KR101918525B1 - 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 복합 분말, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 복합 분말을 제공한다.
본 발명에 따른 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 복합 분말은 저분자화 처리한 콜라겐과 산자나무 열매 추출물을 복합화하여 입자크기가 피부의 세포조직 간격보다 작아 피부의 진피층으로 통과가 용이해, 산자나무 열매의 각종 유효성분과 콜라겐을 피부내로 효과적으로 전달할 수 있어 미백, 주름개선, 피부 재생 등에 우수한 효능을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 따른 복합 분말은 미백, 주름 개선 및 피부 재생을 위한 용도의 다양한 형태의 화장품 또는 기능성 건강 식품 제조에 이용될 수 있다.

Description

산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 복합 분말, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물{Composite powder comprising Seabuckthorn juice and collagen, method for preparing the same, and cosmetic compositions comprising the same}

본 발명은 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 복합 분말과 이를 제조하는 방법, 그리고 복합 분말을 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

산자나무(Seabuckthorn, Hippophae rhamnoides L.)는 일반적으로 보리수과(Elaeagnaceae)에 속하는 낙엽성 관목으로 갈매보리수나무, 비타민나무로도 알려져 있으며, 러시아, 중국, 일본에서 각각 시베리아 파인애플, 사극(莎棘), 싸지(sajee) 등의 여러 이름으로 불려지고 있다. 산자나무는 극한의 기후와 척박한 토양에서도 잘자라며, 열매, 잎 및 종자 모두가 식용이 가능하고, 화장품의 원료로도 사용되고 있어, 러시아, 유럽, 캐나다, 중국, 몽골, 히말라야 산맥 주변 국가 등지에서 폭 넓게 재배되고 있다.

특히, 산자나무 열매는, 열매의 숙성도, 크기, 품종, 생산지, 기후 및 추출방법 등에 영향을 받아 열매에 포함된 생리활성 물질이 다른 것으로 알려져 있으며, 노란색, 주황색 및 붉은색 열매에는 크립토크산틴(cryptoxanthin), 라이코펜(ycopene), γ-카로틴(γ-carotene), β-카로틴(β-carotene), 루테인(lutein), 제아잔틴(zeaxanthin)과 같은 카로티노이드(carotenoid)에 기인하며, 카로티노이드는 친유성 색소로 식물 막에 존재하며, 광합성과 광보호 기능을 가지고, 항산화, 항돌연변이 및 항암 활성과 같은 다양한 활성을 나타낸다고 보고되고 있다.

종래에는 상기 산자나무 열매에 포함된 각종 유효성분을 이용하여 식품 첨가물, 화장 품소재 또는 건강기능 식품 등을 제조하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.

일례로, 한국공개특허 제10-2011-0089580호에는 비타민 나무(또는 산자나무)의 가지, 잎, 열매에 효모균, 누룩균, 고초균 또는 유산균 등의 미생물을 접종하여 발효시키거나, 자연발효시킨 후, 숙성하여 얻은 추출물을 사용하여 피부의 치유 개선 효과, 보습, 미백, 항노화 효능을 나타내는 화장료 조성물에 관한 기술 내용이 개시된 바 있다.

하지만, 상기와 같은 미생물을 이용한 발효 공정은 다른 미생물의 오염에 대한 우려, 유효성분의 분리정제 및 반응공정 최적화의 어려움 등과 같은 단점을 가져 비타민 나무에 포함된 유효성분을 포함하는 생성물을 효과적으로 제조하기 힘든 문제가 있다.

또 다른 예로, 한국등록특허 제10-1229748호에는 비타민 나무 열매 추출물, 콜라겐, 블루베리 추출물, 히알루론산 및 꿀을 유효성분으로 포함하는 피부 노화 방지 및 주름 개선용 건강기능식품과 이를 포함하는 피부 노화 방지 및 주름 개선용 화장료 조성물에 관한 기술 내용이 개시된 바 있다.

하지만, 상기 문헌에 개시된 화장료 조성물은 통상적인 저분자량의 피쉬 콜라겐을 포함하여, 피부의 진피층에 산자나무에 포함된 유효성분을 도입하기 힘들어 주름 개선 효능 등과 같은 특성이 다소 떨어지고, 미백 효능 등의 특성이 나타나지 않을 뿐만 아니라, 비타민 나무 열매 추출물을 블루베리 추출물 등과 혼합하여 비타민 나무 열매에 포함된 유효성분의 본연에 의한 기능성인지 여부를 확인하기 힘들다. 따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.

