KR100877188B1 - 양성자 빔 처리에 의한 천연물 유래 미백용 화장료 조성물제조 방법 - Google Patents

양성자 빔 처리에 의한 천연물 유래 미백용 화장료 조성물제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양성자 빔 처리에 의한 천연물 유래 미백용 화장료 조성물 제조 방법에 관한 것으로서, 자연에서 채집하였으며 항산화 효과 및 미백 효과를 가진 천연식물의 추출물에 양성자 빔을 조사하였을 때 본래 천연식물이 가지고 있었던 항산화 효과 및 미백 효과가 증가됨으로 본 발명의 제조 방법은 항산화 및 미백용 화장품의 제조에 유용하게 이용될 수 있다.
양성자 빔(proton beam), 조사, 천연물 추출물, 항산화, 미백, 화장품, 화장료 조성물.

Description

양성자 빔 처리에 의한 천연물 유래 미백용 화장료 조성물 제조 방법{The process method of cosmetics composition from natural material by processing proton beam for skin whitening}
본 발명은 양성자 빔 처리를 통한 천연물 유래의 미백용 화장료 조성물 제조 방법에 관한 것이다.
피부는 외부 환경과 직접 접하면서 인체를 보호하며 생화학적이고 물리적인 기능을 가지고 있는 아주 중요한 조직이다. 이 조직은 크게 3가지 즉, 표피(epidermis), 진피(dermis) 및 피하(hypodermis)로 나누어진다. 멜라닌은 피부의 표피층에 존재하는 색소로서, 표피의 기저층에 존재하는 멜라노사이트(melanocyte)로부터 만들어져 케라티노사이트(keratinocyte)라는 표피 세포로 이동한다. 생체 내에는 멜라닌을 분해하는 효소가 없고, 다만 케라티노사이트가 표피에서 떨어져나갈 때 멜라닌이 같이 피부에서 떨어져나가는 것으로 제거된다.
멜라닌 합성 과정을 살펴보면, 멜라노사이트 내의 멜라노좀이라는 소포체에 서 먼저 티로시나제(Tyrosinase)라는 효소에 의해 티로신이 도파(DOPA)를 거쳐 도파퀴논(DOPAquinone)으로 전환되고, 도파퀴논으로부터 자동 산화 반응과 효소 반응으로 도파크롬(DOPAchrome)을 거쳐 흑갈색의 공중합체인 멜라닌이 생성된다. 이렇게 생성된 멜라닌은 멜라노좀을 통해 케라티노사이트로 옮겨지고 여기에서 약 28일간의 각화 과정을 거치면서 피부 표면으로 나와 각질과 함께 소실된다.
멜라닌은 햇빛 UV의 빛 에너지를 흡수하여 UV에 의한 손상으로부터 진피 이하의 피부 기관을 보호하는 역할을 하며, 피부 생체 내에 생겨난 유해산소 및 프리라디칼 등을 잡아주는 등 외부 유해인자로부터 피부를 보호해주는 유용한 역할을 수행한다. 또한, 피부 세포 내의 멜라닌 양에 따라 사람의 피부색을 결정한다. 멜라닌 색소가 많은 사람은 갈색 또는 검은 색 피부를 갖는 반면, 멜라닌 색소가 적은 사람은 흰색의 피부를 갖게 된다.
그러나 멜라닌이 비정상적으로 적게 생산되면 백반증과 같은 피부병변이 유발되고, 반대로 일광, 호르몬 변화, 염증 또는 약제 등에 의해 멜라닌의 과도한 합성되거나 각화작용이 원활히 이루어지지 않아 멜라닌이 완전히 없어지지 않으면 피부에 손상을 줄 뿐만 아니라 피부의 색소가 침착되어 기미, 주근깨를 형성하며, 이와 같은 병변으로부터 나아가 피부암의 원인이 되기도 한다. 따라서 이러한 색소 침착 현상을 방지하기 위해서는 멜라닌 생성 과정의 일부분을 저해하여 멜라닌의 생성을 감소시켜야 한다.
기능성 바이오 화장품은 크게 미백화장품(Skin whitening cosmetics), 주름제거 화장품(Anti-Wrinkle cosmetics), 생체 고분자 화장품(Biomaterial cosmetics), 피부자극 완화 화장품 및 발모 화장품(Hair Growth cosmetics) 등이 개발 대상이 되고 있으나, 최근에는 항노화 활성을 갖는 활성산소 제거물질(Free radical scavenzer), 멜라노싸이트(melanocyte)의 멜라닌 형성을 유도하는 신호 전달(signal transduct) 차단제, 암환자 치료 시 응용되는 방사선 요법(Radiotherapy) 또는 화학 요법(Chemotherapy)의 부작용을 최소화할 수 있는 기능성 화장품 등 다양한 분야에서의 화장품 개발이 이루어지고 있다.
