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지방산 및 지방알코올을 함유한 나노에멀젼의 안정성

Stability of Nano-emulsions Containing Fatty Acid and Fatty Alcohol

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.43 no.4, 2017년, pp.273 - 279  

조완구 (전주대학교 의과학대학 바이오기능성식품학과) ,  김경아 (전주대학교 의과학대학 바이오기능성식품학과) ,  장선일 ((주)아토큐앤에이 기업부설연구소) ,  조병옥 ((주)아토큐앤에이 기업부설연구소)

초록
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본 실험에서는 화장품에 널리 사용되는 지방산과 지방알코올을 Tween 80과 Span 80을 함께 사용하여 조성 상전이 유화법으로 O/W (oil-in-water) 저점도 나노에멀젼을 제조하였다. 지방알코올의 오일상에서의 농도가 증가할수록 나노에멀젼의 입자 크기가 증가하였다. 혼합계면활성제의 HLB를 조절하여 입도 분포가 좁고 안정한 나노에멀젼의 제조가 가능하였다. 전상점 부근에서 지방산 및 지방알코올을 함유한 계 모두에서 유사한 점도와 전기전도도의 변화를 보였으나 오일과 계면활성제만으로 구성된 계와는 다르게 넓은 수용액상 분율범위에서 높은 점도를 나타냈다. 입자 크기가 100 nm 미만의 저점도 나노에멀젼은 실온에서 한 달 이상 안정하였다. 지방산 또는 지방알코올을 함유하고, 저에너지 유화법으로 제조된 저점도 O/W 나노에멀젼 제형은 화장품의 기재로서 널리 사용될 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, low viscous O/W (oil-in-water) nano-emulsion with fatty acid and fatty alcohol was prepared by phase inversion emulsification method using Tween 80 and Span 80 widely used in cosmetic products. The particle size of the nano-emulsion was increased as increasing the concentration of fat...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 지방산 및 지방알코올은 화장품의 주요한 유연 물질로서 대부분의 화장품 에멀젼 제형에 폭넓게 응용되고 있으나 점도가 낮은 나노에멀젼에서는 응용된 사례가 거의 없다. 본 논문에서는 PIC 방법에 의해 형성된 지방산 및 지방알코올 함유 나노에멀젼의 거동과 안정성을 검토하고자 하였다.
  • 여기서는 Tween 80과 Span 80의 혼합 계면활성제의 조성에 따른 최적의 나노에멀젼을 제조하기 위하여 혼합계면활성제의 HLB에 따른 에멀젼의 입도 분포를 평가하고자 하였다. 혼합계면활성제의 HLB는 다음의 산술적 방법으로 계산할 수 있었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
나노에멀젼는 어떻게 제조되는가? 마이크로에멀젼과는 다르게 나노에멀젼은 열역학적으로는 안정하지 않지만 장시간 안정할 수 있으며 산업적으로 중요한 의미가 있는 계면활성제의 농도가 낮기 때문에 의약품, 화장품 및 농업 분야에서 다양하게 응용되고 있다[4-10]. 일반적으로 나노에멀젼은 전단력을 가진 믹서를 이용하여 계에 기계적인 에너지를 가하거나 고압 유화기 또는 초음파 등과 같이 높은 에너지를 사용하는 방법으로 제조된다[11-13]. 그러나 저 에너지를 이용한 유화 방법이 최근 관심의 대상이 되고 있는데 이는 상전이 방법과 자발적 유화 방법 등이며 이들 방법은 미세한 입경의 나노에멀젼 제조는 물론 입자 크기 분포의 폭이 적은 에멀젼을 얻을 수 있다[14-19].
나노에멀젼의 형태와 관련한 특징은 무엇인가? 나노에멀젼은 입경이 20-200 nm 정도의 크기를 갖지며 입자 크기가 작기 때문에 반투명한 외관을 갖는다[1-3]. 마이크로에멀젼과는 다르게 나노에멀젼은 열역학적으로는 안정하지 않지만 장시간 안정할 수 있으며 산업적으로 중요한 의미가 있는 계면활성제의 농도가 낮기 때문에 의약품, 화장품 및 농업 분야에서 다양하게 응용되고 있다[4-10].
PIC 유화방법이란 무엇인가? 상전이 방법은 유화과정 중에 발산되는 화학적 에너지를 이용하는 방법으로 이는 계면활성제 막의 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[20]. PIC 유화방법에서 중심이 되는 사항은 작은 입경의 에멀젼을 얻기 위해서는 유화과정에서 라멜라 액정상 또는 이중 연속상 마이크로에멀젼이 생성되어야 하며 이는 계면활성제 집합체의 평균 곡률이 영이 됨을 의미한다[21].
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참고문헌 (22)

  1. C. Solans, I. Sole, A. Fernandez-Arteaga, J. Nolla, N. Azemar, J. M. Gutierrez, A. Maestro, C. Gonzalez, and C. M. Pey, Surfactant Science Series 146, ed. H. A. Roque, 457, CRC Press, New York (2010). 

