KR20200005121A - 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물에 관한 것으로서, MgaZnbXc(a, b 및 c는 각 성분의 중량%로서, a+b+c=100중량%이고, 0≤a≤100, 0≤b≤100, 0≤c≤50 범위 중 a 또는 b가 가장 크며, X는 Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상임)로 표시되는 생체분해성 금속에 대하여 항여드름균 활성을 규명하여, 이러한 생체분해성 금속, 이의 산화물 및 수산화물 중에서 선택된 적어도 1종의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물을 개시한다.

Description

여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물{Cosmetic composition for reducing and preventing acne}
본 발명은 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항여드름균 효과를 갖는 마그네슘을 주성분으로 포함하는 생체분해성 금속 또는 이들의 산화물, 수산화물과 같은 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물에 관한 것이다.
여드름이란, 털 피지선 샘 단위의 만성 염증질환으로 면포(Comedone, 모낭 속에 고여 딱딱해진 피지), 구진(Papule, 1cm 미만 크기의 솟아 오른 피부 병변), 고름물집, 결절, 거짓낭 등 다양한 피부 변화가 나타나며, 이에 따른 후유증으로 오목한 흉터 또는 확대된 흉터를 남기기도 한다. 피지선이 모여 있는 얼굴, 목 가슴 등에 많이 발생하며 털을 만드는 모낭에 붙어있는 피지선에 염증이 생기는 질환을 말한다.
여드름의 정확한 원인은 밝혀지지 않고 있으나 한 가지 원인보다는 여러 원인이 복합적으로 작용하며, 그 한 원인으로 사춘기에 남성호르몬의 과잉으로 피지선의 분비가 왕성해지고 모낭의 상피가 이각화증(불완전하고 미숙한 각질화를 보이는 비정상적 각질화)을 일으켜 모낭이 막혀서 여드름의 기본 병변인 면포가 형성되는 것이 있다.
이 중 박테리아에 의한 여드름의 발진은 모낭 내에 상주하는 균 중 특히 프로피오니박테리움 아크네(Propionibacterium acnes)가 그 원인균으로 알려져 있다. 이 여드름 원인균은 피지를 먹고 자라면서 트러블 발생의 주된 원인이 되는데, 정상인에서는 이 균이 피부에 존재하더라도 전혀 문제를 일으키지 않으나, 모낭이 막혀 피지가 모낭 안에 쌓이게 되면서부터는 피지를 먹고 빠르게 자라난다.
또한 이 여드름 원인균은 지방(트리글리세라이드)을 먹은 뒤 버터와 비슷한 물질, 즉 지방산을 배설하게 된다. 이러한 화학적 변화는 건강한 약산성 피부가 유분의 pH 밸런스가 무너지면서 알칼리화되어 결국 피부 자체 기능이 저하되고 피부의 악순환을 초래한다. 이러한 프로피오니박테리움 아크네에 의해 유발되는 여드름을 예방 및 완화시키기 위하여 통상 바르는 약, 먹는약의 치료방법이 제안되어 왔다.
한편, 본 발명자는 생분해성 Mg-Ca-Zn계 합금 골이식재의 생체적합성 및 강도유지와 관련하여 연구한 바 있다(Cho SY, Chae S-W, Choi KW, Seok HK, Kim YC, Jung JY, Yang SJ, Kwon GJ, Kim JT, Assad M. 2012. Biocompatibility and strength retention of biodegradable Mg-Ca-Zn alloy bone implants. J Biomed Mater Res Part B 2012:00B:000-000). 구체적으로, Mg-Ca-Zn 합금 골 스크류에 대하여 생체적합성과 강도유지력을 평가하였는데, 그 결과 토끼 이식 모델을 사용하한 조직병리학적 분석에 있어서 Mg-Ca-Zn 합금이 임플란트 주위의 조직에서 염증세포가 전혀 보이지 않거나 거의 보이지 않은 결과를 보여주었다. 또한, 혈액학과 혈청 생화학적 검사에서 이식 전과 후 허용 기준 범위로 입증되었으며, 임플란트로부터 금속 원소의 방출은 정상 조직 수준에 어떠한 유의적인 영향을 미치지 않음을입증한 바 있다. 이러한 측면에서 Mg-Ca-Zn계 합금은 정형외과용 생분해성 고분자의 우수한 대안임을 확인한 바 있다.
