KR101944689B1 - 플럼바긴을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물 - Google Patents
플럼바긴을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 플럼바긴을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물에 관한 것으로서, 상기 플럼바긴은 멜라닌 생성을 억제하고 티로시나아제 활성을 저해함으로써 피부 미백에 효과가 있어 화장품, 식품 및 제약분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 플럼바긴을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물에 관한 것이다.
생체 내에 존재하는 멜라닌은 피부의 색상을 변화시키는 주요한 생물학적 색소로서 작용한다. 피부 기저층에는 존재하는 멜라노사이트에서 멜라노좀과 멜라닌이 생성되는데 멜라닌은 멜라노좀이라는 세포에 의해 만들어진다. 피부의 멜라닌 생합성에는 다양한 기전들이 연관되어 있는데 그 중에서도 자외선에 의한 자극으로 p53유전자가 만들어 내는 알파-멜라노사이트-조절호르몬에 의한 조절과, 이 호르몬에 의해 증가된 마이크로프탈미아 연합 전이 요소(MITF)가 멜라노좀 안에 존재하는 타이로시네이즈의 활성화를 촉진하고, 활성화된 타이로시네이즈에 의해 DOPA의 하이드록실레이션 과정이 개시되며, 타이로시네이즈 하위 단백질들인 TRP1과 TRP2에 의해 멜라닌 생합성을 촉진 및 조절하게 된다. 최종 산물인 멜라닌은 표피 세포 안으로 들어가 자외선과 같은 피부 자극 물질로부터 피부세포를 보호하는 역할을 수행하게 된다. 그러나 멜라닌 합성의 과다 촉진은 피부에 과색소 침착과 염증성 침착과 같은 기전을 일으키게 된다.
현재 피부 미백에 대해 알부틴(Arbutin)과 코지산(Kojic acid)이 효과적으로 알려져 있는 대표적인 물질이다. 그러나 알부틴은 하이드로퀴논(Hydroquinone)기로 인해 멜라노사이트에 대한 독성이 있는 것으로 알려져 있고 코지산(Kojic acid)의 경우 2.5%의 농도에서 피부염을 유발시키는 것으로 밝혀졌으며(Nakagawa M et, 1995), 1%의 농도에서도 색소접촉 피부염을 발생시킨다는 논문이 발표되었다(Juan Garcia-Gavin et, 2010). 이러한 피부독성과 부작용으로 인해 미백효과를 기대하는 물질들은 사용이 어려운 경우가 많다. 따라서, 최근에는 피부에 자극을 최소화하면서 우수한 미백효과를 기대할 수 있는 연구가 천연물에서 유래한 추출물 또는 정제된 미백물질을 중심으로 이루어지고 있다.
자설화는 Plumbago indica 라는 학명을 가진 갯질경이과(Plumbaginaceae)에 속하는 관목으로서 아시아, 오스트레일리아, 아프리카의 전역과 일부 지역에 널리 분포하고 있다. 자설화의 뿌리는 설사, 소화불량과 몇몇의 피부병에 대해 인도의 고대 미용법인 아유베르다 요법(Ayuberdic remedies)에서 구성성분으로 사용되었을 뿐만 아니라 구충, 식욕자극과 피부발적에 적용되었다. 게다가, 자설화 추출물은 항균활성을 지닌 것으로 보고되었다. 자설화에서 약학적 특징을 나타내는 주요성분인 플럼바긴은 탄소수 10개로 C6-C4의 기본골격으로 이루어진 나프토퀴논(Naphthoquinones)계열 화합물로서 5-hydroxy-2-methyl-1,4-naphthoquinone 이라는 화학명을 가진다. Plumbago 종에서 플럼바긴 (0.17% w/w)이 가장 높게 함유된 부분은 뿌리이고 약학적 치료에 대부분 포함된다. 이러한 플럼바긴의 다양한 생물학적 활성은 구충, 항말라리아, 항균, 항진균, 항염, 면역억제, 항암과 항당뇨 효과가 있는 것으로 보고되었지만, 피부 미백에 관련한 생리활성에 대해서는 아직 보고된 바가 없다.
