KR100376088B1 - 3-아미노프로필코질포스페이트 및 그의 염을 함유한미백화장료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시된 3-아미노프로필코질포스페이트(3-Aminopropyl Kojylphosphate) 및 그의 염을 유효성분으로 함유하는 미백 화장료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 미백 화장료 조성물은 상기 3-아미노프로필코질포스페이트 및 그의 염을 함유하여 우수한 피부 미백효과를 제공할 수 있으면서 종래 코지산이 갖는 제형 내에서의 불안정성, 수용액에서의 불안정성 및 피부안전성이 개선된다.

Description

3-아미노프로필코질포스페이트 및 그의 염을 함유한 미백화장료 조성물 {Whitening cosmetics composition comprising a 3-Aminopropyl Kojylphosphate}
본 발명은 화이트젠(Whitegen)이라고 칭하는 3-아미노프로필코질포스페이트 (3-Aminopropyl Kojylphosphate; 이하 'KoA-APPA'라함) 및 그의 염을 유효성분으로 함유하는 미백 화장료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코지산(Kojic acid)과 3-아미노프로판인산(3-Aminopropane phosphoric acid)이 인산 디에스테르 형태로 연결된 3-아미노프로필코질포스페이트를 함유하여, 생체 내의 효소(포스파타아제 등) 작용에 의해 멜라닌 생성 억제능을 가지며, 제형 내에서의 코지산의 불안정성 및 피부안전성을 개선한 미백 화장료 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 코지산은 누룩으로부터 발견된 감마피론계 화합물로서 구리 등의 금속이온을 킬레이팅(chelating)하는 작용을 한다. 즉, 티로시나제(tyrosinase)내부에 함유되어 있는 구리를 잡아 산소와 결합하여 티로신(tyrosine)을 도파 (DOPA)로, 그리고 다시 도파를 도파퀴논(DOPA-quinone)으로 산화시키는 효소 작용에 관여하여 멜라닌 생성을 억제함으로서 기미, 주근깨와 같은 비정상적인 색소 침착을 방지하기 위한 피부외용제로 사용되고 있다. 코지산을 유효성분으로 함유하는 미백화장료의 제조에 관해 일본특허 공고 소56-18569호, 일본특허 공개 소53-3538호, 일본특허 공고 소62-59084호 등에서 공지되어 있다. 또한 안정성, 사용성 및 용해성 등의 코지산의 물성 및 티로시나제의 활성 저해력을 코지산보다 향상시킨 유도체로서 코지산 모노지방산 에스테르 및 코지산 디지방산 에스테르를 함유하는 미백화장료가 일본특허 공개 소54-92632호, 일본특허 공개 소58-22152호, 일본특허 공개 소60-9722호 등에 개시되어 있다. 또한 강력한 티로시나제 저해 활성을 갖는 코지산 에테르 유도체, 글루코실화 코지산 유도체 및 아미노기가 보호된 아미노산 코지산 유도체 등이 일본특허 공개 평3-14508호, 일본특허 공개 평4-145096호, 일본특허 공개 평5-39298호 등에 개시되어 있다.
그러나, 코지산 및 코지산 유도체들은 수용액상에서 쉽게 산화되어 갈변하고, 화장품에 응용시 장기간 보관이나 제조 공정시 역가의 감소 및 상기 효과의 상실과 같은 문제점이 나타난다. 따라서, 코지산의 이러한 불안정성을 개선하기 위하여 연구가 이루어졌고, 코지산은 4-위치의 카르복시기와 5-위치의 히드록시기가 활성 부위이므로, 이들을 보호(protecting)하면 활성을 저해할 수 있다고 알려졌기 때문에, 2-위치의 히드록시기를 치환하여 유도체를 제조하였다. 그러나, 이는 5-위치의 히드록시기의 보존으로 인한 착색 등의 안정성 향상을 크게 개선하지 못하였다.
이에, 본 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 새로운 유도체를 제조하고자 연구하였고, 섬유아세포의 증식, 콜라겐 합성에 관한 효과 및 우수한 피부 안전성으로 노화방지용 화장료 조성물의 유효성분으로 널리 사용되고 있는 3-아미노프로판인산을 코지산의 5-위치에 인산 디에스테르 형태로 결합시킨 KoA-APPA가 3-아미노프로판인산과 코지산의 생리활성도를 나타내면서, 안정성이 우수한다는 것을 발견하였다.
