KR20200040369A

KR20200040369A - 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린 및 소포로리피드를 이용한 난용성 스핑고리피드의 리포좀 제조 방법

Info

Publication number: KR20200040369A
Application number: KR1020180120140A
Authority: KR
Inventors: 안태진; 신태석; 이승진; 이철호
Original assignee: 주식회사 뉴로피드
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-04-20

Abstract

본 발명은 천연유화제인 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 이용하여 용해성이 낮아 제품에 적용하기 어려운 난용성 물질을 안정한 리포좀으로 제조하여 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로 본 발명에 따른 나노화된 난용성물질은 난용성 물질 및 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 단독 또는 소포로리피드를 병용하는 리포좀의 제조 방법에 대한 것이다.

Description

하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린 및 소포로리피드를 이용한 난용성 스핑고리피드의 리포좀 제조 방법{Method for producing liposome of poorly soluble sphingolipid using hydrogenated lysophosphatidylcholine and sophorolipids}

본 발명은 난용성 물질인 스핑고리피드를 전체 계에서 안정하게 사용할 수 있게하기 위하여 리포좀 형태의 소재로 가공하기 위하여 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린 단독 또는 소포로리피드와 병용하는 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다

본 발명은 천연유화제인 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 이용하여 용해성이 낮아 제품에 적용하기 어려운 난용성 물질을 안정한 리포좀으로 제조하여 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로 본 발명에 따른 나노화된 난용성물질은 난용성 물질 및 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 단독 또는 소포로리피드를 포함하는 리포좀의 제조 방법에 대한 것이다.

일반적으로 난용성 물질을 화장품, 의약품 및 식품 등에 이용하기 위해서는 유화공정을 통하여 난용성물질을 수상이나 유상에 균일한 작은 입자 상태로 분산시키게 된다. 이때 크게 두 가지 형태로 나뉘게 된다. 하나는 물(수상) 중에 오일을 작은 입자상태로 분산시킨 수중유형(O/W, oil in water type) 유화물이며, 다른 하나는 오일 중에 물을 분산시킨 상태인 유중수형(W/O, water in oil type)의 유화물이다. 특히 화장품 산업에서 가장 대표적인 난용성 물질인 세라마이드의 경우 용해도가 매우 낮아 화장품에 첨가하기 위해서는 nano-liposome 형태의 제품으로 많이 적용되고 있다. 그러나, 기존 ceramide liposome의 경우 이를 안정하게 유화시키기 위하여 다량의 폴리올, 오일 및 계면활성제를 사용하여야 한다.

이에 한국 등록특허 공보 제 10-1418980호에서는 인지질, 폴리올, 콜레스테롤 등을 사용해서 다중 라멜라 액정을 만들어 난용성 물질을 봉입하고 계면활성제, 점증제 등을 사용하여 응집 및 재응집을 방지하도록 안정화 시킨 가용화 제형을 개발하였다. 그러나, 상기 특허의 경우 다중라멜라 구조체는 저온이나 상온에서는 대체로 안정하지만 고온에서는 불안정하므로 액정이 깨어져 내부 물질이 용출될 가능성이 높으며 최종 성상이 액상이므로 방부제를 사용시 라멜라 구조가 깨어지거나 제형에 첨가되어 제품의 유화를 방해할 수 있다는 잠재적인 문제점이 있다.

또한 한국 등록특허 공보 제 10-1392367호에서는 난용성 물질인 스핑고리피드를 수첨레시틴을 사용해서 무정형으로 접착하는 형태로 포집하고 지방산과 유기용매를 사용해서 입자의 분산 안정성을 높였으며 이를 인라인 믹서에 통과시켜 입자 균질도를 높여 입자의 재결정화를 억제시킨 유화타입 분산 입자를 개발하였다. 그러나 상기의 방법으로 제조된 개발품은 배상혼합으로 인한 난용성 스핑고리피드 미립자가 완벽히 포집되지 못해 석출되는 경우가 있다.

