KR101717925B1 - Method for stabilizing enzyme forming cross-linked hydrogel with enzyme - Google Patents
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- C12N9/96—Stabilising an enzyme by forming an adduct or a composition; Forming enzyme conjugates
Abstract
본 발명은 효소를 안정화시키는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효소를 폴리올에 균일하게 분산시켜 안정화하고 이를 다시 하이드로겔 용액에 재분산시킨 후 가교제를 첨가하여 가교에 의한 경화 과정을 거쳐 하이드로겔 가교체를 생성시킴으로써 효소를 안정화시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of stabilizing an enzyme, and more particularly, to a method of stabilizing an enzyme by uniformly dispersing the enzyme in a polyol, stabilizing the enzyme, redispersing the enzyme in a hydrogel solution, adding a crosslinking agent, And a method for stabilizing an enzyme by generating a sieve.
효소 안정화 * 하이드로겔 * 폴리올 * 가교제 Enzyme stabilization * hydrogel * polyol * crosslinking agent
Description
본 발명은 효소를 안정화시키는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효소를 폴리올에 균일하게 분산시켜 안정화하고 이를 다시 하이드로겔 용액에 재분산시킨 후 가교제를 첨가하여 가교에 의한 경화 과정을 거쳐 하이드로겔 가교체를 생성시킴으로써 효소를 안정화시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of stabilizing an enzyme, and more particularly, to a method of stabilizing an enzyme by uniformly dispersing the enzyme in a polyol, stabilizing the enzyme, redispersing the enzyme in a hydrogel solution, adding a crosslinking agent, And a method for stabilizing an enzyme by generating a sieve.
바이오산업의 발전과 더불어, 다양한 효소가 치료/치유제로 사용되고 있다. 그러나, 대부분의 효소는 매우 짧은 반감기를 지니고 있어, 궁극적인 효능 발현 이전에 변성(denaturation)되는 경향이 있으며, 효소 성분의 이러한 낮은 안정도는 그 활용가치를 저하시키는 가장 큰 요인이 되고 있다. 따라서, 효소의 응용을 확대하기 위하여 최근 적절한 전달시스템의 구축에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 많은 효소 전달시스템 중에서 생분해성 고분자를 벽제로 활용한 연구는 장기 투여의 관점에서 많은 장점을 지니고 있다(Y. Okawa, et al., Chem . Pharmac . Bull. 5 (1988) 1095; 및 H. Okada, et al., Pharmac . Res . 11 (1994) 1143). 이러한 전달시스템 또한 제조 공정과 장기 보관의 관점에서는 안정도가 보장되어야 할 필요가 있다. Along with the development of the bio-industry, various enzymes have been used as therapeutic / healing agents. However, most enzymes have a very short half-life and tend to be denaturated prior to the ultimate efficacy, and this low stability of the enzyme component is the biggest factor in lowering its utility value. Therefore, in order to expand the application of enzymes, studies on the construction of appropriate delivery systems have been actively conducted recently. Among many enzymatic delivery systems, studies using biodegradable polymers as wall materials have many advantages in terms of long-term administration (Y. Okawa, et. al ., Chem . Pharmac . Bull . 5 (1988) 1095; And H. Okada, et al ., Pharmac . Res . 11 (1994) 1143). This delivery system also needs to be stable in terms of manufacturing process and long term storage.
