KR101155180B1

KR101155180B1 - 자외선으로 인한 신경세포 손상을 억제하는 항노화용 자외선 차단 화장료 조성물

Info

Publication number: KR101155180B1
Application number: KR1020090016712A
Authority: KR
Inventors: 강찬구; 조성아; 김지현; 장희경; 조준철
Original assignee: (주)아모레퍼시픽
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2012-06-13
Also published as: KR20100097855A

Abstract

본 발명은 피부에 유해한 자외선을 차단함과 동시에 자외선으로 인한 피부속 노화까지 차단하는 항노화용 자외선 차단 화장료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선 차단 성분에 파피아 글로메라타 뿌리즙(pfaffia glomerata rhizome extract) 및 아르기닌 PCA(arginine PCA)를 함유함으로써 자외선으로 인한 피부속 신경세포의 손상과 그로 인한 각질형성세포 및 섬유아세포의 손상까지 억제하는 항노화용 자외선 차단 화장료 조성물에 관한 것이다.

파피아 글로메라타 뿌리즙, 아르기닌 PCA, 주름개선, 자외선 차단, 신경세포 손상, 화장료 조성물

Description

자외선으로 인한 신경세포 손상을 억제하는 항노화용 자외선 차단 화장료 조성물{Anti-aging sunscreen cosmetic composition for inhibiting neuronal cell damage by UV}

피부는 인체의 일차 방어막으로서 체내의 기관들을 온도?습도 변화, 자외선 및 공해물질 등 외부환경의 자극으로부터 보호해 주며, 체온조절 등의 생체 항상성 유지에 중요한 역할을 한다. 피부에 손상을 입히는 외부환경인자 중에 가장 강력한 인자는 바로 자외선이다. 특히, 최근 환경오염으로 인해 자외선을 차단해 주는 오 존층이 약화되면서 피부에 직접 조사되는 생활자외선의 양은 날로 급속히 증가하고 있는 실정이다.

자외선은 눈에 보이지 않는 광선으로 피부 깊숙이 침투해 진피를 손상시키며 노화는 물론이고 화상이나 피부암을 일으키기도 한다. 자외선은 파장의 길이에 따라 UVA, UVB 및 UVC로 구분하는데 그 중 자외선 A(UVA)가 지구상에 도달하는 자외선의 대부분을 차지한다. 자외선 A(UVA)는 피부 깊숙이 침투해 주름, 멜라닌 형성을 촉진하는 등 피부 노화 및 피부 자극을 유발하는 것으로 알려져 있다. 자외선 B(UVB)는 짧은 시간 동안 과도하게 노출되면 피부의 표피까지 침투되어 홍반, 주근깨 또는 부종 등을 유발한다.

피부속에 존재하는 신경세포는 일반 피부세포들과 비교해 볼 때 자외선에 특히 민감할 뿐 아니라, 각질형성세포 및 섬유아세포에 유해한 신경전달물질을 분비함으로써 자외선으로 인한 피부 속 노화를 촉진시키는 원인이 된다.

기존의 자외선 차단제품들은 자외선을 차단하는 기술, 즉 유기 자외선 차단 성분과 무기 자외선 차단 성분간의 최적배합기술 또는 자외선 차단 성분의 효율을 높여주는 SPF(Sun protecting factor) 부스팅(Boosting) 기술 등에 집중되어 왔다. 이는 자외선에 의해 발생하는 피부 홍반 또는 물집 등 눈에 보이는 피부 트러블에 집중해 왔기 때문이다. 하지만 최근에는 자외선이 피부 트러블을 일으킬 뿐 아니라 노화를 일으키는 주범이라는 인식하에 자외선으로 인한 노화를 억제하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 자외선이 피부를 검게 하고 화상을 입힐 뿐 아니라, 피부세포와 피부 구성성분들에도 직접 손상을 입히는 피부 노화의 주범이라는 것이다. 또한 최근에는 신경과학 및 뇌과학의 급속한 발전을 통해 신경을 일컫는 접두사 뉴로(neuro)와 화장품을 일컫는 코스메틱스(cosmetics)의 합성어인 뉴로 코스메틱스와 관련된 연구가 활발히 진행중이다. 사실, 뜨거움, 차가움, 통증 또는 압력 등의 외부 신호를 피부 수용체에 의해 인지한다는 상식에 비추어 볼 때 신경과 피부가 밀접하게 관련되어 있음은 어렵지 않게 짐작할 수 있다. 초기에는 특정 효능의 향을 이용한 아로마콜로지 제품이나 릴랙싱 효과를 얘기하는 향 위주의 감성적인 제품들이 대부분이었지만 최근 신경 말단 및 피부세포에서 분비되는 각종 신경전달 물질들이 노화에 깊숙이 관여한다는 사실이 속속 밝혀지면서 과학적 연구 결과에 기반한 첨단 기능성 제품들이 출시되기 시작했다. 하지만, 대부분 노화와 미백에 그 연구가 집중되고 있는 실정이고 자외선과 신경세포, 혹은 신경전달물질간의 상관관계에 대한 연구와 이에 대한 기술개발과 제품 출시는 거의 전무한 상황이다.

