KR102143542B1 - Composition for the production of melanin comprising plasma-activated media and use thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a composition for increasing melanin production comprising a plasma-activated culture medium (PAM) produced by irradiating plasma to a cell culture medium, a skin tanning cosmetic composition comprising the composition, a composition for treatment of melanin hypopigmentation comprising the composition, and a method for increasing melanin synthesis in cells by adding the PAM to cells. The method can increase melanin synthesis without killing or damaging melanocytes.

Description

플라즈마 활성 배양액을 포함하는 멜라닌 생산용 조성물 및 이의 용도 {Composition for the production of melanin comprising plasma-activated media and use thereof}Composition for the production of melanin comprising plasma-activated media and use thereof

본 발명은 플라즈마 활성 배양액을 포함하는 멜라닌 생산용 조성물 및 플라즈마 활성 배양액을 이용하여 멜라닌 세포를 배양하는 방법 및 멜라닌 세포를 이용하여 멜라닌을 생산하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for producing melanin comprising a plasma-activated culture medium and a method of culturing melanocytes using a plasma-activated culture medium, and a method of producing melanin using melanocytes.

피부세포는 자외선이나 환경오염, 그 밖의 외부 요인의 자극에 대해 방어기전으로 표피기저층에 존재하는 멜라닌 세포(melanocyte)의 멜라닌소체(melanosome)에서 멜라닌을 생성한다. 멜라닌은 동물들의 피부, 눈동자, 머리카락의 색을 결정하는 중요한 요인이다. 저색소증은 피부암의 위험인자로도 알려졌다. 동양인들은 멜라닌이 과다로 생성되는 것에 민감하여 멜라닌 생성을 억제하는 미백관련의 연구가 많이 수행되었다. 하지만 최근에는 멜라닌 생성이 억제되어 나타나는 백반증(Vitiligo)에 대한 요구도 증가하고 있어 이에 대한 연구도 진행되고 있다.Skin cells produce melanin in the melanosomes of melanocytes present in the base of the epidermis as a defense mechanism against stimulation of ultraviolet rays, environmental pollution, and other external factors. Melanin is an important factor in determining the color of animals' skin, eyes, and hair. Hypopigmentation is also known as a risk factor for skin cancer. Asians are sensitive to excessive production of melanin, so many studies related to whitening that inhibit melanin production have been conducted. However, in recent years, the demand for vitiligo, which appears due to inhibition of melanin production, is also increasing, and research on this is also underway.

백반증은 멜라닌 세포의 사멸이나 괴사로 인한 여러 가지 크기 및 형태의 백색반이 피부에 나타나는 후천성 탈색소 질환이다. 전세계적으로 인구의 약 1%에서 나타나는 비교적 흔한 질환으로, 인종이나 지역에 따른 차이는 없다. 발생 연령은 10~30세에 가장 많고, 95%의 경우 40세 이전에 발병하고, 환자의 30%에서 가족력이 있다. 백반증이 생기는 원인에 대해서 아직 정확히 밝혀진 바는 없으나, 자가 면역설, 신경체액설, 멜라닌 세포 자가 파괴설 등 여러 가지 설이 제시되고 있다. 자가 면역설은 멜라닌 세포계 항원에 대한 자가항체의 발현으로 멜라닌 세포의 파괴 또는 기능 이상이 초래되거나 세포 독성 림프구나 활성화된 림프구가 분비한 림포카인에 멜라닌 세포가 파괴된다는 설이다. 신경체액설은 카테콜아민 생합성의 이상과 모노아민 산화효소의 증가 등으로 인하여 스트레스와 관련된 과산화수소가 만들어지고 이로 인해 멜라닌 세포가 파괴된다는 설로, 백반증이 신경절을 따라 발생하거나 신경 손상이나 스트레스 후에 발병할 수도 있다. 멜라닌 세포 자가 파괴설은 멜라닌 형성 과정에서 생기는 중간대사 물질이나 최종대사 물질인 페놀 복합체가 멜라닌 세포 내에 축척되어 세포를 파괴한다는 설이다. 그 외 고유세포 결손(inherent cellular defect), 유전요인, 세포사멸, 칼슘대사 이상 등의 다양한 인자들이 제시되고 있다.Vitiligo is an acquired depigmentation disease in which white spots of various sizes and shapes appear on the skin due to the death or necrosis of melanocytes. It is a relatively common disease that occurs in about 1% of the population worldwide, and does not differ by race or region. The age of onset is most common between 10 and 30 years of age, 95% of cases develop before 40 years of age, and 30% of patients have a family history. Although the cause of vitiligo has not been accurately identified yet, various theories have been suggested, such as the theory of autoimmune, neuronal humor, and self-destruction of melanocytes. The autoimmune theory is that the expression of autoantibodies against melanocyte-based antigens causes destruction or dysfunction of melanocytes, or that melanocytes are destroyed by lymphokines secreted by cytotoxic or activated lymphocytes. Neural humoral hypothesis is that hydrogen peroxide related to stress is produced due to abnormalities in catecholamine biosynthesis and increased monoamine oxidase, and thus melanocytes are destroyed.Vitiligo may occur along the ganglion or after nerve damage or stress. The theory of melanocyte self-destruction is that the phenol complex, an intermediate metabolite or final metabolite, generated during the melanogenesis process accumulates in melanocytes and destroys the cell. In addition, various factors such as inherited cellular defects, genetic factors, apoptosis, and abnormal calcium metabolism have been suggested.

멜라닌은 멜라닌 생성세포(melanocytes)로부터 합성되고 자외선 조사나 독성 물질과 화학물질을 흡수함으로써 피부를 보호하는데 중요한 역할을 한다. 그러므로 멜라닌 합성이 정상적으로 일어나지 않는 사람들에서는 모든 피부가 백색으로 되기보다는 부분적으로 백색으로 변해 얼룩이 생기는 외형적인 문제점도 있고 외부 자극에 민감해지는 것이 더 문제이다. 멜라닌 합성에 중요한 효소인 티로시나아제(tyrosinase)와 TRP-1(tyrosinase related protein-1), TRP-2는 산화적 반응에 촉매로 작용한다(Pigment Cell Res. 14 (6): 43744). 티로시나아제는 티로신(tyrosine)을 DOPA(L-3,4-dihydroxyphenylalanine)로, DOPA를 DOPA 퀴논(quinone)으로 산화시키는 작용을 하고, TRP-1은 dihydroxyindole carboxylic acid oxidase로서 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid(DHICA)를 indol-5,6-quinone-2-carboxylic acid로 변화시키는데 관여한다. 또한, TRP-1은 티로시나아제를 안정화시키고 활성을 조절하는 역할을 한다. Melanin is synthesized from melanocytes and plays an important role in protecting the skin by absorbing UV rays or toxic substances and chemicals. Therefore, in people whose melanin synthesis does not normally occur, there is also an external problem in that all the skin becomes white rather than white, causing spots, and becoming sensitive to external stimuli is more problematic. Tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), and TRP-2, which are important enzymes for melanin synthesis, act as catalysts in oxidative reactions (Pigment Cell Res. 14 (6): 43744). Tyrosinase acts to oxidize tyrosine to DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine), DOPA to DOPA quinone, and TRP-1 is dihydroxyindole carboxylic acid oxidase, which is 5,6-dihydroxyindole- It is involved in converting 2-carboxylic acid (DHICA) into indol-5,6-quinone-2-carboxylic acid. In addition, TRP-1 plays a role in stabilizing tyrosinase and regulating its activity.

TRP-2는 DOPA 크롬 타우토머라아제로서 DOPA 크롬을 DHICA로 변화시켜 멜라닌세포를 이루는 유멜라논(eumelanon)과 페오멜라논(pheomelanon)을 형성하고 이들의 비율에 따라 피부, 머리타락, 눈동자의 색깔 등이 결정된다.TRP-2 is a DOPA chromium tautomerase, which converts DOPA chromium into DHICA to form eumelanon and pheomelanon, which make up melanocytes, and depending on their ratio, skin, hair loss, and pupils The color, etc. are determined.

멜라닌 합성은 자외선 조사와 MSH(α-melanocyte stimulating hormone)로 인해 활성화된다. α-MSH는 펩타이드 호르몬으로 자외선에 의해 생성되며 뇌하수체 및 피부를 포함한 여러 세포에서 만들어지는 것으로 알려져 있다. α-MSH는 측분비(paracrine)에 의해 멜라닌 생성세포의 MCR(melanocortin receptor)에 작용하여 전사인자인 MITF(microphthalmia-associated transcription factor)의 활성을 조절하여 멜라닌 합성에 중요한 역할을 하는 티로시나아제, TRP-1(DHICA oxidase), TRP-2(DOPAchrome tautomerase) 등의 활성을 조절한다.Melanin synthesis is activated by UV irradiation and α-melanocyte stimulating hormone (MSH). α-MSH is a peptide hormone that is produced by ultraviolet rays and is known to be produced in various cells including the pituitary gland and skin. α-MSH is a tyrosinase that plays an important role in melanin synthesis by controlling the activity of the transcription factor MITF (microphthalmia-associated transcription factor) by acting on the melanocortin receptor (MCR) of melanogenic cells by paracrine. It regulates the activities of TRP-1 (DHICA oxidase) and TRP-2 (DOPAchrome tautomerase).

멜라닌 형성세포가 UV 또는 α-MSH에 의해서 자극이 되면 각각 p38이나 PKA(protein kinase A)에 의해서 티로시나아제가 활성화된다고 보고되었다. 그런데 이 두 가지 경로 중 특히 α-MSH → cAMP →> PKA 과정이 멜라닌 합성에 중요한 역할을 하는데, cAMP의 증가는 CREB(cAMP-responsive element binding protein) 인산화를 촉진시키고 이것이 전사인자인 MITF의 발현을 증가시키고, 이것은 티로시나아제의 활성을 향상시키며, 티로시나아제 mRNA 발현을 증가시킨다는 보고들이 있다.It has been reported that when melanocytes are stimulated by UV or α-MSH, tyrosinase is activated by p38 or protein kinase A (PKA), respectively. However, of these two pathways, the α-MSH → cAMP →> PKA process plays an important role in melanin synthesis. Increasing cAMP promotes CREB (cAMP-responsive element binding protein) phosphorylation, and this promotes the expression of the transcription factor MITF. Increase, it enhances the activity of tyrosinase, and there are reports that increase tyrosinase mRNA expression.

한편, 우리나라를 비롯한 동양인들은 흰 피부를 선호하는 경향이 있어, 멜라닌 생성을 억제하는 미백 성분에 대한 연구가 활발히 수행되어 왔다. 그러나 피부의 멜라닌 합성 세포에서 생성된 멜라닌은 자외선 조사나 독성 물질과 화학물질을 흡수하여 피부를 보호하는 데 중요한 역할을 한다. 멜라닌의 정상적인 합성이 나타나지 않는 경우 얼룩덜룩한 피부에 의한 미관상의 문제뿐 아니라 피부가 외부 자극에 민감하게 되어 자외선에 취약하게 되는 등의 문제가 발생하므로 멜라닌 합성 정상화를 위한 치료의 수요가 있으며, 이에 대한 연구 또한 진행되고 있다. 그러나 아직까지 멜라닌 합성을 촉진시키는 것에 대한 기술 개발은 불충분한 실정이다.Meanwhile, Asians, including Korea, tend to prefer white skin, so studies on whitening ingredients that inhibit melanin production have been actively conducted. However, melanin produced by the skin's melanin-synthetic cells plays an important role in protecting the skin by absorbing toxic substances and chemicals from UV irradiation. When the normal synthesis of melanin does not appear, there is a need for treatment to normalize melanin synthesis because not only cosmetic problems caused by mottled skin but also problems such as skin becoming sensitive to external stimuli and becoming vulnerable to ultraviolet rays. Research is also ongoing. However, the development of technology for promoting melanin synthesis is still insufficient.

본 발명의 목적은 플라즈마 활성 배양액(PAM)을 포함하는, 멜라닌 생성 증가용 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a composition for increasing melanin production, comprising a plasma active culture medium (PAM).

본 발명의 또 다른 목적은 플라즈마 활성 배양액을 이용하여 멜라닌 합성을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of increasing melanin synthesis by using a plasma active culture medium.

본 발명의 또 다른 목적은 플라즈마 활성 배양액을 포함하는, 멜라닌 저색소증의 치료, 경감 또는 처치용 약학 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for the treatment, alleviation or treatment of melanin hypopigmentation, comprising a plasma active culture medium.

본 발명의 또 다른 목적은, 플라즈마 활성 배양액을 포함하는, 피부의 태닝용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a cosmetic composition for tanning skin, comprising a plasma active culture solution.

본 발명의 또 다른 목적은, 멜라닌 생성 억제제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of screening for melanogenesis inhibitors.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 스크리닝 방법으로 선별된 억제제를 포함하는 멜라닌 생성 억제용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for inhibiting melanogenesis comprising an inhibitor selected by the screening method.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 세포 배양액에 플라즈마를 조사하여 제조된 플라즈마 활성 배양액(PAM)을 포함하는, 멜라닌 생성 세포의 멜라닌 생성 증가용 조성물을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a composition for increasing melanogenesis of melanogenic cells, comprising a plasma-activated culture medium (PAM) prepared by irradiating plasma to a cell culture medium.

본 발명은 또한, 플라즈마를 배양액에 조사하여 플라즈마 활성 배양액(PAM)을 제조하는 단계; 및 인체 내의 세포를 제외한 세포를 상기 플라즈마 활성 배양액으로 배양하는 단계를 포함하는, 멜라닌 합성을 증가시키는 방법을 제공한다.The present invention also comprises the steps of preparing a plasma-activated culture solution (PAM) by irradiating plasma to the culture solution; And it provides a method for increasing melanin synthesis comprising the step of culturing cells excluding cells in the human body with the plasma-activated culture medium.

본 발명은 또한, 배양액에 전극이 접촉한 채 4분 내지 30분간 상온상압 플라즈마를 조사하여 제조된 플라즈마 활성 배양액(PAM)을 포함하는, 멜라닌 저색소증의 개선 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.The present invention also provides a pharmaceutical composition for improving or treating melanin hypopigmentation, comprising a plasma-activated culture solution (PAM) prepared by irradiating normal temperature and atmospheric pressure plasma for 4 minutes to 30 minutes while the electrode is in contact with the culture solution.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 제공하는 멜라닌 생성 세포의 멜라닌 생성 증가용 조성물은, 세포 배양액에 플라즈마를 조사하여 제조된 플라즈마 활성 배양액(PAM)을 포함한다.The composition for increasing melanogenesis of melanin-producing cells provided in the present invention includes a plasma-activated culture medium (PAM) prepared by irradiating plasma to a cell culture medium.

본 발명의 멜라닌은 동물의 피부나 눈 등의 조직에 존재하는 갈색 내지 흑색의 색소를 총칭하는 것이다. 멜라닌은 자외선 차단 및 체온 유지 기능을 하는 것으로 알려져 있으며, 피부색, 눈동자 색 등을 결정한다. 이러한 멜라닌의 결핍은 백색증(albino) 또는 백반증(Vitiligo)의 원인이 된다. 선천적 백색증과 달리, 백반증은 후천적으로 나타나기도 하며, 면역학적, 환경적 요인 또는 스트레스가 발병 원인이 된다.Melanin of the present invention is a generic term for brown to black pigments present in tissues such as skin or eyes of animals. Melanin is known to block UV rays and maintain body temperature, and determines skin color and eye color. This melanin deficiency is the cause of albino or vitiligo. Unlike congenital albinism, vitiligo may appear congenital, and immunological, environmental or stress causes the disease.

