KR102031931B1

KR102031931B1 - 금 나노입자/사포닌 복합체를 유효성분으로 함유하는 탈모 개선용 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102031931B1
Application number: KR1020180169396A
Authority: KR
Inventors: 박설웅; 박상용; 이태후; 양정은; 황은선
Original assignee: (주)에스디생명공학
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2019-10-14

Abstract

본 발명은 금 나노입자/사포닌 복합체를 유효성분으로 함유하는 탈모 개선용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 금 나노입자/사포닌 복합체는 모유두 세포와 각질 세포의 증식 촉진 및 항산화 효능의 활성을 가져, 모발의 생장 및 건강한 두피 생육을 촉진함으로써 탈모를 개선시킬 수 있다.

Description

금 나노입자/사포닌 복합체를 유효성분으로 함유하는 탈모 개선용 조성물 및 이의 제조방법{A composition for improving hair loss comprising a gold nanoparticle/saponin complex as an active ingredient and a process for producing the same}

본 발명은 금 나노입자/사포닌 복합체를 유효성분으로 함유하는 탈모 개선용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금 나노입자/사포닌 복합체를 유효성분으로 함유함으로써 모발 생장 효과가 우수한 탈모 개선용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

모발은 외부의 충격으로부터 완충작용을 하며, 일광, 기온 변화 및 마찰 등의 외부 자극으로부터 인체를 보호하며, 인체에 불필요한 비소, 수은 및 아연 등의 중금속을 흡수하여 체외로 배출하는 기능을 한다. 현재에는 이러한 기본적인 기능뿐만 아니라, 새로운 이미지를 연출하고 자기만의 개성과 자신감을 창출하는 미용적인 측면의 기능이 더욱 중요시되고 있다.

그러나, 유전적 요인, 내분비 질환, 영양결핍, 약물사용, 출산, 발열, 수술, 심한 신체적, 정신적 스트레스 등 다양한 요인으로 인해 최근에는 남여노소를 불문하고 탈모(Alopecia) 현상이 증가될 뿐 아니라, 탈모 시작 연령이 점차 낮아지고 있는 추세이다.

인체의 모발은 약 130만개 이상, 두발은 10만개 이상이며, 이들 모발은 생장기(anagen), 퇴행기(catagen), 휴지기(telogen)의 3단계 주기를 거치며 각 모발은 독립적인 주기로 활동하며 진행된다. 탈모는 머리카락이나 털이 어떤 원인에 의하여 정상보다 적거나 없는 상태를 의미하며, 크게 모발이 휴지기 상태에서 빠지는 일반적인 탈모 현상(휴지기 탈모, telogen effluvium)과 비정상적인 탈모 현상인 생장기 탈모 현상(anagen effluvium)으로 구별할 수 있는 데, 후자를 일반적으로 탈모라 일컫는다. 탈모(또는 탈모 질환)는 형태, 증상 또는 원인 등에 따라, 원형 탈모증(Alopecia Areata), 유전성 안드로겐 탈모증(Androgenetic Alopecia), 휴지기 탈모증(Telogen Effluvium), 외상성, 발모벽(Trichotilomania), 압박성(Pressure Alopecia)등의 생장기 탈모증, 비강성, 매독성(Alopecia syphlltiac), 지루 탈모증(Alopecia seborrhecia), 증후성, 반흔성, 선천성 탈모증 등으로 분류되고 있다.

종래의 탈모증 치료 방법으로 국소 도포제, 경구 복용제, 건강보조식품, 한약 처방, 모발 이식 수술, 호르몬 주사 제제, 대체 의학 등의 여러가지 방법들이 시행되고 있으나, 효과에 있어서는 개인적 차이가 많은 것으로 알려져 있다. 또한 현재 시중에 유통되고 있는 탈모 방지 및 발모 관련 제품들은 다양하고 많으나, 대부분 그 효과가 미비하거나 일시적이고, 독성과 부작용을 동반하는 경우도 있어 사용에 어려움을 겪고 있는 실정이다.