본 발명의 목적은 플럼바긴(Plumbagin)을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 플럼바긴(Plumbagin)을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 플럼바긴(Plumbagin) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 플럼바긴(Plumbagin)을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 플럼바긴은 멜라닌의 생성 억제 및 티로시나아제의 저해 활성을 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 피부외용연고, 크림, 유연화장수, 영양화장수, 팩, 에센스, 헤어토닉, 샴푸, 린스, 헤어 컨디셔너, 헤어 트리트먼트, 젤, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크 로션, 모이스처 로션, 영양로션, 마사지 크림, 영양크림, 모이스처 크림, 핸드 크림, 파운데이션, 영양에센스, 선스크린, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디 로션 및 바디 클렌저로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나의 제형으로 제조된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 플럼바긴은 상기 조성물 총 중량에 대하여 0.0001~90 중량부의 양으로 함유할 수 있으나, 바람직한 미백 효과를 제공할 수 있는 유효량을 포함한다면 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 플럼바긴(Plumbagin)을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 식품 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식품은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 또는 비타민 복합제가 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식품은 정제, 과립, 분말, 캅셀, 액상의 용액 및 환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형으로 제조된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 플럼바긴(Plumbagin) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 약학 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
본 발명에 따른 플럼바긴은 멜라닌의 생성을 억제하고 멜라닌 생성의 조절효소인 티로시나아제의 활성을 저해함으로써 피부 미백에 탁월한 효과가 있어 화장품, 식품 및 제약분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 B16F10 세포에서 플럼바긴의 세포독성을 측정한 결과를 나타낸 것이다(Veh: vehicle).
도 2는 α-MSH를 처리한 B16F10 세포에서 플럼바긴에 의한 멜라닌 생성 억제 효과를 나타낸 것이다(Veh: vehicle; Arb: 알부틴; Kojic: 코지산; 0.5: 0.5μM의 플럼바긴; 1: 1μM의 플럼바긴; Extracellular melanin contents: 멜라노사이트 밖으로 분비된 멜라닌의 양; 및 Intracellular melanin contents: 멜라노사이트 내 존재하는 멜라닌의 양).
도 3은 α-MSH를 처리한 B16F10 세포에서 플럼바긴에 의한 멜라노사이트 내 티로시나아제 활성의 저해 효과를 나타낸 것이다(Veh: vehicle; Arb: 알부틴; 0.5: 0.5μM의 플럼바긴; 및 1: 1μM의 플럼바긴).
도 4는 플럼바긴에 의한 버섯에서 분리된 티로시나아제의 저해 활성 효과를 나타낸 것이다(Veh: vehicle; Arb: 알부틴; 0.5: 0.5μM의 플럼바긴; 및 1: 1μM의 플럼바긴).
도 5는 α-MSH를 처리한 B16F10 세포에 플럼바긴을 처리한 후 웨스턴블럿팅을 통해 MITF 및 티로시나아제의 단백질 발현량를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 α-MSH를 처리한 B16F10 세포에 플럼바긴을 처리한 후 qPCR을 통해 MITF, 티로시나아제 및 DCT의 mRNA 발현량를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 α-MSH를 처리한 B16F10 세포에서 플럼바긴에 의한 멜라닌 생성 억제 효과를 나타낸 것이다(Veh: vehicle; Arb: 알부틴; Kojic: 코지산; 0.5: 0.5μM의 플럼바긴; 1: 1μM의 플럼바긴; Extracellular melanin contents: 멜라노사이트 밖으로 분비된 멜라닌의 양; 및 Intracellular melanin contents: 멜라노사이트 내 존재하는 멜라닌의 양).
