KR20130055274A - 해초 추출물을 유효성분으로 함유하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해초( Eucheuma cottonii ) 추출물을 유효성분으로 함유하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 해초 추출물은 탈모환자로부터 분리하여 배양한 인체의 모낭 모유두 세포 및 모발 외측 모근초 세포의 생존율을 증가시키는 활성을 가지며, 인체 모발 조직의 신장을 촉진시키는 효과가 우수하고, 휴지기 상태의 모발 주기를 성장기로 유도하는 활성뿐만 아니라 인체 모발 세포의 성장인자들에 대한 발현 촉진 활성도 가지고 있어 발모 또는 탈모방지를 위한 약학적 조성물, 화장료 조성물 및 식품용 조성물 등 다양한 산업에 활용할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 해초( Eucheuma cottonii ) 추출물을 유효성분으로 함유하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물에 관한 것이다.
사람의 모발은 피부 및 두피를 보호하는 일차적인 역할 뿐 아니라, 사회적 및 성적 의사소통에 있어서 고유의 역할을 하므로 매우 중요하다. 따라서 모발 및 탈모에 관한 연구가 지속적으로 진행되고 있으나 아직까지 이와 관련된 구체적인 메카니즘은 명확히 밝혀지지 못하고 있다.
모발은 케라틴 단백질로 구성되어 있으며, 진피에 있는 모낭으로부터 발생하여 성장한다. 두피 모낭은 모유두세포, 각질형성세포, 내측 및 외측 모근초 세포, 및 멜라노사이트로 구성되어 있고, 이 중 모낭 모유두세포는 특수 섬유모세포의 하나로, 모낭 발생의 기초가 된다. 또한, 모낭 모유두세포는 모발 성장과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려져 있다.
따라서 최근에는 육모 및 탈모 기전에 관여하는 많은 조절 인자들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 특히 성장기, 퇴행기, 휴지기의 모발주기와 관련된 여러 인자들과 그들의 수용체에 의한 신호전달로 조절되고 있다는 사실이 계속적으로 보고되고 있다. 최근 연구의 결과에 의하면, 발모와 관련된 인자들이 밝혀지고 있으며, 이 중 KGF(keratinocyte growth factor), β-catenin, Wnt signal 등이 발모 촉진과 관련이 있는 인자인 것으로 알려져 있다.
한편, 최근 환경오염, 약물의 오남용 등에 따른 부작용과 함께 사회의 환경적인 스트레스 등으로 탈모 인구는 계속하여 증가하고 있으며, 젊은층에서도 탈모현상 발생이 빈번해지고 있고, 외모를 중시여기는 사회적 풍조의 변화로 인해 탈모 방지를 위한 새로운 제제들의 개발이 대두되고 있다.
또한, 현재 개발된 탈모 방지 제제들 중에서 특히 합성화합물 제제의 경우, 피부에 각종 부작용을 일으키는 문제점이 있어 최근에는 탈모 방지 효과를 가지는 제제를 천연으로부터 얻으려는 시도가 계속되고 있다.
이러한 종래 기술들을 보면, 대한민국 등록특허 제800359호에는 “탈모방지 및 발모촉진효과를 나타내는 조성물”에 비단풀, 인삼, 대추, 구기자 및 산수유와 같은 천연식물을 사용한 내용이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제0801164호에는 헤나추출물(Henna Extract)을 포함하는 탈모방지 및 발모촉진 조성물과 그 제조방법 및 이를 이용한 헤어 화장품 조성물에 대한 내용이 개시되어 있다. 또한 대한민국 특허출원 제2002-0017841호에는 인삼, 백하수오, 당귀, 황기, 홍화자, 우슬, 두충을 주원료로 하는 탈모 방지 및 발모촉진에 유효한 조성물이 개시되어 있다.
이처럼 모발 성장 촉진을 위한 다양한 종류의 허브 (herb)을 이용한 약물이 개발되고 있는 반면, 천연 해양생물로부터 발모 촉진 활성을 갖는 물질의 발굴에 대해서는 아직까지 연구가 미비한 실정이다.
