KR102295904B1

KR102295904B1 - 개병풍 꽃 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 피부미백용 화장료 조성물

Info

Publication number: KR102295904B1
Application number: KR1020190072172A
Authority: KR
Inventors: 김희규; 함연호; 최기만; 심진규; 이규석; 이찬옥
Original assignee: 강원도
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2021-09-01
Also published as: KR20200144308A

Abstract

본 발명은 개병풍 꽃 추출물 또는 이의 분획물, 바람직하게는 에틸 아세테이트 분획물을 유효성분으로 포함함으로써, 타이로시나제 저해 활성이 우수한 피부미백용 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

개병풍 꽃 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 피부미백용 화장료 조성물{Cosmetic composition for skin whitening comprising Astilboides tabularis flower extracts or fraction thereof as an active ingredient}

본 발명은 개병풍 꽃 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 피부미백용 화장료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개병풍 꽃 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함함으로써, 타이로시나제 저해 활성이 우수한 화장료 조성물에 관한 것이다.

개병풍(Astilboides tabularis (Hemsl.) Engl.)은 피자식물문(Angiospermae), 장미목(Rosales), 범의귀과(Saxifragaceae)에 속하는 다년생 초본식물로 환경부의 멸종위기 야생식물 II급으로 지정되어 있는 북방계 식물이다. 주요 분포지역으로는 한반도 북부 및 강원도 지역의 석회암 지대와 중국의 길림성과 랴오닝 지역에 제한적으로 자생하는 것으로 알려져 있다.

상기 개병풍의 근경은 산하엽(山荷葉)이라 하여 복통치료, 장염치료, 또는 지사작용에 사용되는 것으로 알려져 있고, 어린잎은 식용으로 이용한다. 또한, 아름다운 꽃과 너비 1m 정도의 근생엽은 관상가치가 뛰어나 남획 위험에 처해 있다.

개병풍에 대한 종래기술로는 비특허문헌 1에서 개병풍 추출물의 생리활성을 검정하여 천연물 소재로서의 개발 가능성을 검토 하였으며, 분포지를 밝히는 식물상 이외에 유전다양성(비특허문헌 2)과 13개 개체군에 대한 생태적 특성과 유전적 특성(비특허문헌 3)을 밝혔다.

또한, 특허문헌 1에는 개병풍 추출물 및 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 항암, 항염증, 항비만 또는 피부개선용 조성물이 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래기술들은 개병풍 식물체 전체를 대상으로 하고 있을 뿐이고, 특히 특허문헌 1 및 비특허문헌 1의 경우, 개병풍의 잎, 줄기, 가지 및/또는 뿌리를 대상으로 하고 있을 뿐이고, 개병풍의 꽃을 대상으로 하는 생물활성(bioactivity)에 대해서는 알려져 있지 않은 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1869639호

이찬옥, (2016) 개병풍 추출물의 생리활성 및 유효성분 연구, 강원대학교 박사학위 논문 Lee WK, (2007) Genetic variation of the endangered Astilboides tabularis and the rare Rodgersia podophylla of Saxifragaceae in Korea, 성균관대학교 석사학위 논문 ku YB, Oh HK, Shim KY, Kim MS and Lee SM (2006) Growth Characteristics, Genetic Diversity and Conservation of Endangered Plants (I): The Case of Astilboides tabularis, Euchresta japonica, Echinosophora koreensis and Lilium cernuum. National Institute of Environmental Research Incheon Korea 1-60