최근 들어, 안정성이 우수한 천연물 유래 탈모 방지 및 발모 촉진 유효성분을 개발하고자 하는 많은 시도가 이루어지고 있으나, 이 역시 효과에 있어서 뚜렷한 탈모 개선 효능을 갖는 신규한 소재의 개발이 필요하다.

이에, 본 발명자들은 독성 및 부작용이 없으면서도 두피의 탈모 방지 및 발모 촉진 효과를 극대화하고자 예의 연구 노력한 결과, 금 나노입자/사포닌 복합체가 두피의 탈모 방지, 발모 촉진 효과 및 안정성이 우수함을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

대한민국 등록특허 제10-1541470호

본 발명의 주된 목적은 독성 및 부작용이 없으면서도 두피의 탈모 방지 및 발모 촉진 효과가 우수한 금 나노입자/사포닌 복합체를 유효성분으로 함유하는 탈모 개선용 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 일 실시예에서, 금 나노입자(Au)와 사포닌(sapponin)이 결합된 금 나노입자/사포닌(Au/Saponin) 복합체를 유효성분으로 함유하는 탈모 개선용 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, 일 실시예에서, a)용매에 금 나노입자 및 사포닌을 1:0.1 내지 1:10의 중량비로 첨가하여 혼합 수용액을 제조하는 단계; b)상기 혼합 수용액을 교반하여 금 나노입자 및 사포닌이 분산된 수용액을 제조하는 단계; c)상기 금 나노입자 및 사포닌이 분산된 수용액을 오토클레이브(autoclave)에서 110 내지 130 ℃의 온도로 수열 합성하는 단계; d)초음파 처리하는 단계; e)원심분리하는 단계; 및 f)건조하는 단계를 포함하는, 금 나노입자/사포닌 복합체의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 조성물은 금 나노입자/사포닌 복합체를 유효성분으로 포함함으로써, 항산화 효능 및 모유두 세포와 각질 세포 증식의 활성을 갖으며, 이로써, 모발의 생장 및 건강한 두피 생육을 촉진할 수 있다.

따라서, 본 발명의 조성물은 모발의 양모/육모 및 성장을 촉진하여 탈모의 진행을 완화시킴으로써, 탈모 방지 또는 발모 촉진용 약학 조성물, 식품 조성물 또는 화장료 조성물로서 유용하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체의 제조 방법을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체의 입도를 나타내는 TEM 및 Zeta potential 분석 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체 내 결합된 사포닌의 함량을 나타내는 HPLC 및 LC-MS/MS 분석 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체의 자외선- 가시광선(UV-Vis) 흡수 스펙트럼 분석 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체의 FT-IR 분석 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체의 항산화 효능을 나타내는 DPPH 라디칼 억제 시험 결과이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체를 사람의 모유두 세포 및 각질 세포에 처리하였을 때 나타나는 세포 증식의 활성을 평가한 결과이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체를 C57BL/6 동물 탈모 모델에 적용하였을 때 나타나는 발모 촉진 효능을 육안적으로 평가한 결과이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체를 C57BL/6 동물 탈모 모델에 적용하였을 때 나타나는 모발의 굵기 및 밀도 변화를 관찰한 결과이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체를 C57BL/6 동물 탈모 모델에 적용하였을 때 나타나는 조직학적 변화를 관찰한 결과이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 금 나노입자/사포닌 복합체를 C57BL/6 동물 탈모 모델에 적용하였을 때 단백질의 발현 여부를 확인하기 위한 웨스턴 블랏(Western Blot) 분석 결과이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 안전성 및 탈모 개선 효능이 우수한 다양한 활성물질들을 연구한 결과, 금 나노입자/사포닌 복합체가 모유두 세포(HHDPC) 및 각질형성세포(keratinocyte)의 우수한 성장 촉진 효과 및 발모 촉진 효과를 나타내는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

