KR20030026414A

KR20030026414A - 나노캡슐화된 울솔산 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20030026414A
Application number: KR1020010059226A
Authority: KR
Inventors: 김인영; 이주동; 유희창; 정성원
Original assignee: 엔프라니 주식회사
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-04-03
Also published as: KR100427777B1

Abstract

본 발명은 울솔산을 함유하는 조성물이 수소첨가레시친과 비이온계면활성제로 이루어진 소포에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 나노캡슐화된 울솔산 및 고압유화장치를 통한 울솔산의 나노캡슐화 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 나노캡슐화된 울솔산 및 울솔산의 나노캡슐화 방법을 제공함으로써 용해가 어려운 울솔산을 용해가능하도록 하고, 나노캡슐화에 의해 울솔산의 안정성이 확보되어 이 성분의 피부 침투를 증가시키며 적은 양으로도 효능을 극대화하는 효과가 있다. 또한 나노캡슐화된 울솔산을 스킨, 로션, 크림 및 에센스 등의 화장료에 배합하여 잔주름 개선 효과가 우수한 화장료를 용이하게 제조할 수 있게 하였다.

Description

나노캡슐화된 울솔산 및 이의 제조방법 {NANOCAPSULIZED URSOLIC ACID AND PREPARING METHOD THEREOF}

본 발명은 나노캡슐화된 울솔산(Ursolic acid) 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 용해가 어려운 울솔산을 용해가능하도록 하고, 나노캡슐화에 의해 그 안정성을 확보하고 피부 침투를 증대시키도록 한 나노캡슐화된 울솔산 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

최근 국내에서는 기능성 화장품에 관한 법안이 통과되면서, 특히 이들 중 하나인 잔주름 개선에 도움을 주는 화장품에 관한 관심이 증대되고 있다. 그러나, 잔주름 개선에 도움을 주는 원료로써는 레티놀 및 레티놀 유도체가 공지되어 있을 뿐 그 외에는 특별한 연구 결과가 없는 실정이다.

울솔산은 최근에 항염증 및 항종양 효과로 인해 의약품에서 많이 사용되고 있으며, 피부학적인 측면에서도 잔주름개선효과, 파이브로블레스트 활성효과 및 피부탄력효과가 우수한 성분으로 밝혀져 화장품 산업에 응용되고 있다. 그러나, 그 용해성이 부족하여 화장품에의 적용은 제한되고 있다.

울솔산이 화장품 산업에 도입된 예로는 일본 특개평11-5727(발명의 명칭 "광스트레스용 피부외용제"), 일본 특개2000-302659(발명의 명칭 "아름다움 피부 화장료"), 일본 특개평9-143050(발명의 명칭 "광노화 방지 및 피부화장료") 및 일본 특개평11-12122(발명의 명칭 "피부개선 화장료") 등이 있다. 그러나, 울솔산은 그 용해성이 부족하여 단순하게 배합하여 사용한다면, 그다지 높은 효능을 기대할 수가 없다. 이제까지는 주로 천연물로부터 추출정제하여 이용하여 왔는데, 이러한 경우 시장가격 또한 상당한 부담이 된다.

한편 나노소포(nanovesicle)화 및 마이크로에멀젼화 기술에는 여러가지 방법이 있다. 일반적으로 인지질을 사용하는 리포좀이라는 기술을 응용하는 방법과 비이온계면활성제를 이용하는 방법이 대표적인 기술이라고 할 수 있다. 리포좀 기술이란 계면활성제가 물에 용해되었을 때는 일반적으로 미셀을 형성하지만, 인지질같이 친유기가 2개가 붙어 있는 분자는 평면상으로 볼 때 직사각형을 이루고 있기 때문에 이것을 물에 분산시켰을 때 구상이 아닌 2분자막을 형성하는 기술이다. 리포좀에 사용되는 인지질의 구성 성분들에는 포스페티딜의 헤드그룹에 콜린, 에탄올아민, 세린, 스핑고미에린, 카디올리핀, 포스페티딕산과 세레브로사이드 등이 있고, 인지질로 구성되어 있는 이중층의 폐쇄막을 형성하여 물과 평형상태에 있는 분자단들이 대표적으로 리포좀에 사용된다. 또한, 비이온계면활성제를 이용하는 방법에는 폴리에틸렌알킬에테르, (피이지)n-알킬에테르, 슈코러스디에스테르 등의 원료들이 많이 사용되고 있다. 이와 같은 비이온계면활성제로 구성된 것을 니오좀 기술이라 한다. 이러한 니오좀 기술에서 그 모양과 구조는 리포좀과 유사하지만, 비이온계면활성제로 이용되는 것이 글리세린 헤드 그룹에 포스페이트 유도체를 접목시켜 양친매성 효과를 가지게 하는 주된 특징이 있다. 또한 리포좀은 다중 라멜라형의 소포로 형성되지만(도 1 참조), 나노캡슐은 매우 미세한 모노소포로 형성된다. 따라서 나노캡슐은 리포좀에 비하여 피부 침투가 빠르고, 더 작은 입자 크기를 형성하기 때문에 입자가 균일하다는 특징을 갖고 있다.