이에 본 발명자들은 개병풍의 화장품 소재로서의 이용가능성을 구체적으로 알아보기 위하여 개병풍의 부위별로 활성을 검정하였으며, 그 중 꽃 추출물이 가장 높은 타이로시나아제 저해 활성을 나타냄을 알아내고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 개병풍 꽃의 화장품 소재로서의 용도를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 개병풍 꽃 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 피부미백용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 개병풍 꽃 추출물이 개병풍 꽃의 에탄올 추출물인 피부미백용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 분획물이 개병풍 꽃 추출물을 n-헥산, 에틸 아세테이트, n-부탄올 및 물로 순차적으로 분획하여 얻은 에틸 아세테이트 분획물인 피부미백용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 에틸 아세테이트 분획물의 농도가 100~1000 ㎍/㎖인 피부미백용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 조성물의 제형이 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스처 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스처 크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 샴푸, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션, 바디클렌저, 유액, 프레스파우더 및 루스파우더로 이루어진 군에서 선택되는 피부미백용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 의하면, 개병풍 꽃 추출물 또는 이의 분획물, 바람직하게는 에틸 아세테이트 분획물을 유효성분으로 포함함으로써, 타이로시나제 저해 활성이 우수한 피부미백용 화장료 조성물을 제공할 수 있다.

도 1은 개병풍 부위별 타이로시나아제(tyrosinase) 저해 활성(in vitro)을 나타낸 것이다.
도 2는 개병풍 꽃 추출물의 분획별 타이로시나아제 저해 활성(in vitro)을 나타낸 것이다.
도 3은 개병풍 꽃 추출물 에틸아세테이트 분획물의 타이로시나아제 저해 활성(in vitro)을 나타낸 것으로서, "Flower.EtOAc"는 개병풍 꽃 추출물의 에틸아세테이트 분획물, "Whole.EtOAc"는 개병풍 전체(꽃을 제외한 잎, 줄기, 가지 및 뿌리) 추출물의 에틸아세테이트 분획물, "K.A"는 코지산(kojic acid)를 의미한다.

본 발명은 개병풍 꽃 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 피부미백용 화장료 조성물에 관한 것이다.

피부는 자외선으로 인하여 발생하는 피부세포의 손상을 억제하기 위해 멜라닌을 증가시킨다. 멜라닌은 타이로시나아제(tyrosinase), TRP-1 및 TRP-2에 의해 DOPA(3,4-dihydroxyphenylalanine)를 거쳐 도파퀴논(dopaquinone)으로 전환되고, 도파퀴논에서 자동 산화 반응과 효소 반응으로 도파크롬(dopachrome)을 거쳐 생성된다.

본 발명에서, "피부 미백"이라 함은 피부를 검게 만드는 멜라닌 색소의 생성을 효과적으로 막아 피부를 맑고 투명하게 해주는 것을 말한다.

미백과 관련된 제품 개발에 있어 타이로시나아제, TRP-1 및 TRP-2 등과 같은 효소의 활성억제 실험이 일차 평가방법으로 사용되고 있고, 현재 사용되고있는 미백 성분으로는 코지산(Kojic acid), 알부틴(Arbutin)과 같이 타이로시나아제의 활성을 억제하는 물질과 하이드로퀴논, 비타민 C 등이 있으나, 이들 물질은 분해, 착색, 부착용, 이취, 불안정성 등의 안정성 문제로 사용이 제한되고 있다.

본 발명의 피부미백용 화장료 조성물에 유효성분으로 함유되는 상기 개병풍 꽃 추출물은 개병풍의 꽃에 추출 용매를 가하여 추출물을 제조하는 단계, 상기 단계에서 얻은 추출물을 여과하는 단계, 및 상기 여과한 추출물을 감압 농축한 후 건조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.

상기 추출 용매는 물, 알코올 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 상기 알코올은 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 바람직하게는 에탄올 또는 메탄올, 보다 바람직하게는 에탄올일 수 있다.

이때, 상기 추출 용매는 건조된 개병풍 꽃 중량의 1 내지 10배로 첨가될 수 있다.

또한, 상기 추출물 제조시의 추출방법은 진탕추출, 속실렛(Soxhlet) 추출, 환류 추출, 초임계 추출, 아임계 추출, 고온 추출, 고압 추출 또는 초음파 추출법을 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 추출은 1 내지 5회, 바람직하게는 3회 반복될 수 있다.

