KR20180059594A - Synthetic method of Xylitol Sesquicaprylate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자일리톨과 카프릴릭산에 고체촉매를 첨가하여 탈수축합반응을 통해 단일공정으로 자일리톨 세스퀴카프릴레이트를 합성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for synthesizing xylitol sesquiacrylate, and more particularly, to a method for synthesizing xylitol sesquiacrylate in a single step through dehydration condensation by adding a solid catalyst to xylitol and caprylic acid .
화장품 중 많은 성분은 유화 제품으로써, 동식물유 및 광물유를 비롯하여 지방, 탄수화물 등 각종 세균의 영양원을 함유하고 있다. 이로 인해 장기간 보관 및 사용 중 미생물에 오염되기 쉬워, 이를 방지하기 위해 방부제를 사용하고 있다. 일반적으로 화장품에 사용하는 기존 화학 방부제로는 파라벤류, 페녹시에탄올, 클로로페네신 등이 있는데, 이러한 화학 방부제들은 민감성 피부 및 접촉성피부염 등 알레르기와 자극 유발의 원인이 된다.Many ingredients in cosmetics are emulsified products and contain nutrients of various bacteria such as animal, vegetable oil, mineral oil, fat, carbohydrate. Because of this, it is easily contaminated with microorganisms during long-term storage and use, and preservatives are used to prevent this. Conventional chemical preservatives commonly used in cosmetics include parabens, phenoxyethanol, and chlorphenesin. These chemical preservatives cause allergic and irritation such as sensitive skin and contact dermatitis.
한편, 최근 영국에서 발표한 연구결과에 따르면, 유방암 세포에서 파라벤의 농도가 정상인들에 비해 월등히 높음을 확인하여, 파라벤이 체내의 세포조직 내부에 축적될 수 있다고 보고되었다. 또한, 여성호르몬의 일종인 에스트로겐과 유사한 작용을 하여 내분비계를 교란시킬 수 있는 물질로 의심을 받고 있어, 화장품 업계에서는 파라벤을 대체할 수 있는 천연항균물질에 대한 연구가 절실한 실정이다.In the meantime, according to a recent study published in the UK, it has been reported that the concentration of parabens in breast cancer cells is much higher than that of normal persons, and parabens can accumulate in the body tissue. In addition, estrogens, a type of female hormone, has been suspected as a substance that can disturb the endocrine system due to its action. In the cosmetics industry, there is an urgent need to study natural antimicrobial substances that can replace parabens.
한편, 방부제로 알려져있는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트는 자일리톨과 지방산의 에스테르화 반응으로 탈수축합하여 얻어진다. 다가알코올의 형태로 자일리톨과 지방산을 반응시키면 모노, 디, 트리에스테르의 혼합물이 얻어진다. 기존에 알려진 연구에 의하면 자일리톨 모노카프릴레이트 합성시 먼저 자일리톨의 네 개의 히드록시기를 아세톤으로 프로텍션하고 남아있는 한 개의 히드록시기를 지방산과 탈수축합 반응하여 디아세토나이드 모노카프릴레이트를 얻고 아세톤 디프로텍션 과정을 거쳐 자일리톨 모노카프릴레이트를 합성하였다. 하지만, 이 방법은 다단계 공정으로 단계별로 정제가 이루어져야 하는 어려움이 있으며, 수율이 낮은 문제점을 갖고 있다. On the other hand, xylitol sesqui-caprylate, which is known as a preservative, is obtained by dehydration condensation by the esterification reaction of xylitol and fatty acid. When xylitol is reacted with a fatty acid in the form of a polyhydric alcohol, a mixture of mono, di, and triesters is obtained. Previously known studies have shown that, in the synthesis of xylitol monocaprylate, four hydroxy groups of xylitol are protected with acetone and the remaining one hydroxyl group is subjected to dehydration condensation reaction with a fatty acid to obtain diacetonide monocaprylate, Thereby synthesizing xylitol monocaprylate. However, this method has a difficulty to be refined step by step in a multi-step process, and has a low yield.
현재 제품화된 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 경우, 모노, 디, 트리에스테르가 혼합된 자일리톨 세스퀴 세스퀴카프릴레이트이며, 이중 방부효과가 있는 것으로 알려진 자일리톨 모노카프릴레이트는 그 함량이 전체 중 약 50%로 매우 낮은 실정이다. In the case of currently commercialized xylitol sesquiacrylate, xylitol sesquiquesprylate mixed with mono, di and triesters and xylitol monocaprylate having double antiseptic effect is about 50% of the total It is very low.
따라서, 자일리톨 모노카프릴레이트의 함량을 높으면서도, 공정이 간단한 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 합성방법의 개발이 절실한 실정이다.Therefore, there is an urgent need to develop a method for synthesizing xylitol sesquiacrylate with a simple process while increasing the content of xylitol monocaprylate.
본 발명에서는, 다단계 합성방법을 사용하여 공정이 복잡하고, 모노카프릴레이트의 함량이 낮은 기존 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 단점을 보완하고자 하였는데, 간단한 제조공정으로 높은 수율의 자일리톨 모노카프릴레이트를 생산할 수 있는 새로운 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법을 개발하여 제공하고자 한다.In the present invention, it is attempted to complement the disadvantages of existing xylitol sesquiacrylate having a complicated process and a low monocaprylate content by using a multistage synthesis method. However, in order to produce a high yield of xylitol monocaprylate And to provide a novel synthesis method of xylitol sesquiqualitate.
본 발명은 자일리톨 및 카프릴릭산을 혼합한 후, 고체촉매로 베이직 제올라이트 엔에이엑스 (Basic Zeolite NaX), 베이직 제올라이트 엔에이와이 (Basic Zeolite NaY), 암베르리스트 15 에시드 레진 (Amberlyst 15 acid resin), 나피온(Nafion) 중 선택되는 어느 하나를 첨가하여 탈수축합반응을 유도하는 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법을 제공한다. 본 발명의 방법을 통해 자일리톨 세스퀴카프레이트를 제조하면, 기존의 다단계 합성 단계를 거쳐 제조하던 방법과는 달리 단일단계로 자일리톨 세스퀴카프레이트를 합성할 수 있기 때문에, 공정이 보다 용이하며, 경제적이다. In the present invention, basic zeolite NaX, Basic Zeolite NaY and Amberlyst 15 acid resin are mixed as a solid catalyst after mixing xylitol and caprylic acid, And Nafion are added to the mixture to induce a dehydration condensation reaction. The present invention also provides a method for synthesizing xylitol sesquiqualitate. The production of xylitol sesqui-ka-caprate by the process of the present invention allows synthesis of xylitol sesqui-caprate in a single step, unlike the conventional multi-step synthesis process, to be.