이에, 본 발명자들은 자외선과 신경세포 및 자외선과 신경전달물질간의 상관관계에 대한 연구에 착수하여 자외선으로 인해 발생하는 새로운 피부노화 이론을 규명하고 이에 바탕한 항노화용 자외선 차단 화장료 제품을 개발하고자 노력한 결과, 자외선 차단 성분에 파피아 글로메라타 뿌리즙 및 아르기닌 PCA를 함유함으로써 자외선으로 인한 피부속 신경세포의 손상과 그로 인한 각질형성세포 및 섬유아세포의 손상까지 억제할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 자외선으로부터 유발되는 신경세포의 손상을 억제함으로써 자외선 차단 및 항노화 효과를 동시에 갖는 항노화용 자외선 차단 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 파피아 글로메라타 뿌리즙 및 아르기닌 PCA를 유효성분으로 함유하는 자외선 차단 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 의한 항노화용 자외선 차단 화장료 조성물은 기존 자외선 차단 성분에 파피아 글로메라타 뿌리즙 및 아르기닌 피씨에이 PCA를 추가로 함유함으로써 자외선 차단 효과뿐 아니라 신경세포를 보호하고 피부 주름을 개선하였다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에서 유효성분으로 사용하는 파피아 글로메라타 뿌리는 파피아속에 속하는 식물의 뿌리로서, 이의 약리학적 효능이 알려지면서 최근 연구가 활발히 진행되고 있다. 파피아 글로메라타 뿌리는 세포 산소 공급, 식욕 증진, 혈액 순환 개선, 에스트로겐 증가, 면역 강화 및 기억력 증진 효과 등이 뛰어나고 피부에 미치는 효능으로는 항산화, 자유라디칼 감소, 피부트러블 완화, 피부재생 및 항염 효과 등이 있다.

본 발명의 파피아 글로메라타 뿌리즙은 당업계에 공지된 방법으로 제조될 수 있으며, 그 방법을 특별히 한정하지는 않는다. 예를 들어, 파피아 글로메라타 뿌리를 세절, 파쇄 또는 분말화 등의 방법으로 처리하고 수득한 혼합물을 적당한 용매로 추출하고 여과한 후, 농축 건조하여 제조할 수 있다.

본 발명에 의한 화장료 조성물은 상기 파피아 글로메라타 뿌리즙을 조성물 총 중량에 대하여 0.00001～1.0 중량%로 함유하는 것을 특징으로 한다. 그 함량이 0.00001 중량% 미만인 경우에는 각질형성세포와 섬유아세포 손상 억제에 의한 주름 개선 및 항노화 효과를 기대하기 어려우며, 1.0 중량%를 초과하는 경우에는 더 이상 효능이 크게 증가하지 않아 원료 효율성이 떨어지고 피부 자극을 유발할 수 있다.

본 발명에서 유효성분으로 사용하는 아르기닌 PCA는 L-피롤리돈 카르복시 산(L-Pyrrolidone carboxylic acid; L-PCA)의 아르기닌 염이다. 아르기닌 PCA는 세포분화, 상처치유, 암모니아 제거, 면역체계 강화, 특정 호르몬(특히 성장호르몬)의 분비를 적절하게 조절할 뿐만 아니라 에너지 대사, 피부 보습 및 단백질 생성 사이의 연결고리로 작용한다. 본 발명의 아르기닌 PCA는 당업계에 공지된 방법으로 제조될 수 있으며, 그 방법이 특별히 한정되지는 않는다.

