KR100536358B1 - 피부 미백용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피부 미백용 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그것의 약제학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 피부 미백용 조성물을 이용하면, 부작용 없이 멜라닌 생성을 효과적으로 억제할 수 있다.

[화학식 1]

상기 식에서, R₁은 수소 또는 히드록시이다.

Description

피부 미백용 조성물{Composition for skin whitening}

본 발명은 피부 미백용 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 포도필로톡신(podophyllotoxin)이나 안스리신(anthricin, deoxypodophyllotoxin)을 유효성분으로 포함한 피부 미백용 조성물에 관한 것이다.

사람의 피부색을 결정하는 멜라닌(melanin)은 멜라노사이트(melanocyte)라 불리는 피부 세포에서 만들어져 케라티노사이트(keratinocyte)라는 표피 세포로 이동한다. 여기서 멜라닌은 핵주변에 모자와 같은 구조를 형성하여 자외선으로부터 유전자를 보호하고 자유 라디칼(free radical)을 제거하여 세포 내 단백질을 보호하는 등 중요한 역할을 하게 된다. 생체 내에는 멜라닌을 분해하는 효소가 없고, 다만 케라티노사이트가 표피에서 떨어져나갈 때 같이 피부에서 떨어져나가는 것으로 제거된다. 하지만 멜라닌이 필요 이상으로 많이 생기게 되면 기미나 주근깨, 점 등과 같은 과색소침착증을 유발하여 미용상으로 좋지 않은 결과를 가져오게 된다. 또한 레져 인구의 증가로 외부에서 활동하는 것을 즐기는 사람들이 많아지면서 자외선에 의한 멜라닌 색소 침착을 막고자 하는 요구가 더욱 늘어나게 되었다. 이에 과도한 멜라닌 생성을막는 미백제 개발이 필요하게 되었고 그 동안 많은 노력들이 이루어졌다.

이제까지의 미백제 개발은 주로 멜라닌 생합성에서 없어서는 안될 기본적이면서도 가장 중요한 역할을 하는 효소인 타이로시네이즈(tyrosinase)의 활성을 저해하는 것을 통해 멜라닌 양을 줄이는 물질을 찾는 것으로 이루어져왔다. 이렇게 개발된 미백제로 코지산, 알부틴, 글루타치온, 비타민 A, 비타민 C 등이 있지만 소비자들이 만족할 만한 미백효과를 갖지 못하고 있으며 부작용 때문에 그 사용량에 제한이 따른다. 따라서 이제까지의 미백제보다 효능이 뛰어나고 좀 더 안전한 미백제를 개발하는 것이 절실한 시점이 되었다.

포도필로톡신(podophyllotoxin)은 천연물에서 분리하거나 합성할 수 있는 물질로, 생체 내에서 투블린(tubulin)의 중합을 억제하여 세포 분열을 방해하고 이로써 항암 효과를 가지는 것으로 알려져 있다(Curr Med Chem Anti-Canc Agents 2002 Jan;2(1):71-90). 그 동안 포도필로톡신보다 효능과 안전도 면에서 더 우수한 물질을 개발하기 위해 많은 유도체들이 만들어지게 되었는데, 이들의 항암 효과 또한 입증되어 다수의 특허가 출원 되어 있는 상태이다(KR 공개번호 1999-0039985, KR 공개번호 2003-0025246). 하지만 포도필로톡신의 미백제로서의 효능은 알려져 있지 않다. 안스리신(anthricin, deoxypodopyllotoxin)은 포도필로톡신의 유도체로서 전호(Anthriscus sylvestris)에서 처음 분리되었다. 그 이후 여러 종류의 식물(Bursera microphylla, Juniperus silicicola, Hernandia ovigera)에서 발견 되었고 최근에는 할미꽃(Pulsatilla koreana)에서도 안스리신이 확인되었다(Planta Med 2002; 68:268-271). 포도필로톡신과 마찬가지로 안스리신도 암세포에 대한 세포 독성과 혈관 생성 억제 효과를 가지고 있어 항암제로써 특허 되어 있다(KR 공개번호 2001-0109710, KR 공개번호 2000-0031849). 하지만 안스리신 또한 미백제로서의 효능은 알려져 있지 않다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 우수한 미백효과를 나타내면서도 부작용이 없는 새로운 미백제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 피부 미백용 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그 염을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 식에서, R₁은 수소 또는 히드록시이다.

