KR101998215B1

KR101998215B1 - 홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법 및 이를 이용한 피부 미백 조성물

Info

Publication number: KR101998215B1
Application number: KR1020170103007A
Authority: KR
Inventors: 변의백; 장범수; 송하연; 김혜민; 최대성; 이동은; 전종호; 김재훈
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2017-08-14
Filing date: 2017-08-14
Publication date: 2019-07-10
Also published as: KR20190018264A

Abstract

본 발명은 홍삼 추출물 내 미백 활성을 증가시키는 방법 및 이를 이용한 피부 미백 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수삼을 증숙한 홍삼의 추출물을 제공하는 단계 및 홍삼의 추출물에 방사선을 조사하는 단계를 포함하는, 홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법; 미백 활성이 증가된 홍삼 추출물을 유효 성분으로 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물; 및 피부 색소 침착 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

Description

홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법 및 이를 이용한 피부 미백 조성물{Method for improving skin whitening effect in the red ginseng extract and composition for skin whitening using the same}

본 발명은 방사선 조사 기술을 적용하여 증숙 인삼 추출물 내 미백 성분의 추출 효율을 증진시키는 방법과 이를 활용한 미백 효과를 갖는 조성물에 관한 것이다.

인삼은 가공 방법에 따라 백삼과 홍삼으로 구분하는데, 여기서 홍삼은 수삼을 증숙하여 건조 가공한 것을 말한다. 홍삼의 증숙 횟수는 다양할 수 있으나, 일반적으로 홍삼은 구증구포 방식으로 제조된 것이 유효 성분이 우수한 것으로 알려져 있으며, 이때 구증구포란 아홉 번 찌고 아홉 번 건조하여 제조하는 것을 말한다. 상기와 같이 증숙 가공되는 동안 진세노사이드(ginsenosides), 사포닌(saponins), 페놀(phenols), 다당체(polysaccharide) 및 아미노당 등을 다량 생성되며, 이 물질들은 면역증강, 항암, 항당뇨, 항비만 등의 다양한 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 특히 가공 과정중 색이 갈변하는 마이야르(maillard) 반응이 일어나면서 당과 아미노산의 결합 반응(amino-carbonyl reaction)이 일어나 아미노산 유도체인 아미노당이 다량 생성되며, 이들은 구체적인 종류에 따라 항당뇨, 항비만, 항산화, 혈액순환 개선 및 성기능 개선 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 특허공개 제2009-0022456호와 같이 홍삼으로부터 아미노당을 추출하는 방법에 관한 연구가 이루어지고 있다.

한편, 최근 피부미용에 대환 관심이 높아지면서, 피부 노화 및 미백에 대한 수요도 꾸준히 증가하고 있다. 자외선은 피부노화와 피부를 검게 만드는 멜라닌 색소 형성의 주요 원인이 된다. 멜라닌은 자외선으로부터 피부를 보호하기 위해서 필수적이지만, 멜라닌의 과다한 생성과 축적은 기미, 주근깨, 검버섯, 심해지면 피부암 등의 색소침착 질환을 유발한다. 비타민 C, 하이드로퀴논, 코직산과 같은 미백제가 많이 개발되었지만, 햇빛에 의해 쉽게 분해되거나, 장기간 사용시 알레르기 등을 유발하는 부작용으로 인해 천연물 유래의 부작용이 최소화 된 기능성 화장품 등의 자연친화적인 천연화장품에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있다.

