KR101243697B1 - 호두 추출물을 함유하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호두 유용성 추출물 또는 호두 수용성 추출물을 함유하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물에 관한 것인데, 호두를 초임계 추출 또는 초고압 추출함으로써 모발 생장 촉진에 유용한 생리활성물질이 일반 유기용매 추출보다 다량으로 함유되어 실질적인 발모효과를 나타낸다.

Description

호두 추출물을 함유하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물{Cosmetic composition for promoting hair growth comprising the extract of walnut}

본 발명은 모발 성장 촉진용 화장료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호두 유용성 추출물 또는 호두 수용성 추출물을 함유하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물에 관한 것이다.

모발의 성장은 모낭조직의 작용에 따라 좌우된다. 모낭조직은 외모근초세포(outer root sheath cell), 내모근초세포(inner root sheath cell), 기질세포(matrix cell) 및 모유두 세포(dermal papilla cell)로 구성되어 있다. 각각의 세포는 형태학적으로 특정한 형태를 하고 있을 뿐만 아니라, 서로 독특한 기능을 갖는 것으로 알려져 있는데, 이들 세포들은 여러 가지 성장인자(growth factor)와 호르몬(hormone) 등에 대해 반응 특이성을 갖는다.

모낭조직의 다른 세포들은 외배엽성 기원임에 반해 모유두(dermal papilla)는 중배엽성 기원으로 진피에 존재하는 섬유아세포(fibroblast-like cell)로 구성되는데, 모유두는 모낭조직의 최하단부에 위치하며, 주위의 상피세포(epithelial cell)에 감싸 안긴 형태를 취하고 있다.

모발의 성장은 모유두를 둘러싸고 있는 상피세포(epithelial cell)가 분열하여 모간(hair shaft)을 만들면서 진행되므로, 모유두 세포는 상피세포(epithelial cell)의 분열을 조절하는 중요한 역할을 하는 것으로 생각되고 있다. 또한, 모유두는 남성형 탈모증에서 핵심적인 남성호르몬이 모낭에 작용하는 부위로서, 발모/탈모에 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로도 알려져 있다.

탈모증은 기존에는 중·장년 남성들만의 문제로 치부되는 경향이 있었으나, 최근에는 환경 오염과 과도한 스트레스 등의 이유로 여성 및 젊은 층의 탈모가 크게 증가하는 추세이다.

이에, 좋은 식습관, 올바른 생활습관, 올바른 머리손질 및 두피 마사지 등을 통해 두피의 경혈을 자극하고, 두피의 혈액순환을 촉진하는 등, 두피 및 모발에 대한 관리 욕구가 지속적으로 증가하는 추세에 있다.

한편, 호두는 가래나무과의 낙엽교목인 호두나무의 열매로서, 단백질과 영양가가 높고, 머리카락에 윤이 나게 하며, 노화방지와 신장기능강화에 효과가 있는 것으로 알려져 있는데, 호두 추출물을 함유하는 발모 관련 조성물로는 공개특허 10-2004-0001683에 기재된 내용이 알려져 있다. 하지만, 상기 내용은 발모 효능에 대한 검증이 불충분하고, 실질적으로 발모 효과가 있는지에 대해서 의구심이 많다.

이에 본 발명은 호두를 이용하여 실질적으로 모발 성장 촉진능을 발휘할 수 있는 추출물을 개발하고 이를 화장료 조성물 발전시켜 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제1형태로 파쇄된 호두껍질 및 호두알로 조성되는 혼합물에 초임계 이산화 탄소를 흘려주어 초임계 추출함으로써 수득되는 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 제2형태로 파쇄된 호두껍질 및 호두알로 조성되는 혼합물에 초임계 이산화 탄소를 흘려주어 초임계 추출하는 단계; 상기 추출 후, 추출물을 제거하고 추출박을 회수하는 단계: 및 상기 회수된 추출박에 20~40%의 부틸렌 글리콜 수용액을 추출박 1 중량부에 대비 1.8~2.8 중량부 만큼 첨가한 후, 20~24℃에서 800~1200Mpa으로 20~28시간 동안 추출하는 단계;로부터 수득되는 수용성 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물을 제공한다.

이하 본 발명의 과제의 해결 수단에 대해 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 호두로부터 유용한 생리활성 물질을 효과적으로 추출하여 실질적인 모발 성장촉진 효과를 발휘하는 화장료 조성물을 제조하기 위한 것이다.

