KR102194089B1

KR102194089B1 - 항산화 활성 및 미백 효과를 갖는 플렉시블 금속 패치 및 그 사용방법

Info

Publication number: KR102194089B1
Application number: KR1020190030701A
Authority: KR
Inventors: 조성윤
Original assignee: 랩앤피플주식회사
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-12-22
Also published as: US20220168193A1; KR20200111011A; JP2022526095A; EP3925594A4; EP3925594A1; CN113573684A; WO2020189944A1

Abstract

본 발명은 다음 화학식 1로 표시되는 생체분해성 금속을 포함하는, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치에 관한 것으로, DPPH 자유라디칼 소거활성을 가져 항산화 및 미백 기능성으로 유용하며, 특히 이는 다른 추출물이나 화합물을 병행하지 않고도 플렉시블 금속 패치 자체가 항산화 활성 및 미백 기능성을 발휘할 수 있으므로 그 사용이 간편하고, 눈가 및 눈밑 등과 같은 국소 부위에 적용이 용이하여, 효과적인 항산화 및 미백 기능성 화장품을 제공할 수 있는 플렉시블 금속 패치를 제공한다.
화학식 1
Mg_aX_b
화학식 1에서 a 및 b 는 각 성분의 중량%로서, a+b=100중량%이고, 5〈 a〈100이고, X는 Zn, Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 단독 또는 이들의 조합임.

Description

항산화 활성 및 미백 효과를 갖는 플렉시블 금속 패치 및 그 사용방법{Flexible metal patch having anti-oxidant activity and whitening effects and Usage}

본 발명은 항산화 활성 및 미백 효과를 갖는 플렉시블 금속 패치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생체분해성 금속을 이용한 항산화 활성 및 미백 기능성 패치에 관한 것이다.

피부 미백은 아름다움의 상징으로 꾸준한 관심의 대상이 되어 왔다. 이러한 관심으로 피부 미백 제품에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있고, 관련 화장품 산업은 고부가가치 산업으로 성장하고 있다.

한편, 기미, 주근깨, 거친 피부, 반점, 아토피성 피부염 등은 활성산소 과잉으로 인한 피부증상이라 해도 과언이 아니다. 산소는 호흡에 의해 몸속에서 생명체를 유지하는 에너지를 발생시켜 인간의 생명을 보존시키는 역할을 한다. 몸속에 들어온 산소의 일부가 화학반응으로 "활성산소"로 변하고 이것은 우리 몸에 들어온 세균이나 물질을 격퇴시키고 백혈구의 손에 든 무기역할을 담당하는 이로운 물질이기도 하다. 그러나 이 활성산소가 과잉 발생하면 우리의 정상세포마저도 무차별 공격하여 세포를 죽이거나 상하게 한다. 따라서 반응성 산소 대사물에 의한 생체내 자유라디칼 반응을 억제시키는 항산화 물질은 노화 관련 질환을 예방하는 일종의 약물이 될 수 있다. 이러한 항산화능 확인 실험으로 DPPH라디칼 소거작용 등을 이용한다.

이러한 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 자유라디칼 소거활성 및 항산화, 미백 활성 기능을 갖는 화장품 관련하여 다양한 기술들이 존재하는데, 이는 대부분 다양한 식물성 추출물 기반(일예로, 국내등록특허 10-1811411호, 10-1351187호, 10-1885224 등); 및 특이적인 화합물들의 조합 기반(국내등록특허 10-1219520 등) 등을 들 수 있다.

한편, 본 발명자는 생분해성 Mg-Ca-Zn계 합금 골이식재의 생체적합성 및 강도유지와 관련하여 연구한 바 있다(Cho SY, Chae S-W, Choi KW, Seok HK, Kim YC, Jung JY, Yang SJ, Kwon GJ, Kim JT, Assad M. 2012. Biocompatibility and strength retention of biodegradable Mg-Ca-Zn alloy bone implants. J Biomed Mater Res Part B 2012:00B:000-000). 구체적으로, Mg-Ca-Zn 합금 골 스크류에 대하여 생체적합성과 강도유지력을 평가하였는데, 그 결과 토끼 이식 모델을 사용한 조직병리학적 분석에 있어서 Mg-Ca-Zn 합금이 임플란트 주위의 조직에서 염증세포가 전혀 보이지 않거나 거의 보이지 않은 결과를 보여주었다. 또한, 혈액학과 혈청 생화학적 검사에서 이식 전과 후 허용 기준 범위로 입증되었으며, 임플란트로부터 금속 원소의 방출은 정상 조직 수준에 어떠한 유의적인 영향을 미치지 않음을 입증한 바 있다. 이러한 측면에서 Mg-Ca-Zn계 합금은 정형외과용 생분해성 고분자의 우수한 대안임을 확인한 바 있다.

