KR102631297B1

KR102631297B1 - 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법

Info

Publication number: KR102631297B1
Application number: KR1020210153126A
Authority: KR
Inventors: 한태영; 천종우
Original assignee: 주식회사에이치엔비랩스
Priority date: 2021-11-09
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2024-01-30
Also published as: KR20230067245A

Abstract

본 발명은 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법에 관한 것으로, 글리세린과 카프릴릭/카프릭트라이글리세라이드를 교반하는 교반단계, 상기 교반단계를 통해 제조된 혼합물에 레티놀을 혼합하는 레티놀혼합단계, 상기 레티놀혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르를 혼합하는 표면처리제혼합단계 및 상기 표면처리제혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 정제수를 혼합하고 균질화하는 균질화단계로 이루어진다.
상기의 과정을 통해 제조되는 나노좀은 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르 혼합물로 표면처리되어 유효성분의 안정성이 향상되며, 피부 독성이 낮은 효과를 나타낸다.

Description

표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF NANOSOME WITH IMPROVED STABILITY THROUGH SURFACE TREATMENT}

본 발명은 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르 혼합물로 표면처리되어 유효성분의 안정성이 향상되며, 피부 독성이 낮은 효과를 나타내는 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법에 관한 것이다.

리포좀은 레시틴 또는 하이드로제네이티드레시틴 등을 사용하여 이중막을 갖는 소포체의 일종으로 가장 안쪽에 수용성 물질을 담지하고 이중막 지질층 사이에는 지용성 물질을 담지할 수 있는 캡슐로, 피부와 관련된 화장품 분야에서 활발하게 이용되고 있다.

그러나, 리포좀을 다량으로 화장품에 사용하기에는 화장품의 제조비용을 지나치게 증가시키기 때문에, 비용적인 부담이 있으며 화장품 제조 시에 사용되는 효능원료는 수용성 보다는 지용성 물질이 많은 것이 현실이다.

이러한 이유로 화장품 산업에서는 리포좀 외에 나노좀과 같이 레시틴 또는 하이드로제네이티드레시틴을 사용하여 단일막의 형태로 수십에서 수백 나노미터의 크기를 갖는 o/w(수중유적)형태의 소포체를 많이 이용하고 있다.

화장품에서 보습, 주름개선 및 미백 작용을 하는 유효성분을 그대로 사용하는 것보다 리포좀이나 나노좀 등을 사용하게 되면 화장품의 유통과정에서 발생 가능한 열, 빛 및 공기 등과 같은 외부 스트레스에 의한 유효 성분의 파괴를 방지할 수 있고, 피부 도포 시 유효성분이 한꺼번에 효능을 발휘하기 보다는 좀에서 유효성분이 서서히 방출되는 효과가 있다. 또한, 화장품을 구성하는 성분만으로는 고농도로 용해가 어려운 문제를 해결할 수 있다.

그러나, 상기에 나열된 장점에도 불구하고 레티놀과 같은 물질을 함유한 리포좀 또는 나노좀은 피부 침투력이 상승하여 세포독성이나 피부자극과 같은 부작용이 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록 제10-0475255호(2005.02.25.) 대한민국 특허등록 제10-2313948호(2021.10.12.)