한국등록특허 제10-1229748호 (공개일 : 2011.08.09) 한국등록특허 제10-1229748호 (공개일 : 2011.08.09) 한국등록특허 제10-1004361호 (공개일 : 2010.12.28) 한국공개특허 제10-2016-0011732호 (공개일 : 2016.02.02)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 산자나무 열매에 포함되어 있는 각종 유효성분의 함량을 극대화시킬 수 있는 최적 추출 공정으로 산자나무 열매 추출물을 제조하고, 이를 피부 도입이 쉽도록 저분자화 처리한 콜라겐과 복합화하여 미백 및 주름개선 효과를 나타낼 뿐만 아니라 피부 재생 등에도 탁월한 효과를 나타내는 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 복합 분말과 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 기술 내용을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명은, 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 복합 분말을 제공한다.

또한, 상기 복합 분말은 상기 산자나무 열매 추출물 및 상기 콜라겐을 1:1 내지 1:5의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콜라겐은 어류 유래 피쉬 콜라겐인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복합 분말은 평균입자 크기가 80 nm 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 혼합용액을 분무건조하는 단계를 포함하는 복합 분말의 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 산자나무 열매 추출물은, 산자나무 열매의 분쇄물을 에탄올과 혼합하여 반응혼합물을 제조하고, 60 내지 80 ℃로 가열하는 조건에서 상기 반응혼합물에 초음파를 조사하여 제조한 산자나무 열매의 초음파 추출물인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기에 기재된 복합 분말을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 복합 분말은 저분자화 처리한 콜라겐과 산자나무 열매 추출물을 복합화하여 입자크기가 피부의 세포조직 간격보다 작아 피부의 진피층으로 통과가 용이해, 산자나무 열매의 각종 유효성분과 콜라겐을 피부내로 효과적으로 전달할 수 있어 미백, 주름개선, 피부 재생 등에 우수한 효능을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 따른 복합 분말은 미백, 주름 개선 및 피부 재생을 위한 용도의 다양한 형태의 화장품 또는 기능성 건강 식품 제조에 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 분말을 제조하는 방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 실시예 1에 따른 방법으로 제조한 시벅션 열매 추출물의 콜라게나아제 저해활성 및 세포 생존률을 분석한 결과이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 복합 분말을 제공한다.

상기 산자나무 열매에는 아이소람네틴, 퀘르세친, 아이소람네틴-3-베타-D-글루코시드, 캄페롤 등과 같은 플라보노이드, 베타카로틴, 라이코펜, 루테인, 제아잔틴 등과 같은 카로티노이드, 유기산, 아미노산 등이 풍부하게 포함되어 있고, 특히, 비타민 C가 높은 농도로 포함되어 있어 피부에 도입시 유익한 효능을 나타낼 수 있다.

상기 산자나무 열매 추출물은 열수추출, 에탄올 추출, 초음파 추출 등과 같은 통상적인 다양한 방법으로 제조한 것을 사용할 수 있으나, 바람직하게는, 추출효율이 가장 우수한 초음파 추출법을 사용하여 제조한 것일 수 있다.

일례로, 상기 산자나무 열매 추출물은 산자나무 열매를 분쇄하여 열매 분쇄물을 제조하고, 열매 분쇄물을 에탄올과 혼합한 후, 60 내지 80 ℃의 온도로 가열하고, 초음파를 조사하여 제조한 초음파 추출물일 수 있다.

상기 콜라겐은 세포와 세포 사이에 접착제의 역할을 하고, 피부 탄력 유지, 노화 방지에 효능이 있는 성분으로, 인체를 구성하는 단백질 중 30 내지 40%의 비율로 포함되며, 장기, 관절, 연골, 눈의 각막, 뼈와 피부 등에 주로 분포하고, 특히 칼슘 접착 기능과, 주름의 원인이 되는 진피층의 구성요소이다.

상기 콜라겐은 돼지 등의 동물 유래 콜라겐 또는 어류 유래 콜라겐인 피쉬 콜라겐(fish collagen)을 사용할 수 있으나, 바람직하게는, 동물 유래 콜라겐에 비해 분자량이 작고, 하이드록시 프롤린의 함량이 높은 어류 유래 콜라겐을 사용하여 피부 도입량을 증가시키도록 구성할 수 있다.

상기 콜라겐의 피부 도입량의 증가를 위해서는 콜라겐이 피부의 상피세포를 통과해 진피층 내부로 경피전달되어야 하는데, 피부 세포들간 간격은 대략 70 내지 300 nm인 것으로 알려져 있다. 상기 콜라겐은 일반적인 길이가 대략 300 nm 이상으로 상기와 같은 길이를 갖는 동물 유래 콜라겐은 피부에 도입이 쉽지 않으며, 동물 유래 콜라겐에 비해 저분자량을 갖는 어류 유래 콜라겐 또한 피부에 적합하지 않은 크기를 갖는다.

