KR101975387B1

KR101975387B1 - 프로비타민 d3을 함유하는 자외선 차단용 화장료 조성물

Info

Publication number: KR101975387B1
Application number: KR1020170019825A
Authority: KR
Inventors: 장민정; 백성환; 편해옥
Original assignee: 휴먼코스메틱 주식회사
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2019-05-10
Also published as: KR20180093561A

Abstract

본 발명은 프로비타민 D₃(pro vitamin D₃)을 함유하는 자외선 차단용 화장료 조성물에 관한 것으로, 수상부와 유상부로 이루어진 자외선 차단용 화장료 조성물에 있어서, 상기 유상부가 프로비타민 D₃를 유효성분으로 포함하고, 상기 수상부와 유상부 간의 굴절률의 차이가 0.004 이하인 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 자외선 차단용 화장료 조성물은 기존의 자외선 차단제의 문제점인 비타민 D의 합성 차단 문제를 해결할 뿐만 아니라 자외선 차단제를 피부에 도포시 나타나는 백탁현상 및 끈적거림을 개선시키는 이점이 있다. 따라서, 본 발명의 자외선 차단용 화장료 조성물은 비타민 D 결여의 문제점을 해결하면서도 시중에 일반적으로 판매되고 있는 단순한 선크림 제형과 달리 백탁현상이 전혀 없으며, 소비자로 하여금 미적으로 선호되는 외관상 투명 특이성을 갖는 유화형 선크림 제형으로서 시장 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

Description

프로비타민 D3을 함유하는 자외선 차단용 화장료 조성물 {A cosmetic composition for blocking ultra violet comprising pro vitamin D3}

본 발명은 프로비타민 D₃(pro vitamin D₃)을 함유하는 자외선 차단용 화장료 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 프로비타민 D₃를 유효성분으로 포함시킴으로써 자외선 차단제의 광화학적 작용 차단에 의한 피부에서 비타민 D 합성 방해의 문제점을 해결하고, 자외선 차단제의 수상부와 유상부 간의 굴절률을 최소화시킴으로써 백탁현상 및 끈적거림을 개선할 수 있는 수중유 타입 자외선 차단제 화장료 조성물에 관한 것이다.

지표면에 도달하는 자외선의 90% 정도는 자외선 A 이며, 10% 미만이 자외선 B 이다. 광선의 파장은 에너지와 반비례하므로 비록 자외선 B가 절대량은 적어도 강한 에너지를 갖고 있어 세포 유전자에 영향을 미칠 수 있다.

특정 파장대의 광선이 피부에 홍반을 유발하는 최소 광량을 최소홍반량(minimal erythema dose, MED)이라고 하며, 동양인에서 피부의 최소홍반량은 자외선 A의 경우 50-70 J/cm², 자외선 B의 경우 50-70 mJ/cm²이며 자외선 A의 1/1,000 량으로도 홍반을 일으킬 수 있다. 피부 장벽 연구에 많이 사용하는 hairless마우스에서 자외선 B의 최소홍반량은 보고마다 차이가 있으나 20-80 mJ/cm²정도이다.

구분	UVA(320~400nm)	UVB (280~320nm)	UVC(200~280nm)
특성	·장파장으로 피부 상부 진피층까지 도달 ·구름, 안개, 유리창을 통과하므로 생활자외선으로 불림 ·연중 광량의 변화가 일정, 과거 태닝 광선이라 알려졌으나 현재는 노화광선이라고 불림	·중파장으로 피부의 표피층 작용, 피부자극 강해 sunburn 일으킴. ·해수욕이나 스키 등 스포츠, 레저 활동시 피부가 그을리는 주원인으로 "레저자외선"이라 불림. ·봄, 여름이 가장 강하며 하루 중 오전 10시∼3시 사이에 최대를 나타내고 화상광선(burning ray, sunburn spectrum) 이라고도 함.	·단파장으로 오존층, 성층권에 대부분 흡수 되어 지표면까지 도달하지 못함. ·세포와 세균 파괴하는 힘이 강해 살균 소독에 이용됨. ·오존층 파괴시 세포 분자가 가지는 운동 에너지보다 큰 에너지를 가져 피부암을 유발시킴.

한편, 우리나라의 기후는 점점 뜨거워져 아열대성 기후로 변하고 있다. 즉, 사계절이 뚜렷한 온대지방이었던 우리나라가 지구온난화로 인해 고온기(여름)와 저온기(겨울)로 구분되어지고 있으며, 해마다 평균기온이 상승하여 여름철 열대아도 그 일수가 증가하고 있다. 또한, 국민들의 소득이 증가함에 따라 문화생활이 대중화되어 여가생활이 활성화되어 생활의 질 향상을 위한 문화 활등 즉 스포츠, 레크리에이션, 관광 등의 야외활동이 많아지게 되어 자외선에 노출되고 있다.

피부노화 원인의 90%이상이 자외선에 의한 피부 손상이며, 피부노화 방지의 첫째는 자외선 차단이다. 자외선 차단제에 대한 인식의 증가로 인하여 자외선차단 및 흡수 관련 화장품은 다양한 제형과 종류로 개발되고 있다.

자외선 차단제의 유형은 유상만으로 이루어진 유분산 타입이 있으며, 유화물의 내상 및 외상의 조성 또는 유화제에 따라 유중수형 에멀젼과 수중유형 에멀젼으로 구분할 수 있다. 유분산형의 경우 시간 경과에 따른 경시적 안정성이 나쁘며, 유상계를 연속상으로 한 수상계 분산형 즉, 유중수형 및 유분산형은 내수성은 우수하지만 사용감이 떨어지는 문제점이 있으며, 땀이나 피지의 분비량이 많은 여름이나 지성피부를 가진 사람들이 사용하기에 부적합하다는 문제점이 있다. 수상계를 연속상으로 한 유상계 분산형 즉, 수중유형은 사용감이 우수하나 일부 자외선 차단제에서 생성되는 염으로 인한 점도 형성의 제약으로 안정성을 확보하기 어렵다.

이러한 자외선 차단제는 일반적으로 사용 시에 잘 펴서 바르지 않으면 하얗거나 뿌옇게 보이는 백탁 현상을 유발하며, 무기 자외선 차단제 사용 시 백탁 현상을 개선할 수 없으며, SPF 지수가 높을수록 백탁 현상이 심한 문제점이 있어 백탁 현상이 없고, 안정도가 높은 외관이 투명한 자외선 차단제의 개발이 시급한 실정이다.

한편, 자외선 차단제는 광노화를 방지하는 효과는 있지만, 피부에 자외선 차단제 도포로 인하여 광화학적 작용이 차단되어 비타민 D 합성이 방해되는 문제가 있다. 비타민 D는 음식물, 종합비타민제, 모유 등을 통해 섭취하게 되는 경우와 피부가 햇빛에 노출될 때 합성되어 생성될 수 있다.

