KR102409404B1 - 고분자량 세리신을 포함하는 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다당류 폴리머를 사용하여 고분자량 세리신의 용해도를 증가시킴으로써, 상온에서 정제수에 불용성인 고분자량 세리신을 포함함에도 침전 및 응집이 없는 안정한 수중유형의 유화 화장료 조성물을 제공한다.

Description

고분자량 세리신을 포함하는 화장료 조성물{Cosmetic Composition Comprising High Molecular Weight Sericin}

본 발명은 세리신 단백질을 함유하는 화장료 조성물에 관한 것이다. 보다 자세하게는 본 발명은 누에고치 또는 실크 생사로부터 추출한 고분자량 세리신을 안정적으로 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

세리신(Sericin)은 경단백질(硬蛋白質)의 하나로 견교(絹膠) ·실크글루(silk glue)라고도 하며, 피브로인과 함께 누에고치 섬유를 구성하는 단백질이다. 누에고치 섬유는 2가닥의 피브로인이 3층의 세리신으로 덮여 있는데 생사의 거칠고 딱딱한 느낌은 이 세리신이 부착되어 있기 때문이며 정련하면 녹아 없어져서 견사 특유의 감촉이 된다. 또한 세리신의 아미노산 조성은 Ser, Asp, Thr 등의 극성 아미노산 비율이 60% 이상을 차지하는 것이 특징이다. 이러한 아미노산 구성은 인체 피부를 구성하는 단백질 분포와 유사하며 실제로 세리신은 미백, 항염, 콜라겐 합성능 등의 다양한 피부 효능을 가진다고 알려져 있다.

세리신은 기존에는 실크를 정련하는 과정에서 폐액으로 폐기되어 왔지만 최근 생체 관련 신소재 및 화장품, 식품 분야에서 기능성 소재로 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존에 세리신을 정련하기 위해 사용하는 방법으로는 알칼리 정련법, 고온 고압 처리 방법, 효소 처리 방법 등의 다양한 방법이 있다. 일반적으로 사용되는 알칼리 정련법의 경우 폐기를 목적으로 하는 정련 폐수를 재료로 하며, 이로부터 세리신을 회수하기 위해서는 정련된 폐수에 남아있는 계면활성제나 염기를 걸러내야 하는 별도의 공정이 필요하여 경제적으로 효율이 낮고, 순수한 세리신을 회수하기도 힘들다. 일반적으로 알칼리 정련법, 효소 처리 방법을 이용해 얻은 세리신은 가수분해되어 대략 15kDa 이하의 낮은 분자량을 가지며 이러한 저분자 형태의 세리신은 물에 쉽게 용해되므로 화장품, 식품 분야 등에 활용되고 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

대한민국 등록특허공보 제10-2033073호

본 발명의 목적은 고분자 세리신을 용해시켜 제조한 수중유형 화장료 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 물에 대한 용해도가 낮은 고분자 세리신을 안정하게 용해시킴으로써, 발림성을 부드럽고 매끈하게 개선시키고 흡수력을 향상시킨 화장료 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 하나의 관점은 다당류 폴리머 및 고분자 세리신을 포함하는 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

세리신은 미백, 항염 및 콜라겐 합성 등의 효능을 가지는 것으로 알려져 있고, 극성 아미노산의 비율이 높아 계면 활성 능력을 가질 수 있으며, 세리신의 친수성 부분(Ser, Asp, Arg)이 수용액 부분과 반응, 소수성 부분(Gly, Tyr, Val)이 오일 층과 반응하면서 계면 장력을 낮추게 된다. 분자량이 증가하면 친수성, 소수성 부분이 커지면서 양쪽성이 증가하게 되어 계면에 흡착하는 성질이 커진다. 이는 세리신이 계면활성제로 이용 가능하다는 것을 나타내며, 계면에 흡착하여 에멀전을 형성하게 되면 세리신은 작은 입자의 형성을 도와 안정성을 증대시킨다. 알려진 세리신의 HLB 값은 18 정도 되며 O/W 제형의 유화제로 활용될 수 있다. 유화능에 더하여, 일반적으로 고분자 원료를 물에 용해시켜 제형에 사용 시 밀착감 및 보습감이 높아지는 경우가 많아, 세리신의 경우에도 이러한 사용감의 개선을 기대해볼 수 있다.

그러나, 상온에서 물에 용해되는 저분자 세리신과는, 달리 평균 분자량 25 kDa 이상의 고분자량 세리신의 경우 물에 대한 용해도가 떨어지므로 화장품에 적용하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

특히, 세리신을 물을 용매로 사용하여 고온 고압 처리하게 되면, 평균 분자량 5만 이상의 고분자 세리신 수용액을 얻을 수 있게 된다. 이러한 수용액에서는 세리신의 물에 대한 용해성이 떨어져 수용액이 0~40℃에서 현탁한 겔 형태가 된다. 또한 이를 동결건조 시키면 파우더 형태의 세리신을 얻을 수 있게 되는데 이렇게 얻은 세리신을 다시 물에 용해시키면 용해도가 떨어져 쉽게 녹지 않게 된다. 이러한 용해도 감소로 인하여 세리신의 응집, 침강이 일어나며 수용액의 균일성이 떨어지게 되므로 고분자 세리신을 수용액 형태로 활용하기 위해서는 용해도 개선이 필수적이라고 할 수 있다.