이에, 본 발명은 금 나노입자/사포닌 복합체를 유효성분으로 함유하는 탈모개선용 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 금 나노입자는 금와이어로부터 전기폭발장치를 이용하여 수득한 것으로, 피부 정화와 해독 작용 및 색소침착을 완화하는 작용이 있는 것으로 알려져 있으나, 본 발명에서는 상기 사포닌과 결합하여 모유두 세포 및 각질 세포 증식의 활성이 있는 탈모 개선용 조성물의 유효성분으로 포함된다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 사포닌은 상기 인삼, 홍삼, 더덕, 도라지, 콩 및 칡으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상의 천연물로부터 추출될 수 있으나, 바람직하게는 인삼으로부터 추출될 수 있다. 상기 천연물들은 당 분야에서 통상적으로 입수할 수 있거나, 상업적으로 판매되는 것일 수 있다. 사포닌은 항염 작용 및 피부와 모발에 대한 자극 완화 작용이 있어 종래에는 모발의 윤활성 개량제로 사용하여 왔으나, 본 발명에서는 상기 금 나노입자와 결합하여 모낭의 모유두 세포 및 각질형성세포에 대한 증식 활성이 있는 탈모 개선용 조성물의 유효성분으로서 포함된다. 상기 천연물로부터 얻은 사포닌은 특별히 그 종류가 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 F2, Rg3 및 C-K(Compound K)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 금 나노입자와 사포닌은 1:0.1 내지 1:10의 중량비로 결합되는 것을 특징으로 한다. 상기 범위보다 미만이거나 그 이상 초과하는 경우, 금 나노입자/사포닌 복합체의 수득 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 상기 금나노입자와 사포닌의 결합비는 1:0.1 내지 1:10 중량비일 수 있으며, 바람직하게는 1:0.2 내지 1:5 중량비, 가장 바람직하게는 1:1 중량비일 수 있다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 금 나노입자/사포닌 복합체 내 포함된 금 나노입자의 함량은 상기 복합체 1000 mg/L 기준 300 내지 1000 ppm 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 금 나노입자/사포닌 복합체 내 포함된 사포닌의 함량은 상기 복합체 1000 mg/L 기준 100 내지 500 ppm 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 금 나노입자/사포닌 복합체는 20 내지 500 nm의 입도를 갖는 것을 특징으로 한다. 이 때 상기 복합체는 금 나노입자와 사포닌이 결합하여 구 및 다면체 중 어느 하나의 형태를 이룰 수 있다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 금 나노입자/사포닌 복합체는 모유두 세포 및 각질 세포를 증식시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 유효성분은 조성물 총 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조성물은 탈모증의 예방, 치료 또는 개선을 위하여 사용될 수 있으며, 상기 탈모증은 원형 탈모증(Alopecia Areata), 유전성 안드로겐 탈모증(Androgenetic Alopecia), 휴지기 탈모증(Telogen Effluvium), 외상성 탈모증, 발모벽(Trichotillomania), 압박성 탈모증(Pressure Alopecia), 생장기 탈모증, 비강성 탈모증, 매독성 탈모증(Alopecia syphlltiac), 지루 탈모증(Alopecia seborrhecia), 증후성 탈모증, 반흔성 탈모증, 또는 선천성 탈모증 중에서 선택된 수 있다.

본 발명에서는 상기 금과 사포닌을 결합시킨 금 나노입자/사포닌 복합체를 유효성분으로 함유하는 탈모 개선용 조성물을 제조하고, 그 효능을 확인하였다.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

준비예 1. 금 나노입자(Au)의 준비

전기폭발장치를 통해 금와이어로부터 금나노입자를 제조하였다. 이 때, 직경은 0.1 내지 1 mm인 금 와이어를 사용하였으며, 폭발 챔버 내에 삽입하는 공급 길이는 20 내지 50 mm, 용매를 증류수 및 아세톤으로 하며, 전압을 5.0 내지 50 kV로하고, 폭발 횟수를 10 내지 100회로 하여, 금나노 입자를 제조하였다. 이에 의하여 얻은 금 나노입자를 Si-O 결합을 갖는 실록산 및 기타 글리세롤 및 지방산을 포함하는 유지(Oil or Fat), 증류수(DI water), 증류수+에틸렌글리콜(1:1비율), 에틸렌글리콜(EG), 에탄올(EtOH)의 용매를 이용하여 분산시켜 준비하였다.

