KR20060067777A - 피부주름에 개선 효과 있는 전통 생약재를 함유하는화장품 조성물 - Google Patents

Abstract

동의보감에 기록된 "폐주피모(肺主皮毛)" 란 단어에서 보듯이 피부와 폐에 대한 직접적 연관성을 설명하고 있다. 이러한 자료에 의거하여 폐와 피부질환에 관련된 생약재를 대상으로 본초학과 식품공전에 수재되어 있으며 현재 한방에서 널리 이용되고 있는 소재로 109 종을 선별하였다. 이들 전통생약재를 대상으로 항산화 활성을 가진 천연물들이 노화 방지에 좋은 영향을 주는 화장품 원료로 쓰이고 있다는 점에 착안하여 활성산소 제거작용 및 라디칼 포착형 항산화 활성을 측정하였으며, 더 나아가 주름을 형성하고 피부 탄력을 저해하는 효소인 엘라스타제에 대한 저해작용을 측정하였다. 피부노화 방지 및 피부주름 개선효과에 우수하리라 여겨지는 생약추출물 6 종을 최종적으로 선별하여 정상 섬유아세포에 대한 세포 독성율과 인체 피부 일차 자극 실험을 통하여 추출물 농도 범위와 피부 안전성을 확인하였다. 또한 6 가지 복합 추출물을 화장품 제제로 처방 시 피부결 및 피부주름 개선효과를 확인할 수 있었다. 이 추출물들을 단독 또는 복합 유효성분으로 하는 피부주름 방지 조성물로서 그 조성물은 피부의 항산화 작용을 통한 노화 방지와 엘라스틴 억제작용을 통한 피부결 및 피부주름에 대한 개선효과를 부여하는 데에 유용하다.

항노화, 항주름, 항산화, 라디칼 포착형 항산화, 엘라스타제억제활성

Description

피부주름에 개선 효과 있는 전통 생약재를 함유하는 화장품 조성물{The cosmetic composition containing traditional plant for anti-wrinkle}

도 1는 노화방지 및 피부주름에 우수한 활성을 나타내는 6종 생약재 추출물들의 농도대비 세포 독성율과 피부 노화방지에 관련된 DPPH, SOSA와 EIA 활성에 대하여 추출물들의 농도대비 IC₅₀ 값을 나타내는 그래프이다. 이 결과 분석을 통해 화장품으로의 적용 시 피부세포에 독성이 없으면서도 활성이 기대되는 추출물의 농도 범위를 화살표로 나타내었다.

도 2는 6종 혼합 생약재 추출물의 인체 도포를 통한 효능 실험으로 Image Analyzer를 이용하여 관찰한 결과 피부결 및 피부주름에 대한 개선효과를 확인하였다.

동의보감에서는 피부와 폐에 대한 직접적 연관성을 설명하고 있다. 따라서, 동의보감 자료에 의거하여 폐와 피부질환에 관련된 생약재를 대상으로 항산화 활성과 SOD 작용을 가진 활성효소 제거 작용 제거능을 가지면서 엘라스타제 억제 활성 등 복수의 작용을 갖는 추출물을 탐색하여 이를 피부 노화 방지와 피부결 및 피부주름 개선효과를 부여하는 조성물로 사용하고자 하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명은 피부주름 개선 효과가 있는 조성물에 관한 것으로 더욱 상세하게는 활성산소 제거작용 또는 라디칼 포착형 항산화작용과 엘라스타제 저해작용을 갖는 각종의 생약추출물 중에서 선택된 추출물을 함유하는 조성물에 관한 것으로, 이 조성물을 제제에 배합함으로써 노화방지와 피부결 및 피부주름 개선효과를 부여하는 것에 유용하다.

엘라스타제는 피부의 팽팽함이나 탄력에 관계하고 있는 엘라스틴에 특이적으로 작용하는 프로테아제이다. 이것은 피부노화현상 중에서도 특히 현저한 결과를 초래하는 엘라스틴의 감소에 관여하고 있고, 또한 자외선은 엘라스타제의 작용을 활성화시키기 때문에 그 결과 피부는 팽팽함이나 탄력을 잃게 된다. 엘라스타제의 작용은 나이가 듦에 따라서도 활성화되어 마찬가지의 결과를 초래하므로 엘라스타제의 과도한 작용을 억제할 수 있다면 자외선이나 나이 듦에 따른 피부노화의 방지가 가능하게 된다.

