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문제 정의
- /O 1차 에멀젼을 제조하고자 하였다. 또한 용해도 및 안정도를 유지하기 위해 W1/O/W2 타입의 멀티에멀젼의 제조 조건을 확인하고자 하였다.
- 본 실험에서는 상처치유 및 콜라겐생성 능력이 우수하여 제약산업에서도 사용되고 있는 TECA의 용해도를 최대한 높일 수 있는 용매 비율을 찾고 안정한 W1/O 1차 에멀젼을 제조하고자 하였다. 또한 용해도 및 안정도를 유지하기 위해 W1/O/W2 타입의 멀티에멀젼의 제조 조건을 확인하고자 하였다.
- 본 연구에서는 TECA의 용매 조건과, TECA을 함유한 W1/O 에멀젼의 제조 조건 및 이를 함유한 W1/O/W2 에멀젼의 제조 조건을 관찰하였다.
- 이때 친수성 계면활성제의 특성에 따라 입자의 크기 및 안정도에 매우 큰 차이가 발생한다. 이에 따라 계면활성제의 종류를 변경하면서 최적의 제조 조건을 확인하고자 하였다. 멀티 에멀젼을 제조하기 위해 사용한 비이온성 계면활성제인 polysorbate는 솔비탄 에스테르와 에틸렌 옥사이드의 반응으로 만들어지며 지방산잔기의 종류에 따라 laurate(polysorbate 20, HLB: 16.
제안 방법
- 에멀젼 제조할 경우 멀티에멀젼이 제조됨을 확인할 수 있다[7]. Calcein을 1차 에멀젼의 내수상에 0.05% (w/w) 적용하여 멀티에멀젼을 제조하였으며 형광현미경을 통해 관찰하였다. Figure 5에서 멀티에멀젼의 내수상의 밝기가 더 밝은 것을 확인하였고 멀티에멀젼에서 전체적인 형광빛이 나타나는 것은 W1/O/W2 에멀젼이 구형을 이루고 있기 때문이다.
- polysorbate 계면활성제는 독성이 없고 안정한 에멀젼 입자를 만드는 것으로 알려져 있으며[15] 화장품이나 transdermal drug delivery system에 사용되고 있다[16]. Polysorbate 20, 60 및 80의 함량 변화에 따른 입자의 형태 및 안정도를 확인하였으며 Table 6은 1차 에멀젼(처방 E3)의 비율을 40% (w/w)로 고정하고 polysorbate 20, 60 및 80의 함량을 4.0% (w/w)로 첨가하며 멀티에멀젼을 제조하였다. 입자의 크기 및 안정도에서는 polysorbate 20이 가장 크고 불안정한 형태를 이루었고 polysorbate 60 및 80 순서로 작고 균일하며 안정한 입자를 형성하였다(Figure 4).
- TECA 3.0 g과 에탄올, 부틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜 및 글리세린을 각각 30.0 g씩 혼합 후 70 ℃까지 가온하여 완전 용해시킨 후 24 h 뒤 원심분리기를 이용하여 8000 rpm으로 20 min 동안 원심분리하고 상층액을 취해 0.45 µm 멤브레인필터로 여과 후 TECA의 최대 흡수 파장인 214 nm에서 측정하여 용해도를 측정하였으며 용매 비율에 따른 용해도 측정 또한 같은 방법을 적용하였다.
- TECA는 물에 대한 용해도가 매우 낮은 난용성 물질이기 때문에 용해도를 최대한 높일 수 있는 용매 및 비율의 변화를 주면서 용해도를 확인하였다. Table 1은 에탄올, 부틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜 및 글리세린을 30.
- Table 2는 TECA를 3.0 g, 정제수를 10.0 g으로 고정시키고 용해도가 가장 높았던 에탄올과 디프로필렌글라이콜의 비율을 10.0 ∼ 50.0 : 50.0 ∼ 10.0 g으로 변화하며 용해도를 관찰하였다.
- Table 4는 오일의 종류에 따른 처방을 나타내고 있으며 사용한 오일은 4종으로 식물성계 오일인 스쿠알란, 탄화수소계 오일로 미네랄오일, 실리콘계 오일로 cyclopentasiloxane, 에스테르계 오일로 caprylic/capric triglyceride를 사용하였으며 모두 같은 함량으로 실험을 진행하였으며 입자형태를 측정하고 안정도를 확인하였다. 가장 불안정하고 큰 입자를 형성한 것은 caprylic/capric triglyceride이었으며 7일 만에 분리가 일어났다.