상기 개병풍 꽃 추출물의 제조방법에서 상기 감압 농축은 진공감압 농축기 또는 진공회전 증발기를 이용할 수 있다. 또한, 상기 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무건조 또는 동결건조일 수 있다.

한편, 상기 개병풍 꽃 추출물의 분획물은 개병풍 꽃 추출물을 순차적으로 유기용매로 추출하여 분획물을 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.

상기 분확물은 바람직하게는 개병풍 꽃 추출물로부터 헥산, 에틸아세테이트, n-부탄올 및 물로 순차적으로 분획하여 얻은 헥산 분획물, 에틸아세테이트 분획물, n-부탄올 분획물 또는 물 분획물, 바람직하게는 에틸아세테이트 분획물일 수 있다.

본 발명의 피부미백용 화장료 조성물에 유효성분으로 포함되는 개병풍 꽃 추출물, 바람직하게는 개병풍 꽃 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물의 농도는 100~1000 ㎍/㎖일 수 있다.

바람직하게는, 상기 개병풍 꽃 추출물의 에틸아세테이트 분획물의 농도는 100 ㎍/㎖일 수 있는데, 이는 개병풍 꽃 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 꽃을 제외한 개병풍 부위 전체의 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물보다 2배 이상의 타이로시나아제 저해 활성을 나타내기 때문이다.

본 발명에 의한 피부미백용 화장료 조성물의 제형은 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스처 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스처 크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 샴푸, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션, 바디클렌저, 유액, 프레스파우더 및 루스파우더로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.

상기 화장료 조성물은 본 발명의 개병풍 또는 이의 분획물에 추가로 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제, 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭, 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같이 화장품 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 니T다

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실험예>

1. 재료 및 방법

본 연구에 사용한 개병풍 꽃은 100%EtOH 으로 추출하여 실험에 사용하였다.

(1). DPPH 자유 라디칼 소거법에 의한 항산화 활성

Xiong 등 (Biological and Pharmaceutical Bulletin, 19(12) (1996), 1580-1585)의 방법을 변형하여 측정하였다. 96 웰 플레이트에 100㎕의 시료 화합물을 농도 별로 첨가한 다음, 0.15 mM DPPH 용액을 100㎕ 첨가하여 실온에서 30분간 반응시킨 후, 517㎚에서 UV/VIS 스펙트로포토미터를 이용하여 측정하였다.

이 때 RC₅₀(㎍/㎖)은 시료를 첨가하지 않은 대조군의 값을 50% 감소시키는 화합물의 농도를 나타냈으며, 기존 항산화제인 아스코르브산(Ascorbic acid)과 비교 하였다.

(2). 총 페놀 및 플라보노이드 함량 측정

총 페놀 함량의 측정은 Folin-Ciocalteau(1996) 방법을 사용하였다. 이 방법은 산화/환원 반응에 의한 색 변화를 분광기로 측정하는 것으로, 페놀의 종류별 측정이 아닌 총 페놀의 양을 측정하는 방법이다.

시료 100㎕(㎎/㎖)에 Folin-Ciocalteau 시약 50㎕를 가하고 상온에서 5분간 안정화 시킨 후, 20% 소디움 카보네이트 300㎕를 가하고, 상온에서 15분 동안 안정화 시킨 후 증류수 1㎖를 넣어 혼합한 후에 UV-vis 스펙트로포토미터를 이용하여 725nm에서 흡광도를 측정하였다.

페놀 화합물의 함량은 표준물질 갈산(gallic acid)을 이용하여 검량선을 작성한 다음 정량하여 GAE(galllic acid equivalents)로 나타내었다.

총 플라보노이드의 함량은 Moreno 등(1958)의 방법을 변형하여 측정하였다. 시료 100㎕(1㎎/㎖)에 10% 알루미늄 나이트레이트 20㎕, 1M 퍼태슘 아세테이트 20㎕, 80% 에탄올 860㎕를 차례로 가하여 혼합하고, 실온에서 40분 동안 안정화시킨 다음 415nm에서 흡광도를 측정하였다.