엘라스타제 활성저해에 대해서는 엘라스타제의 과도한 작용을 억제할 수 있으면 자외선과 같은 환경 스트레스와 자연노화로 인한 엘라스타제의 활성증가로 인한 피부노화를 방지할 수 있다. 그러나 종래 보고되어 있는 엘라스타제 저해물질 예를 들어 우르솔릭산과 같은 단일 물질은 활성은 좋으나 화장품 제제화 시 문제점과 피부독성에 대한 문제 즉 안정성, 안전성에서 만족스럽지 못하여 사용하기 어려운 것이 현실이다. 따라서, 피부독성이 보장되면서도 제형상 안정한 소재의 개발이 요구되었다.

라디칼 포착형 항산화 작용, 즉 SOD 작용을 가진 활성효소 제거제는 활성산소(O₂ ^-)가 원인이 되는 각종의 질병, 예컨대 혈류장애에 의한 병(심근경색, 뇌졸중, 고혈압, 생리통, 어깨결림, 신경통, 요통, 숙취 등), 성인병과 내과질환(암, 신장염, 간염, 당뇨병 등), 미용, 피부염(기미, 주근깨, 피부의 거칠어짐, 냉병, 변비, 주름, 아토피성 피부염 등) 등의 치료와 개선 등에 폭넓게 이용되고 식품, 식품첨가물, 화장품, 의약 등의 분야에 있어서 이용 가능하다. SOD작용을 가진 식물추출물로는 지골피추출물, 석창포추출물, 알로에추출물, 감초추출물, 당귀추출물, 지황추출물, 마늘추출물, 황금추출물, 진피추출물, 녹차추출물 등이 알려져 있다. 활성산소 제거물질로서 생체내의 효소인 슈퍼옥사이드 디스뮤타아제(Superoxide dismutase, SOD)가 있지만 그 정제가 어렵고 열에 불안정하여 불활성으로 되기 쉽기 때문에 고가이다. 이러한 이유로 SOD와 마찬가지의 활성산소 제거작용을 나타내고 안정하며 저렴하게 얻어지는 SOD 대용물질의 출현이 요망되고 있다.

항산화제로 가장 널리 사용되는 것으로는 비타민 C, BHT의 단일물질과 녹차추출물, 마늘추출물, 자작나무추출물 등의 식물추출물 등이 보고되고 있다. 항산화제로는 종래 사용되고 있던 항산화제 중 BHT, BHA 등을 배합한 화장품 원료나 피부외용제는 접촉피부염을 일으키기 쉬어 안전성 측면에서 우려된다.

의료기술의 진보에 따른 고령화 사회로의 진입과 더불어 젊고 탄력 있는 피부를 갈구하는 여성들의 욕구 증대가 맞물려 항노화 소재의 개발이 화장품업계의 초미의 관심분야가 되고 있는 반면, 기존 항노화 소재의 대부분은 화장품 제형 내에서 불안정성과 생체 이용률의 한계를 지니고 있다.

이에 본 발명자들은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 독성 및 부작용이 매우 미약하면서도 활성이 뛰어난 소재를 탐색하고자 전통생약재 109종을 대상으로 항산화 활성, SOD작용 즉 활성효소 제거능과 엘라스타제 억제활성을 측정하였으며, 그 중 피부 주름과 탄력의 저하에 관련된 효소인 엘라스타제의 억제 활성에 초점을 맞추어 노화방지 소재로 제공하는데 그 목적이 있다.

따라서 본 발명은 6가지 전통생약재 즉, 비자, 호장, 선학초, 비파엽, 마황, 후박을 단독 또는 혼합하여 함유하는 피부주름 개선 효과가 있는 화장료 조성물을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 동의보감에 기록된, "폐와 배합되는 것은 피부이고 폐의 상태가 겉에 나타나는 곳은 털이다. 또한 폐는 피부와 털을 주관한다. 또한 장에 있어서는 폐가 되고 형체에 있어서는 피부와 털이 된다."라는 기록에 의거하여 폐와 피부질환에 관련된 생약재가 본초학과 식품공전에 수재되어 있으며, 현재 한방에서 널리 이용되고 있는 109 종을 스크리닝한 것을 특징으로 하며 피부 항산화 및 라디칼 포착형 항산화 작용을 통한 노화방지와 함께 엘라스틴 억제작용을 통한 피부결 및 피부주름 개선효과를 부여하는 것을 그 특징으로 한다. 또한, 상기 전통생약재 109 종 중 최종 선별된 6종의 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장품 조성물을 포함한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전통생약재 추출물은 생약재 10g을 마쇄하여 100ml의 80% 메탄올을 가한 후 7일간 암소에 정치하여 추출하였고 이를 3번 반복하였다. 여과지로 거른 후 이 용액을 농축하여 생약재 MeOH 엑스를 얻어 시료로 사용하였다. 상기의 방법으로 얻어진 전통생약재 6종의 추출물을 유효성분으로 피부의 항산화, 라디칼 포착형 항산화 작용과 엘라스타제 억제활성을 통해 피부결 및 피부주름 개선을 부여함으로 노화를 지연시켜 주는 효과를 가짐으로써 화장품 원료로 유용하게 사용될 수 있다.

