KR20160036236A - 극지 지의류 추출물을 함유하는 자외선 차단제 조성물 및 이를 함유하는 기능성 화장품 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 극지 지의류 유래 추출물을 유효성분으로 함유하는 자외선차단제 조성물을 제공하며, 극지 지의류 유래 추출물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제의 혼합에 의하여 추가적인 SPF 지수의 향상 및 넓은 범위의 UV 스펙트럼에서 자외선 차단능을 나타내는 자외선 차단제 조성물을 제공한다.
이와 함께, 본 발명은 상기 자외선 차단제 조성물을 유효성분으로 함유하는 자외선차단용 기능성 화장품을 제공한다.

Description

극지 지의류 추출물을 함유하는 자외선 차단제 조성물 및 이를 함유하는 기능성 화장품 {UV PROTECTION COMPOSITION CONTAINING ARCTIC LICHEN EXTRACT AND FUNCTIONAL COSMETICS CONTAINING THEREOF}

본 발명은 극지 지의류 추출물을 포함하는 자외선 차단제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 극지 지의류로부터 추출한 자외선 차단제의 혼합에 의한 자외선 차단능이 향상된 자외선 차단제 조성물에 관한 것이다. 또한, 상기 자외선 차단제 조성물을 유효성분으로 함유하는 자외선차단용 기능성 화장품 조성물에 관한 것이다.

태양광에 포함된 자외선은 UVA(400~320nm), UVB(320~280nm) 및 UVC(280~200nm)로 나눌 수 있으며, 대기 성분을 통과하면서 가장 강력한 자외선인 UVC는 오존층에서 흡수되고 UVA와 UVB가 지표까지 도달된다. 피부에 자외선 UVB파를 조사하면 자외선 파장의 에너지가 표피를 투과하여 모세혈관주변에서 염증을 유발하기 때문에 단시간의 조사로도 피부 홍반이나 부종이 생긴다. 이 경우 발열 또는 통증을 수반하기도 하며, 이에 대한 적절한 조치가 없을 경우, 시간이 지남에 따라 색소침착이 일어나가도 하며, 피부 박리가 일어나기도 한다. 한편, 장파장 자외선인 UVA를 피부에 조사하는 경우, 조사 에너지가 진피층까지 도달하여 콜라겐 탄성섬유가 손상되기 때문에, 피부 주름이나 탄력저하를 유발시킨다는 것이 최근의 연구 결과이다.

자외선 조사에 따른 영향은 피부에 국한되는 것이 아니다. 인체가 자외선 조사에 장시간 노출되는 경우 면역기능 저하나 DNA 손상에 따른 피부암 발생의 위험이 증가하는 것으로 보고되고 있다. 따라서, 인체에 대한 자외선조사의 위험을 감소시키고자 자외선 차단제에 대한 기술이 지속적으로 연구되고 있다.

자외선 차단제는 기본적으로 자외선 흡수제와 자외선 산란제로 나누어진다. 초기의 자외선 흡수제는 유기계 자외선 흡수제만을 액체 오일에 용해시킨 것, 또는 이들을 단순히 에멀젼화한 처방이 중심이었다. 유기계 자외선 흡수제로는 살리실산 유도체, 계피산 유도체 또는 벤조페논 유도체 등의 유기화합물을 들 수 있다. 이들은 자외선을 흡수하여 여기상태(excited state)가 되며, 이 에너지를 피부에 자극이 덜한 열 또는 빛 에너지로 변환하여 방출함으로써 기저상태(ground state)로 회귀하는 특징이 있다.

그러나 이러한 초기의 유기계 자외선 흡수제는 피부 도포시 끈적임이 지속되는 등 사용감이 불량하며, 에멀젼화의 특성상 효과적인 양을 다량 배합하는 기술에 한계가 있었다. 또한 제형에 사용시의 자체의 자극성에 의하여 발적 및 피부손상이 일어나는 경우가 있어 고시된 유기 자외선 차단제는 사용량의 제한농도가 정해져 있다.

이러한 문제점을 극복하고자 무기 자외선 산란제를 배합하는 방향으로 연구가 진행되었다. 산화아연 또는 산화티탄의 금속 산화물은 주기적 포텐셜장에 의하여 전자가 존재하는 에너지 상태가 밴드구조를 취하며, 가전자띠의 상단부와 전도띠의 하단 사이의 에너지차이를 밴드 갭 에너지(band gap energy)라 한다. 산화아연은 3.2 eV의 밴드갭 에너지를 가지며, 이 이상의 에너지가 조사되는 경우 전자가 여기되고, 이 전자가 간접천이하면서 광여기는 320 nm 이하에서 일어남으로써 UVB 및 UVA파 차단제로 사용된다. 산화티탄도 동일한 작용을 하며 UVB파 차단제로 사용된다.

