KR20160042632A

KR20160042632A - 다공성 구형 동결건조물의 제조방법 및 이를 이용한 화장료 조성물

Info

Publication number: KR20160042632A
Application number: KR1020140136796A
Authority: KR
Inventors: 김기호; 한창성; 유재철; 이강혁; 김건용; 장준환; 정아름; 윤지원
Original assignee: 주식회사 바이오랜드
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2016-04-20
Also published as: KR101678474B1

Abstract

본 발명은 다공성 구형 동결건조물 및 이를 이용한 화장료 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 종래 화장료로 사용되는 평형 동결건조물과는 달리 구형으로 이루어진 동결건조물로서, 외부의 충격에 강한 기계적 강도를 가지며, 표면적이 넓어 물에 대한 용해도가 증진되고, 일반적인 동결건조물의 단점인 습기에 의한 변형이 억제되는 동시에 원형의 작은 구슬 형태를 유지함으로써 화장료 사용자의 구매심리를 증진시킬 수 있는 다공성 구형 동결건조물 및 이를 이용한 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

다공성 구형 동결건조물의 제조방법 및 이를 이용한 화장료 조성물{Producing method of porous-globular freeze dried material and cosmetic composition using thereof}

화장품은 인체에 대한 작용이 경미한 것으로 의약품과 같이 특정질환에 사용하여 단기간 뚜렷한 효과를 기대하는 것과는 달리 장기적으로 피부에 도움을 주는 것으로 피부의 건강과 미화 위생을 목적으로 사용되는 것을 의미한다. 현대사회에서는 다양한 종류의 화장품이 개발되어 소비자의 구매 심리를 자극함으로써 사용하는 소비자들로 하여금 많은 만족감을 주고 있다.

인류의 최초의 화장품은 BC7500년 이집트에서 시작하여 발전해 왔으며, 국내에는 1916년 박가분이라는 근대적 화장품을 시초로 사용방법과 제형에 대한 다양한 소재들이 개발되었으며, 최근 천연화장품, 기능성화장품, BB크림, CC크림 등 매우 폭넓게 그 적용범위와 기능이 확대되었다. 이러한 다양한 화장품의 개발은 사용하는 소비자의 다양한 심리를 자극하며, 구매 욕구를 충족시켜주며 발전해 왔다. 이렇듯 소비자들의 화장에 대한 심리는 화장품 개발과 매우 밀접한 관계를 지니고 있다. 화장품은 마음에 작용하는 치료의 작용이라는 심리적인 요소로 본다면, 크게 둘로 나누어 볼 수 있다. 첫 번째는 케어(Care)의 심리로 더러움을 없애는 것과 필요한 성분을 보급하는 것으로 요약할 수 있으며 케어(care) 심리의 주요단어는 휴식과 쾌적감이다. 또 다른 것으로는 메이크업의 심리로 나눌 수 있다. 시각 심리적 측면에서 착시를 이용하여 얼굴색을 배치함으로써 자신의 대한 타인과의 경쟁력을 높이려고 하는 자기 만족의 요소이다('화장품의 이해', 장성재외 3인, 도서출판 풍남, 2006, pp26-36). 이러한 면으로 볼 때 화장품 개발에 있어 심리적으로 경쟁력 있는 제품은 제품의 효능과 효과 보다는 좀 더 고려되어야 될 사항이다.

