KR101427205B1

KR101427205B1 - 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물

Info

Publication number: KR101427205B1
Application number: KR1020140044692A
Authority: KR
Inventors: 유상원; 김원기; 채석현; 정유석; 정희경; 김배진; 조성경
Original assignee: 에인에이 (주)
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2014-08-08
Also published as: CN106413679B; CN106413679A; WO2015160056A1

Abstract

콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물의 복합 첨가를 통해 LED 광 조사시 피부 자극을 야기하지 않는 안정성의 확보와 더불어 광흡수량을 극대화시킬 수 있는 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 사용자의 인체 피부에 도포되어 광흡수를 증대시키기 위한 것으로서, 콜라겐 추출물(Collagen extract) 및 엽록소 추출물(Chlorophyll extract)이 고형분 기준으로 피부 미용 광반응 조성물 총 중량에 대하여 0.25 ~ 2.00 중량% 및 0.25 ~ 2.00 중량%로 각각 첨가된 것을 특징으로 한다.

Description

광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물{SKIN BEAUTY PHOTOREACTION COMPOSITE WITH EXCELLENT OPTICAL ABSORPTION ENLARGING EFFECT}

본 발명은 피부 미용 광반응 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물의 복합 첨가를 통해 LED(light emitting diode) 광 조사시 피부 자극을 야기하지 않는 안정성 확보와 더불어 광흡수량을 극대화시킬 수 있는 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물에 관한 것이다.

최근 조명으로 많이 쓰이는 발광다이오드(LED)가 광 치료의 주요 광원으로 주목 받고 있다. LED는 전류를 흘려주면 빛을 내는 반도체로 자외선, 가시광선, 적외선 등 모든 빛을 낼 수 있을 뿐만 아니라, 출력과 색깔까지 조절할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 에너지가 낮고 원하는 파장의 빛만 낼 수 있기 때문에 부작용이 적고 다른 인체 조직에 피해를 주지 않아 의료용 기구로도 적합하다. 이 때문에, 미국식품의약국(FDA)은 가시광선과 근적외선 영역의 LED를 인체 치료를 위해 쓸 수 있도록 허가하고 있다.

최근 피부과에서도 LED를 이용해 피부를 치료하고 있으며, 그 예로는 파장이 짧은 푸른빛은 세포와 병균을 공격하기 때문에 여드름이나 지루성피부염 치료에 쓰이고, 붉은빛은 세포를 자극해 피부를 이루는 단백질인 '콜라겐'과 '엘라스틴'의 생성을 촉진하여 노화를 막는 기능의 용도로 사용되고 있으며, 적외선은 세포 재생을 도와 상처 치유에 사용되고 있다.

최근, 남녀불문하고 미용에 대한 관심이 날로 증대하고 바쁜 현대의 생활패턴으로 미용관리기에 대한 수요가 증대하면서 광요법을 적용한 미용관리기가 개발 및 판매되고 있다.

일반적으로, 미용관리기는 개인용과 병원 치료용으로 구분될 수 있으며, 개인용 미용관리기는 병원 치료용 미용관리기와 비교하여 빛의 세기가 낮으며 빛의 세기를 너무 낮출 경우 에너지가 낮아 피부의 표피를 뚫지 못하면 LED 조사에 따른 긍정적 효과가 결과될 수 없다. 또한, 개인용 및 병원 치료용 미용관리기 제품의 경우 피부세포가 파괴되는 생체학적 안전의 문제가 따르므로 안전하면서 효과를 높일 수 있는 빛의 기능을 돕는 물질이 필요하다.

따라서, 최근에는 광요법의 효과를 증대시키기 위하여 체내에 투입하여 광선을 조사하게 되면 체내 산소와 결합하고, 빛에 반응하는 기능을 나타내는 광감작제(photosensitizer)가 개발되어 사용되고 있다. 대표적인 광감작제로는 5-ALA(5-aminolevulinic acid) 및 MAL(methylaminolevulinic acid)이 있으며, 이들은 각각 레불란과 메트빅스라는 이름으로 상용화되어 있으며, 이는 전문의의 처방하에 사용이 가능하여 개인용 광요법기기에 사용하기에는 무리가 따른다.

