KR20170124320A

KR20170124320A - 폴리글리세릴계 유화제를 포함하는 나노에멀젼 조성물

Info

Publication number: KR20170124320A
Application number: KR1020160054078A
Authority: KR
Inventors: 김수일; 신홍주; 정연수; 이창근; 김정환; 박영호
Original assignee: (주)아모레퍼시픽
Priority date: 2016-05-02
Filing date: 2016-05-02
Publication date: 2017-11-10
Also published as: WO2017191924A1; KR102541257B1

Abstract

본 발명은 폴리글리세릴계 유화제 조합을 통해 보다 안정도가 증진된 나노에멀젼 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 나노에멀젼 조성물은 입자의 입도와 분포 면에서 종전의 나노에멀젼에 비해 월등하게 우수한 특성을 지니고, 제조방법 또한 기존 방법보다 저렴하고 간편하며, PEG계 화합물 사용을 제한하여 안전성 면에서도 우수하므로, 본 발명에 의한 나노에멀젼 조성물 및 이의 제조방법은 다양한 분야에서 널리 활용될 수 있을 것이다.

Description

폴리글리세릴계 유화제를 포함하는 나노에멀젼 조성물{Nanoemulsion composition comprising polyglyceryl emulsifier}

본 발명은 폴리글리세릴계 유화제를 포함하는 나노에멀젼 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

화장품, 제약, 식음료 등의 분야에 사용하는 기능성 물질들은 그 뛰어난 효과에도 불구하고 외부적인 환경요인(빛, 열, 산소 등)에 의해 변성이 되거나, 물 및 일반적인 유기용매 등에 잘 녹지 않아 그 사용이 제한적인 경우가 많다. 이러한 제한을 극복하기 위해 계면활성제나 유화제를 이용하여 용액 상에서 에멀젼이나 캡슐화를 통해 안정화를 도모하고 있는데 이 경우 마이셀(micelle)이 응집되거나 기능성 물질이 분리되는 등 불안정 현상이 나타나는 경우가 많으므로 실제 산업에 사용하는데 한계가 있을 수 있다.

특히, 화장품은 수용성 성분과 지용성 성분 등 서로 용해하지 않는 물질을 조합하여 제제화하는 경우가 많아 유화 및 분산 기술이 매우 중요하고, 사용목적과 사용방법도 세분화되어 있으므로, 화장품 분야에서 다양한 유화기술이 개발되어 왔다. 다양한 화장료 제형기술을 이용해 화장품에 새로운 가치를 부여하고자 하는 연구가 끊임없이 진행되고 있는데, 에멀젼은 화장품 산업에서 가장 대표적으로 사용되고 연구되는 제형 시스템 분야 중 하나이다. 에멀젼에서의 안정도를 유지하는 방안에 대해서도 많은 연구가 이루어지고 있는데, 입자의 크기가 작고 고른 분포를 이룰수록 장기 안정도가 우수한 특성이 있어 입자의 크기가 작고 분포가 고른 나노에멀젼에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있는 편이다.

종래의 나노에멀젼 제조방법으로는, 유화제를 기계력에 의하여 유화하는 고압유화법과 계면화학적 성질을 이용한 방법인 전상온도유화법, D상 유화법 등이 있다. 고압유화법은 연속제조가 가능하고, 대량 생산이 용이하다는 장점이 있으나 장소와 시간이 많이 소요되며 장비가 고가여서 비용적인 측면에서도 부담이 있다. 또한, 계면화학적 성질을 이용한 방법은 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene, POE)계를 사용해야 하는 제약이 있다.　현재까지 나노에멀젼 제조에 사용되는 유화제로는 에틸렌옥사이드가 부가된 PEG계 화합물이 주류를 이루고 있는데, 최근 에틸렌글리콜을 중합하는 과정에서 미량의 다이옥신이 함유될 가능성이 있어 피부에 자극을 유발할 수 있다는 사실들이 보고되고 있어, 안전 및 웰빙을 중요시하는 최근 소비자들의 경향에 따라 자극성에 대한 우려가 있는 유화제의 사용을 회피하기 위한 방안이 필요하다.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하고, 안정성 면에서도 우수한 나노에멀젼 제조를 위해 연구하던 중 본 발명을 완성하게 되었다.

European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, Volume 50, Issue 1, 3 July 2000, Pages 161-177

본 발명은 폴리글리세릴계 유화제의 조합을 통해 종래의 나노에멀젼 보다 현저하게 안정한 나노에멀젼 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 기존의 나노에멀젼 제조방법과는 달리 호모믹서(Homomixer)만을 사용하여 나노에멀젼을 제조함으로써 시간 및 비용을 절감하고, PEG 계열의 원료를 제한하여 피부자극이 없는 나노에멀젼을 제공하는데 추가적인 목적이 있다.