이에 착안하여, 본 발명에서는 울솔산을 보다 더 효과적으로 많은 양을 용해시키는 기술을 적용하여 잘 녹지 않는 단점을 보완하고자 하였으며, 용해시킨 울솔산 용액을 나노소포에 캡슐화함으로써 성분으로서의 안정성을 유지하면서 피부 침투를 증가시키고 그 효능을 극대화시키고자 하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 나노캡슐화된 울솔산을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 울솔산의 나노캡슐화 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 나노캡슐화된 울솔산을 유효성분으로서 함유한 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

도 1은 리포좀의 구조도이다.

도 2는 나노캡슐화된 울솔산의 구조도이다.

도 3은 울솔산의 나노캡슐화 공정도이다.

도 4는 나노캡슐화된 울솔산의 생성 확인사진이다.

도 5는 나노캡슐 및 일반리포좀의 현탁도 관찰결과이다.

도 6은 나노캡슐화된 울솔산의 입자 크기 및 분포도이다.

도 7은 울솔산의 엘라스틴 합성율 시험결과이다.

도 8은 울솔산의 PPE 저해율 시험결과이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 용매 중에 용해시킨 0.01 내지 10 중량%의 울솔산 추출물이 수소첨가레시친과 비이온계면활성제로 이루어진 소포에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 나노캡슐화된 울솔산을 제공한다.

상기의 용매로는 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에톡시디글리콜 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해서, (a) 울솔산을 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에톡시디글리콜 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 용매에 용해시키는 단계; (b) 소포형성제 및 유화제의 분산액을 제조하는 단계; (c) 단계 (a)에서 제조된 용액에 단계 (b)에서 제조된 분산액을 첨가하여 혼합하고 습윤반응시키는 단계; 및 (d) 고압유화장치를 통과시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 울솔산의 나노캡슐화 방법을 제공한다.

상기 또다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 나노캡슐화된 울솔산을 0.01 내지 50 중량%의 범위로 함유함을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 용매 중에 용해시킨 0.01 내지 10 중량%의 울솔산 추출물이 수소첨가레시친과 비이온계면활성제로 이루어진 소포에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 나노캡슐화된 울솔산을 제공한다.

본 발명에서 이용되고 있는 울솔산은 하기 화학식 1의 구조를 지닌다. 이 성분은 우루손, 푸루놀, 미크로메롤 및 마롤과 같은 펜타싸이클릭 트리터페노이드 화합물로 알려져 있으며, 로즈마리 등의 잎에 많이 함유된 천연성분으로 알려져 있다.

본 발명에서는 울솔산의 안정성을 유지하면서 피부 침투를 증가시켜 효능을 극대화할 수 있도록 하기 위해서 울솔산을 나노소포에 캡슐화시켰다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 나노캡슐화된 울솔산은 수소첨가레시친과 비이온계면활성제가 모노소포를 만들고 그 내부에 용매 중에 용해된 울솔산 추출물이 침투되어 안정화되는 구조로 이루어진다.

이러한 나노캡슐화된 울솔산을 제조하기 위해서, 본 발명에서는 또한, (a) 울솔산을 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에톡시디글리콜 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 용매에 용해시키는 단계; (b) 소포형성제 및 유화제의 분산액을 제조하는 단계; (c) 단계 (a)에서 제조된 용액에 단계 (b)에서 제조된 분산액을 첨가하여 혼합하고 습윤반응시키는 단계; 및 (d) 고압유화장치를 통과시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 울솔산의 나노캡슐화 방법을 제공한다.