상기한 본 발명에 의한 피부 미백용 조성물에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식 2의 안스리신인 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 피부 미백용 조성물에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식 3의 포도필로톡신인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 피부 미백용 조성물에 관하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 있어서 안스리신(anthricin)은 데옥시포도필로톡신(deoxypodophyllotoxin)이라고도 한다. 본 발명의 조성물은 포도필로톡신이나 안스리신 중 어느 하나의 단일 물질만을 포함할 수도 있고, 둘 다 포함할 수도 있다. 포도필로톡신 및 안스리신은 멜라닌 생성을 억제하여 미백 효과를 나타낸다.

본 발명의 조성물에 유효성분으로 포함되는 포도필로톡신이나 안스리신은 화학합성 방법으로도 얻어질 수 있고 생약으로부터 추출하여 얻을 수도 있다. 특히 안스리신의 경우, 전호의 주성분으로 알려져 있어 유기용매를 사용한 추출법으로 분리하여 사용하기 용이하다.

안스리신을 분리하는데 사용하는 전호는 산형과(Umbelliferae)에 속하는 전호(Anthriscus sylvestris)의 뿌리 부분을 말하며, 원식물은 높이 1 m의 다년생 초본으로 시베리아, 캄차카, 사할린, 중국, 일본 등지에 분포되어 있으며, 우리나라에서는 주로 제주도의 남부, 중부, 북부에 야생하고 있다. 개화기는 5 - 6월이고 과실은 장타원형으로 광택이 난다. 주성분으로는 안스리신(anthricin, deoxypodophyllotoxin), 리그난 (lignan), 안스리시놀(anthriscinol) 등을 가지고 있고, 그 외에 스티그마스테롤(stigmasterol), 베타-시토스테롤(beta-sitosterol), 캄페스테롤(campesterol), 스티그마스테릴-디-글라이코사이드(stigmasteryl-d-glycoside), 지방산(fatty acid), 글라이세라이드(glyceride), 디털펜 (diterpene) 등을 부수적인 성분으로 함유하고 있다. 이들 성분 중 리그난 계통의 화합물은 항종양 활성이 우수하여 그 추출방법에 대한 특허가 출원 되었다(KR 공개번호 1999-039985).

본 발명에 의한 피부 미백용 조성물은, 포도필로톡신 또는 안스라신을 전체 조성물 중 0.0001 내지 50중량% 함유할 수 있다. 0.0001중량% 미만인 경우에는 효과가 미미하며, 50중량%을 초과하는 경우에는 제형 안정성과 안전성에 문제가 있다. 이러한 관점에서 포도필로톡신 또는 안스리신을 전체 조성물 중 0.0001 내지 10중량% 함유하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 의한 피부 미백용 조성물은 약제학적 조성물일 수 있으며 이 경우에, 포도필로톡신 또는 안스라신은 그대로 또는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 의약에 사용할 수 있다. 상기 염으로는 약학적으로 허용되는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 염산, 황산, 질산, 인산, 불화수소산, 브롬화수소산, 포름산 아세트산, 타르타르산, 젖산, 시트르산, 푸마르산, 말레산, 숙신산, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산, 나프탈렌술폰산 등을 사용할 수 있다. 산 부가염 이외에도, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 트리에틸아민, 3차-부틸아민과 같은 염기 부가염도 사용될 수 있다.