한편, 히알루론산(Hyaluronic acid)은 태반, 동물의 눈과 관절, 닭의 벼슬 등에서도 발견되어 의약품, 화장품, 식품용으로 산업화 되고 있으며[Laurent TC, Ryan M. Pietruszkiewicz A. Fractionation of hyaluronic acid. The polydispersity of hyaluronic acid from the bovine vitreous body. Biochim. Biophys. Acta. 42: 476-85 (1960), Shiedlin A, Bigelow R, Christopher W, Arbabi S, Yang L, Maier RV, Wainwright N, Childs A, Miller RJ.A Evaluation of Hyaluronan from Different Sources Streptococcus zooepidemicus, Rooster Comb, Bovine Vitreous, and Human Umbilical Cord. Biomacromolecules, 5, 2122-2127 (2004)], 최근에는 동물로부터 유발될 수 있는 감염성질환의 우려 때문에 미생물을 이용한 발효법으로 생산되어 이용되고 있다[Chong BF, Blank LM, Mclaughlin R, Nielsen LK. Microbial hyaluronic acid production. Appl. Microbiol.Biotechnol. 66(4): 341-51 (2005)]. 히알루론산은 D-glucuronic acid와 N-acetyl-D-glucosamine이 β-1,3결합으로 연결된 구조가 교대로 반복되어 연결된 쇄상구조를 이루며 반복단위 사이는 β-1,4결합으로 연결되어 있다. 분자량은 수십만에서 수백만 dalton (Da)에 이르는 분자 덩어리로 매우 높은 점성을 가진다. 이들은 세포를 서로 접촉시키며 관절을 부드럽게 하고 몸 전체, 피부, 장기 또는 세포 사이를 결합하거나 지탱시키는 역할을 하고 있다. 따라서 이들은 인체의 거의 모든 부분에서 발견되며 특히 피하지방층, 관절부위, 관절액, 탯줄과 안구 수정체의 구성물질에서 다량 발견된다[Chen WY, Abatangelo G. Functions of hyaluronan in wound repair. Wound Repair Regen. 7(2):79-89(1999)]. 히알루론산은 세포 간 간격 유지, 세포의 분열과 분화, 이동, 면역 조절 등에 관여하는 것으로 보고된 바 있다[Laurent TC, Fraser JRE. Hyaluronan. FASEB 6: 23972404(1992)]. 인체 피부에서의 히알루론산의 양은 노화와 함께 감소되는 것으로 보고되었는데, 피부 탄력 저하 및 수분 함유량 감소의 직접적인 원인 중 하나로 여겨지고 있다[Parsons BJ. Chemical aspects of free radical reaction in connective tissue.In: Free radical Damage ant Its control, 281- 300, C.A.Rice-Evans and R.H. Burden,eds., Elsevier Science (1994)]. 본 발명의 발명자들은 최근에 히알루론산의 분자량에 따라 생체 내에서 작용기전 및 효능이 다르게 나타나는 것을 밝혀 보고한 바 있다.[Kim K.T.외, Preparation of Oligo Hyaluronic Acid by Hydrolysis and Its Application as a Cosmetic Ingredient, 대한화장품학회지, 33(3), 189-196(2007)].

이러한 히알루론산은 물에 잘 용해되며 분자 구조 내에 많은 수분을 보유할 수 있는 특성으로 인해 화장품의 보습제로 널리 사용되고 있고, 화상이나 창상에 바르는 크림이나 주사제, 거즈 등에 적용이 되고 있으며, 또한 각막의 안쪽을 보호하는 제제로도 사용되고 있다. 또한, 히알루론산은 조직공학 분야에서 상처피복제나 치과용 매트릭스에 사용되는 다공성 스펀지 형태의 매트릭스의 제조에 이용되어 왔다. 그러나 이러한 다공성 스폰지 형태의 매트릭스는 부피가 커 마스크 팩용 시트로는 적합하지 않으며, 피부에 흡착력이 떨어져 피부에 직접 붙여 사용하기에는 많은 어려움이 있었다. 또한 공기 중 수분에 의해 보관 중 그 형태가 쉽게 변형되며, 약간의 수분으로 부분적으로 녹는 현상이 발생하였다. 이에 본 발명의 발명자들은 히알루론산을 이용한 다공성 스폰지 형태의 매트릭스를 스킨 케어용 마스크 시트로 연구개발하여 이미 특허출원을 한 바 있다.

한편, 종래 화장료로 사용되는 동결 건조물은 일반적으로 친수성 고분자들을 수용액에 용해시키고 일정한 틀에 용액을 부어 얼려 제조된다. 이와 같이 얻어진 평형 동결건조물은 모든 면이 고른 형태를 지니지 않게 되는데, 이는 틀과 접촉되어진 부분과 공기 중에 노출된 부분이 동결되거나 건조될 때 서로 다른 주변 온도 조건의 차이에 따라 일정한 형태를 갖추지 못하기 때문이다. 또한 일반적으로 물만을 이용하여 고체를 녹여 동결시키면, 외부에 접하고 있는 온도가 좀더 낮은 부분부터 응고되기 시작하여 응고가 진행될수록 내부의 압력은 증가하게 되고, 이에 물이 응고되며 발생하는 부피 팽창으로 인하여 내부의 응고되지 않은 유액이 응고된 표면을 뚫고 밖으로 터져 나오거나 동결 후 약간의 충격으로도 파손되는 현상이 나타났다.

