KR102569019B1 - 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 포함하는 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따라, 펄스 전기장(PEF)이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함하는 항산화 또는 항염용 조성물이 제공된다.

Description

펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 포함하는 조성물{COMPOSITION COMPRISING CENTELLA ASIATICA EXTRACT TREATED WITH PULSED ELECTRIC FIELD}
본 발명은 펄스 전기장(Pulsed Electric Field, PEF)이 처리된 병풀 추출물을 포함하는 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함함으로써, 항염, 항산화 등의 효과가 우수한 화장료 또는 식품 조성물에 관한 것이다.
최근 화학자극제, 환경오염 및 자외선 등과 같은 외부의 자극이 심해짐에 따라 염증성 알러지 질환인 여드름, 아토피성 피부염이 크게 증가하고 있다. 또한, 노화에 따른 피부 기능 저하로 인해 활성 유해 산소가 증가하여 피부 재생 기능이 저하되는 등의 문제가 발생되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 항염, 항산화 등의 효과를 갖는 기능성 화장품들이 개발되고 있다. 특히, 피부에 자극이 없고, 트러블을 유발하지 않는 천연 물을 이용한 화장품의 수요가 커지면서, 천연 재료들의 발굴과 효능 증대를 위한 많은 연구가 이루어지고 있다.
그러나, 천연물에서 특정 효능을 갖는 유효 성분을 추출해 내는데 한계가 있고, 추출하더라도 수율이 높지 않아 실질적으로 항염, 항산화 등의 효과가 충분히 구현되지 않는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펄스 전기장(Pulsed Electric Field, PEF)이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함함으로써, 항염, 항산화 등의 효과가 우수한 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따라, 항산화 또는 항염용 조성물이 제공된다. 상기 조성물은, 펄스 전기장(PEF)이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 병풀 추출물은, 상기 펄스 전기장이 처리된 병풀을 물, 에탄올, 메탄올, 프로필알코올, 부틸알코올, 프로판다이올, 부탄다이올, 헥산다이올, 메틸프로판다이올, 글리세린, 부틸렌글라이콜, 펜틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세톤, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르 및 디클로로메탄 중 적어도 하나로 추출할 수 있다.
또한, 상기 병풀 추출물은, 상기 펄스 전기장이 처리된 병풀을 물로 추출할 수 있다.
또한, 상기 병풀 추출물은, 상기 펄스 전기장이 처리된 병풀을 에탄올로 추출할 수 있다.
또한, 상기 펄스 전기장은, 펄스 넓이 10 내지 30㎛, 펄스 빈도 20 내지 80Hz 및 에너지 0.5 내지 50kJ의 조건으로 처리될 수 있다.
또한, 상기 펄스 전기장은, 펄스 횟수 50 내지 150회 및 펄스 시간 0.1 내지 10초의 조건으로 처리될 수 있다.
또한, 상기 병풀 추출물은, 액상 형태 또는 건조한 분말 형태일 수 있다.
또한, 상기 병풀 추출물은, 펄스 전기장을 미처리한 경우에 비해 마데카소사이드(Madecassoside), 아시아티코사이드(Asiaticoside), 마데카식애씨드(Madecassic Acid) 및 아시아틱애씨드(Asiatic Acid) 중 적어도 하나를 더 높은 함량으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 조성물은, 화장료 조성물일 수 있다.
또한, 상기 조성물은, 식품 조성물일 수 있다.
또한, 상기 조성물은, 피부 노화 또는 피부염 질환 치료용 약학 조성물일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 병풀 추출물의 제조방법이 제공된다. 상기 방법은, 병풀을 정제수에 혼합시키는 단계; 상기 혼합된 병풀에 펄스 전기장을 처리하는 단계; 및 상기 펄스 전기장이 처리된 병풀을 용매에서 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 펄스 전기장을 처리하는 단계는, 펄스 넓이 10 내지 30㎛, 펄스 빈도 20 내지 80Hz 및 에너지 0.5 내지 50kJ의 조건으로 수행될 수 있다.
또한, 용매는 물, 에탄올, 메탄올, 프로필알코올, 부틸알코올, 프로판다이올, 부탄다이올, 헥산다이올, 메틸프로판다이올, 글리세린, 부틸렌글라이콜, 펜틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세톤, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르 및 디클로로메탄 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명에 따르면, 병풀에 PEF 기술을 적용하여 세포막 붕괴를 유도함으로써, 추출 시 마데카소사이드, 아시아티코사이드, 마데카식애씨드, 아시아틱애씨드와 같은 유효 성분의 함량을 크게 증가시킬 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 이러한 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함함으로써 항염 또는 항산화의 효과가 우수한 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 저온가공기술 중 하나인 PEF 기술을 사용함으로써, 일반적인 가열 추출법에 비하여 에너지 또는 탄소의 발생률을 크게 낮추어 환경에 친화적이라는 장점이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예에 대한 유효 성분의 함량 확인 실험과 관련된 도면이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.