최근 건강보험심사평가원이 5년간(2007~2011년)의 심사결정자료를 이용하여 '비타민 D 결핍증(E55)'에 대해 분석한 결과, 진료인원은 2007년 약 1천8백명에서 2011년 약 1만6천명으로 5년간 약 1만5천명이 증가(816.3%)하였고, 연평균 증가율은 81.2%로 나타났으며, 총진료비는 2007년 약 2억8천만원에서 2011년 약 21억1천만원으로 5년간 약 18억3천만원이 증가(644.1%)하였고, 연평균 증가율은 68.8%로 나타났다. 비타민 D 결핍증은 비타민 D가 부족하여 성장 장애 또는 뼈의 변형이 생기는 질환으로 '구루병' 또는 '골연화증'으로도 잘 알려져 있다.

이에 본 발명자들은 상기한 자외선 차단제의 문제점인 비타민 D 결핍 문제를 해결하면서 피부에 도포시 나타나는 백탁현상 및 끈적거림을 개선할 수 있는 자외선 차단제를 개발하기 위하여 계속 연구를 진행하던 중 프로비타민 D₃ (7-dehydrocholesterol)를 자외선 차단제에 첨가함으로써 광화학적 작용 차단에도 불구하고 비타민 D를 합성할 수 있으며, 자외선 차단제 화장료를 이루는 유상부 및 수상부의 굴절률을 최소화함으로써 백탁현상을 방지하여 외관상 투명성을 증대시키고, 끈적거림을 개선할 수 있다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 자외선 차단제의 광화학적 작용 차단으로 인한 비타민 D 합성 방해의 문제를 해결하고 화장료 도포시 나타나는 백탁현상 및 끈적거림을 개선할 수 있는 자외선 차단용 화장료 조성물을 제공하기 위한 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 수상부와 유상부가 혼합된 수중유 타입 자외선 차단용 화장료 조성물에 있어서, 상기 유상부가 프로비타민 D₃를 유효성분으로 포함하고, 상기 수상부와 유상부 간의 굴절률의 차이가 0.004 이하인 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 화장료 조성물을 제공한다.

바람직하게, 본 발명의 자외선 차단용 화장료 조성물에서 수상부와 유상부는 2.5 내지 3.5 : 1의 중량비로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 프로비타민 D는 상기 유상부의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게 0.2 내지 3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 2 중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 유기 자외선 차단제를 이용하여 굴절률의 변동이 적은 유상부의 최종 굴절률을 고정하고, 수상부의 다가 알코올의 함량을 조절하여 유상부와 수상부의 굴절률 차이를 최적화하고, 비이온 및 음이온 계면활성제의 병용에 의한 안정도를 측정하여 최적의 유화시스템을 확인하여 투명한 자외선 차단 제재를 개발하였다.

본 발명의 하나의 구체적인 실시양태에 따르면, 본 발명의 자외선 차단용 화장료 조성물은 상기 수상부와 유상부 간의 굴절률의 차이를 0.004 이하, 바람직하게는 0으로 조절함으로써 백탄현상 및 끈적거림이 개선된 투명한 자외선 차단용 화장료 조성물을 수득할 수 있다.

이러한 수상부와 유상부의 굴절률의 조건은 상기 수상부와 유상부를 2.5 내지 3.5 : 1의 중량비, 보다 바람직하게는 3 : 1의 중량비로 구성함으로써 만족시킬 수 있다. 따라서, 상기 수상부와 유상부의 중량비가 상기 범위를 벗어날 경우 자외선 차단제 조성물의 백탄현상을 개선하기 어렵다.

본 발명의 자외선 차단용 화장료 조성물을 이루는 수상부 및 유상부의 구성성분은 통상적으로 자외선 차단용 화장료에 사용되는 일반적인 성분으로서 이에 특별한 제한은 없다.

본 발명의 자외선 차단용 화장료 조성물에 첨가되는 프로비타민 D₃ (7-dehydrocholesterol)은 자외선에 의한 광합성작용으로 피부 기저층에서 만들어지는데, 이 때 pro-vitamin D₃ (7-dehydrocholesterol)가 pre-vitamin D₃ (pre-D₃)로 전환된다. 한편, 비타민 D₃은 음식물의 장 흡수로도 얻어지는데 혈중에서 vit D-binding protein (DBP)과 결합하여 간으로 이동한다. 여기서 비타민 D₃은 25-hydroxylases (25-OHase) 효소에 의해 25-hydroxycholecalciferol [25(OH)D₃]로 전환한다. 다시 신장으로 이동하면 25-hydroxyvitamin D3-1-hydroxylase (1-OHase) 효소에 의해 생리적 활성형인 1,25(OH)₂D₃ (calcitriol)로 전환되어 여러 조직으로 이동하여 다양한 생리적 작용을 나타낸다.

생명 유지에 필수 영양소인 비타민 D(calciferol)는 D₂(ergocalciferol)와 D₃(cholecalciferol)로 분류된다. 비타민 D₂는 효모와 식물 스테롤(sterol)인 에르고스테롤(ergosterol)로부터 만들어지며, 비타민 D₃은 햇빛 자외선을 피부에 쪼이면 콜레스테롤의 전구체인 7-디히드로콜레스테롤(7-dehydrocholesterol)로부터 만들 수 있는데, 이들의 효율성은 거의 같다.

피부에서 만들어진 비타민이나 음식을 통하여 섭취되는 비타민 D는 임파계를 통하여 유미지립(chylomicron)의 형태로 흡수되어 혈액순환계로 들어와서 다시 유미지립 잔유물(chylomicron remnant)의 형태로 간으로 운반된다. 유미지립은 지방을 소화할 때 혈장 및 유미임파 속에 들어있으며 백혈병, 적혈구증다증, 점액수종, 과(過)콜레스테롤혈증 등의 경우에 증가한다.

비타민 D는 체내에서 합성된 것이나 식품으로 섭취된 것 모두 활성호르몬의 전구체인 프로호르몬(pro-hormone) 형태이며, 간(肝)과 신장(腎臟)에서 활성형으로 전환되어야 생물학적 기능을 발휘할 수 있다. 비타민 D는 체내에 흡수된 칼슘을 뼈와 치아에 축적시키며, 흉선에서 면역세포가 생산되도록 도와준다. 비타민 D는 신장에서 칼슘과 인산염이 재흡수되는 것을 돕는다. 혈액 내에 칼슘과 인산염의 농도가 적절히 유지되는 것은 뼈의 석회화에 반드시 필요하다.