그러나 무기 자외선 산란제로 사용되는 산화티탄의 미립자 분체는 UVB파의 차단효는 높지만 자외선 차단제에 배합시 피부 상에 금속성 청색막이 형성되어 미용상 퍼스널 케어용품에 사용되기 어렵다는 단점이 존재하며, 산화티탄이 지닌 촉매활성은 유기물을 수소와 산소로 분해할 정도로 강력하여, 자외선차단제의 다른 성분의 성능을 열화시키는 경향이 있다. 이러한 경향은 UVB 및 UVA파 차단제로 사용될 수 있는 산화아연의 경우에도 마찬가지이다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 기존의 유기 및 무기계 자외선 차단제를 대체할 천연 자외선차단제의 개발이 시급한 실정이다.

한편, 지의류(lichens)는 균류(fungi)와 조류(algae) 또는/및 시아노박테리아(cyanobacteria)의 공생 복합체로서, 전세계적으로 약 14,000 종으로 분류된다. 한때 지의류의 2차 대사물(secondary metabolites)을 항균제 (antimicrobial agent) 또는 항초식동물제(antiherbivore agent)로 사용하는 것이 제안된 바 있다. 또한, 몇몇 지의류 추출물은 민간에서 다양한 치료제로 이용되어 왔으며, 지의류 대사물이 항생(antibiotic agent), 항마이코박테리아 (antimycobacterial), 항바이러스(antiviral), 진통(analgesic), 해열능(antipyretic properties) 등의 다양한 생물학적 활성을 갖는다는 사실이 밝혀지고 있다.

이와 함께, 극지 지의류 추출물은 자외선차단에 탁월한 효능이 있다는 연구결과가 나오고 있다. 통상적으로 극지생물(Extremophile)로 분류되는 지의류는 고산, 극지방 등의 생태학적 극한조건에서 살아남는 특성을 보이고 있으며, 최근에는 생물군의 극한 우주환경에서의 적응력을 연구한 결과에서도 UV에 대한 탁월한 자체보호 메커니즘을 가지고 있다는 것이 밝혀진 바 있다(DE vera, J. P. Fungalecology 5 (2012) 472-479).

따라서, 본 발명자들은 극지 지의류로부터 천연 자외선차단제를 개발하고자 지속적인 노력을 하였으며, 그 결과 극지로 분류되는 남극 또는 고산지역에서 서식하는 일부 지의류의 경우 기타 열대 및 온대 지역에서 서식하는 지의류들에 비하여 상당히 강한 UV스트레스를 받고 있으며, 이를 극복하기 위하여 자체적으로 잠재적인 자외선차단 물질을 생산하고 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 극지 지의류 유래 추출물을 유효성분으로 함유하는 자외선차단제 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 극지 지의류 유래 추출물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제의 혼합에 의하여 추가적인 SPF 지수의 향상 및 넓은 범위의 UV 스펙트럼에서 자외선 차단능을 나타내는 자외선 차단제 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은 상기 자외선 차단제 조성물을 유효성분으로 함유하는 자외선차단용 기능성 화장품을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 남극 등의 극지에서 자생하는 지의류 유래 추출물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제 조성물을 제공한다.

하나의 양태로서, 본 발명은 자외선 차단 활성을 가지는 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica), 펠티게라 카니나(Peltigera canina), 펠티게라 프라에텍스타타(Peltigera praetextata), 라마리나 콘두프리칸스(Ramalina conduplicans), 라마리나 인터메디아(Ramalina intermedia), 잔토파르멜리아 파리노스( Xanthoparmelia farinose), 디플로시아 카네센스(Diplocia canescens), 세트라리아 아큘레아테(Cetraria aculeate), 클라도니아 푸르카타(Cladonia furcata), 슈데페베 푸베센스(Pseudephebe pubescens), 스파에로 글로보서스(Sphaerophorus globosus), 스테레오카우론 알피눔(Stereocaulon alpinum), 우스네아 안타르티카(Usnea antarctica) 및 우스네아 아우란티아코아트라(Usnea aurantiacoatra), 또는 스틱타 니란데리아나(Stictanylanderiana) 등의 극지 지의류 추출물에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, “극지 지의류”는 균류(fungi)와 조류(algae) 또는/및 시아노박테리아(cyanobacteria)의 공생 복합체로서, 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica), 펠티게라 카니나(Peltigera canina), 펠티게라 프라에텍스타타(Peltigera praetextata), 라마리나 콘두프리칸스(Ramalina conduplicans), 라마리나 인터메디아(Ramalina intermedia), 잔토파르멜리아 파리노스( Xanthoparmelia farinose), 디플로시아 카네센스(Diplocia canescens), 세트라리아 아큘레아테(Cetraria aculeate), 클라도니아 푸르카타(Cladonia furcata), 슈데페베 푸베센스(Pseudephebe pubescens), 스파에로 글로보서스(Sphaerophorus globosus), 스테레오카우론 알피눔(Stereocaulon alpinum), 우스네아 안타르티카(Usnea antarctica) 및 우스네아 아우란티아코아트라(Usnea aurantiacoatra) 또는 스틱타 니란데리아나(Stictanylanderiana)등의 극지 도는 고샌지대에서 자생는 지의류를 말한다.

상기 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica)는 연구자들에 의해 남극의 킹조지섬으로부터 수집된 지의류이며, 그 외 지의류는 연구자들에 의해 중국 운남성(Yunnan)의 고산 지대로부터 수집된 지의류이다. 이들 지의류들은 강하고건조한 바람, 수분과 영양분의 불규칙한 변동, 연중 강한 자외선 등의 일반 생물이 살아가기에는 부적합한 환경에서 서식하는 지의류 중의 일종이다.

