KR20230101840A

KR20230101840A - 바이오 기반 글리세릴 헵타노에이트 에스테르 조성물, 이를 제조 및 사용하는 방법

Info

Publication number: KR20230101840A
Application number: KR1020237017873A
Authority: KR
Inventors: 마이클 제이. 페볼라; 게리 비. 모서; 종위 장
Original assignee: 인올렉스 인베스트먼트 코포레이션
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2023-07-06
Also published as: AU2021372958A1; BR112023006138A2; CN116456961A; CA3198426A1; US20220135769A1; JP2023548536A; EP4240314A1; WO2022098829A1

Abstract

본 발명은 바이오 기반 글리세릴 헵타노에이트 조성물, 바람직하게 글리세릴 모노헵타노에이트 조성물, 이를 제조하는 방법, 그리고 화장품 및 기타 퍼스널 케어로서의 적용을 위한 제형중 본 발명의 조성물의 용도를 비롯한 이의 용도에 관한 것이다. 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르(MGME) 조성물은 하기 화학식 I, 즉
[화학식 I]

[R₁, R₂ 및 R₃은, 독립적으로 -H 또는 -C(O)-C₆ 알킬임]
의 화합물 1개 이상을 포함하는 혼합물을 포함한다. 본 조성물은 글리세릴 모노헵타노에이트를 약 60 wt% 이상 및 약 98 wt% 미만 포함한다. 화학식 I의 화합물 1개 이상에 존재하는 탄소는 바이오 기반의 것이다. 본 조성물의 ET₅₀ 값은, EpiDerm 피부 자극 시험(OECD 439)에 따라 이 조성물이 수중 1% 용액으로서 시험될 때 24시간을 초과한다. 본 발명은 또한 개시된 조성물을 포함하는 미생물증식억제농축물(MBC)에 관한 것이다.

Description

바이오 기반 글리세릴 헵타노에이트 에스테르 조성물, 이를 제조 및 사용하는 방법

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은, 본원에 참고문헌으로 포함된 미국 가명세서출원 제63/109,657호(2020년 11월 4일 출원)의 우선권을 주장한다.

분야

본 발명은 바이오 기반 글리세릴 헵타노에이트 조성물 및 이의 제조 방법, 그리고 화장품 및 기타 퍼스널 케어로서의 적용을 위한 제형중 조성물의 용도를 비롯한 용도에 관한 것이다.

모노글리세라이드라고도 공지된 모노글리세릴 모노에스테르(MGME)는, 무독성, 비이온성, 양친매성 화합물이라는 것과 같은 자체의 특성으로 말미암아, 화장품, 제약 및 식품 산업의 다양한 분야에 걸쳐 널리 사용되는 화합물이다[예컨대 문헌(Kabara, J. J. Chemistry and Biology of Monoglycerides in Cosmetic Formulations, Ch. 12 in Glycerine: A Key Cosmetic Ingredient, Jungermann, E. and Sonntag, N. O. V., eds.; Marcel Dekker, Inc.: New York, 1991, pp 311-344)뿐 아니라 문헌(Johnson, Jr. W. Int. J. Tox., 2004, 23(Suppl. 2), 55-94) 참조]. 화장품 및 퍼스널 케어 제형에 있어 MGME는 계면활성제, 유화제, 피부연화제, 피부 컨디셔닝제 및 데오도란트제로서의 역할을 한다고 보고된 바 있다.

탄소 원자를 8개 ~ 14개 가지는 아실 사슬을 보유하는 MGME가 특히 흥미롭고 유용하다. 이러한 MGME는 통상 실온에서 점성의 유체이거나 용융 온도가 낮은 연성의 고체이다. MGME 자체의 양친매성 특징으로 말미암아, 이 MGME는 수성 매질에 분산될 수 있는데, 이때 MGME는 계면에서 자가 조립성 및 표면 활성을 보인다. 이러한 양친매성 물질은 또한 지질 이중층, 예컨대 미생물의 세포막을 형성하는 지질 이중층을 포함하는 양친매성 물질과의 상호작용에 매우 적합하다. 결과적으로 C₈ ~ C₁₄ MGME는, 세포막의 투과성을 증가시켜 세포의 항상성을 파괴하고 미생물 생장을 억제시키는 자체의 능력으로 말미암아, 유효한 미생물증식억제제(microbiostatic agent)로서 사용됨이 확인되었다[예컨대 문헌(Kabara, J. Fatty Acids and Esters as Multifunctional Components, Ch. 5 in Preservative-Free and Self-Preserving Cosmetics and Drugs: Principles and Practice, Kabara and Orth, eds., Marcel Dekker, Inc.: New York, 1997, 119-138) 참조]. 이러한 목적으로 사용되기에 가장 일반적인 MGME는 탄소 개수가 짝수인 선형 C₈ ~ C₁₄ 아실 사슬(즉 카프릴로일, 카프로일, 라우로일 또는 미리스토일)을 보유하는 MGME, w-불포화 C₁₁ 사슬(즉 10-운데세노일)을 보유하는 MGME 또는 이의 혼합물이다.

C₈ ~ C₁₄ MGME를 유효한 계면활성제, 유화제 및 미생물증식억제제로 만드는 특성과 동일한 특성은 또한 이 C₈ ~ C₁₄ MGME를, 유효한 경피투과촉진제로 만드는데, 그 이유는 C₈ ~ C₁₄ MGME가 각질층의 피부 장벽 지질 이중층과 상호작용하여 부분적으로 유동화시킴으로써, 국소 적용된 화합물에 대해 피부 장벽 지질 이중층의 투과성이 더 커지도록 만들 수 있기 때문이다. 그러므로 C₈-C₁₄ MGME는 약학적으로 활성인 성분의 경피 전달을 위한 경피흡수촉진제로서 널리 이용되고 있다. 그러나 C₈ ~ C₁₄ MGME가 피부 장벽의 투과성을 조정하는 능력은 또한, MGME 자체의 투과성 또는 기타 국소 적용된 성분, 예컨대 향수, 자외선차단제, 보존제 등의 의도치않은 투과성 향상으로 말미암아, 피부 자극을 유발할 수 있다. 따라서, C₈~ C₁₄ MGME의 기능상 유용성을 보유함과 동시에 원치않는 부작용, 예컨대 자극을 감소시키는 MGME 조성물이 개발될 필요가 있다.

C₈ ~ C₁₄ MGME의 원하는 양태로서 또 다른 것은, 이 C₈ ~ C₁₄ MGME를, 환경에 대한 영향이 감소한 제품을 제형화하는데 특히 유용한 것으로 만드는, C₈ ~ C₁₄ MGME 자체의 지속가능성(sustainability)과 관련되어 있다. 이러한 성분은, 무독성이면서 일반적으로 안전한 것으로 간주되는(Generally Regarded As Safe; GRAS) 화합물이라는 점에 더하여, 용이하게 생분해될 수 있고, 재생가능한 식물 기반 공급원료(즉 C₈ ~ C₁₄ 지방산 및 글리세린)로부터 합성될 수 있으므로 지속가능성이 큰 것으로 간주된다. 이와 같은 지방산 및 글리세린은 임의의 식물 유래 트리글리세라이드 오일(단 코코넛 오일 및 야자핵 오일은, 사슬 길이중 이러한 아실의 함량이 높으므로 가장 일반적인 공급원임)로부터 유래될 수 있다. 그러나, 오일 야자 경작 및 야자/야자핵 오일 생산에 관한 부정적인 환경적 및 사회적 영향을 둘러싼 최근의 논쟁은 이러한 지방산 및 글리세린 공급원을, 상업적 관점에서 덜 바람직하게 만들었고, 이러한 식물 유래 공급원료의 대안적 공급원을 기반으로 한 성분에 대한 시장의 요구는 계속해서 증가하고 있는 실정이다.

MGME를 생산하기 위한 글리세롤과 지방산 또는 지방 에스테르의 반응이 연루된 통상의 에스테르(교환) 과정은, 글리세롤("유리 글리세린") 및 글리세롤의 모노아실, 디아실 및 트리아실 에스테르의 평형 분포를 초래한다. 예컨대 Kabara의 문헌을 참조한다. 예를 들어 모노에스테르에 대해 1.0의 평균 글리세롤 에스테르화도를 목표로 하여 글리세롤 1몰이 지방산 1 몰당량과 반응하면, 이로부터 얻어진 평형 혼합물은 대략 40 몰% ~ 50 몰% 모노에스테르, 20 몰% ~ 30 몰% 디에스테르, 0 몰% ~ 10 몰% 트리에스테르 및 20 몰% ~ 30 몰% 유리 글리세롤을 함유할 것이다[문헌(Feuge, R. O. and Bailey, A. E. Modification of Vegetable Oils, VI. The Practical Preparation of Mono- and Diglycerides, Oil & Soap, 1946, 23(8), 259-264)을 참조한다]. 모노에스테르를 80% 이상 함유하는 MGME 생성물은, 통상 초기 평형 반응 생성 혼합물을 분획화하여, 유리 글리세린, 디에스테르 및 트리에스테르를 제거하여, 더 많이 농축된 모노에스테르 생성물을 제공함으로써 수득된다. 이러한 분획화는, 통상 성분들을 분리하기 위해 분자 증류 또는 단로 증류(short-path distillation)의 에너지 집약 방법을 통해 달성된다. 유리 글리세린을 제거하기 위해 증류 전에 기타 분리 방법, 예컨대 추출("세척(washing)"이후 분별 증류가 사용되면, 더 무거운 디에스테르 및 트리에스테르 성분으로부터 모노에스테르 분획이 단리될 수 있다.

현 시점에서 필요한 것은, 지속가능한 공급원료로부터 제조된 MGME 조성물과, 이를 제조 및 정제하는 개선된 방법이다.

본 발명은 하기 화학식 I, 즉

[화학식 I]

[식 중, R₁, R₂ 및 R₃은 독립적으로 -H 또는 -C(O)-C₆ 알킬(예컨대 n-헵타노일)임]

의 화합물 1개 이상을 포함하는 혼합물을 포함하는, 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르(MGME) 조성물에 관한 것으로서, 이 조성물은 약 60 wt% 이상 ~ 약 98 wt% 미만의 글리세릴 모노헵타노에이트를 포함하고, 화학식 I의 화합물 1개 이상에 존재하는 탄소는 바이오 기반의 것이다.

선행하는 단락에서와 같은 조성물은, 글리세릴 디헵타노에이트, 글리세릴 트리헵타노에이트 또는 이의 조합을 약 2 wt% ~ 약 40 wt%의 농도로 포함한다.

선행하는 단락들중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 약 30% 미만의 글리세롤을 포함한다.

선행하는 단락들중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물은 평균 글리세릴 에스테르화도가 약 0.7 ~ 약 1.4이다.

