KR20150064454A - 히알루론산을 고농도로 함유하는 피부 외용제 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히알루론산을 고농도로 함유하는 피부 외용제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수분 보유력이 뛰어난 히알루론산을 고 농도로 함유하면서도 분자량과 점도가 낮아 사용감이 우수할 뿐만 아니라 방부제를 포함하지 않아도 미생물의 오염이 없는 피부 외용제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 피부 외용제 조성물은 수분 보유력이 뛰어난 저분자의 히알루론산을 고농도로 함유하면서도 점도가 낮아 스프레이 등 다양한 형태의 피부 외용제로 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 피부내 흡수가 쉽게 이루어져 보습효과가 뛰어나고, 별도의 방부제 사용없이 제품의 미생물 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

히알루론산을 고농도로 함유하는 피부 외용제 조성물 및 이의 제조방법{Skin External Agent Formulation Containing High Concentrated Hyaluronic Acid and Preparing Method Thereof}

본 발명은 히알루론산을 고농도로 함유하는 피부 외용제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수분 보유력이 뛰어난 히알루론산을 고 농도로 함유하면서도 분자량과 점도가 낮아 효과와 사용감이 우수할 뿐만 아니라 방부제를 포함하지 않아도 미생물의 오염이 없는 피부 외용제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 히알루론산은 약 500~3,000kDa의 고분자량을 가지는 무색의 고점도 다당체이다. 히알루론산은 엘라스틴 및 콜라겐과 함께 피부의 3대 구성 성분으로 피부 내에서 뛰어난 수분 함유력에 의한 보습효과 증진을 통해 피부 주름 발생 억제하는 기능을 담당한다. 히알루론산은 높은 분자량에 기인한 높은 점도를 지니고 있어 거의 모든 화장품에 0.01~0.02% 정도로 가해져 점증제 및 보습제 역할을 하고 있다.

기존 히알루론산이 첨가된 화장품 제형의 경우, 대부분 히알루론산의 높은 점도와 kg당 100만원 이상의 높은 가격으로 인해 0.01% 내지 0.02%의 저 농도로 첨가하여 사용하였다. 히알루론산을 0.05% 이상 고농도로 함유하는 제품의 경우 에센스 또는 이멀젼의 형태로만 사용할 수 있었다.

일반적으로 기능성 화장품 원료의 대부분은 제형 내에 2% 이상 함유되어야 그 기능을 발휘할 것으로 기대 할 수 있으나, 기존 대부분의 화장품 제형에 함유된 히알루론산의 양은 0.01~0.02% 정도의 극미량이어서 히알루론산 자체의 효과를 얻을 수 없었다.