본 발명의 조성물은, 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함할 수 있다. 본 발명자는 병풀에 펄스 전기장을 처리한 뒤, 용매 등을 이용하여 추출하면 병풀 내의 유효 성분(예를 들어, 마데카소사이드(Madecassoside), 아시아티코사이드(Asiaticoside), 마데카식애씨드(Madecassic Acid), 아시아틱애씨드(Asiatic Acid) 등)을 높은 수율로 수득할 수 있음을 확인하고, 이를 화장료 조성물, 식품 조성물, 약학적 조성물 등에 적용하여 본 발명을 완성하였다.
병풀(Centella Asiatica)은 미나리과 병풀속에 속하는 식물로, 항염, 항산화, 항균 등의 효능을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서, 펄스 전기장이 처리되는 병풀은 분쇄 또는 마쇄 과정을 거치지 않은 원물이거나, 분쇄 또는 마쇄 과정을 거친 절단물일 수도 있다. 또한, 병풀은 병풀의 잎, 가지, 줄기, 꽃, 열매, 뿌리 및 뿌리 껍질 등 모든 부위를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 병풀에 처리되는 펄스 전기장(Pulsed Electric Field, PEF)은, 동식물 세포막에 펄스 에너지를 가하여 세포막의 붕괴를 유도하는 기술로, 세포막에 고전압 에너지와 낮은 에너지를 반복적으로 노출시킴에 따라 세포 내외의 전위차를 발생시켜 세포 내의 유효 성분의 방출을 촉진시킬 수 있다. 또한, 펄스 전기장은 저온가공기술이기 때문에, 가열 처리를 하는 경우에 비하여 영양소 손실을 최소화하고, 에너지, 탄소 발생이 20％ 이상 절감되는 등 환경에 친화적이며, 미생물 살균 및 생육억제, 식물 및 동물의 추출 수율, 유효 성분 증대 등의 기능을 갖는다.
실시예에 따라, 펄스 전기장은, 병풀에 펄스 넓이 10 내지 30㎛, 펄스 빈도 20 내지 80Hz 및 에너지 0.5 내지 50kJ의 조건으로 처리될 수 있다. 예를 들어, 병풀과 정제수를 혼합한 뒤, 펄스 넓이 10 내지 30㎛, 펄스 빈도 20 내지 80Hz, 펄스 횟수 50 내지 150회, 펄스 시간 0.1 내지 10s 및 에너지 0.5 내지 50kJ의 조건으로 펄스 전기장을 처리할 수 있고, 구체적으로, 펄스 넓이 20㎛, 펄스 빈도 50Hz, 펄스 횟수 100회, 펄스 시간 1s 및 에너지 1kJ의 조건으로 펄스 전기장을 처리할 수 있다.
본 발명에서 '병풀 추출물'은 병풀에 펄스 전기장을 처리한 뒤, 용매를 이용하여 유효 성분을 추출한 것을 의미한다. 구체적으로, 병풀에 펄스 전기장을 처리하여 세포벽 또는 세포막이 붕괴된 상태에서 용매를 이용하여 유효 성분을 추출한 것으로, 추출 용매에 따라 유효 성분과 효능이 달라질 수 있다. 예를 들어, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 물로 추출한 경우에 마데카소사이드, 아시아티코사이드의 추출 효율이 증대되고, 에탄올로 추출한 경우에 마데카식애씨드, 아시아틱애씨드의 추출 효율이 극대화될 수 있다.
실시예에 따라, 병풀 추출물에 사용되는 용매는, 물, 에탄올 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 구체적으로, 물이거나 에탄올 단독 용매일 수 있다. 예를 들어, 용매로서 에탄올은 60 내지 100％의 에탄올을 사용할 수 있으며, 구체적으로, 70％ 에탄올을 사용할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니고, 당해 기술 분야에서 적용 가능한 다양한 용매를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 추출 용매로 물(또는 증류수); 메탄올, 에탄올, 프로필알코올, 부틸알코올 등의 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올; 프로판다이올, 부탄다이올, 헥산다이올, 메틸프로판다이올, 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 펜틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜 등의 다가 알코올; 및 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세톤, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르, 디클로로메탄 등의 탄화수소계 용매; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
실시예에 따라, 병풀 추출물은, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 용매에 침지 처리한 뒤, 5℃ 내지 35℃의 온도에서 1 내지 240시간 동안 추출함으로써 수득할 수 있다. 다만, 병풀을 추출하는 방법은, 침지 추출 방법에 한정하는 것은 아니며, 냉침 추출, 환류 추출, 초임계 추출, 아임계 추출, 용출법, 압착법, 고온 추출, 고압 추출 또는 초음파 추출 등의 당업계에서 통상적으로 사용되는 추출 방법을 이용할 수 있다. 이때, 병풀 추출물은 추출, 분획 또는 정제 등 각각의 단계에서 얻어지는 모든 추출액, 분획물, 그들의 희석액, 농축액 또는 건조물을 모두 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 병풀 추출물은, 액상의 형태일 수도 있고, 액상의 추출물을 건조한 분말 형태일 수 있다. 이때, 건조 방식은 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조 등 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 다양한 방식이 적용될 수 있다. 또한, 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 감압 증류하거나, 농축시키는 등 다양한 방식으로 제조 또는 가공될 수 있다.
