KR20030086766A - 피부조직 확산 반사광 스펙트름 분석기를 이용한 화장품제재 혹은 의료용 약품의 in vivo 피부흡수 및 피부내 확산 특성 진단기. - Google Patents

Abstract

본 발명은 빛을 피부에 조사시 산란된 빛의 흡수 스펙트름으로 생체내에서 실시간으로 피부의 약물 및 화장품제재의 투과정도와 피부내 확산정도를 측정 할 수 있는 광학적 피부흡수 및 확산측정 시스템이다. 피부를 통한 약물 전달 체제는 약물투여에 의한 전신적 부작용을 줄이고 효율을 높이는 등, 여러 가지 장점을 가지고 있다. 동물의 피부조직를 떼어내어 약물이나 화장품제재의 투과를 조직추출등의 방법으로 측정하는 것은 피부의 생체시스템내의 관류및 물리적 연속성을 재현하지 못하는 방법상의 한계가 있다. 그러므로 약물과 화장제재의 피부투과 정도 및 피부내 확산정도를 생체내에서 비침습적으로 측정할 수 있는 방법이 요구되고 있다. 예를 들어 피부조직에 바른 화장품을 in vivo 상태에서 자외선 영역에서의 흡수도를 측정함으로서 화장품이 가지는 자외선 차단지수를 파악할 수 있고, 시간에 따른 측정으로 흡수 지수를 파악할 수 있다. 또한 의료용 물질(pharmaceutical material)을 기존에는 경구용이나 피부 내부 주입식으로 이루어지던 약품 투여 방법을 외부피부를 통한 전달로 그 피부내 흡수도를 조직확산 반사광의 세기로 측정함으로서 기존의 방법들에서 나타나는 부작용을 줄일 수 있고, 정확성의 향상과 동시에 그러한 물질들이 가지는 기본적인 광학 및 화학적 특성을 In vivo로 진단할 수 있는 장점이 있다.

Description

피부조직 확산 반사광 스펙트름 분석기를 이용한 화장품제재 혹은 의료용 약품의 in vivo 피부흡수 및 피부내 확산 특성 진단기. {Diagnostic apparatus for in vivo skin absorption of cosmetics or pharmaceutical materials using the diffusive reflectance spectroscopy}

본 발명은 피부에 바른 약물이나 화장품제재의 피부내 흡수 및 확산효과를 in vivo로 사람의 피부에서 비침습적으로 측정하기 위함이 목적이다.

종래에는 동물의 피부절편을 채취하여 Franz Cell에 장착하여 피부조직의 한쪽에 용액을 배치하여 다른 쪽 표면에 바른 제재류의 확산에 의한 피부절편 투과효과를 용액에 용해된 재제의 농도를 측정함으로써 단순히 피부투과효과를 in vitro에서 측정하였다.

혹은 Franz Cell과 같이 구성된 시료 holder에 적외선 파장의 빛을 경사지게 입사시켜 제재 처리된 조직표면에서 반사되는 빛의 스펙트름을 시간에 따라 얻음으로써(Attenuated total reflection) 제재의 시간별 피부 흡수효과를측정하였다.

본 발명의 흡수 스펙트름은 자외선 및 가시광(VIS) 영역에서 in vivo로 측정이 가능함으로서 실제 생체내에서 약물 및 화장품제재가 보이는 피부 투과정도와 피부내 확산정도를 피부확산 산란 스펙트름을(diffusive reflectance spectroscopy) 측정하여 그 물질들이 갖고 있는 기본적 흡수 특성과 피부를 통한 경피약물 전달 및 화장품제재의 흡수 및 피부내 확산 정도를 알 수 있도록 고안한다.

[도 1]은 본 발명의 UV/VIS 조직확산 반사광 스펙트름(Diffusive Reflectance Spectroscopy:DRS) 분석 장치를 나타내는 그림이다.

[도 2]는 본 발명의 DRS 스펙트름 분석 장치를 이용하여 피부에 바른 화장품의 DRS 스펙트름을 나타낸 것이다.

[도 3a]는 DRS 스펙트름 분석 장치를 이용하여 피부에 바른 화장품의 시간에 따른 피부흡수(apparent optical density:AOD) 스펙트름을 나타낸 것이다.

[도 3b]는 피부에 바른 화장품의 광학적 흡수로서 그 차단 지수뿐만 아니라 시간에 따라 나타낸 것으로서 처리 전후로 AOD 차이 값으로써 피부 내부에 흡수지수를 나타낸다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 설명한다.