이에 본원발명자들은 다당류 폴리머를 사용하여 고분자 세리신, 바람직하게는 분자량 25 kDa 내지 500 kDa의 고분자량 세리신의 용해도를 현저하게 높임으로써, 고분자 세리신을 안정하게 포함하는 수중유형 유화 제형의 화장료 조성물을 제공하기에 이르렀다. 보다 구체적으로, 다당류 폴리머를 통하여 고분자 세리신을 용해시킴으로써, 발림성을 부드럽고 매끈하게 개선시키고 흡수력을 향상시킨 조성물을 제조하였다.

본 발명의 조성물에서 고분자 세리신은 평균 분자량이 25 kDa 이상의 단백질로서, 분자량이 50 kDa 이상, 100 kDa 이상, 150 kDa 이상, 200 kDa 이상, 250 kDa 이상, 300 kDa 이상, 350 kDa 이상, 400 kDa 이상, 450 kDa 이상, 또는 500 kDa 이상일 수 있다.

기존에 화장품 제형에서 보습감과 영양감을 개선시키거나 점도 향상을 위해 다당류 폴리머를 사용하는 경우는 있었으나, 상온에서 정제수에 불용성인 고분자 세리신을 정제수에 용해시키기 위하여 다당류 폴리머를 사용할 수 있음은 알려진 바가 없었다.

대표적인 다당류 폴리머 중 하나인 잔탄검은 수용성 고분자로, 포도당이나 옥수수 시럽에서 추출되는 물질이다. 잔탄검은 우수한 내열성과 내산성을 가지고 있으며, 일반적인 증점제가 산 또는 알칼리 물질이 공존하면 점도가 저하되는 데 반해 잔탄검은 pH에 의한 점도 변화도 거의 없다. 이외에도, 셀룰로오스 검, 알긴산 등의 다당류 폴리머가 사용될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 다당류 폴리머는 고분자 세리신의 용해와 동시에 제형의 점도까지 조절 가능하므로 O/W형 에멀전 제형을 제조하는 데 있어 매우 유용하게 사용될 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 사용되는 상기 다당류 폴리머는 검류, 알긴산, 알긴산나트륨, 알긴산칼슘, 전분, 한천 카라기난, 셀룰로오스계 고분자, 젤란(GELLAN), 펙틴, 덱스트란(DEXTRAN), 글루칸(GRUCAN), 글루코만난(GLUCOMANNAN), 아라비노갈락탄(ARABINO GALACTAN), 퍼셀레란(FURCELLERAN), 풀루란(PULLULAN), 글루코사민(GLUCOSAMINE) 및 젤라틴(GELATIN)으로 이루어진 군으로부터 1 이상 선택될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 검류는 잔탄검, 디하이드로잔탄검(Dehydroxanthan Gum), 셀룰로오스 검, 하이드롤라이즈드 셀룰로오스 검(Hydrolyzed Cellulose Gum), 카라기난검, 구아검, 벤조인나무검(Styrax Benzoin Gum), 스클레로튬검(Sclerotium Gum), 바이오사카라이드검(Biosaccharide Gum), 아라비아검(ARABIC GUM), 로커스트콩검(LOCUST BEAN GUM), 타마린드검(TAMARIND GUM), 가티검(GHATTI GUM), 캐럽콩검(Ceratonia Siliqua Gum), 트래거캔스고무(Astragalus Gummifer Gum), 하이드롤라이즈드 라이조비안 검(Hydrolyzed Rhizobian Gum), 스크레로티움 검(Sclerotium Gum) 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 셀룰로오스계 고분자는 칼슘 카르복시메틸 셀룰로오스(Calcium Carboxymethyl Cellulose), 카르복시메틸 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(Carboxymethyl Cellulose Acetate Butyrate), 카르복시메틸 하이드록시에틸셀룰로오스(Carboxymethyl Hydroxyethylcellulose), 셀룰로오스 아세테이트(Cellulose Acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(Cellulose Acetate Butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(Cellulose Acetate Propionate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 카르복실레이트(Cellulose Acetate Propionate Carboxylate), 셀룰로오스 숙시네이트(Cellulose Succinate), 세틸 하이드록시에틸셀룰로오스(Cetyl Hydroxyethylcellulose), 에틸셀룰로오스(Ethylcellulose), 하이드록시부틸 메틸셀룰로오스(Hydroxybutyl Methylcellulose), 하이드록시에틸셀룰로오스(Hydroxyethylcellulose), 하이드록시에틸 에틸셀룰로오스(Hydroxyethyl Ethylcellulose), 하이드록시프로필셀룰로오스(Hydroxypropylcellulose), 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(Hydroxypropyl Methylcellulose), 메틸셀룰로오스(Methylcellulose), 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트/숙시네이트(Hydroxypropyl Methylcellulose Acetate/Succinate), 메틸셀룰로오스(Methylcellulose), 메틸에틸셀룰로오스(Methyl Ethylcellulose), 메틸 하이드로시에틸셀룰로오스(Methyl Hydroxyethylcellulose), 미결정 셀룰로오스(Microcrystalline Cellulose), 포타슘 셀룰로오스 숙시네이트(Potassium Cellulose Succinate), 소듐 셀룰로오스 설페이트(Sodium Cellulose Sulfate) 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.