본 발명자들은 미백 화장품 개발을 위하여 자연 시료로부터 추출된 추출물에 양성자 빔을 조사한 후에 항산화 및 미백 효과가 증가함을 확인함으로써 본 발명을 확인하였다.
본 발명의 목적은 천연 추출물을 이용한 미백용 화장품 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
1) 천연물 추출물에 양성자 빔(proton beam)을 조사하는 단계; 및
2) 상기 단계 1)의 양성자 빔 조사 천연물 추출물을 화장품 제조에 허용되는 담체를 혼합하는 단계를 포함하는 미백 기능이 강화된 화장료 조성물 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 천연물 추출물에 양성자 빔을 조사하는 단계를 포함하는 천연물 추출물의 항산화 활성을 증가시키는 방법을 제공한다.
아울러, 본 발명은 천연물 추출물에 양성자 빔을 조사하는 단계를 포함하는 천연물 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명자들은 항산화 효과 및 미백 효과를 가지고 있는 천연물(빈랑자, 쇄양, 상백피, 만형자, 감초, 구기자 및 금은화)에서 추출물을 수득하였고, 상기 수득된 추출물에 양성자 빔을 조사하였다(표 1 참조). 이 후 양성자 빔을 조사하지 않은 추출물 및 양성자 빔을 조사한 추출물을 이용하여 항산화 효과를 조사하는 DPPH 라디칼 및 ABTS 라디갈 소거 활성을 조사하였다. 아울러 미백 효과를 조사하는 티로시나제 억제 및 멜라닌 생산 억제 활성을 조사하였다. 그 결과, 각각의 천연물 추출물의 시료들에서 다소 차이는 있으나 양성자 빔을 조사해주면 기존에 있었던 항산화 효과 및 미백 효과를 증가시켜줌을 확인하였다(표 2 내지 표 9 참조). 이를 통해 본 발명의 제조 방법이 기존의 항산화 또는 미백 효과를 가진 천연물의 효과를 증강시킴으로 새로운 미백용 화장품 제조에 유용하게 이용될 수 있음을 알 수 있다.
본 발명은 미백 기능이 강화된 화장료 조성물 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 제조 방법은 하기 단계를 포함한다: 1) 천연물 추출물에 양성자 빔(proton beam)을 조사하는 단계; 및 2) 상기 단계 1)의 양성자 빔 조사 천연물 추출물을 화장품 제조에 허용되는 담체를 혼합하는 단계.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 단계 1)의 천연물 추출물은 천연식물에서 유래한 시료로부터 추출된 추출물 형태인 것이 바람직하다. 상기 추출물의 추출 방법은 물, 저급 알코올 또는 그들의 혼합물로 추출되는 것이 바람직하며, 추출 용매는 1 내지 10배인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 추출 방법은 열 추출, 환류 냉각 추출, 초음파 추출 방법이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 추출 온도는 10 내지 100℃인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 추출시간은 2 ~ 72시간이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 추출물은 여과, 건조 또는 동결건조하여 보관하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 천연물 추출물의 보관온도는 -80 ~ 24℃인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 천연물 추출물은 당해업계의 당업자에게 공지된 어떤 방법으로 추출해도 무관하다.
본 발명의 제조 방법은 항산화 효과 또는 미백 효과가 있는 천연물 추출물의 항산화 효과 또는 미백 효과를 증가시킨다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 천연식물은 빈랑자(Areca catechu Linne), 쇄양(Cynomorium songaricum Ruprecht), 상백피(Morus alba Linne), 만형자(Vitex rotundifolia Linne fil.), 감초(Glycyrrhizaglabra Linne), 구기자(Lycium chinense Miller), 금은화(Vitex rotundifolia Linne fil.), 호두, 지유, 적하수오로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 종래에 알려진 항산화 효과 또는 미백 효과를 가진 천연물 이라면 본 발명에서 모두 이용 가능하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 단계 1)의 양성자 빔의 조사량은 500 ~ 20,000 Gray 조사하는 것이 바람직하며, 500 ~ 10,000 Gray 조사하는 것이 보다 바람직하며, 1,000 Gray 조사하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 단계 1)의 양성자 빔의 조사 시간은 1 ~ 165분인 것이 바람직하며, 8.7 ~ 87분이 더욱 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 화장품 제조에 허용되는 담체로는 본 발명의 화장료 조성물의 제형에 따라 다를 수 있다. 본 발명의 제형으로는 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 젤, 크림, 로션, 비누, 샴푸, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 리퀴드 파운데이션, 크림 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화 될 수 있으며, 보다 상세하세는 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 위터, 팩, 헤어 에센스가 있다.
