KR20060093211A

KR20060093211A - 저자극성 액체 세정제 조성물

Info

Publication number: KR20060093211A
Application number: KR1020050014234A
Authority: KR
Inventors: 윤삼숙; 정지윤; 현기안; 김배환; 김기호; 박선희; 김영희; 고강일
Original assignee: 씨제이라이온 주식회사; 주식회사 바이오랜드
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2006-08-24
Also published as: KR100713810B1

Abstract

본 발명은 민감성 피부에 적용할 수 있는 액체 세정제 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 액체 세정제 조성물은 알킬 에톡시화된 설페이트계 음이온성 계면활성제 또는; 소듐코코일이세티오네이트, 디소듐라우릴설포석시네이트, 아실-N-메틸타우레이트, 아실 글루타메이트 등의 음이온 계면활성제 단독 또는 이들의 혼합된 성분 또는; 베타인 및 암포아세테이트계의 양성이온 계면활성제 또는 알킬폴리글리코시드, 지방산 알카놀 아마이드 등의 비이온 계면활성제 단독 또는 이들의 혼합된 성분 또는; 자극완화 효과가 있는 첨가제를 포함함을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 액체 세정제 조성물은 단백질 변성실험, 세포독성실험(MTT assay), 폐첩포 테스트, 인터루킨-1α의 분비량 측정 등의 다양한 피부 자극성 실험을 이용한 멀티-스크리닝(multi-screening) 방식으로 선별된 계면활성제 및 첨가제에 의하여 피부자극이 현저하게 완화된 저자극성의 액체 세정제 조성물임을 특징으로 한다.

저자극성, 액체 세정제 조성물, 소듐코코일이세티오네이트, 디소듐라우릴 설포석시네이트, 아실-N-메틸타우레이트, 아실 글루타메이트, 베타인, 암포아세테이트

Description

저자극성 액체 세정제 조성물{Low irritant liquid cleanser composition}

본 발명은 민감성 및 알레르기성 피부를 보유하는 사람들을 위한 저자극성의 액체 세정제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단백질 변성시험, 단층 배양, 인공진피(Dermal Equivalent)를 이용한 세포독성 실험(MTT assay), 폐첩포 테스트, 인터루킨-1α의 분비량 측정 등의 다양한 피부 자극성 실험을 이용한 멀티-스크리닝 방식으로 선별된, 계면활성제 및 첨가제를 포함함으로써 피부자극이 현저하게 완화된 저자극성의 액체 세정제 조성물에 관한 것이다.

민감성 피부는 자극성 또는 알레르기성 물질, 환경의 변화 등에 의한 외부적 인자와 내부적 인자에 의하여 정상인에 비하여 민감하게 반응하여 피부염이나 자극반응을 잘 일으키는 피부이다. 주로 알러지성 피부염의 일종으로 진단되는 민감성 피부는 특정 물질과의 접촉과 접촉물의 농도, 접촉시간, 외부 환경조건 등에 따라 여러 가지 형태의 반응을 나타낸다.

알레르기 피부, 예민성 피부, 염증성 피부, 모세 혈관 확장 피부, 접촉성 염증 피부 등이 이에 속하며 건조 피부, 아토피 피부 등은 민감성 피부의 대표적인 예이다. 또한 홍반(홍조), 피부건조, 피부거침, 피부자극, 알러지 반응 등은 민감 성 피부의 매우 흔한 증세들이다. 최근에 '민감성'으로 표현되는 피부를 나타내는 어린이 및 어른의 숫자가 늘어나면서 피부에 자극이 낮은 세정제를 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.

세정제에 널리 상용화되어 사용되고 있는 음이온 계면활성제로는 고급 지방알코올 황산 에스테르염형, 알킬설페이트, 알킬에테르설페이트, 알파올레핀설포네이트 등이 있으며 이들은 값이 저렴하며 기포의 발생 및 세정력이 우수하여 액체 세정제에 주원료로 사용되고 있다. 그러나 이들은 음이온 계면활성제들이 갖는 피부 흡착의 특성 때문에 충분한 헹굼이 이루어지지 않는 경우 피부에 잔존되어 자극의 원인이 되고 있다.

따라서, 기존 설페이트계 및 설포네이트계 음이온 계면활성제를 대체 또는 일부를 대체할 수 있는 원료로 소듐 코코일 이세티오네이트(Sodium Cocoyl Isethionate), 디소듐 라우릴 설포석시네이트(Disodium Lauryl Sulfosuccinate), 아실-N-메틸타우레이트(Acyl N-Methyl Taurate), 아실글루타메이트(Acylglutamate) 계통의 저자극성의 음이온 계면활성제를 이용하여 피부 자극을 낮추는 방법이 제시되고 있다.

액상 세정제품으로 이들을 사용한 몇가지 예로서 소듐 코코일 이세티오네이트를 응용한 것은 미국특허 제5720961호에, 디소듐 라우릴 설포석시네이트의 응용은 미국특허 제672368호에 공지되어 있으며 아실-N-메틸타우레이트의 응용은 미국특허 제5716919호, 제5696069호 및 제5116543호 등에 기술되어 있고, 아실글루타메이트의 응용은 미국특허 제5693604호, 제5387372호 및 일본 특허 제6-158089호, 제 59-189197호 등에 공지되어 있다.

또한 음이온 계면활성제가 갖는 피부 흡착 특성을 상쇄시키고 피부자극을 완화시키면서도 세정특성과 기포특성을 향상시키기 위해 비이온 계면활성제와 양쪽성이온 계면활성제가 사용되는 것은 이미 공지된 사실이다. 이러한 용도의 계면활성제로는 지방산 알카놀 아마이드, 알킬 폴리글리코시드(Alkyl Polyglucoside)등의 비이온 계면활성제와 알킬 베타인(Alkyl Betaine), 알킬기에 아미노기가 함유된 코코아미노프로필 베타인(Cocoamidopropyl Betaine)등 베타인계의 양쪽성이온 계면활성제 등을 들 수 있다.