울솔산의 나노캡슐화 방법을 도 3의 흐름도를 참조하여 좀더 구체적으로 설명하고자 한다.

먼저 울솔산을 90 내지 105 ℃까지 가온 및 교반을 통하여 용매에 용해시킨다 (S11). 울솔산은 용해성이 부족하므로, 울솔산이 최대로 용해되도록 하기 위해서 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에톡시디글리콜 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 용매를 사용하였다. 이때 울솔산은 90% 이상의 고정제 천연추출물을 사용하는데 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%의 양으로 사용되며, 용매 총량은 1 내지 50 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

그런 다음, 소포형성제 및 유화제의 분산액을 제조한다 (S12). 이어서 단계 S11에서 용해시킨 울솔산 용액에 단계 S12에서 제조한 분산액을 첨가하여 혼합하고 습윤반응시킨다(S13). 이러한 반응은 수소첨가레시친이 폴리올에 용해된 울솔산을 완전히 습윤시켜 소포를 만드는 단계라고 할 수 있다. 소포가 형성되는 것은 수소첨가레시친만으로도 가능하나, 입자의 크기가 너무 크게 형성되는 단점을 가지고있으므로, 보조 유화제인 세틸포스페이트, 콜레스테롤, 디글리세릴디올레이트 및 (피이지)-60 하이드로제네이티드 캐스터오일을 사용하여 모노소포로 제조한다. 이때 수소첨가레시친은 전체 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%, 세틸포스페이트는 0.01 내지 1 중량%, 콜레스테롤은 0.1 내지 1 중량%, 디글리세릴디올레이트는 0.01 내지 1 중량%, (피이지)-60 하이드로제네이티드 캐스터오일은 0.1 내지 5 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 또한 정제수가 적량 사용될 수 있다.

이어서 냉각단계를 거치도록 한다. 이 냉각 단계는 다음 단계로 넘어가기 위한 예비처리로써 반드시 필요한 단계는 아니다. 추가로, 습윤반응과 냉각단계 사이에 토코페릴아세테이트, 마카데미아 오일 등과 같은 첨가제가 호모믹서를 이용하여 40 내지 50 ℃에서 3000rpm으로 3분간 교반하여 첨가될 수 있다. 토코페릴아세테이트와 마카데미아 오일은 통상적으로 화장료 조성물에 첨가되는 첨가제로써 토코페릴아세테이트는 전체 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%, 마카데미아 오일은 1 내지 10 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

그런 다음, 마이크로플루다이저와 같은 고압유화장치를 통과시켜 나노캡슐화한다(S14). 일반적으로 물리적인 힘으로는 나노크기를 만들 수 없으므로 이 단계는 매우 중요하다. 이 장치는 고압을 이용하여 반응 챔버에 통과시킴으로써 아주 작은 소포로 만드는 공정이다.

고압유화장치의 작동조건에 따라 그 입자 크기가 달라질 수 있으므로 pH, 온도, 통과 압력 및 통과 횟수 등의 조건을 최적화하는 것이 중요하다. 따라서, 본 발명에서는 마이크로플루다이저를 pH 4.0 내지 9.0, 통과 온도 10 내지 90 ℃,통과 압력 5,000 내지 15,000 PSI, 통과 횟수 1 내지 6 회의 최적 조건으로 사용하였다.

최종적으로, 냉각 단계를 거쳐 나노캡슐화된 울솔산을 제조하였다. 고압유화장치 공정과 냉각 단계 사이에 나노 크기 입자의 상태를 유지하기 위해 주목추출물, 산탄검, 퀴스시드 추출물 등의 첨가제를 투입할 수 있다. 이때 주목추출물은 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 1 중량%, 산탄검은 0.1 내지 1 중량%, 퀸스시드 추출물 1 내지 5 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

이와 같이 제조된 나노캡슐화된 울솔산은 0.01 내지 50 중량%의 양으로 화장료 조성물에 함유될 수 있다. 0.01 중량% 미만으로 함유되는 경우, 울솔산 함유 나노캡슐의 효능을 기대할 수 없으며, 50 중량%를 초과하는 양으로 함유되는 경우, 화장품으로 제형화 하기에 불리할 수 있다. 또한 바람직하게는 0.1 내지 30 중량%의 양으로 함유될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 화장료 조성물은 0.01 내지 50 중량%의 나노캡슐화된 울솔산, 1 내지 10 중량%의 수소첨가레시친, 0.1 내지 3 중량%의 콜레스테롤 및 그 유도체, 0.01 내지 1 중량%의 세틸포스페이트, 0.1 내지 1.0 중량%의 피이지-60수소첨가캐스터오일, 1 내지 5 중량%의 부틸렌글리콜, 0.1 내지 2 중량%의 토코페릴아세테이트, 1 내지 10 중량%의 마카데미아 오일, 잔량으로서 임의 성분을 함유한다.