더 나아가 본 발명자들의 폭넓은 연구의 결과로서 조성물 총 중량에 대하여 0.01∼10중량%의 양으로 KoA-APPA 및 그의 염을 함유하는 경우 수상에서의 안정성 및 피부안전성이 우수하고, 섬유아세포의 증식효과 및 멜라닌 생성 억제효과를 나타낼 수 있음을 발견하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 멜라닌 생성을 억제하고, 섬유아세포의 생장을 촉진하며 콜라겐의 생합성을 증가시키는 동시에 피부안전성 및 제형 내에서의 안정성이 우수한 미백화장료를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 미백화장료는 3-아미노프로필코질포스페이트(KoA-APPA)를 조성물 총 중량에 대하여 0.01~10중량%의 양으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 미백화장료는 코지산에 3-아미노프로판인산을 결합시킨 코지산 유도체, 즉 3-아미노프로필코질포스페이트(이하 'KoA-APPA'라함) 및 그의 염을 유효성분으로 함유한다. 즉, KoA-APPA는 코지산의 멜라닌 생성 억제 효과를 가짐과 동시에, 코지산이 수용액 중에서 쉽게 산화되어 갈변하는 현상을 방지하고, 코지산의 제형 내에서의 불안정성 및 피부안전성을 개선시킨 코지산 유도체로서, 이를 유효성분으로 함유함으로서 상기한 효과를 제공할 수 있으며 아울러, 3-아미노프로판인산이 갖는 섬유아세포증식, 콜라겐합성효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 미백화장료에 사용된 KoA-APPA는 3-아미노프로판인산 합성의 중간과정에서 얻을 수 있는 2-클로로테트라히드로-2H-1,3,2-옥사자포스포린-P-옥사이드가 산에 의해 고리 열림을 한다는 성질을 이용하여, 코지산과 직접 반응시켜서 얻어진 것이다. 즉, KoA-APPA는 3-아미노-1-프로판올과 옥시염화인이 1:1∼1.3의 당량비로 유기염기 존재하에 유기용매하에서 0∼5℃의 온도로 1∼2시간 동안 반응하여 2-클로로테트라히드로-2H-1,3,2-옥사자포스포린-P-옥사이드를 제조한 후, 이를 유기염기 존재하에 코지산과 반응시키고, 가수분해한 후, 극성 유기용매로 결정화하여 제조한 것으로, 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
또한 상기 KoA-APPA는 염의 형태로도 사용될 수 있는 구체적인 예로는 나트륨, 칼륨 등의 알칼리금속류염; 칼슘, 마그네슘 등의 알칼리토금속류염; 트리에탄올아민 등의 아민 또는 암모니아에 의한 염의 형태이다.
본 발명의 미백화장료는 KoA-APPA 및 그의 염을 조성물 총 중량에 대하여0.01∼10중량%, 바람직하게는 0.02∼4.0중량%의 양으로 함유한다. 이는 0.01중량% 이하로 배합하면 첨가 효과가 충분하지 않으며, 10중량% 이상 함유시 효과의 증가 측면이나 제품의 안정성 측면에서 비경제적이기 때문이다.
본 발명의 미백화장료는 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 예를 들면, 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이크림, 아이에센스, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 파우더, 바디로션, 바디크림 및 바디에센스와 같은 제형을 가질 수 있다. 그리고, 각 제형의 미백화장료 조성물에 있어서, 상기한 KoA-APPA 외에 다른 성분들을 기타 화장료의 제형 또는 사용목적 등에 따라 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀더 상세하게 설명하지만 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
[제조예]: 3-아미노프로필코질포스페이트(KoA-APPA)
코지산 10g을 메탄올 80㎖에 녹인 다음, 포타슘 히드록사이드 4.3g을 메탄올 20㎖에 녹인 액을 서서히 적가하여 실온에서 30분간 교반하였다. 3-아미노-1-프로판올 30㎖(0.39mol)와 트리에틸아민 102㎖(0.73mol)용액을 디클로로메탄 200㎖로 희석한 용액에, 옥시염화인 34.1㎖ (0.36mol)을 디클로로메탄 400㎖에 녹인 다음 0~5℃로 중탕시킨 용액을 2시간 동안 적가한 후, 감압 농축하여 얻은 2-클로로테트라히드로-2H-1,3,2,-옥사자포스포린 P-옥시드 11.2g (1.1eq)를 동온도에서 서서히 적가하였다. 적가가 끝난 후 하룻밤동안 상온에서 교반한 후, 반응액을 여과하여 얻은 여액을 감압 농축한 후 0∼5℃에서 하룻밤 방치하였다. 생성된 고체를 여과하고 진공건조하여 중간 생성물인 [2-(히드록시메틸)-4-옥소-4H-피란-5-일옥시]-1, 3,2-옥사자포스포린 P -옥시드를 백색고체로 얻었다.