비타민 D는 햇빛을 받아 피부세포에서 콜레스테롤 유도체(7-하이드로콜레스테롤)로부터 합성되어 소장에서 칼슘 흡수를 증가시켜 뼈를 튼튼하게 하는 데 결정적인 역할을 한다. 비타민 D는 햇빛을 받아 피부에서 대부분 합성되며, 음식을 통해서는 적은 양만이 생성된다.

따라서, 본 발명은 자외선 차단제에 의한 피부에서의 비타민 D 합성 방해의 문제점을 해결하기 위하여 프로비타민 D₃을 함유한 자외선 차단제 화장료 조성물을 개발한 것이다.

본 발명의 하나의 구체적인 실시양태에 따르면, 수상부의 함량을 조절하여 굴절률을 조절함으로써 유상부와의 유화로 인한 투명성을 확인할 수 있었고, 제형의 안정성을 확보할 수 있었다.

본 발명의 하나의 구체적인 실시양태에 따르면, 상기 수상부와 유상부를 2.5 내지 3.5 : 1의 중량비로 구성함으로써 수상부와 유상부 간의 굴절률의 차이를 0.004 이하로 조절함으로써 화장료의 투명도 및 안정도를 증대시킬 수 있으며, 프로비타민 D₃을 첨가함으로써 비타민 D₃ 수용체의 높은 발현율을 수득할 수 있다.

본 발명의 하나의 구체적인 실시양태에 따르면, 자외선차단지수 평가 시험 결과 PFA 4.00±0.71, PA++에 해당하는 자외선A 차단력을 가지고 있는 것으로 확인하였으며, SPF 31.4±2.3에 해당하는 자외선 차단력을 가지고 있는 것으로 확인하였다.

따라서, 본 발명의 자외선 차단용 화장료 조성물은 시중에 일반적으로 판매되고 있는 단순한 선크림 제형과 달리 백탁현상이 전혀 없으며, 소비자로 하여금 미적으로 선호되는 외관상 투명 특이성을 갖는 유화형 선크림 제형으로 타사에 대한 경쟁력을 확보하고, 시장에서 충분한 장악력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

또한, 현대인은 자외선 차단제를 필수로 생각하고 사용하므로 비타민 D가 부족한 것으로 나타나 본 발명에 따른 자외선 차단용 화장료 조성물은 자외선 차단제뿐만 아니라 비타민 D가 부족시 나타날 수 있는 아토피피부염환자, 임산부를 위한 제품으로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명의 하나의 실시양태에 따른 화장료 조성물에는 유효성분 이외에 화장품 조성물에 통상적으로 첨가되는 성분, 예컨대 항산화제, 안정화제, 가용화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 및 담체를 추가로 첨가할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 영양 크림, 수렴 화장수, 유연 화장수, 로션, 에센스, 영양젤 또는 마사지 크림의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트 검, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 가용화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 검등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 프로비타민 D₃을 포함하는 자외선 차단용 화장료 조성물은 기존의 자외선 차단제의 문제점인 비타민 D의 합성 차단 문제를 해결할 뿐만 아니라 자외선 차단제를 피부에 도포시 나타나는 백탁현상 및 끈적거림을 개선시키는 이점이 있다. 따라서, 본 발명의 자외선 차단용 화장료 조성물은 비타민 D 결여의 문제점을 해결하면서도 시중에 일반적으로 판매되고 있는 단순한 선크림 제형과 달리 백탁현상이 전혀 없으며, 소비자로 하여금 미적으로 선호되는 외관상 투명 특이성을 갖는 유화형 선크림 제형으로서 시장 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 프로비타민 D₃에 의한 keratinocyte(Hacat)의 생존율을 MTT assay에 의해 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 1,25(OH)₂D₃에 의하여 자극된 비타민 D 수용체(VDR)의 메카니즘을 나타낸 것이다.
도 3은 Hacat 세포에서 VDR 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.
도 4는 Hacat 세포에서 UVB 처리에 따른 VDR 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.
도 5는 Hacat 세포에서 프로비타민 D₃과 활성화 비타민(activation of vitamin) D₃의 동시 처리에 따른 VDR 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.
도 6은 Hacat 세포에서 0min의 UVB 처리시간에 따른 VDR 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.
도 7은 Hacat 세포에서의 1min의 UVB 처리시간에 따른 VDR 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.
도 8은 Hacat 세포에서의 3min의 UVB 처리시간에 따른 VDR 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.
도 9는 Hacat 세포에서의 5min의 UVB 처리시간에 따른 VDR 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.
도 10은 Hacat 세포에서의 10min의 UVB 처리시간에 따른 VDR 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.
도 11은 Hacat 세포에서 MTT assay을 이용한 비타민 D₃ Oil의 농도에 따른 세포생존율을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 12는 Hacat 세포에서 비타민 D₃ Oil 존재하에서 VDR 단백질 발현율을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 13은 Hacat 세포에서 비타민 D₃ Oil 존재하에서 UVB 처리에 따른 VDR 단백질 발현율을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 14는 수중유형 에멀젼의 제조공정을 나타낸 것이다.
도 15는 수·유상부의 굴절률 차이에 의한 유화 투명도를 나타낸 사진이다.
도 16은 수·유상 함량 조절에 따른 유화 투명도를 나타낸 사진이다.
도 17은 수상부의 글리세린의 함량에 따른 점도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 18은 수상부 함량에 따른 점도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 19는 프로비타민 D₃ 함량에 따른 유화 투명도를 나타낸 사진이다.
도 20은 프로비타민 D₃ 함량에 따른 점도 변화를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

<실시예 1> 프로비티민 D에 의한 세포 안정성 및 비타민 D 수용체 발현 확인

1) 세포배양

본 실험에 이용한 Hacat 세포의 배양은 10% FBS과 1% penicillin/streptomycin (100 U/mL)을 첨가한 DMEM 배지를 사용하였으며, 37℃, 5% CO₂incubator에 적응시켜 계대 배양하였다.

2) MTT assay에 의한 세포 생존율 평가

세포 독성 측정은 Carmichael의 방법에 따라 측정하였다. 세포주 Keratinocyte(Hacat)을 96 well plate에 5X10⁴cells/well이 되게 0.18 mL 분주하고, 시료를 농도별로 조제하여 0.02 mL 첨가한 후 37℃, 5% CO₂ incubator에서 24시간 배양하였다. 대조군은 시료와 동량의 증류수를 첨가하여 동일한 조건으로 배양하였다. 여기에 5 mg/mL 농도로 제조한 MTT 용액 0.02 mL를 첨가하여 4시간 배양한 후 배양액을 제거하고 각 well당 DMSO 0.15 mL를 가하여 실온에서 30분간 반응 시킨 뒤 ELISA reader로 540nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포 독성 측정은 시료용액의 첨가군과 무 첨가군의 흡광도 감소율로 나타내었다.