일반적으로 수-유-수 다중 에멀젼 방법이 효소 함유 마이크로캡슐의 제조를 위하여 자주 사용되지만, 수-유 계면에서 효소의 활성이 저하된다(P. Couvreur, et al., Adv . Drug Del . Rev. 28 (1997) 85; 및 H. Sah, J. Pharmac . Sci. 88 (1999) 1320). 따라서, 최근에는 고체-유-수 에멀젼 방법이 고체 상태에서 효소의 활성을 유지할 수 있다는 장점 때문에 보다 현실적으로 받아들여지고 있다(T. Morita, Y. Sakamura, Y. Horikiri, T. Suzuki, H. Yoshino, J. Control. Rel. 69 (2000) 435). 그러나, 상기 고체 상태의 효소를 캡슐화하는 방법들은 대부분 화학적인 환경에서 제조되는 제조 공정상의 특징 때문에 효소의 변성이 발생한다. 또한, 수용액상에서 폴리올을 효소와 함께 도입할 경우, 효소의 역가가 급격히 상승되는 것이 화학적으로 밝혀졌고(Jai K. Kaushik, et al., J. Phys . Chem . B 1998, 102, 7058-7066), 이를 응용한 여러가지 효소 안정화 방법이 제안되었다(한국공개특허공보 제2004-0084364호). 그러나, 이러한 폴리올 수용액에 의해 안정화된 효소는 계면활성제 및 오일이 포함된 화장품 제형 내에서는 효소의 계면이 계면 장력에 의해 변성되어 매우 불안정해지고, 고분자 마이크로캡슐을 이용하는 경우, 도입될 수 있는 효소의 함량이 제한적이고, 사용되는 유기 용매 환경에 의해 변성이 발생하게 된다.Generally, the water-in-oil-water multiple emulsion method is frequently used for the preparation of enzyme-containing microcapsules, but the activity of the enzyme is lowered at the water-oil interface (P. Couvreur, et al ., Adv . Drug Del . Rev. 28 (1997) 85; And H. Sah, J. Pharmac . Sci . 88 (1999) 1320). Thus, in recent years, solid-oil-in-water emulsion methods have been more realistically accepted because of their advantage of maintaining the activity of the enzyme in a solid state (T. Morita, Y. Sakamura, Y. Horikiri, T. Suzuki, H. Yoshino, J. Control. Rel. 69 (2000) 435). However, the methods of encapsulating the enzyme in the solid state are mostly enzymatic denaturation due to the characteristics of the manufacturing process which are produced in a chemical environment. It has also been found chemically that the enzyme activity is rapidly increased when a polyol is introduced together with an enzyme in an aqueous solution (Jai K. Kaushik, et al ., J. Phys . Chem . B 1998, 102, 7058-7066), and various enzymatic stabilization methods using the same have been proposed (Korean Patent Publication No. 2004-0084364). However, the enzyme stabilized by such a polyol aqueous solution is denatured by the interfacial tension in the interface of the enzyme in cosmetic formulations containing surfactant and oil, and becomes very unstable. When the polymer microcapsule is used, the enzyme content Is limited, and the organic solvent environment used causes denaturation.
이에 본 발명자들은 이러한 효소의 변성을 막을 수 있는 안정화 시스템을 개발하고자 노력한 결과, 효소를 폴리올에 균일하게 분산시켜 안정화하고 이를 다시 하이드로겔 용액에 재분산시킨 후 가교제를 첨가하여 가교에 의한 경화 과정을 거쳐 하이드로겔 가교체를 생성시킴으로써 효소를 안정화시킬 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.The present inventors have made efforts to develop a stabilization system capable of preventing denaturation of such enzymes. As a result, they have found that the enzyme is uniformly dispersed in a polyol to stabilize it, redispersed in a hydrogel solution, and then added with a crosslinking agent to cure by crosslinking And the hydrogel crosslinked product can be produced, thereby stabilizing the enzyme. Thus, the present invention has been completed.
따라서, 본 발명의 목적은 제약 또는 화장품 제형에 적용하기 위한 효소를 안정화시키는 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of stabilizing an enzyme for application in pharmaceutical or cosmetic formulations.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 1) 효소를 폴리올에 분산시키는 단계; 2) 하이드로겔을 용매에 용해하는 단계; 3) 상기 1)의 용액을 2)에 재분산시키는 단계; 및 4) 가교제 용액을 상기 3)에 첨가한 후 40∼70℃에서 30분 내지 1시간 교반하여 하이드로겔 가교체를 생성하는 단계를 거쳐 효소를 안정화시키는 방법에 관한 것이다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing a polyol, comprising: 1) dispersing an enzyme in a polyol; 2) dissolving the hydrogel in a solvent; 3) redispersing the solution of 1) in 2); And 4) adding a crosslinking agent solution to 3) and stirring the mixture at 40 to 70 ° C for 30 minutes to 1 hour to produce a crosslinked hydrogel.