멜라닌 세포는 멜라닌을 보관하는 멜라닌소체(melanosome)를 합성하는 세포로, 피부의 세포 중 약 5%를 차지한다. 주로 피부의 맨 아래 기저층(basal layer)에 존재하며, 수지상 돌기를 가지는 것을 특징으로 한다. 멜라닌 세포에서 합성된 멜라닌 소체는 수지상 돌기를 통해 각질세포(keratinocyte)로 이동하고, 각질 세포에서 멜라닌 소체가 녹아 멜라닌이 분비되어 피부 색을 결정하게 된다.Melanocytes are cells that synthesize melanosomes that store melanin, and account for about 5% of cells in the skin. It is mainly present in the basal layer at the bottom of the skin, and is characterized by having dendritic processes. Melanocytes synthesized from melanocytes move to keratinocytes through dendritic processes, and melanosomes are dissolved in the keratinocytes to secrete melanin to determine skin color.

표피성 멜라닌 세포는 각질세포의 세포 주기와 같은 비율로 분열하게 되고, 인종이나 피부색과 관계 없이 1mm2당 1200 내지 1500개로 동일하다고 알려져 있다.Epidermal melanocytes divide at the same rate as the cell cycle of keratinocytes, and are known to be the same at 1200 to 1500 per 1 mm 2 regardless of race or skin color.

본 발명의 플라즈마 배양액을 사용함으로써, 배양 중인 세포에 플라즈마를 직접 조사하는 경우 모든 세포에 고르게 플라즈마 활성 효과를 얻을 수 없는 단점을 보완할 수 있다.By using the plasma culture solution of the present invention, it is possible to compensate for the disadvantage that plasma activation effects cannot be obtained evenly on all cells when plasma is directly irradiated to cells in culture.

본 발명에 있어서 "플라즈마"는 디바이 차폐(Debye shielding)를 만족하는 이온화된 기체를 말한다. 이는 물질의 기본적인 세 가지 상태인 기체, 액체, 고체와 더불어 또 하나의 상태로 여겨지며 제4상태로 표현된다. 본 발명의 플라즈마는 외부 전압에 의해 중성기체가 플라즈마로 중성기체의 여기, 이온화에 의하여 전자 및 양이온이 발생할 수 있고, 분자가스가 여기된 라디칼이 존재할 수 있다.In the present invention, "plasma" refers to an ionized gas that satisfies Debye shielding. It is regarded as one of the three basic states of matter, gas, liquid, and solid, and is expressed as the fourth state. In the plasma of the present invention, a neutral gas is converted to a plasma by an external voltage, and electrons and cations may be generated by excitation and ionization of the neutral gas, and radicals excited by a molecular gas may exist.

본 발명의 플라즈마는 상압 상태에서 생성될 수 있다. 예를 들어, 상온상압 플라즈마(NTAPP)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 상온상압 플라즈마는 상온 대기압 플라즈마와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 본 발명의 플라즈마 생성장치는 본 발명의 목적에 따른 플라즈마 활성 배양액을 생성할 수 있다면, 공지된 플라즈마 생성 장치를 제한없이 사용할 수 있으나, 특히 생물학적 목적의 플라즈마를 생성시키기 위하여 아크 및 정전기를 저해시킨 것을 특징으로 한다. 예컨대 본 발명의 플라즈마 생성장치는 장치 본체; 장치 본체 내의 일측에 구비되는 평판형 접지 전극이 본체 내에서 평판형 접지 전극과 대향하게 배치되는 니들 또는 로드형 파워 전극; 및 파워전극으로 전력을 공급하기 위한 고전압 전원 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 플라즈마 생성은 3.0W microwave power와 아르곤(Ar) 가스를 이용하여 상온 대기압에서 시행하였고, 플라즈마 생성 장치와 배지는 0.8cm 이격되어 있었다. 본 발명에서 상온이란, 고온 플라즈마에 해당하지 않는 온도 범위로서 당업계에서 상온 플라즈마로 여겨지는 온도 조건을 제한 없이 적용 가능하며, 예를 들어, 60℃ 이하, 40℃ 이하, 0 내지 60℃, 5 내지 45℃ 또는 20 내지 40℃를 의미한다. The plasma of the present invention may be generated under normal pressure. For example, it may be a normal temperature and normal pressure plasma (NTAPP), but is not limited thereto. Room temperature atmospheric pressure plasma of the present invention may be used in the same meaning as the room temperature atmospheric pressure plasma. The plasma generating apparatus of the present invention can use a known plasma generating apparatus without limitation, as long as it can generate the plasma active culture solution according to the object of the present invention. In particular, the arc and static electricity are inhibited to generate plasma for biological purposes It features. For example, the plasma generating apparatus of the present invention comprises: an apparatus main body; A needle or rod-type power electrode in which a flat ground electrode provided on one side of the device body is disposed to face the flat ground electrode in the body; And a high voltage power supply for supplying power to the power electrode. In one embodiment of the present invention, plasma generation was performed at room temperature and atmospheric pressure using 3.0W microwave power and argon (Ar) gas, and the plasma generating apparatus and the medium were separated by 0.8cm. In the present invention, room temperature is a temperature range that does not correspond to high-temperature plasma, and can be applied without limitation to a temperature condition considered as room-temperature plasma in the art. It means to 45 ℃ or 20 to 40 ℃.

상기 캐리어 가스는 본 발명의 목적을 달성하는 플라즈마 및 플라즈마 활성액의 제조 목적에 적합한 것이라면, 제한 없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 헬륨, 산소, 네온 및 아르곤으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 조합으로부터 선택된 1종 이상, 더욱 바람직하게는 아르곤을 캐리어 가스로 할 수 있으며, 이와 같은 가스에 고전압의 전류가 공급됨으로써 플라즈마가 생성될 수 있다.The carrier gas may be used without limitation as long as it is suitable for the purpose of producing a plasma and plasma active liquid that achieves the object of the present invention, but is preferably 1 selected from one or more combinations selected from the group consisting of helium, oxygen, neon, and argon. More than one species, more preferably argon may be used as a carrier gas, and plasma may be generated by supplying a high voltage current to such a gas.

한편, 플라즈마를 이용하여 활성화시킨 액체인 플라즈마 활성수(plasma activated water)는 기체 상태의 플라즈마와 유사한 특징을 보이며, 농업 및 의료 분야에 사용되고 있다. 플라즈마 활성수는 액체 상태인 매개체에 플라즈마를 매개체 표면 또는 수중에서 발생시켜 제작한다. Meanwhile, plasma activated water, which is a liquid activated using plasma, exhibits similar characteristics to gaseous plasma, and is used in agriculture and medical fields. Plasma activated water is produced by generating plasma on the surface of a liquid medium or in water.

본 발명의 플라즈마 활성 배양액은, 플라즈마 처리된 배지(plasma-conditioned medium; PCM)와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 이와 같은 플라즈마 처리 배지는 조사된 플라즈마와 동일한 기전을 통해 동등한 또는 개선된 또는 유사한 항암 효과를 가지며, 플라즈마와 비교하여 이동 및 적용이 용이한 장점이 있다.The plasma-activated culture medium of the present invention may be used in the same sense as a plasma-conditioned medium (PCM). Such a plasma treatment medium has the same or improved or similar anticancer effect through the same mechanism as the irradiated plasma, and has an advantage of being easy to move and apply compared to plasma.

본 발명의 플라즈마 활성 배양액 제조를 위하여 플라즈마가 조사되는 배지는 세포 배양을 위해 사용되는 임의의 공지의 배지를 제한없이 사용할 수 있으며, 상기 배지는 배양을 위해 선택된 세포의 종류에 따라 해당 세포의 배양에 적절한 배지를 선별하여 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 피부의 상피조직, 예를 들어멜라닌 세포(Melanocyte) 또는 각질형성세포(Keratinocyte)에 적합한 배지의 경우는 M254 배지를 기본배지 (basal media)로 사용할 수 있다. 상기 M254 배지는 칼슘을 포함하지 않을 수 있으며, 아미노산 20종, 비타민, 무기염(inorganic salts), Adenine.HCl, D-Glucose(Dextrose), DL-alpha-lipoic Acid, Ethanolamine, HEPES, O-Phosphorylethanolamine, Putrescine 2HCl, Sodium Pyruvate, 및 Thymidine을 포함할 수 있다. 상기 아미노산 20종은 글리신, 알라닌, 알라닐 글루타민, 아르기닌 염산염, 아스파라긴, 아스파틱산, 시스테인, 글루탐산, 히스티딘 염산염, 이소류신, 류신, 라이신 염산염, 메티오닌, 페닐알라닌, 프롤린, 세린, 트레오닌, 트립토판, 티로신 및 발린을 포함한다. 상기 비타민은 염화콜린, 판토테닉산, 엽산, 미오-이노시톨, 나이아신아마이드, 피리독살 염산염, 비타민 B12, 및 d-비오틴(d-Biotin)을 포함한다. 상기 무기염은 NaVO3, ((NH4)6(Mo7O24-4H2O), CuSo4-5H2O, FesO4-7H2O, MgCl2-6H2O, MnSO4-H2O, NiCl2-6H2O, KCl, NaCH3COO-3H2O, NaHCO3, NaCl, Na2SiO3-9H2O, Ha2HPO4-7H2O, Na2SeO3, SnCl2-2H2O, 및 ZnSO4-7H2O를 포함할 수 있다. For the production of the plasma-activated culture medium of the present invention, the medium irradiated with plasma may use any known medium used for cell culture without limitation, and the medium may be used for culturing the corresponding cells according to the type of cells selected for the culture. It is preferable to select and use an appropriate medium. For example, in the case of a medium suitable for epithelial tissue of the skin, for example, melanocytes or keratinocytes, M254 medium may be used as a basic medium. The M254 medium may not contain calcium, and 20 amino acids, vitamins, inorganic salts, Adenine.HCl, D-Glucose (Dextrose), DL-alpha-lipoic Acid, Ethanolamine, HEPES, O-Phosphorylethanolamine , Putrescine 2HCl, Sodium Pyruvate, and Thymidine. The 20 amino acids are glycine, alanine, alanyl glutamine, arginine hydrochloride, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, histidine hydrochloride, isoleucine, leucine, lysine hydrochloride, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine. Includes. The vitamins include choline chloride, pantothenic acid, folic acid, myo-inositol, niacinamide, pyridoxal hydrochloride, vitamin B12, and d-Biotin. The inorganic salts are NaVO3, ((NH4)6(Mo7O24-4H2O), CuSo4-5H2O, FesO4-7H2O, MgCl2-6H2O, MnSO4-H2O, NiCl2-6H2O, KCl, NaCH3COO-3H2O, NaHCO3, NaCl, Na2SiO3-9H2O. , Ha2HPO4-7H2O, Na2SeO3, SnCl2-2H2O, and ZnSO4-7H2O.

본 발명의 플라즈마 활성 배양액 제조를 위하여 플라즈마가 조사되는 배지는 멜라닌세포성장인자(human melanocyte growth supplement, HMGS)를 포함하는 것일 수 있다. In order to prepare the plasma-activated culture medium of the present invention, the medium to which plasma is irradiated may contain melanocyte growth supplement (HMGS).

상기 플라즈마는 마이크로파 전력(microwave power)을 이용하여 생성될 수 있으며, 상기 마이크로파 전력은 실험의 목적 및 방법에 따라 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있으며, 예를 들어 1.0W 내지 5.0W, 2.0W 내지 4.0W 또는 2.5W 내지 3.5W일 수 있으며, 바람직하게는 3.0W일 수 있다.The plasma may be generated using microwave power, and the microwave power may be appropriately selected and used by a person skilled in the art according to the purpose and method of the experiment, for example, 1.0W to 5.0W, 2.0W to 4.0 It may be W or 2.5W to 3.5W, preferably 3.0W.

상기 플라즈마는 플라즈마가 조사될 배양액과 플라즈마 기체 (plume)가 접촉한 상태 또는 일정한 거리를 두고 떨어진 위치에서 조사될 수 있다. 플라즈마 전극이 배지와 이격되어 플라즈마가 조사되는 경우, 이격거리는 0.1 내지 15cm, 0.1 내지 10cm, 0.1 내지 5cm, 0.1 내지 3cm, 0.1 내지 1cm, 0.3 내지 15cm, 0.3 내지 10cm, 0.3 내지 5cm, 0.3 내지 3cm, 0.3 내지 1cm, 0.5 내지 15cm, 0.5 내지 10cm, 0.5 내지 5cm, 또는 0.5 내지 3cm일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 1cm, 더욱 바람직하게는 0.6 내지 1cm일 수 있다. 상기 전극이 배양액과 접촉한 상태에서 조사되는 경우, 배양액의 표면 또는 배양액 내에 전극이 위치할 수 있다. The plasma may be irradiated in a state in which the culture medium to be irradiated with plasma and the plasma gas (plume) are in contact with each other or at a location separated by a predetermined distance. When the plasma electrode is separated from the medium and the plasma is irradiated, the separation distance is 0.1 to 15cm, 0.1 to 10cm, 0.1 to 5cm, 0.1 to 3cm, 0.1 to 1cm, 0.3 to 15cm, 0.3 to 10cm, 0.3 to 5cm, 0.3 to 3cm , 0.3 to 1cm, 0.5 to 15cm, 0.5 to 10cm, 0.5 to 5cm, or may be 0.5 to 3cm, preferably 0.5 to 1cm, more preferably 0.6 to 1cm. When the electrode is irradiated in contact with the culture solution, the electrode may be positioned on the surface of the culture solution or in the culture solution.

상기 플라즈마를 배양액에 조사하는 시간은 4분 내지 30분, 4분 내지 25분, 4분 내지 20분, 5분 내지 30분, 5분 내지 25분, 5분 내지 20분, 또는 8분 내지 20분일 수 있다. The time for irradiating the plasma to the culture medium is 4 minutes to 30 minutes, 4 minutes to 25 minutes, 4 minutes to 20 minutes, 5 minutes to 30 minutes, 5 minutes to 25 minutes, 5 minutes to 20 minutes, or 8 minutes to 20 minutes. It can be minutes.

본 발명의 일 실시예에서, M254 배지에 상온상압 플라즈마를 가해 플라즈마 활성 배양액을 제조하였다. 페트리 접시에 담긴 10ml M254배지 표면으로부터 전극이 0.8cm 이격된 상태에서 4분, 8분, 12분, 16분, 또는 20분간 플라즈마를 조사하여 플라즈마 활성 배양액을 제작하였다. 상기 상온상압 플라즈마의 조건은 3.0W 마이크로파 전력(microwave power)과 아르곤(Ar) 가스를 이용하여 상온 대기압에서 시행하였고, 플라즈마 생성 장치와 배지는 0.8cm 이격되어 있었다. 세포가 없는 배지 10mL를 페트리 접시에 담고, 플라즈마를 각각 4분, 8분, 12분, 16분, 또는 20분간 조사하여 최종 플라즈마 활성 배양액을 제조하였다. 마이크로파 정확도는 ±2.0%, 가스 압력은 0 내지 3Bar 및 가스 흐름은 0 내지 5 SLM으로 조절되었다. In one embodiment of the present invention, a plasma-activated culture solution was prepared by applying normal temperature and atmospheric pressure plasma to the M254 medium. Plasma-activated cultures were prepared by irradiating plasma for 4 minutes, 8 minutes, 12 minutes, 16 minutes, or 20 minutes while the electrodes were 0.8cm apart from the surface of the 10ml M254 medium contained in a Petri dish. The conditions of the room temperature and atmospheric pressure plasma were performed at room temperature and atmospheric pressure using 3.0W microwave power and argon (Ar) gas, and the plasma generating apparatus and the medium were separated by 0.8 cm. 10 mL of cell-free medium was placed in a Petri dish, and plasma was irradiated for 4 minutes, 8 minutes, 12 minutes, 16 minutes, or 20 minutes, respectively, to prepare a final plasma active culture solution. Microwave accuracy was adjusted to ±2.0%, gas pressure was 0 to 3 Bar, and gas flow was adjusted to 0 to 5 SLM.