선행하는 단락들중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물 중 존재하는 -C(O)-C₆ 알킬기 적어도 95%는 n-헵타노일이다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물의 ET₅₀ 값은, EpiDerm 피부 자극 시험(OECD 439)에 따라 이 조성물이 수중 1% 용액으로서 시험될 때, 24　시간을 초과한다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물의 대략 24시간 경과시 MTT 세포 생존률 값은, EpiDerm 피부 자극 시험(OECD 439)에 따라 이 조성물이 수중 1% 용액으로서 시험될 때, 50%를 초과한다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물은 1개 이상의 폴리올, 1개 이상의 글리세릴 에테르, 1개 이상의 킬레이트화제 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 부스터(booster)를 추가로 포함한다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물을 포함하는 제형은 적어도 12개월의 기간, 또는 적어도 18개월의 기간, 또는 적어도 24개월의 기간 동안 미생물 오염에 대해 보존된다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물을 포함하는 제형은 C₈ ~ C₁₄ MGME 조성물을 중량 기준 동일한 농도로 함유하는 참조기준 제형에 비하여 미생물 오염에 대해 동등하거나 월등한 보존능을 가지는데, 그 이유는 본원에 기재된 바와 같은 C₇ 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르가 제형중에 존재하기 때문이다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물을 포함하는 제형의 혼탁도값은 약 100 NTU 미만이다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물을 포함하는 제형은 물, 계면활성제, 예컨대 음이온성, 양이온성, 비이온성 및 양쪽성 계면활성제, 유화제, 피부연화제, 보습제, 모발, 피부 또는 손발톱용 컨디셔닝제, 킬레이트화제, 활성 제제, 표백제 또는 미백제, 추가의 pH 조정제, 향수, 발색제, 각질제거제, 항산화제, 식물성 성분, 식물 추출물, 운모, 스멕타이트, 증점제, 레올로지 개질제, 카나비노이드, 오일, 염료, 왁스, 아미노산, 핵산, 비타민, 가수분해 단백질 및 이의 유도체, 글리세린 및 이의 유도체, 효소, 소염제 및 기타 의약, 미생물살생제, 항진균제, 방부제, 항산화제, UV 흡수제, 염료 및 안료, 보존제, 자외선차단활성제, 발한억제활성제, 산화제, pH 균형유지제(pH balancing agent), 수분공급제, 펩티드 및 이의 유도체, 노화방지활성물질, 모발성장촉진제, 셀룰라이트방지활성물질 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 성분 적어도 1개를 추가로 포함한다.

제형을 미생물 오염에 대해 보존하는 방법은, 선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물 충분한 양을 첨가하는 단계를 포함한다.

미생물증식억제농축물(MBC)은 선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르 조성물과, 글리세린 및 C₃ ~ C₄ 디올중 적어도 1개를 포함한다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 미생물증식억제농축물은 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르 조성물을 약 30 wt% ~ 약 85 wt%의 양만큼 포함한다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 미생물증식억제농축물은 글리세린, C₃ ~ C₄ 디올 또는 이의 조합을 약 1 wt% ~ 약 70 wt%의 양으로 포함한다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물, 제형 또는 미생물증식억제농축물은, 글리세린, 프로판디올, 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,2-헥산디올, 1,2-헵탄디올, 2,3-옥탄디올, 카프릴릴글리콜, 데실렌글리콜, 솔비톨, 솔비탄 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리올 1개 이상을 추가로 포함한다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물, 제형 또는 미생물증식억제농축물은 헥실글리세린, 사이클로헥실글리세린, 헵틸글리세린, 카프릴릴글리세릴 에테르, 메틸헵틸글리세린, 에틸헥실글리세린 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 글리세릴 에테르 1개 이상을 추가로 포함한다.

선행하는 단락들 중 임의의 단락 1개 또는 여러 개에서와 같은 조성물, 제형 또는 미생물증식억제농축물은 헵타노하이드록삼산 및 이의 염, 카프릴로하이드록삼산(카프릴하이드록삼산) 및 이의 염, 펠라고하이드록삼산 및 이의 염, 시트르산 및 이의 염, 카프로하이드록삼산 및 이의 염, 4나트륨 글루타메이트 디아세테이트, 피트산 및 이의 염, 글루콘산 및 이의 염, 갈락투론산 및 이의 염, 그리고 갈락타르산 및 이의 염, 그리고 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 킬레이트화제 1개 이상을 추가로 포함한다.

본 발명은 제형화된 제품을 보존하기 위한 성능, 특히 미생물증식억제효능을 떨어뜨리지 않고 C₈ ~ C₁₄ MGME와 연관된 자극이라는 문제를 극복한, 지속가능하고, 식물을 기반으로 한 MGME 조성물을 제공한다.

놀랍게도, 탄소 개수가 홀수인 C₇ 아실기가 선택되면, MGME의 미생물증식억제 효능은 유지되면서 그 세포독성 및 자극 잠재성은 극적으로 감소한다. 뿐 아니라, MGME 조성물이 디에스테르 및 트리에스테르 성분 몇몇 또는 전부를 보유하면, C₇ MGME 조성물의 미생물증식억제효능은 축소되지 않으면서 그 세포독성 및 자극 잠재성은 한층 더 감소하는 것이 확인되었다. 본 발명의 C₇ MGME 조성물은 또한 투명 제형의 투명도와 반투명도를, 전통적인 C₈ ~ C₁₄ MGME로 제조된 제형의 투명도와 반투명도에 비해 개선시키는 것으로 확인되었다.

C₇ MGME 조성물의 지속가능성이라는 이득이 보장되기 위해서는, C₇ 산, 즉 n-헵탄산은 식물 기반 공급원료로부터 유래하여야 하는데, 다시 말해서 C₇ 산, 즉 n-헵탄산은 바이오 기반 n-헵탄산 또는 "바이오 헵탄산"이어야 한다. 바이오 헵탄산은 리시놀산, 즉 리시누스 코뮤니스(Ricinus communis)의 열매로부터 수득되는 피마자 오일의 비누화로부터 유래한, 불포화 C₁₈ 하이드록시 지방산의 열분해로부터 유래한다. 리시놀산 또는 이의 대응하는 메틸 에스테르, 메틸 리시놀리에이트의 열분해는 헵탈데히드와, 운데실렌산 또는 메틸운데실레네이트 중 하나를 생성한다. 바이오 헵탈데히드는 촉매 산화를 통해 바이오 헵탄산으로 용이하게 전환되는데, 이때 생성된 바이오 헵탄산은 순도가 99% 이상인 선형 포화 C₇ 산을 가진다(그리고, 예컨대 Arkema사로부터 상품명 Oleris® n-헵탄산으로서 시판되고 있다).

바이오 헵탄산은 분지형 C₇ 산 또는 불포화 불순물을 함유하지 않으므로, 바이오 헵탄산을 사용하는 것은 특히 중요하다. 예를 들어 옥소 방법을 통해 석유화학 공급원료로부터 수득된 n-헵탄산은 3.5 wt% 이하의 2-메틸헥산산을 함유할 수 있다(Oxea n-헵탄산 판매 설명서). 석유화학 기반 헵탄산이 사용되어 C₇ MGME 조성물이 제조될 때, 분지형 및/또는 불포화 알칸산 불순물은 바람직하지 않은데, 그 이유는 생성된 C₇ MGME 조성물에 잔류 미반응 분지형 및/또는 불포화 지방산이 원치않는 냄새를 부여할 수 있기 때문이다.

도 1은 노출 시간과, 실시예 2 및 3, 그리고 비교 실시예 2 및 3의 MGME 조성물 1% 용액의 함수인 EpiDerm^TM 세포 생존률 데이터를 그래프로 나타낸 도면을 제공한다.

무엇보다도 본 화합물, 조성물 및 방법이 기재되기에 앞서서, 본원에 기재 및 청구된 본 발명은 기재된 특정의 방법, 조성물 또는 방법론에 제한되지 않고, 다양할 수 있음이 이해될 것이다. 발명의 설명에 사용된 용어는 단지 특정 버전 또는 구현예를 기술하기 위한 것일 뿐, 첨부된 특허청구범위의 청구항들에 의해서만 제한될 본 발명의 범위를 제한하고자 함은 아님도 또한 이해될 것이다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 과학 용어 및 기술 용어는 당 업자에 의해 통상적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 가진다. 비록 본원에 기재된 방법 및 재료와 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료는 본 발명의 구현예를 실시하거나 시험하는데 사용될 수 있지만, 지금부터는 바람직한 방법, 디바이스 및 재료가 기재된다. 본원에 인용되어 있거나 아니면 언급된 모든 특허 특허출원 및 기타 공보물은 전체로서 참고문헌으로 포함되어 있다. 본원에서는 그 어느 것도 첨부된 특허청구범위 청구항들에 나열된 바와 같은 본 발명이 선행 발명에 의해 이러한 개시내용(들)에 선행할 권리가 없음을 자인하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.

본원에서 그리고 첨부된 특허청구범위 청구항들에서 사용된 바와 같이, "한(a)", "하나의(an)" 및/또는 "본(the)"의 사용은 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 단수 및 복수(예를 들어, "하나 이상") 모두를 포함하는 것으로 의도된다. 즉, 예를 들어 "세포"에 대한 언급은 당업자에게 공지된 하나 이상의 세포 및 이의 등가물을 지칭하는 것과 같은 식이다.

달리 명시되지 않는 한, "%"는 중량% 기준 %, 또는 부피%, 또는 단위 부피부 중량%를 지칭할 수 있으며, 이와 관련된 단위는 맥락을 기준으로 하였을 때 당 업자에게 자명할 것이다.

"화장품으로서 허용 가능한"이란, 과도한 독성, 양립불가성, 불안정성, 자극 및 알레르기 반응 등을 제공하지 않고, 피부, 바람직하게 인간의 피부와 접촉 사용하기 적합함을 의미한다.

적용 가능한 경우, 화학물질은 국제화장품성분명명법(International Nomenclature of Cosmetic Ingredients)의 가이드라인에 따라 자체의 INCI 명칭에 의해 명시된다. 공급업체 및 상품명을 비롯한 추가 정보는 미국화장품협회(Personal Care Products Council; Washington, DC)에 의해 출판되었거나, 또는 미국화장품협회온라인 INFOBASE(http://online.personalcarecouncil.org)를 통해 온라인으로 접할 수 있는 국제화장품성분사전 및 핸드북(International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook) 제16판의 적당한 INCI 논문에서 살펴볼 수 있다.

다수의 구현예들 가운데, 본 발명은 바이오 기반 C₇ MGME 조성물을 포함한다. 바이오 기반 또는 "천연" 공급원료가 바이오 기반 MGME 조성물을 제조하는데 사용되어야 한다. 바이오 기반 MGME 조성물의 일례는, 바이오 유래 공급원료로부터 제조되는 것(예컨대 현재 및 지속가능한 농업 활동으로 수득되는 것, 예컨대 발효, 조류(algae), 식물 또는 채소로부터 수득되는 것; 예컨대, 바람직하게 유전자 비변형 유기체 또는 바이오 매스가 사용되어 채소 공급원으로부터 유래하는 것)으로서, 석유화학물질로부터 유래하는 것이 아닌 것이다(예컨대 화석 공급원, 예컨대 석유, 천연 가스 또는 석탄으로부터 유래하는 것이 아닌, 21세기에 지속가능하게 이루어지고 있는 수목 및 식물 농장으로부터 유래하는 것이다). 이러한 공급원료는 본원에서 "천연" 및 "재생가능한"(즉 "지속가능한") 것이라 지칭되며, 당 분야에는 비석유 유래 공급원료라 지칭된다. 또한, 이러한 재료는 "신생" 탄소에 의해 생성되고, 석유 또는 기타 화석 연료 공급원("오래된" 탄소)으로부터 생성되지 않는다. 이러한 생성물은 본원에서 "천연" 생성물이라 지칭되고, 당 분야에 비석유화학물질 유래 생성물 또는 "바이오" 생성물로서 공지되어 있다. 본원에 사용된 바와 같은 "지속가능한"이란 용어는, 출발 재료, 반응 생성물, 조성물 및/또는 제형이 재생가능한 공급원으로부터 유래되는 경우를 지칭한다. 그러므로 "지속가능한"이란 용어는, 어떤 출발 재료, 반응 생성물, 조성물 및/또는 제형이 제한된 천연 자원, 예컨대 화석 연료(예컨대 석유 또는 석탄) 및 천연 가스 등으로부터 유래하는 탄소를 함유하는 경우를 지칭하는 "지속불가능한"이란 용어와는 대조적이다. 그러므로 천연 또는 바이오 생성물은 석유화학물질로부터 유래하지 않고/않거나, 석유화학물질로부터 유래하지 않고 오히려 지속가능하고 재생가능한 자원으로부터 제조된 것이다. 진정한 천연 생성물(바이오 화합물)은 바이오 매스(예컨대 살아있는 식물 및 뿌리 등에서의 탄소 순환 과정을 통해 저장되거나, 또는 동물의 호흡 또는 배설물을 통해 방출되거나 또는 분해를 통해 방출된 재료)가 사용되어 생성된다. 수백만년에 걸쳐 압력을 받아가며 탄소가 분해되거나 붕괴될 때, 화석 연료(석유화학물질 유래 탄소 공급원)가 생성된다. 본원의 바이오 화합물은 현재 존재하고/존재하거나(최근까지 존재하였고/존재하였거나) 지속가능한 식물 공급원/바이오 매스의 탄소로부터 유래하는 재료를 포함하도록 의도되고, 화석 연료로부터 유래되는 재료는 명백하게 배제한다.