  2. Solans, P. Izquierdo, J. Nolla, N. Azemar, and M. J. Garcia-Celma, Nano-emulsions, Curr. Opin. Colloid Inter. Sci., 10, 102 (2005). 

  3. J. M. Gutierrez, C. Gonzalez, A. Maestro, I. Sole, C. M. Pey, and J. Nolla, Nano-emulsions: new applications and optimization of their preparation, Curr. Opin. Colloid Inter. Sci., 13, 245 (2008). 

  4. J. M. Asua, Miniemulsion polymerization, Prog. Polym. Sci., 27, 1283 (2002). 

  5. M. Antonietti and K. Landfester, Polyreactions in miniemulsions, Prog. Polym. Sci., 27, 689 (2002). 

  6. G. Caldero, M. J. Garcia-Celma, and C. Solans, Formation of polymeric nano-emulsions by a low-energy method and their use for nanoparticle preparation, J. Colloid Inter. Sci., 353, 406 (2011). 

  7. L. Wang, J. Dong, J. Chen, J. Eastoe, and X. Li, Design and optimization of a new self-nanoemulsifying drug delivery system, J. Colloid Inter. Sci., 330, 443 (2009). 

  8. N. Sadurni, C. Solans, N. Azemar, and M. J. Garcia-Celma, Studies on the formation of O/W nano-emulsions, by low-energy emulsification methods, suitable for pharmaceutical applications, Eur. J. Pharm. Sci., 26, 438 (2005). 

  9. L. Wang, X. Li, G. Zhang, J. Dong, and J. Eastoe, Oil-in-water nanoemulsions for pesticide formulations, J. Colloid Inter. Sci., 314, 230 (2007). 

  10. O. Sonneville-Aubrun, J. T. Simonnet, and F. L'Alloret, Nanoemulsions: a new vehicle for skincare products, Adv. Colloid Inter. Sci., 108-9, 145 (2004). 

  11. J. Floury, A. Desrumaux, M. A. V. Axelos, and J. Legrand, Effect of high pressure homogenisation on methylcellulose as food emulsifier, J. Food Eng., 58, 227 (2003). 

  12. K. Landfester, J. Eisenblatter, and R. Rothe, Preparation of polymerizable miniemulsions by ultrasonication, J. Coat. Technol. Res., 1, 65 (2004). 

  13. T. Delmas, H. Piraux, A. C. Couffin, I. Texier, F. Vinet, P. Poulin, M. E. Cates, and J. Bibette, How to prepare and stabilize very small nanoemulsions, Langmuir, 27, 1683 (2011). 

  14. Th. F. Tadros, P. Izquierdo, J. Esquena, and C. Solans, Formation and stability of nano-emulsions, Adv. Colloid Inter. Sci., 108-09, 303 (2004). 

  15. W. G. Cho and S. J. Kim, Formation of skin lotions using various vehicles and skin hydration effects for a skin, J. Kor. Oil Chemists' Soc., 26(2), 1 (2009). 

  16. S. A. Vitale and J. L. Katz, Liquid droplet dispersions formed by homogeneous liquid-liquid nucleation: the Ouzo effect, Langmuir, 19, 4105 (2003). 

  17. S. Sajjadi, Formation of fine emulsions by emulsification at high viscosity or low interfacial tension; a comparative study, Langmuir, 22, 5597 (2006). 

  18. K. Bouchemal, S. Briancon, E. Perrier, and H. Fessi, Nano-emulsion formulation using spontaneous emulsification: solvent, oil and surfactant optimisation, Int. J. Pharm., 280, 241 (2004). 

  19. H. J. Yang, W. G. Cho, and S. N. Park, Stability of oil-in-water emulsions prepared using the phase inversion composition method, J. of Ind. & Eng. Chem., 15, 331 (2009). 

  20. A. Forgiarini, J. Esquena, C. Gonzalez, and C. Solans, Formation of nano-emulsions by low-energy emulsification methods at constant temperature, Langmuir, 17(7), 2076 (2001). 

  21. E. H. Kim and W. G. Cho, Nano-emulsion formed with phospholipid-nonionic surfactant mixtures and its stability, J. Soc. Cosmet. Sci. Kor., 40(3), 221 (2014). 

  22. W. G. Cho, Application of nanoemulsions upon type of cosmetic oils for convergence type of cosmetics, J. Digital Convergence, 13(4), 369 (2015). 

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