한편, 본 발명에서는 고체촉매로 베이직 제올라이트 엔에이엑스 (Basic Zeolite NaX), 베이직 제올라이트 엔에이와이 (Basic Zeolite NaY), 암베르리스트 15 에시드 레진 (Amberlyst 15 acid resin), 나피온(Nafion)를 사용하였다. 그 중 베이직 제올라이트 엔에이엑스 (Basic Zeolite NaX), 베이직 제올라이트 엔에이와이 (Basic Zeolite NaY)는 결정성 알루미노실리케이트로 잘 알려진 제올라이트에 Na 이온이 교환되어 있는 X 및 Y 타입의 촉매이다. 암베르리스트 15 에시드 레진 (Amberlyst 15 acid resin)는 산성의 금속촉매이다. 나피온(Nafion)은 대표적인 고체 산 촉매이다. 하기의 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 도 1 내지 4에서, 베이직 제올라이트 엔에이엑스 (Basic Zeolite NaX), 베이직 제올라이트 엔에이와이 (Basic Zeolite NaY), 암베르리스트 15 에시드 레진 (Amberlyst 15 acid resin), 나피온(Nafion)은 각각 Basic NaX, Basic NaY 및 Amberlyst 15로 표기하였다.In the present invention, Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin and Nafion are used as the solid catalysts. Respectively. Among them, Basic Zeolite NaX and Basic Zeolite NaY are X and Y type catalysts in which Na ions are exchanged in a zeolite known as crystalline aluminosilicate. Amberlyst 15 acid resin is an acidic metal catalyst. Nafion is a representative solid acid catalyst. 1 to 4, Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, and the like are used in the following description of the present invention. ), And Nafion were designated as Basic NaX, Basic NaY, and Amberlyst 15, respectively.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 자일리톨 및 카프릴릭산은 바람직하게 3:1의 몰비로 혼합되는 것이 좋다.In the present invention, the xylitol and caprylic acid are preferably mixed at a molar ratio of 3: 1.
또한, 본 발명에 있어서 상기 고체촉매는 바람직하게 전체 중량에서 0.1~2 중량%가 되게 첨가되는 것이 좋고, 상기 고체촉매는 바람직하게 베이직 제올라이트 엔에이엑스 (Basic Zeolite NaX)인 것이 좋다.In the present invention, the solid catalyst is preferably added in an amount of 0.1 to 2% by weight based on the total weight of the solid catalyst. Preferably, the solid catalyst is Basic Zeolite NaX.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 탈수축합반응은 바람직하게 에스테르화 반응일 수 있다. 이때, 상기 탈수축합반응은 바람직하게 150~230℃의 온도에서 수행하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 160~180℃의 온도에서 수행하는 것이 좋으며, 가장 바람직하게는 170℃의 온도에서 수행하는 것이 좋다. Further, in the present invention, the dehydration condensation reaction can be preferably an esterification reaction. At this time, the dehydration condensation reaction is preferably performed at a temperature of 150 to 230 ° C, more preferably 160 to 180 ° C, and most preferably 170 ° C .
또한, 본 발명에 있어서, 상기 탈수축합반응은 바람직하게 6~10시간 동안 수행하는 것이 좋다.In the present invention, the dehydration condensation reaction is preferably carried out for 6 to 10 hours.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 탈수축합반응은 일정량(30cc/min)의 질소를 반응용기에 투입하여 공기 접촉을 차단하면서 수행하는 것이 좋다.Also, in the present invention, it is preferable that the dehydration condensation reaction is carried out by introducing a predetermined amount (30 cc / min) of nitrogen into the reaction vessel to block air contact.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법은 탈수축합반응 완료 후, 남아있는 고체촉매는 여과를 통해 제거하고, 미반응 자일리톨 및 카프릴릭산은 감압증류하여 제거하는 것이 좋다. On the other hand, in the present invention, after completion of the dehydration condensation reaction, the remaining solid catalyst is removed by filtration, and the unreacted xylitol and caprylic acid are removed by distillation under reduced pressure.
본 발명은 고체 촉매를 이용하여 단일 단계로 자일리톨 세스퀴카프릴레이트를 합성하기 때문에, 기존의 다단계 합성방법보다 공정이 용이하고, 보다 경제적이다.Since the present invention synthesizes xylitol sesquiacrylate in a single step using a solid catalyst, the process is easier and more economical than the conventional multistage synthesis method.
또한, 본 발명에 따른 자일리톨 세스퀴카프릴레이트는 기존의 제품보다 현저히 높은 자일리톨 모노카프릴레이트를 함유하기 때문에 보다 우수한 항균활성 효과를 발휘한다.Further, the xylitol sesquiacrylate according to the present invention exhibits a superior antimicrobial activity effect because it contains xylitol monocaprylate which is significantly higher than that of the conventional product.
도 1은 각 고체 촉매별 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion 및 기존의 산 염기 촉매인 H2SO4 및 Na2CO3) 반응 시간에 따른, 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 모노카프릴레이트 생산량을 비교하여 나타낸 그래프이다. (T=170℃, mcat.: 0.2wt%)
도 2는 각 고체 촉매의 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion 및 기존의 산 염기 촉매인 H2SO4 및 Na2CO3) 함량에 따른 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 모노카프릴레이트 생산량을 비교하여 나타낸 그래프이다. (T=170℃, rxn time: 8hr)
도 3은 각 고체 촉매별 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion 및 기존의 산 염기 촉매인 H2SO4 및 Na2CO3) 반응 온도에 따른 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 모노카프릴레이트 생산량을 비교하여 나타낸 그래프이다. (mcat .: 0.2wt%, rxn time: 8hr)
도 4는 본 발명에서 합성된 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 (MCA10) B와, 기존 제품 A의 성분 및 함량을 GC 크로마토그램으로 측정하여 나타낸 그래프이다 (A: Existing product, B: MCA10).FIG. 1 is a graph showing the reaction time of xylitol sesquiaprylate according to the reaction times of each solid catalyst (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion and conventional acid base catalysts H 2 SO 4 and Na 2 CO 3 ) Monocaprylate < / RTI > production. (T = 170 DEG C, m cat. 0.2 wt%).
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of xylitol sesquiacrylate monocarbons (basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion and conventional acid catalysts H 2 SO 4 and Na 2 CO 3 ) Lt; / RTI > (T = 170 DEG C, rxn time: 8 hr)
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the reaction temperature of xylitol sesqui-caprylate and the mono-olefin content of each solid catalyst (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion and conventional acid catalysts H 2 SO 4 and Na 2 CO 3 ) Lt; RTI ID = 0.0 > caprylate < / RTI > production. (m cat:. 0.2wt%, rxn time: 8hr)
4 is a graph (A: Existing product, B: MCA10) of xylitol sesquiacrylate (MCA10) B synthesized in the present invention and the components and content of a conventional product A measured by GC chromatography.
