KR20040025925A - 착색된 선스크린 조성물 - Google Patents

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KR20040025925A
KR20040025925A KR10-2003-7015957A KR20037015957A KR20040025925A KR 20040025925 A KR20040025925 A KR 20040025925A KR 20037015957 A KR20037015957 A KR 20037015957A KR 20040025925 A KR20040025925 A KR 20040025925A
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KR10-2003-7015957A
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데이비드 에스. 조안
토시아키 히노
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코스메티카, 인크.
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Abstract

본 발명은 UV 흡수 및 피부 착색 특성을 동시에 나타내는 선스크린 제제에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 착색된 선스크린 제제는 미립상 선블럭제 및 착색제를 서로 밀접한 관계로 포함한다. 이 착색된 선스크린 조성물은 피부상에서 선블럭제 및 착색제의 잔류를 향상시킨다.

Description

착색된 선스크린 조성물{COLORED SUNSCREEN COMPOSITIONS}
태양 방사선의 유해한 영향은 잘 알려져 있다. 태양 스펙트럼의 UVB (290-320 ㎚) 부분은 주로 홍반 (일광화상 (sunburn)) 및 암의 원인이 된다 (M. M. Rieger, Cosmet Toiletries, 102(3):91 (1987); C. Taylor, Skin Cancer Foundation J., 4:90 (1986)). UVB 방사선보다 피부에 더 깊숙하게 침투하는 태양 스펙트럼의 UVA (320-400 ㎚) 부분은 피부의 탄성을 감소시킴으로써 피부 노화 및 조발성 주름 (premature wrinkling)의 원인이 되는 것으로 생각된다 (L. H. Kligman, F. J. Akin, and A. M. Kligman, J. Invest. Dermatol., 84:272 (1985)). UVA 방사선에 대한 장기간 노출은 또한 치명적인 흑색종과 같은 피부암을 일으킨다.
선블럭 (또는 선스크린) 제제는 수년간에 걸쳐서 발전되어 왔다. 광범위 스펙트럼의 UV (UVA 및 UVB 방사선 모두)를 차단하는 활성성분은 전통적인 (방향족) 유기화합물 (예를 들어 p-아미노벤조산, 옥틸 메톡시신나메이트 또는 2-에틸헥실-p-메톡시신나메이트, 2-에틸헥실 살리실레이트 또는 옥틸 살리실레이트, 옥시벤존, 벤조페논, 아보벤존, 호모살레이트 등)로부터 이산화티탄, 산화아연, 실리카, 산화철 등과 같은 미세한 금속 산화물 입자로 변화되었다. 유기 UV 흡수 화합물에 비해서, 금속 산화물을 기본으로 하는 무기 선스크린 제제는 생리적으로 불활성이며 피부자극을 덜 야기시킨다. 예를 들어, 산화아연은 식품의약품국 (Food and Drug Administration)에 의해서 카테고리 I 피부보호제로 분류된다. 이론에 의해 제한됨 없이, 이 무기 물질들은 유해한 UV 및 가시 방사선을 반사, 산란시키고/시키거나 흡수함으로써 선스크리닝 효과를 제공하는 것으로 생각된다.
미립상 이산화티탄 (TiO2) 및 산화아연 (ZnO)은 코팅 및 플라스틱에 광범하게 사용된다. UV 흡수제로서, 산화아연은 UV 방사선의 전체 스펙트럼에 걸쳐서 모든 시판 안료 중에서 최고의 자외선 흡수를 갖는 것으로 알려졌으며, 일광-차단제를 제조하는데 사용되는 작은 입자 크기의 물질 (60-80 ㎚)을 포함하여 다양한 등급 및 크기로 시판된다. 이산화티탄은 장파 UVA 방사선으로부터 보호하는데 산화아연보다 덜 효과적이다.
태양 방사선을 차단하는 반사제 (reflector)로서 이산화티탄은 그 입자 직경의 두배 보다 약간 큰 광선과 최적으로 상호작용하여 이 방사선을 강하게 반사시킨다. 가시 파장에서 적용하기 위해서는 250 ㎚ (또는 0.25 ㎛) TiO2가 통상적으로 사용된다. 이 값의 두배 (500 ㎚)가 스펙트럼의 가시 영역의 중심 근처이다. 초미세 TiO2는 UV 차단제로서 이용할 수 있다. 20 ㎚ 정도로 작은 입자는 시판되며,투명한 와니스 및 선스크린과 같은 적용분야에서 사용된다. 이 크기에서 물질은 가시 영역에서는 완전히 투과성이지만 UV 광선을 차단한다. 다소 더 큰 입자 (30-35 ㎚)는 시판 혼합물 내에서의 입자크기의 분포로 인하여 이들이 분산된 물질을 약간 혼탁하게 만들기 시작할 것이다. 더 큰 입자는 백색 색상을 나타낸다. 큰 입자크기의 물질의 경우에, 이산화티탄을 기본으로 하는 생성물은 산화아연을 기본으로 하는 물질에 비해서 더 불투명한데, 이는 이산화티탄이 산화아연에 비해서 광선의 가시파장에 대하여 투과성이 적기 때문이다.
가장 널리 보급된 미립상 선스크린 제제는 미분화된 산화아연 또는 이산화티탄을 함유한다. 다양한 불활성 성분들을 혼입시켜 장기간의 수침 조건 하에서도 분산 안정성 및 선스크린제 잔류를 돕는다. 계면활성제, 점증제 (thickener), 오일, 왁스, 실리콘, 비타민, 방향제, 보존제, 항산화제 및 식물추출물 까지도 통상적으로 시판 선블럭에 들어 있다. 유기화합물을 기본으로하는 전통적인 UV 흡수제는 피부를 통해서 흡수되어 잠재적으로 전신적 문제를 야기시킬 수 있기 때문에, 미립자의 사용이 증가하는 추세이다.
미분화된 금속 산화물을 함유하는 제제는 불투명한 백색이며, 피부에 도포하였을 때 모래같고 빛날 수 있다. 또한, 종종 피부의 표면상에서 입자의 불균일한 분포에 의해서 야기되는 바람직하지 않은 피부 화이트닝 (whitening)이 일어난다. 이러한 입자의 불균일한 분포는 피부에 적용하기 전에 담체 내의 입자의 분산이 불량하여 발생한다. 입자-기본 제제는 일반적으로 사용자의 피부를 창백하게 보이게 한다. 실제로, 전부는 아니더라도 대부분의 시판 선스크린제는 무색이거나 백색이다.
UV 방사선에 대한 노출의 위험성이 알려졌음에도 불구하고, 많은 사람들은 일광욕을 하고/하거나 탠닝 살롱 (tanning salons)을 방문하여 햇볕에 탄 외관을 갖기 원한다. 그러나, 단시간 내에 햇볕에 탄 외관을 얻기 원하는 사람들은 선스크린제의 사용을 줄여야 하는데, 이는 선스크린제의 효과는 UV 방사선을 차단함으로써 햇볕에 타는 과정을 지연시키는 것이기 때문이다. 또한, 적당하게 햇볕에 태우는 것도 또한 일광화상과 동일한 효과를 일으킬 수 있기 때문에 선스크린제의 사용이 UV 방사선의 유해한 영향을 완전히 배제시키지는 않는다. 따라서, 햇볕에 탄 외관을 얻으려면 항상 피부 손상의 위험성의 증가가 수반된다.
대부분의 시판 선스크린제는 UV 차단의 단 한가지 전용 기능을 수행하며, 인공적인 탠닝 및/또는 결함/변색의 차폐와 같은 다른 미용 효과를 제공하지는 않는다. 반면, 인공적 탠닝 로숀 또는 용액은 일반적으로 효과적인 UV 차단특성을 갖지 않는다. 따라서, 선스크린제로서 뿐만 아니라 인공적 탠닝 로숀 또는 착색제로서 작용하는 피부보호제품이 필요하다.
피부부호제품은 또한 피부에 화장제 (cosmetic agents)가 효과적으로 침착 및 부착되게 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 화장제의 부착은 화장제를 사용자의 마음대로 쉽고 안전하게 제거할 수 있도록 가역적이어야 한다.
발명의 요약
본 발명은 UV 흡수 및 피부 착색 특성을 동시에 나타내는 선스크린 제제에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 착색된 선스크린 제제는 미립상 선블럭제 및 착색제를 서로 밀접한 관계로 함유한다. 이들 착색된 선스크린 조성물은 피부에 대하여 반응성이거나 피부상에 고정될 수 있어서 선블럭 및 착색제의 피부상 잔류를 향상시킨다.
착색제는 선블럭 입자상에 화학적으로 고정될 수 있거나, 입자를 둘러싸거나 캡슐화할 수 있거나, 또는 선블럭 입자가 착색제를 둘러싸거나 캡슐화할 수도 있다. 착색제는 또한, 화장용 담체 내에 선블럭 입자와 함께 물리적으로 분산될 수도 있다. 한가지 구체예에서, 착색제는 착색된 선스크린 조성물내에 염료-중합체 컨쥬게이트 또는 착색된 중합체 나노매트릭스 (nanomatrix)로서 존재할 수 있다.
"착색제 (coloring agent)"는 UV-흡수성 염료를 포함하는 안료 및 염료로부터 선택된다. 현재의 바람직한 구체예에서는, 착색제 및 중합체 나노매트릭스가 착색된 중합체 나노매트릭스를 구성한다. "착색된 중합체 나노매트릭스"는 중합체와 밀접한 관계로 안료 또는 염료를 포함하여 "염료-중합체 컨쥬게이트"를 제공한다. 나노매트릭스는 추가로 미립상-반응성 작용기, 또는 미립상 선블럭제에 공유 결합하거나, 또는 미립상 선블럭제 상에 또는 그 주위에 고정되는 다른 특징을 포함할 수 있다. 본 발명은 염료를 포함하는 나노스코프 물체 또는 구조물이 미립상 선블럭제에 부착될 수 있는 소형 구 또는 입자의 형태 (본원에서 "중합체 나노스피어 (nanosphere)"로 불림)로 만들어지거나, 또는 미립상 선블럭제를 둘러싸거나 이에 부착될 수 있는 비가시적으로 작은 분자-규모의 네트 (net)의 형태 (본원에서 "나노스코프 고분자 네트워크" 또는 "나노스코프 중합체 네트워크"로 불림)로 만들어지는 체계적인 접근방법을 기술하고 있다. 나노스피어 및 나노스코프 네트워크는 천연적으로 존재하거나 합성된 것일 수 있는 중합체 물질로 제조된다. 천연물 종류는 잘 정립되어 있는 유기화학에 의해서 변형되거나 유도체화될 수 있다. 합성 형태는 필요에 맞게 만든 특성을 나타내도록 특별하게 디자인될 수 있다.
