KR102378418B1 - 피부 화상 개선용 화장료 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피부 화상 개선에 유용한 효능을 갖는 식물재료 성분을 화장료 조성물에 함유시켜, 햇빛으로 인해 손상된 피부를 원래의 상태로 신속하게 회복할 수 있는 화장료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 식물재료에 함유된 유용성분이 화상으로 인해 손상된 피부를 원래의 상태로 회복하고 조성물이 피부에 신속히 흡수되어 화상 개선 효과가 빠르게 발휘되며, 화장료 조성물을 장기간 보관하여도 그 효능을 오랫동안 유지할 수 있다.

Description

피부 화상 개선용 화장료 조성물 및 이의 제조방법{Cosmetic Composition for Improving Skin Burn, and Method for Manufacturing the Same}

본 발명은 피부 화상 개선에 유용한 효능을 갖는 식물재료 성분을 화장료 조성물에 함유시켜, 화상으로 인해 손상된 피부를 원래의 상태로 신속하게 회복할 수 있는 화장료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

피부는 외부 환경으로부터 인체를 생화학적 및 물리적으로 보호하는 기능을 수행하는 조직으로서, 다양한 외부자극과 접하는 기회가 많기 때문에 다른 기관들에 비해 주름이 발생하기 쉽고 그 중에서도 얼굴과 같이 외부에 노출된 피부는 태양광선, 외기, 공해물질 등에 직접적으로 영향을 받고 있어서 노출되지 않은 피부보다 주름 등의 노화현상이 조기에 발생한다.

피부조직의 노화에 따른 가장 특징적인 변화는 피부기질(matrix)의 변화로서, 진피층에 있는 섬유아세포(human skin fibroblast)가 노화되어 섬유질과 기질의 생성능력이 줄어들고 기질의 양이 전반적으로 감소하여 피부의 두께가 얇아지며 피부의 탄력이 저하되어 주름이 형성되는데, 이와 같이 노화가 진행됨에 따라 피부는 탄력성의 저하, 혈액순환의 장애, 피부장벽의 약화 등이 심해지게 된다.

화상은 주로 사고에 의해 발생하는데, 원인에 따라 열에 의한 화상, 전류에 의한 화상, 화학물질에 의한 화상, 방사선에 의한 화상 등으로 분류할 수 있으며, 화상의 중증도는 화상을 입은 넓이, 깊이, 화상을 유발한 원인물질의 온도와 접촉 시간, 피부 상태 등에 따라 1도, 2도, 3도 및 4도 화상으로 나누어지고, 2도 화상부터는 흉터를 남길 수 있으며 병원 치료를 요한다.

1도 화상은 피부층 중 가장 바깥층인 표피층의 손상을 가져오고 통증과 홍반을 수반하며 부어오르기도 하는데, 며칠 안에 증세가 없어지나 그 자리에 가벼운 낙설(落屑)과 색소침착이 남는 경우가 있고 회복 후에는 흉터가 남지 않으며, 일광 화상(sun burn)이 1도 화상의 가장 일반적인 예이다.

이러한 일광 화상은 외인성 피부노화로 분류할 수 있으며, 피부가 햇빛을 받았을 때 햇빛의 자외선에 의해 발생하는 활성산소가 피부에 여러 부작용을 유발하고 염증 반응 및 화상 통증을 수반하는 것으로 알려져 있다.

태양광선에 포함된 자외선은 파장에 따라 장파장, 중파장, 단파장으로 나누어지며, 단파장 자외선은 인체에 매우 유해하나 현재까지는 대기 중의 오존층에 흡수되어 지표상에는 거의 도달하지 않으며, 주로 장파장 자외선과 중파장 자외선이 피부에 부작용을 유발한다.

장파장 자외선은 색소 침착, 광독성, 광알레르기 등을 유발하고, 에너지가 더 큰 중파장 자외선은 홍반, 수포 유발을 비롯한 화상, 피부암, 색소 침착 및 피부 단백질 변성 등을 일으키므로 이들 피부에 조사되는 자외선을 막아주는 것이 피부의 건강에 중요하다.

피부가 자외선을 받게 되면 비교적 짧은 시간에 나타나는 급성반응과 장기간 누적되어 나타나는 만성반응으로 나눌 수 있으며, 급성반응에는 일광화상과 피부가 검게 그을리는 색소침착이 있고, 만성반응에는 피부암 발생, 광노화 현상이 있으며, 일광 화상은 자외선 중에서 주로 자외선-B(UV-B)에 의해 유발된다.

자외선-B는 "burning ray"로 알려져 있으며 자외선의 약 4~5 %에 해당하여 태양광의 적은 부분에 해당되나, 자외선-A에 비하여 1000 배 이상의 일광 화상을 유발하고 유전독성(genetic toxicity)이 강하며 주로 표피 기저세포층에 작용하는 것으로 알려져 있다.

외인성 피부노화는 자외선을 차단하면 상당 부분 예방할 수 있어서 자외선을 막기 위한 여러 가지 자외선 차단제품이 개발되어 왔으며, 특히 일광 노출과 관련된 위험으로 인하여 태양으로부터 피부를 보호할 수 있는 제품이 소비자의 관심을 받고 있고 다양한 종류의 SPF(자외선 차단지수)를 가지는 자외선 차단제품이 출시되어 있다.

