KR20010029741A

KR20010029741A - 소르베이트 보존된 조성물, 이의 제조방법 및 이의 용도

Info

Publication number: KR20010029741A
Application number: KR1020000028296A
Authority: KR
Inventors: 슈미트랄프
Original assignee: 누트리노바 누트리티온 스페치알티스 운트 포트 인그레딘츠 게엠베하
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-04-16
Also published as: JP2000336062A; US6495718B1; EP1055408A1; AU3639700A

Abstract

본 발명은 소르브산 및/또는 하나 이상의 소르베이트와 플라보노이드 및/또는 플라보노이드 유도체를 포함하는 조성물, 이의 제조방법 및 이의 용도에 관한 것이다.

Description

소르베이트 보존된 조성물, 이의 제조방법 및 이의 용도{Sorbate-preserved compositions, method for the preparation thereof and their use}

본 발명은 소르베이트 보존된 조성물, 이의 제조방법 및, 특히 색 안정화된 향장 조성물 및 약제학적 조성물로서의 이의 용도에 관한 것이다.

향장 조성물은 세정, 보호를 위해서나 외양 또는 체취에 영향을 주기 위해서나 방향 효과를 전달하기 위해서 사람 체외에 적용하거나 신체의 공동(예: 구강)에 사용하고자 하는 물질 또는 당해 물질을 포함하는 제제이다. 약제학적 조성물은 주로 질병, 고통, 신체 손상 또는 병리학적 병소를 경감시키거나 제거하고자 하는 물질 또는 당해 물질을 포함하는 제제이다.

향장 조성물은, 예를 들면, 모발 및 신체 세정 제품(예: 샴푸, 샤워 겔 또는 세정 로션), 피부보호용 또는 태양 조사선에 대한 보호용 크림, 로션 및 겔, 구강 위생 및 치아 보호 제품, 장식용 향장품, 셀프-태닝 조성물(self-tanning composition), 세정 또는 염분 제거를 위한 물, 알콜 또는 계면활성제 함유 직물 및 위에서 기재한 정의의 의미 내에 있는 기타 제품이다.

본 발명에 있어서, 약제학적 조성물은 약제학적 활성 물질을 포함하고 물 상 및 지질 상을 포함하는 수성 또는 알콜 함유 용액, 겔 또는 유액이다.

이의 예는 경구 투여 가능한 약제, 연고, 크림, 눈 적제 또는 코 적제, 스프레이, 팅크제, 주사 용액 등이다.

향장 조성물 및 약제학적 조성물의 통상적인 성분은 물, 계면활성제 및 공계면활성제(cosurfactant), 오일, 지방, 왁스, 유화제, 가용화제, 필름 형성제, 중합체, 컨디셔닝제, 보딩제(bodying agent), 증점제, 겔 형성제, 염료, 안료, 펄화제(pearlizing agent), 방향제, 광 보호 필터, 탈취 활성 성분, 습윤제, 천연 추출물(예: 허브, 식물 추출물 또는 필수 오일), 용매, 마모제 등이다. 또한, 매우 상이한 활성 성분들, 예를 들면, 피부 연화 물질, 항염증성 물질, 통증 경감 물질, 항균성 물질, 항진균성 물질 및 항바이러스성 물질이 이러한 제품에 사용된다.

향장 조성물 및 약제학적 조성물, 특히 물 함유 조성물 또는 물 또는 공기중의 수분을 흡수함으로써 물을 흡수할 수 있는 조성물은 일반적으로 저장 및 사용 동안 손상 또는 병원성 미생물에 의한 공격으로부터 조성물을 보호하는 하나 이상의 방부제를 포함한다.