대한민국 공개특허 제10-2005-0042517호 대한민국 공개특허 제10-2009-0131432호 대한민국 공개특허 제10-2013-0091824호

본 발명은 상기 종래기술의 문제를 일거에 해결하기 위한 것으로, 외부의 충격에 강한 기계적 강도를 가지며, 표면적이 넓어 물에 대한 용해도가 증진되고, 일반적인 동결건조물의 단점인 습기에 의한 변형이 억제되는 동시에 원형의 작은 구슬 형태를 유지함으로써 화장료 사용자의 구매심리를 증진시킬 수 있는 다공성 구형 동결건조물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이러한 다공성 구형 동결건조물을 이용하여 소비자들로 하여금 좀더 구매력을 높일 수 있는 매력적인 디자인의 화장료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (A) 히알루론산에 친수성 고분자 및 친수성 저분자 중 1종 이상을 혼합하여 정제수에 용해시킨 후, 휘발성 유기용매를 첨가하여 히알루론산 혼합액을 제조하는 단계; (B) 히알루론산 혼합액을 액체질소에 일정 간격으로 점적하여 구형 고형물을 제조하는 단계; (C) 구형 고형물을 -60 ~ -4℃에서 숙성시켜 표면을 안정화시키는 단계; (D) 구형 고형물의 표면으로 용출되어 나온 액체 또는 고형물을 액체 질소로 세척하는 단계; 및 (E) 구형 고형물을 -80 ~ -20℃에서 감압 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결건조물의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 정제수에 히알루론산, 친수성 고분자 및 친수성 저분자 중 1종 이상, 휘발성 유기용매를 혼합시킨 히알루론산 혼합액을 액체질소에 일정 간격으로 점적하여 얻어진 구형 고형물을 -60 ~ -4℃에서 숙성시켜 표면을 안정화시킨 후, 표면으로 용출되어 나온 액체 또는 고형물을 액체 질소로 세척한 후, -80 ~ -20℃에서 감압 건조시켜 제조된 다공성 구형 동결 건조물을 제공한다.

또한, 본 발명은 이와 같이 제조된 다공성 구형 동결 건조물을 함유하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 다공성 구형 동결 건조물은 스폰지 구조를 가지는 다공성의 구형 동결 건조물로서, 종래의 평형 동결 건조물과는 달리 구형으로 이루어진 동결 건조물이다. 이러한 다공성 구형 동결건조물은 화장료 조성물로 사용시 매력적인 디자인으로 소비자의 구매욕구를 증진시킬 수 있으며, 피부에 바르는 순간 소비자가 직접 물이나 에센스에 녹여 사용할 수 있어 화장료 조성물의 효과를 극대화시킬 수 있다. 이러한 본 발명의 다공성 구형 동결건조물의 제조방법을 각 단계별로 자세히 설명하겠다.

(A) 히알루론산에 친수성 고분자 및 친수성 저분자 중 1종 이상을 혼합하여 정제수에 용해시킨 후, 휘발성 유기용매를 첨가하여 히알루론산 혼합액을 제조하는 단계

본 단계는 동결건조시키기 위한 히알루론산 혼합액을 제조하는 단계로, 정제수에 히알루론산, 친수성 고분자 및 친수성 저분자 중 1종 이상을 혼합하여 용해시킨 후, 휘발성 유기용매를 첨가하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 구형의 동결건조물을 제조하기 위하여 휘발성 유기용매를 첨가하는데, 이에 따라 히알루론산 혼합액이 급속 동결될 때 부피 팽창으로 인하여 구형이 깨지거나 부분적으로 돌출되는 현상을 방지하여 좀더 구형에 가까운 동결건조물을 제조할 수 있다.

일반적으로 액체 질소에 수용액을 점적하면 질소에 닿아 있는 표면에서부터 급속하게 얼어들어 가며, 물이 얼어감에 따라 내부 압력이 증가하게 되고, 이로 인해 급속 응고된 구형 고체가 깨지거나 좀 더 약한 부분으로 내부의 유액이 용출되어 나와 깨끗한 구형을 형성하기 어렵다. 그런데, 본 발명은 휘발성 유기용매를 첨가함에 따라 히알루론산 혼합액 표면이 급속하게 얼어들어갈때 어는점이 낮은 휘발성 유기용매가 수용액 사이에서 일정하게 내압을 낮추어 주며 밖으로 고르게 용출되게 되어 구형이 깨지거나 부분적으로 돌출되는 현상을 방지할 수 있다.