도 3은 α-MSH를 처리한 B16F10 세포에서 플럼바긴에 의한 멜라노사이트 내 티로시나아제 활성의 저해 효과를 나타낸 것이다(Veh: vehicle; Arb: 알부틴; 0.5: 0.5μM의 플럼바긴; 및 1: 1μM의 플럼바긴).
도 4는 플럼바긴에 의한 버섯에서 분리된 티로시나아제의 저해 활성 효과를 나타낸 것이다(Veh: vehicle; Arb: 알부틴; 0.5: 0.5μM의 플럼바긴; 및 1: 1μM의 플럼바긴).
도 5는 α-MSH를 처리한 B16F10 세포에 플럼바긴을 처리한 후 웨스턴블럿팅을 통해 MITF 및 티로시나아제의 단백질 발현량를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 α-MSH를 처리한 B16F10 세포에 플럼바긴을 처리한 후 qPCR을 통해 MITF, 티로시나아제 및 DCT의 mRNA 발현량를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명에 용어, "플럼바긴(plumbagin)"은 탄소수 10개로 C6-C4의 기본골격으로 이루어진 나프토퀴논(Naphthoquinones)계열 화합물로서 5-hydroxy-2-methyl-1,4-naphthoquinone 이라는 화학명을 가지고 있고, 하기 화학식 1로 표기할 수 있다.
[화학식 1]
본 발명의 용어, "미백"이란 피부의 과다 색소 침착을 억제, 저해 또는 완화시키는 것을 말한다. 피부의 과다 색소 침착은 주근깨, 기미, 자외선 노출 후 과다 색소 침착, 염증 후 과다 색소 침착, 노인흑색점, 갈색 반점 또는 검버섯 등을 포함한다.
본 발명에 따른 화장료 조성물에 있어서, 상기 피부 미백용 화장료 조성물은 상기 화학식 1의 플럼바긴을 상기 조성물 총 중량에 대하여 0.0001~90 중량부의 양으로 함유할 수 있으나, 바람직한 미백 효과를 제공할 수 있는 유효량을 포함한다면 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 용어, "유효량"이란 피부의 과다 색소 침착을 억제, 저해 또는 완화시킬 수 있는 화합물의 양을 의미한다. 본 발명의 피부 미백용 조성물에 포함되는 상기 화합물의 유효량은 피부 미백용 조성물이 제품화되는 형태, 상기 화합물이 피부에 적용되는 방법 및 피부에 머무르는 시간 등에 따라 달라질 것이다. 예컨대, 상기 피부 미백용 조성물이 피부의 과다 색소 침착에 따른 피부과적 치료를 위한 의약품으로 제품화되는 경우에는 일상적으로 피부에 적용하게 되는 화장품으로 제품화되는 경우에 비해 높은 농도로 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있을 것이다. 화장품으로 제품화되는 경우에 있어서도 유효성분이 단기간 내에 피부에 머무르게 되는 메이크업 제거제, 세정제 등과 같은 워쉬-오프(wash-off) 타입의 화장품의 경우에는 비교적 높은 농도의 상기 화합물을 포함할 수 있을 것이다. 반면 유효성분이 장기간 동안 피부에 머무르게 되는 화장수, 유액, 크림, 에센스 등의 리브-온(leave-on) 타입의 화장품의 경우에는 워쉬-오프 타입의 화장품에 비해 낮은 농도의 상기 화합물을 포함해도 무방할 것이다.
본 발명에 따른 피부 미백용 화장료 조성물은 피부외용연고, 크림, 유연화장수, 영양화장수, 팩, 에센스, 헤어토닉, 샴푸, 린스, 헤어 컨디셔너, 헤어 트리트먼트, 젤, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스처 로션, 영양로션, 마사지 크림, 영양크림, 모이스처 크림, 핸드 크림, 파운데이션, 영양에센스, 선스크린, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디 로션 및 바디 클렌저로 이루어지는 군으로부터 선택된 제형을 가질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이들 각 제형의 조성물은 그 제형의 제제화에 필요하고 적절한 각종의 기제와 첨가물을 함유할 수 있으며, 이들 성분의 종류와 양은 당업자에 의해 용이하게 선정될 수 있다.