이에, 본 발명에서는 상기와 같은 어류 유래 피쉬 콜라겐을 저분자량 처리하여 복합 분말에 포함시킬 수 있다. 상기와 같이 저분자화된 피쉬 콜라겐이 피부에 도입되면, 하이드록시 프롤린 등과 같은 아미노산의 피부 도입량이 증가되어 진피층의 섬유아세포에서 프로콜라겐의 합성을 증진시키고, 체내 콜라겐의 합성을 촉진시켜 피부 탄력을 증진시키는 역할을 할 수 있다.

종래에는, 피쉬 콜라겐은 어류 껍질을 원료로 산 또는 가열 등의 처리 공정으로 연화시키고, 단백질 가수분해 효소로 분해한 후, 여과하여 제조하고 있다. 하지만, 상기와 같은 피쉬 콜라겐은 분자량 5kDA을 초과하는 펩티드를 다량 포함하여 콜라겐 입자의 크기가 커 피부에 도입하기에 적합할 정도로 저분자화되지 않고, 미세한 이취가 잔존하는 문제가 있다.

이에, 본 발명에서 사용하는 피쉬 콜라겐은, 명태, 오징어, 대구 등과 같은 어류의 껍질을 원료로 미생물 발효 등의 방법으로 효소처리하여 1차 가수분해하고, 1차 가수분해처리한 콜라겐을 펩신(pepsin) 또는 뉴트라아제(neutrase) 등의 효소로 2차 가수분해처리 한 후, 수압을 이용해 100 MPa 이상의 압력을 가해 액화처리하여 점성 및 미세 이취를 제거한 콜라겐을 제조할 수 있다.

상기와 같이 제조한 콜라겐에 5 내지 20 킬로그래이(kGy) 강도의 방사선을 1 내지 20시간 동안 조사하여 3 내지 5 kDa 범위의 분자량을 갖도록 콜라겐을 저분자화하고, 저분자화된 콜라겐을 여과한 후, 동결건조하여 분자량이 저감된 콜라겐을 수득할 수 있다. 상기와 같이 제조한 콜라겐은 종래에 알려진, 산 처리 또는 가열 처리 등의 처리 공정으로 제조한 콜라겐과 비교할 때, 열처리에 의한 유효성분의 파괴를 방지해 성분의 변성이 없어 안정하게 사용할 수 있다.

상기 콜라겐의 분자량이 3kDa 미만인 경우, 콜라겐에 포함된 다수의 펩티드가 너무 저분자화되어 3차원 입체구조를 형성하지 않아 선형으로 존재하여 피부에 도입이 쉽지 않으며, 5kDa를 초과하는 경우에는 콜라겐의 평균입자 크기가 증가해 단시간에 피부에 도입이 쉽지 않다는 문제가 있다.

상기 복합 분말은 상기와 같은 산자나무 열매 추출물 및 상기 콜라겐을 1:1 내지 1:5의 중량비로 포함하여 우수한 피부미용 개선 효능을 나타낼 수 있으며, 이와 같은 복합 분말은 비타민 C의 함량이 350 내지 450 μg/g이고, 조단백질의 함량이 70% 이상이며, 구성아미노산을 대략 40% 정도로 포함하여 유효성분의 함량이 높다. 따라서, 상기 복합 분말은 비타민 C의 포함 함량이 높고, 피부 도입이 용이한 크기를 갖는 콜라겐과 산자나무 열매 추출물이 복합화되어, 피부 진피층으로 각종 유효성분을 효과적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 종래에는 기대할 수 없었던 비타민 C의 진피층 전달에 의한 우수한 미백 개선 효능을 달성할 수 있다.

특히, 상기 복합 분말은 80 nm 이하의 크기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 70 nm의 입자크기를 가져 피부의 진피층으로 효과적으로 침투하여 각종 유효성분을 진피층 내로 효과적으로 운반하여 방출할 수 있으며, 이에 의해 미백, 주름개선, 피부 재생 등에 우수한 효능을 갖는다.

나아가, 상기 복합 분말은 화장품 또는 기능성 건강 식품 제조에 사용하기 위해서, 상기 산자나무 열매 추출물을 콜라겐에 도입할 시, 상기 산자나무 열매 추출물에 우유 단백질(sodium caseinate), 아르기닌, 히알루론산, 효소처리 스테비아 등의 첨가물을 추가로 첨가한 후, 콜라겐을 도입하여 피부 미용개선 효과가 향상된 복합 분말을 제조할 수 있으며, 첨가량을 조절하여 피부 미용 개선효과를 개선할 수 있다.

따라서, 상기와 같은 복합 분말은 저분자화 처리한 콜라겐과 산자나무 열매 추출물을 복합화하여 산자나무 열매의 각종 유효성분과 콜라겐을 피부내로 효과적으로 전달할 수 있어 미백, 주름개선, 피부 재생 등에 우수한 효능을 나타내어, 세럼, 마사지 오일, 크림 등과 같은 화장품의 소재로 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 경구투여를 통한 이너뷰티를 목적으로 하는 드링크, 캡슐, 환 등의 다양한 기능성 건강 식품 제조에 활용이 가능하다.