기하학적 특징과는 무관하게, 조작될 염료-중합체 컨쥬게이트 물질의 나노스코프 성질은 다음의 몇가지 잇점을 제공한다: (1) 색상 형성은 오프-라인으로 수행되며, 독성 전구체 및 동일계 (in situ) 화학반응이 더 이상 필요하지 않고; (2) 부여된 색상은 조절가능하게 보유되거나 제거될 수 있으며; (3) 착색제는 중합체 구조에 부착되어 인체에 의한 그들의 흡수를 저해할 수 있으며; (4) 다양한 색상 및 색조의 깊이가 동일한 일반적 골격구조를 기초로 하여 발현될 수 있으며; (5) 구조는 피부에 대한 착색제의 침착 및 부착을 위한 수단을 제공한다. 본 발명은 안전하며, 피부에 침투하여 전신적으로 흡수될 가능성이 없고, 조절가능하게 제거할 수 있는 인공적 색상을 가지면서 수중에서도 장기간 지속되는 제제를 제공한다.
본 발명은 또한, 피부의 표면에 대한 선블럭 및 착색제의 침착 및 부착에 관한 것이다. 착색된 중합체 나노매트릭스는 피부상에 고정되어 화장제의 효과적인 송달 및 장기간 지속적인 효과를 나타낼 수 있도록 하는 수단을 제공하는 중합체를 포함한다. 별법으로, 미립상 선블럭제는 피부에 대해 반응성이거나 피부상에 고정될 수 있도록 만들 수도 있다. 본 발명의 한가지 구체예에서, 피부에 대한 착색된 나노구조물의 부착은 가역적이며, 부착 및 탈착은 둘다 생리적으로 허용되는 조건하에서 수행될 수 있다.
본 발명에서는 피부 착색 특성을 나타내는 UV-보호용 선스크린 조성물을 합성하는 방법이 제공된다. 이러한 방법은 미립상 선블럭제를 예를 들어, 실란 커플링제에 의해서, 또는 입자 표면상의 하이드록실 기를 에테르 또는 에스테르 연결기로 대체시킴으로써 염료 또는 안료 분자 또는 착색된 중합체 나노매트릭스에 커플링시키는 것을 포함한다. 별법으로, 미립상 선블럭제는 착색된 중합체의 나노스코프 네트워크에 의해서 캡슐화되어 미립체를 둘러써는 유기층을 제공할 수 있다. 단량체 또는 중합체 층은 선블럭제 입자에 공유적으로 부착될 수 있거나, 교차결합하여 입자 주위에서 중합체 외피 (shell)를 형성할 수도 있다. 그 후, 생성된 염료-작용화된 미립상 선블럭제를 예를 들어 크림, 크림젤, 밀크, 로숀, 또는 피부에 적용하기 위한 그밖의 다른 조성물을 형성하기 위한 불활성 담체 및 성분들과 혼합시킨다. 별법으로, 착색제 분자 또는 착색된 나노매트릭스 및 UV 선블럭 입자를 함께 담체 내에 물리적으로 분산시켜 크림, 크림젤, 밀크, 로숀, 또는 피부에 적용하기 위한 그밖의 다른 조성물을 형성할 수도 있다.
본 발명은 UV 및 그밖의 다른 유해 방사선을 차폐하거나 차단하며, 또한 피부 착색 특성을 나타내는 선블럭 (sunblock) 또는 선스크린 (sunscreen) 조성물에 관한 것이다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구의 범위에서 사용된 용어 "하나 (a 및 an)"는 "하나 또는 그 이상"을 의미한다.
본 발명의 착색된 선스크린 조성물은 미립상 선블럭제 및 착색제를 서로 밀접한 관계로 함유한다.
본 발명에서 사용된 것으로 용어 "미립상 선블럭제"는 유해한 UV 및/또는 가시 방사선을 반사, 산란시키고/시키거나 흡수함으로써 선스크리닝 또는 보호효과를 제공하는 이산화티탄, 산화아연, 실리카, 산화철 등과 같은 고체 물리적 선블럭을의미한다. 미립상 선블럭제는 실리카와 같은 표면처리 화합물로 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있다. 현재 바람직한 구체예에서, 미립상 선블럭제는 이산화티탄 및 산화아연으로부터 선택된다.
미립상 선블럭제 이외에, 본 발명의 조성물은 또한 전통적인 유기 선블럭제를 함유할 수도 있다. 본 발명에서 사용된 것으로 용어 "유기 선블럭제"는 p-아미노벤조산 (PABA) 및 PABA 에스테르, 옥틸 메톡시신나메이트 및 2-에틸헥실-p-메톡시신나메이트와 같은 신나메이트, 2-에틸헥실 살리실레이트 및 옥틸 살리실레이트와 같은 살리실레이트, 옥시벤존, 벤조페논, 아보벤존, 호모살레이트 등과 같은 UV 흡수성 유기화합물을 의미한다. 유기 선블럭제는 화장용 비히클 내에 미립상 선블럭제와 함께 물리적으로 분산될 수 있다. 유기 선블럭제는 또한, 미립상 선블럭제 및/또는 착색제를 함유할 수 있는 중합체 나노구조물에 부착되거나 그 안에 캡슐화될 수도 있다.
본 명세서 및 특허청구의 범위에서 사용된 것으로 용어 "착색제"는 직접염료, 매염염료, 반응성 염료, UV-흡수성 염료, 광변색성 염료, 형광염료, 인광염료 및 광학증백제를 포함하는 (단, 이에 한정되는 것은 아니다) 안료 및 염료를 나타낸다. 유기 및 무기 착색제 둘다가 본 발명의 범주내에 포함된다. 용어 "착색제 (coloring agent, colorant)", 및 "염료 (dye)"는 본 명세서 및 특허청구의 범위에서 상호교환하여 사용된다.
본 발명에서 사용된 것으로 용어 "색소 (dyestuff)"는 염료 및 안료 분자 또는 그들의 응집체를 의미한다.
본 발명에서 사용하기 위한 특정 목적의 염료 또는 안료는 인간의 모발 및 피부에 천연적으로 존재하는 안료인 멜라민이다. 멜라민 응집체는 그들의 크기 및 표면 농도에 따라서 광범한 색상을 나타낼 수 있다. UV 차단제와 함께 분산된 멜라민 작용화된 미립상 선블럭제 및/또는 멜라민-중합체 컨쥬게이트는 본 발명의 특징적 예이다. 멜라민을 기본으로 하는 제제는 자연상태를 밀접하게 모사한 것이다.
본 발명에서 사용된 것으로서 용어 "나노구조물" 및 "나노매트릭스"는 1 나노미터 내지 1 미크론 (1 마이크로미터 또는 1000 나노미터)의 치수를 특징으로 나타내는 물체를 의미한다. 나노구조물은 유기 또는 무기물일 수 있다. 본 발명에서, 바람직한 나노구조물은 중합체를 포함한다. 본 발명에 기술된 것으로서 중합체 나노구조물은 i) 미립상 중합체 나노매트릭스 또는 중합체 나노스피어, 및 ii) 비-미립상 중합체 나노매트릭스로 분류될 수 있다. 용어 "미립상 나노매트릭스" 및 "나노스피어"는 상호교환하여 사용된다. 미립상 중합체 나노매트릭스의 예로는 라티스 (latices), 슈도라티스, 에멀젼 소적, 미셀, 단백질 및 리포좀이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 비-미립상 중합체 나노매트릭스의 예로는 동종중합체 및 공중합체를 포함한 선형 중합체, 그래프트 중합체, 콤 (comb) 중합체, 분지된 중합체, 스타 (star) 중합체, 덴드라이머 (dendrimers), 및 약하게 교차결합된 중합체 또는 나노젤 (nanogels)이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구의 범위에서 사용된 것으로서 용어 "착색된 중합체 나노매트릭스"는 안료 또는 염료가 중합체와 밀접한 관계로 존재하는 착색제-함유 중합체 나노구조물을 의미한다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구의 범위에서 상호교환하여 사용된 것으로서 용어 "착색된 선블럭제" 및 "염료-작용화된 선블럭제"는 선블럭제 입자와 밀접한 관계로 안료, 염료, 또는 착색된 중합체 나노매트릭스와 컨쥬게이트된 미립상 선블럭제를 의미한다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구의 범위에서 사용된 것으로서 용어 "착색된 나노구조물"은 착색제-함유 유기 또는 무기 나노구조물을 의미한다. "착색된 중합체 나노매트릭스" 및 "착색된 선블럭제"는 둘다 "착색된 나노구조물"의 정의에 포함된다.
"밀접한 관계 (intimate relationship)"는 색소가 중합체 나노매트릭스 및 미립상 선블럭제를 포함한 나노구조물에 의해 둘러싸이거나, 나노구조물 내에 함유되거나, 나노구조물에 화학적으로 부착되거나, 또는 다른 식으로 나노구조물과 영구적이거나 반영구적인 관계로 존재하는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용된 것으로서 용어 "매염제 (mordant)"는 착색제 또는 착색된 나노구조물과 결합하여 불용성 착색제-함유 화합물을 형성시킴으로써 물질 내에 또는 물질상에 착색제 또는 착색된 나노구조물을 고착시키는 화학물질을 의미한다. 매염제의 예는 2 또는 그 이상의 산화수를 갖는 금속 원자를 함유하는 화합물 종이다.