본 발명자는 이와 같은 Mg-Ca-Zn계 합금의 우수한 생체적합성을 확인하고 이에 대해 다양한 분야로의 접목을 시도해 왔으며, 그 일예로 이를 마이크로캐리어로 활용하고자 한 바 있다. 이와 관련하여 본 발명자는 Mg 또는 Zn 단독, 또는 Mg-Zn-Ca계 합금 등 Mg 또는 Zn계 금속을 포함하는 마이크로캐리어에 대해 기 출원한 바 있다(한국공개특허 제2017-0115449호). 이러한 마이크로캐리어에 대해서 피엔케이피부임상연구센타㈜에 의뢰하여 인체적용시험을 수행하였으며, 구체적으로 눈가주름, 피부탄력, 진피치밀도 및 피부두께 측정은 물론이고 그 안정성을 평가하여 그 효능효과를 확인한 바 있다.

본 발명은 본 발명자의 연구로부터 그 생체적합성이 확인된 바 있는 Mg 금속 또는 마그네슘 금속의 합금을 포함하는 생체분해성 금속을 이용하여, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치를 제공하고자 한다.

특히 본 발명은 생체분해성 금속 자체가 DPPH 자유라디칼 소거활성을 발현함을 확인하여, 항산화 활성 및 나아가 미백 기능성을 갖는 플렉시블 금속 패치를 제공하고자 한다.

본 발명은 다음 화학식 1로 표시되는 생체분해성 금속을 포함하는, 항산화 및 미백 활성을 갖는, 플렉시블 금속 패치를 제공한다.

[화학식 1]

Mg_aX_b

화학식 1에서 a 및 b 는 각 성분의 중량%로서, a+b=100중량%이고, 5〈 a〈100이고, X는 Zn, Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 단독 또는 이들의 조합임.

본 발명의 일 구현예에 의한 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 화학식 1에서 , 화학식 1에서 90≤ a〈100를 만족하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 순도 95% 이상의 Mg일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 2 이상의 금속 상(phase)이 갈바닉 회로를 생성하여 분해속도가 가속화되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 Mg₂Ca 상을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 MgZn 상을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 Ca₂Mg₆Zn₃ 상을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 금속 표면에 다른 종류의 제2의 금속, 폴리머 또는 세라믹이 코팅된 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 상기 제2의 금속이 나트륨, 마그네슘, 칼륨, 철, 니켈, 아연, 갈륨, 셀레늄, 스트론튬, 지르코늄, 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 타이타늄, 규소, 은, 금, 망간 및 칼슘으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속인 것일 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치는, 마이크로니들을 포함하는 패치일 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예는, 상기 일 구현예들에 의한 플렉시블 금속 패치; 및 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물을 포함하는 화장품적 제형으로 이루어진, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치를 포함하는 화장품 패키지를 제공한다.

바람직한 일 구현예에 따른 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치를 포함하는 화장품 패키지에 있어서, 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물은 트라넥삼산(tranexamic acid)을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 구현예는, 상기 일 구현예들에 의한 플렉시블 금속 패치를 피부에 부착하는 단계를 포함하는, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치의 사용방법을 제공한다.

