KR20230039935A - 아이소플라본이 봉입된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 주름개선용 또는 피부노화 방지용 화장료 조성물 - Google Patents
아이소플라본이 봉입된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 주름개선용 또는 피부노화 방지용 화장료 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 아이소플라본이 봉입된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 주름개선용 또는 피부노화 방지용 화장료 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 아이소플라본이 봉입된 나노입자는 PEG 포함 글리세라이드 용해제를 포함함으로써, 아이소플라본의 물에 대한 낮은 용해성 문제를 해결하였다. 또한, 안정성이 우수한 액상 제제와 주름개선용 또는 피부노화 방지용 화장료 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 항산화 및 주름개선 효력이 있는 플라보노이드 종류 중 하나인 아이소플라본을 나노크기의 마이셀로 봉입하여 나노입자로 제조한 것으로, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 주름개선용 또는 피부노화 방지용 화장료 조성물에 관한 것이다.
노화(ageing)란, 시간의 흐름에 따라 생물의 신체기능이 퇴화하는 현상이다. 노화는 일반적으로 스트레스에 대처하는 능력이 감소하고, 항상성을 유지하지 못하게 되며, 질병에 걸리는 위험이 증가하는 것이 특징이다. 이런 노화현상이 육안으로 가장 표시가 나는 부분이 바로 피부이다.
피부 노화 원인은 크게 두 가지가 있는데, 활성산소와 자외선이다. 활성산소는 콜라겐을 산화시켜 노화를 촉진한다. 자외선은 피부의 탄력섬유를 파괴시켜 노화의 원인이 된다.
활성산소는 체내 각종 세포들의 여러 대사과정에서 끊임없이 생성되고 있다. 이것은 산소 라디칼(oxygen free radical) 및 이것으로부터 파생된 여러가지 산소화합물들을 통칭하는 것으로, 이들은 모두 반응성이 높은 특징을 갖고 있다. 자유 라디칼(free radical)이란 화학적으로 최외각 전자궤도에 쌍을 이루고 있지 않은 전자를 지닌 원자나 분자를 의미한다. 이것은 쌍을 이루고 있지 않은 전자를 버리거나 혹은 주위로부터 전자 하나를 얻어 보다 안정된 상태로 가려는 성질을 가지고 있기 때문에, 주위의 화합물을 공격하여 불안정하게 만들 수 있다. 이렇게 다른 화합물들을 공격하여 불안정하게 만드는 활성산소를 제거하지 못하면 일련의 염증반응이 일어나 피부 손상이 초래된다. 이 피부 손상이란 진피의 결합 조직인 콜라겐(collagen), 엘라스틴(elastin), 하이알루론산(hyaluronic acid) 등을 파괴하여 피부의 일정 부위에 침하 현상(주름)을 일으킬 수 있는 것으로 설명된다. 따라서 상기 피부 손상 중 대표적인 손상이 바로 피부 주름 생성이다.
상기 활성산소로 인한 노화와는 다르게, 일상 생활을 하면서 자외선을 받는 영역에서 일어나는 자외선에 의한 노화는 탄력섬유증(elastosis), 위축(atrophy), 주름 생성, 혈관 변화, 착색 변화와 같은 것들을 일으킬 수 있고 지루성 각화증, 자외선 각화증, 면포반(comedone) 및 낭포(cyst)의 발병을 초래할 수 있다. 또 많은 연구에 따르면 활성산소에 의한 노화보다, 자외선 등 외부요인에 의한 피부노화가 전체 노화의 80%를 차지한다고 보고되어 있다.
피부 주름개선 및 탄력성으로 젊어 보이는 것은 현대인들의 지속적인 관심사이다. 또한, 최근에는 피부 보호가 건강상의 큰 관심사가 되기도 하였다. 항산화제는 보편적으로 피부학적 제형 및 미용학적 제형의 치료적 성능 또는 미용학적 성능을 향상시키는 데 사용된다. 그러나 항산화제가 효과적이기 위해서는 이들이 비 산화된(unoxidized) 형태로 유지되어야 한다.
