KR102067639B1 - 붉나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 및 미백효과 개선용 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화장료 조성물에 관한 것으로 특히 붉나무(Rhus javanica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하여 DPPH소거능, 티로시나아제 억제 활성, 알파글루코시다아제 억제 효과가 우수한 항산화 및 피부 미백용 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

붉나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 및 미백효과 개선용 화장료 조성물{The Cosmetic Composition For The Improvement of Anti-Oxidant and Whitening Effect Including The Extract Of Rhus javanica L. As An Active Ingredient}

본 발명은 붉나무(Rhus javanica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물에 관한 것으로 특히 항산화, 미백 및 α-glucosidase 저해 활성이 우수한 화장료 조성물에 관한 것이다.

피부는 외부 환경으로부터 인체를 보호하며, 내부의 수분 및 유용 성분이 밖으로 유출되는 것을 막아주는 장벽기능, 체온조절, 배설 등 다양한 생리적 기능을 담당하고 있는 중요한 기관이다. 그러나 일반적으로 나이가 들면서 이러한 기능들이 점차 약화되고 피부의 노화가 진행된다.

피부노화는 내인성 노화(intrinsic, chronological aging)와 광노화(phtoaging) 두 가지로 나눌 수 있다. [Gilchrest BA: J. Am. Acad. Dermatol.,21, 610-613(1989)]. 내인성 노화는 연령이 증가함에 따라 생체의 생리적인 기능이 저하되어 자연적으로 유발되는 노화현상이고, [Braverman IM 등: J. Invest. Dermatol., 78, 434-443(1982)]. 광노화는 피부가 광에 반복적으로 노출되어 피부의 외양 또는 기능이 변화되는 것이다. [Ridder GM등: J. Am. Acad. Dermatol., 25, 751-760(1991)].

또한, 피부노화는 자외선 노출, 스트레스, 질병상태, 환경인자, 상처, 노화, 산화적 스트레스에의 노출 등의 원인에 의하여 체내에 축적된 라디칼에 의하여 가속화되기도 한다. 체내에 라디칼이 증가되면 멜라닌이 많이 형성되어, 피부내 색소가 과다 침착되어 피부가 검게 될 수 있다.

좀 더 상세히 설명하면 피부세포 내에 있는 멜라닌색소생성세포(melanocyte)에서, 멜라닌이 생성되는 데, 생성된 멜라닌은 각질형성세포로 전달되고 각질형성세포의 피부 턴오버에 의해 각질층으로 전달되고, 적절한 시간이 지나면 상기 멜라닌은 피부각질로부터 떨어져 나가게 되어 일정한 피부색을 유지하게 된다. 만일 상기와 같은 자외선 노출, 스트레스 등 상기와 같은 원인에 의하여 멜라닌이 과다 형성되거나 피부각질로부터 제대로 분리되지 못하면 피부내 색소가 과다 침착되어 피부가 검게 되는 것이다.

따라서 피부미백 효과를 나타내기 위하여 멜라닌 생성을 억제하는 것이 매우 중요하다. 멜라닌 세포의 생성 단계에서 타이로시나아제가 중요한 역할을 담당하고 있는데, 상기 타이로시나아제는 여러 개의 만노오스와 글루코오스가 글라이코실화되어 있는 것으로, α-글루코시다아제의 생성을 촉진시켜 글라이코실화되어 있는 당기를 제거한다. 이렇게 당기가 제거된 타이로시나아제는 자체의 활성을 갖게 되어 멜라닌 색소의 형성을 촉진시킨다.

상기한 타이로시나아제 및 α-글루코시다아제의 활성을 억제시켜 피부미백 효과를 향상시킨 화장료 조성물 중 특히 천연물을 이용한 화장료 조성물에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 관련 선행문헌을 살펴보면 우선 공개특허공보 10-2011-101308호를 들 수 있다. 상기 문헌은 관중 추출물을 함유하고 있는 피부 미백용 화장료 조성물에 관한 것인데, 타이로시나아제의 성숙에 관여하는 α-글루코시다아제의 활성을 억제하는 효과가 있다. 또 다른 문헌인 등록특허 10-1867492는 폴리페놀산화효소를 이용한 갈산 반응물을 유효성분으로 포함하는 항산화 활성 또는 알파글루코시다아제 저해 조성물에 관한 것인데, 갈산을 15 내지 35℃에서 1시간 내지 10시간 폴리페놀산화효소와 교반시켜 제조된 것으로 DHHP 라디칼과 ABTS+ 라디칼을 소거하고, 알파글루코시다아제의 활성을 저해하는 효과가 있다.