히알루론산의 직접적인 효과를 얻기 위하여, 히알루론산을 조성물에 고농도로 포함시키려는 시도가 있었으나, 점도의 증가로 인하여 용해가 제대로 이루어지지 않았고, 사용 시 피부 당김 등의 현상으로 사용감이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제2010-0057295호는 0.2~3중량% 농도의 히알루론산을 포함하는 화장료 조성물을 제조하고, 감마선을 조사하는 단계를 포함하는 화장료 조성물의 제조방법 및 이로부터 제조된 화장료 조성물을 개시하였다. 그러나, 상기 특허에서 언급한 분자량 500~1,000kDa의 히알루론산의 경우 고점도로 인하여 실질적으로는 고농도인 2% 이상으로 완전히 용해하는 것이 불가능하며, 히알루론산의 색상이 갈색으로 변하는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명자는 상기 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 2단계의 히알루론산 저분자화 과정을 수행할 경우, 고농도(2중량% 이상)의 히알루론산이 함유된 제형을 제조할 수 있다는 것을 확인하게 되었다. 먼저 고분자 히알루론산에 열처리 또는 감마선을 조사하여 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조하고, 이를 상온의 정제수에서 용해시켜 2~5중량% 농도의 히알루론산 용액을 제조한 다음 다시 열처리 또는 감마선을 조사시킬 경우, 저점도, 저분자량의 히알루론산을 고농도로 함유하면서도 투명한 색상을 유지하는 히알루론산 용액을 제조할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 수분 보유력이 뛰어난 히알루론산을 고 농도로 함유하면서도 분자량과 점도가 낮아 사용감 및 보습 효과가 우수할 뿐만 아니라, 고분자 히알루론산 용액 자체의 고유한 투명도를 유지하여 다양한 제품에 적용 가능한 피부 외용제 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산에 열처리 또는 감마선을 조사하여 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조하는 단계; (b) 상기 저분자 히알루론산을 정제수에 용해시켜, 2~3중량%의 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 히알루론산 용액을 80~100℃로 가열하여 점도가 50~150cps이고, 분자량이 10~30kDa인 히알루론산을 함유하는 용액을 제조하는 단계를 포함하는 피부 외용제 조성물의 제조방법 및 이로부터 제조된 피부 외용제 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, (a) 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산에 열처리 또는 감마선을 조사하여 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조하는 단계; (b) 상기 저분자 히알루론산을 정제수에 용해시켜, 2~5중량%의 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 히알루론산 용액에 10~20kgy의 감마선을 조사하여 점도가 5~15cps이고, 분자량이 3~10kDa인 히알루론산을 함유하는 용액을 제조하는 단계를 포함하는 피부 외용제 조성물의 제조방법 및 이로부터 제조된 피부 외용제 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산을 열처리하는 것은 8~12시간동안 80~100℃에서 가열하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산에 감마선을 조사하는 것은 1~5kgy의 감마선을 조사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 제조된 피부 외용제 조성물은 수분 보유력이 뛰어난 저분자의 히알루론산을 고농도로 함유하면서도 점도가 낮아 스프레이 등 다양한 형태의 피부 외용제로 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 피부 내 흡수가 쉽게 이루어져 보습효과가 뛰어나고, 별도의 방부제 사용 없이 제품의 미생물 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 고분자의 히알루론산을 감마선으로 1차 처리한 130kDa의 분자량을 가지는 히알루론산 및 2차로 감마선을 처리한 8.3kDa의 분자량을 가지는 히알루론산의 HPLC 측정 결과이다.

본 발명에서는 고분자 히알루론산에 열처리 또는 감마선을 조사하여 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조하고, 이를 정제수에 상온에서 5시간 용해시켜 2~5중량% 농도의 히알루론산 용액을 제조한 다음, 다시 열처리를 하거나 감마선을 조사시킬 경우 저점도, 저분자량의 히알루론산을 고농도로 함유하는 히알루론산 용액을 제조할 수 있다는 것을 확인하고자 하였다.

본 발명의 실시예에서는, 분자량이 1,300kDa인 고분자 히알루론산을 80℃에서 12시간동안 열처리 또는 알루미륨백에 진공 포장 후 3kgy의 감마선을 조사하여 분자량이 100~300kDa인 히알루론산을 제조한 다음, 2중량% 농도가 되도록 상온에서 5시간 정제수에 용해시켜 점도 2,000~3,000cps인 히알루론산 용액을 제조하고, 이를 다시 80℃에서 12시간동안 열처리하였다. 그 결과, 제조된 용액의 히알루론산 분자량은 10~30kDa이고, 점도는 100~150cps이면서, 히알루론산의 색상변화는 거의 일어나지 않았다는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산에 열처리 또는 감마선을 조사하여 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조하는 단계; (b) 상기 저분자 히알루론산을 상온에서 5시간 정제수에 용해시켜, 2~5중량%의 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 히알루론산 용액을 80~100℃로 가열하여 점도가 50~150cps이고, 분자량이 10~30kDa인 히알루론산을 함유하는 용액을 제조하는 단계를 포함하는 피부 외용제 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산을 열처리하는 것은 8~12시간동안 80~100℃에서 가열하는 것을 특징으로 한다.