상기 피부 주름 개선 효력을 위해, 자유 라디칼 소거 기능 또는 피부 주름 개선을 위한 성분이, 의약품 또는 화장품에 배합되어 주름 개선 및 기타 피부 질환을 방지하기 위한 목적으로 사용될 수는 있다. 하지만, 해당 성분이 물에 용해되지 않는 난용성이거나 불안정하면 실질적인 효과를 기대하기 어려우며, 나아가 안전성에 문제가 생길 수 있다. 따라서 안정 및 안전하면서 피부 주름 개선에 효과가 높은 성분을 개발하는 것은 의약품, 식품 분야뿐만 아니라 화장품 산업에서도 중요한 과제로 대두되어 많은 연구가 진행되고 있다.
아이소플라본은 천연적으로 콩 등에 존재하는 파이토케미컬(phytochemical)로 "식물성 에스트로겐(phytoestrogen)"의 일종이다. 구조적으로는 3-phenylchrome 골격을 갖고 있는 화합물의 총칭으로서, 제니스테인(genistein), 다이드제인 (daidzein), 포르모노네틴(formononetin), 비오카닌 A(biochanin A), 쿠메스트롤(coumestrol) 등을 포함하며, 배당체 및 비배당체로 구분된다.
제니스테인(genistein)과 같은 아이소플라본은 에스트로겐 수용체(ER)에 결합하여 유사 호르몬 활성을 발휘하는 식물성 에스트로겐으로 작용하고, 다른 플라보노이드와 마찬가지로 항산화제, 항암제, 항균제 및 항염증제 활성도 가지고 있다(비특허문헌, Gun-Ae Yoon et al., Nutrition Research and Practice 2014;8(6):618-624).
본 발명자들은 경피에서 항산화 작용을 보다 더 높일 수 있도록 제니스테인을 가용화한 신규한 나노입자를 합성하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 일 목적은 신규한 형태의 아이소플라본이 봉입된 나노입자를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 나노입자를 유효성분으로 함유하는 액상제제를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 나노입자를 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 아이소플라본이 봉입된 나노입자의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 아이소플라본이 봉입된 나노입자로서,
상기 나노입자는 PEG 포함 글리세라이드 용해제; 및
[폴리에틸렌옥사이드(PEO)-폴리프로필렌옥사이드(PPO)-폴리에틸렌옥사이드(PEO)] 형태의 트리블록 공중합체류를 포함하는,
아이소플라본이 봉입된 나노입자를 제공한다.
다른 측면에서,
상기 아이소플라본이 봉입된 나노입자를 유효성분으로 함유하는 액상제제를 제공한다.
다른 측면에서,
상기 아이소플라본이 봉입된 나노입자를 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
또 다른 측면에서,
아이소플라본에, PEG 포함 글리세라이드 용해제를 첨가하여 교반하는 단계(단계 1);
[폴리에틸렌옥사이드(PEO)-폴리프로필렌옥사이드(PPO)-폴리에틸렌옥사이드(PEO)] 형태의 트리블록 공중합체류를 첨가하여 교반하는 단계(단계 2); 및
물을 첨가하여 가용화시키는 단계(단계 3)를 포함하는,
본 명세서에 따른 아이소플라본이 봉입된 나노입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아이소플라본이 봉입된 나노입자는 PEG 포함 글리세라이드 용해제를 포함함으로써, 아이소플라본의 물에 대한 낮은 용해성 문제를 해결하였다. 또한, 안정성이 우수한 액상 제제와 주름개선용 또는 피부노화 방지용 화장료 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자의 제조과정과 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 나노입자를 제조한 것이다.
도 3은 본 발명의 비교예 1의 나노입자를 제조한 것이다.
도 4는 본 발명의 비교예 2의 나노입자를 제조한 것이다.
도 5는 본 발명의 비교예 3의 나노입자를 제조한 것이다.
도 6은 본 발명의 비교예 4의 나노입자를 제조한 것이다.
도 7은 본 발명의 비교예 5의 나노입자를 제조한 것이다.
도 8은 본 발명의 비교예 6의 나노입자를 제조한 것이다.
도 9는 본 발명의 비교예 7의 나노입자를 제조한 것이다.
도 10은 본 발명의 비교예 8의 나노입자를 제조한 것이다.
도 11은 본 발명의 비교예 9의 나노입자를 제조한 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자의 입자 사이즈를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 비교예에 따른 나노입자의 입자 사이즈를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자의 시간 경과에 따른 제니스테인의 함량 변화를 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 나노입자의 DPPH 자유 라디칼 소거 활성을 수치화하여 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 나노입자의 세포 내 콜라게나제 활성 억제를 비교한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 나노입자를 제조한 것이다.