주입되는 아르곤 가스 원자로부터 방출되는 스펙트럼은 690 내지 990nm이고 N2 및 O에 의한 피크는 337.2 및 690 내지 900nm 사이로 각각 측정되었다. OH band는 307 내지 309nm 범위에서 관찰되었다.The emission spectrum from the injected argon gas atom was 690 to 990 nm and the peaks due to N2 and O were measured between 337.2 and 690 to 900 nm, respectively. The OH band was observed in the range of 307 to 309 nm.

본 발명이 제공하는 플라즈마 활성 배양액은, 멜라닌 세포의 사멸 또는 세포 손상을 야기하지 않으면서 멜라닌 세포 내 멜라닌 생성량을 증가시킬 수 있는 장점을 가진다.The plasma-activated culture medium provided by the present invention has the advantage of increasing the amount of melanin production in melanocytes without causing death or cell damage of melanocytes.

본 발명이 제공하는 플라즈마 활성 배양액은, 플라즈마를 조사하지 않은 배양액에 비해 멜라닌세포의 멜라닌 생성능을 1.0 내지 4배, 1.0 내지 3배, 1.1 내지 4배, 1.1 내지 3배, 1.1 내지 2.5배, 1.1 내지 2배, 1.3 내지 4배, 1.3 내지 3배, 1.3 내지 2.5배, 1.3 내지 2배, 또는 1.4 내지 1.8배 증가시킬 수 있다. The plasma-activated culture medium provided by the present invention has the ability to produce melanin of melanocytes by 1.0 to 4 times, 1.0 to 3 times, 1.1 to 4 times, 1.1 to 3 times, 1.1 to 2.5 times, 1.1 compared to the culture solution not irradiated with plasma. To 2 times, 1.3 to 4 times, 1.3 to 3 times, 1.3 to 2.5 times, 1.3 to 2 times, or 1.4 to 1.8 times.

본 발명의 일 실시예에서, PAM을 사용한 경우 멜라닌 합성에 관여하는 티로시나아제, TRP1 및 TRP2의 발현량이 모두 증가하였다.In one embodiment of the present invention, when PAM was used, the expression levels of tyrosinase, TRP1 and TRP2 involved in melanin synthesis were all increased.

본 발명의 일 실시예에서, 플라즈마 활성 배양액을 사용한 경우, 플라즈마 조사 시간에 비례하여 멜라닌 양이 증가하는 양상을 보였다 (도 2). 보다 구체적으로, 플라즈마 활성 배양액의 플라즈마 조사 시간이 8분인 군에서 멜라닌 양이 증가됨이 확인되었고, 12분 처리 군에서는 급속하게 멜라닌 양이 증가됨을 볼 수 있으며, 16분, 20분에서도 동일한 결과를 보였다. 멜라닌 양이 최고치에 이른 결과를 보인 20분 처리군을, 플라즈마를 전혀 처리하지 않은 배양액에서 배양한 멜라닌 세포인 대조군과 비교할 때, 플라즈마 활성 배양액 처리 후 24시간이 경과한 다음에는 멜라닌 양이 1.7배, 48시간 후에는 1.55배 증가된 결과를 보였다. In an embodiment of the present invention, when a plasma-activated culture medium is used, the amount of melanin increases in proportion to the plasma irradiation time (FIG. 2). More specifically, it was confirmed that the amount of melanin increased in the group where the plasma irradiation time of the plasma-activated culture medium was 8 minutes, and the amount of melanin was rapidly increased in the 12-minute treatment group, and the same result was shown at 16 minutes and 20 minutes. . When compared with the control group, which is melanocytes cultured in a culture medium that was not treated with plasma, the 20-minute treatment group, which showed the result of the highest melanin amount, was 1.7 times as much as the melanin amount after 24 hours elapsed after treatment with the plasma-activated culture medium. , After 48 hours, the result was increased by 1.55 times.

따라서 본 발명의 플라즈마 활성 배양액이 멜라닌 세포의 멜라닌 생성을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the plasma-activated culture medium of the present invention can increase the melanogenesis of melanocytes.

본 발명에 따른 배양 조성물은, 멜라닌세포성장인자(human melanocyte growth supplement, HMGS)를 함유하는 포유동물 세포 배양액에 상온상압 플라즈마를 20분간 조사한 플라즈마 활성 배양액에 멜라닌 세포를 24시간 배양한 경우 생성된 멜라닌 양이, 상기 플라즈마 처리를 하지 않은 포유동물 세포 배양액에 멜라닌 세포를 배양한 경우 생성된 멜라닌 양을 기준으로 1.1 내지 4배인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 멜라닌 양은 마이크로 그램 / (1 X 10 6 세포)로 나타낼 수 있다. The culture composition according to the present invention is produced when melanocytes are cultured for 24 hours in a plasma-activated culture solution irradiated with plasma at room temperature and pressure for 20 minutes in a mammalian cell culture solution containing melanocyte growth factor (HMGS). The amount may be 1.1 to 4 times the amount of melanin generated when melanocytes are cultured in a mammalian cell culture medium that has not been subjected to plasma treatment. Specifically, the amount of melanin can be expressed in micrograms / (1 X 10 6 cells).

본 발명에 따른 배양 조성물은, 멜라닌세포 성장인자(human melanocyte growth supplement, HMGS)를 함유하는 포유동물 세포 배양액에 상온상압 플라즈마를 20분간 조사한 플라즈마 활성 배양액에 멜라닌 세포를 24시간 배양한 경우 티로시나제 mRNA 발현양이, 상기 플라즈마 처리를 하지 않은 포유동물 세포 배양액에 멜라닌 세포를 배양한 경우의 티로시나제 mRNA 발현양을 기준으로 1 내지 4배, 1.01 내지 4배, 1.01 내지 3배, 1.01 내지 2.7배, 1.02 내지 4배, 1.02 내지 3배, 1.02 내지 2.7배, 1.05 내지 4배, 1.05 내지 3배, 1.05 내지 2.7배인 것일 수 있다. The culture composition according to the present invention expresses tyrosinase mRNA when melanocytes are cultured for 24 hours in a plasma active culture medium irradiated with plasma at room temperature and pressure for 20 minutes in a mammalian cell culture medium containing human melanocyte growth supplement (HMGS). The amount is 1 to 4 times, 1.01 to 4 times, 1.01 to 3 times, 1.01 to 2.7 times, 1.02 to 4 times, 1.01 to 4 times, 1.01 to 3 times, based on the amount of tyrosinase mRNA expression when melanocytes are cultured in the mammalian cell culture medium not subjected to plasma treatment. It may be 4 times, 1.02 to 3 times, 1.02 to 2.7 times, 1.05 to 4 times, 1.05 to 3 times, 1.05 to 2.7 times.

본 발명에 따른 배양 조성물은, 플라즈마 활성 배양액을 처리하지 않은 대조군에 비해 티로시나아제, TRP1, 및 TRP2로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 유전자의 발현을 증가시키는 것일 수 있다.The culture composition according to the present invention may be one to increase the expression of one or more genes selected from the group consisting of tyrosinase, TRP1, and TRP2 compared to a control group not treated with a plasma active culture medium.

구체적으로, 플라즈마 활성 배양액에서 배양한 멜라닌 세포의 TRP1의 발현량은 플라즈마 활성액을 포함하지 않는 대조군의 발현량에 비해 1.01 내지 4배, 1.01 내지 3.5배, 1.01 내지 3배, 1.01 내지 2.5배, 1.01 내지 2.3배, 1.01 내지 2.0배, 1.05 내지 4배, 1.05 내지 3.5배, 1.05 내지 3배, 1.05 내지 2.5배, 1.05 내지 2.3배 또는 1.05 내지 2.0배 증가할 수 있다. 플라즈마 활성 배양액에서 배양한 멜라닌 세포의 TRP2의 발현량은 플라즈마 활성액을 포함하지 않는 대조군의 발현량에 비해 1.01 내지 4배, 1.01 내지 3.5배, 1.01 내지 3배, 1.01 내지 2.5배, 1.01 내지 2.3배, 1.01 내지 2.0배, 1.01 내지 1.5배, 1.05 내지 4배, 1.05 내지 3.5배, 1.05 내지 3배, 1.05 내지 2.5배, 1.05 내지 2.3배, 1.05 내지 2.0배, 또는 1.05 내지 1.5배 증가할 수 있다.Specifically, the expression level of TRP1 in melanocytes cultured in the plasma active culture medium is 1.01 to 4 times, 1.01 to 3.5 times, 1.01 to 3 times, 1.01 to 2.5 times, 1.01 compared to the expression level of the control group not containing the plasma active solution. To 2.3 times, 1.01 to 2.0 times, 1.05 to 4 times, 1.05 to 3.5 times, 1.05 to 3 times, 1.05 to 2.5 times, 1.05 to 2.3 times, or 1.05 to 2.0 times. The expression level of TRP2 in melanocytes cultured in the plasma active culture medium was 1.01 to 4 times, 1.01 to 3.5 times, 1.01 to 3 times, 1.01 to 2.5 times, 1.01 to 2.3 times compared to the expression level of the control without plasma active solution. , 1.01 to 2.0 times, 1.01 to 1.5 times, 1.05 to 4 times, 1.05 to 3.5 times, 1.05 to 3 times, 1.05 to 2.5 times, 1.05 to 2.3 times, 1.05 to 2.0 times, or 1.05 to 1.5 times .

본 발명에서 제공하는 멜라닌 합성을 증가시키는 방법은,The method for increasing melanin synthesis provided by the present invention,

세포 배양액에 플라즈마를 조사하여 플라즈마 활성 배양액(PAM)을 제조하는 단계; 및Preparing a plasma-activated culture medium (PAM) by irradiating plasma to the cell culture medium; And

상기 플라즈마 활성 배양액을 세포배양액으로 사용하여 배양하는 단계;를 포함한다.And culturing the plasma-activated culture medium as a cell culture medium.

상기 플라즈마 활성 배양액 제조법은 앞서 설명한 바와 같다.The method for preparing the plasma active culture solution is as described above.

상기 플라즈마 활성 배양액은 제조 후 즉시 사용되는 것이 바람직하며, 구체적으로 제조 후 1주일 이내, 5일 이내, 3일 이내, 2일 이내, 24시간 이내, 12시간 이내, 8시간 이내, 4시간 이내, 제조 후 2시간 이내, 제조 후 1시간 이내, 제조 후 30분 이내, 제조 후 15분 이내, 제조 후 10분 이내, 또는 제조 후 5분 이내에 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 제조 후 사용에 소요되는 시간은 플라즈마 활성 배양액에 플라즈마 조사가 완료된 이후 세포 배양액의 교체까지 소요되는 시간을 의미한다. The plasma-activated culture medium is preferably used immediately after preparation, and specifically within 1 week, within 5 days, within 3 days, within 2 days, within 24 hours, within 12 hours, within 8 hours, within 4 hours, It may be used within 2 hours after manufacture, within 1 hour after manufacture, within 30 minutes after manufacture, within 15 minutes after manufacture, within 10 minutes after manufacture, or within 5 minutes after manufacture, but is not limited thereto. The time required for use after the preparation refers to the time required to replace the cell culture solution after plasma irradiation is completed on the plasma active culture solution.

상기 세포는 인체 내의 세포를 제외하고 멜라닌 합성 활성을 가지는 것이면 어느 것이든 사용될 수 있으며, 예를 들어, 멜라닌 세포(melanocyte), 흑색종(melanoma) 세포, 또는 멜라닌 합성능을 가지는 형질전환 세포일 수 있다. 상기 멜라닌 세포는 인간을 포함하는 포유류로부터 분리된 것일 수 있다.The cells may be any one having melanin synthesis activity, excluding cells in the human body, for example, melanocytes, melanoma cells, or transformed cells having melanin synthesis ability. have. The melanocytes may be isolated from mammals including humans.

상기 인체 내의 세포를 제외한 세포는 배양액 중에서 배양 중인 세포일 수 있다. 상기 세포를 배양 중인 배양액은 플라즈마가 조사되지 않은 배양액일 수 있으며, 필요에 따라 플라즈마 활성 배양액과 동종 또는 이종의 배양액을 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 M254 배지를 사용할 수 있다. Cells other than cells in the human body may be cells being cultured in a culture medium. The culture medium in which the cells are cultivated may be a culture medium that has not been irradiated with plasma, and if necessary, a culture medium of the same or different types as the plasma active culture medium may be selected and used, and M254 medium may be preferably used.

본 발명의 일 실시예에서, 인간 피부의 멜라닌 세포를 1%(v/v)의 human melanocyte growth supplement(HMGS, Gibco Cascade biologics, USA), 100U/ml 페니실린 및 50ug/ml 스트렙토마이신을 첨가한 M254 배지에서 배양한 후, 플라즈마를 각각 4분, 8분, 12분, 16분 또는 20분 조사한 M254 배지로 배양액을 교체하여 이후 배양을 수행하였다.In one embodiment of the present invention, 1% (v/v) of human melanocyte growth supplement (HMGS, Gibco Cascade biologics, USA), 100 U/ml penicillin and 50 ug/ml streptomycin were added to M254 in human skin melanocytes. After culturing in the medium, the culture medium was replaced with M254 medium irradiated with plasma for 4 minutes, 8 minutes, 12 minutes, 16 minutes or 20 minutes, respectively, and cultivation was performed thereafter.

본 발명에 따른 멜라닌 합성을 증가시키는 방법은 대조군에 비해 멜라닌 생산량이 1.2 내지 4배, 1.2 내지 3.5배, 1.2 내지 3배, 1.2 내지 2.5배, 1.2 내지 2배, 1.2 내지 1.9배, 1.2 내지 1.8배, 1.3 내지 4배, 1.3 내지 3.5배, 1.3 내지 3배, 1.3 내지 2.5배, 1.3 내지 2배, 1.3 내지 1.9배, 1.3 내지 1.8배, 1.4 내지 4배, 1.4 내지 3.5배, 1.4 내지 3배, 1.4 내지 2.5배, 1.4 내지 2배, 1.4 내지 1.9배 또는 1.4 내지 1.8배 증가할 수 있다. The method of increasing melanin synthesis according to the present invention is that the amount of melanin production is 1.2 to 4 times, 1.2 to 3.5 times, 1.2 to 3 times, 1.2 to 2.5 times, 1.2 to 2 times, 1.2 to 1.9 times, 1.2 to 1.8 times compared to the control group. Times, 1.3 to 4 times, 1.3 to 3.5 times, 1.3 to 3 times, 1.3 to 2.5 times, 1.3 to 2 times, 1.3 to 1.9 times, 1.3 to 1.8 times, 1.4 to 4 times, 1.4 to 3.5 times, 1.4 to 3 times Times, 1.4 to 2.5 times, 1.4 to 2 times, 1.4 to 1.9 times or 1.4 to 1.8 times.

본 발명에 따른 멜라닌 합성을 증가시키는 방법은, 상기 플라즈마 활성 배양액이 티로시나아제(tyrosinase), TRP1 및 TRP2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 유전자 발현을 증가시킴으로써 멜라닌 합성이 증가하는 것일 수 있다. The method of increasing melanin synthesis according to the present invention may be that the plasma-activated culture medium increases the expression of one or more genes selected from the group consisting of tyrosinase, TRP1 and TRP2, thereby increasing melanin synthesis.