- Table 5는 왁스의 종류에 따른 처방이며 사용한 왁스로는 식물성인 carnauba wax, 합성왁스인 glyceryl behenate/eicosadioate, 고급알코올류로는 cetearyl alcohol, 고급지방산류로는 stearic acid를 이용하였다. 내상은 디프로필렌글라이콜 : 에탄올 : 정제수 : TECA를 40.0 : 20.0 : 10.0 : 2.5% (w/w)로 외상은 squalane : cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone을 22.5 : 4.0% (w/w)로 고정하고 왁스 종류에 따른 영향을 확인하였다. Carnauba wax의 경우 매우 긴 탄소사슬로 인해 입자도 크고 안정도도 떨어지는 현상을 보였다.
- 에멀젼은 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 수상은 정제수, 점증제 및 계면활성제를 무게비율로 혼합하여 완전 용해시킨 후 제조된 W1/O 1차 에멀젼을 서서히 첨가시키며 2500 rpm으로 5 min 동안 교반하고 pH 조절제를 첨가하였다.
- 용해도를 측정하기 위해 UV-Vis spectrophotometer (Agilent Cary 100 Series UV-Vis, USA)를 사용하였다. 안정도를 확인하기 위해 원심분리기(MF-80, HanIl, SCi. Ind. Korea)를 사용하였다.
- 제조된 W1/O형 에멀젼 및 W1/O/W2형 다중에멀젼의 유화입자는 광학현미경과 칼세인을 함유한 W1/O/W2형 다중에멀젼의 유화입자는 형광현미경을 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
- , Korea)을 사용하였으며 주성분을 용해시키 위한 용매로는 에탄올(ethanol, Korea alcohol industrial, Korea), 부틸렌글라이콜(butylene glycol, Oxea, Germany), 디프로필렌글라이콜(dipropylene glycol, SKC, Korea), 글리세린(glycerine, Emery, Malaysia)을 사용하였다. 1차 에멀젼을 제조하기 위한 계면활성제로는 5종을 선정하였고, 계열에 따라 alkyl dimethicone copolyol 계열의 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone(Evonik, Germany), PEG ester 계열의 PEG-30 dipolyhydroxystearate 및 sugar ester 계열의 sorbitan stearate(Croda, Spain), ether 계열의 steareth-2 (Nikkol, Japan), polyether modified silicone 계열의 PEG-10 dimethicone(Shin-Etsu, Japan)을 사용하였다. 2차 에멀젼을 제조하기 위한 계면활성제로는 3종을 선정하였으며 polysorbate 20 (Uniqema, USA), polysorbate 60 (Croda, Spain), polysorbate 80 (I.
- 1차 에멀젼의 계면막의 안정도를 높여주기 위해 사용한 왁스는 식물성인 carnauba wax (Cera rica noda, Japan), 합성왁스로 glyceryl behenate/eicosadioate (Iwase cosfa, Japan), 고급알콜류로는 cetearyl alcohol (BASF, Germany), 고급지방산류로 stearic acid (Yeong nam fat & oil chemical, Korea)를 이용하였다.
- 1차 에멀젼을 제조하기 위한 계면활성제로는 5종을 선정하였고, 계열에 따라 alkyl dimethicone copolyol 계열의 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone(Evonik, Germany), PEG ester 계열의 PEG-30 dipolyhydroxystearate 및 sugar ester 계열의 sorbitan stearate(Croda, Spain), ether 계열의 steareth-2 (Nikkol, Japan), polyether modified silicone 계열의 PEG-10 dimethicone(Shin-Etsu, Japan)을 사용하였다. 2차 에멀젼을 제조하기 위한 계면활성제로는 3종을 선정하였으며 polysorbate 20 (Uniqema, USA), polysorbate 60 (Croda, Spain), polysorbate 80 (I.C.I, Spain)을 사용하였다. 오일로는 식물성계 오일로 squalane (Caroi line cosmetica S.