본 발명에서는 방부 효과가 있는 것으로 알려진 기존의 자일리톨 모노카프릴레이트의 다단계 합성방법의 단점을 보완하고자, 고체 촉매를 사용한 단일 단계 합성방법을 개발하였다. In the present invention, a single step synthesis method using a solid catalyst has been developed in order to overcome the shortcomings of the conventional multistage synthesis method of xylitol monocaprylate which is known to have a preservative effect.
최적의 촉매량, 반응온도 및 반응시간을 설정하여 모노카프릴레이트의 함량이 최대가 되는 합성 조건에서 반응을 수행함으로써 단일 공정으로 모노카프릴레이트의 함량이 현저히 증대된 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법을 개발한 것이다. Synthesis of xylitol sesquiacrylate having a monocaprylate content remarkably increased by a single process by carrying out the reaction under the synthesis conditions in which the content of monocaprylate is maximized by setting an optimum amount of catalyst, reaction temperature and reaction time .
합성된 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 모노카프릴레이트 함량은 GC 크로마토그램 분석을 통해 확인하였으며, 기존 C사 제품 (모노카프릴레이트 함량 약 50%)보다 본 발명의 방법에 의해 생산된 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 경우, 모노카프릴레이트의 함량 (약 84%)이 2배 이상 높음을 확인하였다.The monocaprylate content of the synthesized xylitol sesquiacrylate was confirmed by GC chromatogram analysis, and it was found that the xylitol sesquiqualpurylate produced by the method of the present invention, rather than the conventional C-type product (monocaprylate content of about 50%), In the case of the rate, it was confirmed that the content of monocaprylate (about 84%) was twice or more.
또한, 그람 양성균 3종인 프로피오니박테리움 아크네스 (Propionibacterium acnes), 황색 포도상 구균 (Staphylococcus aureus), 고초균 (Bacillus subtilis)과 그람 음성균 2종인 대장균 (Escherichia coli)과 녹농균 (Pseudomonas aeruginosa)에 대한 항균활성테스트 (디스크확산법 (disc diffusion assay), 최소 저지 농도 측정 (MIC (Minimum Inhibitory Concentration) test), 부하검사 (Challenge test))를 진행하였는데, 본 발명의 자일리톨 세스퀴카프릴레이트가 기존의 방부제로 사용되고 있는 페녹시에탄올과 메틸파라벤 및 기존 C사 제품보다 그람 양성균인 프로피오니박테리움 아크네스, 황색포도상구균, 고초균에 대해서 우수한 항균 효과를 나타내었으며, 그람음성균에 대한 항균효과를 높이기 위해 페녹시에탄올과 조합하여 제조한 경우, 상기 그람양성균 3종 뿐만 아니라 그람음성균 2종에 대해서도 가장 우수한 항균 효과를 나타내었다. 이를 통해 본 발명의 자일리톨 세스퀴카프릴레이트가 페녹시에탄올 방부 시너지스트로써 효용성이 있음을 또한 확인할 수 있었다. In addition, three gram-positive bacteria such as Propionibacterium acnes , ( Staphylococcus aureus ) , Bacillus subtilis ( Bacillus subtilis ) and two gram-negative bacteria ( Escherichia (disc diffusion assay, minimum inhibitory concentration (MIC) test, and challenge test) for E. coli and Pseudomonas aeruginosa were carried out. Xylitol sesquiacrylate showed excellent antimicrobial effect against phenoxyethanol and methylparaben which are used as conventional preservatives, and against Gram positive bacteria such as Propionibacterium acnes, Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis, The antimicrobial effect of the two Gram-positive bacteria as well as the three Gram-positive bacteria was exhibited when they were prepared in combination with phenoxyethanol. It was also confirmed that the xylitol sesquiacrylate of the present invention is useful as a phenoxyethanol preservative synergist.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and includes modifications of equivalent technical ideas.
[[ 실시예Example 1: One: 자일리톨Xylitol 세스퀴카프릴레이트 합성] Synthesis of sesquiqaprilate]
자일리톨 세스퀴카프릴레이트는 자일리톨과 카프릴릭산의 에스테르화 반응으로 합성하였으며, 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 합성의 최적 조건을 찾기 위해 촉매종류, 촉매량, 합성온도에 따른 모노카프릴레이트의 생산량을 분석하여 기록하였다.Xylitol sesqui caprate was synthesized by the esterification reaction of xylitol and caprylic acid. The amount of monocaprylate produced was analyzed by analyzing the amount of monocaprylate produced depending on the catalyst type, the amount of catalyst, and the synthesis temperature in order to find the optimum conditions for synthesizing xylitol sesquiacrylate Respectively.
먼저, 자일리톨 (LG화학)과 카프릴릭산 (Emeryⓡ657)을 각각 3대 1몰 비의 당량으로 혼합하고, 전체 중량의 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2wt%에 해당하는 고체 촉매 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion 및 기존의 산 염기촉매인 SO4, NA2CO3)를 투입한 후, 열을 가해 자일리톨을 용해하면서 적절히 혼합하였다. First, xylitol (LG Chemical) and caprylic acid (Emery ⓡ 657), each three of mixing the equivalent of 1 molar ratio, corresponding to 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2wt% of the total weight of the solid catalyst (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion, and SO 4 , NA 2 CO 3 , which are conventional acid catalysts) were added and heat was applied to mix xylitol while dissolving it properly.
혼합된 원료들을 질소 조건하에서 다양한 온도별 (150, 170, 190, 210, 230℃)로 여러 반응시간 (2, 4, 6, 8 및 10시간)동안 탈수축합반응을 진행하였다. 탈수축합반응 중 에스테르화 반응을 통해 생성되는 물은 냉각콘덴서를 통해 분리하여 반응을 유지하였다. 산가 (acid value)가 7 이하가 될 때까지 반응시킨 후, 고체 촉매는 여과하여 제거하였으며, 감압증류하여 유리지방산을 제거하여 산가 (acid value)를 1 이하로 낮췄다. The mixed raw materials were subjected to dehydration condensation under various conditions (150, 170, 190, 210, 230 ℃) for various reaction times (2, 4, 6, 8 and 10 hours) under nitrogen condition. During the dehydration condensation reaction, the water produced through the esterification reaction was isolated through a cooling condenser and the reaction was maintained. After the reaction was carried out until the acid value became 7 or less, the solid catalyst was removed by filtration, and the free acid was removed by distillation under reduced pressure to lower the acid value to 1 or less.
