membrane, FCM, APURES사)에 도포하는 과정을 거쳐 얻어진 돼지피부의 조직절편을 형광현미경(Nikon 사, Ts2-FL)으로 관찰하였으며, 그 결과를 도 4 및 표 2에 나타내었다. 이때, 상기 조직절편은 상기 조성물 0.25g을 돼지피부(2×2 cm)에 펴서 바르는 과정을 10 분 간격으로 4회 반복하고, 24시간 동안 상온에서 방지한 후, 3.7% 포름알데하이드(시그마-알드리치 사) 2ml에 20분 동안 넣어 고정하고, 1X PBS로 3회 세척 후, OCT(Optimal cutting temperature ompound, 사쿠라 파인텍 사)에 넣어 -20℃에서 얼리고, cryostat microtome (라이카 바이오시스템 사)으로 15 μm 두께로 잘라 얻어진 것이었다.
| 구분 | 조성물 1 | 조성물 2 | 조성물 3 |
| 피부투과율(%) | 0.2 | 0.5 | 22.3 |
도 4와 표 2를 참조하면, 조성물 1 및 2는 피부 경피 및 진피층에서 형광이 관찰되지 않는 반면, 조성물 3은 피부 표피 및 진피층에서 형광이 관찰됨을 확인할 수 있었다. 이는 형광 단백질이 상기 표피 및 진피층까지 침투했기 때문이며, 본 발명에 따른 화장료 조성물이 피부 흡수(침투) 정도가 매우 우수함을 뒷받침한다.
3-3. 피부 박리 평가
조성물 1 및 조성물 3의 화장료 조성물의 피부각질 박리 정도를 확인하기 위해 만 20~40세의 성인 남녀 15명을 대상으로 각질 박리 효과를 측정하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다. 구체적으로, 시험 대상자는 시료 도포 전 10 중량%의 디하이드록시 아세톤을 힐탑챔버에 넣어 팔 상박부 안쪽에 5시간 동안 부착하였다. 24시간 경과 후 착색된 부위의 색상을 크로마미터(Minolta사)로 측정하여 시료 도포 전과 후의 색상 차이를 측정하였다. 2주 동안 매일 오전 오후 각각 2회에 걸쳐 조성물 1 및 조성물 3의 화장료 조성물을 적당량 취하여 환부에 발랐다. 이후 탈색 정도를 크로마미터로 측정하여 원래의 피부색으로 돌아오는데 걸리는 시간을 측정하였다. 각질 박리율은 하기 식으로 계산되었다.
각질박리율(%)= (블랭크의 Turnover time - 시료도포시의 Turnover time)/(블랭크의 Turnover time)*100
블랭크의 Turnover time : 시료 무처리군의 각질층이 새로운 각질층으로 대체되는데 걸리는 시간
시료도포시의 Turnover time : 시료 처리군의 각질층이 새로운 각질층으로 대체되는데 걸리는 시간
도 5에 나타나는 바와 같이, 조성물 3을 처리한 군에서 우수한 각질박리율을 나타내었다.
3-4. 눈가주름 개선 평가
조성물 3의 피부 노화를 방지 효과를 확인하기 위해 세명대학교 화장품임상연구지원센터의 표준운영지침(SOP)에 근거하여 눈가주름개선 여부를 평가하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다. 구체적으로, 만 20~55세의 여성 시험 대상자 20명(평균연령 만 42.9 세)이 4주 동안 매일 오전 오후 2회에 걸쳐 조성물 3의 화장료 조성물을 적당량 취하여 눈가에 발랐다. 이후 눈가주름 분석을 위해 항온항습(22±2℃, RH40~60%)조건에서 2주 및 4주 후에 시험 대상자의 눈가를 안테라 3D(Antera 3D, Miravex, Ireland)로 영상화한 후 기기에서 제공하는 분석 프로그램(Antera 3D software, Miravex, Ireland)를 사용하여 기기적 분석 값을 측정하였다. 도 6의 좌측 사진은 0주차와 4주차에서의 동일 부위를 사진촬영 한 것이며, 우측 그래프는 눈가주름 감소율을 나타낸 것이다. 조성물 3의 화장료 조성물을 사용함에 따라 눈가주름이 0주차에 비하여 4주차에서 13.8% 개선된 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
Claims (9)
- (a) 스피큘을 세척하는 단계;
(b) 상기 세척된 스피큘의 내공에 제1 유효성분을 포접하는 단계;
(c) 상기 내공에 제1 유효성분이 포접된 스피큘의 외부를 실리카로 코팅하는 단계;
(d) 상기 실리카가 코팅된 스피큘을 아미노실레인 및 라이신(lysine)과 반응시켜 아미노기를 코팅하는 단계; 및
(e) 상기 아미노기가 코팅된 실리카에 제2 유효성분과 다이아몬드를 코팅하는 단계;
를 포함하며,
상기 제1 유효성분 및 제2 유효성분은 각각 콜라겐, 피시콜라겐, 나노콜라겐, 저분자콜라겐, 식물성콜라겐, 콜라겐 펩타이드, 아미노산, 트리펩타이드, 테트라펩타이드 및 수용성 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고,
상기 제1 유효성분과 제2 유효성분은 동일하거나 또는 서로 다른 성분인 것인,
피부개선에 유효한 성분과 다이아몬드가 코팅된 스피큘의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 (d) 단계의 아미노실레인은 3-아미노프로필트리메톡시실레인(3-aminopropyltrimethoxysilane)인, 스피큘의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 (d) 단계의 라이신은 폴리-L-라이신(poly-L-lysine)인, 스피큘의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 (d) 단계의 아미노실레인 및 라이신의 혼합비율은 1:1 내지 500:1의 비율인, 스피큘의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 (e) 단계의 상기 다이아몬드는 마이크로다이아몬드, 나노다이아몬드 및 콜로이드 다이아몬드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 스피큘의 제조방법.
- 삭제
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 스피큘을 포함하는 화장료 조성물.
- 제 7항에 있어서,
상기 화장료 조성물은 피부각질 박리 효과를 가지는 것인 화장료 조성물.
- 제 7항에 있어서,
상기 화장료 조성물은 주름 개선 효과를 가지는 것인 화장료 조성물.
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| Title |
|---|
| .Do Sook Han 외 1명, " Subjective Skin Improvement and Safety of the Spicules-containing Cosmetics", Journal of Convergence for Information Technology, Vol. 11, No. 8, pp. 212-223, 2021.08.28. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023163298A1 (ko) * | 2022-02-24 | 2023-08-31 | (주)비엔 | 피부개선에 유효한 성분과 다이아몬드가 코팅된 스피큘 제조방법 및 이를 포함하는 다이아몬드 스피큘 화장료 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4257116A1 (en) | 2023-10-11 |
| WO2023163298A1 (ko) | 2023-08-31 |
| JP2024509008A (ja) | 2024-02-29 |
| CN116940338A (zh) | 2023-10-24 |
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