KR20200064015A - 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명의 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물은 접착성이 우수하여 자외선 차단제 성분을 피부 표면에 더 잔존할 수 있도록 해주며, 천연고분자 물질로서 세포독성이 거의 없기 때문에, 안전하게 인체 친화성을 부여할 수 있는 효과가 있으므로, 자외선 차단용 화장품의 기능을 향상시키는 소재로서 매우 유용하게 이용될 수 있다.

Description

키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물 및 이의 용도{Adhesive composition for sunblock comprising mixture of chitosan, gluten and gellatin as effective component and uses thereof}
본 발명은 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
자외선(ultraviolet, UV)은 눈에 보이지 않는 광선으로 피부 깊숙이 침투해 진피를 손상시키며 노화와 주름은 물론이고 화상이나 피부암을 일으키기도 한다. 자외선은 파장의 길이에 따라 자외선 A(UVA), 자외선 B(UVB) 및 자외선 C(UVC)로 구분하는데, 그 중 UVA가 지구상에 도달하는 자외선의 대부분을 차지한다. UVA는 피부 깊숙이 침투해 주름, 멜라닌 형성을 촉진하는 등 피부 노화 및 피부 자극을 유발하는 것으로 알려져 있다. UVB는 짧은 시간 동안 과도하게 노출되면 피부의 표피까지 침투되어 홍반과 주근깨, 부종 등을 유발한다.
이러한 위험성이 알려지는 것과 동시에 야외 활동이 증가하면서 자외선 차단 제품에 대한 대중들의 관심이 증가하게 되었고, 이에 따라 다양한 자외선 차단지수(Sun Protection Factor, SPF) 및 자외선 A 차단등급(Protection grade of UVA, PA)을 가지는 제품이 출시되고 있다.
현재 자외선을 억제하기 위한 자외선 차단제는 기능성 화장품으로 분류되며 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 자외선 차단제는 물리적 차단제와 화학적 차단제로 분류된다. 물리적 차단제는 자외선을 산란시켜 피부에 자외선이 침투하는 것을 방지하는 것이고, 화학적 차단제는 자외선을 흡수시켜 피부로의 자외선 침투를 억제하는 것이다.
현재 화장품 업계에서 사용되는 자외선 차단제는 크게 유기 자외선 차단제와 무기 자외선 차단제로 나뉠 수 있다. 유기 혹은 무기 자외선 차단제가 포함된 대부분의 자외선 차단 제품은 자외선을 흡수하거나 반사하게 되고 이 둘의 장점을 살려 혼합사용을 통해 효과적으로 자외선을 차단하려고 노력하고 있다.
한편, 한국등록특허 제1824405호에는 '올리브유 및 젤라틴을 이용한 자외선차단용 화장료 조성물의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 자외선차단용 화장료 조성물'에 대해 개시하고 있고, 한국공개특허 제2017-0068008호에는 '화장료용 유용성분 또는 자외선 차단 물질이 함유된 키토산 마이크로스피어 및 그를 함유하는 화장료 조성물'에 대해 개시하고 있다. 하지만, 본 발명의 '키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물 및 이의 용도'에 대해 아직까지 개시된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 이용하여 자외선 차단제를 제조하였을 때, 키토산, 글루텐 또는 젤라틴을 단독으로 포함하는 자외선 차단제에 비해 접착 인장 강도(adhesion tensile strength)가 현저하게 우수하다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 자외선 차단제와 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물은 접착성이 우수하여 자외선 차단제 성분을 피부 표면에 더 잔존할 수 있도록 해주며, 천연고분자 물질로서 세포독성이 거의 없기 때문에, 인체 친화성을 부여할 수 있는 효과가 있으므로, 자외선 차단용 화장품의 기능을 향상시키는 소재로서 매우 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 키토산, 글루텐 및 젤라틴을 농도별로 NIH-3T3 섬유아세포에 각각 처리하였을 때, 세포생존율(cell viability)을 확인한 결과이다.