본 발명자는 이와 같은 Mg-Ca-Zn계 합금의 우수한 생체적합성을 확인하고 이에 대해 다양한 분야로의 접목을 시도해 왔으며, 그 일예로 이를 마이크로캐리어로 활용하고자 한 바 있다. 이와 관련하여 본 발명자는 Mg 또는 Zn 단독, 또는 Mg-Zn-Ca계 합금 등 Mg 또는 Zn계 금속을 포함하는 마이크로캐리어에 대해 기 출원한 바 있다(한국공개특허 제2017-0115449호). 이러한 마이크로캐리어에 대해서 피엔케이피부임상연구센타㈜에 의뢰하여 인체적용시험을 수행하였으며, 구체적으로 눈가주름, 피부탄력, 진피치밀도 및 피부두께 측정은 물론이고 그 안정성을 평가하여 그 효능효과를 확인한 바 있다.
본 발명은 본 발명자의 연구로부터 그 생체적합성이 평가된 바 있는 Mg 또는 Zn 금속, 이들을 포함하는 합금 또는 금속화합물의 새로운 용도를 제공하고자 한다.
본 발명은 특히 생체분해성 금속 자체가 여드름 원인균에 대한 항균활성을 발현함을 확인하여, 특정의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 다음 화학식 1로 표시되고 항여드름 효과를 가지는 생체분해성 금속, 이의 산화물 및 수산화물 중에서 선택된 적어도 1종의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는, 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
MgaZnbXc
화학식 1에서 a, b 및 c는 각 성분의 중량%로서, a+b+c=100중량%이고, 0≤a≤100, 0≤b≤100, 0≤c≤50 범위 중 a 또는 b가 가장 크며, X는 Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상임.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼은 전체 화장품 조성물 중 0.001 내지 30중량%로 포함될 수 있다.
바람직한 일 구현예에서, 상기 생체분해성 금속은 상기 화학식 1에서 a, b 및 c는 각 성분의 중량%로서, a+b+c=100중량%이고, i) 90≤a≤100, 0≤b≤10 및 0≤c≤10 또는 ii) 0≤a≤10, 90≤b≤100, 0≤c≤10이며, X는 Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
바람직한 일 구현예에서, 상기 생체분해성 금속은 불가피한 불순물을 포함한 순수 Mg일 수 있다.
바람직한 일 구현예에서, 상기 생체분해성 금속은 불가피한 불순물을 포함한 순수 Zn 일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 화장품 조성물에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 2 이상의 금속 상(phase)이 갈바닉 회로를 생성하여 분해속도가 가속화되는 것일 수 있으며, 이러한 생체분해성 금속은 Mg2Ca 상을 포함하거나, MgZn 상을 포함하거나, Ca2Mg6Zn3 상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 화장품 조성물에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 금속 표면에 다른 종류의 제2의 금속이 코팅된 것일 수 있다.
이때, 상기 제2의 금속은 나트륨, 마그네슘, 칼륨, 철, 니켈, 아연, 갈륨, 셀레늄, 스트론튬, 지르코늄, 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 타이타늄, 규소, 은, 금, 망간 및 칼슘으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속일 수 있다.
바람직한 일 구현예에서, 상기 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼은 기초 분체와 복합화된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 상기 일 구현예들에 의한 화장품 조성물을 제형화한, 여드름 완화 및 예방용 화장품을 제공한다.
본 발명의 예시적인 일 구현예에서, 상기 화장품은 용액, 현탁액, 유탁액, 겔, 로션, 에센스, 크림, 파우더, 비누, 팩마스크, 클렌징, 오일, 파운데이션 및 스프레이 중에서 선택된 형태로 제형화될 수 있다.
또한 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 측면에서, 바람직하기로는 상기 화장품은 정제형, 캡슐형 및 비드 중에서 선택된 형태로 제형화될 수 있다.
또한 바람직한 일예로서 상기 화장품은 바디용 스크럽제, 얼굴용 스크럽제 및 스크럽 비누 중에서 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는 상기 여드름 완화 및 예방용 화장품을 피부에 도포하여 사용하는 방법을 제공하며, 바람직한 일예로는 여드름 완화 및 예방용 화장품을 도포하기 전에 수분공급단계 또는 피부진정단계를 선 수행할 수 있다.