이 외, 광요법시 피부자극 방지를 위해 체외 도포용으로 사용되고 있는 제품들은 일반 초음파 젤이나 기초 화장품류로써 사용되는 광원에 적합하지 않고 도포로 인해 오히려 광흡수율을 저하시켜 목적하는 광요법의 효능을 저감화시킬 수 있다. 또한, 광요법에 따른 광 조사시 빛의 70%가 피부에 반사되면서 손실되어 목적하는 광효과를 빠르고 실질적이게 얻기 어렵다.

본 발명에 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0075687호(2002.10.05. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 피부미용 조성물 및 그 제조 방법이 기재되어 있다.

본 발명의 목적은 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물의 복합 첨가를 통해 LED 광 조사시 피부 자극을 야기하지 않는 안정성의 확보와 더불어 광흡수량을 극대화시킬 수 있는 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 사용자의 인체 피부에 도포되어 광흡수를 증대시키기 위한 것으로서, 콜라겐 추출물(Collagen extract) 및 엽록소 추출물(Chlorophyll extract)이 고형분 기준으로 피부 미용 광반응 조성물 총 중량에 대하여 0.25 ~ 2.00 중량% 및 0.25 ~ 2.00 중량%로 각각 첨가된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 특정 파장대의 빛 자극에 의해 활성화되어 목적 부위에서 작용물질 중심의 화학적 작용을 통한 효과를 나타내는 광감작제가 아닌 조사되는 특정 파장대의 광 흡수율을 증대시켜 광 중심의 물리적 작용을 통한 광요법 효과를 증대시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 생물학적으로 안전하면서 미용효과를 가지는 것으로 알려진 600 ~ 700nm의 광원에 반응하여 광자(photon)를 흡수할 수 있는 천연 소재인 발색단(chromphore)으로써 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물을 복합적으로 첨가함으로써, LED 광 조사시 피부 자극을 야기하지 않는 안정성의 확보와 더불어 광흡수량을 극대화시킬 수 있다.

도 1 내지 도 6은 콜라겐과 엽록소의 첨가량별 흡광도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 LED 광조사 및 시료 도포 전후에 6주령된 수컷 쥐의 등 부위를 촬영한 사진이다.
도 8은 각 실험군별 LED 광 조사 및 실험시료 도포 전과 실험 최종일에 귀 부종관찰을 위한 귀 두께를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 각 실험군별 LED 광 조사 및 실험시료 도포 전과 실험 최종일에 귀 부종 측정 결과를 비교하여 나타낸 것이다.
도 10은 헤마톡실린 에오진(hematoxylin and eosin) 조직 염색을 통해 조직병리학적 변화를 관찰한 사진이다.
도 11은 마손 트라이크롬(Masson trichrome) 조직 염색을 통해 조직병리학적 변화를 관찰한 사진이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

피부 미용 광반응 조성물

본 발명의 실시예에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 사용자의 인체 피부에 도포되어 광흡수를 증대시키기 위한 것으로서, 콜라겐 추출물(Collagen extract) 및 엽록소 추출물(Chlorophyll extract)이 고형분 기준으로 피부 미용 광반응 조성물 총 중량에 대하여 0.25 ~ 2.00 중량% 및 0.25 ~ 2.00 중량%로 각각 첨가된다.

콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물은 각각 생물학적으로 안전하면서 미용효과를 가지는 것으로 알려진 광원(630nm)에 반응하여 광자(photon)를 흡수할 수 있는 천연 소재인 발색단(chromphore)이다.

상기 콜라겐 추출물은 본 발명에 따른 피부 미용 광반응 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 고형분 기준으로 0.25 ~ 2.00 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.25 ~ 1.00 중량%를 제시할 수 있다.

