KR20140094340A - 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드 및 이의 제조방법 - Google Patents

기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기능성 복합체 비드에 관한 것으로, 보다 구체적으로 알지네이트 및 실리케이트를 유효성분으로 포함하는 복합체에 기능성 물질을 담지 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 소듐 알지네이트 용액 및 소듐 실리케이트 용액을 혼합하여 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 제조된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액에 인산용액을 첨가하여 용액을 산성 조건으로 만들어 유지하는 단계; 상기 산성 조건으로 유지된 용액에 기능성 물질을 포함하는 용액을 첨가하고 교반하여, 기능성 물질이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 기능성 물질이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 교반되고 있는 염화칼슘 용액으로 적하시켜 기능성 물질을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 제조하는 단계;를 포함하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법에 관한 것이다.

Description

기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드 및 이의 제조방법{functional alginate/silicate complex bead and manufacturing method thereof}
본 발명은 화장품, 식품, 의료 분야에 사용될 수 있는 각 종 기능성 물질들을 담지하는 복합체 비드에 관한 것이다.
최근 건강에 관한 관심이 고조되면서 향장 업계에서는 피부와 인체 더 나아가 자연 친화적인 향장 제품의 개발이 증가하고 있다. 이에 따라 제품에 사용되는 성분(ingredient)의 인체친화적, 친환경적인 제품의 적용과 효과에 관한 연구가 폭넓게 이루어지고 있다.
특히, 인체에 적용하는 제품의 경우 인체에 무해하면서, 인체에 유익한 활성을 가지는 기능성 물질들을 효과적으로 인체에 전달하는 방법들에 대해 관심이 집중되고 있으며, 이러한 맥락에서 기능성 활성 물질들을 캡슐화하여 안정적으로 인체에 전달하는 담체 기술들이 주목을 받고 있다.
하지만, 이러한 담체 기술의 경우 기능성 물질을 캡슐화하여 전달하는 과정에서 기능성 물질이 일부 용출되어 원하는 시간만큼 안정적으로 기능성 물질들을 담지 한 상태로 유지하지 못할 경우, 제품의 성능을 현저히 떨어뜨리는 문제가 있어 왔으며, 또한 원하는 시간에 필요한 양만큼 기능성 물질을 담체로부터 표적 부위로 용출할 수 있는 성질을 구비하도록 하는데 있어 어려움이 있었다.
본 발명은 인체에 적용 시 무해하며, 물성이 우수하고, 입자의 크기가 매우 균일한 기능성 복합체 비드를 제공하고, 특히 기능성물질을 오랫동안 안정적으로 담지 할 수 있고, 원하는 시간에 필요한 양만큼 기능성 물질을 용출할 수 있는 기능성 복합체 비드를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기능성 복합체 비드에 관한 것으로, 보다 구체적으로 알지네이트 및 실리케이트를 유효성분으로 포함하는 복합체에 기능성 물질을 담지 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 소듐 알지네이트 용액 및 소듐 실리케이트 용액을 혼합하여 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 제조된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액에 인산용액을 첨가하여 용액을 산성 조건으로 만들어 유지하는 단계; 상기 산성 조건으로 유지된 용액에 기능성 물질을 포함하는 용액을 첨가하고 교반하여, 기능성 물질이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 기능성 물질이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 교반되고 있는 염화칼슘 용액으로 적하시켜 기능성 물질을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 제조하는 단계;를 포함하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 향장 제품에 친환경적으로 적용할 수 있는 소재인 생고분자 알지네이트를 사용하여 인체 친화적이며, 알지네이트에 실리케이트를 첨가하여 비드의 물성을 더욱 더 강화할 수 있고, 비드의 크기가 매우 균일하며, 특히 향장 제품의 특정 성능을 향상시키고자 기능성 물질을 오랫동안 안정적으로 담지하고, 원하는 시간에 필요한 양만큼 기능성 물질을 용출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 방법으로 제조된 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 방법으로 제조된 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 고체상태 자체로 Solid-State NMR을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1에 의해 제조된 알지네이트/실리케이트 복합체 비드에 담지된 영양 물질의 UV 하에서의 안정성을 확인하기 위하여, 시간별로 노출시킨 후, 영양 물질의 자외선 흡수세기(UV Absorbance)를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1에 의해 제조된 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 볼밀(ball-mill) 분쇄한 후 영양물질의 담지 여부를 UV 흡수세기를 통해 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1의 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 미세 분말의 표면을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 1의 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드로부터 레티놀의 용출을 확인한 실험 결과를 나타낸 것이다.