또한 최근 베타인계가 아닌 암포아세테이트(Amphoacetate)계의 양쪽성 계면활성제도 그들의 온화한 피부 자극성으로 인해 주목 받고 있다. 이들의 응용 역시 다수의 특허를 통해 공지되어 있으며 비이온 계면활성제인 알킬 폴리글리코시드와 양쪽성 계면활성제인 알킬하이드록시설포베타인의 혼합 농축 세정액이 일본 특허 제89-292098호, 제89-297500호 및 대한민국 특허출원 제96-61478호 등에 기술되어 있으며, 양쪽성 계면활성제인 알킬 베타인의 응용은 일본특허 제91-31398호에, 알킬아미노프로필베타인의 응용은 유럽특허 제92-200679호, 일본특허 제90-212601호, 제94-512198호 등에 기술되어 있다. 이와 같이 보다 저자극의 액체 세정제를 만들기 위한 여러 종류의 계면활성제들이 알려져 있으나 소듐 코코일 이세티오네이트(Sodium Cocoyl Isethionate), 디소듐 라우릴 설포석시네이트(Disodium Lauryl Sulfosuccinate), 아실-N-메틸타우레이트(Acyl N-Methyl Taurate), 아실글루타메이트(Acylglutamate) 계통의 저자극 음이온 계면활성제와 비이온 및 양쪽성 계면활성 제를 일정 비율의 조성간에 차이를 비교하고 피부자극이 완화된 액체 세정제를 개발하려는 연구는 부족하여 최근에 이에 대한 관심과 연구가 이루어지고 있다. 또한 기존 베타인계가 아닌 암포아세테이트계의 양쪽성 계면활성제를 이용하여 피부 자극이 완화된 조성물 개발의 노력은 부족한 것으로 판단된다. 따라서 이러한 계면활성제들의 피부 자극에 대한 특성을 파악하고 조성물의 조합을 통하여 피부자극성이 낮은 세정제 조성물에 대한 연구가 더욱 필요하다.

한편 이러한 액체 세정제의 민감성 피부에 대한 자극을 테스트하는 방법으로 폐첩포테스트(human patch test)가 가장 널리 사용되고 있다. 이 방법은 인체에 직접 시료를 도포하여 실제 피부에서의 반응을 볼 수 있으므로 피부 안전성의 가장 확실한 방법일 수 있을 것이나 많은 수의 시료를 테스트하기에는 그 시간과 비용의 효용 측면에서 제한된 수의 인원을 가지고 자극성 반응을 모두 알아보기에는 어려움이 있다. 물론 시험관내 실험(in vitro) 방법이 사람 피부에서 자극성을 반영하기에는 한계가 있을 수 있으나 위의 현실적인 한계를 극복하기 위해 민감성 피부의 자극성 선별시험으로써 간단히 실행할 수 있으면서 실제 피부와의 상관성이 있는 평가 방법 체계를 개발하여야 할 필요성이 절실하다.

여러 가지 피부 자극성 테스트 중 단백질 변성실험은 난백 알부민에 계면활성제를 처리하여 단백질의 고차구조가 풀리고 변성되는 정도를 통해 피부 자극을 간접적으로 알아보는 방법이며 이러한 내용은 지. 이모카와(G. Imokawa)가 1975년 저널 오브 더 어메리칸 오일 케미스트 소사이어티(Journal of the American Oil Chemists Society)에 발표한 '단백질 변성 및 피부 거침(Protein Denaturation and Skin Roughness)'에 잘 나타나 있다(Vol 52. p 484~489). 이 방법은 비교적 간단하고 실험이 빠르게 진행될 수 있어 초기에 잠재적인 피부 자극성을 평가하는 선별시험으로써 사용될 수 있다. 그러나 단백질 변성 실험 단독으로는 실제 피부에 근접한 결과를 얻기 어렵기 때문에 최근에 배양세포를 이용한 독성 평가 방법이 활발하게 연구되고 있다.

이러한 독성 평가 방법들 중 대표적인 것으로는 MTT assay와 Neutral Red Release(NR), LDH(lactate dehydrogenase) release등이 있다. MTT assay는 1983년 모스만(Mosmann)에 의해 개발된 방법이다. 이것은 살아있는 세포의 수를 간접적으로 측정하는 방법으로서 살아있는 세포의 미토콘드리아 내에서 탈수소 효소작용에 의해 노란색의 수용성 기질인 MTT 테트라졸리움(tetrazolium)이 푸른색을 띄는 비수용성의 MTT 포마젠(formazen)으로 환원되는 원리를 이용한다.

Neutral Red Release(NR)은 MTT assay와 유사하며 색상의 변화를 이용하는 방법이다. 세포를 먼저 붉은색 염료가 포함된 배지에 미리 배양시키고 계면활성제를 처리한 후 탈색제를 첨가하여 염료가 나오도록 함으로써 세포로부터 배출되는 염료의 양을 통해 계면활성제에 의한 세포막 손상정도, 즉 독성을 측정하는 것이다.

LDH(lactate dehydrogenase) release 방법에서 LDH는 항상 건강한 세포의 안쪽에서 발견되는 효소이나 만일 세포가 계면활성제에 의해 손상을 입으면 외막에 구멍이 생겨서 LDH가 세포 밖으로 빠져나오게 되고 이 방출된 LDH를 측정함으로써 계면활성제의 독성을 측정하는 것이 가능하다. 이 중 색상이 변화를 이용하는 MTT assay와 Neutral Red Release(NR)은 높은 재현성과 정확성을 가지며 비교적 많은 다수의 시료를 빠르게 처리할 수 있다는 장점이 있다. 또한 MTT assay는 세 가지 방법 중 가장 널리 보급되어 있고 음이온, 양이온, 비이온, 양쪽성 등의 계면활성제를 광범위하게 볼 수 있으며 Neutral Red Release(NR)에 비하여 유동성이 낮거나 점도가 높은 계면활성제를 측정할 수 있어 피부 자극을 평가하기 위해 많이 사용된다.

따라서 많은 수의 시료를 테스트하고 정확성 있는 데이터를 얻기 위해서 독성 평가 방법으로는 MTT assay를 선택하였으며, 사람 섬유아 세포에 대한 배양 방법을 단계별로 다르게 하여 실제 피부에 가까운 결과를 얻을 수 있도록 하였다.

