KR20220114198A - 당지질 가용화제를 포함하는 화장료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소포로리피드(sophorolipid), 디-람노리피드(di-rhamnolipid) 및 이온염을 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로, 상기 당지질을 포함하여 투명 화장료 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 상기 조성물에 이온염을 적용하여 상기 당지질 분자 간의 이온 반발을 감소시켜 개선된 마이셀(micelle) 패킹 구조를 통해 안정성이 향상된 투명 화장료 조성물을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 당지질 가용화제를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.
피부 안정성과 소비자들의 선호도로 인해, 화장료 조성물의 화학 합성 성분들을 천연 유래 성분으로 대체하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이런 연구에 있어, 보습 성분과 유상 성분은 다수의 천연 유래 성분이 있으나, 화장료 조성물 제조에 필수적으로 사용되는 계면할성제를 천연 유래 성분으로 대체하는 것은 큰 장애물로 여겨지고 있다. 특히 투명 제형에는 대부분 PEG 계열의 합성 성분이 가용화제로 쓰이고 있는데, 이를 대체하기 위한 천연 성분의 가용화제 개발은 더욱 어려운 상황이다.
천연 가용화제 중 하나로, 당지질(glycolipids)은 생체 친화성이 있는 양친매성(amphiphilic) 물질로, 미생물 발효 대사로 생산된다. 탄소원과 균주에 따라 당 고리와 지질부가 다른 여러 종류의 당지질이 생산되며, 서로 다른 특성을 나타낸다. 일예로, 칸디다 봄비콜라(Candida bombicola) 균주를 이용하여 얻은 당지질 유화제를 액정 유화제와 함께 적용하여 라멜라 구조의 나노다중액정 입자의 제조가 가능하다(특허문헌 1). 그러나, 특허문헌 1에서와 같이 당지질은 계면활성력이 부족해 다른 합성 유화제와 혼합하여 이용된다는 한계를 지닌다. 또한, 입자가 작은 투명 제형을 제조하는 가용화제로 상용화된 사례는 보고된 바가 없다.
또다른 예로, 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)을 이용해 생산되는 람노리피드(rhamnolipid)는 친수성이 높고 계면활성력이 우수한 양친매성 물질로, 이를 적용하여 유성 성분을 수상부에 투명하게 가용화할 수 있다. 그러나, 온도, pH 등의 환경에 따라 제형의 현탁화, 석출 등 안정성의 문제가 있어 화장료로의 적용 및 상용화에는 어려움이 있다.
본 발명은 고온 조건에서도 안정한 형태를 보이는 투명 화장료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 소포로리피드(sophorolipid), 디-람노리피드(di-rhamnolipid) 및 이온염을 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.
상기 이온염은 염화나트륨(NaCl), 황산마그네슘(MgSO4) 및 EDTA 2NA으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 소포로리피드 및 디-람노리피드는 1:1 내지 15의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 이온염은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 2.0 중량%로 포함될 수 있다.
상기 조성물의 pH는 5 내지 8일 수 있다.
상기 조성물의 제형은 용액, 영양 화장수, 유연 화장수, 팩, 유연수, 에센스, 액체 세정료, 입욕제, 현탁액, 겔, 로션, 계면 활성제-함유 클렌징 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 조성물은 펄제, 점증제, 점도 조정제, pH 조정제, 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제 및 킬레이트화제, 방부제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제 및 지질 소낭으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 수상부에 이온염을 포함하고, 가용화부에 소포로리피드(sophorolipid) 및 디-람노리피드(di-rhamnolipid)를 포함하여 기존의 합성 계면활성제를 사용하지 않으면서도, 고온 및 저온에서의 안정성이 향상된 투명 화장료 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 조성물에서 (a) 이온염 미적용 (비교예 3), (b) 염화나트륨 0.5% 적용 (실시예 6) 여부에 따른 고온 안정성을 확인한 결과를 보여준다.
본 발명은 소포로리피드(sophorolipid), 디-람노리피드(di-rhamnolipid) 및 이온염을 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 마이셀(micelle)은 일반적으로 양친성(兩親性), 예컨대 친수성기와 소수성기를 동시에 갖는 저분자량의 물질들이 이루는 열역학적으로 안정하고 균일한 구형의 구조로 정의된다.