본 발명은 기능성 복합체 비드에 관한 것으로, 보다 구체적으로 알지네이트 및 실리케이트를 유효성분으로 포함하는 복합체에 기능성 물질을 담지 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 알지네이트는 알긴산의 염으로서, 상기 알긴산은 2종의 우론산의 중합체로 중합도 80, 분자량 1,500 내외이다. 묽은 황산으로 씻은 갈조류를 묽은 알칼리성의 더운물에서 추출하여 추출액을 산성으로 만들면 생기는 침전이 알긴산이다. 상기 알긴산은 분자 속에 우론산의 카르복시기(-COOH)가 있으므로 산의 성질을 나타내는데, 보통은 소듐(나트륨) 염으로 다룬다. 알긴산의 구조는 D-만누론산과 L-글루론산이 β-1, 4결합으로 수백 개가 연결된 것이다. 또, 분자 중에는 D-만누론산만, 또는 L-글루론산만이 길게 결합된 것도 있다. M/G비율 (D-만누론산과 L-글루론산의 존재량 비)은 해조류의 종류에 따라 다르다. 낮은 M/G비율은 단단하고 부서지기 쉬운 겔을 형성하고 M/G비율이 높은 경우에는 보다 탄성적인 겔을 형성한다.
이와 같이 알긴산은 매우 쉽고 빠르게 고분자로 합성이 될 뿐 아니라 다양한 형태 및 물리적 성질을 갖도록 합성하기가 매우 용이하다. 또한 재료를 얻기 쉽고 값도 비교적 저렴하면서도 식품으로 이용될 정도로 인체 내에서 매우 안전하다. 생성된 생고분자는 다공성의 구조를 이루므로 많은 약물을 담지할 수 있는 것으로 보고되었다. 특히, 자연 생분해도는 50년 정도로서 상대적으로 높지 않아 생체 내에서 쉽게 분해되지 않는 안정성이 있으며 기타 합성 고분자와도 쉽게 hybrid를 형성할 수 있다는 장점이 있다.
상기 알긴산을 기본 matrix 물질로 사용한 합성 고분자는 micro나 nano의 크기로, 하이드로겔의 분자량이나 크기 등을 균일하게 조절하기가 용이하다는 장점도 있다. 또한, 실리케이트를 포함하는 다양한 고분자와 쉽게 회합하여 hybrid를 잘 형성하는 장점이 있다. 특히, 실리케이트(silicate)와 hybrid를 형성할 경우 안정하고, 다량의 약물을 담지할 수 있는 약물 담지 얼개를 쉽게 합성할 수 있다. 뿐만 아니라, 실리케이트(silicate) 등의 첨가물의 함량비를 변화시켜 원하는 물성을 얻도록 hybrid의 조절이 가능하다.
본 발명에서 상기 복합체는 알지네이트 및 실리케이트를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 알지네이트 및 실리케이트의 함량 비율은 특별히 한정되는 것은 아니나, 알지네이트 : 실리케이트의 함량 비율이 1 : 0.2 ~ 0.8 인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 : 0.8 일 수있다. 이는 알지네이트 및 실리케이트의 함량비가 1 : 0.2 미만일 경우에는 실리케이트의 양이 지나치게 미비하여 비드의 물성에서 강도가 줄어들어 비드의 안정성에 문제가 있으며, 1 : 0.8 을 초과할 경우에는 실리케이트의 함량이 높아 다공성(porocity)이 감소하여 담지할 수 있는 기능성 약물의 양을 감소시킬 수 있는 문제가 있기 때문이다.
본 발명에서 상기 기능성 물질은 화장품, 식품, 의약 등의 분야에서 각종 기능성 활성을 가지는 것이라면 어떠한 것이라도 무방하다. 예를 들면, 상기 기능성 물질은 주름 개선 물질, 피부 미백 물질 또는 자외선 차단 물질 등이 될 수 있다. 특히, 상기 주름 개선 물질은 레티놀, 비타민 A, 팔믹산(Palmitic acid), 아데노신(Adenosine) 등이 될 수 있으며, 상기 피부 미백 물질은 알부틴, 비타민 C 또는 생체 펩타이드 등이 될 수 있고, 상기 자외선 차단 물질로는 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO) 또는 파라아미노벤조산(C7H7NO2) 등이 될 수 있다. 상기 기능성 물질들은 각각의 물질들이 단독으로 담지 될 수도 있지만, 필요에 따라서는 2 이상의 서로 다른 기능성 물질들이 함께 담지 될 수도 있다.