멜라닌 합성 과정을 살펴보면, 멜라노사이트 내의 멜라노좀(melanosome)이라는 소포체에서 먼저 타이로시나아제(Tyrosinase)라는 효소에 의해 타이로신(tyrosine)이 도파(DOPA)를 거쳐 도파퀴논(DOPAquinone)으로 전환되고, 도파퀴논으로부터 자동 산화반응과 효소반응으로 도파크롬(DOPAchrome)을 거쳐 흑갈색의 공중합체인 멜라닌이 생성된다. 이렇게 생성된 멜라닌은 멜라노좀을 통해 케라티노사이트로 옮겨지고 여기에서 약 28일간의 각화 과정을 거치면서 피부 표면으로 나와 각질과 함께 소실된다. 그러나 이 과정에서 멜라닌 생성을 촉진하는 요인에 의해 멜라닌이 과량 생성되고 각화에 의해 멜라닌이 완전히 없어지지 않으면 색소 침착 현상이 일어나게 된다. 따라서 이러한 색소침착 현상을 방지하기 위해서는 멜라닌 생성 과정에서의 일부분을 조절하여 멜라닌의 생성을 감소시켜야 한다.

현재 피부 미용을 위한 미백제의 개발에 있어서, 생성된 멜라닌 색소를 환원시켜 탈색하는 방법과 멜라닌 색소를 형성하는 효소인 타이로시나아제의 활성을 억제하는 방법이 알려져 있다. 멜라닌 색소를 환원시키기 위해 사용되는 미백제는 멜라닌 색소의 탈색효과가 미미한 것으로 알려져 있고, 타이로시나아제 효소 활성을 억제하는 물질들은 분해되어 착색되거나, 이취의 발생, 생체 레벨에서의 효능의 불분명 및 안전성 문제 등으로 그 사용이 제한되고 있는 실정이다.

따라서, 미백 효과는 높이면서 부작용이 적은 천연물 및 생약 물질에 대한 필요가 당업계에 대두되고 있으므로, 방사선 조사 기술(radiation Technology)에 의해 목적으로 하는 미백 성분의 함량을 증가시킬 수 있다면 관련 분야에서 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

이에, 본 발명의 한 측면은, 방사선 조사 기술(radiation Technology)을 적용하여 홍삼 추출물에서 환원당 성분의 함량을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은 환원당 성분의 함량이 증가된 홍삼 추출물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 측면은 환원당 성분의 함량이 증가된 홍삼 추출물을 포함하는, 피부 미백 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 측면은 환원당 성분의 함량이 증가된 홍삼 추출물을 포함하는, 피부 색소 침착 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 견지에 의하면, 수삼을 증숙한 홍삼의 추출물을 제공하는 단계; 및 홍삼의 추출물에 방사선을 조사하는 단계를 포함하는, 홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 견지에 의하면, 본 발명에 의해 획득되는 미백 활성이 증가된 홍삼 추출물을 유효 성분으로 포함하는, 피부 미백용 화장료 조성물이 제공된다.

본 발명의 또 다른 견지에 의하면, 본 발명에 의해 획득되는 미백 활성이 증가된 홍삼 추출물을 유효 성분으로 포함하는, 피부 색소 침착 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물이 제공된다.