본 발명의 조성물은 본 발명의 화합물에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 피부 미백 활성 성분을 1종 이상 함유할 수 있다. 피부 미백 활성 성분으로는 코지산 및 이의 유도체, 알부틴, 아스코르브산 및 이의 유도체, 하이드로퀴논 및 이의 유도체, 레조르시놀, 사이클로알카논, 메틸렌디옥시페닐 알칸올, 2,7-디니트로인다졸 또는 덩굴귤 추출물, 쌀 추출물, 감초 추출물과 같은 식물 추출물 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액의 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클렌징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 리놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형은 형광물질, 살진균제, 굴수성 유발물질, 보습체, 방향제, 방향제 담체, 단백질, 용해화제, 당유도체, 일광차단제, 비타민, 식물 추출물 등을 포함하는 부형제를 추가로 함유할 수 있다.
상기와 같이 피부 미백용 화장료 조성물을 의약품 또는 화장품으로 제형화할 경우, 활성 성분에 대한 담체로 작용하는 피부에 적용가능한 공지의 부형제를 포함할 수 있다. 의약품으로의 제형화시에는 [Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA]에 개시되어 있는 내용을 참조할 수 있으며, 화장품으로 제형화시에는 [International cosmetic ingredient dictionary, 6th ed., The cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Inc., Washington, 1995]에 개시되어 있는 내용을 참조할 수 있을 것이다. 상기 문헌들은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명에 따른 피부 미백용 식품 조성물은 식품첨가물로 사용될 수 있고, 식품첨가물로 사용될 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
본 발명의 음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 주스, 과일 주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부당 0.01~0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 의한 피부 미백용 약학 조성물은 유효성분인 상기 화학식 1의 화합물을 그대로 또는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있다. 상기 염으로는 약학적으로 허용되는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 염산, 황산, 질산, 인산, 불화수소산, 브롬화수소산, 포름산 아세트산, 타르타르산, 젖산, 시트르산, 푸마르산, 말레산, 숙신산, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산, 나프탈렌술폰산 등을 사용할 수 있다. 산 부가염 이외에도, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 트리에틸아민, 3차-부틸아민과 같은 염기 부가염도 사용될 수 있다.
본 발명에 의한 약학 조성물의 제형에 있어서, 유효성분의 함유량은 제형에 따라 광범위하게 변할 수 있으며, 통상적인 방법에 따른다.
본 발명에 의한 약학 조성물은, 유효성분에 악영향을 미치지 않는 한, 필요에 따라 의약에 사용되는 각종 보조제, 예컨대 담체나 기타 첨가제, 예컨대 안정제, 완화제, 유화제 등을 첨가하여 제제화될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물은 비경구 또는 경구 등으로 투여할 수 있다. 비경구 투여 루트로는 경피 투여가 바람직하며, 그 중에서도 국소도포가 가장 바람직하다. 예를 들어, 반창고 형태로 제조하여 붙일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제형으로는, 연고, 크림, 주사제, 산제, 과립제, 정제 등을 비롯하여 약학적 제제에 적합한 어떠한 제형으로도 할 수 있다.