본 발명에서는 효소를 폴리올에 균일하게 분산시켜 안정화하고 이를 다시 하이드로겔 용액에 재분산시킨 후 가교제를 첨가하여 가교에 의한 경화 과정을 거쳐 하이드로겔 가교체를 생성시킴으로써 그 내부에 효소를 효과적으로 도입하여 효소의 안정성을 높여 주었으며, 상기 폴리올이 효소와 하이드로겔 사이에서 소수성 배향 효과를 부여하여 효소의 변성을 막고 그 활성도를 높여주었다. In the present invention, the enzyme is uniformly dispersed and stabilized in a polyol, re-dispersed in a polyol solution, and then a cross-linking agent is added to the cross-linked curing process to produce a hydrogel cross-linked product, And the polyol imparted a hydrophobic orientation effect between the enzyme and the hydrogel to prevent denaturation of the enzyme and increase its activity.
본 발명은 효소를 폴리올에 균일하게 분산시켜 안정화하고 이를 다시 하이드로겔 용액에 재분산시킨 후 가교제를 첨가하여 가교에 의한 경화 과정을 거쳐 하이드로겔 가교체를 생성시킴으로써 효소를 안정화시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for stabilizing an enzyme by uniformly dispersing and stabilizing an enzyme in a polyol, re-dispersing it in a hydrogel solution, adding a cross-linking agent, and curing by crosslinking to form a hydrogel cross-linked product.
본 발명에서 제공하는 효소의 안정화 방법은 하기 단계들을 포함한다:The method of stabilizing an enzyme provided by the present invention comprises the following steps:
1) 효소를 폴리올에 분산시키는 단계;1) dispersing the enzyme in a polyol;
2) 하이드로겔을 용매에 용해하는 단계;2) dissolving the hydrogel in a solvent;
3) 상기 1)의 용액을 2)에 재분산시키는 단계; 및3) redispersing the solution of 1) in 2); And
4) 가교제 용액을 상기 3)에 첨가한 후 40∼70℃에서 30분 내지 1시간 교반하여 하이드로겔 가교체를 생성하는 단계.4) adding the crosslinking agent solution to 3) and stirring the mixture at 40 to 70 ° C for 30 minutes to 1 hour to produce a crosslinked hydrogel.
상기 과정을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.The above process will be described in more detail as follows.
먼저, 1) 단계에서 효소를 폴리올에 고르게 분산시킨다. 이때 사용하는 효소로는 산화환원효소, 전이효소, 가수분해효소, 리아제(lyase), 이성질화효소 및 리가아제 등의 효소를 포함하며, 예를 들면, 파파인, 세라티오 펙티다아제 및 리파아제 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되지 않는다. 상기 효소들은 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용하는 것이 가능하다. First, the enzyme is evenly dispersed in the polyol in step 1). Examples of the enzyme used herein include enzymes such as an oxidoreductase, a transferase, a hydrolase, a lyase, an isomerizationase, and a ligase, and include, for example, papain, ceratiopectidase and lipase But are not limited thereto. These enzymes can be used singly or in combination of two or more.
상기 폴리올은 하이드로겔화 과정에서 고분자량에 의해 부여되는 소수성에 의해 효소와 물사이에 효과적으로 배향하게 되어, "소용매성 효과(solvophobic effect)"에 의하여 효소를 효과적으로 보호할 수 있다. 이러한 소수성 배향 효과를 유도하기 위해서는 폴리올의 분자량이 충분히 높아야만하며, 적절한 폴리올은 분자량이 5,000 g/mol 의 폴리에스테르 고분자로서, 구체적으로는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 그들의 공중합체 및 유도체들이 이에 해당한다.The polyol is effectively oriented between the enzyme and water due to the hydrophobicity imparted by the high molecular weight in the hydrogelation process and can effectively protect the enzyme by the "solvophobic effect ". In order to induce such a hydrophobic orientation effect, the molecular weight of the polyol must be sufficiently high. Suitable polyols are polyester polymers having a molecular weight of 5,000 g / mol, specifically, polyethylene glycol, polypropylene glycol and their copolymers and derivatives do.
상기 2) 단계에서 하이드로겔을 물, 알칼리 수용액 또는 에탄올 등의 용매에 용해한다.In the step 2), the hydrogel is dissolved in a solvent such as water, an aqueous alkali solution or ethanol.
이때, 하이드로겔로 사용되는 수용성 고분자는 젤라틴, 아카시아 검, 콜라겐 또는 카라기난 검 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the water-soluble polymer used as the hydrogel include gelatin, acacia gum, collagen, carrageenan gum, etc. These may be used singly or as a mixture of two or more thereof.
