KR20070000599A - 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물에 관한 것으로, 특히 이가 스트론튬 양이온(Sr²⁺)을 유효성분으로 포함함으로써 피부 지질 성분의 합성을 촉진하여 지질 장벽 기능을 강화할 수 있으며, 손상된 피부 장벽의 회복력을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 피부 세포 파괴를 방지하여 노화 피부의 추가적 손상을 예방할 수 있고, 보습 및 항상성 유지 효과가 우수하며, 피부에 자극이 없이 안전한 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

피부 외용제, 스트론튬, 화장료, 약제학적 조성물, 피부 장벽 개선, 피부 회복

Description

피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물 {COMPOSITION OF SKIN EXTERNAL FOR IMPROVING SKIN BARRIER FUNCTION}

도 1은 본 발명의 피부 외용제 조성물에 사용되는 10 mM 농도의 스트론튬 이온, 마그네슘 이온, 스트론튬 이온+마그네슘 이온에 대한 마우스 피부의 장벽 회복률을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

도 2는 본 발명의 피부 외용제 조성물에 사용되는 20 mM 농도의 스트론튬 이온, 마그네슘 이온, 스트론튬 이온+마그네슘 이온에 대한 마우스 피부의 장벽 회복률을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

도 3은 본 발명의 피부 외용제 조성물에 사용되는 스트론튬 이온, 마그네슘 이온, 스트론튬 이온+마그네슘 이온에 대한 인체 피부의 장벽 회복률을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

도 4는 마우스의 피부 조직 중 지질 부위를 Nile Red로 염색한 것으로 피부 손상 후 대조군인 PEG-에탄올을 처리한 군의 사진이다.

도 5는 마우스의 피부 조직 중 지질 부위를 Nile Red로 염색한 것으로 피부 손상 후 본 발명의 피부 외용제 조성물에 사용되는 스트론튬 이온을 처리한 군의 사진이다.

본 발명은 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피부 지질 성분의 합성을 촉진하여 지질 장벽 기능을 강화할 수 있으며, 손상된 피부 장벽의 회복력을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 피부 세포 파괴를 방지하여 노화 피부의 추가적 손상을 예방할 수 있고, 보습 및 항상성 유지 효과가 우수하며, 피부에 자극이 없이 안전한 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

피부는 인체 중 가장 큰 기관으로, 외부로부터의 인체의 다른 중요한 기관을 보호하고 내부의 유용한 성분이 밖으로 빠져나가는 것을 방지하는 장벽 기능, 온도 조절 기능, 배설 기능, 호흡 기능 등 다양한 역할을 담당하고 있는 아주 중요한 기관이다. 그러나 피부는 나이가 들면서 그 기능이 급격하게 저하되고 이로 인한 다양한 변화를 수반하게 된다. 또한 피부는 인체의 다른 기관과 달리 외부와 직접 접하고 있어 자외선, 건조, 환경오염 등 외부 환경에 직접 영향을 받아 다양한 피부 병변을 유발하기도 한다.

피부는 전형적으로 각질층, 표피, 진피로 이루어진다. 제일 바깥층인 각질층은 지질로 채워진 세포간 공간으로 둘러싸인 각질 세포로 이루어진다. 이 각질층은 대부분의 물질들의 피부 속 침투에 대한 실질적인 물리적 장벽을 제공하고 동시에 피부로부터 수분이 손실되는 것을 방지하는 기능을 한다. 이 두 가지 기능은 모두 주로 각질층 내의 지질의 존재에 기인한다.

이러한 중요한 장벽을 구성하는 피부 표면의 지질의 원천으로는 두 가지, 즉 피지선과 표피가 있다. 지질은 트리글리세라이드, 디글레세라이드, 세라마이드, 유리 지방산, 왁스 에스테르, 콜레스테롤과 콜레스테롤 에스테르 및 스쿠알렌을 포함한 다양한 군의 화합물들이다. 지질 성분은 피부 기저층에 존재하는 세포인 각질 세포(keratinocyte)로부터 형성된 글리코리피드(glycolipids)와 인지질이 세포 대사 과정을 거쳐 각각 세라마이드와 유리 지방산으로 전환됨으로써 형성된다. 지질은 소포체에서 합성되고 골지체에서 변형되며 라멜라 바디(lamellar bodies) 안에서 세포벽으로 보내진다. 이 라멜라 바디는 세포질막과 융합된 후에 지질, 단백질 및 효소 등을 세포간 공간으로 배출되고, 각질층의 세포와 세포 사이는 '라멜라'구조의 세포 지질로 채워져 이는 장벽 기능에 있어 매우 중요한 역할을 한다.