본 발명의 조성물은 자체의 바이오 기반 탄소 함량에 따라 선행 기술의 조성물로부터 동정될 수 있고 선행 기술의 조성물과 구별될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 바이오 기반 탄소 함량은 유기물(즉 탄소 함유 물질)로 이루어진 재료의 상대 연령을 확정하기 위한 방사성탄소연대측정(radiocarbon dating)에 의해 측정될 수 있다. 방사성탄소는 탄소-14(즉 "¹⁴C"라 공지된, 탄소의 불안정한 동위원소이다. ¹⁴C는 방사능 에너지를 매우 일관된 비율로 베타 입자 형태로서 방출하는 불안정한 동위원소로서(즉 방사성탄소의 반감기는 5730년이고), 궁극적으로 더욱 안정적인 질소-14(¹⁴N)로 붕괴된다. 석유 기반(즉 석유화학물질 유래) 공급원료는 수백만년전에 매장된 식물 및 동물로부터 유래하므로, 이러한 공급원료의 방사성탄소(즉 ¹⁴C)는 방사능 붕괴로 소실되었다. ASTM 국제 표준은 방사성탄소가 사용되어 "바이오 기반 화합물"의 진위성을 확정하기 위한 시험 표준을 제공한다(ASTM D6866-16에서 확인될 수 있음). 이 표준은 화석 연료 또는 석유 유래 및 석유화학물질 유래 탄소(즉 "오래된 탄소")를 이보다 더 신생인 탄소와 구별시켜준다. 최근까지의, 또는 현재의 바이오 매스중 ¹⁴C의 양은 공지되어 있으므로, 재생가능 공급원으로부터 유래하는 탄소의 %는 총유기탄소분석으로부터 추산될 수 있는데, 이는 어떤 화합물이 "천연" 및/또는 "지속가능한"("재생가능한") 공급원료 공급원으로부터 진정 유래하였는지 또는 어떤 화합물이 "오래 전" 분리된 화합물(즉 석유화학물질 유래 또는 석유 기반 공급원)로부터 역으로 유래하였는지 확정하는데 필요한 데이터를 제공한다. 석유 기반("화석 기반"이라고도 칭하여짐) 공급원료의 사용은, 일반적으로 지속불가능한 것으로서 받아들여지는데, 다시 말하면 오래된 탄소는 지속불가능한 공급원료이지, 재생가능한 공급원료가 아니며, 게다가 당 분야에서는 "천연" 및/또는 "지속가능한" 것으로 간주되지 않는다.

몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물은 화합물의 혼합물중에 존재하는 탄소 거의 전부로서 바이오 기반 탄소를 포함하는데, 이는 바이오 기반 탄소 함량이 적어도 90%, 적어도 95% 또는 적어도 98%임을 지칭할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물은 바이오 기반 탄소 함량이 적어도 약 98%, 적어도 약 99%, 적어도 약 99.5% 또는 약 100%인 것으로 확정된, 전체가 바이오 기반인 MGME 및 전체가 바이오 기반인 반응물을 포함한다.

몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물은 ¹⁴C를 ASTM D6866에 따라 확정된 바와 같이 현대 1일 대기중 ¹⁴C 함량(present-day atmospheric ¹⁴C content)과 거의 동일한 함량만큼 포함한다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물은 ¹⁴C를 ASTM D6866에 따라 확정된 바와 같이 현대 대기중 ¹⁴C 함량의 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 적어도 약 98% 또는 적어도 약 99%인 함량만큼 포함한다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물은 ASTM D6866에 따라 확정된 바와 같이, 조성물중 존재하는 10¹²개 탄소 원자당 적어도 약 0.8개 ¹⁴C 원자, 조성물중 존재하는 10¹²개 탄소 원자당 적어도 약 1.0개 ¹⁴C 원자, 또는 조성물중 존재하는 10¹²개 탄소 원자당 적어도 약 1.2개 ¹⁴C 원자를 포함한다.

바이오 기반 공급원료의 진위를 구별하기 위한 방법으로서, 더욱 최신의 방법은 질량분광분석법을 사용하고, ¹²C/¹³C 비율 및/또는 ¹H/²H 비율을 평가함으로써 안정적인 동위원소를 상세히 분석하는 방법을 이용한다. 이러한 시험은 몇 가지 분석 서비스 시험 기구를 통해 이용 가능하고, 방사성탄소 시험 방법에 비하여 더욱 신속하고, 더욱 비용 효과적이며, 더욱 상세한 정보를 취득하게 된다. 안정적인 동위원소 분석은 동적 동위원소 효과의 원리를 기반으로 한다. 이 동적동위원소 효과는 화학 역학 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있다. 최광의 용어에서 특정 원소의 중동위원소는, 이 원소의 중동위원소보다 더 가벼운 동위원소(예컨대 ¹³C와 대조적인 ¹²C)에 비해 더 느리게 반응한다. 따라서 식물이 자체의 바이오 매스에 이산화탄소를 혼입함에 따라 ¹²C 대 ¹³C의 비율은, 바이오 매스를 만들기 위해 해당 식물에 의해 사용되는 화학물질의 유형에 따라서(예컨대 식물이 C₃ 광합성 경로를 진행하는지, 아니면 C₄ 광합성 경로를 진행하는지에 따라서) 달라질 것이다. 이는, 보통 δ¹³C/¹²C 비율(즉 δ¹³C)로서 보고되며, 현재 이산화탄소 표준(current carbon dioxide standard)이라 지칭된다. 더욱이, 물이 신생 바이오 매스에 혼입되면 유사한 동적동위원소효과가 관찰되는데, 이는 δ²H/¹H 비율(즉 δ²H)로서 측정된다. δ¹³C 비율 및 δ²H 비율의 조합이 사용될 때, 유관 분야와 친숙한 한 가지는, 분석 대상인 생성물을 제조하는데 사용되었던 공급원료의 성질(즉 이것이 석유화학물질로부터 유래한 것인지, 아니면 최근까지 살아있었거나 현재 살아있는 조류, 식물 또는 유사한 바이오 공급원으로부터 유래한 것인지 여부)을 용이하게 구별하여 이를 인증할 수 있다.

바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르 조성물. 하기 하기 화학식 I, 즉

[화학식 I]

의 화합물을 포함하는 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르(MGME) 조성물은, 예를 들어 바이오 기반 글리세린과 바이오 기반 n-헵탄산(바이오 헵탄산)의 반응에 의해 제조될 수 있다.

몇몇 구현예에서, 본 발명의 C₇ MGME 조성물은 글리세릴 에스테르 합성 분야의 당업자에게 공지된 방법들 중 임의의 방법에 따라 합성될 수 있다[예컨대 옥탄산의 글리세릴 에스테르 합성을 기재하고 있는 DE 102008013023 A1을 참조한다]. 본 발명의 C₇ MGME 조성물에 바람직한 경로는 바이오 기반 글리세린을 바이오 헵탄산으로 직접 에스테르화하고, 응결 부산물인 물을 제거하여 에스테르화 반응의 종결을 유도하는 경로이다. 바이오 헵탄산 대 글리세린의 몰비를 1 이하(≤1)로 유지시키는 것은 모노에스테르 생성물의 생성에 유리하고, 생성된 혼합물중 디에스테르 및 트리에스테르 부산물의 생성을 제한하므로, 바이오 헵탄산은 합성에 있어 한계 시약(limiting reagent)이다. 바이오 헵탄산 대 글리세린의 비율은, 바람직하게 약 0.4 ~ 약 1.0이고, 더욱 바람직하게 약 0.4 ~ 약 0.6이다. 몇몇 구현예에서, 바이오 헵탄산 대 글리세린의 비율은 약 0.5이다.

반응은 글리세린 및 바이오 헵탄산을 반응 용기에 채우고, 비활성 대기, 예컨대 질소하에 이를 가열함으로써 진행되는데, 이 경우 반응물의 철저한 혼합이 보장되도록 적당한 교반이 이루어진다. 반응은 약 75℃ ~ 약 300℃, 바람직하게는 약 150℃ ~ 약 250℃, 가장 바람직하게는 약 175℃ ~ 약 225℃의 온도에서 진행된다. 원하는 반응 온도에 도달되었을 때, 반응은 대기압하에서 비활성 가스 살포가 이루어지는 가운데, 또는 진공하에서 진행될 수 있으며, 그 결과 응결 부산물, 즉 물의 제거를 통해 에스테르로의 전환이 유도될 수 있다. 원한다면 반응 역학을 개선하고, 반응 시간을 단축하기 위해 에스테르화 촉매가 사용될 수 있다. 이러한 촉매의 예로서는 산 촉매, 예컨대 메탄설폰산, 에탄설폰산 및 p-톨루엔설폰산 등과, 전이 금속 촉매, 예컨대 테트라 n-부틸 티타네이트 및 주석 함유 옥타노에이트 등을 포함한다. 바람직한 구현예에서, 반응은 촉매의 도움 없이 진행된다.

몇몇 구현예에서, 바이오 헵탄산의 C₁ ~ C₄ 에스테르, 예컨대 메틸 헵타노에이트 또는 에틸 헵타노에이트가 출발 재료로서 사용될 수 있다. 이러한 구현예에서, 반응은 헵타노에이트에스테르 및 바이오 기반 글리세린의 에스테르교환반응으로서 진행되고, 이 경우 응결 부산물인 C₁ ~ C₄ 알코올, 예컨대 메탄올 또는 에탄올의 제거가 동반되어 진행됨에 따라 반응의 종결이 유도된다. 본 발명의 C₇ MGME 조성물에 대한 또 다른 에스테르교환 경로는 바이오 기반 글리세릴 디헵타노에이트 에스테르 및/또는 트리헵타노에이트 에스테르, 즉 평균 에스테르화도가 2.0 이상인 글리세릴 에스테르 조성물의 에스테르교환인데, 이 경우 바이오 기반 글리세린은 평균 글리세릴 에스테르화도를 1.5 미만, 바람직하게는 약 0.7 ~ 약 1.4로 저하시킨다. 예를 들어 바이오 기반 글리세릴 트리헵타노에이트, 예컨대 트리헵타노인은 바이오 기반 글리세린과 에스테르교환될 수 있으며, 그 결과 모노에스테르, 디에스테르 및 트리에스테르 부산물뿐 아니라 유리 글리세린의 분포를 포함하는 조성물이 생성된다.

바이오 헵탄산(또는 이의 간단한 에스테르)과 바이오 기반 글리세린의 응결에 따른 미정제 반응 생성물은 유리 글리세린, 글리세릴 모노헵타노에이트, 글리세릴 디헵타노에이트 및 글리세릴 트리헵타노에이트의 혼합물을 포함할 것이다. 당 업자들에게 공지된 임의의 글리세릴에스테르 정제 방법은 미정제 반응 생성물을 추가로 정련하여 본 발명의 C₇ MGME 조성물을 수득하는데 사용될 수 있다. 예를 들어 미정제 반응 생성물은 진공하에 증기 스트리핑(steam stripping)의 대상이 될 수 있으며, 그 결과 조성물에 원치않는 냄새를 부여할 수 있었던 미반응 바이오 헵탄산 또는 휘발성 부산물이 제거될 수 있다. 미정제 반응 생성물은 또한 반응 생성물의 임의의 분획을 제거하기 위해 용매로 추출, 즉 세척될 수 있다. 예컨대 물 추출은 C₇ MGME 조성물로부터 미반응 글리세린을 제거하는데 사용될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 이온성 염, 예컨대 염화나트륨, 염화칼륨 및 염화칼슘 등은 글리신 농축 수성층 및 에스테르 농축 유기층의 상분리를 촉진하기 위해 수성 추출상에 첨가될 수 있다. 추출 공정 및 분리 공정은 가열, 혼합, 원심분리 등을 통해 향상될 수 있다. 유기층은, 글리세린 농축 수성상으로부터 에스테르 농축 유기층이 분리된 후, 열, 진공 및/또는 비활성 가스 살포를 실행하여 잔류하는 물을 모두 제거함으로써 건조될 수 있다.

