KR20110010360A

KR20110010360A - 카다모닌을 함유하는 피부미백용 화장료 조성물

Info

Publication number: KR20110010360A
Application number: KR1020090067882A
Authority: KR
Inventors: 김호정; 한종섭; 장민열; 이천구
Original assignee: 주식회사 엘지생활건강
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2011-02-01

Abstract

본 발명은 카다모닌을 함유하는 피부미백용 화장료 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멜라닌 합성을 촉진하도록 하는 신호전달에 중요하게 관여하는 Wnt 신호의 저해효과가 우수한 카다모닌(Cardamonin)을 함유하는 피부미백용 화장료 조성물에 관한 것이다.

카다모닌, Cardamonin, Wnt 신호 저해, 멜라닌 합성 억제, 미백, 화장료

Description

카다모닌을 함유하는 피부미백용 화장료 조성물{Whitening cosmetic composition for external applications to the skin containing cardamonin}

희고 고운 피부를 갖고자 하는 것은 모든 사람의 한결같은 소망이다. 사람의 피부색은 피부내 멜라닌(melanin)의 농도와 분포에 따라 유전적으로 결정되나, 태양 자외선이나 피로, 스트레스 등의 환경적 또는 생리적 조건에 의해서도 영향을 받는다.

Wnt 단백질은 시스테인-리치-분비형 리간드(cystein-rich-secreted ligand)로서 수용체에 결합하여 Wnt 경로를 활성화 시킨다. 척추동물의 발생과정에서 Wnt 신호는 기관의 발달이나 세포의 증식, 형태, 운동성과 운명을 조절하는 작용을 한 다. 또한 Wnt는 성인이 된 후에도 역할이 중요하며 잘못된 신호전달은 암과 골다공증을 비롯한 다양한 질병으로 이어지는 것으로 알려져 있다. Wnt 단백질이 세포막 수용체에 결합했을 때 세포내 어떤 신호 경로를 활성화 시키냐에 따라 2종류로 나눌 수 있는데 하나는 베타-카테닌(β-catenin) 의존성 Wnt 경로로 Wnt 1, Wnt 2, Wnt 3a, Wnt 10a 등에 의해 활성화 되며 canonical Wnt 경로라고 한다. 다른 하나는 베타-카테닌(β-catenin) 비의존성 Wnt 경로로 Wnt 4, Wnt 5a, Wnt 11에 의해 활성화 되며 non-canonical Wnt 경로라고 한다. canonical Wnt 경로의 경우 Wnt 단백질이 없는 상태에서 세포질내 베타-카테닌(β-catenin)은 GSK-3β(Glycogen synthase kinase-3β)에 의해 지속적으로 인산화되어 분해된다. 그 결과 세포질내 베타-카테닌(β-catenin)의 농도가 낮게 유지되어 전사에 관여할 수 없게된다. 그러나 Wnt 단백질이 있는 경우 세포막에 있는 프리즐드(frizzled) 수용체와 LRP5/6에 결합하면서 세포내 신호 연쇄반응이 작동하여 GSK-3β(Glycogen synthase kinase-3β)가 억제된다. GSK-3β(Glycogen synthase kinase-3β)가 억제되면 베타-카테닌(β-catenin)의 인산화와 분해가 억제되면서 세포질내 축적되고 일정 농도가 되면 베타-카테닌(β-catenin)은 핵내로 들어가 Tcf/Lef전사인자에 결합하여 MITF 등의 유전자 발현을 활성화시키게 되고 이에 따라 멜라닌 형성에 중요한　역할을 하는 티로시나제(tyrosinase)의 발현을 유도한다(J Biol Chem. 275(19): 14013-14016. 2000).

한편, 손바닥 또는 발바닥 피부에서 진피의 섬유아세포에서 분비되는 dickkopf1(DKK1)은 Wnt 신호를 차단하여 β-카테닌 발현의 억제를 통하여 MITF(Microphthalmia-associated transcription factor), 티로시나제(tyrosinase) 및 TRP-1의 발현을 억제하여 멜라노사이트의 기능과 성장을 억제함으로서 손바닥 부위의 피부색이 다른 피부 부위에 비해 밝게 보이게 한다는 연구 보고가 있다(J. Cell Biol, 165, 276-285, 2004). 또한 dickkopf1(DKK1)는 각질세포(keratinocyte)에 작용하여 멜라노사이트에서 케라티노사이트로의 멜라노솜 전달을 막아 미백 효과를 나타낸다는 연구 결과도 있다(FASEB J, 22, 1009~1020, 2008).