이때, 휘발성 유기용매는 바람직하게는 어는점이 물보다 낮으며 감압 건조시 제거할 수 있는 휘발성 유기용매를 사용하는 것이 바람직하여, 예를 들면 에탄올, 메탄올, 아세톤, 부탄올, 아세토니트릴 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것이 좋다.

또한, 휘발성 유기용매는 히알루론산 혼합액 전체 중량에 대하여 2 ~ 15중량%, 바람직하게는 4 ~ 10중량% 첨가하는 것이 좋으며, 이러한 범위를 만족하는 경우 표면이 매끄러운 구형의 동결 건조물을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은 히알루론산에 친수성 고분자 및 친수성 저분자 중 1종 이상을 혼합함에 따라 히알루론산을 단독으로 사용하는 것에 비하여 형상유지력, 용해도 또는 피부효능을 증진시킬 수 있다.

이때, 친수성 고분자는 가교능력을 향상시켜 좀더 강한 인장강도를 갖기 위하여 첨가하는데, 바람직하게는 말토덱스트린, 덱스트린, 구아검, 잔탄검, 아라비아검, 카르복시메틸셀룰로즈, 한천, 아라비아검, 베타 글루칸 및 풀루란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용한다.

또한, 친수성 저분자는 다공성 구형 동결건조물의 물에 대한 용해도를 증진시킬 뿐만 아니라 피부효능을 증진시키기 위하여 첨가하는데, 바람직하게는 수용성 콜라겐, 아미노산, 단당류, 이당류 및 수용성 올리고당, 사이클로덱스트린을 첨가하여 제조할 수 있으며, 예를 들면, 수용성 콜라겐이나; 포도당, 과당, 갈락토스, 설탕, 맥아당, 유당, 하이드로프록시 사이클로덱스트린의 당류나; 글리신, 글루탐산 및 리신 등의 아미노산을 적합하게 조절하여 사용할 수 있다.

이때, 친수성 고분자 또는 친수성 저분자는 히알루론산 혼합액 전체 중량에 대하여 1 ~ 5중량% 함유시키는 것이 바람직한데, 이 범위를 만족하는 경우 표면이 매끄러운 구형의 동결건조물을 제조할 수 있다.

또한, 히알루론산 혼합액에서 히알루론산 : 친수성 고분자 또는 친수성 저분자의 비율은 1 ~ 1 : 2 ~ 1 의 중량비인 것이 바람직한데, 이 범위를 만족하는 경우 표면이 매끄러운 구형의 동결건조물을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 히알루론산 혼합액에는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상 사용되는 각종 성분을 더욱 추가할 수 있다. 예를 들면, 노화방지 성분, 주름개선 성분, 미백 성분, 보습 성분 또는 항균 성분 등을 더욱 함유할 수 있다.

(B) 히알루론산 혼합액을 액체질소에 일정 간격으로 점적하여 구형 고형물을 제조하는 단계

본 단계는 상기 (A)단계에서 제조된 히알루론산 혼합액을 액체질소에 일정 간격으로 점적하여 구형 고형물을 제조하는 단계로, 노즐을 이용하여 히알루론산 혼합액을 액체질소에 일정한 간격으로 적하시켜 급속 냉동된 구형 고형물을 얻는 단계이다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 어는점이 물보다 낮은 휘발성 유기용매를 사용함에 따라, 히알루론산 혼합액이 급속 동결될 때 휘발성 유기용매가 그 표면에 고르게 용출되어 나와 부피 팽창으로 인하여 구형이 깨지거나 부분적으로 돌출되는 현상이 방지되어 좀 더 구형에 가까운 고형물을 얻을 수 있다.

이때, 액체질소는 질소를 냉각하여 액화한 것으로 -196℃의 액체질소를 사용할 수 있다.

(C) 구형 고형물을 -60 ~ -4℃에서 숙성시켜 표면을 안정화시키는 단계;

본 단계는 상기 (B)단계에서 제조된 구형 고형물을 -60 ~ -4℃에서 숙성시켜 표면을 안정화시키는 단계로, 구형 고형물을 -60 ~ -4℃, 바람직하게는 -20 ~ -10℃에 일정기간 보관하여 급속 동결된 구형 고형물 내부로부터 어는점이 낮은 휘발성 유기용매나 일정성분을 밖으로 고르게 용출되어 나오게 유도하여 구형 고형물의 표면을 안정화시키는 단계이다.