소르브산(2,4-헥사디엔산) 및 이의 염, 특히 용이한 수용성 칼륨 염은 식품, 향장 조성물 및 약제학적 조성물을 보존하기 위해 전세계적으로 다년간 사용되었다. 소르브산은 특정 생리학적 적합성에 있어서 주목할만한 불포화 지방산이다. 소르브산은 사람 체내에서 체내 지방산과 유사하게 변형되고 축적되지 않으며 세계 보건 기구 및 유럽 연합의 학술 자문 위원회에 의해 안전한 것으로 분류되어 있다. 식품 첨가제의 생리학적 수용성의 척도로서 평가될 수 있고 소르브산에 대한 양쪽 심사위원단에 의해 정립된 ADI 값은 1일 체중 1kg당 0 내지 25mg이므로 모든 방부제들 중에서 단연 최고의 ADI 값이다. 소르브산과 소르베이트는 비알레르기성인 것으로 생각되므로 공지된 알레르기 데이타 은행[예: Leatherhead Food Tolerance Databanks Project] 중 어떤 것에도 언급되어 있지 않다. 향장 조성물의 사용에 있어서, CTFA의 CIR 전문가 심사위원단은 소르브산 및 소르베이트에 대해 공지된 독성 및 알레르기 데이타를 기준으로 이들 방부제를 안전한 것으로 분류했다. 소르브산 및 소르베이트는 전세계적으로 다수의 국가에서 향장 조성물 보존용으로 승인되었다.

소르브산은 주로 효모 및 곰팡이에 대해서 그리고 다수의 세균에 대해서 유효하다. 소르브산의 유효성은 해리되지 않은 부분에 좌우되므로 보존되는 물질의 pH에 좌우된다. 소르브산은 pK가 4.76으로 높아서 유기산을 기본으로 하는 기타 방부제와 대조적으로 약산성 물질(pH 6.5 이하)을 보존하는 데도 적합하다.

고체 형태의 소르브산 및 대부분의 소르베이트, 특히 칼륨 소르베이트 및 칼슘 소르베이트가 안정하다. 그러나, 수용액, 식품 및 향장 조성물 속에서의 소르브산은 산화 영향을 받게 된다. 특히 이중 결합의 산화적 분열로 인해, 알데히드와 케톤이 형성될 수 있고, 이는 좋지 않은 냄새의 원인이 될 수 있다. 이들 알데히드와 아미노산 또는 다른 1급 또는 2급 아미노 그룹과의 반응 생성물과 같은 이들 알데히드의 중합 생성물은 또한 색 변화, 특히 갈변 반응의 원인이 될 수 있다. 이러한 유형의 생성물은 메일라드 생성물(Maillard product)이라고 하며 종종 향장 조성물 및 식품 색 변화의 원인이 된다.

엄밀히 저장 시간이 대부분의 식품보다 상당히 길 것으로 추정되고 산화 영향을 받는 향장 조성물에서, 소르베이트 유도된 갈색 변색이 나타난다[참조: Domsch, A. (1994): Die kosmetischen Praparate, (Cosmetic Preparations), volume 2, wassrige und tensidhaltige Formulierungen (Aqueous and surfactant-containing formulations), 4th Edition, p.329, Augsburg, Verlag Fur chemische Industrie].

소르브산의 산화 메카니즘과 적합한 안정화 방법은 종종 과학 연구의 주제이다[참조: Arya, S. (1980): Stability of sorbic acid in aqueous solutions, Journal Agric. Food Chem. 28, 1246-1249; Arya, S., Thakur, B. (1988): Degradation products of sorbic acid in aqueous solutions, Food Chem. 29, 41-49; Ledward, D. (1990): Stability of sorbic acid in intermediate moisture systems, Food Add. Contam. 7, 677-683; Merciades, M., Mohammed, K., Maniere, F. (1992): Stabilized sorbic acid or salt thereof, EP-A 0 595 576; Thakur, B., Singh, R., Arya, S. (1994): Chemistry of sorbates - a basic perspective. Food Rev. Intern. 10, 71-91].