또한 한국 공개특허 공보 제 10-2016-0048255의 경우 양친매성 고분자와 스핑고리피드를 1차 캡슐을 형성한 시켜 나노캡슐 수용액을 제조 후 이를 인지질상에 혼합하는 시켜 인지질 매트릭스를 제조 후 이를 건조하여 코어-쉘 형태의 캡슐을 형성한다.

그러나, 상기의 특허들의 경우 난용성물질인 스핑고리피드를 안정화된 리포좀 형태의 제재로 제조하기 위하여 다양한 폴리올 및 기타 계면활성제를 사용함으로 유발되는 피부 자극과 같은 단점이 있다.

한국 등록특허 공보 제 10-1418980호 한국 등록특허 공보 제 10-1392367호 한국 공개특허 공보 제 10-2016-0048255

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 난용성의 스핑고리피드 성분들을 투명하게 수용성화 할 수 있고, 사용된 첨가물은 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 단독 또는 천연계면활성제인 소포로리피드를 병용하여 사용함 이외에는 어떠한 폴리올 및 계면활성제를 사용하지 않고 나노화된 스핑고리피드를 함유한 화장료 조성물을 제공할 수 있다.

상기 목적은 스핑고리피드 성분 및 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 이용한 나노화된 스핑고리피드를 함유하는 nano-liposome에 의해 달성된다.

여기서 스핑고리피드 성분은 세라마이드엔피, 세라마이드엔에스, 세라마이드엔지, 세라마이드이오피, 세라마이드에이에스, 세라마이드에이피, 글루코실 세라마이드, 글라이코리피드, 갈락토실세라마이드, 자일로실세라마이드, 스핑고마이엘린, 스핑고신, 강글리오사이드, 세레브로사이드, 파이토스핑고사인, N-아세틸 파이토스핑고사인, 스테아릴 파이토스핑고사인과 같은 난용성의 스핑고리피드 성분 중에서 선택된 하나 또는 하나 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

또한 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린 성분은 soybean, sunflower seed, rapseed 및 egg yolk에서 추출하여 만들어진 것으로 상기 유래로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 스핑고리피드 성분의 함량은 liposome내에 중량대비 0.1~10중량% 이하인 것을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게는 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린의 함량은 스핑고리피드 성분의 총 중량 대비 50중량%~300중량%인 것을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게는 상기 스핑고리피드 성분과 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린의 총 중량 함량이 0.5~60중량% 인 것을 특징으로 한다. 여기서 난용성 물질인 스핑고리피드를 용해시키기 위해서는 물과 유기용매의 혼합 또는 유기용매 단독으로 사용이 가능하며 유기용매는 에탄올, 메탄올, 헥산, 아세톤 또는 에틸아세테이트 중 적어도 하나 또는 그 이상인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 유기용매와 물의 중량비는 100:0 ~ 80:20인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 낮은 용해도로 인하여 제형에 적용시 불투명의 현탁액으로 적용이 가능한 스핑고리피드 성분이 투명한 제형에 적용이 가능하며 나아가 고함량의 세라마이드를 적용시에도 투명한 제형의 최종 제품의 개발이 가능하다. 또한 종래 특허의 경우 인지질 이외에 glycerin, 1,3-butylene glycol 등의 폴리올류 및 지방산 그리고 다양한 첨가물을 이용하여 제조하지만 본 특허에서는 스핑고리피드 및 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린만을 사용하여 리포좀을 제조함으로서 피부 친화적인 화장품소재로서 개발이 가능하다. 또한 기본적으로 난용성물질의 liposome을 제조하기 위하여 고속 유화 및 고압 유화를 통하여 입자를 최대한 작게 제조하여 안정성 및 투명도를 확보하게 되지만 본 발명에서는 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린과 소포로리피드의 단독 또는 병용 사용만으로도 고속유화만을 통하여 투명하고 안정한 난용성 물질의 리포좀을 제조할 수 있다.