음이온 계면활성제와 비이온 및 양쪽성 계면활성제의 종류 및 비율을 결정하기 위해 20종 이상의 제형을 제조하였으며 이 제형에 대한 독성은 사람 섬유아 세포의 단층 배양을 통한 MTT assay를 선택하였다. 단층 배양을 통한 MTT assay는 일반적으로 독성 실험을 위해서 사용하는 방법이며, 이와 같이 시료의 양이 많을 경우 가장 손쉽게 이용할 수 있다. 이 결과와 단백질 변성 실험, 그리고 실제 피부에서의 자극 정도(폐첩포 실험)를 종합적으로 분석하여 제형을 선택하였으며, 이 제형들의 2차 선별을 위해 사람 섬유아 세포 배양에 의해 구축된 인공진피(Dermal Equivalent)를 통한 MTT assay를 실시하였다. 인공진피(Dermal Equivalent)는 콜라겐 겔 속에 세포를 키워 3차원 공간에서의 유기적인 관계를 통한 효과를 측정할 수 있는 한단계 더 사람 피부에 가까워진 방법이라고 할 수 있다. 인공진피(Dermal Equivalent)를 통해 선별된 제형들은 인공진피를 통해 최종적으로 하나의 제형이 선택된다. 인공진피는 사람의 피부에 가장 가까운 구조를 가지는 것으로 동물 실험으로 진행되어 왔던 종래의 효능 데스트들이 인공진피를 통한 효능 검증으로 많이 바뀌고 있다. 실제로 새로운 화학물질의 개발 및 화장품 원료 또는 약품의 개발에 대한 안정성 평가(safety evaluation)를 위한 동물 실험이 윤리적인 문제로 대두됨에 따라 관련 단체에 의한 동물시험법이 감소 또는 금지되어가고 있는 추세이다. 미국에서는 ICCVAM(Integrency Coordinatin Committee on the Validation of Alternative Methods)의 주관하에 동물 시험과 관련된 시설 및 모든 과정이 과학적으로나 윤리적으로 올바르게 진행되었는지 심사하는 제도가 생겼으며, 유럽에서는 이러한 제도 외에 동물 실험에 대한 대체시헙법으로의 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 흐름 속에서 유럽에서는 대체 시험이 개발되어 있지 않은 동물시험의 경우에도 2005년부터 동물시험 금지와 함께 동물시험을 거친 화장품의 시판금지를 시행하도록 하고 있다. 인공진피는 동물의 세포를 생체 적합성 재료에서 3차원적으로 재구성하는 것으로서, 조직의 특성화된 기능을 연구하거나 약품이 투여되었을 시 조직내에서의 생변환(bio-transformation)에 따른 기작 연구나 약리 활성을 연구하는 데 이용되어질 수 있다. 또한 위에서 말한 바와 같이 윤리적으로 문제가 심각한 동물시험을 대체할 수 있는 화합물의 안전성 평가를 위해 이용되어질 수 있다. 단층배양이나 인공진피(Dermal Equivalent)일 경우에는 각질층의 부재로 인해 독성 유발 물질에 의한 자극에 대해 상당히 민감하다는 단점이 있다. 그리고 산 또는 염기의 경우 배지 내 완충성분에 의해 중성화될 수 있으며, 배지 내 성분들과 물리화학적 상호 작용에 의해 그 효과가 변할 수 있다는 것 등의 문제점이 발생될 수 있다. 그리고 오직 배지를 통한 투여만 가능하므로 피부와 같이 접촉성일 경우에 대해서는 모사(simulation)할 수 없다는 단점이 있다. 각질층이 형성되어 있는 경우에는 수용성 또는 비수용성 용액에 대해서도 피부 자극을 실시할 수 있는 장점이 있다. 3차원으로 재구성된 인공 피부는 정상 피부와 유사한 형태를 이루게 되어 가장 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있다.

인터루킨-1α(Interleukin-1α, IL-1α)는 전염증성조절인자(proinflammatory mediator)로 작용하는 세포간 신호물질(사이토카인)로, 피부가 자극성 물질에 노출되었을 때, 염증반응의 일환으로 대식세포, 단핵세포 등의 진입을 유도하기 위하여 골형성세포, 각질형성 세포, 간세포, 섬유아세포 등이 일시적으로 증가 생산한다. 또한 IL-1a는 상처의 재상피화(re-epithelialization)의 잠재적인 유도체로서 작용할 뿐만 아니라, 알러지 반응과 염증성 반응 조절인자로서 백혈구 운동을 촉진시키는 류코트리엔 B4, 5-HETE(hydroxyeicosatetraenoic acid), 12-HETE, 및 15-HETE같은 아라키돈산 리폭시게나제 대사 산물 생산을 증진시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 피부 자극의 정도를 MTT assay를 통한 독성 실험과 인터루킨-1a 의 분비량을 측정하여 가늠할 수 있다.

마치현(쇠비름)은 야생에서 흔히 자라는 육질의 일년생 잡초로서 털이 없고 높이가 30센티미터에 달하며 갈적색이고 가지가 많이 갈라져서 비스듬히 옆으로 퍼진다. 서양에서는 상치와 더불어 사라다를 만들며 우리나라에서는 연한 부분을 나물로 하고 전초를 벌레와 뱀의 독을 해소시키는데 또는 질병 및 이뇨제로 사용한다(대한식물도감, 이창복, p324, 1993). 또한 독성이 없어 자극을 주지 않고 종기나 부종과 같은 피부병을 치료하는 데 탁월한 효능이 있어 의약품으로 널리 사용되어 왔다. 마치현에는 천연보습인자(NMF)인 다당류와 아미노산이 다량 함유되어 있으며, 이 외에 비타민 B1, C, 카로틴, 토코페롤, 미량의 미네랄 등이 존재한다. 따라서 그 자체에서 염증 억제 및 보습 효과를 가지고 있는 천연물이다.

