KR20180057875A

KR20180057875A - 유사 세라마이드 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물

Info

Publication number: KR20180057875A
Application number: KR1020160156266A
Authority: KR
Inventors: 노승호
Original assignee: 노승호
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2018-05-31

Abstract

개시되는 유사 세라마이드 화합물은, 알킬아민, 아실기를 D-글루콘산에 도입하여 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]

여기서, A는 글루콘산 또는 글루콘산 수용액, R₁은 탄소수 10 내지 22의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, R₂는 탄소수 11 내지 21의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기 또는 탄소수 11 내지 21의 직쇄상 또는 분지상의 알케닐기이다.

Description

유사 세라마이드 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물{Pseudo-ceramide compound, method for preparing the same and cosmetic composition comprising the same}

본 발명(Disclosure)은, 화장료에 상용성이 좋은 유사 세라마이드 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).

세라마이드는 피부 각질층을 구성하는 각질세포간 지질의 많은 부분을 차지하는 구성성분으로서 수분증발을 억제하고 각질층의 구조를 유지하는 기능을 한다.

이러한 각질층은 외부 환경으로부터의 유해물이나 미생물들이 피부의 조직으로 침투하지 않도록 보호하는 방어막 역할을 한다.

각질층은 각질생성세포가 분화되어 최종단계에 표면에서 박리 되는데, 각질층의 구성성분 중에서 각질세포간 지질은 층상구조를 형성하여 피부의 기본작용을 유지하는데 기여한다.

각질세포간 지질은 세라마이드, 콜레스테롤, 유리 지방산 등으로 이루어지며 이중 세라마이드는 주성분으로서 각질층의 수분 유지와 장벽기능에 중심적 역할을 하는 것으로 알려져있다.

각질층에서 세라마이드의 함량이 감소하게 되면, 수분증발이 증가하고 다양한 피부질환이 악화 되는 것으로 알려지고 있으며, 또한 피부의 노화가 진행되거나 외적인 자극에 의해 각질층 내의 세라마이드 함량이 감소하면 외부에서 세라마이드를 보충하여 피부를 정상상태로 회복시킬 수 있는 것으로 알려지고 있다(한국특허등록 공개특허 제10-2014-0070474호 참조).

한편, 세라마이드는 피부의 구성 물질인 스핑고지질류 중 하나로써 피부에 대한 연구가 활발히 진행되면서 밝혀지게 되었고, 그 이후 세라마이드의 종류 및 역할, 효능 등이 확인되었다.

그러한 연구 결과, 피부에 존재하는 세라마이드는 7가지 종류임을 알게 되었으며 역할 면에서 인체 표피층 중 외피 내의 매우 중요한 구성 물질로 써 피부의 수분 유지능력을 갖는 지질 불투과성 막을 형성하여 피부를 보존하는 주성분이라는 사실이 밝혀지게 되었다.

상기한 7가지 종류의 세라마이드 화학식은 한국특허등록공보 제10-1051812호 및 한국특허등록공보 제10-0236303호의 기재로부터 확인할 수 있다.

이러한 세라마이드의 생체 내 유용한 특성 때문에 천연으로부터 세라마이드를 함유하는 다양한 동·식물에 관한 연구가 진행되었으나, 천연 세라마이드는 추출의 어려움 등으로 대량 생산이 어렵고 원료가 고가인 점이 상용화하기에는 부적합하다.

이뿐만 아니라 천연 세라마이드는 화장품에 사용되는 여러 가지의 용매에 대한 용해도가 낮아서 제품을 만들 때 사용할 수 있는 양이 제한되어 있어서 효능을 나타내는 데 한계가 있다(한국특허등록공보 제10-0181104호 및 한국특허등록공보 제10-0693292호 참조).

따라서 천연 세라마이드의 단점을 보완하고 상용화가 가능한 천연 유래의 세라마이드를 모방한 개선된 물성과 성질을 갖는 유사 세라마이드에 관한 연구개발이 필요한 실정이고, 이에 따라 최근 이러한 2개의 장쇄 알킬기 부분과 아미드기 및 복수의 히드록시기를 지닌 부분으로 구성된 세라마이드의 구조적 특징을 토대로 유기 합성을 통한 다양한 유사 세라마이드(Pseudo-ceramide)가 개발되고 있다.

