KR20160112681A

KR20160112681A - 글루타치온을 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160112681A
Application number: KR1020150038840A
Authority: KR
Inventors: 배형진; 이해신
Original assignee: 주식회사 비에이치랩; 한국과학기술원
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2016-09-28
Also published as: WO2016153229A1; KR101725101B1

Abstract

본 발명은 수상의 pH를 6 내지 8로 조절하는 단계, pH가 조절된 상기 수상에 글루타치온을 투입하여 글루타치온 이량체를 제조하는 단계를 포함하는 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 미백용 피부 외용제 조성물에 관한 것으로, 안정성이 보다 우수하고, 미백 효과가 뛰어난 특징이 있다.

Description

글루타치온을 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물 및 이의 제조 방법{Compositions and Methods for skin whitening comprising glutathione}

본 발명은 글루타치온을 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

멜라닌(Melanin)은 사람의 피부색을 결정하는 데에 있어 중요한 역할을 한다. 멜라닌은 유멜라닌(Eumelanin)과 페오멜라닌(Pheomelanin)으로 구분될 수 있는데, 피부색을 검게 하는 멜라닌은 주로 유멜라닌의 생성에 의한 것으로 보고되어 있다. 유멜라닌은 멜라닌을 합성하는 멜라노사이트(Melanocyte) 내의 멜라노좀 (Melanosome)에서 타이로신(Tyrosine)을 기질로 하여 생체반응이 시작되며, 타이로시나아제에 의하여 도파(DOPA) 형태로 전환된다. 도파는 생체 내에서 자가산화반응을 통해 도파퀴논(DOPA-Quinone), 하이드록시인돌(Hydroxyindole) 및 인돌퀴논(Indolequinone) 등의 형태로 전환되어 최종적으로 멜라닌을 형성하게 된다.

그러므로 미백효과를 주기 위해서는 1) 타이로신에서 도파로의 전환을 막아주고, 2) 도파에서 도파크롬(DOPA chrome) 형태로 유멜라닌이 아닌 페오멜라닌을 형성하도록 유도시켜야 한다.

한편 글루타치온(Glutathione)은 글루타메이트(Glutamate), 시스테인(Cystein) 및 글라이신(Glycine)을 포함하는 트라이펩타이드(Tripeptide)로 강력한 항산화 특성, 독성 물질의 해독 특성, 면역력 강화 특성 및 특히 미백 특성에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 글루타치온의 미백 특성은 자유-티올기를 가진 시스테인에 기인한 것으로 보고되어 있으며, 구체적으로 1) 유멜라닌의 형성에 필수적인 타이로시나아제의 활성을 감소시킴으로써 기질인 타이로신의 도파로의 전환을 막아주며, 2) 도파와의 결합을 통해 페오멜라닌의 전구체인 시스테닐도파(CysteinylDOPA)를 형성하여 유멜라닌 생성을 저해하는 원리에 의해 미백 특성이 나타나는 것으로 알려져 있다.

때문에 상기 글루타치온을 이용한 피부 외용제의 연구가 활발히 진행되고 있다. 예컨대 일본공개특허 1998-114670A, 1997-291011A 및 1996-099820A에는 글루타치온을 함유하는 미백용 외용제 조성물에 대하여 공지되어 있다.

또한 일본공개특허 2007-176798A 등과 같이 다양한 화합물을 혼합하여 글루타치온을 안정화시키는 방법에 대한 연구도 있으나, 자유-티올기의 부족으로 인하여 유멜라닌의 형성을 효과적으로 저해하지 못해, 결과적으로 미백 특성이 저하되는 문제가 발생한다.

때문에 글루타치온을 피부 외용제에 적용하여 높은 효율의 미백 특성을 가지도록 하는 것은 실질적으로 많은 어려움이 따른다. 구체적으로, 글루타치온은 특히 액상에서 안정성이 저하되므로, 예컨대 실제 화장료 등의 미백제에 적용할 경우, 미백 특성이 감소하는 문제가 발생하게 된다.

상기 문제가 발생하는 이유는 글루타치온이 포함된 피부 외용제의 경우, 미백 특성이 우수하면 안정성이 저하되고, 안정성이 우수하면 미백 특성이 저하되는 상충(Trade-off)되는 원리로서 설명될 수 있다.

또한 글루타치온은 태양광에 의해서도 쉽게 그 화학적 구조가 쉽게 변형될 수 있어 화학적 또는 물리적 안정성이 떨어지므로, 실제 자외선 차단용 화장료 등에 적용하여도 미백 특성이 효과적으로 발현되지 못하는 문제가 있다.

따라서 안정성과 미백 특성을 동시에 향상시키기 위한 연구가 필요하며, 또한 다양한 복합 기능성 피부 외용제에 적용이 가능한 글루타치온을 포함하는 피부 외용제의 연구가 필요하다.