일반적으로, 기능성 물질의 담지 효율을 최대로 하기 위해서는 얼개 고분자와 기능성 물질(약물) 간의 친화도를 최대로 하면서 기능성 물질의 주위를 에워싸고 있는 화합물들과의 반응성은 최소화하는 것이 바람직하다. 그리고, 얼개 고분자의 물리적 안정도는 생적합성, 생분해도, 강도 등을 고려하면서 독성을 최소화할 필요가 있다.
기능성 물질의 담지 방법은 기능성 물질의 담지효율을 최대화하면서도 쉽게 원하는 시간에 원하는 양만큼 기능성 물질 방출이 이루어질 수 있도록 하여야 하며, 비드(bead)의 크기가 매우 균일하게 제작될 수 있어야 한다. 또한, 제작 비용이 알맞도록 조절할 수 있게 프로세스가 간단하고 제작 yield가 높아야 한다.
본 발명에 따른 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드는 입경의 범위가 특별히 제한적인 것은 아니나, 10 내지 50 ㎛ 인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 일 수 있다. 이는 레티놀을 담지하고 있는 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 볼밀을 이용하여 작은 크기로 만들 경우, 수백 nm까지 제조가 가능하나, 고운 밀가루 입자 크기가 평균 수십 마이크론이라는 것을 고려했을 때, 입자의 크기가 10 ㎛ 내지 50 ㎛ 의 크기를 갖고 있으면 제조가 용이하고 안전하며, 사용 질감에 영향을 주지 않는 충분히 고운 입자로 만들어질 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드는 고체-상태 NMR(Solid-State NMR)을 측정하였을 때, Si의 위치가 -91 내지 -96 ppm 또는 -101 내지 -106 ppm 인 것이 특징이다. 고체-상태 NMR(Solid-State NMR)에서 -83 ppm은 Si가 두 개의 화학적 결합을 하고 있는 상태에 대한 peak이고, -91 ~ -96 ppm은 Si가 세 개의 화학적 결합을 하고 있는 상태에 대한 peak, -101 ~ -106 ppm은 Si가 네 개의 화학적 결합을 하고 있는 상태에 대한 peak를 나타낸다. 일반적으로 실리케이트(silicate)의 경우 고체-상태 NMR 상에서, 대부분의 Si들이 두 개 또는 세 개의 화학적 결합을 가지고 있는 사슬형의 고분자 화합물임을 보여 주고 있으나, 본 발명의 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 경우 더 이상 두 개의 결합을 가진 Si가 존재하지 않고, 대부분의 Si가 세 개 또는 네 개의 결합을 가지는 것이 특징이다. 이는 본 발명에 따른 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드가 실리케이트(Silicate)와 알긴산간의 회합에 의한 cross link로 network를 형성하고 있음을 의미한다.
또한, 본 발명은 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 소듐 알지네이트 용액 및 소듐 실리케이트 용액을 혼합하여 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 제조된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액에 인산용액을 첨가하여 용액을 산성 조건으로 만들어 유지하는 단계; 상기 산성 조건으로 유지된 용액에 기능성 물질을 포함하는 용액을 첨가하고 교반하여, 기능성 물질이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 기능성 물질이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 교반되고 있는 염화칼슘 용액으로 적하시켜 기능성 물질을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 제조하는 단계;를 포함하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법에 관한 것이다.
상기 소듐 알지네이트 용액 및 소듐 실리케이트 용액의 혼합 비율은 특별히 한정적인 것은 아니나, 소듐 알지네이트 용액 및 소듐 실리케이트 용액을 1 : 0.2 내지 0.8 중량 비율로 혼합하여 첨가하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 : 0.8 중량 비율일 수 있다. 이는 본 발명의 경우, 소듐 알지네이트 비드의 약한 물성을 보완해주기 위하여 소듐 실리케이트를 첨가하여 하이브리드 비드를 형성하는 것이므로, 소듐 알지네이트 용액 : 소듐 실리케이트 용액의 중량비율을 1 : 0.2 보다 적은 양의 비율로 소듐 실리케이트 용액을 혼합할 경우, 만족스런 강도의 향상 효과를 보기 어려우며, 반대로 1 : 0.8을 초과하는 양의 비율로 소듐 실리케이트 용액을 혼합할 경우에는 소듐 실리케이트가 너무 많이 포함되어, 본 발명에 따른 복합체 비드의 약물의 담지량이 지나치게 감소할 수 있기 때문이다.