유사 세라마이드 화합물은 천연 세라마이드에 비해 대량생산이 가능하다고 생각되지만 반응단계가 복잡하고 수율이 낮거나 출발 원료물질이 고가이어서 공업적으로 널리 상용화되기에는 경제적인 문제가 있다는 단점이 있다.

이에 본 발명자들은 자연에서 출발한 원료를 사용하여 반응단계가 단순하고 고순도 고수율로 얻을 수 있는 유사 세라마이드 화합물을 연구하여 유사 세라마이드 화합물을 개발하였고, 상기 유사 세라마이드 화합물이 피부장벽 회복 능력 및 피부 보습 효과가 뛰어남을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

1. 한국특허등록 공개특허 제10-2014-0070474호 2. 한국특허등록공보 제10-1051812호 3. 한국특허등록공보 제10-0236303호 4. 한국특허등록공보 제10-0181104호 5. 한국특허등록공보 제10-0693292호 6. 한국공개특허공보 제10-2010-0001374호

본 발명(Disclosure)은, 용해도 문제로 사용량이 적어 효능·효과가 낮으며, 점도가 낮은 제형에는 사용이 어려워 적용에 많은 제약이 있는 기존의 세라마이드의 문제점을 개선하여 다양한 형태의 화장료 제형에도 적용이 가능하며, 피부 보습 효과가 뛰어난 유사 세라마이드 화합물, 그것의 제조방법 및 그것을 포함하는 화장료 조성물의 제공을 목적으로 한다.

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 유사 세라마이드 화합물은, 알킬아민, 아실기를 D-글루콘산에 도입하여 화학식 1로 표시된다.

[화학식 1]

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 유사 세라마이드 화합물의 제조방법은, 알킬아민과 D-글루콘산을 유수분리가 되는 설정된 제1 유기용매에 넣고 50℃ 내지 80℃에서 3시간 내지 24시간 탈수 반응시킨 후 상기 제1 유기용매를 감압증류하고, 미 반응물 제거를 위해 아세톤을 투입하고 가열·교반시킨 후 1시간 내지 24시간 냉각을 통하여 재결정하여 화학식 2로 정의되는 화합물을 얻는 제1 단계; 및

[화학식 2]

상기 화학식 2로 정의되는 화합물과 탄소수 12 내지 22의 아실클로라이드를 설정된 제2 유기용매에 넣고, 10℃ 내지 70℃에서 3시간 내지 24시간 동안 반응시켜 상기 화학식 1로 정의되는 화합물을 얻는 제2 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 유사 세라마이드 화합물을 포함하는 화장료 조성물은, 상기 화학식 1로 정의되는 유사 세라마이드 화합물을 포함하는 화장료 조성물로 제공되되, 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.001 ~ 20.0중량%로 포함되며, 제형이 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이에센스, 아이크림, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징 워터, 팩 및 파우더 중에서 선택되는 어느 하나로 마련된다.

본 발명에 따르면, 상용성과 피부 보습력을 향상시키는 효과를 가지는 유사 세라마이드 화합물 및 이를 포함하는 화장료 조성물이 제공된다.

본 발명에 따르면, 반응단계가 단순하고 고순도 고수율로 얻을 수 있는 유사 세라마이드 화합물 및 이의 혼합물의 제조 방법이 제공된다.

이하, 본 발명에 따른 유사 세라마이드 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물를 구현한 실시형태를 자세히 설명한다.

다만, 본 발명의 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 본 개시와 동일한 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 다양한 실시 형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함됨을 밝힌다.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 기술적 내용을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 유사 세라마이드 화합물은, 알킬아민, 아실기를 D-글루콘산에 도입하여 화학식 1로 표시된다.

[화학식 1]

한편, A는, D-글루콘산, 히알루론산, pantothenic acid, 2,3-dihydroxy-2-methylpropanoic acid 및 L-tartaric acid 중 어느 하나로 마련되되, 수산기(OH)는 2개 내지 6개의 범위 내에서 정해지고 카르복실기는 적어도 하나 이상을 가지는 것으로 구비될 수 있다.

