KR20220102300A - 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법 - Google Patents

다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법 Download PDF

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KR20220102300A
KR20220102300A KR1020210004495A KR20210004495A KR20220102300A KR 20220102300 A KR20220102300 A KR 20220102300A KR 1020210004495 A KR1020210004495 A KR 1020210004495A KR 20210004495 A KR20210004495 A KR 20210004495A KR 20220102300 A KR20220102300 A KR 20220102300A
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윤재영
지정운
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주식회사 에이젠랩
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Abstract

친수성 혹은 소수성 물질의 분산상이 내포된 제1액적 및 상기 분산상과 상반되는 소수성 혹은 친수성 물질의 연속상 내에 상기 제1액적이 분산된 제2액적을 포함하는 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법이 제시된다. 상기 제조방법에 따른 에멀전 제형은 화장품 제조에 이용되어 유효성분이나 기능성 성분을 안정적으로 유지할 수 있다.

Description

다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법 {METHOD OF MANUFACTURING EMULSION FORMULATOIN COMPRISING MULTIPLE DROPLET}
본 발명은 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법 및 이를 채택한 화장품의 제조방법에 관한 것이다.
에멀젼은 계면활성제로 인하여 안정된 섞이지 않는 두 유체 간 형성되는 물방울(액적) 형태를 말하며, 다양한 계층 및 형태를 가지는 에멀젼는 최근 약물전달, 향장산업, 재료분야 등에 널리 이용되고 있다.
다중 에멀젼은 에멀젼을 다른 연속상에 첨가하여 생성되는 다상의 에멀젼으로 W/O/W, O/W/O 등의 이중 에멀젼이 포함된다.
전형적으로, W/O/W 에멀젼은 친유성 유화제가 용해된 오일상에 수상을 첨가하면서 교반하여 W/O 에멀젼을 제조하고, 이 에멀젼을 친수성 유화제가 용해된 수용액에 분산시켜 제조한다.
일반적으로 사용되는 호모 믹서를 이용한 다중 에멀전의 제조법에 있어서는 화장품 등에 사용되는 기능성 성분 등의 봉입효율이 작아 소비자가 원하는 기능성을 충족하기 어려울 수 있다. 리포좀 형태로 봉입하는 경우는 제조 공정에서 독성이 강한 용매의 사용이 일반적이어서 제조 완료 후 용매를 완벽히 제거하지 못하게 되면 세포 독성이 야기될 우려가 있다. 또한, 코어쉘 구조의 캡슐화를 이용하는 에멀젼 제형은 쉘 재료가 되는 물질이 입자 전체에서 차지하는 비율이 상당히 크기 때문에 유효 성분을 봉입할 수 있는 공간이 크기 않으며, 쉘 재료가 갖는 독특한 물성으로 인하여 피부에 도포시 이물감을 느낄 수 있다.
최근 개개인의 개성 중시, 데이터 기반 의사 결정, ICT, BNT, BIT 등 융합 기술의 진보에 의해 다양한 분야의 '개인 맞춤형 서비스'가 미래 성장동력으로 주목받고 있으며, 구체적으로는 4차 산업 분야의 인공지능, 클라우드, 빅데이터에 기반한 서비스에서 최근에는 개개인의 현재 피부 상태 및 유전자 다형성을 분석하여 보건, 의료, 건강관리, 뷰티 분야의 서비스까지 개개인에 대한 다양한 맞춤형 상품, 의료시술 및 서비스 비즈니스로 지속적 진화 중에 있다.
2020년 개개인의 유전자 다형성 (SNP: Single Nucleotide Polymorphism)에 대한 D2C (Direct to Consumer) 서비스의 개시와 맞춤형화장품조제관리사 제도의 시행 이후 개인 피부 타입, 선호도, 유전자 다형성 등을 반영하여 현장에서 제품을 소분·혼합하여 판매하는 개인별 맞춤형 화장품의 판매업이 가능하게 되었다.
현재 맞춤형 화장품의 제조/판매 방식은 맞춤형 화장품의 목표 형질 조합의 수를 최대한 줄여서 미리 제조한 기성의 제품을 제공하거나, 각각의 형질에 따른 서브(sub) 제품을 개개인의 진단 결과에 따라 혼합하여 고객에게 제공하는 방식을 채택하고 있다. 그러나, 현재의 제조 기술로는 제형의 안정성 향상과 개인 맞춤형 화장품에 가능한 조합의 수 증가를 동시에 만족시키기는 어려운 실정이다.
본 발명의 목적은 유효성분의 안정성이 향상된 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유효성분의 봉입효율을 증가시키고, 액적의 크기가 균일한 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소비자의 피부 타입이나 체질에 대응하는 기능성 성분의 안정성이 향상된 화장품의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면,
a) 제1분산상 용액을 제1크기의 기공을 갖는 제1멤브레인을 통과시켜 제1연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제1연속상 용액 내에 제1액적을 생성하는 단계; 및
b) 상기 제1액적이 포함된 상기 제1연속상 용액을 제2분산상 용액으로 사용하여 상기 제1크기보다 큰 제2크기의 기공을 갖는 제2멤브레인을 통과시켜 제2연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제2연속상 용액 내에 상기 제1액적이 하나 이상 포함된 제2액적을 생성하는 단계;를 포함하며,
상기 제1분산상 용액 및 상기 제2분산상 용액 중 하나가 친수성 용액일 때 다른 하나는 소수성 용액이고,
상기 제1연속상 용액 및 상기 제2연속상 용액은 그 친수성/소수성 특성이 각각 상기 제1분산상 용액 및 상기 제2분상상 용액과 상반되도록 구성되고,
상기 제1멤브레인과 상기 제2멤브레인은 그 친수성/소수성 특성이 각각 상기 제1분산상 용액 및 상기 제2분산상 용액과 상반되도록 구성되는, 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법을 제시할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제1 또는 제2 멤브레인의 제2크기는 상기 제1크기의 5~15배이거나, 상기 제1크기는 1~5㎛이고 상기 제2크기는 5~75㎛일 수 있다.
본 발명의 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법은,
c) 상기 제2액적이 포함된 상기 제2연속상 용액을 제3분산상 용액으로 사용하여 상기 제2크기보다 큰 제3크기의 기공을 갖는 제3멤브레인을 통과시켜 제3연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제3연속상 용액 내에 상기 제2액적이 하나 이상 포함된 제3액적을 생성하는 단계;를 추가적으로 포함할 수 있다.