상기 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 화장료 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 젤의 경우 담체 성분으로는 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라킨트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 바람직하다.
상기 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 화장료 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우 담체 성분으로는 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용될 수 있으 며, 그의 예로서는 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤젠 알코올, 벤젠 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르 등이 바람직하다.
상기 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 화장료 조성물의 제형이 현탄액의 경우 담체 성분으로는 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 바람직하다.
상기 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 화장료 조성물의 제형이 계면 활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로는 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 EH는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 바람직하다.
또한, 본 발명은 천연물 추출물에 양성자 빔을 조사하는 단계를 포함하는 천연물 추출물의 항산화 활성을 증가시키는 방법을 제공한다.
아울러, 본 발명은 천연물 추출물에 양성자 빔을 조사하는 단계를 포함하는 천연물 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법을 제공한다.
상기 방법에 있어서, 상기 천연물 추출물은 천연식물에서 유래한 시료로부터 추출된 추출물 형태인 것이 바람직하다. 본 발명의 천연물 추출물은 당해업계의 당업자에게 공지된 어떤 방법으로 추출해도 무관하다.
상기 방법에 있어서, 상기 천연식물은 빈랑자(Areca catechu Linne), 쇄양(Cynomorium songaricum Ruprecht), 상백피(Morus alba Linne), 만형자(Vitex rotundifolia Linne fil.), 감초(Glycyrrhizaglabra Linne), 구기자(Lycium chinense Miller), 금은화(Vitex rotundifolia Linne fil.), 호두, 지유, 적하수오로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 종래에 알려진 항산화 효과 또는 미백 효과를 가진 천연물이라면 본 발명에서 모두 이용 가능하다.
상기 방법에 있어서, 양성자 빔의 조사량은 500 ~ 20,000 Gray 조사하는 것이 바람직하며, 500 ~ 10,000 Gray 조사하는 것이 보다 바람직하며, 1,000 Gray 조사하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 방법에 있어서, 양성자 빔의 조사 시간은 1 ~ 165분인 것이 바람직하며, 8.7 ~ 87분이 더욱 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 자연 시료 유래 천연물 추출물 제조
<1-1> 빈랑자( Areca catechu Linne ) 추출물 제조
경북 경주시 월성 한약품에서 구입한 건조된 빈랑자(Areca catechu Linne) 200 g을 분쇄기로 마쇄한 다음 70% 메탄올 1,500 ㎖을 가하여 상온에서 48시간 추출하였다. 상기 추출물을 여과한 후 증발 농축한 다음 동결 건조기로 24시간 동안 진공 건조 하였다. 이와 같이 제조한 추출물을 -78℃에서 냉장 보관하여 시료로 사용하였다.
<1-2> 쇄양( Cynomorium songaricum Ruprecht ) 추출물 제조
경북 경주시 월성 한약품에서 구입한 건조된 쇄양(Cynomorium songaricum Ruprecht) 200 g을 분쇄기로 마쇄한 다음 70% 메탄올 1,500 ㎖을 가하여 상온에서 48시간 추출하였다. 상기 추출물을 여과한 후 증발 농축한 다음 동결 건조기로 24시간 동안 진공 건조 하였다. 이와 같이 제조한 추출물을 -78℃에서 냉장 보관하여 시료로 사용하였다.
<1-3> 상백피( Morus alba Linne ) 추출물 제조
경북 경주시 월성 한약품에서 구입한 건조된 상백피(Morus alba Linne) 200 g을 분쇄기로 마쇄한 다음 70% 메탄올 1,500 ㎖을 가하여 상온에서 48시간 추출하였다. 상기 추출물을 여과한 후 증발 농축한 다음 동결 건조기로 24시간 동안 진공 건조 하였다. 이와 같이 제조한 추출물을 -78℃에서 냉장 보관하여 시료로 사용하였다.
<1-4> 만형자( Vitex rotundifolia Linne fil. ) 추출물 제조
경북 경주시 월성 한약품에서 구입한 건조된 만형자(Vitex rotundifolia Linne fil.) 200 g을 분쇄기로 마쇄한 다음 70% 메탄올 1,500 ㎖을 가하여 상온에서 48시간 추출하였다. 상기 추출물을 여과한 후 증발 농축한 다음 동결 건조기로 24시간 동안 진공 건조 하였다. 이와 같이 제조한 추출물을 -78℃에서 냉장 보관하여 시료로 사용하였다.