항산화 및 미백 활성의 시너지 효과를 얻을 수 있는 측면에서 바람직한 일 구현예에 의한 플렉시블 금속 패치의 사용방법은, 플렉시블 금속 패치를 부착하기 전 또는 부착한 후 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물을 포함하는 화장품적 제형을 도포하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물은 트라넥삼산(tranexamic acid)을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 생체분해성 금속 또는 금속화합물을 포함하는 플렉시블 금속 패치는 DPPH 자유라디칼 소거활성을 가져 항산화 및 미백 기능성으로 유용하며, 특히 이는 다른 추출물이나 화합물을 병행하지 않고도 플렉시블 금속 패치 자체가 항산화 및 미백 기능성을 발휘할 수 있으므로 그 사용이 간편하고, 눈가 및 눈밑 등과 같은 국소 부위에 적용이 용이하여, 효과적인 항산화 및 미백 기능성 화장품을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 금속 패치의 항산화 활성 및 미백 기능성 평가에 제공된 순도 95% 마그네슘으로 된 플렉시블 금속 패치 시편의 사진.
도 2는 본 발명에 따른 플렉시블 금속 패치에 대한 메탄올 용액의 농도별 DPPH 라디칼 소거활성도(%) 그래프로서, 3개 웰(well)에 대한 각각의 결과 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 플렉시블 금속 패치에 대한 DPPH 라디칼 소거활성도 평가에서 양성대조군으로 이용된 L-아스코르브산의 메탄올 용액에 대한 농도별 DPPH 라디칼 소거활성도(%) 그래프로서, 3개 웰(well)에 대한 각각의 결과 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 플렉시블 금속 패치의 미백 기능성 평가에 있어서 대조군으로 이용된 패치와 앰플 병용 시험군에 대한 임상실험 결과에 있어서 피부밝기 개선도 결과 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 플렉시블 금속 패치의 미백 기능성 평가에 있어서 패치 단독 시험군에 대한 임상실험 결과에 있어서 피부밝기 개선도 결과 그래프.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명자는 상술한 바와 같이 마그네슘 금속 단독 또는 이를 포함한 합금과 관련하여 그 생체적합성과 적용용도별 효능효과에 대해 연구하여 그 결과물들을 논문이나 특허출원의 형태로 기 제시한 바 있다.

본 발명은 이와 같은 연구에 그 바탕을 두고 다각적인 연구를 지속적으로 수행한 결과로 얻어진 것으로, 해당 생체분해성 금속이 DPPH 자유라디칼 소거활성을 가지는 것을 규명해냄으로써 이러한 생체분해성 금속을 포함하는 플렉시블 금속 패치의 항산화 기능성 및 미백 기능성으로서의 새로운 용도를 안출해낸 것이다.

본 발명에서 생체분해성 금속 자체가 DPPH 라디칼 소거능을 갖는, 기능적인 구성으로 단독적으로 작용하는 것임을 규명한다.

본 발명에서는 마그네슘을 단독 소재로 한 생체분해성 금속과 상기 금속에 아연이나 칼슘 등의 다른 종류의 금속을 혼합한 생체분해성 금속을 플렉시블 금속 패치 형태로 제조하고, 이들의 DPPH 라디칼 소거활성(Blois, M.S. 1958. Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature 26, 1199-1200. 참조)에 대하여 평가하였다. 그 결과 마그네슘을 단독 소재로 하여 제조된 생체분해성 금속 또는 상기 금속에 다른 종류의 금속이 특정범위로 혼합된 합금은 그 자체가 DPPH 라디칼 소거 활성을 가짐을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, 다음 화학식 1로 표시되는 생체분해성 금속을 함유하는, 항산화 및 미백 기능성 플렉시블 금속 패치를 제공한다.

[화학식 1]

Mg_aX_b

상기 생체분해성 금속은 마그네슘을 적어도 5중량% 넘게 포함하는 것이 DPPH 라디칼 소거활성을 유의적으로 발현하는 측면에서 바람직할 수 있다. 이러한 점에서 바람직하기로는 상기 생체분해성 금속은, 화학식 1에서 90≤ a〈100를 만족하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 생체분해성 금속은 피하 또는 상피에 부착 또는 삽입된 후, 흡수 및 분해되어 금속이온 및 분해산물을 체내에 방출하는 특성을 갖는 금속으로, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 아연(Zn) 등은 알카리토금속 계열의 생체분해성 금속으로서, 하기의 반응식 1 내지 3으로 나타낸 것과 같이, 물과 반응하여 수소가스를 방출하는 메커니즘을 갖는다.

[반응식 1]

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂ (gas)

[반응식 2]

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂(gas)

[반응식 3]

Zn + 2H₂O → Zn(OH)₂ + H₂ (gas)

본 발명에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 마그네슘(Mg)을 단독 소재로 하여 제조되는 것이 생체적합성이 우수하고 정상세포나 조직에서 독성을 나타내지 않는 측면에서 바람직할 수 있다. 여기서, 마그네슘 단독소재는 각각의 금속 생산 과정에서 발생되는 불가피한 불순물을 포함하는 것 이외에, 순도 95% 이상의 순수 마그네슘을 의미한다.

한편, 상기 화학식 1로 표시되는 생체분해성 금속은 포텐셜이 다른 금속간 화합물을 포함시킴으로써 그 분해속도를 제어할 수 있는데, 일예로 2 이상의 금속 상(phase)이 갈바닉 회로를 생성하여 분해속도가 가속화될 수 있다.