이때, 상기 제3연속상 용액은 친수성/소수성 특성이 상기 제3분산상 용액과 상반되도록 구성되고, 상기 제3멤브레인은 친수성/소수성 특성이 상기 제3분산상 용액과 상반되도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면은 상기 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법을 채택하여 화장품 조성물을 제조하는 방법을 제시할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 화장품 조성물은 개인의 신체적 정보, 유전적 정보, 기호도 중 하나 이상에 따라 처방되는 개인 맞춤형화장품일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면은,
제1분산상 용액을 제1크기의 기공을 갖는 제1멤브레인을 통과시켜 제1연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제1연속상 용액 내에 제1액적을 생성하는 단계;를 포함하는, 화장품 조성물의 제조방법으로서,
상기 제1분산상 용액과 상기 제1연속상 용액은 그 친수성/소수성 특성이 서로 상반되도록 구성되고, 상기 제1멤브레인은 그 친수성/소수성 특성이 제1분산상 용액과 상반되도록 구성되는, 화장품 조성물의 제조방법을 제시할 수 있다.
아울러 본 발명의 일 측면은,
a) 소비자의 신체적 정보, 유전적 정보 및 기호도 중 하나 이상을 수집하는 단계;
b) 상기 정보로부터 얻어지는 처치 항목과, 이에 대응하는 기능성 성분이 액적으로 내포된 에멀젼 제형의 서브 화장품을 매칭하는 단계; 및
c) 상기 매칭 결과에 따라 처방된 서브 화장품을 베이스 제형에 1종 이상 주입하여 다중 액적 에멀젼을 형성하는 단계;를 포함하는 개인 맞춤형화장품의 제조방법을 제시할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 신체적 정보 또는 유전적 정보는 피부 타입, 피부 상태, 행동양태, 피부 상재균의 종류 및 유전적 형질에서 선택되는 하나 이상의 정보일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 기능성 성분은 구아이줄렌, 클루타치온, 펩타이드, 비타민, DNA 또는 줄기세포 배양액에서 선택되는 하나 이상의 친수성 물질이거나, 식물성 오일, 동물성 오일, 광물성 오일, 또는 합성 오일에서 선택되는 하나 이상의 소수성 물질 또는 상기 소수성 물질 내에 기능성을 갖는 수용성 미립자를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법에 따르면, 내부 액적에 포함된 유효성분의 안정성이 향상될 뿐만 아니라 유효성분의 봉입효율이 증가되며, 액적의 크기가 균일한 제형을 제조할 수 있다. 또한, 이를 화장품의 제조에 적용함으로써, 소비자의 피부 타입이나 체질에 대응하는 기능성 성분의 안정성을 향상시키고, 맞춤형으로 가능한 처방의 수를 용이하게 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액적 에멀젼 제조 방법에서 제1액적의 에멀젼을 생성하는 공정을 도식화한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액적 에멀젼 제조 방법에서 제2액적의 에멀젼을 생성하는 공정을 도식화한 도면이고,
도 3은 도 2의 제2액적을 3차원적으로 확대 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액적 에멀젼 제조 방법에서, 제3액적의 에멀젼을 생성하는 공정을 도식화한 도면이고,
도 5는 도 4의 제3액적을 2차원적으로 확대 도시한 도면이고,
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액적 에멀젼의 제조 방법으로 제조된 세럼 제형을 40 배율로 촬영(좌)하여 이를 1200 배율로 확대(우)한 광학현미경 사진이고, 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 W1/O/W2 에멀젼 제형을 도식화한 그림이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액적 에멀젼의 제조 방법으로 제조한 구아이줄렌 크림(좌측 원) 및 미백 크림(우측 원) 제형의 성상을 나타낸 사진이고,
도 8은 도 6 및 도 7(좌측 원)의 세럼 및 크림 제형의 안정성을 테스트한 열가속 시험 결과를 나타내는 그래프이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다중 액적 에멀젼 크림 제형(도 7의 좌측 원) 내에 포함된 소듐구아이줄렌설포네이트의 안정성을, 호모게나이저를 이용하여 제조된 다중 액적 에멀젼 크림 제형 내의 같은 성분의 안정성과 비교하여 테스트한 광가속 시험 결과를 나타내는 그래프이고,
도 10는 기존 제법(도 10a)과 비교하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 액적 내에 유효성분을 함유하는 다중 액적 에멀젼 제형을 혼합하여 개인 맞춤형 화장품을 제조하는 제조 개념도(도 10b)이고,
도 11은 개인 형질의 특성을 반영한 서브 기능성 화장품의 혼합을 통하여 제조되는 개인 맞춤형 화장품의 제조 개념도이다.
본 발명의 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법은 분산상 용액을 다공성 기공을 갖는 멤브레인을 통과시킨 후 연속상 용액에 공급함으로써 연속상 용액 내에 분산상 용액의 액적을 생성하는 것을 포함한다.
구체적으로, 상기 방법은
a) 제1분산상 용액을 제1크기의 기공을 갖는 제1멤브레인을 통과시켜 제1연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제1연속상 용액 내에 제1액적을 생성하는 단계; 및
b) 상기 제1액적이 포함된 상기 제1연속상 용액을 제2분산상 용액으로 사용하여 상기 제1크기보다 큰 제2크기의 기공을 갖는 제2멤브레인을 통과시켜 제2연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제2연속상 용액 내에 상기 제1액적이 하나 이상 포함된 제2액적을 생성하는 단계;를 포함할 수 있다. ,
이때, 상기 제1분산상 용액 및 상기 제2분산상 용액 중 하나가 친수성 용액일 때 다른 하나는 소수성 용액이고, 상기 제1연속상 용액 및 상기 제2연속상 용액은 그 친수성/소수성 특성이 각각 상기 제1분산상 용액 및 상기 제2분상상 용액과 상반되도록 구성되고, 상기 제1멤브레인과 상기 제2멤브레인은 그 친수성/소수성 특성이 각각 상기 제1분산상 용액 및 상기 제2분산상 용액과 상반되도록 구성될 수 있다.
상기 멤브레인은 세라믹 소재의 것을 이용할 수 있으며, 알루미나, 실리카, 지르코니아, 세리아 등을 단독으로 혹은 혼합된 소재의 것을 이용할 수 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 상기 액적 내부에 포함되는 성분의 함량을 높일 수 있다. 예를 들어, 유중수(W/O)형 에멀전의 제조에 있어, 내상이 되는 W의 함량을 최대 49%까지 높일 수 있다.
초음파와 같은 침습적인 방법에 의한 에멀젼 형성에서는 W1/O/W2 에멀전 제조시 1 단계에서 제조된 W1/O 에멀전을 W2에 투입하여 초음파를 인가할 경우 W1/O 에멀전의 일부가 파괴되어 W1과 W2가 서로 섞이게 되면서 최종적으로 제조되는 W1/O/W2 제형에서 유효성분인 W1의 봉입 효율 (Encasulation yield)가 낮아지게 된다. 그러나 본 발명의 방법에서는 W1/O/W2 제조시 투입되는 W1/O 에멀전이 파괴되지 않아 침습적인 방법을 이용할 경우에 비해 상대적으로 봉입 효율이 향상된다.