도 3은 본 발명의 비교예 1의 나노입자를 제조한 것이다.
도 4는 본 발명의 비교예 2의 나노입자를 제조한 것이다.
도 5는 본 발명의 비교예 3의 나노입자를 제조한 것이다.
도 6은 본 발명의 비교예 4의 나노입자를 제조한 것이다.
도 7은 본 발명의 비교예 5의 나노입자를 제조한 것이다.
도 8은 본 발명의 비교예 6의 나노입자를 제조한 것이다.
도 9는 본 발명의 비교예 7의 나노입자를 제조한 것이다.
도 10은 본 발명의 비교예 8의 나노입자를 제조한 것이다.
도 11은 본 발명의 비교예 9의 나노입자를 제조한 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자의 입자 사이즈를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 비교예에 따른 나노입자의 입자 사이즈를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노입자의 시간 경과에 따른 제니스테인의 함량 변화를 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 나노입자의 DPPH 자유 라디칼 소거 활성을 수치화하여 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 나노입자의 세포 내 콜라게나제 활성 억제를 비교한 결과를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
한편, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
나아가, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 측면은,
아이소플라본이 봉입된 나노입자로서,
상기 나노입자는 PEG 포함 글리세라이드 용해제; 및
[폴리에틸렌옥사이드(PEO)-폴리프로필렌옥사이드(PPO)-폴리에틸렌옥사이드(PEO)] 형태의 트리블록 공중합체류를 포함하는,
아이소플라본이 봉입된 나노입자를 제공한다.
상기 아이소플라본은 제니스테인(genistein), 다이드제인 (daidzein), 포르모노네틴(formononetin), 비오카닌 A(biochanin A), 및 쿠메스트롤(coumestrol)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 PEG 포함 글리세라이드 용해제는 글리세롤과 지방산이 PEG를 통해서 연결되어 있는 것이며, 상기 글리세라이드는 모노 글리세라이드, 다이 글리세라이드, 트리 글리세라이드 및 그 조합으로부터 선택된다.
상기 용해제에서 PEG는 에틸렌옥사이드 반복 단위를 4 내지 100개 포함할 수 있으며, 4 내지 80개; 또는 4 내지 50개를 포함할 수 있다.
상기 용해제에서 지방산은 C6-30, C6-20, 또는 C6-12 의 지방산일 수 있고, 상기 지방산은 완전 포화되거나 또는 이중결합 또는 삼중결합을 1 이상 포함하는 불포화 지방산일 수 있다.
일례로, 상기 용해제는 PEG-8 카프릴릭/카프릭 글리세라이즈(PEG-8 Caprylic/Capric Glycerides), PEG-6 카프릴릭/카프릭 글리세라이즈(PEG-6 Caprylic/Capric Glycrides), PEG-30 캐스터오일(PEG-30 Castor oil), PEG-40 캐스터오일(PEG-40 Castor oil)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 용해제는 항산화 및 주름개선 유효성분을 마이셀화 시키기 위하여 용해시키는 역할을 수행한다. 이때 용해제에 의한 항산화 및 주름개선 유효성분의 용해도를 더욱 향상시키기 위하여 크레모포어, 폴리소르베이트계 용해제 등을 더 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 [폴리에틸렌옥사이드(PEO)-폴리프로필렌옥사이드(PPO)-폴리에틸렌옥사이드(PEO)] 형태의 트리블록 공중합체류는, 폴록사머라는 관용명으로 알려진 트리블록 공중합체로서, 폴록사머 184(Poloxamer 184), 폴록사머 185(Poloxamer 185), 폴록사머 188(Poloxamer 188), 폴록사머 124(Poloxamer 124), 폴록사머 237(Poloxamer 237), 폴록사머 338(Poloxamer 338) 및 폴록사머 407(Poloxamer 407)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 트리블록 공중합체류는 마이셀 형성의 역할을 수행한다.
상기 나노입자의 평균 직경은 5 내지 150 nm일 수 있으며, 10 내지 100 nm; 50 내지 100 nm; 20 내지 70 nm; 또는 20 내지 50 nm일 수 있다.