본 발명에 의한 화장료 조성물은 상기 아르기닌 PCA를 조성물 총 중량에 대하여 0.00001～1.0 중량%로 함유하는 것을 특징으로 한다. 그 함량이 0.00001 중량% 미만인 경우에는 주름 개선 및 항노화 효과를 기대하기 어려우며, 1.0 중량%를 초과하는 경우에는 더 이상 효능이 크게 증가하지 않아 원료 효율성이 떨어지고 피부 자극을 유발할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 화장료 조성물은 상기 파피아 글로메라타 뿌리즙 및 아르기닌 피씨에이 PCA를 물 또는 통상적인 유기용매에 용해한 혼합물의 형태로도 사용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 유효성분들을 물에 용해한 후 이를 10℃ 이하에서 300 kg/㎠의 압력으로 냉압(cold pressing)하여 제조한 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

상기 파피아 글로메라타 뿌리즙과 아르기닌 PCA는 자외선으로부터 유발되는 신경세포의 손상과 그로 인한 CGRP(calcitonin gene-related peptide)의 과량 분비를 억제시켜 준다. 상기 CGRP는 신경조직이 위험신호를 감지할 때 분비하는 신경전달물질로서 이것이 과량 분비될 경우 피부를 손상시키고 노화를 유발한다는 사실이 최근에 발견되었다.

본 발명에 의한 자외선 차단 화장료 조성물은 상기 파피아 글로메라타 뿌리즙과 아르기닌 PCA 이외에 통상적으로 사용되는 자외선 차단 물질, 예를 들면, 옥틸메톡시신나메이트, 이소아밀 p-메톡시신나메이트, 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시메닐트리아진, 부틸메톡시다이벤조일메탄 또는 벤조페논 등이 사용될 수 있다. 또 여기에, 레티놀이나 아데노신 등의 주름개선 성분을 추가하면 상기 항노화용 자외선 차단 화장료의 효능을 더욱 배가시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니고, 당업계에서 통상적으로 주지된 변형, 치환 및 삽입 등을 수행할 수 있으며, 이에 대한 것도 본 발명의 범위에 포함된다.

[실시예 1] 글로메라타 뿌리즙과 아르기닌 PCA 혼합물 제조

글로메라타 뿌리즙 3 중량% 및 아르기닌 PCA 3 중량%를 물에 넣어 용해한 후 10℃ 이하에서 300 kg/㎠의 압력으로 냉압(cold pressing)하여 글로메라타 뿌리즙과 아르기닌 PCA의 혼합물을 제조하였다.

[시험예 1] 자외선에 의한 CGRP 증가 억제 효과

글로메라타 뿌리즙과 아르기닌 PCA의 자외선으로 인한 신경세포 보호 효과 및 신경전달물질 분비 억제 효과를 확인하기 위하여, 하기와 같이 시험을 실시하였다. 또한 본 성분의 효능이 매우 특징적임을 입증하기 위해 가장 널리 알려진 피부 효능성분인 비타민 C도 함께 사용하여 그 결과를 비교하였다.

인간 신경세포인 Sk-N-BE(2)를 6웰 플레이트에 분주(seeding)한 후에 다음날 신경세포 분화에 들어갔다(DMEM 배지, 혈청 1%, RA(retinoic acid) 5 μM, 3일). 분화된 신경세포에 UVB를 30 mJ 조사하고 실시예 1의 혼합물 100 ppm 및 비타민 C 20 μM를 각각 처리한 후에 24시간 후에 세포 모양을 관찰하였고, 배지를 수거하여 CGRP를 ELISA를 이용하여 측정하였으며, 그 결과는 도 1과 표 1에 나타내었다.

처리 조건		CGRP 상대증가비(%)
자외선 무처리군		100 ± 0.3
자외선 30 mJ	대조군	1980 ± 0.029
	실시예 1의 혼합물	133 ± 0.15
	비타민 C	1866 ±0.013

상기 표 1의 결과에서, 대조군의 경우 UVB 조사에 의해 대략 20배 이상 늘어난 반면, 실시예 1의 혼합물을 전처리한 군의 경우에는 자외선 무처리군과 유사한 수준으로 CGRP를 억제시키는 것을 확인할 수 있었다.