그런 다음 효소가 분산된 폴리올 용액을 하이드로겔 용액에 재분산시킨다.The polyol solution in which the enzyme is dispersed is then redispersed in the hydrogel solution.
이때, 상기 수용성 고분자, 즉 하이드로겔의 양은 효소와 폴리올을 합한 중량의 20∼30 중량%의 양을 사용하는 것이 적절하다. 또 상기 폴리올/효소를 합한 중량과 수용성 고분자의 양은 물에 대하여 30∼40 중량%로 도입한다. At this time, the amount of the water-soluble polymer, i.e., hydrogel, is suitably 20 to 30% by weight based on the combined weight of the enzyme and the polyol. The weight of the polyol / enzyme combined with the amount of the water-soluble polymer is 30 to 40% by weight based on water.
상기 분산액에 가교제를 물 또는 알칼리 수용액 등의 용매에 용해한 가교제 용액을 첨가한 후 40∼70℃에서 30분 내지 한 시간 교반하여 하이드로겔 가교체를 생성한다.A crosslinking agent solution obtained by dissolving a crosslinking agent in a solvent such as water or an aqueous alkali solution is added to the dispersion and stirred at 40 to 70 DEG C for 30 minutes to 1 hour to produce a crosslinked hydrogel.
상기 가교제는 아민 그룹과 축합 반응이 가능한 형태로서, 글리옥 살(glyoxal), 제니핀(genipin), 글루타르알데히드(glutaraldehyde) 또는 글리세롤(glycerol) 등이 사용 가능하며, 수용성 고분자 대비 0.7∼1.5 중량%로 도입한다. 상기 가교제를 1.5 중량%를 초과하여 도입할 경우에는 가교체의 강도가 매우 강해져서 제형 내에서 효소의 활성을 효과적으로 나타낼수 없고, 0.7 중량% 미만으로 도입할 경우에는 가교체가 효율적으로 형성되지 않아 안정화 효과를 나타낼 수 없다. 즉, 상기 가교제는 수용성 고분자 및 일부 효소와 축합 반응을 일으켜 망상 구조를 형성할 수 있다. Glyoxal, genipin, glutaraldehyde, or glycerol. The crosslinking agent may be used in an amount of 0.7 to 1.5 wt% based on the weight of the water-soluble polymer %. When the cross-linking agent is introduced in an amount of more than 1.5% by weight, the strength of the cross-linked body becomes very strong and the activity of the enzyme can not be effectively exhibited in the formulation. When the cross-linking agent is introduced in an amount of less than 0.7% by weight, The effect can not be shown. That is, the cross-linking agent may cause a condensation reaction with the water-soluble polymer and some enzymes to form a network structure.
본 발명에서는 상기 과정을 통해 상대적으로 고함량의 효소/폴리올/하이드로겔 가교체를 얻을 수 있었다. 본 발명에 의한 가교체는 효소와 하이드로겔이 교차결합을 통해 가교체를 형성하고 그 내부에서 폴리올이 효소와 물 사이에 배향되어 효소를 효과적으로 보호해 준다. 초기 도입된 폴리올은 가교체 내에서 효소의 배치(conformation)가 지속적으로 유지될 수 있도록 화학적-물리적으로 조합된 가교체가 폴리올을 효소/물 계면에서 효과적으로 배향시켜 준다.In the present invention, a relatively high amount of the enzyme / polyol / hydrogel crosslinked product can be obtained through the above process. The crosslinked product according to the present invention forms a crosslinked product by cross-linking an enzyme and a hydrogel, and the polyol is oriented between the enzyme and water to effectively protect the enzyme. The initially introduced polyol allows the chemically-physically combined cross-linking agent to effectively orient the polyol at the enzyme / water interface so that the conformation of the enzyme can be maintained in the cross-linked body.
상기의 방법으로 제조된 하이드로겔 가교체를 효소(단백질) 안정화 하이드로겔로 활용할 수 있으며, 나아가 이 기술을 다른 효소 응용 기술에도 도입하는 것이 가능하다.The hydrogel crosslinked product prepared by the above method can be utilized as an enzyme (protein) stabilizing hydrogel, and further it is possible to introduce this technique into other enzyme application techniques.
또한 본 발명에서 제조한 효소 안정화 하이드로겔 가교체는 제약 및 화장품 조성에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.In addition, the enzyme stabilized hydrogel crosslinked product prepared in the present invention is expected to be useful in pharmaceutical and cosmetic compositions.
