KR102101869B1 - 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스를 함유하는 피부 보습용 피부 외용제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스(이하, “PGG”라 함)를 함유하는 피부 외용제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PGG를 함유함으로써 각질 형성 세포에서 필라그린의 생성을 촉진하고, 로리크린(loricrin) 및 인볼루크린(involucrin)의 발현을 증가시켜 정상적인 각질층 형성을 촉진하며, 이로 인하여 피부 장벽 기능을 강화시킴으로써 우수한 피부 보습력 개선 효과를 제공할 수 있는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

Description

1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스를 함유하는 피부 보습용 피부 외용제 조성물{Skin external composition containing 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucose for skin moisturizing}

본 발명은 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스(이하, “PGG”라 함)를 함유하는 피부 외용제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PGG를 함유함으로써 각질 형성 세포에서 필라그린의 생성을 촉진하고, 로리크린(loricrin) 및 인볼루크린(involucrin)의 발현을 증가시켜 정상적인 각질층 형성을 촉진하며, 이로 인하여 피부 장벽 기능을 강화시킴으로써 우수한 피부 보습력 개선 효과를 제공할 수 있는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

각질층의 주요 기능은 피부의 수분 증발을 막거나 외부로부터 유해물질의 침투를 막아 피부를 보호해주는 기능을 담당한다. 특히, 각질층에는 건조중량 대비 30%의 물이 존재하는데 이중 20%는 각질세포(corneocyte) 내에 존재하고 10%는 세포간 지질에 존재한다. 각질세포 내의 물은 필라그린이 분해된 천연보습인자(Natural moisturerizing Factors; NMFs)와 결합하여 존재한다.

필라그린은 표피의 분화과정 중 최종 분화와 관련되어 발현되며, 필라그린외에 인볼루크린과 로리크린도 보습과 관련된 중요한 마커들이다. 로리크린은 최종 분화를 거치는 동안 발현되는 단백질로서, 각질 형성 세포가 분화하여 안정적인 각질을 형성하는데 필요하며 각질 질량의 70~85%를 차지하는 물질인데, 이는 트랜스글루타미나제가 촉매하는 펩티드간의 교차결합에 참여할 수 있는 글루타민과 리신이 풍부한 도메인을 가지고 있으며, 각질 형성 단백질들간의 교차결합을 도와줌으로써 각질 형성에 중요한 역할을 수행한다. 이와 같은 로리크린은 상부 과립층에서 세포막과 서로 결합하여 단백질로 완성되므로, 각질 형성 세포의 최종 분화 과정을 추적하는 데 있어서 표지자로 사용된다.

필라그린, 인볼루크린, 로리크린과 같은 마커들의 증가는 정상적인 각질층의 형성을 통해 각질세포 내에 NMF의 전구체인 필라그린과 세포간 지질이 정상화 되었다는 것을 의미한다. 따라서, 피부 노화를 방지하고, 외부 환경 변화인 대기 건조, 자외선 및 각종 공해 물질로 피부 건강을 유지할 수 있도록, 피부 조직의 수분 유지를 촉진하면서, 피부 조직의 수분의 손실을 방지하는 피부 장벽을 강화하도록 각질층을 형성하도록 하기 위하여, 필라그린, 인볼루크린, 로리크린 등과 같은 마커의 발현을 촉진하는 피부 보습용 물질의 개발이 요구된다.

1. 국내 등록특허 제10-1709734호(공고일: 2017년 2월 23일)

이에 본 발명자들은 콩, 녹차, 인삼 등 다양한 천연물들의 지표물질로 보고된 다양한 물질을 표피세포에 처리하여 필라그린의 유전자 발현을 증가시키는 물질을 스크리닝한 후, 로리크린, 인볼루크린 등의 발현을 통해 보습 마커가 증가하는지를 확인하였으며, 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스가 필라그린의 유전자 발현 뿐만 아니라, 로리크린 및 인볼루크린의 발현을 증가시키는 결과를 나타냄을 확인하였다. 또한, 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스를 식물성 경화유와 함께 사용하게 되면, 이러한 효능이 훨씬 더 향상된다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스 및 식물성 경화유를 함유하여 정상적인 각질층의 형성을 촉진시킴으로써 피부 보습력을 향상시킬 수 있는 피부 외용제 조성물을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스 및 식물성 경화유를 유효성분으로 함유하는 피부 보습용 피부 외용제 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물은 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스 및 식물성 경화유를 함유하여 정상적인 각질층의 형성을 촉진시킴으로써, 피부 장벽 기능을 강화하고, 궁극적으로 우수한 피부 보습력 개선 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 PGG를 농도별로 처리하여 세포의 생존력을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 PGG 1ppm을 각질형성 세포에 처리한 후 mRNA를 분리하여 PGG에 의한 인볼루크린(IVL) 및 로리크린(LOR)의 유전자 발현양을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 PGG 함유 제형의 피부 수분 함유량 증가 정도를 나타낸 것이다.
도 4는 PGG 함유 제형의 피부 촉촉함 정도에 대한 관능평가 결과를 나타낸 것이다.