또한 도 1의 결과에서도 대조군과 비타민 C 처리군은 자외선 조사에 의해 신경세포가 심하게 손상을 입은 반면에, 실시예 1의 혼합물을 전처리한 경우에는 자외선 무처리군과 유사한 신경세포의 형태를 유지하는 것으로 보아, 본 발명에 의한 글로메라타 뿌리즙과 아르기닌 PCA 혼합물이 자외선에 의한 신경세포 보호 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 상기에서도 언급한 바와 같이, 비타민 C는 자외선에 의한 신경세포 보호 효과가 거의 없는 것으로 판명되었다.

[시험예 2] 증가된 CGRP와 섬유아세포 간의 상관관계

인간 섬유아세포를 0.5×10⁵ 세포를 12웰 플레이트에 분주(seeding)하고 다음날 고갈(starvation)시켰다. 상기 시험예 1에서 수거한 배지(신경세포가 분비한 CGRP가 들어있는 배지)와 DMEM 배지를 3:7의 비율로 섞어 준비된 섬유아세포에 이틀간 처리하였다. 그 후에 배지를 수거하여 프로콜라겐 ELISA를 수행하였다.

도 2의 결과에서, 대조군에서는 UVB에 의해 신경세포로부터 분비된 CGRP가 섬유아세포의 프로콜라겐을 대략 30% 이상 분해시켰지만, 실시예 1의 혼합물을 처리한 신경세포의 경우에는 자외선 무처리군 수준으로 프로콜라겐을 회복시켜 주는 것을 확인할 수 있었다. 자외선에 대해 신경세포 보호 효과가 없었던 비타민 C는 예상한 대로 섬유아세포의 손상도 거의 억제하지 못했다.

[시험예 3] 아지센스에 의한 각질형성세포 재생력 유지

6-웰 플레이트에 4×10⁵의 HaCaT 세포를 넣고, 배지는 DMEM(10% FBS 첨가)을 사용하였다. 37℃ CO₂ 배양기에서 24시간 배양하였다. 화이트 팁(White tip)의 끝을 이용해서 세포를 긁어 상처를 유도하고, 상기 시험예 1에서 수거한 배지(신경세포가 분비한 CGRP가 들어있는 배지)를 DMEM 배지와 3:7의 비율로 섞어 각각 처리하였다. 24시간 후에 광학현미경(×50 배율)을 이용하여 처리군당 4군데씩 사진을 촬영하고, 각 필드(field)당 상처 유도 부위로 이동하거나 증식한 세포의 숫자를 세어 통계 처리하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

피부 표피 각질세포 증식 정도

처리 조건		대조군 대비 상대량(%)
자외선 무처리군		134
자외선 30 mJ	대조군	100
	실시예 1의 혼합물	151
	비타민 C	113

상기 표 2의 결과에서, 대조군에서는 자외선에 의한 신경세포 손상이 각질형성세포의 재생력을 30% 이상 억제시켰지만, 실시예 1의 혼합물에 의해 보호를 받은 경우, 각질형성세포의 재생력이 유지될 뿐 아니라, 자외선 무처리군 보다 더 좋은 재생력을 보이는 것을 확인하였다. 이번 실험에도 비타민 C는 어떤 피부 효능을 보여주지 못했다.

[제형예 1 및 비교제형예 1]

하기 표 3에 기재된 조성에 따라 통상적인 방법으로 자외선 차단 지수 30의 제형예 1 및 비교제형예 1의 자외선 차단제 화장료 조성물을 제조하였다(단위: 중량%).

먼저, 유상파트(원료 1-14)를 별도 용기에서 70℃로 가열 용해시킨 후 균질화기를 사용하여 분산시켰다. 수상파트(원료 15-17)를 70℃로 가열 용해시킨 다음, 유상파트를 수상파트에 천천히 첨가하여 70℃에서 유화하였다. 마지막으로 향을 첨가한 조성물을 기밀 용기에 채우고 냉각기를 사용하여 실온으로 냉각하였다.