본 발명의 일 실시예에서, 플라즈마 조사 시간에 비례하여 멜라닌 양이 증가하는 양상이 나타났으며 (도 2), 보다 구체적으로 12분 처리군에서 급속하게 멜라닌 양이 증가했다. 멜라닌 양이 최고치로 나타난 20분 처리군의 경우, 아무것도 처리하지 않은 대조군에 비해 플라즈마 활성 배양액 처리 후 24시간 경과 시에는 1.7배, 48시간 경과 시에는 1.55배 멜라닌 양이 증가하였다.In one embodiment of the present invention, the amount of melanin increased in proportion to the plasma irradiation time (FIG. 2), and more specifically, the amount of melanin increased rapidly in the 12-minute treatment group. In the case of the 20-minute treatment group, where the amount of melanin was highest, the amount of melanin increased by 1.7 times after 24 hours and 1.55 times after 48 hours, compared to the control without treatment.

본 발명의 일 실시예에서, 플라즈마 활성 배양액을 세포 배양액으로 사용하여 멜라닌 합성에 관여하는 티로시나아제, TRP1, 및 TRP2의 mRNA양을 분석한 결과, 티로시나아제의 경우, 모든 경우에서 대조군보다 각 유전자의 mRNA양이 높게 나타났다 (도 3 내지 도 5). 보다 구체적으로 티로시나아제의 경우, 플라즈마 조사 시간이 8분인 때부터 20분인 때까지 플라즈마 조사 시간에 비례하여 mRNA양이 증가하는 양상을 보여 20분에는 대조군 대비 2.5배 mRNA양이 증가하였고(도 3), TRP1과 TRP2는 플라즈마 조사 시간에 비례하여 발현이 증가되는 양상을 보이지는 않았으나, 플라즈마 활성 배양액에서 배양한 세포 모두에서 대조군에 비해 발현량이 증가하였다(도 4 및 도 5). In one embodiment of the present invention, as a result of analyzing the amount of mRNA of tyrosinase, TRP1, and TRP2 involved in melanin synthesis using a plasma active culture medium as a cell culture medium, in the case of tyrosinase, each The amount of mRNA of the gene was high (FIGS. 3 to 5 ). More specifically, in the case of tyrosinase, the amount of mRNA increased in proportion to the plasma irradiation time from 8 minutes to 20 minutes, and the amount of mRNA increased 2.5 times compared to the control at 20 minutes (Fig. 3). ), TRP1 and TRP2 did not show an increase in expression in proportion to the plasma irradiation time, but the expression levels of TRP1 and TRP2 increased compared to the control in all cells cultured in the plasma-activated culture medium (FIGS. 4 and 5).

본 발명의 일 실시예에서, 플라즈마 활성 배양액을 세포 배양액으로 사용한 결과, 멜라닌 세포의 손상 또는 사멸은 관찰되지 않았다 (실시예 3). 보다 구체적으로, 현미경으로 멜라닌 세포를 살핀 결과, 멜라닌 세포 특유의 수지상 돌기가 확인되는 등 외관상 세포의 손상이 나타나지 않았다 (도 6). 따라서 본 발명에 의한 멜라닌 합성을 증가시키는 방법은, 정상 세포를 손상시키지 않으면서 멜라닌을 증가시킬 수 있다. In one embodiment of the present invention, as a result of using the plasma active culture medium as a cell culture medium, no damage or death of melanocytes was observed (Example 3). More specifically, as a result of examining melanocytes under a microscope, no damage to the cells appeared in appearance, such as dendritic processes peculiar to melanocytes were confirmed (FIG. 6 ). Therefore, the method of increasing melanin synthesis according to the present invention can increase melanin without damaging normal cells.

본 발명에 의한 멜라닌 합성을 증가시키는 방법은, 멜라닌 형성 세포에서 멜라닌 생성을 증가시키며, 멜라닌 합성을 조절하는 효소인 티로시나아제의 발현을 증가시키고, 멜라닌 형성에 관여하는 인자인 TRP1 및 TRP2의 발현을 증가시킨다(실시예 2). 이러한 실시예 2의 결과는 본 발명의 플라즈마 활성 배양액이 멜라닌 생성을 증가시킴으로써 멜라닌 저색소증을 완화하는 효과를 가진다는 것을 의미한다. 따라서 본 발명의 플라즈마 활성 배양액은 멜라닌 저색소증의 예방, 개선 및 치료용도로 이용될 수 있다.The method of increasing melanin synthesis according to the present invention increases melanin production in melanocytes, increases the expression of tyrosinase, an enzyme that regulates melanin synthesis, and expression of TRP1 and TRP2, which are factors involved in melanin formation. Increase (Example 2). The results of Example 2 indicate that the plasma-activated culture medium of the present invention has an effect of alleviating melanin hypopigmentation by increasing melanin production. Therefore, the plasma-activated culture medium of the present invention can be used for prevention, improvement and treatment of melanin hypopigmentation.

본 발명에서 멜라닌 저색소증은 백반증, 백색증, 탈색소 모반, 백색 비강진, 어루러기, 염증후 탈색증, 반상 경피증, 부분 백피증, 특발성 적상 저색소증 또는 점상 백피증을 의미한다.In the present invention, melanin hypopigmentation refers to vitiligo, albinism, depigmented nevus, white nasal nevus, corpus callosum, post-inflammatory depigmentation, ecchymosis, partial leukocytosis, idiopathic red pigment hypopigmentation or petechiae leukoplakia.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 플라즈마 활성 배양액을 유효성분으로 포함하는 멜라닌 저색소증의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition for preventing or treating melanin hypopigmentation comprising the plasma active culture medium of the present invention as an active ingredient.

본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조될 경우, 본 발명의 플라즈마 활성 배양액의 약제학적 유효량(pharmaceutically effective amount) 및 약제학적으로 허용되는 담체가 포함될 수 있다. 본 명세서에서 용어 "약제학적 유효량"은 상기 플라즈마 활성 배양액을 포함하는 조성물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.When the composition of the present invention is prepared as a pharmaceutical composition, a pharmaceutically effective amount of the plasma active culture solution of the present invention and a pharmaceutically acceptable carrier may be included. As used herein, the term "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to achieve the efficacy or activity of the composition comprising the plasma active culture medium.

본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.Pharmaceutically acceptable carriers included in the pharmaceutical composition of the present invention are commonly used in formulation, and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, gum acacia, calcium phosphate, alginate, gelatin, Calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methyl cellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, mineral oil, etc. It does not become. The pharmaceutical composition of the present invention may further include a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, a preservative, and the like in addition to the above components.

본 발명의 약제학적 조성물은 비경구로 투여하는 것이 바람직하며, 예를 들어 피부 국소 투여에 의해 투여할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention is preferably administered parenterally, and may be administered, for example, by topical skin administration.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 치료 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물의 1일 투여량은 0.001-1000 ㎎/㎏이다.A suitable dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on factors such as formulation method, mode of administration, age, weight, sex, pathological condition, food, administration time, route of administration, excretion rate and response sensitivity of the patient, Usually the skilled practitioner can readily determine and prescribe the dosage effective for the desired treatment or prophylaxis. According to a preferred embodiment of the present invention, the daily dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is 0.001-1000 mg/kg.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제, 캅셀제 또는 젤(예컨대, 하이드로젤) 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention is prepared in a unit dosage form by formulating using a pharmaceutically acceptable carrier and/or excipient according to a method that can be easily carried out by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. Or it can be prepared by placing it in a multi-dose container. In this case, the formulation may be in the form of a solution, suspension or emulsion in an oil or aqueous medium, or may be in the form of an extract, powder, granule, tablet, capsule or gel (eg, hydrogel), and may additionally include a dispersant or a stabilizer. .

본 발명에 따른 약학적 조성물에는 상기 플라즈마 활성 배양액이 0.001 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 50 중량%의 비율로 포함될 수 있다. In the pharmaceutical composition according to the present invention, the plasma active culture medium may be contained in an amount of 0.001 to 99.9% by weight, preferably 0.01 to 50% by weight.

본 발명은 또한 상기 플라즈마 활성 배양액을 포함하는, 멜라닌 생성 증가용 화장료 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 화장료 조성물은 피부의 태닝 또는 멜라닌 저색소증의 예방 또는 개선 용도로 사용될 수 있다. The present invention also provides a cosmetic composition for increasing melanin production comprising the plasma-activated culture medium. The cosmetic composition according to the present invention can be used for the prevention or improvement of skin tanning or melanin hypopigmentation.

상기 플라즈마 활성 배양액은, 배양액의 표면과 플라즈마 전극이 0.1 내지 15cm, 0.1 내지 10cm, 0.1 내지 5cm, 0.1 내지 3cm, 0.1 내지 1cm, 0.3 내지 15cm, 0.3 내지 10cm, 0.3 내지 5cm, 0.3 내지 3cm, 0.3 내지 1cm, 0.5 내지 15cm, 0.5 내지 10cm, 0.5 내지 5cm, 0.5 내지 3cm, 0.5 내지 1cm, 또는 0.6 내지 1cm의 이격거리를 둔 채 4분 내지 30분간 또는 4분 내지 20분간 상온상압 플라즈마를 조사하여 제조된 것일 수 있으며, 상기 배양액은 M254 배지일 수 있다. 상기 M254 배지는 사람 멜라닌세포 성장인자 (human melanocyte growth supplement, HMGS)가 첨가된 것일 수 있다.The plasma-activated culture medium has a surface of the culture medium and a plasma electrode of 0.1 to 15cm, 0.1 to 10cm, 0.1 to 5cm, 0.1 to 3cm, 0.1 to 1cm, 0.3 to 15cm, 0.3 to 10cm, 0.3 to 5cm, 0.3 to 3cm, 0.3 To 1cm, 0.5 to 15cm, 0.5 to 10cm, 0.5 to 5cm, 0.5 to 3cm, 0.5 to 1cm, or 0.6 to 1cm apart from 4 minutes to 30 minutes or 4 minutes to 20 minutes at room temperature and atmospheric pressure plasma It may be prepared, and the culture medium may be M254 medium. The M254 medium may be one to which human melanocyte growth supplement (HMGS) is added.

본 발명에서 "태닝"은 미용 목적으로 피부를 어두운 색이 되도록 하는 모든 미용적 행위를 의미하며, 태양 및/또는 인공 자외선을 이용한 피부 태닝, 및 태닝 크림 또는 로션을 이용한 일시적, 반영구적, 또는 영구적인 착색을 모두 포함한다.In the present invention, "tanning" refers to any cosmetic action that makes the skin dark for cosmetic purposes, and skin tanning using the sun and/or artificial ultraviolet rays, and temporary, semi-permanent, or permanent skin tanning using a tanning cream or lotion Includes all coloring.

상기 멜라닌 저색소증은 백반증, 백색증, 탈색소 모반, 백색 비강진, 어루러기, 염증후 탈색증, 반상 경피증, 부분 백피증, 특발성 적상 저색소증 또는 점상 백피증을 의미한다.The melanin hypopigmentation refers to vitiligo, albinism, depigmented nevus, white nasal nevus, corpus callosum, post-inflammatory depigmentation, ecchymosis, partial leukocytosis, idiopathic redness hypopigmentation, or petechiae.

본 발명의 일 실시예에서, 정상 멜라닌 세포에 대한 세포 손상 또는 사멸 효과가 관찰되지 않았으므로 (실시예 3), 본 발명이 제공하는 화장료 조성물은 자외선 또는 태양을 이용한 피부 태닝과는 달리 세포 손상의 위험이 적으면서 효과적인 태닝 효과를 기대할 수 있다.In one embodiment of the present invention, since no cell damage or killing effect on normal melanocytes was observed (Example 3), the cosmetic composition provided by the present invention is different from skin tanning using ultraviolet rays or the sun. You can expect an effective tanning effect with less risk.

본 발명의 화장료 조성물은 용액, 외용 연고, 크림, 폼, 영양화장수, 유연화장수, 팩, 유연수, 유액, 메이크업베이스, 에센스, 비누, 액체 세정료, 입욕제, 선 스크린크림, 선오일, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 패치 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형으로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The cosmetic composition of the present invention is a solution, external ointment, cream, foam, nutritional lotion, softening lotion, pack, softening water, emulsion, makeup base, essence, soap, liquid cleaning agent, bathing agent, sunscreen cream, sun oil, suspension, emulsion It can be prepared in a formulation selected from the group consisting of liquid, paste, gel, lotion, powder, soap, surfactant-containing cleansing, oil, powder foundation, emulsion foundation, wax foundation, patch, and spray, but is limited thereto. no.

또한, 본 발명의 화장료 조성물은 일반 피부 화장료에 배합되는 화장품학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 추가로 포함할 수 있으며, 통상의 성분으로 예를 들면 유분, 물, 계면활성제, 보습제, 저급 알코올, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 향료 등을 적절히 배합할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the cosmetic composition of the present invention may further include one or more cosmetically acceptable carriers formulated in general skin cosmetics, and for example, oils, water, surfactants, moisturizers, lower alcohols, etc. Thickeners, chelating agents, pigments, preservatives, fragrances, etc. may be appropriately blended, but are not limited thereto.

본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 화장품학적으로 허용 가능한 담체는 제형에 따라 다양하다. The cosmetically acceptable carrier included in the cosmetic composition of the present invention varies depending on the formulation.

본 발명의 제형이 연고, 페이스트, 크림 또는 젤인 경우에는, 담체성분으로서 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.When the formulation of the present invention is an ointment, paste, cream or gel, animal oil, vegetable oil, wax, paraffin, starch, tracant, cellulose derivative, polyethylene glycol, silicone, bentonite, silica, talc, zinc oxide or Mixtures of these can be used.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실케이트, 폴리아미드 파우더 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 포함할 수 있다.When the formulation of the present invention is a powder or spray, lactose, talc, silica, aluminum hydroxide, calcium silicate, polyamide powder, or a mixture thereof may be used as a carrier component, and in particular, in the case of a spray, additional chloro Propellants such as fluorohydrocarbon, propane/butane or dimethyl ether.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 용매, 용해화제, 또는 유탁화제가 이용되고 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-브틸글리콜 오일이 있으며, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브 오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.When the formulation of the present invention is a solution or emulsion, a solvent, a solubilizing agent, or an emulsifying agent is used as a carrier component, such as water, ethanol, isopropanol, ethyl carbonate, ethyl acetate, benzyl benzoate, propylene glycol, 1,3 -Butylglycol oil, in particular cottonseed oil, peanut oil, corn germ oil, olive oil, castor oil and sesame oil, glycerol aliphatic ester, polyethylene glycol or fatty acid ester of sorbitan.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리 옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.When the formulation of the present invention is a suspension, liquid diluents such as water, ethanol or propylene glycol as carrier components, ethoxylated isostearyl alcohol, suspensions such as polyoxyethylene sorbitol esters and polyoxyethylene sorbitan esters, micro Crystalline cellulose, aluminum metahydroxide, bentonite, agar or trakant, etc. can be used.

본 발명의 제형이 비누인 경우에는 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속 염, 지방산 헤미에스테르 염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알코올, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 이용될 수 있다.When the formulation of the present invention is a soap, an alkali metal salt of a fatty acid, a fatty acid hemiester salt, a fatty acid protein hydrolyzate, isethionate, a lanolin derivative, an aliphatic alcohol, vegetable oil, glycerol, sugar, etc. may be used as a carrier component. I can.

본 발명의 화장료 조성물은 상기 플라즈마 활성 배양액을 0.001 내지 30 중량%로 포함할 수 있다. The cosmetic composition of the present invention may contain 0.001 to 30% by weight of the plasma active culture solution.

본 발명은 또한 멜라닌 생성 억제제의 스크리닝 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of screening for melanogenesis inhibitors.

상기 스크리닝 방법에 의해 스크리닝 된 멜라닌 생성 억제제는 피부 미백 용도로 사용될 수 있다.The melanin production inhibitor screened by the above screening method can be used for skin whitening.