본 발명에 따른 병풀 추출물은, 펄스 전기장을 병풀에 처리하여 세포벽 또는 세포막을 파괴한 이후에 추출하기 때문에, 병풀에 펄스 전기장을 처리하지 않은 경우에 비해, 마데카소사이드(Madecassoside), 아시아티코사이드(Asiaticoside), 마데카식애씨드(Madecassic Acid) 또는 아시아틱애씨드(Asiatic Acid)과 같은 유효 성분을 높은 함량으로 포함할 수 있다.
마데카소사이드는 피부 속 콜라겐 합성을 촉진해 피부 탄력을 증진시키는 역할을 할 수 있고, 아시아티코사이드는 항균, 주름 방지, 탄력 증가 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 마데카식애씨드는 피부에 풍부한 영양을 공급하고 피부 손상을 예방하는 역할을 할 수 있고, 아시아틱애씨드는 피부 장벽을 강화시키고 항염, 피부 진정 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 조성물은, 병풀 추출물에 마데카소사이드, 아시아티코사이드, 마데카식애씨드, 아시아틱애씨드가 고함량으로 포함됨으로써, 항산화 및 항염증 중 적어도 하나의 효과가 매우 우수하다는 특징이 있다.
또한, 본 발명자는 펄스 전기장이 처리된 병풀을 추출하는 용매의 종류에 따라 각각의 유효 성분의 추출 효율의 증진 정도 및 효과가 상이함을 확인하였다.
실시예에 따라, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 물로 추출한 경우에 마데카소사이드, 아시아티코사이드의 추출 효율이 극대화되고, 항산화 효과가 향상될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 병풀 추출물은 건조한 분말 형태 기준으로, 마데카소사이드를 3,000ppm 이상으로 포함할 수 있고, 아시아티코사이드를 5,000ppm 이상으로 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 에탄올로 추출한 경우에 마데카식애씨드, 아시아틱애씨드의 추출 효율이 극대화되고, 항염증 효과가 향상될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 병풀 추출물은 마데카식애씨드를 100,000ppm 이상으로 포함할 수 있고, 아시아틱애씨드를 30,000ppm 이상으로 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 조성물은, 화장료 조성물, 식품 조성물, 약학적 조성물 등으로 활용될 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함하는 화장료 조성물은, 항산화 및 항염증에 효과가 있는 다양한 제품으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 영양크림, 에센스, 앰플과 같은 기능성 화장품이나, 화장수, 로션 등의 기초 화장품으로 제조될 수 있다. 그 외에도, 비누, 세정제, 클렌징 크림, 클렌징 워터 등으로 제조되거나, 립스틱, 립밤, 마스카라, 블러셔, 쉐이딩, 하이라이터, 메이크업 베이스, 파운데이션, 팩트, 컨실러, 스킨커버 등과 같은 색조 화장품으로 제조될 수 있다. 또한, 샴푸, 린스, 헤어 컨디셔너, 헤어 젤 등과 같은 모발 세정 제품으로 제조될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 팩, 하이드로젤 슬리밍패치 등과 같이 피부에 부착되는 제품으로 제조되거나, 미스트, 에어로졸 등과 같이 피부에 분사되는 제품으로 제조될 수도 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 화장료 조성물은, 당업계에서 통상적으로 제조되는 제형으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 용액, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 유상에 수상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 유탁액, 고체, 겔, 오일, 분말, 페이스트 또는 포말(foam) 에어로졸 등의 제형으로 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 다른 성분, 예를 들면, 점증제, pH 조절제, 등장화제, 계면활성제, 안정화제, 보존제, 방부제, 자외선 흡수제, 살균제, 보습제, 차단제, 산화 방지제, 유기 안료, 무기 안료, 향료, 비타민 등을 더 포함할 수 있다. 상기 성분의 배합량은 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 당업자가 용이하게 선정 가능하다.