콜라겐 추출물의 첨가량이 0.25 중량% 미만일 경우에는 엽록소 추출물과의 복합 첨가 효과가 미미하여 광흡수 증대 효과가 미미할 수 있다. 반대로, 콜라겐 추출물의 첨가량이 2.00 중량%를 초과할 경우에는 제조 비용이 상승하므로 경제적이지 못하다.

상기 엽록소 추출물은 본 발명에 따른 피부 미용 광반응 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 고형분 기준으로 0.25 ~ 2.00 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.25 ~ 1.00 중량%를 제시할 수 있다.

엽록소 추출물의 첨가량이 0.25 중량% 미만일 경우에는 콜라겐 추출물과의 복합 첨가 효과가 미미하여 광흡수 증대 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 엽록소 추출물의 첨가량이 1.00 중량%를 초과할 경우에는 제조 비용을 상승시키므로 경제적이지 못하다.

특히, 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물은 1 : 0.8 ~ 1 : 1.2의 중량비로 첨가되는 것이 바람직한데, 이는 상기의 범위로 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물이 첨가될 시, 광흡수량을 극대화시킬 수 있는 것을 실험을 통해 확인하였다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 알로애 베라 겔(aloe vera gel), 글리세린(glycerin), 왁스(wax), 정유(essential oil), 콜라겐 추출물(Collagen extract), 엽록소 추출물(Chlorophyll extract) 및 용매로 조성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물의 경우, 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물을 상기의 함량 범위로 첨가되는 범위라면, 다양한 젤 타입의 기초 화장품 조성물을 사용해도 무방하다.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 500 ~ 900nm 파장의 광 조사시, 2.4 ~ 4.8mW/cm²의 광흡수량을 갖는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 LED 탑재형 피부자극기, LED 탑재형 피부치료기, LED 탑재형 전기자극장치 등의 사용시 사용자의 인체 피부에 도포할 경우 특정 파장대에서의 광흡수량을 증대시킬 수 있게 되는바, 두피, 주름, 미백 등의 피부 치료 효과와 더불어, 복부지방분해 등의 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

즉, 본 발명에서는 피부 미용 광반응 조성물을 도포한 후, LED를 이용한 비접촉식으로 광 조사가 이루어지므로 사용자에게 거부감이나 불쾌감 없이 시술할 수 있게 되며, 600 ~ 700nm의 광원에 반응하여 광흡수 증대 효과를 도모하여 단시간 내에 피부 염증 및 피부 주름 등을 효과적으로 치료할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 특정 파장대의 빛 자극에 의해 활성화되어 목적 부위에서 작용물질 중심의 화학적 작용을 통한 효과를 나타내는 광감작제가 아닌 조사되는 특정 파장대의 광 흡수율을 증대시켜 광 중심의 물리적 작용을 통한 광요법 효과를 증대시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물은 생물학적으로 안전하면서 미용효과를 가지는 것으로 알려진 600 ~ 700nm의 광원에 반응하여 광자(photon)를 흡수할 수 있는 천연 소재인 발색단(chromphore)으로써 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물을 복합적으로 첨가함으로써, LED 광 조사시 피부 자극을 야기하지 않는 안정성의 확보와 더불어 광흡수량을 극대화시킬 수 있다. 이때, 광원으로 600 ~ 700nm의 빛을 이용하는 것은 태양광의 경우 자외선, 가시광선 및 적외선을 모두 포함하고 있으므로 인체에 유해한 자외선을 배제하기 위함이다.

□ 실험 재료 및 방법

I. 콜라겐과 엽록소 복합물의 광흡수 효과

1. 광흡수율 측정

용매로써 멸균증류수를 사용하여 콜라겐(Hanamai, fish collagen, AFC-HD AMS Life Science. Co. Ltd, Japan)과 엽록소l(DeSouza Liquid Chlorophyll, DeSouza International Inc, USA)를 표 1에 기재된 조성비로 용해하여 각 배합조건별 혼합시료에 대한 광흡수도를 분광광도계(UV/VIS spectrophotometer, Uvicon)를 사용하여 500~900nm까지의 광흡수 정도(Abs: Absorbance, Optical density)를 측정하였다.