피부 표면의 지질의 양과 조성은 신체 부위마다 다르며 어느 정도까지는 제시된 피부 면적 내의 피지선의 수와 관련될 수 있다. 피부 표면의 지질 상태는 또한 필수 지방산의 결핍에 의해 악영향을 받을 수 있다. 부가적으로, 지질 장벽은 거친 세제나 비누에의 노출에 의해 쉽게 손상된다. 따라서, 피부 지질 장벽의 질은 상이한 많은 요인들에 따라 크게 변할 수 있다. 그리고, 피부는 나이가 들어감에 따라 생리적 기능이 급격히 저하되고 이로 인해 지질 성분들의 합성이 저해되며 피부는 건조해진다. 또한 자외선, 환경오염 등 외부 환경에 의해 발생하는 자유 라디칼에 의한 손상은 인체 내에서 광범위하게 발생하여 노화 발생 기작 중 하나의 이론으로 인식되고 있다. 히드록실 라디칼과 슈퍼옥시드 라디칼과 같은 자유 라디칼은 강력한 산화력을 가지고 있으며 생체의 모든 물질과 반응할 수 있는데, 특히 지질 성분을 공격하여 지질 과산화물을 생성시켜 피부 지질 구조를 파괴하며 세포막의 주요 성분 중 하나인 불포화 지방산을 공격하여 분해시켜 세포막의 성질을 변화시킨다. 이로 인해 피부의 장벽 기능은 약화되고 피부 세포가 파괴됨으로서 피부의 노화가 촉진된다.

이렇게 약해진 장벽 기능을 보충하기 위한 시도로서, 화장 조성물은 종종 수분 손실을 보충하는 성분들을 포함한다. 그러한 물질의 예로는 피부 상에 수분을 보유시키는 흡습성 습윤제(예를 들면, 우레아 또는 프로필렌 글리콜 등) 또는 유연제(예를 들면, 올레일 알코올 또는 카프릴산/카프르산 트리글리세리드 등)가 있다. 또한, 몇몇 화장품 성분들은 '인공' 장벽을 제공하기 위해 사용되는 폐색성 피부 콘디셔너를 사용하기도 하며, 그러한 화합물은 종종 피부 표면상에 남는 지질, 각종 수소화 오일, 왁스 및 버터를 포함한다. 이들 제품 중 많은 것은 피부로부터의 수분 손실을 막는 효과적인 수단을 제공하지만, 그러한 효과를 유지하기 위해 빈번하게 재도포해야 하고, 일반적으로 각질층의 천연 성분을 구성하지 않으며, 잠재적으로는 피부에 부자연스러운 미끈거리는 느낌을 준다. 또한 각종 제약 또는 화장품 활성제가 또한 건성 피부와 관련된 질환 상태의 증상을 치료하기 위해 종종 사용되지만 많은 경우, 특히 제약 활성제의 경우 치료제 자체가 지질 장벽을 실제로 회복시키지 못하면서 치료받는 개인에게 부작용만 일으킬 수 있다.

최근, 이온이 피부 장벽에 미치는 영향에 관한 논문들이 많이 보고 되고 있으며 특히 피부 내 특정 이온들의 중요성이 부각되고 있다. 실례로 비정상적인 피부 장벽의 대표격인 아토피 환자의 피부는 정상인과 비교해 이온의 조성이 다르다 는 것이 알려져 있으며, 피부 장벽의 손상의 결과로 표피내의 칼슘 이온 등 각종 이온의 변화가 유발되어 이들이 신호로 작용하여 사이토카인 증가가 부수적으로 유발됨으로써 이후 장벽 회복을 위한 일련의 메커니즘이 작동하게 된다. 또한 피부에는 각종 이온의 gradient가 존재하고, 이러한 gradient는 각질층의 장벽 기능이 파괴되면 파괴된 장벽 기능을 회복시키는데 중요한 역할을 수행한다.