반응이 종료된 후 남아있는 고체촉매는 여과를 통해 제거하고, 미반응 원료들은 수세 후 감압증류 (80℃, 5torr 이하)하여 제거하였으며, 탈수·탈취 과정으로 마무리하였다. 산가 (acid value)가 최소 1 mgKOH/g 이하일 때, 감압증류를 종료하고 활성탄 및 규조토를 이용하여 탈색 및 탈취 (80℃, 1torr이하)를 진행하여 자일리톨 세스퀴카프릴레이트를 얻었다. After the completion of the reaction, the remaining solid catalyst was removed by filtration. The unreacted raw materials were washed with water and then distilled off under reduced pressure (80 ° C, 5 torr or less), followed by dehydration and deodorization. When the acid value was at least 1 mgKOH / g, the distillation under reduced pressure was terminated and decolorization and deodorization (at 80 DEG C, 1 torr or less) was carried out using activated carbon and diatomaceous earth to obtain xylitol sesquiacrylate.
(1) 최적의 반응 시간 확인(1) Determination of optimum reaction time
자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성을 위한 최적의 반응시간을 확인하기 위하여, 같은 온도 (170℃) 및 같은 촉매량 (0.2wt%)의 조건에서, 반응시간을 2, 4, 6, 8 및 10시간으로 달리하여 실험을 수행하였다.In order to confirm the optimum reaction time for the synthesis of xylitol sesquiacrylate, the reaction time was changed to 2, 4, 6, 8 and 10 hours at the same temperature (170 ° C) and the same catalyst amount (0.2 wt% Experiments were conducted in different ways.
촉매는 에스테르화 반응 시, 기존의 산, 염기 촉매 (H2SO4, Na2CO3)를 사용한 경우와 다양한 고체촉매 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion)를 이용한 경우에서 각각의 합성 시간에 따른 모노카프릴레이트 함량을 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.In the case of using the conventional acid, base catalyst (H 2 SO 4 , Na 2 CO 3 ) and various solid catalysts (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY,
1) T(℃): Reaction temperature1) T (占 폚): Reaction temperature
2) mcat .(wt%): The amount of catalyst2) m cat . (wt%): The amount of catalyst
반응 시간별 모노카프릴레이트 함량차이를 비교한 결과, Basic NaX를 사용하여 합성한 경우, 8시간 반응시 모노카프릴레이트의 함량이 약 84%로 가장 높은 것을 확인하였다. 따라서, 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 최적 반응시간은 8시간이 가장 적함한 것으로 확인하였다.As a result of comparing the content of monocaprylate by reaction time, it was confirmed that the content of monocaprylate was about 84% in the case of synthesis by using Basic NaX for 8 hours. Therefore, it was confirmed that the optimum reaction time of xylitol sesquiacrylate was 8 hours.
도 1은 각 고체 촉매별 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion 및 기존의 산 염기 촉매인 H2SO4 및 Na2CO3) 반응 시간에 따른 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 모노카프릴레이트 생산량을 비교하여 나타낸 그래프이다. (T=170℃, mcat .: 0.2wt%) Figure 1 each of the solid catalyst by (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY ,
(2) 최적의 고체 촉매 투입량 확인(2) Confirmation of optimum amount of solid catalyst input
자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성을 위한 최적의 촉매량을 확인하기 위하여, 같은 온도 (170℃) 및 같은 반응시간 (8시간)의 조건에서 촉매량을 0.1, 0.2, 0.5, 1 및 2 wt%로 달리하여 실험을 수행하였다.To determine the optimum amount of catalyst for the synthesis of xylitol sesquiacrylate, the catalytic amounts were varied at 0.1, 0.2, 0.5, 1 and 2 wt% under the conditions of the same temperature (170 ° C) and the same reaction time (8 hours) Experiments were performed.
촉매는 에스테르화 반응 시, 기존의 산, 염기 촉매 (H2SO4, Na2CO3)를 사용한 경우와 다양한 고체촉매 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion)를 이용한 경우, 각각의 촉매량에 따른 모노카프릴레이트 생산량을 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 2 및 도 2에 나타내었다.In the case of using the conventional acid, base catalyst (H 2 SO 4 , Na 2 CO 3 ) and various solid catalysts (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY,
촉매량별 모노카프릴레이트 생산량 차이를 비교한 결과, Basic NaX 촉매를 0.2wt% 사용하였을 때 모노카프릴레이트 함량이 가장 높았다. 이로부터 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성을 위한 최적의 촉매량으로 0.2wt%가 가장 적합함을 확인하였다.As a result of comparing the amount of monocaprylate production by the amount of catalyst, the content of monocaprylate was the highest when 0.2 wt% of Basic NaX catalyst was used. From this, it was confirmed that 0.2 wt% was the most suitable catalyst amount for the synthesis of xylitol sesquiacrylate.
도 2는 각 고체 촉매의 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion 및 기존의 산 염기 촉매인 H2SO4 및 Na2CO3) 함량에 따른 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 모노카프릴레이트 생산량을 비교하여 나타낸 그래프이다. (T=170℃, rxn time: 8hr)FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of xylitol sesquiacrylate monocarbons (basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY,
(3) 최적의 합성 온도 확인(3) Determination of optimum synthesis temperature
자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성을 위한 최적의 반응온도를 확인하기 위하여, 같은 촉매량 (0.2wt%) 및 같은 반응시간 (8시간)의 조건에서 반응온도를 150, 170, 190, 210 및 230℃로 달리하여 실험을 수행하였다.To determine the optimal reaction temperature for the synthesis of xylitol sesquiacrylate, the reaction temperature was adjusted to 150, 170, 190, 210 and 230 ° C under the same catalytic amount (0.2 wt%) and the same reaction time (8 hours) Experiments were conducted in different ways.
촉매는 에스테르화 반응 시, 기존의 산, 염기 촉매 (H2SO4, Na2CO3)를 사용한 경우와 다양한 고체촉매 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion)를 이용한 경우, 각각의 반응온도에 따른 모노카프릴레이트 생산량을 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 3 및 도 3에 나타내었다.In the case of using the conventional acid, base catalyst (H 2 SO 4 , Na 2 CO 3 ) and various solid catalysts (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY,
반응 온도별 모노카프릴레이트 함량차이를 비교한 결과, Basic NaX 촉매를 사용한 170℃의 반응온도에서 모노카프릴레이트 함량이 가장 높았다. 이로부터 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성을 위한 최적의 반응온도로 170℃가 가장 적합함을 확인하였다.The content of monocaprylate was the highest at reaction temperature of 170 ℃ using Basic NaX catalyst. From this, it was confirmed that 170 ° C was most suitable as the optimum reaction temperature for the synthesis of xylitol sesquiacrylate.