이에 본 발명자들은 본 발명의 해초 추출물이 인체의 모낭 모유두 세포 및 모발 외측 모근초 세포의 생존율을 증가시키는 활성을 가지며, 이러한 활성은 인체 모발 세포의 성장인자 발현 촉진을 통해 이뤄진다는 사실을 확인하였고, 인체 모발 조직의 신장 촉진효과와 휴지기 상태의 모발 주기를 성장기로 유도하는 역할을 한다는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 해초(Eucheuma cottonii) 추출물을 유효성분으로 함유하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물을 유효성분으로 포함하는 두피에 적용하는 경피 국소 도포형 화장품 제제를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 해초( Eucheuma cottonii ) 추출물을 유효성분으로 함유하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 해초 추출물은 물 또는 유기용매를 이용하여 추출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 에테르, 벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산 및 시클로헥산으로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 해초 추출물은 0.0001ug/ml~10ug/ml의 농도로 상기 조성물에 포함될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 해초 추출물은 인체 모낭 모유두 세포 및 모발 외측 모근초 세포의 생존율을 증가시키는 활성을 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 해초 추출물은 발모 관련 인자인 KGF(Keratinocte growth factor), 베타-카테닌 또는 BMP2/4(Bone morphogenetic protein)의 발현을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 해초 추출물은 모발성장주기에 있어서, 휴지기(telogen stage) 상태를 성장기(anagen stage) 상태로 유도하는 활성을 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 헤어토닉, 모발 영양화장수, 헤어에센스, 헤어세럼 스칼프트리트먼트, 헤어트리트먼트, 헤어컨디셔너, 헤어샴푸 또는 헤어로션으로 제형화할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물을 유효성분으로 포함하는 두피에 적용하는 경피 국소 도포형 화장품 제제를 제공한다.
본 발명의 해초 추출물은 인체의 모낭 모유두 세포 및 모발 외측 모근초 세포의 생존율을 증가시키는 활성을 가지며, 인체 모발 조직의 신장을 촉진시키는 효과가 우수하고, 휴지기 상태의 모발 주기를 성장기로 유도하는 활성뿐만 아니라 인체 모발 세포의 성장인자들에 대한 발현 촉진 활성도 가지고 있어 발모 또는 탈모방지를 위한 약학적 조성물, 화장료 조성물 및 식품용 조성물 등 다양한 산업에 활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 해초 추출물을 농도별로 인체 진피세포(a)와 탈모 환자로부터 분리한 모발에서 primary culture를 통해 배양된 인체 모낭 모유두 세포(b) 및 모발 외측 모근초 세포(c)에 처리한 후, 각 세포의 증식 정도를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다(#: p<0.005, ##:p<0.005).
도 2는 본 발명에 따른 해초 추출물을 인체 모낭 모유두 세포에 처리한 후, 상기 세포 내에서 모발증식 관련 인자인 KGF, BMP2/4 및 베타-카테닌의 발현 정도를 RT-PCR(도 2 상단) 및 웨스턴블럿(도 2 하단)을 통해 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 탈모 환자로부터 분리한 모발(경북 의대 면역학교실)을 인체 모발 조직 배양법을 이용하여 본 발명에 따른 해초 추출물에 의한 모발신장 정도를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 모발성장 주기 중 휴기지 상태의 마우스 모델을 대상으로 털을 제거하여 본 발명에 따른 해초 추출물을 각 농도별 피부에 도포한 후 시간에 따른 모발생장 정도를 관찰한 사진을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 해초 추출물을 인체 모낭 모유두 세포에 처리한 후, 상기 세포 내에서 모발증식 관련 인자인 KGF, BMP2/4 및 베타-카테닌의 발현 정도를 RT-PCR(도 2 상단) 및 웨스턴블럿(도 2 하단)을 통해 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 탈모 환자로부터 분리한 모발(경북 의대 면역학교실)을 인체 모발 조직 배양법을 이용하여 본 발명에 따른 해초 추출물에 의한 모발신장 정도를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 모발성장 주기 중 휴기지 상태의 마우스 모델을 대상으로 털을 제거하여 본 발명에 따른 해초 추출물을 각 농도별 피부에 도포한 후 시간에 따른 모발생장 정도를 관찰한 사진을 나타낸 것이다.
본 발명은 해초(Eucheuma cottonii) 추출물을 유효성분으로 함유하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물을 제공함에 그 특징이 있다.
천연 해양생물은 유용한 생리활성 물질을 다량 가지고 있어 최근에 많은 연구자들이 천연 해양생물을 이용한 각종 기능성 제품들의 개발에 연구를 가하고 있다. 천연 해양생물 중 해조류는 색소에 근거하여 갈조류(Phaeophyceae), 적조류(Rhodophyceae) 및 녹조류(Chlorophyceae)로 분류된다.
적조류의 하나인 해초(Eucheuma cottonii)의 주요 서식지는 인도네시아 및 말레이시아 주변 바다 등이며, 주로 식용으로 이용되고 있다. 주요 성분으로는 카라기닌 또는 카라기난으로 알려져 있는 수용성 식이섬유소가 있으며, 이들 수용성식이 섬유소는 변비 예방 효능을 지니며, 콜레스테롤 및 혈당 상승 억제, 동맥경화 및 이와 관련된 질환인 비만 등의 대사성 질환의 발생을 억제하고, 항암 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이외에도 해초에는 PUFA(polyunsaturated fatty acids)이 51.55%로 매우 높은 함량으로 포함되어 있는 것으로 알려져 있으며, 전체 지방산(fatty acids) 중, EPA(eicosapentaenoic acid)의 함량은 24.98%로 함유되어 있는 것으로 보고된 바 있다.