본 발명에 의한 피부 미백용 조성물은, 약제학적 제형에 있어서, 포도필로톡신 또는 안스라신의 함유량은 제형에 따라 광범위하게 변할 수 있으며, 통상적인 방법에 따른다.

본 발명에 의한 피부 미백용 약제학적 조성물은, 유효성분에 악영향을 미치지 않는 한, 필요에 따라 의약에 사용되는 각종 보조제, 예컨대 담체나 기타 첨가제, 예컨대 안정제, 완화제, 유화제 등을 첨가하여 제제화될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 아스리신 또는 포도필로톡신 함유 조성물을 비경구, 경구 등으로 투여할 수 있다. 비경구 루트로는 경피 투여가 바람직하며, 그 중에서도 국소도포가 가장 바람직하다. 제형으로는, 연고, 크림, 주사제, 산제, 과립제, 정제 등을 비롯하여 약제학적 제제에 적합한 어떠한 제형으로도 할 수 있다.

본 발명에 의한 약제학적 조성물의 바람직한 투여량은 0.001 내지 1000mg / Kg·day이다.

본 발명에 의한 조성물은 단독으로 투여되거나 다른 약제와 동등하게 또는 다른 약제를 보조하기 위해 함께 투여될 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 조성물은 크림, 로션, 스킨, 엣센스, 파운데이션, 팩, 클렌징 크림, 클렌징 로션 등의 화장품 제형일 수 있다.

이하 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1: 포도필로톡신을 유효성분으로 함유하는 피부 미백용 외용제 조성물>

하기 표1의 조성과 같이 포도필로톡신을 함유한 피부 미백용 조성물을 제조하였다. 제조방법으로는, 먼저 표1의 원료 1 내지 6을 혼합하여 70℃에서 용해하고 수상으로 한 다음, 원료 7 내지 14를 70℃에서 용해하여 오일상으로 하였다. 그런 다음, 상기 오일상을 수상에 첨가하고 호모믹서(일본 Tokushu Kika 사)로 교반하여 1차 유화하고, 원료 15를 첨가하여 점증시켰다. 기포를 제거한 후, 실온으로 냉각시켜 제조하였다.

<실시예2: 안스리신을 유효성분으로 함유하는 피부 미백용 외용제 조성물>

전호(Anthriscus sylvestris)의 뿌리 부분을 구입하여 800g을 3.2kg의 70% 에탄올로 냉각콘덴서가 달린 추출기에서 두 시간 동안 가열하여 식힌 후 와트만 2번 여과지로 여과한다. 이 여과액에 과량의 에틸아세테이트를 넣고 고루 섞은 후, 3시간 후 층이 분리되면 분별 깔대기로 상층액을 분리한다. 분리한 상층액은 감압 증류하여 용매를 모두 제거한다. 안스리신은 이 전호 에틸아세테이트 추출물을 HPLC로 290 nm에서 분석하였을 때 면적비로 60%를 차지하는 부분을 Preparative LC로 메탄올:물 6:4의 조건으로 분리하고, NMR로 분석하여 추출한다.

상기에서 얻어진 안스리신을 가지고 하기 표 1의 조성으로 미백용 조성물을 제조하였다. 제조방법으로는 먼저 표1의 원료 1~6을 혼합하여 70℃에서 용해하고 수상으로 한 다음, 원료 7~14를 70℃에서 용해하여 오일상으로 하였다. 그런 다음, 상기 오일상을 수상에 첨가하고 호모믹서(일본 Tokushu Kika 사)로 교반하여 1차 유화하고, 원료 15를 첨가하여 점증시켰다. 기포를 제거한 후, 실온으로 냉각시켜 제조하였다.

<비교예>

표1의 원료 1~6을 혼합하여 70℃에서 용해하고 수상으로 한 다음, 원료 8~14를 70℃에서 용해하여 오일상으로 하였다. 그런 다음, 상기 오일상을 수상에 첨가하고 호모믹서(일본 Tokushu Kika 사)로 교반하여 1차 유화하고, 원료 15를 첨가하여 점증시켰다. 기포를 제거한 후, 실온으로 냉각시켜 제조하였다.