본 발명의 목적은 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르 혼합물로 표면처리되어 유효성분의 안정성이 향상되며, 피부 독성이 낮은 나노좀을 제조하는 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 글리세린과 카프릴릭/카프릭트라이글리세라이드를 교반하는 교반단계, 상기 교반단계를 통해 제조된 혼합물에 레티놀을 혼합하는 레티놀혼합단계, 상기 레티놀혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르를 혼합하는 표면처리제혼합단계 및 상기 표면처리제혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 정제수를 혼합하고 균질화하는 균질화단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 교반단계는 글리세린 100 중량부 및 카프릴릭/카프릭트라이글리세라이드 10 내지 20 중량부를 65 내지 75℃의 온도에서 교반하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 레티놀혼합단계는 상기 교반단계를 통해 제조된 혼합물에 함유된 글리세린 100 중량부 대비 레티놀 1.5 내지 2 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 표면처리제혼합단계는 상기 레티놀혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 함유된 글리세린 100 중량부 대비 하이드로제네이티드레시틴 4 내지 5 중량부 및 폴리옥시에틸렌도코실에테르 2 내지 4 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 균질화단계는 상기 표면처리제혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 함유된 글리세린 100 중량부 대비 정제수 10 내지 20 중량부를 혼합하고 고압균질기를 이용하여 900 내지 1100bar의 압력으로 균질화하는 과정을 2 내지 4회 진행하여 이루어지는 것으로 한다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법으로 제조된 나노좀을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 사노좀이 함유된 주름 개선용 화장료를 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법은 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르 혼합물로 표면처리되어 유효성분의 안정성이 향상되며, 주름 개선 효과는 물론이고 피부 독성이 낮은 나노좀을 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 나노좀과 비교예 1의 일반리포좀 및 비교예 2의 레티놀의 유효성분 안정성을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 나노좀과 비교예 1의 일반리포좀 및 비교예 2의 레티놀의 콜라겐 합성효과를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 나노좀과 비교예 1의 일반리포좀의 피부 독성평가를 실시하여 나타낸 그래프이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법은 글리세린과 카프릴릭/카프릭트라이글리세라이드를 교반하는 교반단계(S101), 상기 교반단계(S101)를 통해 제조된 혼합물에 레티놀을 혼합하는 레티놀혼합단계(S103), 상기 레티놀혼합단계(S103)를 통해 제조된 혼합물에 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르를 혼합하는 표면처리제혼합단계(S105) 및 상기 표면처리제혼합단계(S105)를 통해 제조된 혼합물에 정제수를 혼합하고 균질화하는 균질화단계(S107)로 이루어진다.

상기 교반단계(S101)는 글리세린과 카프릴릭/카프릭트라이글리세라이드를 교반하는 단계로, 글리세린 100 중량부 및 카프릴릭/카프릭트라이글리세라이드 10 내지 20 중량부를 65 내지 75℃의 온도에서 교반하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 레티놀혼합단계(S103)는 상기 교반단계(S101)를 통해 제조된 혼합물에 레티놀을 혼합하는 단계로, 상기 레티놀은 상기 교반단계(S101)를 통해 제조된 혼합물에 함유된 글리세린 100 중량부 대비 1.5 내지 2 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 표면처리제혼합단계(S105)는 상기 레티놀혼합단계(S103)를 통해 제조된 혼합물에 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르를 혼합하는 단계로, 상기 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르는 상기 레티놀혼합단계(S103)를 통해 제조된 혼합물에 함유된 글리세린 100 중량부 대비 하이드로제네이티드레시틴은 4 내지 5 중량부 및 폴리옥시에틸렌도코실에테르는 2 내지 4 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 과정으로 진행되는 표면처리제혼합단계(S105)를 거치면, 폴리옥시에틸렌도코실에테르 중 도코실 성분이 나노좀의 내측으로 배향되고 폴리옥시에틸렌이 나노좀의 외부로 배양되는데, 화학적 결합 없이 단순 혼합을 통해 폴리옥시에틸렌이 나노좀의 외부로 배양되기 때문에 나노좀의 독성이 낮아지는 효과를 나타낸다.

상기와 같은 과정으로 진행되는 표면처리제혼합단계(S105)와 유사한 기술은 스텔스 리포좀이라고 하는 리포좀 제조기술이 있는데, 스텔스 리포좀은 레시틴에 화학결합으로 폴리옥시에틸렌을 연결하지만 본 발명의 나노좀은 화학결합이 없이 단순 혼합과정만으로, 나노좀을 형성하여 독성이 낮아지는 효과를 나타낸다.

또한, 스텔스 리포좀 외에 니오좀과도 유사성이 있으나, 본 발명은 이온성물질인 레시틴과 비이온성물질인 폴리옥시에틸렌도코실에테르를 사용하는 반면, 니오좀은 비이온성물질을 사용하여 좀을 형성하는 부분에서 차이점이 있다.