그러나 아직까지 이러한 해초(Eucheuma cottonii)에 대해 모발 증식 및 생장 촉진 활성이 있는지에 대해서는 연구된 바가 없다.
이에 본 발명자들은 우수한 발모 효과를 갖는 천연 해양생물을 연구하던 중 해초(Eucheuma cottonii) 추출물이 모발의 증식과 생장을 촉진하는 활성이 우수하다는 사실을 최초로 규명하였다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 해초로부터 수득한 추출물(메탄올 추출물) 인체 모낭 모유두세포 및 모발 외측 모근초 세포에 처리한 다음, 세포의 증식 정도를 분석하였는데, 이때 인체 모낭 모유두 세포 및 모발 외측 모근초 세포는 탈모 환자의 모발로부터 분리(경북 의대 면역학교실)하여 primary culture를 통해서 배양하여 실험에 이용하였다. 모발 성장과 관련된 인체 모낭 모유두세포 및 모발 외측 모근초 세포 모두 본 발명의 추출물 처리에 따라 세포 증식이 증가한 것으로 나타났으며, 특히 0.01ug/ml의 농도로 처리한 군이 다른 농도(0.001ug/ml, 0.1ug/ml 및 1ug/ml)로 처리한 군에 비해 세포 증식 정도가 가장 우수한 것으로 나타났다(도 1 참조).
따라서 이러한 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 해초 추출물이 모발 성장과 관련이 있는 모낭 모유두세포 및 모발 외측 모근처 세포의 증식을 촉진시킬 수 있다는 사실을 통해 상기 해초 추출물을 모발 성장 촉진을 위한 용도로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
한편, 모발의 생성은 모유두와 모기질 세포 사이의 상호작용에서 시작되는데, 모기질 세포와 모유두가 모낭의 기저막인 유리양막에서 분리되면서 세포질의 케라틴 합성이 증가하고 세포소기관은 점점 퇴화되며 무정형의 세포외기질 사이에 케라틴 피브릴(keratin fibril)이 꽉 차있는 모습으로 변하면서 지속적인 모발성장이 이루어진다.
또한 모발의 성장은 여러 유전자와 성장인자 및 그 수용체, 전신적 호르몬의 작용 등으로 인한 복잡한 기전에 의해 일어나는데, 특히 상피세포로 이루어진 모낭의 모기질 세포와 간엽세포로 구성된 모유두세포가 모발의 형성 및 성장에 중추적인 요소로 작용한다. Jahoda(Jahoda CA, et al., Induction of hair growth by implantation of cultured dermal papilla cells., Nature, 311, pp.560-562, 1984) 등에 의하면 쥐의 콧수염 모낭(rat vibrissa follicle)에서 모유두세포를 제거하였을 때, 모발의 성장이 일시적으로 중지하였다가 진피 근초로부터 세포가 이동하여 다시 모유두세포를 형성하고 모발의 성장이 다시 계속되었으며, 모낭의 아랫부분 1/3 이하를 제거하면 진피 근초로부터 모유두세포가 형성되고 외피 근초로부터 모기질세포가 형성되어 모발의 성장이 계속되나 모낭의 아랫부분 1/3 이상을 제거하면 모발의 성장의 중지되었다. 그러나 모낭의 아랫부분 1/3 이상을 제거한 후, 분리된 모유두세포를 이식하면 모발의 성장이 계속되는 사실로 미루어 모유두세포가 모발의 성장에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 생각되고 있다.
또한, 모발주기는 앞서 종래기술에도 기술한 바와 같이 성장주기를 통해 발생과정과 털의 주기에 따라 성장기(Anagen), 퇴행기(Catagen), 휴지기(Talogen)의 3가지 주기로 나뉜다. 성장기는 모낭이 활발하게 활동하는 시기로서, 새로운 머리카락을 생성하고 성장시키는 단계로서, 이미 성장해 있는 휴지기의 머리카락을 밀어내서 빠지게 하는 과정이 포함된다. 퇴행기는 모낭의 성장 활성이 멈추는 시기로서, 이 시기에 모낭은 급격하게 쪼그라들며, 세포 분열도 멈추게 된다. 휴지기는 머리카락이 더 이상 성장하지는 않고, 그 상태로 유지되는 시기로서, 휴지기 머리카락은 모낭의 바닥에서 표피쪽으로 밀려 올라와 결국에는 빠지는 과정이 일어난다. 일반적으로 이러한 휴지기는 사람은 약 3-4개월간 (마우스는 1-2개월간) 지속되는 것으로 알려져 있다.
따라서 휴지기 상태에서 모발이 생성되고 성장하는 성장기 단계로 모발주기를 유도할 수 있는 물질이 있다면 보다 효과적으로 모발 생성 및 촉진을 위한 용도로 사용될 수 있다.
