KR101948246B1 - 피부 미용수기 필터용 비드 조성물 및 이를 구비한 미용수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연수기 또는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물 및 이를 구비한 연수기에 관한 것으로, 한약재 추출물과 해조류 추출물이 친수성 고분자에 의해 포집된 연수기 또는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물과 이를 연수기의 기능성 필터로서 적용한다.
상기 비드 조성물이 구비된 연수기 또는 피부 미용수기는 비드 내 한약재 및 해조류의 유효 성분이 녹아든 연수가 피부에 전달되어 한약재 및 해조류가 지닌 피부의 항염 효과, 피부 탄력 및 주름 개선 효과, 피부 재생 효과, 피부 트러블 저감, 보습 및 피부 탄력 증가 효과와 함께 피부 각질을 예방하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

연수기 또는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물 및 이를 구비한 연수기 또는 미용수기{Bead composition for a filter of water softener or water generator for skin, and water softener or water generator for skin comprising thereof}

본 발명은 장기간 동안 유효 성분이 용출되어 항염 효과, 피부 탄력 및 주름 개선 효과, 피부 재생 효과, 피부 트러블 저감, 보습 및 피부 탄력 증가 효과와 함께 피부 각질을 예방하는 효과가 있는 연수기 또는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물 및 이를 구비한 연수기 또는 피부 미용수기에 관한 것이다.

수도물과 같은 경수에 포함되어 있는 경도 성분은 각종 피부 트러블, 세탁 효율 저하, 섬유 마모, 배관 부식, 물때 등 생활에 악영향을 끼치는 요인이 된다. 이에 연수기를 사용하여 물속에 녹아있는 칼슘, 마그네슘, 철분 등 경도 성분을 제거한다.

연수기는 내부에 이온교환수지로 이루어진 필터를 거쳐 물에 함유된 경도 유발 성분을 제거하여, 결과적으로 부드러운 물을 피부에 공급함에 따라 피부 장벽 파괴가 최소화되고 피부장벽 회복력이 강화되어 수분 손실을 최소화할 수 있다.

최근에는 이온교환수지 이전 또는 이후에 각종 녹 찌꺼기나 부유 물질을 제거하기 위한 전처리 필터, 또는 비타민 또는 각종 유효 성분을 추가한 기능성 필터 등 질 높은 연수를 제공하기 위한 방법이 제안되었다.

전처리 필터는 수돗물 내 함유된 잔류 염소를 제거하기 위한 것으로, 연수기 내부에 수돗물이 이온교환수지를 통과하기 이전 단계에 처리될 수 있도록 연수기 내부에 장착하여 사용한다.

기능성 필터의 경우, 본 출원인은 대한민국 특허등록 제10-0844528호를 통해 원수에 수용성 비타민이 용해되도록 하면 원수 속에 함유된 염소성분이 대거 제거될 수 있도록 연수기의 상부에 비타민 수용체를 장착하고, 상기 원수에 용해된 비타민에 의해 염소 산화 및 제거를 가속하여 이온교환수지의 성능을 향상시키고 수명을 연장할 수 있다고 제안한 바 있다.

또한, 대한민국 특허공개 제2011-0064847호에서는 순도 99.9%의 비타민 및 복숭아 가지, 매화나무 가지, 뽕나무 가지, 괴화나무 가지, 버드나무 가지 중 적어도 하나 이상을 혼합하여 달여 제조한 오지탕 성분이 함유된 연수기용 필터가 아토피 등의 피부 질환에 효과적이며 피부 자극을 줄일 수 있다고 언급하고 있다.

이외에도, 대한민국 특허공개 제2011-0059517호에서는 야국 추출물 또는 이의 분획물이 항염증 활성을 가져 연수기로 사용할 경우 염증 질환 특히, 아토피에 대한 예방 및 치료 효과가 있다고 제안하고 있다.

대한민국 특허등록 제10-0844528호 대한민국 특허공개 제2011-0064847호 대한민국 특허공개 제2011-0059517호

이에 본 발명자들은 피부에 유익한 유효 성분을 갖는 각종 천연 재료에 대해 다각적으로 스크리닝한 결과, 한약재와 해조류를 발효를 통해 추출물을 얻고, 상기 추출물이 항염 활성, 주름 개선 효능, 피부 탄력 개선 및 재생 효과가 우수하고, 쥐를 이용한 실험을 통해 아토피 피부염을 완화시키고 피부 트러블을 완화시킬 수 있는 효과가 있음을 알아내었다.

이러한 추출물을 연수기 또는 피부 미용수기 등의 제품군에 적용하기 위해 친수성 고분자로 포집하여 비드 형태로 제조하고 이를 연수기의 필터로 사용한 결과 장기간에 걸쳐 추출물의 유효 성분이 서서히 방출되어, 상기한 추출물의 효과를 연수기 사용 때마다 얻을 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 아토피 피부염과 같은 피부 트러블을 완화시키고, 피부 재생 효과가 있으며, 안정화된 형태로 장기간 사용할 수 있는 연수기 필터용 비드 조성물 및 이를 구비한 연수기 또는 피부 미용수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 한약재 추출물과 해조류 추출물이 친수성 고분자에 의해 포집된 연수기 또는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 원수배관과 연결된 입수구와 출수배관과 연결된 출수구 및 농축수가 배출되는 토출구가 구비된 중공 원통형의 하우징과,

상기 하우징 내측의 상기 입수구와 상기 출수구 사이에 충진되어 상기 입수구로 유입된 원수를 연수화하는 이온교환수지 필터로 구성되며,

상기 입수구의 원수배관과 이온교환수지 필터 사이에 기능성 필터가 배치되고,

상기 하우징 내에 본 발명에 따른 연수기 또는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물이 장착된 기능성 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 연수기 또는 피부 미용수기를 제공한다.

본 발명에 따른 혼합 추출물 비드 조성물은 연수기 또는 피부 미용수기에 적용될 수 있으며, 상기 연수기 또는 피부 미용수기를 통과한 처리수는 한약재와 해조류의 유효 성분을 포함하여 아토피 등의 피부 질환에 효과적이고 피부 자극을 줄여 연수의 사용에 의한 피부 질환 치료 및 피부 미용 효과를 증가시킬 수 있다.