본 발명의 C₇ MGME 조성물은 조성물중 모노에스테르 함량을 증가시키기 위해 추가로 분획화될 수 있다. 분자 증류, 예컨대 단로 증류, 와이핑된 막 증류(wiped film distillation) 등과 같은 기술은 미반응 글리세린을 제거하고, 더 무거운 디에스테르 및 트리에스테르 부산물로부터 모노에스테르를 분리하는데 사용될 수 있다. C₇ MGME 조성물은 또한 색상 및 냄새와 같은 특성을 개선하기 위해 가공 보조제, 예컨대 활성탄, 규조토 등의 처리 및 여과를 통해 정련될 수 있다.

본 발명의 C₇ MGME 조성물을 합성하는데 사용될 수 있는 글리세릴 에스테르에 대한 또 다른 경로는, 바이오 헵탄산을, 바이오 기반 글리세린으로부터 유래하는 글리시돌과 반응시키는 것이다. 이 반응에서, 글리시돌중 에폭사이드 고리의 구핵성 공격은 개환을 초래하고, 그 결과 헵탄산의 2,3-디하이드록시프로필 에스테르, 즉 글리세릴 모노헵타노에이트가 매우 높은 수율로 생성되고, 이에 대응하여 디에스테르 및 트리에스테르 부산물은 낮은 수율로 생성된다.

바이오 기반 C₇ MGME 조성물은 글리세릴모노헵타노에이트를 약 60 wt% ~ 약 98 wt%, 예컨대 65 wt% ~ 95 wt%, 65 wt% ~ 85 wt%, 또는 65 wt% ~ 75 wt%의 범위로 포함한다. 상한치의 관점에서, 글리세릴 모노헵타노에이트의 양은 98 wt% 미만, 예컨대 95 wt% 미만, 85 wt% 미만 또는 75 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 글리세릴 모노헵타노에이트의 양은 60 wt% 이상, 예컨대 65 wt% 이상일 수 있다.

몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물은 제한된 양만큼의 글리세릴 디헵타노에이트 및/또는 글리세릴 트리헵타노에이트를 포함한다. 바이오 기반 C₇ MGME 조성물은 약 1 wt% ~ 약 40 wt%의 범위, 예컨대 1 wt% ~ 30 wt%, 2 wt% ~ 30 wt%, 2.5 wt% ~ 30 wt%, 또는 5 wt% ~ 25 wt% 범위의 글리세릴 디헵타노에이트를 포함한다. 상한치의 관점에서, 글리세릴 디헵타노에이트의 양은 40 wt% 미만, 예컨대 35 wt% 미만, 30 wt% 미만 또는 25 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 글리세릴 디헵타노에이트의 양은 1 wt% 이상, 예컨대 2 wt% 이상, 2.5 wt% 이상 또는 5 wt% 이상일 수 있다.

바이오 기반 C₇ MGME 조성물은 약 0 wt% ~ 약 10 wt%의 범위, 예컨대 0 wt% ~ 6 wt%, 0 wt% ~ 4 wt%, 또는 1 wt% ~ 4 wt%의 글리세릴 트리헵타노에이트를 포함한다. 상한치의 관점에서, 글리세릴 트리헵타노에이트의 양은 10 wt% 미만, 예컨대 6 wt% 미만, 4 wt% 미만 또는 2 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 글리세릴 트리헵타노에이트의 양은 0 wt% 이상, 예컨대 1 wt% 이상일 수 있다.

바이오 기반 C₇ MGME 조성물은 약 2 wt% ~ 약 40 wt% 범위, 예컨대 2 wt% ~ 35 wt%, 2 wt% ~ 30 wt%, 또는 2 wt% ~ 25 wt%의 합한 총량만큼의 글리세릴 디헵타노에이트 및 글리세릴 트리헵타노에이트를 포함한다. 상한치의 관점에서, 글리세릴 디헵타노에이트 및 글리세릴 트리헵타노에이트의 합한 총량은 40 wt% 미만, 예컨대 35 wt% 미만, 30 wt% 미만 또는 25 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 글리세릴 디헵타노에이트 및 글리세릴 트리헵타노에이트의 합한 총량은 2 wt% 이상, 예컨대 3 wt% 이상, 4 wt% 이상 또는 5 wt% 이상일 수 있다.

바이오 기반 C₇ MGME 조성물은 약 0 wt% ~ 약 30 wt%의 범위, 예컨대 1 wt% ~ 30 wt%, 2 wt% ~ 20 wt%, 2 wt% ~ 15 wt%, 또는 2 wt% ~ 10 wt% 범위의 글리세롤을 포함한다. 상한치의 관점에서, 글리세롤의 양은 30 wt% 미만, 예컨대 20 wt% 미만, 15 wt% 미만 또는 10 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 글리세롤의 양은 0 wt% 이상, 예컨대 1 wt% 이상 또는 2 wt% 이상일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물은 글리세롤을 실질적으로 포함하지 않는다(즉 조성물중 글리세롤을 약 2 중량% 미만, 바람직하게 약 1 중량% 미만, 또는 가장 바람직하게 0.5 중량% 미만 함유한다).

MGME 조성물의 에스테르화도(DE)는, 유관 분야의 당 업자들에 의해 평균 글리세릴 DE라 지칭되는데, 여기서 평균 글리세릴 DE는 (조성물중 글리세릴에스테르기의 수) 대 (글리세릴 에스테르기의 수 + 비에스테르화 하이드록실기의 수) x 3의 비율로서, "3"은 에스테르화에 이용될 수 있는 글리세롤 분자상 하이드록실기의 총수이다. 그러므로 비에스테르화 글리세롤의 DE는 0이고, 글리세릴 트리에스테르(트리글리세라이드)의 DE는 3이다. 평균 글리세릴 DE는 또한 MGME 조성물중에 존재하는 글리세롤, 글리세릴 모노에스테르(모노글리세라이드), 글리세릴 디에스테르(디글리세라이드) 및 글리세릴 트리에스테르(트리글리세라이드)의 가중 평균을 기반으로 산정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 임의의 특정 제형 또는 적용에 적합한, 원하는 평균 글리세릴 DE를 가지도록 변조될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물의 평균 글리세릴 에스테르화도는 약 0.7 ~ 약 1.4, 약 0.8 ~ 약 1.4, 약 0.9 ~ 약 1.4, 약 1.0 ~ 약 1.4, 약 0.9 ~ 약 1.3, 또는 약 1.0 ~ 약 1.3이다. 상한치의 관점에서, 평균 글리세릴 에스테르화도는 1.4 미만, 예컨대 1.3 미만, 1.2 미만, 또는 1.1 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 평균 글리세릴 에스테르화도는 0.7 이상, 예컨대 0.8 이상, 0.9 이상 또는 1.0 이상일 수 있다.

몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물에 존재하는 글리세릴 에스테르 아실 측쇄 R₁, R₂ 및 R₃의 알킬부는, 바람직하게 선형이다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물에 존재하는 글리세릴 에스테르 아실 측쇄 R₁, R₂ 및 R₃의 알킬부의 적어도 95%는 선형이거나, 적어도 98%는 선형이거나, 또는 적어도 99%는 선형이다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물에 존재하는 글리세릴 에스테르 측쇄는 실질적으로 분지형 R₁, R₂ 또는 R₃ 기를 가지지 않는다.

본 발명의 조성물은 기타 조성물, 구체적으로 기타 글리세릴 에스테르 조성물의 광학 특성, 냄새 및 피부 감수성과 같은 특성에 비해 월등한, 광학 특성, 냄새 및 피부 감수성을 가진다.

제형. 본 발명의 조성물은 다수의 소비재 및 산업용 완성 제형, 예컨대 퍼스널 케어, 가정 및 시설 케어, 제약, 수의학적 케어, 구강 케어, 직물 케어, 금속세공, 식품가공 및 산업상 용도의 제형에 혼입될 수 있다. 본 발명의 한 구현예에서, 바이오 기반 C₇ MGME 조성물 또는 바이오 기반 C₇ MGME 조성물을 포함하는 조성물은 제형, 예컨대 퍼스널 케어용 제형에 혼입된다. 구현예는 기타 성분 적어도 1개와 함께 제형으로 혼입되는 것을 포함한다. 당 업자들에게 공지된 적합한 제형 및 추가 성분은 미국화장품협회(Washington, DC)에 의해 출판되었거나, 또는 미국화장품협회온라인 INFOBASE(http://online.personalcarecouncil.org)를 통해 온라인으로 접할 수 있는 국제화장품성분사전 및 핸드북 제16판에 기재되어 있다. 제형 및 성분은 인간에 사용되기 위한 제형중 사용이 허용될 수 있는 물, 계면활성제, 예컨대 음이온성, 양이온성, 비이온성 및 양쪽성 계면활성제, 유화제, 피부연화제, 보습제, 모발, 피부 또는 손발톱용 컨디셔닝제, 킬레이트화제, 활성 제제, 표백제 또는 미백제, pH 조정제, 향수, 발색제, 각질제거제, 항산화제, 식물성 성분, 예컨대 식물 추출물, 운모, 스멕타이트, 증점제, 레올로지 개질제, 카나비노이드, 오일, 염료, 왁스, 아미노산, 핵산, 비타민, 가수분해 단백질 및 이의 유도체, 글리세린 및 이의 유도체, 효소, 소염제 및 기타 의약, 미생물살생제, 항진균제, 방부제, 항산화제, UV 흡수제, 염료 및 안료, 보존제, 자외선차단활성제, 발한억제활성제, 산화제, pH 균형유지제, 수분공급제, 펩티드 및 이의 유도체, 노화방지활성물질, 모발성장촉진제, 셀룰라이트방지활성물질 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제형은 바이오 기반 C₇ MGME 조성물 1개 이상을 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 제형의 구현예들에 사용된 바이오 기반 C₇ MGME 조성물의 유형과 양은 미생물에 의한 오염에 대해 해당 제형을 보존하고/보존하거나 표면, 예컨대 피부, 모발 등에 대한 항미생물 효능을 개선하기 위해 이 제형에 항미생물 효과 또는 미생물증식억제 효과를 부여할 것이다. 그러므로 일 구현예는 바이오 기반 C₇ MGME 조성물 적어도 1개와 기타 성분 적어도 1개를 포함하는 제형을 포함한다. 본 발명의 또 다른 양태는 전적으로 바이오 기반인 C₇ MGME 조성물 적어도 1개 유효량만큼과 기타 성분 적어도 1개를 배합하여, 미생물증식억제농축물(MBC)을 형성하는 단계를 포함하는, 미생물 오염을 경감시키는 방법을 포함하는데, 여기서 이 미생물증식억제농축물(MBC)은 미생물에 의한 오염에 대해 해당 제형을 보존하고/보존하거나 표면에 대한 항미생물 효능을 개선하기 위해 제형에 첨가될 수 있다. 제형 및/또는 MBC의 구현예로서는 하기 화학식 I, 즉

[화학식 I]

의 바이오 기반 MGME를 포함하는 바이오 기반 C₇ MGME 조성물을 포함한다.