상기의 과제 해결을 위하여, 본 발명은 일측면에서, 유화제로서 폴리글리세릴 스테아레이트를 포함하는 나노에멀젼 조성물을 제공한다.

본 발명은 다른 측면에서, 상기 나노에멀젼 조성물을 제조하는 방법으로써 호모믹서(homomixer)를 이용한 분산을 포함하는 방법을 제공한다.

본 발명에 의한 나노에멀젼 조성물은 기존의 나노에멀젼 조성물에 비해 현저히 안정도가 증가된 것이고, 기존의 제조방법에 비해 시간 및 비용 면에서도 크게 절감되며, PEG계열 화합물에 의한 피부자극을 배제하는 효과가 있다.

도 1은 본 명세서의 실시예 3에 따른 나노에멀젼 조성물의 입도에 대하여 실온 조건에서의 시간의 흐름에 따른 분포를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 명세서의 실시예 3에 따른 나노에멀젼 조성물의 입도에 대하여 냉장 조건에서의 시간 흐름에 따른 분포를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 명세서의 실시예 3에 따른 나노에멀젼 조성물의 입도에 대하여 45℃ 조건에서의 시간 흐름에 따른 분포를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 개시되는 나노에멀젼은 하나의 액상에 섞이지 않는 하나 이상의 액상이 분산되어 있는 액-액 분산계 중에서도 그 평균입도가 나노 단위인 에멀젼을 말하는데, 일반적으로 수 ㎛에서 수백 ㎛의 크기 분포를 가질 수 있으나, 본 명세서에서 개시되는 나노에멀젼은 평균 입도가 400 nm 이하인 것을 포함한다. 입도가 작을 수록 또한 입도의 분포가 균일할수록 안정도가 향상되는 것으로 볼 수 있다.

본 명세서에서 개시되는 평균 입도란, 입자들의 평균 직경을 의미하는 것으로서, 입자는 3차원 물체이므로 완전한 구형이 아닌 경우 직경을 측정하기 위해서 등가구형(equivalent sphere) 개념을 이용하여 산출되는 입도를 포함하는 것이다. 예컨대, 동일한 최대 길이의 구형, 동일한 최소길이의 구형, 동일 질량의 구형, 동일 부피의 구형, 동일 표면적의 구형, 동일한 시브(sieve aperture)를 통과하는 구형, 동일한 침강속도를 갖는 구형 등 실제 입자와 동일한 특성을 갖는 등가구형으로 환산하여 그 등가구형의 직경으로 입도를 산출할 수 있고, 평균 입도란 입자들의 이러한 입도에 대해 평균값을 산출한 것으로 볼 수 있다. 상기 평균 입도는 동적 광산란(Dynamic Light Scattering, DLS)법에 의해 측정한 입도도 포함한다. 동적 광산란법은 입자의 브라운 운동에 의해 입도를 결정하는 방법을 포함하고, 일정시간 간격당 변화하는 산란광(光)의 파장강도를 읽어 입도를 결정하는 방법을 포함한다. 상기 방법에 사용되는 광(光)에는 레이저를 포함할 수 있다. 입도를 결정하는 계산식은 일반적으로 사용되는 것을 이용할 수 있고, 상기 계산식에는 확산계수에 관한 스토크-아인슈타인(Stoke-Einstein) 관계식도 포함된다.

본 명세서에서 개시되는 PDI는 다분산성 지수(Polydispersity index)를 말하는데, 중량평균 분자량(Mw)을 수평균 분자량(Mn)으로 나눈값(Mw/Mn)을 의미한다. 여기서 중량평균 분자량 및 수평균 분자량은 실험에 의하여 얻을 수 있는 실험치이다. 일반적으로 PDI가 클수록 분자량 분포가 넓게 나타나 나노에멀젼 상에서는 불안정하게 되는 경향이 있고, PDI가 낮을 수록 분자량 분포가 좁고 균일한 것이므로 나노에멀젼이 안정한 것으로 볼 수 있다.

본 명세서에서 개시되는 유사세라마이드는, 천연 세라마이드와 동일하거나 유사한 구조를 가지는 화합물로서 천연 세라마이드와 동일하거나 유사한 기능을 발휘하는 합성 세라마이드를 포함한다.