본 발명의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함한 화장품 조성물은 여드름 원인균에 대한 항균 활성을 가져 여드름 완화 및 예방용으로 유용하며, 이를 다양한 형태로 제형화하여 피부에 적용하는 간이한 방법을 통해 여드름을 예방하거나 유발된 여드름에 대한 완화 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 항균 시험에 제공한 본 발명의 생체분해성 금속 시편 사진이다.
도 2 내지 도 4는 항균 내지 항진균 시험결과 사진으로, 도 2는 Propionibacterium acnes ATCC 6919에 대한 시험결과이고, 도 3은 Staphylococcus epidermidis ATCC 12228에 대한 시험결과이며, 도 4는 Trichophyton rubrum ATCC 28188에 대한 시험결과이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명자는 상술한 바와 같이 마그네슘 또는 아연 금속 단독이나 이를 포함한 합금과 관련하여 그 생체적합성과 적용용도별 효능효과에 대해 연구하여 그 결과물들을 논문이나 특허출원의 형태로 기 제시한 바 있다.
본 발명은 이와 같은 연구에 그 바탕을 두고 다각적인 연구를 지속적으로 수행한 결과로 얻어진 것으로, 해당 생체분해성 금속이 여드름 원인균인 프로피오니박테리움 아크네(Propionibacterium acnes)에 대해 항균활성을 발현함을 규명해냄으로써 이러한 생체분해성 금속의 새로운 용도를 안출해낸 것이다.
본 발명에서 생체분해성 금속 자체가 여드름 원인균에 대한 항균활성을 갖는 기능적인 구성으로 단독적으로 작용하는 것임을 규명한다.
본 발명에서는 마그네슘 또는 아연을 단독 소재로 한 생체분해성 금속과 상기 금속에 칼슘 등의 다른 종류의 금속을 혼합한 생체분해성 금속을 박판 형태로 제조하고, 이들의 여드름 원인균에 대한 항균활성을 평가하였다. 그 결과 마그네슘, 칼슘 또는 아연을 단독 소재로 하여 제조된 생체분해성 금속 또는 상기 금속에 다른 종류의 금속이 특정범위로 혼합된 합금은 그 자체가 항균활성을 가짐을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, 다음 화학식 1로 표시되고 항여드름 효과를 가지는 생체분해성 금속, 이의 산화물 및 수산화물 중에서 선택된 적어도 1종의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는, 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
MgaZnbXc
화학식 1에서 a, b 및 c는 각 성분의 중량%로서, a+b+c=100중량%이고, 0≤a≤100, 0≤b≤100, 0≤c≤50 범위 중 a 또는 b가 가장 크며, X는 Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상임.
상기 생체분해성 금속은 마그네슘 또는 아연을 가장 많이 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 화학식 1에서 a, b 및 c는 각 성분의 중량%로서, a+b+c=100중량%이고, i) 90≤a≤100, 0≤b≤10 및 0≤c≤10 또는 ii) 0≤a≤10, 90≤b≤100 및 0≤c≤10이며, X는 Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 생체분해성 금속은 피하 또는 상피에 부착 또는 삽입된 후, 흡수 및 분해되어 금속이온 및 분해산물을 체내에 방출하는 특성을 갖는 금속으로, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 아연(Zn) 등은 알카리토금속 계열의 생체분해성 금속으로서, 하기의 반응식 1 내지 3으로 나타낸 것과 같이, 물과 반응하여 수소가스를 방출하는 메커니즘을 갖는다.
[반응식 1]
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 (gas)
[반응식 2]
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 (gas)
[반응식 3]
Zn + H2O → Zn(OH)2 + H2 (gas)
본 발명에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 등을 단독 소재로 하여 제조되는 것이 바람직할 수 있고, 생체적합성이 우수하고 정상세포나 조직에서 독성을 나타내지 않는 측면에서 좋기로는 마그네슘 단독소재인 생체분해성 금속일 수 있으나, 화장품 조성이 통상 피부에 도포되어 장시간 그 효과를 발현하도록 하는 측면에서는 분해속도가 마그네슘보다 느린 아연인 것이 바람직할 수 있다.