이를 pH 4의 수용액 30㎖에 녹이고, 40℃ 항온조에서 5시간 동안 교반하였다. 교반이 끝난 반응액에 이소프로판올 150㎖를 가하여 결정을 얻고, 얻어진 결정을 진공 건조하여 생성물인 3-아미노프로필코질포스페이트를 16g의 미황색 고체로서 얻었다.
m.p. : 118~128℃(분해)
IR(KBr, ㎝-1) : 3446, 3322, 2904, 1658, 1616, 1250, 1090, 863
1H-NMR(D2O) : δ(ppm) = 2.05(m, 2H), 3.15 (t, 2H), 4.12(m, 2H), 4.54(m, 2H), 6.64(s, 1H), 8.27(s,1H)
<실시예 1 및 비교예 1∼5> 영양크림
성 분 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
1. 세토스테아릴알콜 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
2. 친유형모노스테아린산글리세린 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
3.모노스테아린산폴리옥시에틸렌소르비탄 (E.O. 20) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
4.자기유화형모노스테아린산글리세린 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
5.옥틸도데실미리스테이트 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
6.이소프로필미리스테이트 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
7.스쿠알란 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
8.토코페릴아세테이트 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
9.알란토인 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
10.글리세린 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
11.부틸렌글라이콜 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
12.셀룰로오스검 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
13.방부제 소량 소량 소량 소량 소량 소량
14.향 소량 소량 소량 소량 소량 소량
15.코지산(KoA) - - 0.5 - - 0.25
16.아미노프로판올인산(APPA) - - - 0.5 - 0.25
17.KoA-APPA(제조예) 0.5 - - - -
18.코질디팔미테이트(Kojic Dipalmitate) - - - - 0.5 -
19.정제수 to100 to100 to100 to100 to100 to100
〔제조방법〕
수상(성분 15~19)과 유상(성분 1~14)을 각각 가열·용해한 후, 이들을 혼합하여 교반하고, 실온으로 냉각하여 제품으로 성형하였다.
〈실시예 2 및 비교예 6∼10〉 유연화장수
성 분 실시예 2 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9 비교예10
1.정제수 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100
2.옥틸도데세스-25 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
3.폴리소르베이트(20) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
4.글리세린 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0
5.프로필렌글리콜 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
6.베타인 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
7.알란토인 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
8.잔탄검 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
9.코지산(KoA) - - 0.5 - - 0.25
10.아미노프로판올인산(APPA) - - - 0.5 - 0.25
11.KoA-APPA(제조예) 0.5 - - - - -
12.코질디팔미테이트 - - - - 0.5 -
13.에탄올 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0
14.향 소량 소량 소량 소량 소량 소량
15.방부제 소량 소량 소량 소량 소량 소량
〔제조방법〕
성분 1에 성분 8을 넣고 가열한 후, 나머지 수용성 성분(성분 2~12)을 첨가하고 에탄올부(성분 13~15)를 가하여 혼합한 후, 제품으로 성형하였다.
〈실시예 3〉 유중수형 메이크업 유화화장료
성 분 실시예 3
1.오조케라이트 3.0
2.헥실라우레이트 6.0
3.세틸디메치콘 코폴리올 3.0
4.실리콘 겔 20.0
5.트리메틸실록시실리케이트 3.0
6.아크릴-실리콘 공중합체 4.0
7.사이클로메치콘 15.0
8.색조제 15.0
9.정제수 to 100
10.글리세린 5.0
11.KoA-APPA 0.5
12.방부제 소량
13.향 소량
〔제조방법〕
먼저 유상(성분 1~6)을 완전히 가열·용해시킨 후 성분 7과 성분 8을 가하여 호모믹서로 분산시켰다. 이때, 성분 8(색조제)은 이산화티탄 70.0중량%, 산화철 20.0중량% 및 탈크 10.0중량%를 균일하게 혼합한 후 2회 분쇄한 것을 사용하였다. 다음으로, 가열·용해한 수상(성분 9~11)을 상기 유상에 가하여 혼합, 교반하고, 성분 12~13을 첨가하였다. 이를 유화 시킨 후 냉각하여 제품으로 성형하였다.