구체적으로 생체분해성 금속은 Mg₂Ca 상, MgZn 상, 또는 Ca₂Mg₆Zn₃ 상을 포함하는 생체분해성 금속을 포함하는 것일 수 있다.

분해속도를 제어할 수 있는 다른 방안으로는, 상기 화학식 1로 표시되는 생체분해성 금속 표면에 다른 종류의 제2의 금속, 폴리머 또는 세라믹이 코팅된 것일 수 있다. 이때 제2의 금속은 나트륨, 마그네슘, 칼륨, 철, 니켈, 아연, 갈륨, 셀레늄, 스트론튬, 지르코늄, 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 타이타늄, 규소, 은, 금, 망간, 칼슘 등을 예시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 철(Fe)을 포함하는 경우 특히 스테인레스 기능을 하는 크롬(Cr), 니켈(Ni)이 포함되지 않아야 한다. 여기서, 폴리머로는 PLA(Poly lactic acid), PGA(Poly glycolic acid), PCL(Poly caprolactone), PDO(Polydioxanone) 또는 이들의 중합체 등을 들 수 있다. 한편, 세라믹은 산화마그네슘(Magnesium oxide), 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide), 하이드록시 아파타이트(Hydroxylapatite) 또는 베타-삼 인산 칼슘(Tricalcium phosphate, Beta-TCP)등을 들 수 있다.

이와 같은 본 발명의 생체분해성 금속은 그 자체가 DPPH 자유라디칼 소거활성을 갖는다. 본 발명자들은 마그네슘을 단독 소재로 한 생체분해성 금속 또는 상기 금속에 아연, 칼슘 등의 다른 종류의 금속을 혼합한 생체분해성 금속을 플렉시블 금속 패치 형태로 제조하고, 이들의 DPPH 라디칼 소거활성을 평가하였다. 그 결과 마그네슘을 단독 소재로 하여 제조된 생체분해성 금속 또는 상기 금속에 다른 종류의 금속이 특정범위로 혼합된 합금은 그 자체가 DPPH 라디칼 소거 활성을 가짐을 확인하였다.

상기 및 이하의 기재에서, 플렉시블 금속 패치는 그 형상적 제한이 있는 것이 아니며, 일예로 본 발명자에 의해 기 출원되어 등록된 등록특허 10-1947624호(멀티형 마이크로니들) 및 본 발명자에 의해 기 출원되어 공개된 공개특허 10-2017-0115449(생체분해성 금속을 이용한 마이크로니들) 등에 기재된 형태를 포함하는 마이크로니들형 패치일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 구현예에서는 상술한 것과 같이 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치의 항산화 및 미백 활성의 시너지 효과를 구현하기 위한 화장품 패키지를 제공할 수 있다.

구체적으로는, 상기 일 구현예들에 의한 플렉시블 금속 패치; 및 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물을 포함하는 화장품적 제형으로 이루어진, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치를 포함하는 화장품 패키지일 수 있다.

멜라닌은 검은 색소와 단백질의 복합체이며 사람의 머리카락과 피부색을 이루는 색소 중 하나로 그 양이 많으면 피부색이 황갈색에서 흑갈색을 띠고, 적을수록 색이 엷어지며, 피부를 보호하는 긍정적인 면을 갖고 있으나 이의 과잉생성은 기미,

주근깨, 피부 반점 등을 유발하며, 멜라닌 전구물질의 독성으로 인한 세포의 사멸 및 피부암 생성이 촉진되기도 한다(최상윤 외, 2006 ; 천현자외, 2001). 멜라닌은 표피의 기저층사이나 기저층의 아래 모낭 등에서 주로 관찰되는 멜라닌 세포로부터 합성되며, 세포질 돌기를 통해 각질형성세포로 운반되어 표피멜라닌 단위를 형성한다. 멜라닌세포내의 멜라닌소체 (melanosome)에서 생성된 멜라닌색소는 멜라닌소체의 수상돌기를 통하여 부근에 인접되어 있는 각질세포(keratinocyte)로 이동하게 되고, 각질세포가 외피로 부상하면서 피부색으로 나타나게 된다. 멜라닌소체는 정상적인 멜라닌을 합성하는데 필요한 특이적인 효소들을 함유하고 있다. 이 효소들 중 가장 잘 알려진 것으로 tyrosinase, tyrosinase related protein-1(TRP-1)과 tyrosinase related protein-2 (TRP-2) 등이 있다. 이 중 tyrosinase 는 멜라닌 합성의 속도 결정단계인 초기반응에 작용하는 효소로서, Tyrosinase는 멜라닌 생합성의 rate-limiting 효소로서 L-tyrosine을 3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA)으로, L-DOPA를 DOPAquinone으로 변환하여 멜라닌을 생합성한다.