본 발명의 피부 외용제 조성물은 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스 및 식물성 경화유를 유효성분으로 함유한다.

1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스(1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucose; PGG)는 생물체에 작용하는 탄닌(tannin)으로, 많은 약제식물에 존재하고 항 염증, 항산화 작용, 항암작용, 항바이러스작용과 같은 다양한 생물학적 활성을 가지고 있는 것으로 알려져 있으며(참조: B.M. Choi, et al., Neurosci. Lett, 328:185-189, 2002; L.L. Ho, et al., Eur. J. Pharmacol., 453:149-158, 2002; D.G. Kang, et al., Eur. J. Pharmacol., 524:111-119, 2005; S.J. Lee, et al., Biol. Pharm. Bull., 29:2131-2134,2006), 작약 뿌리, 강황의 잎을 비롯한 지상부, 가래나무(Juglans mandshurica) 등 다양한 식물에 존재하고, 하기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물이다.

[화학식 1]

본 발명에서 사용되는 PGG는 여러 가지 식물로부터 당업계에 공지된 방법으로 직접 추출하여 사용할 수도 있고, 상업적으로 시판되는 상품을 구입하여 사용할 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 식물성 경화유는 팜경화유, 채종경화유, 카놀라경화유, 올리브경화유, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다.

본 발명에 의한 피부 외용제 조성물은 PGG를 조성물 총 중량에 대하여 0.01~1.0중량%, 바람직하게는 0.05~0.2중량%의 양으로 함유할 수 있다. PGG의 함량이 0.01중량% 미만인 경우 충분한 피부 보습 효과를 얻을 수 없고, 1.0중량%를 초과하는 경우 안전성 및 제형 안정성이 낮아질 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 피부 외용제 조성물은 식물성 경화유를 조성물 총 중량에 대하여 0.001~2.0중량%, 바람직하게는 1.2~1.7중량%의 양으로 함유할 수 있다. 상기 범위로 포함하는 경우 본 발명의 의도한 효과를 나타내기에 적절할 뿐만 아니라, 조성물의 안정성 및 제형 안전성을 모두 만족할 수 있으며, 비용 대비 효과의 측면에서도 상기 범위로 포함하는 것이 적절할 수 있다. 구체적으로 PGG과 식물성 경우의 혼합물이 0.001 중량% 미만인 경우 충분한 피부 보습 효과를 얻을 수 없고, 2 중량%를 초과하는 경우 안전성 및 제형 안정성이 낮아질 수 있다

본 발명의 조성물은 보습용 피부 외용제 조성물로서 사용될 수 있으며, 이는 필라그린의 유전자 발현 뿐만 아니라, 로리크린 및 인볼루크린의 발현을 향상시킴으로써 피부 각질 형성 세포의 분화를 유도하고 정상적인 각질층 형성을 촉진하여 피부 장벽 기능을 강화시킬 수 있다. 따라서 표피 분화의 불완전함으로 생기는 피부건조증, 아토피 피부염, 접촉성 피부염 또는 건선 등을 예방 또는 개선하는 피부 외용제 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은 이에 한정되는 것은 아니지만, 화장료 조성물 또는 의약 조성물로서 제형화될 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은 화장품학 또는 피부과학적으로 허용 가능한 매질 또는 기제를 함유하여 제형화될 수 있다. 이는 국소적용에 적합한 모든 제형으로서, 예를 들면, 용액, 겔, 고체, 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는 이온형(리포좀) 및 비이온형의 소낭 분산제의 형태로, 또는 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실 스틱의 형태로 제공될 수 있다. 또한 포말(foam)의 형태로 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태로도 사용될 수 있다. 이들 조성물은 당해 분야의 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다.

또한 본 발명에 의한 조성물은 지방 물질, 유기용매, 용해제, 농축제, 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제, 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품학 또는 피부과학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다. 상기 보조제는 화장품학 또는 피부과학 분야에서 일반적으로 사용되는 양으로 도입된다.

또한, 본 발명의 조성물은 피부 보습 개선 효과를 증가시키기 위하여 피부 흡수 촉진 물질을 함유할 수 있다.

이하, 시험예 및 제형예를 들어 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 시험예 및 제형예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐 본 발명의 범주 및 범위가 하기 예에 의해 제한되는 것은 아니다.