본 발명은 화장료 조성물 뿐만 아니라, 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함하는 식품 조성물을 제공할 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함하는 식품 조성물은, 항산화 및 항염증에 효과가 있는 다양한 제품으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 식품 조성물은, 피부 노화를 억제하고 피부 탄력을 개선하는 기능, 아토피, 여드름, 벌레 물림 등에 의한 염증을 개선하는 기능 등을 가지는 제품으로서, 항산화 또는 항염증에 도움을 주는 기능성 식품, 영양 보조제, 건강식품, 식품 첨가제, 특수 영양 식품, 식육 가공품, 조미 식품, 절임 식품, 유가공품 등의 제품으로 제조될 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 식품 조성물은 당업계에 통상적으로 제조되는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽, 음료 등의 제형으로 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 식품 조성물의 업계에서 통상적으로 사용되는 다른 성분, 예를 들면, 향, 추출물, 영양 성분 등의 식품첨가물, 식품소재 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 식품소재는, 향미제, 천연 탄수화물, 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제, 음료에 사용되는 과육 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 향미제로서 타우마틴, 스테비아 추출물 등을 포함하는 천연 향미제나, 사카린, 아스파르탐 등을 포함하는 합성 향미제를 사용할 수 있고, 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스 등을 포함하는 디사카라이드, 텍스트린, 사이클로텐스트린 등을 포함하는 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등을 포함하는 당알콜을 사용할 수 있다. 상기 성분의 배합량은 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 당업자가 용이하게 선정 가능하다.
실시예에 따라, 본 발명은 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함하는 약학 조성물을 제공할 수 있다. 예를 들어, 염증 반응을 억제하는 항염용, 세포의 노화 또는 산화를 억제하는 항산화용 등 치료, 예방 또는 개선 등을 위한 다양한 용도의 약학 조성물로 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 약용 로션, 약용 크림, 약용 유액, 약용 파운데이션 등의 약용 화장품으로도 제조될 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 약학 조성물은, 아토피성 피부염, 지루성 피부염, 건성 피부염, 접촉 피부염, 화폐상 피부염 등의 피부염 외에도 여드름, 벌레 물림으로 인한 염증을 개선 또는 치료하는 등 항염증에 효과가 있을 수 있다. 이외에도, 본 발명의 약학 조성물은, 알레르기, 결막염, 치주염, 비염, 중이염, 인후염, 편도염, 폐렴, 위궤양, 위염, 대장염, 통풍, 강직성 척추염, 루푸스, 섬유근통(fibromyalgia), 건선관절염, 골관절염, 류마티스 관절염, 견관절주위염, 건염, 건초염, 건주위염, 근육염, 간염, 방광염, 신장염, 다발성 경화증, 급성 염증 질환 또는 만성 염증 질환 등에 효과가 있을 수 있다.
또한, 예를 들어, 본 발명의 약학 조성물은, 피부 노화에 의하여 진피층이 얇아지고, 면역력이 저하되며 보습 기능이 떨어져 피부가 건조해지는 등의 현상을 개선 또는 치료하는 등 항산화에 효과가 있을 수 있다. 이외에도, 본 발명의 약학 조성물은, 간염, 류미티스 관절염, 퇴행성 신경질환, 심근경색 또는 협심증 등의 심혈관 질환, 소화기계 질환 또는 허혈성 뇌질환 등에 효과가 있을 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 약학 조성물은, 다양한 경구 또는 비경구 투여 형태로 제형화될 수 있다.
실시예에 따라, 경구 투여용 제형으로 제형화될 경우, 정제, 환제, 경질, 연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 과립제 등으로 제공될 수 있으며, 상기 제형은 통상적인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 의해 제조될 수 있다. 또한, 예를 들어, 경구 투여용 제형으로 제형화될 경우, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 다른 성분, 예를 들면, 희석제, 활택제, 결합제, 붕해제, 비등 혼합물, 흡수제, 착색제, 향미제, 감미제 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, 희석제로서 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈, 글리신 등을 사용할 수 있고, 활택제로서 실리카, 탈크, 스테아르산, 폴리에틸렌 글리콜 등을 사용할 수 있으며, 결합제로서 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 폴리비닐피롤리딘 등을 사용할 수 있고, 붕해제로서 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염 등을 사용할 수 있다.
실시예에 따라, 비경구 투여용 제형으로 제형화될 경우, 주사용 제제로 제공될 수 있으며, 이 경우, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서 당업계에서 통상적으로 사용되는 다른 성분, 예를 들면, 용매, 오일, 지방산 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, 용매로서 물, 링거액, 등장성 생리 식염수, 현탁액 등을 사용할 수 있고, 오일로서 멸균 고정 오일, 모노-, 디- 글리세라이드를 포함하는 무자극성 고정 오일 등을 사용할 수 있으며, 지방산으로서 올레산과 같은 지방산 등을 사용할 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 약학 조성물의 투여량은, 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물 형태, 투여 경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있으며, 약학 조성물의 투여 형태, 투여 경로 및 투여 방식은 각각 독립적일 수 있으며, 그 방식에 있어 특별히 제한되지 아니하며, 목적하는 해당 부위에 약학 조성물이 도달할 수 있는 한 임의의 투여 경로 및 투여 방식에 따를 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 약학 조성물의 투여 형태는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 단독으로 또는 기타 약학적 활성 화합물과 결합 뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 발명에 따른 약학 조성물의 투여 방식은, 정맥 내 투여, 복강 내 투여, 근육 내 투여, 경피 투여 또는 피하 투여 뿐만 아니라, 질환 부위에 조성물을 도포하거나 분무, 흡입하는 방법 또한 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물은 다음의 방법을 통해 제조될 수 있다.