본 발명에서 “가용화(solubilization)”란 물에 대한 용해도가 아주 작은 물질을 가용화제가 물에 용해될 때 일정 농도 이상에서 생성되는 마이셀(micelle)을 이용하여 용해도 이상으로 용해시키는 것을 의미하며, 이를 이용하여 투명한 제형의 화장료 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명에서 가용화제는 다량의 수상에 소량의 유상이 포함되는 투명 또는 반투명한 수중유(oil-in-water) 제형에 사용되는 계면활성제로, 수상에 녹지 않는 유상 혹은 지용성 성분을 용해시켜 안정한 상을 이루게 하는 용도의 물질이다.
상기 가용화제는 당업계에 공지된 어떠한 것도 사용할 수 있지만, 바람직하게는 생물계면활성제 또는 천연 가용화제가 사용될 수 있다. 예컨대, 당지질(glycolipids), 지질 펩타이드(lipopeptides), 인지질(phospholipids), 지방산(fatty acid), 중성 지질(neutral lipids), 중합체(polymeric) 및 미립자 화합물(particulate compound)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게는 당지질이 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 소포로리피드(sophorolipid) 및 디-람노리피드(di-rhamnolipid)가 포함될 수 있다.
보다 상세하게, 본 발명에서는 당지질(glycolipid)을 가용화제(solubilizer)로 사용할 수 있다. 상기 당지질은 양친매성 분자의 특성인 친수성기와 소수성기를 한 분자 내에 함께 가지고 있어서 일정 농도 이하에서는 계면활성제와 유사한 역할을 하게 되나, 일정 농도가 초과하게 되면 마이셀(micelle)이 형성되어 부유물 형태로 행동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 당지질은 탄수화물이 글리코시드 결합으로 지질에 결합된 것을 말한다. 당쇄가 부가된 지질은 거의 대부분이 진핵세포에서 세포막의 지질이중층 중 외부에 존재하며, 탄수화물이 가지는 극성기 때문에 친수성 환경에 존재한다.
상기 당지질은 일 예로 소포로리피드(sophorolipid) 및 디-람노리피드(di-rhamnolipid)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 소포로리피드는 효모인 칸디다 봄비콜라(Candida bombicola)에서 생산되는 당지질계열의 대표적인 미생물계면활성제(biosurfactant)이다.
상기 디-람노리피드는 두 개의 람노오즈(rhamnose) 단위체와 하나 또는 두 개의 3-히드록시 지방산 잔기로 구성되는 당지질로서, 다양한 박테리아 종에 의해 생성되는 생물계면활성제이다.
본 발명의 화장료 조성물은 바람직하게는 당지질로서 소포로리피드와 디-람노리피드를 함께 포함하는 것 일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 소포로리피드 또는 디-람노리피드를 단독으로 적용하였을 때 투명한 화장료가 제조되지 않았으나, 이를 혼합하여 화장료에 적용하였을 때 투명한 화장료가 제조되고, 저온 안정성이 개선됨을 확인하였다.
일 구체예에서, 본 발명의 가용화제는 전체 조성물 100 중량%를 기준으로 0.01 내지 10 중량% 미만으로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 전체 조성물 100 중량%를 기준으로, 상기 가용화제가 0.01 중량% 미만으로 포함되는 경우, 가용화제로서 역할이 미미하고, 10 중량% 이상으로 포함되면 화장료 사용감에 있어서 뻣뻣해지는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명에 있어서, 가용화제의 총 함량은 향료 및 오일의 함량에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 구체적으로 향료 및/또는 오일의 총 함량 대비 가용화제의 총 함량은 1 : 1 내지 1 : 20의 중량비일 수 있고, 1:4 내지 1:10의 중량비 일 수 있다. 본 발명에 있어서, 가용화제가 상기 향료 및/또는 오일의 총 함량에 대해 상기 중량비로 포함될 경우, 향료 또는 오일에 의하여 발생할 수 있는 제형 불안정성을 해소하고, 투명 제형의 화장료를 제공할 수 있다.
