KR20100025237A

KR20100025237A - 후코이단을 함유하는 아토피성 피부용 보습제

Info

Publication number: KR20100025237A
Application number: KR1020080083925A
Authority: KR
Inventors: 박권필; 이정식; 배정식; 김영숙; 문재천
Original assignee: 주식회사 해림후코이단; 순천대학교 산학협력단
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-03-09

Abstract

본 발명은 아토피성 피부용 보습제에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 뛰어난 보습성을 가지는 미역포자엽 유래 후코이단을 함유하는 아토피성 피부용 보습제에 관한 것이다.

본 발명에 따른 후코이단을 함유하는 아토피성 피부용 보습제는 후코이단의 친수력에 의한 뛰어난 보습효과를 가지고 있어, 아토피성 피부의 증상 개선에 효과적이며, 특히 전신성 또는 중증의 아토피성 피부염 환자에 탁월한 효능을 나타낸다.

후코이단, 아토피, 피부염, 보습제, 저분자화

Description

후코이단을 함유하는 아토피성 피부용 보습제{Moisturizer for Atopic Dermatitis Containing Fucoidan}

후코이단은 라미나란(laminaran), 알긴산(alginic acid)과 함께 갈조류를 형성하는 주요 다당으로, 다시마와 미역에 3~5% 함유되어 있다. 후코이단은 함황(sulfated) 헤테로 다당으로 주로 L-fucose가 α-1,2 또는 α-1,3 결합으로 된 골격을 갖으면서, 갈락토오스, 만노스, 자일로스, 글루쿠론 산 등을 함유하고 있으며, 많은 연구가 진행되고 있음에도 불구하고, 아직까지 정확한 구조가 확정되지는 않고 있다. 후코이단은 음이온 전하를 띄는 고분자(polyanionic charge)에서 나타나는 약물학적 효능을 갖는 것으로 보고되었는데, 예를 들어, 항혈액응고성(anticoagulant), 세포자살(apoptosis)의 유도에 의한 항암, 항바이러스(항-HIV 포함), 항종양성, 면역기능 개선, 항산화 효능 등이 있다.

아토피피부염은 최근 전 세계적으로 유병률이 증가 하고 있는 대표적인 알레르기 피부과 질환으로 소아의 12%에서 15%까지 유병률을 보인다. 아토피피부염은 피부건조와 소양증을 특징으로 하는 가장 흔한 만성 염증성 피부 질환중의 하나로 유전적인 소인과 여러 가지 외부요인과의 상호작용을 포함한 복잡한 병리생리학적인 면을 가지고 있다. 다양한 환경적 영향에 따라 외부자극에 대한 반응을 조절하는 피부 각질층(strayum corneum,SC)은 매우 중요한 역할을 하며, 아토피피부염의 가장 중요한 원인 인자 중의 하나는 피부각질층 (petmeabililty barrier)의 기능이상에 의하여 발생한다. 손상된 장벽기능으로 인하여 자극성 물질 및 알레르겐이 침투하여 피부염이 발생한다.

아토피피부염의 치료에는 국소 부신피질호르몬 제제와 보습제를 같이 사용하는데, 국소 부신피질호르몬 제제는 장기간 사용시 피부 위축, 혈관확장, 색소 탈실 및 팽창선조의 발생 등의 다양한 부작용을 야기할 수 있기 때문에 주로 보습제 및 비스테로이드 면역 억제제를 사용함으로써 부작용을 줄이는 치료를 하고 있다. 아토피피부염 환자의 특징적인 피부소견 중 하나는 건조한 피부이며, 이는 가려움증의 원인이 된다. 따라서 아토피피부염 환자에서는 피부의 건조를 최소화하고 이를 회복하기 위한 보습이 피부관리의 가장 중요한 목적 중의 하나이다. 아토피피부염은 스테로이드제 보다는 보습제의 사용이 중요하며, 스테로이드제는 염증반응에 따른 습진을 호전시키는 역할을 주로 하는데 반해, 보습제는 비정상적인 장벽의 기능을 호전시키고 정상적인 피부장벽의 손상을 막아서 피부염 발생을 감소시키는 역할 을 한다.