종래의 자외선 차단제품에는 자외선 흡수제인 벤조페논 유도체, 파라아미노 유도체, 계피산 유도체, 트리아진 유도체 등의 화학물질과 자외선 산란제인 이산화티탄, 산화아연 등의 무기재료가 사용되어 왔다.

자외선 흡수제는 주로 중파장 자외선 영역의 자외선만을 흡수하고 자체가 화학물질이므로 피부에 자극, 알레르기 등의 부작용을 유발하고 끈적이고 번들거리는 사용감이 단점으로 지적되어 왔으며, 자외선 산란제는 자외선 뿐만 아니라 가시광선까지 산란시켜 백탁현상으로 인한 소비자의 불만이 높은 상황이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 한국공개특허공보 제2004-0070530호에는 수상에 유상이 유화분산된 O/W형 에멀젼 화장료 조성물이 제안되었으며, 아크릴레이트/C_10~30 알킬의 아크릴레이트 크로스폴리머에 디에톡시에틸석시네이트를 포함하는 에스테르 오일을 유화분산시키고 여기에 자외선 차단제와 수상성분을 포함시켜 화장료 조성물을 제조한다.

상기 발명은 유화제 대신에 아크릴레이트 크로스폴리머의 수용성 고분자 화합물을 사용하므로 일반 유화제에 의한 피부자극을 낮출 수 있고 끈적이고 무거운 사용감을 개선할 수 있으며, 유상인 에스테르 오일은 가볍고 안전하며 자외선 차단제의 용해도를 향상시켜 자외선 차단효율을 높일 수 있다.

그러나 상기 화장료 조성물은 화학물질로 구성되어 인체 피부에 악영향을 미치고 아크릴레이트 크로스폴리머와 에스테르 오일을 혼합하여도 이들이 자외선 차단제의 부작용과 사용감을 개선하는 데에는 한계가 있다.

이에, 화학물질 대신에 천연물로부터 자외선 흡수작용을 가지는 물질을 추출하여 일광 화상을 방지하는 방안이 시도되고 있으며, 한국등록특허공보 제0992088호에는 연자육을 고온 습식 열처리 후 락토바실러스속 미생물을 이용하여 발효시킨 후 가자, 고량강, 구상나무와 함께 초음파 추출하여 자외선 차단 효과가 우수한 화장료 조성물을 제조하는 방안이 제안되었다.

상기 화장료 조성물은 천연식물이 가지는 피부노화 억제효과와 세포 내 멜라닌 합성 저해효과를 이용하여 피부를 보호하도록 하였는데, 천연식물로부터 유용성분을 추출하기 위해서는 이들을 고온에서 장시간 열처리하여야 하므로 이 과정에서 천연식물의 유용성분이 파괴되거나 휘발하여 손실되며, 또한 천연식물에서 추출한 성분들은 햇빛에 취약하여 이를 피부에 발라서 자외선을 차단하고자 하여도 유용성분이 쉽게 변질되어 그 효능을 충분히 발휘하기 어려운 단점이 있다.

상기와 같이, 피부 화상의 주 원인인 햇빛으로부터 피부를 보호하기 위한 여러 방안들이 제시되어 있는데, 주로 햇빛을 차단하여 피부가 손상되지 않도록 하는데 중점을 두고 기술개발과 제품 출시가 이루어지고 있으나, 햇빛에 의해 손상된 피부를 원래의 상태로 회복하도록 하는 화장료의 제품개발은 미진한 실정이다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 화상으로 인하여 손상된 피부를 신속하게 개선하면서 사용감이 좋고 부작용이 없는 화장료 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 당귀, 자초, 고삼, 금은화, 백지, 현삼, 황련, 감자, 쌀겨 및 오이를 포함하는 식물재료를 건조하는 단계; 상기 건조한 식물재료를 0.3~0.7 ㎫로 가압한 상태에서 2~3 ㎓의 마이크로파를 5~10 분간 조사하는 단계; 상기 마이크로파를 조사한 식물재료에 용매를 혼합하고 300~500 ㎜Hg의 진공을 걸어준 상태에서 주파수 700~1200 ㎑의 초음파를 조사하여 40~80 ℃의 온도로 24~96 시간 가열하는 단계; 상기 가열한 혼합물을 여과하여 고형물이 제거된 추출액을 제조하는 단계; 상기 추출액을 화장료 베이스 조성물과 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합액의 삼투압 농도를 200~250 mOsm/ℓ로 조절하는 단계;를 포함하는 화장료 조성물의 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 건조는 식물재료를 천으로 덮고 천 위에 40~60 ℃의 열풍을 10~30 시간 공급하면서 간헐적으로 천 위에 물을 분무하는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 용매는 물, 탄소수 1~4의 알코올, 에틸아세테이트, 글리세롤, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 부틸렌글리콜 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.

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또한, 상기 추출액을 기공크기 20~50 ㎛의 여과막에 가압 통과시키거나, 상기 추출액 100 중량부에 우유 5~10 중량부를 첨가한 후 3000~4000 rpm으로 균질화하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기의 방법으로 제조되는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 화장료 조성물은 식물재료에 함유된 유용성분이 화상으로 인해 손상된 피부를 원래의 상태로 회복하고 조성물이 피부에 신속히 흡수되어 화상 개선 효과가 빠르게 발휘되며, 화장료 조성물을 장기간 보관하여도 그 효능을 오랫동안 유지할 수 있다.