본 발명의 멜라닌 생성을 억제하는 물질을 스크리닝하는 방법은, 세포 배양액에 플라즈마를 조사하여 플라즈마 활성 배양액(PAM)을 제조하는 단계, 상기 플라즈마 활성 배양액을 세포 배양액으로 사용하여 배양하는 단계, 상기 플라즈마 활성 배양액이 사용된 세포 배양물에 후보 물질을 처리하는 단계; 및상기 세포 내 멜라닌, 티로시나아제 mRNA, 티로시나아제 단백질, TRP1 mRNA, TRP1 단백질, TRP2 mRNA 및 TRP2 단백질로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 함량을 분석하는 단계를 포함할 수 있다. The method of screening for a substance that inhibits melanin production of the present invention comprises the steps of preparing a plasma-activated culture solution (PAM) by irradiating plasma to a cell culture solution, culturing the plasma-activated culture solution as a cell culture solution, and the plasma activity Treating the candidate material to the cell culture in which the culture medium is used; And analyzing the content of at least one selected from the group consisting of melanin, tyrosinase mRNA, tyrosinase protein, TRP1 mRNA, TRP1 protein, TRP2 mRNA, and TRP2 protein in the cell.

본 발명의 일 실시예에서, 플라즈마 활성 배양액(PAM)을 세포배양액으로 사용하여 멜라닌 생산량이 증가하였으며(실시예 1), 따라서 플라즈마 활성 배양액의 처리 전 또는 후에 후보 물질을 세포에 처리하여 세포 내 멜라닌, 티로시나아제 mRNA, 티로시나아제 단백질, TRP1 mRNA, TRP1 단백질, TRP2 mRNA 및 TRP2 단백질로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 함량을 확인함으로써 피부 색소 침착을 조절 또는 미백에 관여하는 물질을 스크리닝 할 수 있는 효과가 있다.In one embodiment of the present invention, melanin production was increased by using a plasma-activated culture medium (PAM) as a cell culture medium (Example 1), and therefore, a candidate substance was treated on the cells before or after the treatment of the plasma-activated culture medium to treat intracellular melanin. , Tyrosinase mRNA, tyrosinase protein, TRP1 mRNA, TRP1 protein, TRP2 mRNA, and TRP2 protein.By checking the content of one or more selected from the group consisting of, it is possible to screen for substances involved in skin pigmentation or whitening. There is an effect.

상기 세포 내 멜라닌, 티로시나아제 mRNA, 티로시나아제 단백질, TRP1 mRNA, TRP1 단백질, TRP2 mRNA 및 TRP2 단백질로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 함량을 분석하는 단계 이후에, 상기 분석결과를, 상기 후보 물질이 존재하지 않는 경우와 비교하여 세포내 멜라닌, 티로시나아제 mRNA, 티로시나아제 단백질, TRP1 mRNA, TRP1 단백질, TRP2 mRNA 및 TRP2 단백질로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 함량이 감소하는 경우 멜라닌 생성을 억제하는 화합물로 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.After the step of analyzing the content of at least one selected from the group consisting of melanin, tyrosinase mRNA, tyrosinase protein, TRP1 mRNA, TRP1 protein, TRP2 mRNA, and TRP2 protein in the cell, the analysis result, the candidate substance When the content of at least one selected from the group consisting of intracellular melanin, tyrosinase mRNA, tyrosinase protein, TRP1 mRNA, TRP1 protein, TRP2 mRNA and TRP2 protein decreases compared to the absence of It may further include the step of determining the compound.

상기 세포 내 멜라닌 양 측정은 당업계에 공지된 방법을 당업자가 자유롭게 선택하여 사용할 수 있으며, 예를 들어, 흡광도 측정, 또는 웨스턴 블롯, 면역조직화학염색(Immunohistochemistry), 공초점현미경 (Confocal microscopy) 및 중합효소연쇄반응 (PCR)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 흡광도 측정은 세포 용해물을 진한 황산 또는 수산화나트륨에 용해시킨 용액의 흡광도를 측정하여 이루어지는 것일 수 있다.For the measurement of the amount of melanin in the cell, those skilled in the art can freely select and use a method known in the art, for example, absorbance measurement, or western blot, immunohistochemistry, confocal microscopy, and It may be one or more methods selected from the group consisting of polymerase chain reaction (PCR), but is not limited thereto. The absorbance measurement may be performed by measuring the absorbance of a solution obtained by dissolving a cell lysate in concentrated sulfuric acid or sodium hydroxide.

본 발명의 일 실시예에서, 세포 내 멜라닌 양 측정은 멜라닌 세포를 1N NaOH에 60℃, 1시간 조건에서 용해시켜 470nm 파장에 대한 흡광도를 측정하는 방법으로 수행되었다(실시예 1). In one embodiment of the present invention, the measurement of the amount of melanin in cells was performed by dissolving melanocytes in 1N NaOH at 60° C. for 1 hour to measure absorbance for a wavelength of 470 nm (Example 1).

상기 티로시나아제 mRNA, TRP1 mRNA 및 TRP2 mRNA로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 세포내 함량 측정 방법은 당업계에 공지된 방법을 당업자가 자유롭게 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어 중합효소연쇄반응(PCR), 역전사 중합효소연쇄반응(RT-PCR), 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR), RNase 보호 분석법(RNase protection assay; RPA), 마이크로어레이(microarray), 및 노던 블롯팅(northern blotting)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 mRNA의 전사량 수준 측정법으로 수행하는 것일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.One or more methods for measuring intracellular content selected from the group consisting of tyrosinase mRNA, TRP1 mRNA, and TRP2 mRNA can be freely selected and used by those skilled in the art. For example, polymerase chain reaction (PCR), reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), real-time PCR, RNase protection assay (RPA), microarray , And Northern blotting (northern blotting) may be performed by measuring the transcription level level of one or more mRNA selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

상기 멜라닌, 티로시나아제 단백질, TRP1 단백질 및 TRP2 단백질로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 세포내 함량 측정 방법은 웨스턴 블롯팅(western blotting), 방사선면역분석법(radioimmunoassay; RIA), 방사 면역 확산법(radioimmunodiffusion), 효소면역분석법(ELISA), 면역침강법(immunoprecipitation), 유세포분석법(flow cytometry), 면역형광염색법(immunofluorescence), 오우크테로니(ouchterlony), 보체 고정 분석법(complement fixation assay), 및 단백질 칩(protein chip)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단백질 발현 또는 활성 수준을 측정하는 방법으로 수행하는 것일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.The method for measuring the intracellular content of one or more selected from the group consisting of melanin, tyrosinase protein, TRP1 protein, and TRP2 protein includes western blotting, radioimmunoassay (RIA), and radioimmunodiffusion. , Enzyme immunoassay (ELISA), immunoprecipitation, flow cytometry, immunofluorescence, ouchterlony, complement fixation assay, and protein chip ( protein chip) may be performed by measuring the expression or activity level of one or more proteins selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

상기 후보 물질 또는 멜라닌 생성을 억제하는 화합물은 티로시나아제, TRP1, 및 TRP2로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 발현을 억제하는 것일 수 있다. The candidate substance or a compound that inhibits melanin production may be one that inhibits the expression of one or more selected from the group consisting of tyrosinase, TRP1, and TRP2.

본 발명은 또한 상기 스크리닝 방법에 따라 멜라닌 생성 억제 또는 피부 미백 효과가 있는 것으로 선별된 물질을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물을 제공한다. The present invention also provides a composition for skin whitening comprising, as an active ingredient, a material selected to have melanin production inhibition or skin whitening effect according to the screening method.

상기 조성물은 약학적 조성물일 수 있다. 상기 약학적 조성물은 멜라닌 과다 생성으로 인한 질환의 예방, 치료, 또는 경감 용도로 사용될 수 있다.The composition may be a pharmaceutical composition. The pharmaceutical composition may be used for prevention, treatment, or alleviation of diseases caused by overproduction of melanin.

상기 멜라닌 과다 생성으로 인한 질환은 기미, 주근깨, 검버섯, 잡티, 표피 멜라닌세포성 병변(Epidermal melanocytic lesion), 밀크커피 반점(Cafe's au lait macules), 베커 모반(Becker's Nevus), 반문상 모반(Nevus Spilus), 흑자(Lentigines), 진피 멜라닌세포성 병변(Dermal melanocytic lesions), 몽고반(Mongolian spot), 오타 모반(Nevus of Ota), 후천성 양측성 오타 모반양 반(Acquired bilateral nevus of Ota-like macules), 이토 모반(Nevus of Ito), 청색 모반(Blue nevus), 멜라닌형성세포성 모반(Melanocytic nevus), 경계 모반(Junctional nevus), 복합 모반(Compound nevus), 진피내 모반(Intradermal nevus), 운륜모반(Halo nevus), 선천성 멜라닌세포성 모반(Congenital nevocytic nevus), 스피츠 모반(Spitz nevus), 이형성 모반(Dysplastic nevus), 흑색종(Melanoma), 악성 흑자 흑색종(Lentigo maligna melanoma), 표재 확장성 흑색종(Superficial spreading melanoma), 선단 흑자성 흑색종(Acral lentiginous melanoma), 결절성 흑생종(Nodular melanoma), 색소성 기저세포암(pigment basal cell carcinoma), 색소성 피부섬유종(dermatofibromas), 색소성 피부낭종(dermoid cyst), 색소성 켈로이드(keloid) 및 색소성 각질극세포종(keratoacanthomas)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.Diseases caused by the overproduction of melanin include melasma, freckles, age spots, blemishes, epidermal melanocytic lesions, milk coffee spots (Cafe's au lait macules), Becker's Nevus, and Nevus Spilus ), Lentigines, Dermal melanocytic lesions, Mongolian spot, Nevus of Ota, Acquired bilateral nevus of Ota-like macules, Nevus of Ito, Blue nevus, Melanocytic nevus, Junctional nevus, Compound nevus, Intradermal nevus, Ilium nevus Halo nevus), Congenital nevocytic nevus, Spitz nevus, Dysplastic nevus, Melanoma, Lentigo maligna melanoma, Superficial dilated melanoma (Superficial spreading melanoma), Acral lentiginous melanoma, Nodular melanoma, pigment basal cell carcinoma, dermatofibromas, pigmented skin cyst (dermoid) cyst), pigmented keloid, and pigmented keratoacanthomas.

상기 약학 조성물은 상기 멜라닌 생성 억제제 이외에 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 약제학적 보조제 및 기타 치료적으로 유용한 물질을 추가로 함유할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 다양한 경구 투여제 또는 비경구 투여제 형태로 제형화할 수 있다.In addition to the melanin production inhibitor, the pharmaceutical composition may further contain pharmaceutical adjuvants such as preservatives, stabilizers, hydrating agents or emulsification accelerators, salts and/or buffers for controlling osmotic pressure, and other therapeutically useful substances. Depending on the method, it can be formulated into various oral or parenteral dosage forms.

상기 경구 투여제는 예를 들면, 정제, 환제, 경질 및 연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 분제, 산제, 세립제, 과립제, 펠렛제 등이 있으며, 이들 제형은 유효성분 이외에 계면 활성제, 희석제(예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로오스 및 글리신), 활택제(예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및 폴리에틸렌 글리콜)를 함유할 수 있다. 정제는 또한 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로오스, 나트륨 카복시메틸셀룰로오스 및 폴리비닐피롤리딘과 같은 결합제를 함유할 수 있으며, 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제, 흡수제, 착색제, 향미제, 및 감미제 등의 약제학적 첨가제를 함유할 수 있다. 상기 정제는 통상적인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 의해 제조될 수 있다.The oral administration agents include, for example, tablets, pills, hard and soft capsules, solutions, suspensions, emulsifiers, syrups, powders, powders, fine granules, granules, pellets, etc., and these formulations include surfactants other than active ingredients. , Diluents (e.g. lactose, dextrose, sucrose, mannitol, sorbitol, cellulose and glycine), lubricants (e.g. silica, talc, stearic acid and magnesium or calcium salts thereof and polyethylene glycol) . Tablets may also contain binders such as magnesium aluminum silicate, starch paste, gelatin, tragacanth, methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose and polyvinylpyrrolidine, optionally starch, agar, alginic acid or sodium salts thereof. It may contain pharmaceutical additives such as disintegrants, absorbents, colorants, flavors, and sweeteners such as. The tablets can be prepared by conventional mixing, granulating or coating methods.

또한, 상기 비경구 투여 형태로는 경피 투여형 제형일 수 있으며, 예를 들어 주사제, 점적제, 연고, 로션, 겔, 크림, 스프레이, 현탁제, 유제, 좌제(坐劑), 패취 등의 제형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the parenteral dosage form may be a transdermal dosage form, for example, injections, drops, ointments, lotions, gels, creams, sprays, suspensions, emulsions, suppositories, patches, etc. May be, but is not limited thereto.

상기 약학 조성물은 비경구, 직장, 국소, 경피, 피하 등으로 투여될 수 있다.상기 유효성분의 투여량 결정은 통상의 기술자의 수준 내에 있으며, 약물의 1일 투여 용량은 투여하고자 하는 대상의 진행 정도, 발병 시기, 연령, 건강상태, 합병증 등의 다양한 요인에 따라 달라지지만, 성인을 기준으로 할 때 일 측면에서 상기 조성물 1㎍/kg 내지 200mg/kg, 다른 일 측면에서 50㎍/kg 내지 50mg/kg을 1일 1 내지 3회 분할하여 투여할 수 있으며, 상기 투여량은 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.The pharmaceutical composition may be administered parenterally, rectal, topically, transdermally, subcutaneously, etc. The determination of the dosage of the active ingredient is within the level of a person skilled in the art, and the daily dose of the drug is the progress of the subject to be administered. Although it depends on various factors such as degree, onset time, age, health condition, complications, etc., the composition is 1㎍ / kg to 200mg / kg in one aspect, and in the other aspect, 50㎍ / kg to 50mg on the basis of an adult /kg may be divided and administered 1 to 3 times a day, and the dosage is not intended to limit the scope of the present invention in any way.

상기 약학 조성물은 피부 외용제일 수 있으며, 상기 피부 외용제는 피부 외부에서 도포되는 어떠한 것이라도 포함될 수 있는 총칭으로서 다양한 제형의 의약품이 여기에 포함될 수 있다.The pharmaceutical composition may be an external preparation for skin, and the external preparation for skin is a generic term that may include anything applied outside the skin, and pharmaceuticals of various formulations may be included therein.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 피부의 미백용 화장료 조성물일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the composition may be a cosmetic composition for whitening skin.

상기 화장료 조성물에는 엑소좀 억제제 이외에 기능성 첨가물 및 일반적인 화장료 조성물에 포함되는 성분이 추가로 포함될 수 있다. 상기 기능성 첨가물로는 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 엑기스로 이루어진 군에서 선택된 성분을 포함할 수 있다. 이외에 포함되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한(制汗)제, 정제수 등을 들 수 있다.In addition to the exosome inhibitor, the cosmetic composition may further include functional additives and components included in general cosmetic compositions. The functional additive may include a component selected from the group consisting of water-soluble vitamins, oil-soluble vitamins, polymer peptides, polymer polysaccharides, sphingo lipids, and seaweed extract. Other components included include oils and fats, moisturizers, emollients, surfactants, organic and inorganic pigments, organic powders, ultraviolet absorbers, preservatives, fungicides, antioxidants, plant extracts, pH adjusters, alcohols, pigments, fragrances, blood circulation Accelerators, cooling agents, limiting agents, purified water, and the like.

상기 화장료 조성물은 제형이 특별히 한정되지 않으며, 목적하는 바에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스처크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션 및 바디클린저로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The formulation of the cosmetic composition is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, skin lotion, skin softener, skin toner, astringent, lotion, milk lotion, moisture lotion, nutrition lotion, massage cream, nutrition cream, moisture cream, hand cream, foundation, essence, nutrition essence, pack, soap, cleansing Foam, cleansing lotion, cleansing cream, body lotion, and may be prepared in one or more formulations selected from the group consisting of a body cleanser, but is not limited thereto.