그리고 보다 투명한 제형을 위해서 고압 유화를 통하여 리포좀의 크기를 더욱 작게 만듬으로서 안정성 및 투명도를 더욱 향상시킬 수 있다.

대표도. Ceramide NP 5% liposme
도면1. 실시예1에 해당하는 입도분석 결과
도면2. 실시예2에 해당하는 입도분석 결과
도면3. 화장품 제형에 첨가한 후 입도분석 결과
도면4. 화장품 제형에 첨가한 후 안정도 확인 결과
도면5~7. 실시예3에 해당하는 입도분석 결과

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는 다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

본 발명자들은 난용성 스핑고리피드의 기존 리포좀의 저함량, 저 생산성 문제점을 극복하고 물에 투입시 투명하며 작업자가 쉽게 적용할 수 있도록 다양한 농도의 제품을 개발할 수 있도록 하였다.

실시예에서 스핑고리피드 성분은 세라마이드엔피, 세라마이드엔에스, 세라마이드엔지, 세라마이드이오피,세라마이드에이에스, 세라마이드에이피, 글루코실 세라마이드, 글라이코리피드, 갈락토실세라마이드, 자일로실세라마이드, 스핑고마이엘린, 스핑고신, 강글리오사이드, 세레브로사이드, 파이토스핑고사인, N-아세틸 파이토스핑고사인, 스테아릴 파이토스핑고사인과 같은 난용성의 스핑고리피드 성분 중에서 선택된 하나 또는 하나 이상의 혼합물이다.

본 발명에서 내포되는 스핑고리피드 성분은 그 종류에 따라서 총 중량 대비 0.1~10중량%를 사용할 수 있으며 보다 바람직하게는 1~10%내에서 사용할 수 있다. 이는 20~50중량%를 사용할 수는 있으나 고함량을 사용할 경우 최종 제품에 첨가시 투명하지 않고 현탁액 형태로 만들어져 본 발명이 이루고자하는 투명한 스핑고리피드 제품을 제조하는 것에 적합하지 아니하다.

본 특허에서 사용된 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린의 함량은 45%~95%의 함량의 소재를 사용하였으며 바람직하게는 60~80%의 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 사용하는 것이 용이하다. 그러나 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린의 함량은 이들에 한정하는 것은 아니며 스핑고리피드의 종류에 따라 달리 사용할 수 있다. 또한 소포로리드의 경우 주로 lactone form과 acidic form의 구조를 지니고 있으나 본 특허에서 사용한 소포로리피드는 acidic form이 40~80%인 원료를 사용하였다.

투명한 스핑고리피드 리포좀 제형의 제조를 위한 제조 방법은 다음과 같다.

1단계는 먼저 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린과 스핑고리피드류를 균질화 시키기 위하여 두 원료의 총합의 1.5~2.5배수의 용매를 사용하여 완전 용해를 시킨다. 이때 온도는 40~80도씨가 적당하며 가장 바람직하게는 50~65도씨가 바람직하다(A). 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 용해시키는 용매는 유기용매 단독 또는 물과 혼합물이 될 수 있다. 유기용매와 물의 혼합물의 중량 비율은 유기용매 70~100% 인 것이 바람직하다. 용매 중 물의 양이 50%를 초과하면 난용성물질인 스핑고리피드가 완전히 용해되지 않거나 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린과의 균질화가 힘들어 질 수 있다. 사용 가능한 용매로는 에탄올, 메탄올, 아세톤, 에틸아세테이트 등이 있으나 이에 한정된 것은 아니다. 용매는 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 2종 이상 혼합 사용시 각각 1.0~80 중량% 범위로 혼합할 수 있다.