이에 본 발명자들은 본 발명의 다른 일실시예를 통해, 본 발명의 해초 추출물이 모발의 신장을 촉진시킬 수 있는지를 확인하기 위해, 인체 모발 조직(탈모 환자로부터 분리한 모발)에 본 발명의 해초 추출물을 농도를 달리하여 처리한 다음, 모발의 신장 길이를 측정하였는데, 추출물을 처리하지 않은 대조군에 비해 본 발명의 해초 추출물을 처리한 군이 모발 신장 길이가 현저하게 증가한 것으로 나타났다(도 3 참조).
뿐만 아니라, 이러한 모발 생장 촉진 결과를 동물모델을 통해 확인하고자, 마우스 모델을 대상으로 휴지기 상태의 마우스 (8주령 C57BL/6 mouse) 등의 털을 깎은 뒤, 털이 제거된 부위에 본 발명의 해초 추출물을 도포한 다음, 시간에 따른 털의 성장을 육안으로 관찰하였다. 그 결과, 본 발명의 해초 추출물을 처리하지 않은 대조군에 비해 해초 추출물을 처리한 군의 경우 보다 빨리 털이 제거된 부위에서 털이 성장하는 것을 관찰할 수 있었고, 털의 성장은 해초 추출물의 처리 농도에 비례하여 더 빨리 진행되는 것을 알 수 있었다(도 4 참조).
따라서 이러한 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 해초 추출물이 휴지기 상태의 모발주기를 성장기로 유도한다는 사실을 알 수 있었다.
또한, 모발의 성장에는 여러 가지 인자(사이토카인)들이 관여하고 있는 것으로 알려져 있는데, 피부 또는 모발의 보호 및 성장 작용을 하는 것으로 알려진 사이토카인으로는 상피세포 성장인자(epidermal growth factor: EGF), 인슐린유사 성장인자-1(insulin-like growth factor-1: IGF-1), 염기성 섬유아세포 성장인자 (basic fibroblast growth factor: bFGF), 티오레독신-1 (thioredoxin-1: TRX), 각질세포 성장인자 (keratinocyte growth factor: KGF), 간세포인자 (stem cell factor: SCF), 형질변환 성장인자-베타3 (transforming growth factor-beta 3: TGF-beta 3), 인터루킨-10 (interleukin-10: IL-10), 혈소판 유래 성장인자 (platelet-derived growth factor: PDGF), 혈관내피세포 성장인자 (vascular endothelial cell growth factor: VEGF), 산성 섬유아세포 성장인자 (acidic fibroblast growth factor: aFGF), 섬유아세포 성장인자-10 (fibroblast growth factor-10: FGF-10), 인터루킨-4 (interleukin-4: IL-4), 노긴 (Noggin), 티모신-베타 4 (thymosin-beta 4), 그리고 간세포 성장인자 (hepatocyte growth factor: HGF) 등이 있으며 이들 사이토카인들은 티로신 또는 트레오닌 인산화효소 수용체와 결합하여 세포를 활성화 시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 사이토카인의 발현을 촉진시키거나 활성을 증가시킬 수 있다면 모발 생성 및 생장을 촉진시킬 수 있을 것이다.
또한, 최근에는 모낭 줄기세포의 증식 또는 분화에 Wnt 경로(pathway) 및 Bmp 신호(signaling)가 중요한 역할을 하고 있는 것으로 밝혀지고 있다(Moore KA, et al., Stem cells and their niches. Science, 311, pp.1880-1885, 2006).
이에 본 발명자들은 본 발명의 일실시예들을 통해 본 발명의 해초 추출물이 모발의 성장을 촉진시킬 수 있는 활성을 갖는다는 사실을 확인하였고, 나아가 이러한 효과가 모발 성장인자들과 관련성이 있는지를 조사하였다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 발모 관련 인자인 KGF, BMP2/4와 베타-카테닌의 발현에 본 발명의 해초 추출물이 영향을 미치는지를 웨스턴 블럿과 RT-PCR방법을 통해 확인한 결과, 본 발명의 해초 추출물을 처리한 군이 해초 추출물을 처리하지 않은 군에 비해 KGF, BMP2/4와 베타-카테닌의 발현이 증가한 것으로 나타났고, 이러한 증가는 처리한 해초 추출물의 농도에 비례하는 것으로 나타났다(도 2 참조).
따라서 본 발명의 해초 추출물이 모발의 생장과 성장을 촉진시키는 작용이 발모 관련 인자들의 발현을 촉진시키는 기작을 통해 이뤄진다는 사실을 알 수 있었다.