특히, 상기 비드 조성물은 혼합 추출물 내 유효 성분의 손실 없이 100% 포집이 가능하고, 연수기 또는 피부 미용수기에 장착하여 사용시 추출물의 유효 성분이 서서히 방출되어 장기간 사용이 가능한 제품으로서 제품화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 필터용 비드 조성물의 제조 공정을 보여주는 순서도이다.
도 2는 발효 톳 추출물, 비발효 톳 추출물, 및 푸코스테롤의 RRLC-MS/MS 스펙트럼이다.
도 3은 제조예 1의 인삼 추출물, 제조예 2의 톳 추출물, 그리고 인삼:톳 추출물을 1:9의 중량비로 혼합한 혼합 추출물의 Type-1 프로콜라겐 및 MMP-1의 발현량을 보여주는 도면이다.
도 4는 우르솔산, 제조예 1의 인삼 추출물, 제조예 2의 톳 추출물, 그리고 인삼:톳 추출물을 1:9의 중량비로 혼합한 혼합 추출물의 엘라스타제 활성 억제를 보여주는 그래프이다.
도 5는 제조예 1의 인삼 추출물, 제조예 2의 톳 추출물, 그리고 인삼:톳 추출물을 1:9의 중량비로 혼합한 혼합 추출물의 인체 각질형성 세포 증식률 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 실험에서 사용된 아토피 피부염 유발 동물 모델을 이용한 트러블 실험 변화를 보여주는 사진이다.
도 7은 대조군, 양성 대조군(덱사메타손), 본 발명에 따른 혼합 추출물로 처치 시 마우스의 긁는 횟수를 보여주는 그래프이다.
도 8의 (a)는 대조군, 양성 대조군(덱사메타손), 본 발명에 따른 혼합 추출물로 처치 시 마우스의 피부층의 단면 사진이고, (b)는 피부 두께를 보여주는 그래프이다.
도 9의 (a)는 대조군, 양성 대조군(덱사메타손), 본 발명에 따른 혼합 추출물로 처치 시 비만세포를 보여주는 사진이고, (b)는 비만 세포 개수를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 10은 대조군, 양성 대조군(덱사메타손), 본 발명에 따른 혼합 추출물로 처치 시 혈청 내 면역 글로블린 E의 함량을 보여주는 그래프이다.
도 11은 제조예 3에서 제조한 혼합 추출물 비드를 보여주는 사진이다.
도 12는 알지네이트 함량에 따른 혼합 추출물 비드 형태를 보여주는 사진이다.
도 13은 28일 동안 측정한 용출액의 흡광도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 14는 연속 가속 테스트를 수행한 연수수의 성분 분석을 보여주는 TLC 사진으로, (a)는 인삼 추출물, (b)는 톳 추출물에 관련한 성분을 보여준다.
도 15는 대조군, F사 미스트, 및 본 발명에 따른 비드로 생산된 연수수를 이용한 경피 수분 손실량을 보여주는 그래프이다.
도 16은 대조군, F사 미스트, 및 본 발명에 따른 비드로 생산된 연수수를 이용한 피부 장벽 회복률을 보여주는 그래프이다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 필터용 조성물은 한약재 추출물과 해조류 추출물을 포함하되, 이들을 친수성 고분자로 포집하여 비드 형태로 제조한다(도 1 참조).

원료로 사용하는 한약재와 해조류는 그 유효 성분이 피부에 유익한 효과를 갖는 원료를 선정하고, 유효 성분이 최대로 용출될 수 있도록 추출된 추출물을 사용한다.

한약재 추출물로는 피부에 유익한 효과가 있다고 알려진 것이면 어느 것이든 사용 가능하나, 인삼, 고삼, 당귀, 작약, 박하, 어성초, 삼백초, 하수오, 천궁, 감초, 토사자, 행인, 백봉령, 백강잠, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 한약재로부터 얻어진 것을 사용하며, 바람직하기로 인삼을 사용한다.

일례로, 한약재 원료로서 사용하는 인삼의 경우 인삼 내 Rb1, Rc, Rd, F2 등의 유효 성분이 다량 함유되어 있고, 이러한 성분은 피부의 항염 효과, 피부 탄력 및 주름 개선 효과가 있으며 피부 재생 효과 또한 우수하다.

또한, 해조류 추출물은 화장품이나 외용제 분야에 사용되고 있는 것이 사용될 수 있으며, 톳, 감태, 모자반, 파래, 청각, 미역, 다시마, 김, 곰피, 청각, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 해조류로부터 얻어진 것이 가능하며, 바람직하기로 톳을 사용한다.

톳은 유기미네랄 등 풍부한 영양성분을 그대로 간직하고 있고, 특히 톳 내 함유된 푸코스테롤(fucosterol)을 포함한 플로로탄닌(Phlorotannin) 분획층은 피부 트러블을 저감하고 보습 및 피부 탄력을 증가시키며, 피부 각질을 예방하는 효과가 있다.

이러한 한약재와 해조류는 건조 추출물 상태로 사용하되, 시너지 효과를 얻기 위해 한약재 추출물:해조류 추출물은 1:9∼9:1의 중량비, 바람직하기로 7:3∼3:7의 중량비로 혼합하여 사용한다. 이때 각 추출물의 함량 범위는 한약재와 해조류의 종류에 따라 변경될 수 있다.

상기 한약재와 해조류 추출물은 물 또는 유기 용매 또는 이의 혼합용매를 이용하여 추출함으로써 수득할 수 있으며, 바람직하게는 일정 시간 건조시켜 분쇄한 한약재 또는 해조류를 냉침 추출, 가열 추출, 초음파 추출, 냉각 추출 등 다양한 추출법에 따라 당업계의 통상적인 추출방법으로 추출할 수 있다.

이때 추출 방법은 특별히 제한되지 않고, 유효 성분이 파괴되지 않거나 최소화된 조건에서 실온 또는 가온하여 추출할 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 한약재 및 해조류 추출물은 발효 후 추출을 통해 얻어진 발효 추출물을 사용함으로써 각각의 성분이 갖는 유효 성분의 양을 증가시킬 수 있다.

즉, 인삼의 경우 유효 성분인 마이너 사포닌인 F2가 최대한 포함되게 추출되도록 하고, 톳의 경우 또한 특정 플로로탄닌 분획층, 예를 들어 유효 성분인 푸코스테롤이 최대한 추출되도록 추출 전 한약재 또는 해조류를 분쇄하여 얻은 건조물에 누룩 곰팡이, 효모 또는 유산균을 이용하여 발효시켜 발효액을 얻은 후 상기 발효액 내 발효 성분을 추출하여 얻어진다.

상기 발효 공정은 한약재 또는 해조류와 기본 배지(YM 배지 또는 MRS 배지)에 증류수, 누룩곰팡이, 효모 또는 유산균을 접종(농도 약 10⁵∼10⁷ cells/㎖), pH 5∼8, 온도 20∼45℃의 조건을 유지하면서 24∼120 시간 동안 배양한다. 이 후 원심 분리하여 침전물과 누룩균체, 효모균체 또는 유산균체를 제거한다.

발효 시 용매는 누룩곰팡이, 효모 또는 유산균의 먹이가 되는 기본 배지, 증류수를 사용한다.

상기 누룩곰팡이로는 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 및 아스퍼질러스 오리제 (Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus. terreus), 아스퍼질러스 우사미 (Aspergillus. usamii), 아스퍼질러스 웬티(Aspergillus.wentii), 아스퍼질러스 푸미가투스(Aspergillus.fumigates ) 중 1종이 사용된다,

상기 효모로는 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae), 사카로미세스 보우라디(Saccharomyces boulardii), 사카로미세스 엘립소이드(Saccharomyces ellipsoids) 및 스키조사카로마이세스 엘립소이드(Schzosaccharomyces ellipsoids)로 이루어지는 군으로부터 1종이 사용될 수 있다.