일본공개특허 1998-114670A 일본공개특허 1997-291011A 일본공개특허 1996-099820A 일본공개특허 2007-176798A

상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 안정성 및 미백 특성이 향상된 글루타치온을 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 종래에 자외선 차단용 피부 외용제에 적용하기 어려웠던 글루타치온을 함유하면서도, 안정성이 향상되어 동시에 미백 특성 및 자외선 차단 특성이 향상된 미백용 피부 외용제 조성물 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 글루타치온 단량체와 글루타치온 이량체 간의 평형관계를 이용하여 수상의 pH를 조절함으로써, 상기 글루타치온 이량체로의 반응 방향으로 유도시켜 제형 상태에서는 안정성을 향상시키고, 사용 시(피부 접촉)에는 상기 반응의 역방향으로 반응이 진행되어 미백 특성을 향상시킬 수 있는 미백용 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

구체적으로, 본 발명은,

a) 수상의 pH를 6 내지 8로 조절하는 단계; 및

b) pH가 조절된 상기 수상에 글루타치온을 투입하여 글루타치온 이량체를 제조하는 단계;

를 포함하는 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 미백용 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 a) 단계의 수상은 완충제를 포함하며, 상기 완충제는 시트레이트 완충제(CITRATE buffer), 비스-트리스 완충제(BIS-TRIS buffer), MOPS 완충제(MOPS buffer), 포스페이트 완충제(PHOSPHATE buffer), 카보네이트 완충제(CARBONATE buffer), HEPES 완충제(HEPES buffer), 트리신 완충제(TRICINE buffer), 트리스 완충제(TRIS buffer), 바이신 완충제(BICINE buffer) 또는 TAPS 완충제(TAPS buffer)를 포함할 수 있다.

본 발명의 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법은,

c) 상기 a) 단계 또는 상기 b) 단계의 수상에 금속산화물 입자를 투입하여 상기 금속산화물 입자가 상기 글루타치온 또는 상기 글루타치온 이량체의 작용기에 공유결합하여 안정화되는 단계;

를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 금속산화물 입자는 본 발명의 목적 달성에 한해서는 제한되지 않으나, 예컨대 이산화티타늄 및 산화아연 등의 금속산화물 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 조성물은 본 발명의 목적 달성에 한해서는 제한되지 않으나, 예컨대 전체 중량 기준, 글루타치온 0.01 내지 5 중량% 및 금속산화물 입자 0.01 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.

또한 본 발명은,

a) 수상의 pH를 6 내지 8로 조절하는 단계;

b) pH가 조절된 상기 수상에 글루타치온을 투입하여 글루타치온 이량체를 제조하는 단계; 및

를 포함하는 글루타치온의 안정화 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 작용기는 -SH, -COOH 및 -NH₂ 등의 작용기 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 미백용 피부 외용제 조성물은 pH 조절을 통하여 상대적으로 안정성이 높은 글루타치온 이량체를 적용함으로써, 안정성의 향상과 동시에 미백 특성이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명의 미백용 피부 외용제 조성물은 자외선 차단용 피부 외용제에 적용이 용이하고, 안정성 및 미백 특성이 향상되면서도 부가적으로 향상된 자외선 차단 특성 또한 함께 갖는 효과가 있다.

또한 본 발명의 미백용 피부 외용제 조성물은 다양한 제형 형태로서, 화장료 또는 미백제 등의 다양한 피부 외용제로서의 적용이 가능한 효과가 있다.

도 1은 실험예 1의 pH에 따른 글루타치온 단량체 및 글루타치온 이량체의 형성 특성을 측정하기 위해 역상 고효율 액체 크로마토그래피(Reverse-phase liquid chromatography)를 이용하여 측정한 결과를 나타낸 스펙트럼이며,
도 2는 실험예 2의 글루타치온 농도에 따른 도파민 산화 특성을 측정하기 위해 자외선-가시광선 분광기를 이용하여 측정한 결과를 나타낸 스펙트럼이며,
도 3은 실험예 2의 글루타치온 농도에 따른 도파민 산화 특성을 측정하기 위해 색 변화를 측정한 결과를 나타낸 이미지이며,
도 4는 실험예 3의 처리군 및 대조군의 시간에 따른 피부변색 특성을 측정하여 그 결과를 나타낸 이미지이며,
도 5는 실험예 4에 따른 조성물의 미백 특성을 상대적 비로 나타낸 그래프이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 글루타치온을 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물 및 이의 제조 방법을 상세히 설명한다.

또한 본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 %의 단위는 중량을 의미한다.

수상에서 글루타치온은 pH 환경에 따라 하기 화학식 1의 글루타치온 단량체, 화학식 2의 글루타치온 이량체 또는 이들이 혼합된 상태로 존재하게 된다. 구체적으로, 상기 pH가 6 이상일 경우, 상기 글루타치온 단량체들이 서로 결합하여 글루타치온 이량체로의 반응 평형 방향으로 반응이 진행되므로, 상기 글루타치온 이량체가 수상에 존재할 확률이 상대적으로 상승하게 된다.