현재 각질층 내 이온들 중 그 중요성이 밝혀진 것은 칼슘 이온이며, 이는 칼륨과 더불어 세포간 지질 형성에 관여함으로써 피부 항상성을 조절하는 중요한 인자이다. 그러나 비록 칼슘 이온도 중요한 이온이지만, 피부 내에는 다양한 이온들이 존재하며 이들의 기능이나 중요성도 조금씩 밝혀지고 있는 중이다. 마그네슘 이온과 칼슘 이온을 동시에 처리하면 헤어리스 마우스의 장벽 회복능을 개선한다는 보고가 있었고(JID 111:1198-1201, 1998), 리튬 이온 역시 피부 장벽 기능 관련 보고가 있었으며, 항노화 및 항암 효과로 널리 알려져 있는 셀레늄 이온도 자외선으로부터 피부 세포를 보호한다는 보고가 있었다. 또한 스트론튬 이온도 피부 자극 중 감각 자극을 완화시켜준다는 보고도 발표되었다(Dermatology 200(3):244-6, 2000).

따라서, 형성된 피부 장벽이 완전히 자연적으로 장벽의 강도를 유지하고, 손상된 장벽을 회복시키는 피부 자체의 능력을 증강시키는 방법, 즉 지질 불균형으로 인해 피부가 필요로 하는 지질 성분을 효과적으로 보충해 주고 피부 자체의 지질 생성 대사 과정을 조절하여 지질 성분의 균형을 유지할 수 있는 성분 물질에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 피부 지질 성분의 합성을 촉진하여 지질 장벽 기능을 강화할 수 있으며, 손상된 피부 장벽의 회복력을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 피부 세포 파괴를 방지하여 노화 피부의 추가적 손상을 예방할 수 있고, 보습 및 항상성 유지 효과가 우수하며, 피부에 자극이 없이 안전한 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 지질 불균형으로 인해 피부가 필요로 하는 지질 성분을 효과적으로 보충해 주고, 피부 자체의 지질 생성 대사 과정을 조절하여 지질 성분의 균형을 유지할 수 있는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물에 있어서, 이가 스트론튬 양이온(Sr²⁺)을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물을 제공한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명자들은 피부 장벽과 관련 가능성이 큰 이온들에 대한 연구를 꾸준히 해온 결과, 이가 스트론튬 양이온 (Sr²⁺)이 피부 장벽의 지질 성분들의 생산과 유지를 자극함으로써 장벽 기능을 증가시킨다는 것을 발견하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물은 이가 스트론튬 양이온(Sr²⁺)을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 사용되는 상기 이가 스트론튬 양이온은 조성물에 원래 혼입된 양이온-음이온 쌍이 조성물 내에서 분리되거나, 또는 스트론튬 양이온이 전체 조성물 내 함유된 다른 음이온종과 결합될 수 있으며, 특히 하나 이상의 전하 중화 음이온 짝이온을 조성물 내에 포함하는 것이 바람직하다.

상기 이가 스트론튬 양이온은 피부 외용제 조성물에 1 내지 3,000 mM의 농도로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20 내지 2,000 mM의 농도로 포함되는 것이며, 가장 바람직하게는 50 내지 1,000 mM의 농도로 포함되는 것이다. 그 농도가 상기 범위일 경우에는 조성물 내 양이온, 특히 양이온의 불용성 또는 공유 결합 형태와는 대조적으로 스트론튬 양이온의 이온화가 가능하고, 수용성이어서 생물학적으로 유효한 형태이기 때문에 더욱 좋다.

상기 이가 스트론튬 양이온과 함께 사용될 수 있는 짝음이온은 이가 스트론튬 양이온의 피부 장벽 기능 개선 효과가 동반되는 음이온의 종류를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 상기 짝음이온은 조성물 내 용해되거나 분산된 1 종 이상의 이온화 음이온으로, 구체적으로 염화 음이온, 질산 음이온, 황산 음이온, 아세트산 음이온, 글루콘산 음이온, 또는 옥살산 음이온 등의 산성 음이온을 사용할 수 있다. 특히, 바람직한 양이온-음이온 쌍은 염화 스트론튬, 질산 스트론튬, 또는 아 세트산 스트론튬을 사용하는 것이다.