도 1은 비타민 D₃에 의한 keratinocyte의 생존율을 MTT assay에 의해 확인한 결과를 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, Vitamin D₃의 경우 25μg/ml의 농도에서도 90% 이상의 생존율을 나타내어 세포생존율을 확인하였다.

3) Western blot을 통한 VDR의 발현량 측정

세포를 1X PBS로 2회 세척 후 RIPA buffer 10 mL에 complate mini 1 tab를 가하여 60 μL로 용해해서 4℃ 12,000 rpm에서 15분간 원심 분리하였다. 원심 분리하여 얻은 상층액은 Bradford assay로 정량하여 20μL의 단백질을 10%의 SDS-PAGE에서 전기 영동하여 분리하였다. 분리된 단백질은 Powerpac HC 기기 (BIO RAD, USA)를 이용하여 PVDF membrane에 옮긴 다음 실온에서 30분 동안 blocking buffer (5% skim milk in TBST)에서 incubation시켰다. 1차 항체를 희석하여 2시간 동안 반응한 다음, 다시 10분 간격으로 TBST로 3회 washing 하고 membrane을 HRP가 중합된 각각의 2차 항체를 1:1,000로 희석하여 50분 동안 반응시켰다. 3회 washing 한 뒤 Davinch-k western imaging system 기기를 이용하여 밴드 확인 및 정량하였다.

도 2는 1,25(OH)₂D₃에 의하여 자극된 비타민 D 수용체(VDR)의 메카니즘을 나타낸 것으로, VDR은 25D₃과 1,25(OH)₂D₃에 의하여 자극받으며 세포의 단백질의 발현이 촉진되는데 장관에서의 칼슘과 인 흡수, 뼈의 대사, 세뇨관에서의 칼슘 재흡수 등의 효과를 나타낸다.

4) UVB 처리에 따른 VDR 단백질 발현량 확인 측정

Hacat 세포주(5X10⁴cells/ml)를 24시간 동안 예비 배양한 다음, 프로비타민 D₃ (7-dehydrocholesterol) 1, 5, 10 ug/ml 및 활성화 비타민(activation of vitamin) D₃ (1,25(OH)₂D₃)의 존재하에서 24시간 동안 배양하면서 UVB로 2분동안 처리하였다. 대조군은 UVB 처리를 수행하지 않았다.

도 3은 Hacat 세포에서 비타민 D 수용체 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.

도 4는 Hacat 세포에서 UVB 처리에 따른 비타민 D 수용체 단백질의 발현율을 나타낸 것이다.

도 3에서 보듯이, UVB를 가하지 않은 상태에서는 프로비타민 D₃은 농도에 따른 차이는 미미하였으며 활성화 비타민 D₃ (1,25(OH)₂D₃)만이 단백질 발현이 증가함을 보였다. 도 4에서 보듯이, UVB (2min)를 조사한 경우에는 프로비타민 D₃ (7-dehydrocholesterol)의 경우 1, 5, 10 ug/ml에서 농도의존적으로 VDR 단백질이 증가하였으며, 활성화 비타민 D₃ (1,25(OH)₂D₃)의 경우 가장 많은 단백질 발현량을 보였다.

이러한 결과로부터 프로비타민 D₃이 UVB를 가한 상태에서만이 농도에 따른 유의미한 VDR (Vitamin D receptor) 단백질 발현량을 증가시킴을 알 수 있으며, 프로비타민 D₃과 활성화 비타민 D₃이 VDR (Vitamin D receptor)의 단백질 발현에 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다.

5) 프로비타민 D₃과 활성화 비타민 D₃의 부가 처리에 의한 VDR 단백질 발현 확인 측정

Hacat 세포주(5X10⁴cells/ml)를 24시간 동안 예비 배양한 다음, 프로비타민 D₃ (7-dehydrocholesterol) 1, 2.5, 5, 10 ug/ml와 함께 활성화 비타민 D₃부가 처리 및 활성화 비타민 D₃ (1,25(OH)₂D₃)의 존재하에서 24시간 동안 배양하면서 UVB로 2분동안 처리하였다. 대조군은 UVB 처리를 수행하지 않았다.

프로비타민 D₃ (7-dehydrocholesterol)와 활성화 비타민 D₃의 동시처리에 의한 VDR 단백질 발현 확인 결과는 도 5에 나타내었다.

도 5는 Hacat 세포에서 프로비타민 D₃과 활성화 비타민 D₃의 동시처리에 따른 비타민 D 수용체 단백질의 발현율을 나타낸 것이다. 여기에서 보듯이, 동시처리한 구간은 비타민 D 수용체 단백질의 발현율이 농도 의존적으로 증가하였으며, 이는 프로비타민 D₃의 VDR 단백질 증가경로와 activation of vitamin D₃의 증가경로가 시간 및 VDR 메카니즘 차이가 있을 수 있다는 것을 의미한다.

6) UVB 처리시간에 따른 VDR 단백질 발현 확인 측정

UVB의 처리시간에 따른 VDR 단백질 발현 확인하기 위하여, UVB 처리시간을 각각 0, 1, 3, 5, 10min으로 조절하여 관찰하였다. 그 결과는 도 6 내지 10에 나타내었다.

도 6 내지 도 10은 각각 Hacat 세포에서 0, 1, 3, 5, 10min의 UVB 처리시간에 따른 비타민 D 수용체 단백질의 발현율을 나타낸 것이다. 여기에서 보듯이, UVB 0, 1, 3, 5, 10min 을 조사한 경우 프로비타민 D₃ (7-dehydrocholesterol)는 1, 5, 10, 25 ug/ml에서 농도의존적으로 VDR protein이 증가하였으며, UVB 무처리군(0 min)에서도 VDR이 프로비타민 D₃ 25 ug/ml에서 약 20% 증가함을 보였으며, 10min 동안 UVB를 처리한 구간에서는 "N"(UVB를 처리하지않은 구간)과 "C"(UVB를 처리한 구간) 사이의 VDR 발현율이 차이가 났으며, 프로비타민 D₃을 처리할수록 농도의존적으로 가장 뛰어난 발현율을 보였다. 0min-10min의 자극 모두 activation of vitamin D₃ (1,25(OH)₂D₃)의 경우 가장 많은 단백질 발현량을 보였다. 이는 프로비타민 D₃과 Activation of vitamin D₃이 VDR (Vitamin D receptor)의 단백질 발현에 영향을 주었다고 할 수 있으며, UVB를 처리하지 않은 구간에서도 프로비타민 D₃(7-dehydrocholesterol)의 존재하에 VDR의 발현이 증가함과 동시에 10min 동안 자극을 한 경우가 VDR을 가장 많이 발현시킬 수 있다고 판단된다.