준비예 2. 사포닌(Saponin)의 준비

10 여종의 사포닌 소재 중 피부미용 및 탈모 방지 효능이 우수한 사포닌을 실험으로 선별하여 최종의 F2, Rg3, C-K(Compound K) 등 총 3종을 준비하였다.

실시예. 금 나노입자/사포닌(Au/Saponin) 복합체의 제조

증류수 100 ml에 금 나노입자 10 g과 사포닌 10 g을 넣고, 60 ℃의 온도에서 800~1000 rpm으로 교반하여 금 나노입자와 사포닌이 분산된 수용액을 준비하였다. 상기 수용액을 오토클레이브(autoclave)에서 121 ℃의 온도로 20분 동안 수열 합성하였다. 이어, 30분 동안 초음파 처리 후 원심분리하고, 건조하여 분말 형태의 Au/Saponin 복합체를 수득하였다.

비교예. 금 나노입자/사포닌(Au/Saponin) 혼합물의 제조

증류수 100 ml에 금 나노입자 10 g과 사포닌 10 g을 넣고, 60 ℃의 온도에서 800~1000 rpm으로 교반하여 금 나노입자와 사포닌이 분산된 수용액을 준비하였다. 상기 수용액을 30분 동안 초음파 처리 후 원심분리하여, 분말 형태의 Au/ Saponin 혼합물을 수득하였다.

실험예 1. Au/Saponin 복합체의 입자 분석

상기 일 실시예에서 제조된 Au/Saponin 복합체의 Au와 Saponin의 결합 여부를 확인하기 위하여 TEM 분석을 실시하고, Zeta potential 분석을 통하여 상기 복합체의 입도를 확인하였다(도 2 참조).

그 결과, 도 2에서 보는 바와 같이, Au/Saponin 복합체는 Au와 Saponin 이 결합하여 구 및 다면체 중 어느 하나의 형태를 이루고 있으며, 20 내지 500 nm 의 입도 분포를 갖는 것을 확인하였다.

실험예 2. Au/Saponin 복합체 내 사포닌 함량 분석

상기 일 실시예에서 제조된 Au/Saponin 복합체에 결합되어 있는 사포닌의 함량을 확인하기 위하여, HPLC 및 LC-MS/MS 분석을 실시하였다(도 3 참조).

그 결과, 도 3 에서 보는 바와 같이, Au/Saponin 복합체 1000 mg/L 기준 상기 복합체 내 결합되어 있는 사포닌(Rg3)의 함량은 456 ppm인 것을 확인하였다.

실험예 3. Au/Saponin 복합체의 UV-vis 흡수 스펙트럼 분석

상기 일 실시예에서 제조된 Au/Saponin 복합체의 합성 여부를 확인하기 위하여, UV-vis 흡수 스펙트럼 분석을 실시하였다(도 4 참조).

그 결과, 도 4에서 보는 바와 같이, 금 나노입자 및 Au/Saponin 혼합물의 경우 200~400nm 영역대의 파장을 흡수하는 것을 확인할 수 있으나, Au/Saponin 복합체의 경우 400nm 이하 전 영역대의 파장을 흡수하는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, Au/Saponin 혼합물이 아닌, Au와 Saponin이 결합된 Au/Saponin 복합체가 형성되었음을 알 수 있다.

실험예 4. Au/Saponin 복합체의 FT-IR 분석

상기 일 실시예에서 제조된 Au/Saponin 복합체의 합성 여부를 확인하기 위하여, FT-IR 분석을 실시하였다(도 5 참조).

