KR20070089358A

KR20070089358A - 수분산성 고분자 나노캡슐 및 이의 제조 방법, 및 이를함유하는 피부외용제 조성물

Info

Publication number: KR20070089358A
Application number: KR1020060019285A
Authority: KR
Inventors: 이화준; 김용진; 조준철; 한상훈
Original assignee: (주)아모레퍼시픽
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2007-08-31
Also published as: WO2007100182A1; KR101262261B1

Abstract

본 발명은 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 안정화한 수분산성 고분자 나노캡슐 및 이의 제조방법, 및 이를 함유하는 피부외용제 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 수분산성 고분자 나노캡슐은 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물이 소수성 고분자에 포집되어 있는 고분자 나노캡슐에 있어서, 상기 소수성 고분자는 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 흡착할 수 있는 양이온성 관능기 및 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어티로 포함하는 것으로, (1) 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 흡착할 수 있는 양이온성 관능기 및 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어티로 갖는 소수성 고분자를 중합하는 단계; 및 (2) 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 상기 (1)단계의 소수성 고분자에 포집하는 단계;로 제조한다. 상기의 (1) 및 (2)의 단계로 제조한 수분산성 고분자 나노캡슐은 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위 의 화합물을 고분자 사슬내에 존재하는 양이온성 관능기 및 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기에 흡착, 포집시킴으로써, 양이온성 관능기와 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물간의 이온-이온 결합을 유도하여 포집능을 극대화하고 쌍극자 유도관능기에 의해 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물의 화학구조를 안정화하여 분자변성을 막고, 또한 소수성 고분자에 의해 형성된 캡슐벽에 의해 외부 유해요소로부터 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 차단하는 이중 안정화 시스템으로 피부외용제 조성물에서 적용시 우수한 안정화 효과를 나타낸다.

수분산성 * 나노 캡슐 * 알파-리포익산 * 양이온성 관능기 * 쌍극자 결합

Description

수분산성 고분자 나노캡슐 및 이의 제조 방법, 및 이를 함유하는 피부외용제 조성물{Polymer nanocapsules and the process for preparing the same, and the skin external composition containing the nanocapsules}

도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조한 알파-리포익산을 함유하고 있는 고분자 나노 캡슐을 투과전자 현미경 사진으로 관찰한 것이다.

본 발명은 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 안정화한 수분산성 고분자 나노캡슐 및 이의 제조방법, 및 이를 함유하는 피부외용제 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 수분산성 고분자 나노캡슐은 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물이 소수성 고분자에 포집되어 있는 고분자 나노캡슐에 있어서, 상기 소수성 고분자는 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 흡착할 수 있는 양이온성 관능기 및 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어티로 포함하는 것으로, (1) 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 흡착할 수 있는 양이온성 관능기 및 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어티로 갖는 소수성 고분자를 중합하는 단계; 및 (2) 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 상기 (1)단계의 소수성 고분자에 포집하는 단계;로 제조한다.

일반적으로 불안정한 유용성 활성물질을 안정화하기 위한 하나의 방법으로서 고분자 입자를 사용하는 방법이 널리 연구되고 있다. 그러나, 유용성 활성물질을 단순히 고분자 입자 안에 포집하는 것만으로는 활성물질을 완전하게 안정화할 수 없으며, 특히 이 입자들이 화장품과 같은 제형 내에 사용되었을 때 제형 안의 물, 계면활성제, 오일 등에 의해 고분자가 팽윤하게 되고, 이로 인해 불안정한 활성물질은 외부로 서서히 장기간에 걸쳐 유출, 변성되는 문제점이 있을 수 있다.