이러한 다당류 폴리머를 첨가하는 경우 고분자 세리신의 물에 대한 용해성이 향상되고 고분자 세리신 간의 응집 및 침전이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 50℃ 이상의 고온을 가하였을 때 용해도가 더욱 개선됨을 관찰할 수 있었다. 다당류 폴리머가 고분자 세리신의 용해성을 개선시키는 이유는 분명하지 않지만 폴리머의 소수성기가 고분자 세리신의 소수성 영역에 흡착했을 때, 친수기가 이온인 것에서 세리신 분자 내 또는 분자 간의 정전 반발력이 발생해 세리신의 unfolding 상태(랜덤 구조)를 촉진함과 동시에, 고분자 세리신 분자간의 응집을 방지하기 때문이라고 추측된다.

이러한 용해에 필요한 다당류 폴리머의 농도는 특별히 제한되지는 않지만 상기 조성물 중에 포함된 다당류 폴리머 대 고분자 세리신의 중량비는 0.3 내지 5: 1인 것이 바람직하다. 또한, 전체 조성물 중에 포함된 다당류 폴리머의 함량은 0.03 내지 1 중량%인 것이 바람직하다.

한편, 폴리아크릴레이트계 고분자의 첨가로 세리신 파우더의 용해도가 증가할 수는 있지만, 폴리아크릴레이트계 고분자는 염과 함께 사용했을 때 점도 저하에 의한 제형의 크리밍, 상 분리 등의 불안정성을 야기할 수 있으며 다량 사용 시 제형의 끈적임을 유발하여 사용감을 떨어뜨리는 문제가 있다.

본 발명의 다른 관점은 다당류 폴리머 및 고분자 세리신을 정제수에 분산시키어 수상을 준비하는 단계; 오일을 포함하는 유상을 준비하는 단계; 및 상기 수상과 유상을 혼합하여 유화시키는 단계를 포함하고, 상기 다당류 폴리머는 상온에서 수불용성인 고분자 세리신을 정제수에 용해시키는 것을 특징으로 하는, 고분자 세리신을 포함하는 수중유형(O/W) 유화 화장료 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.

고분자 세리신을 정제수에 분산시킨 후 여기에 오일을 포함하는 유상을 넣고 Homogenizer로 유화시킨 후 유화 에멀전이 생성되는지 관찰하여 실험한 결과, 다당류 폴리머를 포함하지지 않은 수상에 동일한 조성의 유상을 넣은 경우 유화 입자가 생성되지 않았고 오일막이 분리되었으나, 다당류 폴리머를 포함하는 고분자 세리신 수용액에 유상을 첨가하여 유화시킨 경우 유화 입자가 관찰되며 오일막이 분리되지 않고 에멀전이 형성되었다. 이를 통해 다당류 폴리머가 상온에서 수불용성인 고분자 세리신을 정제수에 용해시키어, 침전 및 응집이 없는 안정한 수중유형의 유화 화장료 조성물을 제조할 수 있게 하는 역할을 수행함을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따른 수중유 화장료 조성물에 포함되는 오일 성분은 당업계 통상적으로 사용될 수 있는 성분이면 그 종류가 특별히 제한되지 않고 사용되며, 예컨대 실리콘 오일, 식물성 오일, 동물성 오일, 에스테르계 오일 또는 탄화수소계 오일 등을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 예컨대, 보다 구체적으로, 스쿠알란, 미네랄 오일, 하이드로제네이티드폴리데센, 하이드로제네이티드폴리이소부텐, C12-15알킬벤조에이트 등의 탄화수소계 오일; 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드, 네오펜틸글리콜디카프레이트, 2-옥틸도데실미리스테이트, 이소프로필미리스테리트, 이소프로필팔미테이트, 이소세틸에틸헥사노에이트, 펜타에리스리틸 테트라에틸헥사노에이트, 부틸렌글리콜 디카프릴레이트/카프레이트, 헥실라우레이트, 디이소스테아릴말레이트, 세틸 2-에틸헥사노에이트, 옥틸도데칸올, 글리세릴 트리에틸헥사노에이트 등의 에스테르계 오일; 올리브오일, 아보카도오일, 호호바오일, 마카다미아씨오일, 포도씨오일, 쌀겨오일 등의 식물성 오일; 라놀린 등의 동물성 오일; 및 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산, 메틸크트리메치콘, 디페닐실록시페닐트리메치콘, 카프릴릴메치콘, 페닐트리메치콘, 사이클로메치콘, 디메치콘 등의 실리콘 오일로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 오일이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 유상에는 상술한 성분들 이외에도 당업계에 수중유형 화장료 조성물의 유상성분에 통상적으로 사용 가능한 다양한 성분이 포함될 수 있다. 예컨대, 실리콘 유분, 극성 유분, 비극성 유분 등의 액상 유분, 고형 유분, 반고형 유분을 들 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명에 따른 화장료 조성물은 상술한 성분 외에, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 수중유형의 화장료에 통상적으로 배합되는 증점제, 분산제, 분체, 보습제, 분말, 알코올, 천연 고분자, 합성 고분자, 당류, 산화 방지제, 완충제, 각종 추출액, 안정화제, 방부제, 색소 또는 향료 등의 성분을 적당량 배합해, 통상의 방법에 따라 제조할 수 있다.