또한 본 발명의 피부 외용제 조성물은 상기 이가 스트론튬 양이온과 함께 이가 마그네슘 양이온(Mg²⁺)을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 경우 본 발명이 목적하는 효과를 얻는데 시너지 효과를 주어 더욱 좋다.

상기 이가 마그네슘 양이온은 이가 스트론튬 양이온에 대하여 1:100 내지 100:1, 바람직하게는 1:10 내지 10:1, 더욱 더 바람직하게는 1:2 내지 2:1, 가장 바람직하는 1:1 의 몰비율로 포함되는 것이 바람직하며, 그 농도가 상기 범위내일 경우에는 본 발명이 목적하는 효과를 얻기 위한 시너지 효과의 극대화에 있어 더욱 좋다.

상기와 같은 성분을 함유하는 본 발명의 피부 외용제 조성물은 화장료 조성물 또는 약제학적 조성물에 유효성분으로 함유될 수 있으며, 상기 화장료 조성물 또는 약제학적 조성물은 필요에 따라 당업계에서 사용되는 통상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 첨가제는 인체에 무해하며 조성물의 안정성을 유지할 수 있어야 한다. 구체적으로, 상기 첨가제는 지질 기재 물질, 단백질 기재 물질, 실리콘 기재 물질, 탄화수소 기재 물질, 계면활성제, 방출 지연 부형제, 안정화제, 현탁화제, 에멀션화제, 보존제, 항산화제, 피부 침투 증강제, 또는 방출 지연 물질 등을 사용할 수 있다.

상기 화장료 조성물 또는 약제학적 조성물의 제형은 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 바에 따라 적절히 선택할 수 있다.

구체적으로, 상기 화장료 조성물은 유연화장수, 영양화장수, 영양크림, 맛사지크림, 에센스, 젤, 로션, 또는 팩 등의 제형으로 제조할 수 있으며, 상기 약제학적 조성물은 연고, 패취 또는 분무제 등의 제형으로 제조할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 피부 외용제 조성물은 장벽 회복을 수행하거나 피부 외부층의 완전성을 유지하는데 있어서의 다양한 용도에 적용할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 피부 외용제 조성물은 결함이 있거나 불완전한 장벽이 한 요인이 되는 임의의 질환상태를 치료하기 위해 사용할 수 있다. 즉, 상기 피부 외용제 조성물은 피부의 장시간의 수분 보유를 개선시키기 위해 또는 일반적인 건성 피부 질환상태 또는 특수한 건성 피부 질환상태 또는 특수한 건성 피부 질환상태, 예를 들면 세제, 비누 및 열수에의 규칙적인 노출; 가혹한 기상 조건, 예를 들면, 추위, 바람 및 태양에의 계절적인 노출; 유해 화학 물질 또는 다른 건조제 또는 손상제에의 직업적인 노출; 또는 습진성 피부염, 건선, 어린선(ichthyoses), 피부 건조증 등과 같은 병리학적 질환상태의 예방 또는 치료 등에 사용할 수 있다.

또한, 건성 피부가 노화와 일반적으로 관련 있다는 것 또한 잘 알려져 있으며, 본 발명의 피부 외용제 조성물은 노화 피부에 대한 추가의 손상을 예방하는데, 또는 건성 피부와 종종 관련되는 잔주름과 주름살의 발생 및 노령화와 함께 일어나는 각질의 얇아짐을 포함한 이미 존재하는 손상의 치료 및 회복에 사용할 수 있다. 상기 피부 외용제 조성물은 각질이 매우 두껍지만 지질 장벽이 부족한 발바닥과 손바닥에서 발생하는 것과 같은 불완전한 피부 장벽의 치료에도 사용할 수 있다. 이 외에도, 상기 피부 외용제 조성물은 화상, 상처, 수포, 울혈성 궤양, 욕창 등에도 사용할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 피부 외용제 조성물은 손상된 지질 장벽의 회복을 자극시키는데 매우 효과적이며, 정상적인 건강한 지질 장벽의 유지에도 또한 유용하다. 본 발명의 조성물은 장벽 기능의 표준 측정법인 장벽 손상 후 경표피 수분 손실(TEWL)을 측정할 때, 손상된 피부 장벽을 탁월하게 회복시킬 수 있다. 또한, 무모 마우스(Hairless mouse)의 피부 조직을 Nile Red로 지질을 염색해서 보아도 손상된 피부 조직의 지질 장벽이 스트론튬 이온에 의해 다시 회복되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 이가 스트론튬 양이온이 피부에 침투하여 각질 세포의 지질 대사 과정에서 메신져 역할을 함으로써 지질 성분의 합성을 촉진할 수 있다. 뿐만 아니라, 이가 스트론튬 양이온은 건조해진 피부의 보습력도 증가시키는 기능이 있으므로 피부 장벽 기능 개선에 우수하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1. 피부 장벽 기능 회복률 측정