본 발명에 의한 약제학적 조성물의 바람직한 투여량은 0.001 내지 1000 ㎎/kg·day일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명에 의한 조성물은 단독으로 투여되거나 다른 약제와 동등하게 또는 다른 약제를 보조하기 위해 함께 투여될 수 있다. 또한, 각 제형의 조성물에 있어서, 상기한 필수 성분인 조성물 이외의 다른 성분들은 기타 외용제의 제형 또는 사용목적 등에 따라 통상의 기술자가 선정할 수 있으며, 이 경우 다른 원료와 동시에 적용할 경우 상승 효과가 일어날 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 실험재료 및 방법
1.1. 시약
본 실험에 사용한 세포배양 플레이트는 SPL 사의 제품을 사용하였으며, α-MSH(alpha-melanocyte-stimulating hormone), IBMX(3-Isobutyl-1-methylxanthine), 버섯에서 분리된 티로시나아제(Tryrosinase from mushroom), DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium - High Glucose), DPBS(Dulbecco's Phosphate Buffered Saline), L-DOPA, 알부틴(Arbutin), 코지산(Kojic acid)는 Sigma aldrich (korea) 제품을 이용하였으며, FBS(fetal bovine serum)는 ATCC 사의 제품을 사용하였다. β-tubulin 및 티로시나아제에 대한 항체는 Santa cruz 사의 제품을 사용하였으며, MITF는 cell signaling 사의 제품을 사용하였다.
1.2. 세포배양
B16F10 세포는 마우스 유래의 피부 흑색종 세포(Mus musculus skin melanoma; 멜라노사이트)로서 한국세포주은행에서 분양받아 연구를 진행하였다. 10%의 열-불활성화된 FBS 및 1%의 penicillin/streptomycin(100units/ml)을 첨가한 DMEM 배지를 사용하고 37℃ 5% CO2 의 인큐베이터에서 배양하였다.
1.3.
세포생존율
분석(cell viability assay)
세포생존율 분석은 crystal violet solution(Sigma aldrich)을 이용하여 측정하였다. 6-well 플레이트에 2.5 x 105/ml로 각 well 당 2ml씩 분주하여 24시간 동안 플레이트에 안정화 후 대조군(vehicle)을 제외한 실험군에 0.5, 1, 2, 5 및 10μM의 플럼바긴을 처리한 후, 48시간과 72시간 동안 배양하였으며, 배양된 세포를 PBS로 세척하고, 4% Paraformaldehyde solution에서 10분 동안 고정시킨 후, 0.5% crystal violet solution을 이용하여 10분 동안 염색하였다. 이후, ELISA를 이용하여 590nm에서 흡광도를 측정하였다.
1.4.
세포밖
및
세포내
멜라닌 함량 분석(
extracellular
& intracellular melanin content assay)
세포배양은 세포생존율 측정과 동일하게 진행하였으나 phenol red가 없는 배지를 이용하였다. 멜라노사이트 밖으로 분비된 멜라닌(extracellular melanin)은 배지의 색상을 405nm에서 측정하였으며, 멜라노사이트 내에 존재하는 멜라닌(intracellular melanin)은 1N NaOH용액을 이용하여 세포 내 멜라닌을 용출시키고 80℃에서 1시간 동안 멜라닌을 용해시킨 후 ELISA를 이용하여 405nm의 흡광도로 측정하였다.
1.5. 세포 내 티로시나아제 활성 분석(intercellular
tyrosinase
activity assay)
세포배양은 동일하게 진행하였으며, 72시간 경과 후 DPBS로 세척 후 1% Triton X-100 용액을 이용하여 4℃에서 10분 동안 인큐베이션을 진행한 후 12000x g 로 20분 동안 원심분리하여 상층액(supernatant)만을 분리시키고, Bradford assay를 이용하여 단백질을 정량한 후 동일한 양의 세포 단백질과 1mM의 L-DOPA(2mg/ml)와 혼합한 후 ELISA를 이용하여 475nm에서 티로시나아제 활성을 측정하였다.
1.6. 버섯에서 분리된 티로시나아제
저해능
분석(mushroom
tyrosinase
inhibition assay)
티로시나아제 저해능 실험은 실험에 진행한 시료를 티로시나아제(500unit/ml)에 0.5 및 1μM의 플럼바긴과 1mM의 알부틴(Arbutin)을 30분 동안 상온에서 반응시키고, 이후 L-DOPA(2mg/ml)와 10분 동안 반응시킨 후, ELISA를 이용하여 475nm의 흡광도를 측정하였으며, 대조군 대비 백분율로 그 값을 환산하여 측정하였다.