한편, 알파-리포익산은 대사의 필수 물질로서, 피루브산이나 α-케토글루타르산의 완전한 산화적 탈탄산계에서는 티아민과 밀접한 관련을 가지는 조효소(CoA)로서 작용하며, 근래에는 다이어트 및 당뇨병 치료에도 그 효능이 입증되는 등 생리 활성물질로 응용 영역이 매우 큰 소재이다. 또한, 화장품으로의 응용 시험에서도 피부 주름 개선, 미백 등의 우수한 효능으로 인해 화장품에 사용하고자 하는 수요가 발생하고 있으나, 수분, 빛, 계면활성제 등과의 접촉으로 쉽게 변성, 변취가 일어나고 역가가 떨어져 효능이 감소하는 문제점을 지니고 있어 그 사용이 극히 제한적이다.

이러한 제한을 극복하여 제형내 알파-리포익산을 안정화하기 위한 방법들을 구체적으로 살펴보면, 국제특허 제 PCT/EP02/13346호에는 알파-리포익산을 50wt%의 수산화나트륨 수용액에서 안정화한 기술이 기재되어 있고, 미국 특허 제 5089269호에는 젤라틴 필름(gelatin film)을 응용한 0.1~2000㎛의 마이크로 입자를 이용해 알파-리포익산을 안정화하여 피부외용제에 도입하는 기술이 기재되어 있다. 또한, 미국특허 제 2005-068052호에는 콜라겐을 포함하는 조성물을 이용해 알파-리포익산을 피부외용제 조성물로 도입하는 기술이 기재되어 있다. 또한, 한국특허출원 제 2003-0075004호에는 사이클로 덱스트린을 이용하여 알파-리포익산을 안정화하는 방법이 기재되어 있다.

그러나, 상기 종래의 방법들은 일반적인 피부외용제 도입에 큰 제한점을 가지고 있으며, 특히 빛에 민감한 알파-리포익산의 변성에 의한 특이취 발생 문제 및 알파-리포익산 자체의 자극 문제에 대한 해답을 제시하지 못하고 있다.

이에, 본 발명자들은 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 것을 특징으로 하는 분자량 100~1,000 범위의 화합물, 특히 알파-리포익산을 고분자 입자 내에 안정화하기 위한 방법을 연구한 결과, 이온-이온 결합을 유도할 수 있는 양이온 관능기 및 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어 티로 갖는 단량체 및 차단벽 기능을 할 수 있는 단량체를 중합하여 랜덤 공중합체를 제조하고, 이 랜덤 공중합체에 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 것을 특징으로 하는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 효과적으로 도입하여 수분산성 고분자 나노 캡슐을 제조함으로써, 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 것을 특징으로 하는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 완벽하게 안정화 할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 것을 특징으로 하는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 완벽하게 안정화할 수 있는 수분산성 고분자 나노캡슐을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 고분자 나노캡슐의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 고분자 나노캡슐을 함유하는 피부외용제 조성물을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 수분산성 고분자 나노캡슐은 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물이 소수성 고분자에 포집되어 있는 것으로, 상기 소수성 고분자는 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자 량 100~1,000 범위의 화합물을 흡착할 수 있는 양이온성 관능기 및 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어티로 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 고분자 나노캡슐은 (1) 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 흡착할 수 있는 양이온성 관능기 및 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어티로 갖는 소수성 고분자를 중합하는 단계; 및 (2) 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 상기 (1)단계의 소수성 고분자에 포집하는 단계;로 제조하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 수분산성 고분자 나노캡슐은 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 안정화시킨 것으로, 상기 화합물 내 카르복실기와 양이온성 관능기 사이의 이온-이온결합으로 포집능을 극대화하고, 상기 화합물 내 이황화결합과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기에 의해 화학구조가 안정화하여 분자변성을 막음으로써, 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 캡슐내에서 효과적으로 안정화하여 캡슐 외부 유출 및 분자변성을 막고 외각의 고분자 벽제에 의해 입자내에서 다시 한번 안정화는 이중 안정화 시스템이 다.

하기에서 본 발명에 의한 수분산성 고분자 나노캡슐의 제조방법을 각 단계별로 구체적으로 설명한다.