나중에 착색된 화합물을 형성시키는 반응 쇄의 적어도 제1 단계가 아마도 소르브산 분자에 존재하는 이중 결합들 중 하나에 대한 산화적 공격이기 때문에 산화 방지 성분의 동시 사용이 필요하다. 그러나, 이들의 큰 산화방지 능력으로 인해 향장품 및 특정 식품에 통상적으로 포함되는, 예를 들면, 프로필 갈레이트 또는 BHA(3급-부틸메톡시페놀)와 같은 통상적인 산화방지제는 소르베이트 함유 향장 제형 또는 약제학적 제형에 대한 색 안정화 작용을 갖지 않는 것으로 공지되어 있다.

위의 연구의 구성 내에서 농도 범위가 0.1 내지 5ppm인 금속 이온(특히 망간)을 가함으로써 기재된 식품의 소르베이트 유도된 변색 및 냄새 변화를 감소시키려는 시도가 때때로 있어 왔다. 그러나, 금속 이온은 극히 좁은 용량 범위 내에서만 산화방지 효과를 갖는다. 미국 특허 제5,354,902호에는 망간 이온을 사용한 소르베이트 함유 수성 시스템의 색 안정화 방법이 기재되어 있다. 그러나, 전체적으로 변색 문제를 해결하기 위한 중금속 이온의 첨가는 독성이기도 하고 생태학적으로 불리한 효과가 중금속으로부터 유발되므로 매우 적합하지 않다. 당해 중금속은 선택된 농도에 따라서 산화 촉진 효과도 갖는다는 사실이 이에 부가된다.

미국 특허 제2,866,817호에는 0.0005 내지 0.5%의 글루코노-δ-락톤을 사용하여 소르브산 및 이의 염, 특히 Na 소르베이트 수용액을 안정화시키는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 당해 방법은, 예를 들면, 추가로 변색을 촉진시키는 단백질 가수분해물, 에탄올아미드 또는 아미도프로필베타인과 같은 향장 조성물의 통상적인 성분과의 배합에 성공하지 못했다.

또한, Na 소르베이트는 고체 형태에서조차도 제한된 용해도로 인해 식품, 향장 조성물 및 약제학적 조성물에 대한 방부제로서 의미가 없다.

지금까지 소르베이트 유도된 변색을 방지하기 위해 가장 자주 수행되어 온 보호 방법은 산화 촉진 작용을 갖는 금속 이온을 착화함으로써 소르베이트 유도된 변색을 느리게 하는, 착화제[예: EDTA(에틸렌디아민테트라아세테이트)]의 동시 사용이다.

당해 방법은 향장품에서 산화 촉진 효과를 갖는 미량의 금속 이온에 의해 오염되는 경우에 특히 유리하다. 그러나, 불리한 조건(예: 승온 또는 소르베이트 함유 생성물의 강한 일광 조사)하에, 상기 산화 촉진 인자의 부재시에도 변색이 일어나며, 이는 착화제만으로 충분히 보호할 수 없음을 의미한다.

독일 공개특허공보 제195 04 999호에는, 향장품 및 식품의 소르베이트 유도된 변색을 감소시키기 위한 시트르산 또는 이의 염의 존재 또는 부재하의 알란토인의 용도가 기재되어 있다. 그러나, 당해 용액은 향장품에 자주 사용되는 다수의 성분과 결합시 색 안정화 작용이 불충분하다는 단점이 있다. 이와 관련해서 특히 중요한 성분은 제조 결과 유리 아민의 잔류 성분을 함유하는 성분이거나 그 자체가 1급 또는 2급 아미노 그룹을 함유하는 분자이다. 이런 식으로 불리하게 작용하는 성분의 예는 아미도프로필베타인, 단백질 가수분해물 또는 에탄올아미드 및 이들의 지방산 에스테르이다.

특히, 강한 일광 조사하에, 소르베이트 함유 향장 제형 또는 약제학적 제형의 색 안정화 원리는 시트르산 및 시트레이트와 함께 알란토인을 사용함으로써만 단지 부분적으로 충족될 수 있는 특정 요건에 있다. 상응하는 생성물의 변색이 시트르산 및 시트레이트와 함께 알란토인을 가함으로써 감소되지만 여전히 변색이 보인다.