보다 구체적으로, A는 D-글루콘산으로 마련되고, 화학식 1로 정의되는 화합물은, Dodecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Tetradecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Hexadecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecenoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Dodecanoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Tetradecanoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Hexadecanoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecanoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecenoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Dodecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Tetradecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Hexadecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecenoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Dodecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Tetradecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Hexadecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecenoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester 및 iso-octadecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물로 마련될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 유사 세라마이드 화합물의 제조발명은, 알킬아민과 D-글루콘산을 유수분리가 되는 설정된 제1 유기용매에 넣고 50℃ 내지 80℃에서 3시간 내지 24시간 탈수 반응시킨 후 상기 제1 유기용매를 감압증류하고, 미 반응물 제거를 위해 아세톤을 투입하고 가열·교반시킨 후 1시간 내지 24시간 냉각을 통하여 재결정하여 화학식 2로 정의되는 화합물을 얻는 제1 단계; 및

[화학식 2]

상기 화학식 2로 정의되는 화합물과 탄소수 12 내지 22의 아실클로라이드를 설정된 제2 유기용매에 넣고, 10℃ 내지 100℃에서 3시간 내지 24시간 동안 반응시켜 상기 화학식 1로 정의되는 화합물을 얻는 제2 단계;를 포함한다.

여기서, 상기 제1 유기용매는, 수분제거를 위해 유수분리가 되는 비극성 유기용매로서, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디클로로에탄, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 벤젠 및 톨루엔 중 어느 하나로 마련되고, 상기 제2 유기용매는, 상기 탄소수 12 내지 22의 아실클로라이드에 반응성이 없는 유기용매로서, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디클로로에탄, 트리클로로에탄 및 테트라클로로에탄 중 어느 하나로 마련되며, 상기 화학식 1에서, A는, D-글루콘산, 히알루론산, pantothenic acid, 2,3-dihydroxy-2-methylpropanoic acid 및 L-tartaric acid 중 어느 하나로 마련되되, 수산기(OH)는 2개 내지 6개의 범위 내에서 정해지고 카르복실기는 적어도 하나 이상을 가지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1 단계에서, 알킬아민은 D-글루콘산 대비 0.5 내지 2.0 당량, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.0 당량으로 마련된다.

여기서, D-글루콘산의 당량이 많은 것은 알킬아민 대비 용매로 제거가 용이하고, 색상유지에 유리하기 때문이다.

상기 제2 단계에서, 상기 탄소수 12 내지 22의 아실클로라이드는, 상기 화학식 2로 정의되는 화합물 대비 1.0 내지 4.0 당량, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 3.0 당량으로 마련되는 것이 바람직하다.

여기서, 아실클로라이드 당량을 조절함으로써 에스테르기의 알킬수를 조정할 수 있게되며, 그 결과로 화장료 제형특성에 맞게 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 제2 단계는, 상기 화학식 2로 정의되는 화합물과 상기 탄소수 12 내지 22의 아실클로라이드의 반응 시 부생 되는 염산의 제거를 위해 질소를 퍼지하거나, 알카리 용액을 적하하여 pH가 낮아지는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이는, 발생 되는 염산을 제거하지 않으면 역반응으로 인하여 반응 수율이 낮아지는 문제점을 제거하기 위한 것이다.

여기서, 질소를 퍼지(purge) 할 때는 출입구가 용매에 담기도록 하고, 적하하는 알카리 용액의 당량은 발생하는 염산 당량의 70% 내지 100%가 바람직하다. 또한, pH는 3 내지 7이 바람직하다.

다음으로, 본 발명에 따른 유사 세라마이드 화합물을 포함하는 화장료 조성물은, 상기 화학식 1로 정의되는 유사 세라마이드 화합물을 포함하는 화장료 조성물로 제공되되, 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.001 ~ 20.0중량%로 포함되며, 제형이 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이에센스, 아이크림, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징 워터, 팩 및 파우더 중에서 선택되는 어느 하나로 마련된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 실시예 및 그 효과를 확인하기 위한 실험예를 자세히 설명한다.

실시예 1 : Dodecanoic acid 5- dodecylcarbamoyl -2,3,4,5- tetrahydroxy -pentyl ester의 제조

제1 단계 : 2,3,4,5,6-Pentahydroxy-hexanoic acid dodecylamide의 제조

기계식 교반기, 온도계, 콘덴서(condenser), 유수분리기가 설치된 플라스크에서, 200ml의 벤젠 용매 하에서 라우릴아민 18.54g과 D-글루콘산 21.58g을 넣고, 질소가스 하에서 60℃~80℃로 24시간 동안 아마이드화(amidation) 시켰다.