본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 이가 스트론튬 양이온의 피부 장벽 기능의 회복률을 측정하기 위하여 테이프 스트리핑을 사용하였다.

먼저, 8∼12 주령된 무모 마우스의 배부에 테이프 스트리핑하여 경피수분손실량(transepidermal water loss, TEWL)이 4.0 g/㎡/h에 도달하면 10 mM, 20 mM 농 도의 스트론튬 이온, 마그네슘 이온, 스트론튬 이온 + 마그네슘 이온을 각각 PEG-에탄올에 녹여 5 ㎠ 면적에 도포하였다. 이때, TEWL은 C-K(Courage+Khazaka, Cologne, Germany)사의 증발계(evaporimeter)인 Tewameter TM210으로 측정하였다. 도포 후 3 시간, 6 시간, 24 시간이 경과한 후, TEWL을 측정하여 TEWL이 감소되는 정도를 측정하여 피부 장벽 기능이 회복되는 정도를 평가하였다. 효능 평가에 사용된 회복률은 하기 수학식 1에 따라 계산하였고, 그 결과를 도 1 및 2와 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1의 실험값은 5 회 반복 측정하였다.

[수학식 1]

Br(barrier recovery) = {(1 - (B_t=i - B_t=0)/(B_t=d - B_t=0)} × 100

B_t=i = t=i 시간에서 피부 장벽 손상 후 TEWL 측정값(i=3, 6, 24)

B_t=0 = 피부 장벽 손상 이전의 TEWL 측정값

B_t=d = 피부 장벽 손상 이후의 TEWL 측정값

구분	농도 (mM)	회복률 (%)
		3 시간	6 시간	24 시간
스트론튬 이온	10	55.8	59.8	96.2
	20	46.5	62.4	94.2
마그네슘 이온	10	14.9	37.4	82.1
	20	32.1	64.6	79.3
스트론튬 이온 + 마그네슘 이온	10	74.2	79.3	96.2
	20	57.6	68.6	94.4

도 1 및 2와 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 스트론튬 이온은 대조군인 PEG-에탄올에 비해 피부 장벽 회복률이 3 시간 후, 55.8 %, 6 시간 후에는 59.8 %의 회복률을 보이고, 종래에 피부 장벽 회복능이 있다고 알려진 마그네슘 이온도 대조군에 비해 시간별로 피부 장벽 회복률이 증가하는 것을 확인할 수 있었으나, 스트론튬 이온의 장벽 회복률에는 미치지 못하는 값임을 알 수 있었다.

또한 스트론튬 이온과 마그네슘 이온을 혼합하여 사용한 경우의 장벽 회복률은 각각의 이온을 단독으로 사용한 경우보다 최대 25 % 이상(스트론튬 단독 적용 대비)의 장벽 회복률을 나타내었으며, 이로부터 두 이온을 혼합하여 사용할 경우에는 시너지 효과도 볼 수 있음을 확인할 수 있었다.

이러한 결과로부터 본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 이가 스트론튬 양이온은 손상된 마우스 피부의 장벽 회복률이 탁월함을 알 수 있었다.

실시예 2. 인체실험을 통한 피부 장벽 손상 후 회복력 측정

실제 사람 피부에 있어서 본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 이가 스트론튬 양이온이 장벽 손상 후 지질 장벽 회복을 강화시키는지 확인하기 위하여 다음과 같이 실험을 실시하였다.