다른 한편으로, 생체분해성 금속은 피하 또는 상피에서의 분해속도를 가속화시키기 위하여, 즉 갈바닉 회로를 생성시키기 위하여 2 이상의 금속을 소재로 하여 제조될 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 갈바닉 회로를 생성하기 위하여 상기 화학식 1로 표시되는 생체분해성 금속 표면에 다른 종류의 제2의 금속이 코팅된 것일 수 있다. 이때 제2의 금속은 나트륨, 마그네슘,칼륨, 철, 니켈, 아연, 갈륨, 셀레늄, 스트론튬, 지르코늄, 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 타이타늄, 규소, 은, 금, 망간, 칼슘 등을 예시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 철(Fe)을 포함하는 경우 특히 스테인레스 기능을 하는 크롬(Cr), 니켈(Ni)이 포함되지 않아야 한다.
본 발명의 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물에 있어서 생체분해성 금속또는 금속화합물은 화장품 제형화의 관점에서, 분말 또는 그래뉼 형태로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.
여기서, 분말 또는 그래뉼은 화장품 분야에서 용인된 정도의 평균입경 범위를 충족한다면 그 크기나 형상의 제한이 없음은 물론이다.
본 발명에 따른 상기 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼의 함량은 조성물 전체에 대하여 0.001 내지 30.0 중량% 범위가 바람직하다. 최소한의 항여드름균 억제 효과를 달성할 수 있도록 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말의 함량은 상기 최소치 이상인 것이 바람직하며, 과량 첨가에 따른 사용감 저하 및 각종 제형에의 적용 가능성을 고려하여 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼의 함량은 상기 최대치 이하인 것이 바람직하다. 이때, 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼의 함량은 제형에 함유되는 성분들의 함량에 따라 상기 범위 내에서 적절히 조절하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼은 미립자이므로 화장료에 배합하는 경우에 배합량이 많으면 가볍게 펴지지 않을 수 있다. 이러한 문제점은 사용성이 좋은 기초 분체와 복합화함으로써 해소될 수 있다.
기초 분체로서는 다음과 같은 것을 들 수 있다.
첫째, 무기질 기초 분체로, 일예로 카올리나이트, 디카이트, 나크라이트, 할로이드사이트, 안티고라이트 및 클리소타일 등의 카올린족, 파이로필라 이트, 몬모릴로나이트, 논트로나이트, 사포나이트, 헥토라이트 및 벤토나이트 등의 스멕타이트족, 견운모, 백운모, 리티아 운모 및 합성 운모 등의 일라이트족, 하이드라이트 및 규산알루미늄 마그네슘 등의 규산염, 인산삼칼슘 및 하이드록시아파타이트 등의 칼슘 화합물, 탈크 및 사문석 등의 마그네슘 실리케이트족, 실리카 및 알루미나 등의 단일 성분 분체, 그 밖의 제올라이트, 실리콘 파우더, 유리 파우더, 유리 비즈, 산화티탄 내포 실리카, 산화아연 내포 실리카, 산화철 내포 실리카, 산화세륨 내포 실리카, 산화티탄 내포 PMMA(폴리메타아크릴산 메틸), 산화아연 내포 PMMA 및 산화세륨 내포 PMMA 등의 경질 캅셀, 티탄마이카, 산화티탄-황산바륨, 산화티탄- 탄탈, 옥시염화비스무스 및 옥시염화비스무스-마이카 등의 펄안료 등을 들 수 있다.
둘째, 유기질 기초 분체로, 일예로 나일론 파우더, 폴리에틸렌 파우더, 테프론 TM [0058] 파우더, 폴리프로필렌 파우더, 실크 파우더, 아세트산비닐 파우더, 폴리메타아크릴산 에스테르 파우더, 폴리아크릴니트릴 파우더, 폴리스티렌 파우더 및 셀룰로스 파우더 등을 들 수 있다.
셋째, 무기안료 기초 분체로, 일예로 산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄, 산화세륨 및 이들의 복합 산화물의 백색 안료와 산화철, 수화 산화철, 산화 크롬, 수산화크롬, 군청, 감청 및 산화코발트 등을 들 수 있다.
마지막으로, 유기안료 기초 분체로, 일예로 적색 201호, 적색 202호, 적색 204호, 적색 205호, 적색 220호, 적색 226호, 적색 228호, 적색 405호, 귤색 203호, 귤색 204호, 귤색 205호, 황색 401호 및 청색 404호 등의 유기 안료, 적색 3호, 적색 104호, 적색 106 호, 적색 227호, 적색 230호, 적색 401호, 적색 505호, 귤색 205호, 황색 4호, 황색 5호, 황색 202호, 황색 203호, 녹색 3호 및 청색 1호의 지르코늄, 바륨 또는 알루미늄레이크 등을 들 수 있다.
