KR102632679B1 - 히알루론산 봉입 나노 입자 전달체 및 이의 제조방법 - Google Patents

히알루론산 봉입 나노 입자 전달체 및 이의 제조방법 Download PDF

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장기현
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Abstract

본 출원은 히알루론산 기반의 신규 나노 입자 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 이중막 형태의 나노 전달체를 제조하는 방법 및 히알루론산을 포함하는 코어 하이드로겔; 인지질을 포함하는 이중막 전달체; 및 계면활성제를 포함하는, 이중막 형태의 히알루론산 봉입 나노 입자 전달체를 제공한다.

Description

히알루론산 봉입 나노 입자 전달체 및 이의 제조방법 {Hyaluronic Acid Loading Nano Particle Complex And A Method For Preparing The Same}
본 발명은 히알루론산이 봉입된 나노 입자 전달체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
히알루론산 (Hyaluronic acid)은 글리코사미노글리칸의 일종으로 글루쿠론산 (Glucuronic acid)과 N-아세틸글루코사민 (N-acetylglucosamine)이 사슬형태로 순차적으로 결합된 고분자이다. 화장품에 사용되는 히알루론산은 다량의 물과 결합하여 겔을 만드는 성질로 인해 수분 저장 능력이 높아 피부의 보습력을 향상시킨다. 또한 히알루론산은 피부의 탄력을 유지해주는 대표적인 물질로 필러 등을 통해 피부 탄력 개선을 위해 활용되어지고 있다.
최근 히알루론산을 가수분해하여 5,000 dalton 이하의 저분자로 제조하여 피부속으로 침투시켜 효능을 기대하는 기술이 개발되고 있지만, 피부 최외각의 표피에는 각질층이 존재하고 이 각질층은 케라틴이라고 불리는 소수성의 불용성 섬유상 단백질이 각질세포를 채우고 있다. 또한 각질세포 사이에는 세라마이드, 자유지방산, 콜레스테롤 등으로 구성되어 있어 전술한 바와 같이, 낮은 분자량으로 제조된다 할지라도 친수성의 히알루론산이 각질층을 뚫고 피부속으로 흡수되는 것은 매우 어렵다.
친수성 원료의 흡수율을 높이기 위해 리포좀을 제조하여 피부 흡수율을 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 히알루론산과 같은 하이드로겔을 봉입한 리포좀의 경우, 인지질 이중층 막의 물리적 불안정성, 낮은 유화안정성, 활성 성분의 낮은 봉입 효율 등의 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위해 변형된 리포좀 형태가 다양하게 연구되고 있다.
이러한 기술적 배경 하에서, 높은 봉입 효율과 함께 우수한 피부 흡수능을 갖는 전달체 개발에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으나 (한국 공개특허 제10-2015-0140149호), 아직은 미비한 실정이다.
한국 공개특허 제10-2015-0140149호
본 발명은 친수성인 히알루론산의 피부 흡수율을 향상시키기 위해서 인지질과 친수성 계면활성제 조합을 통해 히알루론산이 높은 봉입효율로 봉입된 나노 전달체로 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 히알루론산의 피부로의 흡수율을 증가시키기 위한 히알루론산 나노 입자 전달체 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 출원의 다른 목적 및 이점은 첨부한 청구범위 및 도면과 함께 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확해질 것이다. 본 명세서에 기재되지 않은 내용은 본 출원의 기술 분야 또는 유사한 기술 분야 내 숙련된 자이면 충분히 인식하고 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "약"은 주어진 수치 또는 범위의 10% 이내, 바람직하게는 5% 이내, 더욱 바람직하게는 1% 이내를 의미한다.
본 출원은 전술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 히알루론산 코어와 인지질(예컨대 레시틴)을 포함하는 쉘 형태의 코어-쉘 구조로 이루어진 히알루론산 나노 입자 전달체는 높은 봉입 효율을 나타낼 뿐만 아니라, 우수한 안정성 및 피부 흡수능이 발휘됨을 확인하고 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
일 실시태양에서, 본 발명은
히알루론산을 포함하는 코어;
인지질, 예컨대 레시틴을 포함하는 쉘
을 포함하며,
계면활성제를 추가로 포함하는
히알루론산 나노 입자 전달체를 제공한다. 이 때 상기 히알루론산 나노 입자 전달체는 이중층 또는 이중막 형태일 수 있다.
일 구체적 실시태양에서, 본 발명은
히알루론산을 포함하는 코어;
히알루론산 1 중량부에 대해 약 10 중량부 이상의 인지질, 예컨대 레시틴을 포함하는 쉘
을 포함하며,
히알루론산 1 중량부에 대해 1 중량부 이상의 계면활성제를 추가로 포함하며, 상기 계면활성제는 HLB 값이 약 13 초과, 예컨대 약 13.5 이상, 또는 약 15 이상인 것인,
히알루론산 나노 입자 전달체를 제공한다.