<1-5> 감초( Glycyrrhizaglabra Linne ) 추출물 제조
경북 경주시 월성 한약품에서 구입한 건조된 감초(Glycyrrhizaglabra Linne) 200 g을 분쇄기로 마쇄한 다음 70% 메탄올 1,500 ㎖을 가하여 상온에서 48시간 추출하였다. 상기 추출물을 여과한 후 증발 농축한 다음 동결 건조기로 24시간 동안 진공 건조 하였다. 이와 같이 제조한 추출물을 -78℃에서 냉장 보관하여 시료로 사용하였다.
<1-6> 구기자( Lycium chinense Miller ) 추출물 제조
경북 경주시 월성 한약품에서 구입한 건조된 구기자(Lycium chinense Miller) 200 g을 분쇄기로 마쇄한 다음 70% 메탄올 1,500 ㎖을 가하여 상온에서 48시간 추출하였다. 상기 추출물을 여과한 후 증발 농축한 다음 동결 건조기로 24시간 동안 진공 건조 하였다. 이와 같이 제조한 추출물을 -78℃에서 냉장 보관하여 시료로 사용하였다.
<1-7> 금은화( Lonicera japonica Thumberg ) 추출물 제조
경북 경주시 월성 한약품에서 구입한 건조된 금은화(ALonicera japonica Thunberg) 200 g을 분쇄기로 마쇄한 다음 70% 메탄올 1,500 ㎖을 가하여 상온에서 48시간 추출하였다. 상기 추출물을 여과한 후 증발 농축한 다음 동결 건조기로 24시간 동안 진공 건조하였다. 이와 같이 제조한 추출물을 -78℃에서 냉장 보관하여 시료로 사용하였다.
< 실시예 2> 양성자 빔 처리한 추출물 제조
상기 실시예 1-1 내지 1-7에서 제조된 각각의 추출물을 1 g 씩 취하여 두께 0.2 mm 폴리프로필렌 튜브(polypropylene tube)에 넣고 하기의 표 1과 같은 양성자 빔 조사 조건으로 양성자 빔을 조사한 다음 -78℃에서 냉장 보관하여 실험 시료로 사용하였다. 이 때 조사시간은 1,000 Gray 조사시 8.7 분, 5,000 Gray 조사시 44분, 10,000 Gray 조사시 87분이었다. 최소 조사 시간으로는 1,000 Gray 조사시 8.7분이며, 최고 조사 시간은 20,000 Gray 조사시 165분이었다.
양성자 빔 조사 조건
빔 종류(Beam species) 양성자(Proton)
사용한 에너지양 및 전류 45 MeV/5 nA
에너지(Energy) 35.7 MeV beam energy at the target
dE/dx 1.65[keV/um] in water
진공압(Vacuum Pressure) 1.19 × 10-6 torr
조사 조건(Irradiation Conditions) 실온
조사율(Dose rate) 0.786[Gy/s]
균일성(Uniformity : 35 mm Dia.) 92.98[%]
조사 범위 0 Gy ~ 20,000 Gy
기기 MC-50cyclotron(원자력의학원 보유)
< 실험예 1> DPPH (1,1- diphenyl -2- picrylhydrazykl radical ) 소거활성 조사
비교적 안정한 자유 라디칼(free radical)인 DPPH 라디칼 소거활성은 Brand-Willams의 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, 96-웰 플레이트(well plate)에 DPPH 용액(1.5×10-4 M, 에탄올) 90 ㎕와 실시예 1-1 내지 1-7의 천연물 추출물 및 실시예 2에서 제조된 양성자 빔 처리한 천연물 추출물 각각의 시료 10 ㎕을 가한 후 실온에서 10분간 반응시킨 후 각 반응액의 흡광도를 517 ㎚에서 측정하였다. 양성 대조군으로는 아스코르브산(ascorbic acid)과 시료의 항산화 효과를 비교하여 미백 화장품의 안정제로서 개발 가능성을 조사하였다.
그 결과, 미백 활성이 높은 시료에 대한 DPPH 항산화 활성 검색 결과 빔을 처리하지 않은 시료에 비해 1,000 Gray의 양성자 빔을 처리했을 경우 빈랑자, 상백피, 만형자, 감초, 구기자, 금은화 모두 활성이 증가하였다. 이중 금은화는 1,000 Gray의 양성자 빔을 처리한 조건에서의 기준 기능성 화장품 안정제인 아스코르브산(Ascorbic acid) 보다 활성이 4.9배의 높은 활성을 나타내었다. 나머지 시료는 미백활성에 비해 낮은 활성 수치를 나타내었지만, 빔을 처리했을 경우 활성이 증가하였으며, 항산화 활성 역시 기준 항산화제 보단 낮지만, IC50값이 60 ㎍/㎖ 이하로 항산화 활성도 함께 나타남을 알 수 있다(표 2 및 표 3).
