KR101340478B1 - 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 포함하는 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물 에 관한 것이다.
본 발명의 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물은, 누에를 동결건조하여 실샘을 분리하고 그 분리된 실샘을 물로 용해한 후, 원심분리하여 얻은 상등액에, 알칼리를 첨가한 후 가수분해한 다음 중화 및 탈염과정을 거쳐 얻은 세리신을 포함한다.
본 발명에 의해, 인체 무해하면서 항산화능, 피부세포증식능, 피부 친화력 등이 우수한 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물이 제공된다.

Description

누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 포함하는 화장료 조성물{COSMETIC COMPOSITION INCLUDING WATER-SOLUBLE SERICIN FROM SILK-GLAND POWDER OF SILKWORM}

본 발명은 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체 무해하면서 항산화능, 피부세포증식능, 피부 친화력 등이 우수한 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물에 관한 것이다.

종래 미용팩에 사용되는 화장료의 성분은 대개 인공으로 합성한 조성물을 사용하는 경우가 대부분이어서 연약한 피부에 손상을 주거나 건강하고 윤택한 피부로 재생시키는 효과는 뒤떨어지는 실정이다.

또한, 심한 경우 피부발진이나, 알레르기 등의 부작용을 일으킬 수 있는 매우 심각한 단점을 갖고 있다. 따라서, 최근에는 미용팩 제품에 보습효과가 있고 미백효과가 우수한 천연물을 이용하려는 시도가 증가하고 있다. 그러나 현재까지 알려진 천연물들은 어느 정도의 피부미백효과는 기대할 수 있지만, 수분흡수력 및 보습력의 측면에서는 그리 만족할 만한 특성을 나타내지 못하는 실정이다.

누에고치를 이루고 있는 단백질은 피브로인과 세리신이 있다. 그 중에서 세리신(sericin)은 세포증식효과가 우수하여 혈청대체제로 사용가능하며 피부코팅효과, 보습, 항산화능, 피부친화력 등의 효과를 갖고 있어 화장품의 주재료로 유망한 것으로 알려져 있다.

그러나, 현재까지 알려진 통상의 방법으로 수득된 세리신은 아교질의 물질로써 원료 그대로는 화장료의 주재료로 사용할 수가 없으며, 또한, 종래의 세리신 분리 및 회수방법은 LiBr과 같은 유해한 용매를 사용하거나, 90℃이상의 고온가열을 사용하는 등 수득과정이 복잡하고 수율이 낮은 문제가 존재한다.
관련 선행기술로는 일본공개특허 특개2001-64148호(공개일: 2001년 3월 13일, 명칭: 화장료)과 대한민국공개특허 제10-2011-0044085호(공개일: 2011년 04월 28일, 명칭: 익은누에 동결건조에 의한 실샘분리 방법 및 실샘분말 제조방법)이 있다.

본 발명의 목적은 누에 실샘 초미세분말로부터 유해한 용매를 사용하지 않고, 상온추출 방법의 단순한 공정을 통해 높은 수율로 세리신 수득이 가능하여 인체 무해하면서 항산화능, 피부세포증식능, 피부 친화력 등이 우수한 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물은, 누에를 동결건조하여 실샘을 분리하고 그 분리된 실샘을 물로 용해한 후, 원심분리하여 얻은 상등액에, 알칼리를 첨가한 후 가수분해한 다음 중화 및 탈염과정을 거쳐 얻은 세리신을 포함한다.

상기 세리신은 상기 화장료 조성물 중량에 대해 0.001 ~ 50 중량% 함유되는 것이 특징이다.

상기 누에는 세리신만을 생산하는 세리신잠 종 또는 피브로인과 세리신을 함께 생산하는 일반 누에 종 중 선택된 어느 하나인 것이 특징이다.

상기 가수분해는 15~30℃에서 이루어진 것이 특징이다.

상기 알칼리로 NaOH를 사용하는 것이 특징이다.

상기 중화과정에 인산을 사용하는 것이 특징이다.

상기 화장료 조성물은 화장수(스킨로션), 영양로션, 영양크림, 맛사지크림, 또는 영양에센스의 제형을 갖는 것이 특징이다.

본 발명에 의해, 유해한 용매를 사용하지 않으면서, 상온추출로 세리신 수득이 가능하여 인체 무해한 세리신을 이용한 화장료 조성물이 제공된다.

또한, 항산화능, 피부세포증식능, 피부 친화력 등이 우수한 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물이 제공된다.