상기 (B)단계에서 제조된 구형 고형물은 내부유액이 용출되어 응고되어 있는데, 이를 그대로 감압 건조하게 되면 표면이 불균일하며 엉성한 다공성 구체가 형성된다. 본 단계는 이를 방지하기 위한 것으로, 일정기간 좀더 높은 온도, 바람직하게는 사용된 휘발성 유기용매가 고체에서 액체로 충분히 바뀔 수 있는 온도, 예를 들면, -60 ~ -4℃, 바람직하게는 -20 ~ -10℃의 냉동 상태에 구형 고형물을 보관하여, 휘발성 유기용매를 용해시켜 밖으로 유도함과 동시에 표면을 고르게 안정화시키는 것이다.

게다가, 이러한 표면 안정화 단계를 거치면 유기용매에 녹아 있는 좀더 소수성 성분들이 자연스럽게 수용액에 잘 녹아 얼어있는 친수성 분자표면에 재배치됨에 따라, 고형 건조물이 건조된 후 공기 중에 노출되었을 때 함습이 일어나는 현상을 지연시킬 수 있다.

이때, 구형 고형물을 -60 ~ -4℃에서 숙성시키는 과정은 바람직하게는 2 ~ 20시간 동안 수행하는 것이 좋다. 이 경우, 표면이 매끄러운 구형의 동결건조물을 얻을 수 있다.

(D) 구형 고형물의 표면으로 용출되어 나온 액체 또는 고형물을 액체 질소로 세척하는 단계

본 단계는 구형 고형물의 표면으로 용출되어 나온 액체 또는 고형물을 액체 질소로 세척하는 단계로, 구형 고형물의 표면으로 용출되어 나온 액체 또는 고형물을 액체 질소에 재침전시켜 제거하는 것이다.

본 발명은 (C) 단계의 숙성과정을 통하여 외부로 용출된 유기용매를 액체질소로 세척해줌으로써 좀 더 부드럽고 깨끗한 구형의 고형물을 얻을 수 있다. 이와 같이 얻어진 구형의 고형물은 대략 무게 약 1~3mg의 다공성 구체이다.

(E) 구형 고형물을 -80 ~ -20℃에서 감압 건조시키는 단계

본 단계는 구형 고형물을 -80 ~ -20℃에서 감압 건조시키는 단계로, 이로써 최종적인 다공성 구형 동결건조물을 얻을 수 있다. 이러한 본 발명의 다공성 구형 동결건조물은 대략 직경 1 ~ 10mm의 크기를 가지며, 스폰지 구조를 가져 푹신푹신한 감촉을 가진다.

이와 같이 얻어진 본 발명의 다공성 동결건조물은 동량의 동결건조물과 비교하였을 때 외부의 충격에 좀더 강한 기계적 강도를 가지며, 표면적이 넓어 물에 대한 용해도가 증진되고, 일반적인 동결건조물의 단점인 습기에 의한 변형이 억제되며 동시에 원형의 작은 구슬 형태를 유지함으로써 화장료로 사용시 소비자의 구매심리를 증진시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 종래의 평형 동결건조물과는 달리 표면이 매끄러운 구형의 동결건조물을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 외부의 충격에 강한 기계적 강도를 가지며, 표면적이 넓어 물에 대한 용해도가 증진되고, 일반적인 동결건조물의 단점인 습기에 의한 변형이 억제되는 동시에 원형의 작은 구슬 형태를 유지함으로써 화장료 사용자의 구매심리를 증진시킬 수 있는 다공성 구형 동결건조물을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 이러한 다공성 구형 동결건조물을 이용하여 소비자들로 하여금 좀더 구매력을 높일 수 있는 매력적인 디자인의 화장료 조성물을 제조할 수 있다.

도 1은 실시예 1에서 제조된 구형 동결 건조물( 다공성 구형 화장료)의 사진이다; 에탄올 첨가, 숙성(-20℃) 및 세척작업 진행.
도 2는 실시예 2의 조성으로 제조된 동결 건조물의 사진이다; 에탄올 무첨가, 숙성 및 세척작업 진행하지 않음.
도 3은 실시예 27에서 제조된 동결 건조물의 사진이다; 에탄올 첨가, 액체질소 보관.