따라서, 향장 조성물 또는 약제학적 조성물의 소르베이트 유도된 변색을 억제할 수 있거나 승온 및 열 응력과 같은 불리한 조건 하에서도 향장 조성물 또는 약제학적 조성물의 소르베이트 유도된 변색을 다소 감소시킬 수 있는 색 안정화 첨가제가 계속해서 필요하다.

놀랍게도 효과적인 색 안정화는 플라보노이드, 특히 플라본 또는 플라보날, 바람직하게는 플라보날의 수용성 3- 또는 7-글리코사이드, 특히 바람직하게는 루틴, 퀘르세틴의 루티노사이드를 소르베이트 함유 조성물에 가함으로써 달성된다. 본 발명에 따르는 플라보노이드는 통상적으로 식물 기원의 플라보노이드이다.

플라보노이드 자체는, 예를 들면, 천연 염색에 사용되는 담황색 생성물이다. 약제학 분야에서 다수의 플라보노이드 또는 이의 글리코사이드가 정맥 질환에 대한 보호 작용(헤스페리딘 및 루틴과 같은 비플라보노이드) 및 간 실질 질환에 대한 보호 작용(실라이빈)을 하고 관 순환을 향상시키고(산사나무 추출물) 이뇨 효과(자작나뭇잎 약물) 또는 진경 효과(카모밀레 약물)[참조: Rompp Lexikon Chemie, 10th edition, Thieme Verlag, Stuttgart, New York]가 있다.

본 발명에 있어서, 글리코사이드는 고유한 유형의 과일 및 열대 과일에서 자주 발생하는 것과 같이 플라보노이드의 3번 또는 7번 탄소원자 위의 단량체성 빌딩 블록 글루코스, 람노스, 아라비노스, 갈락토스, 크실로스 또는 다른 단당류로 이루어진 플라보노이드와 단당류 또는 올리고당류의 혼합물이다.

화학식 1은 플라본(3=H) 또는 플라보날(3=OH, 4'=OH)의 기본 구조를 나타낸다.

본 발명에 따르는 유효한 플라보노이드의 예는 플라본으로서 아피게닌(5=OH, 7=OH), 루테올린(5=OH, 7=OH, 3'=OH), 디오스메틴(4'=OCH₃, 3'=OH), 크리소에리올(3'=OCH₃, 4'=OH), 및 플라보날로서 카엠프페롤(5=OH, 7=OH), 퀘르세틴(5=OH, 7=OH, 3'=OH), 모린(5=OH, 7=OH, 2'=OH), 로비네틴(7=OH, 3'=OH, 5'=OH), 고시페틴(5=OH, 7=OH, 3'=OH, 8=OH), 미리세틴(5=OH, 7=OH, 3'=OH, 5'=OH), 피세틴(7=OH, 3'=OH), 이소함네틴(3'=OCH₃) 및 이들의 3- 및 7-글리코사이드이다.

이들 화합물은 모두 자연 발생된 것이므로 향장 조성물 및 약제학적 조성물의 성분으로서 허용되고 다수의 유형의 딸기류, 감귤류 및 다른 유형의 과일과 야채 및 특정 본초 식물에서 자연적으로 발생된다.

주로 식물성 폴리페놀의 다른 대표적인 물질 그룹은 소르베이트 보존된 향장 조성물 또는 약제학적 조성물에 대해서 색 안정화 효과를 갖지 않거나, 예를 들면, 강한 일광 조사와 같은 불리한 조건 하에서 목적하지 않는 변색 반응을 가속화시키기 때문에 상기 물질의 색 안정화 작용은 놀랍다. 소르베이트 함유 향장 조성물에 대한 안정화 작용을 갖지 않는 화합물의 예는 하이드록시신남산, 하이드록시쿠마르산 및 하이드록시벤조산의 대그룹 및, 퀸산, 시킴산, 말산, 타르타르산 및 미오-이노시톨과의 천연 에스테르이다. 이들 화합물 중 몇몇은 목적하지 않는 변색을 증가시키기도 한다.