또한, 유산균은 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 카제이 (Lactobacillus casei), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 페르멘툼(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 류테리(Lactobacillus reuteri) 및 락토바실러스 콘푸수스(Lactobacillus confusus)로 이루어지는 군으로부터 1종이 사용된다.

이러한 추출물은 발효 후 추출됨으로써 새로운 효능성분의 생성 및 유효 성분의 저 분자화로 피부 흡수성이 증대되며 기 추출성분보다 더 유용해지는 효과가 있다.

바람직하기로, 발효 공정을 간소화하기 위하여 상기 균주를 액상배양한 후 에탄올, 아세톤 등의 유기용매 또는 황산암모늄(ammonium sulphate)에 의한 단백질 침전법으로 조효소를 제조한 후 분쇄된 한약재 또는 해조류에 첨가하여 가공할 수 있다.

사용 가능한 추출 방법으로는 이 분야에서 통상적으로 이용되는 열수추출, 실온추출, 가온추출, 초음파추출, 초임계추출 등의 방법으로 제조될 수 있다.

본 발명의 한약재 및 해조류 발효 추출물은 통상의 기술자에게 알려진 공지된 추출법에 의해 제조된다. 예를 들어, 본 발명에서의 한약재 및 해조류 발효 추출물은 발효를 통해 얻어진 발효액을 그대로 사용하거나, 또는 발효액을 건조한 후 사용한다.

상기 추출용매로는 물, 탄소수 1 내지 6의 저급글리콜, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 에틸아세테이트, 글리세린, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 벤젠, 톨루엔, 디메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 자이렌, 벤젠, n-부틸아세테이트, 메틸시클로헥산, 디메틸시클로헥산, 헥산, 아세톤, 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 사용한다. 바람직하기로, 한약재 및 해조류 특유의 냄새를 제거하기 위해 물, 메탄올, 에탄올 또는 아세톤, 에틸아세테이트 및 클로로포름 등의 유기용매와 이들의 혼합 용매를 사용한다.

이러한 추출용매는 건조 중량의 1∼20배 부피량으로 사용하며, 30∼100℃에서 3∼48시간 동안 가열 추출하거나 5∼30℃에서 1∼5일간 침적시켜 유효 성분을 추출하고, 추출 용매를 감압농축기로 농축하여 수득한다.

또한, 공지된 초음파 추출법 등을 이용하여 제조할 수 있는데, 실온에서 추출용매 내에 초음파 추출기로 1∼12시간 동안 추출한다. 이때 초음파 추출의 시간은 추출하고자 하는 시료의 양에 따라 달라질 수 있으며, 추출 결과물을 여과 또는 정제하는 과정을 거칠 수 있다.

추출 후 얻어진 추출액은 열풍 건조, 분무 건조 또는 동결 건조 과정을 거쳐 분말 상태로 제조된다.

상기한 발효 추출 공정을 거쳐 얻어진 한약재 및 해조류 추출물은 연수기 및 피부 미용수기 필터에 적용하기 위해서 본 발명은 친수성 고분자로 이들 혼합 추출물을 비드 형태로 포집한다.

상기 친수성 고분자는 한약재와 해조류 추출물을 100% 포집하며, 물과 접촉시 한약재와 해조류 추출물 성분이 한꺼번에 녹아 용출되지 않고 친수성 고분자에 의해 서서히 방출될 수 있도록 서방형의 비드 제조를 가능케 한다.

이러한 친수성 고분자는 알지네이트, 리포좀, 젤라틴, 카르복시 메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스의 셀룰로오스 유도체; 히알우론산, 알긴산, 다당류, 헤테로폴리사카라이드(펙틴)의 다당체류; 폴록사머, 폴록사민, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리에틸렌글리콜, 덱스트란, 폴리비닐 피롤리돈, 키토산, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세테이트, 포스파티딜콜린(렉틴), 폴리락틱산, 폴리히드록시부티릭산, 메타크릴산 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리히드록시부티릭산(PEG-PHB), 폴리비닐피롤리돈-폴리비닐알코올(PVP-PVA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 사용하고, 바람직하기로는 알지네이트 또는 리포좀을 사용한다.

본 발명의 실시예에서는 알지네이트를 사용하여 한약재 및 해조류 추출물을 포접하였다. 부연하면, 한약재나 해조류 추출물을 직접적으로 분말화 또는 과립화할 경우 물과 접촉 시 일시에 용해되어 장기간에 걸쳐 서서히 방출되는 방식으로 제조하는 게 불가능하다. 이에 본 발명에서와 같이 알지네이트로 포집하여 비드 형태로 제조할 경우 물과 접촉하였을 때 일시에 내용물이 녹아 용출되지 않고 오랜 시간에 걸쳐 내용물이 서서히 방출되는 효과를 얻을 수 있다.

알지네이트는 갈조류와 해조류의 세포벽의 주요 구성성분으로 다당류(polysaccharide)의 일종이다. 우수한 생체 적합성을 가지고 있으며 생분해성 분자이면서 다양한 물성을 가지고 있어 의약품, 화장품, 식품 등의 점가제로 광범위하게 이용되고 있음. 특히 독성이 없고 2차 오염도 없을 뿐 아니라, 저장 및 보관 중에 미생물 등의 반응에 의한 변질될 가능성이 다른 재료보다 낮고, 일정시간이 지난 후에는 물에 완전히 용해될 수 있다.

상기 알지네이트를 포함하는 친수성 고분자를 이용하여 제조된 비드는 구형의 일정한 형태를 띠고 있으며 수질에 나쁜 영향을 주지 않으면서, 생리활성 물질이 안정된 상태로 유지될 수 있고 장기간에 걸쳐 생리활성 물질을 서서히 방출시키는 효과가 있다.

이때 포집은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 이 분야에서 공지된 바의 방법이 사용될 수 있다. 구체적으로, 친수성 고분자를 용매에 팽윤시켜 용액을 제조하고, 상기 용액을 한약재 추출물과 해조류 추출물의 혼합 추출물 용액에 점적하게 되면 비드가 형성되고, 형성된 비드를 세척 후 건조하여 혼합 추출물 비드를 제조한다.

친수성 고분자의 팽윤에 필요한 용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 또는 이들의 혼합 용매가 사용될 수 있으며, 필요한 경우 염을 첨가할 수 있다. 일례로, 친수성 고분자로 알지네이트를 사용할 경우 물과 함께 염화칼슘을 첨가하여 0.3M의 이온교환용액을 제조한 후 사용한다.

한약재 및 해조류 추출물의 용해시 사용하는 용매 또한 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 또는 이들의 혼합 용매가 사용될 수 있으며, 필요한 경우 이들은 전처리를 수행하여 사용한다. 일례로, 해조류 추출물의 경우 특유의 비린 냄새가 발생하는데, 이전의 추출 공정에서 에탄올, 메탄올 또는 아세톤, 에틸아세테이트 및 클로로포름 등의 유기용매와 이들의 혼합 용매 등을 사용하여 세척하는 전처리를 수행한다.