이때 생성되는 물은 제거하면서 반응시켰고, 반응이 끝난 후 용매를 감압 증류하고, 냉각된 아세톤으로 재결정하여 하기 화학식 3으로 정의되는 2,3,4,5,6-Pentahydroxy-hexanoic acid dodecylamide를 얻었다.

이때, 생성물의 아민가는 1.0 이하, 산가는 3.0 이하이다.

[화학식 3]

제2 단계 : Dodecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy -pentyl ester의 제조

기계식 교반기, 온도계, 콘덴서(condenser)가 설치된 플라스크에서, 400ml의 트리클로로메탄 용매 하에서 제1 단계에서 제조한 N-라우릴 글루카마이드 36.35g과 라우로일 클로라이드 43.75g을 넣고 질소를 주입하면서 50~62℃에서 20시간 동안 반응시켰다.

이후, 반응 생성물을 감압 증류한 후, 아세톤으로 재결정을 2~3회 반복하고, 메탄올과 아세톤으로 반복 세척하였다.

이후, 수득된 상기 결정을 여과한 후 건조하여 하기 화학식 4로 정의되는 화합물을 수득하였다.

이때, 아민가는 0.5 이하, 산가는 1.0 이하이다.

[화학식 4]

실시예 2 : Hexadecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5- tetrahydroxy-pentyl ester의 제조

제1 단계 : 2,3,4,5,6-Pentahydroxy-hexanoic acid dodecylamide의 제조

실시예 1의 제1 단계와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.

제2 단계 : Hexadecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5- tetrahydroxy-pentyl ester의 제조

기계식 교반기, 온도계, 콘덴서(condenser)가 설치된 플라스크에서, 400ml의 트리클로로메탄 용매 하에서 제1 단계에서 제조한 N-라우릴 글루카마이드 36.35g 과 팔미틸 클로라이드 54.95g을 넣고 질소를 주입하면서 50~62℃에서 20시간 동안 반응시켰다.

이후, 반은 생성물을 감압 증류한 후, 아세톤으로 재결정을 2~3회 반복하고, 메탄올과 아세톤으로 반복 세척하였다.

이후, 수득된 결정을 여과한 후 건조하여 하기 화학식 5로 정의되는 화합물을 수득하였다.

이때 아민가는 0.5 이하, 산가는 1.0 이하이다.

[화학식 5]

실시예 3 : Dodecanoic acid 5- hexadecylcarbamoyl -2,3,4,5- tetrahydroxy -pentyl ester의 제조

제1 단계 : 2,3,4,5,6-Pentahydroxy-hexanoic acid hexadecylamide의 제조

기계식 교반기, 온도계, 콘덴서(condenser), 유수분리기가 설치된 플라스크에서, 200ml의 벤젠 용매 하에서 팔미틸아민 24.14g과 D-글루콘산 21.58g을 넣고, 질소가스 하에서 60~80℃로 24시간 동안 아마이드화(amidation) 시켰다.

이때 생성되는 물은 제거하면서 반응시켰고, 반응이 끝난 후 용매를 감압 증류하고, 냉각된 아세톤으로 재결정하여 하기 화학식 6으로 정의되는 2,3,4,5,6-Pentahydroxy-hexanoic acid hexadecylamide를 얻었다.

이때, 생성물의 아민가는 1.0 이하, 산가는 3.0 이하이다.

[화학식 6]

제2 단계 : Dodecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester의 제조

기계식 교반기, 온도계, 콘덴서(condenser)가 설치된 플라스크에서, 400ml의 트리클로로메탄 용매 하에서 제1 단계에서 제조한 N-팔미틸 글루카마이드 41.95g과 라우로일 클로라이드 43.75g을 넣고 질소를 주입하면서 50~62℃에서 20시간 동안 반응시켰다.

이후, 수득된 결정을 여과한 후 건조하여 하기 화학식 7로 정의되는 N-팔미틸 글루카마이드 라울레이트을 얻었다.

이때 아민가는 0.5 이하, 산가는 1.0 이하이다.

[화학식 7]

실시예 4 : Hexadecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5- tetrahydroxy-pentyl ester의 제조

제1 단계 : 2,3,4,5,6-Pentahydroxy-hexanoic acid hexadecylamide의 제조

실시예 3의 제1 단계와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.