본 발명의 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법은 균일한 사이즈의 드랍이 필요한 솔더볼, 특정 사이즈의 입자가 필요한 DDS 분야의 의료용 입자, 유효 성분의 안정성을 도모하거나, 원료의 색상을 선택하고 그 색상의 발현으로 미감이나 기호도를 갖게 하는 식품 또는 화장료 조성물의 제조에 널리 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 액적 에멀젼 제형의 제조 방법에서 제1액적의 에멀젼을 생성하는 공정을 도식화한 도면이다.
분산상 탱크에 제1분산상 용액(B1)이 수용되어 있고, 연속상 탱크에 제1연속상 용액(C1)이 수용되어 있다. 예를 들어, 제1분산상 용액(B1)은 친수성 용액으로서, 필요에 따라, 구아이아줄렌, 글루타치온, 펩타이드, DNA, 및 줄기세포 배양액 등의 수용성 물질이 하나 이상 포함된 용액일 수 있다. 예를 들어, 제1연속상 용액(C1)은 소수성 용액으로서, 필요에 따라 호호바 오일, 보르피린, MCT 오일, 마유, 팜유, 올리브 오일 등의 천연 오일이나 미네랄 오일 등의 소수성(친유성) 오일 중 하나 이상이거나 친유성 물질이 용해되어 있는 용액일 수 있다.
제1분산상 용액(B1)은 제1멤브레인(M1)을 거쳐 제1연속상 용액(C1)내로 공급된다. 이 과정에서 제1분산상 용액(B1)은 제1멤브레인(M1)의 기공을 통과하며 액적 형태가 되어 제1연속상 용액(C1)은 제1액적(D1)이 분포된 에멀젼이 된다. 이때, 제1멤브레인(M1)은 그 표면이 제1분산상 용액(B1)과는 친수성/소수성 특성이 상반되도록, 즉 제1분산상 용액(B1)이 친수성이므로 소수성을 갖도록 구성된다. 제1멤브레인(M1)이 소수성 표면을 가짐에 따라 제1분산상 용액(B1)은 외부의 압력이 인가됨으로서 이 기공을 통과하면서 제1액적(D1)이 형성된다.
이중 구조의 액적을 제조함에 있어서 최종 액적의 크기가 지나치게 커지지 않도록 하기 위해서는 제1멤브레인(M1)은 그 기공 크기가 가급적 작은 것이 바람직하다. 바람직한 제1멤브레인(M1)의 기공의 크기(제1크기)는 1~5㎛이다. 통상적인 멤브레인 중에서 기공 크기가 비교적 작은 멤브레인을 사용함으로써 최종 이중 액적의 크기를 적절한 크기로 조절할 수 있다. 상기 멤브레인에 의해 제조되는 액적은 그 크기가 보통 멤브레인의 기공 크기의 3~4배가 된다. 따라서 에컨대 1㎛ 크기의 기공을 통과한 액적은 3~4㎛ 크기를 가질 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 액적 에멀젼 제조 방법에서 제2액적의 에멀젼을 생성하는 공정을 도식화한 도면이다.
본 공정에서는 도 1의 연속상 탱크 내에 형성된 에멀전 즉, 도 1에서 제1액적(D1)을 함유하는 제1연속상 용액(C1)이 본 공정에서 제2분산상 용액(B2)으로 사용된다. 본 공정에서, 연속상 탱크에는 제2연속상 용액(C2)이 수용되어 있다. 도 1의 과정을 거친 제2분산상 용액(B2)은 소수성 용액이므로, 제2연속상 용액(C2)은 친수성 용액으로 구성된다.
제2분산상 용액(B2)은 제2멤브레인(M2)을 거쳐 제2연속상 용액(C2)내로 공급된다. 이 과정에서 제2분산상 용액(B2)은 제2멤브레인(M2)의 기공을 통과하며 액적 형태가 되어 제2연속상 용액(C2)은 제2액적(D2)이 분포된 에멀젼이 된다. 이때, 제2멤브레인(M2)은 그 표면이 제2분산상 용액(B2)과는 친수성/소수성 특성이 상반되도록, 즉 제2분산상 용액(B2)이 소수성이므로 친수성을 갖도록 구성된다. 제2멤브레인(M2)이 친수성 표면을 가짐에 따라 제2분산상 용액(B2)은 제2 분산상 탱크내로 인가되는 외부의 압력에 따라 이 기공을 통과하면서 제2액적(D2)이 효과적으로 형성된다. 이러한 제2액적(D2)은 제1액적(D1)이 1개 내지 수개 정도 포함되어 있는 이중 구조의 액적이 될 수 있다.
이중 구조의 액적을 제조함에 있어서, 제2액적(D2)이 원하는 개수의 제1액적(D1)을 포함하도록 하기 위해서, 제2멤브레인(M2)의 제2기공의 크기(제2크기)는 제1기공의 크기(제1크기)보다 커야 하며, 제1멤브레인(M1)을 통과하여 제조된 제1액적(D1)이 제1기공의 크기의 3~4배 정도의 크기를 가짐을 고려할 때 적어도 제2기공은 제1기공의 5배 이상의 크기를 갖는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 제1 또는 제2 멤브레인의 제2크기는 상기 제1크기의 5~15배일 수 있고, 상기 제1크기는 1~5㎛이고 상기 제2크기는 5~75㎛일 수 있다.
도 3은 도 2의 제2 액적을 3차원적으로 도시한 도면이다.
제2액적(D2)은 한 개 이상의 제1액적(D1)을 포함하도록 구성되며, 이러한 제2액적(D2)이 제2연속상 용액(C2) 내에 분포됨으로써 제2연속상 용액(C2)은 친수성 액적과 소수성 액적이 포함된 이중 구조의 액적이 분포된 에멀젼이 된다.