이하에서, 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼이라 함은 상기와 같은 다양한 기초분체와 함께 복합화된 형태까지를 포함함은 물론이다.
또한, 본 발명에 따른 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 화장품 조성 성분으로 사용함에 있어서는 분말 또는 그래뉼 형태 자체로는 물론이고, 물 또는 통상의 유기용매에 분산된 액체의 액상으로도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화장품 조성물은 상기 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼 외에 본 발명이 목적으로 하는 주 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 바람직하게는 주 효과에 상승 효과를 줄 수 있는 다른 성분을 함유할 수 있다. 일예로, 항균 효과 또는 항염효과를 갖는 다양한 추출물 등을 함유할 수 있다.
본 발명의 화장품 조성물에 함유되는 성분은 상기 유효 성분 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 함유하며, 예컨대 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 함유할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 구체적으로는 용액, 현탁액, 유탁액, 겔, 로션, 에센스, 크림, 파우더, 비누, 팩마스크, 클렌징, 오일, 파운데이션, 스프레이 등의 화장료로 제형화 될 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸카보네이트, 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, 에톡실화이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 알루미늄 메타히드록시드, 미소결정성 셀룰로오스, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 왁스, 파라핀, 트라칸트, 동물성유, 전분, 셀룰로오스 유도체, 실리콘, 벤토나이트, 폴리에틸렌 글리콜, 실리카, 산화아연 또는 탈크 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 실리카, 탈크, 알루미늄 히드록시기, 락토스, 칼슘 실리케이트, 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 계면활성제 함유 클렌징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올에테르설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이미다졸리늄 유도체, 이세티오네이트, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 지방족 알코올, 알킬아미도베타인, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형은 유효 성분으로서 금속성 물질을 포함함에 따라서 그 제형이 캡슐형 또는 비드와 같은 형태로 제조되는 것이 바람직할 수 있다.
상기와 같이 제형화함에 있어서, 본 발명의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼이 갖는 수분과의 특이적 반응을 고려할 때, 즉 본 발명의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼이 수분과 접촉하여 국부적인 pH 상승효과를 나타내며, 이것이 궁극적으로 여드균에 대한 항균활성을 나타내는 것으로 예측되는 점에서 다음과 같은 형태로의 제형화 또는 제품화가 바람직할 수 있으나, 이에 한정이 있는 것은 아니다:
(1) 수분을 포함하지 않는 클렌징 오일 등과 같은 오일베이스 화장품의 경우 해당 제품 제형화시에 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 함께 혼합하여 혼합된 형태로 제공
(2) 수분을 포함하는 화장품의 경우라면, 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 별도 챔버내에 포함하도록 하여 하나의 제품 형태로 패키징하여 제공
(3) 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 별도로 제품화하고, 이를 기존의 화장품 제형과 혼합하여 사용하도록 제공
(4) 비누와 같이 고형화된 형태에 파우더가 함께 고형화된 제품
한편, 본 발명의 생체적합성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 화장품은 스크럽 화장품일 수 있다. 통상적으로 스크럽 화장품에 함유되는 스크럽 입자로는 말린 살구씨, 복숭아씨, 호두껍질 등의 천연성분을 기계적으로 분쇄하여 그 입자를 사용하거나, 200-500㎛의 구형 폴리에칠렌 가루를 사용한다. 또는 합성된 직경 50㎛ 정도의 폴리에칠렌, 우레탄, 나일론 등의 폴리머 입자를 200-500㎛ 크기로 붙여서 이용한다. 그 외에도 다공질 실리카계 입자 등을 사용할 수 있다. 그러나, 합성 폴리머로 된 스크럽 입자(이하, '미세플라스틱'이라 칭함)들은 단단하여 피부에 문지를 때 쉽게 분쇄되지 않으므로 사용감이 좋지 않고 피부 자극이 일어날 수 있을 뿐만 아니라, 고른 스크럽 효과를 얻기 어렵다. 또한, 분쇄된 살구씨나 호두껍질과 같은 천연 입자는 입자의 외형이 부드럽지 않고 날카로우므로 피부에 자극을 주어 미세한 상처를 피부에 입힐 수 있는 한계를 보인다. 그런데, 본 발명에 따른 생체분해성 금속의 분말 또는 그래뉼을 스크럽 화장품에 포함하는 경우 미세플라스틱과 대비하여 스크럽 효과는 강하면서도 피부 자극을 줄일 수 있는 측면에서 바람직할 수 있다. 더욱이, 화장품 중에 포함되는 미세플라스틱의 경우 환경 오염의 문제를 일으키고, 이것이 궁극적으로는 인간에게 가장 치명적인 문제를 일으키는 결과를 초래하는 측면에서 본 발명에 따른 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 화장품 조성물 중의 미세플라스틱을 대체하는 것은 친환경적인 방법이라 할 수 있다. 한편, 여기서 '스크럽 화장품'이라 함은, 바디용 스크럽제, 얼굴용 스크럽제 또는 스크럽 비누 등을 모두 포함함은 물론이다.