본 발명은 일측면에서, 유화제로서 폴리글리세릴 스테아레이트를 포함하는 나노에멀젼 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서 "폴리글리세릴 스테아레이트"는 폴리글리세린 지방산 에스테르에 속하는 것으로서, 하나 이상의 글리세린을 중합시킨 폴리글리세린에 지방산의 하나인 스테아린산을 에스테르화 반응시켜서 만든 화합물이고, 일반적인 의미의 폴리글리세릴 스테아레이트를 모두 포함한다. 또한, 중합되는 글리세린의 개수에는 제한이 없고, 스테아린산의 개수도 제한이 없으며, 글리세린 또는 스테아린산에 치환기가 포함된 것이나 이들의 변형체 및 이성질체도 모두 포함한다. 본 발명에서 사용되는 폴리글리세릴 스테아레이트의 예로는 폴리글리세릴-4 이소 스테아레이트, 폴리글리세릴-6 모노 스테아레이트, 폴리글리세릴-6 이소 스테아레이트, 폴리글리세릴-10 모노 스테아레이트, 폴리글리세릴-10 모노이소 스테아레이트, 폴리글리세릴-10 디스테아레이트, 폴리글리세릴-10 디이소 스테아레이트, 폴리글리세릴-10 트리 스테아레이트, 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 모노스테아레이트, 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트, 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 트리스테아레이트 등이 있다. 폴리글리세릴 스테아레이트는 바람직하게는 폴리글리세릴-10 스테아레이트 및 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트를 포함하고, 더욱 바람직하게는 폴리글리세릴-10 스테아레이트 및 폴리글리세릴-3 메틸글루코오스 디스테아레이트일 수 있다.

본 발명의 일 실시태양에 의하면, 상기 폴리글리세릴 스테아레이트는 1종 또는 2종 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 폴리글리세릴 스테아레이트는 폴리글리세릴-10 스테아레이트 및 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 폴리글리세릴 스테아레이트는 나노에멀젼 조성물 전체 중량 대비 0.1 내지 10 중량%일 수 있다. 다만, 상기 폴리글리세릴 스테아레이트는 나노에멀젼 조성물 전체 중량 대비 0.1 중량% 이상, 0.2 중량% 이상, 0.3 중량% 이상, 0.4 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 0.6 중량% 이상, 0.7 중량% 이상, 0.8 중량% 이상, 0.9 중량% 이상, 1.0 중량% 이상, 1.5 중량% 이상, 2.0 중량% 이상, 2.5 중량% 이상, 3.0 중량% 이상, 3.5 중량% 이상, 4.0 중량% 이상, 4.5 중량% 이상, 5.0 중량% 이상, 5.5 중량% 이상, 6.0 중량% 이상, 6.5 중량% 이상, 7.0 중량% 이상, 7.5 중량% 이상, 8.0 중량% 이상, 8.5 중량% 이상, 9.0 중량% 이상, 9.5 중량% 이상, 또는 9.9 중량% 이상이거나, 10 중량% 이하, 9.5 중량% 이하, 9.0 중량% 이하, 8.5 중량% 이하, 8.0 중량% 이하, 7.5 중량% 이하, 7.0 중량% 이하, 6.5 중량% 이하, 6.0 중량% 이하, 5.5 중량% 이하, 5.0 중량% 이하, 4.5 중량% 이하, 4.0 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3.0 중량% 이하, 2.5 중량% 이하, 2.0 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1.0 중량% 이하, 0.9 중량% 이하, 0.8 중량% 이하, 0.7 중량% 이하, 0.6 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 0.4 중량% 이하, 0.3 중량% 이하, 0.2 중량% 이하, 또는 0.15 중량% 이하일 수 있고, 바람직하게는 2 중량%일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 폴리글리세릴 스테아레이트는 폴리글리세릴-10 스테아레이트 및 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트로 구성된 것일 수 있고, 폴리글리세릴-10 스테아레이트 : 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트의 중량비는 7:1 내지 1:7일 수 있다. 다만, 상기 중량비는 이에 한정되지 않고, 7:1이상, 7:2이상, 7:3이상, 7:4이상, 7:5이상, 7:6이상, 또는 1:1이거나, 1:7이하, 1:6이하, 1:5이하, 1:4.5이하, 1:4이하, 1:3이하, 또는 1:2이하일 수 있고, 바람직하게는 1:1일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트의 알킬은 C₁ 내지 C₆의 알킬인 것일 수 있다. 상기 알킬은 바람직하게는 메틸일 수 있다. 또한 상기 스테아레이트는 모노스테아레이트, 디스테아레이트, 트리스테아레이트, 테트라스테아레이트, 펜타스테아레이트, 헥사스테아레이트, 헵타스테아레이트, 옥타스테아레이트, 노나스테아레이트, 데카스테아레이트를 포함하며, 바람직하게는 디스테아레이트일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 나노에멀젼 조성물은 지질성분을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 지질성분은 특별히 제한되는 것은 아니며, 본 기술 분야에서 일반적으로 사용될 수 있는 지질성분은 모두 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 지질성분은 세라마이드, 콜레스테롤, 및 지방산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 상기 지방산은 특별히 제한되는 것은 아니며 스테아릭산을 포함한다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 세라마이드 : 폴리글리세릴 스테아레이트의 중량비는 1:1 내지 1:20일 수 있다. 다만 상기 중량비는 이에 한정되지 않고 1:1이상, 1:2이상, 1:3이상, 1:4이상, 1:5이상, 1:6이상, 1:7이상, 1:8이상, 1:9이상, 또는 1:10이상이거나 1:20이하, 1:15이하, 1:10이하, 1:9이하, 1:8이하, 1:7이하, 1:6이하, 또는 1:5이하일 수 있으며, 바람직하게는 1:10일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 세라마이드는 나노에멀젼 전체 중량 대비 0.01 내지 1 중량 %인 것일 수 있다. 상기 중량 %에 특별히 한정되는 것은 아니고, 0.01 중량% 이상, 0.02 중량% 이상, 0.03 중량% 이상, 0.04 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.06 중량% 이상, 0.07 중량% 이상, 0.08 중량% 이상, 0.09 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.2 중량% 이상, 0.3 중량% 이상, 0.4 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 0.6 중량% 이상, 0.7 중량% 이상, 0.8 중량% 이상, 0.9 중량% 이상, 또는 0.95 중량% 이상이거나 1.0 중량% 이하, 0.9 중량% 이하, 0.8 중량% 이하, 0.7 중량% 이하, 0.6 중량% 이하, 0.7 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 0.4 중량% 이하, 0.3 중량% 이하, 0.2 중량% 이하, 0.1 중량% 이하, 0.09 중량% 이하, 0.08 중량% 이하, 0.07 중량% 이하, 0.06 중량% 이하, 0.05 중량% 이하, 0.04 중량% 이하, 0.03 중량% 이하, 또는 0.02 중량% 이하일 수 있으며, 바람직하게는 0.2 중량 %일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 세라마이드는 천연 세라마이드 또는 합성 세라마이드를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 합성 세라마이드는 유사세라마이드를 포함하는 것이며, 하기 화학식 1로 표시되는 하이드록시프로필비스팔미타마이드엠이에이(Hydroxypropyl Bispalmitamide MEA)을 포함하는 것일 수 있다.