또한, 본 발명에서는 상기한 바와 같은 우수한 효능을 나타내는 복합 분말을 제조하기 위해서, 본 발명은 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하는 혼합용액을 분무건조하는 단계를 포함하는 복합 분말의 제조방법을 제공한다.

보다 구체적으로, 본 발명은, (a) 산자나무 열매를 분쇄하여 산자나무 분쇄물을 제조하고, 제조한 산자나무 분쇄물을 에탄올과 혼합한 후, 초음파를 조사하여 산자나무 열매 추출물을 제조하는 단계; (b) 피쉬 콜라겐에 방사선을 조사하여 콜라겐을 가수분해하는 단계; 및 (c) 상기 산자나무 열매 추출물을 콜라겐과 혼합하여 혼합용액을 제조하고, 상기 혼합용액을 분무건조하여 복합 분말을 제조하는 단계;를 포함하는 복합 분말의 제조방법을 제공한다.

상기 단계 (a)는 산자나무 열매 추출물을 제조하는 단계로서, 본 단계에서는 산자나무 열매를 볼밀링 등의 통상적인 방법으로 분쇄하여 1 mm 이하의 입도를 갖는 산자나무 열매 분쇄물을 제조하고, 산자나무 열매 분쇄물에 에탄올을 혼합하여 주정 혼합물을 제조한 후, 주정 혼합물에 초음파를 조사하는 초음파 추출 방법을 이용해 산자나무 열매에 포함된 유효성분을 최대로 추출하여 산자나무 열매 추출물을 제조할 수 있다.

상기 산자나무 열매 추출물은 산자나무 열매 분쇄물과 에탄올을 각각 1:5 내지 1:20의 중량비로 혼합하여 주정 혼합물을 제조하고, 주정 혼합물에 2 내지 5시간 동안 초음파를 조사하여 산자나무 열매에 포함된 각종 유효성분을 효과적으로 분리하도록 구성할 수 있으며, 상기와 같은 초음파 추출방법을 이용해 최대 추출수율로 추출하여 플라보노이드, 카로티노이드, 폴리페놀 등의 각종 유효성분을 다량 포함하는 산자나무 열매 추출물을 제조할 수 있다.

상기 단계 (b)는 피쉬 콜라겐에 방사선을 조사하여 콜라겐을 가수분해하는 단계로서, 본 단계에서는 피쉬 콜라겐에 방사선을 조사해 라디칼을 형성시키고, 생성된 라디칼이 연쇄반응하여 콜라겐에 포함된 단백질을 단편화시키는 방법으로 콜라겐 단백질을 가수분해하여 저분자량의 단백질을 포함하는 콜라겐을 제조할 수 있다.

특히, 상기 피쉬 콜라겐은 어류 껍질을 원료로 미생물 발효 등의 방법으로 효소처리하여 1차 가수분해하고, 1차 가수분해처리한 콜라겐을 펩신(pepsin) 또는 뉴트라아제(neutrase) 등의 효소로 2차 가수분해처리 한 후, 수압을 이용해 100 MPa 이상의 압력을 가해 액화처리하여 점성 및 미세 이취를 제거한 콜라겐을 사용할 수 있다. 또한, 상기와 같은 피쉬 콜라겐에 5 내지 20 킬로그래이(kGy) 강도의 방사선을 1 내지 20시간 동안 조사하여 3 내지 5 kDa 범위의 분자량을 갖도록 콜라겐을 저분자화하고, 한외여과막(Ultrafiltration Membrane)으로 여과하여 저분자화된 콜라겐을 수득한 후, 동결건조하여 분자량이 저감된 콜라겐을 제조할 수 있다.

상기 단계 (c)에서는 상기 산자나무 열매 추출물을 콜라겐과 혼합하여 혼합용액을 제조하고, 상기 혼합용액을 분무건조하여 복합 분말을 제조하는 단계로서, 본 단계를 통해 우수한 피부미용 개선 효능을 나타내는 복합 분말을 제조할 수 있다.

상기와 같은 효능을 갖는 복합 분말을 제조하기 위해서, 상기 혼합용액은 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 1:1 내지 1:5의 중량비로 포함하도록 혼합하여, 산자나무 열매 추출물에 포함된 비타민 C와, 플라보노이드, 폴리페놀, 카로티노이드 등의 유효성분의 포함 함량이 높은 복합 분말을 제조할 수 있다.