한편, 본 발명은 전통생약재 6종의 추출물을 유효성분으로 하는 화장품 원료를 포함하는 바, 이의 화장품 제조방법은 공지방법을 따른다. 특히, 화장품으로 제조 시에는 생약재 6종의 추출물을 화장료에 대하여 0.01~0.1%로 함유하도록 하는 것이 바람직하다. 이상에서 설명한 생약재 6종의 추출물이 유효성분으로 함유된 화장품은 피부 노화 방지 및 피부결 및 피부주름 개선효과에 매우 우수하다.

다음의 실시예는 본 발명을 좀더 상세히 설명한 것이지만 본 발명의 범주를 한정한 것은 아니다.

실시예 1 : 전통생약재 선정 및 추출 조건

"폐와 배합되는 것은 피부이고 폐의 상태가 겉에 나타나는 곳은 털이다. 또한 폐는 피부와 털을 주관한다. 또한 장에 있어서는 폐가 되고 형체에 있어서는 피 부와 털이 된다" 라는 동의보감 자료에 의거하여 폐와 피부질환에 관련된 생약재가 본초학과 식품공전에 수재되어 있으며 현재 한방에서 널리 이용되고 있는 109 종을 선별하였으며, 이 생약재들을 각각 10g 을 마쇄하여 100ml 의 80% MeOH 로 7 일간 암소에 정치하여 추출하였고 이를 3 번 반복하였다. 여과지로 거른 후 이 용액을 농축하여 생약재 MeOH 추출물을 얻어 시료로 사용하였다. 상기에 설명된 방법으로 선정된 생약재 109 종의 목록 및 추출물 동결건조 중량을 표1에 나타내었다.

[표 1]

실시예 2 : DPPH 테스트를 통한 항산화 활성

Hatano et al.의 방법을 변용하여 시료를 각 농도별로 조제한 용액 20㎕(99.5% methanol)에 0.2 mM DPPH 용액 (99.5% methanol) 180 ㎕을 가하였다. Voltex mixer 로 10 초간 진탕 후 37℃에서 30 분 동안 반응시킨 후 spectrophotomer 를 이용하여 520 nm 에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조물로는 ascorbic acid 를 조제하여 측정하였다. 각 시료의 항산화 작용은 IC₅₀ 치(DPPH 래디칼 형성을 50%로 억제하는 데 필요한 ㎕농도)로 나타내었고 이때 L-ascorbic acid 의 IC₅₀ 치는 5 ㎍/㎖이었다. 표 2 의 결과를 통해 IC₅₀ 치가 25 ㎍/㎖ 이하로 항산화 활성이 우수하다고 사료되는 생약재는 비자, 비파엽, 상백피, 선학초, 오배자, 원지, 원화, 인동등, 자소엽, 호도육, 화목피, 호장, 후박으로 총 13 종이었다.

[표 2]

- : 활성 없음

실시예 3 : SOD 작용을 가진 활성효소제거능

시료를 각 농도별로 조제한 용액(3 mM EDTA 용액) 60 ㎕에 3 mM의 Xanthine 40 ㎕, 56.1 Units/ml Xanthine oxidase 60㎕를 섞어준 후 0.75 mM XTT를 40 ㎕ 넣어 30분간 실온에서 반응시킨 후 spectrophotomer를 이용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다. 각 시료의 항산화작용은 IC₅₀ 치(Xantine과 Xantine oxidase에 의해 형성되는 superoxide 형성을 50%로 억제하는 데 필요한 ㎕농도)로 나타내었고 이때 양성대조물인 L-ascorbic acid의 IC₅₀ 치는 51.13±2.93㎍/㎖이었다. IC₅₀ 치가 100 ㎍/㎖ 이하로 그 활성이 우수하다고 사료되는 생약재는 가자, 대황, 마황, 목단피, 비자, 비파엽, 선복화, 오미자, 옥죽, 원지, 원화, 인동등, 천남성, 호도육, 호장, 후박을 포함하여 총 16종이었다.