본 명세서에서 용어, "히알루론산"은 글리코사미노글리칸의 일종으로 글루쿠론산 (Glucuronic acid)과 N-아세틸글루코사민 (N-acetylglucosamine)이 사슬형태로 순차적으로 결합된 고분자를 지칭하며, 고유의 특성에 따라 겔화 이후 보습력 향상을 위한 소재로 활용되고 있다.
일 구체예에서, 히알루론산의 분자량은 5,000 내지 1,000,000 Dalton 일 수 있다.
일 구체예에서, 인지질, 예컨대 레시틴은 히알루론산 1 중량부에 대해 약10 중량부 이상, 예컨대 약 10 중량부, 약 11 중량부, 약 12 중량부, 약 13중량부, 약 14중량부, 약 15중량부, 약 16 중량부, 약 17 중량부, 약 18 중량부, 약 19 중량부, 약 20 중량부 이상 등으로 포함될 수 있다.
인지질, 예컨대 레시틴의 함량이 약 10 중량부보다 작게 되면, 히알루론산을 봉입할 수 있는 인지질 함량의 부족으로 인해 입자가 형성되지 않고 응집되어 침전이 발생하게 된다.
단, 상기 수치 범위를 벗어나는 경우라 하더라도, "나노 입자 전달체"를 형성하면서 그 안정성이 유지되는 경우라면 본원의 범위에 포함될 수 있으며, 이는 당업계에 통용되는 방법을 통해 통상의 기술자에 의해 쉽게 확인될 수 있다. 이는 하기 계면활성제의 함량에도 적용될 수 있다.
여기서, 상기 인지질은 천연 인지질 또는 합성 지질을 포함할 수 있다. 상기 자연발생 인지질의 예들은 천연 레시틴(포스파티딜콜린(PC) 유도체), 예컨대 대두, 해바라기 또는 다른 식물 또는 동물 공급원, 바람직하게는 식물 공급원으로부터 수득 가능한 레시틴, 콜레스테롤, 난황 레시틴(포스파티딜콜린), 대두 레시틴, 리조레시틴(Lysolecithin), 스핑고마이엘린(Sphingomyelin), 포스파티딜이노시톨, 포스파티드산, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린, 포스파티딜글리세롤, 포스파티딜이노시톨-4,5-이인산, 카르디오리핀(Cardiolipin), 및 플라즈마로겐으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 것일 수 있다. 또한, 상기 합성 인지질은 디세틸포스페이트, 디스테아로일포스파티딜콜린, 디올레오일포스파티딜에탄올아민, 디팔미토일포스파티딜콜린, 디팔미토일포스파티딜에탄올아민, 디팔미토일포스파티딜세린, 엘레오스테아로일포스파티딜콜린, 엘레오스테아로일포스파티딜에탄올아민 및 엘레오스테아로일포스파티딜세린으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 것일 수 있다. 바람직하게는, 레시틴일 수 있다. 다만, 본 발명의 인지질은 하이드로제네이티드 레시틴(hydrogenated lecithin)은 아닐 수 있다.
본 발명의 계면활성제는 난용성 물질을 미세화할 때에 난용성 물질과 함께 이용되어, 난용성 약물의 미세화에 유효한 역할을 갖는다. 또는, 본 발명에 따른 미립자 함유 조성물을 물 등의 용매에 재분산시킬 때에 난용성 물질의 미립자를 균일하게 분산시키는 역할을 갖는다. 따라서, 계면 활성능을 갖는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 난용성 물질 미립자의 물 분산성을 향상시킬 수 있는 고 HLB 계면 활성인 것이 바람직하다. 예를 들면 HLB 13초과, 예컨대 13 초과 20 이하, 예컨대 13.5 이상, 14 이상, 또는 15 이상, 또는 15 이상 20 이하의 계면활성제를 사용할 수 있다.
HLB이란, 친수-친유성의 균형(hydrophilic-lipophilic balance, HLB)을 의미하는 것으로서, 계면활성제의 기능을 획일적으로 분류하여 각각의 용도에 맞게 사용하기 위한 지표가 된다.