양성자 빔 조사에 의한 DPPH 라디칼 차단 활성 조사시 IC 50 값
빔 조사량 (Gray) 0 Gary 1000 Gary
빈랑자 (a) 4.5 ㎍/㎖ 1.6 ㎍/㎖
쇄양 5.0 ㎍/㎖ 4.3 ㎍/㎖
상백피 136 ㎍/㎖ 62 ㎍/㎖
만형자 135 ㎍/㎖ 26 ㎍/㎖
감초 142 ㎍/㎖ 54 ㎍/㎖
구기자 54 ㎍/㎖ 15 ㎍/㎖
금은화 14.2 ㎍/㎖ 2.5 ㎍/㎖
아스코르브산 (Ascorbic acid) 12.5 ㎍/㎖ 12.3 ㎍/㎖
모든 데이터는 3회 실험을 수행하여 평균값을 구함
(a) 조사-반응 커브의 기울기식에 의해 계산된 IC50(㎍/㎖)값
IC50(㎍/㎖)값: 50% 차폐 활성 농도
양성자 빔 조사에 의한 DPPH 라디칼 차단 활성
빔 조사량(Gry) 0 Gray 1,000 Gray 5,000 Gray 10,000 Gray
빈랑자 (b) 30 ± 0.05 50 ± 0.04 50 ± 0.06 50 ± 0.05
쇄양 22 ± 0.02 32 ± 0.02 32 ± 0.03 28 ± 0.05
상백피 4 ± 0.02 5 ± 0.03 5 ± 0.02 5 ± 0.05
만형자 4 ± 0.04 9 ± 0.04 9 ± 0.02 9 ± 0.03
감초 3 ± 0.02 6 ± 0.06 6 ± 0.03 6 ± 0.05
구기자 6 ± 0.03 12 ± 0.06 6 ± 0.05 6 ± 0.05
금은화 16 ± 0.05 26 ± 0.06 28 ± 0.07 28 ± 0.04
아스코르브산(Ascorbic acid) 14 ± 0.01 16 ± 0.02 16 ± 0.05 16 ± 0.05
모든 데이터는 3회 실험을 수행하여 평균값을 구함
(b) Scavenging activity(%) : 차단 활성도
<실험예 2> ABTS ＋ (2,2'-azinobis(3-ethylbenzothialozinesulfonic acid) cation radical) 소거활성 조사
ABTS+ 양이온 라디칼(cation radical) 소거활성은 라디칼(radical) 소거활성이 있는 항산화제에 의해 정량적으로 무색으로 변색되므로 항산화 활성을 쉽게 측정할 수 있다. 상기 라디칼에 대한 소거활성은 여러 항산화 활성과 상관관계를 보이므로 항산화제 검색에 널리 사용되고 있다.
14 mM ABTS+(2,2'-azinobis(3-ethylbenzothialozinesulfonic acid) cation) 용액과 과황산칼륨(potassium persulfate)을 암 조건하에서 24시간동안 반응시킨 후 96-웰 플레이트에 50 ㎕의 H2O, 140 ㎕의 ABTS·+ 양이온 라디칼(A734nm=0.7), 실시예 1-1 내지 1-7의 천연물 추출물 및 실시예 2에서 제조된 양성자 빔 처리한 천연물 추출물 각각의 10 ㎕ 시료를 혼합하여 실온에서 7분간 반응시킨 다음 흡광도 734 nm에서 ELISA 리더기(reader)로 측정하였다. 양성대조군으로 기능성 화장 품제조시 안정제로 첨가 되는 대표적인 합성 항산화제인 BHA(butylated hydroxy anisole), 아스코르브산(ascorbic acid)과 시료의 항산화 효과를 비교하여 미백 화장품의 안정제로서 개발 가능성을 조사하였다.
그 결과, 양성자 빔을 처리하지 않은 시료에 비해 5,000 Gray의 양성자 빔을 처리했을 경우 빈랑자, 쇄양, 구기자, 감초, 금은화 모두 모두 활성이 증가하였다. 구기자의 경우 5,000 Gray의 양성자 빔을 처리한 조건에서의 기준 기능성 화장품 안정제인 아스코르브산과 활성이 거의 유사하였다. 나머지 시료는 미백활성에 비해 낮은 활성 수치를 나타내었지만, 양성자 빔을 처리했을 경우 대부분 활성이 증가하였으며, 항산화 활성 역시 기준 항산화제 보단 낮지만, IC50값이 300 ㎍/㎖ 이하로 항산화 활성도 함께 나타남을 알 수 있다(표 4 및 표 5).