본 발명 제1형태의 모발 성장 촉진용 화장료 조성물은 파쇄된 호두껍질 및 호두알로 조성되는 혼합물에 초임계 이산화 탄소를 흘려주어 초임계 추출함으로써 수득되는 추출물(이하 '호두 오일' 또는 '호두 유용성 추출물'이라고도 함)을 유효성분으로 함유한다.

또한, 본 발명 제2형태의 모발 성장 촉진용 화장료 조성물은 파쇄된 호두껍질 및 호두알로 조성되는 혼합물에 초임계 이산화 탄소를 흘려주어 초임계 추출하는 단계; 상기 추출 후, 추출물을 제거하고 추출박을 회수하는 단계; 및 상기 회수된 추출박에 20~40%의 부틸렌 글리콜 수용액을 추출박 1 중량부에 대비 1.8~2.8 중량부 만큼 첨가한 후, 20~24℃에서 800~1200Mpa으로 20~28시간 동안 추출하는 단계;로부터 수득되는 수용성 추출물(이하, '호두 수용성 추출물'이라고도 함)을 유효성분으로 함유한다.

상기로부터 본 발명의 제2형태로부터 수득된 호두 수용성 추출물에 대한 세포 독성을 측정한 결과, 일반 유기용매 추출물보다 세포 독성이 적어 피부 안전성이 우수한 것을 확인할 수 있었고, 세포 증식효과도 일반 유기용매 추출물보다 우수함을 확인할 수 있었다.

또한, 본 발명으로부터 수득된 호두 수용성 추출물은 0.5% 처리 농도에서 50% 이상의 항산화활성을 나타내고, 화장품 소재로 사용되는 세이지 추출물보다 우수한 항염효과를 나타냈으며, C57BL6 마우스를 이용한 모근활성 및 발모효과 실험결과 대조군 대비 발모효과가 우수하였다.

또한, 상기의 본 발명 제1형태 및 제2형태로부터 각각 수득된 호두 오일 및 호두 수용성 추출물을 이용하여 화장료 조성물을 제조한 후, C57BL6 마우스에 도포하여 발모효과를 측정한 결과, 모근을 활성화시켜 우수한 발모효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.

한편, 본 발명의 제1형태 또는 제2형태에 기재된 파쇄된 호두껍질과 호두알의 혼합물은 바람직하게 호두껍질 1 중량부에 대해 호두알 0.5~1.5 중량부가 혼합되어 조성되는 것이 좋다.

본 발명에서는 호두를 초임계 추출 또는 초고압 추출함으로써 모발 생장 촉진에 유용한 생리활성물질이 일반 유기용매 추출보다 다량으로 함유된 호두 추출물을 제조할 수 있는데, 이를 이용하여 화장료 조성물을 제조한 결과, 모근을 활성화하여 실질적인 발모효과가 발휘됨을 확인할 수 있었다.

도 1은 본 발명의 호두 수용성 추출물에 대한 세포독성을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명 호두 수용성 추출물의 세포 증식 효과를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명 호두 수용성 추출물의 항산화 효과를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명 호두 수용성 추출물의 항염 효과를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명 호두 유용성 추출물(호두 오일) 및 호두 수용성 추출물의 모발성장 효과를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명 호두 유용성 추출물(호두 오일) 및 호두 수용성 추출물의 모낭조직 활성화 효과를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 호두 수용성 추출물을 함유하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물(실시예 3)을 쥐의 피부에 처리한 후, 모발 성장 상태를 관찰한 도이다.
도 8은 본 발명의 호두 수용성 추출물을 함유하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물(실시예 3)을 쥐의 피부에 처리한 후, 모낭조직 상태를 관찰한 도이다.

이하, 본 발명의 내용에 대해 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

실시예 1: 호두 유용성 추출물 제조

호두껍질과 호두알(1:1 비율, 총 400g)을 파쇄한 후 초임계추출기(SCF, Korea.)를 이용하여 CO₂를 40bar/hr의 속도로 주입하면서 3시간 동안 추출하여 호두 초임계 추출물을 수득하였다

추출 수율은 처음 호두 양의 13.20%(55.80g)이었는데, 추출된 호두 유용성 추출물(이하 '호두 오일'이라고 칭함)은 400 mesh 필터를 이용하여 불순물을 제거하여 실험에 이용하였다.

실시예 2: 호두 수용성 추출물 제조

상기 실시예 1에서 호두 오일을 추출하고 남은 추출박 300g에 30% 부틸렌 글리콜(butylene glycol) 수용액 700g을 혼합하여 초고압추출기(TSF-10, japan)를 이용하여 온도 22℃, 1000mPa의 조건으로 24시간 동안 추출하였다. 이 후, 추출액을 회수하고 400 mesh로 1차 필터한 후, 제균하여 750g(수율 75%)의 추출물을 얻었다. 이때, 얻어진 추출물의 건조 잔량은 0.2% 이었으며, 당 농도는 30 brix°이었다.