상기와 같이 하여 제조된 복합 분말은 콜라겐과 산자나무 열매 추출물이 복합화되어, 평균입자 크기가 80 nm 이하일 수 있으며, 상기와 같은 크기를 갖는 복합 분말은 피부에 도입이 용이해 미백, 주름개선, 등의 피부 개선 효능을 나타낼 수 있으며, 바람직하게는, 상기 복합 분말은 평균 입도가 30 내지 70 nm의 크기를 갖는다. 이에 따라, 피부 진피층으로 각종 유효성분을 효과적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 비타민 C의 포함함량이 높아 종래에는 기대할 수 없었던 비타민 C의 진피층 전달에 의한 우수한 미백 개선 효능을 달성할 수 있다.

상기와 같은 분무 건조 공정은 단시간에 복합 분말을 제조할 수 있는 장점을 가지며, 분무 속도를 조절하여 복합 분말의 입도를 제어할 수 있다.

상기와 같이 산자나무 열매에 포함된 폴리페놀, 카로티노이드, 비타민 C, 플라보노이드 등과 같이 피부의 주름개선 및 미백에 탁월한 유효성분을 다량 포함하여 피부 세포에 포함된 DPPH 등의 자유라디칼을 효과적으로 제거하고, 멜라민 색소의 합성을 저해할 수 있어 피부 노화 방지 및 미백 개선 효과를 나타낼 수 있으며, 콜라겐에 의한 피부 재생 및 탄력 증진 효과를 달성할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 복합 분말은 에센스, 세럼, 마사지 오일, 크림 등과 같은 화장품의 소재로 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 경구투여를 통한 이너뷰티를 목적으로 하는 드링크, 캡슐, 환 등의 다양한 기능성 건강 식품 제조에 활용이 가능하다.

또한, 본 발명은 상기에 기재된 복합 분말을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

상기 화장료 조성물은 정제수, 비타민, 유분, 계면활성제, 미백제, 진정제, 보습제, 킬레이트제, 색소, 지방산, 산화방지제, 향료, 방부제, 중화제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

상기 화장료 조성물은 글리세린 등과 같은 점증제 혼합하여 로션, 스킨 또는 크림 등의 형태로 제조가 가능하며, 구체적으로는, 화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이에센스, 아이크림 등의 다양한 형태로 제조할 수 있다.

또한, 상기 복합 분말을 포함하는 화장품은 크림, 에센스, 세럼, 마사지오일 등과 같은 형태일 수 있으며, 부틸렌글라이콜, 1,2-헥산디올, 에칠헥산디올 등과 같은 용제, 디메치콘 또는 비닐디메치콘 등과 같은 가교 폴리머, 카프릴릴글라이콜, 하이드록시에칠우레아와 같은 보습제, 나이아신아마이드 등과 같은 미백제, 효소처리스테비아, 소듐폴리아크릴레이트, 폴리이소부텐, 폴리아크릴레이트, 잔탄검 등과 같은 점증제, 폴리소르베이트, 소르비탄이소스테아레이트 등과 같은 계면활성제, 악어오일 등과 같은 진정제, 히알루론산, 락토바실러스발효물 등과 같은 노화개선 성분, 아데노신 등과 같은 주름개선 성분, 디소듐이디티에이 등과 같은 방부제 및 향료를 정제수와 혼합하여 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하도록 한다.

제시된 실시예는 본 발명의 구체적인 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

<실시예 1>

산자나무 열매 추출물을 제조하기 위해서, 증류수로 세척한 산자나무 열매를 분쇄하여 열매 분쇄물을 제조하였다. 제조한 열매 분쇄물 및 에탄올(50% 및 70%)을 1:10의 중량비로 혼합하여 주정 혼합물을 제조하고, 주정 혼합물에 저온 초음파 추출기(SM30-SEP, SONOMEDI, Korea)로 70 ℃에서 3시간 동안 초음파(Ultrasonics wave 104 Watt)를 공급하여 시벅션 열매 추출물을 제조하였다.

콜라겐을 제조하기 위해서, 명태 껍질 및 0.2M 수산화 나트륨 수용액을 1:10의 중량비로 혼합하여 반응 혼합물을 제조하고, 12시간 동안 반응 혼합물을 반응시킨 후, 반응 혼합물의 10배 부피로 증류수를 가해 콜라겐 포함 수용액을 제조하였다. 제조한 콜라겐 포함 수용액에 0.1 부피%의 펩신 포함 용액을 첨가하여 콜라겐을 가수분해시킨 후, 콜라겐 포함 수용액을 가열하여 펩신을 불활성화 처리하였다.

그 후, 콜라겐 포함 수용액을 고압처리기에 장입하고 120 MPa의 압력을 가해 액화처리한 후, 냉각시켰으며, 냉각한 콜라겐 포함 수용액에 10 kGy 강도의 방사선을 10시간 동안 조사한 후, 한외여과막으로 여과하고, 여과한 콜라겐 포함 수용액을 동결건조하여 피쉬 콜라겐 분말을 수득하였다.