본 발명에 있어서, "추출물"은 지의류로부터 통상의 방법에 의하여 추출하거나 이로부터 분리된 자외선 차단 활성을 가지는 지의류의 대사 산물을 말한다. 또한, 본 발명에 있어서 "추출물"은 상기 추출액 뿐만 아니라 이의 건조 분말 또는 이를 이용하여 제형화된 모든 형태를 포함하는 의미로 사용된다.

특히, 본 발명의 조성물에는 유효성분으로서 우스닉산(Usnic acid), 파나린(Pannarin), 1-클로로파나린(1-chloropannarin), 아트라노린(atranorin), 살라진산(Salazinic acid), 또는 세칼론산(Secalonic acid) 등이 함유되는 것을 말한다.

본 발명에서 지의류 추출물은 유기 용매를 사용하여 추출할 수 있는데, 추출한 액은 액체 형태로 사용하거나 또는 농축 및/또는 건조하여 사용할 수 있다. 상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 에틸렌, 아세톤, 헥산, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디클로로메탄, N, N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 혼합용매이며, 추출물의 유효성분이 파괴되지 않거나 최소화된 조건에서 실온 또는 가온하여 추출할 수 있다. 추출하는 유기용매에 따라 추출물의 유효성분의 추출정도와 손실정도가 차이가 날 수 있으므로, 알맞은 유기용매를 선택하여 사용하도록 한다. 추출 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 냉침 추출, 초음파 추출, 환류 냉각 추출 등이 있다.

여과는 추출액으로부터 부유하는 고체 입자를 제거하는 과정으로,2면, 나일론 등을 이용하여 입자를 걸러 내거나 한외여과, 냉동여과법, 원심분리법 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 크로마토그래피)에 의한 분리 과정을 추가로 포함할 수 있다.

여액을 건조하는 단계는 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조, 감압건조, 포말건조, 고주파건조, 적외선건조 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라, 최종 건조된 추출물을 분쇄하는 공정을 추가할 수 있다.

하나의 구체적 실시예에서, 본 발명의 지의류 추출물은, 건조된 지의류, 바람직하게는 건조된 지의류의 지의체를 무게(g)의 0.1배 내지 5배, 바람직하게는 0.1배 내지 3배의 유기용매, 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 아세톤, 헥산 또는 이들의 혼합용매, 보다 바람직하게는 아세톤 용매; 10 내지 40℃, 바람직하게는 15 내지 37℃ 추출 온도; 5시간 내지 15일, 바람직하게는 10시간 내지 3일의 시간; 1회 내지 5회, 바람직하게는 1회 내지 3회의 회수; 냉침, 초음파 추출, 환류 냉각 추출, 바람직하게는 냉침 추출 방법을 이용하여 수득한 추출액을 여과, 감압 농축함으로써 수득하였다.

본 발명의 지의류 추출물은 SPF 지수 및 PA 지수 등의 차단능 및 내수성 등에 있어서 열대 또는 온대에서 서식하는 지의류 추출물 및 대조군 제품에 비하여 우수함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명의 지의류 추출물은 자외선 차단 활성이 우수하며, 천연으로부터 유래한 것이므로 안전하게 인체에 적용할 수 있을 것이다.

또한 본 발명은 극지 지의류 유래 추출물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단제의 혼합에 의하여 추가적인 SPF 지수의 향상 및 넓은 범위의 UV 스펙트럼에서 자외선 차단능을 나타내는 자외선 차단제 조성물에 관한 것이다.

각각의 지의류는 식생 환경에 따라 각기 다른 파장의 UV를 차단하도록 진화해왔다. 따라서, 극지방의 지의류와 고산지방의 지의류는 서로 다른 지외선 차단 스펙트럼을 갖는다.

따라서, 각각의 서로 다른 환경에서 지의류가 분비하는 자외선 차단능을 지닌 2차 대사 산물을 조합함으로써 보다 넓은 자외선 차단 스펙트럼을 지닌 지외선 차단 조성물을 제조할 수 있다.

또 하나의 관점에서, 본 발명은 극지 지의류 유래 추출물을 유효성분으로 함유하는 자외선 차단용 기능성 화장품에 관한 것이다.

본 발명의 기능성 화장품은 일반적인 유화 제형 및 가용화 제형의 형태로 제조할 수 있다. 유화 제형의 화장품으로는 영양화장수, 크림, 에센스 등이 있으며, 가용화 제형의 화장품으로는 유연화장수가 있다.

본 발명에 적합한 화장품의 제형으로는 예를 들면 용액, 겔, 고체 또는 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는 이온형(리포좀), 비이온형의 소낭 분산제의 형태, 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실 스틱의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 포말(foam)의 형태 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태로도 제조될 수 있다.

본 발명의 화장품은 추가로 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 막형성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온 봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품학 또는 피부과학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다. 그리고, 상기의 성분들은 피부과학 분야에서 일반적으로 용되는 양으로 도입될 수 있다.