본 발명에서 상기 인산용액은 특별히 첨가량이 제한되는 것은 아니나, 용액이 산성조건으로 될 때까지 첨가하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 용액이 pH 3.65 ~ 4.0 이 될 때까지 첨가할 수 있다. 이는 용액이 염기성 조건에서는 알지네이트의 카르복실기가 -COO-의 이온 상태로 존재하게 되면서 알지네이트가 친수성이 커지게 되며, 반대로 산성조건에서는 알지네이트의 카르복실기가 -COOH로 존재하여, 염기성조건에서보다 상대적으로 친수성이 감소하게 되고, 소수성 그룹을 더 잘 잡고 있을 수 있기 때문이다. 따라서, 소수성기인 약물을 더 잘 담지하기 위해서는 용액이 산성 조건이 될 때까지 인산 용액을 첨가하는 것이 바람직하며, 나아가 알지네이트 용액상에서 M 과 G 두 가지 성분 중 M 파트는 pH가 3.38, G 파트는 pH가 3.65 보다 낮게 될 경우, 알긴산이 되면서 침전이 일어날 수 있으므로, 보다 바람직한 용액의 pH 범위는 pH 3.65 ~ pH 4.0일 수 있다.
본 발명에서 상기 기능성 물질은 화장품, 식품, 의약 등의 분야에서 각종 기능성 활성을 가지는 것이라면 어떠한 것이라도 무방하다. 예를 들면, 상기 기능성 물질은 주름 개선 물질, 피부 미백 물질 또는 자외선 차단 물질 등이 될 수 있다. 특히, 상기 주름 개선 물질은 레티놀, 비타민 A, 팔믹산(Palmitic acid), 아데노신(Adenosine) 등이 될 수 있으며, 상기 피부 미백 물질은 알부틴, 비타민 C 또는 생체 펩타이드 등이 될 수 있고, 상기 자외선 차단 물질로는 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO) 또는 파라아미노벤조산(C7H7NO2) 등이 될 수 있다. 상기 기능성 물질들은 각각의 물질들이 단독으로 담지 될 수도 있지만, 필요에 따라서는 2 이상의 서로 다른 기능성 물질들이 함께 담지 될 수 도 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다. 하기 실시 예는 본 발명을 설명하기 위한 일 예에 지나지 않으며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
<실시예>
실시예 1 : 기능성 물질(레티놀)을 담지한 알지네이트 / 실리케이트 복합체 비드의 제조
먼저, 소듐 알지네이트에 물을 교반하면서 첨가하여 전체 용액 중량 대비 2.5 중량%의 소듐 알지네이트를 함유하는 소듐 알지네이트 용액을 제조한 다음, 소듐 실리케이트(Na2SiO3)에 역시 물을 교반하면서 첨가하여 전체 용액 중량 대비 2.0 중량%의 소듐 실리케이트를 함유하는 소듐 실리케이트(Na2SiO3) 용액을 제조하였다.
상기 제조된 소듐 알지네이트 용액과 소듐 실리케이트 용액을 각 각 50 g씩 혼합하여 200 rpm 이상의 속도로 4시간 이상 교반하여 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 만들었다.
다음으로, 상기 제조된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액에 인산용액을 첨가하여 용액을 pH 3의 산성 조건으로 만들어 유지하였다.
다음으로, 상기 용액을 산성 조건으로 유지하면서 1,000ppm(mg/L)의 레티놀 용액을 첨가하고 5시간 이상 교반하여, 레티놀이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 제조하였다.
상기 레티놀이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액 100g을 Rainin사의 연동펌프(peristaltic pump, model; RABIT-PLUS)의 말단에 연결된 직경 2 mm이하인 일회용 피펫을 통하여 교반되고 있는 400g의 2% 염화칼슘 용액으로 수직 적하시켜 레티놀을 담지 한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 제조하였다.
다음으로, 상기 제조된 레티놀을 담지 한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드들은 초순수(DDW)를 이용하여 비드들의 표면의 잔여물을 충분히 세척한 후, 필요에 따라 사용하기 위하여 깨끗한 유리 재질의 용기에 보관 및 건조하였다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 방법으로 제조된 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 나타낸 것으로, 왼쪽 사진은 볼밀(ball-mill)로 분쇄 전의 알지네이트/실리케이트 복합체 비드이며, 오른쪽 사진은 볼밀로 분쇄 후의 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 나타낸 것이다.