상기와 같이 제조한 시벅션 열매 추출물 및 피쉬 콜라겐 분말을 혼합하여 시벅션 콜라겐 혼합물을 제조하고, 분무 건조기(Spray Dry, Niro atomizer, Copenhagen, Denmark)를 이용해 분무 건조하여 시벅션 콜라겐 분말을 제조하였다. 분무 건조는 8000 rpm, 송풍온도 160℃, 배풍온도 90℃, 사입량 40 rpm이며, 제조된 분말을 100 mesh로 선별하여 제조하였다.

<비교예 1>

실시예 1과 동일한 열매 분쇄물 및 증류수를 1:10의 중량비로 혼합하여 분쇄물 포함 수용액을 제조하고, 분쇄물 포함 수용액을 70 ℃의 온도로 가열(6시간 및 15시간 동안)하여 시벅션 열매의 열수추출물(효소처리 X)을 제조하였다.

<비교예 2>

실시예 1과 동일한 열매 분쇄물 및 증류수를 1:10의 중량비로 혼합하여 분쇄물 포함 수용액을 제조하고, 분쇄물 포함 수용액에 혼합효소를 0.5 중량%의 비율로 첨가하여 3시간 동안 반응시킨 후, 반응시킨 분쇄물 포함 수용액을 70 ℃의 온도로 15시간 동안 가열하여 시벅션 열매의 열수추출물(효소처리 O)을 제조하였다.

<비교예 3>

실시예 1과 동일한 열매 분쇄물 및 에탄올(30%, 50% 및 70%)을 1:10의 중량비로 혼합하여 분쇄물 포함 주정혼합물을 제조하고, 분쇄물 포함 주정혼합물을 70 ℃의 온도로 가열(6시간 및 15시간 동안)하여 시벅션 열매의 주정추출물을 제조하였다.

<비교예 4>

방사선 조사 처리하지 않은 피쉬 콜라겐 분말을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시벅션 콜라겐 분말을 제조하였다.

<실험예 1> 제조한 시벅션 열매 추출물에 포함된 유효성분의 함량 분석

제조한 시벅션 열매 추출물에 포함된 유효성분의 함량을 분석하였으며, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

표 1에 나타난 바와 같이, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 카로티노이드의 함량은 실시예 1에 따른 방법으로 초음파 추출한 시벅션 열매 추출물의 함량이 높았으며, 사용된 에탄올의 함수율이 낮을수록 유효성분의 함량이 높다는 사실을 확인할 수 있었다.

또한, 제조한 시벅션 열매 추출물에 포함된 플라보노이드의 함량을 분석하였으며, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.

표 2에 나타난 바와 같이, 플라보노이드의 함량 또한 실시예 1에 따른 방법으로 초음파 추출한 시벅션 열매 추출물의 함량이 가장 높은 것을 확인할 수 있었고, 에탄올의 함수율이 낮을수록 유효성분의 함량이 높다는 사실을 확인할 수 있었다.

<실험예 2> 제조한 시벅션 열매 추출물의 효능 분석

(1) 라디칼 소거능 분석

제조한 시벅션 열매 추출물의 효능을 분석하기 위해서, 라디칼 소거능(DPPH Radical, %)을 분석하였으며, 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.

표 3에 나타난 바와 같이, 라디칼 소거능 또한 실시예 1에 따른 방법으로 초음파 추출한 시벅션 열매 추출물의 활성이 가장 우수한 것을 확인할 수 있었다.

(2) 제조한 시벅션 열매 추출물의 주름 개선 효능 분석

제조한 시벅션 열매 추출물의 주름 개선 효능 및 세포 독성을 분석하기 위해서, 제조한 시벅션 열매 추출물의 콜라게나아제 저해활성 및 세포 생존률을 분석하여 도 1에 나타내었다(단, 도 2에서 콜라게나아제 생성량 : 아데노신(adenosine, AD) ＃p<0.01, a-MSH only treated cells *p<0.01 임). 추출물이 갖는 콜라게나아제의 저해활성 및 세포독성은 아무것도 처리하지 않은 세포를 대조군(control, ctrl)으로 하여 대조군이 나타내는 콜라게나아제의 저해활성 및 세포독성을 비교하여 분석하였다.

도 2에 나탄나 바와 같이, 실시예 1에 따른 방법으로 제조한 시벅션 열매 추출물의 경우, 각 농도에서 대조군에 비해 콜라게나아제의 생성이 저해(collagenase inhibition)되는 것을 확인할 수 있었으며, 세포 독성(cytotoxicity)을 나타내지 않고 세포 생존률(cell viability)을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.

이에 따라, 제조한 시벅션 열매 추출물이 콜라게나아제의 생성을 저해하는 유의적인 효과를 확인할 수 있어 주름 개선에 도움을 주는 소재로 활용이 가능할 것으로 판단되었다.