[화학식 1]

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 나노에멀젼 조성물은 C₂내지 C₈의 다가 알코올 또는 글리세린 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 알코올은 프로판올인 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않으며, 상기 다가 알코올은 2가 알코올인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 프로판디올일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 나노에멀젼 조성물은 화장료 조성물일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 나노에멀젼 조성물은 미스트 제형일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 나노에멀젼 조성물은 입자들의 평균입도가 400 nm 이하일 수 있다. 상기 평균 입도는 400 nm이하, 380 nm이하, 350 nm이하, 33 nm이하, 300 nm이하, 280 nm이하, 250 nm이하, 220 nm이하, 200 nm이하, 190 nm이하, 180 nm이하, 170 nm이하, 160 nm이하, 150 nm이하, 140 nm이하, 130 nm이하, 120 nm이하, 110 nm이하, 100 nm이하, 80 nm이하, 50 nm이하, 30 nm이하, 또는 10 nm이하일 수 있고, 바람직하게는 50 내지 250 nm일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 150 내지 180 nm일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 나노에멀젼 조성물은 다분산성 지수(Polydispersity Index, PDI)가 0.55이하일 수 있다. 상기 PDI는 0.55이하, 0.5이하, 0.45이하, 0.4이하, 0.35이하, 0.3이하, 0.29이하, 0.28이하, 0.25이하, 0.24이하, 0.22이하, 0.21이하, 0.2이하, 0.18이하, 0.15이하, 또는 0.1이하일 수 있으며, 바람직하게는 0.18 내지 0.4일 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.29일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 나노에멀젼 조성물은 4℃ 또는 45℃의 온도에서 최소 16주 동안 안정하게 유지되는 것일 수 있다.

또한 상기 최소 16주는 이에 한정되지 않으며, 16주 이상, 17주 이상, 18주 이상, 19주 이상, 20주 이상, 또는 25주 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 나노에멀젼 조성물은 -10℃와 45℃를 번갈아 가며 12시간씩 유지하는 조건에서 최소 4주 동안 안정한 것일 수 있다. 상기 최소 4주는 이에 한정되지 않으며, 4주 이상, 5주 이상, 6주 이상, 8주 이상, 12주 이상, 또는 16주 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 실시태양에 의하면, 상기 나노에멀젼 조성물은 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG)계 화합물을 포함하지 않는 것일 수 있다.

상기 나노에멀젼 조성물의 제형에는 특별한 제한은 없으나 피부, 점막, 두피, 모발을 포함한 털, 손발톱, 및 구강 등에 사용할 수 있는 것으로서, 예를 들어, 유연화장수, 영양화장수, 로션, 크림, 팩, 젤, 패치, 스프레이 또는 미스트(mist)으로부터 선택되는 조성물, 립스틱, 메이크업베이스, 또는 파운데이션으로부터 선택되는 색조 조성물, 샴푸, 린스, 바디클렌저, 치약, 구강 청정제로부터 선택되는 조성물, 또는 헤어토닉, 젤, 무스 등의 정발제, 양모제, 염모제로부터 선택되는 모발용 조성물을 포함한다. 또한 로션, 연고, 겔, 크림, 패, 미스트(mist), 또는 분무제와 같이 다양한 형태로 활용될 수 있고, 그 적용대상도 화장품, 식음료, 건강기능식품, 의약품 및 의약외품 등을 모두 포함하며 특별한 제한이 없다.