피험자로는 일반적인 건강이 양호하고 어떠한 피부과적 장애가 없는 정상적인 피부의 지원자 10 명을 연구에 참여시켰다. 이들의 피부 장벽을 다음과 같은 절차에 따라 팔 안쪽(forearm) 부위를 테이프 스트리핑에 의해 경피 수분 손실량이 30 g/㎡/h 내외가 될 때까지 손상시켰다. 그 다음 TEWL을 평가한 후, 지원자들의 팔에 1 일 2 회 30 분간 20 mM 농도의 스트론튬 이온, 마그네슘 이온, 스트론튬 이온 + 마그네슘 이온을 각각 9 ㎠ 면적에 도포하였다. 도포 후 매일 7 일까지의 TEWL을 측정하여 TEWL이 감소되는 정도를 측정함으로써 피부 장벽 기능이 회복되는 정도를 평가하였다. 효능 평가에 사용된 회복률은 상기 수학식 1에 따라 측정하였으며, 그 결과 중 1 일, 3 일, 4 일, 7 일 후 결과를 도 3 및 하기 표 2에 나타내었다. 이때, 대조군으로 PEG-에탄올을 사용하였다.

구분	농도 (mM)	회복률 (%)
		1 일	3 일	4 일	7 일
PEG-에탄올	대조군	40.6	58.7	65.9	88.0
스트론튬 이온	20	48.7	68.4	76.5	92.6
마그네슘 이온	20	45.3	62.2	72.7	90.2
스트론튬 이온 + 마그네슘 이온	20	50.0	74.1	88.7	97.7

도 3 및 상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 스트론튬 이온은 대조군인 PEG-에탄올에 비해 피부 장벽 회복률이 1 일 후에는 20.0 %, 3 일 후에는 16.5 % 정도 높았으며, 마그네슘 이온도 대조군에 비해 시간별로 피부 장벽 회복률이 증가하는 것을 확인할 수 있었으나, 스트론튬 이온의 장벽 회복률에는 미치지 못하는 값임을 알 수 있었다. 또한, 스트론튬 이온과 마그네슘 이온을 혼합하여 사용한 경우에는 대조군 대비 최고 34.6 % (4 일째 결과)의 장벽 회복률을 나타내어 두 이온을 혼합하여 사용할 경우 동물 실험에서와 마찬가지로 시너지 효과도 볼 수 있음을 확인할 수 있었다.

이러한 결과로부터 본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 이가 스트론튬 양이온은 실제 인체 실험에서도 손상된 피부의 장벽 회복에 그 효능이 탁월함을 수 있었다.

실시예 3. 피부 지질 합성 효과 측정

본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 이가 스트론튬 양이온의 피부 지질 합성 효과를 측정하기 위해 다음과 같은 실험을 실시하였다.

건강한 성인 남녀 10명을 대상으로 하여 50 mM 농도의 스트론튬 이온, 마그네슘 이온, 스트론튬 이온 + 마그네슘 이온을 각각 발라 6 주간 사용한 후, 미온수로 가볍게 닦아내고 건조시킨 다음 테이프 스트리핑 하였다. 이렇게 얻어진 테이프를 클로로포름/메탄올 용매에 녹인 후 용매를 증발시키고 건조 잔량으로 총 지질의 양을 결정하였고, 특정 지질 성분은 HPLC/ELSD(Waters 2690/Alltech 500 ELSD)를 이용하여 정량한 후에 초기 값과 비교하여 증가된 정도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 이때, 대조군으로 PEG-에탄올을 사용하였다.

구분	PEG-에탄올	50 mM의 스트론튬 이온	50 mM의 스트론튬 이온 + 50 mM의 마그네슘 이온
전체 지질	+ 26.2 %	+ 49.5 %	+ 56.2 %
스핑고리피드	+ 12.8 %	+ 24.6 %	+ 24.1 %
세라마이드	+ 27.0 %	+ 50.3 %	+ 56.1 %
콜레스테롤/콜레스테롤 설페이트	+ 32.1 %	+ 69.4 %	+ 76.5 %

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 스트론튬 이온을 포함하는 조성물의 경우, 전체적으로 초기값에 비해 전체 지질 성분의 합성이 증가되었으며, 다른 특정 지질 성분들도 모두 대조군에 비해 확연하게 증가됨을 확인할 수 있었다. 또한, 스트론튬 이온과 마그네슘 이온을 혼합하여 사용한 경우에도 지질 합성능이 각각의 이온을 단독으로 사용한 경우보다 뛰어남을 확인할 수 있었다.