이에 이러한 기전을 확인하여 다양한 화합물들이 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 것으로 알려져 왔는데, 본 발명에서는 그 자체로 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치를 단독 사용하는 효과에 더하여, 그 효과적 시너지를 도모하는 측면에서 이러한 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물을 포함하는 화장품적 제형을 조합하여, 화장품 패키지 형태로 제공할 수 있다.

특히 좋기로는 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물은 트라넥삼산(tranexamic acid)을 포함하는 것일 수 있는데, 트라넥삼산은 항섬유소용해제로, 기미와 자외선으로 인한 염증후과색소침착(UV-induced PIH)에 대해 치료적 효과를 갖는 것으로 알려져 있다. 유기산이며 식용 의약품으로는 기미억제제로 사용되고 있다.

본래 피부를 보호하기 위해서 생기는 멜라닌 색소는 과다하게 생성되는 경우 기미나 색소침착이 올라올 수 있다. 티로시나제(Tyrosinase) 효소가 지나치게 자극을 받으면 멜라닌 색소가 과잉 분비되게 되는데 이때 프로스타글란딘(prostaglandin)이 이 티로시나제를 자극하는데 중요한 역할을 한다. 트라넥삼산은 프로스타글란딘의 생성을 억제하는 물질로 이를 통해 기미에 효과가 있는 것으로 알려진 화합물이다.

통상적으로는 트라넥삼산은 기미치료 후 먹거나 바르는 약으로 개발되었는데, 먹는 약의 경우는 흡수율과 도달율이 떨어지게 되어 바르는 약으로 개발되었다. 그러나 트라넥삼산은 수용성이라 피부에 흡수가 되지 않는 문제가 있어 왔다. 그런데 본 발명에서 제공하는 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치와 조합하여 사용하는 경우 플렉시블 금속 패치가 그 자체적인 항산화 및 미백 활성을 발현함은 물론이고, 이것이 트라넥삼산을 피부속에 효과적으로 전달시켜 트라넥삼산의 피부 흡수를 도모하는 2중적인 효과를 발휘할 수 있다.

여기서 트라넥삼산 등 티로시나아제 저해 활성 내지 멜라민 생성 억제 활성을 갖는 화합물을 포함하는 화장품적 제형은, 그 화장품적 제형에 한정이 있는 것은 아니며, 다양한 알려진 제형들을 포함할 수 있음은 물론이다. 일예로, 트라넥삼산을 포함하는 앰플 제형일 수 있으나, 이에 제한이 있는 것은 아니다.

본 발명은 또한 상기 일 구현예들에 의한 플렉시블 금속 패치를 피부에 부착하는 단계를 포함하는, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치의 사용방법을 제공한다.

본 발명에 따른 플렉시블 금속 패치는 마그네슘이 갖는 특유의 특성(탄성계수 40 내지 45GPa)으로 인하여 플렉시블하여 피부의 곡면을 따라 부착이 용이하다. 여기서 부착은 플렉시블 금속 패치 자체로의 부착, 그리고 점착성 재료를 통한 부착 뿐만 아니라 마이크로니들 형태로 제작되어 그 자체적으로 부착되는 경우를 모두 포함할 수 있다.

상술한 것과 같이 항산화 활성 및 미백 활성의 시너지 효과를 고려하여, 플렉시블 금속 패치를 부착하기 전 또는 부착한 후 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물을 포함하는 화장품적 제형을 도포하는 단계를 포함할 수 있다.

특히, 피부 도포시 그 흡수율이 떨어지는 트라넥삼산을 포함하는 화장품적 제형을 도포하여 이의 피부 흡수를 도모하는 효과를 함께 얻어낼 수 있는 사용용법을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하는바, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아님은 물론이다.

<실시예 1>

본 발명의 생체분해성 금속에 대한 DPPH 자유라디칼 소거활성을 평가하기 위하여 한국화학융합시험연구원에 시료를 제공하여 다음과 같은 방법으로 시험을 수행하였다.