상기 열처리는 고분자 히알루론산을 정치형이 아닌 회전형의 Cone Dryer에서 열처리를 하는 것이 바람직하다. 상기 열처리를 80℃ 또는 8시간 미만으로 수행할 경우 저분자화 정도가 미흡한 문제점이 있고, 100℃ 또는 12시간을 초과하여 수행할 경우 히알루론산이 갈색으로 변하여 상품가치가 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 상기 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산에 감마선을 조사하는 것은 1~5kgy의 감마선을 조사하는 것을 특징으로 한다.

상기 감마선 조사는 고분자 히알루론산을 알루미늄백으로 진공포장 후 처리하는 것이 바람직하다. 상기 감마선 조사를 1kgy 미만으로 수행할 경우 저분자화 정도가 미흡한 문제점이 있고, 5kgy를 초과하여 조사하는 경우 히알루론산이 갈색으로 변하여 상품가치가 떨어지는 문제점이 있다.

상기의 조건으로 히알루론산을 열처리 또는 감마선 처리할 경우, 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조할 수 있다.

고농도, 저점도의 히알루론산 용액을 제조하기 위하여, 제조된 저분자 히알루론산을 상온에서 5시간 정제수에 용해시켜 2~5중량% 농도의 히알루론산 용액을 제조할 수 있다. 히알루론산의 농도가 2중량% 미만인 경우, 히알루론산의 보습효과를 기대하기 어렵고, 5중량%를 초과할 경우 완전 용해의 어려움과 갈색으로 색상이 변하는 문제점이 있다. 이때 히알루론산 용해 시 교반 속도와 온도 및 용해 시간 증가를 통해 최대 15%까지 용해시키는 것이 가능하다.

2~5중량%의 고농도 히알루론산 용액을 제조한 후, 히알루론산의 분자량을 더욱 저분자화시키면서, 점도를 조절하기 위하여 히알루론산 용액을 80~100℃로 가열하여 분자량이 10~30kDa인 히알루론산을 함유하는 점도가 50~150cps인 용액을 제조할 수 있다.

상기 열처리는 히알루론산 용액을 가온이 가능한 반응기에서 교반하면서 8~12시간동안 80~100℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 열처리를 80℃ 또는 8시간 미만으로 수행할 경우 상기 범위의 히알루론산의 분자량 및 점도를 얻을 수 없고, 100℃ 또는 12시간을 초과하여 수행할 경우 히알루론산이 일부 갈색으로 변하여 상품가치가 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 다른 관점에서 상기 방법으로 제조되고, 점도가 50~150cps이고, 분자량이 10~30kDa인 히알루론산을 2~5중량% 함유하는 용액을 포함하는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에서는 분자량이 1,300kDa인 고분자 히알루론산을 진공 포장 후, 3kgy의 감마선을 조사한 다음, 2중량% 농도가 되도록 정제수에 용해시켜, 분자량 130kDa, 점도 2,000~3,000cps인 히알루론산 용액을 제조하고, 이를 밀폐된 공기 분사식 용기에 담아 10kgy의 감마선을 조사하였다. 그 결과, 제조된 용액의 히알루론산 분자량은 3~10kDa이고, 점도는 10~50cps이면서, 히알루론산 용액의 색상변화는 거의 일어나지 않았다는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명은 또 다른 관점에서, (a) 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산에 열처리 또는 감마선을 조사하여 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조하는 단계; (b) 상기 저분자 히알루론산을 상온에서 5시간 정제수에 용해시켜, 2~5중량%의 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 히알루론산 용액에 10~20kgy의 감마선을 조사하여 점도가 5~15cps이고, 분자량이 3~10kDa인 히알루론산 용액을 제조하는 단계를 포함하는 피부 외용제 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

앞서 기재한 바와 같이, 고분자 히알루론산에 열처리 또는 감마선을 조사하여 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조하고, 이를 상온에서 5시간 정제수에 용해시켜 2~5중량%의 히알루론산 용액을 제조하는 것은 동일하다.