하기 표1에서 각 함량은 중량% 단위로 표현하였다.

성분	실시예1	실시예2	비교예
1. 정제수	to 100	to 100	to 100
2. 글리세린	8.0	8.0	8.0
3. 부틸렌글라이콜	4.0	4.0	4.0
4. 히아루론산 추출물	5.0	5.0	5.0
5. 베타글루칸	7.0	7.0	7.0
6. 카보머	0.1	0.1	0.1
7. 화학식1의 화합물	0.05(포도필로톡신)	0.05(안스리신)	-
8. 카프릴릭 카프릭 트리글리세라이드	8.0	8.0	8.0
9. 스쿠알란	5.0	5.0	5.0
10. 세테아릴 글루코사이드	1.5	1.5	1.5
11. 소르비탄 스테아레이트	0.4	0.4	0.4
12. 세테아릴 알코올	1.0	1.0	1.0
13. 방부제	적량	적량	적량
14. 향	적량	적량	적량
15. 트리에탄올아민	0.1	0.1	0.1

본 발명자들은 본 발명에 의한 피부 미백용 조성물의 효과를 입증하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.

<실험예 1: 멜라노사이트에 대한 포도필로톡신 및 안스리신의 멜라닌 생성 억제 효과>

우태아혈청이 10 % 들어 있는 DMEM(Dulbecco's Minimal Essential Media) 배지에 1차 배양한 사람 피부 세포주(HaCaT, 케라티노사이트)를 6개의 구멍을 가진 플레이트에 구멍 하나 당 세포 수가 5 X 10⁵이 되도록 깔았다. 24 시간 동안 세포가 기벽에 붙도록 한 후, 새로운 배지에 실험시료(포도필로톡신 또는 안스리신)를 원하는 농도로 넣어서 세포에 처리하였다. 실험 시료는 비이클(에탄올 : 프로필렌글라이콜 : 물 = 3 : 5 : 2)에 녹여서 사용하고, 대조군은 비이클만 들어있는 배지를 처리한 세포로 하였다. 이렇게 실험시료가 들어 있는 배지로 사람 피부 세포주를 24시간 키우고 나서, 그 배지에 테트라데카노일폴볼-아세테이트(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate)를 200nM 첨가한 후 모아 C57BL/6 마우스 유래의 Mel-ab 세포에 처리하였다. 이 세포는 암화된 것은 아니지만 여러 계대 동안 죽지 않는 성질을 가지고 있어서 실험에 적합하다. Mel-ab 세포는 1차적으로 우태아혈청 10%, 테트라데카노일폴볼-아세테이트(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate)가 200nM, 콜레라 톡신(Cholera toxin)이 0.87 mg/L, 스트렙토마이신(streptomycin) 10mg/L, 페니실린(penicillin) 10,000U/L가 들어 있는 DMEM 배지에서 키웠다. 이렇게 1차 배양한 Mel-ab 세포를 24개의 구멍을 가진 플래이트에, 구멍 하나 당 세포 수가 1 X 10⁵ 이 되도록 깔았다. 24시간 동안 세포가 기벽에 붙도록 한 후, 위 사람 피부 세포주 배지 처리하였다. 이렇게 하루에 한 번 삼일 동안 연속으로 사람 피부 세포주의 배지를 처리하고 2일 후에 Mel-ab 세포가 만든 멜라닌 양과 세포 생존율을 측정하였다. 멜라닌의 양은 1N NaOH로 세포를 완전히 녹인 후 400nm에서의 흡광도를 측정하여 결정하였다. 세포 생존율은 크리스탈 바이올릿(crystal violet)으로 얼마나 많은 세포가 염색되는지를 봐서 확인하였다. 대조군의 멜라닌 양과 세포 생존율을 100%로 하고 실험군의 멜라닌 양과 세포 생존율을 대조군 대비 % 로 계산하였다. 실험 시료는 포도필로톡신, 안스리신을 각각 0.001, 0.005 ppm으로 하였고, 코직산은 1ppm을 처리하였다. 그 결과는 도1에 나타나 있다.