본 발명의 기능성 화장품은 자외선차단능이 뛰어나며, 보존 안정성도 있으면서, 항산화, 미백, 주름 개선 효과가 뛰어나기 때문에 자외선에 의한 피부노화를 방지하기 위한 기능성 화장품으로 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물에는 유효성분으로서 자외선 흡수, 차단능을 지닌 극지 지의류 추출물인 우스닉산(Usnic acid), 파나린(Pannarin), 1-클로로파나린(1-chloropannarin), 아트라노린(atranorin), 살라진산(Salazinic acid), 또는 세칼론산(Secalonic acid) 등이 포함되어 화장품 제형에 사용시 뛰어난 자외선 차단효과를 나타낸다

이하, 본 발명의 내용을 하기의 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명한다. 다만, 하기의 실시예에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한되지 않음을 밝혀둔다.

1. 지의류 추출물의 제조

실시예 1. 지의류 수집 및 동정

남극 반도의 남쉐틀랜드 군도에 속한 킹조지섬의 남서쪽에서 수집한 8종의 지의류(Cetraria aculeate, Cladonia furcata, Pseudephebe pubescens, Sphaerophorus globo년, Stereocaulon alpinum, Umbilicaria antarctica, Usnea antarctica 및 Usnea aurantiacoatra)(이하, 편의상 남극 지의류라 한다)와 고산 지대에서 수집한 10종의 지의류(이하, 편의상 중국 지의류라 한다)를 수집하였다. 8종의 남극 지의류는 김 등 (2006)에 기재한 방법(Kim et al, Lichen Flora around Korean Antarctic Scientific Station, King George Island, Antartic. J Microbiol 44:480-491 (2006))에 의해 동정하여 순천대학교의 한국지의류연구센터 내에 보관하였으며, 9종의 중국 지의류는 중국 과학아카데미(Chinese Academy of Science(CAS))의 쿤밍 식물학 연구소(Kunming Institute of Botany)에서 동정하여 중국 CAS에 보관하였고, 이의 복제물을 순천대학교의 한국지의류연구센터 내에도 보관하였다.

실시예 2.

남극 지의류 지의체를 분리하고 이를 상온 건조한 후, 지의류 지의체 5g을 200ml 아세톤으로 2번 추출하고, 실온에서 24시간 동안 진탕기(shaking attachment)에서 메탄올로 추출하였다. 그 아세톤 및 메탄올 추출물을 여과지(Whatman filter paper No.1)을 사용하여 여과하고, 40 진공상태에서 회전농축기로 농축하였다. 그 농축물은 아세톤과 메탄올의(추후 연구를 위한 경우 화장품에서는 적당한 오일(C12-15 alkylbenzoate등)이나 30-50% 1,3-BG등으로 용해해야 함을 본 발명에서 제안함) 각기 다른 농도로 용해시키고, 추후 연구를 위하여 -20에서 동결하여 저장하였다.

또한 중국 지의류 지의체를 분리하고 이를 상온 건조한 후, 지의류 지의체 10g을 실온에서 24시간 동안 메탄올500ml로 2번 추출하였다. 추출물을 여과지(Whatman filter paper No.1)을 사용하여 여과하고, 40 진공상태에서 회전농축기로 농축하였다. 그 다음으로 농축물을 2mg extract/ml이 되도록 메탄올로 용해한(추후 연구를 위한 경우 화장품에서는 적당한 오일(C12-15 alkylbenzoate등)이나 30-50% 1,3-BG등으로 용해해야 제형실험에 사용할 수 있음을 본 발명에서 제안함) 후, 추후 연구를 위하여 -20에서 동결하여 저장하였다.

제조예 1. 상기 남극 지의류추출물 2종의 혼합물 제조

지의류 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica) 및 우스네아 안타르티카(Usnea antarctica) 종을 실시예 2의 방법에 따라 추출하여 1:1 혼합물 500ml를 제조하였다.

제조예 2. 상기 중국지의류 추출물 2종의 혼합물 제조

지의류 슈데페베 푸베센스(Pseudephebe pubescens), 및 세트라리아 아큘레아테(Cetraria aculeate)종을 실시예 2의 방법에 따라 추출하여 1:1 혼합물 500ml를 제조하였다.

제조예 3. 남극지의류 2종 및 중국지의류 2종의 혼합물 제조

지의류 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica) 및 우스네아 안타르티카(Usnea antarctica), 슈데페베 푸베센스(Pseudephebe pubescens), 세트라리아 아큘레아테(Cetraria aculeate)종을 실시예 2의 방법에 따라 추출하여 1:1:1:1 혼합물 500ml를 제조하였다.

제조예 4. 다른 조합의 남극지의류 2종 및 중국지의류 2종의 혼합물 제조

지의류 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica), 펠티게라 카니나(Peltigera canina), 펠티게라 프라에텍스타타(Peltigera praetextata), 라마리나 콘두프리칸스(Ramalina conduplicans)종을 실시예 2의 방법에 따라 추출하여 1:1:1:1 혼합물 500ml를 제조하였다.