퀘르세틴(quercetin)을 표준물질로 이용하여 검량선을 작성한 다음, QE(quercetin equivalents)로 나타내었다.

(3). 타이로시나아제 저해 활성(in vitro)

타이로시나아제 저해 활성의 측정은 Bernard(2000) 등의 방법을 변형하여 L-DOPA를 기질로 사용하였다. 67 mM 소디움 포스페이트 버퍼(pH 6.8)를 완충액으로 사용하여 8.3 mM의 L-DOPA 120㎕, 타이로시나아제(125 U) 40㎕와 80 % MeOH 조추출물 및 분획물을 농도별로 희석한 시료액 40㎕를 96 웰 플레이트에 분주한 뒤 37℃에서 30 분간 반응시켜 생성된 DOPA 크롬(chrome)을 ELISA 리더를 이용하여 490nm에서 흡광도를 측정하였다.

이때, 대조군은 시료 대신 완충액을 넣은 것으로 하였으며, 비교를 위해 양성 대조군으로 코지산을 사용하였다. 타이로시나아제를 첨가하지 않은 군을 공실험군으로 하고, 시료 용액을 첨가하지 않은 군을 대조군으로 하여, 하기 수학식 1과 같이 효소 활성 저해율을 구하였다.

2. 결과 및 고찰

(1). 개병풍 부위별 항산화활성, 총 페놀 및 플라보노이드 함량

DPPH는 그 자체가 매우 안정한 자유 라디칼(free radical)로서, 517㎚에서 특정적인 광 흡수를 나타내는 보라색의 화합물이다. 상기 라디칼은 알코올 등의 유기 용매에서 매우 안정하며, 양성자 라디칼 제거제(proton radical scavenger)에 의하여 하이드라질(hydrazyl)의 질소 원자가 수소 원자를 받아들여 탈색된다.

이러한 DPPH법을 이용한 전자 공여능 측정법은 식물 추출물의 항산화 활성을 간단히 측정할 수 있는 동시에, 실제 항산화 작용과도 연관성이 매우 높기 때문에 많이 이용되고 있다.

개병풍 부위별 항산화 활성은 하기 표 1에서 보는 바와 같이, 꽃에서 8.36±0.07㎍/㎖의 RC₅₀값으로 가장 높게 나타났으며, 잎과는 크게 차이가 없었다.

폴리페놀 화합물은 플라보노이드, 안토시아닌, 탄닌, 카테킨(catechins), 이소플라본, 리그난, 레스베라트롤(resveratrols) 등을 총칭하며, 식물계에 널리 분포되어 있고 과일 및 엽채류에 다량 함유되어 있다.

폴리페놀(polyphenols)에 존재하는 다수의 히드록실기(-OH)는 여러 화합물과 쉽게 결합하는 특성을 가지고 있어 항산화 효과 및 항암, 항염 효과가 뛰어나다. 또한 플라보노이드는 활성 산소종을 효과적으로 제거하여 항산화능이 높다고 알려져 있으며, 폴리페놀과 마찬가지로 항바이러스, 항염증, 항암 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

개병풍 부위별 총 페놀 함량은 하기 표 1에서 보는 바와 같이, 잎에서 536.25±2.23 ㎎ GAE/g로 가장 높게 나타났으며, Flavonoid 함량 또한 104.09±3.35㎎ QE/g 로 가장 높게 나타났다.

총 페놀 함량으로 미루어 보아 꽃에는 페놀 뿐만 아니라, 항산화에 영향을 주는 활성물질이 존재하는 것으로 생각된다. 그러나 줄기와의 활성 차이를 살펴보면 DPPH 소거능 결과와 더불어, Zou 등(China. Mol Sci . (2012) 13: 16544-16553)이 연구한 식물의 총 페놀 함량과 플라보노이드의 함량이 항산화 활성에 관련이 있다는 결과를 뒷받침하는 것으로 개병풍이 항산화제로 이용 가능하다는 것을 알 수 있다.