실시예 2 : Solid - State NMR 확인 실험
소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 용액 하에서 칼슘 이온과 생성되는 화학 결합을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1의 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 합성한 후 고체상태 자체로 29Si Solid-State NMR 분석을 실시하였으며, 도 2에 나타난 스펙트럼은 소듐실리케이트(Sodium Silicate, SS)를 대조군으로 하여 칼슘 알지네이트-실리케이트(Calsium Alginate Sodium Silicate) 고체상의 결과를 나타낸 것이다.
도 2에 나타난 Solid-State NMR 결과에 의하면, SS(Sodium Silicate)의 Si 위치가 -84, -92, -105에서 CASS(Calcium Alginate Sodium Silicate)의 Si 위치인 -97, -109로 chemical shift를 이루었는데, 이와 같은 현상은 알지네이트의 COO-기와 실리케이트의 Si-O-Si 기에서 새롭게 생성된 화학 결합 현상으로 볼 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 비드는 각 각의 작용기에 의해서 새로운 화학 결합이 생성되었으며 그에 따라 오른쪽으로의 스펙트럼 이동(chemical shift)이 이루어졌음을 확인할 수 있다.
실시예 3 : 영양물질의 UV 하에서의 안정성 확인
상기 실시예 1에 의해 제조된 알지네이트/실리케이트 복합체 비드에 담지된 영양 물질(레티놀)이 일광(日光)의 UV 하에서 얼마나 안정한지를 확인하기 위하여, 자외선-가시선 분광기(UV-Vis spectrometer)를 사용하여 영양 물질의 자외선흡수세기(UV Absorbance)를 측정하여 비교하였으며, 그 결과는 도 3에 나타난 바와 같다.
도 3에 의하면, 12시간 동안 자외선 램프(UV Lamp)를 쪼인 레티놀 100 ppm용액과 자외선 램프를 쪼인 레티놀이 담지 된 비드, 그리고 자외선 램프를 쪼이지 않은 레티놀이 담지 된 비드의 세 가지 조건에서 자외선흡수세기를 확인했으며, 레티놀이 그대로 자외선에 노출 되었을 경우와 비드에 담지 되어서 노출되었을 경우를 비교해 보았을 때, 담지 된 레티놀이 보호되었다는 것을 확인 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드는 기능성물질인 레티놀을 오랫동안 안정적으로 담지하고 있음을 알 수 있으며, 나아가 본 발명의 복합체 비드에 대해 기능성 물질이 용출되는 시간을 확인하여, 원하는 시간에 필요한 양만큼 기능성 물질을 용출할 수도 있다.
실시예 4 : 볼밀 분쇄 후 영양물질 담지 여부 확인
상기 실시예 1에 의해 제조된 알지네이트/실리케이트 복합체 비드에 담지 된 영양 물질(레티놀)을 마이크로 사이즈로 유지하기 위하여, 상기 비드를 볼밀(ball-mill)을 이용하여 분쇄한 후, 상기 비드에 담지 되어 있는 영양 물질(레티놀)을 확인하고자 UV 확인 실험을 실시하였다.
레티놀은 작용기로 -OH를 함유하고 있는 탄수화물계 지용성 물질이기 때문에 잔존하는 영양 물질인 레티놀의 함량을 확인하기 위해서 용매로써 에탄올(C2H5OH)을 사용하였다.
따라서, 상기 분쇄된 본 발명의 알지네이트/실리케이트 복합체 비드 미분말 30mg을 취하여 에탄올 3mL 하에서 3시간 진탕 후, 자외선-가시선 분광기(UV-Vis spectrometer)를 사용하여 UV 확인 실험을 실시하였으며, 그 결과는 도 4에 나타난 바와 같다.
도 4에 의하면, 본 발명의 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드는 분쇄하여 미분말화한 경우에도 레티놀을 담지하고 있음을 확인할 수 있다.
실시예 5 : 주사전자현미경( SEM )을 통한 표면 측정
주사전자현미경(SEM)을 이용하여, 상기 실시예 1에서 제조된 기능성 물질 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 미세 분말을 임의로 취하여 표면을 측정하였으며, 그 결과는 도 6에 나타난 바와 같다.