실험예 1: 호두 수용성 추출물의 세포독성 측정( in vitro )

피부 진피층을 구성하는 섬유아세포에 시료를 처리하고 24시간 후 MTT assay를 측정하여 세포 생존율을 평가하였다.

측정 결과(도 1), 초고압추출로 얻어진 호두 수용성 추출물이 일반 유기용매 추출물(70% 에탄올 추출물)보다 세포 독성이 적어 피부에 안전성이 우수한 것으로 확인할 수 있었다.

실험예 2: 호두 수용성 추출물의 섬유 아세포에 대한 세포 증식효과 측정( in vitro )

피부 진피층을 구성하는 섬유 아세포에 시료를 처리하고 48시간 후 MTT assay를 측정하여 세포 증식 효과를 측정하였다.

측정 결과(도 2), 초고압 추출로 얻어진 호두 수용성 추출물이 유기용매 추출물(70% 에탄올 추출물)보다 약 25~30% 정도 높은 세포증식 촉진 효과를 나타내는 것으로 확인할 수 있었다.

상기의 결과로부터, 본 발명의 초고압 추출기술을 이용할 경우, 호두로부터 피부에 유용한 생리 활성 물질을 효과적으로 추출할 수 있음을 추론할 수 있었다.

실험예 3: 호두 수용성 추출물의 항산화 효과 측정( in vitro )

DPPH법으로 호두 수용성 추출물의 항산화효과를 측정하였다.

측정 결과(도 3), 호두 수용성 추출물의 처리 농도 0.5%에서 50% 이상의 항산화활성을 나타냈는데, 이로부터 세포 노화억제에 효과가 있을 것으로 추론할 수 있었다.

실험예 4: 호두 수용성 추출물의 항염효과 측정( in vitro )

ELISA법을 이용하여 호두 수용성 추출물의 IL-1a 억제효과를 측정하였다.

측정 결과(도 4), 처리 농도 1.6%에서 약 20% 정도가 억제됨을 확인하였고, 화장품의 항염 소재인 세이지 추출물보다 우수한 IL-1a 억제효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

실험예 5: 호두 오일 및 호두 수용성 추출물의 모발 성장 촉진능 및 모낭 조직 변화 측정

동물 입수 후 수의학적 검역을 실시하고, 7일간의 순화기간을 두고 순화 기간 중 이상이 발견되지 않은 건강한 동물만을 대상으로 순화종료 시점에 일렉트릭 크립퍼(electric clipper, ER143. Panasonic. Japan)를 이용하여 1차 제모하였다.

그 후, 쉐이빙 폼(shaving form, Gillette foamy sensitive. Gillette(35735378). Australia.)을 바르고, 쉐이빙 레이져(shaving razor, Gillette Venus. Gillette(46239951). U.S)를 이용하여 가로로 등쪽 경부에서 꼬리 기시부 까지의 길이와 세로로 등쪽 정중선을 기준으로 좌우 각각 1 cm 이상의 폭에 대하여 2차 제모를 실시하여 등쪽 피부색이 균질한 핑크색을 보이는 개체만을 선별하여 실험에 사용하였다.

군 분리는 제모 다음날 실시하였고, 제모과정에서 찰과 및 심한 발적이 발생하지 않은 동물만을 이용하여 체중 기준으로 Z배열법에 따라 분리하였다.

시험에 사용되는 동물의 개체식별은 테일 마킹(tail marking)법을 사용하도록 하였으며, 각 사육 상자에는 시험번호, 시험군, 동물번호가 기입된 라벨(lable)을 부착하였다.

시료의 투여방법은 제모 부위에 붓을 댄 후, 시험물질 200 ㎕를 마이크로피펫(micropipette)을 이용하여 붓끝에 분주한 후, 상하 방향으로 제모 부위 전체에 균질하게 1일 1회 21일간 도포하는 방법으로 수행하였다(G1:음성대조군-완충용액, G2: 양성대조군-3% 미녹시딜, G3: 5% 호두 오일, G4: 5% 호두 수용성 추출액).

순화기간 중 순화 2일째 및 7일째 체중을 측정하였고, 7일째의 체중 측정 자료를 이용하여 군 분리를 수행하였으며, 시험기간 중 주 1회 체중을 측정하였다. 체중측정은 시험물질 도포 전 일정한 시간에 실시하였다.