본 발명에서 사용된 것으로서 용어 "페이로드 (payload)" 및 "페이로드제 (payload agent)"는 인간 피부에 대한 영구적이거나 반영구적인 부착 또는 인간 피부의 처리를 위해서 바람직한 모든 물질 또는 제제를 총괄적으로 나타낸다. 이것은 피부의 성질을 변형시킬 수 있거나, 피부에 새롭고 바람직한 성질을 부가할 수 있다. 페이로드는 또한, 본 발명에서 "펜단트 그룹 (pendant groups)"이라고도 불리운다. 페이로드는 염료 또는 착색제, 안료, 유백화제, 향료 (scents) 및 방향제, 약물 및 약제, 연화제, 곤충기피제, 항균제 및 항미생물제 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서의 이하의 설명은 특정의 예시된 제제에 관하여 기술되었지만, 피부 처리에 적합한 모든 바람직한 활성 또는 특성을 갖는 그밖의 다른 물질들도 또한 본 발명의 기술내용에 따르는 중합체 나노구조물에 통합될 수 있다는 것은 중요하며, 이것은 본 발명의 범주내에 포함된다.
본 발명에서 사용된 것으로서 용어 "미립상-반응성 작용기"는 미립상 선블럭제에 결합하거나 부착할 수 있는 작용기를 의미한다. 미립상-반응성 작용기는 또한, 선블럭 입자에 결합하거나 부착하는 링커분자 (linker molecule)에 결합할 수 있는 작용기일 수도 있다.
본 발명에서 사용된 것으로서 용어 "피부-반응성 작용기"는 피부의 표면에 결합하거나 부착할 수 있는 작용기를 의미한다. 피부-반응성 작용기는 또한, 피부의 표면에 결합하거나 부착하는 링커분자에 결합할 수 있는 작용기일 수도 있다.
"열역학적 평형에서의 변화"는 혼합물의 상평형 (phase equilibria)을 결정하는 온도, 압력, pH, 이온강도 및 혼합물 조성과 같은 열역학적 변수에 있어서의 변화를 의미한다.
하나의 구체예에서, 본 발명의 착색된 선블럭제는 착색제를 선블럭제와 반응시켜 착색제와 미립상 선블럭제 사이에 공유결합을 형성시킴으로써 수득될 수 있다. 또한, 선블럭제의 표면을 우선 고정제 (anchoring agent)로 코팅한 다음에, 착색제와 반응시킬 수 있다. 커플링제는 또한, 그밖의 다른 착색제 및/또는 착색되거나 비착색될 수 있는 중합체와 추가로 결합하여 한 종류 이상의 착색제를 함유하는 중합체 쇄, 네트워크 또는 외피를 형성하도록 선택될 수도 있다.
착색된 선블럭제를 형성하는 또 다른 방법은 미립상 선블럭제 주위에 착색제-함유 단량체 혼합물을 중합시키는 것이다. 착색제는 반응성이거나 비반응성일 수 있다. 중합성 계면활성제를 사용하여 입자의 분산을 개선시키고/시키거나 작용기를 계면활성제의 헤드그룹 (head group)을 통해서 착색된 선블럭제에 도입시킬 수 있다. 작용기는 피부에 대한 착색된 선블럭제의 침착 및 부착을 위한 수단을 제공하도록 선택될 수 있다.
본 발명의 착색된 선블럭제는 또한, 미립상 선블럭제를 착색된 중합체 나노매트릭스의 세트와 접촉시킴으로써 형성될 수도 있다. 예를 들어, 중합체-캡슐화된 미립상 선블럭제는 미립상 선블럭제의 존재하에서 착색제-함유 중합체를 침전시켜 미립상 선블럭제 주위에 착색된 나노스코프 중합체 네트워크를 형성시킴으로써 수득될 수 있다. 또 다른 구체예에서는, 중합성 그룹을 함유하는 착색된 중합체 나노매트릭스를 입자 주위에 집합시킨 다음에, 교차결합의 존재 또는 부재하에 선블럭제를 둘러싸고 캡슐화하는 중합체 네트워크 또는 외피로 중합시킨다.
본 발명에서, 착색된 중합체 나노매트릭스의 표면은 미립상 선블럭제에 대한 결합 또는 부착을 위한 미립상-반응성 작용기를 함유하여 색소의 영구적이거나 반영구적인 부착을 제공할 수 있다. 별법으로, 나노매트릭스의 표면은 착색된 중합체 나노매트릭스를 선블럭 입자에 결합시키거나 부착시키는 링커분자에 결합할 수 있는 작용기를 포함할 수 있다.
본 발명의 한가지 구체예에서, 착색된 선블럭제는 착색된 중합체 나노매트릭스를 선블럭제와 반응시켜 미립상 선블럭제와 착색된 중합체 나노매트릭스 사이에 공유결합을 형성시킴으로써 수득된다. 착색된 중합체 나노매트릭스의 하나 또는 혼합물을 커플링제와 함께 사용하여 착색된 중합체 나노매트릭스를 함유하는 중합체 쇄 또는 네트워크를 형성시킬 수 있다. 바람직한 구체예에서, 착색된 중합체 나노매트릭스는 비-미립상 중합체 나노매트릭스를 함유한다. 또 다른 구체예에서, 착색된 중합체 나노매트릭스는 중합체 나노스피어를 함유한다.
미립성 선블럭제와 착색된 중합체 나노매트릭스 사이의 부착기전은 이들 사이의 공유결합의 형성으로 제한되지 않는다. 부착기전에는 또한, 이온인력, 반데어 발스 상호작용 (van der Waals interactions) 및 수소결합이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 착색된 중합체 나노매트릭스가 미립상 선블럭제와 컨쥬게이트된 경우에, 착색된 중합체 나노매트릭스는 미립상 선블럭제를 둘러싸거나 캡슐화할 수 있다. 역으로, 미립상 선블럭제가 착색된 중합체 나노매트릭스를 둘러싸거나 캡슐화할 수도 있다.
착색된 중합체 나노매트릭스는 염료-함유 나노스피어의 형태일 수 있다. 염료-함유 나노스피어 내에는 색소가 포획되는데, 즉 중합체 외피 또는 매트릭스에 의해서 둘러싸이거나 그 안에 포함된다. 나노스피어는 색소를 둘러싸는 중합체 외피를 포함할 수 있거나, 또는 색소를 포획한 삼차원 중합체 네트워크를 포함할 수 있으며, 이들 두가지 모두를 본 발명에서는 "중합체 외피"라 부른다. 유사하게, 색소를 중합체 외피와 반응시킴으로써 색소가 중합체 외피를 둘러쌀 수도 있다. 나노스피어는 비독성, 비알레르기성 중합체로 만들어질 수 있다. 다수의 중합체가 FDA에 의해서 국소적 용도에 승인이 되었다. 이들 다수의 것중에서도 실리콘 및 셀룰로즈가 특징적인 예이다. 합성 탄화수소-기본 중합체 시스템이 동등하게 적합한 대용물이다. 단백질 또는 합성 펩타이드도 이러한 목적으로 사용될 수 있다.
나노스피어의 잇점은, 작용기가 미립상 선블럭제에 대한 결합 또는 부착을 위해 염료-함유 나노스피어의 표면상에 존재하는 경우에, 색소가 중합체 외피에 의해서 둘러싸이거나 그 안에 함유된다면 나노스피어의 표면상의 화학적 결합은 색소의 분자를 포함하지 않는다는 점이다. 안료 또는 염료제는 나노스피어 내에 물리적으로 포획됨으로써 색소분자 그 자체의 화학적 변형은 필요하지 않다. 생성된 캡슐화된 염료 제제는 색소의 고유특성을 변화시키지 않는다.
중합체 라티스를 기본으로 하는 염료-함유 나노스피어는 계면중합방법, 마이크로에멀젼 중합방법, 침전중합방법 및 확산과 같은 본 기술분야에서 공지된 몇가지 캡슐화 방법 중의 하나에 의해서 형성될 수 있다. 다성분 혼합물 제제를 건조챔버내로 분무/스프레이하는 것이 또 다른 처리방식이다.
염료-함유 나노스피어는 색소를 단량체, 올리고머 또는 중합체의 세트 (본 발명에서는 "중합체 세트"라고 불리움)와 접촉시킴으로써 형성된다. 단량체, 올리고머 또는 중합체를 색소의 주위에 집합시킨 다음에, 이들을 교차결합의 존재 또는부재하에서 색소를 둘러싸는 중합체 네트워크 또는 외피로 중합시킨다.
별법으로, 그의 표면상에 임의로 미립상-반응성 작용기를 갖는 나노스피어는 우선 중합체 세트를 중합시키고, 그후에 색소를 색소가 중합체 네트워크 또는 외피에 흡수되고 포획되도록 하는 적합한 조건하에서 비드에 노출시켜 미립상-반응성 염료-함유 나노스피어를 제공함으로써 제조될 수 있다.
한가지 구체예에서 중합체 세트는 선블럭 입자에 결합하여 본 발명의 염료-작용화된 미립상 선블럭제를 제공하는 최종 중합체 나노스피어의 표면상에 미립상-반응성 작용기를 제공하는 적어도 약간의 성분들을 포함한다.
본 발명의 나노스피어를 형성하는데 유용한 특정한 단량체, 올리고머 또는 중합체는 아민-, 하이드록실- 또는 설프하이드릴-반응성 단량체 또는 중합체와 결합된 아민, 하이드록실 또는 설프하이드릴 단량체 또는 중합체를 함유하는 것이다.
나노스피어는 단지 이용가능한 염료 담체로서의 하나의 기하학적 구조이다. 염료분자는 또한 선형이거나 분지되거나 또는 약하게 교차결합된 중합체 담체에 부착되어 염료-함유 나노스코프 네트워크를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 아민은 다양한 염료와 반응하는 것으로 잘 알려져 있기 때문에, 유리 아민기를 함유하는 중합체가 중합체 또는 올리고머 염료를 형성하는데 유용하다.
염료분자는 또한 미립상-반응성 작용기를 포함하는 나노스크프 네트워크의 내부에 포획될 수도 있다. 그후에, 염료-함유 네트워크는 이들 작용기를 통해서 선블럭 입자에 화학적으로 부착된다. 별법으로, 그후에 네트워크를 적절한 반응성 교차결합 작용기를 통해서 함께 교차결합시켜 선블럭 입자 주위에 네트 또는 외피를 형성시켜 본 발명의 염료-작용화된 미립상 선블럭제를 제공한다.