나노캡슐화된 울솔산을 포함하는 화장료 조성물은 스킨, 로션, 크림 및 에센스 등으로 제형화될 수 있고, 울솔산의 안정성을 유지하면서 피부 침투가 증대되어피부 잔주름 개선 효능을 극대화할 수 있다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.

이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.

실험예 1

울솔산의 용해성 실험

울솔산의 용해성을 실험하기 위하여 우선 폴리올류와 대표적인 오일 중 에스테르 오일류 및 탄화수소계열 오일류를 선정하여 실험하였다. 이들 용매는 화장품에서 사용할 때 피부 트러블이 없는 성분들과, 울솔산의 구조를 고려하여 비교적 용해성이 우수한 것을 선정한 것이다. 좀더 세부적으로는 폴리올류로서, 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에톡시디글리콜 및 피이지-400을 선정하였으며, 에스테르 오일류로는 에톡시디글리콜올레이트, 카프릴카프릴릭트리글리세라이드, C12~13알킬벤조에이트, 코코글리세라이드 및 세틸옥타노에이트를 선정하였으며, 탄화수소계열의 오일류로는 스쿠알란, 미네랄오일, 바셀린 등을 적용하여 용해성 실험을 수행하였다.

실험방법으로 우선 1중량% 울솔산을 모든 용매에 적용하였는데, 1g의 울솔산을 정확하게 계량한 다음, 99g의 용매에 넣어 서서히 가온 공정과 마그네틱 스터링 공정을 병행하면서 울솔산의 용해정도를 육안으로 판정하였다. 온도조건은 80 내지 105℃까지로 하였으며, 고온에서 용해되었다 하더라도 냉각하여 실온 조건에서 용해도를 판정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 폴리올류의 글리세린, 프로필렌글리콜 및 피이지-400은 고온에서 일부용해되나 냉각 후에 일부가 석출되는 현상을 보였고, 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 및 에톡시디글리콜이 90 내지 105 ℃에서 잘 용해되고 냉각 후 및 1개월 경과 후에도 결정이 없었다. 따라서, 이 3가지 성분에서 울솔산이 잘 용해되는 것으로 판단하였다. 그 중에서도 부틸렌글리콜 : 디프로필렌글리콜 (1:1)이나, 부틸렌글리콜 : 에톡시디글리콜 : 디프로필렌글리콜 (1:1:1) 혼합시 울솔산이 가장 잘 용해되는 것을 알 수 있었다. 또한, 에스테르 오일류에서는 일반적으로 용해가 어려운 자외선 흡수제를 잘 용해하는 오일류를 선정하여 용해도를 실험한 결과, 에톡시디글리콜올레이트, 카프릴카프릴릭 트리글리세라이드, 세틸옥타노에이트 및 코코글리세라이드에서는 불용성으로서 전혀 반응이 없었으며, 그 중 C12~13알킬벤조에이트에서 고온으로 150℃이상 가온 한 후 시간이 경과하면 습윤상태가 되어 일부 겔화 현상이 생기는 것을 확인할 수 있었다.

따라서, 울솔산을 완전하게 잘 용해 시킬 수 있는 방법으로써, 비교적 용해가 잘되는 용매인 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 및 에톡시디글리콜을 단독으로 사용하거나, 2가지 이상 혼용하는 경우에 용해가 비교적 잘 되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이 3가지 물질을 각각 혹은 2가지 이상 혼합하여 나노 캡슐화의 최적 조성물로 선정하였다.