전술한 바와 같이 천연물이나 생약재료를 바탕으로 타이로시나아제 및 알파글루코시다아제의 활성을 억제한 화장료 조성물에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 이에 본 발명자들은 천연 재료 중 하나인 붉나무(Rhus javanica L.) 추출물이 타이로시나아제 및 알파글루코시다아제의 억제 효과가 탁월하다는 점을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-101308호 대한민국 등록특허공보 제10-1867492호

본 발명은, 붉나무(Rhus javanica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 및 미백효과 개선용 화장료 조성물을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 삼는다.

한편 본 발명은 상기 붉나무(Rhus javanica) 추출물이외에 강활(Ostericum praeteritum Kitag.), 고본(Angelica tenuissima Nakai), 고삼(Sophora flavescens Aiton) ,대황(Rhei Radix et Rhizoma), 백강잠(Bombyx batryticatus), 조각자(Gleditsia sinensis Lam.) 중에서 선택되는 하나 또는 이들의 혼합물을 포함한 항산화 및 미백효과 개선용 화장료 조성물을 제공하는 것을 해결하고자 하는 해결하고자 하는 또 다른 과제로 삼는다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 붉나무(Rhus javanica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 및 피부 미백용 화장료 조성물을 과제 해결을 위한 수단으로 제공한다.

본 발명의 화장료 조성물은 알파글루코시다아제의 억제 효능이 있다.

한편 본 발명은 상기한 과제를 보다 효과적으로 해결하기 위하여, 붉나무와 강활, 고본, 고삼, 대황, 백강잠, 조각자로부터 선택되는 하나 또는 하나 이상의 혼합물을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 붉나무(Rhus javanica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물은 DPPH 소거능이 우수하여 탁월한 항산화 효과를 나타내며, 타이로시나아제 및 알파글루코시다아제의 활성을 억제 효과가 뛰어나 보다 향상된 미백 효과가 기대된다.

도 1은 실시예 1~3 및 비교예 1~3의 시료의 폴리페놀 함량을 나타낸다.
도 2는 실시예 1~3 및 비교예 1~3의 시료의 자유라디칼 소거활성 측정을 나타낸다.
도 3은 실시예 1~3 및 비교예 1~3의 시료의 티로시나아제 저해 활성을 나타낸다.
도 4는 실시예 1~3 및 비교예 1~3의 시료의 알파글루코시다아제 저해 활성을 나타낸다.

이하 도면과 실시예를 바탕으로 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러가지 실시 예를 가질 수 있다. 본 발명과 관련하여 특허청구의 범위는 원칙적으로 발명의 상세한 설명과 비교하여 그 기술내용을 동일하게 기재한 경우로 해석되어야 하고, 특별한 사정이 없는 한 축소해석되어서는 아니된다.

본 발명에서 사용된 천연물 소재에 대하여 설명하면 다음과 같다.

붉나무(Rhus javanica L.)는 옻나무과의 낙엽관목이나 독성이 없다고 알려져 있다. 잎자루 날개에 진딧물의 일종이 기생하여 벌레혹(충영)을 만드는데 이것을 오배자라고 한다. 한국 원산으로 일본, 대만, 중국, 히말라야 등지에 분포하는 낙엽활엽 소교목이며, 우리나라 전국 각지의 야산에서 흔하게 자란다. 이러한 붉나무는 교통이 불편한 산지 사람들의 소금 대용으로 쓰였다고 한다. 또한 설사가 있을 때 붉나무 가지 하나만 달여 먹으면 설사가 멈추는 제사제로 사용 가능하며, 기침이나 입병 편도선염 치료로도 이용 가능하다.

강활(Ostericum praeteritum Kitag.)은 강호리라고도 하며 키가 2m쯤 되고, 잎은 어긋나며 난형이고 끝이 뾰족하고 세번 깃모양으로 갈라지며 작은 잎자루와 톱니가 있고, 열매는 타원형이고 날개가 있다. 꽃이 진 후에 원래의 뿌리는 썩고 옆 순이 새로 생겨 다시 자라는데, 한방에서는 뿌리를 말린 강활을 감기로 인하여 열이 심하며 머리와 전신의 통증이 있을 때에 사용한다.