본 발명에 의하면, 방사선 조사 기술을 적용하여 환원당 성분을 포함하는 미백 유효 성분의 함량이 증가된 홍삼 추출물의 획득이 가능해지며, 이와 같이 미백 유효 성분이 증가된 홍삼 추출물을 이용하는 경우 효과적인 색소 침착 관련 피부 질환 치료용 약학 조성물 및 화장품 조성물을 획득할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 방사선 조사된 홍삼 추출물(BGE)의 항산화 및 버섯형 티로시나제 활성 억제에 대한 영향을 나타낸 것으로, 도 1(a)는 ABTS 라디칼 소거능, 도 1(b)는 산화 방지력(ferric reducing antioxidant power), 도 1(c)는 버섯형 티로시나제 억제활성을 나타낸 것이다. 이때, AA는 아스코르브산(ascorbic acid, 10 μg/mL), KA는 코직산(kojic acid, 40 μg/mL을 나타내며, 통계적 분석은 스튜던트 양측 꼬리 검정(Student’s two-tailed t-test)에 의해 0 kGy 선량이 조사된 홍상 추출물 그룹과 비교하여 ^* P<0.05, ^** P<0.01 및 ^*** P<0.001 범위 내에서 수행되었다. 모든 데이터는 세 번의 실험의 평균 ± S.E.M 값을 나타낸 것이다.
도 2는 100 kGy 방사선이 조사된 홍삼 추출물의 B16F10흑색종 세포에 대한 세포 생존능(cell viability) 및 H₂O₂-유발된 ROS 프로덕트에 대한 영향을 나타낸 것이다. 상기 세포 생존율은 MTT 분석에 의해 측정되었으며(a), 모든 데이터는 mean±SEM (n=3) 값이다. 통계적 분석은 스튜던트 양측 꼬리 검정(Student’s two-tailed t-test)에 의해 시료를 처리하지 않은 그룹과 비교하여 ^* P<0.05 내에서 수행되었다. 도 2(b)는 H₂O₂-유발된 ROS 생산에 대한 방사선 조사된 홍삼 추출물의 억제 효과를 나타낸 것이다. 데이터는 mean±SEM (n=3) 값이다. 통계적 분석은 스튜던트 양측 꼬리 검정(Student’s two-tailed t-test)에 의해 H₂O₂-처리된 그룹과 비교하여 ^* P<0.05, ^** P<0.01 및 ^*** P<0.001 범위 내에서 수행되었다.
도 3은 방사선이 조사된 홍삼 추출물의 IBMX-자극된 B16F10흑색종 세포에 대한 항멜라노제닉 효과(Anti-melanogenic effects)를 나타낸 것이다. 도 3(a)는 방사선이 조사된 홍삼 추출물의 멜라닌 생산에 대한 억제 효과를 나타낸 것이고, 도 3(b)는 IBMX-자극된 B16F10 흑색종 세포에 대한 세포 내 티로시나제 활성, 도 3(c)는 멜라노제닉 효소(melanogenic enzymes)의 발현을 나타낸 것이다. B16F10 흑색종 세포는 72 시간 동안 0 kGy or 100 kGy 감사선 조사된 홍삼 추출물로 특정 농도에서 처리되었다(125 및 250 μg/mL). 알부틴(500 μg/mL)이 양성 대조군으로 사용되었다. 데이터는 mean±SEM (n=3) 값이다. 통계적 분석은 스튜던트 양측 꼬리 검정(Student’s two-tailed t-test)에 의해 상기 음성 대조군 그룹(IBMX단독처리그룹)과 비교하여 ^** P<0.01 및 ^*** P<0.001 범위 내에서 수행되었고, CON그룹과 IBMX-처리된 그룹을 비교하여 ^## P<0.01 및 ^### P<0.001 범위 내에서 수행되었다.
도 4는 멜라노제네시스 관련된 신호전달 경로에 대한 방사선이 조사된 홍삼 추출물의 영향을 나타낸 것이다. B16F10 세포를 0 kGy or 100 kGy 감마선 조사된 홍삼 추출물(125 및 250 μg/mL)로 IBMX (50 μM)와 함께 1 시간 동안 처리하였다(도 4(a)). 통계적 분석은 스튜던트 양측 꼬리 검정(Student’s two-tailed t-test)에 의해 IBMX-단독 처리된 그룹과 비교하여 ^* P<0.05 범위 내에서 수행되었고, IBMX-처리된 그룹과 CON그룹간의 유의성은 ^# P<0.05 범위로 나타내었다. p-CREB 및 MITF 단백질의 발현 수준이 처리 2시간 후 웨스턴 블럿팅을 통해 측정되었다(도 4(b)). 방사선이 조사된 홍삼 추출물의 p-ERK 및 p-p38에 대한 시간 의존적인 영향이 확인되었다(도 4(c)). 방사선이 조사된 홍삼 추출물이 처리된 B16F10 세포의 ERK (PD98059) 및 p38 (SB203580) 인히비터에 대한 효과를 확인하였다(도 4(d)). 통계적 분석은 스튜던트 양측 꼬리 검정(Student’s two-tailed t-test)에 의해 IBMX 및 100 kGy 감마선 조사된 홍삼 추출물 처리된 그룹과 비교하여 ^*** P<0.001 범위 내에서 수행되었다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 의하면, 방사선 조사에 의해 홍삼 추출물의 미백 활성을 향상시키는 방법이 제공되며, 그 결과 획득되는 미백 활성이 향상된 홍삼 추출물을 이용한 미백용 조성물이 제공된다.