이후 정제수에 완전 용해된 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린 단독 또는 소로포리드 병용한 합과 스핑고리피드류 총합에 대하여 100~110 중량%를 맞출 수 있도록 투입하여 가온을 한다. 이때 온도는 50~90도씨가 적당하며 가장 바람직하게는 55~75도씨가 바람직하다(B).

상기 온도까지 도달한 A와 B는 B에 A 투입하여 3000rpm에서 균질화 시킨다. 이후 가열 농축 또는 진공 농축을 통하여 에탄올과 정제수의 일부를 제거하여 완성한다. 농축 후 에탄올 제거시 발생하는 정제수의 소실량은 이후 보충하여 균질화 한 다음 liposome을 완성하였다.

<실시예 1>

에탄올 5~100g에 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린 2~20g을 용해시키고, 세라마이드엔피(Ceramide-3) 성분을 선정하여 1~10g을 55~60℃로 가열하여 용해시켰다. 이 용액을 70℃로 가열된 정제수 80~200g에 서서히 첨가하고 3000rpm에서 3hr 균질화 시켰다.

이후 에탄올을 제거하기 위하여 회전증발 농축기상에서 에탄올과 정제수의 일부를 제거하였으며 에탄올 제거시 소량 제거된 정제수를 보충하여 3000rpm에서 5분간 균질화 한 후 완료하였다.

표1은 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 이용한 세라마이드 엔피의 리포좀 제조 실험에 대한 것으로 에탄올 및 과량의 정제수는 회전증발 농축기상에서 제거하여 전체 중량%를 100으로 맞추었다.

구성성분	조성(중량%)
구성성분	TEST-1	TEST-2	TEST-3
하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린	20	10	2
세라마이드엔피	10	5	1
에탄올	60	30	6
정제수	200	100	97

도1은 상기 실시예를 통하여 제조된 샘플들(Test-1~3)의 입도분석을 실시한 그래프이다. 도1의 결과를 보면 세라마이드엔피의 함량이 높아져도 입도에 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다.

<실시예 2>

에탄올 5~100g에 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린 2~20g을 용해시키고, 세라마이드엔에스(Ceramide-2) 성분을 선정하여 1~10g을 55~60℃로 가열하여 용해시켰다. 이 용액을 70℃로 가열된 정제수 80~200g에 서서히 첨가하고 3000rpm에서 3hr 균질화 시켰다.

표2는 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 이용한 세라마이드 엔에스의 리포좀 제조 실험에 대한 것으로 에탄올 및 과량의 정제수는 회전증발 농축기상에서 제거하여 전체 중량%를 100으로 맞추었다.

구성성분	조성(중량%)
구성성분	Test-4	Test-5	Test-6
하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린	2	10	20
세라마이드엔에스	1	5	10
에탄올	6	30	60
정제수	97	100	200

도면2는 상기 실시예를 통하여 제조된 샘플들(Test-4~5)의 입도분석을 실시한 그래프이다. 도2의 결과를 보면 세라마이드엔에스의 함량이 높아져도 입도에 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다.

<처방예>

표1의 조건으로 실험한 결과를 화장품 제형에 첨가하여 투명도 및 침전물 발생여부를 관찰하기 위하여 토너 제형을 제조하였다. 토너제형의 제조방법은 A상을 계량하여 교반 용해 후 B상을 45℃로 가온하여 10분간 교반하면서 승온시킨 다음, 승온된 B상을 A상과을 250rpm에서 20min 동안 혼합하여 제형을 완성하였다. 세라마이드엔피의 농도는 중량%로 제조된 샘플을 10중량%로 첨가하였다. 화장품 제형의 예시는 표 3과 같다. 이후 입자크기 및 침전물 발생여부로 안정도를 확인하였다.