[도 1]은 본 발명의 조직확산 반사광(DRS) 스펙트름 분석 장치를 나타내는 그림이다. 광섬유 조직확산 반사광 스펙트름 분석기의 [도 1]에서 보여주는 바와 같이 광원을 Xe 램프를 사용하여 light guide인 광섬유채널에 초점을 맞춘다. light guiding 광섬유채널은 Y-type으로서 실제 측정 부분이 1개의 입사광 및 6개의 검출광 채널의 조합으로 되어있고, 광원과 spectrometer의 끝은 각각 1개의 입사광 채널과 6개의 검출광 채널의 광섬유에 연결된다. 그림에서 보는바와 같이 시료의 반사광 신호는 다중광섬유채널을 지나 spectrometer에 도달하게 된다. spectrometer의 CCD에서 받아들인 신호는 신호 변환기(AD converter)를 통해 컴퓨터로 입력되고 [도 2]에서 보는 바와 같이 재제의 처리 전후의 DRS 신호를 실시간으로 기록함으로써 제재의 가광흡수도를(apparent optical density:AOD) 알 수 있다. [도 2]에서 보면 피부에 화장품을 바르기 전후로 하여 그 스펙트름을 a, b, c로 분류하였으며 여기서 주목할 점은 c 스펙트름이다. a와 b의 스펙트름의 차이 값으로서 그 물질이 가지는 기본적인 가광흡수 특성의 진단이 가능하다.

또한 [도 3a]와 [도 3b]에서 시간에 따른 가광흡수 스펙트름의 실시간 기록 함으로서 피부에 침투되는 시간 특성과 피부내 확산되는 빠르기를 진단할 수 있다.

즉 현재의 측정 장비로 in vivo에서 측정하기에는 제약이 따라 in vitro에서 측정하고 있다. 본 발명의 흡수 스펙트름 분석기는 피부내 관류가 작동되는 in vivo에서 피부흡수와 피부내 확산의 측정이 동시에 가능하다는 것이 최대 장점이다.

Claims (8)

1. 피부에 바른 약물이나 화장품류의 피부흡수율을 광학적으로 측정하는 방법

   언급된 방법은 다음과 같은 순서로 구성된다.

   1) 일정한 양의 약물이나 화장품제재를 피부흡수촉진제에 섞거나 용액상태로 측정할 일정 면적의 피부 부위에 균일하게 바른다.

   2) 동일 면적의 피부에 아무것도 바르지 않은 상황에서 200-1000 nm의 광을수직으로 입사하여 피부조직으로 부터 반사되어 나오는 빛을 검출 광섬유 소자로 부터 받아 스펙트로메터에 보낸다.

   3) 1)의 측정부위에 2)와 같은 방식으로 반사광을 시간에 따라(5분 간격) 검출하여(총 30분-1시간에 걸쳐) 스펙트름을 저장한다.

   4) 3)의 스펙트름들을 일시에 스펙트로메터 화면에 나타내어 특정 파장에서 반사광의 세기의 변화를 시간에 따라 그래프로 기록함으로써 물질이 피부를 투과하여 피부조직에서 퍼져나가는 kinetics를 계산한다.
2. 청구항 1에서 언급된 순서의 방법
3. 청구항 2에서 언급된 방법으로서 입사광은 200 nm-1000 nm의 범위의 빛으로 Xenon 램프나 halogen램프로 ( 출력:200-400 watt) 부터 광학적 필터를 통과하여 나오는 일정 파장범위의 빛이다.
4. 청구항 3에서 언급된 방법으로서 약물이나 향장제재를 바르는 피부는 사람이나 동물의 피부로서 절개되지 않은 생체 상태의 (in vivo) 피부이다.
5. 청구항 4에서 언급된 방법으로서 반사광은 피부위에 바른 제재층, 표피, 진피, 피하지방층에서 각 각 반사 및 산란되어 피부 바깥으로 나와 더해진 빛이다.
6. 청구항 5에서 언급된 방법으로서 반사광을 검출하는 광섬유소자는 중앙에 한 개의 입사광 채널이 있고 주변에 6개이상의 검출광 채널이 있는 다중채널 광섬유소자로서 입사광채널은 광원에 연결되고 검출광 채널은 스펙트로메터에 연결되어 있다.
7. 청구항 6에서 언급된 방법으로서 청구항 1의 순서 4의 특정 파장은 바른 제재의 특정 흡수 파장이거나 543 nm 혹은 576 nm이다.
8. 청구항 7에서 언급된 방법으로서 반사광의 시간에 따른 변화를 그래프로 표시하고 제재의 피부침투 다이나믹스 모델을 이용하여 흡수되는 양이나 빠르기를 수학적 regression으로 계산하는 방법