도 3은 각 고체 촉매별 (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion 및 기존의 산 염기 촉매인 H2SO4 및 Na2CO3) 반응 온도에 따른 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 모노카프릴레이트 생산량을 비교하여 나타낸 그래프이다. (mcat .: 0.2wt%, rxn time: 8hr) FIG. 3 is a graph showing the relationship between the reaction temperature of xylitol sesqui-caprylate and the mono-olefin content of each solid catalyst (Basic Zeolite NaX, Basic Zeolite NaY,
상기에서 확인한 최적의 반응온도, 반응시간 및 촉매량 조건으로 Basic NaX 촉매를 사용하여 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 (MCA10)을 제조하였으며, 이를 하기 실시예 2 내지 3에서 사용하였다.Xylitol sesquiacrylate (MCA10) was prepared using the basic NaX catalyst under the conditions of the optimum reaction temperature, reaction time and catalyst amount as described above, which was used in the following Examples 2 to 3.
[[ 실시예Example 2: 합성된 2: Synthesized 자일리톨Xylitol 세스퀴카프릴레이트Sesquiacrylate 중 medium 모노카프릴레이트Monocaprylate 확인] Confirm]
본 실시예에서는 상기 실시예 1에서 확인한 최적의 조건으로 합성하여 제조한 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 중 모노카프릴레이트의 함량을 확인하고자 하였다.In this Example, the content of monocaprylate in the xylitol sesquiacrylate synthesized by the optimum conditions as described in Example 1 was examined.
기존의 C사 제품 (Existing product)과 상기 실시예 1에서 합성한 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품 (MCA10)의 모노카프릴레이트의 함량은 GC 크로마토그램으로 확인 및 비교하였으며, 컬럼은 Agilent HP-5 (25m x 0.2mm x 0.11㎛, 19091J-002)을 사용하였다. 오븐은 초기 온도 150℃에서 5분간 유지한 후 10℃/분의 비율로 280℃까지 온도를 상승시키고, 280℃에서 10분 유지하였다. 그 후, 면적 백분율법을 이용하여 합성물의 함량을 구했으며, 그 결과를 표 4 및 도 4에 나타내었다. 표 4의 A는 기존 제품이며, B는 본 발명의 MCA10이다.The content of the monocaprylate of the existing C product (Existing product) and the xylitol sesquiacrylate product (MCA10) synthesized in Example 1 was confirmed by GC chromatography and the column was Agilent HP-5 25m x 0.2mm x 0.11 mu m, 19091J-002) was used. The oven was maintained at an initial temperature of 150 占 폚 for 5 minutes, then elevated to 280 占 폚 at a rate of 10 占 폚 / min and held at 280 占 폚 for 10 minutes. Then, the content of the compound was determined using the area percent method, and the results are shown in Table 4 and FIG. A in Table 4 is the existing product, and B is the MCA10 of the present invention.
1) A: Existing product1) A: Existing product
2) B: MCA10 (T=170, mcat .: 0.2wt%, rxn time: 8hr, Cat.: Basic NaX)2) B: MCA10 (T = 170, m cat . 0.2 wt%, rxn time: 8 hr, Cat.
3) XMC : Xylitol monocaprylate, AMC : 1,4 & 1,5 anhydroxylitol monocaprylate3) XMC: Xylitol monocaprylate, AMC: 1,4 & 1,5 anhydroxylitol monocaprylate
4) XDC : Xylitol dicaprylate, ADC : 1,4 & 1,5- anhydroxylitol dicaprylate4) XDC: Xylitol dicaprylate, ADC: 1,4 & 1,5-anhydroxylitol dicaprylate
5) XTC : Xylitol tricaprylate, ATC : 1,4 & 1,5- anhydroxylitol tricaprylate5) XTC: Xylitol tricaprylate, ATC: 1,4 & 1,5-anhydroxylitol tricaprylate
실험 결과, RT (retention times)값 5이하의 피크는 미반응 자일리톨 및 카프릴릭산으로 추정되었으며, RT10-12, RT16-17, RT20-21에서 나오는 각각의 피크는 자일리톨 모노, 디, 트리세스퀴카프릴레이트로, RT (retention time)값에 따른 함량임을 확인할 수 있었다. As a result of the experiment, peaks having retention times (RT) values of 5 or less were estimated as unreacted xylitol and caprylic acid, and respective peaks derived from RT10-12, RT16-17 and RT20-21 were found as xylitol mono, di, As a caprylate, it was confirmed that the content was dependent on the retention time (RT) value.
본 발명의 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품 (MCA10)이 약 84%의 자일리톨 모노카프릴레이트를 포함하는 것을 확인하였으며, 기존 C사 제품의 모노카프릴레이트 함량인 약 50%와 비교하였을 때, 본 발명의 제품 MCA10이 모노카프릴레이트를 많이 포함하는 것을 확인하였다.It was confirmed that the xylitol sesquiacrylate product (MCA10) of the present invention contains about 84% of xylitol monocaprylate, and when compared with the monocaprylate content of about 50% of the existing product of Company C, ≪ / RTI > product MCA10 contains a large amount of monocaprylate.
도 4는 본 발명에서 합성된 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 (MCA10) B와, 기존 C사 제품 A의 성분 및 함량을 GC 크로마토그램으로 측정하여 나타낸 그래프이다 (A: Existing product, B: MCA10).FIG. 4 is a graph (A: Existing product, B: MCA10) showing the components and contents of xylitol sesquiacrylate (MCA10) B synthesized in the present invention and the product A of the conventional C company.
[[ 실시예Example 3: 3: 방부력Buoyancy 측정] Measure]
본 실시예에서는 상기 실시예 1에서 제조된 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품 (MCA10)의 방부력을 확인하고자, 한천확산법, 최소저해농도 측정 및 부하측정 실험을 수행하였다. In this Example, the agar diffusion method, the minimum inhibitory concentration measurement, and the load measurement experiment were carried out to confirm the flushing force of the xylitol sesquiacrylate product (MCA10) produced in Example 1 above.
(1) 디스크확산법 (DISC DIFFUSION ASSAY)을 통한 방부력 측정(1) Measurement of the buoyancy force by the disk diffusion method (DISC DIFFUSION ASSAY)
기존의 C사 제품 (모노카프릴레이트 약 50% 포함)과 본 발명의 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품인 MCA10 (모노카프릴레이트 80% 포함)의 항균활성을 총 다섯 종의 피부 상재균을 대상으로 측정하였다. 그람 양성균 3종인 프로피오니박테리움 아크네스 (Propionibacterium acnes), 황색 포도상구균 (Staphylococcus aureus) 및 고초균 (Bacillus subtilis)과 그람 음성균 2종인 대장균 (Escherichia coli) 및 녹농균 (Pseudomonas aeruginosa))을 시험균주로 하여, 디스크확산법 (disc diffusion assay)을 이용하여 측정하였다. The antimicrobial activity of conventional C-products (including about 50% of monocaprylate) and MCA10 (including monocaprylate of 80%) of xylitol sesquiqualrylate of the present invention was measured on a total of five kinds of skin- Respectively. Three gram-positive bacteria, Propionibacterium acnes ) , Staphylococcus aureus ( Staphylococcus aureus ) and Bacillus ( Bacillus subtilis ) and Escherichia coli (two species of gram-negative bacteria) and Pseudomonas aeruginosa ) was used as a test strain and disc diffusion assay was used.