(1) 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 흡착할 수 있는 양이온성 관능기 및 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어티로 갖는 소수성 고분자를 중합하는 단계:

상기 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물은 구체적으로 알파-리포익산을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 고분자의 중합은 무유화제 유화중합법을 이용한다.

상기 (1) 단계에서 양이온성 관능기를 갖는 단량체로는 라디칼 중합이 가능한 양이온성 단량체로서, 구체적으로 2-비닐피리딘, 3-비닐피리딘, 4-비닐피리딘, 아크릴아마이드, (메타)아크릴아마이드, 비닐피롤리돈, 비닐-N-메틸피리디니윰 클로라이드, 3-메타크릴로릴-2-에틸-테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 메타크릴로릴-3-하이드록시프로필트리메틸 암모니윰 클로라이드, 아크릴로릴-2-에틸-테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 아크릴로릴-3-프로필-테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 3-메타크릴로릴-2-하이드록시프로필트리메틸 암모니윰 클로라이드, 메타크릴로릴-3-프로필테트라알킬 암모니윰 클로라이드, (메타크릴로릴)에틸 디메틸아민 등이 있다. 이는 전체 고분자 입자에 대하여 0.1~30mole%의 양으로 첨가하며, 양이온기가 0.1mole% 미만으로 첨가하면 수분산 나노 입자가 형성되지 않고, 30 mole%을 초과하여 첨가하면 중합시 외부 수상으로 단량체가 확산되어 수율을 떨어뜨리게 된다.

상기 (1) 단계에서 사용되는 개시제로는 양이온성 개시제로서, 구체적으로 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌 이소부틸아미딘)디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스(2-아미딘프로판)디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스2메틸-N-[1,1-비스(하이드록시메틸)-2-하이드록시에틸]프로핀-아마이드, 2,2'-아조비스2-메틸-N-[1,1'-비스-(하이드록시메틸)-에틸]프로핀-아마이드, 2,2'-아조비스(이소부틸아마이드)디하이드레이트 등의 아조 화합물을 포함한다. 이의 사용량은 전체 고분자 함량 대비 1중량% 내외가 적절하며, 그 미만의 농도에서는 효과적인 개시 효과를 기대하기 어렵고, 초과의 농도에서는 과도한 중합 속도 상승으로 인하여 계의 안정도가 저하되는 경향이 있다.

상기 (1) 단계에서 사용되는 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 갖는 단량체로는 라디칼 중합이 가능한 단량체로서, 구체적으로 1-비닐-시클로헥사놀(1-Vinyl cyclohexanol), 3-부텐-1-올(3-Buten-1-ol), 3-부텐-2-올(3-Buten-2-ol), 2-메틸-3-부텐-1-올(2-Methyl-3-buten-1-ol), 2-메틸-3-부텐-2-올(2-Methyl-3-buten-2-ol), 1-(2-클로로-페닐)-3-부텐-1-올(1-(2-Chloro-phenyl)-3-buten-1-ol, 1-(2-메톡시페닐)-3-부텐-1-올(1-(2-Methoxyphenyl)-3-buten-1-ol), 1-(4-메톡시-페닐)-3-부텐-1-올(1-(4-Methoxy-phenyl)-3-buten-1-ol, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate), 3-클로로-2-히드록시프로필 메타크릴레이트(3-Chloro-2-hydroxypropyl methacrylate), 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2- Hydroxyethyl acrylate), 히드록시프로필 아크릴레이트 (Hydroxypropyl acrylate), 4-히드록시부틸 아크릴레이트(4-Hydroxybutyl acrylate)　등이 있다. 이는 전체 고분자 입자에 대하여 0.1~30mole%의 양으로 첨가하며, 이는 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물의 이황화결합과 쌍극자 결합을 유도하기 위해 고분자 사슬에 같이 도입되는 양이온성 관능기 모이어티와 당량 대비 1:1로 도입하여 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 구조적으로 안정화하기 위함이다.