- 1차 에멀젼의 계면막의 안정도를 높여주기 위해 사용한 왁스는 식물성인 carnauba wax (Cera rica noda, Japan), 합성왁스로 glyceryl behenate/eicosadioate (Iwase cosfa, Japan), 고급알콜류로는 cetearyl alcohol (BASF, Germany), 고급지방산류로 stearic acid (Yeong nam fat & oil chemical, Korea)를 이용하였다. 2차 에멀젼의 점도를 유지하고 안정도를 위하여 수분산성 폴리머로 carbomer(Carbopol 940, Lubrizol, USA)를 이용하였다. 멀티에멀젼을 확인하기 위한 형광물질은 calcein (Sigma-Aldrich, USA), pH 조절제로는 triethanolamine (Dow chemical, HongKong)을 이용하였다.
- W1/O 1차 에멀젼을 제조하기 위한 계면활성제 선정은 각 계열에서 1종씩 선택하여 5종을 선정하였고, 내상은 디프로필렌글라이콜 : 에탄올 : 정제수 : TECA로 40.0 : 20.0 : 10.0 : 2.5% (w/w)이며 내상의 합이 72.5%로 high internal phase ratio emulsion 수준의 내상의 비율로 고정하였다[10]. 외상은 탄화수소계인 미네랄오일을 23.
- 2차 에멀젼의 점도를 유지하고 안정도를 위하여 수분산성 폴리머로 carbomer(Carbopol 940, Lubrizol, USA)를 이용하였다. 멀티에멀젼을 확인하기 위한 형광물질은 calcein (Sigma-Aldrich, USA), pH 조절제로는 triethanolamine (Dow chemical, HongKong)을 이용하였다.
- I, Spain)을 사용하였다. 오일로는 식물성계 오일로 squalane (Caroi line cosmetica S. L., Spain), 탄화수소계 오일로 mineral oil (Seojin chemical, Korea), 실리콘계 오일로 cyclopentasiloxane(Shin-Etsu, Japan), 에스테르계 오일로는 caprylic/capric triglyceride (BASF, Germany)를 이용하였다. 1차 에멀젼의 계면막의 안정도를 높여주기 위해 사용한 왁스는 식물성인 carnauba wax (Cera rica noda, Japan), 합성왁스로 glyceryl behenate/eicosadioate (Iwase cosfa, Japan), 고급알콜류로는 cetearyl alcohol (BASF, Germany), 고급지방산류로 stearic acid (Yeong nam fat & oil chemical, Korea)를 이용하였다.
- 또한 수소결합을 통하여 수분이 피부에서 증발하는 것을 막아줌으로써 보습 효과를 유지시켜주며, 피부에 성분들을 침투시키도록 운반하는 역할을 한다[9]. 용매 및 비율은 디프로필렌글라 이콜 : 에탄올 : 정제수 : TECA를 40.0 : 20.0 : 10.0 : 2.5%(w/w)로 선정하였다.
- 주성분은 센텔라 아시아티카 정량추출물(TECA, Dong Kook pharm., Korea)을 사용하였으며 주성분을 용해시키 위한 용매로는 에탄올(ethanol, Korea alcohol industrial, Korea), 부틸렌글라이콜(butylene glycol, Oxea, Germany), 디프로필렌글라이콜(dipropylene glycol, SKC, Korea), 글리세린(glycerine, Emery, Malaysia)을 사용하였다. 1차 에멀젼을 제조하기 위한 계면활성제로는 5종을 선정하였고, 계열에 따라 alkyl dimethicone copolyol 계열의 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone(Evonik, Germany), PEG ester 계열의 PEG-30 dipolyhydroxystearate 및 sugar ester 계열의 sorbitan stearate(Croda, Spain), ether 계열의 steareth-2 (Nikkol, Japan), polyether modified silicone 계열의 PEG-10 dimethicone(Shin-Etsu, Japan)을 사용하였다.
이론/모형
- 에멀젼 제조 기기로는 1차 에멀젼 및 2차 에멀젼을 제조하기 위하여 homomixer (PRIMIX, Japan), 에멀젼의 입자형태를 확인하기 위해 microscope (Olympus BX51, Japan)와 형광입자를 확인하기 위하여 fluorescent microscope (AMG EVOS FL, Japan)를 사용하였다. 용해도를 측정하기 위해 UV-Vis spectrophotometer (Agilent Cary 100 Series UV-Vis, USA)를 사용하였다.
- 에멀젼 제조 기기로는 1차 에멀젼 및 2차 에멀젼을 제조하기 위하여 homomixer (PRIMIX, Japan), 에멀젼의 입자형태를 확인하기 위해 microscope (Olympus BX51, Japan)와 형광입자를 확인하기 위하여 fluorescent microscope (AMG EVOS FL, Japan)를 사용하였다. 용해도를 측정하기 위해 UV-Vis spectrophotometer (Agilent Cary 100 Series UV-Vis, USA)를 사용하였다. 안정도를 확인하기 위해 원심분리기(MF-80, HanIl, SCi.