이를 통해 형성되는 수중유중수(W/O/W) 형태의 액적 구조에 있어서, 수용성 물질 혹은 불용성 분말 등으로 구성된 제1액적은 오일 성분의 제2액적(D2) 내부에 갇힌 상태로 존재하게 되어 외부의 산소 혹은 수분 등으로부터 보호되는 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시예에서는 제1분산상 용액(B1)이 친수성 용액으로 구성됨에 따라 제1연속상 용액(C1)이 소수성 용액으로 구성되고 제2연속상 용액(C2)이 다시 친수성 용액으로 구성된 것을 예시하였다. 그러나, 이와 반대로 제1분산상 용액(B1)이 소수성 용액으로 구성되고 제1연속상 용액(C1)이 친수성 용액으로 구성되고 제2연속상 용액(C2)이 다시 소수성 용액으로 구성되도록 할 수도 있다. 즉, 제1연속상 용액(C1)과 제2연속상 용액(C2)의 친수성/소수성 특성이 각각 제1분산상 용액(B1)과 제2분상상 용액(B2)과 상반되도록 구성되기만 한다면, 본 발명의 공정을 적용하여 이중 구조의 제2액적(D2)을 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서는 제1멤브레인(M1)의 표면이 소수성으로 구성되고 제2멤브레인(M2)의 표면이 친수성으로 구성된 것을 예시하였으나, 제1멤브레인(M1)과 제2멤브레인(M2)의 친수성/소수성 특성이 각각 제1분산상 용액(B1) 및 제2분산상 용액(B2)과 상반되도록 구성되기만 한다면 본 발명의 공정을 적용하여 이중 구조의 제2액적(D2)을 형성할 수 있다.
종래에는 이중 액적 에멀전을 제조하는 방법으로서 리포좀 형태로 지질 사이의 공간에 친수성 물질을 위치시키는 방법 등이 통상적으로 사용되어 왔다.
본 발명의 방법에 따르면, 기존의 리포좀 방식에 비하여 월등히 높은 함량의 친수성 물질의 제1액적(D1)을 함유하는 제2액적(D2)을 제조할 수 있으며, 제1액적(D1)의 함량 비율을 최대 49%까지 포함시키는 것이 가능함을 확인하였다(실시예 1).
따라서, 특정 기능성을 갖는 수용성 물질, 예컨대 수용성 비타민류, 아미노산류, 줄기세포 배양액, 구아이아줄렌, 펩타이드, 또는 각종 수용성 추출물 등을 고함량으로 에멀전 내부에 포함시킬 수 있게 되어 고기능성 식품이나 화장품 등의제형을 제조할 수 있다.
한편, 본 발명에 따라 예컨대 화장품과 같은 조성물을 제조하고자 하는 경우에는 통상적으로 피부 친화도가 높고 부작용이 없는 것으로 알려진 수용성 증점제인 폴리머(예를 들어 카보머나 셀룰로오스 등)의 1종 이상을 제2연속상 용액(C2)에 첨가하고, 여기에 제2액적(D2)을 형성함으로써 전체 제형의 안정성을 확보할 수 있다. 즉, 폴리머에 의해 증점된 상태의 제2연속상 용액(C2) 내에는 제2액적(D2)이 균일한 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 이를 통해 전체 제형에 포함된 유화제의 함량을 최소한으로 낮출 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서, 제1연속상 용액(C1)이 친수성인 경우에는 수용성 증점제로서의 폴리머는 제1연속상 용액(C1)에 첨가될 수 있다.
이와 같이, 이중 액적 형성시 유화제나 계면활성제를 사용하지 않고 점도 향상용 수용성 폴리머만을 사용함으로써, 화장품 조성물 제조시에 피부에 좋지 않은 영향을 주는 성분을 배제할 수 있는 장점이 있다. 천연 유화제나 천연 계면활성제의 경우에도 오일 성분을 수상에 안정적으로 분산 또는 유화시키는 기능을 할 수 있지만 피부에 유익한 성분으로 보기는 어렵다. 따라서, 본 발명의 방법에 따르면, 피부 트러블의 가능성을 내포하는 물질의 사용을 억제할 수 있어 피부 트러블이나 기타 부작용의 우려가 현저하게 줄게 된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 3중 구조의 액적을 갖는 에멀젼의 제조도 가능하다.
도 4는 3중 구조의 제3액적의 에멀젼을 생성하는 공정을 도식화한 도면이고, 도 5는 도 4의 제3액적을 2차원적으로 확대 도시한 도면이다.
본 공정에서는 도 2의 연속상 탱크에 형성된 용액 즉, 도 2에서 제2액적(D2)을 함유하는 제2연속상 용액(C2)이 본 공정에서 제3분산상 용액(B3)으로 사용된다. 본 공정에서, 연속상 탱크에는 제3연속상 용액(C3)이 수용되어 있다. 이때, 전술한 바와 같이, 제3연속상 용액(C3)은 그 친수성/소수성 특성이 제3분상상 용액(B3)과 상반되도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 도 3의 과정을 거친 제3분산상 용액(B3)은 친수성 용액이므로, 제3연속상 용액(C3)은 소수성 용액으로 구성된다.
제3분산상 용액(B3)은 제3멤브레인(M3)을 거쳐 제3연속상 용액(C3)내로 공급된다. 이 과정에서 제3분산상 용액(B3)은 제3멤브레인(M3)의 기공을 통과하며 액적 형태가 되어 제3연속상 용액(C3)은 제3액적(D3)이 분포된 에멀젼이 된다. 전술한 바와 같이 제3멤브레인(M3)은 그 친수성/소수성 특성이 제3분산상 용액(B3)과 상반되도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 제3분산상 용액(B3)이 친수성을 가지므로 제3멤브레인은 소수성을 갖도록 구성된다. 제3멤브레인(M3)이 소수성 표면을 가짐에 따라 제3분산상 용액(B3)이 기공을 통과하면서 제3액적(D3)이 효과적으로 형성된다. 이러한 제3액적(D3)은 도 5와 같이 제2액적(D2)이 1개 내지 수개 정도 포함되어 있는 3중 구조의 액적이 된다.
본 발명의 다중 액적 에멀젼의 제조에서 분산상 용액의 멤브레인 통과는 예를 들어, 가압 장치와 함께 분산상 용액을 수용하는 분산상 탱크 및 연속상 용액을 수용하는 연속상 탱크가 구비된 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 공정은 분산상 탱크에 인가되는 질소 가스의 압력을 정밀 컨트롤함으로서 수행할 수 있다. 이 때 2차 액적 혹은 3차 액적의 제조로 진행되는 경우, 상당한 저압 예컨대 1 내지 2 kpa의 압력으로도 분산상 용액이 멤브레인을 통과할 수 있으므로 가압 장치는 정밀하게 조절되어야 하며, 압력의 정밀도에 따라 제조되는 액적의 균일도에 영향을 미치게 된다.
연속상 탱크에는 분산상 탱크의 가압장치에 의해 배출된 분산상 용액이 주입되는 멤브레인이 설치될 수 있다. 분산상 탱크로부터 나오는 분산상 용액은 연속상 탱크 내의 막 모듈로 공급되어, 막 모듈의 내부에 위치하는 다공질 멤브레인의 미세 기공을 통과하여 나오면서 액적으로 배출된다.