(1) 재료 (Materials)

a. 시험물질

- 순도 95% 이상의 마그네슘 패치(도 1과 같음. 마이크로니들 형태를 구현하였으나, 니들을 벤딩하지 않은 상태의 것)

- 시험에 사용된 시료는 제조시 발생되는 불가피한 불순물을 포함한, 순도 95% 이상의 Mg를 이용하여 시트를 제작(규격 2.6×2.4mm, 두께 0.1t)한 것으로, 도 1의 사진과 같은 형태의 것을 사용하였다.

b. 양성대조물질

- L-아스코르브산(L-Ascorbic acid) : Sigma-Aldrich Corporation Lot No. SLBR2586V

c. 기타

- 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) : Sigma-Aldrich Corporation Lot No. STBH0044

- 메탄올 : JINSEI Lot No. 2016G2012

(2) 시험방법 (Test method)

a. 시험물질의 조제: 제공한 시험물질을 순도환산하지 않고 이용하였다. 메탄올을 이용하여 해당 농도에 대해 조제하였다.

b. 양성대조물질의 조제

L-아스코르브산을 칭량한 후 메탄올을 이용하여 해당 농도에 대해 조제하였다.

c. 시험물질 분석 시험의뢰자와 협의하여 시험물질의 안정성 및 균질성에 대한 분석은 별도로 시행하지 않았다.

d. DPPH 조제

메탄올을 이용하여 0.2 mM 농도로 조제하였다.

e. 시험군 구성

다음 표 1에 나타낸 바와 같이 시험군을 구성하였다.

시험군	시험물질명	처리농도(%)
G1(시험물질)	마그네슘 패치	1, 2.5, 5, 10
G2(양성대조물질)	L-아스코르브산	0.0005, 0.001, 0.0015, 0.002

f. 물질 적용

96 well plate에 각 농도별 조제물과 0.2 mM DPPH 및 메탄올을 1:1로 혼합하였다.

g. 시료액 반응 및 흡광도 측정

실온에서 30 분간 차광상태로 반응시켜 원심분리하여 상층액을 취한 후 517 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.

h. 결과산출

DPPH의 자유라디칼 소거활성율(DPPH radical scavenger activity, %)은 아래의 식 1을 이용하여 산출하였다.

<식 1>

상기 식에서, A는 시험물질의 흡광도이고, B는 공시료의 흡광도이다.

i. 통계처리

각 실험 결과는 3회 반복 측정하여 평균과 표준편차를 나타내었으며, SPSS 통계 프로그램(Ver. 19.0)을 이용하여 통계분석을 수행하였다. 먼저, Levene's test를 수행한 후, one way ANOVA test를 실시하여, 실험군간 유의성이 확인되면 분산의 동질성 유무에 따라 사후검정 (분산이 동질한 경우, Duncan`s 다중검정, 분산이 이질한 경우, Dunnett`s T3)을 실시하였다.

(3) 결과(Result)

a. DPPH 자유라디칼 소거활성율(%)

다음 표 2 및 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 시험물질인 마그네슘 패치를 이용한 시험군(G1)을 농도별(각각 1 %, 2.5 %, 5 % 및 10 %)로 처리하여 DPPH 자유라디칼 소거활성도를 측정한 결과, 11.58 %, 13.73 %, 27.69 % 및 27.55 %의 활성을 보였다.

시험군	웰(well)의 갯수	농도(%)	OD₅₁₇ (평균 ± 표준편차)	DPPH 자유라디칼 소거 활성(%) (평균±표준편차)
G1	3	0	0.859 ± 0.041	-
	3	1	0.758 ± 0.017	11.58 ± 4.69
	3	2.5	0.740 ± 0.014	13.73 ± 4.22
	3	5	0.620 ± 0.008	27.69 ± 2.57
	3	10	0.622 ± 0.017	27.55 ± 3.06
G2	3	0	0.610 ± 0.029	-
	3	0.0005	0.482 ± 0.024	20.96 ± 2.79
	3	0.001	0.364 ± 0.027	40.38 ± 1.61
	3	0.0015	0.210 ± 0.023	65.57 ± 2.21
	3	0.002	0.102 ± 0.013	83.24 ± 1.48

상기한 바와 같이, 마그네슘 패치에 대한 항산화 효과를 평가하기 위해 2,2-Diphenyl- 1-picrylhydrazyl (DPPH)법을 이용한 자유라디칼 소거활성시험을, 시험물질인 마그네슘 패치를 1 %, 2.5 %, 5 % 및 10 % 농도에서 측정한 결과 각각 11.58 %, 13.73 %, 27.69 % 및 27.55 %의 활성을 보였다. 양성대조물질은 0.0005 %, 0.001 %, 0.0015 % 및 0.002 % 농도에서 항산화 효과가 20.96 %, 40.38 %, 65.57 % 및 83.24 %로 나타났고, IC₅₀ (50 % 활성율을 나타내는 농도)을 산출한 결과, 0.0012 % 의 농도로 산출되었다.