양성자 빔 조사에 의한 ABTS 양이온 라디칼 차단 활성 조사시 IC 50 값
빔 조사량(Gry) 0 Gray 1,000 Gray
빈랑자 2.2 ㎍/㎖ 1.6 ㎍/㎖
쇄양 2.4 ㎍/㎖ 1.8 ㎍/㎖
상백피 124 ㎍/㎖ 124 ㎍/㎖
만형자 282 ㎍/㎖ 282 ㎍/㎖
감초 184 ㎍/㎖ 78 ㎍/㎖
구기자 26 ㎍/㎖ *4.6 ㎍/㎖(5,000 Gray)
금은화 78 ㎍/㎖ 28 ㎍/㎖
BHA(butylated hydroxy anisole) 2.3 ㎍/㎖ 2.3 ㎍/㎖
아스코르브산 (Ascorbic acid) 4.6 ㎍/㎖ 4.5 ㎍/㎖
모든 데이터는 3회 실험을 수행하여 평균값을 구함
(a) 조사-반응 커브의 기울기식에 의해 계산된 IC50(㎍/㎖)값
IC50(㎍/㎖)값: 50% 차폐 활성 농도
* 구기자는 본 데이터에서 5,000 Gray를 조사하였음.
양성자 빔 조사에 의한 ABTS 양이온 라디칼 차단 활성
빔 조사량(Gry) 0 Gray 1,000 Gray 5,000 Gray 10,000 Gray
빈랑자 (b) 40 ± 0.02 52 ± 0.05 44 ± 0.05 42 ± 0.06
쇄양 33 ± 0.04 42 ± 0.05 30 ± 0.04 30 ± 0.05
상백피 8 ± 0.05 8 ± 0.04 8 ± 0.03 7 ± 0.06
만형자 2 ± 0.04 2 ± 0.03 2 ± 0.04 1 ± 0.03
감초 3 ± 0.04 6 ± 0.05 6 ± 0.03 3 ± 0.05
구기자 12 ± 0.03 12 ± 0.03 22 ± 0.06 12 ± 0.05
금은화 6 ± 0.05 11 ± 0.06 11 ± 0.05 6 ± 0.04
BHA(butylated hydroxy anisole) 30 ± 0.05 32 ± 0.05 32 ± 0.02 32 ± 0.03
아스코르브산(Ascorbic acid) 22 ± 0.03 22 ± 0.06 24 ± 0.05 24 ± 0.05
모든 데이터는 3회 실험을 수행하여 평균값을 구함
(b) Scavenging activity(%) : 차단 활성도
<실험예 3> 티로시나제(Tyrosimase) 저해 효과 조사
티로시나제(Tyrosinase)에 대한 저해활성은 96-웰 플레이트에 0.1 M 포스페이트 버퍼(phosphate buffer: pH6.5), 1.5 mM 티로신 용액(tyrosine solution)과 2,100 unit/㎕ 버섯 티로시나제(mushroom tyrosinase: pH6.5)을 가하고 실시예 1-1 내지 1-7의 천연물 추출물 및 실시예 2에서 제조된 양성자 빔 처리한 천연물 추출물 각각의 시료 10 ㎕(1 mg/1 ㎖의 농도)를 처리하여 37℃에서 1시간 반응시킨 후, 마이크로플레이트 리더기(microplate reader)를 사용하여 생성되는 도파크롬(dopachrome)의 양을 490nm에서 활성을 측정한다. 화장품 미백제로 사용되는 대표적인 합성 물질인 알부틴(Arbutine)과 실시예 1-1 내지 1-7의 천연물 추출물 및 실시예 2에서 제조된 양성자 빔 처리한 천연물 추출물 각각의 10 ㎕ (1 mg/1 ㎖의 농도)에 대하여 티로시나제 저해효과를 검색, 비교하여 미백화장품의 개발 가능성을 조사하였다.
그 결과, 양성자 빔을 처리하지 않은 시료에 비하여 양성자 빔을 처리한 시료에서 티로시나제 억제 활성이 모두 증가하였다. 기준 미백제보다는 수치가 낮을지는 모르나 IC50값이 100 ㎍/㎖ 이하로 미백 활성도 함께 나타남을 알 수 있다(표 6 및 표 7).