DKK1은 시스테인 리치 부분(Cysyein rich regions)을 갖는 인간에서 만들어지는 분비형 단백질로서 Wnt 경로의 신호를 차단하는 저해제이다. 따라서 DKK1과 같이 Wnt 경로의 신호를 차단하는 저해제는 뛰어난 미백효과를 갖는 미백제로 작용이 가능하다.

이에 종래에는 하이드로퀴논(hydroquinone)이나 아스콜빈산(ascorbic acid), 코직산(kojic acid), 글루타치온(glutathione)같은 티로시나제에 저해 활성을 갖는 물질을 연고나 화장료에 배합하여, 피부 미백이나 기미, 주근깨 개선의 목적에 사용하여 왔으나, 하이드로퀴논의 미백효과는 인정되지만 피부자극성이 심하여 사용량이 극히 제한된다. 또한 아스콜빈산은 산화되기 쉬워 이를 배합한 화장료는 변색, 변취되는 등의 문제를 야기하며 글루타치온, 시스테인 등의 티올계 화합물은 특유의 불쾌한 냄새가 나며 경피흡수에 문제가 있다. 또한 이들의 배당체 및 유도체들은 극성이 높아 화장료의 배합 성분으로 사용하기에는 문제가 있다. 또한 태반 추출물 등은 미백 효과가 불충분하다는 문제가 있다.

따라서 본 발명자들은 좀 더 멜라닌 합성을 효율적으로 억제하기 위하여 멜 라닌 합성과 관련된 효소의 합성까지도 억제할 수 있는 Wnt 신호 저해제를 스크리닝(screening)하기 위하여 천연에서 자생하는 동식물 등을 대상으로 새로운 개념의 미백제를 개발하고자, 연구를 거듭한 결과 카다모닌(Cardamonin)이 매우 강력한 Wnt 신호 저해능을 가지며 또한 매우 강력한 멜라닌 생성 억제 효과와 미백 효과가 있음을 밝혀내어 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 멜라닌 합성을 촉진하도록 하는 신호전달에 중요하게 관여하는 Wnt 신호의 저해효과가 우수한 카다모닌(Cardamonin)을 유효성분으로 함유함으로써 독성이 없고 안정성이 좋으며 피부미백효과가 뛰어난 피부미백용 화장료 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 카다모닌(Cardamonin)을 유효성분으로 함유하는 피부미백용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에서, 상기 카다모닌의 함량은 전체 화장료 조성물 중 0.000001-10.0중량%일 수 있으며, 바람직하기로는 0.0001-1.0중량%인 것이 좋다.

본 발명에 따른 피부미백용 화장료 조성물은 화장수, 유연수, 로션, 크림, 에센스, 젤, 연고, 폼, 팩, 유액, 파운데이션, 메이크업베이스, 비누, 액체세정료, 입욕제, 선 스크린 크림, 또는 선오일 등의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 피부미백용 화장료 조성물은 물, 계면활성제, 보습제, 저급알코올, 킬레이트제, 살균제, 산화방지제, 방부제, 색소 및 향료로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.

이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 유효성분인 카다모닌(Cardamonin)은 초두구(Alpinia katsumadai) HAYATA와 뵈센버지아 판두라트(Boesenbergia pandurate) 등의 식물 성분으로 보고되어 있는 물질로서 항염효과(Er. J. phamacol, 538(1-3), 2006, 188-194)가 알려져 있다.

카다모닌(Cardamonin, 2',4'-dihydroxy-6'-methoxychalcone, C₁₆H₁₄O₄._,CAS No. 19309-14-9)은 하기 화학식 1의 구조를 가진다.

[화학식 1]

본 발명의 카다모닌은 각각 시판되는 제품을 구입하여 사용할 수도 있고 초 두구(Alpinia katsumadai) HAYATA 또는 뵈센버지아 판두라트(Boesenbergia pandurate) 등의 식물으로부터 추출분리 후 정제하여 사용할 수도 있다.