구체적인 계면활성제의 예를 이하에 나타내지만, 이들로 한정되지 않는다. 비이온성 계면활성제로는, 모노스테아르산 글리세린, 소르비탄 지방산 에스테르, 모노미리스트산 데카글리세릴, 모노라우르산 헥사글리세릴, 모노올레산 데카글리세릴(10), 예컨대 폴리글리세릴-10 올레에이트 등의 폴리글리세린 지방산 에스테르(닛코 케미칼즈 가부시끼가이샤), 수크로스 지방산 에스테르(미츠비시 가세이 쇼꾸힌 가부시끼가이샤), 폴리옥시에틸렌 피마자유 유도체(CO 시리즈(등록 상표), 닛코 케미칼즈 가부시끼가이샤), 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(예를 들면, HCO 시리즈(등록 상표), 닛코 케미칼즈 가부시끼가이샤), 모노 야자유 지방산 폴리옥시에틸렌 소르비탄, 폴리소르베이트 80(상품명 Tween 80 등), 폴리소르베이트 20(상품명 Tween 20 등) 등의 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 라우로마크로골이나 폴리옥시에틸렌(20) 세틸에테르, 폴리옥시에틸렌(15) 올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌 알킬에테르(닛코 케미칼즈 가부시끼가이샤), 폴리옥시에틸렌(20) 폴리옥시프로필렌(4) 세틸에테르 등의 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬에테르(닛코 케미칼즈 가부시끼가이샤), 모노스테아르산 폴리에틸렌글리콜, 디스테아르산 폴리에틸렌글리콜, 모노올레산 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜(20) 메틸 글루코스 에테르 등의 폴리에틸렌글리콜 지방산 에스테르(닛코 케미칼즈 가부시끼가이샤)를 들 수 있다. 이온성 계면활성제로서는 지방산 비누, 스테아로일 락트산나트륨이나 스테아로일 락트산칼슘 등의 아실락트산염, 도데실황산나트륨(와코 준야쿠 고교 가부시끼가이샤) 등의 알킬황산에스테르염, 알킬인산염, 염화벤잘코늄, 염화세틸피리디늄 등을 들 수 있다. 천연 계면활성제로서는 대두 레시틴(트루 레시틴 고교), 수소 첨가 대두 인지질(트루 레시틴 고교 가부시끼가이샤)이나 난황 레시틴(큐피 가부시끼가이샤), 리졸레시틴(교와 학꼬 고교 가부시끼가이샤), 수산화레시틴(닛코 케미칼즈 가부시끼가이샤) 등의 레시틴류, 콜산나트륨이나 데옥시콜산나트륨 등의 콜산염을 들 수 있다. 이들 계면활성제는 단독일 수도 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 바람직한 계면활성제는 HLB 값이 13 초과인 것으로서, 예를 들어, 코카마이드, 폴리솔베이트60, 폴리솔베이트80, 아이소스테아레스-20, 피이지-60아몬드글리세라이즈, 피이지-20메틸글루코오스세스퀴스테아레이트, 세테아레스-15, 세테아레스-20, 세테아레스-30, 올레스-12, 올레스-20, 올레스-30, 올레스-40, 올레스-50, 올레스-70, 스테아레스-20, 스테아레스-21, 세테스-12, 세테스-13, 세테스-15, 세테스-20, 세테스-50, 아이소세테스-20, 폴리솔베이트20, 라우세스-9, 라우레스-10, 라우레스-12, 라우레스-15, 라우레스-20, 라우레스-23, 라우레스-50, 트라이데세스-10, 트라이데세스-14, 옥틸도데세스-8, 피이지-9코코에이트, 피이지-14올리에이트, 피이지-40캐스터오일, 피이지-54캐스터오일, 피이지-60하이드로제네이티드캐스터오이, 피이지-100하이드로제네이티드캐스터오일, 피이지-80솔비탄라우레이트, 피이지-100스테아레이트, 스테아레스-100, 폴리글리세릴-10라우레이트 및 폴리프로필렌글리콜(PPG)-20 메틸 글루코스 에테르(PPG-20 Methyl Glucose ether) 및 폴리글리세릴-10 올레에이트(Polyglyceryl-10 oleate)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
특정 실시태양에서, 본 발명에 사용되는 계면활성제는 폴리프로필렌글리콜(PPG)-20 메틸 글루코스 에테르(PPG-20 Methyl Glucose ether) 또는 폴리글리세릴-10 올레에이트(Polyglyceryl-10 oleate)이며, 이들은 각각 HLB 값이 15 및 15.9이다. 이들 계면활성제 1종 이상을 함께 사용할 수도 있다.
상기 히알루론산 나노 입자 전달체는 히알루론산 1 중량부에 대해 약 1.2 중량부 내지 약 10 중량부의 계면활성제를 포함할 수 있다. 상기 계면활성제는 예컨대 약 1.25 내지 약 7.5 중량부로 포함될 수 있으며, 예컨대 약 1.25 중량부, 약 1.5 중량부, 약 1.75 중량부, 약 2 중량부, 약 2.5 중량부, 약 3 중량부, 약 3.5 중량부, 약 4 중량부, 약 4.5 중량부, 약 5 중량부, 약 5.5 중량부, 약 6 중량부, 약 6.5 중량부, 약 7 중량부, 약 7.5 중량부로 포함될 수 있다.
계면활성제의 첨가량이 증가함에 따라 난용성 물질의 미립자를 보다 더 잘 분산시킬 수 있어, 입자크기는 감소하게 되며, 다분산지수도 낮아져서, 균일하고 작은 전달체가 형성될 수 있다. 한편 본 발명의 실시예에서는 HLB 15의 계면활성제(즉, PPG-20 Methyl Glucose Ether)를 히알루론산 1 중량부에 대해 7.5 중량부까지 증가시켜도 입자크기와 다분산지수는 큰변화가 없어 전달체 형성 안정화에 도움을 주며 과도한 함량으로 인해 형성 방해를 하지 않음이 확인되었다.