또한, 상기 가용화제로 소포로리피드 및 디-람노리피드를 함께 포함하는 경우, 소포로리피드 및 디-람노리피드의 중량비는 1 : 1 내지 15일 수 있고, 더욱 바람직하게는 1 : 1 내지 10일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 소포로리피드 및 디-람노리피드를 적용하여 투명 제형의 화장료 조성물이 제조됨을 확인한 후 안정성을 확인한 결과 고온에서 제형의 투명도가 유지되지 않고 불투명해 지는 결과를 확인한 바, 이에, 조성물 내에 이온염을 추가로 포함하여 제형 고온 안정성도 향상시킬 수 있어, 고온에서 제형의 투명도가 유지됨을 확인하였다.
이러한 측면에서, 본 발명의 화장료 조성물은 소포로리피드(sophorolipid), 디-람노리피드(di-rhamnolipid) 및 이온염을 포함하는 것일 수 있다.
상기 이온염은 상기 두 종류의 당지질 분자 간의 이온 반발을 감소시킴으로써, 개선된 마이셀 패킹(micelle packing) 구조를 통해 투명 화장료 조성물의 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서 이온염의 종류는 제한되지 않으나, 저온 및 고온 안정성과 제형의 투명도 유지 측면에서 바람직하게는 염화나트륨(NaCl), 황산마그네슘(MgSO4) 및 EDTA 2Na으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 이온염은 본 발명의 화장료 조성물 전체에 대하여, 0.1 내지 2.0 중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 1.0 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우, 화장료 조성물 내에 포함된 두 종류의 당지질 분자 간의 이온 반발을 감소시켜 개선된 마이셀 패킹 구조를 통해 투명 화장료의 안정성이 향상된다.
본 발명에 있어서, 이온염으로서 EDTA 와 Na 의 착화합물을 사용하는 경우, 본 발명의 조성물은 pH 2.69 내지 8, 바람직하게는 pH 5 내지 8, 더욱 바람직하게는 pH 5 내지 6.13 값을 가질 수 있으며, 이는 EDTA에서 Na+ 염이 적당량 방출되어 제형의 투명성과 저온 및 고온 안정성을 확보하는 측면에서 유리하다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 투명 또는 반투명 성상의 조성물일 수 있으나, 바람직하게는 투명 성상의 조성물일 수 있다.
본 발명에 따른 소포로리피드(sophorolipid) 및 디-람노리피드(di-rhamnolipid)를 일정 중량비로 포함하면, 투명한 제형을 구현하기 위해 기존에 사용되었던 과량의 에탄올 또는 PEG 계열 등의 합성 계면활성제를 사용하지 않고 안정성이 향상된 투명 화장료 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서 “투명” 또는 “반투명”은 수상부와 가용화부의 굴절률을 조절하여 수상부와 가용화부의 굴절률 차이가 0.005 이하일 때 제조되는 제형을 일컫는다.
본 발명에 있어서 “안정성”은 투명 제형의 화장료 조성물의 안정성을 의미하는 것으로, 미생물계면활성제 또는 천연 가용화제를 수상부에 투명하게 가용화할 때 나타날 수 있는 온도, pH 등의 환경에 따라 제형의 현탁화, 석출 등에 있어서 안정한 정도를 의미한다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 용액, 영양 화장수, 유연 화장수, 팩, 유연수, 에센스, 액체 세정료, 입욕제, 현탁액, 겔, 로션, 계면 활성제-함유 클렌징 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형을 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 화장료 조성물은 추가로 펄제, 점증제, 점도 조정제, pH 조정제, 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제 및 킬레이트화제, 방부제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제와 담체를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 당지질의 계면활성능력이 향상되어, 향 및 오일을 포함하는 유상 성분을 투명하게 가용화하고, 이온염을 포함함으로써 고온 및 저온에서 투명도가 유지되는 안정하고 차별화된 사용감을 지닌 화장료 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, “저온 안정성”이란 화장료 조성물에 이온염을 첨가할 때, 이온염의 함량에 따른 투명 화장료 조성물의 안정성을 0℃의 온도에서 확인한 것을 의미한다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에 서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
하기의 실험예에서, 제형의 투명성은 제조 후 24시간 경과 후, 육안 관찰을 통해서 투명여부 및 상분리 여부를 확인하였으며, 저온 안정성은 제형 제조 직후 0℃에서 1주일 방치 후 육안을 통해 확인하였고, 고온 안정성은 50℃에서 1주일 방치 후 육안을 통해 확인하였다.