본 발명에 있어서, "투여"는 임의의 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 제공하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 일반적인 모든 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있으며, 비경구 투여는 예를 들여 경피 투여 등을 포함하는 것이다.

본 발명에서 "환자"는 본 발명의 조성물을 투여하여 증상 또는 질병이 호전될 수 있는 증상 및 질환을 가진 인간과 그 외 모든 동물을 의미한다. 본 발명에 따른 조성물은 인간(치료, 억제 또는 예방)뿐만 아니라 상업적으로 유용한 다른 동물들에게도 적용될 수 있다.

본 발명에 있어서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효한 양의 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.

본 발명의 홍삼 제조에 사용될 수 있는 인삼(수삼)은 특히 제한되는 것은 아니나, 고려인삼(Panax ginseng C. A. Meyer), 미국 인삼(Panax quinquefolium), 일본 인삼(Panax japonicum), 중국 인삼(Panax notoginseng) 등일 수 있으나, 바람직하게는 고려인삼인 것이다.

한편, 본 발명의 홍삼은 흑삼(黑蔘)을 포함하며, 흑삼은 고려인삼(高麗人蔘)을 가공한 것으로 인삼의 성분 중 사포닌(saponin)의 함량을 최대화 할 수 있도록 특별한 제조 공정에 의하여 제조된 것을 모두 포함하는 것이다.

본 발명에 의한 홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법은 수삼을 증숙한 홍삼의 추출물을 제공하는 단계; 및 홍삼의 추출물에 방사선을 조사하는 단계를 포함한다.

본 발명에 있어서 상기 홍삼의 추출물을 제공하는 단계는, 바람직하게는 수삼을 증숙한 홍삼 또는 이의 분말을 제공하는 단계; 및 상기 홍삼 또는 이의 분말을 열수 추출하여 홍삼의 열수 추출물을 획득하는 단계를 포함하는 것이다.

상기 홍삼은 수삼을 증숙하는 단계 및 건조하는 단계를 1회 내지 9회 반복하여 획득될 수 있으며, 상기 수삼을 증숙하는 단계 및 건조하는 단계는 특히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 수삼을 세척하고, 약 8 내지 120℃에서 건조에서 증숙한 후 건조하여 획득될 수 있다.

수삼을 증숙하는 단계 및 건조하는 단계의 반복 횟수는 1회 내지 9회, 바람직하게는 6회 내지 9회인 것이며, 9회를 초과하는 경우에는 수삼이 타게 되어 벤조피렌, 아크릴아마이드 등과 같은 발암물질이 과생성되는 문제가 발생할 수 있다.

상기 홍삼을 열수 추출하여 홍삼의 열수 추출물을 획득하는 단계의 공정은 예를 들어 60 내지 100℃의 온도에서 2 내지 6 시간 수행되는 것이 바람직하며, 예를 들어 80 ℃의 온도에서 약 2 시간 교반을 수반하여 수행되며, 상기 온도 미만에서 수행되거나 상기 시간 미만에서 수행되는 경우에는 환원당을 포함한 홍삼의 생리활성 성분들이 추출되지 않는 문제가 있을 수도 있고, 상기 온도를 초과하거나 상기 시간을 초과하는 경우에는 환원당을 포함한 홍삼의 생리활성 성분들이 분해되는 문제점이 있다.