상기 나노입자의 아이소플라본 1 중량부에 대해서,
상기 용해제 20 내지 100 중량부,
상기 트리블록 공중합체류는 30 내지 150 중량부를 포함할 수 있으며,
상기 나노입자의 아이소플라본 1 중량부에 대해서,
상기 용해제 20 내지 80 중량부,
상기 트리블록 공중합체류는 30 내지 120 중량부를 포함할 수 있으며, 또는
상기 나노입자의 아이소플라본 1 중량부에 대해서,
상기 용해제 30 내지 60 중량부,
상기 트리블록 공중합체류는 40 내지 100 중량부를 포함할 수 있다.
만약 상기 용해제가 상기 특정한 범위 미만으로 포함되는 경우에는, 아이소플라본의 용해가 충분하지 않아 마이셀 내 봉입이 충분히 이루어지지 않는 문제가 있다.
만약 상기 트리블록 공중합체류가 상기 특정한 범위 미만으로 포함되는 경우에는 아이소플라본의 침전이 발생하는 문제가 발생한다. 상기 특정한 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 입자크기가 증가하여 안정성이 떨어지거나, 겔형태로 제조되어 흐름성이 없어 제형에 적용하기 힘들어지는 문제가 발생한다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 아이소플라본이 봉입된 나노입자를 유효성분으로 함유하는 액상제제를 제공한다. 액상제제는 수중유(O/W) 형태로 아이소플라본이 가용화된 제제일 수 있다. 구체적으로, 아이소플라본이 용해된 PEG 포함 글리세라이드 용해제가 오일상을 형성하며, 상기 오일상이 트리블록 공중합체에 의해서 둘러싸인 마이셀, 즉 나노입자가 수상에 분산된 형태이다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 아이소플라본이 봉입된 나노입자를 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
상기 화장료 조성물에는 본 발명의 나노입자에 추가로 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온 봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 피부미용 개선용 조성물에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 피부 과학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다.
또한, 상기 성분들은 피부 과학 분야에서 일반적으로 사용되는 양으로 도입될 수 있다.
상기 화장료 조성물은 피부를 통해 흡수될 수 있는 제형으로서 제공될 수 있으며, 수용액 조성물로서 스킨, 로션, 에센스, 향수 등의 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은,
아이소플라본에, PEG 포함 글리세라이드 용해제를 첨가하여 교반하는 단계(단계 1);
[폴리에틸렌옥사이드(PEO)-폴리프로필렌옥사이드(PPO)-폴리에틸렌옥사이드(PEO)] 형태의 트리블록 공중합체류를 첨가하여 교반하는 단계(단계 2); 및
물을 첨가하여 가용화시키는 단계(단계 3)를 포함하는,
본 발명에 따른 아이소플라본이 봉입된 나노입자의 제조방법을 제공한다.
상기 아이소플라본, 용해제, 트리블록 공중합체류, 및 나노입자는 전술한 바에 따른다.
이하, 상기 제조방법을 상세히 설명한다.
상기 제조방법에서, 단계 1은 아이소플라본에 폴리에틸렌글라이콜유도체 용해제를 첨가하여 교반하면서 용해시키는 단계이다. 상기 단계 1의 교반은 항산화 및 주름개선 유효성분의 성상이 투명함을 띌 때까지 수행할 수 있다.
또한, 상기 교반 온도의 경우 40℃ 내지 70℃에서 수행할 수 있고, 더욱 구체적으로는 50℃에서 교반시킬 수 있다.
상기 제조방법에서, 단계 2는 상기 단계 1의 결과물에 [폴리에틸렌옥사이드(PEO)-폴리프로필렌옥사이드(PPO)-폴리에틸렌옥사이드(PEO)] 형태의 트리블록 공중합체류를 첨가하여 교반하면서 마이셀을 형성하는 단계이다.
이때, 상기 교반 온도는 10℃ 내지 95℃에서 수행할 수 있고, 더욱 구체적으로는 60℃ 내지 100℃일 수 있고, 70℃ 내지 80℃가 바람직하다. 또한, 상기 교반은 기계적인 교반, 초음파 처리를 통한 교반을 포함하여 혼합의 효과를 발생시키는 다양한 방법으로 수행할 수 있다.
상기 제조방법에서, 단계 3은 물을 첨가하여 가용화시키는 단계이다. 이때, 물은 증류수를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제조방법은 하나의 예시로서 제시된 본 발명의 일 실시예에 한정되는 것은 아니며, 통상의 고분자화학적인 지식 하에 용매, 반응물질, 온도 조건 등을 변형하여 수행 가능하다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예를 통해 상세히 설명한다.
