[논문]피부 미백제를 함유한 안정한 o/w 나노에멀젼의 융복합형 화장품 이용

조완구

doi:10.14400/jdc.2015.13.4.417

피부 미백제를 함유한 안정한 o/w 나노에멀젼의 융복합형 화장품 이용
Application of Stable o/w Nanoemulsions with Skin Depigmenting Agent for Integration Type of Cosmetics 원문보기

디지털융복합연구 = Journal of digital convergence, v.13 no.4, 2015년, pp.417 - 423

조완구 (전주대학교 기초의과학과)

초록
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정제수/Span 80-Tween 80/화장품용 피부 미백제 계에서 PIC 방법을 이용하여 o/w 나노에멀젼을 제조하였다. 제조 온도를 30 oC에서 80 oC로 상승시킴에 따라 제조된 나노에멀젼의 입경은 150 nm에서 40 nm로 감소하여 나노에멀젼을 형성하였다. 혼합 계면활성제의 HLB를 변화함에 따라 13.0~14.0 부근에서 가장 작은 입경을 형성하는 최적 HLB가 존재하였다. 오일/유화제의 비율이 증가하면 에멀젼의 입자 크기가 증가하였다. $f{\leq}0.15$ 조건에서 나노에멀젼의 크기 분포는 2 개월 이상 일정하게 유지 되었다. 제조 온도의 증가는 단 분산 나노에멀젼의 제조를 가능하게 하였다. 나노에멀젼이 생성되면, Ostwald ripening에 대한 안정성은 연속 상에서 화장품용 피부 미백제의 매우 낮은 용해도로 인해 안정하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Oil-in-water(o/w) nanoemulsions were prepared in the system of water/Span 80-Tween 80/long-chain paraffin oil via PIC method. With the increase of preparation temperature from 30 oC to 80 oC, the diameter of emulsion droplets decreased from 150 nm to 40 nm. By varying the HLB of mixed surfactants, we found that there was an optimum HLB around 13.0~14.0 corresponding to the minimum droplet size. The size of emulsion droplets increased upon increasing the ratio of oil/emulsifying agent. At $f{\leq}0.15$, the size of nanoemulsions could be kept constant more than 2 months. The increase in preparation temperature makes it possible for producing monodisperse nanoemulsions. Once the nanoemulsion is produced, the stability against Ostwald ripening is outstanding due to the extremely low solubility of the liquid paraffin oil in the continuous phase.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 기 개발된 피부 미백제를 오일상으로 하고 Tween 80과 Span 80의 혼합계면활성제를 사용하여 상승된 온도에서 저 에너지 유화법의 일종인 PIC 유화법을 이용하여 형성된 에멀젼의 성질과 안정성에 대해 보고하고자 한다.
여기서는 Tween 80과 Span 80의 혼합 계면활성제의 조성에 따른 최적의 나노에멀젼을 제조하기 위하여 혼합 계면활성제의 HLB에 따른 에멀젼의 입도 분포를 평가하고자 하였다. 혼합계면활성제의 HLB는 다음의 산술적 방법으로 계산할 수 있었다.
일반적으로 고압유화기 등을 사용하는 나노유화법에 비해 PIC 유화 즉 저에너지 유화법은 많은 내상을 포함하지 못하는 단점이 보고되어 있다[17]. 여기서는 내상 비율(f)에 따른 에멀젼의 입도 분포를 평가하고자 하였다.

제안 방법

이와 같은 결과는 이전의 연구결과와도 일치한다[16]. [Fig. 5]에는 칸데릴라 왁스와 미백제의 함량을 8.0 wt%(1:1)으로 고정하고 Tween 80과 Span 80(HLB = 13.9)의 농도를 증가시키면서 입자 크기를 평가하였다. 계면활성제의 농도가 증가함에 따라 입자 크기의 감소를 보였다.
나노에멀젼의 장기 안정성을 평가는 시료를 실온에 보관하면서 주기적으로 입도 분포를 측정하였다.
또한 우리는 O/S 비율이 나노에멀젼의 입도에 미치는 영향을 평가하였다. [Fig.
℃로 용해하고 미백제를 첨가하여 오일상을 제조하였다. 수상은 EDTA-2Na를 물에 용해하여 제조하였으며 오일상에 수상을 첨가하기 위하여 열판 자석 교반기를 사용하였다. 유화는 80 ℃에서 진행하였으며 수상을 오일상에 첨가하기 전 각각 80 ℃로 가열하였 다.
여기서는 제조된 에멀젼을 실온에 보관하면서 입도 변화를 관찰하였다. [Fig.
0의 비율로 유화온도에 따라 제조된 에멀젼의 모형과 사진을 나타냈다. 유화는 오일상과 수용액상을 각각 80 ℃로 가열하여 수용액상을 오일상에 첨가하는 PIC 유화방법을 사용하였으며 온도를 유지하고자 물중탕을 사용하였다. 유화 온 도가 증가함에 따라 에멀젼의 현탁도는 감소하였으며 에멀젼의 입자 크기도 감소하였다.