7) MTT assay을 이용한 vitamin D₃ Oil의 세포생존율 측정

제품유상처방(Vitamin D₃ Oil, H-1)에 의한 keratinocyte의 생존율을 MTT assay에 의해 확인하여 도 11에 나타내었다.

도 11은 Hacat 세포에서 MTT assay을 이용한 vitamin D₃ Oil의 농도에 따른 세포생존율 측정하여 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, Vitamin D₃ Oil의 경우 25μg/ml의 농도에서 90% 이상의 생존율을 나타내어 세포생존율을 확인하였다.

8) Vitamin D₃ Oil 처리에 의한 VDR 단백질 발현 확인 측정

Keratinocyte에서 제품유상처방(Vitamin D₃ Oil)의 시료처리에 의한 VDR 단백질 발현율을 측정하였다.

도 12는 Hacat 세포에서 vitamin D₃ Oil 존재하에서 VDR 단백질 발현율을 측정하여 나타낸 그래프이다.

도 13은 Hacat 세포에서 vitamin D₃ Oil 존재하에서 UVB 처리에 따른 VDR 단백질 발현율을 측정하여 나타낸 그래프이다.

도 12 및 도 13에서 보듯이, 제품유상처방 (25 ug/ml) 에서 activation of vitamin D₃ (1,25(OH)₂D₃)의 대비 UVB 무처리군에서는 약 30% 와 UVB 10min 처리군에서는 약 50%의 단백질 발현율을 보였다. 이는 제품유상처방(Vitamin D₃ Oil, H-1)이 VDR 단백질 발현율을 UVB 무처리군 및 처리군 모두 증가하였음으로 판단된다.

<실시예 2> 수중유 타입의 자외선 제재 개발 및 안정성 측정

1) 재료

실험에 사용된 원료는 원료 공급 업체에서 제공받아 사용하였다. 유상부는 유화제로서 일반적으로 수중유 제형에 사용되는 것으로, Cetyl PEG/PPG-10/1 Dimethicone (Able EM 90, Evonik Co, Ltd., Germany)를 사용하였고, 외상에 사용한 오일은 굴절률이 낮은 Cyclopentasiloxane (KF995, Shin-Etsu Co., Ltd, Japan)을 사용하였으며, 자외선 흡수제로서 Octocrylene (Parsol 340, DSM Nutritional Product Ltd., Taiwan), Polysilicone-15 (Parsol SLX, DSM Nutritional Product Ltd., Germany), Ethylhexyl Salicylate (Parsol EHS, DSM Nutritional Product Ltd., Taiwan), C12-15 Alkyl Benzoate (Finsolv TN, Innospec Ltd,. USA)를 사용하였다.

수상부는 정제수와 굴절률 조절을 목적으로 Glycerin (Glycerin Conc, Uniqema Co., USA)를 사용하였다.

2) 기기

재료와 유상부 및 수상부의 굴절율 측정을 위하여, 굴절계(Atago Abbe Refractometer, ATAGO Co., Ltd., Japan)를 사용하였고, 유중수형 에멀젼의 유화 기기로 호모 믹서(T. K. Homomixer Mark II Model 2.5, Tokushu Kika Kogyo, Japan)를 사용하였다.

3) 굴절률 측정

가) 실험원료들의 굴절률 확인

각 원료와 유상부 및 수상부의 굴절률 측정을 위하여 굴절계(Refractometer, Rudolph Research Analytical, USA)를 사용하였다. 굴절계를 이용하여 25℃의 조건에서 굴절률을 측정하였다. 액상 원료의 굴절률은 각각의 원액의 상태에서 측정하였으며, 파우더 형태인 Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid 및 Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine는 표 1과 같은 조합으로 용해하여 측정하였다. 유상부에서는 사이클로펜타실록산이 1.395로 비교적 낮은 굴절률을 나타내었으며, 수상부에서는 글리세린이 높은 굴절률을 나타내어 유상부는 사이클로펜타실록산으로 낮추어 조절 할 수 있으며, 수상부는 글리세린을 이용하여 굴절율을 높여 조절할 수 있음을 나타내었다. 수상부 및 유상부 각각의 혼합 굴절률은 Snell's 방법을 일부 변형하여 굴절률을 조정하고, 실측치와 오차범위를 실험으로 줄여가며 측정하였다.

상기 식에서,

RImix는 혼합물의 굴절률(Refractive index)이고,

Wi: 각 성분의 중량이고,

ni는 각 성분의 굴절률이다.

Trade name	INCI name	굴절률(R.I)
TEA+Water+Parsol HS	Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid	1.4743
Pasol 340 + Tinosorb S	Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine	1.5870
Finsolve-TN	C12-15 Alkyl Benzoate	1.4844
Parsol 340	Octocrylene	1.5675
Parsol EHS	Ethylhexyl salicylate	1.5022
Parsol SLX	Polysilicone-15	1.4411
KF995	Cyclopentasiloxane	1.3983
ABIL EM90	Cetyl PEG/PPG-10/1 Dimethicone	1.4403
TEA	Triethanolamine	1.4830
GLYCERIN	Glycerin	1.4715
Water	Water	1.3333

4) 수중유 형태의 유화액의 제조

수중유형 에멀젼의 제조는 도 14에 나타낸 공정에 따라 호모믹서를 이용하여 유상부를 900 rpm으로 5분간 교반하고 유상부에 수상부를 서서히 첨가시키면서 10분간 1,500 rpm으로 에멀젼을 형성시킨 후 실험을 종료하였다.

도 14는 수중유형 에멀젼의 제조공정을 나타낸 것이다.

5) 수,유상부 함량에 따른 굴절률 비교

가) 유상부 함량에 따른 굴절률 비교

유상부 함량에 따라 유중수 타입의 점도 및 사용감의 차이가 있고 유상부의 함량이 낮아질수록 점도는 상승하게 된다. 이에 유상부의 함량에 따른 점도 및 굴절률을 확인하기 위해 Cyclopentasiloxane원료의 함량을 조절하여 40, 35, 30, 25%로 유상부 총 함량실험을 진행하여 하기 표 3 내지 6에 나타내었다.