분산상 탱크 또는 연속상 탱크의 내부에는 분산상 용액의 혼합물을 교반 또는 믹싱할 수 있는 교반기가 설치될 수 있고, 내부 용액의 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도 유지 장치가 구비될 수 있다.
본 발명의 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법은 균일한 사이즈의 드랍이 필요한 솔더볼의 제조, 특정 사이즈의 입자가 필요한 DDS 분야의 의료용 입자 제조, 유효성분의 안정성을 도모하거나, 원료의 색상을 선택하고 그 색상의 발현으로 미감이나 기호도를 갖게 하는 식품 또는 화장품 조성물의 제조에 널리 사용될 수 있다.
특히, 본 발명의 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법은 에멀젼 제형을 채택하는 화장품 조성물의 제조에 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 제1분산상 용액을 제1크기의 기공을 갖는 제1멤브레인을 통과시켜 제1연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제1연속상 용액 내에 제1액적을 생성하는 단계;를 포함하는, 화장품 조성물의 제조방법이 제공된다.
여기서, 상기 제1분산상 용액과 상기 제1연속상 용액은 그 친수성/소수성 특성이 서로 상반되도록 구성되고, 상기 제1멤브레인은 그 친수성/소수성 특성이 제1분산상 용액과 상반되도록 구성될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 난용성이나 불용성 분말 또는 수용성 분말을 오일(O)에 분산시킨 후 외수상(W1) 내부로 주입시켜 오일 내부에 미세 분말을 포함하는 안정한 형태의 수중유(O/W)형 에멀전을 제조할 수 있다.
또한 다른 일 실시예에서, 유중수(W1/O) 입자를 증점된 상태의 외수상(W2)에 주입함으로서 별도의 유화제를 사용하지 않고 수중유중수(W1/O/W2)형태의 에멀전을 제조할 수 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 수분이나 산소와의 접촉에 의해 쉽게 변질되거나 산패될 수 있는 성분을 내부 액적(O)에 포함시킴으로서 오일 차단막 효과를 통하여, 수분이나 산소로부터 보호할 수 있게 되어 내부의 기능성 성분을 안정하게 유지시킬 수 있다.
특히, 펩타이드류와 같이 물에 녹아 기능성을 발휘하는 성분이지만, 수용액 내에 포함될 경우 시간 경과에 따라 안정성이 크게 낮아지는 물질 등을 고함량으로 오일 입자의 내부에 분산한 후 이 오일을 외수상(W2)에의 주입을 통해 입자화 함으로서, 오일로 보호된 물질(펩타이드류 등)을 안정하게 외수상(W2)에 유지시킬 수 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 제형을 피부에 도포시에는 오일 입자가 깨지면서 수상에 녹아 피부에 흡수되는 형태의 화장품 제형의 제조가 가능하다.
본 발명의 화장품 조성물은 개인의 신체적 정보, 유전적 정보 또는 기호도에 따라 처방되는 개인 맞춤형화장품일 수 있다.
기존의 화장품 조성물의 제조방법은 유효 성분, 점증제, 보습제, 계면활성제 등 다양한 성분의 물리, 화학적 균형을 맞춘 후 유효 성분의 활성, 성상, 품질 등을 경시변화에 따라 평가하는 등의 복잡한 과정을 거쳐서 생산되며, 소량 다품종 생산이 필요한 개인별 맞춤형화장품 제조에 적용하기에는 한계가 있었다.
즉, 개인별 유전자형의 종류, 피부 상재균의 종류 및 피부 타입이나 상태 등을 고려해야 하는 맞춤형 화장품은 분석 대상 형질(항목)의 수가 증가할수록 생산할 제품의 가짓수가 기하급수적으로 증가한다.
본 발명의 방법에 따르면, 예를 들어, 맞춤형 화장품으로 제공하고자 하는 유전적 형질에 대응하는 서브 기능성 화장품의 수를 10종으로 제작하면 (표 1), 소비자로부터 수득한 정보에 따라 이들 성분을 혼합하여 맞춤형 화장품을 제조할 경우, 이론적으로 10! 개수의 맞춤형화장품을 제조할 수 있다.
[표 1] 유전자 맞춤형 화장품의 세부 형질 예시
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구체적으로, 본 발명의 개인 맞춤형화장품의 제조방법은
a) 소비자의 신체적 정보, 유전적 정보 및 기호도 중 하나 이상을 수집하는 단계;
b) 상기 정보로부터 얻어지는 처치 항목과, 이에 대응하는 기능성 성분이 액적으로 내포된 에멀젼 제형의 서브 화장품을 매칭하는 단계; 및
c) 상기 매칭 결과에 따라 처방된 서브 화장품을 베이스 제형에 1종 이상을 '첨가'하여 혼합 후 다중 액적 에멀젼을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 처치 항목은 공급자나 당국에 의해 분류된 기준 항목으로, 예를 들어, 유전자 맞춤형화장품일 경우, 피부 탄력, 세포 재생, 광노화, 당화, 피부장벽, 여드름, 피부염, 자외선저항성, 멜라닌 합성, 기미/주근깨 등일 수 있다.
상기 신체적 정보 또는 유전적 정보는 피부 타입, 피부 상태, 행동양태, 피부 상재균의 종류, 유전적 형질 등에서 선택되는 하나 이상의 정보일 수 있다.
상기 기능성 성분은 구아이줄렌, 클루타치온, 펩타이드, 비타민, DNA 또는 줄기세포 배양액에서 선택되는 하나 이상의 친수성 물질이거나, 식물성 오일, 동물성 오일, 광물성 오일, 또는 합성 오일에서 선택되는 하나 이상의 소수성 물질 또는 상기 소수성 물질 내에 기능성을 갖는 수용성 미립자를 포함하는 것일 수 있다.
상기 베이스 제형은 크림, 세럼, 에센스 등의 수용성 베이스 제형일 수 있으며, 예를 들어, 공급자에 의해 미리 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 베이스 제형은 기능성 원료를 포함한 서브 화장품을 1종 혹은 다종 혼합하여 최종 화장품으로 제조하기 위한 마스터 제형이며, 상기 마스터 제형은 계면활성제, 가용화제 또는 안정화제를 포함하지 않을 수 있고 서브 화장품에 포함된 기능성 에멀전을 안정하게 유지할 수 있도록 수용성 점증제를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 제형은 정제수, 아이소펜틸다이올, 글리세린, 1,2-헥산다이올, 트레할로오스, 부틸렌글라이콜, 베타인, 다이포타슘글리시리제이트, 아크릴레이트/C10-30알킬아크릴레이트크로스폴리머, 알지닌, 다이소듐이디티에이, 카프릴릴글라이콜을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 베이스 제형과 기능성 서브 화장품의 혼합은 주사기나 기타 계량 가능한 장치를 이용하여 혼합하거나 서브 기능성 화장품 내용물을 베이스 제형에 직접 붓는 방식 등으로 현장에서 수행될 수 있다.