본 발명은 또한 상술한 바와 같은 고분자 세리신을 포함하는 화장료 조성물을 포함하는 화장품을 제공한다. 상기 화장품은 영양화장수, 유연화장수, 팩, 유연수, 유액, 메이크업베이스, 에센스, 선 스크린크림, 선오일, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 로션, 파우더, 오일, 유탁액 파운데이션, 파운데이션, 용액, 외용 연고, 크림, 폼, 패취 및 스프레이 등의 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명은 고분자 세리신을 용해시키고 발림성 등의 사용감을 향상시켜 제조한 화장료 조성물을 제공한다. 본 발명에 따르면 고분자 세리신을 다당류 폴리머를 활용하여 물에 대한 용해도를 개선한 후 수중유(O/W)형 에멀전을 제조하였을 때, 발림성 등 피부 도포 사용감이 개선되는 것을 확인할 수 있다. 이는 정련 폐수로 버려지게 되는 세리신을 유화능 및 사용감 개선제로 화장품 분야에 적용할 수 있음을 보여준다. 세리신은 피부와 유사한 아미노산 구성을 가지므로 피부 친화적인 천연물 유래의 단백질로서 화장품 제형에서 계면 활성 능력뿐만 아니라 보습 효과 및 높은 밀착감을 구현하는 데 기여할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예

본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하고 기능을 확인하기 위하여 각 단계별로 실험 및 측정을 다음과 같이 행하였다.

1. 고온 고압 처리를 통한 고분자량 세리신 추출

고분자 세리신을 추출하기 위해 고온 고압 장치(autoclave)에 미온수로 1~3회 세척한 누에고치 또는 생사를 넣고 누에고치 또는 생사의 중량 대비 10~100배의 물을 가하여 뚜껑을 닫고 밀폐하여 100℃~150℃로 15~90분 동안 처리하였다. 바람직하게는, 누에고치 또는 생사를 100~120℃에서 욕비 1:15~1:20으로 20~60분간 고온 고압 처리 후 추출액을 회수하였다. 회수한 추출액을 100~200 mesh 사이즈의 sieve로 여과한 후 동결건조 기기로 냉각하고 감마선을 처리하여 파우더 형태의 고분자 세리신을 얻을 수 있었다. 추출한 고분자 세리신의 분자량은 SDS-PAGE를 통해 확인하였고, 평균 분자량은 대략 80 kDa 으로 확인되었다.

2. 고분자 세리신 및 저분자 세리신의 물에 대한 용해도 비교

추출한 세리신의 물에 대한 용해도를 관찰하기 위해, 아래 표 1과 같이 정제수에 세리신을 0.1% 농도로 용해시켜 가온한 후 육안상으로 침전 정도를 확인하였다.

상기 추출한 고분자 세리신과 비교하기 위하여, 표준 세리신은 Sigma Aldrich 사에서 시판 중인 Sericin Bombyx mori (분자량 ~15 kDa)을 같은 농도로 물에 용해시킨 수용액을 제조하였다.

	상온	50℃	80℃
추출한 고분자 세리신0.1%	불용	불용	일부 용해
표준 세리신(Standard Sericin) 0.1%	용해	용해	용해

상기 표 1과 같이 고분자 세리신은 고온에서도 물에 녹지 않는 것(일부 용해)을 확인하였고, 15 kDa 세리신은 상온에서도 물에 용해되는 것이 관찰되었다. 따라서 고분자량 세리신은 물에 대한 용해도가 저분자량에 비해 현저히 떨어짐을 확인할 수 있었다. 또한, 고분자 세리신의 계면 활성 능력을 알아보기 위해 정제수에 폴리머(Sodium polyacrylate) 및 Carbomer를 분산시키고 세리신을 0, 0.5, 1.0%를 각각 첨가하여 용해시킨 후 오일 상을 투입하여 에멀전을 제조하였다. 실험 결과, 세리신을 투입하지 않은 제형은 유화 직후 오일 층이 분리되는 것을 확인하였으며 0.5%, 1%의 세리신을 첨가하였을 때는 유화 입자가 형성되는 것이 관찰되었다. 따라서, 상기 제조한 고분자 세리신은 계면 활성 능력을 가지는 것으로 확인되었다.