상기 (1) 단계에서 사용되는 소수성 단량체로는 라디칼 중합이 가능한 단량체로서, 구체적으로 스티렌, p-, 또는 m-메틸스티렌, p-, 또는 m-에틸스티렌, p-, 또는 m-클로로스티렌, p-, 또는 m-클로로메틸스티렌, 스티렌 술폰산(styrene sulfonic acid), p-, 또는 m-t-부톡시스티렌, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 에테르, 알릴 부틸 에테르, 알릴 글리시틸 에테르, 알킬(메타) 아크릴아마이드, (메타)아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이는 전체 고분자 입자에 대하여 0.1~50 mole%의 양으로 첨가한다.

(2) 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 상기 (1)단계의 소수성 고분자에 포집하는 단계:

본 발명에 사용되는 바람직한 나노캡슐 제조방법으로 일반적인 나노 침전법(Nano precipitation method)을 사용하였으며, 구체적으로 하기의 단계를 포함한다.

수분산성 고분자 나노캡슐의 총 중량에 대하여 0.01~90 mole%의 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물 및 상기 (1) 단계에서 제조된 소수성 고분자를 적당한 유기용매, 즉 물과 혼합될 수 있으며 무독성으로서 물보다 증기압이 낮은 휘발성이 큰 용매(일반적으로 알코올/아세톤)에 용해시키는 단계(유기상); 적당한 속도로 교반하면서 수상과 유기상을 혼합시켜 자기회합에 의해 에멀젼을 제조하는 단계; 및 유기상을 증발시켜 수상에 존재하는 나노캡슐을 제조하는 단계;를 포함한다.

이때, 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물은 수분산성 고분자 나노캡슐의 총 중량에 대하여 0.01~90 mole%의 함량으로 사용한다.

상기 (1) 및 (2)의 단계로 제조되는 수분산성 고분자 나노캡슐은 피부외용제 조성물에 함유될 수 있다. 이때, 수분산성 고분자 나노캡슐은 조성물 총 중량에 대 하여 0.01~50 중량%의 함량으로 함유한다.

본 발명에 의한 피부외용제 조성물은 그 제형에 있어서 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로 유연화장수, 영양화장수, 마사지크림, 영양크림, 팩, 젤, 에센스, 립스틱, 메이컵 베이스, 파운데이션, 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 및 분무제의 제형을 갖는다.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

메틸 메타아크릴레이트를 전체 고분자 중량 대비 50mole%, (메타크릴로릴)에틸 디메틸아민 및 하이드록시 에틸 메타아크릴레이트를 고분자 중량 대비 각각 25mole%를 혼합하였다. 이 혼합액을 2,2'-아조비스(2-메틸 프로피온 아미딘) 디하이드로클로라이드가 0.5중량% 용해되어 있는 수용액에 넣고 질소분위기 하에서 70℃ 온도에서 4시간 동안 250rpm의 교반속도로 중합하여 고분자 라텍스를 얻었다. 제조된 고분자를 한외여과막으로 농축하고 가열하여 물을 제거하여 필름(film) 형태로 얻고, 아세톤/물에 의한 재결정화를 통해 미반응 모노머를 제거한 후, 다시 한번 한외여과막으로 농축하고 필름형태로 얻어지는 과정을 수 차례 반복하고, 진공오븐에서 건조/분쇄 시켜 분말형태로 고분자를 얻었다.

다음, 알파-리포익산을 담지하고 있는 나노 캡슐을 제조하기 위해, 상기 공 정에 의해 제조된 고분자 10g 및 1g의 알파-리포익산을 100ml의 에탄올에 용해시켰다. 또한, 증류수 200ml을 둥근 바닥 플라스크에 도입하여 교반시키며, 제조된 고분자/알파-리포익산/에탄올 혼합액을 첨가하여 자기 회합체를 얻은 후, 로터리 증발기를 이용해 에탄올과 소량의 물을 증발시켜 50ml의 고분자 나노캡슐을 얻었다.

[비교예 1]

상기 실시예 1에서 고분자 중합시 양이온성 관능기를 도입하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 캡슐을 제조하였다.