상기 방사선을 조사하는 단계의 방사선은 감마선, 전자선 및 X선으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 감마선인 것이다. 또한 상기 감마선은 코발트(Co)-60, 크립톤(Kr)-85, 스트론튬(Sr)-90, 및 세슘(Cs)-137으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 방사성 동위원소로부터 방출될 수 있으며, 바람직하게는 상기 감마선은 코발트(Co)-60일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 방사선을 조사하는 단계는 50 kGy 이상 200kGy 이하의 선량으로 수행되는 것이며, 바람직하게는 100 kGy 이상 150kGy 이하의 선량으로 수행되는 것이다. 방사선이 50 kGy 미만의 선량으로 조사되는 경우에는 방사선 조사에 의한 환원당을 포함하는 미백 활성 물질의 양이 불충분하게 획득되며, 200 kGy 초과의 선량으로 조사되는 경우에는 환원당을 포함하는 미백 활성 물질이 높은 방사선 에너지에 의해 분해될 수 있다.

본 발명에 의해 획득되는 방사선 조사된 홍삼 추출물은 예를 들어 홍삼 분말 1 중량부 당 증류수 10 내지 30 중량부를 이용하여 열수 추출하는 경우, 방사선 조사된 홍삼 추출물의 중량(g)을 기준으로 35 mg/g 이상의 환원당을 포함하는 것이다.

실시예의 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명에 의해 획득되는 홍삼 추출물은, 방사선을 조사하지 않은 홍삼 추출물에 비하여 홍삼 추출물 내 환원당의 함량이 약 30% 이상 증가하며, 예를 들어 100kGy 선량을 조사한 경우에는 2배에 가까운 환원당의 함량 증가를 획득할 수 있다.

본 발명의 또 다른 견지에 의하면, 상기 본 발명의 방법에 의해 획득되는 미백 활성이 증가된 홍삼 추출물을 유효 성분으로 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물이 제공된다.

본 발명의 화장품 조성물은 다양한 형태로 제조될 수 있는데, 예컨대, 에멀젼, 로션, 크림(수중유적형, 유중수적형, 다중상), 용액, 현탁액(무수 및 수계), 무수 생성물(오일 및 글리콜계), 젤, 마스크, 팩 또는 분말 등의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 조성물은 그 유효 성분 이외에 화장품 제제에 있어서 수용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 여기서 "화장품 제제에 있어서 수용가능한 담체"란 화장품 제제에 포함될 수 있으며 이미 공지되어 사용되고 있는 화합물 또는 조성물이거나 앞으로 개발될 화합물 또는 조성물로서 피부와의 접촉 시 인체가 적응 가능한 독성 이상의 독성이 없는 것을 말한다. 상기 담체는 본 발명의 조성물에 그것의 전체 중량에 대하여 약 1 중량 % 내지 약 99.99 중량 %, 바람직하게는 조성물의 중량의 약 50 중량% 내지 약 99 중량 %로 포함될 수 있다.

그러나 상기 비율은 화장품의 전술한 바의 제형에 따라 또 그것의 구체적인 적용 부위(얼굴이나 손)나 그것의 바람직한 적용량 등에 따라 달라지는 것이기 때문에, 상기 비율은 어떠한 측면으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

한편, 상기 담체로서는 알코올, 오일, 계면활성제, 지방산, 실리콘 오일, 습윤제, 보습제, 점성 변형제, 유제, 안정제, 자외선 차단제, 발색제, 향료 등이 예시될 수 있다. 상기 담체로서 사용될 수 있는 알코올, 오일, 계면활성제, 지방산, 실리콘 오일, 습윤제, 보습제, 점성 변형제, 유제, 안정제, 자외선 차단제, 발색제, 향료로 사용될 수 있는 화합물 또는 조성물 등은 이미 당업계에 공지되어 있기 때문에 당업자라면 적절한 해당 물질 또는 조성물을 선택하여 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 견지에 의하면, 상기 본 발명의 방법에 의해 획득되는 미백 활성이 증가된 홍삼 추출물을 유효 성분으로 포함하는 피부 색소 침착 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물이 제공된다.

피부 색소 침착 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물의 경우 본 발명의 방법에 의해 획득되는 미백 활성이 증가된 홍삼 추출물을 약제학적으로 유효한 양으로 포함하는 것으로, 택일적으로 이들의 약제학적으로 허용가능한 염을 포함할 수 있으며, 이와 같은 약학 조성물을 환자에게 제공함으로써 색소 침착과 관련된 증상 및 질병의 억제, 개선, 예방 및 치료 효과를 획득할 수 있다.