본 명세서에서 언급될 수 있는 예는 향장 조성물에 기여하는 산화방지 효과로 인해 향장 조성물에 자주 사용되지만 소르베이트 함유 생성물의 색 안정화에 있어서는 포지티브 효과를 나타내지 않는 페룰산과 로스마린산이다.

프로필 갈레이트 또는 BHA와 같은 합성 산화방지제는 소르베이트 함유 향장 제형 또는 약제학적 제형에 대해 색 안정화 작용을 갖지 않는다.

보다 주목할 만한 것은 플라보노이드 화합물의 다른 형태, 특히 플라보노이드 화합물의 3-글리코사이드 및 7-글리코사이드의 다른 형태이다.

본 발명을 다음에 기재하는 활성 메카니즘에 제한하려는 것은 아니지만, 다음과 같은 설이 추정될 수 있다: 색 안정화 작용은 먼저 비교적 유리한 용해도 특성(분자 속의 친수성 구조의 비율이 비교적 크기 때문에 물 속에서의 용해도가 보다 우수하다) 뿐만 아니라 분자의 페놀 그룹에서의 산화 또는 중합 반응의 입체 장애에 의해 설명될 수 있다. 둘 다 산화방지성 화합물이 반드시 갖는 것은 아니므로 이의 부재가 다른 시스템 속에서의 산화방지성 화합물의 유효성에 악영향을 미치지 않지만 놀랍게도 당해 문제에 있어서는 특히 중요한 특성들이다.

플라보노이드 및/또는 이의 3- 또는 7-글리코사이드는 유리하게는 조성물, 특히 향장 조성물 또는 약제학적 조성물에 생성물의 총 질량을 기준으로 하여 0.005 내지 10중량%, 특히 0.01 내지 2중량%, 바람직하게는 0.01 내지 1중량%, 특히 바람직하게는 0.015 내지 0.2중량%의 농도로 가한다. 바람직한 사용 농도의 플라보노이드는 그 자체가 단지 매우 약하게 색을 부여한다.

소르베이트 보존된 조성물, 특히 향장 조성물 및 약제학적 조성물은 0.005 내지 5중량%, 특히 0.05 내지 2중량%, 바람직하게는 0.1 내지 0.8중량%, 특히 바람직하게는 0.15 내지 0.4중량%의 소르브산 또는 이의 염을 포함한다.

본 발명은 실시예를 참고로 아래에 보다 상세히 기재한다.

증점제를 가하지 않은 소르베이트 보존된 향장 모델 제형(헤어 샴푸)을 다음 기본 처리법에 따라서 제조한다:

나트륨 라우릴 미리스틸 에테르 설페이트(28%) 22.4g

이나트륨 라우레트 설포석시네이트(40%) 9.6g

코크아미도프로필베타인(30%) 10.0g

폴리소르베이트 20(100%) 1.6g

칼륨 소르베이트 0.5g

시트르산 1.9g

트리에탄올아민 pH 5.0 이하

물 100ml 이하

이런 식으로 제조된 생성물을 이의 색 안정화 작용을 조사하기 위해서 각종 첨가제와 혼합한다. 이들 첨가제의 목적하지 않은 생성물 변색으로부터의 보호 작용을 정량화하기 위해서 다음 시험 계획을 사용한다.

조사할 생성물을 열려 있는 용기 위로 부어 넣고 강한 광선 공급원(366nm)하에 20 내지 30일 동안 저장한다. 저장 동안의 생성물의 온도는 약 30℃이다. 저장 동안 각각의 생성물을 색 측정 기구[미놀타 크로마미터(Minolta Chromameter)]를 사용하여 변색되었는지 반복적으로 측정한다.^△E로 표기된 결과로부터 회귀 분석을 사용하여 명도의 평균 1일 증가량을 계산하는데, 이는 (첨가제가 없는) 대조 샘플의 명도의 상응하는 1일 증가량에 대한 차로서 주어진다. 따라서, 양의 값은 모델 생성물의 가속화된 착색을 나타내고 음의 값은 모델 생성물의 감소된 변색을 나타낸다.