2~5중량%의 고농도 히알루론산 용액을 제조한 후, 히알루론산의 분자량을 더욱 저분자화시키면서, 점도를 조절하기 위하여 히알루론산 용액에 10~20kgy의 감마선을 조사하여 점도가 5~15cps이고, 분자량이 3~10kDa인 히알루론산 용액을 제조할 수 있다.

상기 감마선 조사를 10kgy 미만으로 수행할 경우 상기 범위의 히알루론산의 분자량 및 점도를 얻을 수 없고, 또한 미생물 살균 효과도 미미하다. 20kgy 초과하여 수행할 경우 히알루론산이 옅은 갈색으로 변하여 상품가치가 떨어지는 문제점이 있다.

이와 같이 감마선 조사에 의한 방법의 경우 멸균효과로 미생물이 사멸되어 방부제를 사용하지 않고도 장기간 보관과 사용이 가능한 제형의 개발이 가능한 장점이 있다.

본 발명의 피부 외용제 조성물은 방부제를 전혀 또는 거의 포함하지 않으며, 당 업계에서 통상적으로 이용되는 담체 또는 부형제 성분들을 추가로 포함할 수 있고, 그 종류 및 함량 범위가 특별히 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 추가성분으로는 비타민, 항산화제, 안정화제, 용해화제, 안료 및 향료 등과 같은 통상적인 보조제, 및 담체를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 담체 성분으로는 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 사용될 수 있으며, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다. 그 밖에, 통상의 식물성오일, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카 등이 사용될 수도 있다.

상기 피부 외용제 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들면 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 수렴 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.

또한, 상기 피부 외용제 조성물은 경고제, 로션제, 리니멘트제, 액제, 에어로솔제, 엑스제, 연고제, 유동엑스제, 유제, 현탁제, 캅셀제, 크림제, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 첩부제, 서방화제제 중에서 선택되어 약학 조성물로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 약학적 조성물은 약리학적으로 허용되는 기제 운반제 부형제 전분, 트래거캔스 고무, 젤라틴, 당밀, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐에테르, 폴리비닐 피롤리돈, 히드록시프로필 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스 및 카르복시메틸 셀룰로오스를 포함하는 결합제 한천, 전분, 벨라틴 가루, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 카르복시메틸 셀룰로오스 칼슘, 결정 셀룰로오스, 탄산칼슘, 탄산수소나트륨 및 알긴산 나트륨을 포함하는 분쇄제 스테아린산 마그네슘, 활석 및 수첨 식물유를 포함하는 윤활제 및 착색제 등을 포함할 수 있고, 상기 운반제 및 부형제로는 젖당, 글루코오스, 수크로오스, 만니톨, 감자녹말, 옥수수녹말, 탄산칼슘, 인산칼슘 및 셀룰로오스 등이 있다. 상기 외에도 안정화제, 용해보조제, 경피흡수 촉진제 등의 보조제 방향제, 방부제 등의 첨가제가 더 첨가될 수 있다. 작설초 발효 추출물을 유효성분으로 함유하는 약제학적 조성물은 약제학적 분야에서 통상적으로 허용되는 담체와 함께 배합하여 통상적인 방법에 의해 주사형태 또는 도포제로 제형화할 수 있다. 주사용 조성물은 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하고, 언급한 조성물은 멸균되고/되거나 보조제(예: 방부제, 안정화제, 습윤제 또는 유화제 용액 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염/또는 완충제)를 함유한다. 또한, 이들은 기타 치료적으로 유용한 물질을 함유할 수 있다.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 방법으로 제조되고, 점도가 5~15cps이고, 분자량이 3~10kDa인 히알루론산을 2~5중량% 함유하는 용액을 포함하는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 피부 외용제 조성물은 기존의 화장품 조성물에 비하여 히알루론산을 100~200배 이상인 2% 이상 고농도로 함유하며, 조성물 내의 히알루론산의 낮은 분자량으로 인해 사용이 용이하고 사용감이 우수할 뿐만 아니라 점성이 낮아서 스프레이 형태의 화장수나 헤어 제품으로도 가능하며 또한 낮은 분자량으로 인해 화장품 용도로 활용 시 피부 내 흡수가 용이하여 보습력 증대를 통해 피부노화방지 기능이 우수한 장점이 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시 예를 제시하나, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명에서는 ㈜진우바이오의 히알루론산 나트륨을 사용하여 실시 예를 제시하였다.