양성자 빔 조사에 의한 티로시나제 억제 활성 조사시 IC 50 값
빔 조사량(Gray) 0 Gray 1,000 Gray
빈랑자 (a) 104 ㎍/㎖ 84 ㎍/㎖
쇄양 112 ㎍/㎖ 102 ㎍/㎖
상백피 8.2 ㎍/㎖ 6.2 ㎍/㎖
만형자 124 ㎍/㎖ 6.5 ㎍/㎖
감초 12.5 ㎍/㎖ 7.2 ㎍/㎖
구기자 75 ㎍/㎖ 35 ㎍/㎖
금은화 112 ㎍/㎖ 102 ㎍/㎖
알부틴(arbutine) 75 ㎍/㎖ 75 ㎍/㎖
모든 데이터는 3회 실험을 수행하여 평균값을 구함
(a) 조사-반응 커브의 기울기식에 의해 계산된 IC50(㎍/㎖)값
IC50(㎍/㎖)값: 50% 차폐 활성 농도
양성자 빔 조사에 의한 티로시나제 억제 활성
빔 조사량(Gray) 0 Gray 1,000 Gray 5,000 Gray 10,000 Gray
빈랑자 (b) 16 ± 0.05 32 ± 0.06 32 ± 0.06 28 ± 0.05
쇄양 12 ± 0.02 16 ± 0.04 12 ± 0.04 12 ± 0.02
상백피 64 ± 0.05 79 ± 0.04 79 ± 0.04 79 ± 0.05
만형자 7 ± 0.02 10 ± 0.02 45 ± 0.04 64 ± 0.08
감초 52 ± 0.03 53 ± 0.03 62 ± 0.08 62 ± 0.06
구기자 36 ± 0.03 42 ± 0.06 34 ± 0.06 34 ± 0.04
금은화 12 ± 0.02 16 ± 0.06 16 ± 0.06 16 ± 0.03
알부틴(arbutine) 35 ± 0.02 36 ± 0.02 36 ± 0.04 36 ± 0.08
모든 데이터는 3회 실험을 수행하여 평균값을 구함
(b) Scavenging activity(%) : 차단 활성도
<실험예 4> 멜라닌(Melanin) 생합성 저해도 조사
피부 멜라닌 세포 배양을 이용한 미백 효능 시험은 멜라니아 세포(Melanoma cell) 1×104 세포/㎖에 10% FBS가 포함한 DMEM 배지에 배양한 멜라닌 세포 1 ㎖을 24-웰 플레이트에 넣고 5% CO2-95% 공기조건으로 37℃에서 24시간 세포를 안정화시키고 실시예 1-1 내지 1-7의 천연물 추출물 및 실시예 2에서 제조된 양성자 빔 처리한 천연물 추출물을 농도별로 3일 동안 동일한 조건으로 처리해서 24시간 후에 생성된 멜라닌을 1N NaOH에 용해한 다음 400nm에서 흡광도를 측정하여 생성된 멜라닌 양을 백분율로 비교한다. 화장품 미백제로 사용 되는 대표적인 합성 물질인 알부틴(Arbutine)과 실시예 1-1 내지 1-7의 천연물 추출물 및 실시예 2에서 제조된 양성자 빔 처리한 천연물 추출물 시료에 대해서 B16 멜라노마 세포(Melanoma cell)의 멜라닌 생합성 저해도를 검색, 비교하여 미백화장품의 개발 가능성을 조사하였다.
그 결과, 그 결과, 양성자 빔을 처리하지 않은 시료에 비하여 양성자 빔을 처리한 시료에서 멜라닌 생성 억제 활성이 빈랑자 및 쇄양을 제외하고 모두 증가하였다(표 8 및 표 9).