상기 색소 침착과 관련된 증상 및 질병은 자외선에의 과다 노출 또는 대기 오염, 스트레스 등 외부의 환경 변화에 의해 멜라닌이 과다하게 형성된 기미, 주근깨, 흑색점, 모반, 약물에 의한 색소 침착, 염증 후 색소 침착, 피부염에서 발생하는 과색소 침착으로 등의 증상, 나아가 기타 멜라닌 과다색소침착으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 약학 조성물은 피부 색소 침착 질환 치료용 약학 조성물인 것으로, 사용 목적에 맞게 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구 제형, 멸균 주사 용액의 형태 등 다양한 형태로 제형화 하여 사용할 수 있으며, 경구 투여하거나 정맥 내, 복강 내, 피하, 직장, 국소 투여 등을 포함한 다양한 경로를 통해 투여될 수 있다.

이러한 피부 색소 침착 질환 치료용 약학 조성물에 포함될 수 있는 적합한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는 락토오스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 비정질 셀룰로즈, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 들 수 있다.

또한, 상기 피부 색소 침착 질환 치료용 약학 조성물은 충전제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.

경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 피부 색소 침착 질환 치료용 약학 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면 전분, 탄산칼슘, 수크로스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 제형화 할 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크와 같은 윤활제들도 사용될 수 있다.

경구용 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성 용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 주사제의 기제로는 용해제, 등장화제, 현탁화제, 유화제, 안정화제 및 방부제와 같은 종래의 첨가제를 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 조성물을 환자에게 투여함으로써 피부 색소 침착 질환을 억제하고, 예방 및 치료할 수 있으며, 본 발명의 피부 색소 침착 질환 치료용 약학 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다.

본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 약제학적으로 유효한 양은 환자의 투여 경로, 질병의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 달라질 수 있다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예

1. 홍삼 추출물의 제조

구증구포 홍삼을 삼광바이오로부터 획득하여 건조된 구증구포 홍삼 분말 40 g에 증류수 800 mL을 가하여 80℃에서 2시간 교반 추출하고, 여과하여 홍삼의 열수 추출물을 제조하였다.

2. 감마선 조사한 홍삼추출물의 유효성분 변화

감마선 조사에 따른 홍삼 추출물의 성분 변화를 확인하기 위하여 상기 1.의 홍삼 추출물에 한국원자력연구원 첨단방사선 연구소 내에 설치된 감마선 조사시설을 이용하여, 실온에서 감마선을 각각 10 kGy(실시예 1), 30 kGy(실시예 2), 50 kGy(실시예 3), 70 kGy(실시예 4), 100 kGy(실시예 5)로 조사한 홍삼 추출물과 감마선이 비조사된(0 kGy, 비교예 1) 홍삼 추출물의 총 당, 산성다당체, 환원당 함량을 각각 다음과 같은 방법으로 측정하였다.

감마선 조사된 흑삼추출물의 총 당 함량은 페놀-H₂SO₄법으로 측정하였다. 1 mg/mL의 감마선 조사된 흑삼추출물 1 mL에 5% 페놀(Sigma-aldrich, St. Louis, MO. USA) 용액 1 mL을 가한 후 진한 황산(98%, v/v, Sigma-aldrich) 5 mL를 가하여 상온에서 15분 가하여 마이크로플레이트 리더(microplate reader)를 이용하여 550 nm 흡광도의 변화를 측정하였다. 총 당 함량은 글루코즈(Sigma-aldrich)를 표준물질로 검량곡선을 작성한 후 함량계산에 활용하였다.