이에 반해 계면활성제를 첨가하지 않는 경우, 입자크기가 매우 크게 형성되며, 시간의 경과에 따라 응집물이 발생하게 되므로, 입자 안정성이 낮아진다.
또한 HLB가 13 미만인 계면활성제를 사용하는 경우, 낮은 HLB로 인해 인지질 사이에서 안정화 역할을 하지 못해 균일하고 작은 입자를 형성하지 못하게 되거나, 혹은 다분산지수가 높게 측정되어 균일한 입자로 형성되지 못하게 될 수 있다.
본원에 사용된 용어 "나노 입자"는 히알루론산을 인지질을 이용하여 균일한 나노 입자로 결정화한 것을 지칭하는 것으로 그 크기가 nm 단위인 것을 의미하며, 즉, 그 크기가 1000 nm 미만인 것을 의미한다.
일 구체예에 있어서, 상기 나노 입자 전달체는 크기가 1000 nm 미만, 900 nm 이하, 800 nm 이하, 700 nm 이하, 600 nm 이하, 500 nm 이하, 구체적으로, 10 nm 내지 800 nm, 20 nm 내지 700 nm, 30 nm 내지 600 nm, 40 nm 내지 500 nm인 것일 수 있다.
상기 나노 입자 전달체의 크기가 상기 수치 미만일 경우 약물이 제대로 봉입되지 못하는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 수치 초과일 경우 용액 상에서 분산되지 않아 침전이 발생되고, 입자의 안정성이 저하되는 문제가 생길 수 있으며, 나노 입자 정의에 맞지 않는 것일 수 있다.
일 구체적 실시태양에서, 본 발명은
히알루론산을 포함하는 코어;
히알루론산 1 중량부에 대해 10 중량부의 레시틴을 포함하는 쉘
을 포함하며,
히알루론산 1 중량부에 대해 1.25 내지 7.5 중량부의 계면활성제를 추가로 포함하는 것인,
히알루론산 나노 입자 전달체를 제공한다. 이 때 계면활성제는 상기 언급한 바와 같으며, 즉, 상기 계면활성제는 HLB 값이 약 13 초과, 예컨대 13.5 이상, 15 이상일 수 있으며, 구체적인 종류는 상술한 바와 같다.
상기 히알루론산 나노 입자 전달체는 피부 내 침투율이 향상된 것일 수 있다.
또다른 실시태양에서, 본 발명은 상기 히알루론산 나노 입자 전달체로부터 형성된 분말화된 마이크로 미세 분말을 제공한다. 구체적으로, 본 발명은
상기 히알루론산 나노 입자 전달체; 및
말토덱스트린, 덱스트린, 및 전분으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 수용성 고분자
를 포함하는, 히알루론산 나노 입자 전달체로부터 분말화된 마이크로 미세 분말을 제공한다. 본 발명의 나노 입자는 용액 상태에서는 nm 단위, 예컨대 1000 nm 미만의 단위 크기로 존재하나, 수용성 고분자 존재 하에 분말 건조 등의 건조 단계를 거치게 되면, 나노 입자는 상기 고분자와 융합하여 그 크기는 마이크로미터 이상으로 커지게 된다.
상기 수용성 고분자는 히알루론산 1 중량부에 대해 약 20 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.
또다른 실시태양에서, 본 발명은 상기 히알루론산 나노 입자 전달체 또는 상기 분말화된 마이크로 미세 분말을 포함하는 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 고상 또는 액상 제형의 조성물일 수 있다.
상기 고상 또는 액상 제형의 조성물은 약제학적 조성물 또는 화장료 조성물로 제제화된 것으로서, 당업계에 공지된 기술이 비제한적으로 적용될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 조성물은 화장료 조성물일 수 있으며, 상기 화장료 조성물은 상기 유효성분 외에 당업계에서 통상적으로 사용되는 첨가물 또는 부가물등을 더 첨가하여 스킨, 스킨토너, 부스터, 로션, 영양로션, 밀크로션, 마이스처로션, 영양크림, 맛사지 크림, 핸드크림, 에센스, 세럼, 팩, 마스크, 비누, 클렌징 폼, 콜렌징 로션, 클렌징 크림, 바디 클렌져, 바디로션, 샴푸, 린스, 메이크업베이스등 기초 및 색조화장품 제형을 갖는 것일 수 있다.
상기 화장료 조성물은 피부 외용제로 제형화될 수 있다. 구체적으로 상기 조성물은 액제, 연고제, 크림제, 로션제, 스프레이제, 패취제, 겔제, 또는 에어로졸제 제형일 수 있다.
상기 화장료 조성물은 통상 화장품이나 의약품 등의 피부외용제에 사용되는 성분, 예를 들면 수성성분, 유성성분, 분말성분, 알코올류, 보습제, 증점제, 자외선흡수제, 미백제, 방부제, 산화방지제, 계면활성제, 향료, 색제, 각종 피부 영양제등을 필요에 따라서 적절하게 배합할 수 있다.