1.7. 총 RNA 분리 및 cDNA 합성
총 RNA의 분리는 Trizol(ambion)을 사용하였고, 6-well 플레이트에 1ml의 Trizol을 분주하고, 200 μl의 Chlorofrom 용액을 넣은 후 10초 동안 voltexing 하였다. 4℃에서 5분 동안 반응시킨 후 12000 x g 로 15분 동안 원심분리하였다. 이후, 상층액(supernatant)을 분리하고 상층액과 동일한 양의 Isoprophanol을 넣은 후 2분 동안 반응시킨 후 12000 x g 로 20분 동안 원심분리하였다. 상층액을 제거한 후에는 500μl의 70% ethanol 을 넣은 후 7000 x g로 10분 동안 세척하고 건조시킨 후, DEPC-treated water(ambion)을 이용하여 RNA을 녹여주었다. RT-PCR에는 2 μg의 RNA를 사용하였고, cDNA 합성은 Applied biosystem의 프로토콜(P/N:4368814)을 사용하였다.
1.8. 정량
PCR
(quantitative
PCR
;
qPCR
)
qPCR에 사용된 프라이머는 Integrated DNA technologies사에 주문하여 사용하였으며, 프라이머 서열은 다음과 같다: MITF sense: 5'-CATCATCAGCCTGGAATCAA-3', antisense: 5'-TCAAGTTTCCAGAGACGGGT-3'; 티로시나아제 sense: 5'-TCTTCACCATGCTTTTGTGG-3', antisense: 5'-ATAGGTGCATTGGCTTCTGG-3'; 및 DCT sense: 5'-CTCATCAAAGATGGCGTCTG-3', antisense: 5'-CTTCCTGAATGGGACCAATG-3'. 최종 부피 0.1 μg/μl의 RNA에서 합성된 cDNA는 DEPC-treated water에 1/10로 희석시킨 후 사용하였으며, 프라이머는 20nM, cDNA는 60ng을 2x sybr green mixer(Elpis)와 섞은 후, 최종 부피 20 μl로 qPCR을 수행하였고, PCR 조건은 다음과 같다: 95℃, 10분; 95℃, 0.25분, 60℃ 1분, 40cycle. Melt curve는 65℃에서 95℃까지 0.05초 마다 0.5℃씩 상승시켜 확인하였다.
실시예
2.
B16F10
세포에서
플럼바긴의
세포독성 분석
플럼바긴의 세포독성을 확인하기 위해 세포 사멸을 측정하는 세포생존율 분석을 수행하였다. B16F10 세포에 농도에 따른 플럼바긴을 처리한 후 48시간 및 72시간에서의 세포사멸을 측정하였다. 그 결과, 5 및 10μM의 플럼바긴에서는 세포독성이 나타났으나, 0.5 및 1μM의 플럼바긴에서는 세포독성이 나타나지 않음을 확인하였다(도 1). 따라서, 이후의 실험에서는 0.5 및 1μM의 플럼바긴을 사용하였다.
실시예
3. α-
MSH를
처리한
B16F10
세포에서
플럼바긴에
의한 멜라닌의 생성 억제 결과
플럼바긴에 의한 멜라닌의 합성 억제 효능을 알아보기 위해, B16F10 세포에서 세포밖으로 분비된 멜라닌의 양과 세포 내에 존재하는 멜라닌 생성량을 측정하였다. 용출된 멜라닌은 405nm의 흡광도로 측정하여 Sigma plot을 이용하여 그래프로 나타내었고, 3회 반복 실험을 통한 통계치를 계산하였다.