[화학식 1]

[화학식 2]

글루타치온 이량체는 글루타치온 단량체에 비해 화학적으로 안정성이 높은 물질인 반면, 상대적으로 낮은 미백 특성을 갖기 때문에 글루타치온 이량체를 미백용 피부 외용제로서 사용하기에는 적합하지 않다.

하지만 상술한 바와 같이 글루타치온은 pH 환경에 따라 가역적으로 글루타치온 이량체 또는 글루타치온 단량체로 존재하기 때문에, 하기 화학식 3과 같이 pH를 조절하여 액상 등의 제형 상태에서는 화학적으로 안정적인 글루타치온 이량체로 존재하도록 하고, 실제 피부에 접촉되는 상태에서는 피부 접촉에 기인한 pH 감소에 의해 자동적으로 pH가 조절되어 향상된 미백 특성을 갖는 글루타치온 단량체로 전환되도록 하여, 높은 안정성 및 높은 미백 특성을 동시에 갖는 획기적인 발명이라 할 수 있다.

[화학식 3]

(GSH : 글루타치온 단량체, GSSG : 글루타치온 이량체)

미백 특성이 향상되는 원리는 pH의 조절을 통해 글루타치온의 자유-티올기를 조절하여, 즉, 자유-티올기를 가진 글루타치온 단량체의 비가 증가할수록 유멜라닌 형성에 필수적인 타이로시나아제의 활성을 감소시켜 미백 특성이 향상되는 원리이다. 따라서 기질인 타이로신이 도파로 전환되는 것을 방지하고, 도파와의 결합을 통해 페오멜라닌의 전구체인 시스테닐도파를 형성하여 유멜라닌 생성을 저해하므로 미백 특성이 향상되게 된다.

상기 원리를 적용하기 위한 구체적인 방법으로서, 본 발명의 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법은,

a) 수상의 pH를 6 내지 8로 조절하는 단계; 및

를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 a) 단계 및 상기 b) 단계의 수상의 수소이온 농도는 독립적으로 산성, 중성 또는 염기성일 수 있으며, 완충제 또는 pH 조절제 등에 의해 조절될 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 a) 단계의 pH는 6 내지 8인 것이 바람직하다. 6 이상의 pH에서부터 반응 평형에 따른 글루타치온 이량체 형성이 보다 우세하게 되어 글루타치온의 화학적 안정성이 향상되기 때문에 6 이상의 pH가 적절하다. 반면 상기 pH가 6 미만일 경우 대부분 글루타치온 단량체가 존재하게 되며, 글루타치온 이량체 방향으로의 반응 평형이 상대적으로 거의 진행되지 않게 된다. 또한 pH가 8을 초과할 경우, 피부 외용제로서 적합한 pH 수준을 넘어서게 되어, 피부 자극성 및 제형상 문제 등이 발생할 수 있어 피부 외용제로서 제조 및 사용이 어려운 문제가 발생할 수 있다.

따라서 상기 pH 범위 내를 만족하는 경우, 미백 특성이 우수한 글루타치온 단량체가 존재하면서 동시에 안정성이 우수한 글루타치온 이량체가 상대적으로 다량 존재하므로, 안정성과 함께 미백 특성이 보다 우수한 효과가 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 a) 단계는 수상의 pH를 조절하는 단계로서, 이후의 상기 b) 단계에서 글루타치온을 글루타치온 이량체로의 전환 반응을 유도하여 글루타치온 이량체를 제조하기 위한 전처리 단계이다.