아토피피부염, 발진, 천식 등의 알레르기 질환은 알레르기를 일으키는 물질인 알레르겐이 면역세포인 B세포를 자극해 IgE 항체를 활성화시키고, IgE가 비만세포를 자극하여 알레르기 유발물질을 분비해 발생한다. 후코이단은 NFkB-p52에 의해 매개되는 경로를 차단하여 B세포에서 IgE의 생성을 억제하여 항알러지 효과를 나타낸다고 알려져 있다(Oomizu, S. et al, Biochem. and Biophy. Res. Comm., 350:501, 2006, 대한민국 특허공개 2002-0031411).

그러나, 후코이단이 가지는 황산기의 친수력에 의한 보습효과를 아토피성 피부염에 사용하는 문헌은 알려져 있지 않다.

이에, 본 발명자들은 미역포자엽 유래의 후코이단이 다른 해조류 유래 후코이단보다 황산기를 많이 함유해 황산기의 친수력에 의한 보습력이 뛰어나다는 것에 착안하여, 보습력과 알러지 억제 효능을 동시에 가지는 아토피성 피부용 보습제를 개발하고자 예의 노력한 결과, 후코이단 함유 아토피성 피부용 보습제가 아토피 환자의 증상을 효과적으로 개선하는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 장시간 사용 시 부작용을 일으키지 않으면서, 탁월한 보습력을 가지는 아토피성 피부용 보습제를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 미역포자엽 유래 후코이단을 유효성분으로 함유하는 아토피성 피부용 보습제를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 후코이단은 분자량 1000~100,000으로 저분자화된 후코이단인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 미역포자엽 유래 후코이단을 함유하는 아토피성 피부용 보습제는 후코이단의 친수력에 의한 뛰어난 보습효과를 가지고 있어, 아토피성 피부용 환자의 치료에 효과적이며, 특히 전신성 또는 중증의 아토피성 피부염 환자에 탁월한 효능을 나타낸다.

본 발명에서는 후코이단의 황산기에 의한 친수력이 가지는 보습성을 확인하였으며, 본 발명의 일 실시예에서는 이러한 후코이단의 보습성이 저분자화된 후코이단에서 증가하는 것을 확인하였다. 본 발명에서는 아토피성 피부염의 치료에 있어서, 가장 중요한 목표인 보습유지에 후코이단을 함유하는 보습제가 탁월한 효과가 있다는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, 후코이단을 유효성분으로 함유하는 아토피성 피부용 보습제에 관한 것이다.

본 발명에서 사용되는 후코이단은 미역 포자엽 유래 후코이단으로, 일반적으로 후코이단은 해조류에 존재하는 다당으로, 미역, 톳, 다시마, 오키나우 모조크 등의 갈조류로부터 분리하여 사용되고 있다.

이들 중, 미역포자엽으로부터 분리된 후코이단이 다른 갈조류로부터 분리된 후코이단 보다 황산기의 함량이 2배이상 높은 것으로 보고되었으며, 상기 황산기가 가지는 친수성으로 인하여, 높은 보습력을 가진다 (표 1, Life Science, 80:775,2007; Carbohydrate Research, 341:1135, 2006, Comparative Biochemistry and Physiology Part C, 126:209, 2000; Journal of Health Science, 51: 394, 2005).

후코이단의 종류	Fucose(%)	Uronic acid(%)	Glucronic acid(%)	Ester sulfate(%)
미역포자엽(Undaria pinnatipida sporophyll) 유래	43.9		1.14	32.2
톳(Hizikia fusiform) 유래	18.6	19.4		11.8
다시마(Laminaria japonica)	55	2		14
오키나와모조크(Cladosphon okamuranus) 유래	39		9.9	14

그러므로, 본 발명에서는 미역포자엽 유래의 후코이단을 사용하였다.