본 발명의 바이오 기반 C₇ MGME 조성물은 제형중에, 제형 중량 기준 약 0.05% ~ 약 10%의 농도로 존재할 수 있다. 바이오 기반 C₇ MGME 조성물은, 예컨대 퍼스널 케어 제품용 제형과 같은 제형중에 약 0.05 wt% ~ 약 10 wt% 범위, 예컨대 0.1 wt% ~ 5 wt%, 0.25 wt% ~ 4 wt%, 또는 0.25 wt% ~ 2.5 wt%의 양으로 존재할 수 있다. 상한치의 관점에서, 바이오 기반 C₇ MGME 조성물의 양은 10 wt% 미만, 예컨대 5 wt% 미만, 4 wt% 미만 또는 2.5 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 바이오 기반 C₇ MGME 조성물의 양은 0.05 wt% 이상, 예컨대 0.1 wt% 이상, 0.2 wt% 이상 또는 0.25 wt% 이상일 수 있다. 임의의 구현예에서, 본 발명의 조성물은 제형중에 제형 중량 기준 약 0.25% ~ 약 2.5%의 농도로 존재한다.

제형의 구현예는, 예컨대 용액; 모발, 손발톱, 피부 또는 직물용 컨디셔너; 샴푸; 헤어스프레이; 콧수염/턱수염용 오일 또는 왁스; 헤어스타일링 제조물; 퍼머넌트 웨이브액; 모발 염색제; 글레이즈; 스킨 로션; 페이스 및 바디 워시; 메이크업 리무버; 클렌징 로션; 피부연화 로션/크림; 바(bar)형 비누; 면도 크림; 자외선차단제; 화상치료제; 데오도란트; 수분공급겔; 면도용 거품; 페이스 파우더; 파운데이션; 립스틱, 블러시; 아이라이너; 주름 및 노화 방지용 크림; 아이 쉐도우; 눈썹 그리기용 펜슬; 마스카라; 구강청결제; 치약; 구강 케어 조성물; 피부 클렌징 조성물; 직물 세탁 조성물; 설거지용 세정 조성물; 모발 또는 모피용 세정 조성물; 데오도란트 또는 발한억제제; 색조화장품; 또는 헤어스타일링 조성물(이에 한정되는 것은 아님)의 형태를 가질 수 있다. 임의의 구현예는 또한 물과, 적어도 1개의 계면활성제 또는 수중유 에멀전을 포함하는 미셀 용액을 포함할 수 있으며, 전적으로 바이오 기반인 C₇ MGME 조성물을 사용하기 위해 전달하는데 적합할 수 있는 기타 형태의 것, 예컨대 수성 용액 또는 분산액, 또는 비수성 용액 또는 고체/반고체 혼합물도 추가로 포함할 수 있다.

본원에 기재된 바와 같은 미생물 오염을 경감시키고 이에 대해 보존능을 보이는 제형 및 방법에 있어서 pH 값은, 예컨대 약 2 ~ 약 10의 범위, 예컨대 3 ~ 9 또는 4 ~ 8일 수 있다. 상한치의 관점에서, pH 값은 10 미만, 예컨대 9 미만, 7 미만, 6.5 미만, 6 미만 또는 5.6 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, pH 값은 2 이상, 예컨대 3 이상, 4 이상 또는 5 이상일 수 있다. 임의의 구현예에서, pH 값은, 바람직하게 약 6.5 미만, 더욱 바람직하게 약 6 미만, 그리고 가장 바람직하게 약 5.6 미만이다.

부스터. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 제형은, 예컨대 바이오 기반 C₇ MGME의 정균 및/또는 정진균 활성을 향상시킴으로써 바이오 기반 C₇ MGME 조성물의 항미생물 및/또는 보존 효능을 향상시키기 위해 첨가될 수 있는 화합물인 부스터를 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물과 함께 사용하기 적합한 부스터로서는, 바람직하게 모두 바이오 기반의 것인 폴리올, 글리세릴 에테르, 킬레이트화제 및 이의 조합을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

적합한 폴리올로서는, 1,2-알칸디올, 2,3-알칸디올 및 이의 혼합물을 포함할 수 있는 C₃ ~ C₁₀ 디올을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 구현예에서, 폴리올 1개 이상은 중간길이 사슬 말단 디올(medium chain terminal diol)이라고도 공지된 근위 C₃ ~ C₁₀ 디올을 포함한다. 본 발명의 조성물과 함께 사용하기 위한 폴리올의 비제한적 대표예로서는 글리세린, 프로판디올, 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,2-헥산디올, 1,2-헵탄디올, 2,3-옥탄디올, 카프릴릴 글리콜, 데실렌 글리콜, 솔비톨 및 솔비탄 등과, 이의 혼합물을 포함한다.

적합한 글리세릴 에테르는, 통상 C₆ ~ C₁₀ 알킬기 1개 이상을 가지는 글리세롤의 모노에테르이다. 본 발명의 조성물과 함께 사용하기 위한 글리세릴 에테르의 비제한적 대표예로서는 헥실글리세린, 사이클로헥실글리세린, 헵틸글리세린, 카프릴릴글리세릴 에테르, 메틸헵틸글리세린 및 에틸헥실글리세린 등과, 이의 혼합물을 포함한다.

킬레이트화제로서는 바이오 기반 C₆ ~ C₁₀ 알킬하이드록삼산, 예컨대 헵타노하이드록삼산, 카프릴로하이드록삼산(카프릴하이드록삼산), 펠라고하이드록삼산, 카프로하이드록삼산 및 이의 혼합물과, 이의 대응 알킬하이드록사메이트 염을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 카프릴로하이드록삼산(카프릴하이드록삼산) 또는 이의 대응 하이드록사메이트염이 바람직하다. 부스터로서 사용될 수 있는 킬레이트화제의 추가의 비제한적 예로서는 4나트륨 글루타메이트 디아세테이트, 시트르산/시트레이트 염, 피트산/피테이트 염, 글루톤산/글루코네이트 염, 갈락투론산/갈락투로네이트 염, 갈락타르산/갈락타레이트염, 및 이의 혼합물을 포함한다.

부스터는 또한 유기산, 예컨대 벤조산, 소르브산, p-아니스산, 레불린산, 살리실산, 시트르산, 젖산, 숙신산, 말론산, 말산, 푸마르산, 아니스산, 글리콜산, 이의 염, 그리고 이의 조합을 포함할 수도 있다. 기타 부스터로서는 아미노산 글리신, 예컨대 카프릴로일 글리신의 중간길이 사슬 (C₆ ~ C₁₀) 지방 아미드 또는 이의 염을 포함한다.

부스터는 (제형의 총중량 기준) 약 0.05 wt% ~ 약 15 wt% 범위, 예컨대 0.075 wt% ~ 10 wt% 또는 0.1 wt% ~ 5 wt%로 존재할 수 있다. 상한치의 관점에서, 부스터의 양은 15 wt% 미만, 예컨대 10 wt% 미만 또는 5 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 부스터의 양은 0.05 wt% 이상, 예컨대 0.75 wt% 이상 또는 0.1 wt% 이상일 수 있다.

이와 관련하여, 부스터는 본 발명의 미생물증식억제농축물을 함유하는 제형중에 존재할 수 있다.

미생물증식억제농축물. 기재된 바와 같은 부스터를 포함하는 C₇ MGME의 배합물은 또한 미생물 오염 및 생장에 대해 조성물을 보호하도록, 조성물에 첨가하기 위한 미생물증식억제농축물(MBC)로서 제조될 수 있다. MBC는 적어도 이하 성분들, 즉 전술된 바와 같은 바이오 기반 C₇ MGME 조성물과, 글리세린 및 C₃ ~ C₄ 디올 중 적어도 1개를 포함한다. C₃ ~ C₄ 디올은 프로판디올, 1,2-프로판디올(프로필렌글리콜), 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 메틸프로판디올 및 이의 조합으로부터 선택될 수 있다.

MBC는 본 발명의 바이오 기반 C₇ MGME 조성물 약 30 wt% ~ 약 85 wt%, 예를 들어 약 5 wt% ~ 약 50 wt%와, 글리세린 또는 C₃ ~ C₄ 디올중 적어도 1개를 포함할 수 있다. MBC는 화학식 I의 화합물을 포함하는 바이오 기반 C₇ MGME 조성물을 약 30 wt% ~ 약 85 wt%의 범위, 예컨대 35 wt% ~ 80 wt%, 40 wt% ~ 80 wt%, 또는 45 wt% ~ 75 wt%로 포함한다. 상한치의 관점에서, 바이오 기반 C₇ MGME 조성물의 양은 85 wt% 미만, 예컨대 80 wt% 미만 또는 75 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 바이오 기반 C₇ MGME 조성물의 양은 30 wt% 이상, 예컨대 35 wt% 이상 또는 40 wt% 이상 또는 45 wt% 이상일 수 있다.

MBC는 글리세린, C₃ ~ C₄ 디올 또는 이의 조합을 약 1 wt% ~ 약 75 wt%의 범위, 예컨대 1 wt% ~ 70 wt%, 2.5 wt% ~ 50 wt%, 5 wt% ~ 50 wt%, 또는 5 wt% ~ 25 wt% 포함한다. 상한치의 관점에서, 글리세린 및 C₃ ~ C₄ 디올 중 적어도 1개의 양은 75 wt% 미만, 예컨대 70 wt% 미만, 50 wt% 미만 또는 25 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 글리세린 및 C₃ ~ C₄ 디올 중 적어도 1개의 양은 1.0 wt% 이상, 예컨대 2.5 wt% 이상 또는 5 wt% 이상일 수 있다.

몇몇 구현예에서, MBC는 선택적으로 중간길이 사슬 알킬하이드록삼산, 이의 염 또는 이의 조합을 약 0.1 wt% ~ 약 20 wt% 포함한다. MBC는 중간길이 알킬하이드록삼산, 이의 염 또는 이의 조합을 약 0.1 wt% ~ 약 25 wt%의 범위, 예컨대 1.0 wt% ~ 20 wt%, 2.5 wt% ~ 20 wt%, 5.0 wt% ~ 17.5 wt%, 또는 5.0 wt% ~ 15 wt%만큼 포함할 수 있다. 상한치의 관점에서, 중간길이 사슬 알킬하이드록삼산, 이의 염 또는 이의 조합의 양은 25 wt% 미만, 예컨대 20 wt% 미만, 17.5 wt% 미만 또는 15 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, 중간길이 사슬 알킬하이드록삼산, 이의 염 또는 이의 조합의 양은 0.1 wt% 이상, 예컨대 1.0 wt% 이상, 2.5 wt% 이상 또는 5.0 wt% 이상일 수 있다.

이하에 기재된 바와 같은 기타의 선택적 성분이 MBC에 포함될 수 있다. MBC는 전술된 기타 부스터 화합물, 예컨대 글리세릴 에테르, 유기산, 킬레이트화제 및 이의 조합(이에 한정되는 것은 아님) 중 임의의 것을 선택적으로 함유할 수 있는데, 여기서 이것들 모두는, 바람직하게 바이오 기반의 것이다. 몇몇 구현예에서, MBC는 실질적으로 무수의 것인데, 즉 제조시 MBC에 의도적으로 첨가되는 물은 존재하지 않고, MBC는 물, 예컨대 가공시 또는 대기로부터 흡수되어 우연히 존재하게 된 수분을 약 2 wt% 미만 함유할 따름이다.

이후 MBC는 후속 제형(subsequent formulation), 예컨대 퍼스널 케어 제품용 제형에 사용될 수 있다. MBC는, 예컨대 제형중에 약 0.1 wt% ~ 약 10 wt%의 범위, 예컨대 0.25 wt% ~ 7.5 wt%, 0.5 wt% ~ 5 wt%, 또는 0.75 wt% ~ 2.5 wt%의 양으로 존재할 수 있다. 상한치의 관점에서, MBC의 양은 10 wt% 미만, 예컨대 7.5 wt% 미만, 5 wt% 미만 또는 2.5 wt% 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, MBC의 양은 0.1 wt% 이상, 예컨대 0.25 wt% 이상, 0.5 wt% 이상 또는 0.75 wt% 이상일 수 있다.