실험 개시 후 주 1회 일정량의 사료와 음수를 일정한 시간 사이에 공급하고 익일 같은 시각에 잔량을 측정하여 케이지(cage)당 동물수로 나눔으로써 개체 당 1일 사료 및 음수 섭취량을 계산하였다.

모든 실험 결과는 '평균치±표준편차'로 표시하였고, 모든 자료들에 대해 분산의 동질성 비교를 위해 'Turkey test'를 실시하였으며, 분산이 동질성을 갖는 경우 ANOVA(one-way analysis of variance)를 실시하여, 유의성이 관찰되면 대조군과의 유의차가 있는 시험군을 알아내기 위하여 'Dunnett's t-test'를 실시하였다.

마우스는 시험개시 후 10일 종료 후 시점에서 3 마리, 시험 종료일(21일 후)에 3 마리씩 부검하였으며, 시료 도포 부위를 해부기를 이용하여 적출한 후 포르말린(formalin)으로 고정하였다. 단계별로 알콜(alcohol)과 자일렌(xylene)으로 탈수 처리한 후 파라핀으로 포매하고, 조직절편기를 이용하여 5㎛의 절편을 만들어 다시 알콜(alcohol)과 자일렌(xylene)으로 파라핀을 제거하였다.

이 후, H&E(Hematoxylin & Eosin) 염색하여 광학현미경으로 모낭조직의 조직학적 변화를 관찰하였다.

(1) 모발 성장 상태 변화 측정

제모 후 7, 10, 17, 21일 총 4회에 걸쳐 디지털 카메라(Canon EOS 30D. Canon. Japan)를 이용하여 사진 촬영을 하였는데, 동물실 조명의 영향을 최소화하기 위해 지정된 장소(SPF-238호)의 200~300lux 실광 하 사진대(Copy stand CS-30. LPL. Japan)에서 사진촬영을 하였다.

매 사진촬영시 조건으로 피사체와의 거리는 70cm로 동일하게 하였으며, 렌즈 규격(Canon zoom lens, EF 28-105mm 1:3.5-4.5Ⅱ) 및 모드(mode) 조건은 오토 모드(auto mode, AI focus on, 중앙 피사체 focus, auto white balance, flash)로 하여, 1504x1000의 디지털 이미지(digital image)로 사진 촬영하였으며, jpg 파일(file)로 저장하였다.

사진 촬영은 당일 시험물질 도포 전에 실시하였다. 사진촬영에 사용되는 동물은 디메틸 에테르(dimethyl ether)를 이용하여 가볍게 마취하였다.

측정 결과(도 5), 음성대조군에 비해 양성 대조군, 5% 호두 수용성 추출물 및 5% 호두 오일을 도포한 시험군의 모발 성장 상태가 우수한 것으로 확인되었다. 도포 10일 후, 음성대조군에서는 모발 성장이 미흡하였으나, 호두 오일 및 호두 수용성 추출액을 도포한 시험군에서는 우수한 모발 성장 효과가 나타났고, 특히 21일 후의 호두 오일을 도포한 시험군은 몸통 전체에 모발이 난 것을 확인할 수 있었다.

(2) 모낭조직의 변화 측정

시험 시작 10일 차, 21일 차에 각 군별로 실험동물을 경추 탈구하여 치사시킨 후, 최초 제모 부위의 조직을 적출하였다. 절취된 조직은 필터 페이퍼(filter paper, Watman No.2 185 mm, Watman, Germany)를 이용하여 펼친 상태로 10% 중성 포르말린에서 1~2일간 고정하였다. 각 개체별로 넓이 0.5㎝, 길이 2.5㎝의 피부조직 절편 4개를 얻었는데, 4개의 피부조직을 하나의 쌍으로 하여 일반적 조직처리 과정을 거쳐 파라핀 블럭(paraffin block)으로 제작한 후, 5㎛ 두께로 박절하여 H&E 염색(stain)을 실시하였다. 조직 절편은 광학 현미경하(JP/BX51. Olympus. Japan)에서 피부 두께, 모낭 수, 모구 크기, 깊이와 같은 모낭 조직의 조직학적 변화를 관찰하였다.

측정 결과(도 6), 호두 오일 및 호두 수용성 추출물에서 모근세포(검정색)이 길게자란 것을 확인할 수 있었는데, 특히, 호두 오일을 처리한 군에서 모근세포의 성장이 우수하게 나타났다.

상기의 결과로부터 호두 오일 및 호두 수용성 추출물은 모근활성의 촉진을 통한 발모효과가 있음을 추론할 수 있었다.