이상의 결과로부터 DPPH 자유라디칼 소거활성 측정시험에서 시험물질인 마그네슘 패치는 5 % 이상의 농도에서 항산화 효과가 나타나는 것으로 보인다.

<실시예 2>

본 발명의 생체분해성 금속에 대한 미백 기능성을 평가하기 위하여 피엔케이피부임상연구센터에 의뢰하여 다음과 같은 방법으로 임상평가를 수행하였다.

(1) 시험방법

1) 평가항목

a. 기기적 평가 - 피부 밝기 측정(CM-700d, Konica Minolta, Japan)

b. 유효성 평가 설문조사(Global Assessment of Efficacy) - 시험대상자 평가

c. 안전성평가

각 방문 시 시험제품 사용부위에 대한 연구자 육안평가 결과와 시험대상자 설문결과를 종합하여 연구자가 평가함

d. 기타 조사(관찰)항목

- 인구학적 조사 : 인체적용시험 시작 전 성별, 생년월일, 나이 조사

- 활력징후 조사 : 인체적용시험 시작 전 육안평가를 통한 신체검사

- 병력조사 : 인체적용시험 시작 전 주 증상, 발병일, 검사 및 치료 이력에 대하여 조사

- 제품기호도 조사 : 설문자료를 통한 제품의 기호도를 조사

2) 방문일정 : 5회 방문으로 함

a. 방문 1 : 시험대상자 선정, 시험대상자 동의, 사용 전 측정, 시험 제품 교부

b. 방문 2 : 사용 2주 후 피부 측정, 이상반응 평가

c. 방문 3 : 사용 4주 후 피부 측정, 이상반응 평가

d. 방문 4 : 사용 8주 후 피부 측정, 이상반응 평가, 시험제품 회수

e. 방문 5 : 사용 중단 2주 후 피부 측정, 이상반응 평가, 시험대상자에 의한 유효성 설문조사 및 기호도 조사

3) 1차 유효성 평가변수 : 시험제품 사용 전, 사용 2주 후, 사용 4주 후, 사용 8주 후, 사용 중 단 2주 후의 눈 밑 부위의 피부 밝기 개선에 대한 측정값

4) 2차 유효성 평가변수 : 유효성 평가 설문조사(Global Assessment of Efficacy) 결과

5) 안전성 평가 : 시험제품 사용 후 나타나는 이상증상에 대하여 평가

(2) 시험결과

본 시험은 만 29 내지 55세 여성을 대상으로 "도 1로 도시한 것과 같은 마그네슘 패치(단, 니들을 벤딩한 형태로 적용, 즉 마그네슘 마이크로니들 패치)"를 8주간 사용하고 2주간 중단한 후 눈 밑 부위의 피부 밝기 개선을 측정하였다. 얼굴 좌측은 마그네슘 마이크로캐리어 멀티케어 패치 (가칭)와 앰플을 사용하고, 얼굴 우측은 마그네슘 마이크로캐리어 멀티케어 패치를 단독으로 사용하도록 하였다. 시험 종료 후 유효성 및 기호도 설문평가를 완료하였다.

1) 본 시험을 종료한 시험대상자

22명(중도탈락자 2명 제외)은 모두 여성으로 평균연령은 만 45.23세였다. 선정된 시험대상자들은 특별한 피부 증상은 없었으며 시험에 영향을 미칠 수 있는 질환 및 약물 복용력은 없었다.

2) 시험제품 사용 후 피부 밝기를 확인한 결과, 마그네슘 마이크로니들 패치와 앰플을 병용한 얼굴 좌측은 제품 사용 전과 비교 하여 사용 8주 후에 유의하게 증가(p <0.05)하였다. 제품 사용 8주 후와 비교하여 사용 중단 2주 후에 유의한 차이(p <0.05)를 나타내지 않았다. 한편, 마그네슘 마이크로니들 패치를 단독 사용한 얼굴 우측은 제품 사용 전과 비교하여 사용 4주 후, 사용 8주 후에 유의하게 증가(p <0.05)하였다. 제품 사용 8주 후와 비교하여 사용 중단 2주 후에 유의한 차이( p <0.05)를 나타내지 않았다.

