KR0180688B1

KR0180688B1 - 흑화 성분을 제거하여 개선된 미백효과를 갖는 천문동 비극성 지질 분획 추출물 및 이를 함유하는 기미, 주근깨 개선 및 피부 미백용 조성물

Info

Publication number: KR0180688B1
Application number: KR1019960007792A
Authority: KR
Inventors: 이종태; 박혜상; 김호정; 이상화; 강세훈
Original assignee: 성재갑; 주식회사엘지화학
Priority date: 1995-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR960033444A; KR960033445A; KR100190993B1; KR960033441A

Abstract

본 발명은 천문동으로부터 흑화성분을 제거하여 미백효과가 개선된 천문동의 비극성 지질 분획 추출물 및 이를 함유한 기미, 주근깨 개선 및 피부미백용 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 천문동 비극성 지질 분획 추출물은 물, 함수 또는 무수의 탄소수 1~4의 저급알코올, 에틸아세테이트 또는 아세톤으로 1회 이상 추출하고, 추출액을 감압농축한 후, 비극성 용매를 이용하여 비극성 지질 분획을 얻는 방법으로 제조된다.

본 발명에 따른 조성물은 천문동 비극성 지질 분획 추출물을 건조중량으로 0.0001~10중량% 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

흑화 성분을 제거하여 개선된 미백효과를 갖는 천문동 비극성 지질 분획 추출물 및 이를 함유하는 기미, 주근깨 개선 및 피부 미백용 조성물

본 발명은 천문동 추출물에서 흑화성분을 제거함으로써 미백효과를 개선시킨 것을 특징으로 하는 천동문의 비극성 지질 분획 추출물과 이를 함유하는 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멜라닌 생성 억제효과와 미백효과가 우수한 개선된 천문동의 비극성 지질 분획 추출물과 이를 함유하는 기미, 주근깨 개선 및 피부미백용 조성물에 관한 것이다.

희고 고운 피부를 갖고자 하는 것은 모든 사람의 한결같은 소망이다. 사람의 피부색은 피부내 멜라닌(melanin)의 농도와 분포에 따라 유전적으로 결정되나, 태양 자외선이나 피로, 스트레스 같은 환경적 또는 생리적 조건에 의해서도 영향을 받는다. 멜라닌은 아미노산의 일종인 티로신(tyrosine)에 티로시나제(tyrosinase)라는 효소가 작용하여 도파(DOPA), 도파퀴논(dopaquinone)으로 바뀐 후 비효소적인 산화반응을 거쳐 만들어진다. 그러나 멜라닌이 만들어지는 경로는 알려져 있으나, 티로시나제가 작용하는 이전 단계인 멜라닌합성을 유도하는 메카니즘(mechanism)이 무엇인지에 대하여는 아직도 자세히 밝혀지지 않고 있다.

이에 종래에는 하이드로퀴논(hydroquinone)이나 아스콜빈산(ascorbic acid), 고지산(kojic acid), 글루타치온(glutathione)같은 티로시나제에 저해활성을 갖는 물질을 연고나 화장료에 배합하여, 피부미백이나 기미, 주근깨 개선의 목적에 사용하여 왔으나, 피부에 자극성을 유발하거나 제품안정성이 좋지 못하여 사용이 제한되고, 또 그 효과도 미약한 단점이 있었다.

따라서 본 발명자들은 멜라닌 합성유도 자체를 억제하는 물질까지 스크리닝할 수 있는 쥐의 멜라노마 세포(BI6 melanoma cell)를 이용하여 천연에서 자생하는 동식물들을 대상으로 연구를 거급한 결과 천문동 추출물의 비극성 지질 분획에서 티로시나제 저해제가 아닌 새로운 미백제를 개발하고 본 발명을 완성하게 되었다.

천문동(天門冬)은 나리과(Liliaceae)에 속하는 다년생 초본(草本)이고 학명은 Asparagus cochinchinensis(Lour.)Merrill이다. 한국이나 중국의 남부 해안지역 산 기슭에서 야생하며 가을에서 겨울사이에 덩이뿌리를 채취하여 증기로 쪄서 외피를 제거한 것을 약재로 사용한다. 약제는 약간 특이한 냄새가 조금 있고 맛은 달며 약간 쓰다. 효능은 이뇨(利尿), 소갈(消渴), 강장(强壯)등의 사화제(瀉火劑)로 이용된다.(원색천연약물대사전, 남산당, 1989). 그러나 천문동의 전통적인 효능과 본 발명의 멜라닌 생성 억제효과나 미백효과와는 완전히 구별된다.