3. 저분자 세리신 및 고분자 세리신을 각각 포함하는 화장료 조성물의 사용감 비교

하기 표 2의 조성에 따라 화장료 조성물을 제조하였다.

	대조군: 세리신 무첨가	저분자 세리신 첨가	고분자 세리신 첨가
GLYCERYL STEARATE	0.5	0.5	0.5
PEG-100 STEARATE	0.5	0.5	0.5
HYDROGENATED POLYISOBUTENE	3	3	3
MACADAMIA TERNIFOLIA SEED OIL	4	4	4
NEOPENTYL GLYCOL DICAPRATE	2	2	2
DIMETHICONE	0.9	0.9	0.9
CYCLOPENTASILOXANE	1	1	1
정제수	To 100	To 100	To 100
DIPROPYLENE GLYCOL	6	6	6
1,2-HEXANEDIOL	2	2	2
TRISODIUM EDTA	적량	적량	적량
TROMETHAMINE	적량	적량	적량
HYDROGENATED LECITHIN	1.3	1.3	1.3
FATTY ALCOHOL	0.9	0.9	0.9
BEHENIC ACID	0.4	0.4	0.4
표준 세리신	0	0.1	0
추출한 고분자 세리신	0	0	0.1
SODIUM POLYACRYLATE	0.04	0.04	0.04
CARBOMER	0.22	0.22	0.22

상기 세리신을 포함하지 않은 대조군, 저분자 세리신 및 고분자 세리신을 각각 적용한 화장료 조성물의 피부 도포 효과를 비교하였다. 저분자 세리신으로는 분자량 ~15 kDa의 표준 세리신(Sigma Aldrich 사, Sericin Bombyx mori)을 사용하였고, 고분자 세리신으로는 상기 추출한 세리신을 사용하였다. 평가 항목은 밀착감, 촉촉함, 막감의 3가지 항목으로, 20~30세 여성 20명을 대상으로 평가하여 비교하였다. 각 평가기준은 각 항목에 대하여 효과가 좋을수록 높은 점수를 부여하도록 하였다. 각 패널이 준 점수의 평균값을 하기 표 3에 나타내었다.

<지표>

2: 매우 좋지 못함

4: 좋지 못함

6: 보통

8: 우수함

10: 매우 우수함

여기서, "밀착감"은 2~10의 값으로 평가한 것으로서, 2는 피부 도포 시 밀착감이 낮아 겉도는 느낌이 크다는 것을 나타내고, 10은 피부 도포 시 밀착감이 매우 우수함을 나타낸다.

"촉촉함"은 2~10의 값으로 평가한 것으로서, 2는 피부 도포 시 건조감을 많이 느낌을 나타내고, 10은 피부 도포 시 촉촉함을 많이 느낌을 나타낸다.

"막감"은 2~10의 값으로 평가한 것으로서, 2는 피부 도포 시 흡수된 후 코팅되는 느낌 없이 잔여감이 적고, 10은 피부 도포 시 흡수된 후 코팅막이 형성되어 당김 없이 막감을 주는 것을 나타낸다.

평가 항목	대조군: 세리신 무포함	저분자 세리신 포함	고분자 세리신 포함
피부 도포 시 밀착감을 준다	7.9	8.0	9.2
피부 도포 시 촉촉함이 느껴진다	8.8	8.9	9.3
피부 도포 시 막감을 형성한다	8.2	8.2	8.7

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 세리신을 포함하지 않는 대조군과 저분자 세리신을 포함하는 경우에 비해 고분자 세리신을 포함할 경우 제형의 밀착감, 촉촉함, 막감에 대한 만족도가 전반적으로 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

4. 고분자 세리신을 다양한 폴리머 수용액에 용해시켜 용해도 관찰

상기 추출한 고분자 세리신을 물에 용해시키기 위해, 다당류 폴리머를 포함한 여러 종류의 폴리머를 물에 첨가하여 육안상으로 가용화되는지 관찰하였다. 2%의 1,2-Hexanediol 수용액에 세리신을 0.1% 분산시키고, 각 폴리머를 0.1%씩 첨가한 후 상온 및 가온 시 용해도 변화를 관찰하였다. 다당류 폴리머로는 Xanthan Gum, Alginic Acid, Cellulose Gum을 사용하였고, 세리신을 용해시킬 수 있다고 알려진 폴리아크릴계 고분자인 Sodium Polyacrylate와 Polyacrylic Acid를 포함하여, Ammonium Acryloyldimethyltaurate/VP Copolymer, Hydroxyethyl Acrylate/Sodium Acryloyldimethyl Taurate Copolymer를 사용하였다. 용해도를 관찰한 결과는 아래 표 4에 나타내었다.