[표 1] (단위 : 중량%)

표 1에 도시된 콜라겐(Collagen)과 엽록소(Chlorophyll)의 함유 유무에 따른 광흡수 피부 미용 조성물을 표 2의 조성비로 제조하여 폴리스티렌 소재(Cell cultrue dish, SPL Life Science CO., Ltd, Korea)의 100φ 접시(dish) 표면 4 x 4cm 면적에 LED 광 조사시의 광흡수 정도(base irradiance)와 100φ 접시(dish) 표면 4 x 4cm 면적에 광흡수 피부 미용 조성물 2g씩을 각각 도포하여 LED 광 조사시의 광흡수 정도(sample irradiance)를 분광방사휘도계(Field Spec 4, ASD Inc, USA)를 사용하여 흡수되어지는 광량(mW/cm²)을 측정하였다.

[표 2] (단위 : 중량%)

II. 콜라겐과 엽록소 복합물을 처리한 LED 광요법시 피부안전성 평가

1. 실험동물 및 실험군 설정

본 실험에서 사용한 실험동물은 사람의 피부와 가장 가까운 실험동물로써 보고되고 있는 6주령된 수컷 쥐(20~27g, HR-1 hairless mouse, Japan SLC Inc, Shizuoka, Japan)로, (주)중앙실험동물(Seoul, Korea)에서 구입하여 실험 동물사에서 1주일간 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 실험기간 중 사료와 물은 자유로이 섭취시켰으며, 사육실의 온도는 22±2℃, 습도는 55±15%, 그리고 명암은 12시간 주기를 유지하였다. 실험군은 표 3과 같이 4개의 군으로 분류하였으며 각 실험군 당 5 마리씩 배정하였다. 이 동물실험은 (재)대구테크노파크 바이오헬스융합센터 동물실험윤리위원회(Institutional Animal Care and Use Committee, IACUC)의 원칙을 준수하며 윤리적인 측면을 고려하여 수행하였다.

[표 3]

2. LED 광조사 및 시료 처치

실험시료로 베이스 겔 샘플과, 콜라겐(collagen)과 엽록소(chlorophyll)가 첨가된 피부 미용 조성물을 제조하여 사용하였다. 아무런 처리도 하지 않는 정상군(NO)과, 베이스 겔 샘플의 도포 없이 LED 광조사만 이뤄지는 대조군(CO)과, 베이스 겔 샘플을 도포한 후 LED 광조사가 이뤄지는 실험군(BL)과, 피부 미용 조성물을 도포한 후 LED 광조사가 이루어진 실험군(DL)은 각각 해당 시료 200mg을 배부 부위에 도포하였다. LED 광조사는 18 ⅹ 6 배열의 108개 LED로 구성된 광조사기를 자체 제작하여 NO 군을 제외한 모든 실험군에 630nm과 830nm 파장을 동시에 10분간 조사하는 조건(각 파장 광량은 12.5J/cm²과 86.7 J/cm²)으로 수행하였다.

상기와 같은 베이스 겔 샘플 및 피부 미용 조성물의 도포와 LED 광 조사는 1회/일, 4주간 실시하였다.

3. 피부반응 평가

LED 광 조사 및 시료 처치에 따른 각 실험군의 피부자극반응 평가를 위하여 전 실험기간 동안 매일 육안관찰을 통해 의약품 등의 독성시험기준에 해당하는 표 4에 도시된 피부자극반응 평가표를 기준으로 하여, 홍반이 전혀 없음(0점), 아주 가벼운 홍반(1점), 분명한 홍반(2점), 약간 심한 홍반(3점), 심한 홍반과 가벼운 정도의 가피(4점)로 각 실험동물들을 채점하여 각 실험군 당 평균값을 산출하고 일주일 간격으로 산출값(스코어)을 비교하였다.