성분		제형 예시
성분		TEST-7	TEST-8	TEST-9
A	정제수	to 100	to 100	to 100
	글리세린	5	5	5
	1,3-부틸렌글리콜	5	5	5
	1,2-헥산디올	2	2	2
	Glucosyl Glucoside	2	2	2
B	실시예 Test-1			10
	실시예 Test-2		10
	실시예 Test-3	10

상기의 제형의 안정성을 확인하기 위하여 입도분석기로 평균 입경을 확인하여 표 4에 나타내었다.

	TEST-7	TEST-8	TEST-9
입자크기(nm)	107.1	100.1	96.1
침전 발생 여부	미침전	미침전	미침전

표4의 화장품 제형의 입자는 도면 3의 결과로 확인할 수 있다. 도면3은 화장품 제형에 첨가한 후 입도를 분석한 결과이다.

<실험예-1> 저장안정성 확인

처방예 Test-8에 따라 Ceramide NP의 함량이 1%인 제형의 8주간 안정성을 확인하였다. 온도조건은 4oC, 25oC와 40oC에서 진행을 하였고 입도분석기를 이용하여 8주간 입자의 평균입경을 측정하고 그 결과를 도면4에 나타내었다.

도면4로 부터 초기 세라마이드 리포좀의 입자는 상당히 안정성이 우수한 것을 확인할 수 있으며 토너와 같은 가용화 제형에 첨가하여 사용하여도 문제가 없다는 것을 확인 할 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개만의 예를 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시 될 수 있다.

<실시예 3>

에탄올 5~100g에 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린 2~20g을 용해시키고, 세라마이드엔피(Ceramide-3) 성분을 선정하여 1~10g을 55~60℃로 가열하여 용해시켰다. 여기에 소포로리피드 3g을 첨가하여 유상을 준비하였다. 이 용액을 70℃로 가열된 정제수 80~200g에 서서히 첨가하고 3000rpm에서 3hr 균질화 시켰다.

표5는 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 이용한 세라마이드 엔피의 리포좀 제조 실험에 대한 것으로 에탄올 및 과량의 정제수는 회전증발 농축기상에서 제거하여 전체 중량%를 100으로 맞추었다.

	구성성분	조성(중량%)
	구성성분	Test-10	Test-11	Test-12
유상부	하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린	2	10	20
	세라마이드엔에스	1	5	10
	에탄올	6	30	60
	소포로리피드	3	3	3
수상부	정제수	94	100	150

도면 5,6,7은 TEST-10~12의 입도를 분석한 결과이다. 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 단독으로 사용할 때 보다 입도의 크기는 증가하였으나 텍스쳐가 우수한 것으로 판단되었다. 평균입도는 229.9, 267.8, 280.2nm로 나타났다.

Claims

하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 단독 또는 sorphololipid를 병용한 스핑고리피드 liposome 제조
청구항 제 1항에 있어서 상기 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린의 함량은 40~95%의 함량의 소재이며 soybean, sunflower seed, rapseed와 같은 식물에서 유래된 원료를 사용하여 제조한 것이다.
청구항 1항에서 명기된 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린을 이용한 스핑고리피드의 lipsome 제조에 있어서 사용한 스핑고리피드는 세라마이드엔피, 세라마이드엔에스, 세라마이드 엔지, 세라마이드이오피, 세라마이드에이에스, 세라마이드에피, 글루코실 세라마이드, 갈락토실 세라마이드, 스핑고신, 세레브로사이드, 파이토스핑고신과 같은 난용성의 스핑고리피드류 중에서 하나 또는 그 이상의 혼합물을 함유하는 liposome.
청구항 1항에서 상기 스핑고리피드류의 함량은 총 중량 대비 0.1~10중량%인 리포좀.
청구항 1에 있어서 하이드로제네이티드 라이소포스파티딜콜린은 1~30%이며 소포로리피드의 함량은 총 중량 대비 1~5중량%인 스핑고리피드를 함유하는 리포좀.
상기 청구항들에 있어서 제조된 리포좀은 분산시 평균 입경이 50~300nm인 나노 리포좀.