도 1은 활성산소종에 대한 피부 세포의 산화 스트레스 반응을 보여주는 그래프이다.
도 2는 도 1에서 산화 스트레스를 받은 세포의 비율을 비교하여 보여주는 그래프이다.

본 발명은 한약재를 주성분으로 하는 식물성 천연재료를 건조하여 용매로 추출한 다음 추출액을 화장료 베이스 조성물과 혼합하여 피부 화상 개선용 화장료 조성물을 제조한다.

상기 식물재료는 당귀(當歸), 자초(紫草), 고삼(苦蔘), 금은화(金銀花), 백지(白芷), 현삼(玄蔘) 및 황련(黃連)의 한약재와 감자, 쌀겨 및 오이를 포함하며, 당귀 100 중량부, 자초 80~120 중량부, 고삼 10~20 중량부, 금은화 10~20 중량부, 백지 10~20 중량부, 현삼 10~20 중량부, 황련 10~20 중량부, 감자 10~20 중량부, 쌀겨 10~20 중량부 및 오이 10~20 중량부를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 식물재료를 건조한 후 용매로 추출하는데, 식물재료를 건조하면 식물재료에 함유된 수분이 제거되어 식물재료를 장기간 보관하면서 필요시 추출하여 화장료 조성물로 사용할 수 있고, 추출과정에서 식물재료에 함유된 유용성분이 물에 잘 용출될 수 있다.

상기 식물재료에는 햇빛의 자외선에 의해 손상된 피부를 개선할 수 있는 여러 유용한 성분들이 함유되어 있는데, 식물재료의 건조는 여러 방법 중 저비용으로 대량 건조할 수 있는 열풍건조 방법이 바람직하나, 열풍건조는 열풍의 열에 의해 유용성분이 파괴되기 쉽고 휘발성 유용성분이 열풍과 함께 휘발하므로 건조과정에서 유용성분의 손실이 크다는 단점이 있다.

이러한 단점을 해소하기 위하여 식물재료를 천으로 덮고 천 위에 열풍을 공급하여 건조하는 것이 바람직하며, 이와 같이 건조하면 열풍은 식물재료에 직접 닿지 않고 천을 통하여 열풍의 열이 식물재료에 전달되므로 유용성분의 파괴가 억제된다.

이를 상세히 살펴보면, 열풍의 열은 전도 방식으로 천을 통과하여 천 내부의 공기로 전달되고 천 내부의 공기는 대류 방식으로 식물재료에 열을 전달하며, 천 내부에서 대류하는 공기는 온도분포가 비교적 균일하므로 식물재료가 균일하게 건조될 수 있고 천은 식물재료에서 증발한 수분으로 젖게 되므로 식물재료의 휘발성분은 젖은 천 내부에 일시적으로 갇히게 되어 손실이 억제된다.

즉, 식물재료의 수분은 기화되어 일단 천 내부의 공간에 머물고, 천 내부의 수분은 조금씩 천에 흡수되면서 액화하며, 천에 흡수된 수분은 천 외부의 열풍에 의해 다시 기화되어 열풍과 함께 천으로부터 제거된다.

건조가 진행될수록 식물재료로부터 기화되는 수분이 적어짐에 따라 천이 점차 마르게 되고, 식물재료의 휘발성분이 마른 천을 통과하여 손실될 수 있으므로, 열풍건조하는 동안 간헐적으로 천 위에 물을 분무하여 천이 마르지 않도록 하는 것이 바람직하다.

열풍건조는 유용성분의 파괴를 최소화하기 위하여 40~60 ℃의 저온으로 10~30 시간 건조하는 것이 바람직하다.

다음은 상기 건조된 식물재료에 용매를 혼합하고 가열 추출한 다음 여과하여 고형물을 제거함으로써 식물재료의 유용성분이 함유된 추출액을 제조하며, 추출용매로서 물, 유기용매 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있고, 상기 유기용매는 탄소수 1~4의 알코올, 에틸아세테이트, 글리세롤, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 부틸렌글리콜 중에서 선택될 수 있다.

상기 가열 추출은 초음파를 조사(irradiation)하여 가열 추출하는 것이 바람직하며, 초음파는 20 ㎑ 이상의 진동수를 갖는 음파로서 용매 중에 초음파를 가하면 초음파가 용매의 분자운동을 촉진시켜 용매 온도를 상승시킴과 동시에 용매 분자가 식물재료를 강하게 충격하여 식물재료의 유효성분의 추출효율을 극대화시킬 수 있다.

용매의 온도가 너무 고온으로 상승하면 유용성분이 파괴되거나 변질되고 온도가 낮으면 유용성분의 용출이 미진하므로 온도를 40~80 ℃로 유지하는 것이 바람직하고, 이때의 초음파의 주파수를 700~1200 ㎑로 조정하여 24~96 시간 추출하는 것이 바람직하다.

용매에 초음파를 조사하면 음파의 진동에 의해 많은 거품들이 발생하는데, 초음파는 매질이 다르면 반사 또는 굴절하는 성질이 있고 액상(liquid phase)의 용매보다 기상(gaseous phase)의 거품 중에서 초음파의 진행속도가 느려지므로, 거품에 의해 초음파의 가열 추출효과가 감소하는 단점이 있다.

이를 방지하기 위하여 감압(reduced pressure) 상태에서 초음파를 조사하는 것이 바람직하며, 감압을 위하여 진공을 걸어주면 용매 중의 거품이 신속히 제거되어 초음파의 반사·굴절 현상이 줄어들고 또한 감압 상태에서는 상압(atmospheric pressure) 상태에 비하여 용매가 초음파 에너지에 의해 좀 더 심하게 진동하여 추출효과가 증가한다.