[표 4]

4. 귀 두께 측정

LED 광조사 및 시료처치에 따른 각 실험군의 피부자극 및 손상평가를 위하여 LED 광조사 및 시료처치 시작 전과 종료 후에 각 실험동물들의 귀 두께를 측정하여 실험 전후의 귀 부종 정도를 평가하였다. 귀의 두께는 디지털 캘리퍼(Digital caliper, CD-10CPX, Mitutoyo, Kawasaki, Japan)를 사용하여 측정하였다.

5. 피부 측정

LED 광조사 및 시료처치에 따른 각 실험군의 피부지수변화를 확인하고자 주 1회에 피부 측정기기(Multiprobe Adapter System, MPA5 580, Courage & Khazaka Gmbh, Cologne, Germany)를 이용하여 피부홍반지수(Mexameter, MX18), 피부수분지수(Corneometer, CM825) 및 피부유분지수(Sebumeter, SM815)를 측정하였다. 측정은 실내온도 22℃, 습도 45%가 유지되는 조건에서 계측하였으며 6주령된 수컷 쥐(HR-1 hairless mouse)의 배부 부위 피부를 3번 연속 측정하여 평균값으로 결과를 나타내었다.

6. 조직병리학적 검사

LED 광조사 및 시료처치에 따른 각 실험군의 피부 조직병리학적 관찰을 위하여 실험종료 후 각 실험동물의 배부조직을 채취하여 10% 중성 포르말린(formalin) 용액에 24시간 동안 고정하였다. 고정된 조직은 피부전층을 포함하는 절편을 취하여 탈수시킨 후, 파라핀(paraffin) 블록에 포매하여 조직 절편기(RM2125, Leica, Wetzlar, Germany)를 이용하여 4μm 두께로 절단한 다음 폴리리신(polylysine)으로 코팅된 슬라이드(slide)에 붙여 사용하였다. 조직절편은 자일렌(xylene)을 이용하여 파라핀(paraffin)을 제거하고 알코올과 증류수로 10분 동안 함수시켜 증류수로 세척한 후, 피부조직의 변화 양상을 관찰하기 위하여 헤마톡실린-에오진(Hematoxylin-Eosin) 염색과 진피 내 교원질 섬유 형태를 관찰하기 위하여 마손 트라이크롬(Masson trichrome) 염색을 실시하여 광학현미경(Axio imager, Carl Zeiss, USA)을 통해 관찰하였다.

7. 통계 분석

실험 결과의 분석은 SPSS(Statistical Package for Social Science, win 12.0 version) 프로그램을 이용하여 기술적인 통계치를 산출하였다. 결과는 각 실험군별 평균값을 표시하였다.

□ 결과 및 고찰

I. 콜라겐과 엽록소 복합물의 광흡수 효과

1. 광흡수 효과

도 1 내지 도 6은 콜라겐과 엽록소의 첨가량별 흡광도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 콜라겐과 엽록소의 배합 조건별의 광흡수 증가정도를 분광광도계를 이용하여 500 ~ 900nm 범위의 흡광도 측정을 통해 수치로 확인한 결과, 콜라겐과 엽록소의 첨가량에 비례하여 500 ~ 700nm 파장에서 흡광도 수치가 증가하였으며, 특히 630nm 파장에서 흡광도 수치 증가량이 최고였다.

특히, 콜라겐 및 엽록소 중 엽록소가 광흡수 증대에 주요적으로 영향을 주는 소재이며, 단독으로 첨가되는 것 보다 콜라겐을 복합적으로 배합시 더욱 광 흡수율이 증대되는 것을 확인할 수 있다.