이하, 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 보다 구체적으로 설명한 다. 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니고, 당업계에서 통상적으로 주지된 변형, 치환 및 삽입 등을 수행할 수 있으며, 이에 대한 것도 본 발명의 범위에 포함된다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail through Examples and Test Examples. It is to be understood that the scope of the present invention is not limited to these embodiments and that variations, substitutions, and insertions conventionally known in the art can be carried out, And this is included in the scope of the present invention.
[실시예 1] 파파인 함유 폴리프로필렌글리콜/젤라틴 하이드로겔 가교체 제조[Example 1] Preparation of papain-containing polypropylene glycol / gelatin hydrogel crosslinked product
파파인을 분자량 5,000 g/mol의 고분자량 폴리프로필렌글리콜에 분산시켰다. 이 때 파파인의 함량은 전체 폴리프로필렌 대비 50%로 하였다. 이어서, 증류수에 젤라틴 6%를 용해시키고, 상기 파파인/폴리프로필렌 글리콜 혼합체를 전체 중량 대비 30%로 젤라틴 수용액과 혼합하였다. 이후, 40% 글리옥살 수용액을 약 1.5% 추가도입하고, 1시간 가량 상온에서 교반하여 최종적으로 반응을 마무리하였다.Papain was dispersed in a high molecular weight polypropylene glycol having a molecular weight of 5,000 g / mol. The content of papain was 50% of the total polypropylene. Then, 6% of gelatin was dissolved in distilled water, and the papain / polypropylene glycol mixture was mixed with an aqueous gelatin solution at 30% of the total weight. Thereafter, about 1.5% aqueous solution of 40% glyoxal was further introduced and stirred at room temperature for about 1 hour to finally complete the reaction.
[시험예 1] 파파인 도입량 분석[Test Example 1] Analysis of the amount of papain introduced
실시예 1에서 제조한 폴리프로필렌글리콜/젤라틴 하이드로겔 내 파파인 도입량은 다음과 같이 분석하였다. 먼저, 실시예 1에서 제조한 파파인 함유 폴리프로필렌글리콜/젤라틴 하이드로겔 50 ml을 디메틸설폭사이드 1 ml에 넣고 1시간 동안 항온배양한 후, 0.05% 소듐도데실설페이트/0.01N 소듐하이드록사이드 용액 2 ml를 첨가하여 실온에서 1시간 방치해서 효소를 완전히 녹였다. 이어서 마이크로-BCA를 이용한 단백질 정량을 통해 파파인의 함량을 정량하였으며, 하기 수학식 1에 의거 파파인 도입률을 산출한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The amount of papain introduced into the polypropylene glycol / gelatin hydrogel prepared in Example 1 was analyzed as follows. First, 50 ml of the papain-containing polypropylene glycol / gelatin hydrogel prepared in Example 1 was added to 1 ml of dimethylsulfoxide and incubated for 1 hour. Then, 0.05% sodium dodecyl sulfate / 0.01 N sodium hydroxide solution 2 ml, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 1 hour to completely dissolve the enzyme. The content of papain was quantitated by quantification of the protein using micro-BCA. The results of calculating the papain introduction rate according to the following Equation 1 are shown in Table 1 below.
(중량%, 이론치)Papain dose
(Wt%, theoretical value)
(중량%, 계산치)Papain dose
(Wt%, calculated value)
상기 표 1의 결과에서, 본 발명에 의한 안정화 시스템을 통해 효소를 효과적으로 포집하였음을 확인하였다.From the results of Table 1, it was confirmed that the enzyme was efficiently captured by the stabilization system according to the present invention.
[실시예 2][Example 2]
상기 실시예 1에서, 파파인 도입량을 전체 가교체 대비 15 중량%로 조절한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 파파인 함유 폴리프로필렌글리콜/젤라틴 하이드로겔 가교체를 제조하였다.In Example 1, a papain-containing polypropylene glycol / gelatin hydrogel crosslinked product was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of papain introduced was adjusted to 15 wt% based on the total crosslinked product.
[비교예 1] [Comparative Example 1]
파파인 1 중량%를 분자량 5,000 g/mol의 고분자량 폴리프로필렌글리콜 1 중량%에 분산시켜 비교예 1을 제조하였다. 1% by weight of papain was dispersed in 1% by weight of a high molecular weight polypropylene glycol having a molecular weight of 5,000 g / mol to prepare Comparative Example 1.