본 발명에서 제공하는 플라즈마 활성 배양액을 배양된 멜라닌 세포에 첨가함으로써 세포에 손상을 주거나 세포 사멸에 이르지 않으면서 멜라닌 세포에서의 멜라닌 생산량을 증가시킬 수 있다. 상기 플라즈마 활성 배양액을 포함하는 조성물을 이용하여, 멜라닌 저색소증과 같은 피부 질환의 치료, 경감 또는 처치 또는 피부암 위험을 줄인 피부의 태닝용 화장품 등에 사용될 수 있다.By adding the plasma-activated culture medium provided by the present invention to cultured melanocytes, it is possible to increase the amount of melanin production in melanocytes without damaging cells or leading to cell death. By using a composition containing the plasma-activated culture medium, it can be used for the treatment, alleviation or treatment of skin diseases such as melanin hypopigmentation, or cosmetics for tanning skin with reduced risk of skin cancer.

또한 본 발명에서 제공하는 멜라닌 생성 억제제의 스크리닝 방법을 이용하여 멜라닌 생성이 증가한 세포에서 효과적으로 멜라닌 생성을 억제하는 억제제를 선별할 수 있으며, 상기 억제제를 유효성분으로 하는 멜라닌 과다 생성으로 인한 질환의 예방, 경감 또는 치료용 약학적 조성물 또는 미백용 약학적 조성물 또는 화장료 조성물을 제공할 수 있다.In addition, by using the screening method for melanin production inhibitors provided by the present invention, an inhibitor that effectively inhibits melanin production in cells with increased melanin production can be selected, and the prevention of diseases caused by overproduction of melanin using the inhibitor as an active ingredient, It is possible to provide a pharmaceutical composition for alleviation or treatment or a pharmaceutical composition for whitening or a cosmetic composition.

도 1은 각 멜라닌 세포의 용해물(cell lysate)을 NaOH에 용해시킨 용액의 색을 육안 관찰한 결과이다.
도 2는 멜라닌 세포에 플라즈마 활성 배양액, a-MSH, 또는 알부틴을 첨가한 후 24시간 또는 48시간 동안 배양한 후 멜라닌 생성량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 표시된 각 첨가물을 멜라닌 세포 배양액에 첨가한 후 다시 24시간 배양한 후의 티로시나아제 mRNA량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 표시된 각 첨가물을 멜라닌 세포 배양액에 첨가한 후 다시 24시간 배양한 후의 TRP1 mRNA양을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 표시된 각 첨가물을 멜라닌 세포 배양액에 첨가한 후 다시 24시간 배양한 후의 TRP2 mRNA양을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 플라즈마를 20분 조사한 플라즈마 활성 배양액을 첨가하여 24시간 또는 48시간 배양한 멜라닌 세포를 현미경으로 관찰한 사진이다.
도 7은 각 플라즈마 활성 배양액을 첨가하여 24시간 또는 48시간 배양한 후의 생존 세포 수 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8a는 상온상압 플라즈마 발생기의 모식도이다.
도 8b는 실시예 1-1에 따른 상온상압 플라즈마 제트의 방전 중 200 내지 100nm 범위의 광학적 방출 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
1 is a result of visual observation of the color of a solution obtained by dissolving cell lysate of each melanocyte in NaOH.
2 is a graph showing the result of measuring the amount of melanin production after culturing for 24 hours or 48 hours after adding a plasma active culture medium, a-MSH, or arbutin to melanocytes.
3 is a graph showing the results of measuring the amount of tyrosinase mRNA after adding each of the indicated additives to the melanocyte culture solution and then culturing for 24 hours.
4 is a graph showing the results of measuring the amount of TRP1 mRNA after adding each of the indicated additives to the melanocyte culture solution and culturing for 24 hours.
5 is a graph showing the results of measuring the amount of TRP2 mRNA after adding each of the indicated additives to the melanocyte culture medium and culturing for 24 hours.
6 is a photograph of melanocytes cultured for 24 hours or 48 hours by adding a plasma-activated culture medium irradiated with plasma for 20 minutes under a microscope.
7 is a graph showing the results of measuring the number of viable cells after culturing for 24 hours or 48 hours by adding each plasma active culture solution.
8A is a schematic diagram of a normal temperature and normal pressure plasma generator.
8B is a graph showing an optical emission spectrum in the range of 200 to 100 nm during discharge of the plasma jet at room temperature and pressure according to Example 1-1.

이하 본 발명을 실시예를 통해 더욱 자세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이고, 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention and do not limit the scope of the present invention.

실시예 1. 플라즈마 활성 배양액의 세포 내 멜라닌 양 증가 효과 확인Example 1. Confirmation of the effect of increasing the amount of melanin in cells of the plasma active culture medium

1-1: 플라즈마 활성 배양액(plasma activated media, PAM)의 제조1-1: Preparation of plasma activated media (PAM)

배양 중인 세포에 플라즈마를 직접 조사하는 경우 모든 세포에 고르게 플라즈마 활성 효과를 얻을 수 없는 점 등 단점을 보완하기 위해, 세포 배양용 액체 배지에 직접 플라즈마를 조사하여 플라즈마 활성 배양액을 제조하여 실험에 이용하였다. In order to compensate for the disadvantages such as the inability to obtain the plasma activation effect evenly on all cells when the plasma is directly irradiated to the cells in culture, a plasma-activated culture solution was prepared and used in the experiment by directly irradiating plasma to the liquid medium for cell culture. .

멜라닌 세포 배양액으로는 M254 배지(GIBCO Cascade Biologics, Portland, OR, USA)가 사용되었으며, 상기 M254 배지에 상온상압 플라즈마를 가해 플라즈마 활성 배지를 제작하였다.M254 medium (GIBCO Cascade Biologics, Portland, OR, USA) was used as the melanocyte culture medium, and a plasma active medium was prepared by applying normal temperature and atmospheric pressure plasma to the M254 medium.

구체적으로, 본 발명에 따른 상온상압 플라즈마 조건은 3.0W 마이크로파 전력(microwave power)과 아르곤(Ar) 가스를 이용하여 상온 대기압에서 시행하였고, 플라즈마 생성 장치와 배지는 0.8cm 이격되어 있었다. 플라즈마 조사 온도는 40℃를 넘지 않도록 하였다. 세포가 없는 배지 10mL를 페트리 접시에 담고, 플라즈마를 각각 4분, 8분, 12분, 16분, 또는 20분간 조사하여 최종 플라즈마 활성 배양액을 제조하였다. 마이크로파 정확도는 ±2.0%, 가스 압력은 0 내지 3Bar 및 가스 흐름은 0 내지 5 SLM으로 조절되었다. 도 8a에 상온상압 플라즈마 발생기의 모식도를, 도 8c에 플라즈마 발생기 전극과 배지 사이의 간격을 나타내었다.Specifically, the room temperature and atmospheric pressure plasma conditions according to the present invention were performed at room temperature and atmospheric pressure using 3.0W microwave power and argon (Ar) gas, and the plasma generating device and the medium were separated by 0.8 cm. The plasma irradiation temperature did not exceed 40°C. 10 mL of cell-free medium was placed in a Petri dish, and plasma was irradiated for 4 minutes, 8 minutes, 12 minutes, 16 minutes, or 20 minutes, respectively, to prepare a final plasma active culture solution. Microwave accuracy was adjusted to ±2.0%, gas pressure was 0 to 3 Bar, and gas flow was adjusted to 0 to 5 SLM. Fig. 8A shows a schematic diagram of the normal temperature and normal pressure plasma generator, and Fig. 8C shows the distance between the plasma generator electrode and the medium.

도 8b에 본 발명의 상온상압 플라즈마 제트의 방전 중 광학적 방출 스펙트럼을 200 내지 1000nm 범위에서 나타내었다. 주입되는 아르곤 가스 원자로부터 방출되는 스펙트럼은 690 내지 990nm이고 N2 및 O에 의한 피크는 337.2 및 690 내지 900nm 사이로 각각 측정되었다. OH band는 307 내지 309nm 범위에서 관찰되었다. 8B shows the optical emission spectrum during discharge of the plasma jet at room temperature and pressure of the present invention in the range of 200 to 1000 nm. The emission spectrum from the injected argon gas atom was 690 to 990 nm and the peaks due to N2 and O were measured between 337.2 and 690 to 900 nm, respectively. The OH band was observed in the range of 307 to 309 nm.

멜라닌 세포를 먼저 배양한 후, 플라즈마 활성 배양액으로 배양액을 교체하여 실험을 진행하였으며, 플라즈마 활성화 배지(Plasma-activated medium, PAM)는 플라즈마 조사 후 즉시 멜라닌 세포 배양에 이용되었다.After culturing the melanocytes first, the experiment was carried out by replacing the culture medium with a plasma-activated medium, and plasma-activated medium (PAM) was used for culturing melanocytes immediately after plasma irradiation.

1-2: 멜라닌 세포의 배양1-2: culture of melanocytes

본 발명에 이용된 정상 인간 피부의 멜라닌 세포는 ATTC(Manassas, VA, USA)에서 구매하여 사용하였다. 본 발명에서 사용된 멜라닌 세포는 M254 Medium(GIBCO Cascade Biologics, USA)에 1%의 human melanocyte growth supplement(HMGS, Gibco Cascade biologics, USA), 100U/ml 페니실린 및 50ug/ml 스트렙토마이신을 첨가한 배지에서 배양하였다. The melanocytes of normal human skin used in the present invention were purchased from ATTC (Manassas, VA, USA) and used. The melanocytes used in the present invention were M254 Medium (GIBCO Cascade Biologics, USA) in a medium to which 1% of human melanocyte growth supplement (HMGS, Gibco Cascade biologics, USA), 100 U/ml penicillin and 50 ug/ml streptomycin were added. Cultured.

배양된 세포가 60mm 세포배양 접시에 1 Х 106 cells/dish가 되도록 분주하여 24시간 adapatation 시킨 후, 4분, 8분, 12분, 16분, 또는 20분간 플라즈마를 조사한 플라즈마 활성 배양액 10mL에서 24시간 또는 48시간 배양하였다. 양성 대조군(Positive control)으로는 플라즈마 활성 배양액 대신 멜라닌 생성 증가 효과가 있다고 알려진 α-MSH(α-melanocyte stimulating hormone)를 10mL의 배지에 최종 농도 1uM이 되게 처리하였고, 음성 대조군(negative control)으로는 멜라닌 생성을 억제하는 것으로 알려져 있는 알부틴(albutin)을 1mM이 되도록 첨가하였다. Dispense the cultured cells into a 60mm cell culture dish at 1 Х 10 6 cells/dish and adapatation for 24 hours, followed by 4 minutes, 8 minutes, 12 minutes, 16 minutes, or 20 minutes of plasma irradiation in 10 mL of plasma activated culture medium. Or 48 hours incubation. As a positive control, α-MSH (α-melanocyte stimulating hormone), which is known to have an effect of increasing melanin production instead of plasma active culture, was treated in 10 mL of medium to a final concentration of 1 μM, and as a negative control Arbutin, which is known to inhibit melanin production, was added to 1 mM.

배양 후 trypsin-EDTA solution (JBI, Seoul, Korea) 처리 및 5%(v/v) FBS를 함유한 PBS 로 세척 후 세포를 수확하였다. 모든 실험은 3회 반복 수행하였다.After incubation, cells were harvested after treatment with trypsin-EDTA solution (JBI, Seoul, Korea) and washing with PBS containing 5% (v/v) FBS. All experiments were repeated 3 times.

1-3. 세포 용해물의 색 변화1-3. Color change of cell lysate

멜라닌 세포에 함유된 멜라닌의 양은 흡광도를 이용하여 측정되었다. 구체적으로, 먼저 각 멜라닌 세포를 1N NaOH에 60℃, 1시간 조건에서 용해시켜 흡광도 측정을 위한 시료를 준비하였다. 상기 얻어진 세포 용해물을 NaOH에 녹인 흡광도 측정 시료의 색을 육안으로 관찰하였다. The amount of melanin contained in melanocytes was measured using absorbance. Specifically, first, each melanocyte was dissolved in 1N NaOH at 60° C. for 1 hour to prepare a sample for measuring absorbance. The color of the absorbance measurement sample obtained by dissolving the obtained cell lysate in NaOH was visually observed.

도 1에 각 멜라닌 세포 용해물(cell lysate)을 NaOH에 용해시킨 결과를 나타내었다. 플라즈마를 20분 조사한 플라즈마 활성 배양액을 사용한 경우 대조군에 비해 용액의 색이 짙게 나타났다. Control은 플라즈마 활성 배양액을 처리하지 않은 경우를, Arbutin은 알부틴을 처리한 세포 용해물을, Plasma는 상온상압 플라즈마를 20분 조사한 플라즈마 배양액을 사용한 경우를 나타낸다. 알부틴을 처리한 경우, 세포 용해물의 NaOH 용액 색이 가장 옅어 이미 알려져 있는 바와 같이 멜라닌 생성이 억제되었음을 알 수 있으며, 플라즈마 활성 배양액을 처리한 경우, 대조군에 비해 육안으로 확인 가능할 정도의 짙은 색을 나타내어, 플라즈마 활성 배양액을 처리한 멜라닌 세포 내 멜라닌 양이 증가하였음을 시사한다 (도 1).Figure 1 shows the results of dissolving each melanin cell lysate in NaOH. When the plasma-activated culture medium irradiated with plasma for 20 minutes was used, the color of the solution was darker than that of the control group. Control refers to the case where the plasma-activated culture medium is not treated, Arbutin refers to the cell lysate treated with arbutin, and Plasma refers to the case of using the plasma culture medium irradiated with normal temperature and atmospheric pressure plasma for 20 minutes. In the case of arbutin treatment, the color of the NaOH solution of the cell lysate was the lightest, indicating that melanin production was suppressed, as is known, and when the plasma-activated culture medium was treated, the color was dark enough to be visible with the naked eye compared to the control. This indicates that the amount of melanin in the melanocytes treated with the plasma-activated culture medium was increased (FIG. 1).

1-4. 흡광도를 이용한 멜라닌 양 측정1-4. Measurement of melanin amount using absorbance

멜라닌 세포에 함유된 멜라닌의 양은 흡광도를 이용하여 측정되었다. 구체적으로, 먼저 각 멜라닌 세포를 1N NaOH에 60℃, 1시간 조건에서 용해시켜 흡광도 측정을 위한 시료를 준비하였다. 각 시료의 흡광도는 microplate reader (Spark 10M, Tecan, Austria)를 이용하여, 37℃에서 470nm 파장에 대한 흡광도를 측정하였으며, 모든 실험은 3회 반복 수행하였다. The amount of melanin contained in melanocytes was measured using absorbance. Specifically, first, each melanocyte was dissolved in 1N NaOH at 60° C. for 1 hour to prepare a sample for measuring absorbance. The absorbance of each sample was measured using a microplate reader (Spark 10M, Tecan, Austria) at 37° C. for a wavelength of 470 nm, and all experiments were repeated three times.