도1에 나타난 바와 같이, 안스리신 0.001 ppm은 18 %, 0.005 ppm은 37 %, 포도필로톡신 0.001 ppm은 18 %, 0.005 ppm은 44 %의 멜라닌 생성 억제 효과를 보였다. 이것은 1 ppm의 코지산(Kojic acid)이 20% 정도의 멜라닌생성 억제효과를 보이는 것과 비교했을 때 매우 높은 저해효과라고 할 수 있다. 한편, 안스리신과 포도필로톡신의 모든 농도에서 세포 생존율은 90 % 이상을 나타내고 있다.

<실험예 2: 갈색 기니아 피그(guinea pig)를 이용한 미백 동물실험>

본 발명의 미백효과를 확인하기 위해, 본 발명의 안스리신을 비이클(vehicle, 에탄올: 프로필렌글라이콜:물 = 5:3:2)에 0.05%의 농도로 용해시켜 시료로 제조하였다.

다음, 몸무게500g 내외인 갈색기니아 피그의 등 부위 털을 제거하고 펜토바비탈(pentobarbital, 30㎎/㎏)로 마취시킨 후 500mJ의 자외선으로 태웠다. 태운 부위는 지름 1㎝ 정도의 동그라미(인공색소반)가 되게 하였으며, 동일한 방법으로 같은 부위에 일주일에 한번씩 3번 자외선 조사를 시행하였다. 마지막 자외선 조사가 끝나고 그 다음날부터 아침 저녁으로 상기 생성된 인공색소반 4개에 각 해당 시료를 처리하였다. 구체적으로 비이클만을 처리한 대조군, 상기에서 제조한 안스리신 0.05 %을 처리한 실험군, 아무것도 처리하지 아니한 비처리군 및 하이드로퀴논(hydroquinone) 2 %를 처리한 비교군으로 나뉘었다. 각 시료는 5 l 씩, 3주간 도포하였다. 이와 같이 시료를 도포하고 2 주 후에 상기 비이클만을 처리한 대조군, 안스리신을 처리한 실험군 및 하이드로퀴논을 처리한 비교군의 인공색소반의 색깔을 무처리군을 기준으로 육안으로 확인하고 상대적인 색깔 차이를 수치화하였다. 6 마리의 동물을 이용하여 동시에 실험하고 각각의 수치를 평균 내어 도표화하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 하기 도 2의 수치에서 0.5는 전문가만이 알 수 있는 미백 효과, 1.0은 누구나 알 수있는 미백 효과, 3.0은 원래 피부색만큼 하얗게 된 미백 효과, 2.0은 1과 3사이의 미백 효과, 4.0은 원래 피부색보다 하얗게 된 미백 효과를 나타내는 것이다.

또한, 상기의 무처리군, 비이클만을 처리한 인공색소반(대조군), 안스리신을 처리한 인공색소반, 및 하이드로퀴논을 처리한 인공색소반의 색깔을 색차계(크로마미터chromameter)로 명암판정 하였으며, 인공색소반의 명암을 색차계로 수치화한 값 (L값)을 평균내어, 하기 도 3에 나타내었다.

또한, 상기에서 시료처리 전의 인공색소반과 3 주동안 시료를 처리한 후의 인공색소반의 사진을 도 4 및 도 5에 나타내었다.

하기 도 2에 나타난 바와 같이, 안스리신의 미백 효과는 3으로 자외선에 의한 인공색소반의 색소침착을 3주만에 거의 완벽하게 제거하여 원래의 피부색 정도로 우수한 미백효과를 나타내었다.