또한 상기 표 1의 결과로서 울솔산이 비교적 잘 용해되는 용매에 대하여, 단일 혹은 혼합할 경우에 따라 울솔산의 용해도를 실험하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 및 에톡시디글리콜을 단독으로 사용할 경우 용해도는 고온(90 내지 105 ℃)에서 1 내지 20중량% 범위의 투명한 용해도를 보였으며, 2가지를 동일한 비율로 혼합하여 용해도를 실험한 결과, 부틸렌글리콜 : 디프로필렌글리콜 (1:1)을 혼합한 용매에서 10중량% 이하의 울솔산을 용해할 수 있었으며, 부틸렌글리콜 : 디프로필렌글리콜 : 에톡시디글리콜 (1:1:1) 3가지를 혼합한 용매에서도 대략 20중량% 정도의 우수한 용해성을 보였으나, 처방의 번거로움과 피부자극을 고려하고 경제성을 감안하여 가능한 2가지 이하로 선정하여 울솔산의 용해가 잘 될 수 있도록 하였다. 비교적 진한 농도에서는 온도가 하락하거나 경시에 따라 다소 석출될 가능성을 나타낼 수 있으므로, 나노캡슐화 과정에서 고압유화장치인 마이크로플루다이저에 통과시킴으로써, 이 용해도 문제를 해결하고자 하였다.

실시예 1 내지 10

나노캡슐화된 울솔산의 제조

표 3a및 3b에 기재된 성분 및 함량을 참조하여 울손산을 함유하는 나노캡슐을 제조하였다. 구체적으로, (A)상의 울솔산 추출물을 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 및 에톡시디글리콜 중에서 선택된 용매 중에 90 내지 105 ℃로 가열하고 교반을 통하여 완전히 용해하여야 한다. 여기에 (B)상을 완전하게 용해하여 (A)상에 서서히 투입한 후, 90 내지 105 ℃의 수욕조에 넣어 20분 내지 4시간 동안 습윤반응시킨다. 습윤반응이 끝난 시료에 다시 성분 (C)를 넣어 호모믹서를 이용하여 40 내지 50 ℃에서 3,000rpm으로 3분간 교반하여 유상이 충분히 분산될 수 있도록 한 다음, 냉각하여 고압유화장치(미국 마이크로플루딕스사의 마이크로플루다이저 M-110Y 또는 국내 화성기계㈜에서 제작된 고압유화장치)에 통과시켜 나노캡슐화한다. 그런다음, 성분 (D)를 넣어 냉각하여 나노캡슐화된 울솔산을 제조하였다.

실험예 2

마이크로플루다이저의 최적조건

마이크로플루다이저와 같은 고압유화장치의 작동조건에 따라 그 입자 크기가 달라질 수 있으므로 pH 조건, 온도의 영향, 통과 압력의 영향, 통과 횟수 등의 그 최적조건을 밝혀내고자 하였다.

실험예 2-1. pH의 조건

실시예 3을 기준으로하여 pH 조절은 구연산과 가성소다를 10중량%로 희석하여 원하는 pH로 조절하여 나노캡슐의 안정성에 대하여 실험하였으며, 각 시료에 대하여 마이크로플루다이저에 통과 조건은 10,000PSI에서 3회 통과시켜 이에 대한입자 크기의 분포도로 평가하였다. pH 범위는 화장품에 사용될 수 있는 적정 범위인 pH 4 내지 10의 범위로 하였다. 그 결과를 표 4에 나타내었다.

pH	4.0	5.5	7.0	8.5	10.0
나노소포 형성	O	O	O	O	O
비고 - O:매우 양호, D:양호, X:불량

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, pH 변화에 따른 나노소포의 입자 크기는 산성, 중성 또는 알칼리성에서도 일정한 크기를 형성하고 있었으며 pH의 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있었다. 따라서 pH는 약 6.5±1.0범위로 하여 피부에 적합하도록 하였다.

실험예 2-2. 온도의 영향

실시예 3에 대하여 나노캡슐을 만든 다음, 나노좀의 입자 크기를 균일하게 하기 위하여 마이크로플루다이저에 시료를 통과시키는데 있어 온도의 영향에 대하여 실험하였다. 본 실험에서는 온도를 20 내지 70℃까지 변화시키면서 나노캡슐의 크기를 측정하였다. 그 결과를 표 5에 나타내었다.

온 도	20℃	40℃	50℃	60℃	70℃
입자 크기(평균)	67.2nm	65.8nm	66.4nm	65.2nm	68.1nm
비고 - 실시예3과 동일한 조건으로 실험

상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 온도의 영향은 거의 없다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 활성성분을 캡슐화 시키는데 있어서, 열에 불안정한 성분인 경우 40℃ 이상에서는 그 역가가 하락될 수 있으므로 가능한 낮은 온도에서 마이크로플루다이저에 통과시키는 것이 가장 적합하다고 할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는마이크로플루다이저의 통과 온도를 20 내지 90 ℃ 범위로 하여 실험하였다.