배양된 균주는 106~107 CFU/ml으로 균 수를 조절한 후, 평판배지에 배양된 각 균주를 멸균 면봉을 이용해 100μl 씩 도말하여 준비하였고, 시료를 각각의 디스크당 0.5, 2.5mg이 되도록 페이퍼 디스크 (diameter 8mm, Roshi kaisha. Ltd., Tokyo, Japan)에 천천히 흡수시킨 뒤 건조과정을 거쳐 용매를 휘발시켰다. The cultured strains were adjusted to 10 6 to 10 7 CFU / ml, and then 100 μl of each strain cultured on a plate medium was sterilized by using a sterilizing cotton swab. The samples were 0.5 and 2.5 mg per disc, (
균주를 도말한 평판배지 위에 각각의 시료가 흡수된 페이퍼 디스크를 밀착시킨 상태로 배양한 후, 디스크 주변에 생성된 저해환 (clear zone, mm)의 크기를 측정하여 항균활성을 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 대조군은 페녹시에탄올과 기존 화장품 방부제로 이용되고 있는 메틸파라벤을 사용하여 상기와 같은 방법으로 측정하였다. 하기 표 5의 A는 기존의 C사 제품이며, B는 본 발명의 MCA10 제품이다.The antimicrobial activity was measured by measuring the size of the clear zone (mm) produced around the disk after culturing the plate with the absorbed paper disks in close contact with each other on a plate-ground flat plate culture medium. Are shown in Table 5 below. The control group was measured by the same method using phenoxyethanol and methylparaben which is used as a conventional cosmetic preservative. A in Table 5 below is a conventional C company product, and B is an MCA10 product of the present invention.
1) A: Existing product 1) A: Existing product
2) B: MCA10 (T=170, mcat .: 0.2wt%, rxn time: 8hr, Cat.: Basic NaX)2) B: MCA10 (T = 170, m cat . 0.2 wt%, rxn time: 8 hr, Cat.
실험 결과, 대조군인 페녹시에탄올은 2.5mg/disc 농도에서 그람양성균주 중 프로피오니박테리움 아크네스, 황색포도상구균과, 그람음성균주인 대장균, 녹농균에 대해서 항균활성을 나타내었으며, 메틸파라빈의 경우, 고초균을 제외한 모든 균주에서 항균활성을 나타내었다.As a result, the control group, phenoxyethanol, exhibited antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Propionibacterium acnes , Staphylococcus aureus and Gram-negative bacteria Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa at a concentration of 2.5 mg / disc. , And antimicrobial activity in all strains except Bacillus subtilis.
또한, 기존 C사 제품과 본 발명의 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품 (MCA10)은 그람 양성균인 프로피오니박테리움 아크네스, 황색포도상구균에서만 항균활성을 나타내었다. 특히, 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품 (MCA10)이 프로피오니박테리움 아크네스, 황색포도상구균의 실험 결과에서, 저해 직경이 13mm으로 가장 항균활성이 우수한 것으로 나타났다.In addition, the product of the existing C company and the xylitol sesquiacrylate product (MCA10) of the present invention showed antibacterial activity only in Gram-positive bacteria such as Propionibacterium acnes and Staphylococcus aureus. Particularly, the product xylitol sesquiacrylate (MCA10) showed the highest antimicrobial activity with a inhibition diameter of 13 mm as a result of the experiments on Propionibacterium acnes and Staphylococcus aureus.
따라서, 본 발명의 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품 (MCA10)이 대조군인 페녹시에탄올, 메틸파라벤 및 기존 C사 제품보다 프로피오니박테리움 아크네스 및 황색포도상구균에 대해 현저히 높은 항균활성을 발휘하는 것으로 확인할 수 있었다. Therefore, the xylitol sesquiacrylate product (MCA10) of the present invention is more effective than the control chemicals such as phenoxyethanol, methylparaben, and propionibacterium acnes, It was confirmed that the antimicrobial activity was remarkably high for Staphylococcus aureus.
(2) 최소저해농도 (Minimum inhibitory concentration, MIC) 측정(2) Determination of minimum inhibitory concentration (MIC)
상기 디스크 확산법에서 낮은 농도(0.5mg/disc)에서도 항균 활성을 보인 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품 (MCA10)에 대한 '균 성장 최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC)'를 측정하기 위하여 한천희석법을 수행하였다. The agar dilution method was used to measure the 'minimum inhibitory concentration (MIC)' of the xylitol sesquiacrylate product (MCA10) exhibiting antibacterial activity even at a low concentration (0.5 mg / disc) Respectively.
본 발명의 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품 (MCA10)의 그람음성균에 대한 항균활성을 높이기 위하여 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 제품 (MCA10)과 페녹시에탄올을 1:1의 비로 조합하여 조성물 (XcP)를 제조한 후, 최소저해농도를 측정하였다. 이때, 페녹시에탄올을 첨가하지 않은 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 (MCA10) 단독 적용시의 최소저해농도와 비교하였다. To increase the antimicrobial activity of the xylitol sesquiacrylate product (MCA10) of the present invention against Gram-negative bacteria, a composition (XcP) was prepared by combining xylitol sesquiacrylate product (MCA10) and phenoxyethanol in a ratio of 1: , The minimum inhibitory concentration was measured. At this time, it was compared with the minimum inhibitory concentration when xanthole sesquiacrylate (MCA10) alone without phenoxyethanol was added.
각각의 균주를 106~107CFU/ml의 균수로 조절한 후 본 실험에 사용하였다. 페녹시에탄올을 단독 사용한 경우와 자일리톨 세스퀴카프릴레이트와 페녹시에탄올이 조합된 조성물 (XcP)이 갖는 최소저해농도 값을 비교하기 위해, 계열 희석 시험에서 미생물에 대한 최소 억제 농도를 측정하고 비교하였다. Each strain was adjusted to 10 6 to 10 7 CFU / ml and used in this experiment. In order to compare the minimum inhibitory concentration value of the composition (XcP) in which phenoxyethanol was used alone and the composition (XcP) in which xylitol sesquiacrylate and phenoxyethanol were combined, the minimum inhibitory concentration against the microorganism was measured and compared in the series dilution test .