(2). 개병풍 부위별 타이로시나아제 저해 활성(in vitro)

멜라닌 색소는 피부에서 자외선을 흡수, 산란시키는 기능을 가지고 자외선에 대한 방어에 있어서 중요한 역할을 한다. 타이로시나아제는 멜라닌 생성과정 중 멜라닌의 생합성과정에서 중추적 역할을 하기 때문에, 타이로시나아제 생성을 억제하는 미백 물질의 탐색에 있어서 타이로시나아제를 통한 미백 활성의 연구가 중요하다(J. Korean Soc . Food Sci . Nutr. (2010) 39(7): 980-985).

개병풍 부위별 타이로시나아제(tyrosinase) 저해 활성(in vitro)을 나타내는 도 1에서 보는 바와 같이, 개병풍 꽃 추출물 100 μg/ml에서 약 54%의 저해율을 나타내었으며, 1000μg/ml에서 89%의 높은 저해율을 나타내어 천연소재로서의 미백 기능에 효과적인 가치가 있음을 기대할 수 있었다. 이에 꽃 추출물을 대상으로 분획을 실시하여 화장품 원료로서의 가능성을 탐색하고자 하였다.

(3). 꽃 추출물 분획별 항산화활성, 총 페놀 및 플라보노이드 함량

개병풍 꽃 추출물의 분획물에 대한 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

상기 표 2에서 보는 바와 같이, n-헥산 분획 34.23±0.11㎍/㎖, 에틸아세테이트 분획 6.91±1.02㎍/㎖, n-부탄올 분획 11.79±0.92㎍/㎖, 물 분획 47.05±1.06㎍/㎖의 IC₅₀값을 나타내며, 활성을 나타내었다. 특히 에틸아세테이트 분획에서는 강력한 항산화제로 쓰이는 아스코르브산(5.93㎍/㎖)과 비슷한 활성을 나타내어 항산화제로의 이용 가능성을 확인할 수 있었다.

(4). 꽃 추출물 분획별 타이로시나아제 저해 활성(in vitro)

도 2는 개병풍 꽃 추출물의 분획별 타이로시나아제 저해 활성(in vitro)을 나타낸 것으로서, 개병풍 꽃 추출물의 분획물에 대한 타이로시나아제 저해 활성을 검정한 결과, 에틸아세테이트 분획에서 100㎍/㎖, 500㎍/㎖, 1000㎍/㎖로 농도가 증가할수록 71%, 88.3%, 93.6%의 높은 타이로시나아제 저해 활성을 보였다.

또한, 도 3은 개병풍 꽃 추출물 에틸아세테이트 분획물의 타이로시나아제 저해 활성(in vitro)을 나타낸 것으로서, 선행 연구(특허문헌 1, 비특허문헌 1)에서 활성을 나타낸 전체 추출물의 에틸아세테이트 분획과 비교하였을 때, 100㎍/㎖에서 약 2배의 타이로시나아제 저해 활성을 나타내었다.

이는 양성 대조구로 쓰인 코지산(Kojic acid)과 유사한 활성으로서, 개병풍 꽃 추출물이 멜라닌 생합성 경로에 관여하는 타이로시나아제 활성을 저해시키고, 미백 소재로서 이용 가능성이 높음을 제시하여 주는 연구 결과임을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 통상의 기술자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

개병풍 꽃 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 피부미백용 화장료 조성물에 있어서,
상기 개병풍 꽃 추출물은 개병풍 꽃의 에탄올 추출물이며,
상기 분획물은 개병풍 꽃 추출물을 n-헥산, 에틸 아세테이트, n-부탄올 및 물로 순차적으로 분획하여 얻은 에틸 아세테이트 분획물로서 100~1000 ㎍/㎖ 농도인 것을 특징으로 하는 피부미백용 화장료 조성물.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 조성물의 제형은 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스처 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스처 크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 샴푸, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션, 바디클렌저, 유액, 프레스파우더 및 루스파우더로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 피부미백용 화장료 조성물.