이때, 콜라겐 및 엽록소의 배합시, 콜라겐의 첨가는 엽록소의 광흡수 증대효과에 시너지적으로 작용하나, 엽록소에 대비하여 과량 첨가로 월등하게 증가한 광흡수 증대 효과는 결과하지 않았으며, 소량 첨가시에는 광흡수 증대에 시너지적인 역할을 하지 않는 것을 확인할 수 있었으며, 복합물 구성비 중 광흡수 증대 효과를 나타내 최적 배합조건으로 콜라겐과 엽록소의 첨가 비율을 1 : 1의 중량비로 배합하는 것이 최적이라는 것을 알아내었다. 이때, 콜라겐과 엽록소를 각각 1wt%를 첨가하여 만든 복합물의 630nm에서 광흡수 증대 효과를 용매로 사용된 멸균증류수와 비교하여 확인한 결과, 도 5와 같이 확연히 증대된 것을 확인 할 수 있다. 따라서, LED 광원 630nm에 반응하여 광자 흡수 증대에 효과를 나타낼 것으로 기대한 엽록소와 콜라겐 복합물의 광흡수 증대 효과를 확인함으로써, 이 복합물은 LED 630nm 광요법에 적합한 천연 광흡수제로의 역할을 한다.

2. 광흡수 효과

콜라겐과 엽록소가 첨가된 제품이 광흡수 증대 효과를 결과하는지 확인하고자 이들 소재 추출물이 최종 1wt%와 0.25wt%씩 첨가된 젤 타입의 화장품을 제조하여 실험용 접시(dish)에 정량 도포하여 LED 630nm 파장 광이 흡수되는 광량(mW/cm2)을 측정하였다. 그 결과, 콜라겐 및 엽록소가 첨가되지 않은 베이스 겔 샘플의 경우, 0.27mW/cm² 이였으며 최종 1wt%의 콜라겐과 엽록소를 첨가한 샘플의 경우 4.74mW/cm², 0.25wt%의 콜라겐과 엽록소를 첨가한 샘플의 경우 2.41mW/cm²으로 콜라겐과 엽록소의 배합비에 의존하여 광 흡수량 증가 효과가 나타내는 것을 확인하였다

II. 콜라겐과 엽록소 복합물을 처리한 광요법시 피부안전성 평가

1. LED 광조사 및 실험시료 처치에 의한 피부자극반응 관찰

LED 광요법이 인체에 안전하다고 알려져 있으나, 광흡수율 증대 소재로 인해 증가된 광흡수로 인해 피부 자극 또는 손상 유발을 고려하여 사람 피부와 유사하다고 알려진 6주령된 수컷 쥐(Hairless mice)를 이용하여 피부안전성평가를 수행하였다.

표 5에 도시된 바와 같이, 총 4주간의 관찰기간 동안 아무것도 처리하지 정상군(NO)과 LED 광조사 처리만 이뤄진 대조군(CO)을 육안 관찰한 결과, 두 실험군 모두 전 실험기간 동안 피부자극반응 평가점수가 ‘0’점으로 나타났으며 LED 광조사에 의한 홍반 형성은 전혀 관찰되지 않았다. 또한, 베이스 겔 샘플을 도포한 후 LED 광 조사를 실시한 실험군(BL)과 콜라겐과 엽록소가 복합적으로 첨가된 피부 미용 조성물을 도포한 후 LED 광 처리를 실시한 실험군(DL)을 관찰한 결과에서도 홍반 형성이 관찰되지 않았다. LED 광조사 및 시료 도포 전후에 6주령된 수컷 쥐(HR-1 hairless mice)의 등 부위 촬영사진을 도 7에 나타내었다.

도 7을 참조하면, 피부는 표피, 진피, 피하조직으로 구성되어 있으며 신체 전체를 덮어 외부로부터의 화학물질, 기계적 손상 및 열에 대한 1차적 방어조직이다. 따라서, 피부자극이 관찰되는 공통증상은 혈관확장과 발열, 동통, 부종 등이며 피부자극시험 시 혈관확장에 의한 홍반과 부종의 정도가 평가의 중요한 기준이 된다. 따라서, 각 실험군별 6주령된 수컷 쥐(HR-1 hairless mice)의 배부 부위에 LED 광조사 및 실험시료 도포 후 홍반 형성과 같은 피부자극 여부를 육안관찰 한 결과 실험된 모든 군에서 홍반 형성 및 기타 피부자극 손상 여부가 발견되지 않음을 확인함으로써, LED 광조사는 물론 광흡수 소재가 첨가된 시료와 병행된 LED 광 조사는 피부 자극에 무해한 것으로 사료된다.