[비교예 2]

상기 실시예 1에서 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 도입하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 캡슐을 제조하였다.

[시험예 1]

상기 실시예 1에서 제조한 이상구조의 고분자 나노캡슐의 모폴로지를 투과전자현미경(TEM)을 이용하여 관찰하였다. 그 결과를 하기 도 1에 나타내었다.

하기 도 1의 결과로부터, 실시예 1의 제조방법으로 구형의 고분자 입자가 생성되어 있음을 확인할 수 있었다.

<제형예 1 및 비교제형예 1~2>

하기 표 1의 조성으로 상기 실시예 1 및 비교예 1~2를 함유하는 투명 겔형태 의 가용화 제형으로 제형예 1 및 비교제형예 1~2를 제조하였다. 제형의 점도는 Brookfield(LVDVII+)를 이용하여 30℃, 12rpm에서 측정한 결과, 약 4,000cps이다.

성분 (함량;중량%)	제형예 1	비교제형예 1	비교제형예 2
글리세린	5	5	5
프로필렌글리콜	4	4	4
실시예1의 나노캡슐	10	-	-
비교예1의 나노캡슐	-	10	-
비교예2의 나노캡슐	-	-	10
에탄올	10	10	10
소디윰폴리아크릴레이트	0.5	0.5	0.5
방부제	적량	적량	적량
정제수	To 100	To 100	To 100

<제형예 2 및 비교제형예 3~4>

하기 표 2의 조성으로 상기 실시예 1 및 비교예 1~2를 함유하는 불투명 겔형태의 로션 제형으로 제형예 2 및 비교제형예 3~4를 제조하였다. 이는 각각의 유상과 수상은 70℃에서 완전 용해시키고, 7,000rpm에서 5분간 유화시켜 제조하였으며, 제형의 점도는 Brookfield(LVDVII+)를 이용하여 30℃, 12rpm에서 측정한 결과, 약 2,500cps이다.

	성분 (함량;중량%)	제형예 2	비교제형예 3	비교제형예 4
유상	스테아린산	2	2	2
	세틸알코올	2	2	2
	라놀린 알코올	2	2	2
	액상파라핀	7	7	7
	사이클로메치콘	5	5	5
	폴리옥시에틸렌 모노올레익산 에스테르	2	2	2
	방부제, 항산화제	적량	적량	적량
수상	글리세린	3	3	3
	프로필렌글리콜	5	5	5
	트리에틸아민	1	1	1
	실시예 1의 나노캡슐	10	-	-
	비교예 1의 나노캡슐	-	10	-
	비교예 2의 나노캡슐	-	-	10
	소디윰폴리아크릴레이트	0.15	0.15	0.15
	정제수	to 100	to 100	to 100

<제형예 3 및 비교제형예 5~6>

하기 표 3의 조성으로 상기 실시예 1 및 비교예 1~2를 함유하는 크림제형으로 제형예 3 및 비교제형예 5~6을 제조하였다. 제조과정을 상기 제형예 2의 경우와 동일하다.

성분 (함량;중량%)	제형예 3	비교제형예 5	비교제형예 6
비즈왁스	2	2	2
스테아릴알코올	5	5	5
스테아린산	8	8	8
스쿠알란	10	10	10
프로필렌글리콜모노스테아레이트	3	3	3
폴리옥시에틸렌세틸에테르	1	1	1
방부제 및 항산화제	적량	적량	적량
프로필렌글리콜	8	8	8
글리세린	4	4	4
트리에틸아민	1	1	1
실시예 1의 나노캡슐	10	-	-
비교예 1의 나노캡슐	-	10	-
비교예 2의 나노캡슐	-	-	10
정제수	to 100	to 100	to 100

[시험예 2]

상기 제형예 1~3 및 비교제형예 1~6의 제형내 안정화효과를 살펴보기 위해, 제형예 1~3 및 비교제형예 1~6를 실온과 40℃ 오븐에서 각각 보관한 후 일정기간 뒤 시료를 취하여 액상크로마토그래피를 이용하여 잔여 활성물질의 양을 측정하였다. 그 결과를 표 4~6에 나타내었다.