그 결과, 도 5에서 보는 바와 같이, 금 나노입자의 C=O 스트레칭 모드는 1,064 cm-1 에서 관찰되며, Au/Saponin 혼합물의 경우에는 1,018.7 및 1,070.1 cm-1 에서 관찰된다. 그리고 Au와 Saponin의 단순 혼합물의 경우, C-H 스트레칭 영역에서 1,017.8 및 1085.2 cm-1 에 해당하는 흡수 피크를 보였다. 이는 금 나노 입자 표면에 사포닌 입자가 결합되었음을 나타낸다. 이에 따라, Au와 Saponin이 결합된 Au/Saponin 복합체가 형성되었음을 알 수 있다.

실험예 5. 항산화 효능 평가: DPPH 라디칼 억제 시험

상기 일 실시예에서 제조된 Au/Saponin 복합체의 항산화 효능을 확인하기 위하여, 항산화 효능 검증의 방법으로 흔히 사용되는 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 억제 시험을 통해 시험물질의 환원력을 분석함으로써, 그 효능을 평가하였다(도 6 참조).

그 결과, 도 6에서 보는 바와 같이, 항산화 물질로 알려져 있는 Arbutin의 경우 50 ppm의 농도에서 DPPH 라디칼을 83% 이상 소거하는 것으로 확인되었으며, Au, Saponin 각각의 경우 50 ppm의 농도에서 56%, 60% 이상 억제하는 것을 확인하였다. 아울러, Au/Saponin 복합체의 경우 50 ppm의 농도에서 60% 이상 억제하는 것을 확인하였다.

실험예 6. 발모 효능 평가: 모유두 세포 및 각질 세포 증식 활성 분석

상기 일 실시예에서 제조된 Au/Saponin 복합체의 발모 촉진 효능을 확인하기 위하여, 모발 생성에 관여하는 모낭의 모유두 세포(human hair dermal papilla cell, HHDPC)와 모발의 구성 세포인 각질(Kerationcyte) 세포 증식의 활성을 분석함으로써, 그 효능을 평가하였다(도 7 참조).

모유두 세포 증식의 활성 분석 결과, Au, Saponin 각각 50 ppm 농도에서 모유두 세포는 108%, 126% 이상 증식하는 것을 볼 수 있으며, Au/Saponin 복합체의 경우 50 ppm 농도에서 132% 이상 증식하는 것을 볼 수 있다.

또한, 각질 세포 증식의 활성 분석 결과, Au, Saponin 및 Au/Saponin 50 ppm의 농도에서 각각 118%, 121% 및 126% 이상 증식하는 것을 볼 수 있다.

따라서, Au, Saponin을 단독으로 처리하였을 때 보다 Au/Saponin 복합체로 처리하였을 경우 모유두 세포 및 각질 세포의 증식이 더욱 우수하였으며, Au와 Saponin 의 시너지 효과가 있음을 확인하였다.

실험예 7. 동물 탈모 모델에서의 육안적 평가

앞서 검증된 Au/Saponin 복합체의 발모 촉진 효능을 육안적으로 평가하기 위하여, 동물 탈모 모델에 적용하였다(도 8 참조).

본 시험에 적용하는 탈모 모델은 탈모와 관계된 각종 연구와 실험에서 가장 일반적으로 적용되는 C57BL/6 마우스 탈모 모델을 채택하였다. 구체적인 실험 방법은 7주령 마우스의 등쪽 털에 제모 크림을 바른 후 털을 제거하면 동시에 모발이 생장기로 유도되며, 이 때 적절한 약물을 도포하여 생장기 모발이 더욱 잘 자라는지 여부(모발생장 증가; raising proliferlation rates)를 확인할 수 있는 방법이다. (참고로, 일반적인 C57BL/6 마우스의 피부색 변화는 9일째 anagen 5기에 진입하면서 회색빛에서 검은색으로 바뀌기 시작하여 14일에서 16일째에는 anagen 6기로서 가장 활발하게 모발 성장이 진행되는 시기임.)