실시예 3: 헤어 토닉액 제조

호두 수용성 추출물 및 호두 유용성 추출물을 이용하여 하기 표 1과 같이 조성된 헤어토닉액을 제조하였다.

원료명	중량%
엘-멘톨	0.30
살리실산	0.25
디-판테놀	0.20
호두 수용성 추출물	5.00
호두 유용성 추출물	5.00
디소듐이디티에이	0.05
메칠파라벤	0.10
피이지-60하이드로제네이티드캐스터오일	0.50
프로필렌 글리콜	5.00
에탄올	25.00
생약 추출물	15.00
트리에탄올아민	0.2
정제수	잔량
합계	100

실험예 6: 양모 면적 및 조직학적 변화 측정

상기 실시예 3에서 제조된 헤어 토닉액의 양모효과를 측정하였다(상기 실험예 5 방법 참조).

(1) 양모 면적 측정

상기 실험예 5에 기재된 방법대로 제모 후 7, 10, 17, 21일 총 4회에 걸쳐 디지털 카메라(Canon EOS 30D. Canon. Japan)를 이용하여 사진을 촬영하였다.

사진 평가에서 얻어진 이미지 파일(image file)을 대상으로 평가 시점별로 'Image Analysis Software(Image Partner. SaramSoft. Korea)'를 이용하여 전체 제모 면적 중 모발이 성장한 부분의 비율을 백분율(%)로 산출하였다.

실험동물의 제모한 날을 0일로 하여 7, 10, 17, 21일의 총 4회간 찍은 사진에 대해 발모의 정도를 Image J 를 사용하여 분석하였다(표 2 참조).

모발성장정도	점수화	판정
0~20%	-	효과 없음
21~40%	±	미약
41~60%	+	양호
61~80%	++	우수함
81%이상	+++	매우 우수함

분석결과(도 7), 생리식염수만을 도포한 대조군에서는 7일째에 평균 38.63±18.79% 면적에서, 21일째에 평균 73.27±40.83%　면적에서 모낭의 성장이 나타났다.

양성 대조물질인 미녹시딜(Minoxidil)은 7일째에 평균 69.64±14.98% 면적에서, 17일째에 평균 90.59±3.40% 면적에서 모낭의 성장이 나타났다.

실시예 3의 경우, 7일째에 평균 37.83±18.80% 면적에서, 21일째에 평균 82.5±3.71% 면적에서 모낭의 성장이 나타났다.

양모 면적을 기준으로 모낭의 성장을 비교한 결과, 실시예 3의 헤어 토닉액이 생리식염수만을 도포한 대조군에 비해 빠른 육모 효과를 보임을 확인할 수 있었다.

(2) 조직학적 변화 측정

대조군과 시험군에서 모낭의 형태학적인 변화를 살펴보기 위해 시험개시 10일, 21일째에 채취한 피부조직을 'hematoxylin-eosin'으로 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다.

측정 결과(도 8), 대조군에서는 제모 후 10일경에 모낭이 다수 형성되어 있었지만, 상피 조직층으로 자라나오지 못한 상태였으며, 그 이후에야 모근이 길게 성장하여 피부 밖으로 돌출되어 나왔다.

이에 비해 미녹시딜(Minoxidil) 3% 도포군은 10일째에 이미 대조군에 비해 피부의 두께가 두껍고, 모낭의 수가 증가하였으며, 모낭조직의 길이가 길어지면서 피모가 피부의 표면으로 자라나와 있었다.

실시예 3은 미녹시딜(Minoxidil) 3% 도포군과 마찬가지로 대조군에 비해 피부의 두께가 두껍고, 모낭의 수가 증가하였으며, 모낭조직의 길이가 길어지면서 피모가 피부의 표면으로 자라나와 있는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 파쇄된 호두껍질 및 호두알로 조성되는 혼합물에 초임계 이산화 탄소를 흘려주어 초임계 추출하는 단계;
   상기 추출 후, 추출물을 제거하고 추출박을 회수하는 단계; 및
   상기 회수된 추출박에 20~40%의 부틸렌 글리콜 수용액을 추출박 1 중량부에 대비 1.8~2.8 중량부 만큼 첨가한 후, 20~24℃에서 800~1200Mpa으로 20~28시간 동안 추출하는 단계;로부터 수득되는 수용성 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물.
   
3. 제2항에 있어서,
   혼합물은,
   호두껍질 1중량부에 대해 호두알 0.5~1.5중량부가 혼합되어 조성되는 것을 특징으로 하는 모발 성장 촉진용 화장료 조성물.

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