고본(Angelica tenuissima Nakai)은 깊은 산과 산기슭에 자라며, 털이 없고 향기가 많이 나는 키가 80㎝ 정도인 식물로서, 잎은 어긋나고 뿌리 부근에 나는 잎은 긴 잎자루가 있고 줄기에 나는 잎은 잎집이 있다. 깃털모양의 잎이 세 번 갈라진다. 8∼9월에 흰꽃이 피고 복산형화서(複傘形花序)이며, 5개의 꽃받침이 안으로 굽고, 열매는 편평한 원형이며 날개가 있다. 뿌리를 한약제로 이용하는데, 통증·편두통·전신통 등을 완화시켜주는 효능이 있는 것으로 알려져 있다.

고삼(Sophora flavescens Aiton)은 한국, 일본, 중국 등지에 분포하는 80~100cm크기의 식물로서 맛이 쓰고 인삼의 효능 및 고한(苦寒: 쓰고 차가움)한 성질이 있어 소화불량, 신경통, 간염, 황달, 설사 및 피부과 질환에 효과가 있다고 알려져 있다.

대황(Rhei Radix et Rhizoma)은 중국 사천성 등지에서 배하고 있는 것으로 체내에 과다하게 축적되어 있는 열을 내리는 효능이 있어서, 피부 반진·변비·혈압 상승을 치료하고 안구 충혈의 치료에 사용된다.

조각자(Gleditsia sinensis Lam.)는 높이가 20~30m까지 자라는 흑회색의 나무로서, 줄기나 가지에 작은 가시가 난다. 그 열매를 한약재로 사용하는데, 담을 삭이고 항균 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

붉나무 추출물의 미백 및 항산화 효과는 도면에 도시된 바와 같이 잎 또는 뿌리가 가지에 비해서 약간 우수하다. 그러나 본 발명에서는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 미숙과와 성숙과를 구분하지 않고 사용될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 붉나무 추출물은 붉나무에 추출용매를 가하여 추출하는 단계와; 상기 붉나무 추출물을 식힌 후 여과하는 단계와; 상기 여과한 추출물을 농축하는 단계를 거쳐 제조된다.

상기 추출 용매로는 정제수, 메탄올, 에탄올, 글리세린, 에틸아세테이트, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디클로로메탄 및 헥산 중에서 선택된 1종 이상의 용매를 사용하여 추출한 것을 특징으로 한다.

추출방법으로는 진탕 추출 또는 환류 추출을 이용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 상기 추출 용매를 붉나무 중량대비에 10 내지 20배의 용매를 첨가하여 추출하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 추출온도는 상온 내지 100℃인 바람직하게는 30℃인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 추출시간 및 횟수는 10시간 내지 48시간 및 5 내지 10회인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.

상기 농축은 진공 감압농축기를 이용하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정하지 않는다.

상기 강활(Ostericum praeteritum Kitag.), 고본(Angelica tenuissima Nakai), 고삼(Sophora flavescens Aiton) ,대황(Rhei Radix et Rhizoma), 백강잠(Bombyx batryticatus), 조각자(Gleditsia sinensis Lam.)는 가래나무 100중량부 대비 강활 5~10 중량부, 고본 5~10 중량부, 고삼 10~20 중량부, 대황 3~8 중량부, 백강잠 10~15 중량부, 조각자 3~8중량부 만큼 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나 반드시 이에 한정되지 않는다.

실시예 1: 붉나무 잎 추출물의 제조

세절하여 음건한 붉나무 잎 100g를 70%의 에탄올 혼합 용액 1.5L에 넣고 30℃에서 24시간 동안 침출시켰다. 이를 5회 반복한 후 감압여과하여 진공 감압농축기로 농축하여 붉나무 잎 추출액을 제조하였다.

실시예 2 : 붉나무 가지 추출물의 제조

붉나무 가지 100g에 대하여 실시예 1과 동일하게 실시하여 붉나무 가지 추출액을 제조하였다.

실시예 3 : 붉나무 뿌리 추출물의 제조

붉나무 뿌리 100g에 대하여 실시예 1과 동일하게 실시하여 붉나무 뿌리 추출액을 제조하였다.

비교예 1. 강활, 고본, 고삼을 첨가한 붉나무 추출액의 제조

붉나무 잎 50g, 가지 30g, 뿌리 20g 강활 8g, 고본 10g, 고삼 15g을 70%의 에탄올 혼합 용액 1.5L에 넣고 30℃에서 24시간 동안 침출시켰다. 이를 5회 반복한 후 감압여과하여 진공 감압농축기로 농축하여 추출액을 제조하였다.

비교예 2. 대황, 백강잠, 조각자를 첨가한 붉나무 추출액의 제조

붉나무 잎 50g, 가지 30g, 뿌리 20g, 대황 5g, 백강잠 12g, 조각자 5g을 70%의 에탄올 혼합 용액 1.5L에 넣고 30℃에서 24시간 동안 침출시켰다. 이를 5회 반복한 후 감압여과하여 진공 감압농축기로 농축하여 추출액을 제조하였다.