[비교예 2] [Comparative Example 2]
파파인을 분자량 400 g/mol의 폴리에틸렌글리콜에 분산시켰다. 상기 분산액을 폴리메틸메타크릴레이트(75,000 g/mol 분자량)와 3:7의 중량비로 메틸렌클로라이드에 실온 교반하여 완전 용해하였다. 폴리에틸렌글리콜과 폴리메틸메타크릴레이트는 메틸렌클로라이드에 대하여 20 중량% 도입하였다. Papain was dispersed in polyethylene glycol having a molecular weight of 400 g / mol. The dispersion was completely dissolved in methylene chloride at a weight ratio of 3: 7 with polymethylmethacrylate (75,000 g / mol molecular weight) at room temperature with stirring. Polyethylene glycol and polymethyl methacrylate were introduced in an amount of 20% by weight based on methylene chloride.
상기 용액을 다시 1%의 폴리비닐알콜(평균 검화도 89%)이 녹아 있는 수용액에 넣고 기계식 호모게나이저를 이용하여 5,000 rpm에서 5분간 유화하였다. 이 때, 폴리에틸렌글리콜/폴리메틸메타크릴레이트/메틸렌클로라이드 용액은 수상에서 30 중량%의 농도를 갖는다. 유화가 끝난 후, 유화액은 감압증발기로 옮겨 실온에서 30분간 감압교반하여 용매인 메틸렌클로라이드를 완전히 제거하였다. 감압증발 공정이 끝난 후, 분산액은 여과지를 통과시켜 여과시켜 캡슐만 회수하고 물을 포함하는 모든 수용성 물질은 제거하였다. 회수된 캡슐은 실온 감압 건조기에서 1일 동안 건조하였다.The solution was again poured into an aqueous solution of 1% polyvinyl alcohol (89% average degree of saponification) and emulsified for 5 minutes at 5,000 rpm using a mechanical homogenizer. At this time, the polyethylene glycol / polymethyl methacrylate / methylene chloride solution had a concentration of 30 wt% in the aqueous phase. After emulsification, the emulsion was transferred to a vacuum evaporator and stirred under reduced pressure at room temperature for 30 minutes to completely remove the solvent methylene chloride. After the decompression evaporation process, the dispersion was filtered through a filter paper to recover only the capsules, and all water-soluble materials including water were removed. The recovered capsules were dried for 1 day in a room temperature decompression dryer.
[제형예 1 및 비교제형예 1∼3][Formulation Example 1 and Comparative Formulation Examples 1 to 3]
하기 표 2에 기재된 조성에 따라 제형예 1 및 비교제형예 1∼3의 화장료를 제조하였다(단위: 중량%).Cosmetic compositions of Formulation Example 1 and Comparative Formulation Examples 1 to 3 were prepared according to the composition shown in Table 2 below (unit: wt%).
아라키딜글루코사이드Arachidyl behenyl alcohol and
Arachidyl glucoside
세테아릴글루코사이드Cetearyl alcohol and
Cetearyl glucoside
글리세롤올레이트 및 프로필렌글리콜PEG-100 stearate,
Glycerol oleate and propylene glycol
<제조방법><Manufacturing Method>
1) 수상성분들을 실온상에서 균일하게 혼합하고 60℃로 가열하였다.1) The aqueous phase components were homogeneously mixed at room temperature and heated to 60 ° C.
2) 유상 성분들을 60℃로 가열하여 균일하게 용해 및 혼합하였다.2) The oil components were uniformly dissolved and mixed by heating to 60 ° C.
3) 교반 하에 상기 2)에 상기 1)을 투입하여 균일하게 유화하였다.3) Under stirring, the above 1) was added to 2) to emulsify uniformly.
[시험예 2] 파파인 안정도 분석[Test Example 2] Papain stability analysis
제형예 1 및 비교제형예 1∼3에서 제조한 화장료 내에서의 파파인 활성도를 저장 온도 45℃에서 저장기간에 따라 확인하였다. The papain activity in the cosmetic formulations prepared in Formulation Example 1 and Comparative Formulation Examples 1 to 3 was confirmed at storage temperature of 45 캜 according to the storage period.