단, 후술하는 실시예 및 실험예는 본 발명을 일 측면에서 구체적으로 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 아이소플라본이 봉입된 나노입자의 제조
아이소플라본으로써 제니스테인, PEG 포함 글리세라이드 용해제로써 PEG-8 카프릴릭/카프릭 글리세라이즈, 및 트리블록공중합체류로써 폴록사머 407을 사용하여 나노입자를 제조하였다. 실시예의 조성은 하기 표 1에 나타내었으며, 실험 방법은 다음과 같다.
| 제니스테인 | 용해제 | 폴록사머 407 | |
| 실시예 1 | 20 mg | 600 mg (PEG-8 카프릴릭/카프릭 글리세라이즈) |
800 mg |
제니스테인에 용해제로 PEG-8 카프릴릭/카프릭 글리세라이즈를 첨가하여 50℃에서 모든 파우더가 용해될 때까지 혼합하였다. 50℃에서 용해된 제니스테인의 성상이 투명성을 띨 때 트리블록공중합체류인 폴록사머 407을 첨가한 후, 70℃에서 용융한 후 물에 가용화시켜 나노입자가 물에 분산된 형태로 나노입자를 제조하였다. 상기 실시예 1에서 제조한 나노입자를 육안으로 관찰하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1은 제조 후 침전물이 생기거나 불투명한 성상을 보이지 않았고 안정한 형태를 띠었다. 따라서 실시예 1은 안정한 나노입자를 형성했다고 볼 수 있다.
<비교예 1-9> 아이소플라본을 포함하는 용액의 제조
아이소플라본으로써 제니스테인, 용해제로써 PEG 포함 글리세라이드를 사용하고 트리블록공중합체류인 폴록사머 407을 첨가하지 않거나, 폴록사머 407은 첨가하지만 용해제로써 폴리솔베이트, 트리글리세라이드, 지방산, PEG-400, 및 PEG-200을 사용하여 나노입자가 형성되지 않는 용액들을 제조하였다. 비교예의 조성은 하기 표 2에 나타내었으며, 실험 방법은 다음과 같다.
| 제니스테인 | 용해제 | 폴록사머 407 | |
| 비교예 1 | 20 mg | 600 mg(PEG-8 Caprylic/Capric Glycerides) | - |
| 비교예 2 | 20 mg | 600 mg(폴리솔베이트- Tween 60) | 800 mg |
| 비교예 3 | 20 mg | 600 mg(폴리솔베이트 - Span 60) | 800 mg |
| 비교예 4 | 20 mg | 600 mg(트리글리세라이드 - Capryol 90) |
800 mg |
| 비교예 5 | 20 mg | 600 mg(트리글리세라이드 - Lauroglycol) |
800 mg |
| 비교예 6 | 20 mg | 600 mg(지방산 - Oleic acid) | 800 mg |
| 비교예 7 | 20 mg | 600 mg(지방산 - Caprylic acid) | 800 mg |
| 비교예 8 | 20 mg | 600 mg(PEG-400) | 800 mg |
| 비교예 9 | 20 mg | 600 mg(PEG-200) | 800 mg |
비교예 1은 제니스테인에 용해제를 첨가하여 50℃에서 혼합한 후, 폴록사머의 첨가 없이 정제수를 첨가하여 분산시켰다. 비교예 2 내지 9는 실시예 1과 같은 방식으로 제조하였다. 제니스테인에 비교예 각각의 용해제를 첨가하여 50℃에서 혼합하고, 트리블록공중합체류인 폴록사머 407을 첨가한 후, 70℃에서 용융하고 물과 혼합하여 용액을 제조하였다. 상기 비교예 1 내지 9에서 제조한 용액을 육안으로 관찰하였으며, 그 결과를 도 3 내지 11에 나타내었다.