- 제조된 W1/O형 에멀젼 및 W1/O/W2형 다중에멀젼의 안정도 테스트는 A. Segail이 사용했던 방법으로 원심분리기를 이용하여 상온에서 3500 rpm, 30분 적용 후 분리되는 정도를 관찰하여 안정도를 확인하였다[7].
성능/효과
- 4종의 오일에서는 B1 ∼ 2가 분리현상이 없었으나 입자변화가 작았던 B1 (squalane)이 가장 안정하였고, cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone의 함량에서는 C3 ∼ 5 (4.0 ∼ 8.0% (w/w))가 입자의 크기 변화가 거의 없었고 분리현상 또한 없어 안정함을 나타내었다.
- 5종의 계면활성제에 의해 제조된 A1 ∼ 5는 제조 후 하루가 경과된 1 d만 측정하였으며 A1 (cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone)만 분리 현상도 없었고 입자 크기 또한 작게 형성됨을 확인하였다.
- 이 계면활성제는 굉장히 긴 체인모양으로 가운데 부분은 폴리에틸렌글라이콜그룹이 형성되어 친수성이 강하고 양쪽 끝부분엔 폴리하이드록시스테레이트가 있는 친유성 그룹이 존재하여 W/O 에멀젼 형성 시 U자 모양으로 친수성부분은 수상쪽으로 친유성부분은 유상쪽으로 배열을 하게 되나 수상을 이루고 있는 구성 성분 중정제수의 함량이 적고 디프로필렌글라이콜과 에탄올과의 계면에서의 상용성이 좋지 못하여 튼튼한 계면을 형성하지 못하고 분리된 후 오일상에서 겔링 된 것으로 판단된다[11]. Cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone 계면활성제의 경우 다른 계면활성제에 비해서 입자도 작고 균일하게 형성되는 것을 확인하였으며 유화시 호모믹서의 회전수와 시간을 증가 시켜도 일정하게 유화가 됨을 확인하였다. 수상의 조성이 디프로필렌글라이콜 : 에탄올 : 정제수 : TECA로 40.
- Table 3은 계면활성제의 함량 및 처방을 나타내고 있으며 계면활성제는 계열에 따라 alkyl dimethicone copolyol 계열의 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone, PEG ester 계열의 PEG-30 dipolyhydroxystearate, sugar ester 계열의 sorbitan stearate, ether 계열의 steareth-2, polyether modified silicone 계열의 PEG-10 dimethicone을 사용하였다. Cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone과 PEG-30 dipolyhydroxystearate를 제외한 나머지 3종 계면활성제는 유화는 되었으나 3일 만에 분리가 일어 났으며 sorbitan stearate, steareth-2 및 PEG-10 dimethicone은 사용하기에 부적함을 확인하였다. Figure 1은 제조 후 1일이 지난 현미경입자 사진이며 A3, A4 및 A5는 초기부터 입자의 크기가 매우 큰 것을 확인할 수 있었다.
- Table 4의 조성으로 제조된 W1/O 에멀젼의 입자형태 비교 결과 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone의 함량이 증가할수록 입자는 작고 균일해졌으나 함량이 1.0 ∼ 2.0% (w/w)일 때 28일 경과 후 입자의 크기가 커진 것을 확인하였다.
- 55 g을 용해시킬 수 있는 것을 확인하였다. W1/O 에멀젼을 제조하기 위하여 계면활성제의 종류 및 함량, 오일의 종류, 왁스의 종류 및 함량을 변화시켜 입자를 제조한 결과 미네랄오일이 외상을 이루고 있을 때 alkyl dimethicone copolyol 계열의 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone이 가장 작고 균일한 입자를 얻었으며, 계면활성제가 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone일 때 오일 중에서는 스쿠알란이 가장 안정한 입자를 형성하는 것을 확인하였고 계면활성제의 함량이 증가함에 따라 안정한 에멀젼이 형성되었으며 4.0% (w/w) 이상에서는 큰 차이가 없었다. 왁스의 종류를 변화시키며 제조한 결과 부피가 큰 형태의 왁스 보다는 계면활성제의 탄소사슬과 유사한 형태를 가지고 있는 cetearyl alcohol이 가장 안정하였으며 함량이 증가할수록 안정한 입자를 형성하였고 함량이 1.