시료는 2배 희석법을 이용하여 다이메틸설폭사이드 (DMSO)로 농도를 희석한 후에 사용하였다 (시료농도: 10000ppm, 5000ppm, 2500ppm, 1250ppm, 1000ppm, 625ppm, 312ppm, 156ppm, 78ppm, 39ppm,). 그 후, 시료를 2ml씩 함유한 배지 20ml를 페트리디쉬에 주입하였고, 시험균을 평판배지 위에 100μl 씩 도말하여 배양하였다. 배양 후 육안으로 관찰하였을 때, 각각의 균들이 증식되지 않는 농도를 최소저해농도로 결정하였다. 대조군으로는 기존 C사 제품, 페녹시에탄올, 메틸파라벤을 사용하였으며, 상기와 동일한 방법으로 측정하여 하기 표 6에 나타내었다. 하기 표 6의 A는 기존 C사 제품이고, B는 본 발명의 MCA10 제품이다.The samples were used after diluting the concentration with dimethylsulfoxide (DMSO) using a twofold dilution method (sample concentrations: 10000 ppm, 5000 ppm, 2500 ppm, 1250 ppm, 1000 ppm, 625 ppm, 312 ppm, 156 ppm, 78 ppm, 39 ppm). Then, 20 ml of the medium containing 2 ml of each sample was injected into a Petri dish, and 100 μl of the test bacteria were plated on a flat plate culture. When cultured and visually observed, the concentration at which each microorganism was not proliferated was determined as the minimum inhibitory concentration. As a control, conventional C-products, phenoxyethanol, and methylparaben were used. The measurement was carried out in the same manner as described above, and the results are shown in Table 6 below. A in the following Table 6 is the product of the existing company C, and B is the product of MCA10 of the present invention.
ethanolPhenoxy
ethanol
1) A: Existing product 1) A: Existing product
2) B: MCA10 (T=170, mcat .: 0.2wt%, rxn time: 8hr, Cat.: Basic NaX)2) B: MCA10 (T = 170, m cat . 0.2 wt%, rxn time: 8 hr, Cat.
3) XcP : Phenoxyethanol(50%)+MCA10(50%) 3) XcP: Phenoxyethanol (50%) + MCA10 (50%)
실험 결과, 자일리톨 세스퀴카프릴레이트와 페녹시에탄올이 조합된 조성물 (XcP)이 그람양성균 및 그람음성균 모두에서 항균활성을 보였으며, 그람 양성균인 프로피오니박테리움 아크네스, 황색포도상구균에 대한 실험 결과에서는 대조군인 메틸파라벤과 페녹시에탄올의 최소저해농도인 2500ppm, 5000ppm보다 2.5배 및 5배 높은 1000ppm의 최소저해농도를 보였다. 반면, 자일리톨 세스퀴카프릴레이트 (MCA10)의 단독 적용시에는 항균활성효과가 없거나, 최소 저해농도가 5000ppm으로 나타나, 항균활성효과가 낮은 것으로 나타났다. As a result of the experiment, the composition (XcP) in which xylitol sesquiacrylate and phenoxyethanol were combined showed antimicrobial activity against both Gram-positive and Gram-negative bacteria. Experimental results on Gram-positive bacteria such as Propionibacterium acnes and Staphylococcus aureus Showed a minimum inhibitory concentration of 1000 ppm, which is 2.5 times and 5 times higher than the minimum inhibitory concentrations of methylparaben and phenoxyethanol, which are the control groups, 2500 ppm and 5000 ppm. On the other hand, when xylitol sesquiacrylate (MCA10) alone was applied, there was no antimicrobial activity effect, or the minimum inhibitory concentration was 5000 ppm and the antimicrobial activity effect was low.
한편, 그람 음성균인 대장균에 대한 최소저해농도 결과는 페녹시에탄올 2500ppm, 메틸파라벤 1250ppm, XcP 1000ppm으로, 본 발명의 XcP가 페녹시에탄올보다 2.5배, 메틸파라벤보다 1.25배 우수한 항균활성 효과를 나타내었다. On the other hand, the results of the minimum inhibitory concentration against Gram-negative bacteria Escherichia coli exhibited an antimicrobial activity effect of 2,500 ppm of phenoxyethanol, 1,250 ppm of methylparaben, and 1000 ppm of XcP, which was superior to phenoxyethanol by 2.5 times and methylparaben by 1.25 times .
상기의 내용을 종합해보면, 본 발명에서 합성한 자일리톨 세스퀴카프릴레이트를 페녹시에탄올과 조합하여 사용할 경우, 그람양성균 및 그람음성균에 대한 항균효과가 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다.Taken together, it has been confirmed that the antimicrobial effect against Gram-positive bacteria and Gram-negative bacteria is remarkably increased when xylitol sesquiacrylate synthesized in the present invention is used in combination with phenoxyethanol.
(3) 부하 측정 (Challenge test)(3) Challenge test
상기 최소저해능력 측정 결과에서 확인한 자일리톨 세스퀴카프릴레이트와 페녹시에탄올이 조합된 조성물 (XcP)이 갖는 항균활성 실험결과를 바탕으로 XcP의 화장품 내에서의 방부력을 측정하기 위해 부하 측정 실험 (challenge test)을 실시하였다. 실험은 CTFA (The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association) 기준에 따라 수행하였다. Based on the results of the antimicrobial activity of the composition (XcP) comprising xylitol sesquiacrylate and phenoxyethanol combined as a result of the measurement of the minimum inhibitory ability, XcP was tested in a load test test). The experiments were performed according to CTFA (The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association) standards.
실험 수행을 위해 자일리톨 세스퀴카프릴레이트와 페녹시에탄올 조성물 (XcP)을 함유한 로션을 제조하였으며, 방부력을 비교하기 위해 기존의 '페녹시에탄올 1%를 함유한 로션'과 '메틸파라벤 0.3% 함유 로션' 및 '방부제를 첨가하지 않은 로션'을 각각 제조하였다. 제조한 각 로션의 성분 함량은 하기 표 7에 나타내었다. (a는 XcP가 첨가된 로션, b는 메틸 파라벤이 첨가된 로션, c는 페녹시에탄올이 첨가된 로션, d는 아무것도 첨가되지 않은 로션이다.)For the experiment, lotion containing xylitol sesquiacrylate and phenoxyethanol composition (XcP) was prepared. To compare the flotation power, a conventional lotion containing 1% of phenoxyethanol and 0.3% of methylparaben, Containing lotion " and " no preservative added lotion ", respectively. The ingredient contents of each lotion thus prepared are shown in Table 7 below. (a is lotion with XcP added, b is lotion with methylparaben added, c is lotion with phenoxyethanol, d is lotion with no added)
제조한 로션에 상기 5종의 균을 균 수 7×106CFU/ml로 조절하여 각각 로션에 접종하였으며, 상온에서 접종 직후부터 14일까지 보관한 뒤 균의 사멸율을 계산하여 방부력을 측정하였다. 5종의 균에 대한 각 로션의 방부력 측정 결과는 하기 표 8 내지 12에 각각 나타내었다.The 5 kinds of bacteria were inoculated into the lotion by controlling the number of bacteria in the lotion at 7 × 10 6 CFU / ml and stored at room temperature immediately after inoculation for 14 days. Respectively. The results of the measurement of the buoyancy of each lotion against five species of bacteria are shown in Tables 8 to 12 below.