2. 지의류 추출물을 함유한 자외선 차단용 썬크림의 제조

제조예 1 내지 4에서 제조한 지의류 추출물을 이용하여 자외선 차단용 썬크림을 아래의 표 1과 같이 제조하였다.

주요 Phase	구성성분	대조군	제형예1	제형예2	제형예3	제형예4
A	증류수	70	65	65	65	65
	Dissolvine Na2-S Disodium EDTA	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
	Propylene Glycol	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
	지의류 추출물	-	5.0	5.0	5.0	5.0
B	Finsolv TN	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
	Protachem SMO SORBITAN OLEATE	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	Escalol 557 Octinoxate	7.5	7.5	7.5	7.5	7.5
	Escalol 567 Oxybenzone	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
	Escalol 587 Ethyl hexyl salicylate	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
	Crodafos CES Cetearyl Alcohol (and) Dicetyl Phosphate (and) Ceteth-10 Phosphate	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0
	Ceterayl Alcohol 50/50	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0
	Crodafos C320 Acid	1.33	1.33	1.33	1.33	1.33
C	Liquid Germall Plus	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6
	Frangrance	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15
	TEA 99%	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
D	TiO2	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0
	ZnO	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
	DC 345 Cyclomethicone	8.0	8.0	8.0	8.0	8.0

표 1에서 구성성분의 단위는 모두 "g"이고, 제형예 1은 지의류 추출물로서 제조예 1에서 제조한 추출물을, 제형예 2은 지의류 추출물로서 제조예 2에서 제조한 추출물을, 제형예 3은 지의류 추출물로서 제조예 3에서 제조한 추출물을, 제형예 4은 지의류 추출물로서 제조예 4에서 제조한 추출물을 각각 사용하였다.

3. 지의류 추출물 자외선 차단용 썬크림에 대한 SPF 부스팅 효과

(1) 시험 방법

피부질환이 없는 18세-60세의 신체 건강한 남녀 중에서 최소홍반량이 20mJ/㎠ ~ 50mJ/㎠ 사이에 있는 Fitzpatrick 광 피부 유형 I ~ III의 피부타입에 해당하는 사람 10명 이상을 피검자로 선정하여, 화장품 법 제9조에 의한 자외선차단효과측정방법 및 기준에 따라 수행되었다.

피험자의 등 부위에 제품 무도포 부위를 구획한 후 피험자가 편안한 자세를 취하도록 하고 UVB를 조사하여 16~24시간 범위내의 일정시간에 피험자의 홍반상태를 판정한다. 홍반은 충분히 밝은 광원 하에서 두명 이상의 숙련된 사람이 판정한다. 전면에 홍반이 나타난 부위에 조사한 UVB의 광량 중 최소량을 최소홍반량(MED)으로 한다. 각 피험자의 최소홍반량을 근거로 표준시료와 시험제품의 예상 차단지수를 근거로 광량의 범위를 정한 뒤, 피험자의 등에 표준시료 도포부위와 시험제품 도포부위를 구획한다. 손가락에 고무재질의 골무를 끼고 표준시료와 시험제품을 해당량만큼 도포한다. 상온에서 15분간 방치하여 건조한 다음 제품 무도포부위의 최소홍반량 측정과 동일하게 측정한다. 홍반 판정은 제품 무도포부위의 최소홍반량 측정시간과 동일한 시간에 동일인이 판정한다.

광원은 태양광과 유사한 연속적인 방사스펙트럼을 갖고, 특정피크를 나타내지 않는 제논 아크 램프(Xenon arc lamp)를 장착한 인공태양광조사기(solar simulator) 또는 이와 유사한 광원을 사용한다. 이때 290㎚ 이하의 파장은 적절한 필터를 이용하여 제거하고, 시험시간 동안 일정한 광량을 유지해야 한다.

표준시료는 높은 자외선차단지수(SPF20 이상) 표준시료를 사용하고, 그 자외선 차단지수는 15.5 ± 3.0이었다. 제품 도포량은 2.0mg/㎠ 또는 2.0μL/㎠으로 하고, 제품 도포면적을 24㎠(가로 6cm×세로 4cm = 24㎠)이상으로 하여 0.5㎠ 이상의 면적을 갖는 5개 이상의 조사부위를 구획한다. 각 조사부위의 광량은 최소홍반이 예상되는 부위가 중간(예: 3 또는 4위치)이 되도록 조절하고 그에 따라 등비적(예상 자외선차단지수(SPF)가 20미만인 경우 25% 이하, 20이상 30미만인 경우 15%이하, 30이상인 경우 10%이하) 간격으로 광량을 증가시킨다.

자외선차단지수(SPF)는 제품 무도포부위의 최소홍반량(MEDu)과 제품 도포부위의 최소홍반량(MEDp)를 구하고 다음 계산식에 따라 각 피험자의 자외선차단지수(SPFi)를 계산하여 그 산술평균값으로 한다. 자외선차단지수의 95% 신뢰구간은 자외선차단지수(SPF)의 ± 20% 이내이어야 한다. 다만 이 조건에 적합하지 않으면 표본수를 늘리거나 시험조건을 재설정하여 다시 시험한다.