이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

실시예 1 : 구형 동결 건조물( 다공성 구형 화장료 )의 제조

정제수 86g에 히아루론산 4g, 콜라겐 1.5g, 산탄검 2.0g, 유당 0.5g을 혼합하여 강교반하여 용해시키고 용해액 94g에 95%에탄올 6g을 혼합하여 충분히 교반시켰다. 이 액을 약 -198℃의 액체질소에 일정한 간격으로 적하시켰다.

적하하여 얻어진 구형 고형물 약100g을 -20℃ 냉동고로 옮기고 18시간 숙성하였다. 숙성 후 -198℃의 액체질소 1L에 넣어 세척하였다. 세척된 고형물을 -40℃로 내부온도를 유지시킨 동결건조기로 옮겨 48시간 감압하에 건조하였다. 그 결과, 8.2g의 다공성 구형 고형물을 제조하였다.

실시예 2 내지 10 : 유기용매 함량에 따른 동결 건조물의 제조

하기 표 1의 조성비로 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 ~ 8을 제조하였다.

	히아루론산 (g)	콜라겐 (g)	산탄검 (g)	유당 (g)	에탄올 (g)	정제수 (g)	비고
실시예 2	4	1.5	2	0.5	0	92	용해
실시예 3	4	1.5	2	0.5	2	90	용해
실시예 4	4	1.5	2	0.5	4	88	용해
실시예 5	4	1.5	2	0.5	8	84	용해
실시예 6	4	1.5	2	0.5	10	82	용해
실시예 7	4	1.5	2	0.5	15	77	약간침전
실시예 8	4	1.5	2	0.5	20	72	침전
실시예 9	4	1.5	2	0.5	25	67	침전
실시예 10	4	1.5	2	0.5	30	62	침전

실시예 11 내지 14 : 유기용매 종류에 따른 동결 건조물의 제조

정제수 86g에 히아루론산 4g, 콜라겐 1.5g, 산탄검 2.0g, 유당 0.5g을 혼합하여 강교반하여 용해시키고 용해액 94g에 하기 표 2에 나타낸 조성비의 유기용매를 6g을 혼합하여 충분히 교반시켰다. 이 액을 약 -198℃의 액체질소에 일정한 간격으로 적하시키고, 이하 실시예 1과 동일한 방법으로 구형 건조물을 제조하였다.

	용해액 (g)	메탄올 (g)	아세톤 (g)	부탄올 (g)	아세토니트릴 (g)	비고
실시예 11	94	6				용해
실시예 12	94		6			용해
실시예 13	94			6		용해
실시예 14	94				6	용해

실시예 15 내지 22 : 친수성 첨가물 조성에 따른 동결 건조물의 제조

하기 표 3의 조성비대로 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 15 내지 22의 동결 건조물을 제조하였다.

	히아루론산 (g)	콜라겐 (g)	산탄검 (g)	유당 (g)	글리신 (g)	에탄올 (g)	정제수 (g)
실시예 15	4	1.5	2	0.5	-	6	86
실시예 16	4	1.5	2	-	0.5	6	86
실시예 17	4	2.5	0.5	0.5	-	6	86.5
실시예 18	4	2.5	0.5	-	0.5	6	86.5
실시예 19	8	1.5	2	0.5	-	6	82
실시예 20	8	1.5	2	-	0.5	6	82
실시예 21	8	2.5	0.5	0.5	-	6	82.5
실시예 22	8	2.5	0.5	-	0.5	6	82.5

실시예 23 내지 30 : 저온 숙성 온도 및 시간에 따른 동결 건조물의 제조

적하하여 얻어진 구형 고형물 약 100g을 하기 표 4의 조건(온도, 시간, 세척)으로 조건을 달리하여 처리된 고형물을 -40℃로 내부온도를 유지시킨 동결건조기로 옮겨 48시간 감압하에 건조하였다. 여기서, 실시예 27의 숙성과정은 -198℃의 액체질소에서 계속 보관한 경우에 해당한다.

	숙성 온도 (℃)	숙성 시간 (h)	세척작업
실시예 23	-4	18	O
실시예 24	-20	18	O
실시예 25	-60	18	O
실시예 26	-80	18	O
실시예 27	-198	18	O
실시예 28	-20	2	O
실시예 29	-20	4	O
실시에 30	-20	6	X

비교예 1 내지 4 : 다양한 형태의 동결 건조물의 제조

정제수 86g에 히아루론산 4g, 콜라겐 1.5g, 산탄검 2.0g, 유당 0.5g을 혼합하여 강교반하여 용해시키고 용해액 94g에 95%에탄올 6g을 혼합하여 충분히 교반시켰다. 이 액을 하기 표 5에 나타낸 틀에 일정량을 담아 동결건조기(대략 -82℃)로 옮겨 48시간 감압하에 건조하여 다양한 모양의 동결건조물을 제조하였다.