그 결과, 도 8에서 보는 바와 같이, Au/Saponin 복합체를 도포한 그룹의 경우, 제모 후 8일째 피부색은 회색빛으로 다른 그룹과 유사한 모발 주기의 진행을 보였으나, 12일째 짧은 털이 등을 덮으면서 음성대조군에 비하여 약 2-3일 정도의 모성장기 촉진 효과를 나타냈다. 또한, 양성대조군인 minoxidil 을 도포한 그룹의 경우와 유사하거나 또는 그 이상의 속도로 모성장기가 진행되었음을 확인하였다.

결과적으로, 마우스의 모성장기를 약 2-3일 앞당겼다는 것은, Au/Saponin 복합체가 모성장기 촉진과 성장기 유지에 유의적인 효과가 있음을 의미한다.

실험예 8. 모발 굵기 및 밀도 변화 평가

상기 실험예 5에서 분석된 C57BL/6 마우스 탈모 모델에서 제모를 통한 생장기 유도 후, Au/Saponin 복합체를 도포한 피부에 접촉식 피부촬영장치를 이용하여 모발의 굵기 및 밀도의 변화를 평가하였다(도 9 참조).

그 결과, 도 9에서 보는 바와 같이, Au/Saponin 복합체에 의한 모발의 경우, 대조군 및 양성대조군(Minoxidil 투여그룹)에 비하여 모발의 굵기 및 밀도가 모두 증가한 것을 확인하였다.

실험예 9. 조직학적 관찰 평가

상기 실험예 5에서 분석된 C57BL/6 마우스 탈모 모델에서 제모를 통한 생장기 유도 후, Au/Saponin 복합체를 도포한 피부 내 모낭(hair follicle)의 변화, 피부 두께 및 조직의 변화를 관찰하였다(도 10 참조).

구체적으로는, C57BL/6 마우스 탈모 모델에서 16 일째에 각 군의 마우스를 치사시킨 후, 등 쪽 피부의 발모된 부위의 조직을 Hematoxylin & Eosin 염색하여 현미경으로 관찰하였다.

그 결과, Au/Saponin 복합체에 의해 모낭의 길이가 길어져 성장기의 모낭 형태를 나타냈고, 모낭의 수와 bulb의 크기에서도 유의성 있게 증가한 것을 확인하였다. 또한,‘성장기 모발/휴지기 모발’의 비율이 증가한 것을 확인하였다.

실험예 10. 단백질의 발현 여부 분석

상기 실험예 5에서 분석된 C57BL/6 마우스 탈모 모델에서 제모를 통한 생장기 유도 후, Au/Saponin 복합체를 도포한 피부 내 탈모 관련 유전 인자들의 발현 양을 확인하기 위하여 RT-PCR 및 웨스턴 블랏(Western Blot) 분석을 실시하였다(도 11 참조).

그 결과, 도 11에서 보는 바와 같이, Au/Saponin 복합체를 도포한 경우 모발성장을 촉진시키는 인자인 VEGF 및 IGF-1의 mRNA 발현량을 증가시키는 것을 확인하였다. 또한, GSK3ß의 발현에 영향을 미치는 AKT의 발현을 증가시켜 모발성장을 억제하는 인자인 GSK3ß 단백질의 발현량은 감소하고, 인산화된 GSK3ß(p-GSK3ß)의 발현은 증가한 것을 확인할 수 있다.

실험예 11. 안정성 평가

상기 일 실시예에서 제조된 Au/Saponin 복합체의 독성 및 안정성을 평가하기 위하여, Sprague-Dawley 쥐를 이용한 급성 경구투여 독성 시험, 배양 3T3 세포를 이용한 광독성 시험 및 국소림프절시험법-BrdU-ELISA을 이용한 피부감작성 시험을 실시하였다.

구체적으로 각각의 시험방법과 결과를 살펴보겠다.

1. Sprague-Dawley 쥐를 이용한 급성 경구투여 독성 시험

본 시험은 Au/Saponin 복합체를 Sprague-Dawley 랫드에 단회 경구투여 하였을 때, 나타나는 개략적인 독성을 알아보기 위하여 실시하였다.