상기 균질화단계(S107)는 상기 표면처리제혼합단계(S105)를 통해 제조된 혼합물에 정제수를 혼합하고 균질화하는 단계로, 상기 정제수는 상기 표면처리제혼합단계(S105)를 통해 제조된 혼합물에 함유된 글리세린 100 중량부 대비 10 내지 20 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 균질화단계(S107)에서는 상기 표면처리제혼합단계(S105)를 통해 제조된 혼합물에 정제수를 혼합하고 고압균질기를 이용하여 900 내지 1100bar의 압력으로 균질화하는 과정을 2 내지 4회 진행하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 본 발명에 따른 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 나노좀의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.

<실시예 1>

글리세린 345g과 카프릴릭/카프릭트라이글리세라이드 50g을 교반기가 구비된 반응기에 투입하고, 반응기를 70℃의 온도로 유지한 상태에서 150rpm의 속도로 교반하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물에 레티놀 50C 6.0g을 첨가하여 용해하고, 레티놀이 용해된 혼합물에 하이드로제네이티드레시틴 15g과 폴리옥시에틸렌도코실 에테르 10g을 넣고 용해한 후에, 정제수 50g을 추가로 혼합하고 고압균질기를 이용하여 1000bar의 압력으로 균질화하는 과정을 3회 진행하여 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀을 제조하였다.

<비교예 1>

레티놀 함유 일반리포좀.

<비교예 2>

레티놀(pure retinol).

상기 실시예 1을 통해 제조된 나노좀과 비교예 1의 일반리포좀 및 비교예 2의 레티놀의 유효성분 안정성을 측정하여 아래 도 1에 나타내었다.

{단 유효성분 안정성은 45℃의 온도조건에서 시간의 흐름에 따라, 유효성분인 레티놀의 함량변화를 측정하는 방법을 이용하였다.}

아래 도 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 나노좀은 12주가 경과하더라도 레티놀 성분의 함량이 높게 유지되는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예 1을 통해 제조된 나노좀과 비교예 1의 일반리포좀 및 비교예 2의 레티놀의 콜라겐 합성효과를 측정하여 아래 도 2에 나타내었다.

{단, 콜라겐 합성효과는 주름 효능평가를 이용하였으며, 주름 효능평가의 positive 물질인 TGF-β를 reference 물질로하여 주름관련 protein 및 gene expression을 평가하는 방법을 이용하였다.

- 세포배양

사람의 섬유아세포는 (KCLB, Korea)에서 구입하여 37℃, 5% CO₂하에 10%의 태아소혈청(FBS, Invitrogen) 50μg/mL straptomycin(Sigma, USA)를 첨가한 Roswell Park Memorial Institute medium (RPMI, Invitrogen)에서 배양하였다.

- 콜라겐 관련 유전자 발현 측정

콜라겐 관련 유전자 발현은 primer를 이용하여 역전사중합효소 반응 기법 (Reverse transcriptase PCR)으로 측정함. 배양 중인 세포에 일정 시간 시료를 처리하고 Trizol reagent(Invitrogen, USA)를 사용하여 total RNA를 추출함. 일련의 과정을 거쳐 cDNA를 합성하고, MMP-1 유전자를 증폭하여 전기영동을 통해 유전자의 발현 양을 확인하는 방법을 이용하였다(표 1).

- 콜라겐 생합성 촉진효과 실험

사람의 섬유아세포를 96웰 마이크로 플레이트에 각 웰당 1×10⁵개씩 분주하여 24시간 동안 배양한 후 시험시료를 처리하여 48시간 배양함. 배양 후, 각 웰의 상층액을 모아 Procollagen type I 분석킷트(Takara, JAPAN)를 이용하여 생합성 된 콜라겐의 양(ng/mL)을 측정하였다.}

<표 1> Primer pair

아래 도 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 나노좀은 비교예 1 내지 2에 비해 콜라겐의 합성효과가 월등한 것을 알 수 있다. 즉 주름 개선의 효과가 현저하다고 할 수 있다.

또한, 상기 실시예 1을 통해 제조된 나노좀과 비교예 1의 일반리포좀의 피부 독성평가를 실시하여 아래 도 3에 나타내었다.

{단, 피부 독성평가는 RT-PCR을 통한 항염/항자극 효능시험(TNF-α 실험방법)을 이용하였다.