- W1/O/W2 에멀젼 제조 조건으로 비이온성 계면활성제인 polysorbate 20, 60 및 80을 적용하였으며 소수그룹이 가장 긴 polysorbate 80을 4.0% (w/w) 적용했을 때 균일하고 안정한 입자를 형성하는 것을 확인하였다. 제조된 멀티에멀젼의 형광현미경 확인결과 내 수상의 형광빛이 상대적으로 높은 것으로 보아 W1/O/W2 멀티에멀젼이 형성된 것을 확인하였다.
- 0% (w/w))에서는 석출된 cetearyl alcohol이 침전되어 불안정함을 확인하였다. W1/O/W2 에멀젼에서는 polysorbate 80을 적용한 F3 멀티에멀젼이 입자 변화도 작았고 분리현상도 없는 것을 확인하였다. 결론적으로 입자의 크기 변화가 작으며 원심분리 실험에서도 분리되지 않은 것이 안정함을 확인할 수 있었다.
- 에멀젼의 입자형태 및 원심분리 확인 결과 입자의 크기가 급격하게 커지지 않는다면 안정할 것으로 판단된다. W1/O/W2 에멀젼의 최적의 제조 조건은 정제수 : W1/O에멀젼 : polysorbate 80 : carbomer : triethanolamine의 비율이 55.8 : 40.0 : 4.0 : 0.1 : 0.1% (w/w)임을 확인하였다.
- 에탄올과 caprylic/capric triglyceride를 단일 혼합 후 층 분리현상을 관찰한 결과 에탄올이 caprylic/capric triglyceride에 약 50% 정도가 용해되는 것을 확인하였고 결국 W1/O 에멀젼의 유화 과정 및 형성된 후 에탄올이 내상에서 외상으로 빠져 나오면서 에멀젼이 파괴된 것으로 생각된다. cyclopentasiloxane을 적용한 에멀젼 입자 또한 매우 불안정해 보였고 14일 만에 분리됨을 확인하였다. 외상인 오일상에 용해되어 입자를 형성하는 계면활성제인 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone과 cyclopentasiloxane의 상용성이 좋지 못해 완전히 용해되지 못하고 현탁한 상태였으며 에멀젼 제조 시 계면활성제가 계면에서 계면활성제로의 기능을 제대로 작용하지 못해 분리된 것을 확인하였다.
- W1/O/W2 에멀젼에서는 polysorbate 80을 적용한 F3 멀티에멀젼이 입자 변화도 작았고 분리현상도 없는 것을 확인하였다. 결론적으로 입자의 크기 변화가 작으며 원심분리 실험에서도 분리되지 않은 것이 안정함을 확인할 수 있었다.
- Polysorbate를 이용한 나노사이즈 크기의 입자 제조 시 동일한 친수성그룹을 가지고 있기 때문에 소수성그룹이 짧을수록 작은 입자를 형성하는 것은 일반적이며 Navideh Anarjan의 결과에서도 보여주고 있다[17]. 그러나 단순한 오일상이 아닌 수상을 포함하고 있는 마이크로 크기의 오일상(W1/O 1차 에멀젼)을 유화하기 위해서는 소수성그룹이 짧은 쪽 보다는 긴 쪽이 안정하고 균일한 W1/O/W2 에멀젼을 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 소수성 그룹이 상대적으로 짧은 polysorbate 20 보다는 polysorbate 60 및 80이 좀 더 작고 균일한 입자를 형성하였고 polysorbate 80을 적용했을 가장 안정한 에멀젼을 형성하는 것을 확인할 수 있었다.
- 에멀젼의 제조 조건을 관찰하였다. 디프로필렌글라이콜, 에탄올 및 정제수의 비율을 변화시켜 용해도를 측정한 결과 디프로필렌글라이콜(40.0 g), 에탄올(20.0 g) 및 정제수(10.0 g)의 조성일 때 TECA를 2.55 g을 용해시킬 수 있는 것을 확인하였다. W1/O 에멀젼을 제조하기 위하여 계면활성제의 종류 및 함량, 오일의 종류, 왁스의 종류 및 함량을 변화시켜 입자를 제조한 결과 미네랄오일이 외상을 이루고 있을 때 alkyl dimethicone copolyol 계열의 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone이 가장 작고 균일한 입자를 얻었으며, 계면활성제가 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone일 때 오일 중에서는 스쿠알란이 가장 안정한 입자를 형성하는 것을 확인하였고 계면활성제의 함량이 증가함에 따라 안정한 에멀젼이 형성되었으며 4.