한편 천문동 추출물은 조성물로 첨가되어 테스토스테론 5-알파환원효소(Testosterone 5-alphareductase)의 억제제로서 헤어토닉제나 피부크림으로 이용되었으나(일본공고특허 평 5-255102, Shiseido). 이는 본 발명과는 완전히 구별된다. 이외에 심근경색(myocardial infarction)이나 심근 부정맥(arrhythmia) 치료제(일본공개특허 평2-188529A). 마비성치매(dementia)나 알츠하이머 병(Alzheimer disease) 치료제(일본공개특허 평2-188529A), 건강음료 첨가제(일본공개특허 평2-174666A)등의 연구가 보고되어 있으나, 이들 역시 본 발명과는 완전히 구별된다.

또한, 일본 고세(Kosei)에서는 소백부(小百部 : Asparagus officinalis L.)의 사포닌을 주성분으로 세포부활(일본공개특허 평6-128140A₂). 노화방지(일본공개특허 평 6-128141A₂), 사용감개선(일본공개특허 평6-128144A₂), 세정효과(일본공개특허 평5-139953A₂)를 목적으로 하는 조성물을 개발하였으나, 이들은 본 발명과는 완전히 구별된다.

일본공개특허 형6-128139A₂[0003], 평6-128143A₂의 표 1에는 소백부(Asparagus officinalis L.)의 총 추출물이 티로시나제 활성저해효과가 우수한 미백제로 보고되어 있다.

그러나 전통약제인 천문동(Asparagus cochinchinensis M.)에는 티로시나제 활성이 없는 것이 여러 문헌에 보고되어 있다. (福島, 信ほか, 生藥 43, 142, 1982 : 기능성화장품일본 화장품 과학연구회편 pp 199-201). 또 본 발명자들의 연구결과에서도 티로시나제 활성을 확인할 수 없었다.

따라서 일본공개특허 평6-128139A₂에서 인용된 소백부(Asparagus officinalis L.)와 본 발명의 천문동(Asparagus cochinchinesis M.)은 다른 식물이라고 말할 수 밖에 없다.

또한 일본 공개특허 평6-128142A₂, 평6-128145A₂에서도 소백부(Asparagus officinalis L.)의 미백효과가 보고되어 있다.

그러나 일본공개특허 평6-128139A₂의 실시예([0014]-[0019]), 평6-128143A₂시 실험예 1([0020]-[0024]), 평6-128141의 제조예([0017]-[0021], 평6-128142의 제조예 1([0018]-[0022]), 평6-128145의 제조예([0017]-[0021])에는 소백부(Asparagus officinalis L.)의 총추출물에 대하여 노말부탄올: 물의 분획을 실시하여 노말부탄올층을 이용하였으며, 다시 노말부탄올 층을 벤젠으로 분획을 실시하여 지질성분을 제거하고 남은 노말부탄을 분획의 사포닌을 이용한 것으로 되어 있다. 그러나 이 또한 티로시나제 저해기능을 이용한 것이며 미백실험에서는 총추출물을 이용하였는데, 이는 사포닌성분을 특징으로 하는 소백부(Asparagus officinalis L.)추출물을 이용한 것이다. 따라서, 본 발명에서 이용한 천문동의 비극성 지질 분획 추출물에 포함되어 있는 미백 유효 물질과는 식물 종류에서나 이용한 성분에서 완전히 구별된다.

소맥부는 학명이 Asparagus officinalis 로 진해, 거담살충, 폐렴 치료에 이용되며 주기능은 이뇨, 혈압강하이다. 주요성분은 아스파라긴(Asparagine), 쿠마린(coumarin), 살사포게닌(sarsasapogenin), 글루타치온(glutathione)으로 항균, 항종양, 기능을 가지고 있으며, 주로 강장, 소갈, 허열 등 사화제로 이용되는 천문동(Asparagus cochinchinensis M.)과는 구별된다(중약대사전, 상해과학기술출판사편).

천문동의 성분동정연구에 의하면 주성분으로는 글루코오스, 프럭토오스, 전분이 많고 사포닌(sapoini)계통이 특징적이며 기타 시토스테롤(sitosterol), 5-메톡시 메칠푸르푸랄(5-methoxy methylfurfural)등이 보고되어 있다.

본 발명자들은 더욱 연구에 정진하여 천문동 총추출물에는 오히려 쥐 멜라노마세vh(B16 melanoma cell)를 강력하게 흑화시키는 성분이 다량 혼재되어 있어 전체추출물의 미백효과가 미약하다는 것을 발견하였다.