	형태	규격 (mm)
비교예 1	직육면체형	가로 : 10 세로 : 5 높이 : 5
비교예 2	정사각형	가로 : 5 세로 : 5 높이 : 5
비교예 3	원기둥형	밑면 지름 : 8 높이 : 5
비교예 4	원기둥(평판형)	지름 : 8 높이 : 2

실험예 1 : 구형 동결 건조물의 형태 분석

본 실험에서는 상기 실시예 1 내지 30에서 제조된 구형 동결 건조물에 대하여 최종 형태를 아래와 같은 평가 기준으로 분리하여, 그 값을 하기 표 6에 나타내었다.

< 평가지수 >

구형 형태 유지, 표면이 매끄러움 : 5,

구형 형태유지, 표면이 매끄럽지 못함: 4,

구형이나 부분적으로 돌출됨: 3,

구형으로 형성되었으나 부분적으로 떨어져 나감: 2,

구형으로 형성되지 않음(파손): 1

내용	평가값	내용	평가값	내용	평가값
실시예 1	5.0	실시예 11	5	실시예 21	4.8
실시예 2	1.0	실시예 12	4.8	실시예 22	4.8
실시예 3	1.5	실시예 13	4.3	실시예 23	4.0
실시예 4	2.8	실시예 14	4.8	실시예 24	5.0
실시예 5	5.0	실시예 15	5	실시예 25	4.0
실시예 6	5.0	실시예 16	5	실시예 26	4.0
실시예 7	4.2	실시예 17	5	실시예 27	4.2
실시예 8	4.0	실시예 18	5	실시예 28	4.5
실시예 9	4.0	실시예 19	4.8	실시예 29	4.8
실시예10	2.0	실시예 20	4.8	실시예 30	4.9

상기 표 6에 의하면, 유기용매를 첨가하지 않은 경우 동결 건조물이 파손되어 구형으로 형성되지 않음을 알 수 있으며, 유기용매를 유액에 대하여 6, 8, 10중량% 첨가하는 경우 표면이 매끄러운 구형 동결 건조물이 형성됨을 알 수 있었다(실시예 1, 5, 6). 또한, 유기용매로 에탄올과 메탄올을 첨가하는 경우 표면이 매끄러운 구형 동결 건조물이 형성됨을 알 수 있었다(실시예 1, 11). 또한, 히알루론산와 친수성 소재가 1 : 1의 중량비로 혼합된 경우 표면이 매끄러운 구형 동결 건조물이 형성됨을 알 수 있었다(실시예 1, 15, 16, 17, 18). 또한, 저온숙성시 -20℃에서 18시간 동안 숙성시키는 경우 표면이 매끄러운 구형 동결 건조물이 형성됨을 알 수 있었다(실시예 1, 24).

또한, 도 1 내지 3에 의하면, 실시예 1의 구형 동결 건조물(유기용매 첨가, -20℃에서 저온숙성, 세척작업 진행)은 구형으로 형성되며 표면이 매우 매끄러운 것을 확인할 수 있었으며, 실시예 2의 조성으로 제조된 동결 건조물(유기용매 무첨가, 숙성 및 세척작업 진행하지 않음)은 구형으로 형성되지 못하고 터져버리는 것을 확인할 수 있었으며, 실시예 27의 동결 건조물(유기용매 첨가, 액체질소 보관)은 구형으로 형성은 되었으나 표면이 매끄럽지 못함을 확인할 수 있었다.

실험예 2 : 동결 건조물의 형태에 따른 호감도 평가

본 실험에서는 실시예 1과 비교예 1 내지 4를 피시험자 20명에게 보여주고 아래와 같은 기준으로 그 화장료로 적용되었을 경우에 호감도를 조사한 다음, 그 값을 표 7에 나타내었다.

<평가지수>

매우호감 : 4,

호감 : 3,

보통 : 2,

호감가지 않음: 1

	평가값
실시예 1	3.7
비교예 1	1.3
비교예 2	2.1
비교예 3	1.5
비교예 5	1.8

상기 표 7에 의하면, 동결 건조물을 화장료로 사용할 경우 구형의 형태가 소비자의 기호도를 가장 충족할 것으로 판단되었다.