실험예 2-3. 마이크로플루다이저 통과 압력의 영향

마이크로플루다이저에 통과시키는데 있어 압력조건을 5,000 내지 15,000 PSI까지 2000PSI단위로 증압시키면서 이에 대한 소포형성에 대하여 관찰하였다. 그 결과를 표 6에 나타내었다.

압 력	5,000PSI	7,000PSI	10,000PSI	12,000PSI	15,000PSI
입자 크기(평균)	86.7nm	70.8nm	66.7nm	60.6nm	52.5nm
비고 - 실시예3과 동일한 조건으로 실험

상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 저압력인 2,000 내지 8,000 PSI에서는 소포의 크기가 작아지지만 균일하지 못하여 60 내지 100 nm 수준이었으며, 10,000PSI 이상에서는 매우 균일하고 미세한 입자 크기를 형성하고 있음을 알 수 있었다.

따라서, 기계의 조건이나 성능 및 효율성을 고려하여 10,000PSI로 고정시켜 모든 실험을 진행하여 일관성 있는 결과를 도출할 수 있도록 하였다.

실험예 2-4. 마이크로플루다이저 통과 횟수의 영향

실시예 3을 기준으로 하여 최적의 나노캡슐을 제조하는데 있어 온도 10 내지 40 ℃, pH=6.5±1.0, 통과 압력 10,000PSI로 설정하여 마이크로플루다이저의 통과 횟수에 대한 소포의 형성여부를 실험하였다. 그 결과를 표 7에 나타내었다.

통과 횟수	0회 통과	2회 통과	3회 통과	5회 통과	7회 통과
입자 크기(평균)	250nm	75.8nm	66.7nm	52.4nm	48.2nm
비고 - 실시예 3과 동일한 조건으로 실험

상기 표 7에 나타낸 바와 같이, 통과 횟수에 따라 나노소포의 크기가 크게달라짐을 확인할 수 있었다. 마이크로플루다이저에 통과시키지 않았을 경우 소포의 크기는 250nm이었고, 2회 통과시에는 75.8nm, 3회부터 7회 연속 통과시에는 52.4nm 내지 48.2nm 정도로 소포의 크기가 크게 작아지지 않았으므로, 경제성과 효율성을 가만하여 3회 통과시킬 경우 가장 적합함을 알 수 있었다.

상기 실험예 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 최적의 나노캡슐을 얻기 위해서는 마이크로플루다이저의 여러 조건을 적절하게 선정하여야 한다. 가장 적당한 조건은 기계마다 약간은 다를 수 있으나 마이크로플루다이저의 경우, 통과 압력은 5,000 내지 15,000 PSI, 통과 온도는 10 내지 40 ℃, 통과 횟수는 1 내지 6 회였다.

실험예 3.

나노캡슐의 생성 확인 및 현탁도 관찰

실시예 3에서 제조된 나노캡슐화된 울솔산을 동결건조시켜 측정배율 52,000배의 주사전자현미경(SEM; Scanning Electronic Microscope)을 통하여 측정함으로써 도 4에 나타난 바와 같이, 아주 미세한 나노크기의 소포가 형성되어 있음을 확인할 수 있었다.

또한, 나노캡슐화된 울솔산 물질과 리포좀 물질의 현탁도를 비교하였는데, 도 5에 나타난 바와 같이, 정제수 대비 나노캡슐은 청색빛이 나면서 반투명하고 리포좀은 유백색의 현탁상을 나타내므로, 나노캡슐 물질이 일반적인 리포좀 보다 더 작은 입자를 가지며 그 계가 더욱 안정하다는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 4.

나노캡슐의 크기 및 분포도 측정

나노캡슐의 크기와 분포도를 측정하기 위해서 실시예 3에서 제조된 나노캡슐화된 울솔산을 사용하여 습도 70%, 25℃의 인큐베이터에서 24시간 동안 숙성시킨 후, 소포의 크기 및 분포도를 측정하였다. 마이크로플루다이저를 사용했을 경우 통과 횟수에 따라 입자 크기의 변화를 측정하였으며, 830nm에서 5% 용액으로 만들어 측정하였다.