그 결과, 0.5 및 1 μM의 플럼바긴을 처리한 경우 대조군에 비해 멜라닌 색소가 현저히 감소하였음을 확인하였다(도 2A). 또한, 양성대조군으로서 미백소재로 알려진 알부틴 및 코지산을 이용하여 세포밖으로 분비된 멜라닌의 양과 세포 내에 존재하는 멜라닌 합성량을 플럼바긴과 비교한 결과, 세포밖으로 분비된 멜라닌의 양의 경우 0.5 및 1 μM의 플럼바긴에서 알부틴 및 코지산보다 멜라닌 방출량이 줄어들었고, 특히 1 μM의 플럼바긴은 현저히 멜라닌 방출량이 줄어들었음을 확인하였다(도 2B). 또한, 세포 내의 멜라닌 합성량의 경우 0.5 μM의 플럼바긴은 알부틴 및 코지산과 유사한 정도의 세포 내 멜라닌 합성 억제 효과를 보였으나, 1 μM의 플럼바긴에서는 현저히 멜라닌 합성을 저해하였음을 확인하였다(도 2C).
따라서, 플럼바긴은 멜라닌의 합성을 억제하는 효능이 있어 미백에 탁월한 효과가 있음을 확인하였다.
실시예
4. α-
MSH를
처리한
B16F10
세포에서 세포 내 티로시나아제 활성 분석
티로시나아제는 멜라닌 생산을 조절하는 효소로서, 플럼바긴에 의한 티로시나아제 활성 억제 효과를 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 실험군은 α-MSH을 24시간 처리하고 플럼바긴 및 알부틴(양성대조군)을 처리한 후 2일 또는 3일 동안 배양하였다. 이후, 세포의 단백질을 용출시키고 L-DOPA를 처리한 후 30분 동안 반응시켜 ELISA를 이용하여 475nm에서 흡광도를 측정하여 티로시나아제 활성을 분석하였다.
그 결과, 플럼바긴을 처리하고 세포를 2일 또는 3일 동안 배양한 실험군 모두에서 알부틴에 비해 L-DOPA와의 반응값이 적게 나왔고, 이로부터 세포 내의 티로시나아제 활성이 억제됨을 확인하였다(도 3).
따라서, 플럼바긴은 세포 내 티로시나아제의 억제 또는 저해함으로써 멜라닌 생산을 저해하여 미백에 효과가 있음을 확인하였다.
실시예
5.
플럼바긴에
의한 직접적인 티로시나아제 저해 활성 분석
버섯에서 분리된 티로시나아제를 이용하여 플럼바긴에 의한 직접적인 티로시나아제의 활성 억제 여부를 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 버섯에서 분리된 티로시나아제는 플럼바긴 및 알부틴과 30분 동안 반응시킨 후, L-DOPA를 처리하고 10분 동안 반응을 시킨 후, ELISA를 이용하여 475nm의 흡광도에서 티로시나아제의 활성을 측정하였다.
그 결과, 플럼바긴과 알부틴은 모두 티로시나아제의 활성을 직접적으로 억제 내지 감소시켰음을 확인하였고, 특히 1μM의 플럼바긴에서는 알부틴보다 티로시나아제의 활성을 더욱 억제시키는 저해능이 있음을 확인하였다(도 4).
따라서, 플럼바긴은 직접적으로 티로시나아제의 활성을 억제 또는 저해함으로써 멜라닌 생산을 저해하여 미백에 효과가 있음을 확인하였다.
실시예
6. α-
MSH를
처리한
B16F10
세포에서
플럼바긴에
의한 멜라닌 생성 인자의 mRNA 발현량 및 단백질 발현량 분석
α-MSH와 IBMX를 처리한 B16F10 세포에서 플럼바긴에 의하여 멜라닌 생성 인자에 변화를 주는지 여부 확인하기 위하여 웨스턴 블럿팅 방법 및 qPCR 을 이용하여 실험을 mRNA 발현량 및 단백질 발현량을 측정하였다.