실험예 1: 당지질 적용 투명 화장료 조성물 제조
[표 1]
상기 표 1의 조성으로 가용화부를 45℃로 가온하여 교반하고, 상온 및 800 rpm 의 교반 조건에서 상기 교반된 가용화부를 수상부에 서서히 투입하여 화장료를 제조하였다. 표 1의 각 성분의 함량은 전체 화장료 100중량%를 기준으로한 중량%로 나타내었다.
실험예 1-1: 당지질에 따른 투명 화장료 제조 확인 및 안정성 평가
[표 2]
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 당지질 가용화제를 단독으로 적용 시, 투명 화장료가 제조되지 않았으며, 소포로리피드와 디-람노리피드를 함께 사용하는 경우, 저온에서 안정하여, 투명한 제형을 나타낼 수 있음을 확인하였다. 다만, 고온 상태에서 불투명한 제형을 띄는 형상을 보임을 확인하여. 고온 안정성을 높이기 위한 제형 조건을 확인하였다.
실험예 2: 이온염 적용 투명 화장료 조성물 제조
[표 3]
상기 표 3의 조성으로 각각의 화장료 조성물을 상기 실험예 1의 제조 방법으로 제조하였고, 수상부에 염화나트륨 포함여부만 달리하였다. 표 3의 각 성분의 함량은 전체 화장료 100중량%를 기준으로한 중량%로 나타내었다. 각각 조성에 따라 제조되는 조성물의 안정성을 확인하여, 하기 표 4에 기재하였다.
실험예 2-1: 이온염 함량에 따른 투명 화장료 조성물 제조 확인 및 안정성 평가
[표 4]
상기 표 4와 같이, 염화나트륨 이온염을 적용한 실시예 5 내지 7은 저온 및 고온에서 모두 제형의 투명도가 우수함을 확인할 수 있다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 3 및 실시예 6의 시료를 고온 조건에서 관찰한 결과, 염을 넣지 않은 비교예 3은 고온에서 불투명한 제형을 나타냄을 확인하였다.
실험예 3: 이온염의 종류에 따른 투명 화장료 조성물 제조
[표 5]
상기 표 5의 조성으로 이온염을 달리한 각각의 화장료 조성물을 실험예 1의 제조 방법으로 제조하였다. 각각 조성에 따라 제조되는 조성물의 변화를 하기 표 6에 기재하였다.
실험예 3-1: 이온염의 종류에 따른 투명 화장료 조성물 제조 확인 및 안정성 평가
[표 6]
상기 표 6과 같이, 황산마그네슘과 EDTA 2Na 이온염을 적용한 실시예 8 및 9는 저온 및 고온에서 모두 제형의 투명도가 유지됨에 있어 더욱 유리함을 확인하였다.
Claims (7)
- 소포로리피드(sophorolipid), 디-람노리피드(di-rhamnolipid) 및 이온염을 포함하는 화장료 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 이온염은 염화나트륨(NaCl), 황산마그네슘(MgSO4) 및 EDTA 2Na으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 화장료 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 소포로리피드 및 디-람노리피드는 1:1 내지 15의 중량비로 포함되는 것인 화장료 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 이온염은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 2.0 중량%로 함유되는 화장료 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물의 pH는 5 내지 8인 화장료 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물의 제형은 용액, 영양 화장수, 유연 화장수, 팩, 유연수, 에센스, 액체 세정료, 입욕제, 현탁액, 겔, 로션, 계면 활성제-함유 클렌징 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 것인, 화장료 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물은 펄제, 점증제, 점도 조정제, pH 조정제, 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제 및 킬레이트화제, 방부제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제 및 지질 소낭으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함하는, 화장료 조성물.
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