실시예 1~12: 열처리를 이용한 히알루론산의 저분자화

히알루론산(분자량: 1,300kDa)을 하기 표 2의 조건에서 열처리하여 히알루론산을 저분자화 하였다. 저분자화된 히알루론산의 색상변화 및 분자량을 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

참고로, 히알루론산의 색상변화는 색도계 (Minolta, CR-400)를 사용하여 측정하였고, 열처리 전 히알루론산의 L값(백색의 정도)은 100, b값(갈색화 정도)은 1.5였다.

히알루론산의 분자량은 열처리된 히알루론산을 2% 농도로 정제수에 용해시킨 후 하기 표 1의 조건에서 HPLC를 이용하여 측정하였다.

	조건
감지기	Refractive index
용매	50mM NaNO3
칼럼	TSK gel G3000
유속	0.3 ml/min
투입 유량	100 ul
표준 시료	Pulluran (Mw: 22800, 11800, 5900 g/mol)

	온도(℃)	시간	색상변화		분자량 (kDa)
			L	b
실시예 1	60	6	99	2.0	800
실시예 2	80	6	98	2.4	500
실시예 3	100	6	98	2.8	450
실시예 4	120	6	95	4.5	350
실시예 5	60	10	99	2.7	700
실시예 6	80	10	98	3.0	200
실시예 7	100	10	98	3.5	130
실시예 8	120	10	93	5.2	80
실시예 9	60	18	95	3.9	700
실시예 10	80	18	94	4.9	400
실시예 11	100	18	91	6.2	90
실시예 12	120	18	90	7.0	80

표 2로부터 8~12시간, 80~100℃ 조건에서 열처리된 실시예 6 및 7의 경우 L 값이 98 b값이 3.0~3.5로 측정되었고, 분자량이 200, 130kDa으로 측정되었다.

그러나, 60℃ 또는 6시간 열처리된 실시예 1, 2, 3 및 5의 경우 L 값이 98 이상, b값이 3.0 이하로 갈변화가 일어나지 않았으나, 분자량이 350kDa 이상인 것으로 확인되었다.

그리고, 120℃ 또는 18시간 열처리된 실시예 4 및 8~12의 경우 L 값이 98 이하, b값이 3.0 이상으로 갈변화가 일어난 것으로 확인되었다.

실시예 13~17: 감마선 조사를 이용한 히알루론산의 저분자화

히알루론산(분자량: 1,300kDa)을 진공포장 후 감마선 조사기[(주)그린피아)로 하기 표 3의 조건에서 감마선을 조사하여 히알루론산을 저분자화 하였다.

실시예 1~12와 동일한 방법으로 저분자화된 히알루론산의 색상변화 및 분자량을 측정하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

	감마선(kgy)	색상변화		분자량 (kDa)
		L	b
실시예 13	0.5	99.5	2.0	800
실시예 14	1	99	2.5	280
실시예 15	2	98.5	3.0	180
실시예 16	3	98	3.3	130
실시예 17	5	91	6.5	90

표 3으로부터 1~3kgy로 감마선을 조사한 실시예 14~16의 경우 L 값이 98 b값이 3.0~3.5로 측정되었고, 분자량이 130~280kDa으로 측정되었다.

반면, 0.5kgy로 감마선을 조사한 실시예 13은 L 값이 99.5, b값이 2.0으로 갈변화가 일어나지 않았으나, 분자량이 800kDa인 것으로 확인되었다.

또한, 5kgy로 감마선을 조사한 실시예 17은 L 값이 91, b값이 6.5로 갈변화가 일어난 것으로 확인되었다.