자외선차단지수(SPF)는 자외선차단지수 계산 방법에 따라 얻어진 자외선차단지수(SPF) 값의 소수점 이하는 버리고 정수로 표시한다(예: SPF30).

시험에 사용된 표준시료는 식품의약품안전청고시 제2008-60호 에 의한 자외선차단효과측정방법 및 기준에서 제시하는 높은 SPF의 표준시료 제조방법에 따라 하기의 표 2와 같이 제조하여 사용하였다.

주요 Phase	성분	분량(%)
A	Cetostearyl alcohol (and) PEG-40 caster oil (and) Sodium cetearyl sulphate	3.15
	Decyl oleate	15.0
	Octyl methoxycinnamate	3.0
	Butyl methoxydibenzoylmethane	0.5
	Propyl hydroxybenzoate	0.1
B	Purified water	53.57
	Phenylbenzimidazole sulphonic acid	2.78
	Sodium hydroxide (45% solution)	0.9
	Methyl hydroxybenzoate	0.3
	Disodium EDTA	0.1
C	Purified water	20.0
	Carbomer	0.3
	Sodium hydroxide (45% solution)	0.3

(2) 시험 결과

피검자의 10명에 대한 SPF 부스팅 시험 결과는 아래의 표 3과 같다.

피검자	나이	대조군	제조예 1	제조예 2	제조예 3	제조예 4
KWK	39	30.3	35.0	39.5	43.7	48.5
PYS	25	35.3	37.2	38.2	48.9	53.3
KJH	20	27.2	32.1	36.8	38.4	38.3
LSJ	21	33.5	30.7	33.8	37.3	46.8
KBS	25	38.1	43.9	45.3	48.2	45.5
CKS	25	26.0	31.6	37.5	40.0	49.9
LTU	23	29.9	30.2	39.0	39.1	44.3
LJS	22	30.2	30.3	38.6	44.2	47.5
JYK	22	32.5	36.6	35.4	40.8	48.0
CES	25	25.1	32.9	43.8	41.3	39.1
평균	24.7	30	34	38	42	46

4. 지의류 추출물을 함유한 자외선 차단용 썬크림에 대한 PA 부스팅 효과

(1) 시험 방법

피부질환이 없는 18세-60세의 신체 건강한 남녀 10명 이상을 피검자로 선정하여, 화장품 법 제9조에 의한 자외선차단효과측정방법 및 기준에 따라 수행되었다. 피험자의 등에 무도포 시험부위를 구획한 후 피험자가 편안한 자세를 취하도록 하여 UVA를 조사한다. 자외선을 조사하는 동안에 피험자가 움직이지 않도록 한다. 조사가 끝난 후 2~4시간 범위내의 일정 시간에 피험자의 흑화상태를 판정한다. 충분히 밝은 광원 하에서 두 명이상의 숙련된 사람이 판정한다. 전면에 흑화가 나타난 부위에 조사한 자외선A의 광량 중 최소량을 최소지속형즉시흑화량(MPPD)으로 한다.

각 피험자의 최소지속형즉시흑화량을 근거로 조사 광량의 범위를 정한 뒤 피험자의 등에 표준시료 도포부위와 제품 도포부위를 구획한다. 손가락에 고무재질의 골무를 끼고 표준시료 및 제품을 해당 량만큼 도포한다. 상온에서 15분간 방치하여 건조한 다음 제품 무도포부위의 최소지속형즉시흑화량(MPPD) 측정과 동일하게 측정한다. 판정은 제품 무도포부위의 최소지속형즉시흑화량 측정시간과 동일한 시간에 동일인이 판정한다.

광원은 다음 사항을 충족하는 인공광원을 사용하며, 아래의 조건이 항상 만족되도록 유지, 점검한다. 광원은 UVA 범위에서 자외선은 태양광과 유사한 연속적인 스펙트럼을 가져야 한다. 또, UVA I(340~400 nm)와 UVA II(320~340 nm)의 비율은 태양광의 비율(자외선A II/ 총 자외선A = 8~20 %)과 유사해야 한다. 과도한 썬번(sun burn)을 피하기 위하여 파장 320 nm 이하의 자외선은 적절한 필터를 이용하여 제거한다. 표준시료는 표 4의 표준시료를 사용하고, 그 자외선 A 차단지수는 3.75±1.01이었다.

주요 Phase	성분	분량 (%)
A	정제수(Purified water)	57.13
	디프로필렌글라이콜(Dipropylene glycol)	5.00
	포타슘하이드록사이드(Potassium Hydroxide)	0.12
	트리소듐이디티에이(Trisodium EDTA)	0.05
	페녹시에탄올(Phenoxyethanol)	0.30
B	스테아릭애씨드(Stearic acid)	3.00
	글리세릴스테아레이트SE(Glyceryl Monostearate, selfemulsifying)	3.00
	세테아릴알코올(Cetearyl Alcohol)	5.00
	페트롤라툼(Petrolatum)	3.00
	트리에칠헥사노인(Triethylhexanoin)	15.0
	에칠헥실메톡시신나메이트(Ethylhexyl Methoxycinnamate)	3.00
	부틸메톡시디벤조일메탄(Butylmethoxydibenzoylmethane)	5.00
	에칠파라벤(Ethylparaben)	0.20
	메칠파라벤(Methylparaben)	0.20

제품 도포량은 2mg/㎠ 또는 2μL/㎠ 으로 하고, 제품 도포면적을 24㎠ 이상으로 하여 0.5㎠ 이상의 면적을 갖는 5개 이상의 조사부위를 구획한다. 구획방법은 자외선차단지수 측정방법과 같다. 각 조사부위의 광량은 최소지속형즉시흑화가 예상되는 부위가 중간(예: 3 또는 4위치)이 되도록 조절하고 그에 따라 등비적 간격으로 광량을 증가시킨다. 증가 비율은 최대 25 %로 한다.