도 5에 나타난 SEM 측정 결과에 의하면, 본 발명의 실시예 1의 레티놀을 담지 한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드는 미분의 형태가 고르게 형성 되어 있으며, 전체적으로 분말의 크기는 10 μm(5~10 μm) 이하로 비교적 고른 분포를 보이고 있음을 확인할 수 있다.
실시예 6 : 기능성 물질(레티놀)을 담지한 알지네이트 / 실리케이트 복합체 비드로부터 기능성 물질(레티놀)의 용출 확인 실험
상기 실시예 1의 방법으로 제조한 레티놀을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 볼밀로 분쇄한 시료에 대해 레티놀의 용출을 확인하는 실험을 실시하였다.
상기 시료에서 레티놀이 용출되는 정도를 확인하기 위하여, 자외선-가시선 분광기(UV-Vis spectrometer)를 사용하였다. 레티놀 용액은 UV 파장 265 nm에서 최대 흡광도를 나타내므로, 자외선-가시선 분광기(UV-Vis spectrometer)를 사용하여 비드로부터 레티놀의 용출여부를 확인할 수 있다.
먼저, 바탕시료인 에탄올 용액에 대해 상기 시료를 넣기 전에 자외선-가시선 분광기(UV-Vis spectrometer)를 사용하여 파장을 확인하였고, 다음으로 상기 시료를 에탄올 용액에 넣고 6시간 후 다시 자외선-가시선 분광기(UV-Vis spectrometer)를 사용하여 파장을 확인하였으며, 그 결과는 도 6에 나타난 바와 같다.
도 6에 의하면, 바탕시료인 에탄올 용액에 상기 시료를 넣기 전에는 아무런 파장이 나타나지 않았으나(Blank(EtOH)), 상기 시료를 에탄올 용액에 넣고, 6시간 지난 후의 에탄올 용액에서는 파장이 나타남을 확인 할 수 있어(releasing), 본 발명에 따른 레티놀을 담지 한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드로부터 기능성물질인 레티놀이 용출됨을 확인할 수 있다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 해당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술할 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 알지네이트 및 실리케이트를 유효성분으로 포함하는 복합체에 기능성 물질을 담지 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복합체는 알지네이트 및 실리케이트가 1 : 0.2 ~ 0.8의 함량 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드.
  3. 제 1항에 있어서,
    비드의 입경이 10 내지 50 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드.
  4. 제 1항에 있어서,
    비드의 고체-상태 NMR(Solid-State NMR)을 측정한 결과, Si의 위치가 -91 내지 -96 ppm 또는 -101 내지 -106 ppm 인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기능성 물질은 주름 개선 물질, 피부 미백 물질 및 자외선 차단 물질로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 주름 개선 물질은 레티놀, 비타민 A, 팔믹산(Palmitic acid) 및 아데노신(Adenosine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 피부 미백 물질은 알부틴, 비타민 C 및 생체 펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 자외선 차단 물질은 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO) 및 파라아미노벤조산(C7H7NO2)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드.
  9. 소듐 알지네이트 용액 및 소듐 실리케이트 용액을 혼합하여 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 제조하는 단계;
    상기 제조된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액에 인산용액을 첨가하여 용액을 산성 조건으로 만들어 유지하는 단계;
    상기 산성 조건으로 유지된 용액에 기능성 물질을 포함하는 용액을 첨가하고 교반하여, 기능성 물질이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 제조하는 단계; 및
    상기 기능성 물질이 함유된 소듐 알지네이트/소듐 실리케이트 혼합용액을 교반되고 있는 염화칼슘 용액으로 적하시켜 기능성 물질을 담지한 알지네이트/실리케이트 복합체 비드를 제조하는 단계;를 포함하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 소듐 알지네이트 용액 및 소듐 실리케이트 용액을 1 : 0.2 내지 0.8 중량 비율로 혼합하여 첨가하는 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 인산용액은 용액이 산성조건으로 될 때까지 첨가하는 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 기능성 물질은 주름 개선 물질, 피부 미백 물질 및 자외선 차단 물질로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 주름 개선 물질은 레티놀, 비타민 A, 팔믹산(Palmitic acid) 및 아데노신(Adenosine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 피부 미백 물질은 알부틴, 비타민 C 및 생체 펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 자외선 차단 물질은 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO) 및 파라아미노벤조산(C7H7NO2)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 알지네이트/실리케이트 복합체 비드의 제조방법.
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