도 11은 개인 형질의 특성을 반영한 서브 기능성 화장품의 혼합을 통하여 제조될 수 있는 개인 맞춤형 화장품의 조합의 수를 나타내는 모식도이다.
예를 들어, 소비자 피부의 모공 분포도, 모공 사이즈, 색소침착 정도, 각질, 아토피, 수분 및 유분함량, 탄력도 등의 피부에 대한 정보; 소비자의 유전자 다형성 등으로부터 노화 관련 형질로서 콜라겐 분해능, 히알루론산 합성능, 프리 래디칼 제거능 (항산화 능력), DNA 수복 능력, 세포 재생 능력 및 에스트로겐 수준, 염증 저항성 형질로서 여드름 발생, 접촉성 피부염 및 알러지성 피부염, 광노화 및 오염물질 저항성으로서 UV 감수성, 멜라닌 합성, 주근깨 생성, 기미 생성 및 오염물질 대사 등에 관한 유전적 요인의 분석 결과 등의 종합적인 정보를 수집하여 그 피부의 특성에 맞는 처방을 한 다음 그 처방에 따라 서브 기능성 화장품을 혼합하여 그 사용자만을 위한 개인별 맞춤형화장품을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 맞춤형화장품의 제조방법에 따르면, 화장품의 기본 제형과 기능성을 제공하기 위한 서브 기능성 화장품의 각각의 효능 성분들이 기본 제형상에 W1/O 에멀전 형태로 고르게 분산되어 있어 효능 성분끼리 또는 제형과 물리/화학적으로 분리되어 유지되고, 피부 진단 결과에 따라 상기 서브 기능성 화장품을 혼합되더라도 제형의 안정성에 부정적인 영향을 미치지 않는 개인 맞춤형 화장품을 제조할 수 있다(표 1 및 도 10).
일반적으로, 화장품의 제조 과정은 유효성분, 점증제, 보습제, 계면활성제 등 다양한 성분의 물리화학적 균형을 맞춘 후 유효성분의 활성, 성상, 품질 등을 경시변화에 따라 평가하는 시험과정을 거친다. 이 때 제조된 각각의 제형은 그 설계 목적에 따라 선택한 유성, 수성 등의 원료를 첨가하고 제형의 안정성 및 효능을 극대화할 수 있도록 제조 공정을 달리하여 제조한 후 다양한 시험을 거쳐 완성된다. 이 제형에 다른 성분을 추가할 경우, 제형의 완성도를 추가적인 시험을 통하여 다시 판단하여야 한다.
도 10a는 기존 제법으로 제조된 맞춤형 화장품의 혼합을 도식화한 것이고, 도 10b는 본 발명의 방법에 의해 제조되는 맞춤형 화장품의 혼합을 도식화한 도면이다. a 제형과 b 제형은 각각 고유의 효능을 나타내기 위한 효능 원료를 제외하고는 대부분의 구성 성분을 공유하며, 각각 별도의 안정성 시험을 통과하였다. 그러나 두 세부 기능성 제품은 효능 원료의 차이에 의해 물리적 특성, 화학적 조성, 유화 조건, 활성 성분의 보존 및 효능 최적화 조건 등에 대한 완벽한 동질성을 갖도록 하는 것은 사실상 불가능하며, 두 제품의 성분 전체가 혼합되는 "c" 제형의 경우에는 a 와 b와는 또 다른 물리적 특성 및 화학적 조성을 갖는 제3의 제형이 된다. 이 제3의 제형의 경우 a 제형과 b 제형에 포함된 활성 성분의 안정성 및 활성, 제형의 유화 안정성 등에 부정적인 영향이 있을 수 있으므로 별도의 테스트를 거쳐 제형을 평가하는 과정이 반드시 필요하다.
그러므로, 현장에서 각 제형을 혼합하여 소비자에게 제품을 제공하고자 하는 맞춤형 화장품을 기존의 화장품 제법으로 제조할 경우 안정성 및 효능의 감소를 초래할 위험이 증가하며, 첨가하는 세부 기능성 제품의 수가 증가할수록 제형이 불안정해질 가능성이 급격하게 증가한다.
화장품 제형의 제조는 서로 섞이지 않은 유성과 수성 두 종류의 성분을 유화 (Emulsification) 과정을 통하여 미세 에멀전을 형성하거나 또는 가용화 (Solubilization) 과정을 통하여 미셀(Micelle) 구조를 형성함으로써 제형상에서 열역학적으로 안정하게 공존하도록 하는 과정을 거친다.
이 때에 사용하는 원료의 종류 및 제형의 종류에 따라 다양한 HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance)값을 갖는 유화제 (Emulsifier)를 선택하며 사용된 지용성 원료의 양에 따라 유화제의 사용량이 달라진다. 그러나 안정된 유화 또는 가용화 상태이더라도 제형의 안정성을 변화시킬 수 있는 물리적 변화 (온도, 압력, 기계적 스트레스, 태양 조사, 마이크로파), 화학적 변화 (지용성 성분 양 변화, 가스 접촉 (산소), 금속성분 및 염분의 양 변화, pH 변화 등) 또는 미생물 오염 (효모, 박테리아, 곰팡이, 바이러스, 등) 등에 의해 내부의 물리화학적 균형이 파괴되어 상 분리 (Phase separation) 등 제형의 파괴 현상이 발생할 수 있다.
따라서 기존 제법을 이용한 맞춤형화장품의 경우 "a + b => c"와 같은 혼합과정에서 베이스 제형의 성분 조성 및 함량 변화가 발행할 경우 유화상태의 열역학적 안정성이 감소하여 제형의 파괴 현상이 발생할 가능성이 증가한다.
예를 들면, 지용성 비타민 A 와 E가 포함된 서브 기능성 화장품 "a"와 수용성 비타민 C와 B가 포함된 서브 기능성 화장품 "b"는 지용성 성분의 함량 차이에 의해 서로 다른 유화 조건을 갖으며, 이를 혼합한 "c" 제형은 제3의 유화조건을 갖으므로 유화의 열역학적 안정성 감소에 의한 제형의 파괴 현상이 발생할 수 있는 것이다.
반면, 본 발명에 의한 제법으로 제조된 맞춤형 화장품의 경우, 제형을 혼합하더라도, W1/O/W2 다중층 중 유성인 활성성분은 "O"층에, 수성인 활성 성분은 "W1" 층에 제형 베이스 제형 베이스 (W2)와는 분리되어 위치한다(도 10b). 따라서 A와 B 제형을 섞더라도 기존 제형에 포함되어 있는 활성 성분은 서로 혼합되지 않으며 물리적으로 분리되어 존재한다(도 10b).