우선, 병풀을 준비한다. 이 때, 병풀은 분쇄 또는 마쇄 과정을 거치지 않은 원물이거나, 분쇄 또는 마쇄 과정을 거친 절단물일 수도 있고, 병풀의 잎, 씨앗, 가지, 줄기, 꽃, 열매, 뿌리 및 뿌리 껍질 등 모든 부위를 포함할 수 있다. 예를 들어, 병풀의 잎 부분을 세척하여 사용할 수 있다.
실시예에 따라, 원재료로서 병풀의 잎을 사용할 경우, 병풀의 씨앗, 열매 등을 사용한 경우에 비하여 병풀 추출물의 유효 성분의 추출 효율이 증진될 수 있다. 구체적으로, 폴리페놀의 총 함량이 증가하거나 마데카소사이드, 아시아티코사이드, 마데카식애씨드 및 아시아틱애씨드 중 적어도 하나의 함량이 증가하고, 이에 따라 항산화 또는 항염 등의 효능이 향상될 수 있다.
다음으로, 병풀을 매질과 적절한 비율로 혼합할 수 있다. 매질은 펄스 전기장 처리 시 전기장을 전달하는 역할을 할 수 있다. 매질은 정제수 등일 수 있으며 혼합 비율은 당업자에 의해 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 병풀과 정제수를 1 : 15의 비율로 혼합할 수 있다.
다음으로, 매질과 혼합된 병풀에 펄스 전기장(PEF)을 처리할 수 있다. 펄스 전기장은 병풀의 세포벽 또는 세포막을 파괴시킬 수 있다. 펄스 전기장의 조건은 적용 대상이나 실험자의 기호에 따라 적절히 조절될 수 있다. 실시예에 따라, 펄스 전기장은, 펄스 넓이 10 내지 30㎛, 펄스 빈도 20 내지 80Hz, 펄스 횟수 50 내지 150회, 펄스 시간 0.1 내지 10s 및 에너지 0.5 내지 50kJ의 조건으로 처리될 수 있고, 구체적으로, 펄스 넓이 20㎛, 펄스 빈도 50Hz, 펄스 횟수 100회, 펄스 시간 1s 및 에너지 1kJ의 조건으로 처리될 수 있다.
이후, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 용매에서 추출할 수 있다. 세포벽 또는 세포막이 붕괴된 상태의 원재료에서 유효 성분을 추출하는 단계로 추출 용매에 따라 성분과 효능이 달라질 수 있다. 실시예에 따라, 용매는, 물, 에탄올 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 구체적으로, 물 또는 에탄올의 단독 용매일 수 있으며, 보다 구체적으로, 물 또는 70％ 에탄올의 단독 용매일 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니고, 당해 기술 분야에서 적용 가능한 다양한 용매를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 추출 용매로 물(또는 증류수); 메탄올, 에탄올, 프로필알코올, 부틸알코올 등의 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올; 프로판다이올, 부탄다이올, 헥산다이올, 메틸프로판다이올, 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 펜틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜 등의 다가 알코올; 및 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세톤, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르, 디클로로메탄 등의 탄화수소계 용매; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
실시예에 따라, 추출 방법은, 침지 추출이 바람직하나, 환류 추출, 초임계 추출, 아임계 추출, 고온 추출, 고압 추출 또는 초음파 추출 등의 당업계에서 통상적으로 사용되는 추출 방법을 이용하여 수행될 수 있다.
실시예에 따라, 용매를 이용하여 추출된 액상의 추출물을 건조하여 고형 형태로 제조하거나, 고형 형태의 추출물을 분쇄하여 분말 형태로 제조하는 등 후가공 처리가 이루어질 수 있다. 이때, 건조 방식은 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조 등 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 다양한 방식이 적용될 수 있다. 또한, 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 감압 증류하거나, 농축시키는 등 다양한 방식으로 제조 또는 가공될 수 있다.
이처럼, 본 발명은 병풀을 추출하기 이전에 병풀에 펄스 전기장을 처리하기 때문에 추출 이전에 병풀의 세포막이 붕괴되어, 병풀에 펄스 전기장을 처리하지 않고 병풀을 추출하는 일반 추출법에 비하여 마데카소사이드, 아시아티코사이드, 마데카식애씨드, 아시아틱애씨드과 같은 유효 성분의 추출 효율이 증진될 수 있다.
따라서, 본 발명의 조성물은, 병풀 추출물에 마데카소사이드, 아시아티코사이드, 마데카식애씨드, 아시아틱애씨드가 고함량으로 포함됨으로써, 항산화 및 항염증 중 적어도 하나의 효과가 매우 우수하다는 특징이 있다.