제2 단계 : Hexadecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5- tetrahydroxy-pentyl ester의 제조

기계식 교반기, 온도계, 콘덴서(condenser)가 설치된 플라스크에서, 400ml의 트리클로로메탄 용매 하에서 제1 단계에서 제조한 N-팔미틸 글루카마이드 41.95g과 팔미로일 클로라이드 54.95g을 넣고 질소를 주입하면서 50~62℃에서 20시간 동안 반응시켰다.

이후, 수득된 결정을 여과한 후 건조하여 하기 화학식 8로 정의되는 N-팔미틸 글루카마이드 팔미테이트를 수득하였다.

이때, 아민가는 0.5 이하, 산가는 1.0 이하이다.

[화학식 8]

제형예 1 및 비교예 1

본 발명에 따른 유사 세라마이드의 효능을 보기 위하여, 실시예 1에서 제조한 유사 세라마이드가 함유된 화장료 조성물을 제형예 1로 제조하였다.

이와 비교하기 위하여, 상기 제형예 1과 같은 조성으로 제조하되, 실시예 1에서 제조한 유사 세라마이드를 제외한 화장료 조성물을 비교예 1로 제조하였다.

자세한 조성은 하기 표 1과 같다.

성분	중량%
성분	제형예 1	비교예 1
글리세린	3.00	3.00
디소듐이디티에이	0.02	0.02
폴리글리세릴-3-메틸글루코스 디스테아레이트	1.50	1.50
세테아릴알코올	0.50	0.50
카프릴릭/카프릭트리글리세라이드	7.00	7.00
폴리아크릴아마이드 & C13-14 이소파라핀 & 라우레스-7	0.60	0.60
세라마이드 유사 화합물의 혼합물(실시예 1)	0.5	-
향, 방부제	미량	미량
정제수	잔량	잔량
계	100	100

실험예 1 : 세포독성시험

실시예 1 내지 4에서 제조한 유사 세라마이드 화합물을 이용하여 농도별 세포성장률을 확인함으로써 적절한 시험 시료농도를 산출하고 사용하는 농도가 안전에 영향을 미치는지에 대한 확인시험으로 세포독성시험을 실시하였다.

실험에 사용된 세포는 HaCaT(Human Skin Keratinocytes cell line)이며 37℃에서, 5%의 CO₂의 조건에서, 10%의 우태아 혈청(FBS, Lonza), 50μg/mL의 스트렙토마이신(Sigma)을 첨가한 DMEM 배지(Dulbecco's modified Eagle's medium, Invitrogen)에서 배양하였다.

배양 후 배지를 제거하고 DMEM 배지에 실시예 1 내지 4에서 제조한 유사 세라마이드 화합물들을 각각 최종 농도가 100, 500, 1000, 5000㎍/㎖가 되도록 디메틸설폭시드(Dimethyl sulfoxide)에 희석하여 제조한 희석용액을 처리한 후 24시간 동안 배양한 후에 MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-dipHenyltetrazolium boromide, Sigma, U.S.A.용액을 각 웰에 100㎕씩 첨가한 후 MTT 농도를 3㎎/㎖로 4시간 동안 더 배양하였다. 이후 상층액을 제거하고, 150㎕의 디메틸설폭시드를 첨가한 후, 30분간 반응시켜 생성된 포르마잔(formazan)을 녹여 multimicroplate reader(Molecular device Spectra max 190)를 이용하여 540nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군은 유사 세라마이드화합물을 포함하지 않는 디메틸 설폭시드(Dimethyl sulfoxide)를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 세포독성 시험을 수행하였다.

세포생존율은 하기의 식에 따라 계산하였으며 그 결과는 하기의 표 2에 나타내었다. 대조군의 세포 생존율을 100%로 하고 시험군의 세포 생존율을 계산하였다.

세포 생존율(%) = 시료첨가군의 흡광도 / 대조군의 흡광도 ×100

시료물질	시료 농도(㎍/㎕)	세포 생존율(%)
실시예1	100	100
	500	100
	1000	100
	5000	99.3
실시예2	100	100
	500	100
	1000	100
	5000	99.7
실시예3	100	100
	500	100
	1000	100
	5000	99.5
실시예4	100	100
	500	100
	1000	100
	5000	99.8
대조군		100

표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 4의 유사 세라마이드 화합물 시료를 처리한 시험군 모두에서 99% 이상의 세포생존율이 확인됨에 따라 실시예 1 내지 4의 유사 세라마이드 화합물이 세포 무독성임을 확인하였다.