- 0% (w/w)일 때 가장 안정한 입자가 형성되었다. 본 결과로서 TECA의 용해도를 최대한 높이고 안정한 W1/O 에멀젼 제조를 위한 수상의 조건은 디프로필렌글라이콜 : 에탄올 : 정제수 : TECA가 40.0 : 20.0 : 10.0 : 2.5% (w/w), 유상의 조건은 squalane : cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone : cetearyl alcohol이 22.5 : 4.0 : 1.0% (w/w)임을 확인하였다.
- 그러나 단순한 오일상이 아닌 수상을 포함하고 있는 마이크로 크기의 오일상(W1/O 1차 에멀젼)을 유화하기 위해서는 소수성그룹이 짧은 쪽 보다는 긴 쪽이 안정하고 균일한 W1/O/W2 에멀젼을 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 소수성 그룹이 상대적으로 짧은 polysorbate 20 보다는 polysorbate 60 및 80이 좀 더 작고 균일한 입자를 형성하였고 polysorbate 80을 적용했을 가장 안정한 에멀젼을 형성하는 것을 확인할 수 있었다.
- Cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone 계면활성제의 경우 다른 계면활성제에 비해서 입자도 작고 균일하게 형성되는 것을 확인하였으며 유화시 호모믹서의 회전수와 시간을 증가 시켜도 일정하게 유화가 됨을 확인하였다. 수상의 조성이 디프로필렌글라이콜 : 에탄올 : 정제수 : TECA로 40.0 : 20.0 : 10.0 : 2.5% (w/w)일 때 가장 적합한 계면활성제는 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone임을 확인하였다.
- 외상인 오일상에 용해되어 입자를 형성하는 계면활성제인 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone과 cyclopentasiloxane의 상용성이 좋지 못해 완전히 용해되지 못하고 현탁한 상태였으며 에멀젼 제조 시 계면활성제가 계면에서 계면활성제로의 기능을 제대로 작용하지 못해 분리된 것을 확인하였다. 스쿠알란과 미네랄오일은 초기 입자 형성도 작고 균일했으며 28일 경과 후의 입자 크기 또한 크게 변하지 않았으나 스쿠알란의 입자가 좀더 작고 안정하게 유지되는 것을 확인하였다. 미네랄오일보다는 직선 구조를 가지고 있는 스쿠알란과 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone의 탄소사슬과의 상용성이 좋아 안정된 입자를 형성하는 것으로 판단된다.
- Figure 3에서 cetearyl alcohol 및 stearic acid를 적용한 초기 에멀젼의 크기가 비슷하게 유지됨을 확인하였으며 유사한 탄소사슬 길이를 가지고 있어 에멀젼 형성 시 계면활성제의 탄소사슬길이와 근접하는 탄소수를 가진 고급알코올이나 고급지방산이 입자형성에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다[14]. 안정도 관찰 결과 stearic acid를 포함한 에멀젼의 입자가 cetearyl alcohol 에멀젼 보다 커진 것을 확인하였고 cetearyl alcohol이 좀 더 안정한 형태를 이루는데 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다.
- 에멀젼 제조 시 4.0 ∼ 8.0% (w/w)에서 입자크기 변화는 거의 없었으며 안정된 입자가 형성됨을 확인하였고 최적의 계면활성제 함량은 4.0% (w/w)임을 확인할 수 있었다.
- 에탄올은 기능성물질을 용해시키는 용매의 기능으로 많이 사용하고 있으나 약물 전달 시스템에서는 약물의 침투효과를 높이는 것으로 보고되고 있다[8]. 에탄올 및 디프로필렌글라이콜의 용해도가 1.52 g 및 1.39 g임을 확인하였다.
- 가장 불안정하고 큰 입자를 형성한 것은 caprylic/capric triglyceride이었으며 7일 만에 분리가 일어났다. 에탄올과 caprylic/capric triglyceride를 단일 혼합 후 층 분리현상을 관찰한 결과 에탄올이 caprylic/capric triglyceride에 약 50% 정도가 용해되는 것을 확인하였고 결국 W1/O 에멀젼의 유화 과정 및 형성된 후 에탄올이 내상에서 외상으로 빠져 나오면서 에멀젼이 파괴된 것으로 생각된다. cyclopentasiloxane을 적용한 에멀젼 입자 또한 매우 불안정해 보였고 14일 만에 분리됨을 확인하였다.