본 발명의 후코이단을 함유하는 아토피성 피부용 보습제의 제조과정은 해조류로부터 후코이단을 추출ㆍ정제하는 단계와 추출된 후코이단을 저분자화하는 단계, 그리고 저분자화된 후코이단을 이용하여 아토피성 피부용 보습제를 제조하는 단계로 구성된다.

상기 해조류로부터 후코이단을 추출하는 방법은 열수 추출이나 산 추출과정을 사용할 수 있으며, 후코이단을 저분자화하는 방법은 해조류 분해능이 있는 감마-프로테오박테리아 DS-01(Gamma-proteobacteria DS-01,KCTC-SD1006) 배양액 또는 상기 배양액에서 분리한 효소액을 해조류에 첨가하고, 30~45℃, pH 5~6에서, 24~48시간동안 반응시킨 후, 생성된 효소 반응액을 여과시킨 저분자화된 후코이단을 함유하는 해조류 분해액으로부터 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 저분자화된 후코이단은 분자량 1,000~100,000인 것이 바람직하다. 분자량 100,000 이상의 후코이단은 노출된 황산기가 적어 보습력이 낮으며, 분자량 1,000 하의 후코이단은 후코이단의 제 기능을 나타내기 어렵다.

후코이단을 추출하는 일 양태로, 미역 포자엽을 물에 침지하고, 100℃에서 2시간동안 교반하면 알긴산, 후코이단 등 다당을 추출하고, 추출물은 여과하여 고형물을 제거하여 알긴산과 후코이단 등을 을 함유하는 여과액을 얻는다. 상기 여과액에 CaCl₂용액을 가하여 겔화된 알긴산을 원심분리로 제거하고, 상기 알긴산을 제거하고 남은 여과액을 한외여과장치에서 탈염처리 및 탈색ㆍ탈취처리하여 해조류의 강한 향과 색을 제거한 후코이단을 얻을 수 있다.

후코이단을 저분자화시키는 것은 보습력을 향상시키고 고분자인 후코이단의 피부 흡수력을 향상시키기 위한 것이다. 후코이단 저분자화 과정에서 주의해야 할 것은 후코이단의 기능을 나타내는 데 주요한 역할을 하는 황산기의 감소가 없어야한다는 것이다. 후코이단의 저분자화 방법에는 여러 가지가 있으며, 이중 전기분해 방법(대한민국 특허 출원 10-2008-0063238)이 황산기의 감소가 없이 후코이단을 저분자화할 수 있다. 상기 방법을 간단하게 요약하면, 상기 제조된 후코이단 용액에 염산을 0.25M이 되도록 첨가하여 전해질 용액으로 하고, 상기 전해질 용액에 양극으로 백금선을 사용하고, 음극으로는 스텐레스 스틸 판을 사용하여, 50~100 V 전압을 20~100분 가하여 원하는 분자량의 후코이단을 얻는다. 상기 후코이단 용액을 NaOH, NaHCO₃ 등 알칼리를 가해 중화시킨 다음 탈염과정을 거쳐 저분자화된 후코이단 용액으로 사용한다.

상기 후코이단 정제과정에서 한외여과에 의해 탈염, 탈색ㆍ탈취과정을 거치기 전의 후코이단 용액을 이용하여 저분자화과정을 수행한 후, 한외여과 시킬 수도 있다.

본 발명의 후코이단 아토피 치료용 보습제는 후코이단 외에 후코이단을 보완해 줄 수 있는 천연원료와 보습제에 일반적으로 들어가는 성분을 포함한 재료를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 베타-글루칸(β-glucan), 신이화추출물, 카보마일 추출물(Chamonilla Recutita(Matricaria)Flower/ Leaf extract), 감초추출물, 동백유, 마유, 왁스(Bees wax). 콩 단백 유래 레시틴, 페녹시에탄올(phenoxyethanol) 등을 포함할 수 있다.