본 발명은, 에멀젼을 제조하는데 일반적으로 사용되는 계면활성제, 유화제, 부형제, 현탁제, 착색제, 착향료, 오일류, 왁스류, 폴리올 및 기타 첨가제를 더 포함하는 것일 수 있으며, 특별한 제한은 없다.

본 발명의 일측면에 의한 나노에멀젼 조성물이 다른 나노에멀젼에 비해 현저하게 안정한 것임을 증명하기 위해 실시예 및 실험예를 통해 안정성 검증을 실시하였고, 그 결과 본 발명의 일측면에 의한 나노에멀젼 조성물이 입도 면에서 다른 나노에멀젼에 비해 매우 작음을 알 수 있었으며, PDI 면에서도 다른 나노에멀젼에 비해 현저하게 수치가 낮음을 알 수 있었다(표 3 참조). 또한, 표 4, 도 1 내지 3에 제시되어 있듯이 본 발명의 일측면에 의한 나노에멀젼 조성물은 16주 이상 안정성이 유지되는 바 기존의 나노에멀젼에 비해 안정성 면에서 현저한 것임을 알 수 있다.

본 발명은 다른 측면에서, 상기의 나노에멀젼 조성물을 제조하는 방법으로써, 호모믹서(homomixer)를 이용한 분산을 포함하는 방법을 제공할 수 있다. 상기 호모믹서는 2이상의 물질을 균질하게 혼합 및 분산시키기 위한 장치로서, 일반적으로 본 기술분야에서 사용되는 어떤 것도 사용할 수 있으며, rpm은 500이상인 것을 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.

상기 방법에 의한 제조방법의 일 예는 아래와 같다.

먼저 수용성 생리 활성 성분, 보습제 및 정제수를 포함하는 수상부를 제조하고, 이때 용해는 통상의 방법에 의해 온도 조절과 교반이 가능한 유화조 내에서 수행하며, 필요에 따라 교반하거나 가열할 수 있다. 가열 온도는 50-80℃, 바람직하게는 70-75℃로 하여 정제수에 다른 성분이 충분히 용해될 수 있게 한다. 다음으로, 생체지질성분, 유화제 및 오일을 포함하는 유상부를 제조한다. 유상부의 제조 또한 수상부와 마찬가지로 필요에 따라 교반하거나 가열할 수 있다. 가열 온도는 50-80℃, 바람직하게는 70-75℃로 하여 오일에 다른 성분이 충분히 용해될 수 있게 한다. 다음으로, 상기 수상부에 유상부를 첨가하여 나노에멀젼을 제조한다. 이때 호모 믹서를 이용하여 8000 내지 12000rpm, 바람직하게는 10000rpm의 속도로 5-10분 동안 교반을 수행하여 1차 유화를 통해 나노크기의 에멀젼을 만들어낼 수 있다. 이후 서서히 냉각하여 나노에멀젼 조성물을 제조할 수 있다.

종래의 경우 나노에멀젼　제조시에는　보통은 고압유화기(Microfluidizer)를 많이 이용하는데, 호모믹서만 이용할 경우 나노에멀젼을 안정하게 제조할 수 없었기 때문이다. 고압유화법은 물리적으로 강한 힘을 가하여 나노에멀젼을 만드는 방법으로 반드시 고압유화기(Microfluidizer)를 사용해야 하기 때문에 시간 및 비용적인 소모가 크다.

고압유화기를 통해서 제조할 경우 1차 프리에멀젼 제조, 2차 나노에멀젼 제조라는 2단계 유화가 진행되어야 한다. 1차 프리에멀젼의 제조는 진공 유화조 내에서 호모 믹서를 이용하여 2000 내지 4000rpm, 바람직하게는 3000rpm의 속도로 3 내지 10분 동안 교반을 수행하여 1차 유화를 통해 마이크로 크기의 에멀젼을 형성시키는 것으로 이루어진다. 다음으로, 상기 프리에멀젼을 냉각 후 고압유화기에서 500 내지 2500bar의 압력으로 3회 처리하여 나노에멀젼을 제조한다. 이때 처리 압력이 상기 범위 미만이면 나노사이즈를 안정하게 형성시키기가 어렵고, 반대로 상기 범위를 초과하면 강한 힘이나 온도에 의해 생리활성 성분 자체에 손상을 일으키거나 오히려 입자를 합일시켜 충분히 작은 나노 사이즈의 에멀젼을 제조할 수 없다.