이와 같이, 본 발명에서 제안한 맞춤형 화장품의 경우 "A + B => C"의 혼합 과정에서 베이스 제형과 수용성 및 지용성 유효성분이 물리적으로 분리되어 있어 서브 기능성 화장품을 혼합하더라도 베이스 제형의 성분 조성에 미치는 영향을 최소화할 수 있어 제형의 안정성을 변화시킬 수 있는 요인을 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 이유로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1: 이중 액적 에멀젼의 제조 1
글루타치온 세럼의 이중 액적 에멀젼 제형은 1차로 W1/O 에멀전을 제조 후, 다시 W1/O/W2 에멀전을 제조하는 방식으로 제조하였다. 최내상인 W1은 정제수에 L-Glutathione(KYOWA HAKKO사제, 제품명 SETRIA) 분말 10%(w/v)를 용해하여 100g을 준비하고, 제1 연속상인 오일은 유화제로 CRS-75(SAKAMOTO YAKUHIN사 제품, Polyglycerol polyricinoleate)를 MCT OIL(PT ECOGREEN OLEOCHEMICALS사의 제품명 Rofetan GTCC, INCI명 Caprylic capric Triglyceride)에 3%(w/w) 첨가하여 총 100g을 준비하였다.
제1연속상 탱크 내부에 기공 사이즈 1um의 멤브레인(SPG Technology사)을 설치하고, 상기에 준비된 분산상 100g 중 49g을 분산상 탱크에 넣고 150kpa의 압력으로 51g의 제1연속상(MCT OIL+유화제)이 채워진 연속상 탱크내부로 주입하여 W1/O 에멀전을 제조하였다.
이렇게 준비된 W1/O 에멀전을 다시 제2 분산상으로 하고, 제2 연속상으로는 정제수에 카보머(한농화성제, HK-980) 0.2%(w/v)를 분산한 후 알칼리화제로 L-Arginine (Biokyowa Inc사)을 0.16%(w/v) 첨가하여 증점하여 사용하였다.
제2 연속상 용액 285g이 담지된 연속상 탱크 내부에 제2 멤브레인(기공 50um, SPG Technology사제)을 설치한 후, 제2 분산상 15g을 2kpa의 압력으로 제2 멤브레인을 통과시킴으로서 최종적으로 5%(w/w)의 분산상을 포함하는 W1/O/W2 에멀전을 제조하였다. 상기 에멀젼을 광학 현미경으로 관찰한 결과를 도 6a에 나타내었다.
실시예 2: 이중 액적 에멀젼의 제조 2
이중 액적 제형의 구아이아줄렌 크림을 1차로 W1/O 에멀전을 제조 후, 다시 W1/O/W2 에멀전을 제조하는 방식으로 제조하었다.
최내상인 W1은 정제수에 소듐구아이아줄렌설포네이트(Alps Pharmaceutical Ind.) 분말 0.04%(w/v)를 충분히 용해시켜 50g을 준비하고, 제1 연속상인 오일은 유화제로 CRS-75(SAKAMOTO YAKUHIN사 제품, Polyglycerol polyricinoleate)를 JOJOBA OIL, Refined(KERFOOT사 제품)에 3%(w/v) 첨가하여 총 100g을 준비하였다.
제1연속상 탱크 내부에 기공 사이즈 1um의 멤브레인(SPG Technology사)을 설치하고, 상기에 준비된 분산상 50g 중 40g을 분산상 탱크에 넣고 150kpa의 압력으로 60g의 제1연속상(JOJOBA OIL+유화제)이 채워진 연속상 탱크 내부로 주입하여 W1/O 에멀전을 제조하였다.
이렇게 준비된 W1/O 에멀전을 다시 제2 분산상으로 하고, 제2 연속상으로는 정제수에 카보머(한농화성제, HK-980) 0.2%(w/v) 및 SEPINOV EMT-10(SEPPIC사제) 0.3%(w/v)를 혼합하여 증점제로 사용하였고, 알칼리화제로 L-Arginine(Biokyowa Inc사)을 0.18%(w/v) 첨가하여 증점하여 사용하였다.
제2 연속상 용액 360g이 담지된 연속상 탱크 내부에 제2 멤브레인(기공 30um, SPG Technology사제)을 설치한 후, 제2 분산상 40g을 10kpa의 압력으로 제2 멤브레인을 통과시킴으로서 최종적으로 10%(w/w)의 분산상을 포함하는 W1/O/W2 에멀전을 제조하였다. 상기 제조된 에멀젼의 성상을 도 7(좌측 원 내부)에 나타내었다.
실시예 3: 이중 액적 에멀젼의 제조 3
이중 액적 제형의 베타글루칸 미백 크림은 1차로 W1/O 에멀전을 제조 후, 다시 W1/O/W2 에멀전을 제조하는 방식으로 제조되었다.
최내상인 W1은 정제수에 젤리피쉬콜라겐(NB BIO사제, F-Collagen) 2%(w/v)와 베타글루칸(휴앤스킨사, Glucan Plus) 2%(w/v)를 충분히 혼합 용해시켜 50g을 준비하고, 제1 연속상인 오일은 유화제로 CRS-75(SAKAMOTO YAKUHIN사 제품, Polyglycerol polyricinoleate)를 JOJOBA OIL, Refined(KERFOOT사 제품) 에 3%(w/v) 첨가하여 총 100g을 준비하였다.
제1연속상 탱크 내부에 기공 사이즈 1um의 멤브레인(SPG Technology사)을 설치하고, 상기에 준비된 분산상 50g 중 40g을 분산상 탱크에 넣고 150kpa의 압력으로 60g의 제1연속상(JOJOBA OIL+유화제)이 채워진 연속상 탱크 내부로 주입하여 W1/O 에멀전을 제조하였다.
이렇게 준비된 W1/O 에멀전을 다시 제2 분산상으로 하고, 제2 연속상으로는 정제수에 카보머(한농화성제, HK-980) 0.2%(w/v) 및 SEPINOV EMT-10(SEPPIC사제) 0.3%(w/v)를 혼합하여 증점제로 사용하였고, 알칼리화제로 L-Arginine(Biokyowa Inc사)을 0.18%(w/v) 첨가하여 증점하여 사용하였다.
제2 연속상 용액 360g이 담지된 연속상 탱크 내부에 제2 멤브레인 (기공 30um, SPG Technology사제)을 설치한 후, 제2 분산상 40g을 10kpa의 압력으로 제2 멤브레인을 통과시킴으로서 최종적으로 10%(w/w)의 분산상을 포함하는 W1/O/W2 에멀전을 제조하였다. 상기 제조된 미백 크림의 성상은 도 7(우측 원 내부)에 나타내었다.