따라서 천문동의 추출물에 다량 혼재되어 있는 흑화성분을 제거하면 비극성 지질 분획 추출물의 미백효과가 획기적으로 개선됨을 밝혀내고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

생약재로 시판되는 천문동을 잘게 분쇄하고 분쇄물 건조 중량에 대하여 5~20부피의 물, 함수 또는 무수의 탄소수 1-4의 저급알코올, 에틸아세테이트 또는 아세톤으로 추출한다. 여과포로 여과한 후 잔사를 같은 방법으로 1회 이상씩 더 추출한다. 추출액을 합하여 감압 농축한 후 다시 침전을 걸러내고 농축하도록 한다. 이어 농축된 1차 추출물에서 정제수를 가하고 노말 헥산(극성도 0.1), 노말 헵탄(극성도 0.1), 1-클로로부탄(극성도 1.0)과 같이 물에 불용성(물에 용해되지 않거나, 거의 용해되지 않는)이며 극성도가 1.0 이하인 유가용매로 추출한 후 유기용매 분획을 감압 농축하거나 정제한 후 건조시켜 천문동 비극성 분획 추출물(지질 성분인 것으로 추정되므로 이하 비극성 지질 분획 추출물이라 함)을 얻는다.

상기 과정에서 얻어진 천문동 1차 추출물을 쥐 멜라노마 세포(B16 melanoma cell)에 적용하였을 때 강력한 멜라닌 합성촉진효과를 나타내는 흑화성분이 다량 존재하여 미백효과가 없거나 매우 미약하였다. 그러나 천문동 1차 추출물을 극성도가 1.0이하인 유기용매로 추출함으로써 멜라닌 합성을 촉진하는 흑화성분을 제외한 부분을 분리하면 미백효과가 10배 이상 획기적으로 증대되며 사람의 피부에 도포하였을 때도 안전하고 뛰어난 미백효과를 나타내었다. 그러나 흑화성분이 제거되지 않은 천문동 총추출물은 미백효과를 기대하기 어려웠으며 오히려 자극성이 있음을 알았다. 피부외용연고나 화장료 제조시에 함유되는 천문동 비극성 지질 분획 추출물의 함량은 건조중량으로 0.0001~10중량%가 적당하다. 0.0001중량% 이하의 농도에서는 뚜렷한 효과를 거대할 수 없었고, 10중량% 이상의 농도에서는 함유량의 증가에 따라 뚜렷한 효과의 증가가 나타나지 않았다.

다음에 실시예, 비교예 및 실험예에 의거하여 본 발명을 자세히 설명하고자 하며, 본 발명이 실시예에만 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.

[비교예 1]

천문동의 괴경 분쇄물 300g을 80%메탄올 용액 1.5L 에 넣고, 냉각콘덴서가 달린 환류 추출기에서 3시간 끓여 추출한 다음 300 메쉬 여과포로 여과한 후 잔사를 같은 방법으로 1회 더 추출하였다. 추출액을 상온에서 화트만(Whatman) 2번 여과지로 침전을 걸러내어 냉각 콘덴서가 달린 증류장치에서 60℃로 감압농축한 후 분무건조하여 건조중량 211.5g을 얻었다.

[실시예 1]

비교에 1에서 얻어진 천문동의 1차 추출물에 정제수 2L를 첨가하고 동량의 노말 핵산을 가하여 잘 섞은 후 노말 핵산 분획을 얻는 과정을 3회 반복하여 냉각 콘덴서가 달린 증류 장치에서 35℃로 감압농축하여 건조중량 0.2g을 얻었다.

[비교예 2]

천문동 괴경 분쇄물 300g을 일본 공개특허 평6-128143A2의 실험예 1[0020]에 따른 방법으로 실시하여 건조중량 205g을 얻었다.

[실험예 1]

상기 실시예 및 비교예에 따라 얻어진 각 추출물들을 쥐의 멜라노마 세포(B16 mouse melanoma cell)의 배양액에 첨가하여 세포수준에서의 미백효과를 실험하였다(Lotan R., Lotan D. Cancer Res. 40:3345-3350, 1980). 실시예와 비교예에 따라 얻어진 각 추출물들을 최종농도가 0.1% 또는 0.005%가 되도록 하여 하이드로퀴논과 함께 각각 B16 멜라노마 세포의 배양 배지에 첨가하여 3일간 배양한 후 세포들을 트립신(Trypsin)처리하여 배양용기로부터 떼어내 원심분리한 후 멜라닌을 추출해 내었다. 이것에 수산화 나트륨 용액(1N 농도) 1mL를 가하여 10분간 끓여 멜라닌을 녹이고 분광 광도계를 이용, 400나노미터(nm)에서 흡광도를 측정하여 생성된 멜라닌의 양을 단위 세포 수단(10⁶cell)의 흡광도를 나타내는 방법으로 수행하였으며, 대조군에 대한 상대적인 멜라닌 생성량을 저해율(%)로 계산하고 결과를 표 1에 정리하였다.