초음파 조사시 300~500 ㎜Hg의 진공을 걸어주면 초음파에 의해 발생하는 거품을 신속히 배출할 수 있으며, 상기의 온도, 주파수, 추출시간 및 감압 범위에서 식물재료의 유용성분 파괴가 최소화되면서 유용성분이 충분히 추출될 수 있다.

식물재료의 유용성분이 좀 더 추출하기 위하여 건조시킨 식물재료에 마이크로파(microwave)를 조사하여 식물재료의 세포벽을 파쇄한 후 초음파로 가열 추출하는 것이 바람직하며, 마이크로파는 300 ㎒~300 ㎓의 주파수를 갖는 극초단파로서 벽을 투과하는 성질이 있어서 식물에 잘 흡수된다.

식물재료에 흡수된 마이크로파는 극성분자인 수분의 쌍극자 모멘트를 유도하여 식물재료 내부의 수분을 급속하게 유전가열(dielectric heating)시키며, 수분은 주파수 2~3 ㎓를 갖는 마이크로파에서 강한 흡수가 일어나 식물조직을 파괴한다.

이때, 가압(pressurization) 상태에서 마이크로파를 조사하면 식물재료의 내부 밀도가 높아진 상태에서 내부의 수분이 진동하므로 식물재료의 세포벽은 상압 상태에 비하여 좀 더 강한 압박을 받아서 세포벽의 파괴가 더욱 진행되며, 0.3~0.7 ㎫의 가압 상태에서 마이크로파를 조사하면 5~10 분간의 짧은 시간 내에 식물재료의 세포벽이 충분히 파괴된다.

따라서 주파수 2~3 ㎓의 마이크로파를 식물재료에 조사하면 마이크로파가 식물재료에 강하게 흡수된 후 식물재료 내부의 수분을 진동 및 가열하여 식물재료의 세포벽을 파쇄하고 세포벽이 파쇄된 식물재료는 후공정인 초음파 조사에 의해 유용성분이 좀 더 용이하게 용매에 추출될 수 있다.

즉, 마이크로파는 식물재료 조직의 가열·연화를 유도하고 초음파는 식물재료에 가열·충격을 가하여 식물재료에 함유된 유용성분의 추출이 극대화된다.

식물재료의 세포벽을 파괴하기 위하여 밀링(milling) 등의 물리적인 방법을 이용할 수 있으나, 물리적인 방법은 세포벽의 파괴에 시간이 많이 소요되고 물리력에 의해 식물재료의 유용성분이 파괴될 우려가 있다.

다음은 상기 식물재료 추출액을 화장료 베이스 조성물과 혼합하여 화장료 조성물을 제조하며, 식물재료 추출액에 함유된 한약재, 감자, 쌀겨 및 오이의 유용성분이 화상에 의해 손상된 피부를 개선하는 효능을 발휘한다.

상기와 같이 제조된 화장료 조성물을 피부에 도포하였을 때 화장료 조성물이 피부에 잘 흡수되어야 그 효능을 충분히 발휘할 수 있으며, 화장료 조성물의 피부 흡수 여부는 여러 가지 요인이 있으나 화장료 조성물과 피부 체액과의 삼투압 작용에 의한 물질이동에 기인하는 경우가 많다.

인체의 체내에는 혈액, 림프액, 조직액 등의 체액이 있고 체액은 체내를 이동하면서 조직세포에 영양분과 산소를 공급하고 노폐물을 운반하여 제거할 뿐 아니라 병원체를 박멸하고 체온을 조절하는 등의 기능을 한다.

이러한 체액의 순환을 원활하게 하고 노폐물을 제거하기 위해서는 체액의 염도를 일정하게 유지하는 것이 필요하며, 적정 염도는 약 0.9 %로서 신장이 체액의 염도를 일정하게 조절하는 기능을 한다.

만약 체액의 염도가 낮아지면 신진대사 기능이 떨어지면서 체내에 노폐물이 쌓여 근육이 경직되고 소화력이 떨어지며 피로를 쉽게 느끼는 증세로 이어지는데, 체액의 염분 농도가 0.85 %보다 낮을 경우 체액이 산성화되어 병원균이나 바이러스가 쉽게 침투하여 세포가 병들게 되고 환자의 경우 대부분 염도가 0.8 % 이하로 낮아지며, 이 경우 생리식염수(염도 0.9 %)를 투여하여 체내의 염도를 조절하게 된다.

그런데 화장료 조성물의 삼투압 농도가 피부의 삼투압 농도보다 높을 경우 삼투압 작용으로 인해 피부 세포 속 수분이 밖으로 빠져 나와 피부가 건조해지고, 화장료 조성물의 삼투압 농도가 피부의 삼투압 농도보다 낮을 경우 화장료 조성물이 세포 안으로 신속하게 흡수될 수 있으므로 화장료 조성물의 염도를 체액의 염도 이하로 낮출 필요가 있다.

상기 화장료 조성물은 추출과정에서 사용되는 용매량, 베이스 조성물과의 혼합비에 따라 농도가 변하므로 이를 체액의 삼투압 농도인 280~300 mOsm/ℓ 이하, 바람직하게는 200~250 mOsm/ℓ로 조절하는 것이 바람직다.