도 2는 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 포함하는 자외선 차단제의 접착 인장 강도(adhesion tensile strength)를 측정한 결과이다. *는 P value < 005인 것을 의미한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 자외선 차단제용 접착제 조성물에서, 상기 혼합물은 1% 키토산 용액, 5% 글루텐 용액 및 10% 젤라틴 용액을 1~10:1~10:1~10의 중량비로 혼합하여 제조되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 1~5:1~5:1~5의 중량비로 혼합하여 제조되는 것일 수 있으며, 가장 바람직하게는 1:1:1의 중량비로 혼합하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 키토산, 글루텐 및 젤라틴은 해양 추출물 유래의 천연고분자 물질로서 접착성 물성을 가지기 때문에, 이를 이용하여 자외선 차단용 화장료 조성물을 제조할 경우에 자외선 차단제 성분뿐만 아니라 무기 안료 등을 피부 표면에 오랜 기간 잔존할 수 있도록 해주며, 키토산, 글루텐 및 젤라틴에 함유된 아민 그룹의 경우 양전하를 띠고 있으므로 자외선 차단제 조성물의 무기물과 혼합되어 피부 표면에 안정적으로 도포가 가능한 특징이 있다.
또한, 본 발명은 자외선 차단제와 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 자외선 차단용 화장료 조성물에서, 상기 혼합물은 화장료 조성물의 총 중량에 대하여 1~10 중량% 함유하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 1~7 중량% 함유하는 것일 수 있으며, 가장 바람직하게는 3 중량% 함유하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 화장료 조성물은
1) 수상성분 및 유상성분을 각각 65~75℃에서 용해한 후, 유상성분을 수상성분에 첨가하여 혼합하는 단계; 및
2) 상기 단계 1)의 혼합물에 1~10:1~10:1~10의 중량비로 혼합한 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 첨가하여 혼합하는 단계;를 포함하여 제조되는 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는,
1) 28.5~30.5 중량%의 정제수, 3~7 중량%의 1,3-부틸렌글리콜(1,3-butylene glycol), 3~7 중량%의 디프로필렌글리콜(dipropylene glycol), 1~3 중량%의 1,2-헥산디올(1,2-hexandiol) 및 0.5~0.9 중량%의 황산마그네슘(MgSO4)으로 이루어진 수상성분과; 8~12 중량%의 디메치콘-D5(dimethicone-D5), 2~4 중량%의 디메치콘-6cs, 2~4 중량%의 사이클로펜타실록산(cyclopentasiloxane), 4~9 중량%의 에틸헥실 메톡시신나메이트(ethylhexyl methoxycinnamate), 1~2 중량%의 에틸헥실살리실레이트(ethylhexyl salicylate), 3~9 중량%의 티타늄디옥사이드(titanium dioxide), 11~15 중량%의 산화아연(zinc oxide), 2~4 중량%의 디스테아디모늄헥토라이트(disteardimonium hectorite), 0.5~1.5 중량%의 황산마그네슘, 0.3~0.7 중량%의 토코페릴아세테이트(tocopheryl acetate), 1~3 중량%의 알루미늄스테아레이트(aluminum stearate), 1~3 중량%의 세테아레스-20(ceteareth-20), 0.5~1.5 중량%의 벤토나이트(bentonite) 및 0.3~0.7 중량%의 색상베이스로 이루어진 유상성분을 각각 70℃에서 용해한 후, 유상성분을 수상성분에 첨가하여 혼합하는 단계; 및
2) 상기 단계 1)의 혼합물에 1~10:1~10:1~10의 중량비로 혼합한 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 화장료 조성물의 총 중량에 대하여 1~10 중량%로 첨가하여 혼합하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 화장료 조성물은 자외선 차단 효과를 갖는 다양한 제형의 자외선 차단용 화장품으로 이용될 수 있으며, 바람직하게는 자외선 차단 로션, 자외선 차단 크림, 자외선 차단 스프레이, BB 크림, 메이크업 파운데이션, 투웨이케익, 스팟, 리퀴드 파운데이션 및 컨실러로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 각 제형의 화장료 조성물에 있어서, 상기 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물 외에 다른 성분들을 기타 화장료의 제형 또는 사용목적 등에 따라 임의로 선정하여 배합할 수 있다. 예를 들어, 착색제(색소), 착향제(향료), 현탁화제, 유화제, 용해보조제, 안정제, 등장제, pH 조절제, 점도 조절제, 용제 등을 포함할 수 있다.