첨가물질	상온	50℃	80℃
물 (증류수)	불용성	불용성	일부 용해
Xanthan Gum 0.1%	일부 용해	대부분 용해됨	용해됨
Alginic Acid 0.1%	일부 용해	대부분 용해됨	용해됨
Cellulose Gum 0.1%	일부 용해	대부분 용해됨	용해됨
Sodium Polyacrylate 0.1%	일부 용해	대부분 용해됨	용해됨
Polyacrylic Acid0.1%	일부 용해	대부분 용해됨	용해됨
Ammonium Acryloyldimethyltaurate/VP Copolymer 0.1%	일부 용해	대부분 용해됨	용해됨
Hydroxyethyl Acrylate/Sodium Acryloyldimethyl Taurate Copolymer0.1%	일부 용해	대부분 용해됨	용해됨

상기 표 4에 나타낸 것과 같이, 폴리머를 첨가하지 않았을 때는 고분자 세리신이 물에 용해되지 않았으며 다당류 폴리머를 0.1% 사용했을 때 폴리아크릴레이트계 고분자 및 Ammonium Acryloyldimethyltaurate/VP Copolymer, Hydroxyethyl Acrylate/Sodium Acryloyldimethyl Taurate Copolymer를 첨가한 경우와 동일한 수준으로 고분자 세리신이 용해되는 것을 확인하였다.

5. 폴리머 수용액에 세리신 첨가 시의 발림성 비교

상기와 같이 폴리머를 활용하여 고분자 세리신을 용해시켰을 때, 각 수용액의 발림성 차이를 알아보기 위하여 수용액의 마찰력을 측정하여 비교하고 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 해당 실험의 마찰력 측정을 위하여 사용된 기기는 PARAm (FPT-F1) Friction/Peel Tester이며, 200g의 추를 사용하여 0.03g의 제형을 인조 가죽 위에 도포 후, 100ml/min의 속도로 스테인리스 판 위를 100mm이동시키며 마찰력을 측정하는 방식으로 실험을 진행하였다.

원료명 (중량 %)
Xanthan Gum	0.1	0	0	0	0	0	0
Alginic Acid	0	0.1	0	0	0	0	0
Cellulose Gum	0	0	0.1	0	0	0	0
Sodium Polyacrylate	0	0	0	0.1	0	0	0
Polyacrylic Acid	0	0	0	0	0.1	0	0
Ammonium Acryloyldimethyltaurate/VP Copolymer	0	0	0	0	0	0.1	0
Hydroxyethyl Acrylate/Sodium Acryloyldimethyl Taurate Copolymer	0	0	0	0	0	0	0.1
Sericin	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
마찰력 N Aver.	0.636	0.703	0.619	0.732	0.728	0.892	0.895

실험 결과, 검류 폴리머 수용액에 세리신을 첨가한 경우 폴리아크릴레이트계 고분자 및 아크릴로일디메칠타우레이트계 고분자 수용액보다 마찰력 평균값이 낮게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이는 폴리아크릴레이트계 고분자 및 아크릴로일디메칠타우레이트계 고분자로 세리신을 용해시키는 것보다 다당류 폴리머로 용해시킨 경우 발림성이 부드럽게 개선될 수 있음을 나타낸다.

또한, 바람직한 잔탄검과 세리신의 함량비를 확인하기 위해 0.1% 세리신 수용액에 잔탄검을 전체 농도의 0, 0.03, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5%가 되도록 각각 첨가하여 각 수용액의 용해도 및 마찰력을 확인해보았다.

원료명 (중량 %)	수용액 1	수용액 2	수용액 3	수용액 4	수용액 5	수용액 5
Xanthan Gum	0	0.03	0.05	0.1	0.2	0.5
Sericin	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
마찰력 N Aver.	1.818	1.059	0.884	0.636	0.418	0.427

용해도 관찰 결과, 잔탄검이 세리신의 중량 대비 30% 이상일 때, 용해가 일어나는 것을 확인하였다. 또한 마찰력 확인 결과, 잔탄검이 세리신 중량의 30% 이상일 때, 세리신의 충분한 용해가 이루어져 발림성이 개선되어 마찰력 값이 눈에 띄게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 잔탄검과 세리신의 중량비가 0.3:1 미만일 경우, 세리신의 용해가 충분히 이루어지지 않았다. 따라서 잔탄검의 바람직한 함량은 세리신 중량의 30% 이상이 적절한 것으로 확인되었다.

바람직한 잔탄검의 상한치를 알아보기 위해, 위의 수용액 1~5 보다 잔탄검의 함량을 증가시킨 1% 및 1.5%의 수용액을 제조하여 마찰력 비교 및 관능평가를 실시하였다.

원료명 (중량 %)	수용액 5	수용액 6	수용액 7
Xanthan Gum	0.5	1.0	1.5
Sericin	0.1	0.1	0.1
마찰력 NAver.	0.427	0.517	0.666

마찰력 비교 결과, 잔탄검의 함량이 1% 이상일 때, 더 이상 마찰력 값이 저하되지 않으며 오히려 상승함을 확인하였다. 또한 이러한 마찰력의 상승이 감성 품질과 연관되는지 확인하기 위하여 피부 도포 시의 관능 평가를 실시하였다. 평가 항목은 끈적임, 뻑뻑함의 2가지 항목으로, 20~30세 여성 20명을 대상으로 평가하여 비교하였다. 각 평가기준은 각 항목에 대하여 효과가 작을수록 높은 점수를 부여하도록 하였다. 각 패널이 준 점수의 평균값을 하기 표 8에 나타내었다.