일반적으로 추출액과 화장료 베이스 조성물의 혼합비는 화장료의 용도에 따라 결정되고, 추출액의 농도가 높을수록 추출액의 유용성분이 발휘하는 효과가 높으므로 추출액 제조시 용매의 양, 추출온도 및 시간을 조절하여 추출액의 농도를 높이는 것이 바람직하다.

화장료 조성물의 농도가 체액의 삼투압 농도보다 높을 경우 정제수를 첨가하여 농도를 낮추고, 낮을 경우 추출액을 농축하여 농도를 높여서 화장료 베이스 조성물과 혼합한 다음 정제수를 첨가하여 농도를 낮춤으로써 화장료 조성물의 농도를 상기 범위로 조절할 수 있다.

그런데 화장료 조성물에 정제수를 첨가하면 정제수가 첨가되는 만큼 식물재료 추출액의 함량이 낮아져 피부 화상 개선효과가 저하되는 단점이 있으므로, 이러한 단점을 해소하기 위하여 상기 제조된 추출액을 여과막(membrane)에 가압 통과시켜 추출액의 농도를 낮추는 것이 바람직하다.

여과막은 추출액 중 여과막의 기공크기보다 작은 미세입자와 용매를 통과시키고 기공크기보다 큰 입자를 제거하므로 추출액의 농도를 낮출 수 있다.

피부의 모공 크기보다 큰 입자는 피부에 흡수되지 못하여 그 효과를 발휘하지 못하므로, 여과막을 이용하여 추출액 중 모공 크기보다 큰 입자를 제거하면 피부에 흡수될 수 있는 모공 크기보다 작은 입자만 추출액에 포함되어 피부 화상 개선효과를 저해하지 않으면서 추출액의 농도를 낮출 수 있다.

피부의 모공 크기는 지름이 약 0.02~0.05 ㎜이므로 기공크기(pore size)가 50 ㎛ 이하인 여과막으로 추출액을 가압 여과하며, 이러한 종류로서 통상 기공크기 10~250 ㎛를 가지는 섬유질막(fiberous membrane) 중 기공크기 50 ㎛ 이하, 바람직하게는 20~50 ㎛의 섬유질막을 이용하여 추출액을 가압 여과한다.

섬유질막은 섬유를 늘이거나 빗질하여 아주 얇게 만든 막으로서, 내압성이 강한 지지층(support layer)에 셀룰로오스(cellulose)계 재질의 얇은 표피층(skin layer)을 부착하여 추출액 중 피부의 모공 크기보다 큰 입자를 제거한다.

추출액에는 휘발성 유용성분이 함유되어 있고 휘발성분은 화장료 조성물을 피부에 도포하면 점차 휘발하여 제거되고, 또한 추출액의 유용성분은 햇빛, 산소, 열 등의 외부인자와 접하면 변질되어 그 효능이 저하되는 단점이 있다.

이러한 단점을 보완하기 위하여 식물재료 추출액의 유용성분을 캡슐화하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 추출액 100 중량부에 우유 5~10 중량부를 첨가한 후 3000~4000 rpm으로 균질화한다.

식물재료 추출액의 주성분인 한약재는 pH가 3~6 정도를 나타내고 우유는 산성물질과 접하면 우유의 등전점(isoelectric point)인 pH 4.6 부근에서 카제인단백질이 응고되므로, 상기 균질화 과정에서 우유의 카제인단백질이 산성의 추출액 입자와 접촉하여 응고되면서 입자 표면에 피막을 형성하고, 피막이 형성된 추출액 입자는 휘발이 방지되고 외부인자로부터 차단되므로 그 효능을 오랫동안 유지할 수 있다.

화장료 베이스 조성물에는 대부분 점성 증가, 산도 조절, 방부 등의 기능을 가지는 염화나트륨(sodium chloride) 성분이 포함되어 있는데, 염화나트륨은 염소이온과 나트륨 이온으로 해리되고 나트륨 이온은 추출액 입자 표면에 형성된 피막 구성물질인 카제인단백질과 반응하여 카제인나트륨을 생성하면서 용해된다.

따라서 상기 식물재료 추출액을 화장료 베이스 조성물과 혼합하면 카제인단백질 피막이 염화나트륨에 의해 용해되어 식물재료 추출액의 효능을 발휘할 수 있으며, 카제인단백질의 용해물인 카제인나트륨은 유화안정성이 있어서 화장료 조성물의 각 성분을 균일한 분산상태로 유지한다.

염화나트륨에 의한 카제인단백질의 용해는 서서히 진행되고 화장료 조성물을 인체에 도포하면 체온으로 인해 카제인단백질의 용해가 촉진되므로, 화장료 조성물의 보관시에는 카제인단백질 피막에 의해 그 효능을 오랫동안 유지하고 사용시에는 피막이 용해되어 추출액의 효능을 발휘하게 된다.

더불어, 식물재료 추출액 중 쌀겨 추출액은 친수성기와 소수성기를 함께 가지고 있어서 유화기능이 있고 pH가 약 6~7 정도로서 쌀겨 추출액 입자 표면에는 피막이 형성되지 않으므로, 쌀겨 추출액의 유화기능은 피막이 형성된 추출액 입자를 추출액 내에 균일하게 분산시킬 수 있다.