본 발명에서 나노매트릭스로 유용한 중합체의 하나의 그룹은 덴드라이머 및 그밖에 고도로 분지된 중합체이다. 덴드라이머는 또한, 고도의 대칭성을 갖는다. 덴드라이머 및 고도로 분지된 중합체는 그들상에 하나 또는 그 이상의 상이한 형태의 작용기를 다수 갖도록 디자인될 수 있다. 덴드라이머가 공유결합을 통해서 고밀도의 페이로드를 운반할 수 있는 컴팩트 담체 (compact carrier)가 될 수 있도록, 이들 작용기를 사용하여 염료분자, 연화성을 부가하기 위한 알킬 또는 실록산 쇄, 또는 그밖의 다른 관심이 있는 분자를 덴드라이머에 부착시킬 수 있다. 이들 작용기는 또한 미립상-반응성 작용기로 변형될 수도 있다. 덴드라이머는 또한 그들의 공동 내에 게스트 분자 (guest molecules)를 캡슐화시킬 수도 있다. 시판되고 있는 덴드라이머의 예로는 말단 아민기를 갖는 고도로 분지된 폴리에틸렌이민인 루파솔 (Lupasol™; BASF); 폴리(아미도아민) 덴드라이머 (Aldrich); 폴리(프로필렌이민) 덴드라이머 (DSM); 및 볼트론 (BOLTRON™) 폴리에스테르 덴드라이머 (PERSTORP)가 포함된다.
분지된 중합체의 또 다른 잇점은 분지된 중합체의 고유점도가 동일한 분자량 및 화학구조를 갖는 선형 동족체의 고유점도에 비해서 낮다는 점이다. 따라서, 소정의 용액 점도에서 분지된 중합체는 동일한 조성의 선형 중합체에 비해서 고분자량 중합체의 사용을 가능하게 한다. 고분자량 중합체의 사용은 나노매트릭스를 교차결합에 의해서 피부에 침전시키는 경우에, 피부상에서 중합체 나노매트릭스의 침착 및 잔류의 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 나노매트릭스로서 유용한 또 다른 그룹의 중합체는 1 나노미터 내지 1 미크론 (1 마이크로미터 또는 1000 나노미터) 크기를 특징으로 하는 중합체 네트워크인 약하게 교차결합된 중합체 네트워크 또는 나노젤이다. 나노젤은 교차결합된 젤 및 콜로이드성 입자의 특성을 나타낸다. 이들은 미세한 분산액으로 분산될 수 있으며, 나노젤 내부에 물리적으로 포획될 수 있거나 펜단트 또는 말단 그룹을 통해서 나노젤에 화학적으로 그래프트될 수 있는 페이로드에 의해서 부하된다. 나노젤은 에멀젼 중합반응에 의해서, 또는 유화/용매 증발기술을 이용하여 적합한 교차결합제에 의해 중합체를 교차결합시킴으로써 합성될 수 있다. 나노젤은 한 종류 이상의 화학적으로 비유사한 동종중합체 및/또는 공중합체를 포함하는 침투성 중합체 네트워크 또는 반침투성 중합체 네트워크로 형성될 수 있다.
그밖의 유용한 중합체에는 폴리(에틸렌이민), 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드), 폴리(리신) 또는 폴리(아르기닌)과 같은 아민-함유 중합체 또는 올리고머; 및 폴리(아크릴산), 폴리(이타콘산), 폴리(말레산 무수물), 말레산 무수물 유니트를 함유하는 공중합체, -C6H5COOH 기를 갖는 중합체 또는 폴리(메타크릴산)과 같은 카르복실-함유 중합체 또는 올리고머가 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한가지 구체예에서는, 실리콘이 본 발명의 착색된 선스크린 조성물내에 혼입된다. 실리콘은 바람직하게 빛나는 외관 및 매끄러운 피부 및 모발 촉감을 제공하는 바람직한 화장제이다. 본 발명에서, 실리콘은 실리콘-기본 또는 실리콘-그래프트된 나노구조물을 이용함으로써 조성물내에 혼입될 수 있다.
나노매트릭스는 또한, 소수성 및 친수성 분절을 함유하는 양친매성 블럭 공중합체로부터 형성될 수도 있다. 수용액 중의 이러한 블럭 공중합체는 미셀 (micelles)의 코어 (core)와 외피 부분이 각각 블럭 공중합체의 소수성 및 친수성 분절을 포함하는 코어-외피 타입 미셀로 자체-조립하는 것으로 알려져 있다. 양친매성 블럭 공중합체는 예를 들어, 블럭 공중합체를 함유하는 매질의 열역학적 평형의 변화에 의해서 유도될 수 있는 소수성 상호작용, 정전기적 상호작용 및 금속 컴플렉스 형성을 통해서 자체-조립된다. 양친매성 블럭 공중합체의 예로는 폴리옥시에틸렌-코-폴리옥시프로필렌 및 폴리옥시에틸렌-코-폴리아스파르트산 블럭 공중합체가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.
자체-조립성 양친매성 블럭 공중합체는 염료-작용화된 미립상 선블럭제를 형성하는 몇가지 방식을 제공한다. 예를 들어, 착색제를 우선 양친매성 블럭 공중합체와 반응시킨 다음에, 미셀로 변형시킨다. 착색제 및 추가의 페이로드는 또한 양친매성 블럭 공중합체로부터 형성된 미셀에 의해서 캡슐화될 수도 있다. 그후, 염료-작용화된 미셀을 미립상 선블럭제에 부착시킨다. 염료-작용화된 블럭 공중합체는 또한 미립상 선블럭제 주위에서 미셀로 변형시킴으로써, 또는 미립상 선블럭제의 표면상에 흡착시킴으로써 미립상 선블럭제를 캡슐화시킬 수도 있다.
본 발명의 제제가 블럭 공중합체를 포함하는 경우에, 블럭 공중합체는 또한 착색된 나누구조를 위한 분산제로서 작용하도록 디자인될 수도 있다. 이 경우에, 블럭 공중합체는 착색된 나노구조물에 흡착되며, 나노구조물이 응집되는 것을 방지함으로써 나노구조물의 분산을 개선시킨다. 이들 흡착된 블럭 공중합체는 또한,예를 들어 교차결합 반응시에 피부에 나노구조물을 침전시키는 피부-반응성 작용기 또는 교차결합성 기를 포함함으로써 피부에 착색된 나노구조물을 부착시키는 수단을 제공하도록 사용될 수 있다.
염료-함유 중합체 나노구조물의 그밖의 예 및 추가의 설명은 그의 기술내용이 본 명세서에 참고로 포함되어 있는 국제특허공보 제 WO 01/78663 호에 제시되어 있다.
피부 부착기전
조절된 크기분포의 입자내에 정확한 양의 염료를 넣는 잘 정립된 캡슐화 기술이 존재한다. 잘 정립된 기술은 또한 중합체에 의해서 미립상 선블럭제의 표면을 코팅하는데 이용할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 착색된 나노구조물 (즉, 착색된 중합체 나노매트릭스 및 착색된 선블럭제)을 포함하는 물질이 선택되고/되거나, 착색된 나노구조물의 표면이 피부의 표면상에 착색된 나노구조물의 효과적인 침착 및 부착을 제공하도록 변형된다. 본 발명의 착색된 선스크린 조성물은 피부상에서 선블럭 및 착색제의 개선된 잔류를 제공한다.
착색된 나노구조물은 다음의 부착기전을 통해서 피부의 표면상에 고정될 수 있다: 직접 부착, 매질의 열역학적 평형에 있어서의 변화에 의해 유도된 침전, 및 교차결합에 의한 침전. 피부와 착색된 나노구조물 사이에 형성된 결합 및 교차결합제와 착색된 나노구조물의 교차결합성 기 사이의 결합은 수소결합, 이온결합, 배위결합, 공유결합 또는 이들의 혼합상태일 수 있다. 착색된 나노구조물의 직접 부착으로서, 항체가 또한 나노구조물에 부착되어 피부에 착색된 나노구조물을 결합시키는 수단을 제공한다. 바람직한 구체예에서, 착색된 나노구조물은 이온적으로 결합된 교차결합의 형성을 통해서 교차결합시킴으로써 피부상에서 고정된다.
피부-반응성 작용기를 함유하는 착색된 나노구조물은 피부-반응성 작용기를 포함하는 중합체 세트로부터 형성될 수 있다. 피부-반응성기를 포함하는 화합물은 또한, 피부-반응성기를 도입시키도록 착색된 나노구조물의 표면에 그래프트될 수도 있다.
피부-반응성 작용기를 포함하는 착색된 나노구조물은 아민, 설프하이드릴, 카르복실 및 피부를 형성하는 분자에서 풍부한 하이드록실과 같은 작용기를 통해서 피부에 공유적으로 부착될 수 있다. 피부-반응성 작용기의 예로서 아민-반응성인 것에는 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, N-하이드로석신이미드 에스테르, 설포닐 클로라이드, 알데하이드, 에폭사이드, 카보네이트, 무수물, 및 아릴화제가 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 설프하이드릴-반응성기의 예로는 말레이미드, 디설파이드 및 할로아세트아미도 화합물이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
나노구조물을 구성하는 중합체의 골격구조를 따라서 온화한 조건하에서 화학적으로 반응성이거나, 매질의 이온강도 또는 계면활성제 함량이 세정에 의해서 이동하는 경우에 피부의 표면상에서 상보적 기와 정전기적으로 상호작용할 수 있는 피부-반응성 작용기가 도입될 수 있다. 상호작용의 예로는 전하-전하, 쌍극성, 수소-결합, 소수성 또는 탈수 상호작용이 포함된다.
나노구조물은 또한 알칼리성 pH의 범위에서 등전점을 갖는 다중전해질(polyelectrolyte)로 만들어 질수도 있다. 이들 나노구조물은 산성 등전점을 갖는 또 다른 다중전해질 (선형 또는 분지된 중합체 고착제)을 사용함으로써 효과적으로 침전되거나 응집될 수 있다. 피부를 우선 나노구조물에 노출시킨 다음에 제2의 다중전해질 고착제에 재노출시키는 경우에는, 컴플렉스가 동일계에서 형성되어 처리된 피부를 코팅한다.