시험물질인 Au/Saponin 복합체를 1000, 1500 및 2000 mg/kg 용량으로 투여하는 시험물질 투여군과, 멸균주사용수만을 투여하는 부형제대조군을 설정하여, 군당 3 마리에 단회 경구투여한 후 2 주간의 사망률 및 일반증상 관찰, 체중변화, 육안적 부검소견 관찰을 실시하여 부형제대조군과 비교하였고, 그 결과는 다음과 같다.

① 본 시험에서 사망 동물은 관찰되지 않음

② 일반증상 관찰 결과, 시험물질에서 부형제대조군과 비교하여 유의한 변화는 관찰되지 않음.

③ 체중변화 관찰 결과, 시험물질에서 부형제대조군과 비교하여 유의한 변화는 관찰되지 않음.

④ 부검소견 관찰 결과, 이상소견은 관찰되지 않음.

이상의 결과로 보아, Au/Saponin 복합체를 Sprague-Dawley 쥐에 단회 경구투여 하였을 때, 본 시험 조건하에서 개략의 치사량(Approximate Lethal Dose, ALD)은 2000 mg/kg을 상회하는 것으로 나타났다.

2. 배양 3T3 세포를 이용한 광독성 시험

본 시험은 시험물질 Au/Saponin 복합체의 광독성을 3T3 세포에 자외선 노출 후 유도되는 독성을 알아보기 위하여 실시하였고, 그 결과는 다음과 같다.

- 조제 시험물질 : 시험물질 Au/Saponin 복합체를 HBSS에 용해됨

- Inhibitory concentration (IC50), 광자극지수 및 평균광 효과

① IC50은 자외선 조사 및 비조사 시 모두 1000 μg/mL를 초과함. 광자극 지수(photo irradiation factor)는 확인되지 않았고, 평균광 효과(mean photo effect)는 -0.045 였음.

② 양성대조물질인 Chloropromazine hydrochloride의 IC50은 자외선 비조사 시(-Irr)에는 21.89 μg/mL, 자외선 조사 시(+Irr)에는 1.295 μg/mL 이광자극지수 및 평균광 효과는 각각 16.560및 0.264 였음.

- 세포 생존율 확인

① 시험물질 처리농도에서의 세포 생존율은 자외선 비조사 및 조사 순으로 각각 100.29 ~ 107.99% 및 106.42 ~ 108.39 % 였음.

② 양성대조물질인 Chloropromazine hydrochloride의 세포 생존율은 자외선 비조사 및 조사 순으로 14.51 ~ 88.96% 및 16.78 ~ 93.15% 였음.

③ 자외선을 조사하지 않은 각각의 음성대조군의 평균 흡광도는 0.4 이상이었고, 모든 plate에서의 음성대조군의 흡광도 값의 편차는 0.15 (15 %)를 넘지 않았음.

- 세포주 민감도 검사

본 시험에 사용한 세포주의 민감도는 자외선 조사 시 비조사군에 비해 5 및 9 J/cm² 순으로 각각 94.0 % 및 89.3 % 이었음(PN=85).

이상의 결과로 보아, 본 시험에 적용한 농도범위 내에서 시험물질 Au/Saponin 복합체는 광자극지수 및 평균광 효과 모두에서 광독성 없음(no phototoxicity)을 나타내었다.

3. 국소림프절시험법-BrdU-ELISA을 이용한 피부감작성 시험

본 시험은 시험물질인 Au/Saponin 복합체의 도포 후 나타나는 림프절 내 림프세포 증식을 측정하여 피부감작성을 평가하기 위하여 실시하였다.