[참고예 1] PGG의 준비

하기에서 사용한 PGG는 SIGMA로부터 입수하였다.

[참고예 2] 식물성 경화유의 준비

하기에서 식물성 경화유로는 AAK Sweden AB로부터 입수한 Akogel Plus를 사용하였다.

[시험예 1] PGG의 세포독성 평가

신생아의 각질형성세포(keratinocyte)(Lonza로부터 입수)를 KGM 배지를 사용하여 60mm 세포 배양 디쉬(cell culture dish)에 1.25×10⁶ 세포/디쉬의 밀도로 분주한 후 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 80% 정도 컨플루언시까지 배양하였다. 그 후 PGG를 0ppm, 1ppm, 2ppm 및 4ppm의 농도로 세포를 처리하여 4일 동안 배양한 다음, 세포의 생존력을 확인하였다. 확인 결과는 도 1에 나타내었다.

도 1을 보면, PGG의 농도 차이에 따른 세포 생존력에 유의한 차이가 없으며, PGG는 세포 독성이 없는 물질임을 확인할 수 있다.

[시험예 2] 필라그린 유전자 증가 실험(RNA분리 및 RT-PCR)

신생아의 각질형성세포(keratinocyte)(Lonza로부터 입수)를 KGM 배지를 사용하여 60mm 세포 배양 디쉬(cell culture dish)에 1.25×10⁶ 세포/디쉬의 밀도로 분주한 후 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 80% 정도의 컨플루언시까지 배양하였다. 그 후 콩, 녹차, 인삼, 기타 천연물의 주요 성분인 PGG를 포함한 8가지 화합물을 선택하고(표 1), 이들 화합물 각각 1ppm으로 세포를 처리하여 2일 동안 배양하였다. 배양 후 배지를 제거하고 트리졸(Trizol)(Invitrogen) 1ml를 첨가하여 invitrogen사의 RNA 분리법에 따라 mRNA를 분리하였다. 자외선 검출기(HEWLETT PACKARD)를 이용하여 260nm에서 mRNA를 정량한 후, RT-PCR(Reverse transcription-polymerase chain reaction)을 실시하였다. 각각의 샘플에 대한 유전자 분석을 위해 상보적인 유전자인 RPL13A를 기준으로 보정하였으며, 각각의 샘플에 대한 필라그린 발현양은 하기 표 1에 나타내었다.

천연물의 주요 성분들에 대한 필라그린 발현양

화합물	필라그린 증가(%)
6,7,4'-트리하이드록시이소플라본	103
7,3',4'-트리하이드록시이소플라본	110
시리가레시놀	103
아스트라갈린	105
(-)-에피카테킨(EC)	108
파에오니플로린	116
알비플로린	107
PGG	229

상기 표 1에 나타낸 결과를 보면, 다른 화합물을 처리한 샘플의 경우에는 필라그린의 발현 증가율이 크지 않았으나, PGG를 처리한 샘플의 경우에는 대조군 대비 2배 이상의 필라그린 발현 증가율을 보인다는 것을 확인할 수 있다.

[시험예 3] 인볼루크린(IVL), 로리크린(LOR) 유전자 증가 실험(RNA분리 및 RT-PCR)

신생아의 각질형성세포를 KGM 배지를 사용하여 60mm 세포 배양 디쉬(cell culture dish)에 1.25×10⁶ 세포/디쉬의 밀도로 분주한 후 37℃, 5% CO2 배양기에서 80% 정도 컨플루언시까지 배양하였다. 그 후 PGG를 0.2ppm 또는 1ppm으로 상기 각질형성세포를 처리하여 4일 동안 배양하였다. 배양 후 배지를 제거하고 트리졸(Trizol)(Invitrogen) 1ml를 첨가하여 invitrogen사의 RNA 분리법에 따라 mRNA를 분리하였다. 자외선 검출기(HEWLETT PACKARD)를 이용하여 260nm에서 mRNA를 정량한 후, LOR과 IVL의 프라이머(각각 LOR- Hs01894962_s1, IVL- Hs00846307_s1; 이들 모두 life technologies로부터 입수)를 사용하여 RT-PCR(Reverse transcription-polymerase chain reaction)을 실시하였다. 각각의 샘플에 대한 유전자 분석을 위해 상보적인 유전자인 RPLP0를 기준으로 보정하였으며, 결과는 도 2에 나타내었다.

도 2를 보면, PGG를 0.2ppm의 농도로 처리한 경우에는 로리크린 유전자의 발현량은 대조군과 비교하여 거의 차이가 없으나, 인볼루크린 유전자는 대조군 대비 3배 이상의 발현량 증가를 보임을 알 수 있다.