T0: Count performed immediately after inoculationT 0 : Count immediately after inoculation
T1,T3,T5,T7,T14: Count after 1,3,5,7 and 14 days T 1 , T 3 , T 5 , T 7 , T 14 : Count after 1,3,5,7 and 14 days
C (-): Negative control (Phenoxyethanol)C (-): Negative control (Phenoxyethanol)
C (+): Positive control (Methyl paraben)C (+): Positive control (Methyl paraben)
PFL: Preservative free lotionPFL: Preservative free lotion
T0: Count performed immediately after inoculationT 0 : Count immediately after inoculation
T1,T3,T5,T7,T14: Count after 1,3,5,7 and 14 days T 1 , T 3 , T 5 , T 7 , T 14 : Count after 1,3,5,7 and 14 days
C (-): Negative control (Phenoxyethanol)C (-): Negative control (Phenoxyethanol)
C (+): Positive control (Methyl paraben)C (+): Positive control (Methyl paraben)
PFL: Preservative free lotionPFL: Preservative free lotion
T0: Count performed immediately after inoculationT 0 : Count immediately after inoculation
T1,T3,T5,T7,T14: Count after 1,3,5,7 and 14 days T 1 , T 3 , T 5 , T 7 , T 14 : Count after 1,3,5,7 and 14 days
C (-): Negative control (Phenoxyethanol)C (-): Negative control (Phenoxyethanol)
C (+): Positive control (Methyl paraben)C (+): Positive control (Methyl paraben)
PFL: Preservative free lotionPFL: Preservative free lotion
T0: Count performed immediately after inoculationT 0 : Count immediately after inoculation
T1,T3,T5,T7,T14: Count after 1,3,5,7 and 14 days T 1 , T 3 , T 5 , T 7 , T 14 : Count after 1,3,5,7 and 14 days
C (-): Negative control (Phenoxyethanol)C (-): Negative control (Phenoxyethanol)
C (+): Positive control (Methyl paraben)C (+): Positive control (Methyl paraben)
PFL: Preservative free lotionPFL: Preservative free lotion
T0: Count performed immediately after inoculationT 0 : Count immediately after inoculation
T1,T3,T5,T7,T14: Count after 1,3,5,7 and 14 days T 1 , T 3 , T 5 , T 7 , T 14 : Count after 1,3,5,7 and 14 days
C (-): Negative control (Phenoxyethanol)C (-): Negative control (Phenoxyethanol)
C (+): Positive control (Methyl paraben)C (+): Positive control (Methyl paraben)
PFL: Preservative free lotionPFL: Preservative free lotion
실험 결과, 방부제를 함유하지 않은 로션은 약 14일 경과 후에도 균 수의 차이를 보이지 않았으며, 본 발명의 자일리톨 세스퀴카프릴레이트와 페녹시에탄올이 조합된 조성물 XcP가 포함된 로션의 경우, 모든 균주에서 페녹시에탄올만이 포함된 로션보다 균의 사멸 속도가 더욱 빠르게 나타났고, 모든 균에 대하여 메틸파라벤보다 우수한 방부효과를 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.As a result of the experiment, the lotion containing no preservative showed no difference in the number of bacteria even after about 14 days. In the case of the lotion containing the composition XcP in which the xylitol sesquiacrylate and phenoxyethanol of the present invention were combined, , The rate of bacterial death was faster than that of the lotion containing only phenoxyethanol, and it was confirmed that the antiseptic effect is superior to that of methylparaben in all bacteria.
Claims (10)
After mixing xylitol and caprylic acid, basic zeolite NaX, Basic Zeolite NaY, Amberlyst 15 acid resin, Nafion®, (Nafion) is added to the reaction mixture to induce a dehydration condensation reaction.
상기 자일리톨 및 카프릴릭산은,
3:1의 몰비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법.
The method according to claim 1,
The xylitol and caprylic acid,
3: 1. ≪ RTI ID = 0.0 > 1. < / RTI >
상기 고체촉매는,
전체 중량에서 0.1~2 중량%가 되게 첨가되는 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법.
The method according to claim 1,
The solid catalyst,
And 0.1 to 2% by weight based on the total weight of the xylitol sesquiquat;
상기 고체촉매는,
베이직 제올라이트 엔에이엑스 (Basic Zeolite NaX)인 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법.
The method according to claim 1,
The solid catalyst,
Wherein the basic zeolite NaX is basic zeolite NaX.
상기 탈수축합반응은,
에스테르화 반응인 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법.
The method according to claim 1,
In the dehydration condensation reaction,
Wherein the esterification reaction is carried out in the presence of a base.
상기 탈수축합반응은,
150~230℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법.
The method according to claim 1,
In the dehydration condensation reaction,
Characterized in that the reaction is carried out at a temperature of from 150 to 230 < RTI ID = 0.0 > C. ≪ / RTI >
상기 탈수축합반응은,
160~180℃ 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법.
The method according to claim 6,
In the dehydration condensation reaction,
Characterized in that the reaction is carried out at a temperature of from 160 to 180 < RTI ID = 0.0 > C. ≪ / RTI >
상기 탈수축합반응은,
6~10시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법.
8. The method of claim 7,
In the dehydration condensation reaction,
Wherein the reaction is carried out for 6 to 10 hours.
상기 탈수축합반응은,
일정량(1-100cc/min)의 질소를 반응용기에 투입하여 공기 접촉을 차단하면서 수행하는 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법.
The method according to claim 1,
In the dehydration condensation reaction,
(1-100 cc / min) of nitrogen is introduced into a reaction vessel to shut off air contact. The method of synthesizing xylitol sesquiqualitate according to claim 1,
상기 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법은,
탈수축합반응 완료 후,
남아있는 고체촉매는 여과를 통해 제거하고, 미반응 자일리톨 및 카프릴릭산은 감압증류하여 제거하는 것을 특징으로 하는 자일리톨 세스퀴카프릴레이트의 합성방법. The method according to claim 1,
The synthesis method of the xylitol sesqui-caprylate is,
After completion of the dehydration condensation reaction,
The remaining solid catalyst is removed by filtration, and the unreacted xylitol and caprylic acid are removed by distillation under reduced pressure to obtain xylitol sesquiqualrylate.
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- 2016-11-25 KR KR1020160157922A patent/KR101964703B1/en active IP Right Grant
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