상기 포집시 사용하는 친수성 고분자와 한약재 및 해조류 추출물의 함량은 친수성 고분자의 혼합 추출물에 대한 포집 능력에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하기로 친수성 고분자 100 중량부에 대해 혼합 추출물을 10∼20 중량부의 범위 내에서 사용한다. 만약, 상기 혼합 추출물의 함량이 상기 범위 미만이면, 유효 성분의 효과를 충분히 확보할 수 없으며, 반대로 상기 범위를 초과하면 친수성 고분자의 포집 한도를 벗어나 비드 제조가 불가능해진다.

특히, 혼합 추출물 용액에 친수성 고분자 용액의 점적을 통해 비드를 제조하는데, 이때 친수성 고분자 용액의 농도에 따라 비드 형성을 조절할 수 있다. 구형의 비드를 얻기 위해서는 상기 친수성 고분자 용액의 농도는 1∼2%(g/v)의 농도로 제조하는 것이 바람직하다. 만약, 친수성 고분자의 농도가 상기 범위 미만이면 고분자 용액의 팽윤 정도에 의한 점성이 적어 비드가 형성이 되지 않거나 형성되더라도 구형으로 형성되기가 어렵고, 반대로 농도가 진할 경우 구형이 아닌 물방울 모양으로 비드가 형성되기 때문에, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

이때 필요한 경우 피부에 유익하고 비드의 물성을 조절할 수 있는 각종 첨가제를 사용할 수 있다. 상기 첨가제로는 비타민 등의 생리 활성 성분 또는 보습제, 연화제, 방부제, pH 조절제, 지방산, 산화방지제, 안료, 염료, 향료, 안정화제 등이 사용될 수 있으며, 이러한 첨가제는 ppm 내지 전체 조성 내 5 중량% 이내 범위 내에서 사용한다.

친수성 고분자의 포집을 통해 제조된 비드는 증류수 세척 후 건조하며, 이때 건조는 열풍 또는 냉풍 건조 방식이 사용될 수 있다. 상기 건조 조건은 본 발명에서 한정하지 않으나 건조 후 비드의 형태가 변형될 수 있으므로 비드의 형태 변형이 거의 없고, 변형되더라도 물에 침지시 다시 원래의 모양으로 되돌아올 수 있는 수준까지 건조를 수행한다. 바람직하기로, 비드 내 수분 함량이 약 60∼90%가 되도록 30∼1시간 동안 건조를 수행한다.

이러한 단계를 거쳐 제조된 본 발명에 따른 연수 필터용 비드는 도 11에 나타낸 바와 같이, 직경이 3∼5mm로 균일한 구체 형태를 띠며, 탄성이 있어 손가락으로 압력을 가하면 수축되었다가 다시 팽창하여 원래의 모양을 회복한다. 도 11에서는 비드가 살구 색상을 나타내었으나, 사용하는 한약재 추출물과 해조류 추출물의 함량비에 따라 색상이 달라지며, 비드의 크기 또한, 친수성 고분자 용액의 점도 등의 조절로 제조가 가능하다.

상기 연수 필터용 비드는 물과 접촉시 상기 한약재 및 해조류 추출물 내 유효 성분을 점차 방출하는 서방 특성을 지니며, 제품 내에 다양한 형태로 적용될 수 있다.

연수기는 원수배관과 연결된 입수구와 출수배관과 연결된 출수구 및 농축수가 배출되는 토출구가 구비된 중공 원통형의 하우징과,

상기 하우징 내측의 상기 입수구와 상기 출수구 사이에 충진되어 상기 입수구로 유입된 원수를 연수화하는 이온교환수지 필터로 구성되며,

상기 하우징 내에 본 발명에 따른 필터용 비드 조성물이 장착된 기능성 필터를 배치한다. 필터의 배치는 이온교환수지의 앞과 뒤 모두에 배치할 수 있으며, 바람직하게는 기능성 필터의 피부미용과 관련된 유효 성분이 장기간에 걸쳐 서서히 방출되어, 상기한 추출물의 효과를 연수기 및 피부 미용수기를 사용할 때 마다 확인할 수 있기 때문에 이온교환수지의 뒤에 배치하는 것이 좋다

상기 기능성 필터는 내부에 비드를 수용하기 위한 공간이 마련된 것이면 그 형상에 크게 제한을 받지 않으며, 내부로 물이 유입되어서 물이 흐르는데 저항이 최소화될 수 있도록 평단면이 원형의 형상을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 기능성 필터는 이온교환수지 필터 내 삽입된 형태로 적용하거나 별개로 제작하여 이온교환수지 필터와 직렬로 연결하여 사용한다.

이러한 기능성 필터가 장착된 기능수는 사용 때마다 물과 비드의 접촉에 의해 비드 내 한약재 및 해조류의 유효 성분이 녹아 든 연수가 피부에 전달되어 한약재 및 해조류가 지닌 피부의 항염 효과, 피부 탄력 및 주름 개선 효과, 피부 재생 효과, 피부 트러블 저감, 보습 및 피부 탄력 증가 효과와 함께 피부 각질을 예방하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 실험예 6을 보면, 물을 3톤을 사용하더라도 비드 내 함유된 유효 성분이 지속적으로 방출되었으며, 실험예 7에서 시판되는 미스트와 비교한 결과 경피 수분 손실량이 적고 피부 장벽이 거의 동등한 수준으로 회복됨을 알 수 있다. 따라서, 상기 비드가 충진된 기능성 필터는 일정 시간 지난 후 비드만 교환하는 방식으로 제품화할 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.

제조예 1: 한약재 추출물 제조

인삼 추출물

인삼분말 1 kg에 물 10 L를 넣고 상용화된 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 유래 효소를 가한 후 55℃에서 24시간 반응시켰다. 이어 반응액을 90℃로 승온시켜 효소활성을 정지시킨 후, 10L의 주정을 가하여 70℃에서 4시간 동안 추출하였다.

이어 추출액을 여과한 다음, 여액을 30brix 내외가 되도록 감압 농축한 후, 동결 건조하여 분말 상태의 한약재 추출물을 얻었다.

성분 분석

상기 제조된 인삼 추출물의 유효 성분을 HPLC로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

HPLC 분석에는 PDA HPLC 기기와 Eclipse XDB-C18 칼럼 (4.6 X 250 ㎜, ID 5 ㎛)을 사용하였으며, 이동상은 물/아세토니트릴의 혼합 용매를 75:25, 68:32, 45:55, 40:60, 0:100, 0:100 (부피비)로 하고, 5분 간격으로 추출물을 수집하였다. 이때 이동상의 유속은 1.2 ㎖/min으로 흘려주었으며, UV 탐지기(UV detector)를 이용하여 203 ㎚에서 인삼의 성분을 분석하였다.