본원에 기재된 바와 같은 MBC를 함유하는 제형의 pH 값은, 예를 들어 약 2 ~ 약 10의 범위, 예컨대 3 ~ 9, 4 ~ 8, 5 ~ 8, 5.5 ~ 7.5 또는 6 ~ 7일 수 있다. 상한치의 관점에서, pH 값은 10 미만, 예컨대 9 미만, 8 미만, 7.5 미만 또는 7 미만일 수 있다. 하한치의 관점에서, pH 값은 2 이상, 예컨대 3 이상, 4 이상, 5 이상, 5.5 이상 또는 6 이상일 수 있다. 임의의 구현예에서, pH 값은 약 5 ~ 약 8, 바람직하게 약 5.5 ~ 약 7.5, 또는 더욱 바람직하게 약 6 ~ 약 7이다.

본 발명의 바이오 기반 C₇ MGME 조성물 또는 본 발명의 MBC를 함유하는 제형은 월등한 미생물 내성 또는 보존능을 가질 수 있다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물을 함유하는 제형은 적어도 12개월, 적어도 18개월 또는 적어도 24개월의 기간 동안 미생물 오염에 대해 실질적으로 보존된다. 미생물 오염을 경감시키고 보존하기 위한 제형 및/또는 조성물 및 이를 위한 방법의 구현예들은 1주일 ~ 1개월 이내에 미생물을 90%까지 감소시키는 것을 추가로 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물은 제형중 미생물을 7일 이내에 적어도 90%까지 감소시키는데 사용될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 본 발명은 조성물을 제형에 첨가하여, 7일 이내에 균을 99% 감소시키거나 균의 99%를 제거하는 방법 및/또는 7일 이내에 제형으로부터 효모 및 진균을 90% 감소시키거나 효모 및 진균의 90%를 제거하는 방법을 포함한다.

몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물을 함유하는 제형은 놀랍게도 동일한 양 또는 동일한 농도의 C₈ ~ C₁₄ 글리세릴 에스테르(예컨대 글리세릴 카프릴레이트)를 함유하는 제형과 실질적으로 유사한 정도로 미생물 오염에 대해 보존능을 보인다. 다시 말해서, 본원에 기재된 바와 같은 C₇ 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르가 본 제형중에 존재하므로, 본 제형은, C₈ ~ C₁₄ MGME 조성물을 동일한 중량 기준 농도로 함유하는 참조기준 제형에 비해, 미생물 오염에 대해 동일하거나 월등한 보존능을 가진다.

몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물을 함유하는 제형은 혼탁측정비탁법(nephelometric turbidimetry)에 의해 측정되는 바에 따르면 C₈ ~ C₁₄ 글리세릴 에스테르(예컨대 글리세릴 카프릴레이트)를 동일한 양 또는 농도로 함유하는 제형에 비해 월등한 광학 투명도를 보인다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물을 함유하는 제형은 변조가능한 혼탁도를 보인다. 혼탁도는 당 분야에 공지된 방법, 예컨대 ISO 7027(ⓒ국제표준화기구)에 기재된 방법에 의해 측정될 수 있으며, 기구, 예컨대 실온(23℃±2℃)에서 가동되는 HF Scientific Micro 100 Benchtop Turbidity Meter가 사용되어 측정될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 본 발명의 조성물을 포함하는 제형의 혼탁도 값은, ISO 7027 또는 유사한 방법에 의해 측정되는 바에 따르면, 약 100 혼탁측정혼탁도단위(Nepelometric Turbidity Unit; "NTU") 미만, 약 75 NTU 미만, 약 50 NTU 미만, 약 25 NTU 미만 또는 약 10 NTU 미만이다. 몇몇 구현예에서, 본원에 기재된 바와 같은 C₇ 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르를 포함하는 제형의 혼탁도는 약 10 혼탁측정혼탁도단위(NTU) 미만일 수 있다. 제형은 투명하거나 맑도록 의도되는 최종 사용 제품으로 용이하게 제형될 수 있으므로, 혼탁도는 중요하다. 그러므로 본원의 제형의 혼탁도는 소정 제형에 있어서 가능한 한 낮아야 한다.

실시예

실시예 1. 바이오 헵탄산과 석유화학적 헵탄산의 비교

석유화학적 헵탄산(즉 비바이오 기반/재생불가능한 헵탄산)에만 존재하는 분지형 불순물의 함량을 확정하기 위해, 크로마토그래피 분석뿐 아니라 ¹⁴C 방사성탄소연대측정법에 의해 C₇ 헵탄산 공급원을 확인하였다.

ASTM D6866에 따른 ¹⁴C 방사성탄소연대측정법은, 피마자 오일 유래 바이오 헵탄산(Arkema사 Oleris® n-헵탄산)은 바이오 기반 탄소를 100% 함유하였던 반면, 1-헥센의 하이드로포름화 이후 C₇ 산(Oxea사 n-헵탄산)으로의 산화로부터 생성된 석유화학적 헵탄산은 바이오 기반 탄소를 0% 함유하였음을 나타내었다.

바이오 헵탄산 및 석유화학적 헵탄산의 시료들을 삼불화붕소(BF₃)의 존재하에 메탄올과 반응시켰더니, 알칸산의 메틸 에스테르 유도체가 생성되었다. 이후, 이로부터 생성된 메틸 에스테르 조성물을 헵탄으로 추출한 다음, AOCS 공정 방법 Ce 1h-05를 기반으로 한 총 지방산 메틸 에스테르(Fatty Acid Methyl Ester; FAME) 방법을 사용하는 가스 크로마토그래피에 의해 분석하였다. FID 검출장치, Chromeleon 소프트웨어(7.2.10 버전) 및 Restek MX-5 컬럼(0.53 mm ID, 30 m, 막 두께 0.5 μm)이 장착된 Thermo Electron 1310 가스 크로마토그래피 장치를 이용하였다. 주입장치 및 검출장치 온도는 300℃였는데, 이 경우 초기 온도는 100℃, 그리고 최종 온도 300℃였으며, 가열속도는 8℃/분이었다. 주입 부피는 1.0 μL였는데, 이 경우 He 담체 유량은 5 mL/분이었고, 분할 주입 유량은 10 mL/분이었다.

GC 분석은, 바이오 헵탄산은 99% 이상의 선형 C₇ 지방산으로 이루어져 있으며, 단지 미량(약 0.1%)의 선형 C₆ 지방산(불순물)을 함유한다는 것을 규명하였다. 이와는 대조적으로 석유화학적 헵탄산은 분지형 C₇ 알칸산 불순물, 즉 2-메틸헥산산을 유의미한 수준으로 포함하였다(약 2.9% 존재하였다).

[표 1]

실시예 2. C₇ MGME 조성물 GH70의 합성

오버헤드 기계적 교반장치 및 온도 제어장치가 장착되어 있고, 질소 살포가이루어지는 22 리터들이 4목 둥근 바닥 플라스크에, 글리세린(9669 g, 105.1 mol) 및 바이오 헵탄산(Oleris® n-헵탄산, Arkema사, 6831 g, 52.55 mol)을 첨가하였다. 플라스크 내용물을 중간 속도로 교반하면서 200℃로 가열하였다. 반응물을 200℃에서 2시간 동안 방치한 다음, 시스템에 진공을 적용하여 응결수를 제거하였다. (1.0 mg KOH/g 미만의 산 값에 의해 확인되는 바에 따라) 원하는 전환률이 달성될 때까지(대략 9시간 소요) 반응을 진행시켰다. 그 다음, 반응기를 80℃로 냉각하였다. 80℃ 및 5 mm Hg 진공하에서 2시간 동안 반응기에 증기를 살포하였다. 증기 스트리핑 이후 반응기를 5 mm Hg 진공하에서 70℃로 냉각하였다. 그 다음, 반응기를 대기압하에 두고, 내용물을 보관 용기로 덜어내 후속 가공을 대비하였다.

동량의 탈이온(DI) 수를 반응 내용물에 첨가하고 나서, 혼합물을 85℃ ~ 90℃로 가열한 후, 15분 동안 격렬하게 혼합하였다. 혼합을 중단한 다음, 혼합물이 2개의 층으로 분리되도록 허용하였다. 유리 글리세린을 함유하는 하단 수성층을 분리하여 글리세린 회수를 위해 남겨 두었다. 1차 분리에서와 같이 동량의 DI수를 사용하여 세척 과정을 반복하였는데, 단 이 경우 0.5% 염화칼륨을 첨가하였다. 이러한 2차 분리에서는 하단 수성층을 폐기하였다. 유기상(상단층)을 4목 둥근 바닥 유리 플라스크에 채운 다음, 90℃로 가열하고 나서, 5 mm Hg 진공하에 건조하였으며, 이때 5시간 동안 저속-중간속도로 혼합을 진행하였다. 이후, 반응기내 생성물을 실온으로 냉각한 다음, 적당한 용기로 덜어내 보관하였다.

이로부터 생성된 바이오 기반 글리세릴 헵타노에이트 MGME 조성물은 글리세릴 모노헵타노에이트 70.4 wt%, 글리세릴 디헵타노에이트 25.1 wt%, 글리세릴 트리헵타노에이트 2.9 wt% 및 유리 글리세린 1.2 wt%를 함유하였다. 실시예 2의 생성물을 GH70이라 명명하였는데, 이는 명목상 약 70 wt%의 글리세릴 모노헵타노에이트에스테르를 포함하고, 평균 글리세릴 에스테르화도가 1.29인 글리세릴 헵타노에이트 MGME 조성물임을 나타낸다.

실시예 3. C₇ MGME 조성물 GH90의 제조

실시예 2의 GH70 생성물을 공급 플라스크에 채운 다음, 와이핑된 막 증발장치(140℃ 및 1 mm Hg 진공하에 작동)로 공급하였다. GH70 생성물을 분획화하였더니, 91.7 wt% 글리세릴 모노헵타노에이트, 6.2 wt% 글리세릴 디헵타노에이트 및 0 wt% 글리세릴 트리헵타노에이트를 포함하는 C₇ MGME 조성물이 수득되었다. 실시예 3을 GH90이라 명명하였는데, 이는 명목상 약 90 wt%의 글리세릴 모노헵타노에이트 에스테르를 포함하고, 평균 글리세릴 에스테르화도가 1.04인 글리세릴 헵타노에이트 MGME 조성물임을 나타낸다.

비교 실시예 2 및 3. C₈ MGME 조성물 GC70 및 GC90의 제조

실시예 2 및 3에 기재된 방법과 유사한 방법을 사용하여 C₈ MGME 조성물을 제조하였는데; 다만 바이오 헵탄산 대신 바이오 기반 C₈ 카프릴산을 사용하였다. 이로부터 생성된 비교 실시예들은 이하와 같았다:

비교 실시예 2. GC70(명목상 약 70 wt% 글리세릴 모노카프릴레이트에스테르), 즉 72.0 wt% 글리세릴 모노카프릴레이트, 22.9 wt% 글리세릴 디카프릴레이트, 2.1 wt% 글리세릴 트리카프릴레이트 및 1.3 wt% 유리 글리세린을 포함하고, 평균 글리세릴 에스테르화도가 1.22인 C₈ MGME 조성물.

비교 실시예 3. GC88(명목상 약 88 wt% 글리세릴 모노카프릴레이트 에스테르), 즉 89.2 wt% 글리세릴 모노카프릴레이트, 7.7 wt% 글리세릴 디카프릴레이트, 0.1 wt% 글리세릴 트리카프릴레이트 및 2.9 wt% 유리 글리세린을 포함하고, 평균 글리세릴 에스테르화도가 1.05인 C₈ MGME 조성물.