도 3 내지 11을 보면 비교예 1은 투명한 것처럼 보이나, 푸른색을 띠어 마이셀 형성을 통한 가용화가 아닌 분산임을 알 수 있다. 비교예 2, 8, 9는 용해제에 제니스테인을 용해시키는 과정에서 제니스테인을 완전히 용해시켰고, 폴록사머 407을 첨가하고 물을 넣어 가용화한 직후까지는 투명한 성상을 나타냈다. 하지만 하루가 지나자 바닥에 침전물이 생겼고 나노입자로서 마이셀을 형성하여 유지하는 시간이 짧아, PEG 포함 글리세라이드 용해제를 사용했을 때 보다 안정성이 낮음을 확인했다. 비교예 3 내지 7은 용해제에 제니스테인을 용해시키는 과정에서 용해제들이 제니스테인을 완전히 용해시키지 못하였고, 그 후 폴록사머 407을 첨가하여 물과 혼합시켰을 때 용해되지 않은 제니스테인으로 인하여 침전이 형성되거나, 완전하게 가용화되지 못하여 불투명한 성상인 것을 확인했다.
결과적으로 비교예 1과 같이 제니스테인을 용해제에 완전히 용해시켜도 트리블록공중합체류인 폴록사머 407을 첨가하지 않으면 나노입자가 형성되지 않음을 확인했고, 비교예 2, 8, 9처럼 제조 직후 마이셀이 형성되어도 안정성이 떨어져 침전이 생길 수 있음을 확인했다. 또한, 비교예 3 내지 7과 같이 제니스테인을 완전히 용해시키지 못하는 용해제를 사용한 후, 폴록사머 407을 첨가하면 나노입자가 형성되지 않음을 확인했다. 따라서, 제니스테인과 같은 아이소플라본을 완전히 가용화하기 위해서는 PEG를 포함하는 글리세라이드와 같은 용해제의 선택이 필수임을 알 수 있다.
<실험예 1> 나노입자의 입자크기 평가
본 발명에 따른 실시예 및 비교예에서 제조한 나노입자의 입자 크기를 비교 평가하기 위하여 ELS(ELS-Z, Otsuka, Japan) 기기를 사용하였다.
용해제의 용량이 동일하지만 투명하게 나노입자로 제조된 실시예 1과, 나노입자로 제조되지 않은 비교예 1의 입자 크기를 비교하였으며 그 결과를 하기 도 12 및 도 13에 나타내었다.
도 12 및 도 13에 나타난 바와 같이, 나노입자로 제조된 실시예 1의 입도는 22.5 nm로 나노입자로써 적합한 입자 크기를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 나노입자로 제조되지 않은 비교예 1의 입도는 102893.8 nm로 큰 입자 크기를 나타내었다.
따라서, 나노입자로 제조된 제니스테인의 경우 입자 크기가 100 nm 이하 이므로, 나노입자로 제조되지 않은 제니스테인에 비해 피부투과율이 높아져 항산화 및 주름개선 효능 발현에 대한 효율이 개선될 것이 기대된다.
<실험예 2> 나노입자의 안정성 평가를 위한 입자크기 측정
본 발명에 따른 실시예 1의 안정성을 평가하기 위하여, 각각 실온(25℃) 및 40℃에 두고, 시간에 따른 입자 크기를 측정하였다. 실험 방법 및 측정 기기는 실험예 1과 같다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 기간 | 25℃ | 40℃ |
| 1개월 | 22.0 nm | 22.1 nm |
| 2개월 | 22.4 nm | 22.0 nm |
| 3개월 | 22.9 nm | 22.5 nm |
| 6개월 | 23.5 nm | - |
상기 표 3에서, - 는 측정하지 않음을 의미한다.
실시예 1의 경우 침전물이 생기거나 입자 크기가 커지는 현상이 나타나지 않고, 입자 크기의 변화가 거의 발생하지 않는 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예 1의 조성인 나노입자로 제조되었을 때 안정성이 우수한 것을 알 수 있다.
<실험예 3> 나노입자의 안정성 평가를 위한 제니스테인 함량 측정
본 발명에 따른 실시예 1에서 제조한 나노입자의 안정성을 평가하기 위한 제니스테인 함량을 측정하였다. 실험 방법은 다음과 같다.
각각 실온(25℃)에서 6개월 및 40℃에서 3개월 동안 두고 HPLC(High performance liquid chromatography)를 통해 제니스테인 함량 변화를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4 및 도 14에 나타내었다.
| 기간 | 25℃ | 40℃ |
| 0개월 | 100% (기준) | |
| 1개월 | 100.4% | 98.5% |
| 2개월 | 99.7% | 96.0% |
| 3개월 | 98.5% | 90.8% |
| 6개월 | 93.7% | - |
상기 표 4에서, - 는 측정하지 않음을 의미한다.