도 1은 용매의 차이에 따른 본 발명의 세리신 용액의 항산화능을 나타낸 그래프.
도 2는 세리신 첨가 농도에 따른 세포 독성시험 결과를 나타낸 그래프.
도 3은 무혈청 배지에서 인간 피부세포 증식에 미치는 세리신의 효과를 나타낸 그래프.
도 4a는 세포 배양 접시에 세리신 코팅 농도에 따른 세포 부착 및 증식한 세포를 나타낸 도면.
도 4b는 세포 배양 접시에 세리신 코팅 농도에 따른 세포 부착 및 증식효과를 나타낸 도면.
도 5는 세리신 용액의 피부자극 시험의 결과를 나타낸 도면.
A : 토끼머리 왼쪽 "건강(비찰과)피부 - 시험물질(세리신)"
B : 토끼머리 오른쪽 "찰과피부 - 시험물질(세리신)"
C : 토끼머리 왼쪽 "찰과피부 - 무처리"
D : 토끼머리 오른쪽 "건강(비찰과)피부 - 무처리"

본 명세서에 기재된 용어, 기술 등은 특별한 한정이 없는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 의미로 사용된다.

이하, 본 발명의 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 포함하는 화장료 조성물을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

1. 세리신 용액 준비

누에 실샘 초미세분말을 물로 용해하여 수용성 세리신 용액을 준비한다.

상기 세리신은 누에에서 분리된 것이면 모두 가능하며, 바람직하게는 피부코팅효과, 보습, 항산화능, 피부친화력 등의 물성이 우수한 소재로 사용가능하도록 수득된 세리신을 사용하는 것이 좋다.

상기 세리신 수득방법에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첫째, 누에를 먼저 동결건조하여 실샘을 분리한다.

이때 누에의 종으로는 실샘을 수득할 수 있는 누에로 여겨지는 모든 종은 사용가능하고, 그 중 세포증식효과가 우수한 세리신을 수득하기 위해 세리신잠 종 또는 일반 누에 종 중 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 좋다.

여기서, 세리신잠 종은 피브로인이 없고 거의 100%가 세리신만으로 구성되어 있는 누에들을 의미하는 것이며, 상기 일반 누에 종은 세리신과 피브로인을 함께 생산하는 누에들을 의미한다.

둘째, 상기 분리된 실샘을 초미세분말로 가공하여 물에 용해한 후, 원심분리하여 얻은 상등액을 사용한다.

이때 상기 실샘 초미세분말은 상온(15~30℃)에서도 용해가 가능하므로, 성분변화를 줄이기 위해 15~30℃에서 용해하는 것이 좋으며, 이때 초미세분말의 입자 크기는 600~800 메쉬인 것이 좋다.

셋째, 상기 얻은 상등액에 알칼리를 첨가한 후 가수분해한다.

이때, 상기 알칼리로는 NaOH를 사용하는 것이 좋으며, 상온(15~30℃)에서 0.5~1시간 정도, 바람직하게는 30분간 상온(15~30℃)에서 가수분해하는 것이 특징이다.

넷째, 상기 가수분해물을 중화 및 탈염과정을 거쳐 세리신을 수득한다.

이때, 중화과정은 산을 첨가하여 이루어지며 바람직하게는 인산을 사용하며, pH가 7.0~7.5 정도가 될 때까지 첨가하여 중화한다.

상기 탈염과정으로는 통상적인 탈염 방법으로 모두 사용가능하나, 물질이 분자량 수천 이상인 고분자의 경우는 염류와의 분자크기 차이를 이용하는 여러 가지 방법, 즉 겔여과, 한외여과, 투석 등으로 이루어진다.

이와 같이 상기의 과정을 통해 유해한 용매를 사용하지 않으면서, 상온추출만으로 세리신 수득이 가능하여 물 분자와 접촉하는 표면적 증대로 세리신 회수율 및 순도를 증대할 수 있으며, 또한, 제조과정에서 생기는 세리신의 결정화 성질로 인하여 물에 완전히 녹지 않는 형태의 분말을 완전히 물에 녹는 형태의 세리신으로 수득 가능하다.

이렇게 수득된 상기 세리신은 무혈청배지에 첨가하여 세포증식 효과가 현재 타 회사에서 판매중인 세리신 보다 더 우수하여 혈청대체제로 사용 가능함과 동시에 피부코팅효과, 보습, 항산화능, 피부친화력 등의 물성이 우수한 소재임을 알 수 있다.