미생물의 생성물에서 주로 발견되는 프락탄은 최근 여러가지 초목과 나무의 줄기 및 보리나 밀과 같은 식물에서도 발견되었다. b(2->6)로 연결된 프락토즈 폴리머로 수십만 개의 프락토즈 잔기를 가지고 있고 여러 미생물(Bacillus subtilis, Bacillus polymyxa, Aerobacter levanicum, Streeptococcus sp., Pseudomonas sp., Corynebacterium laevaniformans, Zymomonas mobilis)에 의해 슈크로즈를 기질로 하여 제조된다. 이 다당류는 피부에 대한 보습 효과가 우수하고 세포에 대한 독성이 전혀 없어 세정제 조성물로 사용하기에 적합한 원료이다.

액체 세정제는 피부에 직접 닿기 때문에 피부 자극을 발생시키고 피부에서 질소 분질을 탈리시켜 피부가 거칠어지게 하며 건조한 피부를 만드는 원인을 제공한다. 아토피성 피부염은 알러지의 일종으로만 생각되었으나, 비알러지 측면에서의 고찰이 확대되면서 각종 피부 생리 기능에 대해 검토하게 되었는 데, 발한의 검소, 피지 분비의 저하, 피부 혈관 반응의 이상, 건조성 피부 등의 이상 기능을 나타내는 것을 알았다. 비알러지 측면에서 볼 때 이 중 건조성 피부가 아토피성 피부염의 병태로써 가장 중요한 의미를 가진다는 새로운 견해가 제시되고 있다. 건조 피부가 형성되면 피부 표면의 방어 기능(barrier function)이 소실되고 외부로부터의 자극 물질이나 항원의 피부 침입이 용이하게 될 뿐만 아니라, 이러한 침입물에 대하여 피부가 거부 반응을 일으키게 되어 각질층 성분의 대다수를 구성하는 케라티노사이트 세포가 랑게르한스, 멜라노사이트 등의 세포를 활성화시킴으로서 이들 세포가 생산하는 사이토카인에 의해 염증 반응이 일어나게 한다. 그리고 건성 및 민감성 피부는 수분 보유능 및 그 회복력이 낮고 그에 따라 피부 각질화, 가려움증 등이 나타나기 쉬우며, 심할 경우 아토피성 피부염 등과 같은 피부염으로 발전하게 된다. 따라서 저자극성을 가짐과 동시에 건조한 피부를 개선하고 가려움 및 염증을 완화 또는 예방할 수 있는 세정제의 조성물이 요구된다. 본 발명에서 마치현과 프락탄을 대상으로 이러한 효과를 나타내는 액체 조성물을 개발하였으나, 첨가제의 종류는 여기에 국한되지 않으며, 항산화, 항염, 보습, 가려움 억제 효과 등을 가지고 있는 자극 완화 효과 물질은 모두 첨가 대상이 된다.

이와 같이, 저자극성의 액체 세정제 개발은 단백질 변성 실험, 폐첩포 실험 및 단층 배양, 인공진피(Dermal Equivalent)를 이용한 MTT assay 그리고 염증인자인 인터루킨-1α의 분비량 측정과 같은 다양한 체계적인 선별 방법을 이용한 멀티-스크리닝 방법을 통해 실제 피부에서의 자극성을 확인하는 연구를 수행함으로써 진행되어 왔다.

본 발명의 목적은 알킬 에톡시화된 설페이트계 음이온성 계면활성제 또는; 소듐코코일이세티오네이트, 디소듐라우릴설포석시네이트, 아실-N-메틸타우레이트, 아실 글루타메이트 등의 음이온 계면활성제 단독 또는 이들의 혼합된 성분 또는; 베타인 및 암포아세테이트계의 양성이온 계면활성제 또는 알킬폴리글리코시드 , 지방산 알카놀 아마이드 등의 비이온 계면활성제 단독 또는 이들의 혼합된 성분 또 는; 자극완화 효과가 있는 첨가제를 포함하는 조성물을 제조함으로써 저자극성 액체 세정제 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 목적은 알킬 에톡시화된 설페이트계 음이온성 계면활성제 또는; 소듐코코일이세티오네이트, 디소듐라우릴설포석시네이트, 아실-N-메틸타우레이트, 아실 글루타메이트 등의 음이온 계면활성제 단독 또는 이들의 혼합된 성분 또는; 베타인 및 암포아세테이트계의 양성이온 계면활성제 또는 알킬폴리글리코시드 , 지방산 알카놀 아마이드 등의 비이온 계면활성제 단독 또는 이들의 혼합된 성분 또는; 자극완화 효과가 있는 첨가제를 포함하는 조성물을 제조함으로써 달성하였다.

본 발명은 액체 세정제 조성물에 있어서, 알킬 에톡시 설페이트계 음이온성 계면활성제; 소듐코코일이세티오네이트, 디소듐라우릴설포석시네이트, 아실-N-메틸타우레이트, 아실 글루타메이트 등의 음이온 계면활성제 단독 또는 이들의 혼합된 성분; 베타인 또는 암포아세테이트계 등의 양쪽성 계면활성제, 또는 알킬폴리글리코시드, 지방산 알카놀 아마이드 등의 비이온 계면활성제 단독 또는 이들의 혼합된 성분; 및 자극완화 효과를 가지는 첨가제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질을 유효성분으로 포함하는 저자극성 액체 세정제 조성물을 제공한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 알킬 에톡시 설페이트계 음이온 계면활성제; 저자극성 음이온 계면활성제; 비이온 계면활성제; 양쪽성 계면활성제; 자극완화효과를 나타내는 첨가제로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질을 유효성분으로 포함하는 저자극성 액체 세정제 조성물이다.