[표 3]

- : 활성 없음

실시예 4 : 엘라스타제 저해 실험

Bieth et al.의 방법을 변용하여 사용하였다. 시료를 각 농도별로 조제한 용액(100 mM Tris HCI 용액, PH 8.0) 60 ㎕과 4 mM sucAla3-PNA 용액(SucAla3-PNA) 40 ㎕를 30 분간 37℃에서 반응시키고 0.6 units/ml 엘라스타제 효소 용액 100 ㎕를 첨가한 후 30 분간 37℃에서 반응시킨 후 spectrophotometer 를 이용하여 405 nm 에서 흡광도를 측정하여 그 결과를 표 4 에 나타내었다. 양성 대조물로는 우르솔릭산(ursolic acid)를 조제하여 측정하였다. 각 시료의 억제작용은 IC₅₀ 치(N-succinyl-ALA-ALA-ALA p-nitroanilide 를 N-succinyl-ALA-ALA-ALA 와 p-Nitroanilide로 분해되는 것을 50%로 억제하는데 필요한 ㎕농도)로 나타내었다.

수학식 1

A : 시료 미첨가 시의 흡광도 B : 시료 첨가 시의 흡광도

대조물로 사용된 단일물질 ursolic acid 의 IC₅₀ 치는 27.2 ㎍/㎖를 나타내었다. 또한 IC₅₀ 치가 100 ㎍/㎖ 이하로 그 활성이 우수하다고 사료되는 생약재인 마황, 비자, 비파엽, 석위, 선학초, 호장, 후박으로 총 7 종이었다. 본 생약재는 엘라스타제의 활성을 저해함으로 피부결 및 피부주름의 개선효과를 부여하는데 유용하다.

[표 4]

- : 활성 없음, * : 활성이 다소 있으나 너무 미미해 수치화 하기 어려움

노화에 활성이 우수하다고 사료되는 생약재를 선정하기 위하여 세가지 활성을 측정하였다. 본 발명자들은 노화의 진행 단계인 주름 생성에 초점을 두어 생약재를 선정하였다. 비자, 호장, 비파엽과 후박은 세 활성이 모두 우수한 반면, 선학초는 항산화활성과 엘라스타제억제활성에 마황은 SOD 작용을 가진 활성효소 제거 작용활성효소제거능과 엘라스타제억제활성이 우수하였으며 석위는 엘라스타제억제활성만이 우수하였다. 따라서 비자, 호장, 비파엽, 후박, 선학초, 마황 총 6 가지 추출물을 유효성분으로 하는 조성물은 피부의 항산화 작용을 통한 노화방지와 엘라스타제 억제작용을 통한 피부결 및 피부주름의 개선에 유용하다. 선정된 6 가지 추출물들을 표5에 나타내었으며 각각의 활성을 비교하여 기록하였다.

[표 5]

실시예 5 : 6 종의 선정된 생약재에 대한 세포 생존율 실험

위에서 피부노화 방지에 우수하리라 예상되는 생약재 6종에 대한 피부 세포에 대한 독성 및 증식 유무를 알아보기 위하여 세포 생존율을 측정하였다. 세포 생존율에 대해서는 본 연구실에서 1차 세포배양(Primary cell culture)을 통해 분리한 Rat 섬유아세포(Human Diploid Fibroblast)를 사용하여 측정하였다. 1차 세포배양 방법은 다음과 같다. 1차 세포배양에 필요한 피부조직은 SD Rat(4주령)의 등을 제모한 후 조직을 적출한 것으로 표피와 진피를 분리한 후, 진피에서 섬유아세포를 분리하여 형태를 확인하였다. 확인된 섬유아세포를 DMEM 배지에 10 % FBS (fetal bovine serum), 1% penicillin-streptomycin 가하여 25 ㎠ 조직 배양 flask 내에서 배양기 내부 공기 5% CO₂ 농도로 37 ℃에서 3 - 5 일간 안정화하였다. 안정화 후 trypsin-EDTA 용액을 처리하여 계대 배양하였으며 초기 계대 세포(passage 3)를 사용하였다. 세포 생존율을 측정하기 위하여 96-well plate에 대수 증식기 정상 섬유아세포 4 ×10⁴ cells/well 씩 접종하여 24 시간 배양한 후, 생약 추출물의 최종 농도가 각각 0.01, 0.1, 1mg/ml이 되도록 가하여 5% 혈청이 포함된 DMEM 배지에서 72 시간 배양하였다. MTT 용액 50 ㎕ (5 mg/ml)씩 첨가하고 4 시간 후 원심분리하여 상등액을 제거하고 DMSO 100 ㎕씩 첨가한 후 570 nm에서 ELISA reader로 흡광도를 측정하였다. 세포생존율(%)은 다음과 같은 식으로 계산하여 나타내었다.