번호	체류 시간(분)	성분	%면적	높이
1	31.875	Rb1	29.17	213310
2	32.735	Rc	13.86	99501
3	35.977	Rd	22.12	149010
4	39.618	F2	6.94	67605

상기 표 1을 참조하면, 인삼 추출물은 Rb1, Rc, Rd 및 F2의 유효 성분을 함유하고 있음을 알 수 있다.

제조예 2: 해조류 추출물 제조

톳 추출물

톳 분말 1kg에 물 10L를 넣고 상용화된 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 유래 효소를 가하여 혼합한 후 60℃에서 24시간 반응시켰다. 이어 반응액을 100℃로 승온하여 1시간 동안 반응시켜 효소활성을 정지시킨 다음, 10L의 95% 주정을 가하여 30℃에서 24시간 동안 추출하였다.

이어서, 추출액을 여과한 후, 얻어진 여액을 30brix 내외가 되도록 감압 농축하고 동결 건조하여 분말 상태의 톳 추출물을 얻었다.

성분 분석

상기 얻어진 톳 추출물은 RRLC-MS/MS(Rapid resolution liquid chromatography-tandem mass spectrometry)는 Agilent Technologies의 Agilent 6410B(Agilent Technologies, USA, Santa Clara CA)을 이용하여 성분을 분석하였고, 얻어진 결과를 도 2에 나타내었다. 이때 비교를 위해 효소에 의한 발효 공정을 거치지 않은 비발효 톳 추출물을 함께 분석하였다.

도 2는 발효 톳 추출물, 비발효 톳 추출물, 및 푸코스테롤의 RRLC-MS/MS 스펙트럼이다. 도 2를 보면, 추출물 획득 시 발효 공정을 수행함으로써 톳의 유효 성분인 푸코스테롤의 함량을 효과적으로 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.

본 발명에서 제시하는 인삼 및 톳의 혼합 추출물의 피부에 대한 효과를 확인하기 위해서 다양한 In vitro 및 In vivo 평가를 수행하였으며, 그 결과를 하기에 나타내었다.

In vitro 활성평가

실험예 1: 혼합 추출물의 피부 염증을 포함한 트러블 실험

본 실험에서는 뮤린 매크로파지 RAW 264.7 (murine macrophage RAW 264.7) 세포를 한국 세포주 은행 (Korean 세포 Line Bank, Korea)에서 분양받아 실험을 수행하였다. RAW 264.7의 세포 성장을 위한 기본 배지로는 DMEM을 사용하였다. RAW 264.7 세포는 2×10⁵ 세포/㎖의 농도로 T-플라스크에 접종하여 습한 CO₂ 배양기(humidified CO₂ incubator) (5% CO₂, 95% air)에서 37℃의 조건으로 24시간 배양하였다. 그 후 FBS가 들어있지 않은 배지에 LPS를 10㎍/㎖의 농도로 희석하여 세포에 24시간 처리한 후, FBS가 들어있지 않은 배지에 1㎎/㎖의 농도를 약물을 희석하여 세포에 처리하고 24시간 후 세포를 취하여 실험에 사용하였다.

산화질소(NO)의 생성량을 측정함으로써 유도형 산화질소 합성제(iNOS)의 활성을 측정하였다. Raw 264.7 세포로부터 생성된 NO의 양은 질산염/아질산염 색도분석법 키트(Nitrate/Nitrite Colorimetric assay kit)를 이용하여 세포질에 존재하는 NO₂ ^-의 형태로서 측정하였으며, 실험 방법은 그리스(Griess) 용액을 이용하여 Cayman Chemical Company의 지시에 따라 정량하였고, 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 이때 실험 물질로는 제조예 1의 인삼 추출물, 제조예 2의 톳 추출물, 그리고 인삼:톳 추출물을 1:9의 중량비로 혼합한 혼합 추출물을 사용하였다. 또한, 모든 실험 농도에서는 RAW 264.7 세포에 대한 세포독성은 없었으며, 비교를 위해 시판되는 염증 치료제인 덱사메타손을 1ppm의 농도로 사용하였다.

샘플	농도(ppm)	생성(μM)
LPS 미처리군	-	8.43±0.40
LPS 염증 유발군	0.1	43.53±1.0
덱사메타손	1ppm	23.94±1.1
제조예 1의 인삼 추출물	0.1ppm	23.94±1.1
	1.0ppm	21.47±0.52
	10ppm	17.82±1.51
	50ppm	15.33±2.0
제조예 2의 톳 추출물	0.1ppm	16.59±1.61
	1.0ppm	18.87±1.85
	10ppm	17.70±0.30
	50ppm	16.22±2.15
인삼/톳 혼합 추출물	0.1ppm	16.74±0.12
	1.0ppm	13.40±0.04
	10ppm	12.33±0.09
	50ppm	9.69±0.54

상기 표 2를 참조하면, LPS 만을 단독으로 처리하여 염증을 유발한 군의 경우보다, 본 발명에 따라 인삼과 톳을 혼합 사용한 추출물의 경우 약 70% 정도 NO 생성을 유의적으로 억제하는 것으로 나타났다(p<0.05).

실험예 2: 혼합 추출물의 보습 및 피부 탄력을 포함한 실험

피부 보습 및 탄력 향상 효과를 알아보기 위해, 제조예 1의 인삼 추출물, 제조예 2의 톳 추출물, 그리고 인삼:톳 추출물을 1:9의 중량비로 혼합한 혼합 추출물을 사용하여, 하기 (1) 내지 (3)의 실험을 수행하였다.

(1) 섬유아세포( fibroblast ) 증식효과의 시험

피부 주름 및 탄력에 대한 혼합 추출물의 효과를 알아보기 위해, 인간유래 섬유아세포(human fibroblast cell)를 이용하여 48시간 이후 세포증식률(HDF-N 증식율)을 확인하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

샘플	농도(㎍/㎖)	세포증식율(%, UV B 미조사)	세포증식율(%, UV B 조사)
LPS 미처리군	-	100	69
제조예 1의 인삼 추출물	0.01ppm	100	75
	0.1ppm	94	86
	1.0ppm	103	97
	10ppm	113	96
제조예 2의 톳 추출물	0.01ppm	98	68
	0.1ppm	101	78
	1.0ppm	107	94
	10ppm	115	96
인삼/톳 혼합 추출물	0.01ppm	104	70
	0.1ppm	116	84
	1.0ppm	117	97
	10ppm	127	106

상기 표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 인삼/톳 혼합 추출물의 경우 48시간 후의 섬유아세포의 세포증식률이 높음을 알 수 있다.

또한, UV B를 조사한 후 시료를 처리하지 않은 대조군의 경우는 UV B를 조사하지 않은 군에 비하여 세포증식율이 감소하는 경향을 보였으나, 본 발명에 따른 혼합 추출물의 경우 10ppm에서 높은 세포증식율을 보였다. 이러한 결과로부터 본 발명에 따른 혼합 추출물의 유효 성분으로 인해 UV B로부터 섬유아세포의 보호효과가 있음을 알 수 있고, 결과적으로 피부 주름 개선 및 피부 탄력 증가에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 알 수 있다.