본 발명에서는 이러한 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 화장품 조성물은 그 자체로 여드름 완화 및 예방용의 목적으로 사용할 수 있다. 더욱이 본 발명의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼은 수분과 접촉하여 국부적인 pH 상승효과를 통해 여드균에 대한 항균활성을 나타내는 측면에서 내성에 대한 염려가 없는 화장품 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 화장품을 피부에 적용시에는, 다른 약물의 봉입이나 도포 없이도 그 자체로 항여드름 효과를 발현하나, 그 효과를 배가시키거나 효과발현 시간을 단축시키는 의미에서, 본 발명의 화장품을 도포하기 전에 수분공급단계나 피부진정단계를 수반하는 것이 바람직할 수 있다. 여기서, 수분공급단계는 다양한 보습용 화장품들, 일예로 토너 또는 수분 공급용 미스트 등의 도포를 통해서 수행될 수 있고, 피부진정단계는 피부 홍조 또는 여드름을 진정시키는 것으로 알려진 기능성 화장품이나 의약품을 도포하는 방법을 통해 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 수분공급단계나 피부진정단계는 단순히 본 발명의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 화장품의 항여드름 효과를 보조하는 역할을 하는 것이며, 이러한 단계가 선행되어야만 본 발명 화장품의 효과가 구현되는 것이 아님은 물론이다.
본 발명은 본 발명자에 의해 기 연구되어온 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 여드름 완화 및 예방용으로서의 새로운 용도를 개발한 것으로, 이러한 용도는 이하에서 기재되는 실시예를 통해, 상술한 생체분해성 금속을 시편으로 하여 피부에 존재하는 다양한 균들에 대하여 그 활성을 평가하고, 그것이 택일적으로 여드름 원인균에 대해서만 활성을 나타냄을 규명하는 방법을 통해 확인하고자 한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하는바, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아님은 물론이다.
<실시예 1>
본 발명의 생체분해성 금속에 대한 항여드름균 활성을 평가하기 위하여 한국화학융합시험연구원에 시료를 제공하여 다음과 같은 방법으로 항균 및 항진균 시험을 수행하였다.
이때 제공한 시료는 제조시 발생되는 불가피한 불순물을 포함한 순수 Mg를 이용하여 시트를 제작(두께 100㎛)한 것으로, 도 1의 사진과 같이 소정 규격으로 절단하여 실험의 시료로서 사용되었다.