캡슐	보관온도 (℃)	초기 농도 유지율(%)
캡슐	보관온도 (℃)	1주	2주	4주	8주
제형예 1	실온	100	100	100	100
제형예 1	40	100	100	100	100
비교제형예 1	실온	99	92	93	86
비교제형예 1	40	98	89	86	82
비교제형예 2	실온	98	90	92	84
비교제형예 2	40	99	91	86	79
리포익산 0.2% 함유 가용화제형	실온	95	85	80	67
리포익산 0.2% 함유 가용화제형	40	88	82	72	53

캡슐	보관온도 (℃)	초기 농도 유지율(%)
캡슐	보관온도 (℃)	1주	2주	4주	8주
제형예 2	실온	100	100	100	100
제형예 2	40	100	100	100	100
비교제형예 3	실온	98	94	95	86
비교제형예 3	40	99	84	83	78
비교제형예 4	실온	99	93	91	75
비교제형예 4	40	99	91	82	76
리포익산 0.2% 함유 가용화제형	실온	94	87	78	62
리포익산 0.2% 함유 가용화제형	40	89	83	69	48

캡슐	보관온도 (℃)	초기 농도 유지율(%)
캡슐	보관온도 (℃)	1주	2주	4주	8주
제형예 3	실온	100	100	100	100
제형예 3	40	100	100	100	100
비교제형예 5	실온	98	95	96	89
비교제형예 5	40	99	84	83	79
비교제형예 6	실온	99	94	93	81
비교제형예 6	40	99	92	86	77
리포익산 0.2% 함유 가용화제형	실온	93	88	77	61
리포익산 0.2% 함유 가용화제형	40	86	84	71	53

상기 표 4의 결과로부터, 가용화 제형에서 고분자 캡슐 내에 존재하는 알파-리포익산은 우수한 안정성을 지니고 있음을 확인하였다. 또한, 상기 표 5의 결과로부터, 현탁 유화 제형에서도 나노캡슐 내 존재하는 알파-리포익산은 우수한 안정성을 지니고 있음을 확인하였다. 이를 통하여 양이온성 관능기 및 쌍극자 결합 유도 관능기로 알파-리포익산을 포집하여 화학 구조를 유지시키고, 캡슐외부로의 알파-리포익산 유출을 방지하며, 고분자 매트릭스에 의해 외부 유해환경을 차단하는 이중 안정화 시스템의 우수성을 확인할 수 있다.

또한, 표 6의 결과로부터, 크림 제형도 상기 로션 제형과 마찬가지로 양이온성 관능기 및 쌍극자 결합 유도 관능기가 제형 내 알파-리포익산 안정화에 큰 기여를 함을 확인할 수 있었다.

이상의 결과로부터, 양이온성 모이어티 및 쌍극자 결합 유도 모이어티가 알파-리포익산을 효과적으로 안정화 하는 것을 알 수 있으며, 고분자 입자 내의 알파-리포익산은 화장품 제형 내 수분이나 오일, 계면활성제 등으로부터 효과적으로 안정화 되고 있음을 알 수 있다. 또한, 한 구조 내에 양이온성 모이어티 및 쌍극자 결합 유도 모이어티가 동시에 도입되었을 경우, 쌍극자 결합 유도 모이어티에 의해 알파-리포익산의 화학 구조를 수소결합을 통해 안정화하고, 양이온성 모이어티에 의해 이온-이온 결합을 통해 포집능을 증가시켜 캡슐 외부로 유출되는 것을 방지하여 다른 시스템보다 제형 내 우수한 안정도를 보이는 것이다. 그러므로, 실시예 1에서 제조한 고분자 나노 캡슐은 알파-리포익산을 고정화하고 있는 내부 양이온 관능기 및 수소결합으로 화학결합을 유지하게 하는 쌍극자 결합 유도 관능기와 함께 고분자 매트릭스 벽제에 의해 제형 내 수분이나 오일 등에 의한 알파-리포익산의 화학구조 변성 및 입자 외부로의 탈착을 방지하여 다른 시스템 보다 우수한 안정화 효과를 보이는 것을 알 수 있었다.