실험예 2 : 인체 적용시 피부 보습력 향상 효과의 평가

본 발명에 따른 유사 세라마이드 화합물의 혼합물을 포함하는 화장료 조성물에 대한 피부 보습력 향상 효과를 평가하기 위하여, 상기 제형예 1, 비교예 1의 화장료 조성물이 각각 도포된 피부를 대상으로 하여 수분 보유능을 다음과 같은 방법으로 측정하였다.

수분 보유능의 측정은 실내온도 22℃ 및 상대습도 45%의 항온 항습실에서 제형예 1, 비교예 1을 20명의 피 시험자 전박 안쪽에 일정량(0.01g/4㎠)을 도포하고, 도포전, 도포 1시간 후 및 도포 2시간 후의 피부의 수분 함량을 측정하였다.

측정 기기는 피부의 수분 함량에 따른 피부의 전기 용량을 측정하여 보습력을 측정하는 수분 함량측정기(corneometer CM820, Courage + Khazaka, Cologne, 독일)를 사용하였다.

그 결과는 하기 표 3에 나타내었다. 표 3에서 전기 전도도의 단위는 arbitrary Corneometer®units 이며, 수분의 함량과 정전부하 용량은 서로 비례하는 경향이 있어 피부의 보습도가 높을수록 수치가 높아진다.

구분	제형예 1	비교예 1
도포전 피부 전기전도도	48	48
도포 1시간 후 피부 전기전도도	83	57
도포 2시간 후 피부 전기전도도	79	52

표 3을 참조하면, 제형예 1의 경우, 비교예 1에 비해서 피부의 전기 전도도가 높게 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 유사 세라마이드 화합물은 수분 보유능이 우수하고 피부 보습력 향상 효과를 갖는 것을 확인할 수 있다.

실험예 3. 피부 안전성 시험

피부의 안전성을 측정하기 위하여, 표 1의 제형예 1과 같은 조성으로 준비하되, 실시예 1 내지 4에 의해 얻어진 유사 세라마이드 화합물을 각각 첨가하여, 4가지의 제형예 1~4를 준비하였다.

또한, 일반인 40명을 대상으로 설정하여 4개 그룹으로 나눈 후, 한 그룹당 제형예 1~4중 하나의 제형예를 10일간 안면에 사용하게 한 다음, 아래와 같은 판정기준으로 자극 정도를 평가하게 하였으며, 판정결과는 평균하여 판정하였다.

<판정기준>

4 : 자극이 매우 심하여 화장료로 사용하기에 부적합함

3 : 자극이 심하여 사용을 않는 것이 좋음

2 : 약간의 자극이 있으며 사용할 때 주의를 요함

1 : 거의 자극이 없음

0 : 전혀 자극이 없어 민감한 피부에 사용해도 좋음

상기 판정기준에 따른 판정결과 평균값이 0.3으로 평가되었다. 즉, 본 발명에 따른 유사 세라마이드 화합물을 포함하는 화장료 조성물(제형예 1 내지 4)은 자극이 거의 없어 화장용 조성물로 사용하기에 적합함을 알 수 있었다.

실험예 4. 제형의 안정성 시험

본 발명에 따른 유사 세라마이드 화합물의 혼합물(실시예 1)을 포함하는 화장료 조성물에 대한 안정성 시험을 하기의 방법으로 실시하였다.

화장료 조성물의 안정성을 시험하기 위해 상기 제형예 1 및 비교예 1을 45℃로 일정하게 유지되는 항온조에서 불투명 초자 용기에 담아 12주 동안 보관하고 또한 4℃로 일정하게 유지되는 완전히 차광된 냉장고 내에서 불투명 초자 용기에 담아 12주 동안 보관한 후, 변색 및 변취, 분리정도를 비교 측정하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

이때, 상기 제형예 1 및 비교예 1의 변색 및 변취, 분리정도를 다음의 6등급으로 분류하여 평가하였다.

0 : 변화없음

1 : 극히 조금 분리(변색, 변취)

2 : 조금 분리(변색, 변취)

3 : 조금 심하게 분리(변색, 변취)

4 : 심하게 분리(변색, 변취)

5 : 극히 심하게 분리(변색, 변취)

구분	제형의 안정성
	제형예 1		비교예 1
	45℃	4℃	45℃	4℃
변색	0	0	1	0
변취	0	0	1	0
분리	0	0	0	0

표 4를 참조하면, 제형예 1은 45℃와 4℃에서 변색이나 변취, 분리 현상이 전혀 없으며, 이는 비교예 1에 비해서도 다소 안정적임을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 유사 세라마이드 화합물이 제형 내에서 안정한 상태로 존재함을 나타낸다.