이에 본 발명은 상기와 같이 무혈청 첨가제로써, 세포증식 효과가 뛰어난 세리신을 이용함으로써, 인체에 무해하면서 항산화능, 피부세포증식능, 피부 친화력 등이 우수한 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물을 제공한다.

상기 화장료 조성물의 제형은 사용방법 및 목적에 따라 달리 적용할 수 있다.

제형의 일예로는 로션제(lotion), 액제(液劑), 유제, 에멀션제, 현탁제(懸濁劑), 정제(錠劑) 및 캡슐제(capsule)가 있다.

화장료로 사용되는 경우 유연 화장수, 밀크로션, 영양크림, 맛사지 크림, 에센스, 클렌싱 폼, 클렌싱 워터, 팩 또는 보디오일 등의 기초 화장료 및 화운데이션, 립스틱, 마스카라 또는 메이크업 베이스 등의 색조 화장료 형태로 활용가능하며, 필요에 따라 피부 외용제에 일반적으로 사용하는 성분, 예를 들면 수성성분, 유성성분, 계면활성제, 보습제, 점증제, 방부제, 향료 색소 등과 함께 배합하는 것이 가능하다.

본 발명의 화장료 조성물은 상기와 같이 수득된 세리신을 유효성분으로 단독 사용가능하나, 경제적으로 세리신은 화장료 조성물 전체중량대비 0.001 내지 50 중량%로, 바람직하기로는 0.1 내지 15 중량%로 포함되고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%로 포함되며, 나머지 잔량으로 그 외 화장료로 허용가능한 물질을 더욱 포함할 수 있다.

이때, 상기 세리신이 0.001 중량% 미만 함유된 경우, 항산화능, 피부세포증식능, 피부 친화력 등이 미흡하게 나타나고, 50 중량%를 초과한 경우에는 50 중량% 이하와 동일한 효과를 나타낸다.

하기 실시예 및 실험예에 의해서 보다 구체적으로 설명하지만 보호범위가 하기 실시예 및 실험예에 국한되는 것은 아니다.

<실시예 1> 수용성 세리신 수득

실크 원료로 일반누에 또는 세리신 잠을 사육하여 5령 7일 숙잠기에 골라내어 액체질소로 동결하고 초저온냉동고에 보관하면서 동결건조기를 사용하여 동결건조하였다.

상기 동결 건조된 누에로부터 실샘을 분리하고 이 분리된 실샘을 원심식 초미세분말 제조기에 투여하여 600~800메쉬 이하의 초미세분말로 가공하였다.

이렇게 가공된 누에실샘 초미세분말을 상온(15~30℃)에서 30 분간 교반하면서 용해한 후, 이를 원심분리한 다음 상등액만을 취하고 여기에 NaOH를 첨가하되, 최종 1M이 되도록 상기 상등액에 첨가하여 24℃에서 30분간 교반하였다.

그 다음 인산을 이용하여 pH가 7.0~7.5이 되도록 중화한 후, 한외여과(ultrafiltration) 방법으로 탈염하였다.

그 후 다시 동결건조하여 본 발명에서 사용되는 수용성 세리신을 수득하였다.

<실시예 2> 본 발명의 크림 타입의 화장품 제조

상기 실시예 1의 수용성 세리신을 준비하여 하기와 같이 조성된 화장품을 제조하였다.

실시예1의 세리신추출물 -------- 5.0 중량%

세탄올 ------------------------ 2.0 중량%

피이지-20 --------------------- 1.0 중량%

소비탄 모노스테아레이트 ------- 1.0 중량%

미네랄오일 -------------------- 10.0 중량%

트리옥타노에이트 -------------- 5.0 중량%

트리에탄올아민 ---------------- 0.5 중량%

카보머 ------------------------ 0.2 중량%

글리세린 ---------------------- 5.0 중량%

프로필렌글리콜 ---------------- 3.0 중량%

방부제, 향--------------------- 적량

총합계 100 중량%가 되도록 나머지 정제수

<실시예 3> 본 발명의 연고 타입의 화장품 제조

상기 실시예 1의 수용성 세리신을 준비하여 하기와 같이 조성된 화장품을 제조하였다.

실시예1의 세리신추출물 ----------------------- 5.0 중량%

디에틸세바케이트 ----------------------------- 8.0 중량%

경납 ----------------------------------------- 5.0 중량%

폴리옥시에틸렌올레일에테르 포스페이트--------- 6.0 중량%

벤조산 나트륨 -------------------------------- 적량

총합계 100 중량%가 되도록 나머지 바셀린

<실시예 4> 본 발명의 에센스 타입의 화장품 제조

상기 실시예 1의 수용성 세리신을 준비하여 하기와 같이 조성된 화장품을 제조하였다.