본 발명에 있어서, 상기 알킬 에톡시 설페이트계 음이온 계면활성제는 알킬에테르설페이트이고; 상기 저자극성 음이온 계면활성제는 소듐코코일이세티오네이트, 디소듐라우릴설포석시네이트, 아실-N-메틸타우레이트, 아실 글루타메이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질이고; 상기 비이온 계면활성제는 알킬폴리글리코시드 및 지방산 알카놀 아마이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질이며; 상기 양쪽성 계면활성제는 베타인 및 암포아세테이트계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질이고; 상기 첨가제는 마치현, 프락탄, 카모마일, 알로에, 가시오가피, 괄루근, 금은화, 도인, 맥문동, 백지, 약쑥, 인삼, 천궁, 향부자, 갈근, 곽향, 녹용, 마늘, 목향, 상백피, 어성초, 자소엽, 천문동, 황금, 감초, 관동화, 당귀, 마치현, 백급, 수세미, 오매, 적소두, 촉초, 황련, 고삼, 괴화, 대황, 백작약, 신선초, 육계, 정향, 토사자, 황백, 마황, 익모초, 검정콩, 백복령, 황기, 구기자, 우슬, 호이초, 대추, 산수유, 은행잎, 죽여, 홍화, 비파엽, 영지버섯, 목단피, 하수오, 사간, 길경, 녹두, 대황, 마늘, 승마, 율무, 맥문동, 백급, 산약, 지모, 히아루론산, 보리지, CM 복합체(complex), 밀, 보리, 살구, 석류, 오이, 키위, 포도, 라벤더, 로즈마리, 마리골드, 세이지, 호스테일, 유 칼립투스, 창포, 채송화, 미나리, 백합, 상추, 컴프리, 디시마, 누에고치, 대나무, 대두, 선인장, 쌀겨, 조조바로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질인 것이 바람직하다.

본 발명의 하나의 제형으로 상기 저자극성 액체 세정제 조성물은 알킬에테르설페이트 8-12중량부, 저자극성 음이온 계면활성제 4중량부, 비이온 계면활성제 3중량부 및 양쪽성 계면활성제 4-8중량부로 구성되는 것이 바람직하다. 이 때 상기 알킬에테르설페이트는 12중량부, 상기 저자극성 음이온 계면활성제는 디소듐라우릴설포석시네이트 4중량부, 상기 비이온 계면활성제는 알킬폴리글리코시드 3중량부, 상기 양쪽성 계면활성제는 알킬아미노프로필베타인 4중량부인 것이 저자극성 효과가 더욱 뛰어나 더욱 바람직하다.

본 발명의 상기 제형에서, 상기 저자극성 액체 세정제 조성물은 마치현 추출물 3-5% 및 프락탄 5%를 추가로 포함함으로써 저자극성을 더욱 높일 수 있다.

본 발명의 또 하나의 제형으로 상기 저자극성 액체 세정제 조성물은 알킬에테르설페이트 7-33중량부 및 양쪽성 계면활성제 10-30중량부로 구성되는 것이 바람직하다.

이 때 본 발명의 상기 제형에서, 상기 저자극성 액체 세정제 조성물은 저자극성 음이온 계면활성제 1-12중량부를 추가로 포함할 수 있다.

상기 알킬에테르설페이트 및 양쪽성 계면활성제만으로 구성된 세정제 조성물에 있어서, 상기 알킬에테르설페이트는 11중량부이고, 상기 양쪽성 계면활성제는 알킬암포아세테이트 20중량부 및 알킬아미노프로필베타인 10중량부로 구성된 것이 저자극성 효과면에서 더욱 뛰어나다.

상기 알킬에테르설페이트 및 양쪽성 계면활성제으로 구성된 세정제 조성물에 저자극성 음이온 계면활성제를 추가로 포함하는 세정제 조성물에 있어서, 상기 알킬에테르설페이트는 7중량부이고, 상기 저자극성 음이온 계면활성제는 소듐 코코일이세티오네이트 1중량부이며 상기 양쪽성 계면활성제는 알킬암포아세테이트 30중량부인 것이 저자극성 효과면에서 더욱 바람직하다.

상기 알킬에테르설페이트 및 양쪽성 계면활성제으로 구성된 세정제 조성물에 저자극성 음이온 계면활성제를 추가로 포함하는 세정제 조성물에 있어서, 상기 알킬에테르설페이트는 7중량부이고, 상기 저자극성 음이온 계면활성제는 소듐 코코일이세티오네이트 1중량부이며 상기 양쪽성 계면활성제는 알킬암포아세테이트 20중량부 및 알킬아미노프로필베타인 10중량부로 구성된 것이 저자극성 효과면에서 더욱 바람직하다.

상기 본 발명의 일 구성성분인 음이온 계면활성제는 알킬 에톡시 설페이트계로 에톡시화도는 1-6의 것으로서 염은 나트륨, 칼륨, 마그네슘 및 암모늄염 등이 가능하다.

알킬 에톡시 설페이트계의 음이온 계면활성제는 광범위하게 많이 이용되고 있으나 피부에 흡착 또는 충분한 세정이 이루어지지 않을 경우 잔존으로 인한 자극을 일으킬 수 있으며, 자극성을 감소시키기 위해 EO(Ethoxylene Oxide) 부가 몰수를 확장하면 세정력 및 기포력이 저하되는 단점이 있다. 따라서 본 발명에서는 이의 피부 자극을 감소시키기 위해 구성성분과 함께 피부에 온화한 음이온성 계면활 성제를 병용하여 사용하였다. 그 예로 소듐코코일이세티오네이트, 디소듐라우릴설포석시네이트, 아실-N-메틸타우레이트, 아실 글루타메이트 등이 있으며 이 중 1종 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 구성성분인 양쪽성 계면활성제로는 알킬기에 아미도기가 함유된 코코일아미도프로필베타인, 암포아세테이트계 등이 사용될 수 있으며, 비이온 계면활성제로는 알킬폴리글리코시드, 지방산 알카놀 아마이드 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 세제 조성물은 투명한 외관과 저온 안정성 등을 유지하기 위하여 에탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 크실렌설포네이트, 큐멘설포네이트 등의 가용화제를 추가적으로 포함할 수 있다. 또한 상기 세정제 조성물은 외관과 보관시의 안정성 등을 고려하여 pH조절제, 염료, 살균제, 방부제, 향료 등이 사용될 수 있다.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 7]

하기의 표 1과 표 2에 나타난 조성으로 각각 실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 7의 세제 조성물을 제조하였다. 표 1은 알킬에테르설페이트와 알킬아미노프로 필베타인, 알킬폴리글리코시드, 지방산 알카놀 아마이드를 기본으로 제조된 실시예 1 내지 9, 비교예 1 내지 3을 나타내었다. 비교예 1 내지 3은 일반적으로 액체 세정제로 많은 쓰이는 조성물을 참고로 하였다. 표 2는 알킬에테르설페이트와 알킬암포아세테이트, 알킬아미노프로필베타인을 기본으로 제조된 실시예 10 내지 20, 비교예 4 내지 7을 나타내었다. 단위는 중량부이다.