수학식 2

피부 노화 방지에 우수하다고 사료되는 생약재 6 종의 세포 독성율(%)을 측정한 결과를 표 6 에 나타내었다. 그 결과 생약재 추출물들을 1000 ug/ml 이하로 사용한다면 피부 세포 독성에는 뚜렷한 독성을 나타내지 않을 것으로 사료된다.

항산화활성, SOD 작용을 가진 활성효소 제거능과 엘라스타제 억제활성 측정결과 산출된 IC₅₀ 수치와 세포독성에 대한 결과를 고려 시 추출물을 화장품으로의 적용가능 한 농도는 100 ug/ml 이상 1000 ug/ml 이하가 적합할 것으로 사료된다(도 1). 이 농도에서는 활성을 지니면서도 세포독성을 나타내지 않는 농도로 사료된다. 그 이상의 농도로 적용 시 세포독성이 우려되며 용해 시 어려움과 변색 등이 관찰되었다(Data not shown).

[표 6]

실시예 6 : 6 종의 단일 또는 혼합 생약재 추출물의 인체 피부 일차 자극 실험

상기 시험은 인체 피부 일차 자극 시험으로 인체 첩포시험(human patch test)으로 하였다. 건강한 20~30대 여성 30명을 대상으로 CTFA 가이드 라인(The Cosmetic Toiletry and Fragrance association, Safety testing guidelines)에 따라 실시하였다. 핀 챔버(Finn Chamber)에 준비된 화장품 조성물 각각을 1g을 적하 시킨 후 시험부위인 우측 상완 내측에 첩포검사를 실시하였다. 첩포는 24시간 폐첩포하여 첩포를 제거한 후 펜으로 시험부위를 마킹하여 30분, 24시간, 48시간 후에 각 시험 부위의 피부반응을 관찰하여 국제 접촉 피부염 연구회(International Contact Dermatitis Research Group; ICDRG)의 규정에 따라 판정하였다. 최종 판독 결과는 모두 음성 반응을 보여 피부 안전함을 확인하였다(표 7).

[표 7]

실시예 7 : 6 종 혼합 생약재 추출물의 인체 도포를 통한 효능 실험

인체 피부 일차 자극 시험으로 인체 첩포시험(human patch test)에서 음성반응인 대상자는 세안 후 상기 제조품인 스킨, 로션을 안면 전체에 도포하였으며 대상자가 평소에 사용하던 화장품을 사용하여 화장하였다. 사용기간은 1개월로 하였다. Image Analyzer System 을 통한 피부결 및 피부주름의 개선효과를 알 수 있었다. 그 결과를 도 2 에 나타내었다.

6 종 생약재 단일 혹은 혼합 추출물을 포함한 시료를 이용하여 시제품을 접근한 예는 다음과 같다.

제조실시예 1

생약재 6종 단일 혹은 혼합 추출물 함유한 유연 화장수의 제조는 다음과 같다.

제조실시예 2

생약재 6종 단일 혹은 혼합 추출물 함유한 밀크 로션의 제조는 다음과 같다.

제조실시예 3

생약재 6종 단일 혹은 혼합 추출물 함유한 영양 크림의 제조는 다음과 같다.

제조실시예 4

생약재 6종 단일 혹은 혼합 추출물 함유한 에센스의 제조는 다음과 같다.

제조실시예 5

생약재 6종 단일 혹은 혼합 추출물 함유한 맛사지 크림의 제조는 다음과 같 다.

제조실시예 6

생약재 6종 단일 혹은 혼합 추출물 함유한 팩의 제조는 다음과 같다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 화장품 제제로 생약재 추출물을 단독 혹은 혼합 적용함으로써 항산화와 SOD 작용을 가진 활성효소 제거 작용을 통해 피부의 노화를 방지하고 동시에 엘라스틴 분해 효소인 엘라스타제 작용을 억제해 피부에 주름 및 피부결의 개선효과를 부여 할 수 있다.

Claims (2)

1. 상기의 생약재 추출물을 사용하여 그것을 유효성분으로 하는 것을 특징으로, 피부의 노화 방지 및 피부의 피부결 및 피부주름의 개선효과를 갖는 유연화장수, 영양화장수, 영양크림, 맛사지 크림, 에센스, 팩의 제형의 화장료 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 생약재 추출물이 화장료의 건조중량에 대하여 0.01 ∼ 0.1% 양을 함유하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.

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