실시예 4. 무모 마우스 피부의 지질 염색

무모 마우스의 배부에 아세톤을 1 시간 동안 적용하여 장벽을 손상시킨 다음, PEG-EtOH(대조군)과 20 mM 농도의 스트론튬 이온을 10 분간 5 회 적용한 후, 마우스를 희생시켜 피부 조직 샘플을 분리하였다. 형광 현미경용 샘플 제작을 위해 피부 조직을 OCT에 담궜다가, 조직을 잘라 조직 절편에 4 mM 나일 레드(Nile Red, 100 ug per ml, 75% 글리세롤) 용액을 적용하고 이를 형광 현미경(excitation 470-490 nm, emission 520 nm)으로 관찰하고, 그 결과를 도 4 및 5에 나타내었다. 각각의 이들 관찰에 대해서 최소한 다섯 개의 절편이 일반적인 특징을 밝혀내기 위해 관찰되었다.

실험 결과, 아세톤에 의해 손상된 피부 조직은 대조군인 PEG-에탄올에서는 지질이 완전히 회복되지 않은 것을 확인할 수 있었으며(도 4), 이와 대조적으로 스트론튬 이온을 처리한 피부 조직에서는 피부 지질 장벽이 거의 다 완전하게 생성되었음을 확인할 수 있었다(도 5).

실시예 5. 피부 보습력 측정

본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 이가 스트론튬 양이온의 피부 보습력을 측정하기 위하여 정상 성인 20∼30 대 10 명을 대상으로 다음과 같이 측정하였다.

먼저, 시험 대상자의 팔 안쪽(forearm) 부위를 시험부위로 하여 도포 시작 전 항온 항습 조건(온도 22 ℃, 습도 50 %)에서 코니오미터(corneometer; CM820 Courage+Khazaka, Cologne, Germany)를 이용하여 피부 전도도를 측정하여 기본값으로 하고, 5 개 부위를 임의로 선정하여 50 mM 농도의 스트론튬 이온, 마그네슘 이온, 스트론튬 이온 + 마그네슘 이온을 도포한 후, 1 시간, 3 시간, 6 시간 경과 후 피부 전도도의 변화를 측정하였다. 초기값 대비 변화한 수분량을 하기 수학식 2에 따라 계산하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 이때, 대조군으로 PEG-에탄올을 사용하였다.

[수학식 2]

수분 증가율(moisturization) = {(M_t=i - M_t=0)/M_t=0)} × 100

M_t=i = t=i 시간에서 측정한 수분량(i=1, 3, 6)

M_t=0 = 물질 미도포 부위(t=0)에서 시험 시작 직전에 측정한 수분량

구분	수분 증가율 (%)
	1 시간	3 시간	6 시간
PEG-에탄올	122	115	110
50 mM의 스트론튬 이온	153	144	133
50 mM의 마그네슘 이온	131	122	113
50 mM의 스트론튬 이온 + 50 mM의 마그네슘 이온	155	140	126

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 피부 수분 증가에 있어서 본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 스트론튬 이온을 단독으로 사용할 경우, 또는 스트론튬 이온과 마그네슘 이온을 혼합하여 사용할 경우 보습 효과가 탁월하게 상승됨을 확인할 수 있었다.

실시예 6. 안전성(폐쇄 첩포) 측정

본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 이가 스트론튬 양이온의 인체에 대한 안전성을 알아보기 위하여, 하기와 같이 인체 첩포 시험(Human patch test)을 통하여 인체에 대한 1차 자극시험을 실시하였다. 건강한 성인 남녀 50 명을 대상으로 CTFA 가이드라인(참고문헌 : The Cosmetic, Toility and Fragrance Association. Inc. Washington, D.C., 20036, 1991)에 따라 실시하였다.

먼저, 핀 챔버(Finn Chamber)에 20 mM, 50 mM 농도의 스트론튬 이온, 마그네슘 이온, 스트론튬 이온 + 마그네슘 이온을 각각 15 ㎕를 적하시킨 후, 이를 시험부위인 피시험자의 등에 얹어 테이프로 고정시켰다. 이어서, 24 시간 동안 첩포한 후, 첩포를 제거하고 다시 4 시간이 경과한 다음 시험부위의 피부 반응을 하기의 기준에 따라 판정하고, 그 결과를 표 5에 나타내었다. 이때, 자극도는 하기 수학식 3에 따라 측정하였다.