상기 화장료 조성물은, 에데트산이나트륨, 에데트산삼나트륨, 시트르산나트륨, 폴리인산나트륨, 메타인산나트륨, 글루콘산 등의 금속봉쇄제, 카페인, 탄닌, 벨라파밀, 감초추출물, 글라블리딘, 칼린의 과실의 열수추출물, 각종생약, 아세트산토코페롤, 글리틸리틴산, 트라넥삼산 및 그 유도체 또는 그 염등의 약제, 비타민C, 아스코르브산인산마그네슘, 아스코르브산글루코시드, 알부틴, 코지산, 글루코스, 프룩토스, 트레할로스 등의 당류 등도 적절하게 배합할 수 있다.
상기 화장료 조성물은 화장품학적으로 허용가능한 희석제 또는 담체를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 희석제는 유당, 옥수수 전분, 대두유, 미정질 셀룰로오스, 또는 만니톨, 활택제로는 스테아린산 마그네슘, 탈크, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 담체는 부형제, 붕해제, 결합제, 활택제, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 부형제는 미결정 셀룰로오즈, 유당, 저치환도 히드록시셀룰로오즈, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 붕해제는 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 전분글리콜산 나트륨, 무수인산일수소 칼슘, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 결합제는 폴리비닐피롤리돈, 저치환도 히드록시프로필셀룰로오즈, 히드록시프로필셀룰로오즈, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 활택제는 스테아린산 마그네슘, 이산화규소, 탈크, 또는 그 조합일 수 있다.
또다른 실시태양에서, 본 발명은 상기 히알루론산 나노 입자 전달체의 제조 방법을 제공한다.
구체적 실시태양에서, 본 발명은
(a) 히알루론산을 물에 용해시켜 히알루론산 수용액을 제조하는 단계;
(b) 레시틴을 유기 용매 또는 물 또는 그 둘의 혼합 용매에 첨가하여 레시틴 용액 또는 분산액을 제조하는 단계;
(c) 상기 히알루론산 수용액을 레시틴 용액 또는 분산액에 첨가하여 W/O 형태의 에멀젼을 제조하는 단계;
(d) 상기 에멀젼에 물을 첨가하여 W/O/W 형태의 에멀젼을 제조하는 단계; 및
(e) 상기 에멀젼에 계면활성제를 첨가하는 단계
를 포함하는, 상기 히알루론산 나노 입자 전달체를 제조하는 방법을 제공한다. 이 때 사용되는 각 성분의 종류 및 함량은 상기 언급한 바와 같다.
또한 상기 제조 방법은
(f) 고압균질화하는 단계
를 추가로 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 단계 (a)의 상기 히알루론산 수용액의 농도는 약 5 내지 10%, 에컨대 약 5 내지 6%일 수 있다.
또다른 구체예에서, 상기 단계 (b)의 상기 레시틴 용액 또는 분산액의 농도는 약 30 내지 40%, 예컨대 약 36 내지 38%일 수 있다. 또한 상기 레시틴 용액은 레시틴을 에탄올에 용해시킨 레시틴 에탄올 용액일 수 있다.
또다른 실시태양에서,
상기 방법을 통해 히알루론산 나노 입자 전달체를 제조하는 단계;
(g) 말토덱스트린, 덱스트린, 및 전분으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 수용성 고분자를 첨가하는 단계; 및
(h) 분무건조 또는 동결건조를 통해 분말화하는 단계
를 추가로 포함하는, 마이크로 미세 분말의 제조 방법을 제공한다. 이 때 사용되는 각 성분의 함량은 상기 언급한 바와 같다.
본 발명에 따르면, 피부 침투율이 낮은 친수성 물질인 히알루론산을 각질층과 유사한 인지질로 봉입하여 피부 투과율을 향상시켜, 피부로의 히알루론산 흡수율이 높아지게 된다.
본 발명에 따른 나노 입자 전달체에 따르면, 히알루론산의 봉입효율이 높으며, 분말화된 원료를 활용하여 크림, 세럼의 액상 제형뿐만 아니라, 스틱 타입의 고상 제형에서도 균일하게 혼합될 수 있어, 화장료 조성물에 광범위하게 사용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 히알루론산 나노 입자 전달체의 모식도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 실시예 1 및 비교예 2의 평균 입자 크기 측정 그래프이다.
도 3은 실시예 1를 bio-TEM으로 히알루론산 나노 입자 전달체의 형태를 관찰한 이미지이다.
도 4는 실시예 1 및 비교예 1에 FITC 형광물질을 부착시킨 후 피부 흡수 시험으로 흡수되는 기전을 관찰한 이미지이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
표 1에 기재된 함량에 따라 이중층 형태의 히알루론산 나노 입자 전달체를 제조하였다. 생성된 전달체의 모식도는 도 1에 나타낸 바와 같다.
전달체 코어에 봉입될 히알루론산(Hyaluronic acid)을 정제수에 첨가하여 70℃조건에서 용해시켰다. 이때 히알루론산은 전체 조성물 함량을 기준으로 1.2 중량%가 되도록 용해시?f다.