실시예 18~29: 2차 열처리를 이용한 저점도 고농도의 히알루론산 용액 제조

색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 것으로 확인된 실시예 6에서 제조된 저분자 히알루론산을 2~6중량 %의 농도로 상온에서 5시간동안 교반하면서 정제수에 용해하여 점도 2,000~3,000 cps 용액을 제조하였다.

용해되지 않은 용질의 잔존량을 구하여, 용해도를 측정한 결과, 2~5중량% 농도의 경우 용해도가 100%이고, 6중량% 농도의 경우 용해도가 90%임을 확인하였다.

저분자화된 히알루론산 용액(2중량%)을 하기 표 4의 조건에서 유리 플라스크 상에서 일정 속도로 교반하면서 히팅 맨틀에 의해 열처리하여 히알루론산을 저분자화 하였다. 저분자화된 히알루론산의 점도 및 분자량을 측정하고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.

히알루론산의 점도는 점도계 (Brookfield RV-II)를 사용하여 25℃, Spindle 62, 100rpm의 조건 하에서 측정하였다.

	온도(℃)	시간	점도(cps)	분자량 (kDa)
실시예 18	60	6	200	70
실시예 19	80	6	200	65
실시예 20	100	6	160	55
실시예 21	120	6	50	15
실시예 22	60	10	190	70
실시예 23	80	10	110	25
실시예 24	100	10	55	11
실시예 25	120	10	50	11
실시예 26	60	18	180	70
실시예 27	80	18	100	65
실시예 28	100	18	50	11
실시예 29	120	18	50	11

표 4로부터, 8~12시간, 80~100℃ 조건에서 열처리된 실시예 23 및 24의 경우 점도가 110 및 55cps으로 측정되었고, 분자량이 25 및 11kDa으로 측정되었다.

그러나, 60℃ 또는 6시간 열처리된 실시예 18, 19, 20 및 22의 경우 점도가 160~200cps이고, 분자량이 55~70kDa인 것으로 확인되었다.

그리고, 120℃ 또는 18시간 열처리된 실시예 21및 25~29의 경우 점도는 50cps, 분자량은 11kDa으로 만족스러웠으나, 갈변화가 일어난 것으로 확인되었다.

추가적으로, 실시예 23 및 24에서 제조된 히알루론산 용액에는 방부제인 페녹시 에탄올을 0.9% 가하고 충분히 혼합하여 최종 제형화를 완료하였다.

실시예 30~34: 2차 감마선 조사를 이용한 저점도 고농도의 히알루론산 용액 제조

색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 것으로 확인된 실시예 16에서 제조된 저분자 히알루론산을 2~6%의 농도로 상온에서 5시간 정제수에 용해하여 점도 2,000~3,000 cps 용액을 제조하였다.

용해되지 않은 용질의 잔존량을 구하여, 용해도를 측정한 결과, 2~5중량% 농도의 경우 용해도가 100%이고, 6중량% 농도의 경우 용해도가 90%임을 확인하였다.

저분자화된 히알루론산 용액(2중량%)을 밀폐된 공기 분사식 용기에 담아 하기 표 5의 조건에서 감마선을 조사하여 히알루론산을 저분자화 하였다. 저분자화된 히알루론산의 점도 및 분자량을 측정하고, 그 결과를 표 5에 나타내었다.

	감마선(kgy)	점도(cps)	분자량 (kDa)
실시예 30	5	20	20
실시예 31	10	10	8.3
실시예 32	15	5	3.5
실시예 33	20	5	3
실시예 34	30	5	3

표 5로부터 10~20kgy로 감마선을 조사한 실시예 31~33의 경우 점도가 5~10cps로 측정되었고, 분자량이 3~8.3kDa으로 측정되었다.

반면, 5kgy로 감마선을 조사한 실시예 30은 점도가 20cps이고, 분자량이 20kDa인 것으로 확인되었다.

또한, 30kgy로 감마선을 조사한 실시예 34는 점도가 5cps이고, 분자량이 3kDa인 것으로 확인되었다.