상기 실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 세정제 조성물의 피부자극성은 하기의 실험예 1 내지 3의 방법으로 평가하고 그 결과를 하기 표 3과 4에 나타내었다.

[실험예 1]

단백질 변성 테스트

인산염 완충용액을 이용하여, 난백 알부민 0.5% 용액과 상기 실시예와 비교예의 조성으로 제조된 액체 세정제 조성물 5% 용액을 각각 만들어 이를 각각 10mL씩 혼합하고, 40℃에서 24시간후의 샘플을 변성후의 용액으로 하여 액체 크로마토그래피법을 이용, 그 결과를 아래와 같은 식으로 계산하여 하기 표 3과 표 4에 나타내었다. 이 식에서, 난백 알부민 0.5%용액과 완충용액의 혼합액을 블랭크(blank)로 한다. 단백질 변성율이 클수록 피부 자극성이 높을 가능성이 큰 것으로 간주한다.

단백질 변성율(%)=(1-샘플 피크(peak) 면적/블랭크 피크 면적)*100

상기 표 3에서 알킬에테르설페이트의 피부 자극성을 감소시키기 위해 EO(Ethoxylene Oxide) 부가 몰수를 늘린 실시예 1 내지 3은 실시예 4 내지 6에 비해 그리 큰 차이를 보이지 않고 모두 낮은 단백질 변성율을 나타내었으며, 또한 pH조건에 의하여 음이온 계면활성제와 혼용하여 사용할 경우 피부 자극이 낮은 것으로 알려진 양쪽성 계면활성제인 알킬아미노프로필베타인의 양을 늘린 실시예 7 내지 9에서도 아실 글루타메이트를 쓴 실시예 9를 제외하고는 모두 비교예 1 내지 3에 비해 비교적 낮은 단백질 변성율을 나타내었다.

상기 표 4에서 음이온 계면활성제로 알킬에테르설페이트를 사용한 비교예 4 내지 7에서는 양쪽성 계면활성제에 대한 음이온 계면활성제의 혼합비가 3 대 1(비교예 4) 과 1 대 3(비교예 7)의 범위에서 비교적 자극수치가 낮게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 혼합비 3 대 1과 1대 3에서 설페이트 계통의 음이온 계면활성제를 소듐 코코일이세티오네이트, 아실-N-메틸타우레이트, 아실 글루타메이트 등의 저자극성 계면활성제로 알려진 음이온 계면활성제로 일부 대체하여 실시예 10 내지 12 및 15 내지 17의 결과 혼합비 1 대 3에서 아실 글루타메이트를 쓴 실시예 17을 제외하고는 모두 비교적 낮은 단백질 변성율 수치를 보인다. 또한 암포아세테이트를 다른 양쪽성 계면활성제인 알킬아미도프로필베타인으로 부분 대체할 경우 역시 실시예 13, 14 및 실시예 18, 19, 20에서와 같이 낮은 단백질 변성율을 확인할 수 있다. 결과적으로 양쪽성 계면활성제인 암포아세테이트를 이용하였을 때 음이온 계면활성제와의 일정의 혼합비 영역에서 매우 낮은 피부 자극을 보여줌을 알 수 있다.

실험예 1의 결과를 통해 여러가지 액상 조성물 중에서 단백질 변성율이 낮은 실시예 8개와 비교예 4개를 선택하여 좀더 피부에 근접한 결과를 얻기 위해 실험예 2의 세포독성실험을 실시하였다.

[실험예 2]

세포 독성 실험 (MTT assay)

MTT 5mg/mL를 PBS(phosphate buffer saline)에 녹여 pH 7.5로 맞춘 후 0.22μm의 필터(filter)로 여과하여 스탁 솔루션(stock solution)을 만들었다. 그 후 10⁴개의 세포를 포함하고 있는 100μL의 세포 현탁액(cell suspension)에 10μL의 스탁 솔루션(stock solution)을 첨가하였다. MTT 원액에 세포 현탁액(cell suspension)을 첨가한 상태로 37℃에서 3시간 보존한 후 100μL의 DMSO(Dimethylsulfoxide)를 각각의 웰(well)에 넣고 잘 혼합하여 블루 포마젠 결정(blue formazen crystals)을 완전히 용해시켰다. 효소의 용해가 끝난 뒤 엘리자 리더(ELISA reader)를 이용, 540nm에서의 흡광도를 측정하고 표준 파장(reference wavelength) 620nm 흡광도 값을 뺀 후 세포 독성을 구하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

상기 표 5에서 제품 농도 0.313%에서 대부분의 예가 90% 이상의 세포독성을 보이나 실시예 5, 16, 20은 다른 예와 비교시 낮은 세포독성을 보이며, 0.156%를 고려하였을 때 실시예 18과 비교예 7도 비교적 낮은 세포독성을 나타낸다는 것을 보여준다.

실험예 2의 결과를 통해 세포독성이 낮은 실시예 5, 16, 18, 20과 비교예 7을 선택하여 실제 피부에서의 자극성을 알아보기 위해 실험예 3의 폐첩포테스트를 실시하였다.