그 결과, 미백 효과가 있는 것으로 나타난 0.5 및 1 μM의 플럼바긴을 처리한 경우 대조군에 비해 MITF(microphthalmia-associated transcription factor) 및 티로시나아제의 단백질 발현량에서는 변화가 없음을 확인하였다(도 5).
또한, α-MSH를 처리한 B16F10 세포에 플럼바긴을 처리한 후, 총 RNA를 추출하고, cDNA를 합성하여 SYBR green qRT-PCR을 이용하여 MITF, 티로시나아제 및 DCT(dopachrome tautomerase)의 mRNA 발현량을 분석하였다. 이 때, α-MSH를 처리하지 않은 대조군의 총 RNA 를 1로 하여 실험군에서의 mRNA 변화를 상대적으로 비교하여 그래프로 나타내었고, 실험은 3회 반복하여 수치화하였다.
그 결과, α-MSH를 처리한 세포에서와 비교할 때, 플럼바긴을 처리한 실험군에서는 MITF, 티로시나아제 및 DCT의 mRNA 발현량에 있어 차이가 나타나지 않았음을 확인하였다(도 6).
따라서, 플럼바긴은 멜라닌 생성 인자에 변화를 주어 미백에 효과가 있는 것이라기 보다는 직접적으로 티로시나아제의 억제 또는 저해함으로써 멜라닌 생성을 억제하여 미백에 효과가 있음을 확인하였다.
Claims (5)
- 하기 화학식 1로 표시되는 플럼바긴(Plumbagin)을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물:
[화학식 1]
.
- 제 1 항에 있어서,
상기 플럼바긴은 멜라닌의 생성 억제 및 티로시나아제의 저해 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 피부 미백용 화장료 조성물은 피부외용연고, 크림, 유연화장수, 영양화장수, 팩, 에센스, 헤어토닉, 샴푸, 린스, 헤어 컨디셔너, 헤어 트리트먼트, 젤, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크 로션, 모이스처 로션, 영양로션, 마사지 크림, 영양크림, 모이스처 크림, 핸드 크림, 파운데이션, 영양에센스, 선스크린, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디 로션 및 바디 클렌저로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나의 제형으로 제조된 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물. - 하기 화학식 1로 표시되는 플럼바긴(Plumbagin)을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 식품 조성물:
[화학식 1]
.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160144282A KR101944689B1 (ko) | 2016-11-01 | 2016-11-01 | 플럼바긴을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160144282A KR101944689B1 (ko) | 2016-11-01 | 2016-11-01 | 플럼바긴을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180047678A KR20180047678A (ko) | 2018-05-10 |
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ID=62184636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020160144282A KR101944689B1 (ko) | 2016-11-01 | 2016-11-01 | 플럼바긴을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101944689B1 (ko) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020046329A (ko) * | 2000-12-12 | 2002-06-21 | 성재갑 | 아토피성 피부염 개선용 화장료 조성물 |
| CN101710182A (zh) | 2008-09-19 | 2010-05-19 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 形成闪烁设备的方法 |
| CN103561754A (zh) * | 2011-03-28 | 2014-02-05 | 玫琳凯有限公司 | 包含植物提取物的局部护肤制剂 |
| KR101294783B1 (ko) | 2011-11-03 | 2013-08-08 | 주식회사동방아그로 | 플럼바긴을 유효성분으로 함유하는 가시박 방제용 조성물 |
-
2016
- 2016-11-01 KR KR1020160144282A patent/KR101944689B1/ko active IP Right Grant
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Letters to the Editor / Journal of Dermatological Science vol.81, iss 3, pp. 203~215 (2016.03. 공개) |
| Phytochemistry, Vol. 11, pp. 3247-3248 (1972. 공개) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180047678A (ko) | 2018-05-10 |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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