또 다른 경로는 미세하게 분배된 분산액으로 피부 표면에 착색된 나노구조물을 운반하는 강력한 계면활성제 제제를 사용하는 것이다. 일단 그 자리에서 계면활성제가 씻겨나가고 처리된 피부에 강력하게 부착한 나노구조물이 남는다. 그 예는 염료와도 또한 컨쥬게이트된 실리콘-그래프트된 단백질과 같은 실리콘-기본 및 실리콘-그래프트된 나노구조물이다. 단백질의 예로는 케라틴, 콜라겐, 젤라틴 및 이들의 유도체가 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 실리콘-함유 입자들은 계면활성제로서 폴리(디메틸실록산-코-에틸렌 글리콜) 액체의 블럭 또는 그래프트 공중합체를 사용하여 담체 내에 용이하게 분산될 수 있다. 후자의 매질은 성분이 수용성이기 때문에 물로 씻어낼 수 있으며, 부착침전물로서 불용성 나노구조물이 남는다. 바람직한 구체예에서, 실리콘-그래프트된 단백질은 캐라틴, 콜라겐, 및 가수분해된 설폰산 케라틴과 같은 이들의 유도체를 포함한다.
착색된 나노구조물은 또한, 예를 들어 온도 또는 pH를 변화시킴으로써 용액의 열역학적 평형이 이동되는 경우에 생리적으로 허용되는 수용액중에서 상분리를 나타내는 중합체로부터 형성될 수도 있다. 상분리는 중합체의 침전을 유도한다.
열에 의해 유도된 상분리의 예로서, 폴리(N-이소프로필 아크릴아미드), 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 폴리프로필렌 글리콜 (PPG), PEG-코-PPG 공중합체, 하이드록시프로필 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈 및 하이드록시프로필메틸 셀룰로즈의 수용액은 가열시에 상분리를 나타내며, 이것은 하한 임계용액온도 (Lower Critical Solution Temperature; LCST) 거동이라 불린다. N-이소프로필 아크릴아미드는 또한, 용액의 pH 및 이온강도에 따라서 LCST 거동을 나타내는 공중합체를 제공하는 이온화 그룹을 함유하는 단량체와 공중합된다. PEG의 수용액내에서 LCST는 용액의 이온강도에 따라 좌우된다.
힌편, N-아세틸 아크릴아미드 및 아크릴아미드를 포함하는 공중합체의 수용액은 중합체의 용해도가 온도가 상승함에 따라서 상승하는 상한 임계용액온도 (Upper Critical Solution Temperature; UCST) 거동을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이들 시스템에서 관찰되는 LCST 및 UCST는 가역적이다. 따라서, 상기 언급된 LCST 및 UCST 중합체로부터 형성된 나노구조물은 용액의 온도, pH 및/또는 이온강도가 조정된 용액을 나노구조물로 처리된 피부에 적용함으로써 피부에 가역적으로 부착될 수 있다.
열역학적 평형에서의 변화에 의해 유도된 침전에 의한 착색된 나노구조물의 가역적 부착의 또 다른 예로서, 수-불용성 중합체로부터 형성된 착색된 나노구조물은 물 및 나노구조물을 포함하는 중합체의 쌍에 대한 공용매를 함유하는 수용액 중에 분산된다. 바람직하게는, 공용매는 적어도 부분적으로 수용성이며, 물보다 더 휘발성이다. 피부를 이러한 방식으로 수득된 제제로 처리하면, 착색된 나노구조물은 휘발성 공용매가 증발함에 따라서 침전하여, 처리된 표면을 코팅한다. 침착된착색된 나노구조물은 내수성을 나타내지만, 공용매를 함유하는 용액으로 세척함으로써 피부로부터 용이하게 제거할 수 있다.
가용성 착색된 나노구조물의 표면이 교차결합을 위한 반응성 작용기를 함유하는 경우에, 나노구조물은 착색된 나노구조물을 함유하는 피부보호 조성물을 피부에 적용한 후에 교차결합제로서 작용하는 고착제를 첨가함으로써 교차결합될 수 있다. 교차결합반응을 위한 휘발성 차단제를 사용하여, 교차결합성 나노구조물 및 교차결합제 둘다를 함유하는 조성물이 또한 제조된다. 이러한 조성물을 피부에 적용한 후에, 차단제를 증발에 의해서 제거하여 착색된 나노구조물을 교차결합시키는 반응을 개시시킨다.
교차결합에 의한 착색된 나노구조물의 침전의 예로서, 나노구조물은 매염제 또는 양이온성 고착제 (fixing agent)를 통해서 피부에 부착될 수 있다. 카르복실-, 포스페이트-, 포스포네이트-, 설페이트- 및 설포네이트-함유 중합체는 상기 언급된 작용기들 사이에서 교차결합을 형성하는 Mg2+, Ca2+및 Sr2+와 같이 매우 낮은 독성을 갖는 알칼리 토금속과 컴플렉스를 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 카르복실기, 및 염료분자 또는 연화성을 부가하는 화합물과 같은 하나 또는 그 이상의 페이로드를 함유하는 가용성 중합체를 피부에 적용한다. 다음 단계로, 피부에 가용성 칼슘 또는 마그네슘 염을 가하여 피부상에 페이로드-함유 중합체를 침전시킨다.
매염제를 통해서 피부에 부착시키는 또 다른 예로서, 매염염료를 함유하는착색된 나노구조물은 염료를 정착시키기 위해서 사용된 매염제에 의해서 침전된다. 매염염료는 카르복실 기와 같은 교차결합성 작용기를 함유하기 때문에, 매염염료를 함유하는 착색된 나노구조물은 또한 매염염료의 작용기들 사이에서 교차결합을 형성하는 Mg2+, Ca2+및 Sr2+와 같은 알칼리 토금속과 컴플렉스를 형성할 수도 있다.
작용화된 실록산은 컴플렉스 형성을 또한 이용함으로써 계면활성제에 의해서 보조된 침전원리를 더 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 카르복실레이트 측쇄 기를 갖는 실록산은 계면활성제를 제거하고 폴리아민 (예를 들어, 수성 세정용액중의 폴리에틸렌이민)을 첨가하는 이중 사용에 의해서 침전될 수 있다. 반대로, 아미노-치환된 실록산은 다중산 (polyacids) (예를 들어, 폴리아크릴산 또는 폴리말레산 또는 이들의 공중합체)을 첨가함으로써 안에 착색된 나노구조물이 매립되어 있는 동일계 교차결합된 네트워크를 형성할 수 있다.
컴플렉스 형성은 또한, 각각 상보적으로-하전된 표면 기에 대하여 반응성인 다가 양이온 또는 음이온을 첨가함으로써 유도될 수도 있다. 산-염기 중화가 나노구조물의 컴플렉스 형성-유도된 침전/고정의 또 다른 예이다.
피부 표면상에서의 열역학적-유도 및 컴플렉스 형성-유도된 침전/고정의 원리는 다른 합성 또는 천연적으로 존재하는 나노구조물에도 동등하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 착색제, 미립상 선블럭제 및/또는 페이로드를 우선 단백질 담체상에 화학적으로 커플링시킬 수 있다. 설프하이드릴, 아민 및 카르복실 기와 같은 작용기를 통해서 단백질을 화학적으로 변형시키는 다수의 방법이 알려져 있다. 이러한 단백질-페이로드 컴플렉스를 매질내에 분산시킨 다음에, 피부에 적용한다. pH 및 이온강도에 있어서의 변화와 같은 매질의 열역학적 평형에 있어서의 변화는 피부의 표면상에서 컴플렉스의 침착을 야기시킨다. 단백질은 또한, 비이온성 중합체 또는 금속 이온의 첨가에 의해서 침전될 수도 있다. 이렇게 하여 피부가 처리된다. 커플링은 피부가 존재하는 경우 이외에도 화학적으로 수행되기 때문에, 모발 손상 또는 피부 민감성의 두려움이 없이 통상적인 화학적 수단이 사용될 수 있다. 그후에, 단백질 침착이 더 간단하고 더 온화한 정착반응에 의해서 수행될 수 있다.
본 발명자들은 시스템의 상이한 부분에 대한 상이한 조작의 필요조건에 대하여 다시 반복하여 설명한다. 색상은 착색된 나노구조물내에 함유된 색소로부터 나온다. 또한, 조절된 영구성의 정도는 피부-부착 방법으로부터 유도된다. 상기 침전/컴플렉스 형성 방법은 반전을 어렵게 만들 수 있거나, 용이하게 가역적일 수 있다. 가역성은 특정한 특이제제의 존재하에서만 나타나도록 조작될 수 있다. 따라서, 정상적인 피부 세척 또는 비누는 색상의 퇴색을 야기시키지 않는다. 예를 들어, 작용화된 실리콘은 실록산-폴리에틸렌 글리콜의 블럭 또는 그래프트 공중합체와 같은 특이적인 실록산-함유 계면활성제가 사용되지 않는 한은 씻어내기가 어렵다. 마찬가지로, 컴플렉스 또는 침전물 용해는 유사하게 조작된 세정조건하에서 나타날 수도 있고 나타나지 않을 수도 있다. 따라서, 인공적으로-생성된 피부 색상은 필요한 경우에 지속적인 방식으로 보존되거나 반전될 수도 있다.
유도체화된 셀룰로즈는 유사한 방식으로 작용하도록 만들 수 있음에 주목하여야 한다. 합성 폴리펩타이드가 또한 색소 캡슐화를 위해서 사용될 수도 있다. 이러한 셀룰로즈성 또는 단백질성 표면은 그들의 침전/응고/컴플렉스 형성 특성을 요구에 맞게 조정하도록 이용될 수 있는 가변적인 등전점을 나타내도록 변형될 수 있다.
본 발명에서, 착색된 중합체 나노매트릭스는 또한 선블럭 입자에 연결되거나 선블럭 입자를 캡슐화시키지 않으면서 담체 내에 미립상 선블럭제와 함께 물리적으로 분산될 수도 있다. 이 경우에, 선블럭제는 피부의 표면상에 형성된 착색된 중합체 나노매트릭스의 네트워크에 의해서 물리적으로 포획될 수 있기 때문에, 피부상에서 미립상 선블럭제의 효과적인 침착 및 잔류가 여전히 가능하다.