또한, 추출 용매에 따라 유효 성분의 함량 및 효능을 조절할 수 있다. 예를 들어, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 물로 추출한 경우에 마데카소사이드, 아시아티코사이드의 추출 효율이 극대화되고, 항산화 효과가 더욱 우수해질 수 있다. 다른 예로, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 에탄올로 추출한 경우에 마데카식애씨드, 아시아틱애씨드의 추출 효율이 극대화되고, 항염증 효과가 더욱 우수해질 수 있다.
[실험예]
이하에서, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 실시예를 다음과 같이 나타내었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예와 비교예의 제조
(1) 실시예 1 및 2의 제조
병풀에 정제수를 1 : 15의 비율로 혼합한 뒤 병풀에 펄스 넓이 20㎛, 펄스 빈도 50Hz, 펄스 횟수 100회, 펄스 시간 1s 및 에너지 1kJ의 조건으로 펄스 전기장을 처리하였다. 이후, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 건져 서로 다른 용매에서 침지 추출한 뒤 동결건조하여 실시예의 병풀 추출물을 수득하였다. 구체적으로, 펄스 전기장이 처리된 병풀에 대하여 물을 용매로 침지 추출하여 실시예 1을 제조하였고, 70％ 에탄올을 용매로 침지 추출하여 실시예 2를 제조하였다.
(2) 비교예 1 및 2의 제조
펄스 전기장의 처리 유무에 따른 효과를 비교하기 위하여, 실시예 1 및 2의 제조 방법에서 펄스 전기장 처리 과정만을 제외하여, 비교예 1 및 2의 일반 병풀 추출물을 제조하였다.
실험예
(1) 유효 성분의 함량 확인
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 대하여 유효 성분의 함량을 알아보기 위하여, HPLC(High Performance Liquid Chromatography)로 분석하였으며, 그 결과를 표 1, 도 1에 나타내었다. 구체적으로 도 1에서 분홍색 라인은 실시예 1의 HPLC 라인이고, 회색 라인은 비교예 1의 HPLC 라인이다. 또한, 도 1에서 갈색 라인은 실시예 2의 HPLC 라인이고, 파란색 라인은 비교예 2의 HPLC 라인이다.
실험 결과, 펄스 전기장을 처리한 실시예 1 및 2는 각각 펄스 전기장을 처리하지 않은 비교예 1 및 2에 비하여 마데카소사이드, 아시아티코사이드, 마데카식애씨드 및 아시아틱애씨드 중 적어도 하나의 함량이 매우 높은 것으로 확인되었다.
즉, 병풀을 추출하기 이전에 병풀에 펄스 전기장을 처리하기 때문에 추출 이전에 병풀의 세포막이 붕괴되어 병풀에 펄스 전기장을 처리하지 않고 병풀을 추출하는 일반 추출법에 비하여 유효 성분의 추출 효율이 증진됨을 알 수 있었다.
특히, 병풀 추출 시 물을 용매로 사용한 실시예 1의 마데카소사이드의 함량은 3,000ppm 이상이고, 아시아티코사이드의 함량은 5,000ppm 이상으로, 해당 성분이 검출되지 않은 비교예 1에 비하여 과량 추출된 것으로 확인되었다.
또한, 병풀 추출 시 에탄올을 용매로 사용한 실시예 2의 마데카식애씨드의 함량은 140,000ppm 이상으로, 비교예 2에 비하여 약 1.6배 증가하였고, 아시아틱애씨드의 함량은 30,000ppm 이상으로, 비교예 2에 비하여 약 1.7배 증가한 것으로 확인되었다.
또한, 추출 용매에 따라 유효 성분의 추출 효율을 조절할 수 있음을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 물로 추출한 경우, 마데카소사이드, 아시아티코사이드의 추출 효율이 극대화되고, 펄스 전기장이 처리된 병풀을 에탄올로 추출한 경우, 마데카식애씨드, 아시아틱애씨드의 추출 효율이 극대화되는 것을 알 수 있었다.
(2) 항산화 효능 평가
상기 실시예 1 및 비교예 1에 대하여 항산화의 효능을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
구체적인 실험방법은 다음과 같다.
0.5mM DPPH 용액과 샘플을 1 : 1로 섞은 후 상온에서 30분 동안 차광 및 혼합 반응시킨 후 ELISA(Bio-Rad, USA)를 이용하여 540nm 흡광도를 측정하였다. 항산화 효과는 100 - [{시료별 (ODDPPH-OD에탄올)}/{dH2O (ODDPPH-OD에탄올)} × 100] 식으로 도출하였고, 활성산소를 포함하는 DPPH는 항산화 물질에 의하여 소거되기 때문에 소거능이 높게 측정될수록 항산화 효능이 높게 평가될 수 있다.