비교예 3. 강활, 고본, 고삼, 대황, 백강잠, 조각자를 첨가한 붉나무 추출액의 제조

붉나무 잎 50g, 가지 30g, 뿌리 20g, 강활 8g, 고본 10g, 고삼 15g, 대황 5g, 백강잠 12g, 조각자 5g을 70%의 에탄올 혼합 용액 1.5L에 넣고 30℃에서 24시간 동안 침출시켰다. 이를 5회 반복한 후 감압여과하여 진공 감압농축기로 농축하여 추출액을 제조하였다.

실험예 1. 폴리페놀 함량 측정

상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에서 수득한 붉나무 추출액의 폴리페놀 함량을 비교하기 위해 시료를 20mg/㎖ 농도로 증류수에 녹인 다음 0.5㎖을 시험관에 취하여 증류수를 첨가한 후, Foiln-ciocalteu's phenol reagent 0.2㎖를 첨가, 혼합하여 10분간 실온에서 반응시켰다. 여기에 Na₂CO₃ 포화용액 0.4㎖를 가하여 혼합하고 증류수를 1.4㎖ 가하여 실온에서 1시간 동안 반응시킨 후, UV/VIS 분광광도계(ShimadzuU-1201,Japan)를 사용하여 725nm에서 흡광도를 측정하여 각 추출물의 폴리페놀 화합물 함량을 산출하였다.

붉나무 추출물의 총 폴리페놀 함량

시료명	총 폴리페놀 함량 (mg/g)
실시예1	223.23*?*
실시예2	84.55*?*
실시예3	148.34*?*
비교예1	344.23*?*
비교예2	324.08*?*
비교예3	355.44*?*

표 1 및 도 1에 도시된 바와 같이 붉나무 부위별로 잎, 뿌리, 가지의 순으로 총 폴리페놀 함량이 많음을 확인하였고, 강활, 고본, 고삼, 대황, 백강잠, 조각자 등의 천연물 재료를 혼합한 것이 총 폴리페놀 함량에 있어서 50~200% 이상 향상된 것으로 조사되었다.

실험예 2. 자유라디칼 소거활성 측정

DPPH(2,2-Di(4-tert-octylphenyl)-1-picrylhydrazyl free radical)라는 유리기를 사용하여 환원력에 의한 자유라디칼 소거활성을 측정하였다. 피검물질에 의해 DPPH가 환원되어 흡광도가 감소하는 정도를 공시험액의 흡광도와 비교하여 파장 560nm에서 자유라디칼 소거율을 측정하였다.

자유라디칼 소거활성 측정을 위하여 각각의 농도로 추출물을 준비하였다. 상기 농도의 추출물을 96-웰 플레이트에 각각 넣고, 여기에 100uM 메탄올용액으로 제조된 DPPH를 첨가하여 용액의 총 부피가 200㎕가 되도록 하였다. 이것을 37℃에서 30분간 방치한 후 560nm에서 흡광도를 측정하였다. 자유라디칼 소거활성(%)은 다음의 수학식 1로 산출하였고, 그 결과를 도 2를 통해 도시하였다.

A: 본 발명의 추출물을 처리하지 않은 대조군 웰의 흡광도

B: 본 발명의 추출물을 처리한 실험군 웰의 흡광도

자유라디칼 소거활성에서는 잎과 뿌리가 비슷하고 가지가 다소 낮은 것으로 나타났다. 또한 붉나무 추출물에 비하여 붉나무와 강활, 고본, 고삼, 대황, 백강잠, 조각자 등의 천연물 재료를 혼합한 추출액이 자유라디칼 소거활성효과가 약 30~50% 정도 우수한 것으로 판명되었다. 대조군으로서 아스크로빅산(Ascrobic aid)을 사용하였다.

실험예 3. 티로시나아제 저해 활성 측정

티로시나아제의 작용결과 변화하는 흡광도를 분광광도계(micro plate reader)를 이용하여 측정하는 방법으로 티로시나아제 저해 활성을 측정하였다.

pH 6.8의 0.1M 나트륨인산염완충용액(Sodium Phosphate Buffer)에 L-티로신을 1.5mM 농도가 되도록 투여하고, 실시예 1~6의 추출물을 0.1M 나트륨인산염완충용액(Sodium Phosphate Buffer)를 이용하여 100, 200, 400μm의 3종의 다양한 농도로 제조하여 1000 U/ml의 티로시나아제를 각각 투여하고 37℃, 30분간 반응시킨 후 분광광도계(microplate reader)로 475nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 실험을 3회씩 반복하여 평균값으로 구하였다. 대조구로 알부틴(Arbutin)을 사용하여 동일한 실험을 수행하였고 그 결과를 도 3을 통해 도시하였다.