하이드로겔 내 파파인의 활성도는 다음과 같이 분석하였다. 아세톤 1 ml에 제형예 1 및 비교제형예 1∼3을 20 ml씩 넣고 10초간 초음파를 주사하였다. 이어서, 12,000 rpm에서 5분간 원심 분리하였다. 이 과정을 3회 반복하여 순수 효소만을 얻었다. 얻어진 순수 효소는 카제인을 기질로 280 nm에서 UV 흡광기를 이용하여 활성도를 측정하였다. 저장 조건에 따라 얻어진 파파인의 활성도를 하기 표 3에 나타내었다.The activity of papain in the hydrogel was analyzed as follows. Twenty milliliters of Formulation Example 1 and Comparative Formulation Examples 1 to 3 were added to 1 ml of acetone and ultrasonicated for 10 seconds. Then, centrifugation was performed at 12,000 rpm for 5 minutes. This procedure was repeated three times to obtain pure enzyme only. The obtained pure enzyme was assayed by using a UV absorber at 280 nm with casein as a substrate. The activity of the papain obtained according to the storage conditions is shown in Table 3 below.
상기 표 3의 결과에서, 제형예 1에서 제조한 파파인 함유 폴리프로필렌글리콜/젤라틴 하이드로겔을 포함하는 제형예 1은 비교제형예 1∼3 대비 장기 저장 조건에서도 우수한 활성도를 나타내었다. In the results of Table 3, Formulation Example 1 including the papain-containing polypropylene glycol / gelatin hydrogel prepared in Formulation Example 1 exhibited excellent activity even under long-term storage conditions compared with Comparative Formulation Examples 1 to 3.
이와 같이, 효소의 우수한 활성도는 폴리에틸렌글리콜과 같은 폴리올이 하이드로겔 내에서 고체 형태의 효소를 효과적으로 안정화한다는 것을 의미한다. 즉, 효소와 하이드로겔과 같은 고분자 벽제 사이에 폴리올이 적절하게 위치하여 소수성 분배 효과를 부여함으로써 효소와 고분자 간의 직접적인 상호작용을 차단하여 결과적으로 효소의 안정도를 향상시키는 것임을 확인할 수 있었다. Thus, the excellent activity of the enzyme means that the polyol such as polyethylene glycol effectively stabilizes the solid form of the enzyme in the hydrogel. That is, it is confirmed that the polyol is appropriately positioned between the polymeric wall such as the enzyme and the hydrogel to give a hydrophobic distribution effect, thereby blocking the direct interaction between the enzyme and the polymer, thereby improving the stability of the enzyme.
본 발명에 의한 하이드로겔 가교체는 그 내부에 효소성분을 효과적으로 도입할 수 있는 시스템이다. 특히, 폴리올의 소용매성 효과를 계면활성제와 오일이 많은 화장품 제형 내에서 효과적으로 발휘할 수 있도록, 효소와 하이드로겔 사이에서 소수성 배향 효과를 부여하여 효소의 변성을 막을 수 있는 면에서 큰 의미를 찾을 수 있다. The hydrogel cross-linked product according to the present invention is a system capable of effectively introducing an enzyme component into the hydrogel cross-linked product. Particularly, a significant meaning can be found in that the hydrophobic orientation effect between the enzyme and the hydrogel can be imparted to prevent the degeneration of the enzyme so that the solubilizing effect of the polyol can be effectively exerted in a cosmetic formulation containing a lot of surfactant and oil .
또한, 본 발명에 의한 하이드로겔 가교체는 내부에 고함량으로 담지된 효소에 대한 우수한 안정도를 부여하여 실질적인 응용에 있어서 효소의 활용도를 더욱 높여 줄 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 효소를 촉매로 사용하는 다양한 바이오엔지니어링 분야에서 반응 제어 시스템으로 활용이 가능하고, 효소를 분해 촉매로 사용하는 피부과학 분야에서는 각질 케어 및 타 유효성분 피부 흡수 가속화제로 의미 있게 활용될 것으로 기대된다.In addition, the hydrogel cross-linked product according to the present invention is expected to improve the utilization of the enzyme in a practical application by imparting excellent stability to the enzyme supported therein in a high content. In particular, it is expected to be used as a reaction control system in various bioengineering fields using enzymes as catalysts, and in the field of skin science using enzymes as a decomposition catalyst, it is expected to be used as a skin accelerating agent for keratinic care and other active ingredients .
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