실시예 4. C₇ MGME 조성물의 개선된 피부 저자극성(skin mildness)

MGME 조성물 수용액에 노출된 3-D 피부 조직 등가물의 세포 생존률(시간에 대한 함수)을 측정하는데 MTT 검정을 사용하는, MatTek EpiDerm^TM 피부자극시험(OECD TG 439)을 이용하여 MGME 조성물의 피부 저자극성을 평가하였다. 본 검정의 실험에 대한 추가 세부사항은 Faller외 다수에 의한 출판물(Predictive ability of reconstructed human epidermis equivalents for the assessment of skin irritation of cosmetics, Tox. In Vitro, 2002, 16(5), 557-572) 및 Walters외 다수의 문헌(In Vitro Assessment of Skin Irritation Potential of Surfactant-based Formulations by Using a 3-D Skin Reconstructed Tissue Model and Cytokine Response, Altern. Lab Anim., 2016, 44(6), 523-532)에 기재되어 있다. 시간의 함수인 세포 생존률은 세포독성의 척도로서, 화학 조성물의 자극 잠재성과 상관되어 있다. 세포 생존률이 50%가 될 때의 노출 시간(ET₅₀ 값이라 공지됨)은 피부 자극 잠재성을 나타내는, 특징적인 계량 수단이다. 화학 조성물의 ET₅₀ 값이 클수록, 조성물의 세포 독성은 더 작을 것이므로; ET₅₀ 값이 더 큰 조성물은 ET₅₀ 값이 더 작은 조성물보다 자극성이 더 작은 것으로 간주하였다.

[표 2]

표 2에는 실시예 2 및 3과, 비교 실시예 2 및 3의 MGME 조성물 1.0 wt% 용액에의 노출 시간 함수인 세포생존률 값이 나열되어 있으며; 이 데이터로부터 산정된 ET₅₀ 값도 또한 나열되어 있다. 표 2에 사용된 바와 같은 "S.D."란, 실시예 2 ~ 3 및 비교 실시예 2 ~ 3의 예시적 비교 조성물 각각을 사용하여 조직 시료당 실험을 2회씩 수행함으로써 평가한, 세포생존률(%) 값으로부터 산정한 상대적 표준 편차를 지칭한다.

도 1은, 노출 시간의 함수인 세포생존률 값을 그래프로 도시한 것이다. 비교실시예 3의 유의미하게 더 큰 세포독성으로 말미암아, ET₅₀ 값의 정확한 산정에 더욱 순응하는 데이터를 수득하고자 하는 노력의 일환으로, 노출 시간은 16시간 대신 1시간을 적용했음에 주목한다.

실시예 2 및 3의 C₇ MGME 조성물들(GH70 및 GH90)은, 비교 실시예 2 및 3의 대응 C₈ MGME 조성물들(GC70 및 GC88)에 비하여, 모든 노출 시간에 있어서 눈에 띄게 더 큰 세포생존률 나타냈다. 이는, 조성물들간 지방 아실 사슬내 단 1개의 메틸렌(-CH₂-) 단위만이 상이하였음을 고려하였을 때, 매우 놀라웠다. 실시예 2 및 3에 대한 ET₅₀ 값은 둘 다 24 시간보다 길었던 반면, 비교 실시예 2 및 3은 각각 20.1 시간 및 1시간 미만인 ET₅₀ 값을 보였는데, 이는 비교 실시예 2 및 3의 C₈ MGME 조성물들은 C₇ MGME 조성물들에 비하여 유의미하게 더 큰 자극 잠재성을 가짐을 나타낸다.

표 1 및 도 1의 데이터는 또한 MGME 조성물의 모노에스테르 함량 값이 더 작고, 그에 따라 디에스테르 및 트리에스테르 함량 분률이 증가하였을 때, 세포독성 및 자극 잠재성은 감소하였음을 보여준다. 예를 들어 실시예 2(GH70)는 실시예 3(GH90)에 비하여 모든 시점에서 더 큰 세포생존률 값을 보였는데, 이는 디에스테르 및 트리에스테르를 더 높은 수준으로 포함하는 MGME 조성물은 더 작은 세포독성과 자극 잠재성을 가졌음을 나타낸다. 비교 실시예 2 및 3의 C₈ MGME 조성물들에서도 유사한 경향이 관찰되었다. 그러므로 모노에스테르를 매우 큰 함량값으로 포함하는(모노에스테르가 약 90% 이상 존재하는) MGME 조성물은 피부 자극 잠재성을 감소시켜야 하는 관점에서 덜 바람직하였다.

실시예 5. C₇ MGME 조성물을 포함하는 미셀 워터 제형

[표 3]

표 3의 조성에 따라 이하의 절차를 이용하여 미셀 워터(micellar water)를 제조하였다: 오버헤드 기계 교반장치와 앵커 타입 블레이드가 장착된 적당한 크기의 비이커에 물을 채웠다. 저속-중간속도에서 혼합을 개시하였고, 이 회분에 폴리솔베이트 20, 부틸렌 글리콜 및 글리세릴 헵타노에이트(GH70, 실시예 1)를 첨가한 다음, 투명하고 균질한 용액이 생성될 때까지 혼합하였다. 시트르산(20% 수용액) 및 수산화나트륨(10% 수용액)을 사용하여 회분의 pH를 5.4 ± 0.2로 조정하였다. 균일해질 때까지 회분을 혼합하고 나서, 적당한 용기로 덜어내 보관하였다.

비교 실시예 4 - C₇ MGME 조성물을 포함하지 않는 미셀 워터 제형.

제형으로부터 글리세릴 헵타노에이트만을 배제하였다는 점을 제외하고, 실시예 5에서 수행된 절차에 따라 비교 실시예 4를 제조하였다.

비교 실시예 5 - C₈ MGME 조성물을 포함하는 미셀 워터.

글리세릴 헵타노에이트 대신 글리세릴 카프릴레이트(GC70, 비교 실시예 2)를 사용하였다는 점을 제외하고, 실시예 5에서 수행된 절차에 따라 비교 실시예 5를 제조하였다.

미셀 워터 제형을 눈으로 관찰한 결과, C₇ MGME 조성물이 첨가되면 제형의 투명도가 유지되었던 반면, 비교 C₈ MGME 조성물이 첨가되면 뿌연 제형이 생성되었음이 규명되었다. Thermo Scientific^TM Orion^TM AQUAfast AQ3010 Turbidity Meter를 사용하여 혼탁도 측정을 수행하였으며, 혼탁도 값을 혼탁측정비탁법단위(NTU)로서 보고하였는데, 이는 제형의 상태를 눈으로 관찰한 결과와 상관성이 있는 것으로 관찰되었다.

보존 효능을 확정하기 위한, 미셀 워터 제형에 대한 미생물학적 공격 시험(Microbiological challenge testing; MCT):

표 3의 제형의 보존 효능을 확정하기 위해 USP 및 PCPC 개요적 시험 방법(USP 및 PCPC compendial test methodology)을 준수하는 공격 시험을 수행하였다[문헌(Personal Care Products Council Technical Guidelines, Microbiology Guidelines(2018 Edition, Personal Care Products Council(Washington, DC) 출판) 및 이에 인용된 참고문헌 참조]. 결과를 표 4a ~ 표 4c에 보였다. 표는, 만료된 시간 간격 후 측정된 생 유기체 수에 대한 로그값을 나타낸다. 행의 표제 "접종 수준"이란, 시험 개시시 존재하는 유기체의 초기 수를 나타낸다.

MGME 조성물을 함유하지 않는 비교 실시예 4는 7일 이내의 균 감소에 대한 USP 51 및 PCPC 허용 기준을 충족하지 못하였다. GH70을 함유하는 실시예 5는, GH88을 함유하는 비교 실시예 5의 보존 효능, USP 및 PCPC 허용 기준을 충족하는 세균 및 효모의 생장 억제, 그리고 USP 51 허용 기준을 충족하는 곰팡이의 생장 억제와 균등한 보존 효능, 세균 및 효모의 생장 억제, 그리고 곰팡이의 생장 억제를 보였다. 실시예 5 및 비교 실시예 5에 대한 결과는, 자극성이 덜한 GH70의 더 짧은 C₇ 아실 사슬이 MGME 조성물의 보존 효능을 떨어뜨리지 않았음을 입증한다.

[표 4a]

[표 4b]

[표 4c]

실시예 6. C₇ MGME 조성물 GH70을 포함하는 천연 로션 제형

표 5의 조성에 따라 이하의 절차를 이용하여 100% 바이오 기반 성분을 포함하는 로션을 제조하였다: 오버헤드 기계 교반장치와 앵커 타입 블레이드, 그리고 가열을 위한 열판이 장착된 적당한 크기의 비이커에 물과 글리세린을 채웠다. 저속-중간속도에서 혼합을 개시하였고, 잔탄검을 서서히 체로 쳐 수상에 첨가한 다음, 균일하게 분산될 때까지(덩어리가 존재하지 않게될 때까지) 혼합하였다. 그 다음, 혼합물을 80℃로 가열하였다. 별도의 비이커에서 오일상 성분들을 합한 다음, 저속으로 혼합하며 80℃로 가열하였는데, 균일해질 때까지 혼합하였다. 80℃에서 오일상 혼합물을 수상 혼합물에 첨가하였으며, 이때 중간속도-고속으로 혼합을 진행하였다. 균일한 상태에 도달하였을 때, 혼합물이 약 75℃로 냉각되도록 허용하였으며, 이후 3500 rpm에서 3분 동안 균질화하였다. 균질화 후. 혼합물을 중간속도로 교반하며 이 혼합물이 약 45℃~ 약 50℃로 냉각되도록 하용하였다. 45℃~ 50℃에서 글리세릴 헵타노에이트(GH70, 실시예 2)를 첨가하였다. 상온(23℃ ± 2 ℃)으로 냉각되었을 때, 시트르산(20% 수용액)을 사용하여 회분의 pH를 6.5 ± 0.2로 조정하였다. 균일해질 때까지 회분을 혼합한 다음, 적당한 용기에 덜어내 보관하였다.

실시예 7. C₇ MGME 조성물 GH90을 포함하는 천연 로션 제형

GH70 대신에 실시예 3의 C₇ MGME 조성물(GH90)을 사용하였다는 점을 제외하고, 실시예 6에서 수행된 절차에 따라 실시예 7을 제조하였다.

[표 5]

비교 실시예 6. MGME 조성물을 포함하지 않는 천연 로션 제형

중간길이 사슬 MGME 조성물을 제형에 첨가하지 않았다는 점을 제외하고, 실시예 6에서 수행한 절차에 따라 비교 실시예 6을 제조하였다.

비교 실시예 7. C8 MGME 조성물 GC70을 포함하는 천연 로션 제형

GH70 대신 비교 실시예 2의 C8 MGME 조성물(GC70)을 사용하였다는 점을 제외하고, 실시예 6에서 수행된 절차에 따라 비교 실시예 7을 제조하였다.

비교 실시예 8. C8 MGME 조성물 GC88을 포함하는 천연 로션 제형

GH70 대신 비교 실시예 3의 C8 MGME 조성물(GC88)을 사용하였다는 점을 제외하고, 실시예 6에서 수행된 절차에 따라 비교 실시예 8을 제조하였다.

보존 효능을 확정하기 위한, 천연 로션 제형에 대한 미생물학적 공격 시험:

표 5의 제형의 보존 효능을 확정하기 위해 USP 및 PCPC 개요적 시험 방법을 준수하는 공격 시험을 수행하였다. 결과를 표 6a ~ 6e에 보였다.

[표 6a]

[표 6b]

[표 6c]

[표 6d]

[표 6e]

중간길이 사슬 MGME 조성물을 사용하지 않고 제조한 비교 실시예 6은 균과 효모에 대해 적당한 보존 효능을 보이지 못하였고, USP 51 및 PCPC 허용 기준을 충족하지 못하였던 반면, 중간길이 사슬 MGME 조성물을 사용하여 제조한 실시예 5 ~ 6 및 비교 실시예 7 ~ 8은 균, 효모 및 곰팡이에 대해 광범위한 보존 효능을 달성하였다. 실시예 3의 C₇ MGME 조성물(GH90)로 제형된 실시예 7은, 모노에스테르 함량이 거의 동일한 C₈ MGME 조성물(GC88, 비교 실시예 3)로 제형된 비교 실시예 8에 비하여 곰팡이에 대해 월등한 보존 효능을 보였다.