Claims

알킬아민, 아실기를 D-글루콘산에 도입하여 화학식 1로 표시되는 유사 세라마이드 화합물.
[화학식 1]

여기서, A는 A는, D-글루콘산, D-글루콘산 수용액, 히알루론산, pantothenic acid, 2,3-dihydroxy-2-methylpropanoic acid 및 L-tartaric acid 중 어느 하나로 마련되되, 수산기(OH)는 2개 내지 6개의 범위 내에서 정해지고 카르복실기는 적어도 하나 이상을 가지는 것이며, R₁은 탄소수 10 내지 22의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, R₂는 탄소수 11 내지 21의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기 또는 탄소수 11 내지 21의 직쇄상 또는 분지상의 알케닐기이다.
청구항 1에 있어서,
A는 D-글루콘산이며,
화학식 1로 정의되는 화합물은, Dodecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Tetradecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Hexadecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecanoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecenoic acid 5-dodecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Dodecanoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Tetradecanoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Hexadecanoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecanoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecenoic acid 5-tetradecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Dodecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Tetradecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Hexadecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecanoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecenoic acid 5-hexadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Dodecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Tetradecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Hexadecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester, Octadecenoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester 및 iso-octadecanoic acid 5-octadecylcarbamoyl-2,3,4,5-tetrahydroxy-pentyl ester로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물인 것을 특징으로 하는 유사 세라마이드 화합물.
청구항 1의 유사 세라마이드 화합물의 제조방법으로서,
알킬아민과 D-글루콘산을 유수분리가 되는 설정된 제1 유기용매에 넣고 50℃ 내지 80℃에서 3시간 내지 24시간 탈수 반응시킨 후 상기 제1 유기용매를 감압증류하고, 미 반응물 제거를 위해 아세톤을 투입하고 가열·교반시킨 후 1시간 내지 24시간 냉각을 통하여 재결정하여 화학식 2로 정의되는 화합물을 얻는 제1 단계; 및
[화학식 2]

상기 화학식 2로 정의되는 화합물과 탄소수 12 내지 22의 아실클로라이드를 설정된 제2 유기용매에 넣고, 10℃ 내지 70℃에서 3시간 내지 24시간 동안 반응시켜 상기 화학식 1로 정의되는 화합물을 얻는 제2 단계;를 포함하며,
상기 제1 유기용매는, 수분제거를 위해 유수분리가 되는 비극성 유기용매로서, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디클로로에탄, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 벤젠 및 톨루엔 중 어느 하나로 마련되고,
상기 제2 유기용매는, 상기 탄소수 12 내지 22의 아실클로라이드에 반응성이 없는 유기용매로서, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디클로로에탄, 트리클로로에탄 및 테트라클로로에탄 중 어느 하나로 마련되며,
상기 화학식 1에서, A는, D-글루콘산, 히알루론산, pantothenic acid, 2,3-dihydroxy-2-methylpropanoic acid 및 L-tartaric acid 중 어느 하나로 마련되되, 수산기(OH)는 2개 내지 6개의 범위 내에서 정해지고 카르복실기는 적어도 하나 이상을 가지는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 단계에서, 알킬아민은 D-글루콘산 대비 0.5 내지 2.0 당량이고,
상기 제2 단계에서, 상기 탄소수 12 내지 22의 아실클로라이드는, 상기 화학식 2로 정의되는 화합물 대비 1.0 내지 4.0 당량인 것을 특징으로 하고,
상기 제2 단계는, 상기 화학식 2로 정의되는 화합물과 상기 탄소수 12 내지 22의 아실클로라이드의 반응 시 부생 되는 염산의 제거를 위해 질소를 퍼지하거나, 알카리 용액을 적하하여 pH가 낮아지는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유사 세라마이드 화합물의 제조방법.
청구항 1에서 정의되는 유사 세라마이드 화합물을 포함하는 화장료 조성물로서, 상기 유사 세라마이드 화합물은, 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.001 ~ 20.0중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
청구항 4에 있어서,
상기 화장료 조성물은, 제형이 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이에센스, 아이크림, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징 워터, 팩 및 파우더 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.