상기 베타-글루칸(β-glucan)은 버섯유래의 다당류로 면역기능의 활성화, 항염작용, 피지분비조절, 모공 수축 작용을 가지고, 신이화추출물은 항알러지, 가려움증해소, 피부면역기능조절, IgE 분비억제 기능을 가진다. 카모마일 추출물과 감초추출물(Glycyrrhias glabra(Licorice) Root extract)은 항염, 진정, 항산화 작용을 가진다. 레시틴은 유화제역할을 하고, 페녹시에탄올은 녹차, 치커리에서 추출되며, 천연 방부제 역할을 한다.

본 발명의 일양태로, 아토피성 피부염 치료용 보습제는 하기의 방법으로 제조될 수 있다.

수상의 후코이단 2~5%, β-글루칸 1~4%, 알로에 추출물 1~3%과 카보마일 추출물, 신이화 추출물 및 감초추출물 중 적어도 하나 이상을 포함해서 5~17%를 70~75℃로 가열시켜 용해한다. 여기에 유상인 동백유 2~5%, 마유2~5%, 왁스(Bees wax) 1.0~2.0%, 콩 단백 유래 레시틴 0.1~10% 및 페녹시에탄올(phenoxyethanol) 0.5~1.0%을 첨가하고, 70~75℃에서 4,000rpm으로 약 10분간 혼합하여 아토피성 피부염 치료용 보습제를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 아토피성 피부용 보습제는 피부 각질층의 수분을 유지 및 보수하여 주고, 아토피성 피부염의 불균형적인 면역상태를 조절해 주는 동시에, 만성피부염증을 억제하거나 개선시켜 줌으로써 아토피성 피부염 치료에 매우 유용한 효과를 가진다.

본 발명에 따른 아토피성 피부용 보습제는 아토피성 피부염의 치료뿐만 아니라, 표피 과증식 및 피부염증상태를 가지고 있는 건선, 습진, 접촉피부염 등의 여러 피부 질환의 경감 및 치료 등을 위한 용도로도 효과적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 보습제는 일반적으로 약학적으로 허용가능한 매질 중에 용해되거나 분산된 유효량의 치료 활성 성분(들)을 함유한다. 약학적으로 허용가능한 매질 또는 담체는 임의의, 그리고 모든 용매, 분산 매질, 코팅, 항균제 및 항진균제, 등장성 약제 및 흡수 지연제 등을 포함한다. 약학적 활성 물질에 있어서의 그러한 매질 및 약제의 용도는 당 분야에 잘 알려져 있다. 보충 활성 성분도 본 발명의 보습제 내로 혼입될 수 있다.

본 발명의 아토피성 피부용 보습제는 피부에 적용되는 모든 제형으로 적용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 토너, 로션, 크림, 에센스, 팩, 파우더, 연고, 서스펜션, 에멀젼, 스프레이, 미용액, 비누, 샴푸, 피부접착용 패치, 겔 등으로 제조될 수 있다. 또한, 상기의 아토피성 피부용 보습제는 화장, 세제 및 섬유 등 피부에 접촉하는 피부접촉물질로서도 제조될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 후코이단의 보습력 확인

미역포자엽 유래 후코이단의 보습력을 확인하기 위하여, 일반적으로 보습제로 많이 사용되는 프로필렌글라이콜(propylene glycol)과 부작용이 없고 보습력이 우수한 고가의 보습제인 히아루론산(hyaluronic acid)을 대조군으로 사용하여, 미 역포자엽 유래 후코이단과 보습력을 확인하였다.

후코이단은 산기 함량이 19.8% 이고, 분자량이 67,000Da인 것을 사용하였다.

후코이단, 프로필렌글리콜 및 히아루론산을 각각 10% 수용액으로 만들어, 여과지(Whatmann paper)에 적시고 20℃, 상대습도 50% 분위기에서 각 시간별로 무게 변화를 측정해 아래 계산식으로 보습력을 계산하였다.

그 결과, 도 1에 나타난 바와 같이, 히아루론산 및 프로필렌글라이콜의 보습력보다 후코이단의 보습력이 월등히 우수하였다.