앞서 상술한 바와 같이 pH 환경을 조절하여 글루타치온 단량체를 글루타치온 이량체로 반응 및 전환시켜 액체 등의 제형 상태로 제조하게 되면, 화학적 변형 또는 부반응이 최소화되어 안정성이 향상되게 된다. 따라서 최종적으로 피부에 사용(접촉) 시, pH가 5 내지 6 정도인 피부 환경(지용성)에 의해 자동적으로 글루타치온 단량체로의 반응이 진행되어 피부에 흡수되므로, 미백 특성이 다시 향상되게 된다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 a) 단계는 pH를 조절할 수 있는 방법이라면 크게 제한되지 않으나, 구체적인 일 예로, 수상에 완충제, pH 조절제 또는 이들을 투입하여 pH를 조절하는 단계를 예시할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 완충제는 예컨대 아세테이트 완충제(ACETATE buffer), MES 완충제(MES buffer), 시트레이트 완충제(CITRATE buffer), 비스-트리스 완충제(BIS-TRIS buffer), MOPS 완충제(MOPS buffer), 포스페이트 완충제(PHOSPHATE buffer), 카보네이트 완충제(CARBONATE buffer), HEPES 완충제(HEPES buffer), 트리신 완충제(TRICINE buffer), 트리스 완충제(TRIS buffer), 바이신 완충제(BICINE buffer), TAPS 완충제(TAPS buffer), 타우린 완충제(TAURINE buffer), 보레이트 완충제(BORATE buffer) 또는 CAPS 완충제(CAPS buffer) 등의 완충제를 예시할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 목적 달성에 한해서는 크게 제한되지 않으나, 예컨대 pH 6 내지 8에 해당하는 pH로 조절이 가능한 시트레이트 완충제(CITRATE buffer), 비스-트리스 완충제(BIS-TRIS buffer), MOPS 완충제(MOPS buffer), 포스페이트 완충제(PHOSPHATE buffer), 카보네이트 완충제(CARBONATE buffer), HEPES 완충제(HEPES buffer), 트리신 완충제(TRICINE buffer), 트리스 완충제(TRIS buffer), 바이신 완충제(BICINE buffer) 또는 TAPS 완충제(TAPS buffer)를 사용하는 것이 바람직하다. 하지만 이는 바람직한 일 예일 뿐, 이 외의 인체에 유해하지 않는 함량 내의 완충제를 사용할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 완충제의 함량은 예컨대 조성물 전체 중량 기준, 0.001 내지 5 중량%인 것일 수 있으나, 목표 pH로의 조절을 위해 상기 함량은 조절될 수 있으므로, 크게 제한되지 않는다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 pH 조절제는 본 발명의 목적 달성에 한해서는 제한되지 않으나, 예컨대 젖산 또는 그의 염, 피롤리돈 카르복시산 또는 그의 염 및 아미노산 군(라이신, 히스티딘, 아르기닌, 아스파르트산, 트레오닌, 세린, 글루탐산, 프롤린, 글리신, 알라닌, 발린, 메티오닌, 이소로이신, 로이신, 티로신, 페닐알라닌, 하프시스테인, 시스테인, 아스파라긴, 글루타민 또는 트립토판 등) 등의 성분 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.

보다 구체적인 일 예로, 상기 pH 조절제는 본 발명의 목적 달성에 한해서는 제한되지 않으나, 예컨대 시트릭산, 락틱산, 글라이콜릭산, 소듐시트레이트, 아스코르빅산, 벤조익산, 살리실릭산, 인산, 숙신산, 말레익산, 염산, 쿠엔산, 쿠엔산나트륨, 에데트산, 에데트산나트륨, 염화나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 트리에탄올아민 등의 성분 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함 수 있다. 또한 이 외에도 공지된 pH 조절제를 사용할 수 있다. 이 외에도 세포 독성이 없는 함량 범위 내의 pH 조절제가 사용될 수 있다.

본 발명의 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법은,

를 더 포함할 수 있다.

상기 금속산화물 입자는 글루타치온 단량체 또는 글루타치온 이량체의 -SH, -COOH 및 -NH₂ 등에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 작용기에 공유결합하는 특성이 있으므로, 금속산화물 입자-글루타치온 단량체 또는 금속산화물 입자-글루타치온 이량체로 존재할 확률이 매우 높아진다. 이러한 금속산화물 입자-글루타치온 단량체 및 금속산화물 입자-글루타치온 이량체를 포함하는 복합체에 의해 화학적 및 물리적 안정성이 보다 향상되는 것은 물론, 전달체의 역할도 하며, 동시에 금속산화물 입자의 특성까지 발현되는 동반상승 효과가 나타난다.

특히 금속산화물 입자-글루타치온 단량체 및 금속산화물 입자-글루타치온 이량체는 피부에 접촉 시, 피부의 약산성 pH 환경 변화에 의하여 자동적으로 금속산화물 입자 및 글루타치온과의 공유결합이 끊어져 금속산화물 외의 글루타치온이 선택적으로 피부에 흡수되므로, 미백 특성이 상대적으로 향상되게 된다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 c) 단계는 금속산화물 입자를 투입하는 단계로서, 상기 금속산화물 입자는 상기 a) 단계 또는 상기 b) 단계의 수상에 투입될 수 있다.

구체적인 일 예로, 글루타치온을 함유하지 않는 상기 b) 단계 이전의 수상에 금속산화물 입자를 투입할 경우, 이후에 글루타치온이 투입되므로, 글루타치온이 글루타치온 이량체로 전환되는 동시에 금속산화물 입자-글루타치온 복합체 반응이 일어나게 된다. 따라서 글루타치온 이량체에 비해 금속산화물 입자와 반응할 수 있는 작용기가 상대적으로 많은 글루타치온 단량체와도 상기 반응이 진행될 확률이 상승하기 때문에, 금속산화물 입자-글루타치온 단량체가 존재할 확률이 상대적으로 높아진다. 반면, 글루타치온을 함유하는 상기 b) 단계 이후의 수상에 금속산화물 입자를 투입할 경우, 글루타치온 단량체에 비해 금속산화물 입자와 반응할 수 있는 작용기가 상대적으로 적은 글루타치온 이량체와 상기 반응이 진행될 확률이 상승하기 때문에, 금속산화물 입자-글루타치온 이량체가 존재할 확률이 상대적으로 높아진다.