또한, 우유는 피부 수분 공급, 피부 보호, 피부 탄력, 진정 효과 등을 제공하고 우유의 AHA(alpha hydroxy acid) 성분은 피부를 재생하고 잔주름을 개선하며 피부가 검게 변하는 것을 억제하는 효과가 있으므로 화상으로 인한 피부 손상을 복구하는데 도움을 준다.

상기 피막이 형성된 추출액 입자는 입자크기가 커지므로, 추출액을 여과막에 가압 통과시켜 큰 입자를 제거할 경우 추출액을 먼저 여과막으로 여과한 다음 우유를 첨가하여 균질화하며, 여과막을 통과한 50 ㎛ 이하의 추출액 입자는 우유의 카제인단백질 피막에 의해 입자크기가 커진 상태로 화장료 조성물에 포함되고, 피부에 사용시 피막이 제거되면서 다시 50 ㎛ 이하의 크기로 되어 피부에 흡수될 수 있다.

상기와 같이 제조된 화장료 조성물은 식물재료에 함유된 유용성분이 화상으로 인한 피부 손상을 개선하고 조성물이 피부에 신속히 흡수되어 화상 개선 효과가 빠르게 발휘되며, 화장료 조성물을 장기간 보관하여도 그 효능을 오랫동안 유지할 수 있다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예, 비교예 및 시험예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명한다.

단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

<실시예 1>

당귀, 자초, 고삼, 금은화, 백지, 현삼, 황련, 감자, 쌀겨 및 오이의 식물재료를 깨끗이 세척하여 50 ℃의 열풍으로 20 시간 건조한 후, 상기 각각의 재료에 부피 기준 5 배수의 에탄올을 넣고 1000 ㎑의 초음파를 조사하여 60 ℃의 온도로 72시간 가열하였으며, 가열물을 여과하여 고형물을 제거한 추출액을 제조하였다.

상기 제조된 당귀 추출액 1 ㎏, 자초 추출액 1 ㎏, 고삼 추출액 150 g, 금은화 추출액 150 g, 백지 추출액 150 g, 현삼 추출액 150 g, 황련 추출액 150 g, 감자 추출액 150 g, 쌀겨 추출액 150 g 및 오이 추출액 150 g을 혼합하여 식물재료 추출액을 제조하였다.

상기 식물재료 추출액을 기공크기 40 ㎛의 섬유질막에 50 ㎪의 압력으로 가압하여 통과시킨 후, 에탄올 6 중량%, 정제수 90 중량% 및 기타 성분 1 중량%로 구성된 화장료 베이스 조성물에 상기 섬유질막에 통과시킨 식물재료 추출액 3 중량%를 혼합하여 스킨로션 제형의 화장료 조성물을 제조하였다.

상기 제조된 화장료 조성물의 삼투압 농도는 232 mOsm/ℓ이었다.

<실시예 2>

상기 실시예 1에서, 식물재료의 열풍건조시 식물재료를 삼베 천으로 감싸서 채반에 담은 다음 열풍건조하였으며, 건조 도중에 삼베 천이 마르기 시작하면 물을 삼베 천 위에 가끔 분사하여 삼베 천이 항상 촉촉히 젖은 상태를 유지하도록 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화장료 조성물을 제조하였다.

상기 제조된 화장료 조성물의 삼투압 농도는 238 mOsm/ℓ이었다.

<실시예 3>

상기 실시예 1에서, 열풍건조한 식물재료를 가압용기에 넣고 0.5 ㎫로 가압한 후 주파수 2.45 ㎓의 마이크로파를 7 분간 조사하였으며, 이를 400 ㎜Hg의 진공을 걸어준 상태에서 초음파를 조사하여 가열한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화장료 조성물을 제조하였다.

상기 제조된 화장료 조성물의 삼투압 농도는 243 mOsm/ℓ이었다.

<실시예 4>

상기 실시예 1에서, 식물재료 추출액에 우유 250 g을 넣고 균질기를 이용하여 3500 rpm으로 10 분간 고속 교반하여 균질화한 후 화장료 베이스 조성물과 혼합한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화장료 조성물을 제조하였다.

상기 제조된 화장료 조성물의 삼투압 농도는 225 mOsm/ℓ이었다.

<비교예>

상기 실시예 1에서, 식물재료 추출액을 섬유질막에 통과시키지 않고 그대로 화장료 베이스 조성물과 혼합하여 화장료 조성물을 제조하였으며, 이때의 화장료 조성물의 삼투압 농도는 313 mOsm/ℓ이었다.

<시험예 1> 홍반 개선효과

20~30 대의 남녀 각각 10 명씩을 대상으로 상기 실시예 1~4 및 비교예의 화장료 조성물을 피부에 도포한 후 자외선-B(파장 315 ㎚, 에너지 강도 100 mJ/㎠)를 조사하였으며, 조사 후에도 하루에 한번씩 상기 화장료 조성물을 도포하였다.

비교를 위하여, 강력한 항염증 효능이 있는 덱사메타손(dexamethasone) 연고를 도포한 피부와 깨끗한 물로 세척한 피부를 대조군으로 하여 동일한 방식으로 시험하였으며, 조사 전, 조사 후 2 일째, 4 일째 및 6 일째에 색차계(Mexameter M18)로 홍반지수를 측정하여 평균값을 하기 표 1에 나타내었다.