실험예 3 : 동결 건조물의 형태 유지력 비교 실험

본 실험에서는 실시예 1과 비교예 1~4를 온도 40℃, 상대습도 80 ~ 90%가 유지되는 조건에 2시간 보관 후 형태의 변화를 측정하여 표 8에 나타내었다.

[수학식 1]

형태 유지력 (%) = [ (초기 부피 - 수축된 부피)/ 초기 부피 ] x 100

	형태 유지력 (%)
실시예 1	94.4 1.5
비교예 1	75.4 2.3
비교예 2	72.8 4.2
비교예 3	64.3 2.3
비교예 5	52.8 3.1

상기 표 8에 의하면, 히알루론산 혼합유액을 액체질소에 적하시켜 동결건조하는 경우 동결 건조물의 형태가 장기간 안정적으로 유지됨을 알 수 있었다.

이상 종합하면, 본 발명과 같은 방법으로 제조된 동결 건조물은 표면이 매끄러운 구형의 형태를 가지며, 그 형태가 장기간 안정적으로 유지될 수 있음을 알 수 있었다.

Claims

(A) 히알루론산에 친수성 고분자 및 친수성 저분자 중 1종 이상을 혼합하여 정제수에 용해시킨 후, 휘발성 유기용매를 첨가하여 히알루론산 혼합액을 제조하는 단계;
(B) 히알루론산 혼합액을 액체질소에 일정 간격으로 점적하여 구형 고형물을 제조하는 단계;
(C) 구형 고형물을 -60 ~ -4℃에서 숙성시켜 표면을 안정화시키는 단계;
(D) 구형 고형물의 표면으로 용출되어 나온 액체 또는 고형물을 액체 질소로 세척하는 단계; 및
(E) 구형 고형물을 -80 ~ -20℃에서 감압 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결건조물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 휘발성 유기용매는 물보다 어느점이 낮은 휘발성 유기용매인 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결 건조물의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 휘발성 유기용매는 에탄올, 메탄올, 아세톤, 부탄올, 아세토니트릴 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결 건조물의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 친수성 고분자는,
말토덱스트린, 덱스트린, 구아검, 잔탄검, 아라비아검, 카르복시메틸셀룰로즈, 한천, 아라비아검, 베타 글루칸 및 풀루란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결 건조물의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 친수성 저분자는,
수용성 콜라겐, 아미노산, 단당류, 이당류, 수용성 올리고당 및 사이클로덱스트린으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결건조물의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 친수성 저분자는,
수용성 콜라겐, 포도당, 과당, 갈락토스, 설탕, 맥아당, 유당, 하이드로프록시 사이클로덱스트린, 글리신, 글루탐산 및 리신으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결 건조물의 제조방법.
제1항에 있어서,
휘발성 유기용매는 히알루론산 혼합액 전체 중량에 대하여 2 ~ 15중량% 첨가하는 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결 건조물의 제조방법.
제1항에 있어서,
친수성 고분자 또는 친수성 저분자는 히알루론산 혼합액 전체 중량에 대하여 1 ~ 5중량% 함유시키는 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결 건조물의 제조방법.
제1항에 있어서,
히알루론산 혼합액에서,
히알루론산 : 친수성 고분자 또는 친수성 저분자의 비율은 1 ~ 1 : 2 ~ 1 의 중량비인 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결 건조물의 제조방법.
제1항에 있어서,
(C)단계에서, 구형 고형물을 2 ~ 20시간 동안 숙성시키는 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결 건조물의 제조방법.
정제수에 히알루론산, 친수성 고분자 및 친수성 저분자 중 1종 이상, 휘발성 유기용매를 혼합시킨 히알루론산 혼합액을 액체질소에 일정 간격으로 점적하여 얻어진 구형 고형물을 -60 ~ -4℃에서 숙성시켜 표면을 안정화시킨 후, 표면으로 용출되어 나온 액체 또는 고형물을 액체 질소로 세척한 후, -80 ~ -20℃에서 감압 건조시켜 제조된 다공성 구형 동결 건조물.
제11항에 있어서,
직경이 1 ~ 10mm인 것을 특징으로 하는 다공성 구형 동결 건조물.
제11항 또는 제12항의 다공성 구형 동결 건조물을 함유하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.