원료명	굴절률 (R.I)	함량 (100%)	함량에 따른 굴절률	총 함량	유상부 함량에 따른 굴절률
Finsolv TN	1.4844	2.8	0.103908	40%	1.437886
Pasol 340 : Tinosorb S	1.5870	3.5	0.138863
Parsol SLX	1.4411	6	0.216165
Parsol EHS	1.5022	3	0.112665
ABIL EM90	1.4403	2.7	0.097220
SF1202-TH	1.3983	22	0.769065

원료명	굴절률 (R.I)	함량 (100%)	함량에 따른 굴절률	총 함량	유상부 함량에 따른 굴절률
Finsolv TN	1.4844	2.8	0.118752	35%	1.443541
Pasol 340 : Tinosorb S	1.5870	3.5	0.158700
Parsol SLX	1.4411	6	0.247046
Parsol EHS	1.5022	3	0.128760
ABIL EM90	1.4403	2.7	0.111090
SF1202-TH	1.3983	17	0.679174

원료명	굴절률 (R.I)	함량 (100%)	함량에 따른 굴절률	총 함량	유상부 함량에 따른 굴절률
Finsolv TN	1.4844	2.8	0.138544	30%	1.451081
Pasol 340 : Tinosorb S	1.5870	3.5	0.185150
Parsol SLX	1.4411	6	0.228822
Parsol EHS	1.5022	3	0.150220
ABIL EM90	1.4403	2.7	0.129627
SF1202-TH	1.3983	12	0.559320

원료명	굴절률 (R.I)	함량 (100%)	함량에 따른 굴절률	총 함량	유상부 함량에 따른 굴절률
Finsolv TN	1.4844	2.8	0.166253	25%	1.461637
Pasol 340 : Tinosorb S	1.5870	3.5	0.222180
Parsol SLX	1.4411	6	0.345864
Parsol EHS	1.5022	3	0.180264
ABIL EM90	1.4403	2.7	0.155552
SF1202-TH	1.3983	12	0.391524

상기 표 3 내지 표 6에서 보듯이, 유상부의 함량이 낮아질수록 굴절률은 높아짐을 확인할 수 있었다.

나) 수상부 함량에 따른 굴절률 비교

수·유상부의 굴절률을 같거나 비슷하게 하고 크림제형의 점도 및 사용감을 위해 수상부의 총 함량을 60%로 하고 Glycerin과 Water의 함량을 조절하여 굴절률을 측정하였다. 실험 결과 글리세린의 함량이 높을수록 굴절률이 높아짐을 확인할 수 있었다.

원료명	굴절률	총 함량(60%)
Water+TEA+Parsol HS	1.4743	8	8	8	8	8
Water	1.3333	0	15	30	45	52
Glycerin	1.4715	52	37	22	7	0
수상부 굴절률		1.4718	1.4372	1.4026	1.3795	1.3518

6) 수·유상부의 굴절률 차에 따른 함량조절 및 투명성 측정

수·유상부의 비율을 하기 표 8과 같이 조정하여 하기 표 8에 나타낸 바와 같이 굴절률 차가 없을 경우 도 3에서 보듯이 투명한 유화물을 얻을 수 있었으며 굴절률이 0.004이상일 때 미세한 현탁이 발생되었고 굴절률의 차가 0.008이상의 차이가 날 때 현탁한 제형을 확인할 수 있었다.

도 15는 수·유상부의 굴절률 차이에 의한 유화 투명도를 나타낸 사진이다.

Category	Ingredients	Contents(%,w/w)
Category	Ingredients	A	B	C	D
Oil phase	C12-15 Alkyl Benzoate	2.80	2.80	2.80	2.80
	Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine Solution	3.50	3.50	3.50	3.50
	Polysilicone-15	6.00	6.00	6.00	6.00
	Ethylhexyl Salicylate	3.00	3.00	3.00	3.00
	Cetyl PEG/PPG-10/1 Dimethicone	2.70	2.70	2.70	2.70
	Cyclopentasiloxane	22.00	22.00	22.00	22.00
Water phase	Water	8.00	8.00	8.00	8.00
	Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid Solution	19.58	17.91	16.25	14.58
	Glycerin	32.42	34.09	35.75	37.42
Total		100	100	100	100

Category	Refractive Index(25℃)
Category	A	B	C	D
Oil phase	1.4378	1.4378	1.4378	1.4378
Water Phase	1.4258	1.4298	1.4338	1.4378
Refractive Index(25℃) difference	0.0120	0.0080	0.0040	0.0000

7) 수·유상 비율 차이에 따른 투명도 및 제형 안정도 확인

유중수 유화물은 시간이 경과함에 따라 경시안정성이 나쁘나 수상부의 비율을 증가시킴으로써 해결이 가능하다. 본 실험에서는 수상부의 함량 비율을 아래 표 10과 같이 60, 65, 70, 75%로 증가시켜 유화물의 제형을 확인하였다.

Category	Ingredients	Contents(%,w/w)
Category	Ingredients	E	F	G	H
Oil phase	C12-15 Alkyl Benzoate	2.80	2.80	2.80	2.80
	Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine Solution	3.50	3.50	3.50	3.50
	Polysilicone-15	6.00	6.00	6.00	6.00
	Ethylhexyl Salicylate	3.00	3.00	3.00	3.00
	Cetyl PEG/PPG-10/1 Dimethicone	2.70	2.70	2.70	2.70
	Cyclopentasiloxane	22.00	17.00	12.00	7.00
Water phase	Water	8.00	8.00	8.00	8.00
	Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid Solution	14.58	13.00	10.30	6.00
	Glycerin	37.42	44.00	51.70	61.00
Total		100	100	100	100

Category	Refractive Index(25℃)
Category	E	F	G	H
Oil phase	1.4378	1.4435	1.4511	1.4616
Water Phase	1.4378	1.4435	1.4511	1.4616
Refractive Index(25℃) difference	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000

도 16은 수·유상 함량 조절에 따른 유화 투명도를 나타낸 사진이다.

실험결과 E, F, G에서는 시간이 경과함에 따라 제형의 분리현상이 발생하였고 H에서는 제형의 안정성이 확인되었다.

8) 경시적 점도 변화 측정

점도 측정은 Brookfield Viscometer(Brookfield LV-Ⅱ+, Brookfield Engineering Laboratories Inc., Middleboro, MA, USA)를 이용하여 측정하였다. 기포의 영향을 줄이기 위해 제조 시 탈포를 하여 점도 값에 영향을 줄 수 있는 요인을 최소화 하여 측정하였다. 25℃에서 보관한 선크림을 스핀들(spindle) No.4를 택하여 12rpm에서 1분간 점도를 측정하였다. 0, 1, 3, 5, 7, 15, 30, 60, 90일차로 점도를 12주간 측정하였다.

그 결과는 도 17 및 도 18에 나타내었다. 도 17은 수상부의 글리세린의 함량에 따른 점도의 변화를 나타낸 그래프이다.

도 17에서 보듯이, 0, 1, 3, 5, 7, 14, 28일차로 4주간 25℃에 보관한 크림의 점도를 측정한 결과 다음과 같이 측정하였다. 처방 A-H 모든 실험품에서 1개월간 처방에 따라 5,800-39,500cp로 처방에 따라 점도의 차이는 있으며 실험 후 처방에 따라 점도하락의 변화가 관찰되었다.