상기와 같은 원리 및 방법에 의하여, 금속산화물 입자-글루타치온 ?첨?체 또는 금속산화물 입자-글루타치온 이량체의 상대적 비를 조절할 수 있으므로, 제형 상태의 안정성 및 피부 접촉에 의한 미백 특성의 상대적 효과 정도를 조절할 수 있다.

또한 앞서 상술한 바와 같이 피부에 접촉 시, 금속산화물 입자 및 글루타치온과의 공유결합이 끊어져 글루타치온이 선택적으로 피부에 흡수되므로, 미백 특성이 상대적으로 향상되게 된다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 금속산화물 입자의 평균입경은 본 발명의 목적 달성에 한해서는 크게 제한되지 않으나, 예컨대 1 nm 내지 10 ㎛인 것을 예시할 수 있다. 바람직하게는 1 nm 내지 1,000 nm, 보다 바람직하게는 1 nm 내지 500 nm의 평균입경을 가지는 보다 미세한 금속산화물 입자를 사용하는 것이 상기 조건들에 있어서 보다 바람직한 형태일 수 있다. 예컨대 제형의 형태 및 자외선 차단 효율 등의 조건에 따라 금속산화물 입자의 평균입경을 조절하여 사용할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 금속산화물 입자는 본 발명의 목적 달성에 한해서는 크게 제한되지 않으나, 예컨대 이산화티타늄 및 산화아연 등의 금속산화물 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 금속산화물 입자가 이산화티타늄 및 산화아연 등의 금속산화물 중에서 선택된 어느 하나 이상의 금속산화물 입자일 경우, 본 발명의 피부 외용제 조성물은 안정성의 향상 및 미백 특성 향상과 동시에 자외선 차단 특성의 부가적 효과까지 갖게 된다. 하지만 상기 금속산화물 입자의 종류에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 이와 같은 원리 및 특성을 갖는 것이라면 크게 제한되지 않는다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 조성물은 본 발명의 목적 달성에 한해서는 제한되지 않으나, 예컨대 전체 중량 기준, 글루타치온 0.01 내지 5 중량% 및 금속산화물 입자 0.01 내지 10 중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게는 글루타치온 0.05 내지 4 중량% 및 금속산화물 입자 0.05 내지 8 중량%를 포함하는 것을 예시할 수 있지만, 이는 바람직한 일 예일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 피부 외용제 조성물은 멜라닌 합성 저해제, 항노화제, 보존제, 등장화제, 안정화제, 살균 소독약, 창상 보호제, 창상 치유제, 화농성 질환용제, 소염제, 면역억제제, 기생성 피부 질환용제, 피부 연화제, 비타민제, 생약류, 보습제, 수렴제, 청량제, 항산화제, 자외선 흡수제, 자외선 산란제, 방부제, 항균제, 킬레이트제, 계면활성제, 발포제, 안정제, 침투제, 조제, 유화제, 유탁제, 점착제, 접착제, 향료 및 색소 등의 성분 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있다. 또한 상기 성분들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 선택될 수 있는 부분으로서, 이 외에도 피부 외용제로서 물성의 개선을 위한 다양한 성분들이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 본 발명의 미백용 피부 외용제 조성물은 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 비비크림, 아이크림, 영양크림, 마사지크림, 클린징크림, 자외선차단 크림, 클린징폼, 클린징워터, 액체, 고체, 파우더, 하이드로젤, 에센스, 스프레이, 패취, 연고, 로션 또는 팩 등의 다양한 제형으로 제조하여 사용될 수 있다. 이 외에도 적합한 어떠한 형태로든 제형화하여 사용할 수 있으며, 이들 각 제형은 그 제형의 제제화에 필요하고 적절한 각종의 기제와 첨가물을 함유할 수 있으며, 이들 성분의 종류와 양은 용이하게 조절할 수 있으므로 제한되지 않는다. 또한 상기 제형의 제조 방법은 널리 공지되어 있으므로, 공지된 방법을 이용해도 무방하다.

이하 본 발명을 실시예, 실험예 및 제형예를 통해 상세히 설명하나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

100 mM Tris-HCl 완충제 수용액에 1 N HCl 또는 1 N NaOH를 pH가 6이 되도록 투입하여 pH가 6으로 조절된 수용액을 제조하였다. 이어서 상기 수용액에 글루타치온을 투입하여 2 mM 글루타치온 수용액을 제조하여, 글루타치온 이량체를 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물을 제조하였다.

[실시예 2]

실시예 1의 pH가 6 대신 8이 되도록 1 N HCl 또는 1 N NaOH를 투입한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

[실시예 3]

100 mM Tris-HCl 완충제 수용액에 상기 수용액 전체 중량 기준, 평균입경이 60 nm인 TiO₂ 입자 5 중량%를 투입하였다. 이어서 1 N HCl 또는 1 N NaOH를 pH가 6이 되도록 투입하여 pH가 6으로 조절된 수용액을 제조하였다. 이어서 상기 수용액에 글루타치온을 투입하여 2 mM 글루타치온 수용액을 제조하여, 글루타치온 이량체 및 글루타치온-금속산화물 입자 복합체를 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물을 제조하였다.