실시예 2: 전기분해에 의한 후코이단의 보습력 증가 확인

본 실시예에서는 전기분해 방법에 의해 분자량을 감소시킨 후코이단과 전기분해를 수행하지 않은 후코이단의 보습력을 측정하여, 보습력과 후코이단 분자량의 관계를 확인하였다.

전기분해 전의 후코이단은 분자량 224,000의 후코이단을 사용하였고, 전기분해 후의 후코이단은 분자량 62,700의 후코이단을 사용하였다.

후코이단의 전기분해는 후코이단 용액 1~5%에 염산을 0.25M이 되도록 첨가하여 전해질 용액으로 하고, 상기 전해질 용액에 양극으로 백금선을 사용하고, 음극으로는 스텐레스 스틸 판을 사용하여, 70V 전압을 20분간 가하여 분자량 62,700의 후코이단을 얻었다.

보습력 측정은 여과지에 10% 후코이단 용액(6.7Brix)을 적시고, 실시예 1과 동일한 방법으로 시간 경과에 따라 보습력을 측정하였다.

그 결과, 도 2에 나타난 바와같이, 후코이단의 분자량이 감소함에 따라 보습력이 증가하였다. 실험 2시간 경과시, 전기분해한 후코이단의 보습력이 전기분해 전의 후코이단 보다 약 10 % 증가된 것으로 나타났다.

전기분해 전 후의 후코이단의 황산기 함량은 각각 25.8, 25.6%로 거의 비슷하다(상기 실시예 1의 후코이단의 보습력이 실시예 2의 전기분해전 후코이단보다 낮은 것은 분자량은 거의 같으나 황산기 함량이 약 5% 낮기 때문이다).

제형예: 후코이단 보습제의 제조

수상인 후코이단 3.0%, β-글루칸 2.0%, 알로에 추출물 2,0%, 카보마일 추출물 1.5%, 신이화 추출물 1.5% 그리고 정제수 77.0%를 넣고 70~75℃로 가열 용해하였다. 여기에 유상인 동백유 2.5%, 마유 3.0%, 왁스(Bees wax) 1.5%, 콩 단백 유래 레시틴 5.0%, 페녹시에탄올(phenoxyethanol) 0.7%, 라벤다오일 0.3%을 첨가하고 70~75℃에서 4,000rpm으로 약 10분간 혼합하였다. 여기서 레시틴은 유화제역할을 하고 녹차, 치커리에서 추출한 페녹시에탄올은 천연 방부제 역할을 한다.

후코이단 보습제 성분 및 함량

성분	함량(%)
후코이단	3.0
베타글루칸	2.0
신이화 추출물	1.5
카모마일 추출물	1.5
알로에	2.0
마 유	3.0
동백유	2.5
왁스	1.5
페녹시에탄올	0.7
레시틴	5.0
라벤다 오일	0.3
정제수	77.0
합계	100

시험예: 후코이단 보습제의 아토피성 피부염 개선효과 확인

피부과에 내원한 아토피성 피부염 환자 중, 아토피성 피부염 이외의 다른 피부질환이 있는 경우, 색소침착이나 광범위한 흉터 또는 색소침착병변을 가지고 있는 경우, 종양이나 종양 병력 또는 HIV를 포함한 전신성 질환을 갖는 경우, 임신 혹은 수유부에 해당하는 경우를 제외한 46명의 아토피성 피부염환자를 대상으로, 6주간 제형예에서 제조한 후코이단 보습제를 사용하게 하였다.

아토피성 피부염 환자의 증상정도의 평가는 IGA(Investigator Global Assessment) 점수 0:정상, 1:거의정상, 2:경도의 증상, 3:보통의 증상, 4:심한증상, 5:매우 심한 증상으로 평가하였고, 피부소양감은 0:가려움 없음, 1:약간 가려움, 2:보통 가려움. 3:매우 가려움으로 분류하였고 사용 6주 후 증상개선 정도를 평가하였다. 46명 환자의 IGA 점수와 피부소양감 점수를 표 2에 나타내었다. 통계적 방법은 t-test를 이용하였고, 유의수준은 p값이 0.01 미만인 경우로 간주 하였다.