산성다당체 함량은 카바졸-황산(Carbazole-sulfuric acid) 방법을 이용하여 측정하였다. 1 mg/mL의 감마선 조사된 흑삼추출물 0.5 mL에 카바졸 (0.1% ethanol, Sigma-aldrich) 0.25 mL과 진한 황산 3 mL을 첨가하여 85℃에서 3분간 반응시키고, 상온에서 15분간 반응시킨 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 산성다당체 함량은 갈락투론산(galacturonic acid, Sigma-aldrich)을 표준물질로 검량곡선을 작성한 후 함량계산에 활용하였다.

환원당 함량은 DNS법으로 측정하였다. 1 mg/mL의 감마선 조사된 흑삼추출물 1 mL에 DNS 시약 3 mL을 가하여 98℃에서 5분간 반응시킨 후 15분간 ice위에서 냉각시켰다. 반응액에 증류수를 가하여 25 mL로 정용한 후 550 nm에서 흡광도를 측정하였다. 환원당 함량은 glucose를 표준물질로 검량곡선을 작성한 후 함량계산에 활용하였다.

그 결과 하기 표 1에 나타난 바와 같이 감마선 조사선량에 의존적으로 환원당의 함량이 증가되는 것으로 관찰되었다.

방사선 선량 (kGy)	총 당(mg/g)	산성 다당체(mg/g)	환원당(mg/g)
0	5.85±0.337^b	33.70±1.348^a	22.39±0.161^e
10	6.52±0.460^a	31.42±0.321^a	28.06±0.773^d
30	6.51±0.538^a	33.02±0.275^a	32.16±0.097^c
50	6.29±0.644^a	34.60±0.772^a	36.54±0.580^b
70	6.76±0.381^a	31.94±0.835^a	38.18±1.063^a
100	6.24±0.264^a	31.57±0.639^a	42.89±1.095^a

* 총 당, 산성다당체, 환원당의 단위: mg/g (각 조사선량 별 홍삼 추출물 중량(g) 당 각 성분의 mg, 예: 추출물 1 g당 총 당 5.85 mg)

이와 같이 감마선 조사에 의해 환원당 함량의 증가는 마이야르 반응 생성물(Maillard reaction products, MRPs)의 생성을 증가시킬 수 있다.

3. 감마선 조사된 홍삼 추출물의 항산화 활성 및 버섯형 티로시나제 ( ushroom tyrosinase) 억제능 측정

감마선 조사를 통해 홍삼 추출물 내 마이야르 반응 생성물이 증가하였는지 확인해보기 위해서 항산화 활성을 평가하였다. 항산화 능력은 자유 래디칼 및 활성 산소 소거능을 통해 평가될 수 있다.

감마선 조사된 홍삼 추출물의 ABTS⁺ 라디칼 소거능과 FRAP 환원력을 측정해 본 결과, 도 1(a) 및 도 1(b)에서 확인할 수 있는 바와 같이 감마선 조사선량이 증가함에 따라 ABTS⁺ 라디칼 소거능과 FRAP 환원력이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

나아가, 항산화 능력이 증가함에 따라 미백 활성에도 영향을 미치는지 확인해 보기 위하여 버섯형 티로시나제(ushroom tyrosinase) 억제능을 평가하였다. 그 결과, 도 1(c)에서 확인할 수 있는 바와 같이, 0 kGy 홍삼추출물에서는 버섯형 티로시나제 활성을 거의 억제하지 못하였지만, 감마선 조사선량이 증가함에 따라 버섯형 티로시나제 억제능이 증가하였고, 100 kGy에서 가장 많이 억제한 것을 확인하였다.

4. 감마선 조사한 홍삼 추출물의 B16F10 흑색종 세포의 세포 생존률 및 멜라노제네시스 억제에 대한 효과 확인

감마선 조사한 홍삼 추출물이 멜라노제네시스에 미치는 효과를 평가하기 이전에,

감마선 조사한 홍삼 추출물이 B16F10 흑색종 세포의 세포 생존률에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, 도 2(a)에 나타난 바와 같이 0 kGy 및 100 kGy 선량의 방사선을 조사한 홍삼 추출물 모두 31.25 내지 250 μg/mL의 농도에서 세포 독성이 없었다.