이중막을 형성할 인지질 용액은 레시틴을 에탄올에 첨가하여 70℃조건에서 용해시켰다. 이때 히알루론산 중량% 대비 레시틴의 중량%가 10배 이상 많이 첨가되도록 하였고, 본 실시예에서는 12 중량%를 첨가하였다.
용해된 히알루론산 수용액을 레시틴 용액에 서서히 첨가하며 70℃조건에서 교반하여 W/O 에멀젼 형태로 형성시켰다.
상기 혼합된 용액은 정제수에 첨가하여 Homomixer(Model 2.5, PRIMIX)로 70℃ 조건에서 5000 RPM으로 강하게 교반하여 W/O/W 형태로 형성시켜 최종 이중층 형태의 히알루론산 봉입 전달체로 형성시켰다.
형성된 히알루론산 전달체의 입자 균일화 및 안정성 향상을 위해 HLB 15인 계면활성제 PPG-20 Methyl Glucose Ether를 3중량%로 첨가하여 추가로 유화시켜준다.
최종 용액은 균일화 및 나노 크기의 전달체로 형성시켜주기 위한 고압균질화 공정을 위해 마이크로플루다이져(Microfluidics M-110P, 마이크로플루다이져)를 통해 1,000 bar에서 5회 통과시켜 최종 이중층 형태의 히알루론산 나노 입자 전달체를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 첨가된 PPG-20 Methyl Glucose Ether를 1.5중량%로 첨가량을 변경한 것을 제외하곤 동일하게 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 첨가된 PPG-20 Methyl Glucose Ether를 9.0중량%로 첨가량을 변경한 것을 제외하곤 동일하게 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 첨가된 계면활성제를 HLB 15.9인 Polyglyceryl-10 oleate 3 중량%로 변경한 것을 제외하곤 동일하게 제조하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 고압균질화 공정을 진행하지 않은 것을 제외하곤 동일하게 제조하였다.
원료명
(중량%)		 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
Hyaluronic acid 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
Water 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
Lecithin 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0
Ethanol 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
Water 43.8 45.3 37.8 43.8 43.8
PPG-20 Methyl Glucose ether 3.0 1.5 9.0 - 3.0
Polyglyceryl-10 oleate - - 3.0 -
총합 100 100 100 100 100
고압균질화 O O O O X
비교예 1
상기 실시예 1에서 히알루론산만을 정제수에 용해시켜 전달체화하지 않은 수용액으로 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 계면활성제를 첨가하지 않는 것을 제외하곤 나머진 동일하게 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 Lecithin 대신 Hydrogenated Lecithin을 사용한 것을 제외하곤 동일하게 제조하였다.
비교예 4
상기 실시예 1에서 계면활성제를 HLB 9.25인 Dipropylene glycol로 변경한 것을 제외하곤 동일하게 제조하였다.
비교예 5
상기 실시예 1에서 계면활성제를 HLB 13인 Polyglyceryl-6 carprylate로 변경한 것을 제외하곤 동일하게 제조하였다
비교예 6
상기 실시예 1에서 레시틴의 첨가량이 8.0중량%로 첨가한 것을 제외하곤 동일하게 제조하였다.
원료명
(중량%)		 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
Hyaluronic acid 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
Water - 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
Lecithin - 12.0 - 12.0 12.0 8.0
Hydrogenated Lecithin - - 12.0 - - -
Ethanol - 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
Water 98.8 46.8 43.8 43.8 43.8 47.8
PPG-20 Methyl Glucose ether - - 3.0 - - 3.0
Dipropylene Glycol - - - 3.0 - -
Polyglyceryl-6 carprylate - - - - 3.0 -
총합 100 100 100 100 100 100
고압균질화 O O O O O O
실험예 1. 히알루론산 전달체의 평균 입자 크기 측정
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 히알루론산 전달체의 평균 입자 크기를 분석하기 위해 나노 입자 분석기(Zetasizer Nano ZA, Malvern Instruments)로 입자크기를 측정하였다.