상기 흡광도를 측정한 결과를 도 2 및 하기 표 1에 나타내었다. 도 2의 상단 그래프는 4, 8, 12, 16 또는 20분간 플라즈마를 조사하여 얻어진 플라즈마 활성 배양액에서 멜라닌 세포를 배양한 것을 실시예로 표시하고, M254 배지에 a-MSH, 또는 알부틴을 첨가한 후 24시간 배양한 후 멜라닌 생성량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 도 2의 하단 그래프는 48시간 배양한 후 멜라닌 생성량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. Control은 M254 배지에 플라즈마 활성 배양액을 처리하지 않은 것으로 M254 배지 자체이고, 음성 대조군(negative control)으로는 M254 배지에 알부틴(albutin)을 1mM이 되도록 첨가한 것이고, 양성 대조군은 M254 배지에 α-MSH를 첨가한 것이다.The results of measuring the absorbance are shown in FIG. 2 and Table 1 below. The upper graph of FIG. 2 shows as an example that melanocytes were cultured in a plasma-activated culture medium obtained by irradiating plasma for 4, 8, 12, 16 or 20 minutes, and after adding a-MSH or arbutin to M254 medium It is a graph showing the result of measuring the amount of melanin produced after incubation for 24 hours. The lower graph of FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the amount of melanin produced after culturing for 48 hours. Control is M254 medium without treatment of plasma-activated culture medium, and as negative control, arbutin is added to M254 medium to be 1 mM, and positive control is α-MSH in M254 medium. Is added.

24시간24 hours 48시간48 hours 멜라닌 생산량 (ug/1x106)Melanin production (ug/1x10 6 ) 표준편차Standard Deviation 멜라닌 생산량 (ug/1x106)Melanin production (ug/1x10 6 ) 표준편차Standard Deviation controlcontrol 26.4126.41 0.180.18 45.6045.60 0.070.07 α-MSH (1μM)α-MSH (1μM) 31.5931.59 0.470.47 48.0748.07 0.490.49 Arbutin (1mM)Arbutin (1mM) 24.7924.79 0.970.97 41.1241.12 0.420.42 PAM 4minPAM 4min 26.3226.32 0.110.11 50.4450.44 0.320.32 PAM 8minPAM 8min 32.9932.99 0.240.24 56.9056.90 0.280.28 PAM 12minPAM 12min 39.7739.77 0.210.21 66.3966.39 0.130.13 PAM 16minPAM 16min 43.0843.08 0.550.55 68.7068.70 0.170.17 PAM 20minPAM 20min 44.4544.45 0.110.11 70.1570.15 0.120.12

플라즈마 활성 배양액을 사용한 경우, 플라즈마 조사 시간에 비례하여 멜라닌 양이 증가하는 양상을 보였다 (도 2). 보다 구체적으로, 플라즈마 활성 배양액으로 8분 처리한 군에서 멜라닌 양이 증가됨이 확인되었고, 12분 처리 군에서는 급속하게 멜라닌 양이 증가됨을 볼 수 있으며, 16분, 20분에서도 동일한 결과를 보였다. 멜라닌 양이 최고치에 이른 결과를 보인, 플라즈마 조사시간이 20분 인 처리군을 기준으로 할 때 플라즈마 활성 배양액에 멜라닌 세포의 배양 시간이 24시간이 경과한 경우 멜라닌 양이, M254 배지에 플라즈마를 처리하지 않은 control 대비 1.7배, 48시간 후에는 1.55배 멜라닌 양이 증가된 결과를 보였다. In the case of using the plasma-activated culture medium, the amount of melanin increased in proportion to the plasma irradiation time (FIG. 2). More specifically, it was confirmed that the amount of melanin was increased in the group treated with the plasma-activated culture medium for 8 minutes, and the amount of melanin was rapidly increased in the group treated for 12 minutes, and the same results were shown at 16 minutes and 20 minutes. Based on the treatment group with a plasma irradiation time of 20 minutes, the amount of melanin reached the highest level. When the culture time of melanocytes in the plasma-activated culture medium elapsed for 24 hours, the amount of melanin was treated, and the plasma was treated in M254 medium. The amount of melanin was increased by 1.7 times compared to the control which was not used and after 48 hours by 1.55 times.

따라서 본 발명의 플라즈마 활성 배양액이 멜라닌 세포의 멜라닌 생성을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that the plasma-activated culture medium of the present invention can increase the melanogenesis of melanocytes.

실시예 2. 멜라닌 합성 관련 유전자의 mRNA양 확인Example 2. Confirmation of the amount of mRNA of genes related to melanin synthesis

2-1. 세포 배양2-1. Cell culture

멜라닌 세포를 100mm 세포배양 접시에 1.5 Х 106 cells /dish가 되도록 분주하고, 72시간 동안 배양하였다. 일반 배양액만을 이용하여 배양한 대조군(Control), 1uM a-MSH 10mL를 첨가한 양성 대조군, 1mM 알부틴을 10mL 처리한 음성 대조군, 플라즈마 조사 시간 4분, 8분, 12분, 16분, 또는 20분인 플라즈마 활성 배양액에서 배양된 실험군을 각 첨가물 처리 후 24시간 더 배양하였다. Melanocytes were dispensed into a 100mm cell culture dish to be 1.5 Х 10 6 cells/dish, and cultured for 72 hours. A control cultured using only a general culture medium, a positive control with 10 mL of 1uM a-MSH, a negative control with 10 mL of 1mM arbutin , plasma irradiation time of 4 minutes, 8 minutes, 12 minutes, 16 minutes, or 20 minutes The experimental group cultured in the plasma activated culture solution was further cultured for 24 hours after treatment with each additive.

2-2. RNA 추출 및 RT-PCR2-2. RNA extraction and RT-PCR

멜라닌 세포에서 멜라닌 생성은 티로시나아제(tyrosinase), 티로시나아제 관련 단백질 1(tyrosinase-related protein 1; TRP1) 및 티로시나아제 관련 단백질 2(tyrosinase-related protein 2; TRP2)에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다. 따라서 플라즈마 활성 배양액에 의한 멜라닌 세포의 멜라닌 생성능 향상에 관여하는 유전자 3개의 발현량을 Real-time PCR을 이용하여 살펴보았다.It is known that melanogenesis in melanocytes is regulated by tyrosinase, tyrosinase-related protein 1 (TRP1), and tyrosinase-related protein 2 (TRP2). have. Therefore, the expression levels of the three genes involved in improving the melanin production ability of melanocytes by the plasma-activated culture medium were examined using real-time PCR.

TRIzol reagent를 이용하여 상기 멜라닌세포들로부터 각각 전체 RNA를 추출하였다. 구체적으로, 각 실험군과 대조군 세포에 1mL 의 Trizol reagent를 100mm dish 에 첨가하여 세포를 균질화 시킨 후 수거하여 0.2mL 의 클로로포름 (chloroform)을 첨가하고 강하게 15초간 혼합하였다. 이어서 실온에서 2-3분간 반응시킨 후 4℃, 12,000g 에서 15분간 원심분리하고 얻어진 상청액에 500μl의 100% isopropanol을 첨가하여 혼합한 후 균질화 시키고 4℃, 12,000g 에서 10분간 원심분리 하였다. 얻어진 침전물에 1mL 의 75% Ethanol을 첨가여 세척 후 실온에서 10분간 물기를 제거한 후 4℃, 75,000g 에서 5분간 원심분리 하여 RNA를 수거한 후 DEPC 증류수를 첨가하여 보관하였다.Total RNA was extracted from each of the melanocytes using TRIzol reagent. Specifically, 1 mL of Trizol reagent was added to each test group and control cells to a 100 mm dish to homogenize the cells, then harvested, 0.2 mL of chloroform was added, and strongly mixed for 15 seconds. Subsequently, after reacting at room temperature for 2-3 minutes, centrifugation was performed at 4° C. for 15 minutes at 12,000 g, and 500 μl of 100% isopropanol was added to the resulting supernatant, mixed, homogenized, and centrifuged at 4° C. and 12,000 g for 10 minutes. After washing by adding 1 mL of 75% Ethanol to the obtained precipitate, water was removed at room temperature for 10 minutes, and then centrifuged at 4°C for 5 minutes at 75,000 g to collect RNA, and then DEPC distilled water was added and stored.

상술한 방법으로 추출한 전체 RNA 1μg을 주형으로 하여 cDNA 합성을 수행하였다. 구체적으로, cDNA의 합성은 25˚C 에서 10 분간 primer annealing 이어서 42˚C 에서 60 분간 Reverse transcriptase (RT) 반응 그리고 95˚C 에서 5분 동안 transcriptase denaturation 을 하였다. 이어서 Real-Time PCR system (Applied Biosystems; Thermo Fisher Scientific, Inc.)을 이용하여 1 μl cDNA, 1 μl 프라이머 용액(solutions of both the reverse and forward primers), 10 μl Power SYBR Green PCR Master Mix, and 7 μl PCR-grade water가 첨가된 각각의 반응엑 20 μl 을 넣고 initial denaturation 를 95˚C 에서 10 분, denaturation 은 95˚C for 15 초 annealing 은 60˚C, 1 분으로 하여 실시간으로 유전자의 발현을 조사하였다. CDNA synthesis was performed using 1 μg of total RNA extracted by the above-described method as a template. Specifically, cDNA was synthesized by primer annealing at 25°C for 10 minutes, reverse transcriptase (RT) reaction at 42°C for 60 minutes, and transcriptase denaturation at 95°C for 5 minutes. Then using a Real-Time PCR system (Applied Biosystems; Thermo Fisher Scientific, Inc.), 1 μl cDNA, 1 μl primer solutions (solutions of both the reverse and forward primers), 10 μl Power SYBR Green PCR Master Mix, and 7 Add 20 μl of each reaction extract to which μl PCR-grade water was added, and initial denaturation at 95˚C for 10 minutes, denaturation at 95˚C for 15 seconds and annealing at 60˚C and 1 minute for real-time gene expression. Investigated.

상기 프라이머 용액은 하기 표 2에 나타낸 서열번호 1 및 2의 프라이머 쌍, 서열번호 3 및 4의 프라이머 쌍, 또는 서열번호 5 및 6의 프라이머 쌍을 포함하는 용액이다. The primer solution is a solution containing a primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, a primer pair of SEQ ID NOs: 3 and 4, or a primer pair of SEQ ID NOs: 5 and 6 shown in Table 2 below.

서열번호Sequence number 이름name 염기서열 (5'→ 3')Base sequence (5'→ 3') 1One tyrosinase_Ftyrosinase_F 5'-TTGGCAGATTGTCTGTAGCC-3'5'-TTGGCAGATTGTCTGTAGCC-3' 22 tyrosinase_Rtyrosinase_R 5′-AGGCATTGTGCATGCTGCTT-3′'5'-AGGCATTGTGCATGCTGCTT-3'' 33 TRP1_FTRP1_F 5′-AGAGATGATCGGGAGGTCTG-3′'5'-AGAGATGATCGGGAGGTCTG-3'' 44 TRP1_RTRP1_R 5′-CTGTGCCATGTGAGAAAAGC-3′'5′-CTGTGCCATGTGAGAAAAGC-3′' 55 TRP2_FTRP2_F 5′-GCCGGCTATAATTGTGGAGA-3′'5′-GCCGGCTATAATTGTGGAGA-3′' 66 TRP2_RTRP2_R 5′-AGGGCAAAGCAAAAGACTCA-3′'5'-AGGGCAAAGCAAAAGACTCA-3''

멜라닌 세포에서 멜라닌 생성은 티로시나아제(tyrosinase), 티로시나아제 관련 단백질 1(tyrosinase-related protein 1; TRP1) 및 티로시나아제 관련 단백질 2(tyrosinase-related protein 2; TRP2)에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다. 따라서 플라즈마 활성 배양액에 의한 멜라닌 세포의 멜라닌 생성능 향상에 관여하는 유전자 3개의 발현량을 측정하여 그 결과를 도 3 내지 도 5 및 표 3에 나타내었다. 표 3에는 대조군(Control)의 mRNA 발현 수준을 1로 두었을 때 각 시료의 상대적인 발현 수준을 나타내었다. It is known that melanogenesis in melanocytes is regulated by tyrosinase, tyrosinase-related protein 1 (TRP1), and tyrosinase-related protein 2 (TRP2). have. Therefore, the expression levels of three genes involved in improving the melanin production ability of melanocytes by the plasma-activated culture medium were measured, and the results are shown in FIGS. 3 to 5 and Table 3. Table 3 shows the relative expression levels of each sample when the mRNA expression level of the control group is set to 1.

티로시나아제Tyrosinase TRP1TRP1 TRP2TRP2 ControlControl 1One 1One 1One a-MSH 1uMa-MSH 1uM 1.391.39 1.491.49 1.211.21 Arbutin 1mMArbutin 1mM 0.900.90 0.940.94 0.780.78 PAM 4minPAM 4min 1.081.08 1.141.14 1.061.06 PAM 8minPAM 8min 1.071.07 1.101.10 1.111.11 PAM 12minPAM 12min 1.311.31 1.151.15 1.071.07 PAM 16minPAM 16min 2.042.04 1.931.93 1.101.10 PAM 20minPAM 20min 2.572.57 1.581.58 1.351.35

티로시나아제는 플라즈마 활성 배양액에 노출된 시간이 8분인 때부터 노출 시간에 비례하여 증가하는 결과를 보였고, 특히 플라즈마 16분 처리 군에서 a-MSH를 처리한 양성 대조군보다 mRNA 발현량이 급격히 증가하여, 20분에 최고에 도달하였다 (M254 배지에 플라즈마 활성 배양액을 처리하지 않은 control 대비 약 2.5배) (도 3). Tyrosinase showed a result of increasing in proportion to the exposure time from the time when the exposure time to the plasma-activated culture medium was 8 minutes.In particular, the mRNA expression level increased sharply in the plasma 16-minute treatment group compared to the positive control treated with a-MSH, The maximum was reached in 20 minutes (about 2.5 times compared to the control without treatment of the plasma active culture medium in M254) (Fig. 3).

TRP1과 TRP2의 경우, 플라즈마 조사 시간에 비례하여 발현이 증가되는 양상을 보이지는 않았으나, 플라즈마 활성 배양액에서 배양한 세포 모두에서 대조군에 비해서는 발현량이 증가하였음을 확인하였다 (도 4, 도 5).In the case of TRP1 and TRP2, the expression was not increased in proportion to the plasma irradiation time, but it was confirmed that the expression level was increased in all cells cultured in the plasma-activated culture medium compared to the control (FIGS. 4 and 5).

따라서 플라즈마 활성 배양액에서의 배양으로 멜라닌 합성에 관여하는 티로시나아제, TRP1, 및 TRP2의 발현이 모두 증가하여, 멜라닌 세포 내 멜라닌 양을 증가하는 데에 기여할 것으로 예측할 수 있다.Therefore, it can be predicted that tyrosinase, TRP1, and TRP2, which are involved in melanin synthesis, are all increased by culturing in a plasma-activated culture medium, thereby contributing to increasing the amount of melanin in melanocytes.

실시예 3. 세포 사멸 또는 손상 발생 여부의 확인Example 3. Confirmation of cell death or damage

3-1. 세포 배양3-1. Cell culture

60mm 세포배양 접시에 멜라닌 세포를 5 Х 105cells/dish가 되도록 분주하고 24시간 배양 후, 플라즈마 활성 배양액(플라즈마 조사 시간 각각 4분, 8분, 12분, 16분 또는 20분) 또는 1uM a-MSH, 1mM 알부틴을 첨가하고, ROS를 형성하는 것으로 알려져 있는 과산화수소(H2O2)를 최종 농도가 100uM 또는 200uM이 되도록 처리한 후, 3시간 더 배양하였다. 이후 각 세포를 PBS로 세척하고, 20 uM 2, 7-디클로로플루오레신 디아세테이트(2, 7-dichlorofluorescin diacetate; DCFH-DA) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)가 함유된 M254 배지에 HMGS와 같이 37℃ 온도에서 30분간 처리하여 유세포 분석에 이용하였다.Dispense melanocytes into a 60mm cell culture dish at 5 Х 10 5 cells/dish and incubate for 24 hours, then plasma-activated culture solution (plasma irradiation time of 4 minutes, 8 minutes, 12 minutes, 16 minutes or 20 minutes, respectively) or 1uM a -MSH, 1mM arbutin was added, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), which is known to form ROS, was treated to a final concentration of 100 μM or 200 μM, followed by incubation for 3 hours. Then, each cell was washed with PBS, and M254 containing 20 uM 2, 7-dichlorofluorescin diacetate (2, 7-dichlorofluorescin diacetate; DCFH-DA) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA). The medium was treated with HMGS at 37°C for 30 minutes and used for flow cytometry.