대상 데이터

비이온성 계면활성제인 Tween 80과 Span 80을 칸데릴라 왁스에 80℃로 용해하고 미백제를 첨가하여 오일상을 제조하였다. 수상은 EDTA-2Na를 물에 용해하여 제조하였으며 오일상에 수상을 첨가하기 위하여 열판 자석 교반기를 사용하였다.
혼합은 400 rpm으로 하였으며 100 g을 제조할 때 분당 오일상을 40 g 정도의 속도로 첨가하였다. 유화온도의 유지를 위하여 물중탕을 활용하였다.
화장품용 원료는 각 생산업체로부터 받아 그대로 사용하였으며 물은 Milli Q (Millepore Co., Milford, MA, USA)에서 18 MW·cm로 통과시킨 것을 사용하였다.

이론/모형

미백제/정제수 나노에멀젼을 상승된 온도에서 PIC 방법으로 제조하였다. 유화온도를 상승시키면 형성된 에멀젼의 입도가 현격히 감소하였으며 이는 입자 크기가 유화과정의 상전이에서 기인됨을 알 수 있었다.
평균 입경과 분포도는 dynamic light scattering 방법을 활용한 입자측정기 (DLS, ESLZ, Photal, Japan)를 사용하여 에멀젼을 희석 없이 실온에서 측정하였다. 측정 할 때의 산란각은 90 도에서 진행하였다.

성능/효과

비교적 넓은 범위의 온도와 내상의 분율에서 나오에멀젼을 얻을 수 있었으며 형성된 나노에멀젼은 장시간 안정하였다.
유화는 오일상과 수용액상을 각각 80 ℃로 가열하여 수용액상을 오일상에 첨가하는 PIC 유화방법을 사용하였으며 온도를 유지하고자 물중탕을 사용하였다. 유화 온 도가 증가함에 따라 에멀젼의 현탁도는 감소하였으며 에멀젼의 입자 크기도 감소하였다. 이는 유화온도가 나노 에멀젼 제조에 매우 중요한 요소 작용함을 보여준다.
미백제/정제수 나노에멀젼을 상승된 온도에서 PIC 방법으로 제조하였다. 유화온도를 상승시키면 형성된 에멀젼의 입도가 현격히 감소하였으며 이는 입자 크기가 유화과정의 상전이에서 기인됨을 알 수 있었다. 비교적 넓은 범위의 온도와 내상의 분율에서 나오에멀젼을 얻을 수 있었으며 형성된 나노에멀젼은 장시간 안정하였다.

후속연구

비교적 넓은 범위의 온도와 내상의 분율에서 나오에멀젼을 얻을 수 있었으며 형성된 나노에멀젼은 장시간 안정하였다. 따라서 적정한 온도로 상승시켜 PIC 방법으로 나노에멀젼을 제조하는 방법은 안정성이 담보되며 적정한 내상을 포접시킬 수 있어 향후 화장품과 식품 등에 그 활용 가능성이 매우 클 것으로 생각되며 나노에멀젼으로 인한 미백의 경피 흡수 증진의 향후 실험 결과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
미백제를 함유한 안정한 o/w 나노에멀젼은 점도가 낮아 관능적 사용감의 선호도가 높아 자체로 화장품 제형으로 이용이 가능하며 또한 마크로에멀젼, 젤 등의 다양한 화장품 제형에 부분적 첨가로 응용될 수 있을 것으로 생각된다.
미백제를 함유한 안정한 나노에멀젼은 웰니스 트랜드에 부흥한 화장품 산업의 제품 확대에 제형 및 효능효과의 기능성 측면에서 응용이 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	나노에멀젼의 특징은 무엇인가?	나노에멀젼은 입경이 20∼200 nm 정도의 크기를 갖으며 입경이 작기 때문에 반투명한 외관을 갖는다[3,4,5]. 마이크로에멀젼과는 다르게 나노에멀젼은 열역학적으로 안정하지 않지만 장시간 물리적으로 안정할 수 있으며 산업적으로 중요한 의미가 있는 계면활성제의 함량이 적기 때문에 의약품, 화장품 및 농업 분야에서 다양하게 응용되고 있다[6,7].
	나노에멀젼 중 상전이 방법은?	상전이 방법은 유화과정 중에 발산되는 화학적 에너지를 이용하는 방법으로 이는 계면활성제 분자의 곡률이 음에서 양으로 또는 양에서 음으로의 변화를 의미한다. 이러한 변화는 일정 온도에서는 조성의 변화로 달성할 수 있으며 이러한 유화법을 조성 상전이 유화법 (phase-inversion composition method, PIC)이라 칭한다 [10,11,12].
	멜라닌이 과도하게 합성되면 무슨현상이 생기는가?	멜라닌은 피부를 보호하는 중요한 방어수단이나, 자외선, 호르몬 또는 약물 부작용 등의 여러 가지 요인으로, 멜라닌이 과도하게 합성되어 피부 표면에 침착되면, 기미, 주근깨 등의 원하지 않는 색소 침착을 유발하게 된다. 따라서, 이러한 색소 침착을 방지 및 해결하기 위해, 멜라닌 합성을 조절 및 저해하는 알부틴(arbutin), 하이드로퀴논(hydroquinone), 비타민 C 유도체 (vitamin C derivatives)등의 물질이 개발되어 왔으나, 효과가 충분하지 않거나 피부 자극 등의 안전성, 제형내의 안정성 등의 한계로 화장품 제형에는 제한적으로 사용되어 왔다 [1,2].

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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