<실험예 3> 제조한 시벅션 콜라겐의 성분 및 입도 분석

(1) 성분 분석

실시예에 따른 방법으로 제조한 시벅션 콜라겐에 포함된 성분분석을 수행하기 위해서, 조단백질, 콜라겐 구성 아미노산 및 비타민 C의 함량을 분석하였다.

그 결과, 제조한 시벅션 콜라겐에는 조단백질 함량은 58.2% 콜라겐 구성 아미노산은 39.87%로 확인되었고, 비타민 C는 368.19 μg/mL의 농도로 함유되어 있다는 사실을 확인할 수 있었다.

(2) 입도 분석

실시예 1 및 비교예 4에 따른 방법으로 제조한 시벅션 콜라겐의 입자크기를 분석하였다. 입도 분석은 빛의 산란을 이용해 시벅션 콜라겐 입자의 크기를 분석하는 입도분석기(Otsuka Eletronics, Japan)를 사용하였다. 시벅션 콜라겐의 입자 크기는 시벅션 콜라겐 분말을 증류수와 혼합하여 겔화시킨 후, 아르곤 광원을 이용해 165°의 산란각으로 레이져를 조사하여 측정하였으며, 평균 입자 크기 및 입도 분포는 70번씩 2회 측정한 후 누적분석법과 Contin법으로 해석하여 나타내었다.

그 결과, 실시예 1에 따른 방법으로 제조한 시벅션 콜라겐의 입자는 단분산 형태의 균일한 입도 분포를 나타내었으며, 평균 입도가 30 내지 60 nm인 것으로 확인되었고, 비교예 4의 시벅션 콜라겐 분말은 평균 입도가 150 nm인 것으로 확인되었다.

<실험예 4> 제조한 시벅션 콜라겐의 효능 분석

(1) 피부 투과율 분석

제조한 시벅션 콜라겐의 피부 투과율을 분석하기 위해서, 시벅션 콜라겐의 경피 투과율을 분석하였다. 피부 투과율 분석을 위해 5 mL의 수용용량(receptor volume)을 갖는 경피투과장치(9 mm Franz diffusion cell) 및 경피용출시험장치(V6A Stirrer model, Permegear Inc., USA)를 사용하였다. 먼저, 실험용 마우스(ICR outbred albino mice, 8주령)에서 적출한 피부를 적출하였으며, 수득한 피부의 각질층이 위로 향하도록 공급부(donor)와 수용부상(receptor phase) 사이에 피부를 고정시켰다.

수용부상에 수용용액(HCO-60:Ethanol:PBS=2:20:78 (w/w/w %)) 5mL을 주입한 후, 시벅션 콜라겐 포함 용액 0.3 mL를 공급부를 통하여 피부 표면에 가한 후 시간마다 0.5 mL의 수용부상을 시료채취부(sampling port)를 통해 채취하였다. 채취 직후 동일한 량의 수용부상을 지속적으로 보충하였으며, 채취한 시료속에 포함된 시벅션 열매 추출물의 양을 분광분석법(280 nm)으로 분석하였고, 흡광도를 이용하여 정량하였다. 24시간 경과한 시점에서 각질층과 피부에 남아있는 시벅션 열매 추출물의 량을 측정하기 위해 피부를 PBS 완충용액으로 3회 세척하였으며, 수용부상과 닿지 않은 피부를 제거하고, 테이프 박리법(tape stripping)으로 각질층에 남아 있는 시벅션 열매 추출물의 량을 정량하였다. 또한, 대조군으로는 우수한 보흡 효과를 나타내면서도, 피부 자극을 최소화시킨 1,3-부틸렌글리콜을 사용하였다.

경피 투과 장치를 이용하여 시벅션 콜라겐의 피부 투과 능력을 분석한 결과, 모든 시료의 피부 투과량은 시간 의존적으로 증가하는 양상을 보였다. 24시간 경과한 시점에서 실시예 1 및 비교예 4에 따른 방법으로 제조한 시벅션 콜라겐으로부터 용출된 시벅션 열매 추출물의 누적 투과량은 각각 73.04 μg으로 확인된 반면에, 실시예 1의 시벅션 콜라겐에서 용출된 시벅션 열매 추출물의 누적 투과량은 163.72 μg로 확인되었으며, 1,3-부틸렌글리콜의 경우에는 93.24 μg으로 확인되었다.

상기한 결과를 초기적하량 432.5μg과 비교할 경우, 실시예 1의 시벅션 콜라겐이 비교예 4에 비해 대략 80% 정도 향상된 피부 투과능을 나타낸다는 사실을 확이할 수 있었으며, 2차의 가수분해를 통해 저분자화된 피쉬 콜라겐을 사용하여 피부 투과능이 현저히 향상되었음을 확인할 수 있었다.