그 결과, 도 6에 나타난 바와 같이, 소포는 57 내지 76 nm범위에서 분포하였으며, 평균 입자 크기는 66nm였다.

실험예 5.

울솔산의 엘라스틴 합성율과 PPE(Porcine pancreatic elastase) 저해율 실험

실험예 5-1. 엘라스틴 합성율 측정 실험

울솔산에 대하여 잔주름이나 피부 탄력도에 영향을 주는 엘라스틴의 합성율을 측정하였다. 비교 시료로서 잔주름 개선효과가 우수한 대표적인 성분으로 알려져 있는 레티놀을 사용하였다.

[실험방법]: (1) 사용 세포: 정상 인간 파이브로블레스트 세포, (2) 세포 배지: 10% FBS를 갖는 DMEM(Dulbecco's modified Eagle medium). 실험 시료 처리시 FBS없이 DMEM을 사용한다.

[세포배양] :(1) 6-웰 플레이트에 웰당 1X10⁵개 세포를 심는다. (2) 세포가 약 79 내지 80 %까지 융합될(confluent) 때까지 키운다. (3) 세포에 실험 시료를 처리한 후 2일간 배양한다 (실험 시료 처리시 FBS는 첨가하지 않음). (4) 2일 후 세포 배지와 세포를 각각 따로 모아 냉장 보관한다. (5) 세포 추출물을 단백질 분석한다(BCA Protein Assay Kit, PIERCE 23225). (6) 배지를 콜라겐 분석한다. DMEM로 처리한 것을 대조군으로 하고, 대조군에 비해 엘라스틴 생성량이 증가된 비율로 평가하였다.

그 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이 레티놀은 5mM에서 8.8%로 비교적 낮은 합성율을 보였으나, 울솔산은 1mM 농도에서 41.9%의 합성율을 보였다. 즉 울솔산은 엘라스틴의 합성율에 있어서 레티놀보다 약 5배 정도 더 큰 효과를 보였다. 이러한 결과로 보아 레티놀보다 더 낮은 농도에서 실시함에도 더욱 우수한 결과를 보였으므로 피부탄력 효과 측면에서 아주 우수한 효과를 보일 것으로 사료된다.

실험예 5-2. PPE(Porcine pancreatic elastase) 저해율 실험

울솔산에 대하여 잔주름 개선 효과를 측정하기 위한 시험관내(in-vitro) 실험 방법 중 대표적으로 잘 알려져 있는 PPE 저해실험을 통하여 피부 탄력효과를 검증하고자 하였다. 시료는 울솔산을 가지고 실험하였으며, 비교 시료로써 잔주름개선에 우수한 효과를 가지고있는 레티놀 성분을 선정하여 실험 하였다.

그 결과, 도 7에 나타난 바와 같이 레티놀 0.8mM에서의 PPE 억제 실험은 -7.1%로 오히려 낮아지는 현상을 보였으며, 울솔산 0.88mM에서는 86.7%로 아주 우수한 엘라스테이즈의 억제 효과를 보였다. 따라서, 피부탄력에 영향을 미치는 엘라스테이즈의 억제 효과가 아주 우수한 결과를 보였으므로 피부탄력 효과에 크게 활성이 있는 것으로 예측된다.

상기 실험예 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 울솔산에 대한 피부탄력 효과를 측정하기 위하여 피부탄력에 크게 영향을 줄 수 있는 엘라스틴의 생성율과 엘라스틴을 소모하는 엘라스테이즈의 활성억제 효과를 집중적으로 시험한 결과, 두 항목 모두에서 우수한 효과를 보였다.

비교예 1 및 실시예 11 내지 14.

스킨 제형의 화장료 조성물

하기 표 8에 나타낸 성분 및 함량을 참조하여 스킨 제형의 화장료 조성물을 제조하였다. 실시예 11 내지 14에 나노캡슐화된 울솔산을 일정량 배합함으로써, 잔주름예방 및 항종양 기능을 가지도록 하였으며, 보습제인 부틸렌글리콜, 글리세린, 피이지-1500을 사용하였고, 첨가제로서 디칼륨글리시리지헤티네이트와 알란토인을 사용하였다.

비교예 2 및 실시예 15 내지 17.