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
제조예 1. 접착성을 가지는 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 함유하는 자외선 차단제 제조
하기 표 1에 개시한 바와 같이 수상성분으로 29.6 중량%의 정제수, 5 중량%의 1,3-부틸렌글리콜(1,3-butylene glycol), 5 중량%의 디프로필렌글리콜(dipropylene glycol), 2 중량%의 1,2-헥산디올(1,2-hexandiol) 및 0.7 중량%의 황산마그네슘(MgSO4)을, 유상성분으로 10 중량%의 디메치콘-D5(dimethicone-D5), 3 중량%의 디메치콘-6cs, 3 중량%의 사이클로펜타실록산(cyclopentasiloxane), 7 중량%의 에틸헥실 메톡시신나메이트(ethylhexyl methoxycinnamate), 1.5 중량%의 에틸헥실살리실레이트(ethylhexyl salicylate), 6 중량%의 티타늄디옥사이드(titanium dioxide), 13 중량%의 산화아연(zinc oxide), 3.5 중량%의 디스테아디모늄헥토라이트(disteardimonium hectorite), 1 중량%의 황산마그네슘, 0.5 중량%의 토코페릴아세테이트(tocopheryl acetate), 2 중량%의 알루미늄스테아레이트(aluminum stearate), 2 중량%의 세테아레스-20(ceteareth-20), 1 중량%의 벤토나이트(bentonite) 및 0.5 중량%의 색상베이스를 각각 70℃에서 용해한 후, 유상성분을 수상성분에 가하여 3,500 rpm으로 10분간 호모믹서기로 혼합한 다음, 냉각시켜 50℃ 부근에서 최적 용해 농도로 선정하여 키토산(1%) 용액(실험군 1); 글루텐(5%) 용액(실험군 2); 젤라틴(10%) 용액(실험군 3); 및 키토산(1%) 용액, 글루텐(5%) 용액 및 젤라틴(10%) 용액을 1:1:1의 중량비로 혼합한 혼합물(실험군 4)을 각각 3 중량% 첨가하고, 40℃ 부근에서 0.5 중량%의 하이드로라이즈드콜라겐 및 0.2 중량%의 향 성분을 첨가하여 자외선 차단제를 제조하였다.