도 18은 수상부 함량에 따른 점도의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 18에서 보듯이, 각 처방별(A-H)로 제조된 크림을 투명 용기에 담아 0℃, 25℃, 45℃에서 각각 12주간 보관하면서 1, 3, 5, 7, 14, 28, 60, 90일차까지 온도별 안정성을 평가하였다. 0℃, 25℃ ,자연광에 보관한 크림의 경우 90일동안 크리밍이나 응집의 현상 없이 안정한 것으로 관찰되었으나 45℃에 보관한 크림의 경우 A, B, C, D ,E는 28일차, F, G는 60일차 상층부의 오일 분리현상으로 안정성이 불안한 것으로 관찰되었다.

9) 각 온도조건별(0℃, 25℃, 45℃, 자외선) 경시적 안정도 관찰

선크림을 투명 용기에 담아 0℃, 25℃, 45℃ 에서 각각 12주간 보관 하면서 0, 1, 3, 5, 7, 15, 30, 60, 90일차까지 온도별 안정성을 평가한다. 선크림의 자발적인 경시적 열화(劣化)현상화 화학적, 물리적 변화를 알아보기 위해서 온도 안정성 평가를 하였다. 고온(45℃) 에서는 외관의 산패, 변색, 변취, 부유, 침전, 분리 등을 중점 관찰하였고, 저온에서는 응고, 침전, 분리 등의 화학적 물리적 변화를 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 12(0℃), 표 13(25℃), 표 14(45℃) 및 표 15(자연광)에 각각 나타내었다.

Sample Day	A	B	C	D	E	F	G	H
1	O	O	O	O	O	O	O	O
3	O	O	O	O	O	O	O	O
5	O	O	O	O	O	O	O	O
7	O	O	O	O	O	O	O	O
14	O	O	O	O	O	O	O	O
28	O	O	O	O	O	O	O	O
60	O	O	O	O	O	O	O	O
90	O	O	O	O	O	O	O	O
O : Stable X : Unstable

Sample Day	A	B	C	D	E	F	G	H
1	O	O	O	O	O	O	O	O
3	O	O	O	O	O	O	O	O
5	O	O	O	O	O	O	O	O
7	O	O	O	O	O	O	O	O
14	O	O	O	O	O	O	O	O
28	X	X	X	X	X	O	O	O
60	X	X	X	X	X	X	X	O
90	X	X	X	X	X	X	X	O
O : Stable X : Unstable

10) 온도순환 (Cycle chamber)에 따른 안정성 시험

선크림을 투명 용기에 담아 -5℃, 25℃, 50℃에서 각각 8시간 보관한 후 이를 1day/1cycle로 14회 반복 시행하여 0, 1, 3, 5, 7, 14 일차로 2주 동안 온도 순환에 따른 안정성을 평가하였다. 온도순환(Cycle chamber)에 따른 안정성 시험법은 4계절이 분명한 우리나라에서 화장품의 저온 및 고온의 보관조건에 따른 물성변화를 관찰하기 위하여 실시하고 있으며, 또한 온도 변화에 따라 유화·가용화에서의 물성변화를 관찰하기 위하여 실시한다. 제품의 대부분은 고온에서 가수분해 현상 및 기타 현상 등이 빨리 일어나며, 저온인 경우는 부피팽창, 용해도차에 의한 계면막 손상, 침전 등이 일어난다. 온도순환(Cycle chamber)에 따른 안정성 시험법은 이런 현상을 짧은 기간 내에 체크할 수 있다.

Sample Day	A	B	C	D	E	F	G	H
1	O	O	O	O	O	O	O	O
3	O	O	O	O	O	O	O	O
5	X	X	X	X	X	O	O	O
7	X	X	X	X	X	X	X	O
14	X	X	X	X	X	X	X	O
O : Stable X : Unstable

보관 온도별 안정성을 관찰한 결과 크림 A, B, C, D, E 에서는 5일차에, F, G에서는 7일차에 상층부의 오일 분리의 물성 변화가 나타났으며, 나머지 H 는 14 cycle모두에서 상의 분리와 변색, 변취 없이 안정함을 육안으로 확인할 수 있었다.

<실시예 3> 시제품의 제형 확인

수상부의 글리세린 함량별로 굴절률을 조절하여 유상부와의 유화로 인한 투명성을 확인할 수 있었고 수상부의 함량을 조절하여 제형의 안정성을 확보할 수 있었다. 실험결과 H번의 투명도 및 안정도가 우수하여 프로비타민 D₃(7-dehydrocholesterol)를 제형에 적용하여 시제품의 제형확인 및 안정성을 확인하였다.

도 19는 프로비타민 D₃ 함량에 따른 유화 투명도를 나타낸 사진이다.

Category	Ingredients	Contents(%,w/w)
Category	Ingredients	H-1	H-2	H-3
Oil phase	C12-15 Alkyl Benzoate	2.80	2.80	2.80
	Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine Solution	3.50	3.50	3.50
	Polysilicone-15	6.00	6.00	6.00
	Ethylhexyl Salicylate	3.00	3.00	3.00
	Cetyl PEG/PPG-10/1 Dimethicone	2.70	2.70	2.70
	Cyclopentasiloxane	7.00	7.00	7.00
	프로비타민 D₃	0.10	0.30	0.50
Water phase	Water	7.90	7.70	7.50
	Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid Solution	6.00	6.00	6.00
	Glycerin	61.00	61.00	61.00
Total		100	100	100

1) 경시적 점도 변화 측정

0, 1, 3, 5, 7, 14, 28일차로 4주간 25℃에 보관한 크림의 점도를 측정한 결과 다음과 같이 측정하였다.

도 20은 프로비타민 D₃ 함량에 따른 점도 변화를 나타낸 그래프이다. 여기에서 보듯이, 처방 H-1, H-2, H-3 모든 실험품에서 1개월간 처방에 따라 34,000-38,500 cp로 처방에 따라 점도의 차이는 있으나, 관찰기간동안 안정성에 영향을 미치는 큰 변화는 없는 것으로 관찰되었다.

2) 각 온도조건별(0℃, 25℃, 45℃, 자연광) 경시적 안정도 관찰

각 처방별(H-1, H-2, H-3)로 제조된 크림을 투명 용기에 담아 0℃, 25℃, 45℃에서 각각 12주간 보관하면서 1, 3, 5, 7, 14, 28, 60, 90일차까지 온도별 안정성을 평가하였다.

그 결과를 하기 표 18(0℃), 표 19(25℃), 표 20(45℃) 및 표 21(자연광)에 각각 나타내었다.