판정기준
-	홍반이나 특이한 현상 없음
±	주위보다 약간 붉어짐
+	주위보다 현저히 붉어짐
++	주위보다 심하게 붉어지고 부풀어 오름

[수학식 3]

자극도 = {(- × 명) + (± × 명) + (+ × 명) + (++ × 명)} / 피시험자 수

시료	판정결과 (명)				자극도
	++	+	±	-
증류수	-	2	6	42	0.20
20 mM의 스트론튬 이온	-	-	5	46	0.10
50 mM의 스트론튬 이온	-	1	3	45	0.10
20 mM의 마그네슘 이온	-	-	4	46	0.08
50 mM의 마그네슘 이온	-	-	4	46	0.08

상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 스트론튬 이온과 마그네슘 이온은 대조군인 증류수에 비해서 자극이 거의 유발되지 않음을 확인할 수 있었으며, 판정 이후 2∼3 일 후의 피부 반응을 관찰해 보았을 때에도 기타 알러지 반응과 같은 이상 반응은 관찰되지 않았다. 이로부터, 본 발명의 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 사용되는 스트론튬 이온은 자체 효능뿐만 아니라, 인체에 있어서도 안전하다는 것을 확인할 수 있었다.

이상의 실험으로부터 본 발명에 따라 이가 스트론튬 양이온(Sr²⁺)을 함유하는 외용제 조성물은 피부 지질 성분의 합성을 촉진하여 피부 장벽을 강화함으로써 매우 우수한 보습 효과를 나타내며, 피부 개선 및 항상성을 유지시켜 주고, 손상된 피부의 회복에도 효과가 탁월함을 알 수 있었다. 또한, 본 발명의 피부 외용제 조성물은 피부 자극에 대한 문제가 없어, 효과적이고 안전한 조성물로서 화장수, 에센스, 로션, 크림, 팩, 젤, 연고, 패취, 또는 분무제 등의 제형으로 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 피부 외용제 조성물은 피부 지질 성분의 합성을 촉진하여 지질 장벽 기능을 강화할 수 있으며, 손상된 피부 장벽의 회복력을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 피부 세포 파괴를 방지하여 노화 피부의 추가적 손상을 예방할 수 있고, 보습 및 항상성 유지 효과가 우수하며, 피부에 자극이 없이 안전한 효과가 있다. 뿐만 아니라, 지질 불균형으로 인해 피부가 필요로 하는 지질 성분을 효과적으로 보충해 주고, 피부 자체의 지질 생성 대사 과정을 조절하여 지질 성분의 균형 을 유지할 수 있다.

Claims (8)

1. 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물에 있어서, 이가 스트론튬 양이온(Sr²⁺)을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이가 스트론튬 양이온이 피부 외용제 조성물에 1 내지 3,000 mM의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물.
3. 제1항에 있어서,

   상기 이가 스트론튬 양이온이 조성물에 적어도 하나의 전하 중화 음이온 짝이온을 형성하여 포함되는 것을 특징으로 하는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물.
4. 제3항에 있어서,

   상기 음이온이 염화 음이온, 질산 음이온, 황산 음이온, 아세트산 음이온, 글루콘산 음이온, 및 옥살산 음이온으로 이루어지는 산성 음이온으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물.
5. 제1항에 있어서,

   상기 이가 스트론튬 양이온이 이가 마그네슘 양이온(Mg²⁺)와 혼합하여 사용되는 것을 특징으로 하는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물.
6. 제5항에 있어서,

   상기 이가 마그네슘 양이온이 이가 스트론튬 양이온에 대하여 1:100 내지 100:1 의 몰비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물.
7. 제1항에 있어서,

   상기 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물이 화장료 조성물 또는 약제학적 조성물에 적용되는 것을 특징으로 하는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물.
8. 제1항에 있어서,

   상기 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물이 유연화장수, 영양화장수, 영양크림, 맛사지크림, 에센스, 젤, 로션, 팩, 연고, 패취, 및 분무제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제형인 것을 특징으로 하는 피부 장벽 기능 개선용 피부 외용제 조성물.

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