시험물질은 아세톤과 올리브오일을 4:1의 비율로 혼합하여 만든 용매에 용해하여 준비하고, 약 8 주령의 암컷 BALB/c 마우스(군당 5 마리)에 부형제(0), 시험물질 0.05 %, 0.1 % 및 0.5 % 용량을 1일 2회, 3 일간 귀 배측에 적용하였다. 부형제 투여군을 음성대조군으로 하였으며, 양성대조군에는 25 % 헥실신남알데히드(α-Hexylcinnamaldehyde)를 동일한 방법으로 적용하였다. 최종 도포로부터 약 48 시간 후에 표지물질인 5-bromo-2'- deoxyuridine (BrdU)를 1회 복강투여하고, 약 24 시간 후 모든 동물을 부검하여 귀 림프절을 적출하였다.

피부감작 평가를 위해 세포증식변화, 귀 두께, 귀 및 림프절 중량 및 피부반응을 측정한 결과, 모든 시험물질 투여군에서 평균자극지수(mean stimulation index, mean SI)가 1.6 미만으로 피부감작성을 나타내지 않았다.

또한, 귀 두께 및 피부 반응은 음성대조군과 차이가 없었으나, 한편 양성대조물질에서는 확실한 피부감작성을 나타내었다.

이상의 결과로 보아, 시험물질 Au/Saponin 복합체는 본 시험조건 하에서 피부감작성을 나타내지 않는 것으로 분석되었다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

금 나노입자(Au)와 사포닌(sapponin)이 1:1의 중량비로 결합된 금 나노입자/사포닌(Au/Saponin) 복합체를 유효성분으로 함유하는 탈모 개선용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 사포닌은 인삼, 홍삼, 더덕, 도라지, 콩 및 칡으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상의 천연물로부터 추출된 것인, 탈모 개선용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 사포닌은 F2, Rg3 및 C-K(Compound K)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상인 것인, 탈모 개선용 조성물.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 금 나노입자/사포닌 복합체 내 포함된 금 나노입자의 함량은 상기 복합체 1000 mg/L 기준 500 mg/L 인 것인, 탈모 개선용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 금 나노입자/사포닌 복합체 내 포함된 사포닌의 함량은 상기 복합체 1,000 mg/L 기준 500 mg/L 인 것인, 탈모 개선용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 금 나노입자/사포닌 복합체는 20 내지 500 nm의 입도를 갖는 것인, 탈모 개선용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 금 나노입자/사포닌 복합체는 모유두 세포 및 각질 세포의 증식 활성을 갖는 것인, 탈모 개선용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 유효성분은 조성물 총 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량%로 포함되는 것인, 탈모 개선용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 탈모는 원형 탈모증, 유전성 안드로겐 탈모증, 휴지기 탈모증, 외상성 탈모증, 발모벽, 압박성 탈모증, 생장기 탈모증, 비강성 탈모증, 매독성 탈모증, 지루 탈모증, 증후성 탈모증, 반흔성 탈모증, 및 선천성 탈모증으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 탈모 개선용 조성물.
a)용매에 금 나노입자 및 사포닌을 1:0.1 내지 1:10의 중량비로 첨가하여 혼합 수용액을 제조하는 단계;
b)상기 혼합 수용액을 교반하여 금 나노입자 및 사포닌이 분산된 수용액을 제조하는 단계;
c)상기 금 나노입자 및 사포닌이 분산된 수용액을 오토클레이브(autoclave)에서 110 내지 130 ℃의 온도로 수열 합성하는 단계;
d)초음파 처리하는 단계;
e)원심분리하는 단계; 및
f)건조하는 단계를 포함하는, 금 나노입자/사포닌 복합체의 제조방법.
제 12항에 있어서,
상기 a) 단계는 금 나노입자 및 사포닌을 1:1의 중량비로 첨가하여 혼합 수용액을 제조하는 것인, 금 나노입자/사포닌 복합체의 제조방법.
제 12항에 있어서,
상기 b) 단계는 혼합 수용액을 60 ℃의 온도에서 800 내지 1000 rpm으로 교반하여 금 나노입자 및 사포닌이 분산된 수용액을 제조하는 것인, 금 나노입자/사포닌 복합체의 제조방법.
제 12항에 있어서,
상기 c) 단계의 수열 합성은 20분 동안 수행되는 것인, 금 나노입자/사포닌 복합체의 제조방법.