홍반 개선효과 측정결과

	조사 전	조사 후 2 일째	조사 후 4일째	조사 후 6 일째
실시예 1	548	647	612	574
실시예 2	542	642	605	561
실시예 3	551	637	594	548
실시예 4	546	646	616	569
비교예	547	673	633	598
덱사메타손 처리	538	615	573	545
물 세척	545	694	650	615

상기 표 1을 보면, 실시예의 화장료 조성물이 비교예에 비하여 홍반 개선효과가 우수하게 나타나, 화장료 조성물의 삼투압 농도를 피부의 삼투압 농도보다 낮추면 화장료 조성물이 피부에 신속하게 흡수되어 홍반 개선효과가 좀 더 발휘되는 것으로 판단된다.

또한, 실시예의 화장료 조성물은 스테로이드제인 덱사메타손보다 홍반 개선효과가 약간 낮으나 화장료 조성물을 도포하지 않은 물 세척 피부에 비하여 우수한 홍반 개선효과를 보이므로, 본 발명의 식물재료가 피부 화상에 우수한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

<시험예 2> 피부 진정효과

20~30 대의 남녀 각각 10 명씩의 피검자가 달리기하여 몸에 열을 발생시킨 다음, 실시예 및 비교예에서 제조된 화장료 조성물을 시트에 적신 후 각 군별로 피검자의 팔 상박부에 부착하고 10 분간 방치한 후 제거하였다.

비교를 위하여 화장료 조성물 대신에 정제수를 사용한 경우와 시트를 부착하지 않은 경우를 측정하였으며, 시트 부착 직전과 시트 제거 직후 및 시트 제거 후 10 분 경과시 시험부위의 온도를 측정하고 그 평균값을 하기 표 2에 나타내었다.

피부 온도변화 측정결과(℃)

구분	시트 부착 직전	시트 제거 직후	시트 제거 후 10 분 경과시
실시예 1	39.2	35.5	35.7
실시예 2	39.4	35.2	35.5
실시예 3	39.3	35.0	35.5
실시예 4	39.0	35.6	35.9
비교예	39.1	35.9	36.1
정제수	39.3	35.8	36.6
시트를 부착하지 않음	39.2	37.5	36.8

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예의 화장료 조성물은 비교예에 비하여 시트 제거 직후 온도강하가 크게 나타나 시험예 1과 같이 삼투압 농도에 따른 화장료 조성물의 피부 흡수 속도의 차이가 피부 진정효과의 차이를 보인 것으로 판단된다.

정제수의 경우, 시트 제거 직후에는 피부 온도가 낮았으나 10 분 경과시 높게 측정되어 정제수의 수분증발에 따른 일시적인 체온감소 현상으로 판단된다.

시트를 부착하지 않은 경우는 체온이 자연적으로 서서히 감소하나 실시예와 비교하여 시트 제거 직후와 시트 제거 후 10 분 경과시 높게 나타나므로, 화장료 조성물에 함유된 식물재료 성분들이 피부에서 발생한 열을 진정시키는데 효과적임을 알 수 있다.

<시험예 3> 경피흡수율 측정

기증받은 피부조직을 Franz-type diffusion cell(Lab fine instruments, 한국)에 장착하고 diffusion cell의 receptor 용기(10 ㎖)에 50 mM 인산염 완충액(pH 7.4, 0.1 M NaCl)을 넣어준 후 37 ℃, 600 rpm으로 혼합하고 분산시켰으며, 실시예 및 비교예의 화장료 조성물을 1 ㎖씩 donor 용기에 넣어 주었다.

24 시간 동안 흡수·확산시키고 시작 후 4, 8, 12 및 24 시간에 한 번씩 용기 안에 흡수된 성분을 2 ㎖씩 수거하였고, 흡수 확산이 일어나는 피부의 면적은 1.28 ㎠이 되도록 하였다.

흡수·확산이 끝난 후 흡수되지 못하고 표피에 남아 있는 성분을 10 ㎖의 인산염 완충액으로 씻어주고, 포셉(forcep)을 사용하여 조성물이 흡수·확산되어 있는 피부를 갈아준 후, 피부 내부로 흡수된 조성물을 4 ㎖의 디클로로메탄을 사용하여 추출하였다.

이후 추출액을 0.45 ㎛ 나일론 멤브레인(nylon membrane) 여과막으로 여과하고 고성능액체크로마토그래피(HPLC)로 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

경피흡수율 측정결과(%)

	4 시간	8 시간	12 시간	24 시간
실시예 1	5.2	9.1	13.5	22.3
실시예 2	4.8	8.7	13.1	22.1
실시예 3	4.5	8.2	12.6	21.8
실시예 4	3.9	7.4	11.8	21.3
비교예	4.2	6.9	9.4	16.7

시간의 경과함에 따라 화장료 조성물이 피부에 점차 흡수되는데, 실시예의 흡수 속도는 서로 간에 유의적인 차이가 없으나, 실시예 4의 경우 추출액 입자 표면에 카제인단백질 피막이 형성되어 입자크기가 피부의 모공 크기보다 커져서 흡수 초기에는 흡수 속도가 낮으나 시간이 경과할수록 카제인단백질이 서서히 용해되어 입자크기가 피부의 모공 크기보다 작아지면서 흡수 속도가 회복된 것으로 판단된다.

실시예와 비교예와 비교하면 실시예가 비교예보다 흡수 속도가 높게 측정되었는데, 이는 비교예의 화장료 조성물에는 식물재료 추출액에 피부의 모공 크기보다 큰 입자가 포함되고, 화장료 조성물이 피부에 흡수되면서 큰 입자가 피부 모공을 점차 막아서 시간이 경과할수록 흡수 속도가 서서히 느려진 것으로 추정된다.