본 발명은 고압유화기 없이 호모믹서를 이용하면서도 안정적인 나노에멀젼을 제조할 수 있으므로, 시간 및 비용 면에서 종래의 나노에멀젼 제조방법 보다 훨씬 유리하다. 또한, 안정도 면에서도 기존의 고압유화기를 이용하여 제조한 나노에멀젼보다 훨씬 안정적인 나노에멀젼을 제조할 수 있어, 종래기술보다 훨씬 진보된 제조방법이라 할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예, 실험예 및 비교예를 제시한다. 그러나 하기의 예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기의 예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1-9 및 비교예 1-3> 나노에멀젼 조성물의 제조

수용성 생리 활성 성분, 보습제 및 정제수를 포함하는 수상부를 유화조 내에서 교반하고 가열(70℃)하여 용해시켰다. 다음으로, 생체지질성분, 유화제 및 오일을 포함하는 유상부를 다른 유화조 내에서 교반하고 가열(70℃)하여 용해시켰다. 다음으로, 상기 수상부에 유상부를 첨가하고, 호모 믹서를 이용하여 10000rpm의 속도로 5분 동안 교반을 수행하여 나노크기의 에멀젼을 만들어 내고, 이후 서서히 냉각하여 나노에멀젼 조성물을 제조하였다.

사용되는 수상부, 유상부, 및 전체 나노에멀젼 대비 이들의 중량%는 아래 표와 같다. 생체지질성분 중 세라마이드로는 유사세라마이드인, 하이드록시프로필비스팔미타마이드엠이에이(Hydroxypropyl Bispalmitamide MEA)를 사용하였다.

구분	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	실시예7	실시예8	실시예9
정제수	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량
디소듐이디티에이	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
폴리글리세릴-10 스테아레이트	0.5	1	1	0.2	0.8	1	-	2	-
폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트	0.5	1	1	0.8	0.2	-	1	-	2
폴리글리세릴-10 베헤네이트/에이코사디오에이트	-	-	-	-	-	-	-	-	-
메톡시피이지-114/폴리엡실론카프롤락톤	-	-	-	-	-	-	-	-	-
하이드록시프로필비스팔미타마이드엠이에이(Hydroxypropyl Bispalmitamide MEA)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
콜레스테롤	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
스테아릭산	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
옥틸도데칸올	1~3	1~3	1~3	1~3	1~3	1~3	1~3	1~3	1~3
프로판디올	-	-	10	-	-	-	-	-	-
글리세린	-	-	3	-	-	-	-	-	-
글리세릴카프릴레이트	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
에칠헥실글리세린	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05

구분	비교예1	비교예2	비교예3
정제수	잔량	잔량	잔량
디소듐이디티에이	0.02	0.02	0.02
폴리글리세릴-10 스테아레이트	-	-	-
폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트	-	-	-
폴리글리세릴-10 베헤네이트/에이코사디오에이트	1	1	-
메톡시피이지-114/폴리엡실론카프롤락톤	-	-	1
하이드록시프로필비스팔미타마이드엠이에이(Hydroxypropyl Bispalmitamide MEA)	0.2	0.2	0.2
콜레스테롤	0.2	0.2	0.2
스테아릭산	0.2	0.2	0.2
옥틸도데칸올	1~3	1~3	1~3
프로판디올	-	10	-
글리세린	-	3	-
글리세릴카프릴레이트	0.1	0.1	0.1
에칠헥실글리세린	0.05	0.05	0.05

<실험예 1> 평균 입도 및 입도 분포 측정

상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 나노에멀젼의 평균 입도와 입도 분포에 대하여 동적 레이저 광산란법(Dynamic Light Scattering, 기기 모델: Zetasizer Nano ZS, Malvern, UK)을 이용하여 측정하였다. 이때 산란각은 90도로 고정하고 측정온도는 25도로 유지하였다.

구체적인 결과는 아래 표와 같다.

구분	계면활성제 또는 유화제의 종류	평균 입도(nm)	PDI수치
실시예6	폴리글리세릴-10 스테아레이트 1%	295.6	0.541
실시예7	폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 1%	370.3	0.48
실시예1	폴리글리세릴-10 스테아레이트 0.5%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 0.5%	167.6	0.268
실시예8	폴리글리세릴-10 스테아레이트 2%	282	0.445
실시예9	폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 2%	300.5	0.419
실시예2	폴리글리세릴-10 스테아레이트 1%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 1%	176.6	0.272
실시예3	폴리글리세릴-10 스테아레이트 0.5%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 0.5%, 프로판디올 10%, 글리세린 3%	158.02	0.219
비교예1	폴리글리세릴-10 베헤네이트/에이코사디오에이트 1%	409.9	0.652
비교예2	폴리글리세릴-10 베헤네이트/에이코사디오에이트 1%, 프로판디올 10%, 글리세린 3%	418.4	0.707
비교예3	메톡시피이지-114/폴리엡실론카프롤락톤 1%	530.2	0.453
실시예4	폴리글리세릴-10 스테아레이트 0.2%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 0.8%	187.1	0.271
실시예5	폴리글리세릴-10 스테아레이트 0.8%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 0.2%	183.02	0.261