실시예1의 세리신추출물 -------------------- 5.0 중량%

프로필렌글리콜---------------------------- 10.0 중량%

글리세린---------------------------------- 10.0 중량%

히아루론산나트륨 수용액(1%) -------------- 5.0 중량%

에탄올 ----------------------------------- 5.0 중량%

폴리옥시에틸렌경화피마자유 --------------- 1.0 중량%

파라옥시안시향산메틸 --------------------- 0.1 중량%

카보머 ----------------------------------- 0.4 중량%

향 --------------------------------------- 적량

총합계 100 중량%가 되도록 나머지 정제수

<실험예 1> 세리신 분리 공정에 따른 항산화능 분석

상기 실시예 1에서 수득된 세리신 분말을 이용한 항산화력을 측정하기 위하여 DPPH 테스트를 실시하였으며, 대조군으로 비타민C 용액과의 항산화 활성 정도를 비교하였다.

그 결과, 하기 표 1과 같이 나타났다.

항산화 활성(%)
실시횟수	평균	1	2	3
15% 비타민c	97	97	97	97
실시예1의 세리신	82	82	81	84

상기 표 1에 나타나 있듯이, 실시예 1의 세리신은 대조군과 유사한 결과를 나타내었다.

즉, 비타민C는 인체의 기능과 건강 유지를 위한 미량 원소 중의 하나로 인체가 감염에 대해서 저항하며 상처를 치유하고 조직을 건강하게 유지할 수 있도록 도우며 항산화제중의 하나로서 자유기에 의한 세포손상을 방지하는 것으로 알려진 성분이다.

이에, 본 발명은 대조군과 유사한 결과를 나타남으로서, 높은 항산화 활성을 갖음을 알 수 있다.

또한, 도 1에 나타나 있듯이, 세리신 추출 용매에 따른 항산화능을 비교한 결과, 유해물질인 리튬브로마이드(LiBr) 및 요소(Urea, CO(NH₂)₂인 유기화합물)로 추출된 세리신 보다 증류수(D.W)에서 추출한 본 발명의 실시예 1의 세리신의 경우에 가장 높은 항산화능을 보임을 확인하였다.

<실험예 2> 세리신 용액의 세포독성 시험

세리신의 세포독성을 알아보기 위하여 줄기세포를 배양한 후 세리신을 첨가하고 세포독성 여부를 CCK-8 분석(assay)방법으로 확인하였다.

CCK-8 assay는 세포배양에 처리한 테트라졸륨 염(tetrazolium salt)이 세포내의 미토콘드리아 숙신산-테트라졸륨-환원효소시스템(mitochondrial succinate-tetrazolium-reductase system)에 의해 다크레드(dark red)를 띄는 포르마잔(formazan)으로 분해되고, 이것을 450 nm에서 측정함으로써 생균(viable cells)의 양을 정량적으로 나타낼 수 있는 방법이다.

IC₅₀ 농도에 기준하여 0~5 mg/㎖ 농도의 세리신을 배양중인 세포에 처리하고, 2일간 추가로 배양한 후 CCK-8 assay를 실시하였다.

그 결과 도 2에 나타낸 바와 같이, 세포증식 억제가 일어나지 않는 것으로 보아 본 발명의 실시예 1의 세리신은 독성이 없는 것으로 확인되었다.

<실험예 3> 세리신 용액을 이용한 인간 피부세포(human dermal fibroblast)의 증식 효과측정

상기 실시예 1의 세리신 분말을 DPBS (WelGENE, cat. LB 001-02)에 20 ㎎/㎖ 의 농도로 용해한 후 혈청이 제거된 배지에 0 ㎎/㎖, 0.1 ㎎/㎖의 농도로 처리하였다.

10% 혈청이 첨가된 세포(10% FBS)와의 성장을 비교하기 위하여 WST-1 분석(assay, Daeillab)을 하루 간격으로 총 4일간 측정하였다.

WST-1 assay 시약을 배지의 10%가 되게 첨가하고 배양 조건과 동일하게 약 3시간 정도 반응시킨 후 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.

0.1% (1 mg/㎖) 세리신은 10% FBS를 첨가한 경우보다 증식효과가 좋아서 10배 희석한 0.01% 세리신을 처리하여 증식을 비교해 보았다.