[실시예 4]

실시예 3의 TiO₂ 입자 대신 평균입경이 100 nm인 ZnO 입자를 사용한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일하게 실시하였다.

[실시예 5]

100 mM Tris-HCl 완충제 수용액에 1 N HCl 또는 1 N NaOH를 pH가 6이 되도록 투입하여 pH가 6으로 조절된 수용액을 제조하였다. 이어서 상기 수용액에 글루타치온을 투입하여 2 mM 글루타치온 수용액을 제조한 후, 상기 수용액 전체 중량 기준, 평균입경이 60 nm인 TiO₂ 입자 5 중량%를 투입하여 글루타치온 이량체 및 글루타치온-금속산화물 입자 복합체를 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물을 제조하였다.

[비교예 1]

실시예 1의 pH가 6 대신 5가 되도록 시트레이트 완충제를 사용하여 pH를 조절한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

[비교예 2]

수용액에 상기 수용액 전체 중량 기준, 평균입경이 60 nm인 TiO₂ 입자 5 중량%를 투입하였다. 이어서 상기 수용액에 글루타치온을 투입하여 2 mM 글루타치온 수용액을 제조하여, 글루타치온 이량체 및 글루타치온-금속산화물 입자 복합체를 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물을 제조하였다.

[실험예 1]

pH에 따른 글루타치온 단량체 및 글루타치온 이량체의 형성 특성을 확인하기 위해, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 조성물을 역상 고효율 액체 크로마토그래피 (Reverse-phase liquid chromatography)를 이용하여 스팩트럼을 측정하였다. 이동상으로서 물과 아세토나이트릴를 각각 9:1의 부피비로 사용하였다.

구체적으로, 글루타치온 단량체는 220 nm에서 흡광하며, 글루타치온 이량체는 280 nm에서 흡광하므로, 주 피크(Main peak)의 유지 시간(Retention time)인 4.44 min 영역대를 관찰하였다.

이에 대한 결과는 도 1에 도시하였으며, pH 6의 조건에서는 자유-티올기를 갖는 글루타치온 단량체가 다량 존재하는 것을 확인하였으나, 자유-티올기가 이황화 결합(Disulfide bond)한 글루타치온 이량체는 미량 존재하는 것을 확인하였다. 반면 pH 8의 조건에서는 자유-티올기를 갖는 글루타치온 단량체와 함께, 자유-티올기가 이황화 결합(Disulfide bond)한 글루타치온 이량체가 다량 존재하는 것을 확인하였다.

[실험예 2]

pH 및 글루타치온 농도에 따른 도파민 산화 특성을 측정하기 위해 자외선-가시광선 분광기를 이용하여 스펙트럼을 측정하고, 시간에 따른 색 변화를 관찰하였다. 스팩트럼 측정 결과는 도 2에 도시하였으며, 색 변화는 도 3에 도시하였다.

구체적으로, 실시예 1과 동일한 방법으로, pH가 6인 0.5, 1 및 2 mM 글루타치온 각각의 조성물, pH가 8인 0.5, 1 및 2 mM 글루타치온 각각의 조성물, 글루타치온을 함유하지 않는 pH가 6인 조성물 및 글루타치온을 함유하지 않는 pH가 8인 조성물을 제조하여, 각각의 조성물 모두에 도파민(Dopamine)을 투입하여 10 mM 도파민 수용액이 되도록 한 후, 인큐베이터에서 24 시간 동안 처리한 후, 스펙트럼 측정 및 시간에 따른 색 변화를 관찰하였다.

이에 대한 결과는 도 2에 도시 하였으며, pH가 6인 0.5, 1 및 2 mM 글루타치온 조성물 및 pH가 8인 0.5, 1 및 2 mM 글루타치온 조성물 각각 모두 글루타치온의 저해(Inhibition)가 우수한 것을 확인할 수 있다. 또한 1 mM 이상의 글루타치온 농도에서는 미백 특성의 변화량이 크지 않으므로, 0.5 내지 1 mM의 농도의 글루타치온을 사용하는 것이 보다 바람직함을 확인할 수 있다.

또한 시간에 따른 색의 변화는 도 3에 도시되어 있으며, pH가 6인 0.5, 1 및 2 mM 글루타치온 조성물은 변화가 없었으나, pH가 8인 0.5, 1 및 2 mM 글루타치온 조성물은 변색이 나타났다. 이는 도파민의 관능기인 카테콜(Catechol)기가 염기성 조건에서 탈수소화(Deprotonation)되면서 반응성이 좋은 카테콜퀴논(Catecholquinone) 형태가 되면서 가교반응이 진행되는 것에 기인한다.

이 때, 글루타치온을 함유하지 않은 경우, 마이크로 이상의 입자가 형성되어 용액이 탁하고 부유물이 관찰되나, 글루타치온을 함유한 경우, 상대적으로 부유물이 적고, 맑은 형태의 용액이 형성됨을 확인할 수 있었다.