실험 결과, 각 시료의 농도에서 펄스 전기장을 처리한 실시예 1이 펄스 전기장을 처리하지 않은 비교예 1에 비하여 DPPH free radical 소거능이 높게 측정됨에 따라 항산화의 효과가 우수함을 확인하였다. 특히, 1000㎍/mL 농도 기준에서 실시예 1이 비교예 1에 비하여 항산화 효능이 40％ 이상 우수함을 알 수 있었다.
즉, 병풀을 추출하기 이전에 병풀에 펄스 전기장을 처리하기 때문에 추출 이전에 병풀의 세포막이 붕괴되어 병풀에 펄스 전기장을 처리하지 않고 병풀을 추출하는 일반 추출법에 비하여 항산화의 효능이 우수함을 알 수 있었다.
(3) 항염 효능 평가
1) 세포 독성 평가
상기 실시예 2 및 비교예 2에 대하여 세포 독성 시험을 MTT assay에 따라 실시하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
구체적인 실험방법은 다음과 같다.
RAW 264.7 세포주를 96well plate에 well 당 적정 농도로 100㎕ 분주하고 37℃, 5％ CO2 인큐베이터 조건 하에 24시간 배양하였다. 배양된 세포에 샘플을 농도 별로 처리 후 37℃, 5％ CO2 인큐베이터 조건 하에 24시간 배양하였다. 배양 완료 3시간 전 5mg/mL MTT 10㎕ 처리 후 3시간 동일조건으로 배양하였다. 배양 완료 후 배양액을 버리고 DMSO 100㎕ 분주 후 상온에서 10분 교반하였다. ELISA(Bio-Rad, USA)를 이용하여 570nm에서 흡광도 측정하였다. 세포 생존율은 (실험군 흡광도/대조군 흡광도) × 100 식으로 도출하였다.
실험 결과, 실시예 2와 비교예 2는 50㎍/mL 농도 이하에서, 세포 생존율이 90％ 이상으로 측정되어 세포 독성을 나타내지 않음을 알 수 있었다.
2) 항염 평가
상기 실시예 2 및 비교예 2에 대하여 NO assay 및 Western blot을 통하여 항염의 효능을 평가하여 그 결과를 표 4에 나타내었다.
구체적인 실험방법은 다음과 같다.
NO assay의 경우, RAW264.7 세포주를 96well plate에 well 당 적정 농도로 100㎕ 분주하고 37℃, 5％ CO2 인큐베이터 조건 하에 24시간 배양하였다. 배양된 세포에 NO의 생성을 유도하기 위하여 리포 다당류(Lipopolysaccharide, LPS) 1㎍/mL이 포함된 배지로 교환한 후 세포 배지를 사용하여 샘플을 농도 별로 희석하고 세포에 처리 후 24시간 재 배양하였다. 생성된 NO의 양은 세포배양 상등액 100㎕와 Griess 시약 100㎕를 혼합하여 96well plate에서 10분 동안 반응시켰다. ELISA(Bio-Rad, USA)를 이용하여 540nm에서 흡광도 측정하였다. NO의 양은 질산나트륨(NaNO2)의 농도별 표준곡선과 비교하여 산출하였고, 항염 효과는 100 - [{NO conc.(μM)비교군2 or 실험군}/{NO conc.(μM)비교군1} × 100] 식으로 도출하였다. 산화질소는 염증 유발인자이기 때문에 산화질소의 억제 활성이 높게 측정될수록 항염 효능이 높게 평가될 수 있다.
Western blot의 경우, RAW264.7 세포주를 60mm dish에 well 당 적정 농도로 4mL 분주하고 37℃, 5％ CO2 인큐베이터에서 24시간 배양하고, 배양된 세포에 리포 다당류(Lipopolysaccharide, LPS) 1㎍/mL이 포함된 배지로 교환한 후 세포 배지를 사용하여 샘플을 농도 별로 희석하고 세포에 처리하여 16시간 재배양하였다. 배양 후 세포를 분리하고 PRO-PREPTM Protein Extract Solution(Intron, Inc.)을 처리하여 -20℃에서 20분 반응시킨 후 원심분리 하고, 분리된 단백질을 상등액을 튜브로 옮겨 -20℃에 보관하였다. 분리된 단백질을 8％ SDS-PAGE를 이용하여 전기영동을 실행하고 이를 PVDF 막으로 이전한 뒤, 5％ BSA가 함유된 트리스 완충용액에서 1시간 블로킹(blocking) 과정을 거치고 1차 항체 처리하여 반응시킨 후 2차 항체 항체 처리하고 ImmobilonTM Western Chemiluminescent HRP Substrate(Millipore)를 사용하여 일정 시간 동안 반응시킨 후 현상하여, COX-2의 발현 억제 정도를 측정하였다. COX-2는 염증 유발인자이기 때문에 COX-2의 억제 활성이 높게 측정될수록 항염 효능이 높게 평가될 수 있다.