그 결과, 도 3에 나타나 있듯이, 무혈청 배양액에 세리신을 첨가한 경우 타사 제품(other company's sericin)보다 세포증식 효과가 우월함을 확인 하였으며 이는 본 발명에서 제조된 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신이 인간 피부세포의 증식에 탁월한 효과가 있음을 입증하는 것으로 화장품 성분으로 사용하였을 때 좋은 효과가 있을 것으로 사료된다.

<실험예 4> 세리신 용액의 세포 부착성 시험

실시예 1에서 제조된 세리신 분말을 DPBS (WelGENE, cat. LB 001-02)에 각각 0.2, 0.5, 1.0 ㎎/㎖ 의 농도로 용해한 후 배양 접시(SPL, 10035) 표면에 처리하고 1시간 동안 37℃ 배양기에 정치해 두었다.

그 다음, 세리신 단백질 용액을 제거한 후 포스페이트 완충용액으로 2회 세척하고 상온에서 완전히 건조시켰다

세포 부착성 시험은 세리신의 코팅 농도별로 세포 접종 후 2일간 배양하여 증식한 세포 수를 직접 측정하였다.

그 결과 도 4a에서 나타나 있듯이, 세포 접종 30분 경과 후에 세리신의 코팅 농도가 높아질수록 세포가 배양접시에 부착하는 세포의 양이 많은 것을 확인할 수 있었다.

또한, 도 4b에서 볼 수 있듯이, 2일 배양 후 증식된 세포의 총 수를 확인한 결과 코팅된 세리신의 농도가 높아질수록 증식된 세포의 양이 많은 것을 확인할 수 있었다.

따라서 본 발명에서 수득한 수용성 세리신은 세포의 증식을 촉진하는 첨가제 역할 뿐만 아니라 배양접시에 코팅을 해 둔 경우에서 세포의 증식을 촉진하는 효과가 있음을 확인하였다.

<실험예 5> 세리신 용액의 피부자극 시험

시험법은 식품의약품안전청 고시된 ‘의약품등의독성시험기준’에 따라 실시하였다.

상기 실시예 1의 세리신에 대한 피부자극성을 조사하기 위하여 뉴질랜드계 수컷 백색 토끼의 정상피부(비찰과피부) 및 찰과피부에 상기 실시예 1의 1%(w/v) 세리신을 적용한 후 무처리 적용한 정상피부(비찰과피부) 및 찰과피부와 비교 평가하였다.

시험 24시간 전에 전기 제모기를 이용하여 토끼의 등쪽 피부에 상처가 나지 않도록 제모된 건강한 피부를 만들고 좌우로 나누어 2.5 cm × 2.5 cm 크기로 4개소를 준비하였다.

건강피부와 찰과피부에 실시예 1의 세리신을 충분히 도포한 후 24, 48, 72시간 때에 피부반응 기준에 따라 채점하여 기록하였다.

그 결과 도 5에 나타나 있듯이, 최종 자극성의 평가에서 본 발명인 실시예 1의 세리신은 비자극성(평가지수 0 ~ 0.5)으로 평가되었으며, 이에 세리신은 피부에 자극이 없는 소재임을 확인하였다.

상기와 같이 본 발명에 의해, 유해한 용매를 사용하지 않으면서, 상온추출로 세리신 수득이 가능하여 인체 무해하면서 항산화능, 피부세포증식능, 피부 친화력 등이 우수한 누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물을 제공할 수 있다.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예 및 시험예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 누에를 동결건조하여 실샘을 분리하고 그 분리된 실샘을 600~800mesh의 초미세분말로 가공하여 물로 용해한 후, 원심분리하여 얻은 상등액에, 알칼리를 첨가한 후 15~30℃에서 가수분해한 다음 중화 및 한외여과 방법으로 탈염한 과정을 거쳐 얻은 물에 녹는 수용성 세리신을 포함하되,
   상기 세리신은 화장료 조성물 중량에 대해 0.001~50중량%를 함유하여, 인체에 무해하며, 피부에 비자극성인 것이 특징인,
   누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 누에는 세리신만을 생산하는 세리신잠 종 또는 피브로인과 세리신을 함께 생산하는 일반 누에 종 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
   누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 알칼리로 NaOH를 사용하는,
   누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물.
   
6. 제1항에 있어서,
   인산을 사용하여 중화하는,
   누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물.
   
7. 제1항, 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 화장료 조성물은 화장수, 에센스, 로션, 크림, 팩, 파운데이션, 젤, 연고 또는 스프레이 중 어느 하나의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는,
   누에 실샘 초미세분말유래 수용성 세리신을 이용한 화장료 조성물.

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