접착성을 가지는 자외선 차단제의 구성성분(%)
구분 성분명 대조군 실험군 1 실험군 2 실험군 3 실험군 4
수상 정제수 32.6 29.6 29.6 29.6 29.6
1,3-부틸렌글리콜 5 5 5 5 5
디프로필렌글리콜 5 5 5 5 5
1,2-헥산디올 2 2 2 2 2
황산마그네슘 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
유상 디메치콘-D5 10 10 10 10 10
디메치콘-6cs 3 3 3 3 3
사이클로펜타실록산 3 3 3 3 3
에틸헥실 메톡시신나메이트 7 7 7 7 7
에틸헥실살리실레이트 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
티타늄디옥사이드 6 6 6 6 6
산화아연 13 13 13 13 13
디스테아디모늄헥토라이트 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
황산마그네슘 1 1 1 1 1
토코페릴아세테이트 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
알루미늄스테아레이트 2 2 2 2 2
세테아레스-20 2 2 2 2 2
벤토나이트 1 1 1 1 1
색상베이스 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
첨가물 하이드로라이즈콜라겐 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
향 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
접착제 키토산(1%) - 3 - - -
글루텐(5%) - - 3 - -
젤라틴(10%) - - - 3 -
키토산(1%)+글루텐(5%)+젤라틴(10%)
=1:1:1		 - - - - 3
전체 합 100 100 100 100 100
실시예 1. 접착성을 가지는 소재의 안정성 평가
접착성을 가지는 천연고분자인 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 독성 평가를 진행하기 위해, 식약처에 고시된 ISO 10993에 제시된 방법으로 평가하였으며, 세포생존율 측정은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) 분석법으로 측정하였다. 세포배양액(DMEM, Dulbecco's modified Eagle's medium, Gibco)에 각 농도별로 키토산, 글루텐 또는 젤라틴을 넣고 37℃에서 24시간 이상 용해하여 용출액을 제조하였다. 96 웰 플레이트에 각 웰 당 NIH-3T3 섬유아세포(5×104 세포/웰)를 접종하고 24시간 후 용출액을 함유한 DMEM 배양액으로 갈아준 후 24시간 동안 37℃ 및 5% CO2 조건에서 배양하였다. 웰 당 20㎕의 MTT 용액을 첨가하여 37℃, 및 5% CO2 조건에서 4시간 동안 반응시킨 후 배양액을 버리고, DMSO 100㎕씩 넣어 포르마잔을 용해한 후, ELISA 측정기(ELX 808, Biotek Instruments, Vermont, USA)를 이용하여 570nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과, 도 1에 개시한 바와 같이 각 실험군에서 80% 이상의 세포생존율을 관찰하였으며, 이러한 결과를 통해 접착성을 가지는 키토산, 글루텐 및 젤라틴은 세포 독성이 없으므로, 자외선 차단용 화장품 소재로 유용하게 활용할 수 있을 것으로 사료되었다.
실시예 2. 접착성을 가지는 소재의 접착 인장 강도 측정
접착성을 가지는 천연고분자인 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물의 접착 인장 강도(adhesion tensile strength)를 확인하기 위하여, 소가죽을 이용하여 인장 시편을 제작한 뒤, 자외선 차단제와 키토산, 글루텐 및 젤라틴을 단독(실험군 1 내지 3) 또는 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물(실험군 4)을 혼합한 조성물을 도포하고, UTM(ultimate tensile test machine, TO-102, Testone Co., Korea)을 이용하여 크로스헤드 속도를 5mm/min으로 측정하였다. 그 결과, 도 2에 개시한 바와 같이 자외선 차단제 단일 처리 시 접착 인장 강도가 1.78±0.12 KPa인 반면, 키토산(1%), 글루텐(5%) 또는 젤라틴(10%)이 단독으로 함유된 자외선 차단제의 경우에 4.77±1.26KPa, 4.47±1.35KPa 및 5.2±0.56KPa의 값을 나타내었으며, 특히 키토산, 글루텐 및 젤라틴을 1:1:1의 중량비로 혼합한 혼합물이 함유된 자외선 차단제를 도포하였을 때, 8.23±1.24KPa의 값을 나타내어 접착 인장 강도가 현저하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (5)

  1. 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합물은 키토산, 글루텐 및 젤라틴을 1~10:1~10:1~10의 중량비로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단제용 접착제 조성물.
  3. 자외선 차단제와 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단용 화장료 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 혼합물은 조성물의 총 중량에 대하여 1~10 중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 화장료 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 상기 조성물은 자외선 차단 로션, 자외선 차단 크림, 자외선 차단 스프레이, BB 크림, 메이크업 파운데이션, 투웨이케익, 스팟, 리퀴드 파운데이션 및 컨실러로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 화장료 조성물.
KR1020190155230A 2018-11-28 2019-11-28 키토산, 글루텐 및 젤라틴의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제용 접착제 조성물 및 이의 용도 KR102331844B1 (ko)

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