성분	제형예 1	비교제형예 1
1. 세토스테아릴알콜	1.0	1.0
2. 글리세릴 스테아레이드	1.0	1.0
3. 메틸파라벤	0.2	0.2
4. 프로필파라벤	0.1	0.1
5. 옥틸메톡시신나메이트	7.0	7.0
6. 이소아밀 p -메톡시신나메이트	1.0	1.0
7. 비스에틸 헥실옥시페놀 메톡시페닐트리아진	3.0	3.0
8. 디카프릴카보네이트	3.0	3.0
9. 사이클로메치콘	5.0	5.0
10. 티타늄옥사이드	1.0	1.0
11. 정제수	잔량	잔량
12. E.D.T.A-2Na	0.02	0.02
13. 부틸렌글리콜	5.0	5.0
14, 글리세린	5.0	5.0
15. 실시예 1의 혼합물	1.0	-
16. 카보머	0.05	0.05
17. 트리에탄올아민	0.05	0.05
18. 향	적량	적량

[시험예 4] 자외선에 의한 주름 개선 효과

상기 제형예 1 및 비교제형예 1의 주름개선 효과를 알아보기 위하여 30대 여성 60명을 각각 30명씩 2조로 나누어 야외활동 30분전에 지정된 눈가 부위에 도포하게 한 후, 야외활동을 하도록 하고 야외활동 시간을 기록하였다. 8주후 2집단의 야외활동 시간을 조사해 보니 평균 야외활동 시간, 야외활동 시점, 야외활동 시간의 표준편차 등에서 유의미한 차이가 거의 나지 않아 2 집단이 유사한 양과 세기의 자외선에 노출되었다고 가정하였다. 8주 전후 실리콘 재질의 모사판(replica)을 제작하여 지정 부위의 주름 상태를 화상분석기인 비지오미터(visiometer: SV60, Courage+Khazaka electronic GmbH, Germany)로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 이 결과는 8주 후의 파라미터(parameter)값에서 8주전 파라미터 값을 뺀 것의 평균을 나타낸 것으로 이 값이 음수가 나올수록 자외선으로 인해 발생하는 주름의 개선 효과가 높다고 말할 수 있다.

구분	R1	R2	R3	R4	R5
제형예 1	-0.28	-0.20	-0.12	-0.09	-0.07
비교제형예 1	0.05	0.04	0.02	-0.01	0.00

R1: 주름 등고선의 최고치와 최저치의 차이값

R2: 주름 등고선을 임의로 5칸씩 나눈 후 그 중 R1값들의 평균값

R3: 5개씩 나눈 R1값 중 최고치

R4: 주름 등고선의 기선(baseline)에서 각각의 꼭대기와 계곡의 값을 뺀 평균값

R5: 주름 등고선의 기선에서 각각의 주름 윤곽을 뺀 값의 평균값

상기 표 4의 결과에서, 본 발명의 파피아 글로메라타 뿌리즙 및 아르기닌 PCA의 혼합물을 함유하는 제형예 1의 화장료 조성물은 비교제형예 1과 비교하여 자외선 노출에 의해 유발되는 피부 주름 개선 효과가 탁월하였다. 시험관 내에서 세포실험과 외부 임상시험을 바탕으로 본 자외선 차단 화장료 조성물은 자외선으로 인한 신경세포 손상과 신경전달물질 분비를 억제시켜 궁극적으로 자외선으로 인해 유발되는 피부속 주름생성을 효과적으로 억제시킬 수 있음을 확인하였다.

도 1은 신경세포 보호 효과를 알아보기 위해 신경세포의 형태 변화를 관찰한 사진이다.

도 2는 프로콜라겐 분해 억제 정도를 보여주는 그래프이다.

Claims

파피아 글로메라타 뿌리즙(pfaffia glomerata rhizome extract) 및 아르기닌 PCA(arginine PCA, arginine pyrrolidone carboxylic acid)를 함유하는 자외선 차단 화장료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 자외선으로 인한 신경세포 손상 및 신경전달물질 분비 억제용임을 특징으로 하는 자외선 차단 화장료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 신경전달물질의 과다 분비로 인한 각질형성세포 또는 섬유아세포 손상 억제용임을 특징으로 하는 자외선 차단 화장료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 주름개선용임을 특징으로 하는 자외선 차단 화장료 조성물.
파피아 글로메라타 뿌리즙 및 아르기닌 PCA를 함유하는 화장료 조성물로서, 상기 파피아 글로메라타 뿌리즙은 조성물 총 중량에 대하여 0.00001~1.0 중량%로 함유됨을 특징으로 하는 주름개선용 화장료 조성물.
파피아 글로메라타 뿌리즙 및 아르기닌 PCA를 함유하는 화장료 조성물로서, 상기 아르기닌 PCA는 조성물 총 중량에 대하여 0.00001~1.0 중량%로 함유됨을 특징으로 하는 주름개선용 화장료 조성물.