상기 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예 1과 같이 흑화성분을 제거하면 총추출물인 비교예 1의 2 X 10배의 농도에서도 미백효과가 15배 이상 획기적으로 증대함을 알 수 있다. 따라서 천문동의 미백효과는 비극성 지질 추출물에서 나타나며 천문동 총추출물의 미약한 미백효과는 멜라닌 생성을 촉진하는 흑화 성분이 멜라닌 생성 억제효과를 상쇄시켜 나타나는 현상임을 알 수 있다.

[실험예 2]

상기 실시예와 비교예의 천문동 추출물에 대하여 티로시나제 저해효과를 다음과 같이 측정하였다. 효소 티로시나제는 버섯류(Mushroom)로부터 추출한 것으로, 시그마(Sigma)사의 것을 사용하였다. 먼저, 기질인 티로신을 1.5mM 농도로 소듐 포스페이트 완충액(0.05M 농도, pH6.8)에 용액을 만들어 0.3mL 분광 광도계 큐벧(Cuvette)에 0.1mL를 넣고 코펙터(Cofactor)인 도파를 0.06mM의 농도로 만들어 0.01mL 씩 첨가하였다. 여기에 실시예와 비교예의 천문동 추출물을 각각 0%, 0.05%, 0.1%, 0.15%, 0.2%, 0.25%씩 첨가하고 소듐 포스페이트 완충액을 0.1mL가 되도록 첨가하였다. 여기에 티로시나제를 60u/mL이 되도록 소듐 포스페이트 완충액으로 제조하여 상기 반응액에 0.1mL를 첨가하여 반응을 진행시켰다. 이때 각각의 대조군(Blank)은 티로시나제 대신 완충액만을 0.1mL 씩 첨가하여 반응을 진행시켰다. 이때 각각의 대조군(Blank)은 티로시나제 대신 완충액만을 0.1mL씩 첨가하였다. 반응은 분광광도계(Spectrophotometer, Beckman DU-7500)를 이용하여 37℃에서 진행시켰으며 1분마다 475나노미터(nm)에서의 흡광도의 변화를 10분간 측정하였다. 여기서 얻어진 반응속도(시간에 따른 흡광도의 변화율, dA/dmin)의 차이로 티로시나제의 저해율을 구하였으며, 구하는 식은 다음과 같고 대조군에 대하여 50% 저해를 나타내는 농도를 IC으로 표시하였으며 결과는 표 2에 나타내었다.

상기 결과에서 볼 수 있듯이, 실시예 1에 의해 얻어진 천문동 추출물과 일본공개특허 평6-128143A2의 실험예 1[0020]의 방법으로 얻어진 천문동(Asparagus cochinchinesis L.)추출물(비교예 2)은 티로시나제 활성 저해효과를 거의 보이지 않는다. 위의 천문동 추출물에 대한 티로시나제 활성저해 효과에 대한 결과는 시세이도 사의 공지된 결과와 또한 일치한다(福島信ほか, 生藥 43, 142, 1982 : 기능성화장품일본 화장품과학연구회편, pp199-201). 따라서 본 발명에 사용한 천문동(Asparagus cohinchinensis M.)과 티로시나제 활성저해 효과가 있다고 공지된 소백부(Asparagus officinalis L.)과는 전혀 다름을 알 수 있다. 또한 실험예 1,2의 결과에서 천문동 비극성 지질 분획 추출물의 미백효과는 티로시나제 저해제가 아닌 새로운 메카니즘의 멜라닌 합성저해제임을 알 수 있다.

[실험예 3]

실험예 1과 같은 방법으로 배양된 쥐의 멜라노마 세포에 대해 실시예 1의 추출물에 대하여 농도에 따른 멜라닌 생성 억제능을 조사하였으며 결과는 표 3과 같다.

위의 결과에서 볼 수 있듯이 , 천문동 비극성 지질 분획 추출물은 배양된 쥐의 멜라노마 세포에 대하여 매우 강력한 멜라닌 생성 억제능을 가지고 있으며, 천문동 비극성 지질 분획 추출물의 농도에 따라 0.001%에서 0.05%까지도 멜라닌 생성 억제능이 증가한다. 또한 하이드로퀴논이 미백효과는 우수하나, 세포의 성장을 억제하고 세포형태를 변화시키는 등의 세포독성으로 0.00001%이상에서는 실험을 할 수 없는 것에 비하여 천문동 비극성 지질 분획 추출물은 0.05%농도에서도 세포독성을 나타내지 않으면서도 하이드로퀴논보다 높은 멜라닌 생성 억제능을 갖는다.