[실험예 3]

시간에 따른 피부 변색 특성을 측정하기 위하여, 멜라닌이 포함된 Hairless HRM2 (HR-1/Hos x C3H/He Hos) 누드 마우스를 이용하여 피부 변색 정도를 육안으로 측정하였다. 상기 마우스는 일반 누드마우스보다 피부가 얇고, 사람의 피부와 가장 유사한 것으로 보고되었으며, 자외선 조사 시에 검버섯 및 주름이 생기는 특징을 갖는다.

구체적으로, 실시예 1과 동일한 방법으로, 피부 변색의 차이를 명확하게 확인하기 위하여 20 mM 글루타치온 수용액으로 제조된 조성물이 도포된 마우스를 처리군으로, 아무 처리도 하지 않은 마우스를 대조군으로 하여 실험하였다. 그리고 자외선 조사로 인한 마우스 피부의 변색 정도를 명확히 비교 확인하기 위하여, 상기 조성물이 도포된 마우스의 등 부분을 머리로부터 2/3 지점에 360 nm의 자외선램프를 이용하여 전체 37.4 kJ/m²이 되도록 빛을 9일 동안 조사하였다.

이에 대한 결과는 도 4에 도시하였으며, 대조군에 비하여 처리군의 미백 특성의 효과가 현저히 향상된 것을 확인하였다.

[실험예 4]

실시예 1, 실시예 3, 실시예 5, 비교예 1 및 비교예 2의 조성물의 안정성 및 미백특성의 효과를 측정하기 위하여 가속화 실험을 하였으며, 실험예 3의 조성물 대신 상기 조성물을 직사광선 및 40℃ 이상의 온도를 포함하는 조건에서 7일 동안 방치한 후 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고, 실험예 3과 동일한 방법으로 피부 변색을 측정하였다. 또한 변화의 차이를 명확하게 확인하기 위하여, 상기 각각의 조성물은 20 mM 글루타치온 수용액으로 제조되었다. 상기 조건은 글루타치온의 안정성에 영향을 주어 물리적 또는 화학적 변화를 가속화 할 수 있는 조건으로, 상기 조건 하에 일정 시간 방치된 조성물의 피부 변색 미백 특성은 안정성 판단의 기준이 될 수 있다.

이에 대한 결과는 미백 특성의 각 조성물에 따른 상대적 비로서 도 5에 그래프로 도시되어 있다. 구체적으로, 상기 도 5의 y축 값인 미백 효과는 실험예 3의 대조군의 피부 변색 정도를 0으로 기준하여 가장 우수한 피부 변색을 보인 정도를 5로 정의하였으며, 이의 상대적 비로서 0 내지 5의 값으로 피부 변색 정도(미백 효과)를 육안으로 측정하였다.

이로부터 글루타치온 및 금속산화물 입자를 함유하는 실시예 3 및 실시예 5의 경우, 금속산화물 입자를 함유하지 않는 실시예 1 및 비교예 1의 경우보다 향상된 미백 특성을 갖는 것을 확인할 수 있다. 이는 글루타치온 및 금속산화물 입자의 결합에 따른 동반 상승 효과에 기인한 것으로 판단된다.

하지만 비교예 2의 경우로부터, 글루타치온 및 금속산화물 입자의 결합에 따른 동반 상승 효과는 pH 조절이 수반되어야 보다 효과적임을 확인할 수 있다. 즉, pH 조절을 하지 않아 안정성이 떨어지는 글루타치온 단량체의 상대적 비가 많은 것에 기인하여, 미백 특성이 저하되는 것으로 판단된다.

또한 실시예 3 및 실시예 5의 경우로부터, pH가 조절된 수상에 글루타치온 투입 후에 금속산화물을 투입하여 제조된 조성물의 미백 특성이 보다 향상되는 것을 확인할 수 있다.

[제형예 1]

정제수에 화장수 전체 중량 기준, 글리세린 3 중량%, 부틸렌글리콜 2 중량%, 프로필렌글리콜 2 중량% 및 벤조인 0.2 중량%를 순서대로 반응용기에 투입 및 교반하여 용해시킨 후, 폴리옥시에틸렌 경화피마자유 1 중량%를 60℃로 가열하여 용해시켰다. 이 후, 실시예 2의 미백용 피부 외용제 조성물 7 중량%, 에탄올 10 중량% 및 잔량의 정제수를 투입하여 충분히 교반 및 혼합한 후, 25℃에서 2 일 동안 숙성시켜 화장수를 제조하였다.