<실험예 5> 관능 검사

(1) 주름 개선 효과

본 시험에서는 실시예 1 및 비교예 4의 복합 분말을 정제수와 1:1의 중량비로 혼합하여 복합 분말 포함 수용액을 제조하였으며, 제조한 복합 분말 포함 수용액을 20대에서 30대 나이의 사용자 30명을 대상으로 얼굴 오른쪽 부위에는 실시예 1의 복합 분말 포함 수용액을, 얼굴 왼쪽 부위에는 비교예 4의 복합 분말 포함 수용액을 각각 1일 3회씩 연속하여 60일 동안 도포하였으며, 2개월 경과한 시점에 피부 영상 분석기로 눈가 잔주름의 상태를 비교하였으며 그 결과를 하기의 표 4에 나타내었다.

표 4에 나타난 바와 같이, 사용한 실험자 30명의 평균 눈가 잔주름 깊이 및 주름 감소율을 비교한 결과, 실시예 1의 복합 분말 포함 수용액을 도포한 사용자들의 눈주위 피부에서 피부 주름 개선 효과가 비교예 3의 복합 분말 포함 수용액 보다 훨씬 우수함을 확인할 수 있었다. 이를 통해, 실시예 1의 복합 분말의 경우 비교예 3의 복합 분말에 비해 경피 투과율이 현저히 우수하여 진피층에 유효성분을 효과적으로 전달할 수 있는 것으로 판단되었다.

(2) 미백 효능 분석

제조한 시벅션 콜라겐의 미백 효능을 분석하기 위해서, 실시예 1에 따른 시벅션 열매 추출물과 시벅션 콜라겐 및 비교예 4의 시벅션 콜라겐의 미백 효능에 대한 임상실험을 수행하였다.

먼저, 건강한 성인 남녀 30명을 대상으로 왼쪽 팔목에 3곳의 구획을 설정하고, 해당 구획에 제논아크램프(Xenon arc lamp)가 구비된 솔라시뮬레이터(Sola)로 40초 동안 빛을 조사하여 피부에 색소침착을 유도하였다. 색소침착이 유도된 구획에 실시예 1에 따른 시벅션 열매 추출물(Seabuckthorn fruit extract, SFE)과 시벅션 콜라겐 포함 수용액(SC 1) 및 비교예 4의 시벅션 콜라겐 포함 수용액(SC 2)을 1일 3회씩 6주간 도포하였으며, 도포 6주가 경과한 시점에 육안으로 색소침착의 개선 정도를 측정하여 그 결과를 하기의 표 5에 나타내었다.

표 5에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 시벅션 열매 추출물(SFE)을 도포한 사용자는 3인을 제외하고는 색소침착 개선 효과가 확인되지 않아, 시벅션 열매 추출물에 의한 미백 효과가 미미하여 미백 효능이 없다는 사실을 확인할 수 있었고, 비교예 4의 시벅션 콜라겐(SC 2)을 도포한 사용자는 8명을 제외하고는 육안으로 확인될 수 있는 색소침착 개선 효과가 확인되지 않은 반면에, 실시예 1의 시벅션 콜라겐의 경우에는 사용자 3명을 제외하고는 육안으로 확연히 구별될만한 색소침착 개선 효과를 확인할 수 있어 실시예 1의 시벅션 콜라겐이 우수한 미백 효과를 나타낸다는 사실을 확인할 수 있었다.

상기와 같은 결과를 통해서, 본 발명에 따른 방법으로 제조한 복합 분말은 콜라겐을 저분자화시켜 피부에 대한 경피 투과율이 증가하여 시벅션 열매 추출물 및 콜라겐에 포함된 유효성분이 진피층으로 깊숙이 침투하여 미백에 유의적인 효과를 나타낸다는 사실을 확인할 수 있었다.

Claims (7)

1. 산자나무 열매 추출물 및 콜라겐을 포함하고,
   상기 산자나무 열매 추출물이 산자나무 열매를 분쇄하여 70% 에탄올로 70℃에서 3시간 동안 초음파 추출하여 얻은 것이고,
   상기 콜라겐이 명태, 오징어 및 대구로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 어류의 껍질을 염기 처리하는 1차 가수분해 및 펩신으로 처리하는 2차 가수분해를 수행한 다음, 100 MPa 이상의 압력을 가해 액화처리한 후 5 내지 20 킬로그레이(kGy) 강도의 방사선을 1 내지 20시간 동안 조사하여 얻어지며 분자량이 3 내지 5 kDa인 콜라겐인 것을 특징으로 하는 복합 분말.
2. 제1항에 있어서,
   상기 산자나무 열매 추출물 및 상기 콜라겐을 1:1 내지 1:5의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 분말.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   평균입자 크기가 80 nm 이하인 것을 특징으로 하는 복합 분말.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 기재된 복합 분말을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물.

Images