한편, 하기 도 3에서 수치, L값은 값이 클수록 밝은 색을 나타내는 것으로, 안스리신은 하이드로퀴논보다 높은 수치를 나타내어 우수한 미백효과를 나타냄을 확인하였다.

또한, 하기 도 4 및 도 5에서 알 수있는 바와 같이, 대조군(a)의 경우는 색깔변화가 거의 없는 반면, 안스리신을 0.05 % 처리한 경우(b)는 자외선 조사에 의한 색소침착을 매우 현저히 억제할 수 있음을 확인하였다.

<실험예 3: 실시예1 내지 실시예2 및 비교예에 따라 제조된 조성물의 미백 효과>

건강한 12명의 남자를 대상으로 피검자의 윗팔뚝 부위에 직경 1.5cm의 구멍 6개가 뚫린 불투명 테이프를 부착한 뒤, 각 피검자의 최소 홍반량(Minimal Erythema Dose)의 1.5~2배 정도의 자외선(UVB)을 조사하여 피부의 흑화를 유도하고, 실험 물질들을 도포한 다음, 두 달 후에 크로마미터를 이용하여 피부의 명암을 측정하였다. 각 실험 물질들은 상기 비교예 및 실시예들에따른 피부 외용제를 하루에 2회씩(아침, 저녁) 매일 바르게 하였다.

효과의 판정은 피부의 명암을 나타내는 "L"값을 구하여 결정하였다(태우지 않은 한국인 피부색은 일반적으로 50-70의 값을 나타냄). 실험 물질을 도포하여 효과가 있는 경우는 L값이 점차 증가하게 되며, 실험 물질들 사이의 비교는 △L 값, 즉 나중 L 값에서 초기 L 값을 뺀(△L) 수치(최종 L값 - 실험 물질 도포전의값)로 표현하였다. △L값이 클수록 미백효과가 큰 것이다. 그 결과는 하기 표3에 나타내었다.

	실시예 1	실시예 2	비교예
L	3.12	3.95	1.78

상기 표2에 나타난 바와 같이, 포도필로톡신을 함유한 조성물의 △L값은 3.12, 안스리신을 함유한 조성물의 △L값은 3.95로, 비교예의 △L값 1.78과 비교해볼 때 매우 높은 수치임을 알 수 있다.

이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 피부 미백용 조성물은 포도필로톡신이나 안스리신을 함유하고 있어서 부작용 없이 멜라닌 생성을 효과적으로 억제할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 포도필로톡신, 안스리신, 코지산(Kojic acid)이 멜라노사이트의 멜라닌 생성에 미치는 영향을 나타내는 그래프로서, 포도필로톡신 0.001 및 0.005 ppm, 안스리신 0.001 및 0.005 ppm, 코지산 1 ppm 처리시의 멜라닌 생성 억제 효과를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 의한 안스리신을 함유하는 조성물의 미백효과를 육안으로 관찰하고 수치화한 그래프이다.

도 3은 본 발명에 의한 안스리신을 함유하는 조성물의 미백효과를 색차계의 L값으로 나타낸 그래프이다.

도 4는 시료 처리 전의 인공색소반 사진을 나타낸 것이며, 사진 중 a는 대조군, b는 안스리신 0.05 %, c는 비처리군, d는 하이드로퀴논 2 %를 나타낸 것이다.

도 5는 시료 처리 3주 후의 인공색소반 사진을 나타낸 것이며, 사진 중 a는 대조군, b는 안스리신 0.05 %, c는 비처리군, d는 하이드로퀴논 2 %를 나타낸 것이다.

Claims (3)

1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그것의 약제학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물.

   [화학식 1]

   상기 식에서, R₁은 수소 또는 히드록시이다.
2. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 안스리신인 것을 특징으로 하는 피부 미백용 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 포도필로톡신인 것을 특징으로 하는 피부 미백용 조성물.