자외선A차단지수(PFA)는 제품 무도포부위의 최소지속형즉시흑화량(MPPDu)과 제품 도포부위의 최소지속형즉시흑화량(MPPDp)을 구하고, 다음 계산식에 따라 각 피험자의 자외선A차단지수(PFAi)를 계산하여 그 산술평균값으로 한다. 이 때 자외선A차단지수(PFA)의 표준오차는 얻어진 자외선A차단지수(PFA) 값의 ±10% 이내이어야 한다. 다만, 이 조건에 적합하지 않으면 표본수를 늘리거나 시험조건을 재설정하여 다시 시험한다.

(2) 시험 결과

피검자의 10명에 대한 PA 시험 결과는 아래의 표 5와 같다.

피검자	나이	대조군	제형예 1	제형예 2	제형예 3	제형예 4
KWK	39	5.01	5.66	6.06	7.05	7.78
PYS	25	5.65	5.87	6.24	6.86	7.62
KJH	20	5.87	5.85	6.97	8.24	8.47
LSJ	21	5.16	5.55	6.02	6.77	6.98
KBS	25	5.54	5.91	6.83	7.54	8.29
CKS	25	5.98	6.78	6.75	7.37	8.51
LTU	23	6.23	6.99	6.84	8.05	8.25
LJS	22	6.39	6.27	6.94	8.27	8.18
JYK	22	4.91	5.45	6.37	7.01	7.85
CES	25	6.55	7.02	7.58	7.47	8.24
평균	24.7	5.73	6.14	6.66	7.46	8.02

5. 자외선 차단용 썬크림의 내수성

(1) 시험 방법

내수성 시험은 아래 내수성 시험방법에 따라 시험을 수행한 후 자외선차단지수와 내수성 자외선차단지수를 비교한 것으로 내수성 시험법에 따라 내수성 제품과 지속 내수성제품으로 나눈다. 시험은 시험에 영향을 줄 수 있는 직사광선을 차단할 수 있는 실내에서 이루어져야 하며, 물의 온도는 23~32 ℃ 이어야 한다.

욕조는 피험자의 시험부위가 완전히 물에 잠길 수 있어야 하며, 피험자의 등이 욕조 벽에 닿지 않으며 편하게 앉을 수 있어야 한다. 이때 물의 순환이나 공기의 분출 시 직접 피험자의 등에 닿지 않아야 한다.

내수성 시험방법에 따른 자외선차단지수 및 내수성 자외선차단지수는 동일 실험실에서 동일 피험자를 대상으로 동일 기기를 사용하여 동일한 시험조건에서 측정되어야 한다. 시험방법은 식약청 고시「자외선차단효과측정방법 및 기준」에 따라 시험한다.

제품 도포 후 최소 15분 이상 자연 상태에서 건조한 후, 물 속에 침수한다

제품의 내수성을 측정하는 세부적인 방법은 다음과 같다.

① 20 분간 입수한다. ② 20 분간 물 밖에 나와 쉰다. 이 때 자연 건조되도록 하고 제품의 도포부위에 타월사용은 금지한다. ③ 20 분간 입수한다. ④ 물 밖에 나와 완전히 마를 때까지 15 분 이상 자연 건조한다.

이후 식약청 고시 「자외선차단효과측정방법 및 기준」에 따라 최소홍반량 측정시험을 실시한다. 계산은 식약청 고시「자외선차단효과측정방법 및 기준」의 자외선차단 지수 계산에 따라 자외선차단지수 및 내수성 자외선차단지수를 구한다.

SPF내 : 각 피험자의 내수성 자외선차단지수, SPF : 각 피험자의 자외선차단지수, 평균 내수성비: 평균 내수성비는 피험자 개개의 내수성비의 평균이다.

내수성비 신뢰구간: 평균 내수성비 신뢰구간은 편 방향 95% 신뢰 구간으로 표시하며 계산은 다음과 같다.

(S: 표준편차, n : 피시험자 수, t 값 : 자유도, n이 10인 경우 t 값은 1.833임)

판정은 내수성비 신뢰구간이 50% 이상일 때 내수성을 표방할 수 있다.

(2) 시험 결과

피검자의 10명에 대한 내수성 시험 결과는 아래의 표 6과 같다.