<지표>

2: 매우 좋지 못함

4: 좋지 못함

6: 보통

8: 우수함

10: 매우 우수함

여기서, "끈적임"은 2~10의 값으로 평가한 것으로서, 2는 피부 도포 시 끈적이는 느낌이 크다는 것을 나타내고, 10은 피부 도포 시 끈적이지 않음을 나타낸다.

"뻑뻑함"은 2~10의 값으로 평가한 것으로서, 2는 피부 도포 시 뻑뻑한 느낌이 크다는 것을 나타내고, 10은 피부 도포 시 뻑뻑하지 않고 부드럽게 발리는 것을 나타낸다.

평가 항목	수용액 5	수용액 6	수용액 7
끈적임	8.6	6.3	4.2
뻑뻑함	9.1	6.1	3.7

관능 평가 결과 잔탄검이 1% 이상일 때, 즉 잔탄검과 세리신의 중량비가 10:1 이상인 경우, 피부 도포 시 끈적임과 뻑뻑함이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 잔탄검은 제형 내에 1% 미만으로 사용하는 것이 화장품의 감성 품질을 떨어뜨리지 않을 것으로 유추할 수 있다.

6. 폴리머와 세리신을 함께 첨가하여 제조한 화장료 조성물의 발림성 비교

다당류 폴리머로 세리신을 용해시켜 제조한 제형과 기타 고분자(폴리아크릴레이트계 고분자 및 아크릴로일디메칠타우레이트계 고분자 등)로 세리신을 용해하여 제조한 제형의 발림성을 비교하기 위해 아래 표 9과 같은 조성으로 에멀전을 각각 제조하여 마찰력을 측정하였다. 제조 방법은 아래와 같다.

정제수에 Glycerin, 1,2-Hexanediol, Trisodium EDTA, Tromethamine, Sericin을 첨가하여 75℃로 가온한 후 폴리머를 충분히 분산시켰다. 별도로 점증제인 Carbomer를 정제수에 분산시켰다. 유상은 Caprylic/capric triglyceride, Dimethicone, Cyclopentasiloxane, Glyceryl stearate, PEG-100 stearate, Fatty alcohol 을 넣고 75℃까지 가온하여 용해시켰다. 수상을 75℃까지 가온하여 유상을 천천히 투입 후 Homomixer로 3분간 혼합하고 Carbomer를 투입하여 5분간 혼합하였다. 이를 28℃까지 냉각시켜 제조를 완료하였다.

원료명 (중량 %)	조성물 1	조성물 2	조성물 3	조성물 4	조성물 5	조성물 6	조성물 7
GLYCERYL STEARATE	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
PEG-100 STEARATE	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
CAPRYLIC/CAPRIC TRIGLYCERIDE	7	7	7	7	7	7	7
DIMETHICONE	1	1	1	1	1	1	1
CYCLOPENTASILOXANE	1	1	1	1	1	1	1
정제수	To 100	To 100	To 100	To 100	To 100	To 100	To 100
GLYCERIN	6	6	6	6	6	6	6
1,2-HEXANEDIOL	2	2	2	2	2	2	2
TRISODIUM EDTA	적량	적량	적량	적량	적량	적량	적량
TROMETHAMINE	적량	적량	적량	적량	적량	적량	적량
FATTY ALCOHOL	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
CARBOMER	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
Sericin	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
Xanthan Gum	0.1	0	0	0	0	0	0
Alginic Acid	0	0.1	0	0	0	0	0
Cellulose Gum	0	0	0.1	0	0	0	0
Sodium Polyacrylate	0	0	0	0.1	0	0	0
Polyacrylic Acid	0	0	0	0	0.1	0	0
Ammonium Acryloyldimethyltaurate/ VP Copolymer	0	0	0	0	0	0.1	0
Hydroxyethyl Acrylate/Sodium Acryloyldimethyl Taurate Copolymer	0	0	0	0	0	0	0.1
마찰력 N Aver.	0.314	0.504	0.443	0.652	0.634	0.525	0.660

평가 결과, 표 9에 나타난 바와 같이 고분자 세리신을 각각 동일한 함량으로 포함할 때, Xanthan gum, Alginic acid, Cellulose gum을 포함하는 제형이 Sodium polyacrylate, Polyacrylic Acid, Ammonium acryloyldimethyltaurate/VP copolymer, Hydroxyethyl acrylate/sodium acryloyldimethyl taurate copolymer를 포함하는 제형에 비해 마찰력 평균값이 현저히 낮게 나오는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 다당류 폴리머를 이용해 세리신을 용해시켜 제조한 제형이 폴리아크릴레이트계 고분자 및 아크릴로일디메칠타우레이트계 고분자를 이용해 용해시켜 제조한 제형에 비해 더 매끈하고 부드러운 발림성을 가질 수 있음을 확인하였다.