(2) 콜라겐 생합성 효과 및 콜라게네이즈 활성 억제 평가 시험

피부 노화에 대한 혼합 추출물의 효과를 알아보기 위해, 인간유래 섬유아세포(human fibroblast cell)에 UV B를 조사하여 MMP-1 및 Type-1 프로콜라겐의 발현량에 미치는 영향을 확인하였으며, 얻어진 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3은 제조예 1의 인삼 추출물, 제조예 2의 톳 추출물, 그리고 인삼:톳 추출물을 1:9의 중량비로 혼합한 혼합 추출물의 Type-1 프로콜라겐 및 MMP-1의 발현량을 보여주는 도면이다. 이때 MMP-1이 증가할수록, Type-1 프로콜라겐 발현량이 감소할수록 광노화 정도가 높아짐을 의미한다.

도 3을 참조하면, 각 추출물을 단독으로 사용한 경우보다 혼합 사용할 경우 MMP-1의 발현은 감소, Type-1 프로콜라겐 발현을 증가시켜, 상기 혼합 추출물이 피부의 광노화를 예방하고 피부의 손상을 방지하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

(3) 엘라스타제 활성 억제 평가 시험

피부 조직 탄력에 대한 혼합 추출물의 효과를 알아보기 위해, 엘라스타제에 의한 합성 펩티드 기질의 가수분해에 근거한 시험법으로 광파장 410nm에서의 4-니트로아닐린(4-nitroanilin)의 방출량을 측정하여 엘라스타제 활성 억제를 확인하였다.

모두 20분 동안의 반응 시간을 주었으며, 1.0, 10, 100ppm의 농도를 사용하여 시험하였고, 이때 양성 대조군으로는 우르솔산(ursolic acid, 100ppm)를 사용하였다. 반응 후 얼음으로 반응을 정지시킨 후 마이크로플레이트 리더기를 사용하여 얻어진 결과를 도 4에 나타내었다.

도 4는 우르솔산, 제조예 1의 인삼 추출물, 제조예 2의 톳 추출물, 그리고 혼합 추출물을 1:9의 중량비로 혼합한 혼합 추출물의 엘라스타제 활성 억제를 보여주는 그래프이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 혼합 추출물의 경우 각각의 추출물을 사용한 경우보다 활성이 우수하였으며, 동일 농도(100ppm)에서 우르솔산보다 높은 엘라스타제 활성 억제 효과를 보여, 상기 혼합 추출물이 피부의 탄력성을 증가시켜 피부 주름을 저감시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

실험예 3: 혼합 추출물의 재생 및 각질 예방을 포함한 실험

본 발명에 따른 혼합 추출물의 피부 재생 및 각질 예방 효과를 알아보기 위해, 인간유래 각질형성세포(Keratinocyte)를 이용하여 MTT 어세이를 통해 각 추출물의 세포 증식률을 확인하였다.

도 5는 제조예 1의 인삼 추출물, 제조예 2의 톳 추출물, 및 혼합 추출물의 인체 각질형성 세포 증식률 변화를 보여주는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 혼합 추출물의 경우 각각의 추출물을 사용한 경우보다 활성이 우수하여 피부 재생 및 각질 예방 효과가 있음을 알 수 있다.

In vivo 활성평가

실험예 4: 혼합 추출물의 아토피 피부염 유발 동물 모델에서의 효능 평가

본 발명에 따른 혼합 추출물의 피부에 대한 효과를 직접적으로 확인하기 위해 Nc/Nga 마우스 모델을 이용하여 실험을 수행하였다.

(1) 피부염 유도 및 시료 처리

이 실험에 사용한 실험동물은 5주령 된 NC/Nga mice로 중앙실험동물(주)에서 공급받아 실험동물 사육장에서 1주일간 적응시키고 무게를 측정 (22±3g)한 후 1군당 6∼8 마리를 실험에 사용하였다. 실험기간 중 고형사료와 물은 자유로이 섭취시켰으며, 사육실의 온도 (21±1℃), 습도 (50±5%) 는 일정하게 유지하였다. 실험 시작일 하루 전 실험동물의 귀 하단부분부터 꼬리 상단 부분까지 등 부위 전체를 마우스 제모용 클리퍼 (JC-4005, JOAS Elec. CO., Korea)로 깨끗하게 털을 제거하였다. 이 동물실험은 경희대학교 실험동물 윤리위원회의 사전심의를 받아 동물실험윤리위원회의 규정에 따라 수행되었다.

(2) 아토피 피부염의 유발 및 시료처치

Nc/Nga 마우스의 아토피 유발을 위해 마우스의 등 부위를 제모한 후, 24시간 뒤에 면역화를 위해 0.5% DNCB(Sigma 23732-9) 용액(아세톤:올리브오일=3:1) 200㎕를 2주간 매일 등 부위에 도포하였으며, 시료투여 개시 후 3주째부터는 1주일에 3회씩 0.5% DNCB 용액 200㎕를 등 부위에 도포하여 아토피 피부염을 유발하였다. 마우스의 등 부위를 제모하고 2주 동안 DNCB 처리하여 아토피를 유발시킨 후, 물, 덱사메타손(1㎍/kg), 및 혼합 추출물(2mg/kg)을 각각 도포를 시작하여 4주 동안 매일 처치하였다.

(3) 관능 평가 - 육안 병변 평가

상기 아토피성 피부염이 유발된 마우스의 병변 부위를 육안으로 관찰하였다.

도 6은 본 실험에서 사용된 아토피 피부염 유발 동물 모델을 보여주는 사진이다. 이때 정상군은 아토피 피부염을 유발하지 않은 군이고, 대조군은 아토피 피부염 유발군(증류수 처치)을 의미하고, 비교를 위해 양성 대조군으로는 덱사메타손으로 처리하였다.

도 6을 참조하면, 관찰 0주차에서는 전체 등 부위에 홍반, 부종뿐만 아니라 가피탈피와 농양성 구진 및 개체에 따라 심한 경우 출혈소견과, 귓바퀴 부위에서 부종 및 출혈 등을 포함한 강한 피부염이 유발되어 사람의 아토피 피부염의 증상과 매우 흡사한 피부병변을 나타내었다.

2주차에서는 육안적으로 홍반과 약간의 부종을 동반한 중등도의 피부염으로 병변의 개선이 보였으며, 4주차에서는 음성 대조군에 비해 본 발명에 따른 혼합 추출물을 사용한 마우스의 피부병변의 개선이 어느 정도 일어났음을 알 수 있다.

(4) 긁는 행동( Scratching Behavior ) 평가

상기 대조군, 덱사메타손 처리군, 및 혼합 추출물 처리군에 대해 아토피 피부염을 유발한 직후(0 weeks)에 긁는 횟수를 측정하였다. 이때 뒷다리로 긁는 행동은 긁는 행동 1회로 기록하였고 1초 안에 빠르게 여러 번 긁는 행동도 1회로 기록하였으며, 얻어진 결과를 도 7에 나타내었다.