따라서 실시예와 같이 식물재료 추출액을 피부의 모공 크기보다 작은 기공 크기를 가지는 여과막으로 여과한 후 화장료 조성물에 포함시키는 것이 식물재료의 유용성분이 피부에 신속히 흡수되어 화상 개선 효과를 빠르게 발휘할 것으로 판단된다.

<시험예 4> 피부 세포의 산화 스트레스 측정

피부에 노화를 유발하는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)을 접촉시켰을 때 피부 세포가 받는 산화 스트레스 반응을 측정하여 도 1 및 도 2에 나타내었다.

상기 실시예 1에서 섬유질막에 통과시킨 식물재료 추출액(OT-SB1) 100 ㎖를 동결건조하여 12.5 g의 분말을 얻은 다음, 상기 분말을 DMEM 배지에 용해시키고 0.22 ㎛의 시린지 필터를 사용하여 멸균하였다.

HaCaT 세포를 6-웰 플레이트에 5×10⁵ cells/well의 밀도로 담고 24 시간 후 세포를 식물재료 추출액(OT-SB1 10 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 1000 ㎍/㎖) 및 양성 대조군으로서 산화 스트레스에 효과가 있는 1 mM의 아스코르브산(ascorbic acid)으로 각각 1 시간 동안 전처리한 다음, 1 mM의 과산화수소(H₂O₂)로 30 분 동안 자극하였다.

Muse Oxidative Stress Kit(#6C3598, Millipore사, 미국)를 사용하여 산화 스트레스 반응을 측정하였으며, 1X Muse 분석 완충액 내의 세포 현탁액 10 ㎕를 190 ㎕의 muse oxidative stress working solution에 첨가하고 실온의 암실에서 30 분 동안 배양한 다음, Muse Cell Analyzer(Millipore사, 미국)를 사용하여 분석하였다.

비교를 위하여, 과산화수소 무처리/식물재료 추출액 무처리군(control)과 과산화수소 처리/식물재료 추출액 무처리군(H₂O₂)을 상기와 같은 방법으로 분석하였다.

도 1 및 도 2를 보면, 산화 스트레스를 받은 세포(M2)는 H₂O₂군에서 10.60 %로 가장 많고 식물재료 추출액 처리군(OT-SB1)에서 4.50~5.17 %로 가장 적게 나타나, 실시예의 식물재료 추출액이 활성산소종으로 인한 산화 스트레스를 개선하는데 효과가 있음을 확인하였다.

식물재료 추출액 처리군(OT-SB1)에서는 산화 스트레스를 받은 세포(M2)의 양이 OT-SB1 10 ㎍/㎖ 〉OT-SB1 100 ㎍/㎖ 〉OT-SB1 1000 ㎍/㎖이고, 산화 스트레스를 받지 않은 정상세포(M1)는 반대의 경향을 나타내어, 식물재료 추출액의 농도가 높을수록 산화 스트레스의 개선효과가 우수함을 알 수 있다.

또한, 식물재료 추출액 처리군(OT-SB1)이 아스코르브산 처리군(ascorbic acid, M2=6.63 %)보다 산화 스트레스가 낮게 측정된 결과로부터 식물재료 추출액이 아스코르브산보다 산화 스트레스를 개선하는데 좀 더 효과적임을 알 수 있고, 식물재료 추출액 처리군(OT-SB1)이 무처리군(control, M2=6.30 %)보다 산화 스트레스가 낮게 측정된 결과로부터 식물재료 추출액을 피부에 도포하면 활성산소종의 존재 여부와 관계없이 피부의 산화 스트레스를 낮출 수 있음을 알 수 있다.

Claims (10)

1. 당귀, 자초, 고삼, 금은화, 백지, 현삼, 황련, 감자, 쌀겨 및 오이를 포함하는 식물재료를 건조하는 단계;
   상기 건조한 식물재료를 0.3~0.7 ㎫로 가압한 상태에서 2~3 ㎓의 마이크로파를 5~10 분간 조사하는 단계;
   상기 마이크로파를 조사한 식물재료에 용매를 혼합하고 300~500 ㎜Hg의 진공을 걸어준 상태에서 주파수 700~1200 ㎑의 초음파를 조사하여 40~80 ℃의 온도로 24~96 시간 가열하는 단계;
   상기 가열한 혼합물을 여과하여 고형물이 제거된 추출액을 제조하는 단계;
   상기 추출액을 화장료 베이스 조성물과 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 및
   상기 혼합액의 삼투압 농도를 200~250 mOsm/ℓ로 조절하는 단계;를 포함하는 화장료 조성물의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 건조는 식물재료를 천으로 덮고 천 위에 40~60 ℃의 열풍을 10~30 시간 공급하면서 간헐적으로 천 위에 물을 분무하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물의 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 용매는 물, 탄소수 1~4의 알코올, 에틸아세테이트, 글리세롤, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 부틸렌글리콜 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물의 제조방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 추출액을 기공크기 20~50 ㎛의 여과막에 가압 통과시키는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물의 제조방법.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 추출액 100 중량부에 우유 5~10 중량부를 첨가한 후 3000~4000 rpm으로 균질화하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물의 제조방법.
10. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 3, 청구항 8 또는 청구항 9 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 화장료 조성물.

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