<시험 장치 및 재료>
(1) 시험 장치
Autoclave (코아텍, 대한민국)
Dry oven (Jisico, 대한민국)
Water bath (Polyscience, USA)
Incubator (Memmert, Germany)
pH meter (Thermo Orion, USA)
Stop watch (Time Art, Japan)
Vortex mixer (Thermolyne, USA)
Container (Iwaki Pyrex, Japan)
Sterile pipette (Falcon, USA)
Petri dish (SPL, 대한민국)
Volumetric flask (Myung Sung, 대한민국)
Mechanical shaker (Jisico, 대한민국)
Clean bench (수공양행, 대한민국)
Colony counter (덕우과학, 대한민국)
Anaerobic container (DIFCO, USA)
(2) 시험 재료
1) 시험균주
한국미생물보존센터로부터 분양받음
- Propionibacterium acnes ATCC 6919
- Staphylococcus epidermidis ATCC 12228
- Trichophyton rubrum ATCC 28188
2) 배지 및 시약
- Reinforced clostridial medium broth (DIFCO, USA)
- Brain heart infusion broth (DIFCO, USA)
- Sabouraud dextrose broth (DIFCO, USA)
- Reinforced clostridial medium agar (DIFCO, USA)
- Tryptic soy agar (DIFCO, USA)
- Sabouraud dextrose agar (DIFCO, USA)
- GaspakTM EZ (DIFCO, USA)
- 0.05 % polysorbate 80 solution
- 멸균액체파라핀
(3) 시험방법 (Test method)
1) 시험방법
a. 시험균의 전배양 및 조제
P. acnes는 Reinforced clostridial medium (RCM) broth에 접종하여 (35 ± 1) ℃에서 3일 동안 배양하였다. 배양된 균액을 새로운 RCM broth에 접종하고 상기와 동일한 조건으로 배양한 후, 이 과정을 1회 추가로 반복하였다. 균주의 모든 배양 과정에서 멸균 액체 파라핀을 이용하여 혐기적 조건을 유지시켜 주었다. 이 후 시험균액으로 사용하였다.
S. epidermidis는 Brain heart infusion broth에 접종하여 (35 ± 1) ℃에서 (18 ~ 24)시간 동안 배양 후 시험균액으로 사용하였다.
T. rubrum는 Sabouraud dextrose agar에 접종하여 (25 ± 1) ℃에서 14일 동안 배양하였다. 시험균이 자란 고체 배지 위에 0.05 % polysorbate 80 solution을 분주하고 spreader를 이용하여 포자를 떼어낸 후 거즈를 통과시켜 균사를 제거하였다. 이런 방식으로 조제된 spore solution을 (1 ~ 9)× 107 CFU/mL가 되도록 조정하여 시험균액으로 사용하였다.
b. 시험 절차
미리 준비된 Reinforced clostridial medium (RCM) agar, Tryptic soy agar 및 Sabouraud dextrose agar 위에 각각의 균 배양액을 멸균된 면봉으로 고르게 접종하고 배지 중앙에 준비된 시료(20mm×20mm)를 올려놓았다. 이 후 P. acnes는 혐기 조건 (35 ± 1)℃ 에서 5일 동안 배양하였으며, S. epidermidis는 (35 ± 1) ℃ 에서 (24 ± 2)시간, T. rubrum는 (25 ± 1) ℃에서 7일 동안 배양하였다. 이 후, 시료 주위의 균 성장저지대 (Zone of inhibition)를 측정하는 방식으로 시험을 실시하였다.
2) 결과 판독
다음 식 1에 따라 성장저지대의 폭(W)을 계산하였다.
<식 1>
W = 　(T-D)/2　　 　　 　
W : 저지대의 폭 (mm)
T : 시료와 저지대의 전체지름 (mm)
D : 시료의 지름 (mm)
시험균주 T D W
P. acnes 32 20 6.0
S. epidermidis 20 20 0.0
T. rubrum 20 20 0.0
상기 표 1로 요약한 것과 같이, P. acnes 에 대한 항균효과 결과, 시료와 저지대의 전체지름(T)은 32 mm, 시료의 지름(D)은 20mm로 관찰되었다. 따라서, 상기의 계산식에 따라 저지대의 폭(W)은 6.0 mm로 확인되었다(도 2 참조).
S. epidermidis 에 대한 항균효과 결과, 시료와 저지대의 전체지름(T)은 20 mm, 시료의 지름(D)은 20 mm로 관찰되었다. 따라서 상기의 계산식에 따라 저지대의 폭 (W)은 0.0 mm로 확인되었다(도 3 참조).
T. rubrum 에 대한 항진균효과 결과, 시료와 저지대의 전체지름 (T)은 20 mm, 시료의 지름 (D)은 20 mm로 관찰되었다. 따라서 상기의 계산식에 따라 저지대의 폭 (W)은 0.0 mm로 확인되었다(도 4 참조).
본 시험 조건하에서 시료[Mg Micro Carrier Multi Care로 명명]에 대한 P. acnes, S. epidermidis 및 T. rubrum의 저지대는 각각 6.0 mm, 0.0 mm 및 0.0 mm로 나타났다.
결과적으로, 본 발명의 생체분해성 금속은 여드름 원인균에 대해서만 항균 활성을 가지며, 나머지는 항균 내지 항진균효과가 관찰되지 않았다.