도 7은 대조군, 양성 대조군(덱사메타손), 본 발명에 따른 혼합 추출물 처리군에서 마우스의 긁는 횟수를 보여주는 그래프이다. 도 7을 참조하면, 아토피를 유발한 직후인 0주에는 마우스의 긁는 횟수가 크게 증가하였으며, 시간이 지남에 따라 감소하였다. 2주차에 덱사메타손 및 혼합 추출물 도포 후에는 크게 감소하였으며, 혼합 추출물의 경우가 덱사메타손에 비해 더욱 유의적인 감소 경향을 나타냈다.

(5) 조직학적 관찰 및 피부 두께

아토피 유발/미유발 군의 표피층의 두께를 측정하기 위해 Hematoxylin과 Eosin (H&E)으로 염색하여 피부조직을 관찰하였다.

도 8의 (a)는 대조군, 양성 대조군(덱사메타손), 본 발명에 따른 혼합 추출물로 처치시 마우스의 피부층의 단면 사진이고, (b)는 이때 측정된 피부 두께를 보여주는 그래프이다.

도 8의 (a)를 보면, 대조군에 비해 덱사메타손 및 혼합 추출물을 처리한 군의 표피층의 두께가 월등히 줄어듬을 알 수 있다.

정상군의 경우 두께가 10.70±1.09 ㎛인 것과 비교하여, 도 8의 (b)를 보면, 대조군의 경우 아토피의 유발로 인하여 표피층의 두께가 29.94±10.43 ㎛로 약 3배 이상 두꺼워졌으며, 양성 대조군의 경우 24.81±12.74 ㎛, 혼합 추출물 처리군의 경우 16.81±4.24 ㎛의 두께로 그 두께가 크게 줄어 들었으며, 전체 피부층이 안정적이며 세포 침윤 현상도 적은 것을 확인할 수 있었다.

(6) 비만세포( Mast cell ) 개수 측정

아토피 피부염 증상이 있는 피부 조직에서는 진피층에서부터 피하지방 상층까지 비만세포가 탈과립된 형태로 많이 존재한다고 알려져 있으며, 본 실험에서는 톨루이단 블루 염색으로 각 군간의 비만 세포의 수를 비교하였다.

도 9의 (a)는 대조군, 양성 대조군(덱사메타손), 본 발명에 따른 혼합 추출물로 처치한 비만세포를 보여주는 사진이고, (b)는 비만 세포 개수를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.

도 9(a)를 참조하면, 대조군의 경우 아토피 피부염의 유발로 인해 비만 세포(화살표 표시 영역)의 수가 많았으며, 덱사메타손 및 혼합 추출물로 처리된 경우 그 수치가 줄어듬을 알 수 있다.

이를 구체적으로 수치화하고 있는 도 9의 (b)를 보면, 정상군의 경우 비만 세포의 개수가 7.58±5.72개로 측정된 것과 비교하여, 대조군의 경우 아토피의 유발로 인하여 42.19±18.58개로 약 5배 이상 증가하였고, 덱사메타손 처리군의 경우 29.41±12.55, 혼합 추출물 처리군의 경우 26.07±9.06개로 대조군 대비 1/2 수준으로 감소함을 알 수 있다.

(7) 면역 글로블린 E 측정

아토피 피부염과 같은 알레르기 질환을 평가하는 지표로 사용되고 있는 혈청 내 면역 글로블린의 양을 측정하기 위해, 아토피 유발 후 4주째에 혈청 내 면역 글로블린 E의 양을 측정하였다.

도 10은 대조군, 양성 대조군(덱사메타손), 본 발명에 따른 혼합 추출물로 처치시 혈청 내 면역 글로블린 E의 함량을 보여주는 그래프이다. 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 혼합 추출물의 사용에 의해 면역 글로블린 E의 함량이 크게 저감됨을 알 수 있다.

(8) 혈청 사이토카인 측정

아토피 피부염은 염증반응과도 연계되어 있어 염증성 사이토카인(inflammatory cytokine)도 아토피 질환 호전에 있어 중요한 역할을 하기 때문에, 마우스 혈액 내의 IgE 및 IL-4의 함량을 ELISA 키트를 이용하여 정량하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

	TNF-a 농도	IL-4 농도
정상군	1.29 pg/ml	4.195 pg/ml
대조군	5.365 pg/ml	5.545 pg/ml
양성 대조군	4.78 pg/ml	4.17 pg/ml
혼합 추출물	3.23 pg/ml	4.15 pg/ml

상기 표 4를 참조하면, 대조군에서 염증유발로 인하여 TNF-α 농도가 증가하였지만, 덱사메타손 및 본 발명에 따른 혼합 추출물로 처리시 그 농도가 현저히 감소되었으며, 이는 IL-4의 농도에서도 동일한 경향을 나타내, 본 발명에 따른 혼합 추출물의 사용으로 인해 아토피성 염증 반응의 개선이 가능해졌음을 알 수 있다.

상기 실험예 1 내지 4의 실험을 통해 본 발명에 따른 한약재 및 해조류 추출물의 효과를 확인하였으며, 이를 연수기 및 피부 미용수기 필터에 적용하도록 비드 형태를 제조하였다.

제조예 3: 혼합 추출물 비드 제조

상기 제조예 1 및 2에서 제조된 인삼 및 톳 추출물을 친수성 고분자로 포집한 비드를 제조하였다. 이때 친수성 고분자로는 알지네이트를 사용하였다.

500ml 부피의 비이커에 인삼 0.45g, 톳 4.05g을 물 100ml에 용해시켜 혼합 추출물 용액을 제조하였다. 이어 0.3M 농도의 염화칼슘 수용액 100ml을 제조하고, 여기에 알지네이트가 2% 포함된 알지네이트 용액을 혼합하여 담체 용액을 제조하였다.

상기 추출물 용액에 담체 용액을 천천히 점적시키면서 구형의 비드가 성형되도록 하였다. 비드를 모두 성형 후 여과하여 증류수로 세척한 다음 메시에 담아 여분의 수분이 충분이 빠지도록 한 후 사용하였다.

최종 조성은 해조류 추출물과 인삼 추출물의 혼합물 4.5g (9:1 중량비), 알지네이트 비드 30g(중량)에 4.5g의 해조류 추출물+인삼추출물을 포집하는 것으로 하였다

도 11은 제조예 3에서 제조한 혼합 추출물 비드를 보여주는 사진이다. 제조된 비드는 직경 3∼5mm의 구형을 이루고 있으며, 탄성이 있어 압력을 가하면 수축되었다 다시 팽창하여 원래의 모양을 회복하는 특성을 띠고 있다.

실험예 5: 친수성 고분자 용액의 농도에 따른 비드 형상 분석

포집 물질로 사용하는 알지네이트의 함량을 달리하여 비드를 제조하였다. 상기 제조예 3과 동일하게 제조하되, 이때 알지네이트 용액의 농도를 1%, 1.5% 및 2%로 변화시켜가며 제조하였다.