7. 폴리머와 세리신을 함께 첨가하여 제조한 화장료 조성물의 관능 평가

상기 제조한 조성물 1~7을 이용하여, 다당류 폴리머로 세리신을 용해시켜 제조한 제형과 폴리아크릴레이트계 고분자로 세리신을 용해하여 제조한 제형의 피부 도포 시 사용감을 비교하기 위해 관능 평가를 실시하였다.

평가 항목은 발림성, 밀착감, 흡수력의 3가지 항목으로, 20~30세 여성 20명을 대상으로 평가하여 비교하였다. 각 평가기준은 각 항목에 대하여 효과가 좋을수록 높은 점수를 부여하도록 하였다. 각 패널이 준 점수의 평균값을 하기 표 10에 나타내었다.

<지표>

2: 매우 좋지 못함

4: 좋지 못함

6: 보통

8: 우수함

10: 매우 우수함

여기서, "발림성"은 2~10의 값으로 평가한 것으로서, 2는 피부 도포 시 발림감이 부드럽지 못하고 뻑뻑한 느낌이 크다는 것을 나타내고, 10은 피부 도포 시 부드럽고 매끈하게 발림을 나타낸다.

"밀착감"은 2~10의 값으로 평가한 것으로서, 2는 피부 도포 시 밀착감이 낮아 겉도는 느낌이 크다는 것을 나타내고, 10은 피부 도포 시 밀착감이 매우 우수함을 나타낸다.

"흡수력"은 2~10의 값으로 평가한 것으로서, 2는 피부 도포 시 흡수가 느림을 나타내고, 10은 피부 도포 시 흡수가 빠른 것을 나타낸다.

상기 표 10에 나타난 바와 같이, 고분자 세리신을 각각 동일한 함량으로 포함할 때, Xanthan gum, Alginic acid, Cellulose gum 을 포함하는 제형이 Sodium polyacrylate, Polyacrylic acid, Ammonium Acryloyldimethyltaurate/VP Copolymer, Hydroxyethyl Acrylate/Sodium Acryloyldimethyl Taurate Copolymer를 포함하는 제형에 비해 피부 도포 시 발림감, 밀착감, 흡수력에 대한 만족도가 전반적으로 높은 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 다당류 폴리머를 이용해 세리신을 용해시켜 제조한 제형이 폴리아크릴레이트계 고분자 및 아크릴로일디메칠타우레이트계 고분자를 이용해 용해시켜 제조한 제형에 비해 더욱 개선된 사용감을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

상기 다당류 폴리머의 바람직한 함량범위는, 전체 조성물 대비 다당류가 0.03 내지 1 중량부 정도로 포함될 수 있으며, 1 중량부 이상을 넘게 되면 흐름성의 악화 및 끈적임에 의한 사용감 저하가 일어날 수 있다.

Claims (10)

1. 다당류 폴리머 및 분자량이 25 kDa 내지 500 kDa인 고분자량 세리신을 포함하는 수중유형(O/W) 유화 화장료 조성물로서,
   상기 다당류 폴리머는 알긴산, 알긴산나트륨, 알긴산칼슘, 잔탄검 및 셀룰로오스 검으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상이고,
   상기 조성물 중에 포함된 다당류 폴리머 대 고분자량 세리신의 중량비는 0.3 이상 내지 10 미만: 1이고,
   상기 조성물 중에 포함된 다당류 폴리머의 함량은 0.03 중량% 이상 내지 1 중량% 미만이고,
   상기 고분자량 세리신은 상기 다당류 폴리머와 함께 수상에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 수중유형(O/W) 유화 화장료 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 고분자량 세리신의 분자량은 50 kDa 내지 500 kDa인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 고분자량 세리신은 누에고치 또는 실크 생사로부터 열수 추출한 세리신을 동결 건조시킨 분말 형태인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 점증제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
9. 다당류 폴리머 및 분자량이 25 kDa 내지 500 kDa인 고분자량 세리신을 정제수에 분산시키어 수상을 준비하는 단계;
   오일을 포함하는 유상을 준비하는 단계; 및
   상기 수상과 유상을 혼합하여 유화시키는 단계를 포함하고,
   상기 다당류 폴리머는 상온에서 수불용성인 고분자량 세리신을 상기 정제수에 용해시키는 것을 특징으로 하는, 고분자량 세리신을 포함하는 수중유형(O/W) 유화 화장료 조성물의 제조방법,
   여기서 상기 다당류 폴리머는 알긴산, 알긴산나트륨, 알긴산칼슘, 잔탄검 및 셀룰로오스 검으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상이고,
   상기 조성물 중에 포함된 다당류 폴리머 대 고분자량 세리신의 중량비는 0.3 이상 내지 10 미만: 1이고,
   상기 조성물 중에 포함된 다당류 폴리머의 함량은 0.03 중량% 이상 내지 1 중량% 미만이고,
   상기 고분자량 세리신은 상기 다당류 폴리머와 함께 수상에 분산되어 있음.
10. 제1항, 제4항, 제5항 및 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 화장료 조성물을 포함하는 화장품.