실시예 8 및 9 - 미생물증식억제농축물(MBC)

표 7에 명시된 양만큼의 각각의 성분을 조합 및 혼합하고, 균일하고 균질한 조성물이 수득될 때까지 40℃ ~ 45℃에서 혼합함으로써, 표 7에 보인 MBC를 제조하였다.

[표 7]

실시예 10 및 11 - MBC를 함유하는 미셀 워터 제형의 보존

실시예 8 및 9의 MBC 각각을 함유하는 실시예 10 및 실시예 11과, MBC를 함유하지 않는 비교 실시예 9의 미셀 워터 제형(표 8 참조)을, 전술된 절차(실시예 5 참조)에 따라 제조하였다.

[표 8]

표 8의 제형의 보존 효능을 확정하기 위해 USP 및 PCPC 개요적 시험 방법을 준수하는 미생물학적 공격 시험을 수행하였다. 결과를 표 9a ~ 9c에 보였다. MBC 조성물을 사용하지 않고 제조한 비교 실시예 9는 균과 효모에 대해 적당한 보존 효능을 보이지 못하였고, USP 51 및 PCPC 허용 기준을 충족하지도 못하였던 반면, MBC 조성물로 제조한 실시예 10 ~ 11은 균, 효모 및 곰팡이에 대해 광범위한 보존 효능을 달성하였고, 개요적 허용 기준을 충족하였다.

[표 9a]

[표 9b]

[표 9c]

실시예 12 및 13 - MBC를 함유하는 천연 로션 제형의 보존

실시예 8 및 9의 MBC 각각을 함유하는 실시예 12 및 실시예 13과, MBC를 함유하지 않는 비교 실시예 10의 천연 로션 제형(표 10 참조)을, 전술된 절차(실시예 6 참조)에 따라 제조하였다. 45℃ ~ 50℃에서 MBC를 제형에 첨가하였으며, 이때 적당히 혼합하면서 에멀전을 냉각시켰다.

[표 10]

표 10의 제형의 보존 효능을 확정하기 위해 USP 및 PCPC 개요적 시험 방법을 준수하는 미생물학적 공격 시험을 수행하였다. 결과를 표 11a ~ 11c에 보였다. MBC 조성물을 사용하지 않고 제조한 비교 실시예 10은 균 및 효모에 대하여 적당한 보존 효능을 보이지 못하였으며, USP 51 및 PCPC 허용 기준을 충족하지 못하였던 반면, MBC 조성물로 제조한 실시예 12 ~ 13은 균, 효모 및 곰팡이에 대해 광범위한 보존 효능을 달성하였으며, 개요적 허용 기준을 충족하였다.

[표 11a]

[표 11b]

[표 11c]

실시예 14 및 15 - MBC를 함유하는 천연 샴푸

실시예 8 및 9의 MBC 각각을 함유하는 실시예 14 및 실시예 15와, MBC를 함유하지 않는 비교 실시예 11의 천연 샴푸 제형(표 12 참조)을, 하기 절차에 따라 제조하였다: 오버헤드 기계 교반장치가 장착된 적당한 크기의 비이커에, 표 12에 명시된 바와 같은 물(전체 회분량의 90%), 라우릴 글루코사이드, 나트륨 코코일 글루타메이트, 코카미도프로필 베타인 및 MBC를 채웠다. 내용물이 균일해질 때까지 저속-중간속도에서 회분을 혼합한 다음, 시트르산(10% 수용액)을 사용하여 pH를 5.1 ± 0.1로 조정하였고, 나머지는 물을 충분량 첨가하여 100 wt%로 만들었다.

[표 12]

표 12의 제형의 보존 효능을 확정하기 위해 USP 및 PCPC 개요적 시험 방법을 준수하는 미생물학적 공격 시험을 수행하였다. 결과를 표 13a ~ 13c에 보였다. MBC 조성물을 사용하지 않고 제조한 비교 실시예 11은 균 및 효모에 대하여 적당한 보존 효능을 보이지 못하였으며, USP 51 및 PCPC 허용 기준을 충족하지 못하였던 반면, MBC 조성물로 제조한 실시예 14 ~ 15는 균, 효모 및 곰팡이에 대해 광범위한 보존 효능을 달성하였으며, 개요적 허용 기준을 충족하였다.

[표 13a]

[표 13b]

[표 13c]

실시예 16 및 17 - MBC를 함유하는 자외선차단 제형의 보존

실시예 8 및 9의 MBC 각각을 함유하는 실시예 16 및 실시예 17과, MBC를 함유하지 않는 비교 실시예 11의 자외선차단 제형(표 14 참조)을, 하기 절차에 따라 제조하였다: 오버헤드 기계 교반장치와 열판이 장착된 적당한 크기의 비이커에 표 14에 명시된 바와 같이 물, 글리세린-잔탄검 프리믹스, 부틸렌 글리콜, 4나트륨 EDTA 및 MBC를 채웠다. 이 수상을 80℃로 가열한 다음, 균일해질 때까지 혼합하였다. 별도의 비이커에서 오일상 성분들을 합한 다음, 80℃로 가열한 후, 균일해질 때까지 혼합하였다. 2개의 상이 80℃이고 균일할 때, 오일상을 수상에 첨가하였으며, 이때 중간속도-고속으로 혼합을 진행한 결과, 에멀전이 생성되었다. 에멀전을 3500 rpm에서 3분 동안 균질화하였다. 회분을 혼합하며 45℃로 냉각되도록 허용하였으며, 냉각기 동안 Simulgel NS 및 규소를 제형에 첨가한 후, 균일해질 때까지 혼합하였다. 상온(23℃±2℃으로 냉각되었을 때, 시트르산(10% 수용액) 및 수산화나트륨(10% 수용액)을 사용하여 회분의 pH를 6.5 ± 0.2로 조정하였다. 균일해질 때까지 회분을 혼합하고 나서, 적당한 용기에 덜어내 보관하였다.

[표 14]

표 14의 제형의 보존 효능을 확정하기 위해 USP 및 PCPC 개요적 시험 방법을 준수하는 미생물학적 공격 시험을 수행하였다. 결과를 표 15a ~ 표 15c에 보였다. MBC 조성물을 사용하지 않고 제조한 비교 실시예 12는 균 및 효모에 대하여 적당한 보존 효능을 보이지 못하였으며, USP 51 및 PCPC 허용 기준을 충족하지 못하였던 반면, MBC 조성물로 제조한 실시예 14 ~ 15는 균, 효모 및 곰팡이에 대해 광범위한 보존 효능을 달성하였으며, 개요적 허용 기준을 충족하였다.

[표 15a]

[표 15b]

[표 15c]

Claims

하기 화학식 I, 즉
화학식 I

의 화합물 1개 이상을 포함하는 혼합물을 포함하는, 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르 조성물로서, 상기 화학식 I 중, R₁, R₂ 및 R₃은 독립적으로 -H 또는 -C(O)-C₆ 알킬이고,
상기 조성물은 약 60 wt% 이상 ~ 약 98 wt% 미만의 글리세릴 모노헵타노에이트를 포함하고,
상기 화학식 I의 화합물 1개 이상에 존재하는 탄소는 바이오 기반의 것인, 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 글리세릴 디헵타노에이트, 글리세릴 트리헵타노에이트 또는 이의 조합을 약 2 wt% ~ 약 40 wt%의 농도로 포함하는 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물은 글리세롤을 약 30 wt% 미만 포함하는 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물의 평균 글리세릴 에스테르화도는 약 0.7 ~ 약 1.4인 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물중에 존재하는 -C(O)-C₆ 알킬기 적어도 95%는 n-헵타노일인 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물의 ET₅₀ 값은, EpiDerm 피부 자극 시험(OECD 439)에 따라 이 조성물이 수중 1% 용액으로서 시험될 때, 24　시간을 초과하는 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물의 대략 24시간 경과시 MTT 세포 생존률 값은, EpiDerm 피부 자극 시험(OECD 439)에 따라 이 조성물이 수중 1% 용액으로서 시험될 때, 50%를 초과하는 조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 1개 이상의 폴리올, 1개 이상의 글리세릴 에테르, 1개 이상의 킬레이트화제 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 부스터를 추가로 포함하는 조성물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 의한 조성물을 포함하는 제형으로서,
상기 제형은 적어도 12개월의 기간, 또는 적어도 18개월의 기간, 또는 적어도 24개월의 기간 동안 미생물 오염에 대해 보존되고,
상기 제형은 C₈ ~ C₁₄ MGME 조성물을 중량 기준 동일한 농도로 함유하는 참조기준 제형에 비하여 미생물 오염에 대해 동등하거나 월등한 보존능을 가지는데, 그 이유는 상기 제1항에 의한 조성물이 상기 제형중에 존재하기 때문이거나, 또는
상기 제형의 혼탁도값은 약 100 NTU 미만인 제형.
제9항에 있어서, 물, 계면활성제, 예컨대 음이온성, 양이온성, 비이온성 및 양쪽성 계면활성제, 유화제, 피부연화제, 보습제, 모발, 피부 또는 손발톱용 컨디셔닝제, 킬레이트화제, 활성 제제, 표백제 또는 미백제, 추가의 pH 조정제, 향수, 발색제, 각질제거제, 항산화제, 식물성 성분, 식물 추출물, 운모, 스멕타이트, 증점제, 레올로지 개질제, 카나비노이드, 오일, 염료, 왁스, 아미노산, 핵산, 비타민, 가수분해 단백질 및 이의 유도체, 글리세린 및 이의 유도체, 효소, 소염제 및 기타 의약, 미생물살생제, 항진균제, 방부제, 항산화제, UV 흡수제, 염료 및 안료, 보존제, 자외선차단활성제, 발한억제활성제, 산화제, pH 균형유지제, 수분공급제, 펩티드 및 이의 유도체, 노화방지활성물질, 모발성장촉진제, 셀룰라이트방지활성물질 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 성분 적어도 1개를 추가로 포함하는 제형.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 의한 조성물 충분량만큼을 제형에 첨가하는 단계를 포함하는, 미생물 오염에 대하여 제형을 보존하는 방법.
제1항에 의한 바이오 기반 모노글리세릴 모노에스테르 조성물 약 30 wt% ~ 약 85 wt%의 양만큼과,
글리세린, C₃ ~ C₄ 디올 중 적어도 1개 약 1 wt% ~ 약 70 wt%의 양만큼을 포함하는 미생물증식억제농축물.
글리세린, 프로판디올, 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,2-헥산디올, 1,2-헵탄디올, 2,3-옥탄디올, 카프릴릴글리콜, 데실렌글리콜, 솔비톨, 솔비탄 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리올 1개 이상을 추가로 포함하는, 제8항에 의한 조성물 또는 제9항에 의한 제형 또는 제12항에 의한 미생물증식억제농축물.
헥실글리세린, 사이클로헥실글리세린, 헵틸글리세린, 카프릴릴글리세릴 에테르, 메틸헵틸글리세린, 에틸헥실글리세린 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 글리세릴 에테르 1개 이상을 추가로 포함하는, 제8항에 의한 조성물 또는 제9항에 의한 제형 또는 제12항에 의한 미생물증식억제농축물.
헵타노하이드록삼산 및 이의 염, 카프릴로하이드록삼산(카프릴하이드록삼산) 및 이의 염, 펠라고하이드록삼산 및 이의 염, 시트르산 및 이의 염, 카프로하이드록삼산 및 이의 염, 4나트륨 글루타메이트 디아세테이트, 피트산 및 이의 염, 글루콘산 및 이의 염, 갈락투론산 및 이의 염, 그리고 갈락타르산 및 이의 염, 그리고 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 킬레이트화제 1개 이상을 추가로 포함하는, 제8항에 의한 조성물 또는 제9항에 의한 제형 또는 제12항에 의한 미생물증식억제농축물.