[실험예 3]

폐첩포 실험(Human patch test)

상기 실시예와 비교예의 조성으로 제조된 0.5% 세제 용액의 분산액을 힐탑 챔버(Hilltop chamber)에 0.1mL 가하여 임의의 성인 남녀 20명의 팔 안측에 부착하고 약 24시간 경과 후 제거하였다. 또한 피부 자극성이 있다고 알려진 알킬에테르설페이트 0.25%와 0.05%의 분산액을 보다 정확한 비교를 위해 같이 테스트하였다. 첩포 제거 후 피부를 흐르는 물에 씻은 후 30분 경과 후 나타나는 홍반을 하기 표 6의 평가 기준에 의하여 판정하고 평균 자극값을 나타내었다. 20명의 피시험자에 대한 점수를 매긴 뒤, 아래와 같이 평균피부자극범위(average skin irritation range)를 계산하여 그 결과를 하기 표 7에 나타내고 피부 자극성을 판단하였다.

평균피부자극범위(average skin irritation range) =

{∑(평가기준 수치×해당평가수치의 인원수)/(총 피검자×최고평가 기준수치)}×100

상기 표 7에서 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 세제 조성물인 실시예 5와 16, 18은 모두 피부에 매우 자극이 적음을 알 수 있다.

[실험예 4]

인공진피(Dermal Equivalent)에서의 세포독성 실험(MTT assay)

상기 실험예 2와 3에서 세포 독성과 피부 자극이 적게 나온 실시예 5, 16, 18, 20과 비교예 7을 세포 배양에 의해 구축된 인공진피(Dermal Equivalent)에서의 세포 독성을 알아 보기로 하였다.

타입I 콜라겐과 5배로 농축된 DMEM 배지, 그리고 래프트 버퍼(Raft buffer, 완충용액, 2.2% NaHCO₃, 200mM HEPES, 0.05N NaOH)를 7:2:1로 섞어 만든 용액과 사람 섬유아세포를 1 x 10⁴ cell/mL의 밀도로 혼합하여 12 웰 플레이트(well plate)에 넣어 인공진피(Dermal Equivalent)를 제조하였다. 이틀마다 한번 씩 Vit-C(50ug/mL)가 들어간 배지로 갈아 주면서 7일째 시료(sample)를 농도별로 처리하였다. 3일 배양 후 배지를 버리고 MTT(0.33 mg/mL) 1.5mL를 첨가하여 37℃에서 4시간 배양(incubation)시켰다. 그 후 MTT 용액을 버리고 DMSO 2mL를 첨가하여 37℃에서 하룻밤 동안(overnight) 방치시켰다. 완전히 용해된 것을 확인한 후 96 웰 플레이트(well plate)에 200㎕씩 옮겨 540nm에서 흡광도를 측정하였다.

상기 표 8의 결과에서 보듯이 희석 농도가 1.25%와 0.039%일 경우에는 거의 비슷한 결과를 보여 변별력이 없으나 0.156%일 경우에 실시예 5번과 16번이 가장 낮은 세포 독성을 보이고 있다. 따라서 이 두 실시예를 다음 실험에 선택하여 기존의 제품과 비교 실험하기로 했다.

[실험예 5]

실시예 5 및 16의 조성물에 대한 인공진피(Dermal Equivalent)에서의 세포 독성과 사람 IL-1a의 분비량 측정

기존의 제품과 비교 실험하기 위해, 본 실시예 5과 16에 대하여 인공진피(Dermal Equivalent)에서의 세포 독성과 염증인자인 IL-1a의 분비량을 비교하였다.

인공진피(Dermal Equivalent)에서의 세포 독성 방법은 실험예 4과 동일하게 진행하였다. MTT 시약을 처리하기 직전, 배지를 수거하여 IL-1a의 분비량 측정 실험에 사용하였다. 엔도겐(Endogen)사의 사람 IL-1a ELISA 키트를 사용하였으며, 방법은 키트의 매뉴얼에 따라 실시하여 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)로 450nm에서 측정하였다.

상기 표 8과 9를 종합해 보면, 실시예 5번과 16은 기존 제품 A사 및 B사와 비교시 월등히 낮은 세포 독성을 보이고 있으며, 0.078%일 경우 실시예 5번은 거의 세포 독성을 보이지 않고 있다. 그리고 염증 유발 물질 분비 측정에서 대조구, 즉 아무것도 처리하지 않았을 경우의 농도가 3pg/mL인 것을 감안한다면 실시예 5의 경우는 상당히 저자극의 제형임을 알 수 있다.

[실험예 6]

첨가물에 의한 인공진피(Dermal Equivalent)에서의 세포 독성의 변화

메칠파라벤 0.05%가 첨가된 실시예 5번에 마치현 추출물과 프락탄을 농도별로 첨가하여 세포 독성 실험을 하였다. 실험 방법은 실험예 4번과 동일하며 시료의 농도는 0.117%였다.

항염과 보습 효과가 뛰어난 마치현 추출물과 프락탄을 첨가한 실시예 5번은 상기 표 11에서와 같이 마치현 추출물 3%와 프락탄 5%를 첨가했을 때 세포 독성이 완전히 없어졌고 마치현 추출물 5%와 프락탄 5%를 첨가했을 때 세포 독성이 거의 없어지는 것을 확인하였다.

[ 실험예 7]

인공진피에서의 세포 독성 및 사람 IL-1a 분비 측정

실험예 6에서 선택된 실시예 5번에 메칠파라벤 0.1%와 마치현 추출물 3% 및 프락탄 5%를, 또는 메칠파라벤 0.1%와 마치현 추출물 5% 및 프락탄 5%를 첨가한 제형을 실제 사람 피부와 매우 흡사한 조건에서의 세포 독성과 피부 자극 정도를 알아보기 위해 인공진피 모델을 이용하여 세포 독성과 염증인자인 IL-1a의 분비량을 기존 제품인 닥터 아토피스(보령메디앙스, 한국) 및 아토피코 스킨케어 샴푸(大島椿주식회사, 일본)와 비교하였다.

인공진피의 구축은 실시예 4에서 기술한 대로 인공진피(Dermal Equivalent)를 제조하나 인서트(insert)에서 배양한다. 7일 동안 사람 섬유아 세포를 키운 후 표피 세포인 케라티노사이트를 5x 10⁵ cells/cm²의 밀도로 인공진피(Dermal Equivalent) 위에 얹어 7일간 더 배양한다. 그 후 인서트(insert)내의 배지를 제거하여 표피 세포의 분화를 유도한다. 분화된 표피 세포는 각질을 형성하고 14일 후 시료를 24시간 처리하여 시료에 의한 독성 및 염증인자의 방출량을 측정한다. 인공진피 배양시에는 10% 소혈청이 첨가된 DMEM 배지와 K-SFM(Keratinocyte-Serum free medium, 기브코사, 미국)를 1:1로 섞은 배지로 배양한다.