그러므로 본 발명자들은 본 발명의 해초 추출물이 인체의 모낭 모유두 세포 및 모발 외측 모근초 세포의 생존율을 증가시키는 활성을 가지며, 인체 모발 조직의 신장 촉진효과와 휴지기 상태의 모발 주기를 성장기로 유도하는 역할을 한다는 것을 알 수 있었고, 이러한 작용은 모발 세포의 성장인자들의 발현 촉진을 통해 이뤄진다는 사실을 알 수 있었다.
이에 본 발명은 해초( Eucheuma cottonii ) 추출물을 유효성분으로 함유하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용할 수 있는 상기 해초는 시중에서 판매되고 있는 해초라면 모두 사용가능하며, 상기 해초 추출물은 당업계에 알려진 천연물로부터 추출물을 제조하는 방법에 따라 제조할 수 있다.
바람직하게 상기 해초 추출물은 물 또는 유기용매를 이용하여 수득한 추출물일 수 있으며, 상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 에테르, 벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산 및 시클로헥산으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 메탄올을 이용하여 해초 에탄올 추출물을 제조하였다.
또한, 상기 해초 추출물은 본 발명의 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물 내에0.0001ug/ml~10ug/ml의 농도로 함유될 수 있다.
나아가 본 발명의 조성물은 모발의 증식 및 생장 촉진을 위한 약제학적 조성물, 화장료 조성물 또는 식품용 조성물의 용도로 제조될 수 있다.
본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 바람직하게는 비경구 투여, 보다 바람직하게는 도포에 의한 국소 투여 방식으로 적용된다.
본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다.
또한, 본 발명의 약제학적 조성물에 포함될 수 있는 유효성분인 해초 추출물은 성인 기준으로 0.0001mg/kg 내지 1000mg/kg일 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액, 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태로 제조될 수 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물이 모발용 화장료로 제조되는 경우, 본 발명의 조성물은 본 발명의 해초 추출물 뿐만 아니라, 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 해초 추출물 이외에, 종래부터 사용되어오던 발모제 또는 탈모방지제를 함께 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 담체로서, 정제수, 일가 알코올류(에탄올 또는 프로필 알코올), 다가 알코올류(글리세롤, 1,3-부티렌글리콜 또는 프로필렌글리콜), 고급 지방산류(팔미틸산 또는 리놀렌산), 유지류(소맥 배아유, 동백기름, 호호바유, 올리브유, 스쿠알렌, 해바라기유, 마카데미아땅콩유, 아보가드유, 대두 수첨가 레시틴 또는 지방산 글리세라이드) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한 필요에 따라 계면활성제, 살균제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 소염제 및 청량제를 첨가할 수 있다.
또한, 해초 추출물을 함유한 모발 생장 또는 성장 촉진용 화장료 조성물의 제형은 상기 해초 추출물을 유효 성분으로서 배합할 수 있는 임의의 제형으로서 탈모방지 또는 발모용 화장품의 형태인 헤어토닉, 모발 영양화장수, 헤어에센스, 헤어세럼 스칼프트리트먼트, 헤어트리트먼트, 헤어컨디셔너, 헤어샴푸 또는 헤어로션 등과 같이 용액, 솔젤, 에멀젼, 오일, 왁스, 에어졸 등 다양한 형태로 제조될 수 있으나 이들로 제한되는 것은 아니다.
또한, 이러한 본 발명의 해초 추출물이 화장료 조성물의 형태로 제조되는 경우, 두피에 적용할 수 있는 경피 국소 도포형 화장품 제제로 제형화 될 수 있다.
또한, 해초 추출물은 안심하고 식용할 수 있는 해조류로서 해초 추출물을 유효성분으로 함유하는 상기 본 발명의 조성물은 식품용 조성물의 형태로도 제조할 수 있는데, 이러한 경우, 유효성분으로서 해초 추출물뿐만 아니라, 식품 제조시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제로 제조되는 경우에는 본 발명의 해초 추출물 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 두충 추출액, 대추 추출액, 감초 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<
실시예
1>
Eucheuma
cottonii
(E.
cottonii
) 추출물의 제조
본 발명자들은 해초(Eucheuma cottonii)로부터 이의 추출물을 제조하였는데, 즉, 해초를 동결건조 방법을 이용하여 수분을 제거하였고, 딱딱하게 굳은 건조물을 분말화하여 시료무게의 10배에 해당하는 메탄올을 첨가하고 3회 교반 추출한 다음, 여과하였다. 이후 여과액을 회전식 진공농축기를 이용하여 농축하여 순도 99.9%의 해초 메탄올 추출물을 제조하였다.