로션 제형의 화장료 조성물

하기 표 9에 나타낸 성분 및 함량을 참조하여 로션 제형의 화장료 조성물을 제조하였다. 실시예 15 내지 17에 나노캡슐화된 울솔산을 일정량 배합함으로써 잔주름예방 및 항종양 기능을 가지도록 하였으며, 보습제인 부틸렌글리콜, 글리세린을 사용하였고, 유화제로써 폴리솔베이트-60과 글리세릴스테아레이트(피이지)-100스테아레이트를 사용하였으며, 유연제로써 스쿠알란, 미네랄오일, 세틸옥타노에이트와 카프릴/카프릴릭트리글리세라이드를 사용하였고, 점증제로써 카보머와 산탄검을 사용하였다.

비교예 3 및 실시예 18 내지 20.

크림 제형의 화장료 조성물

하기 표 10에 나타낸 성분 및 함량을 참조하여 크림 제형의 화장료 조성물을 제조하였다. 실시예 18 내지 20에 나노캡슐화된 울솔산을 일정량 배합함으로써 잔주름예방 및 항종양 기능을 가지도록 하였으며, 보습제인 부틸렌글리콜, 글리세린과 아미노코트를 사용하였고, 유화제로써 폴리솔베이트-60과 글리세릴스테아레이트(피이지)-100스테아레이트를 사용하였으며, 유연제로써 마카데미아 오일, 디메치콘, 세틸옥타노에이트와 카프릴/카프릴릭트리글리세라이드를 사용하였고, 왁스류로는 비스왁스마이크로 크리스탈라인왁스, 세테아릴알콜, 스테아린산을 사용하였다.

비교예 4 및 실시예 21 내지 23.

에센스 제형의 화장료 조성물

하기 표 11에 나타낸 성분 및 함량을 참조하여 에센스 제형의 화장료 조성물을 제조하였다. 실시예 21 내지 23에 나노캡슐화된 울솔산을 일정량 배합함으로써 잔주름예방 및 항종양 기능을 가지도록 하였으며, 보습제인 부틸렌글리콜, 글리세린, 소듐히아루로네이트와 아미노코트를 사용하였고, 유화제로써 (피이지)-60하이드로제네이티이드캐스터오일과 메틸글루코스세스퀴스테아레이트를 사용하였으며,유연제로서 디메치콘과 마카데미아 오일를 사용하였다.

본 발명에 의하면 나노캡슐화된 울솔산 및 이의 제조방법을 제공함으로써 용해가 어려운 울솔산을 용해가능하도록 하고, 나노캡슐화에 의해 울솔산의 안정성의 확보하고 이 성분의 피부 침투를 증가시키며 적은 양으로도 효능을 극대화하는 효과가 있다. 또한 나노캡슐화된 울솔산을 스킨, 로션, 크림 및 에센스 등의 화장료에 배합하여 잔주름 개선 효과가 우수한 화장료를 용이하게 제조할 수 있게 하였다.

Claims

용매 중에 용해시킨 0.01 내지 10 중량%의 울솔산 추출물이 수소첨가레시친과 비이온계면활성제로 이루어진 소포에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 나노캡슐화된 울솔산.
제 1 항에 있어서,

상기의 용매가 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에톡시디글리콜 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 나노캡슐화된 울솔산.
(a) 울솔산을 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에톡시디글리콜 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 용매에 용해시키는 단계;

(b) 소포형성제 및 유화제의 분산액을 제조하는 단계;

(c) 단계 (a)에서 제조된 용액에 단계 (b)에서 제조된 분산액을 첨가하여 혼합하고 습윤반응시키는 단계; 및

(d) 고압유화장치를 통과시키는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 울솔산의 나노캡슐화 방법.
제 1 항에 따른 나노캡슐화된 울솔산을 0.01 내지 50 중량%의 범위로 함유함을 특징으로 하는 화장료 조성물.
제 4 항에 있어서,

0.01 내지 50 중량%의 나노캡슐화된 울솔산, 1 내지 10 중량%의 수소첨가레시친, 0.1 내지 3 중량%의 콜레스테롤 및 그 유도체, 0.01 내지 1 중량%의 세틸포스페이트, 0.1 내지 1.0 중량%의 피이지-60수소첨가캐스터오일, 1 내지 5 중량%의 부틸렌글리콜, 0.1 내지 2 중량%의 토코페릴아세테이트, 1 내지 10 중량%의 마카데미아 오일 및 잔량으로서 임의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.