Sample Day	H-1	H-2	H-3
1	O	O	O
3	O	O	O
5	O	O	O
7	O	O	O
14	O	O	O
28	O	O	O
60	O	O	O
90	O	O	O
O : Stable X : Unstable

상기 표 18 내지 21에서 보듯이, 0℃, 25℃ ,45℃, 자연광에 보관한 크림의 경우 90일동안 크리밍이나 응집의 현상 없이 안정한 것으로 관찰되었다.

3) 온도순환 (Cycle chamber)에 따른 안정성 시험

크림을 투명 용기에 담아 -5℃, 0℃, 50℃에서 각각 8시간 보관한 후 이를 1day/1cycle로 14회 반복 시행하여 0, 1, 3, 5, 7, 14 일차로 2주 동안 온도 순환에 따른 안정성을 평가하였다.

Sample Day	H-1	H-2	H-3
1	O	O	O
3	O	O	O
5	O	O	O
7	O	O	X
14	O	X	X
O : Stable X : Unstable

그 결과, 크림 H-3 에서는 7일차에, H-2에서는 14일차에 상층부의 오일분리, 투명성등의 물성 변화가 나타났으며, 나머지 H-1 는 14 cycle모두에서 상의 분리와 변색, 변취 없이 안정함을 육안으로 확인할 수 있었다.

<실시예 4> 시제품의 유효성 평가(SPF, PA)

본 시험은 화장품법 제9조에 규정된 '피부를 곱게 태워주거나 자외선으로부터 피부를 보호하는데 도움을 주는 기능성화장품'에 대한 「기능성화장품 심사에 관한 규정」(식품의약품안전처고시 제2015-14호)의 '자외선 차단효과 측정방법 및 기준' 에 따라 수행되었다.

1) 시험부위

시험은 피험자 등에 실시하였다. 시험부위는 피부손상, 과도한 털 또는 색조에 특별히 차이가 있는 부분을 피하여 선택하였고, 깨끗하고 마른 상태였다.

2) 시험물질 적용방법

척추부위를 제외한 피험자의 등에 표준 시료 및 시험시료 도포면적을 35cm²로 하여 2.0 mg/cm²의 양(총 70.0 mg)으로 시험부위에 도포하였다. 정확한 양으로 시료를 도포하기 위하여 마이크로 피펫을 사용하였다. 시료는 피부 표면에 여러 번 균일하게 점적 한 후 손가락 골무 혹은 스패츌러를 이용하여 균일하게 도포하였다.

3) 자외선 조사부위의 구획

제품 도포면적을 35cm²로 하여 0.8cm X 0.8cm 크기의 면적을 갖는 6개의 정사각형 조사부위를 구획하였다.

4) 사용장비

가) 자외선 인공 조사기 (Multiport solar simulator 601, V2.5 Solar Light, USA)

이 장비는 태양광과 유사한 연속적인 방사 스펙트럼을 갖고, 특정 피크를 나타내지 않는 300watt 제논아크램프 (Xenon arc lamp)를 광원으로 탑재하였으며, 램프로부터 조사된 자외선은 색선별 거울 (dichroic mirror)과 조준 렌즈 (collimating lens)를 거친 후 6개의 액체 광도체 (liquid light guide)를 통해 0.8cm X 0.8cm 크기의 정사각형으로 방출된다. 특수 필터를 사용하여 인체에 특히 유해한 290nm 이하의 자외선 영역의 파장을 제거한다.

나) 광량측정기 (PMA-2100, Solar Light, USA) : uW/cm² 단위로 표시되는 광량 측정기로서, 각각 light guide의 끝부분에 SUV 탐침기를 결합하여 측정하며, 자외선 조사 전과 조사 후에 측정값이 유지 되는 지를 확인한다.

다) 표준시료

「기능성화장품 심사에 관한 규정」(식품의약품안전처고시 제2015-14호)의 '자외선 차단효과 측정방법 및 기준' 에 근거하여 높은 자외선차단지수의 표준시료를 제조하여 사용한다.

5) SPF 측정결과

화장품 임상시험기관인 대한피부과학연구소에 본 연구과제로 수행된 선크림을2명의 예비 피험자를 포함하여 총 12명의 본 피험자를 대상으로 제품의 자외선차단지수 평가 시험을 실시한 결과 평균 31.4±2.3의 자외선차단지수를 확인할 수 있었다. 시험의 신뢰성을 확보하기 위해 식품의약품안전처가 제시한 시험방법에 따라 표준시료를 제작하여 동시에 시험을 실시하였으며 평균 15.3±1.3의 자외선차단지수를 확인하였고 이는 [식품의약품안전처 고시 제2015-14호]에서 제시한 범위 15.5±3.0 내에 있었다. 본 시험을 통해 측정된 표준시료와 시험시료 각각의 자외선 차단지수의 95% 신뢰구간은 측정치의 ±20% 이내로 확인되어 측정치의 신뢰성이 검증되었다. 결론적으로 제품은 SPF 31.4±2.3에 해당하는 자외선차단력을 가지고 있는 것으로 판단된다.

6) PA 측정결과

화장품 임상시험기관인 대한피부과학연구소에 본 연구과제로 수행된 선크림을 2명의 예비 피험자를 포함하여 총 12명의 피험자를 대상으로 제품의 자외선A차단지수 평가 시험을 실시한 결과 평균 4.00±0.71의 자외선A차단지수를 확인할 수 있었다. 시험의 신뢰성을 확보하기 위해 식품의약품안전처가 제시한 시험방법에 따라 표준시료를 제작하여 동시에 시험을 실시하였으며 평균 4.04±0.41의 자외선A차단지수를 확인하였고 이는 [식품의약품안전처 고시 제2015-14호]에서 제시한 범위 3.75±1.01 내에 있었다. 본 시험을 통해 측정된 표준시료와 시험시료 각각의 자외선A차단지수의 포준 오차는 측정치의 ±10% 이내로 확인되어 측정치의 신뢰성이 검증되었다. 결론적으로 제품은 PFA 4.00±0.71, PA++에 해당하는 자외선A차단력을 가지고 있는 것으로 판단된다.

Claims

수상부와 유상부가 혼합된 수중유 타입 자외선 차단용 화장료 조성물에 있어서, 상기 유상부가 7-디히드로콜레스테롤(7-dehydrocholesterol)을 유효성분으로 포함하고, 수상부와 유상부가 3 : 1의 중량비로 혼합되고, 상기 수상부와 유상부간의 굴절률의 차이가 0 이고, 상기 7-디히드로콜레스테롤이 상기 유상부의 총 중량을 기준으로 하여 0.3 내지 2 중량%로 첨가된 것임을 특징으로 하는 자외선 차단용 화장료.
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