또한, PGG를 1ppm의 농도로 처리한 경우에는 대조군 대비 인볼루크린 유전자는 5배, 로리크린 유전자는 2배 이상 증가하였음을 확인할 수 있다.

[참고예 3] 실시예 및 비교예의 제조

하기 표 2의 조성에 따라 통상적인 방법으로 유연화장수 제조하였다(단위: 중량%).

배합성분	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5	실시예 1	실시예 2	실시예 3
정제수	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량
PGG(0.1%)	-	-	0.05	0.1	0.2	0.05	0.1	0.2
식물성 경화유	-	1.5	-	-	-	1.5	1.5	1.5
스테아린산	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6
글리세롤 스테아레이트	1	1	1	1	1	1	1	1
스테아릴 알코올	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
폴리글리세롤-10 펜타스테아레이트 베헤닐 알코올 & 소듐 스테아로일 락틸에이트	1	1	1	1	1	1	1	1
아라키딜 베헤닐 알코올 & 아라키딜글루코사이드	1	1	1	1	1	1	1	1
세틸아릴 알코올 & 세테아릴글루코사이드	2	2	2	2	2	2	2	2
PEG-100 스테아레이트, 글리세롤올레이트 & 프로필렌글리콜	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드	11	11	11	11	11	11	11	11
사이클로메티콘	6	6	6	6	6	6	6	6
방부제, 향	적량	적량	적량	적량	적량	적량	적량	적량
트리에탄올 아민	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1

[시험예 4] 피부 수분량 및 피부촉촉함 평가

상기 참고예 3의 비교예 1~5 및 실시예 1~3의 피부 보습력을 알아보기 위하여 다음과 같이 평가하였다.

30~40대 여성 80명을 각각 10명씩 8개 조로 나누어 각각 비교예 1~5 또는 실시예 1~3의 유연화장수를 아침 저녁 매일 2회씩 8주간 안면에 도포하게 하였다. 도포 개시 전과, 도포 후 4주, 8주 경과한 시점에 항온, 항습 조건(24℃, 상대습도 40%)에서 피부수분량측정기(Corneometer CM825, C+K Electronic Co., 독일)를 이용하여 피부의 수분 함유량을 측정하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3의 결과값은 피부 수분 함유량을 의미한다.

도 3을 보면, PGG와 식물성 경화유를 모두 함유하지 않은 비교예 1 및 식물성 경화유만 함유하는 비교예 2의 경우에는 피부 수분 함유량이 거의 증가하지 않았으나, PGG를 단독으로 함유하는 비교예 3 내지 5의 경우에는 비교예 1에 비하여 4주와 8주에서 피부 수분 함유량이 농도 의존적으로 증가하였음을 알 수 있다.

또한, PGG와 식물성 경화유를 함께 함유한 실시예 1 내지 3의 경우 비교예 3 내지 5에 비하여 피부 수분 함유량이 더 증가하였음을 확인할 수 있다.

또한, 관능평가를 위해 상기 비교예 1~5 또는 실시예 1~3의 유연화장수를 사용한 사용자들로부터 사용 전과 사용 후(도포 후 4주차) 피부의 촉촉함 정도를 1점에서 5점으로 점수화하여 나타내도록 하였으며(1점: 매우 나쁨, 5점: 매우 좋음), 그 결과를 도 4에 나타내었다.

도 4를 보면, PGG와 식물성 경화유를 모두 함유하지 않은 비교예 1 및 식물성 경화유만 함유하는 비교예 2의 경우에는 피부 촉촉함 정도가 거의 변화하지 않았으나, PGG를 단독으로 함유하는 비교예 3 내지 5의 경우에는 비교예 1에 비하여 도포 후 4주차에 피부 촉촉함이 증가하였으며, 또한, PGG와 식물성 경화유를 함께 함유한 실시예 1 내지 3의 경우 비교예 3 내지 5에 비하여 피부 촉촉함이 더 증가하였음을 확인할 수 있다.

Claims (4)

1. 하기 화학식 1로 표현되는 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스 및 식물성 경화유를 유효성분으로 함유하며,
   상기 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.1~1.0중량%이고, 상기 식물성 경화유의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.001~2.0중량%인 피부 보습용 화장료 조성물.
   [화학식 1]
   

   
2. 제1항에 있어서, 상기 식물성 경화유는 팜경화유, 채종경화유, 카놀라경화유, 올리브경화유, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 화장료 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-β-D-글루코스의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.1~0.2중량%이고, 상기 식물성 경화유의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 1.2~1.7중량%임을 특징으로 하는 화장료 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 필라그린의 유전자 발현을 증가시킴을 특징으로 하는 화장료 조성물.

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