상기 표 12에서와 같이, 세포의 독성은 모두 비슷한 양상을 보이고 있다. 그러나 염증인자인 IL-1α 분비량의 경우, 마치현 추출물과 프락탄을 각각 5%씩 첨가한 실시예 5가 비교예 및 마치현 추출물 3%, 프락탄 5%가 첨가된 것보다 더 낮은 분비량을 나타내었으며, 이 값은 대조구(54.3pg/mL)와 비슷한 수치로 거의 피부자극이 없음을 알 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 음이온 계면활성제와 비이온 및 양쪽성 계면활성제 및 자극완화 효과가 있는 첨가제를 일정의 비율로 혼합한 액체 세정제 조성물로부터 단백질 변성시험, 단층 배양, 인공진피(Dermal Equivalent)를 이용한 세포독성 실험(MTT assay), 폐첩포 테스트, 인터루킨-1α의 분비량 측정 등의 멀티-스크리닝(multi-screening) 방법을 통해 저자극성의 세정제 조성물을 선별하여 제공함과 동시에 피부 자극완화 물질을 첨가하여 더욱 자극이 완화된 세정제 조성물을 제공하는 매우 뛰어난 효과가 있으므로 화장품 및 의약품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

알킬 에톡시 설페이트계 음이온 계면활성제; 저자극성 음이온 계면활성제; 비이온 계면활성제; 양쪽성 계면활성제; 자극완화효과를 나타내는 첨가제로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질을 유효성분으로 포함하는 저자극성 액체 세정제 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 알킬 에톡시 설페이트계 음이온 계면활성제는 알킬에테르설페이트이고; 상기 저자극성 음이온 계면활성제는 소듐코코일이세티오네이트, 디소듐라우릴설포석시네이트, 아실-N-메틸타우레이트, 아실 글루타메이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질이고; 상기 비이온 계면활성제는 알킬폴리글리코시드 및 지방산 알카놀 아마이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질이며; 상기 양쪽성 계면활성제는 베타인 및 암포아세테이트계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질이고; 상기 첨가제는 마치현, 프락탄, 카모마일, 알로에, 가시오가피, 괄루근, 금은화, 도인, 맥문동, 백지, 약쑥, 인삼, 천궁, 향부자, 갈근, 곽향, 녹용, 마늘, 목향, 상백피, 어성초, 자소엽, 천문동, 황금, 감초, 관동화, 당귀, 마치현, 백급, 수세미, 오매, 적소두, 촉초, 황련, 고삼, 괴화, 대황, 백작약, 신선초, 육계, 정향, 토사자, 황백, 마황, 익모초, 검정콩, 백복령, 황기, 구기자, 우슬, 호이초, 대추, 산수유, 은행잎, 죽여, 홍화, 비파엽, 영지버섯, 목단피, 하수오, 사간, 길경, 녹두, 대황, 마늘, 승마, 율무, 맥 문동, 백급, 산약, 지모, 히아루론산, 보리지, CM 복합체(complex), 밀, 보리, 살구, 석류, 오이, 키위, 포도, 라벤더, 로즈마리, 마리골드, 세이지, 호스테일, 유칼립투스, 창포, 채송화, 미나리, 백합, 상추, 컴프리, 디시마, 누에고치, 대나무, 대두, 선인장, 쌀겨, 조조바로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질임을 특징으로 하는 저자극성 액체 세정제 조성물.
제 2항에 있어서, 상기 저자극성 액체 세정제 조성물은 알킬에테르설페이트 8-12중량부, 저자극성 음이온 계면활성제 4중량부, 비이온 계면활성제 3중량부 및 양쪽성 계면활성제 4-8중량부로 구성됨을 특징으로 하는 저자극성 액체 세정제 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 알킬에테르설페이트는 12중량부, 상기 저자극성 음이온 계면활성제는 디소듐라우릴설포석시네이트 4중량부, 상기 비이온 계면활성제는 알킬폴리글리코시드 3중량부, 상기 양쪽성 계면활성제는 알킬아미노프로필베타인 4중량부임을 특징으로 하는 저자극성 액체 세정제 조성물.
제 4항에 있어서, 상기 저자극성 액체 세정제 조성물은 마치현 추출물 3-5% 및 프락탄 5%를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 저자극성 액체 세정제 조성물.
제 2항에 있어서, 상기 저자극성 액체 세정제 조성물은 알킬에테르설페이트 7-33중량부 및 양쪽성 계면활성제 10-30중량부로 구성됨을 특징으로 하는 저자극성 액체 세정제 조성물.
제 6항에 있어서, 상기 저자극성 액체 세정제 조성물은 저자극성 음이온 계면활성제 1-12중량부를 추가로 포함함을 특징으로 하는 저자극성 액체 세정제 조성물.
제 6항에 있어서, 상기 알킬에테르설페이트는 11중량부이고, 상기 양쪽성 계면활성제는 알킬암포아세테이트 20중량부 및 알킬아미노프로필베타인 10중량부임을 특징으로 하는 저자극성 액체 세정제 조성물.
제 7항에 있어서, 상기 알킬에테르설페이트는 7중량부이고, 상기 저자극성 음이온 계면활성제는 소듐 코코일이세티오네이트 1중량부이며 상기 양쪽성 계면활성제는 알킬암포아세테이트 30중량부임을 특징으로 하는 저자극성 액체 세정제 조성물.
제 7항에 있어서, 상기 알킬에테르설페이트는 7중량부이고, 상기 저자극성 음이온 계면활성제는 소듐 코코일이세티오네이트 1중량부이며 상기 양쪽성 계면활성제는 알킬암포아세테이트 20중량부 및 알킬아미노프로필베타인 10중량부임을 특 징으로 하는 저자극성 액체 세정제 조성물.