실험 결과, 각 시료의 농도에서 펄스 전기장을 처리한 실시예 2가 펄스 전기장을 처리하지 않은 비교예 2에 비하여 NO 및 COX-2의 억제 활성이 높게 측정됨에 따라 항염의 효능이 우수함을 확인하였다. 특히, 25㎍/mL 농도 기준에서 실시예 2가 비교예 2에 비하여 평균적으로 항염 효능이 16％ 이상 우수함을 알 수 있었다.
즉, 병풀을 추출하기 이전에 병풀에 펄스 전기장을 처리하기 때문에 추출 이전에 병풀의 세포막이 붕괴되어 병풀에 펄스 전기장을 처리하지 않고 병풀을 추출하는 일반 추출법에 비하여 항염의 효능이 우수함을 알 수 있었다.
이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 항산화 또는 항염용 조성물로서,
    펄스 전기장(PEF)이 처리된 병풀 추출물을 유효 성분으로 포함하고,
    상기 병풀 추출물은, 상기 펄스 전기장이 처리된 병풀을 물 또는 에탄올로 추출한 것이며,
    상기 펄스 전기장은, 펄스 넓이 10 내지 30㎛, 펄스 횟수 50 내지 150회 및 펄스 시간 0.1 내지 10초의 조건으로 처리되고,
    상기 펄스 전기장이 처리된 병풀을 물로 추출한 경우, 상기 병풀 추출물은 펄스 전기장을 미처리한 경우에 비해 마데카소사이드(Madecassoside) 및 아시아티코사이드(Asiaticoside)를 더 높은 함량으로 포함하되,
    상기 마데카소사이드는 3,000ppm 이상으로 포함하며, 상기 아시아티코사이드는 5,000ppm 이상으로 포함하고,
    상기 펄스 전기장이 처리된 병풀을 에탄올로 추출한 경우, 상기 병풀 추출물은 펄스 전기장을 미처리한 경우에 비해 마데카식애씨드(Madecassic Acid) 및 아시아틱애씨드(Asiatic Acid)를 더 높은 함량으로 포함하되,
    상기 마데카식애씨드는 100,000ppm 이상으로 포함하며, 상기 아시아틱애씨드는 30,000ppm 이상으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄스 전기장은, 펄스 빈도 20 내지 80Hz 및 에너지 0.5 내지 50kJ의 추가 조건으로 처리되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 병풀 추출물은, 액상 형태 또는 건조한 분말 형태인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은, 화장료 조성물인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은, 식품 조성물인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은, 피부염 질환 치료용 약학 조성물인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  12. 병풀 추출물의 제조방법으로서,
    병풀을 정제수에 혼합시키는 단계;
    상기 혼합된 병풀에 펄스 전기장을 처리하는 단계; 및
    상기 펄스 전기장이 처리된 병풀을 용매에서 추출하는 단계를 포함하고,
    상기 용매는 물 또는 에탄올이며,
    상기 펄스 전기장은, 펄스 넓이 10 내지 30㎛, 펄스 횟수 50 내지 150회 및 펄스 시간 0.1 내지 10초의 조건으로 처리되고,
    상기 용매가 물일 경우, 상기 병풀 추출물은 펄스 전기장을 미처리한 경우에 비해 마데카소사이드(Madecassoside) 및 아시아티코사이드(Asiaticoside)를 더 높은 함량으로 포함하되,
    상기 마데카소사이드는 3,000ppm 이상으로 포함하며, 상기 아시아티코사이드는 5,000ppm 이상으로 포함하고,
    상기 용매가 에탄올일 경우, 상기 병풀 추출물은 펄스 전기장을 미처리한 경우에 비해 마데카식애씨드(Madecassic Acid) 및 아시아틱애씨드(Asiatic Acid)를 더 높은 함량으로 포함하되,
    상기 마데카식애씨드는 100,000ppm 이상으로 포함하며, 상기 아시아틱애씨드는 30,000ppm 이상으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 펄스 전기장을 처리하는 단계는, 펄스 빈도 20 내지 80Hz 및 에너지 0.5 내지 50kJ의 추가 조건으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
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KR1020220059573A 2022-05-16 2022-05-16 펄스 전기장이 처리된 병풀 추출물을 포함하는 조성물 KR102569019B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210086730A (ko) * 2019-12-27 2021-07-09 농업회사법인 주식회사 병풀농원 병풀 추출물을 유효성분으로 포함하는 항아토피, 항산화 또는 항염증 활성을 갖는 조성물

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210086730A (ko) * 2019-12-27 2021-07-09 농업회사법인 주식회사 병풀농원 병풀 추출물을 유효성분으로 포함하는 항아토피, 항산화 또는 항염증 활성을 갖는 조성물

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
성미경 외 1인, J. Soc. Cosmet. Sci. Korea, 46(3), 2020, 231-241. *

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