<시험예 1> 섬유아세포의 증식
신생아 표피에서 얻은 피부에 타입 1 콜라게나제(Type 1 collagenase)를 가하여 표피를 제거하여 섬유아세포를 배양하였다. 이때 배양액은 Dulbecco's Modified Eagle's Media(DMEM)을 사용하였다.
섬유아세포의 측정은 MTT법으로 측정하였다.
그 결과, KoA-APPA는 30mM 농도까지 섬유아세포를 증식시켰다.
<시험예 2> KoA-APPA의 인체 안전성
본 발명의 KoA-APPA 함유 화장료의 인체 안전성을 판정하기 위해 KoA-APPA의 인체에 대한 독성 및 자극성 유무를 하기의 실험을 거쳐 화장료로서 독성과 자극이 없는 원료임을 확인하였다.
(2-1) 피부 1차 자극실험(Primary skin irritation test)
뉴질랜드 백색(New Zealand White)종 수컷토끼 6마리를 시험군 및 대조군으로 하였다. 시험물질의 적용 24시간 전에 등부위의 피모을 제거하고, 약 2.5㎝ × 2.5㎝ 정도의 크기로 척추를 중심으로 비찰, 피부 2개소 및 찰과 피부 2개소로 하여, 좌측 구획은 대조구획으로 우측 구획은 시험물질을 도포하는 시험구획으로 하였다. 동물 1마리당 시험구획에는 KoA-APPA 1.0㎖(0.5㎖/site)를 50% 농도로 생리식염수로 희석하여 도포하고, 대조구획에는 생리식염수 1.0㎖를 도포하였다. 도포 후 적용부는 가제로 덮은 후 비자극성 테이프로 잘 고정시켜 24시간 적용시켰고, 적용 시간이 끝난 후에는 생리식염수를 이용해 도포부를 가볍게 세정해 주었다.
시험물질 적용 후 24시간과 72시간에 홍반 및 부종의 결과를 관찰하였다. 식품의약품 안전본부 고시 제 96-8호 "의약품 등의 독성시험기준"에 준하여 실시한 결과, 본 시험물질에 기인된 것으로 생각되는 특이 변화(일반증상 및 체중 변화)는 관찰되지 않았다. 시험물질 투여군에서 홍반, 가피, 부종의 피부 자극 반응 관찰 결과에서 찰과 부위에서 약한 홍반과 부종이 몇 개 관찰되어 피부 1차 자극 지수PII(Draize의 Primary Irritation Index)는 0.396으로 계산되었으나 무자극의 범주 (practically non-irritant)에 속하는 수치이므로, 본 시험 조건에서 시험물질은 자극이 없는 안전한 시료로 나타났다.
(2-2) 인체 첩포실험(Human patch test)
평균연령 25.4세의 여성 26명과 남성 4명을 대상으로 CTFA 가이드라인(The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association. Inc. Washington, D.C., 20036, 1991)에 따라 실시하였다. 핀 챔버(Finn Chamber)에 준비된 시험물질(10% in Patch base) 20㎕를 적하시킨 후 70% 에탄올로 세척한 후 건조시키고, 시험부위인 등 부위에 얹어 미소공 테이프(micropore tape)로 고정시켰다. 첩포는 24시간동안 도포하고, 첩포를 제거한 후 마킹팬(marking pen)으로 시험 부위를 표시하고 30분, 24시간 후에 각 시험 부위의 피부반응을 관찰하여 국제 접촉 피부염 연구회 (International Contact Dermatitis Research Group: ICDRG)의 규정에 따라 판정하였다. 그 결과, 인체 피부 자극 반응은 거의 나타나지 않았다. 즉, 평균반응도(MS)는 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 0.00이었다.