<
실시예
2>
해초 추출물의 모낭
모유두
세포 및 모발
외측
모근초
세포증식 촉진 효과
상기 실시예 1에서 제조한 본 발명의 해초 메탄올 추출물이 발모 효과가 있는지를 확인하기 위해, 상기 추출물을 탈모 환자의 모발로부터 분리(경북 의대 면역학교실)하여 primary culture를 통해서 배양한 인체 모낭 모두유세포 및 모발 각질 세포인 외측 모근초 세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 인체 모낭 모유두세포와 모발 외측 모근초 세포를 각각 DMEM 배지와 Epilife 배지로 배양하여 실험에 이용하였다. 계대 배양을 위해서 PBS(완충 생리식염수) 및 트립신/EDTA 용액 을 사용하였다. 이러한 배양용액으로 3번째 계대 배양된 인체 모낭 모유두세포와 2번째 계대 배양된 모발 모근초 세포를 실험에 사용하였으며, 37℃, 5% CO2 배양기에서 5 mL 배지를 함유한 T-25 플라스크에서 세포를 배양하였다.
이후 상기와 같은 방법으로 배양된 각 세포들을 96-웰 플레이트에 1 × 106 cells/ml 농도로 100 μL 씩 분주한 뒤 24시간 동안 배양한 다음, FBS와 1% penicillin/streptomycin가 첨가되지 않은 배지에 본 발명의 해초 메탄올 추출물을 각각 0.001, 0.01, 0.1, 1 및 10ug/ml의 농도 첨가한 후, 이 배지를 각 세포에 처리하고 24시간 동안 배양하였다. 이후, 3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide(MTT) 용액 (5 mg/mL)을 3시간 처리한 다음, MTT를 환원시켜 생성된 포르마잔이 제거되지 않도록 배지를 제거한 다음, dimethyl sulfoxide (DMSO)를 100 μL 분주하고 30분 이후에 흡광도 (570 nm)를 측정하여, 세포의 증식율을 분석하였으며, 또한 이때 대조군으로 모발과 관련된 세포가 아닌 인체 진피세포(skin normal dermal cells)를 사용하였다.
그 결과, 대조군으로 사용한 인체의 진피세포를 대상으로 본 발명의 추출물을 각 농도별로 처리한 결과, 추출물을 처리하지 않은 군과 비교하여 세포의 증식정도가 나타나지 않는 것으로 나타났다(도 1a 참조). 반면, 인체 모낭 모유두 세포 (human hair dermal papilla cells)에 본 발명의 추출물을 처리한 경우에는 대조군에 비해 세포의 증식 정도가 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 0.01 μg/ml 농도로 처리한 군이 다른 농도로 처리한 군에 비해 세포 증식 정도가 현저하게 증가한 것으로 나타났다(p<0.0005)(도 1b 참조). 또한, 모발 외측 모근초 세포(human hair outer root sheath cells)를 대상으로 수행한 결과도 대조군에 비해 세포의 증식이 증가하는 것으로 나타났고, 특히 0.01 μg/ml 농도로 처리한 군이 다른 농도로 처리한 군에 비해 유의적으로 증가한 것으로 나타났다(도 1c 참조).
]따라서 본 발명자들은 이러한 결과를 통해 본 발명의 해초 추출물(해초의 에탄올 추출물)이 인체의 피부조직에는 영향을 미치지 않는 반면 모발 성장과 관련성이 있는 인체 모낭 모유두 세포와 모발 외측 모근초 세포의 세포 생존율을 증가시키는 효과가 있다는 것을 알 수 있었으며, 본 발명의 해초 추출물는 모발 성장에 관여하는 세포에만 특이적으로 작용한다는 것을 알 수 있었다.
<
실시예
3>
해초 추출물의 발모 관련 인자들에 미치는 영향 분석
본 발명의 해초 추출물이 발모와 관련된 인자들의 발현에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해, 인체 모낭 모두유세포에 본 발명의 해초 추출물을 처리한 다음, 상기 세포 내에서 발모 관련 인자로 알려진 KGF(Keratinocte growth factor), 베타-카테닌 및 BMP 2/4의 발현 변화를 웨스턴 블럿과 RT-PCR을 수행하여 조사하였다.
먼저, 상기 발모 관련 인자들의 발현 변화를 단백질 수준에서 측정하기 위해 다음과 같이 웨스턴블럿 방법을 수행하였다. 인체 모낭 모두유 세포를 무혈청 배지와 함께 6-웰에 분주한 다음, 24시간 동안 배양하였고(1.0 x 106 세포/웰), 이어 새로운 배지로 교체한 다음, 0.001ug/ml 및 0.01ug/ml의 농도로 본 발명의 해초 추출물을 24시간 동안 처리하였다. 이후 세포들을 RIPA 세포 용해액으로 4℃에서 10분 동안 용해시켰고, 세포 용해물(cell lysate) 10 ㎍을 10% SDS-폴리아크릴아마이드 겔 전기영동에 의해 분리하고, 폴리비닐리덴 플루오라이드 막으로 전기 이동시킨 다음, 5% 탈지유로 블록킹(blocking)하고, 베타-카테닌 및 BMP 2/4에 대한 1차 항체로 반응시켰다(1:10000로 희석하여 사용함). 이후 실온에서 호스래디시-퍼옥시다아제 (horseradish-peroxidase)-접합된 2차 항체로 반응시킨 후, 화학발광 ECL 분석 키트를 사용하여 제조업체 지시에 따라 면역반응성 단백질을 검출하였는데, LAS3000 (등록상표) Luminescent image analyzer(Fujifilm Life Science, 일본 도쿄 소재)를 이용하여 웨스턴 블롯 밴드를 시각화하였다. 또한, 이때 정량적 분석을 위한 컨트롤로서 베타-actin 항체를 사용하여 베타-actin의 발현정도를 함께 분석하였다.