양성자 빔 조사에 의한 멜라닌 세포 생성 억제 활성 조사시 IC 50 값
빔 조사량(Gray) 0 Gray 1,000 Gray
빈랑자 (a) 8.2 ㎍/㎖ 7.6 ㎍/㎖
쇄양 2.8 ㎍/㎖ 1.5 ㎍/㎖
상백피 2.0 ㎍/㎖ 1.4 ㎍/㎖
만형자 38.5 ㎍/㎖ 38 ㎍/㎖
감초 2.5 ㎍/㎖ 2.0 ㎍/㎖
구기자 1.6 ㎍/㎖ 1.3 ㎍/㎖
금은화 1.3 ㎍/㎖ 0.6 ㎍/㎖
알부틴(arbutine) 1.5 ㎍/㎖ 1.5 ㎍/㎖
모든 데이터는 3회 실험을 수행하여 평균값을 구함
(a) 조사-반응 커브의 기울기식에 의해 계산된 IC50(㎍/㎖)값
IC50(㎍/㎖)값: 50% 차폐 활성 농도
양성자 빔 조사에 의한 티로시나제 억제 활성
빔 조사량(Gray) 0 Gray 1,000 Gray 5,000 Gray 10,000 Gray
빈랑자 (b) 22 ± 0.245 26 ± 0.326 26 ± 0.328 26 ± 0.438
쇄양 35 ± 0.425 45 ± 0.348 45 ± 0.465 45 ± 0.645
상백피 42 ± 0.532 42 ± 0.482 45 ± 0.684 50 ± 0.326
만형자 7 ± 0.254 7 ± 0.364 8 ± 0.435 8 ± 0.325
감초 40 ± 0.258 42 ± 0.464 42 ± 0.328 42 ± 0.526
구기자 48 ± 0.345 54 ± 0.423 54 ± 328 52 ± 0.258
금은화 54 ± 0.452 62 ± 0.642 56 ± 0.826 52 ± 0.526
알부틴 (arbutine) 45 ± 0.684 45 ± 0.626 43 ± 0.428 45 ± 0.435
모든 데이터는 3회 실험을 수행하여 평균값을 구함
(b) Scavenging activity(%) : 차단 활성도
본 발명의 양성자 빔 처리에 의한 천연물 유래 미백용 화장품 제조 방법은 자연에서 채집하였으며 항산화 효과 및 미백 효과를 가진 천연물의 추출물에 양성자 빔을 조사하였을 때 본래 가지고 있었던 항산화 효과 및 미백 효과가 증가됨으로 본 발명의 제조 방법은 미백용 화장품의 제조에 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (12)

1) 미백 및 항산화 효과를 가지는 천연식물 추출물에 양성자 빔(proton beam)을 조사하는 단계; 및
2) 상기 단계 1)의 양성자 빔 조사 천연식물 추출물을 화장품 제조에 허용되는 담체와 혼합하는 단계를 포함하는 미백 기능이 강화된 화장료 조성물 제조 방법.
미백 및 항산화 효과를 가지는 천연식물 추출물에 양성자 빔을 조사하는 단계를 포함하는 천연식물 추출물의 항산화 활성을 증가시키는 방법.
미백 및 항산화 효과를 가지는 천연식물 추출물에 양성자 빔을 조사하는 단계를 포함하는 천연식물 추출의 미백 활성을 증가시키는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 천연식물은 빈랑자(Areca catechu Linne), 쇄양(Cynomorium songaricum Ruprecht), 상백피(Morus alba Linne), 만형자(Vitex rotundifolia Linne fil.), 감초(Glycyrrhizaglabra Linne), 구기자(Lycium chinense Miller), 금은화(Lonicera japonica Thumberg), 호두, 지유, 적하수오로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물 제조 방법.
제 1항에 있어서, 양성자 빔은 500 ~ 20,000 Gray 조사하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물 제조 방법.
제 1항에 있어서, 양성자 빔은 1 ~ 165분 동안 조사하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물 제조 방법.
제 2항에 있어서, 상기 천연식물은 빈랑자(Areca catechu Linne), 쇄양(Cynomorium songaricum Ruprecht), 상백피(Morus alba Linne), 만형자(Vitex rotundifolia Linne fil.), 감초(Glycyrrhizaglabra Linne), 구기자(Lycium chinense Miller), 금은화(Lonicera japonica Thumberg), 호두, 지유, 적하수오로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 천연식물 추출물의 항산화 활성을 증가시키는 방법.
제 2항에 있어서, 양성자 빔은 500 ~ 20,000 Gray 조사하는 것을 특징으로 하는 천연식물 추출물의 항산화 활성을 증가시키는 방법.
제 2항에 있어서, 양성자 빔은 1 ~ 165분 동안 조사하는 것을 특징으로 하는 천연식물 추출물의 항산화 활성을 증가시키는 방법.
제 3항에 있어서, 상기 천연식물은 빈랑자(Areca catechu Linne), 쇄양(Cynomorium songaricum Ruprecht), 상백피(Morus alba Linne), 만형자(Vitex rotundifolia Linne fil.), 감초(Glycyrrhizaglabra Linne), 구기자(Lycium chinense Miller), 금은화(Lonicera japonica Thumberg), 호두, 지유, 적하수오로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 천연식물 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법.
제 3항에 있어서, 양성자 빔은 500 ~ 20,000 Gray 조사하는 것을 특징으로 하는 천연식물 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법.
제 3항에 있어서, 양성자 빔은 1 ~ 165분 동안 조사하는 것을 특징으로 하는 천연식물 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법.
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