비교예 1은 전달체로 형성되지 않아 입자크기 측정에서 제외되었으며, 제타전위는 -15.86±0.67 mV로 측정되어졌다. 비교예 6은 히알루론산을 봉입할 수 있는 레시틴 함량의 부족으로 인해 입자 형성되지 않고 응집되어 침전이 발생되어 측정에서 제외되었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
입자
크기
(nm)		 41.49±
0.912		 55.42±
5.707		 43.52±
0.625		 79.72±
14.81		 200.4±
2.225		 579.6±
115.3		 597.1±
121.5		 721.7±
170.4		 977.2±
115.3		 응집
다분산지수
(PDI)		 0.1352±
0.0158		 0.5319±
0.1832		 0.1916±
0.0128		 0.5785±
0.0425		 0.1139±
0.0413		 0.7586±
0.4128		 0.5268±
0.3048		 0.6767±0.56 1.0±0
제타전위
(mV)		 4.802±
0.6798		 5.713±
0.4134		 2.339±
0.2573		 6.519±
0.7135		 1.797±
0.2785		 6.007±
0.5496		 -29.76±
0.2028		 7.549±
0.0871		 5.06±
0.0418
실시예 1 내지 실시예 3에서는 히알루론산을 봉입한 전달체 제형에서 HLB가 15인 PPG-20 Methyl Glucose Ether를 함량별로 첨가하여 제조하였으며, PPG-20 Methyl Glucose Ether 첨가량의 증가에 따라 입자크기는 감소하며 다분산지수도 낮아져 균일하고 작은 전달체로 형성되는 것을 확인하였다. PPG-20 Methyl Glucose Ether 첨가량을 9.0중량% (즉, 히알루론산 1 중량부에 대해 7.5 중량부)까지 증가시켜도 입자크기와 다분산지수는 큰변화가 없어 전달체 형성 안정화에 도움을 주며 과도한 함량으로 인해 형성 방해를 하지 않는 것을 확인하였다.
실시예 4에서는 HLB 15.9인 Polyglyceryl-10 oleate로 변경하여 제조하였으며, PPG-20 Methyl Glucose Ether보다 입자크기가 일부 커지긴 했지만 응집이나 침전이 없는 안정화된 전달체로 형성되었다.
실시예 5에서 고압균질화 공정을 진행하지 않고 제조한 전달체는 고압균질화를 진행한 전달체에 비해 입자크기는 매우 크지만 유사한 형성을 보여주고 있다.
비교예 2에서 계면활성제를 첨가하지 않은 경우 입자크기가 매우 크게 형성되며 시간의 경과에 따라 응집물이 발생되어 입자 안정성이 낮은 것을 확인하였다. 실시예 1과 비교예 2의 평균 입자 크기 측정하여 이를 그래프로 나타낸 것을 각각 도 2a 및 도 2b에 도시하였다.
비교예 3은 Hydrogenated Lecithin을 사용하여 제조하였으며, Lecithin 대비 큰 입자 형성과 낮은 안정성을 확인하였다.
비교예 4는 HLB가 9.25인 Dipropylene glycol로 제조하였으며, 낮은 HLB로 인해 레시틴 사이에서 안정화 역할을 하지 못해 균일하고 작은 입자 형성에 도움을 주지 않는 것을 확인하였다.
비교예 5도 HLB가 13인 Polyglyceryl-6 caprylate로 제조하였지만, 입자크기가 오히려 더 증가하고, 다분산지수가 높게 측정되어 균일한 입자로 형성되지 못한 것을 확인하였다.
레시틴의 함량이 8중량%까지 감소된 비교예 6은 히알루론산을 봉입할 수 있는 레시틴의 함량이 부족하여 제조 직후 바로 침전물이 발생하여 입자화가 되지 못하였다.
실험예 2. bio-TEM을 이용한 히알루론산 전달체 입자 측정
실시예 1에서 제조된 히알루론산 전달체를 Bio-TEM(Bio-Transmission Electron Microscope, HITACHI H-7650)으로 측정하였다. 샘플 용액은 극저온(cryo)처리를 통해 200메쉬(mesh)그리드로 샘플링하여 측정하였다.
Bio-TEM으로 이미지화된 입자 형성의 측정 결과는 도 3에 도시하였다. 도 3은 그리드에 안착된 히알루론산 전달체를 측정한 이미지로, 나노 입자 분석기로 측정된 약 40nm의 균일한 입자 형태로 형성되어 있음을 확인할 수 있다.
실험예 3. ELISA을 이용한 히알루론산 전달체 봉입효율 측정
상기 실시예에서 제조된 히알루론산 전달체에 봉입된 히알루론산의 봉입효율을 측정하기 위해 샘플 전처리 이후 ELISA로 측정하였다. 표준액은 분자량이 5,000 dalton인 히알루론산을 정제수에 용해시켜 4.8mg/mL의 stock으로 제조하였으며, 이를 희석하여 0.15, 0.3, 0.6, 1.2, 2.4 mg/mL로 제조하여 사용하였다. 히알루론산 전달체의 봉입효율 분석을 위해 전달체에 미봉입된 히알루론산은 10,000rpm, 4℃으로 30분간 원심분리한 후 상층액을 회수하고, 이를 다시 Amicon Molecular Weight Cut-Off (MWCO) device 30k dalton으로 분리하여 미봉입된 히알루론산을 회수하였다. 전체 히알루론산 전달체의 농도 측정을 위해 전달체 용액 2mL를 Chloroform 2Ml에 첨가하여 초음파로 20분간 처리 후 원심분리로 10,000rpm, 4℃로 20분간 원심분리하여 상층액만 채취하였다. 채취된 상층액을 96-well plate에 50㎕씩 분주한 후 0.2M acetate buffer를 50 ㎕씩 첨가하여 37℃에서 반응시켰다. 반응이 완료된 용액에 100 ㎕의 Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) 용액을 첨가하여 vortexing 한 후 600 nm파장에서 측정하였다. 측정은 모든 반응이 끝난 후 10분 이내에 진행하였다.