미립상 선블럭제가 착색된 중합체 나노매트릭스와 컨쥬게이트되지 않는 경우에는, 미립상 선블럭제를 비착색된 중합체 나노매트릭스와 임의로 컨쥬게이트시키고/시키거나, 선블럭제의 표면을 피부의 표면에 비착색된 선블럭제의 침착 및 부착을 위한 수단이 제공되도록 처리한다. 이 경우에, 피부에 착색된 선블럭제를 고착시키는데 사용되는 것과 동일한 기전이 사용될 수 있다. 한가지 구체예에서, 착색된 중합체 나노매트릭스는 염료-컨쥬게이트된 단백질로부터 형성되고, 실리콘에 의해서 더 그래프트된다. 유사하게, 미립상 선블럭제는 단백질과 컨쥬게이트되고, 또한 실리콘에 의해서 추가로 그래프트된다. 그후, 실리콘에 의해서 또한 그래프트된 이들 단백질-기본 착색제 및 선블럭제는 계면활성제로서 폴리(디메틸실록산-에틸렌 글리콜) 액체의 블럭 또는 그래프트 공중합체를 함유하는 담체 내에서 함께 물리적으로 분산된다.
특정한 경우에, 착색된 나노구조물은 또한 색소 이외에도 페이로드를 함유한다. 예를 들어, 유기 UV 흡수제가 착색된 나노구조물내에 포함될 수 있다. 페이로드는 또한 색소를 함유하지 않는 별도의 임의의 나노구조물 내에 혼입될 수도 있다. 이들 임의의 나노구조물을 함유하는 물질이 선택될 수 있고/있거나, 임의의 나노구조물의 표면을 피부의 표면상에 나노구조물의 효과적인 침착 및 부착이 제공되도록 처리한다.
페이로드가 방향제 또는 약제인 경우에는, 나노구조물로부터 피부상에 또는 피부내로 페이로드가 조절가능하게 방출되도록 하는 것이 바람직하다. 나노입자 또는 나노젤은 페이로드제가 나노입자 또는 나노젤의 중합체 외피 또는 매트릭스내에 매립되거나 포획되지만, 지속적이거나 다른 식으로 조절가능한 방식으로 나노입자 또는 나노젤로부터 방출될 수 있도록 디자인될 수 있다. 방출 프로필은 나노입자의 중합체 네트워크의 화학에 의해서 프로그램된다. 나노입자는 교차결합 밀도, 공중합체 반복유니트의 친수성-소수성 평형, 및 중합체 네트워크의 강성/탄성 (예를 들어, 유리전이온도)과 같은 구조적 특징을 통해서 거의 무한한 정도의 디자인된 특징을 갖도록 제조될 수 있다. 또한, 부식성 나노입자 또는 그밖의 다른 나노구조물이 페이로드를 조절가능하게 방출하도록 개발될 수 있다.
또한, 중합체 매트릭스는 환경적 자극에 대해 반응하거나 응답하여 증가/감소된 성분 방출을 야기시키는 성분을 함유할 수 있다. "스마트 (smart) 중합체"는 다수의 환경적 파라미터 (예를 들어 pH, 온도, 이온강도, 공용매 조성, 압력, 전기장 등) 중의 어떤 것을 조정함으로써 별개의 열역학적 전이를 수행하도록 유도될수 있는 중합체이다. 예를 들어, LCST 전이를 기본으로 하는 스마트 중합체는 세척중에 온수 또는 열수에 노출되는 경우에 절단되어 방출될 수 있다. 실온으로 다시 냉각시키면 지속적인 방출이 회복된다. 반대로, UCST 전이를 기본으로 하는 스마트 중합체는 피부의 표면온도가 상승하는 경우에 방출을 시작할 수 있다.
스마트 중합체는 N-이소프로필 아크릴아미드, 아크릴아미드, N-아세틸 아크릴아미드, N-아세틸 메타크릴아미드, 작용화된 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜, 메틸 메타크릴레이트, 하이드록시에틸메타크릴레이트, 옥틸/데실 아크릴레이트, 아크릴화 우레탄 올리고머, 비닐실리콘 및 실리콘 아크릴레이트로부터 형성될 수 있으나, 이들로 제한되지는 않는다.
스마트 중합체는 또한 폴리비닐메틸 에테르, 폴리비닐에틸 에테르, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리하이드록시프로필 아크릴레이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 하이드록시에틸 셀룰로즈, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로즈, 하이드록시프로필 셀룰로즈, 에틸 하이드록시에틸 셀룰로즈, 소수성으로 변형된 셀룰로즈, 덱스트란, 소수성으로 변형된 덱스트란, 아가로즈, 저-겔화 온도의 아가로즈 및 이들의 공중합체로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
중합체들 사이에서 교차결합이 요구되는 경우에는 비스-아크릴아미드 및 에톡실화 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 및 설폰화된 스티렌과 같은 다작용성 화합물이 사용될 수 있다. 바람직한 구체예에서, 스마트 중합체는 폴리아크릴아미드, 치환된 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌 글리콜을 기본으로 하는 공중합체, 폴리비닐메틸 에테르 및 변형된 셀룰로즈를 포함한다.
중합체 세트는 소수성 또는 친유성 나노입자를 제공하도록 선택되어 생물활성 화합물 또는 약물의 넓은 어레이가 그 안에 적절하게 포획되도록 할 수 있다. 입자가 친수성인 경우에, 이들은 추후에 그안의 페이로드제의 성능에 영향을 미치지 않으면서 세척하여 제거할 수 있는 계면활성제에 의해서 안정한 수성 현탁액 또는 에멀젼내에 용이하게 분산될 수 있다. 약제 및 중합체 외피 또는 매트릭스 물질의 고유 열역학적 상화성은 입자당 부하 레벨을 상승시킬 수 있다.
본 발명의 선스크린 제제는 본 기술분야에서 잘 알려진 방법에 의해서 화장용 또는 피부과용으로 허용되는 담체, 및 예를 들어, 크림 또는 로숀을 형성시키기 위한 성분들과 착색된 선블럭제를 혼합시킴으로써 제조된다. 다른 방식으로, 착색된 중합체 나노매트릭스는 담체 및 그밖의 다른 크림 또는 로숀 성분내에 미립상 선블럭제와 함께 분산된다. 이 제제 및 본 발명의 그밖의 다른 모든 제제 및 용액은 추가로 방향제, 탈취제, 습윤제, 추가의 UV 차단제, 산화제, 항산화제, 유백화제, 증점제, 필름형성 중합체, 환원제, 소포제, 안료 분산제, 계면활성제 (음이온성, 양이온성, 비이온성, 양쪽성, 쯔비터이온성 (zwitterionic), 또는 이들의 혼합물), 격리제 (sequestering agent), 의약 (약물), 분산제, 컨디쇼너, 제한된 양의 유기용매, 항균제, 보존제 등, 및 이들의 혼합물을 함유할 수 았다.
본 발명의 선스크린 제제의 착색된 본질은 그들을 태양을 차단하여 보호하는데 사용하는 것 이외에도, 그들을 그러한 보호가 더 이상 존재하지 않음을 나타내는 지시제 (indicators)로서 사용할 수 있게 한다. 즉, 로숀 또는 크림이 세척되거나 없어짐에 따라서 염료-함유 입자도 필수적으로 제거되어 색상의 퇴색 또는 소실이 나타난다. 그러면, 사용자들은 선블럭을 다시 적용하여야 하는 것을 알게 된다.
이하의 실시예는 본 발명의 설명에 기술된 개념들을 전부는 아니지만, 이들중의 일부를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 의도하는 것은 아니다. 본 기술분야에서 숙련된 전문가는 또한, 다양한 실시예로부터 또는 상기한 설명으로부터의 다양한 아이디어를 조합하여 피부를 처리하는 그밖의 다른 가능한 방법을 찾아낼 수 있음을 알 수 있다.
실시예 1
하나 또는 그 이상의 동일하거나 상이한 염료분자를 본 기술분야에서 공지된 방법에 의해서 폴리(에틸렌이민), 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드), 또는 폴리(리신)과 같은 아민-함유 중합체 또는 올리고머에 공유적으로 결합시킨다. (아르기닌의 올리고머 또는 중합체도 유사하게 작용하는 것으로 예상될 수 있다.) 그후에, 염료-컨쥬게이트된 중합체를 미립상 선블럭제상에 침전시켜 착색된 선블럭제를 수득한다.
피부를 이 착색된 선블럭제를 함유하는 용액으로 적신다. 일부의 경우에는 과량의 물질을 씻어내는 것이 필요할 수도 있다. 그후에, 중합체-코팅된 선블럭제를 고정 또는 경화시키기 위해서, 피부를 카르복실, 설페이트, 설포네이트, 포스페이트 또는 포스포네이트 부위를 함유하는 중합체에 노출시킨다. 이러한 중합체의예로는 DNA, 폴리(아크릴산), 폴리(이타콘산), 폴리(말레산 무수물), 말레산 무수물 유니트를 함유하는 공중합체, -C6H5COOH 기를 갖는 중합체, 폴리(메타크릴산) 또는 폴리(스티렌 설포네이트 나트륨염)이 포함된다. 그후에 과량의 물질은 씻어낸다. 정전기적 상호작용은 두개의 중합체를 함께 유지시켜 컴플렉스의 용해도를 크게 감소시킨다.
실시예 2
하나 또는 그 이상의 염료분자를 폴리(아크릴산), 폴리(이타콘산), 폴리(말레산 무수물), 말레산 무수물 유니트를 함유하는 공중합체, -C6H5COOH 기를 갖는 중합체 또는 폴리(메타크릴산)과 같은 카르복실-함유 중합체 또는 올리고머에 공유적으로 결합시킨다. 그후, 이 중합체를 미립상 선블럭제상에 침전시켜 착색된 선블럭제를 수득한다. 피부를 이 착색된 선블럭제를 함유하는 용액으로 적신다. 그후, 과량의 물질을 씻어낸다. 이 중합체-코팅된 선블럭제를 경화시키기 위해서, 피부를 폴리(에틸렌이민), 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드), 폴리(리신), 폴리(아르기닌) 또는 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드)와 같은 다양이온제 (polycation) (중합체 또는 올리고머)에 노출시킨다.