이하에 천문동 비극성 지질 분획 추출물을 함유하는 화장료의 처방예를 제조예에 의해 나타내었다.

[제조예 1 및 비교제조예 1]

천문동 추출물을 함유하는 피부 외용 연고 처방예는 다음과 같다.

여기서 천문동추출물은 실시예 1의 것을 말한다.

[제조예 2 및 비교제조예 2]

천문동 추출물을 함유하는 화장료 중 크림의 처방예는 다음과 같다.

여기서 천문동 추출물은 실시예 1의 것을 말한다.

[제조예 3 및 비교제조예 3]

천문동 추출물을 함유한 화장료 중 유연화장수의 처방예는 다음과 같다.

여기서 천문동 추출물은 실시예 1의 것을 말한다.

[제조예 4 및 비교제조예 4]

천문동 추추물을 함유한 화장료 중 영양화장수의 처방에는 다음과 같다.

여기서 천문동 추출물은 실시예 1의 것을 말한다.

[제조예 5 및 비교제조예 5]

천문동 추출물을 함유한 화장료 중 팩의 처방예는 다음과 같다.

여기서 천문동 추출물은 실시예 1의 것을 말한다.

[제조예 6 및 비교제조예 6]

천문동 추출물을 함유한 화장료 중 엣센스의 처방예는 다음과 같다.

여기서 천문동 추출물은 실시예 1의 것을 말한다.

[실험예 3]

건강한 남여 20명을 선정하여 양팔의 하박부에 직경 7mm 크기의 6개씩 2줄의 구멍이 뚫린 알루미늄 호일을 붙이고 팔에서 10cm 떨어진 거리에서 ORIEL solar simulator 1000W를 이용하여 60mJ/cm²의 광량을 조사하였다. 조사 전에 70% 에탄올 수용액으로 조사부위를 잘 세척하였다. 조사하기 3일전부터 조사후 3주째까지 1일 2회씩 제조예 1~6 및 비교제조예 1~6에 따라 제조된 천문동 비극성 지질 분획 추출물을 함유한 시료와 천문동 비극성 지질 분획 추출물이 함유되지 않은 기제를 한쌍으로 같은 줄에 도포하였다. 각각에 대하여 제조예와 비교제조예의 색소침착도를 육안으로 판정하고, 제조예가 비교제조예에 비해 색소침착을 억제한 정도를 뚜렷한 효과, 효과있음, 차이없음의 3단계로 평가하였으며 그 결과는 표 4와 같다.

위의 표 4의 결과에서 볼 수 있듯이, 제조예 1~6에 따라 제조된 천문동 비극성 지질 분획 추출물 함유연고 및 화장료는 피시험자 20명 중에서 최소 10명 이상에 대하여 미백효과를 나타내었으며, 특히 많은 양의 천문동 추출물이 적용된 제조예 1 및 비교제조예 1의 비교실험에서는 25%가 뚜렷한 색소침착 저해효과를 보이고 전체적으로 60%이상에서 효과가 나타나며, 피부내에서 어떤 부작용이 나타나지 않아, 천문동 비극성 지질 분획 추출물이 안전하고 효과가 매우 뛰어난 기미나 주근깨 개선 또는 피부미백제임을 알수 있다. 또한 표 1,2,3의 결과를 종합해도 천문동 비극성 지질 분획 추출물은 티로시나제 저해제가 아니면서 멜라닌 생합성을 억제하는 새로운 메카니즘을 갖는 미백제이며 안전성이 매우 우수함을 알 수 있다.

Claims

(a)천문동을 물, 함수 또는 무수의 탄소수 1-4의 저급알코올, 에틸아세테이트 또는 아세톤으로 1회이상 추출하고 추출액을 감압농축하는 단계; (b)상기 농축액에 정제수를 가하고 물에 불용성이며 극성도가 1.0이하인 유기용매로 분획을 1회이상 실시하여 유기용매 분획을 얻는 단계; (c)상기 유기용매 분획을 감압농축하거나 건조하는 단계; 에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 천문동의 비극성 분획 추출물
제1항의 천문동 비극성 분획 추출물을 건조중량으로 0.00005-0.5중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 기미, 주근깨 개선 및 피부미백용 조성물.