비교예 1의 경우 필터된 용액과 필터하지 않은 용액이 모두 동일한 농도로 측정되어 MWCO device 필터에 의한 영향이 없음을 확인하였으며, 비교예 2 내지 비교예 5의 경우 입자크기가 크게 형성되고 안정성이 낮아 봉입효율을 측정하지 않았다.
실시예 1 내지 실시예 4의 경우 95% 이상의 봉입효율로 측정되어져 대부분의 히알루론산이 전달체 내부에 봉입된 것으로 측정되어졌다. 실시에 5의 경우 고압균질화를 진행하지 않아 입자가 크게 형성되고, 균일하지 못해 87.63%의 봉입효율로 측정되어졌다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
봉입효율 (%) 97.38±0.01 96.79±0.001 96.52±0.149 96.9±0.007 87.63±0.011
실험예 4. 공초점 레이저 스캐닝 현미경(Confocal laser scanning microscope)을 이용한 피부 흡수 거동 측정
실시예 1에서 제조된 히알루론산 전달체와 비교예 1에서 제조된 히알루론산 수용액에 형광물질인 Fluorescein Isothiocyanate(FITC)로 처리하여 피부에 흡수되는 거동을 관찰하는 실험을 진행하였다.
피부 흡수 실험은 피부투과장치 (Franz Diffusion Cell)에 Micropig membrane (1.5cm x 1.5cm x 1,000um)를 장착시켜 32℃에서 30분간 안정화 후 피부 표면에 실시예 1과 비교예 1을 도포하였다.
도포 후 5, 20, 40, 60분 간격으로 피부를 채취하여 액체질소로 냉동시킨 후 정밀 박절기를 통해 20um이하의 두께로 박절시켰다. 박절시킨 조직은 슬라이드글라스에 옮긴 후 Mounting 시약을 도포한 후 공초점 현미경으로 관찰하였다.
공초점 현미경으로 시간대별로 관찰한 이미지는 도 4에 도시하였다. 실시예 1은 5분부터 진피층까지 흡수되어진 것을 관찰할 수 있으며, 20, 40, 60분의 시간의 경과에 따라 표피에 있는 히알루론산 전달체가 흡수되는 것을 관찰할 수 있다. 하지만 비교예 1인 히알루론산 수용액은 저분자 히알루론산으로 일부 흡수되어 20분대에서는 일부 흡수된 것이 관찰되었지만, 60분까지 대부분의 히알루론산이 표피에 머물러 있는 것을 관찰할 수 있다.

Claims (15)

  1. 히알루론산을 포함하는 코어;
    히알루론산 1 중량부에 대해 10 중량부의 레시틴을 포함하는 쉘
    을 포함하며,
    히알루론산 1 중량부에 대해 1.25 내지 7.5 중량부의 계면활성제를 추가로 포함하며,
    상기 계면활성제는 폴리프로필렌글리콜(PPG)-20 메틸글루코스에테르 또는 폴리글리세릴-10 올레에이트이고,
    상기 계면활성제는 상기 쉘 내 레시틴의 친수성 부분에 분포하는 것인,
    히알루론산 나노 입자 전달체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히알루론산 나노 입자 전달체의 직경은 10 nm 내지 500 nm인 것인, 히알루론산 나노 입자 전달체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 히알루론산 나노 입자 전달체 중 히알루론산의 봉입효율은 80% 이상인 것인, 히알루론산 나노 입자 전달체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 히알루론산 나노 입자 전달체를 포함하는 조성물.
  11. (a) 히알루론산을 물에 용해시켜 히알루론산 수용액을 제조하는 단계;
    (b) 레시틴을 유기 용매 또는 물 또는 그 둘의 혼합 용매에 첨가하여 레시틴 용액 또는 분산액을 제조하는 단계;
    (c) 상기 히알루론산 수용액을 상기 레시틴 용액 또는 분산액에 첨가하여 W/O 형태의 에멀젼을 제조하는 단계;
    (d) 상기 에멀젼에 물을 첨가하여 W/O/W 형태의 에멀젼을 제조하는 단계; 및
    (e) 상기 에멀젼에 계면활성제를 첨가하는 단계
    를 포함하는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 히알루론산 나노 입자 전달체의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    (f) 고압균질화하는 단계
    를 추가로 포함하는, 히알루론산 나노 입자 전달체의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서, 단계 (a)의 상기 히알루론산 수용액의 농도는 5 내지 10%인 것인, 히알루론산 나노 입자 전달체의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서, 단계 (b)의 상기 레시틴 용액 또는 분산액의 농도는 30 내지 40%인 것인, 히알루론산 나노 입자 전달체의 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서, 단계 (b)의 레시틴 용액은 레시틴을 에탄올에 용해시킨 레시틴 에탄올 용액인 것인, 히알루론산 나노 입자 전달체의 제조 방법.
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