한편, 도 2(b)와 같이 세포 독성이 없는 농도에서 100 kGy로 감마선 조사된 홍삼 추출물이 H₂O₂에 의해 유도된 ROS 과생성을 0 kGy 홍삼추출물 보다 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 100 kGy로 감마선 조사된 홍삼 추출물이 방사선이 조사되지 않은(0 kGy) 홍삼 추출물보다 효과적으로 IBMX로 유도된 멜라닌 과생성, 세포 내 티로시나제(tyrosinase)활성 및 멜라노제네시스 관련 단백질들의 발현을 억제하는 것을 도 3과 같이 확인할 수 있었다.

5. 감마선 조사된 홍삼 추출물이 멜라노제네시스 관련 신호전달경로(signaling pathway)에 미치는 영향 확인

감마선 조사된 홍삼 추출물이 멜라노제네시스 관련 신호전달경로(signaling pathway)에 미치는 영향을 알아보기 위해 세포 내 cAMP 레벨을 평가하였다. 0 kGy 및 100 kGy로 감마선 조사된 홍삼 추출물을 처리한 결과, 100 kGy로 감마선 조사한 홍삼 추출물을 처리한 그룹에서 IBMX로 인해 증가한 세포 내 cAMP레벨을 효과적으로 감소시켰다(도 4(a)). 이와 비슷하게 p-CREB와 MITF의 단백질 발현도 100 kGy로 감마선 조사한 홍삼추출물 처리군에서 효과적으로 감소시킨 것을 확인하였다 (도 4(b)).

100 kGy로 감마선 조사한 홍삼추출물이 ERK 및 p38 신호전달경로에 미치는 영향에 관하여 평가한 결과, 100 kGy 감마선 조사한 홍삼추출물 처리 후 p-ERK와 p-38의 인산화가 시간의존적으로 증가한 것을 확인하였다 (도 4(c)). p-ERK와 p38이 감마선 조사한 홍삼 추출물의 미백활성에 직접적으로 영향을 미치는지 확인하기 위하여 ERK(PD98059) 및 p38(SB203580) 억제제를 이용하여 검증하였다(도 4(d)). 그 결과, ERK 및 p38 억제제를 처리했을 때 감마선 조사한 홍삼추출물의 미백효과가 떨어지는 것을 확인하였다.

결론적으로, 감마선 조사한 홍삼추출물이 ERK와 p38의 활성을 통해 미백 활성 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims

수삼을 증숙한 홍삼 또는 이의 분말을 제공하는 단계;
상기 홍삼 또는 이의 분말을 열수 추출하여 홍삼의 열수 추출물을 제공하는 단계; 및
홍삼의 열수 추출물에 방사선을 50 이상 200 kGy 미만의 선량으로 조사하는 단계
를 포함하는, 홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 홍삼은 수삼을 증숙하는 단계 및 건조하는 단계를 1회 내지 9회 반복하여 획득된, 홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법.
제1항에 있어서, 상기 방사선은 감마선, 전자선 및 X선으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 방사선은 100 이상 150 kGy 미만의 선량으로 조사되는, 홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법.
제1항에 있어서, 홍삼 분말 1 중량부 당 증류수 10 내지 30 중량부를 이용하여 열수 추출하는 경우, 방사선 조사된 홍삼 추출물의 중량(g)을 기준으로 35 mg/g 이상의 환원당을 포함하는, 홍삼 추출물의 미백 활성을 증가시키는 방법.
제1항, 제3항, 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 의해 획득되는 환원당의 함량이 증가된 홍삼 추출물을 유효 성분으로 포함하는, 피부 미백용 화장료 조성물.
제1항, 제3항, 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 의해 획득되는 환원당의 함량이 증가된 홍삼 추출물을 유효 성분으로 포함하는, 피부 색소 침착 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물로서, 상기 피부 색소 침착 질환은 염증후 과다색소침착, 기미, 주근깨, 흑색점 및 기타 멜라닌 과다색소침착으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 질환인, 피부 색소 침착 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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