본 발명에서는 카다모닌(Cardamonin)이 쥐 유래의 B16 melanoma cell에서 우수한 멜라닌 합성억제 효과를 나타내며, 또한 카다모닌(Cardamonin)으로 피부외용 연고나 화장료를 제조하여 사람의 피부에 도포하였을 때, 피부 미백효과가 매우 우수함을 확인하였다.

보다 구체적으로, 카다모닌(Cardamonin)을 구입하여(AK Scientific, Inc., USA, Cat No. : V1575) 쥐의 멜라노마 세포(B-16 mouse melanoma cell)에 처리하였을 때 Wnt 신호를 차단하여 β-catenin의 합성을 저해하고 멜라닌 합성을 억제함을 확인할 수 있었다. 더 나아가, 카다모닌(Cardamonin)을 함유하는 피부 외용 연고나 로션같은 여러 화장료를 제조하여 사람의 피부에 도포하였을 때 피부 미백 효과가 매우 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 피부 도포시 어떤 부작용도 발생하지 않아 카다모닌(Cardamonin)이 안전하고 효과가 매우 뛰어난 미백제임을 알 수 있었다.

피부 외용 연고나 화장료 제조시에 함유되는 카다모닌(Cardamonin)의 함량은 건조 중량으로 0.000001-10.0중량%를 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 0.0001-1.0중량%를 사용하는 것이 좋다. 그 함량이 0.000001중량% 미만일 경우에는 뚜렷한 효과를 기대할 수 없고 10.0중량%를 초과할 경우에는 함유량의 증가에 따라 뚜렷한 효과의 증가가 나타나지 않는다.

본 발명에서, 상기 화장료 조성물은 피부 외용제로 적용되는 것으로서, 제형으로는 전신용 또는, 얼굴, 손 또는 발 등을 위한 부분용 화장수, 유연수, 로션, 크림, 에센스, 젤, 연고, 폼, 팩, 유액, 파운데이션, 메이크업베이스, 비누, 액체세정료, 입욕제, 선 스크린 크림, 또는 선오일 등을 포함한다.

또한, 본 발명의 조성물은 물, 계면활성제, 보습제, 저급알코올, 킬레이트제, 살균제, 산화방지제, 방부제, 색소, 향료 등의 통상적인 피부 외용제 성분에 포함되는 성분을 사용할 수 있다.

본 발명 카다모닌(Cardamonin)을 함유하는 피부미백용 화장료 조성물은 멜라닌 합성을 촉진하도록 하는 신호전달에 중요하게 관여하는 Wnt 신호의 저해효과가 우수한 카다모닌(Cardamonin)을 유효성분으로 함유함으로써 독성이 없고 안정성이 좋으며 피부미백효과가 뛰어난 피부미백용 화장료 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다.

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 1: 카다모닌의 Wnt/β-카테닌 신호전달 억제 효과 조사

카다모닌의 Wnt/β-카테닌 신호전달 억제 효과를 조사하기 위해 TOPflash reporter[β-카테닌 반응요소에 의해 조절되는 루시퍼라제 구조물(luciferase construct)]와 인간 Frizzled-1(hFz-1)를 발현하는 세포주(HEK293 reporter)를 이용하였다. HEK293 reporter 세포주를 96-웰 플레이트에 1 × 10⁵/웰로 접종하고 24시간 동안 배양한 다음 Wnt3a-조절 배지(conditioned medium)(Wnt3a-CM)와 카다모닌을 최종농도가 5, 2.5, 1.25 ㎍/ml이 되도록 처리한 후 15시간 동안 추가 배양하여 듀얼 루시퍼라제 어세이 키트(dual luciferase assay kit)(Promega)를 사용하여 반딧불이 루시퍼라제(firefly luciferase) 활성을 측정하였다.

루시퍼라제 활성을 정확하게 측정하기 위하여 각각의 시료에 대하여 3회 실시하였으며 대조군에 대한 상대적인 TOPflash 활성(RLU)을 저해율(%)로 계산하고 결과를 표 1에 나타내었다.