- 세포배양

사람의 각질세포(HaCaT, human keratinocyte)는 Dr. Fusenig (German Cancer Research Center, DKFZ, Heidelberg, Germany)로부터 분양 받아 사용하였다. 세포는 10% fetal bovine serum(FBS)가 첨가된 Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM)을 사용하여 CO₂ incubator(37℃, 5% CO₂)에서 배양하였다.

- RT-PCR을 통한 항염/항자극 관련 유전자 발현 측정

RNA 분리

시료의 TNF-α 유전자 발현에 미치는 효능 측정을 위하여 배양된 각질세포의 배지를 제거하고 인산완충용액으로 두 번씩 세척한 후 시료를 농도별로 첨가된 배지를 분주하여 24시간 동안 배양하였다. mRNA 분리를 위해 세포 내의 total RNA를 각질세포 배양으로부터 Trizol reagent(Invitrogen, USA)를 사용하여 추출하였다.

RNA 순도와 무결성은 A₂₆₀/A₂₈₀ 비율 측정을 통해 확인하였고, RNA 수득율은 260 nm에서 흡광도를 측정하여 계산하였다.

Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)

cDNA합성은 3μg의 total RNA를 Oligo dT 15 (500 ng/μL) primer, dNTP (10 mM), RTase inhibitor (40 units/μL), Powerscript Ⅱ RTase (Clontech, USA) 를 첨가하여 25 ℃에서 10 min간 primer annealing, 42 ℃에서 60 min 간 cDNA를 합성하고 95 ℃에서 5 min간 RTase denaturation 시켰다. PCR은 cDNA로 부터 GAPDH, TNF-α를 증폭하기 위하여 cDNA 3 μL, 10X buffer [10mM Tris - HCl (pH 8.8), (NH₄)₂SO₄, 20 mM MgSO₄] 5 μL, 2.5 mM dNTP 2 μL, 10 pmol primer 각각 2 μL, taq polymerase 0.5 μL를 혼합하고 증류수를 더하여 50 μL로 조정하였다. 각 유전자들의 primer 서열은 표 2과 같다. PCR에 의하여 생성된 산물은 1 % agarose gel에서 전기영동 하여 image analyzer로 확인하였으며 각 band의 intensity는 Densitometric program (Gene Tools, Syngene, UK)을 이용하여 측정하였다.}

<표 2>

아래 도 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 나노좀은 비교예 1의 일반 리포좀에 비해 피부 독성이 월등하게 감소되는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법은 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르 혼합물로 표면처리되어 유효성분의 안정성이 향상되며, 피부 독성이 낮은 나노좀을 제공한다.

이상에서 본 발명은 실시예를 중심으로 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

S101 ; 교반단계
S103 ; 레티놀혼합단계
S105 ; 표면처리제혼합단계
S107 ; 균질화단계

Claims

글리세린과 카프릴릭/카프릭트라이글리세라이드를 교반하는 교반단계;
상기 교반단계를 통해 제조된 혼합물에 레티놀을 혼합하는 레티놀혼합단계;
상기 레티놀혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 하이드로제네이티드레시틴과 폴리옥시에틸렌도코실에테르를 혼합하는 표면처리제혼합단계; 및
상기 표면처리제혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 정제수를 혼합하고 균질화하는 균질화단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 교반단계는 글리세린 100 중량부 및 카프릴릭/카프릭트라이글리세라이드 10 내지 20 중량부를 65 내지 75℃의 온도에서 교반하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 레티놀혼합단계는 상기 교반단계를 통해 제조된 혼합물에 함유된 글리세린 100 중량부 대비 레티놀 1.5 내지 2 중량부를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 표면처리제혼합단계는 상기 레티놀혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 함유된 글리세린 100 중량부 대비 하이드로제네이티드레시틴 4 내지 5 중량부 및 폴리옥시에틸렌도코실에테르 2 내지 4 중량부를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 균질화단계는 상기 표면처리제혼합단계를 통해 제조된 혼합물에 함유된 글리세린 100 중량부 대비 정제수 10 내지 20 중량부를 혼합하고 고압균질기를 이용하여 900 내지 1100bar의 압력으로 균질화하는 과정을 2 내지 4회 진행하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면처리를 통해 안정성이 향상된 나노좀의 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 나노좀.
청구항 6의 나노좀이 포함된 주름 개선용 화장료.