<실험예 2> 안정도 확인

상기 실시예 및 비교예에 따른 나노에멀젼의 안정도를 알아보기 위하여, 제조한 나노에멀젼을 실온(21℃-23℃) 및 45℃의 항온조에서 2개월간 보관한 후 나노에멀젼의 외관변화를 관찰하였다. 또한, 항온조에서 -10℃로 12시간 유지하고 45℃까지 가온시킨 후 다시 12시간 동안 유지하며 다시 -10℃까지 냉각시킨 후 12시간 동안 유지시키는 순환과정을 지속하면서 2개월간 보관한 후 나노에멀젼의 외관 변화를 관찰하였다. 그 결과는 아래 표와 같다.

구분	계면활성제 또는 유화제의 종류	안정도
		실온			45도			순환
		1주	4주	8주	1주	4주	8주	3일	1주	4주
실시예1	폴리글리세릴-10 스테아레이트 0.5%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 0.5%	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
실시예2	폴리글리세릴-10 스테아레이트 1%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 1%	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
실시예3	폴리글리세릴-10 스테아레이트 0.5%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 0.5%, 프로판디올 10%, 글리세린 3%	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
실시예4	폴리글리세릴-10 스테아레이트 0.2%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 0.8%	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
실시예5	폴리글리세릴-10 스테아레이트 0.8%, 폴리글리세릴-3 메칠글루코오스 디스테아레이트 0.2%	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
비교예1	폴리글리세릴-10 베헤네이트/에이코사디오에이트 1%	분리	분리	분리	분리	분리	분리	분리	분리	분리
비교예2	폴리글리세릴-10 베헤네이트/에이코사디오에이트 1%, 프로판디올 10%, 글리세린 3%	분리	분리	분리	분리	분리	분리	분리	분리	분리
비교예3	메톡시피이지-114/폴리엡실론카프롤락톤 1%	분리	분리	분리	분리	분리	분리	분리	분리	분리

상기 표를 통해 알 수 있듯, 실시예 1 내지 5는 실온, 45℃, 또는 순환 조건에서 모두 안정도가 양호한 것으로 나타났다. 실시예 6 및 7은 실온과 45℃ 조건에서 1주 동안까지 안정하였고, 실시예 8 및 9는 실온 및 45℃에서는 1주 동안, 순환 조건에서는 3일까지 안정하였으며, 비교예 1 내지 3은 실온, 45℃ 및 순환 조건 모두에서 안정한 에멀젼 상태가 유지되지 못하였다.

<실험예 3> 실시예 3에 대한 추가적인 안정성 확인

상기 실시예 및 비교예에 대한 평가를 통해, 실시예 3의 나노에멀젼 조성물의 경우 평균 입도 및 PDI수치 면에서 매우 우수하고 안정도 면에서도 온도에 관계없이 양호한 것으로 확인되었기에 실시예 3의 나노에멀젼에 대한 추가적인 안정성 평가를 실시하였다.

구체적으로, 실시예 3의 나노에멀젼의 입도 및 PDI 수치에 대해 시간의 경과에 따른 변화 여부를 관찰하였고 그 결과는 아래 표와 같다. 이는 상기한 동적 레이저 광산란법에 의해 확인한 것이다. 아래 표의 결과를 통해 실시예 3의 나노에멀젼의 경우 제조 후 16주까지도 평균 입도 및 PDI수치가 우수하게 유지됨을 알 수 있다.

실시예3	평균 입도(nm)	PDI수치
0일	145.7	0.235
1주	154	0.224
2주	151.9	0.23
3주	154.7	0.231
4주	153.8	0.217
6주	154.7	0.206
8주	165.1	0.211
12주	167.9	0.218
16주	181.6	0.204

도 1은 상기 표의 평균 입도 및 PDI 수치 변화 여부를 고려하여 실시예 3 나노에멀젼의 입자 분포를 확인한 도면으로서, 나노에멀젼 조성물 제조 후 16주까지 시간이 경과하여도 입도 및 PDI 가 유지됨을 알 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3은 실시예 3 나노에멀젼의 입자 분포를 각각 4℃ 및 45℃에서 확인한 도면으로서, 냉장 조건 및 고온 조건에서도 16주까지 입자 분포가 우수하게 유지됨을 알 수 있다.

<실험예 4> 피부 자극 테스트

종래의 에멀젼 제품의 경우 에틸렌옥사이드가 부가된 PEG계열의 유화제가 주로 사용되어 왔는데, PEG 계열의 경우 에틸렌글리콜 중합 과정에서 다이옥신이 함유될 위험성과 피부자극을 유발할 수 있다는 단점이 있는 바, 본 명세서의 발명은 그러한 피부자극이 없음을 규명하기 위해 상기 실시예 3의 나노에멀젼을 기준으로 피부자극 여부를 확인하였다.