구체적인 평가결과는 다음 표 3과 같다. 다음 표 3의 결과치는 '표준 ± 표준편차' 값으로 나타낸 것이다.

구분	패치와 앰플 동시 사용군	패치 단독 사용군
사용 전	58.755 ± 2.190	58.955 ± 2.196
사용 2주 후	59.043 ± 2.287	59.494 ± 2.218
사용 4주 후	59.082 ± 2.133	59.460 ± 2.013
사용 8주 후	59.573 ± 2.278	59.551 ± 2.091
사용 중단 2주 후	59.397 ± 1.920	59.378 ± 1.948

상기와 같은 결과치에 대하여 군내비교 유의 확률을 계산하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.

구분	0.001*	0.001*
사용 2주 후 - 사용 전	1.000	0.053
사용 4주 후 - 사용 전	1.000	0.013*
사용 8주 후 - 사용 전	0.001*	0.006*
사용 중단 2주후 -사용 8주후	1.000	0.516

㈜ * : p <0.05 by repeated measures ANOVA, post hoc Bonferroni correction

이상의 결과들은 그래프로 도시한 결과는 각각 도 4 및 도 5와 같다.

한편, 시험제품에 대한 유효성 평가 설문조사 결과, 피부 밝기 개선 항목에 대하여 시험대상자의 100.00%가 보통이상으로 평가하였다. 또한 시험대상자가 시험제품을 사용하는 기간 동안 특별한 피부 이상반응에 대한 보고는 없었으며, 피부과 전문의에 의한 이학적 검사상에도 이상소견은 관찰되지 않았다.

이상의 결과로부터, 본 발명에 따른 일 실시예로서 마그네슘 마이크로니들 패치는 패치 단독 사용한 얼굴 우측의 눈 밑 부위에 8주 사용으로 피부 밝기 개선에 도움 및 8주 사용 후 2주 미사용으로 피부 밝기 개선 유지에 도움을 주는 결과를 나타내었음을 알 수 있다.

Claims

다음 화학식 1로 표시되는 생체분해성 금속을 포함하는, DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
[화학식 1]
Mg_aX_b
화학식 1에서 a 및 b 는 각 성분의 중량%로서, a+b=100중량%이고, 5〈 a〈100이고, X는 Zn, Ca, Fe, Mn, Si, Na, Zr, Ce, Ag 및 P로 구성된 군에서 선택되는 단독 또는 이들의 조합임.
제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은, 화학식 1에서 90≤ a〈100를 만족하는 것임을 특징으로 하는 DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 순도 95% 이상의 Mg인 것을 특징으로 하는 DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 2 이상의 금속 상(phase)이 갈바닉 회로를 생성하여 분해속도가 가속화되는 것을 특징으로 하는 DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
제 4 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 Mg₂Ca 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
제 4 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 MgZn 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
제 4 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 Ca₂Mg₆Zn₃ 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
제 1 항에 있어서, 상기 생체분해성 금속은 금속 표면에 다른 종류의 제2의 금속, 폴리머 또는 세라믹이 코팅된 것을 특징으로 하는 DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
제 8 항에 있어서, 상기 제2의 금속은 나트륨, 마그네슘, 칼륨, 철, 니켈, 아연, 갈륨, 셀레늄, 스트론튬, 지르코늄, 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 타이타늄, 규소, 은, 금, 망간 및 칼슘으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속인 것을 특징으로 하는 DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 플렉시블 금속 패치는 마이크로니들을 포함하는 패치인 것임을 특징으로 하는 DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치.
제 1 항의 플렉시블 금속 패치; 및
티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물을 포함하는 화장품적 제형으로 이루어진,
DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치를 포함하는 화장품 패키지.
제 11 항에 있어서, 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물은 트라넥삼산(tranexamic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치를 포함하는 화장품 패키지.
제 1 항의 플렉시블 금속 패치를 피부에 부착하는 단계를 포함하는,
DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치의 비치료적 사용방법.
제 13 항에 있어서, 플렉시블 금속 패치를 부착하기 전 또는 부착한 후 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물을 포함하는 화장품적 제형을 도포하는 단계를 포함하는,
DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치의 비치료적 사용방법.
제 14 항에 있어서, 티로시나아제 활성 억제 내지 멜라민 생성 억제 효과를 갖는 화합물은 트라넥삼산(tranexamic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
DPPH 자유라디칼 소거활성, 항산화 및 미백 활성을 갖는 플렉시블 금속 패치의 비치료적 사용방법.