- 65 g임을 확인하였고 이는 용해도가 가장 좋았던 에탄올의 함량이 증가함에 따라 용해도 또한 증가하는 것을 확인하였다. 에탄올은 용해도를 높이는 용매이나 에멀젼의 안정도 측면에서는 점도를 떨어트리거나 에멀젼의 계면을 파괴할 수 있어 최소한의 양인 20.0 g으로 고정하였으며 이때 디프로필렌글라이콜은 40.0 g이며 TECA가 2.55 g 용해됨을 확인하였다. 디프로필렌글라이콜은 프로필렌글라이콜 두 개가 결합되어있으며 용제 및 보습제로 사용되며 녹는점 2 ℃ 이하로 W1/O 1차 에멀젼의 내수상이 얼면서 입자가 파괴되는 것을 막아주어 저온에서의 안정도를 높여 줄 수 있다.
- 0 g 첨가하여 과포화상태로 만들어 용해한 후 원심분리로 침전시켜 상등액만을 측정한 것이다. 에탄올이 1.52 g으로 제일 좋은 용해도를 보였으며 폴리올류도 1.17 g 이상 용해시켰으나 보습제로 많이 사용하는 글리세린의 경우 거의 용해되지 못하고 분산되는 상태임를 확인하였다. 에탄올은 기능성물질을 용해시키는 용매의 기능으로 많이 사용하고 있으나 약물 전달 시스템에서는 약물의 침투효과를 높이는 것으로 보고되고 있다[8].
- 왁스의 종류 및 함량 변화에서는 D3 (cetearyl alcohol) 및 E1 ∼ 3 (cetearyl alcohol 0.0 ∼ 1.0% (w/w))에서 안정하였으나, E4 ∼ 5 (cetearyl alcohol 2.0 ∼ 3.0% (w/w))에서는 석출된 cetearyl alcohol이 침전되어 불안정함을 확인하였다.
- 0% (w/w) 이상에서는 큰 차이가 없었다. 왁스의 종류를 변화시키며 제조한 결과 부피가 큰 형태의 왁스 보다는 계면활성제의 탄소사슬과 유사한 형태를 가지고 있는 cetearyl alcohol이 가장 안정하였으며 함량이 증가할수록 안정한 입자를 형성하였고 함량이 1.0% (w/w)일 때 가장 안정한 입자가 형성되었다. 본 결과로서 TECA의 용해도를 최대한 높이고 안정한 W1/O 에멀젼 제조를 위한 수상의 조건은 디프로필렌글라이콜 : 에탄올 : 정제수 : TECA가 40.
- cyclopentasiloxane을 적용한 에멀젼 입자 또한 매우 불안정해 보였고 14일 만에 분리됨을 확인하였다. 외상인 오일상에 용해되어 입자를 형성하는 계면활성제인 cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone과 cyclopentasiloxane의 상용성이 좋지 못해 완전히 용해되지 못하고 현탁한 상태였으며 에멀젼 제조 시 계면활성제가 계면에서 계면활성제로의 기능을 제대로 작용하지 못해 분리된 것을 확인하였다. 스쿠알란과 미네랄오일은 초기 입자 형성도 작고 균일했으며 28일 경과 후의 입자 크기 또한 크게 변하지 않았으나 스쿠알란의 입자가 좀더 작고 안정하게 유지되는 것을 확인하였다.
- 용매의 비율에 따라 용해되는 양은 2.46 ∼ 2.65 g임을 확인하였고 이는 용해도가 가장 좋았던 에탄올의 함량이 증가함에 따라 용해도 또한 증가하는 것을 확인하였다.
- 0% (w/w) 적용했을 때 균일하고 안정한 입자를 형성하는 것을 확인하였다. 제조된 멀티에멀젼의 형광현미경 확인결과 내 수상의 형광빛이 상대적으로 높은 것으로 보아 W1/O/W2 멀티에멀젼이 형성된 것을 확인하였다. 에멀젼의 입자형태 및 원심분리 확인 결과 입자의 크기가 급격하게 커지지 않는다면 안정할 것으로 판단된다.
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