도 3에 도시된 바와 같이 티로시나아제 저해 효과에 있어서 잎과 뿌리가 비슷하고 가지는 잎과 뿌리에 비하여 약 30~40%정도 낮은 것으로 나타났다. 또한 붉나무 추출물에 비하여 붉나무와 강활, 고본, 고삼, 대황, 백강잠, 조각자 등의 천연물 재료를 혼합한 추출액이 티로시나아제 저해효과가 약 50~60% 정도 우수한 것으로 판명되었다.

실험예 4. 알파글루코시다아제 저해 활성 측정

알파글루코시다아제 저해 활성은 Eom 등(Eom SH, Lee SH, Yoon NY, Jung WK, Jeon YJ, Kim SK, Lee MS, Kim YM. 2012. α-Glucosidase- and α-amylase-inhibitory activities of phlorotannins from Eisenia bicyclis. JSci Food Agric 92: 2084-2090)이 행한 방법을 변형하여 효소-기질반응을 이용한 분광학적 방법으로 측정하였다.

즉 1 U/mL의 알파글루코시다아제 90 μL에 시료 혹은 0.1 M sodium phosphate buffer(pH 6.8) 10 μL를 첨가하여 혼합한 후 37℃에서 15분 동안 incubation 시킨 후 1 mM p-NPG(p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside) 100 μL를 첨가한 후 5분간 반응시키고 405nm에서 ELISA reader를 이용하여 흡광도를 측정함으로써 기질로부터 유리되어 나오는 p-nitrophenol을 측정하였다.

양성 대조군으로는 알파글루코시다아제 저해제로 알려진 Acarbose를 사용하였으며 알파글루코시다아제 저해 활성은 시료용액의 첨가군과 무첨가군의 흡광도 감소율로 나타내었다. 그 결과를 도 4을 통해 도시하였다.

도 4에 도시된 바와 같이 알파글루코시다아제 저해 효과에 있어서 잎과 뿌리가 비슷하고 가지는 잎과 뿌리에 비하여 약 20~30% 정도 낮은 것으로 나타났다. 또한 붉나무 추출물에 비하여 붉나무와 강활, 고본, 고삼, 대황, 백강잠, 조각자 등의 천연물 재료를 혼합한 추출액이 알파글루코시다아제 저해 효과가 약 40~60% 정도 우수한 것으로 판명되었다.

전술한 바와 같이 본 발명의 붉나무 추출액은 DPPH 소거능, 티로시나아제 저해, 알파글루코시다아제의 억제 효과가 우수하여 항산화, 미백 화장료 조성물로 사용할 수 있다. 붉나무의 부위별로는 잎, 뿌리가 상기 효과가 가장 우수하고 가지는 다소 미미한 것으로 판명되었다. 한편 붉나무와 강활, 고본, 고삼, 대황, 백강잠, 조각자 등의 천연물 재료를 혼합한 추출액이 DPPH 소거능, 티로시나아제 저해, 알파글루코시다아제의 억제 효과에 있어서 단순한 붉나무 추출액에 비하여 약 40~50% 정도 향상된 효과를 나타내었다.

본 발명은 화장료 조성물에 관한 것으로 화장품에 적용 가능하고, 적절한 담체나 약물전달을 위한 매개체가 개발된다면 의약품, 건강 기능성 식품으로도 제조 가능하다.

Claims (3)

1. 붉나무(Rhus javanica L.) 잎, 붉나무 가지, 붉나무 뿌리, 강활, 고본, 고삼, 대황, 백강잠 및 조각자를 70%의 에탄올 혼합 용액에 넣고 30℃에서 24시간 동안 침출시키는 것을 특징으로 하는 항산화용 화장료 조성물의 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 붉나무 잎은 50g, 상기 붉나무 가지는 30g, 상기 붉나무 뿌리는 20g, 상기 강활은 8g, 상기 고본은 10g, 상기 고삼은 15g, 상기 대황은 5g, 상기 백강잠은 12g, 상기 조각자는 5g, 상기 에탄올은 1.5L를 이용하는 것을 특징으로 하는 항산화용 화장료 조성물의 제조방법.
   
3. 삭제

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