이상에서 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고분자 나노캡슐은 활성성분의 효능을 극대화 할 수 있는 나노 미터 크기의 입자 수준에서, 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물, 특히 알파-리포익산의 초기 활성을 그대로 유지할 수 있도록 효과적인 안정화 전달 소재를 제공할 수 있다. 또한, 차별화된 단공정으로 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물 포집용 고분자 나노 캡슐의 제조 공정을 보다 간편화할 수 있다.

Claims

이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물이 소수성 고분자에 포집되어 있는 고분자 나노캡슐에 있어서,

상기 소수성 고분자는 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 흡착할 수 있는 양이온성 관능기 및 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어티를 포함하는 것임을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐.
제 1항에 있어서, 상기 분자량 100~1,000 범위의 화합물은 알파-리포익산임을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐.
제 1항에 있어서, 상기 양이온성 관능기를 갖는 단량체는 라디칼 중합이 가능한 양이온성 단량체로서, 2-비닐피리딘, 3-비닐피리딘, 4-비닐피리딘, 아크릴아마이드, (메타)아크릴아마이드, 비닐피롤리돈, 비닐-N-메틸피리디니윰 클로라이드, 3-메타크릴로릴-2-에틸-테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 메타크릴로릴-3-하이드록시프로필트리메틸 암모니윰 클로라이드, 아크릴로릴-2-에틸-테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 아크릴로릴-3-프로필-테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 3-메타크릴로 릴-2-하이드록시프로필트리메틸 암모니윰 클로라이드, 메타크릴로릴-3-프로필테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 및 (메타크릴로릴)에틸 디메틸아민으로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐.
제 3항에 있어서, 상기 양이온성 단량체는 상기 소수성 고분자에 대하여 0.1~30mole%의 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐.
제 1항에 있어서, 상기 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 갖는 단량체는 라디칼 중합이 가능한 단량체로서, 1-비닐-시클로헥사놀(1-Vinyl cyclohexanol), 3-부텐-1-올(3-Buten-1-ol), 3-부텐-2-올(3-Buten-2-ol), 2-메틸-3-부텐-1-올(2-Methyl-3-buten-1-ol), 2-메틸-3-부텐-2-올(2-Methyl-3-buten-2-ol), 1-(2-클로로-페닐)-3-부텐-1-올(1-(2-Chloro-phenyl)-3-buten-1-ol, 1-(2-메톡시페닐)-3-부텐-1-올(1-(2-Methoxyphenyl)-3-buten-1-ol), 1-(4-메톡시-페닐)-3-부텐-1-올(1-(4-Methoxy-phenyl)-3-buten-1-ol, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate), 3-클로로-2-히드록시프로필 메타크릴레이트(3-Chloro-2-hydroxypropyl methacrylate), 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate), 히드록시프로필 아크릴레이트 (Hydroxypropyl acrylate), 및 4-히드록시부틸 아크릴레이트(4-Hydroxybutyl acrylate)로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐. 　
제 5항에 있어서, 상기 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 갖는 단량체는 상기 소수성 고분자에 대하여 0.1~30mole%의 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 고분자의 단량체는 스티렌, p-, 또는 m-메틸스티렌, p-, 또는 m-에틸스티렌, p-, 또는 m-클로로스티렌, p-, 또는 m-클로로메틸스티렌, 스티렌 술폰산(styrene sulfonic acid), p-, 또는 m-t-부톡시스티렌, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 에테르, 알릴 부틸 에테르, 알릴 글리시틸 에테르, 알킬(메타) 아크릴아마이드, 및 (메타)아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐.
(1) 이황화결합(Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 흡착할 수 있는 양이온성 관능기, 및 이황화결합 (Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물과 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 모이어티로 갖는 소수성 고분자를 중합하는 단계; 및