3-2. 현미경 관찰3-2. Microscopic observation

플라즈마를 20분 조사한 플라즈마 활성 배지에서 24시간 또는 48시간 배양한 세포를 현미경으로 관찰한 결과를 도 6에 각각 나타내었다. 도 6에서 확인되는 바와 같이, 배양 시간이 증가함에 따라 멜라닌 세포의 수가 증가했으며, 멜라닌 세포 특유의 수지상 돌기가 확인되어 외관상 손상된 세포가 거의 관찰되지 않음을 확인할 수 있다. 따라서 암세포에 플라즈마를 조사하여 활성산소가 증가하였을 때와는 달리, 본 발명의 플라즈마 활성 배양액은 멜라닌 세포의 사멸 또는 손상을 초래하지 않음을 알 수 있다.The results of microscopic observation of cells cultured for 24 hours or 48 hours in a plasma-activated medium irradiated with plasma for 20 minutes are shown in FIG. 6, respectively. As can be seen in FIG. 6, as the culture time increases, the number of melanocytes increased, and dendritic processes peculiar to melanocytes were identified, indicating that almost no damaged cells were observed. Therefore, it can be seen that the plasma-activated culture medium of the present invention does not cause apoptosis or damage of melanocytes, unlike when the active oxygen is increased by irradiating plasma to cancer cells.

3-3. 세포수 측정(Cell count)3-3. Cell count

세포수 측정을 통해 세포사멸이나 세포손상을 확인하였다. 구체적으로, 100mm 배양접시에 1x106의 세포를 24시간 부착시킨 후 배양액을 제거하고 4분, 8분, 12분, 16분, 및 20분으로 각각 처리된 PAM 을 사용하여 멜라닌 세포를 배양하였다. 이어서 24시간과 48시간 후에 trypsin-EDTA solution (JBI, Seoul, Korea)을 처리하여 세포를 떼어낸 후 5% FBS로 효소의 작용을 억제시켰다. 이어서 인산완충버퍼액 (Phosphate Buffered Saline, PBS, pH 7.4)으로 2회 세척하고 세포수를 자동 세포계측기 ADAM-MC cell counter (NanoEnTeK, Seoul, Korea)를 이용하여 측정하였다Apoptosis or cell damage was confirmed by measuring the number of cells. Specifically, after attaching 1×10 6 cells to a 100 mm culture dish for 24 hours, the culture solution was removed, and melanocytes were cultured using PAM treated for 4 minutes, 8 minutes, 12 minutes, 16 minutes, and 20 minutes, respectively. Subsequently, after 24 and 48 hours, the cells were removed by treatment with trypsin-EDTA solution (JBI, Seoul, Korea), and the enzyme was inhibited with 5% FBS. Then, it was washed twice with phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4) and the number of cells was measured using an automatic cytometer ADAM-MC cell counter (NanoEnTeK, Seoul, Korea).

멜라닌 세포가 사멸 또는 손상에 이르게 되는 지 확인하기 위해 플라즈마 노출 시간이 각각 0분, 4분, 8분, 12분, 16분, 또는 20분인 플라즈마 활성수를 사용한 경우의 생존 세포(live cell)의 수를 측정하였다. 그 결과를 도 7에 나타내었다. 세포 수 측정 결과, 플라즈마 노출 시간이 길어짐에 따라 점차 수확된 세포 수가 감소하는 양상이 나타났으나, 세포 접종량에 비해 세포수의 감소가 나타나지 않아, 세포 사멸 또는 세포 손상이 없음을 확인하였다. 즉, 본 발명의 플라즈마 활성 배양액은 세포 증식을 다소 억제하는 효과는 있으나, 세포 사멸 또는 세포 손상은 발생하지 않는다.To determine whether melanocytes are killed or damaged, the plasma exposure time of 0 minutes, 4 minutes, 8 minutes, 12 minutes, 16 minutes, or 20 minutes of plasma activated water is used. The number was measured. The results are shown in FIG. 7. As a result of measuring the number of cells, as the plasma exposure time increased, the number of harvested cells gradually decreased, but there was no decrease in the number of cells compared to the amount of inoculated cells, indicating that there was no cell death or cell damage. That is, the plasma-activated culture medium of the present invention has the effect of somewhat inhibiting cell proliferation, but does not cause cell death or cell damage.

<110> UNIVERSITY-INDUSTRY COOPERATION GROUP OF KYUNG HEE UNIVERSITY <120> Composition for the production of melanin comprising plasma-activated media and use thereof <130> DPP20184004KR <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> tyrosinase_F <400> 1 ttggcagatt gtctgtagcc 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> tyrosinase_R <400> 2 aggcattgtg catgctgctt 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRP1_F <400> 3 agagatgatc gggaggtctg 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRP1_R <400> 4 ctgtgccatg tgagaaaagc 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRP2_F <400> 5 gccggctata attgtggaga 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRP2_R <400> 6 agggcaaagc aaaagactca 20 <110> UNIVERSITY-INDUSTRY COOPERATION GROUP OF KYUNG HEE UNIVERSITY <120> Composition for the production of melanin comprising plasma-activated media and use thereof <130> DPP20184004KR <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> tyrosinase_F <400> 1 ttggcagatt gtctgtagcc 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> tyrosinase_R <400> 2 aggcattgtg catgctgctt 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRP1_F <400> 3 agagatgatc gggaggtctg 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRP1_R <400> 4 ctgtgccatg tgagaaaagc 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRP2_F <400> 5 gccggctata attgtggaga 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRP2_R <400> 6 agggcaaagc aaaagactca 20

Claims (15)

멜라닌세포성장인자(human melanocyte growth supplement, HMGS)를 함유하는 포유동물 세포 배양액에 플라즈마를 조사하여 제조된 플라즈마 활성 배양액(plasma activated media, PAM)을 포함하는, 멜라닌 생성 세포의 멜라닌 생산용 배양 조성물. A culture composition for melanin production of melanocytes, comprising a plasma activated media (PAM) prepared by irradiating plasma to a mammalian cell culture medium containing melanocyte growth factor (HMGS). 제1항에 있어서, 상기 플라즈마는 상온상압 플라즈마이며, 상기 상압은 대기압인 것인, 조성물.The composition of claim 1, wherein the plasma is a normal temperature and normal pressure plasma, and the normal pressure is atmospheric pressure. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마는 4분 내지 30분 동안 조사되는 것인, 조성물.The composition of claim 1, wherein the plasma is irradiated for 4 to 30 minutes. 제1항에 있어서, 상기 멜라닌 생성 세포는 멜라닌 세포(melanocyte), 흑색종 세포(melanoma), 또는 멜라닌을 생산하는 형질전환 세포인, 조성물.The composition of claim 1, wherein the melanin-producing cells are melanocytes, melanoma cells, or transformed cells that produce melanin. 제1항에 있어서, 상기 배양액은, D-글루코오스(D-glucose), DL-알파-리포산(DL-alpha-lipoic acid), 에탄올아민(ethanolamine), 헤페스(HEPES), O-포스포릴에탄올아민(O-Phosphorylethanolamine), 푸트레신 2HCl, 나트륨 피루브산염(sodium pyruvate), 및 아데닌 HCl을 포함하는 것인, 조성물.The method of claim 1, wherein the culture medium is D-glucose, DL-alpha-lipoic acid, ethanolamine, Hepes, O-phosphorylethanol Amine (O-Phosphorylethanolamine), putrescine 2HCl, sodium pyruvate, and adenine HCl containing The composition. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 활성 배양액은 티로시나아제, TRP1 및 TRP2로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 유전자 발현을 증가시키는 것인, 조성물.The composition of claim 1, wherein the plasma active culture medium increases the expression of one or more genes selected from the group consisting of tyrosinase, TRP1 and TRP2. 제1항에 있어서, 상기 배양 조성물은, 멜라닌세포성장인자(human melanocyte growth supplement, HMGS)를 함유하는 포유동물 세포 배양액에 상온상압 플라즈마를 20분간 조사한 플라즈마 활성 배양액에 멜라닌 세포를 24시간 배양한 경우 생성된 멜라닌 양이, 상기 플라즈마 처리를 하지 않은 포유동물 세포 배양액에 멜라닌 세포를 배양한 경우 생성된 멜라닌 양을 기준으로 1.1 내지 4배인 배양 조성물.The method of claim 1, wherein the culture composition is a case where melanocytes are cultured for 24 hours in a plasma-activated culture solution in which a mammalian cell culture solution containing human melanocyte growth supplement (HMGS) is irradiated with plasma at room temperature for 20 minutes. A culture composition in which the amount of melanin produced is 1.1 to 4 times the amount of melanin produced when the melanocytes are cultured in a mammalian cell culture medium not subjected to the plasma treatment. 제1항에 있어서, 상기 배양 조성물은, 멜라닌세포성장인자(human melanocyte growth supplement, HMGS)를 함유하는 포유동물 세포 배양액에 상온상압 플라즈마를 20분간 조사한 플라즈마 활성 배양액에 멜라닌 세포를 24시간 배양한 경우 티로시나제 mRNA 발현양이, 상기 플라즈마 처리를 하지 않은 포유동물 세포 배양액에 멜라닌 세포를 배양한 경우 티로시나제 mRNA 발현양을 기준으로 1.1 내지 4 배인 배양 조성물로서, 상기 상압은 대기압인, 배양 조성물.The method of claim 1, wherein the culture composition is a case where melanocytes are cultured for 24 hours in a plasma-activated culture solution in which a mammalian cell culture solution containing human melanocyte growth supplement (HMGS) is irradiated with plasma at room temperature for 20 minutes. A culture composition wherein the expression amount of tyrosinase mRNA is 1.1 to 4 times the amount of expression of tyrosinase mRNA when melanocytes are cultured in the mammalian cell culture medium not subjected to plasma treatment, wherein the normal pressure is atmospheric pressure. 멜라닌세포성장인자(human melanocyte growth supplement, HMGS)를 함유하는 포유동물 세포 배양액에 플라즈마를 조사하여 제조된 플라즈마 활성 배양액(plasma activated media, PAM)을 제조하는 단계; 및
상기 플라즈마 활성 배양액을 사용하여 멜라닌 생성 세포를 배양하는 단계를 포함하는, 멜라닌 생성 세포의 멜라닌 생산을 증가시키는 방법.
Preparing a plasma activated media (PAM) prepared by irradiating a plasma to a mammalian cell culture medium containing melanocyte growth factor (HMGS); And
A method for increasing melanin production of melanin producing cells, comprising the step of culturing melanin producing cells using the plasma-activated culture medium.
제9항에 있어서, 상기 플라즈마는 상온상압 플라즈마이고, 상기 상압은 대기압인 것인, 방법.The method of claim 9, wherein the plasma is a normal temperature and normal pressure plasma, and the normal pressure is atmospheric pressure. 제9항에 있어서, 상기 플라즈마는 4분 내지 30분 동안 조사되는 것인, 방법.The method of claim 9, wherein the plasma is irradiated for 4 to 30 minutes. 제9항에 있어서, 상기 멜라닌 생성 세포는 멜라닌 세포(melanocyte), 흑색종 세포(melanoma), 또는 멜라닌을 생산하는 형질전환 세포인, 방법.The method of claim 9, wherein the melanin producing cells are melanocytes, melanoma cells, or transformed cells that produce melanin. 제9항에 있어서, 상기 플라즈마 활성 배양액은 티로시나아제, TRP1 및 TRP2로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 유전자 발현이 증가된 것인, 방법.The method of claim 9, wherein the plasma-activated culture medium has increased expression of one or more genes selected from the group consisting of tyrosinase, TRP1 and TRP2. 멜라닌세포성장인자(human melanocyte growth supplement, HMGS)를 함유하는 포유동물 세포 배양액에 플라즈마를 조사하여 제조된 플라즈마 활성 배양액(plasma activated media, PAM)을 제조하는 단계;
상기 플라즈마 활성 배양액을 세포 배양액으로 사용하여 멜라닌 세포를 배양하는 단계;
상기 플라즈마 활성 배양액에서 배양된 세포 배양물에, 멜라닌 생성 억제제의 후보 물질을 처리하는 단계; 및
상기 멜라닌 세포 내 멜라닌, 티로시나아제 mRNA, 티로시나아제 단백질, TRP1 mRNA, TRP1 단백질, TRP2 mRNA, TRP2 단백질로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 함량을 분석하는 단계를 포함하는, 멜라닌 생성 억제제의 스크리닝 방법.
Preparing a plasma activated media (PAM) prepared by irradiating a plasma to a mammalian cell culture medium containing melanocyte growth factor (HMGS);
Culturing melanocytes using the plasma-activated culture medium as a cell culture medium;
Treating the cell culture cultured in the plasma-activated culture medium with a candidate substance for an inhibitor of melanogenesis; And
A method for screening a melanogenesis inhibitor comprising analyzing the content of one or more selected from the group consisting of melanin, tyrosinase mRNA, tyrosinase protein, TRP1 mRNA, TRP1 protein, TRP2 mRNA, and TRP2 protein in the melanocyte. .
제14항에 있어서, 상기 세포 내 멜라닌, 티로시나아제 mRNA, 티로시나아제 단백질, TRP1 mRNA, TRP1 단백질, TRP2 mRNA, TRP2 단백질로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 함량을 분석하는 단계 이후에,
후보 물질이 존재하지 않는 경우와 비교하여 세포 내 멜라닌, 티로시나아제 mRNA, 티로시나아제 단백질, TRP1 mRNA, TRP1 단백질, TRP2 mRNA, TRP2 단백질로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 함량이 감소하는 경우, 상기 후보 물질을 멜라닌 생성 억제제로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
According to claim 14, After the step of analyzing the content of at least one selected from the group consisting of melanin, tyrosinase mRNA, tyrosinase protein, TRP1 mRNA, TRP1 protein, TRP2 mRNA, and TRP2 protein in the cell,
When the content of one or more selected from the group consisting of intracellular melanin, tyrosinase mRNA, tyrosinase protein, TRP1 mRNA, TRP1 protein, TRP2 mRNA, and TRP2 protein decreases compared to the case where no candidate substance is present, the above The method further comprising determining the candidate substance as an inhibitor of melanogenesis.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005536214A (en) * 2002-08-22 2005-12-02 セルトラン リミテッド Cell culture surface
KR20120103293A (en) * 2011-03-10 2012-09-19 연세대학교 산학협력단 Method for controlling cell proliferation by using a non-thermal atmospheric pressure plasma exposure
KR101657063B1 (en) * 2015-04-09 2016-09-13 아주대학교산학협력단 Liquid type plasma for preventing and treating of cancer
KR20180059340A (en) * 2016-11-25 2018-06-04 아주대학교산학협력단 Composition for skin-whitening comprising non thermal plasma treated solution

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005536214A (en) * 2002-08-22 2005-12-02 セルトラン リミテッド Cell culture surface
KR20120103293A (en) * 2011-03-10 2012-09-19 연세대학교 산학협력단 Method for controlling cell proliferation by using a non-thermal atmospheric pressure plasma exposure
KR101657063B1 (en) * 2015-04-09 2016-09-13 아주대학교산학협력단 Liquid type plasma for preventing and treating of cancer
KR20180059340A (en) * 2016-11-25 2018-06-04 아주대학교산학협력단 Composition for skin-whitening comprising non thermal plasma treated solution

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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