시험물질 반응도(%), N=30
24시간 48시간 평균반응도*
KoA-APPA(10% in patch base) 0 0 0.00
Patch base 0 0 0.00
*
<시험예 3> 피부안전성
상기 실시예 1∼2 및 비교예 1∼10에 의해 제조된 미백화장료에 대하여 피부안전성을 비교하였다. 피부의 안전성에 대해서는 통상의 패취테스트에 따라 실시하여 하기 판정기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
+++ : 자극이 매우 심하여 화장료로 사용하기에는 부적합함
++ : 자극이 심하여 사용하지 않는 것이 좋음
+ : 약간의 자극이 있으며 사용시 주의를 요함
±: 거의 자극이 없음
- : 전혀 자극이 없어 민감한 피부에 사용해도 좋음
= : 여러번의 반복 실험결과 자극이 전혀 없음
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9 비교예10
판정 ± ± ±
표 2로부터, KoA-APPA 함유 화장료는 피부에 대하여 자극이 없음을 알 수 있다.
<시험예 4 > 미백효능
본 발명의 화장료의 미백효능을 실험하기 위하여, 건강한 성인 남녀 10명을 설정하여, 양팔 하박부에 지름 1.5cm의 원형의 구멍 4개를 뚫은 파스를 붙인 후, 10cm 거리에서 필립스 TL20W/12UV 램프와 TL20W/09UV 램프를 동시에 1.5 MED씩 1일 1회씩 2일간 자외선을 조사한 후, 피검자를 A, B 그룹으로 나누어 그룹 A에는 영양크림(실시예 1 및 비교예 1∼5)을, 그룹 B에는 유연화장수(실시예 2 및 비교예 6∼10)를 1일 2회씩 6주 동안 도포한 후에 육안으로 미백 효능을 판정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
시험제품 유효한 효과 경험 약간 효과 효과 없음
실시예 1 2 2 6
실시예 2 1 3 6
비교예 1 - - 10
비교예 2 3 2 5
비교예 3 - 2 8
비교예 4 1 3 6
비교예 5 1 2 7
비교예 6 - - 10
비교예 7 2 3 5
비교예 8 - 1 9
비교예 9 1 2 7
비교예 10 - 2 8
표 3에서 알 수 있는 바와 같이, KoA-APPA 함유 화장료(실시예 1과 실시예 2)는 코지산 함유 화장료(비교예 2와 비교예 7)에 비하여 낮은 미백효과를 가지지만, 공지된 미백 물질인 코질디팔미테이트 함유 화장료(비교예 4와 비교예 9)와는 거의 유사한 미백효과를 나타낸다.
<시험예 5> 수안정성
실시예 2 및 비교예 9의 화장료의 수용액에서의 안정성을 평가하기 위하여, 현재까지 안정성이 우수한 것으로 알려진 코질디팔미테이트와 동일 조건하에서, 5℃, 25℃, 45℃ 온도 각각에 대한 변색 및 침전 생성 여부를 육안으로 관찰하여, 변색 및 침전 생성 여부를 0-없음, 1-아주 약간, 2-약간, 3-다소 변화(심각한 정도는 아님), 4-변화 많음으로 평가하여 그 결과를 표 4에 나타내었다.
시료명 온도(℃) 5일 10일 15일 30일
변색 침전 변색 침전 변색 침전 변색 침전
실시예 2 5 0 0 0 0 0 0 0 0
25 0 0 0 0 0 0 0 0
45 0 0 1 0 1 0 2 1
비교예 9 5 0 1 0 1 0 2 0 3
25 0 0 0 1 1 2 1 3
45 1 0 1 1 2 2 2 3
표 4로부터 KoA-APPA를 함유하는 실시예 2의 경우 5℃ 및 25℃에서 침전 형성이나 갈변 현상이 거의 없었으며, 45℃에서 30일간 보관한 경우에만 육안으로 확인할 수 있을 정도의 옅은 노란색으로 색상이 변화하므로, 코질디팔미테이트에 비하여 안정성이 매우 향상되었음을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 미백화장료는 KoA-APPA를 유효성분으로 함유하여 피부에 자극을 주지 않고, 제형내에서 안정하며, 우수한 미백효과를 제공할 수 있다.

Claims (1)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 3-아미노프로필코질포스페이트(3-Aminopropyl Kojylphosphate)를 조성물 총 중량에 대하여 0.01∼10중량%의 양으로 함유함을 특징으로 하는 미백 화장료 조성물.
    [화학식 1]
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