카다모닌의 Wnt신호 저해 효과

시료	TOPflash 활성(RLU)/ (FOPflash 활성(RLU))	저해율(%)
대조군(Wnt3a-CM 무첨가)	7.3 ± 0.3 / (4.1 ± 0.5)	-
대조군(Wnt3a-CM 첨가)	415.5 ± 20.7 / (8.3 ± 0.2)	-
Wnt3a-CM +카다모닌 1.25㎍/ml	243.1 ± 3.2 / (6.6 ± 0.7)	41.5
Wnt3a-CM + 카다모닌 2.5㎍/ml	164.0 ± 4.6 / (5.3 ± 0.4)	60.5
Wnt3a-CM + 카다모닌 5㎍/ml	82.4 ± 2.5 / (7.0 ± 0.6)	80.2

표 1의 결과에서 볼 수 있듯이, Wnt3a-CM을 처리하였을 경우 TOPFlash reporter 활성이 증가하지만 Wnt3a-CM과 카다모닌(cardamonin)을 처리하였을 때 농도 의존적으로 TOPflash reporter 활성을 저해하고, FOPflash reporter(변이체 β-카테닌 반응 요소에 의해 조절되는 루시퍼라제 구조물) 활성에는 영향을 미치지 못하여 카다모닌이 Wnt/β-카테닌 신호전달에 대하여 선택적이며 우수한 Wnt 활성 억제능이 있음을 알 수 있었다.

실시예 2: 카다모닌의 세포 수준에서의 β-카테닌, 티로시나제 및 MITF 발현에 대한 효과 조사

시판되는 카다모닌을 구입하여 쥐의 멜라노마 세포(B-16 mouse melanoma cell)의 배양액에 첨가하여 세포 수준에서의 β-카테닌, 티로시나제 및 MITF의 발현에 대한 효과를 조사하였다. 60 nm 플레이트에 2 × 10⁵/ml으로 분주하고 24시간 동안 배양 후에 카다모닌을 최종농도가 2.5 ㎍/ml가 되도록 하여 Wnt3a-CM과 함께 3일간 처리한 후 웨스턴 블럿을 이용하여 세포내 β-카테닌, 티로시나제 및 MITF의 발현에 대한 영향을 조사하였다(도 1).

도 1에서와 같이 카다모닌은 쥐의 멜라노마 세포(B-16 mouse melanoma cell)에서 β-카테닌, 티로시나제 및 MITF의 발현을 억제함을 알 수 있었다.

실시예 3: 카다모닌의 세포 수준에서의 미백 효과 조사

시판되는 카다모닌을 구입하여 쥐의 멜라노마 세포(B-16 mouse melanoma cell)의 배양액에 첨가하여 세포 수준에서의 미백 효과를 실험하였다. 60 nm 플레이트에 2 × 10⁵/ml으로 분주하고 24시간 동안 배양 후에 카다모닌을 최종농도가 1.25 ㎍/ml, 2.5 ㎍/ml, 5 ㎍/ml가 되도록 하여 Wnt3a-조절 배지(conditioned medium)(Wnt3a-CM)와 함께 처리하여 3일간 배양하였다. 이때 양성 대조군으로 Wnt 신호 저해제로 알려진 DKK1(rh DKK-1, R&D system, USA)를 사용하였다. 배양 후 PBS로 씻어주고 RIPA 완충액(Tris-완충 식염수, 0.5% 디옥시콜레이트, 0.1% SDS, 1% 트리톤 X-100)으로 세포 용해(lysis)시키고 원심분리한 상층액은 단백질 정량을 실시하고 팰릿(pallet)에는 수산화 나트륨 용액(1N 농도) 1 ml를 가하여 10분간 끓여 멜라닌을 녹이고 분광 광도계를 이용하여 405 나노미터(nm)에서 흡광도를 측정하였다. 합성 멜라닌을 이용하여 얻은 검량선으로부터 멜라닌 양을 계산하고 단백질로 보정하였다. 대조군에 대한 상대적인 멜라닌 생성량을 저해율(%)로 계산하고 결과를 표 2에 나타내었다.

카다모닌의 농도에 따른 세포수준에서의 멜라닌 생성 저해효과

시 료	멜라닌양 (ug melanin/mg) protein)	저해율(%)
대조군(Wnt3a-CM 무첨가)	17.4±1.2	-
대조군(Wnt3a-CM 첨가)	29.3±2.2	-
Wnt3a-CM + 카다모닌1.25㎍/ml	23.2±1.3	21%
Wnt3a-CM + 카다모닌2.5㎍/ml	18.2±0.7	38%
Wnt3a-CM + 카다모닌5㎍/ml	12.5±0.7	57%
Wnt3a-CM + DKK1(50ng/ml)	18.5±1.4	37%
[주] * 반복수 = 3

표 2의 결과에서 볼 수 있듯이, 카다모닌은 생체내에서 Wnt 신호를 차단하여 미백효과를 나타내는 것으로 알려진 dickkopf1(DKK1)와 같이 배양된 쥐의 멜라노마 세포에 대하여 멜라닌 생성 억제능이 있음을 알 수 있었다.