구체적으로, 다음 결과가 시험된 첨가제들에 대해서 수득된다:

본 발명에 있어서:

루틴(0.025%) -0.19

비교 실시예:

알란토인(0.5%) -0.09

우레아(5%) 0.03

프로필 갈레이트(0.05%) 0.22

BHA(0.02%) 0.36

토코페릴 아세테이트(0.05%) -0.02

페룰산(0.1%) 0.02

로스마린산(0.06%) 0.11

피트산(0.1%) 0.29

EDTA(0.1%) -0.12

이미노디석시네이트, Na염(0.1%) 0.00

나트륨 헥사메타포스페이트(0.3%) 0.06

이들 결과로부터, 글리코실화된 플라보노이드의 대표적인 물질류로서의 루틴이 0.025중량%의 농도에서도 향장 조성물의 소르베이트 의존, 광 및 열 유도된 변색에 대해서 상당한 보호 작용을 갖는 것은 분명하다. 당해 효과는 알란토인의 색 안정화 효과와 EDTA의 색 안정화 효과보다 분명히 우수하다. 페룰산 또는 로스마린산과 같은 다른 페놀계 식물 성분은 실질적으로 아무런 작용도 나타내지 않거나 변색 촉진 작용조차도 나타내지 않는다. BHA 및 프로필 갈레이트와 같은 자주 사용되는 합성 산화방지제도, 이의 산화방지 가능성을 근거로 예상될 수 있었던 바와 같이, 소르베이트 보존된 시스템의 변색 경향을 감소시키는 대신 증가시킨다.

본 발명의 조성물은 승온 및 열 응력과 같은 불리한 조건 하에서도 소르베이트 유도된 변색을 감소시킬 수 있다.

Claims

소르브산 및/또는 하나 이상의 소르베이트와 플라보노이드 및/또는 플라보노이드 유도체를 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 소르베이트가 나트륨, 칼륨 및 칼슘 소르베이트인 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 플라보노이드 또는 플라보노이드 유도체가 화학식 1의 화합물인 조성물.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

3은 H(플라본)이거나 OH이고,

4'는 OH(플라보날)이다.
제3항에 있어서, 플라보노이드 또는 플라보노이드 유도체가 다음 치환체를 갖는 화학식 1의 화합물인 조성물.

플라본:

아피게닌(5=OH, 7=OH),

루테올린(5=OH, 7=OH, 3'=OH),

디오스메틴(4'=OCH₃, 3'=OH),

크리소에리올(3'=OCH₃, 4'=OH),

플라보날:

카엠프페롤(5=OH, 7=OH),

퀘르세틴(5=OH, 7=OH, 3'=OH),

모린(5=OH, 7=OH, 2'=OH),

로비네틴(7=OH, 3'=OH, 5'=OH),

고시페틴(5=OH, 7=OH, 3'=OH, 8=OH),

미리세틴(5=OH, 7=OH, 3'=OH, 5'=OH),

피세틴(7=OH, 3'=OH),

이소함네틴(3'=OCH₃),

및 이들의 3- 및 7-글리코사이드
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 조성물 속의 플라보노이드 및/또는 플라보노이드 유도체가 조성물의 중량을 기준으로 하여 0.005 내지 10중량%의 양으로 존재하는 조성물.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 소르브산 및/또는 소르베이트(들)가 조성물의 중량을 기준으로 하여 0.005 내지 5중량%의 양으로 조성물 속에 존재하는 조성물.
플라보노이드 및/또는 플라보노이드 유도체를 조성물에 가함을 포함하는, 소르베이트 보존된 조성물의 광 안정화 방법.
소르베이트 함유 조성물의 광 안정화를 위한 플라보노이드 및/또는 플라보노이드 유도체의 용도.
약제학적 조성물로서 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 조성물의 용도.
향장 조성물로서 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 조성물의 용도.