RT-PCR 방법은 앞서 웨스턴 블럿을 위해 준비한 방법과 동일하게 준비된 세포에 농도를 달리하여 시료를 처리한 다음, Trizol을 이용하여 세포들로부터 총 RNA를 분리한 다음, KGF 및 베타-actin에 특이적으로 결합 가능한 프라이머 (프라이머 서열은 아래와 같음)를 사용하여 RT-PCR을 수행하였으며, PCR amplification은 94℃에서 5분간 initial denaturation을 실시한 뒤, 58℃에서 1분간 annealing 과정을 거친 후(KGF: 25 cycle, 베타-actin: 22 cycle), 72℃에서 1분간 polymerization을 시켰다. PCR products는 1% agarose gel을 이용하여 전기영동과정을 거친 후, 자외선 조사하여 촬영하였다.
| 프라이머 서열 | ||
| KGF | 정방향 프라이머 | 5‘-GACATGGATCCTGCCAACTT-3’ |
| KGF | 역방향 프라이머 | 5‘-AATTCCAACTGCCACTGTCC-3’ |
| β-actin | 정방향 프라이머 | 5'-AGCCATGTACGTAGCCATCC-3' |
| β-actin | 역방향 프라이머 | 5'-TCCCTCTCAGCTGTGGTGGTGAA-3' |
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, KGF의 mRNA 발현은 본 발명의 추출물을 처리하지 않은 군에 비해 처리한 군에서 발현 정도가 증가한 것으로 나타났으며, 특히 0.01 μg/ml의 농도로 처리한 경우, 처리하지 않은 대조군에 비하여 약 1.4배 정도 발현이 증가한 것으로 나타났다(p<0.05)(도 2의 상단). 또한, BMP2/4와 β-catenin의 단백질 발현 수준도 본 발명의 추출물을 처리한 군이 처리하지 않은 군에 비해 증가한 것으로 나타났다(도 2의 하단).
따라서 이러한 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 해초 추출물이 발모 촉진 활성을 갖는 메카니즘이 발모 관련된 인자들의 발현을 유전자 수준 및 단백질 수준에서 모두 증가시키는 작용을 통해 이뤄진다는 것을 알 수 있었다.
<
실시예
4>
인체 모발 조직 배양을 통한 본 발명에 따른 해초 추출물의 모발신장 향상 효과 분석
나아가 본 발명자들은 본 발명의 해초 추출물이 실제 인체의 모발 조직에서 모발의 신장을 촉진시킬 수 있는지 확인하기 위해, 인체 모발 조직 배양 방법을 이용하였다. 인체 모발 조직은 탈모환자로부터 분리한 모발 조직으로 경북대학교 면역학 실험실에서 제공받아 실험에 이용하였으며, 인체 모발 조직은 2 mM L-glutamin, 100 U/ml streptomycin, 10 ng/ml hydrocortisone이 함유되어 있는 Williams E media(시그마, 미국)을 이용하여 37℃ CO2 배양기에서 배양하였다. 이후 배양된 인체 모발 조직에 0.01 및 0.1ug/ml의 본 발명의 해초 추출물을 처리하고 6일간 배양하였으며, 배양 3일째와 6일째 모발의 신장 길이를 측정하였다. 대조군으로는 본 발명의 해초 추출물을 처리하지 않은 군을 사용하였다.
그 결과, 본 발명의 추출물을 처리하지 않은 대조군은 3일째 0.57 mm, 6일째는 0.93 mm의 모발의 신장길이를 나타낸 반면, 본 발명의 해초 추출물을 0.01 μg/ml의 농도로 처리하였을 경우에는 3일째와 6일째 각각 0.75 mm, 1.59 mm로 인체 모발의 길이가 증가한 것으로 나타났고, 6일째의 경우 대조군에 비하여 1.7배 이상으로 모발의 길이가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 0.1 μg/ml의 농도로 본 발명의 추출물을 처리하였을 때에는 각각 0.85 mm, 1.62 mm로 인체 모발의 길이가 증가하는 것으로 나타났다.