이하, 본 발명의 화장료 조성물의 처방예(제형예)를 제시하나, 하기 처방예는 본 발명의 조성물을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하고자 함은 아니다.

제조예 1 및 비교예 1

카다모닌(Cardamonin)을 함유하는 크림의 처방예는 다음과 같다.

카다모닌을 함유하는 크림 처방

성분(중량, %)	제조예 1	비교예1
카다모닌	0.5	-
스테아린산	15.0	15.0
세탄올	1.0	1.0
수산화칼륨	0.7	0.7
글리세린	5.0	5.0
프로필렌그리콜	3.0	3.0
방부제	적량	적량
향	적량	적량
정제수	to 100	to100

실시예 4: 패널테스트를 통한 화장료 크림의 피부미백효과 시험

건강한 남여 20명을 선정하여 양팔의 하박부에 직경 15 mm 크기의 구멍이 2개씩 2줄로 파인 알루미늄 호일을 붙이고, 팔에서 10cm 떨어진 거리에서 ORIEL 태양광 시뮬레이터(solar simulator) 1000W를 사용하여 60 mJ/cm²의 광량을 조사하였다. 조사 전에 70% 에탄올 수용액으로 조사 부위를 잘 세척하였다. 조사하기 3일전부터 조사 후 3주째까지 1일 2회씩 제조예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 기제를 한 쌍으로 같은 줄에 도포하였다.

각각에 대하여 제조예와 비교예의 색소침착도를 육안으로 판정하고, 제조예가 비교예에 비해 색소침착을 억제한 정도를 효과있음, 차이없음의 2단계로 평가하였으며, 그 결과는 표 4와 같았다.

카다모닌을 함유하는 크림의 미백효과

시험물질	효과있음(명)	차이없음(명)
제조예 1	14	6

상기 표 4의 결과에서 볼 수 있듯이, 제조예 1에 따라 제조된 카다모닌(Cardamonin)을 함유하는 크림은 피시험자 20명 중에서 14명에 대하여 미백 효과를 나타내었으며, 피부내에서 어떤 부작용도 나타나지 않아, 카다모닌(Cardamonin)이 안전하고 효과가 매우 뛰어난 피부 미백제임을 알 수 있었다.

이상 상기 실시예를 통해 설명한 바와 같이, 본 발명 카다모닌을 함유하는 피부미백용 화장료 조성물은 멜라닌 합성을 촉진하도록 하는 신호전달에 중요하게 관여하는 Wnt 신호의 저해효과가 우수한 카다모닌(Cardamonin)을 유효성분으로 함유함으로써 독성이 없고 안정성이 좋으며 피부미백효과가 뛰어난 피부미백용 화장료 조성물을 제공할 수 있으므로 화장품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 카다모닌이 쥐의 멜라노마 세포에서 β-카테닌, 티로시나제 및 MITF 발현에 미치는 영향을 조사한 결과를 나타낸 것이다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 카다모닌(Cardamonin)을 유효성분으로 함유하는 피부미백용 화장료 조성물.

[화학식 1]
제1항에 있어서, 상기 카다모닌의 함량은 전체 화장료 조성물 중 0.000001-10.0중량%인 것을 특징으로 하는 피부미백용 화장료 조성물.
제2항에 있어서, 상기 카다모닌의 함량은 전체 화장료 조성물 중 0.0001-1.0중량%인 것을 특징으로 하는 피부미백용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화장료 조성물의 제형은 화장수, 유연수, 로션, 크림, 에센스, 젤, 연고, 폼, 팩, 유액, 파운데이션, 메이크업베이스, 비누, 액체세정료, 입욕제, 선 스크린 크림, 또는 선오일인 것을 특징으로 하는 피부미백용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화장료 조성물이 물, 계면활성제, 보습제, 저급알코올, 킬레이트제, 살균제, 산화방지제, 방부제, 색소 및 향료로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부미백용 화장료 조성물.