한편, 본 발명의 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물에 있어서 유효성분인생체분해성 금속에 대한 피부의 안정성 평가 등은 상기 배경기술에 기재된 바와 같은 본 발명자에 의한 연구논문이나 기 특허출원건으로부터 이미 규명한 바 있다.
이로써 본 발명의 생체분해성 금속의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 화장품 조성물은 정상세포나 조직에서 독성을 나타내지 않으면서 피부에 자극이 없이 침습하여 여드름 원인균에 대한 항균활성을 발현할 수 있음으로써, 간이하고 안전한 여드름 완화 및 예방에 기여할 수 있다.
한편, 이러한 생체적합성이 우수한 독성 없는 생체분해성 금속의 분말 또는 그래뉼을 포함하는 화장품 조성물의 선택적 항여드름균 활성 효과의 발현은 그 메카니즘을 확언할 수는 없지만, 상기 반응식 1 내지 3으로 나타낸 바와 같이 금속의 분해 과정에서 발생하는 OH-이온으로 인한 국지적 pH의 증가가 중요 원인일 것으로 예측되며, 순수 마그네슘 또는 순수 아연 금속에 상기 화학식 1에 따른 성분들이 포함되어 분해속도가 가속화될 경우, 더욱 신속한 항균 효과가 기대된다. 나아가, 이러한 생체분해성 금속의 산화물 또는 수산화물의 경우도 생체적합성인 것은 물론이고, 이러한 금속화합물들이 주변 환경의 전위차(potential)와 pH에 따라 금속, 산화물 또는 수산화물과 같은 형태로 열역학적 평형을 이루게 되는바, 따라서 비록 여기서 생체분해성 금속 자체에 대한 항균활성을 평가하였지만, 이들의 산화물 또는 수산화물 또한 생체분해성 금속과 대등한 항여드름균 효과를 발현할 것으로 충분히 예측된다.

Claims (18)

  1. 다음 화학식 1로 표시되고 항여드름 효과를 가지는 생체분해성 금속, 이의 산화물 및 수산화물 중에서 선택된 적어도 1종의 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼을 포함하는, 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
    [화학식 1]
    MgaZnbXc
    화학식 1에서 a, b 및 c는 각 성분의 중량%로서, a+b+c=100중량%이고, 0≤a≤100, 0≤b≤100, 0≤c≤50 범위 중 a 또는 b가 가장 크며, X는 Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상임.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼은 전체 화장품 조성물 중 0.001 내지 30중량%로 포함되는 것임을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1에서 a, b 및 c는 각 성분의 중량%로서, a+b+c=100중량%이고, i) 90≤a≤100, 0≤b≤10, 0≤c≤10 또는 ii) 0≤a≤10, 90≤b≤100, 0≤c≤10이며, X는 Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 불가피한 불순물을 포함한 순수 Mg인 것을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 불가피한 불순물을 포함한 순수 Zn인 것을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 2 이상의 금속 상(phase)이 갈바닉 회로를 생성하여 분해속도가 가속화되는 것을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 Mg2Ca 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 MgZn 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 Ca2Mg6Zn3 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 금속 표면에 다른 종류의 제2의 금속이 코팅된 것을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제2의 금속은 나트륨, 마그네슘, 칼륨, 철, 니켈, 아연, 갈륨, 셀레늄, 스트론튬, 지르코늄, 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 타이타늄, 규소, 은, 금, 망간 및 칼슘으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속인 것을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속 또는 금속화합물의 분말 또는 그래뉼은 기초 분체와 복합화된 것임을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 화장품 조성물을 제형화한, 여드름 완화 및 예방용 화장품.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 화장품은 용액, 현탁액, 유탁액, 겔, 로션, 에센스, 크림, 파우더, 비누, 팩마스크, 클렌징, 오일, 파운데이션 및 스프레이 중에서 선택된 형태로 제형화된 것임을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 화장품은 정제형, 캡슐형 및 비드 중에서 선택된 형태로 제형화된 것임을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 화장품은 바디용 스크럽제, 얼굴용 스크럽제 및 스크럽 비누 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 여드름 완화 및 예방용 화장품.
  17. 제 13 항의 여드름 완화 및 예방용 화장품을 피부에 도포하여 사용하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 여드름 완화 및 예방용 화장품을 도포하기 전에 수분공급단계 또는 피부진정단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
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