[표 5]

2. LED 광조사 및 실험시료 처치에 의한 귀 부종 관찰

도 8은 각 실험군별 LED 광 조사 및 실험시료 도포 전과 실험 최종일에 귀 부종관찰을 위한 귀 두께를 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 9는 각 실험군별 LED 광 조사 및 실험시료 도포 전과 실험 최종일에 귀 부종 측정 결과를 비교하여 나타낸 것이다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, NO군과 CO군의 경우, LED 광조사 전의 귀 두께가 각 0.15mm과 0.16mm로 결과 되었으며, LED 광 조사 4주 후의 귀 두께가 각 0.17mm와 0.18mm로 나타나 소폭 증가하는 경향을 보였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. BL군과 DL군도 LED 광 조사 및 실험시료 도포 전의 귀 두께가 각 0.16mm과 0.16mm이였으며, LED 광 조사 및 실험시료 도포 4주 후의 귀 두께가 각 0.17mm과 0.16mm로 측정되어 유의적인 귀 두께의 변화가 나타나지 않았다. 따라서, 모든 실험군에서 부종 형성이 발생하지 않았음을 확인할 수 있었다.

외부 요인으로 인해 피부가 자극 받게 되면 피부 세포 및 조직의 손상이 발생하게 되고, 이와 동시에 면역세포들은 손상을 극소화하고 나아가 손상 부위를 원상 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인해 홍반과 부종이 초래된다. 따라서, 각 실험군별 6주령된 수컷 쥐(Hairless mice)의 귀 두께 측정을 통해 LED 광 조사 및 실험시료 처치로 인한 피부자극과 피부손상을 확인하고자 부종형성 결과를 비교 확인하였으며, 모든 실험군에서 유의적인 부종 형성이 발견되지 않음을 확인하였다. 이를 통해, LED 광 조사는 물론 광흡수 소재가 첨가된 시료와 병행된 LED 광 조사는 피부자극에 무해한 것으로 파악된다.

3. LED 광조사 및 실험시료 처치에 의한 피부지수의 변화 측정

표 6은 LED 광조사 및 실험시료 처치에 의한 각 실험군의 6주령된 수컷 쥐의 홍반 발생 측정한 결과를 나타낸 것이고, 표 7 및 표 8은 LED 광조사 및 실험시료 처치에 의한 각 실험군의 6주령된 수컷 쥐의 유수분 함량을 측정한 결과를 각각 나타낸 것이다.

[표 6]

[표 7]

[표 8]

표 6 내지 표 8에 도시된 바와 같이, 피부홍반지수를 측정한 결과에서는 LED 광조사 및 실험시료 처치에 의한 피부 홍반의 유의적 변화는 관찰되지 않았다.

LED 광조사 및 실험시료 도포 후 피부수분함량을 측정한 결과에서도 각 실험군간의 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 홍반 및 수분함량 측정결과와 마찬가지로 피부유분함량을 측정한 결과에서도 LED 광조사 및 실험시료 처치에 의한각 실험군 간 유의적 차이가 관찰되지 않았다

자외선 및 항원과 같은 외부 자극에 의해 피부가 손상 받게 되면 각질층의 지질산화가 유발되어 피부 조직 내 수분과 유분이 감소하게 된다. 또한, 심화된 염증반응과 혈관 내 혈류량의 증가로 인해 홍반이 발생하게 된다. 피부 자극은 크게 두 가지 측면을 통해 확인할 수 있다. 우선, 피부 각질층의 손상 및 지질 손실에 의한 피부 장벽 기능저하는 표피의 수분 및 유분함량, 경표피 수분손실량 측정에 의해 평가할 수 있다. 또한, 진피 내 혈관의 확장 및 염증 인자 분비에 의한 피부 홍반이나 부종 등의 반응은 혈류 속도 측정 또는 비색계(colorimeter)를 이용한 홍반 정도 측정 등을 이용할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 피부측정 기기를 이용하여 주 1회, 피부 홍반, 수분함량, 유분함량을 조사하였다. NO군과 비교 시, 다른 모든 실험군에서 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 이를 통해 LED 광 조사 및 시료 도포에 의한 피부 손상이 일어나지 않음을 확인할 수 있었다.