피검자	나이	대조군		제형예 1		제형예 2		제형예 3		제형예 4
		B/W	A/W	B/W	A/W	B/W	A/W	B/W	A/W	B/W	A/W
KWK	39	30.3	10.1	35.0	13.5	39.5	22.2	43.7	29.9	48.5	35.5
PYS	25	35.3	13.5	37.2	13.7	38.2	19.8	48.9	30.2	53.3	35.3
KJH	20	27.2	12.7	32.1	15.4	36.8	20.5	38.4	17.4	38.3	25.9
LSJ	21	33.5	13.4	30.7	17.9	33.8	15.1	37.3	19.9	46.8	23.0
KBS	25	38.1	17.3	43.9	25.3	45.3	27.3	48.2	28.2	45.5	33.3
CKS	25	26.0	8.5	31.6	13.3	37.5	18.2	40.0	27.3	49.9	38.2
LTU	23	29.9	11.9	30.2	17.5	39.0	20.9	39.1	18.2	44.3	23.3
LJS	22	30.2	15.2	30.3	15.5	38.6	23.1	44.2	32.1	47.5	35.4
JYK	22	32.5	18.7	36.6	21.0	35.4	22.4	40.8	22.9	48.0	30.1
CES	25	25.1	7.4	32.9	12.4	43.8	20.0	41.3	27.4	39.1	25.3
평균	24.7	30	12	34	16	38	20	42	25	46	30

표 6에서, B/W는 물속에 입수 전 측정한 SPF 값이고, A/W는 40분(20분 간격으로 2회) 동안 입수 후 측정한 SPF 값이다.

6. 자외선 차단용 썬크림의 밀착성 및 발림성

(1) 시험 방법

자외선차단지수 측정방법에 참여한 피험자들을 대상으로 피부 밀착성과 발림성에 대한 주관적 설문 평가를 아래의 점수 기준으로 실시하였다.

* 밀착성 관능평가에 대한 점수 기준(발림성 기준도 동일함)*

매우 뛰어남 : 3점, 뛰어남 : 2점, 보통임 : 1점, 나쁨 : -1점,

매우 나쁨 : -2점

(2) 시험 결과

피검자의 10명에 대한 밀착성 및 발림성 시험 결과는 아래의 표 7과 같다.

피검자	나이	대조군		제형예 1		제형예 2		제형예 1		제형예 2
		밀착성	발림성	밀착 성	발림성	밀착 성	발림성	밀착 성	발림성	밀착 성	발림성
KWK	39	-1	1	1	1	1	2	1	2	2	3
PYS	25	1	2	1	1	2	1	2	2	2	3
KJH	20	-1	1	1	2	2	1	2	2	2	2
LSJ	21	-2	1	1	2	1	2	1	2	3	1
KBS	25	1	3	2	2	3	1	2	1	2	1
CKS	25	2	2	2	2	2	1	2	2	1	2
LTU	23	1	1	2	1	2	3	3	1	2	3
LJS	22	-1	-1	1	1	1	2	2	1	2	2
JYK	22	-2	-1	1	1	1	-1	2	2	2	3
CES	25	-2	1	1	2	-1	1	1	1	2	2
평균	24.7	-0.4	1.0	1.3	1.5	1.4	1.3	1.8	1.6	2.0	2.2

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였다. 당업계 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님을 명백히 밝힌다.

Claims (7)

1. 극지 지의류 추출물을 함유하는 자외선 차단제 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 극지 지의류 추출물은 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica), 펠티게라 카니나(Peltigera canina), 펠티게라 프라에텍스타타(Peltigera praetextata), 라마리나 콘두프리칸스(Ramalina conduplicans), 라마리나 인터메디아(Ramalina intermedia), 잔토파르멜리아 파리노스( Xanthoparmelia farinose), 디플로시아 카네센스(Diplocia canescens), 세트라리아 아큘레아테(Cetraria aculeate), 클라도니아 푸르카타(Cladonia furcata), 슈데페베 푸베센스(Pseudephebe pubescens), 스파에로 글로보서스(Sphaerophorus globosus), 스테레오카우론 알피눔(Stereocaulon alpinum), 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica), 우스네아 안타르티카(Usnea antarctica) 및 우스네아 아우란티아코아트라(Usnea aurantiacoatra) 또는 스틱타 니란데리아나(Stictanylanderiana)를 포함하는 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 지의류로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단제 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 극지 지의류 추출물은 유효성분으로서 우스닉산(Usnic acid), 파나린(Pannarin), 1-클로로파나린(1-chloropannarin), 아트라노린(atranorin), 살라진산(Salazinic acid), 세칼론산(Secalonic acid) 또는 이들의 약학적 또는 화장품학적 허용가능한 염을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 유효성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 차단제 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 자외선 차단제는 극지 지의류 추출물의 혼합으로 인하여 추가적으로 SPF지수가 상승 되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단제 조성물.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 자외선 차단제는 극지 지의류 추출물의 혼합으로 인하여 280 nm부터 400 nm까지의 자외선영역을 차단하는 것을 특징으로 하는 자외선 차단제 조성물.
6. 제 1 항의 자외선차단제 조성물을 유효성분으로 함유하는 기능성 화장품.
7. 제 6 항에 있어서, 기능성 화장품은 자외선차단용인 것을 특징으로 하는 기능성 화장품.