[제형예 2]

정제수에 영양크림 전체 중량 기준, 프로필렌글리콜 3 중량%, 덱스트린 베헤네이트 0.5 중량% 및 벤조인 0.2 중량%를 82℃에서 혼합 및 교반하였다. 이어서 유화기를 이용하여 밀납 1 중량%, 폴리솔베이트 60 1.5 중량%, 솔비탄 세스퀴올레이트 0.5 중량%, 유동 파라핀 10 중량%, 소르비탄 스테아레이트 1 중량%, 친유형 모노스테아린산 글리세린 0.5 중량%, 스테아린산 1.5 중량% 및 글리세릴 스테아레이트 1 중량%를 82℃에서 유화시켰다. 유화가 끝난 후, 교반기를 이용하여 교반하면서 50℃까지 냉각하였다. 이어서 실시예 2의 미백용 피부 외용제 조성물 7 중량%를 투입하여 25℃까지 다시 냉각하였다. 이후, 25℃에서 2일 동안 숙성시켜 영양크림을 제조하였다.

[제형예 3]

영양세럼 전체 중량 기준, 잔탄검 0.02 중량%, 부틸렌글리콜 10 중량% 및 하이드록시에틸셀룰로오즈 0.1 중량%를 43℃에서 혼합 및 교반한 후, 유화기를 이용하여 소이빈포스포리피드 10 중량%, 소듐히아루로네이트 5 중량% 및 정제수를 투입하여 유화시켰다. 유화가 끝난 후, 교반기를 이용하여 교반하면서 35℃까지 냉각하고 실시예 2의 미백용 피부 외용제 조성물 7 중량%를 투입하였다. 이어서 25℃까지 냉각한 후, 25℃에서 2일 동안 숙성시켜 영양세럼을 제조하였다.

[제형예 4]

시토 스테롤 1.7 중량%, 폴리에틸렌 글리콜 1.5 중량%, 세라마이드 0.7 중량%, 스테아르산 1.2 중량% 및 콜레스테롤 1.5 중량%를 25℃에서 균질화하여 비이온계 양친매성 지질 혼합물을 제조하였다. 상기 비이온계 양친매성 지질 혼합물에 디세틸포스페이트 0.4 중량% 및 글리세린 5 중량%를 25℃에서 혼합 및 균질화하여 마이크로플루이다이져에 통과시킨 후, 마카다미아 오일 15 중량%를 55℃에서 서서히 첨가하여 균질화한 후 다시 마이크로플루이다이져에 재 통과시켰다. 이후, 실시예 2의 미백용 피부 외용제 조성물 7 중량%, 산탄검 11 중량%, 벤조인 0.2 중량% 및 카르복시비닐폴리머(중량평균분자량 1,200,000) 0.3 중량%를 투입하여 분산 및 안정화시키고, 25℃에서 2일 동안 숙성시켜 에센스를 제조하였다.

본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

a) 수상의 pH를 6 내지 8로 조절하는 단계; 및
b) pH가 조절된 상기 수상에 글루타치온을 투입하여 글루타치온 이량체를 제조하는 단계;
를 포함하는 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 a) 단계의 수상은 완충제를 포함하며, 상기 완충제는 시트레이트 완충제(CITRATE buffer), 비스-트리스 완충제(BIS-TRIS buffer), MOPS 완충제(MOPS buffer), 포스페이트 완충제(PHOSPHATE buffer), 카보네이트 완충제(CARBONATE buffer), HEPES 완충제(HEPES buffer), 트리신 완충제(TRICINE buffer), 트리스 완충제(TRIS buffer), 바이신 완충제(BICINE buffer) 또는 TAPS 완충제(TAPS buffer)를 포함하는 것인 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법.
제 1항에 있어서,
c) 상기 a) 단계 또는 상기 b) 단계의 수상에 금속산화물 입자를 투입하여 상기 금속산화물 입자가 상기 글루타치온 또는 상기 글루타치온 이량체의 작용기에 공유결합하여 안정화되는 단계;
를 더 포함하는 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법.
제 3항에 있어서,
상기 금속산화물 입자는 이산화티타늄 및 산화아연 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것인 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법.
제 3항에 있어서,
상기 조성물은 전체 중량 기준, 글루타치온 0.01 내지 5 중량% 및 금속산화물 입자 0.01 내지 10 중량%를 포함하는 것인 미백용 피부 외용제 조성물 제조 방법.
제 1항 내지 제 5항 중에서 선택된 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 글루타치온 이량체를 함유하는 미백용 피부 외용제 조성물.
a) 수상의 pH를 6 내지 8로 조절하는 단계;
b) pH가 조절된 상기 수상에 글루타치온을 투입하여 글루타치온 이량체를 제조하는 단계; 및
c) 상기 a) 단계 또는 상기 b) 단계의 수상에 금속산화물 입자를 투입하여 상기 금속산화물 입자가 상기 글루타치온 또는 상기 글루타치온 이량체의 작용기에 공유결합하여 안정화되는 단계;
를 포함하는 글루타치온의 안정화 방법.
제 7항에 있어서,
상기 작용기는 -SH, -COOH 및 -NH₂ 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것인 글루타치온의 안정화 방법.
제 8항에 있어서,
상기 금속산화물 입자는 이산화티타늄 및 산화아연 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것인 글루타치온의 안정화 방법.