실시예 3
피부를 실시예 1에 기술한 바와 같은 하나 또는 그 이상의 중합체 또는 올리고머 염료 (다양이온제) 및 미립상 선블럭제를 함유하는 용액에 노출시킨다. 이러한 첫번째 처리후에 피부를 씻어주는 것이 필요할 수도 있다. 그후, 피부를 실시예 2에 기술한 바와 같은 하나 또는 그 이상의 중합체 또는 올리고머 염료 (다음이온제)를 함유하는 용액에 노출시키고, 씻어준다. 선블럭제는 두개의 중합체 사이에서 형성된 컴플렉스 내에 포획되어 피부상에 침전된다.
실시예 4
하나 또는 그 이상의 염료분자를 트리에틸렌테트라아민과 같은 에틸렌이민의 중합체 또는 올리고머에 공유적으로 부착시킨다. 에틸렌이민 이외에도, 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드) 및 폴리(리신)을 포함하여 유리 아민기를 갖는 어떠한 중합체라도 사용될 수 있다. 중합체에 염료를 도입시킨 후에, 금속을 킬레이트화시킬 수 있는 그룹을 국제특허공보 제 WO 01/78663 호에 기술된 방법에 의해서 착색된 중합체에 도입시켜 금속-킬레이트화 중합체 염료를 수득한다. 이러한 착색된 중합체는 추가로 미립상 선블럭제에 컨쥬게이트될 수 있다. 착색된 중합체는 또한 담체 내에 미립상 선블럭제와 함께 분산되어 착색된 선블럭 조성물을 수득할 수도 있다.
이러한 방식으로 수득된 조성물을 피부에 적용하여 피부를 착색된 중합체-컨쥬게이트된 선블럭제로 코팅한다. 그 후, 매염제를 피부에 적용하여 착색된 선블럭제를 고정화시킨다.
본 실시예에 기술된 침착과정은 예를 들어, 초기 침전과정을 반전시키는 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA) 또는 니트릴로트리아세트산 (NTA)에 의해서 침착된 중합체로부터 금속 원자를 추출함으로써 반전될 수도 있다.
실시예 5
본 실시예는 실리카-처리된 미립상 선블럭제를 사용하는 것이다. 실리카-처리된 미립상 선블럭제를 예를 들어, 실란 커플링제와 커플링시키거나, 입자 표면상의 하이드록실기를 에테르 또는 에스테르 결합으로 대체시킨다. 그후에 염료-컨쥬게이트된 아민-함유 중합체 또는 올리고머를 선블럭제와 커플링시킨다. 그후, 이러한 착색된 선블럭제를 실시예 1에서 기술한 방법에 의해 피부상에 침착시킨다.
실시예 6
본 실시예에서, 착색된 중합체 나노매트릭스는 피부 및 모발에 연화성 및 실크와 같은 성질 (silkiness)을 도입시키는 알킬 및/또는 실록산 쇄를 포함시킴으로써 형성된다.
주로 C, CH, CH2및 CH3유니트를 함유하는 선형 또는 분지된 분자로 본 발명에서 정의된 알킬 쇄를 폴리(에틸렌이민), 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드), 또는 폴리(리신)과 같은 아민-함유 중합체 또는 올리고머에 부착시킨다. 하나 또는 그 이상의 동일하거나 상이한 염료분자를 또한 중합체에 부가한다. 선형 또는 분지된 실록산 쇄도 또한 아민-함유 중합체 또는 올리고머에 부가될 수 있다. 그후에 이 중합체를 본 기술분야에서 공지된 방법에 의해서 미립상 선블럭제와 컨쥬게이트시킨다.
이 중합체-컨쥬게이트된-선블럭제에 피부를 노출시키고, 과량의 시약은 씻어낸다. 그후, 피부를 알킬 쇄, 실록산 쇄 또는 염료가 부착되어 존재할 수 있는 다음이온제에 노출시킨다. 연화제로서 작용할 수 있는 한가지 이용가능한 다음이온제는 말레산 무수물과 CH2=CHO(CH2)nCH3(여기에서, n은 적어도 2이며, 바람직하게는 4 이상이다) 형태의 비닐 에테르의 공중합체이다.
실시예 7
피부의 성질을 변형시키거나, 새롭고 바람직한 성질을 부가하는 펜단트 그룹을 함유하는 착색된 다중전해질을 미립상 선블럭제와 컨쥬게이트시키고, 피부상에 침착시킨다. 역시 피부의 성질을 변형시키거나, 피부에 바람직한 성질을 부가하는 하나 또는 그 이상의 펜단트 그룹을 또한 함유할 수 있는 반대로 하전된 다중전해질을 피부에 가하여 제 1 중합체와 축합시켜 고정시킨다.
실시예 8
피부의 하나 또는 그 이상의 성질을 변형시키거나, 하나 또는 그 이상의 바람직한 성질을 부가하는 하나 또는 그 이상의 펜단트 그룹을 함유하는 착색된 중합체 또는 올리고머를 미립상 선블럭제와 컨쥬게이트시키고, 피부상에 침착시킨다. 과량의 제제는 피부로부터 씻어낼 수 있다. 침착된 착색된 중합체-컨쥬게이트된 선블럭제에 매염제를 가하여 착색된 선블럭제를 고정시킨다.
실시예 9
피부상에 매염제를 침착시킨다. 과량의 제제는 피부로부터 씻어낼 수 있다. 미립상 선블럭제를 피부의 하나 또는 그 이상의 성질을 변형시키거나, 하나 또는 그 이상의 바람직한 성질을 부가하는 하나 또는 그 이상의 펜단트 그룹을 함유하는 착색된 중합체 또는 올리고머와 컨쥬게이트시킨다. 이 착색된 중합체-컨쥬게이트된 선블럭제를 피부상에 침착시킨다. 매염제는 착색된 중합체-컨쥬게이트된 선블럭제와 컴플렉스를 형성하여 선블럭제를 고정시킨다.
실시예 10
피부 또는 제제에 바람직한 성질을 부여하는 다양한 분자를 아민과 산클로라이드 사이의 반응에서와 같이 반응성 단량체에 통합시킬 수 있다. 후에, 이러한 단량체는 특정한 그룹의 레벨 또는 농도를 주의해서 조절하는 경우에 목적하는 특성을 갖는 중합체로 중합시킬 수 있다.
실시예 11
조건에 부합되는 특성을 갖는 작용화된 중합체를 생성시키기 위해서 중합체에 목적하는 특성을 부가하는 다양한 분자를 골격구조로 작용하는 폴리(아크릴로일 클로라이드) 및 폴리(아크릴산 무수물)과 같은 중합체에 첨가한다. 국제특허공보 제 WO 01/78663에는 이들 중합체를 포함하는 반응도식이 제시되어 있다.
실시예 12
N-이소프로필아크릴아미드 (NIPA)는 중합체를 열에 대하여 민감하여 수용액중에서 LCST 거동을 나타내게 만든다. 즉, 저온에서 NIPA (또는 동족체 단량체)를 갖는 중합체는 고온에서 보다 더 큰 수용해도를 갖는다. 따라서, 중합체는 피부를 온수 또는 열수로 세척하는 경우에 침전하도록 디자인될 수 있다.
실시예 13
UCST 거동을 나타내는 열민감성 중합체는 N-아세틸 아크릴아미드를 아크릴아미드와 공중합시킴으로써 형성된다. 고온에서, 이들 중합체는 저온에서 보다 더큰 수용해도를 갖는다.
착색된 중합체 나노매트릭스는 염료분자를 수용액중에서 UCST 거동을 나타내는 중합체와 반응시킴으로써 형성된다. 페이로드로서, 탈취제 및/또는 방향제는 착색된 나노구조물에 의해서 캡슐화되거나 흡수된다. 피부의 표면온도가 상응하고 사용자가 땀을 흘리기 시작함에 따라서, UCST 중합체를 기본으로 하는 나노구조물은 그안에 캡슐화된 페이로드를 방출하기 시작한다.
실시예 14
본 실시예에서는 염료, 방향제, 연화제, 의약 (약물), 단량체, 또는 피부의 성질을 변형시키거나, 새롭고 바람직한 성질을 부가하는 그밖의 다른 분자일 수 있는 분자의 세트를 미립상 선블럭제의 존재하에서 중합성 계면활성제로 유화시킨다. 생성된 미셀은 선블럭제를 캡슐화시키며, 그 후에 나노입자로 중합시키고 피부에 적용한 다음에, 계면활성제의 헤드그룹에 따라서 매염제, 또는 계면활성제의 헤드그룹의 전하와 반대되는 전하를 갖는 다중전해질로 경화시킨다. 헤드그룹은 계면활성제가 금속 이온을 킬레이트화시키는데 특히 효과적일 수 있도록 EDTA 또는 NTA의 동족체로 디자인될 수 있다. 중합성 계면활성제의 예는 국제특허공보 제 WO 01/78663에 기술된 것이다.
실시예 15
하나 또는 그 이상의 계면활성제의 세트를 사용하여 중합체 및 올리고머를 포함한 하나 또는 그이상의 불용성이거나 거의 불용성인 물질을 수용액으로 만든다. 이 물질을 피부에 적용한다. 물질내의 계면활성제를 세정하여 제거하면, 불용성 또는 거의 불용성인 물질은 피부상에 침착된다.
계면활성제의 사용에 대한 예로, 착색된 나노매트릭스를 우선 생성시키고, 그후에 실록산 쇄를 착색된 나노매트릭스에 그래프트시키고, 킬레이트화 그룹을 도입시킨다. 바람직한 나노매트릭스는 케라틴, 콜라겐, 젤라틴 및 그들의 유도체와 같은 단백질이다. 실록산 및 알킬 쇄는 바람직하게 빛나는 외관 및 매끄러운 피부 및 모발 촉감을 제공하는 것으로 예상되지만, 이들 장쇄의 또 다른 특징은 중합체 또는 올리고머 염료의 용해도를 감소시키는 것이다.