도 12는 알지네이트 함량에 따른 혼합 추출물 비드 형태를 보여주는 사진이다. 도 12를 참조하면, 알지네이트의 함량이 너무 적거나 많을 경우 비드의 형태가 완전한 구체를 형성하지 않고 불균일하게 형성됨을 알 수 있다.

실험예6 : 혼합 추출물 비드의 유효 성분 용출 분석

(1) 용출 여부 확인

본 발명에서 제시하는 혼합 추출물을 비드 형태로 제조하여 연수기 및 피부 미용수기에 적용 시 상기 혼합 추출물의 유효 성분의 용출 정도를 확인하기 위해 하기와 같이 수행하였다.

비드 60g을 200ml의 증류수를 넣고 가볍게 혼합한 다음, 흡광도 측정기를 이용하여 유효 성분의 용출 여부를 확인한 후, 새로운 증류수를 첨가하여 다시 24시간 이후 용출 여부를 확인하는 방식으로 28일 동안 측정하였다.

도 13은 28일 동안 측정한 용출액의 흡광도 변화를 보여주는 그래프이다. 도 13을 참조하면, 초기에 유효 성분의 용출량이 많으며 점진적으로 감소하는 경향을 보였으나, 4주 후에도 여전히 유효 성분이 용출됨을 알 수 있다.

(2) 연속 가속 테스트를 이용한 성분 분석

상기 (1)에 의해 비드로부터 유효 성분이 용출됨을 확인하였으며, 본 TLC 분석을 통해 용출액의 성분 분석을 수행하였다.

제조예 3에서 제조한 혼합 추출물 비드를 필터용 하우징에 충진하고, 10LPM (분당 10L 통과량)의 조건으로 연속 가속 테스트를 실시하여 시작, 0.5t, 1.5t, 3t이 되는 시간 전후에 연수수 100L 씩을 수집하여 농축하였다.

도 14는 연속 가속 테스트를 수행한 연수수의 성분 분석을 보여주는 TLC 사진으로, (a)는 인삼 추출물, (b)는 톳 추출물에 관련한 성분을 보여준다.

도 14를 참조하면, 연수수에서 인삼 추출물에서 유래한 F2 성분과, 톳 추출물에서 유리한 푸코스테롤 성분이 존재하였고, 이는 3.0t의 수량을 사용하여도 여전이 존재함을 알 수 있다.

실험예 7: 혼합 추출물 비드의 피부 장벽 회복 특성 분석

피부 보습 마우스 모델로서 누드 마우스를 사용하여 급성 피부장벽 손상 후 증류수(대조군), F사 미스트 제품, 연수수(본 발명의 혼합 추출물 비드)를 처리하였을 때 피부장벽 회복율의 변화를 측정하였다. 이때 마우스의 피부를 테이프 스트리핑 방법을 이용하여 급성으로 피부장벽을 손상시킨 후, 24시간 동안 처치하여 측정하였다.

도 15는 대조군, F사 미스트, 및 본 발명에 따른 비드로 생산된 연수수를 이용한 경피 수분 손실량을 보여주는 그래프이고, 도 16은 피부 장벽 회복률을 보여주는 그래프이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 비드로 생산된 연수수의 경우 경피수분 손실량을 15% 이상 감소시키며, 피부장벽 회복률을 10% 증가시키는 것을 알 수 있어, 미스트와 같은 별도의 화장품 사용 없이도 동등한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

Claims (22)

1. 인삼과 톳을 각각 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger)로 발효시켜 발효액을 얻고 상기 발효액 내 발효 성분을 추출하여 얻은 인삼 추출물과 톳 추출물이 친수성 고분자에 의해 포집되고, 이때 상기 인삼 추출물은 F2 성분과 상기 톳 추출물은 푸코스테롤을 포함하는, 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
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4. 제1항에 있어서, 상기 친수성 고분자는 알지네이트, 리포좀, 젤라틴, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스의 셀룰로오스 유도체; 히알우론산, 알긴산, 다당류, 헤테로폴리사카라이드(펙틴)의 다당체류; 폴록사머, 폴록사민, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리에틸렌글리콜, 덱스트란, 폴리비닐 피롤리돈, 키토산, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세테이트, 포스파티딜콜린(렉틴), 폴리락틱산, 폴리히드록시부티릭산, 메타크릴산 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리히드록시부티릭산(PEG-PHB), 폴리비닐피롤리돈-폴리비닐알코올(PVP-PVA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 비드 조성물은 친수성 고분자 100 중량부에 대하여 인삼 추출물과 톳 추출물의 혼합 추출물을 10∼20 중량부의 범위로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
6. 제1항에 있어서, 상기 비드 조성물은 인삼 추출물:톳 추출물을 1:9∼9:1의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
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11. 제1항에 있어서, 상기 발효액 내 발효 성분은 물, 탄소수 1 내지 6의 저급글리콜, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 에틸아세테이트, 글리세린, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 벤젠, 톨루엔, 디메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 자이렌, 벤젠, n-부틸아세테이트, 메틸시클로헥산, 디메틸시클로헥산, 헥산, 아세톤, 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 추출용매를 사용하여 얻는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
12. 제1항에 있어서, 상기 추출은 열수추출, 실온추출, 가온추출, 초음파추출, 또는 초임계추출의 추출 공정을 통해 얻어지는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
13. 제1항에 있어서, 상기 비드 조성물은 친수성 고분자를 용매에 팽윤시켜 고분자 용액을 제조하고, 인삼 추출물과 톳 추출물을 각각 용매에 용해시켜 얻은 추출물 용액을 상기 친수성 고분자 용액에 천천히 점적하여 제조하는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
14. 제13항에 있어서, 상기 친수성 고분자 용액의 농도는 1∼2%(g/v) 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
15. 제1항에 있어서, 상기 비드 조성물은 비드 내 수분 함량이 60∼90%인 것을 특징으로 하는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
16. 제1항에 있어서, 상기 비드 조성물은 직경이 3∼5mm 인 것을 특징으로 하는 피부 미용수기 필터용 비드 조성물.
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18. 원수배관과 연결된 입수구와 출수배관과 연결된 출수구 및 농축수가 배출되는 토출구가 구비된 중공 원통형의 하우징과,
    상기 하우징 내측의 상기 입수구와 상기 출수구 사이에 충진되어 상기 입수구로 유입된 원수를 연수화하는 이온교환수지 필터로 구성되며,
    상기 하우징 내에 제1항의 비드 조성물이 장착된 기능성 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기.
19. 제18항에 있어서, 상기 기능성 필터는 입수구의 원수배관과 이온교환수지 필터 사이에 기능성 필터가 배치되는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기.
20. 제18항에 있어서, 상기 기능성 필터는 이온교환수지 필터와 출수구 사이에 기능성 필터가 배치되는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기.
21. 제18항에 있어서, 상기 기능성 필터는 이온교환수지 필터 내 삽입된 형태로 장착하는 것을 특징으로 하는 피부 미용수기.
22. 제18항에 있어서, 상기 기능성 필터는 이온교환수지 필터와 별도로 배치하여 연결된 것을 특징으로 하는 피부 미용수기.
    

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