실험예 1: 미생물 변화 측정

시작 원료인 히알루론산과 실시예 6 및 16 및 실시예 23(제형화품) 및 실시예 31의 히알루론산 용액의 미생물 변화를 측정하였다. 총 균수는 검체 중에 존재하는 세균 중 표준 한천 배지 내에서 발육할 수 있는 균의 수를 말한다. 이 방법은 검체와 표준한천배지를 페트리디시 접시 중에서 혼합 응고시켜 배양 후 발생한 세균의 집락수로부터 검체 중의 생균 수를 산출하였다.

(1) 시액 및 시약 준비

- 표준한천배지(Plate count agar)

Tryptone 5.0g, Yeast extract: 2.5g, Dextrose 1.0g 및 Agar 15.0g에 증류수를 가하여 1,000mL로 만들고 pH 7.0±0.2로 조정한 후 121℃로 15분간 멸균하였다.

- 멸균 생리 식염수

0.9% 염화 나트륨 수용액으로, 121℃로 15분간 멸균하여 사용하였다.

(2) 시험 방법

실시예 및 비교예에서 제조된 히알루론산 용액 0.5g을 멸균 생리 식염수 50mL에 각각 용해시킨 다음, 43~45℃의 멸균된 표준 한천 배지 250mL에 투입하고, 흔들어 섞었다.

배지가 굳기 전에 페트리디시 접시에 혼합액을 붇고 냉각 응고시킨 후, 35±1℃에서 24~48시간 배양하였다. 배양 후 생성된 집락(콜로니)의 수를 측정하고 이를 0.5g으로 나누어 총 균수를 측정한 후 그 결과를 표 6에 나타내었다.

	히알루론산	실시예 6	실시예 16	실시예 23	실시예 31
총균수 (cfu/g)	130	90	80	0	0

표 6으로부터, 초기 시작 원료인 히알루론산의 경우 미생물 수가 약 130cfu/g 정도이나, 1차적으로 열처리(실시예 6) 또는 감마선 처리(실시예 16)를 한 경우에는 미생물 수가 약간 줄어들었으나, 여전히 존재하였다. 그러나, 2차 열처리 후 방부제 처리한 제품(실시예 23)과 추가 감마선 처리(실시예 31)에서는 미생물이 존재하지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (6)

1. (a) 분자량이 500~3000kDa인 고분자 히알루론산에 열처리 또는 감마선을 조사하여 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조하는 단계;
   (b) 상기 저분자 히알루론산을 정제수에 용해시켜, 2~5중량%의 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및
   (c) 상기 히알루론산 용액을 80~100℃로 가열하여 점도가 50~150cps이고, 분자량이 10~30kDa인 히알루론산 용액을 제조하는 단계를 포함하는 피부 외용제 조성물의 제조방법.
   
2. (a) 분자량이 500~3000kDa인 고분자 히알루론산에 열처리 또는 감마선을 조사하여 색도계 측정 시 L값이 98 이상이고, b값이 3.5 이하이며, 분자량이 100~300kDa인 저분자 히알루론산을 제조하는 단계;
   (b) 상기 저분자 히알루론산을 정제수에 용해시켜, 2~5중량%의 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및
   (c) 상기 히알루론산 용액에 10~20kgy의 감마선을 조사하여 점도가 5~15cps이고, 분자량이 3~10kDa인 히알루론산 용액을 제조하는 단계를 포함하는 피부 외용제 조성물의 제조방법.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산을 열처리하는 것은 8~12시간동안 80~100℃에서 가열하는 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물의 제조방법.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분자량이 500~3,000kDa인 고분자 히알루론산에 감마선을 조사하는 것은 1~3kgy의 감마선을 조사하는 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물의 제조방법.
   
5. 제1항의 방법으로 제조되고, 점도가 50~150cps이고, 분자량이 10~30kDa인 히알루론산을 2~5중량% 함유하는 용액을 포함하는 피부 외용제 조성물.
   
6. 제2항의 방법으로 제조되고, 점도가 5~15cps이고, 분자량이 3~10kDa인 히알루론산을 2~5중량% 함유하는 용액을 포함하는 피부 외용제 조성물.
   

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