그후에, 미립상 선블럭제를 실록산-그래프트된 단백질과 컨쥬게이트시키고, 킬레이트화 그룹을 도입시킨다. 그후, 미립상 선블럭제를 계면활성제를 함유하는 화장용 담체 내에 실록산-그래프트된 단백질을 함유하는 착색된 나노매트릭스와 함께 물리적으로 분산시킨다. 실리콘-함유 나노구조물은 계면활성제로서 폴리(디메틸실록산-에틸렌 글리콜) 액체의 블럭 또는 그래프트 공중합체를 사용하여 화장용 담체 내에 용이하게 분산될 수 있다.
제제내의 이러한 계면활성제가 세정에 의해서 제거되는 경우에, 실록산-그래프트된 나노매트릭스는 피부상에 침착될 수 있다. 금속의 부가는 나노매트릭스의 내구성을 증가시키는 작용을 한다. 실시예 4의 경우에서와 같이, 금속을 부가하는 과정은 EDTA 및 NTA를 사용하여 가역적일 수 있다.
실록산 쇄는 에폭사이드 기에 의해서 작용화된 실록산 쇄와 중합체를 반응시킴으로써 아민-함유 착색된 중합체 나노매트릭스상에 그래프트될 수 있다. 에폭사이드 화학이 이 실시예에서 아이디어의 바람직한 구체예이지만, 본 기술분야에서공지된 방법에 의해서 실록산 기를 도입시키는데 사용될 수 있는 그밖의 다른 이용가능한 반응성 기에는 무수물, 산클로라이드, 카르복실산, 설포닐 클로라이드 (설폰아미드를 제조함) 등이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 16
산염료, 직접염료, 반응성 염료, 매염염료, 황염료 및 배트염료 (vat dye)를 포함한 공지의 염료분자를 중합체와 반응시키고, 본 발명에 기술된 방법들중의 하나에 의해서 중합체를 피부상에 침착시킨다.
실시예 17
매염염료를 중합체 또는 올리고머에 커플링시키고, 이 물질을 피부상에 침착시킨다. 매염제의 첨가는 매염염료 펜단트 그룹을 통한 중합체 분자의 교차결합을 야기시킨다.
실시예 18
골격구조로 작용하는 단백질을 염료분자, 연화제, 다중전해질 올리고머 쇄, 카르복시메틸기, 또는 피부에 목적하는 특성을 부여할 수 있는 그밖의 성분들에 의해서 유도체화시킨다. 그후, 생성된 단백질 컴플렉스를 피부상에 침전시키고, 본 발명에 기술된 방법에 의해서 적절한 물질, 예를 들어 다중전해질 또는 매염제에 고정시킨다.
실시예 19
본 발명에서, 나노매트릭스로서 유용한 중합체의 한가지 그룹은 덴드라이머 및 그밖에 고도로 분지된 중합체이다. 덴드라이머 및 고도로 분지된 중합체는 그들상에 아민기와 같은 하나 또는 그 이상의 다양한 형태의 작용기를 다수 갖도록 디자인될 수 있다. 이들 작용기는 미립상 선블럭제, 염료분자, 연화성을 부가하는 알킬 또는 실록산 쇄, 또는 목적하는 그밖의 분자들과 컨쥬게이트시키기 위한 수단을 제공한다.
덴드라이머는 또한 그들의 공동내에 손님 분자를 보유할 수도 있다. 예를 들어, 염료 및 덴드라이머를 용매에 분산시키고, 여기에서 덴드라이머는 염료분자를 흡수한다. 그후, 용액을 덴드라이머에 대한 비용매내로 침전시켜 염료-캡슐화 덴드라이머를 회수한 다음에, 미립상 선블럭제와 컨쥬게이트시켜 착색된 선블럭제를 수득한다.
덴드라이머의 작용기도 또한 피부-반응성 작용기로 변형될 수 있다.
실시예 20
본 실시예는 착색된 선블럭제에 대한 분산제로서 양친매성 블럭 공중합체를 사용하며, 또한 피부상에 침전시키는 수단을 제공한다.
착색된 선블럭제는 착색제를 선블럭제와 반응시켜 착색제를 선블럭제에 부착시킴으로써 형성된다. 선블럭제의 표면을 우선 고정제로 코팅할 수 있으며, 그후에 착색제와 반응시킨다.
착색된 선블럭제에 대한 분산제로서, 착색된 선블럭제를 흡착하는 소수성 A 블럭, 및 카르복실과 같은 교차결합성 기를 함유하는 친수성 B 블럭을 포함하는 양친매성 AB-타입 블럭 공중합체를 형성한다.
착색된 선스크린 조성물은 담체 내에 착색된 선블럭제, 및 선블럭 분산제로서 카르복실기를 함유하는 AB 타입 양친매성 블럭 공중합체를 분산시킴으로써 제조된다. 이 조성물을 피부에 적용한다. 그 다음 단계에서, 가용성 칼슘 또는 마그네슘 염 또는 다양이온을 처리된 피부에 적용하여 피부상에 중합체-흡착된 착색된 선블럭제를 침전시킨다.

Claims (30)

  1. 피부에 대해 반응성이거나, 피부상에서 고정될 수 있는 착색된 나노구조물을 포함하며, UV 흡수 및 피부 착색 특성을 동시에 나타내는 착색된 선스크린 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 착색된 나노구조물이 중합체와 밀접한 관계로 착색제를 포함하는 착색된 중합체 나노매트릭스를 포함하는 것인 착색된 선스크린 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 착색된 나노구조물이 착색제 또는 착색된 중합체 나노매트릭스와 밀접한 관계로 미립상 선블럭제를 포함하는 착색된 선블럭제인 착색된 선스크린 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 착색된 중합체 나노매트릭스와 함께 분산된 미립상 선블럭제를 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  5. 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 중합체 나노매트릭스가 미립상 중합체 나노매트릭스를 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 미립상 중합체 나노매트릭스가 단백질 또는 단백질 유도체인 착색된 선스크린 조성물.
  7. 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 중합체 나노매트릭스가 비-미립상 중합체 나노매트릭스를 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 비-미립상 중합체 나노매트릭스가 선형 중합체, 그래프트 공중합체, 콤 (comb) 중합체, 분지된 중합체, 고도로 분지된 중합체, 스타 중합체, 덴드라이머 및 약하게 교차결합된 중합체 네트워크로 구성된 군으로부터 선택되는 착색된 선스크린 조성물.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 중합체 나노매트릭스가 실리콘을 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  10. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 중합체 나노매트릭스가 양친매성 블럭 공중합체를 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  11. 제6항에 있어서, 단백질 또는 단백질 유도체가 추가로 실리콘으로 그래프트된 것인 착색된 선스크린 조성물.
  12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제가 멜라민을 포함하는 것인 착색된 선스크린 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 유기 UV 흡수제를 함유하는 중합체 나노구조물을 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 나노구조물이 피부-반응성 작용기를 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 나노구조물이 생리적으로 허용되는 수용액 중에서 UCST 또는 LCST 거동을 나타내는 중합체를 포함하는 것인 착색된 선스크린 조성물.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 나노구조물이 매염제와 반응하는 작용기를 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 나노구조물이 양이온성 고착제 (fixing agent)와 반응하는 작용기를 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  18. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 나노구조물이 음이온성 고착제와 반응하는 작용기를 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  19. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 착색된 나노구조물이 소수성 상호작용 또는 수소 결합에 의존하는 고착제와 반응하는 작용기를 포함하는 착색된 선스크린 조성물.
  20. 피부에 대해 반응성이거나, 피부상에서 고정될 수 있는 착색된 나노구조물을 포함하는 착색된 선스크린 조성물을 제1 세트의 조건하에서 피부에 도포하는 단계; 및
    착색된 나노구조물이 피부에 부착되거나, 피부상에 고정되도록 제2 세트의 조건으로 조건을 변화시키는 단계
    를 포함하는, 선블럭제 및 착색제의 피부상 잔류를 향상시키기 위한 피부 처리 방법.
  21. 제20항에 있어서, 착색된 나노구조물이 조건의 변화 하에서 피부에 공유 결합하는 피부-반응성 작용기를 포함하는 것인 방법.
  22. 제20항에 있어서, 착색된 나노구조물이 조건의 변화하에서 이온강도 또는 계면활성제 함량이 변동하는 경우에 피부 표면상의 상보적 기와 정전기적으로 상호작용하는 작용기를 포함하며, 여기서 조건의 변화는 피부를 세정하여 변동을 일으키는 것인 방법.
  23. 제22항에 있어서, 정전기적 상호작용이 전하-전하, 쌍극성, 수소-결합, 소수성 및 탈수 상호작용으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  24. 제20항에 있어서, 착색된 나노구조물이 다중전해질이고, 조건의 변화는 반대 등전점의 다중전해질에 착색된 나노구조물을 노출시켜, 처리된 피부를 코팅하는 컴플렉스를 형성시키는 것인 방법.
  25. 제20항에 있어서, 착색된 선스크린 조성물이 추가로 계면활성제를 함유하며, 착색된 나노구조물은 미세하게 분배된 분산액의 형태이고, 조건의 변화는 계면활성제를 씻어내어 피부에 부착한 착색된 나노구조물이 잔류하도록 하는 것인 방법.
  26. 제25항에 있어서, 착색된 나노구조물이 실리콘-그래프트된 단백질 또는 단백질 유도체를 포함하며, 계면활성제는 적어도 하나의 옥시에틸렌화 또는 옥시프로필렌화된 분절을 함유하는 실리콘 계면활성제인 방법.
  27. 제20항에 있어서, 착색된 나노구조물이 매염제와 반응성인 작용기를 포함하는 교차결합성 계면활성제이며, 조건의 변화는 매염제를 피부에 도포하여 피부를 코팅하는 컴플렉스를 형성시키는 것인 방법.
  28. 제20항에 있어서, 착색된 나노구조물이 매질내에 분산되며, 조건의 변화는피부의 표면상에 나노구조물이 침착되게 하는 매질의 열역학적 평형의 변화인 방법.
  29. 제20항에 있어서, 착색된 나노구조물이 매염제와 반응성인 작용기를 포함하며, 조건의 변화는 피부에 매염제를 도포하여 피부를 코팅하는 컴플렉스를 형성시키는 것인 방법.
  30. 제20항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 조건의 변화가 부착된 착색된 나노구조물이 피부로부터 떨어질 수 있도록 가역적인 것인 방법.
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