상기 표 4와 도 14에 나타난 바와 같이, 실시예 1은 육안으로도 색상의 변화가 없었고 HPLC 측정 결과 제니스테인 함량이 일정하게 유지되는 것으로 나타났다. 따라서 제니스테인을 실시예 1의 조성인 나노입자로 제조하였을 때 함량이 안정하게 유지됨을 알 수 있다.
<실험예 4> 나노입자의 항산화 효능 평가
생물체 내에서 생성되는 활성산소는 생체 조직 및 세포를 손상시키는 산화력이 강한 독성물질로서 활성산소 내에 자유 라디칼이 포함되어 있는데, 이러한 자유 라디칼을 제거하게 되는 작용을 항산화 작용이라고 한다. 실시예 1과 비교예 1에 대한 항산화 효능을 평가하기 위해 DPPH를 이용하여 자유 라디칼 소거 활성 측정 시험을 실시하였다. 보다 구체적으로, 나노입자 형성 유무에 따른 항산화 효능을 확인하기 위해 실시예 1과 비교예 1을 비교하였으며, 실험 방법은 다음과 같다.
안정한 자유 라디칼 분자로 구성된 DPPH는 에탄올을 이용하여 0.2 mM 농도로 조제하였다. 96 웰 플레이트에 각 농도별 조제물을 100 μL 분주하고, 0.2 mM DPPH 및 에탄올 100 μL를 넣었다. 37℃에서 3시간 차광상태로 반응시킨 후 492 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 자유 라디칼 소거 활성율 (%)은 아래의 식을 이용하여 산출하였다. 양성대조군은 비타민 C(최종처리농도: 0.0015%)를 이용하여 비교하였다.
DPPH 자유 라디칼 소거 활성율 (%) = 1-(A/B)*100
A: 시험물질의 흡광도, B: 공시료의 흡광도
상기 결과는 도 15에 나타내었다. 도 15에 나타난 바와 같이, DPPH 자유 라디칼 소거 활성이 실시예 1을 0.2% 농도로 처리 시 56.24%, 비교예 1을 0.2% 농도로 처리 시 35.53%임을 확인하였다. 이를 통해 실시예 1과 같이 나노입자가 형성되는 경우 자유 라디칼 소거 활성이 현저하게 높아, 항산화 효능이 높은 것을 알 수 있다.
<실험예 5> 나노입자의 세포 내 콜라게나제 활성 억제 평가
제니스테인 나노입자의 세포 내 콜라게나제 활성 억제를 평가하기 위하여, 실시예 1과 비교예 1의 세포독성을 MTT 분석을 통하여 확인한 후, 독성이 없는 농도에서 실시예 1과 비교예 1의 콜라게나제 억제를 비교하였다. 실험 방법은 다음과 같다.
CCD-986SK (ATCC, USA)는 성인 피부에서 분리한 섬유아세포(Fibroblast cell)을 사용하였다. CCD-986SK는 최종 10% (v/v)의 비율로 DMSO를 첨가한 배지에 세포를 부유 시켜 약 1 mL씩 분주하고 동결한 후에 액체질소 보존용기로 옮겨 보존하여 사용했다.
48 웰 플레이트에 세포를 5×104(1 mL/웰)을 분주하고 37℃, 5% CO2 배양기(HERAcell 150i, Thermo, USA) 에서 24 시간 배양한 뒤, 각 농도 별로 희석한 실시예 1과 비교예 1이 포함된 FBS 미함유 배지로 교환한 후 48시간 배양하였다. 48 시간 후 세포용해물을 회수하여 BSA protein assay reagent kit(Thermo scientific PIERCE, USA)에 따라 수행한 후 BSA 표준곡선에 따라 단백질함량을 측정하였다. 그 다음 세포용해물을 회수하여 Human MMP-1 ELISA Kit(SIGMA)에 따라 수행한 후 콜라게나제 표준곡선에 따라 콜라게나제 함량을 측정하였다. 세포 내 콜라게나제 함량은 단백질함량에 대한 콜라게나제 함량으로 환산하였으며, 하기 식에 따라 산출하였고, 양성대조군은 TGF-β1(최종처리농도: 60 ng/mL)을 사용하여 비교하였다. 콜라게나제 활성 억제 효능의 비교 결과를 도 16에 나타내었다(제니스테인 마이셀 0.2%: 실시예 1, 제니스테인 0.2%: 비교예 1).