구체적으로, 상기 실시예 3의 나노에멀젼에 대하여 건선, 여드름, 습진, 기타 피부병 등이 없는 건강한 성인 남녀 30명을 대상(임신, 수유부, 피임제 또는 항히스타민제 등을 복용 중인 자는 제외)으로 등 부위에 밀폐 첩포 테스트(closed patch test)를 실시하였다. IQ chamber(Chemotechique MB Diagnostics, Sweden)를 이용하여 실시예 3의 나노에멀젼 조성물의 20 μl를 피험자의 등 상부에 첩포(patch)하였다. 48시간 또는 72시간 경과 후 첩포를 제거하고 30분 내지 24시간까지 피부반응을 판독하였다. 피부 반응 판독은 DTFA guidline(1981)과 Frosch & Kligman(1979)의 검사기준을 참조하여 수정한 검사기준인 아래 표에 의거하여 실시하였다.

점수	특징
0	무반응
1	반점 형태(spotty) 또는 미만성(diffuse)의 약한 홍반(erythema)
2	보통의 홍반
3	부종을 수반하는 중증의 홍반
4	부종과 소포를 수반하는 중증의 홍반

그 결과, 아래 표와 같이 48시간 내지 72시간 동안 첩포하였어도 피부자극이 없음을 확인하였다.

첩포한 뒤 첩포 제거까지의 시간	48시간				72시간
점수	1이상	2이상	3이상	4이상	1이상	2이상	3이상	4이상
피험자수	0	0	0	0	0	0	0	0
평균 점수 (Mean Score)	0.00
판정	무자극

Claims

유화제로서 폴리글리세릴 스테아레이트를 포함하는 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리글리세릴 스테아레이트는 2종 이상인, 나노에멀젼 조성물.
제2항에 있어서, 상기 폴리글리세릴 스테아레이트는 폴리글리세릴-10 스테아레이트 및 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트를 포함하는 것인, 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리글리세릴 스테아레이트는 나노에멀젼 조성물 전체 중량 대비 0.1 내지 10 중량%인, 나노에멀젼 조성물.
제3항에 있어서, 상기 폴리글리세릴 스테아레이트는 폴리글리세릴-10 스테아레이트 및 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트로 구성된 것이고, 폴리글리세릴-10 스테아레이트와 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트의 중량비는 1:7 내지 7:1인, 나노에멀젼 조성물.
제3항에 있어서, 상기 폴리글리세릴-3 알킬글루코오스 디스테아레이트의 알킬은 C₁ 내지 C₆의 알킬인 것인, 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 나노에멀젼 조성물은 지질성분을 더 포함하는 것인, 나노에멀젼 조성물.
제7항에 있어서, 상기 지질성분은 세라마이드, 콜레스테롤, 및 스테아릭산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 나노에멀젼 조성물.
제8항에 있어서, 상기 세라마이드와 폴리글리세릴 스테아레이트의 중량비는 1:3 내지 1:20인, 나노에멀젼 조성물.
제8항에 있어서, 상기 세라마이드는 나노에멀젼 전체 중량 대비 0.01 내지 1 중량 %인 것인, 나노에멀젼 조성물.
제8항에 있어서, 상기 세라마이드는 천연 세라마이드 또는 합성 세라마이드를 포함하는 것인, 나노에멀젼 조성물.
제11항에 있어서 상기 합성 세라마이드는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인, 나노에멀젼 조성물.
[화학식 1]
제1항에 있어서, 상기 나노에멀젼 조성물은 C₂내지 C₈의 다가 알코올 또는 글리세린 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 것인, 나노에멀젼 조성물.
제13항에 있어서, 상기 C₂내지 C₈의 다가 알코올은 프로판디올인, 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 나노에멀젼 조성물은 화장료 조성물인, 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 나노에멀젼 조성물은 미스트 제형인, 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 나노에멀젼 조성물은 입자들의 평균 입도가 400 nm 이하인, 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 나노에멀젼 조성물은 다분산성 지수(Polydispersity Index, PDI)가 0.55 이하인, 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 나노에멀젼 조성물은 4℃, 또는 45℃에서 최소 16주 동안 안정하게 유지되는 것인, 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 나노에멀젼 조성물은 -10℃와 45℃를 번갈아 가며 12시간씩 유지하는 조건에서 최소 4주 동안 안정한 것인, 나노에멀젼 조성물.
제1항에 있어서, 상기 나노에멀젼 조성물은 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG)계 화합물을 포함하지 않는 것인, 나노에멀젼 조성물.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 나노에멀젼 조성물을 제조하는 방법으로써, 호모믹서(homomixer)를 이용한 분산을 포함하는 방법.