(2) 이황화결합((Disulfide bond)과 카르복실(Carboxyl)기를 동시에 갖는 분자량 100~1,000 범위의 화합물을 상기 (1)단계의 소수성 고분자에 포집하는 단계;

를 포함하는 고분자 나노 캡슐의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 (1) 단계에서 양이온성 관능기를 갖는 단량체는 라디칼 중합이 가능한 양이온성 단량체로서, 2-비닐피리딘, 3-비닐피리딘, 4-비닐피리딘, 아크릴아마이드, (메타)아크릴아마이드, 비닐피롤리돈, 비닐-N-메틸피리디니윰 클로라이드, 3-메타크릴로릴-2-에틸-테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 메타크릴로릴-3-하이드록시프로필트리메틸 암모니윰 클로라이드, 아크릴로릴-2-에틸-테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 아크릴로릴-3-프로필-테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 3-메타크릴로릴-2-하이드록시프로필트리메틸 암모니윰 클로라이드, 메타크릴로릴-3-프로필테트라알킬 암모니윰 클로라이드, 및 (메타크릴로릴)에틸 디메틸아민으로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐의 제조방법.
제 9항에 있어서, 상기 양이온성 단량체는 상기 소수성 고분자에 대하여 0.1~30mole%의 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 (1) 단계에서 사용되는 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 갖는 단량체는 라디칼 중합이 가능한 단량체로서, 1-비닐-시클로헥사놀(1-Vinyl cyclohexanol), 3-부텐-1-올(3-Buten-1-ol), 3-부텐-2-올(3-Buten-2-ol), 2-메틸-3-부텐-1-올(2-Methyl-3-buten-1-ol), 2-메틸-3-부텐-2-올(2-Methyl-3-buten-2-ol), 1-(2-클로로-페닐)-3-부텐-1-올(1-(2-Chloro-phenyl)-3-buten-1-ol, 1-(2-메톡시페닐)-3-부텐-1-올(1-(2-Methoxyphenyl)-3-buten-1-ol), 1-(4-메톡시-페닐)-3-부텐-1-올(1-(4-Methoxy-phenyl)-3-buten-1-ol, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate), 3-클로로-2-히드록시프로필 메타크릴레이트(3-Chloro-2-hydroxypropyl methacrylate), 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate), 히드록시프로필 아크릴레이트 (Hydroxypropyl acrylate), 및 4-히드록시부틸 아크릴레이트(4-Hydroxybutyl acrylate)로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐의 제조방법. 　
제 11항에 있어서, 상기 쌍극자 결합을 유도할 수 있는 관능기를 갖는 단량체는 상기 고분자 입자에 대하여 0.1~30mole%의 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 (1)단계에서 소수성 고분자의 단량체는 스티렌, p-, 또는 m-메틸스티렌, p-, 또는 m-에틸스티렌, p-, 또는 m-클로로스티렌, p-, 또는 m-클로로메틸스티렌, 스티렌 술폰산(styrene sulfonic acid), p-, 또는 m-t-부톡시 스티렌, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 에테르, 알릴 부틸 에테르, 알릴 글리시틸 에테르, 알킬(메타) 아크릴아마이드, 및 (메타)아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 분자량 100~1,000 범위의 화합물은 알파-리포익산임을 특징으로 하는 고분자 나노캡슐의 제조방법.
상기 제 1항의 고분자 나노캡슐을 함유하는 피부외용제 조성물.
제 15항에 있어서, 상기 피부외용제 조성물은 유연화장수, 영양화장수, 마사지크림, 영양크림, 팩, 젤, 에센스, 립스틱, 메이컵 베이스, 파운데이션, 로션, 연고, 겔, 크림, 패취, 또는 분무제의 제형을 가짐을 특징으로 하는 피부외용제 조성물.