	사용전	6주후	p-value
증상평균점수(IGA score)	3.04	1.83	0.002
피부소양감평균	2.15	1.46	0.003

부작용 및 사용상의 문제점은 발견되지 않았으나 약간 끈적인다고 하는 환자가 3명이 있었다.

도 3에는 후코이단 보습제 처치에 따른 초기 IGA 점수와 6주 후 IGA 점수의 평균 감소수치(-ΔIGA)를 그래프로 나타내었다. 그 결과, 초기 IGA 점수가 높았던 환자일수록 6주 후 IGA 점수 감소 폭이 큰 것을 알 수 있다.

또한, 간단히 비교해 보기 위하여, 초기 IGA 점수로 감소한 IGA 점수를 나눠 감소율을 %로 나타내면, IGA 점수 5, 4, 3 및 2는 각각 40%, 33.2%, 31.7% 및 10.5%의 감소율을 나타내었으며, 아토피 증세가 심한 사람일수록 후코이단 보습제의 효과가 크게 나타남을 수치로 확인할 수 있다.

도 4에는 후코이단 보습제 처치에 따른 아토피 부위별 6주 후 IGA 점수 평균감소 수치(-ΔIGA)를 그래프로 나타내었다. 그 결과, 몸전체에 아토피가 있는 환자에 제일 효과가 있었고, 그 다음 얼굴부위환자에 효과가 있었으며, 등, 배 부위 환자에 효과가 제일 작았다. 몸 전체에 아토피가 있는 경우는 초기 IGA가 3.81로 평균치 3.04보다 높아 아토피 증세가 심한 경우로 위에서 본 것처럼 심한 경우에 효과가 가장 있었던 것과 관련된다. 그리고 얼굴 부위가 초기 IGA 점수가 2.67로 IGA 점수가 낮은 편인데 다른 부위보다 IGA 감소가 -0.83으로 비교적 커 얼굴 부위에도 좋은 효과를 보였다.

도 5는 각 연령별 환자의 6주 후 IGA 감소(-ΔIGA)를 나타냈다. 21세 이상인 환자에서 -ΔIGA가 -1.14으로 제일 좋은 효과를 보였고, 6~10세 연령대에서도 비슷한 -1.13을 나타냈다. 0~5세 연령에서는 -0.79, 11~20세 연령대에서는 21세 이상의 약 반절인 -0.58를 보였다. 11~20세의 초기 IGA 값은 3.17로 전체 연령 평균치인 3.04보다 높은데도 낮은 IGA 감소를 나타냈다. 그리고 21세 이상의 환자 초기 IGA는 2.57로 평균치보다 훨씬 낮은데도 IGA 감소가 -1.14로 매우 탁월한 효과를 보였다. 21세 이상에서는 전체적으로 44%의 IGA 감소가 있었다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 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.

도 1은 후코이단과 히아루론산 및 프로필렌글라이콜의 보습력을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

도 2는 전기분해 전 후의 후코이단의 보습력 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

도 3은 후코이단 보습제 처치에 따른 초기 IGA 점수 별 6주 후 IGA 점수의 평균 감소수치(-ΔIGA)를 나타낸 그래프이다.

도 4는 후코이단 보습제 처치에 따른 아토피 부위별 6주 후 IGA 점수 평균감소 수치(-ΔIGA)를 나타낸 그래프이다.

도 5는 후코이단 보습제 처치에 따른 환자연령별 6주 후 IGA 점수 평균감소 수치(-ΔIGA)를 나타낸 그래프이다.

Claims

미역포자엽 유래 후코이단을 유효성분으로 함유하는 아토피성 피부용 보습제.
제1항에 있어서, 상기 후코이단은 분자량 1,000 ~ 100,000으로 저분자화된 후코이단인 것을 특징으로 하는 아토피성 피부용 보습제.