시험예 1: 열가속 시험 평가
실시예 1에서 제조한 글루타치온 세럼 제형과, 실시예 2에서 제조한 구아이줄렌 크림 제형에 대하여 광가속 실험을 실시하였다.
상기 세럼 및 크림 각각 200g씩을 검체로 하여 화장품 안정성시험 가이드라인에 따라 항온 인큐베이터(대원과학, DS-130)로 40 ± 2 ℃/상대습도 75 ± 5% 조건에서 1년간 각 시료의 점도를 측정하고, 물성 변화를 관찰하였다.
그 결과 도 8에 나타낸 바와 같이 유의한 변화 없이 제형의 점도를 유지하며, 계면막의 손상 등에 의한 상분리, 침전, 변색 및 변화 등이 없음을 확인하였다. 기존 화장품 제형의 시험 기준과 같은 방법으로 안정성을 평가한 이 결과는 본 발명의 방법으로 제조한 W/O/W 제형이 기존 화장품 제형과 같은 안정성을 갖을 수 있으며 봉입 효율을 높인 고기능성 화장품 제조에 이용될 수 있음을 의미한다.
시험예 2: 광가속 시험 평가
실시예 2에서 제조한 구아이줄렌 크림 제형에 대하여 광가속 실험을 실시하였다.
대조군으로는, 일반적인 에멀전 제조법인 호모게나이저를 이용하여 제조한 크림 제형을 이용하였다. 상기 일반 크림 제형의 제법은 다음과 같다. 유상으로는 유화제로 CRS-75(SAKAMOTO YAKUHIN사 제품, Polyglycerol polyricinoleate)를 JOJOBA OIL, Refined(KERFOOT사 제품)에 3%(w/v) 첨가하여 총 40g을 준비하고, 외상으로는 정제수에 카보머(한농화성제, HK-980) 0.2%(w/v) 및 SEPINOV EMT-10(SEPPIC사제) 0.3%를 혼합한 후 호모게나이저 3,000rpm에서 30분간 분산 후 소듐구아이아줄렌설포네이트(Alps Pharmaceutical Ind.) 분말 0.04%(w/v)를 충분히 용해시켰다. 여기에 앞서 제조한 유상 40g을 추가하여 호모게나이저로 5,000rpm에서 20분간 고속 회전시킨 후, 알칼리화제로 L-Arginine(Biokyowa Inc사)을 0.18%(w/v) 첨가, 증점하여 크림 제형을 제조하였다.
광가속 시험은 상기 두 제형을 각각 투명 용기에 담아 직사광선에 노출하여 색상이 변색하는 정도를 Lovibond사의 TR 500 색도계(Tintometer)를 이용하여 분석하여 평가하였다. 분석 결과는 각각 초기 색상을 10으로 하고 완전 탈색된 상태 0로 하여 비교, 도시하였다. 구아이아줄렌은 광에 노출시 급격하게 그 고유의 색을 잃고 청색에서 회색으로 변색되는 특성을 갖고 있다. 이러한 변색은 광에 노출된 구아이아줄렌이 다양한 성분으로 광분해(photodegradation)되면서 발생되는 현상으로 수용액상에 포함된 산소(Oxygen)에 의해 더욱 가속화되는 것으로 보고되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 두 제형의 광가속 시험 결과, 본 발명의 방법으로 제조된 크림의 경우, 대조군과 달리 구아이아줄렌의 변색 속도가 현저하게 느리며 색상 유지 기간 또한 2.5 배에 달하는 것을 알 수 있다.
이러한 결과는 일반 에멀전 제법에 비하여 상대적으로 봉입율이 높은 본 발명의 유화 공법을 이용할 경우 더 많은 양의 구아이아줄렌이 오일에 의해 포획되어 최외상에 존재하는 용존 산소로부터 분리될 수 있고, 그 결과 상대적으로 낮은 광분해율을 갖기 때문인 것으로 추정된다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (5)

  1. a) 제1분산상 용액을 제1크기의 기공을 갖는 제1멤브레인을 통과시켜 제1연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제1연속상 용액 내에 제1액적을 생성하는 단계; 및
    b) 상기 제1액적이 포함된 상기 제1연속상 용액을 제2분산상 용액으로 사용하여 상기 제1크기보다 큰 제2크기의 기공을 갖는 제2멤브레인을 통과시켜 제2연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제2연속상 용액 내에 상기 제1액적이 하나 이상 포함된 제2액적을 생성하는 단계;를 포함하며,
    상기 제1분산상 용액 및 상기 제2분산상 용액 중 하나가 친수성 용액일 때 다른 하나는 소수성 용액이고,
    상기 제1연속상 용액 및 상기 제2연속상 용액은 그 친수성/소수성 특성이 각각 상기 제1분산상 용액 및 상기 제2분상상 용액과 상반되도록 구성되고,
    상기 제1멤브레인과 상기 제2멤브레인은 그 친수성/소수성 특성이 각각 상기 제1분산상 용액 및 상기 제2분산상 용액과 상반되도록 구성되는, 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2크기는 상기 제1크기의 5~15배이거나, 상기 제1크기는 1~5㎛이고 상기 제2크기는 5~75㎛인 것을 특징으로 하는, 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    c) 상기 제2액적이 포함된 상기 제2연속상 용액을 제3분산상 용액으로 사용하여 상기 제2크기보다 큰 제3크기의 기공을 갖는 제3멤브레인을 통과시켜 제3연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제3연속상 용액 내에 상기 제2액적이 하나 이상 포함된 제3액적을 생성하는 단계;를 추가로 포함하며,
    상기 제3연속상 용액은 친수성/소수성 특성이 상기 제3분산상 용액과 상반되도록 구성되고,
    상기 제3멤브레인은 친수성/소수성 특성이 상기 제3분산상 용액과 상반되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법.
  4. 제1항의 다중 액적 에멀젼 제형의 제조방법을 채택하여 화장품 조성물을 제조하는 방법.
  5. 제1분산상 용액을 제1크기의 기공을 갖는 제1멤브레인을 통과시켜 제1연속상 용액 내에 공급함으로써, 상기 제1연속상 용액 내에 제1액적을 생성하는 단계;를 포함하는, 화장품 조성물의 제조방법으로서,
    상기 제1분산상 용액과 상기 제1연속상 용액은 그 친수성/소수성 특성이 서로 상반되도록 구성되고, 상기 제1멤브레인은 그 친수성/소수성 특성이 제1분산상 용액과 상반되도록 구성되는, 화장품 조성물의 제조방법.
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