4. 조직염색 결과

도 10은 헤마톡실린 에오진(hematoxylin and eosin) 조직 염색을 통해 조직병리학적 변화를 관찰한 사진이고, 도 11은 마손 트라이크롬(Masson trichrome) 조직 염색을 통해 조직병리학적 변화를 관찰한 사진이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 피부조직손상정도를 확인하고자 헤마톡실린 에오진(hematoxylin and eosin) 및 마손 트라이크롬(Masson trichrome) 조직 염색을 통해 조직병리학적 변화를 관찰하였다.

이때, 헤마톡실린 에오진 조직 염색을 통해 관찰한 결과, 정상군(NO)과 대조군(CO)에 비해 BL군과 DL군의 표피가 매끄럽게 나타났으며, 4군 모두 진피층을 구성하는 세포 및 조직배열에 대한 이상 없음이 관찰되었다.

□ 결론

본 발명에서는 광흡수도를 증가시키는데 기여할 수 있는 천연 소재로써 콜라겐과 엽록소를 선정하여 분광광도계와 분광휘도계를 사용하여 630nm 파장대의 광 흡수 정도를 측정한 결과, 이들이 광흡수를 증대시킬 수 있는 소재임을 확인하였다. 또한, 천연 소재인 콜라겐과 엽록소의 복합 첨가한 피부 미용 조성물에 대한 피부자극 안전성 평가를 6주령 수컷 쥐(HR-1 hairless mice)를 이용하여 실험한 결과, 광흡수 증대 효과를 가짐과 더불어, 광 조사시 피부 자극을 야기하지 않는 안정성이 확보된 것임을 전임상 평가를 통해 확인하였다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

Claims

사용자의 인체 피부에 도포되어 광흡수를 증대시키기 위한 피부 미용 광반응 조성물로써,
콜라겐 추출물(Collagen extract) 및 엽록소 추출물(Chlorophyll extract)이 고형분 기준으로 피부 미용 광반응 조성물 총 중량에 대하여 0.25 ~ 2.00 중량% 및 0.25 ~ 2.00 중량%로 각각 첨가되고,
상기 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물은 상호 복합적으로 첨가되어, 600 ~ 700nm 파장대의 빛에 대한 광흡수량을 증대시키는 것을 특징으로 하는 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물.
제1항에 있어서,
상기 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물은
상기 피부 미용 광반응 조성물 총 중량에 대하여 0.25 ~ 1.00 중량% 및 0.25 ~ 1.00 중량%로 각각 첨가된 것을 특징으로 하는 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물.
제1항에 있어서,
상기 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물은
1 : 0.8 ~ 1 : 1.2의 중량비로 첨가된 것을 특징으로 하는 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물.
제1항에 있어서,
상기 피부 미용 광반응 조성물은
알로애 베라 겔(aloe vera gel), 글리세린(glycerin), 왁스(wax), 정유(essential oil), 콜라겐 추출물(Collagen extract), 엽록소 추출물(Chlorophyll extract) 및 용매로 조성된 것을 특징으로 하는 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물.
제1항에 있어서,
상기 피부 미용 광반응 조성물은
500 ~ 900nm 파장의 광 조사시, 2.4 ~ 4.8mW/cm²의 광흡수량을 갖는 것을 특징으로 하는 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물.
삭제
제1항에 있어서,
상기 콜라겐 추출물 및 엽록소 추출물은
630nm 파장의 빛에서 최대 광흡수량을 갖는 것을 특징으로 하는 광흡수 증대 효과가 우수한 피부 미용 광반응 조성물.