<
실시예
5>
정상 마우스 동물모델을 대상으로 한 본 발명의 해초 추출물의 양모제 효능분석
상기 실시예들을 통해 본 발명자들은 본 발명의 해초 추출물이 모발의 증식과 생장을 촉진시킬 수 있다는 사실을 확인함에 따라 실제적으로 동물모델을 대상으로 상기 추출물을 모발이 자라도록 하는 양모제로 사용가능한지를 조사하였다.
이를 위해 8주령의 암컷 C57BL/6 마우스를 (주)오리엔트바이오(경기도, 한국)로부터 구입하여 사용하였는데, 한 군당 6마리의 마우스를 사용하였으며, 전기면도기를 이용하여 마우스 등의 털을 깎고, 깎은 부위에 하루 1회씩 1주일에 5일, 7주간 본 발명의 추출물을 상기 털이 깍인 부위에 도포하였다. 이때 본 발명의 추출물은 50% 에탄올 용액에 0.01, 0.1 및 1ug/ml의 농도로 첨가한 혼합액을 사용하였고, 1주일 단위로 37일 동안 육안으로 관찰하면서 모발의 생장 유도 효과를 비교하였다.
그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 피부 상태에서 모발주기가 휴지기에 접어든 마우스 모델을 대상으로 실험을 실시한 결과, 본 발명의 추출물을 처리하지 않은 대조군은 털을 깎았던 부위의 피부가 35일째부터 모발이 생장하여 검정색으로 변화(C57BL/6 마우스의 성장기 특징)는 것을 관찰할 수 있었다. 반면 본 발명의 추출물을 처리한 군 중, 0.01 μg/ml의 농도로 처리한 군은 28일째부터 털을 깎았던 부위의 피부가 검정색으로 변화하여 모발의 생장이 시작된 것으로 관찰되었고, 개체에 따른 정도의 차이는 보이나 35일째에 대부분의 마우스에서 털을 깎았던 부위에 털이 자라난 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명의 추출물을 1 μg/ml의 농도로 처리한 군은 21일째부터 털을 깎았던 부위의 피부가 검정색으로 변화하여 모발의 생장이 시작된 것을 관찰할 수 있었고, 개체에 따른 정도의 차이는 보이나 28일째에 대부분의 마우스에서 털을 깎았던 부위에 털이 자라난 것을 확인할 수 있었다. 또한 실험종료 시점인 37일째에 이르러 대조군과 본 발명의 추출물을 처리한 군을 비교한 결과, 추출물을 처리한 군이 처리하지 않은 군에 비해 털의 생장이 현저하게 증가된 것을 관찰할 수 있었다.
따라서 이러한 실험 결과들을 통해 본 발명자들은 본 발명의 해초 추출물이 인체의 모낭 모유두 세포 및 모발 외측 모근초 세포의 생존율을 증가시키는 활성을 가지며, 이러한 활성은 인체 모발 세포의 성장인자 발현 촉진을 통해 이뤄진다는 사실을 확인하였고, 인체 모발 조직의 신장 촉진효과와 휴지기 상태의 모발 주기를 성장기로 유도하는 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (9)
- 해초(Eucheuma cottonii) 추출물을 유효성분으로 함유하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 해초 추출물은 물 또는 유기용매를 이용하여 추출한 추출물인 것을 특징으로 하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 에테르, 벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산 및 시클로헥산으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 해초 추출물은 0.0001ug/ml~10ug/ml의 농도로 상기 조성물에 함유된 것을 특징으로 하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 해초 추출물은 인체 모낭 모유두 세포 및 모발 외측 모근초 세포의 생존율을 증가시키는 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 해초 추출물은 발모 관련 인자인 KGF(Keratinocte growth factor), 베타-카테닌 또는 BMP2/4(Bone morphogenetic protein)의 발현을 증가시키는 것을 특징으로 하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 해초 추출물은 모발성장주기에 있어서, 휴지기(telogen stage) 상태를 성장기(anagen stage) 상태로 유도하는 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물은 헤어토닉, 모발 영양화장수, 헤어에센스, 헤어세럼 스칼프트리트먼트, 헤어트리트먼트, 헤어컨디셔너, 헤어샴푸 또는 헤어로션으로 제형화되는 것을 특징으로 하는 모발 증식 및 생장 촉진용 조성물. - 제1항 내제 제8항 중 어느 한 항의 조성물을 유효성분으로 포함하는 두피에 적용하는 경피 국소 도포형 화장품 제제.
Priority Applications (1)
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| KR (1) | KR20130055274A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160018668A (ko) * | 2013-06-12 | 2016-02-17 | 가부시키가이샤 시세이도 | Pdgf를 함유하는 ds 세포용 무혈청 배지 |
| CN112353713A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-12 | 珠海姗拉娜化妆品有限公司 | 一种护发防脱组合物及其制备方法 |
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2011
- 2011-11-18 KR KR1020110120935A patent/KR20130055274A/ko not_active Application Discontinuation
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