세포 내 콜라게나제 함량 (%) = 
도 16에 나타난 바와 같이, 비교예 1은 0.000002% 내지 0.0002% 농도 범위에서 94.93% 내지 70.86% 까지, 실시예 1은 0.000002% 내지 0.0002% 농도 범위에서 75.99% 내지 72.08% 까지 억제시켜, 실시예 1은 비교예 1 및 용매 대조군 대비 세포 내 콜라게나제 활성을 유의하게 억제시키는 것으로 나타났다.
Claims (12)
- 아이소플라본이 봉입된 나노입자로서,
상기 나노입자는 PEG 포함 글리세라이드 용해제; 및
[폴리에틸렌옥사이드(PEO)-폴리프로필렌옥사이드(PPO)-폴리에틸렌옥사이드(PEO)] 형태의 트리블록 공중합체류를 포함하는,
아이소플라본이 봉입된 나노입자. - 제1항에 있어서,
상기 아이소플라본은 제니스테인(genistein) 및 다이드제인 (daidzein)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는,
아이소플라본이 봉입된 나노입자. - 제1항에 있어서,
상기 PEG 포함 글리세라이드 용해제는 글리세롤과 지방산이 PEG를 통해서 연결되어 있는 것인,
아이소플라본이 봉입된 나노입자. - 제3항에 있어서,
상기 용해제에서 글리세라이드는 모노 글리세라이드, 다이 글리세라이드, 트리 글리세라이드 및 그 조합으로부터 선택되는,
아이소플라본이 봉입된 나노입자. - 제3항에 있어서,
상기 용해제에서 PEG는 에틸렌옥사이드 반복 단위를 4 내지 100개 포함하는,
아이소플라본이 봉입된 나노입자. - 제3항에 있어서,
상기 지방산은 C6-30 지방산인 것을 특징으로 하는,
아이소플라본이 봉입된 나노입자. - 제1항에 있어서,
상기 용해제는 PEG-8 카프릴릭/카프릭 글리세라이즈(PEG-8 Caprylic/Capric Glycerides), PEG-6 카프릴릭/카프릭 글리세라이즈(PEG-6 Caprylic/Capric Glycrides), PEG-30 캐스터오일(PEG-30 Castor oil), PEG-40 캐스터오일(PEG-40 Castor oil)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는,
아이소플라본이 봉입된 나노입자. - 제1항에 있어서,
상기 [폴리에틸렌옥사이드(PEO)-폴리프로필렌옥사이드(PPO)-폴리에틸렌옥사이드(PEO)] 형태의 트리블록 공중합체류는, 폴록사머 184(Poloxamer 184), 폴록사머 185(Poloxamer 185), 폴록사머 188(Poloxamer 188), 폴록사머 124(Poloxamer 124), 폴록사머 237(Poloxamer 237), 폴록사머 338(Poloxamer 338) 및 폴록사머 407(Poloxamer 407)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는,
아이소플라본이 봉입된 나노입자. - 제1항에 있어서,
아이소플라본 1 중량부에 대해서,
PEG 포함 글리세라이드 용해제 20 내지 100 중량부,
상기 트리블록 공중합체류는 30 내지 150 중량부를 포함하는, 아이소플라본이 봉입된 나노입자. - 제1항에 따른 아이소플라본이 봉입된 나노입자를 유효성분으로 함유하는 액상제제.
- 제1항에 따른 아이소플라본이 봉입된 나노입자를 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물.
- 아이소플라본에, PEG 포함 글리세라이드 용해제를 첨가하여 교반하는 단계(단계 1);
[폴리에틸렌옥사이드(PEO)-폴리프로필렌옥사이드(PPO)-폴리에틸렌옥사이드(PEO)] 형태의 트리블록 공중합체류를 첨가하여 교반하는 단계(단계 2); 및
물을 첨가하여 가용화시키는 단계(단계 3)를 포함하는,
제1항에 따른 아이소플라본이 봉입된 나노입자의 제조방법.
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| KR1020210122900A KR20230039935A (ko) | 2021-09-15 | 2021-09-15 | 아이소플라본이 봉입된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 주름개선용 또는 피부노화 방지용 화장료 조성물 |
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| E601 | Decision to refuse application |