KR20160128898A - 차가버섯 추출물을 함유한 용해성 미세바늘 패치 - Google Patents

차가버섯 추출물을 함유한 용해성 미세바늘 패치 Download PDF

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KR20160128898A
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Abstract

본 발명은 차가버섯 추출물을 함유하는 마이크로파티클이 미세바늘의 내부에 충진되어 외부와의 접촉이 차단되고, 이로써 차가버섯 추출물의 강한 산화력 및 열 민감성에도 불구하고 피부 투여 전까지 안정성을 유지할 수 있는 생분해성 또는 피부 내 용해성 미세바늘 및 이의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 차가버섯 추출물을 함유하는 미세바늘의 제조, 보관 내지 취급이 용이하고, 투여 후 체내에서 강한 산화력을 기반으로 하여 피부 미백에 우수한 효과를 발휘한다는 장점이 있다.

Description

차가버섯 추출물을 함유한 용해성 미세바늘 패치{Soluble Microneedle patch for Inonotus obliquus extract delivery}
본 발명은 차가버섯 추출물의 효율적인 투여를 위한 특정 제형 또는 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 차가버섯 추출물에 포함되는 주요생리활성물질의 강한 산화력 및 열 민감성을 극복하고 효능을 극대화하기 위한 특정 제형 또는 시스템에 관한 것이다.
차가버섯(Chaga, Inonotus obliquus)은 Basidiomycetes의 Hymenochaetaceae에 속하며, 시베리아, 북아메리카 및 스칸디나비아 반도에 걸쳐 있는 자작나무 삼림지대에 자생하는 버섯으로서 자작나무에 착생하여 자작나무의 몸속에 뿌리를 내리고 그 수액을 섭취하며 성장한다. 10년 정도 나무 안에서 성장한 후 표면으로 나오며, 나온 후에도 10~15년 정도 성장한다.
차가버섯에는 크로모겐, 다당체인 베타글루칸, 폴리페놀, 페놀알데히드, 옥시페논카본산, 활성산소를 제거하는 SOD((Super Oxide Dismutase), 스테로이트, 각종 미네랄 등 무려 8,000여 가지 성분들이 있다. 러시아 연구진은 이러한 유효성분을 총칭하여 크로모겐 콤플렉스(chromogen complex)라고 명명하였다. 특히, 크로모겐 콤플렉스의 성분들에는 수소원자가 수산기로 치환된 물질이 많은데, 이러한 성분들이 산소와 만나면 즉시 산화하는 왕성한 산화력을 갖는다. 또한, 차가버섯의 주요 성분들 중에는 산 성분이 많으며, 이들은 물에 녹아서 수소이온을 내어놓는바, 이러한 수소이온도 산화력이 강하다. 차가버섯에 함유된 성분들의 강한 산화력은 산화-환원체계를 복원시키는 등의 체내에서 유용한 기능을 발휘하나, 반면에 산화 후에는 완전히 다른 성질의 물질로 변모하고 원래 존재하던 효능이 사라지는 경우가 대부분이므로, 투여 전에 산화되지 않도록 취급 및 보관에 주의를 기울여야 하고 효율적인 투여 제형이 요구된다. 또한, 차가버섯에 함유된 다양한 성분들, 특히 크로모겐 콤플렉스의 성분들은 대다수가 열에 약하므로, 제조하는 과정에도 특별한 주의가 필요하다.
차가버섯은 오래전부터 민간 비약으로 전해져 왔을 뿐만 아니라, 면역증진기능, 항산화능, 모발/두피 보호 및 노화방지능 등 다양한 기능을 갖는 것으로 알려져있고, 위장병이나 암의 치료에 효과적이라고 알려져 있다. 한국특허 등록번호 제10-1488434호에는 차가버섯 추출물의 면역기능 증강 효과에 대해 기재되어 있다. 아울러, 차가버섯에는 멜라노마 세포 내 티로시나제 활성을 크게 저해하여 미백효과가 있는 것으로 보고되어 있다(Journal of mushroom science and production, v.11 no.2, 2013년, pp.99-106).
한편, 피부 미백을 위해 다양한 경피 전달 제형이 사용되어 왔으나, 매일 피부에 도포해야 하는 번거로움과 각질의 저항 때문에 효능을 위해서는 오랜 시간 동안 피부에 도포해야 하는 문제점이 있었다. 차가버섯 추출물을 경피 전달하는데 있어서도 동일한 문제가 있었다.
대한민국 특허등록 제10-1488434호 (비특허문헌 1) Journal of mushroom science and production, v.11 no.2, 2013년, pp.99-106
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차가버섯에 함유된 유용물질의 강한 산화력과 열 민감성을 극복하고 효율적으로 투여하기 위한 고안정성의 투여 제형 또는 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차가버섯에 함유된 유용물질의 효과적인 경피 전달을 위한 투여 제형 또는 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 차가버섯 추출물이 미세바늘의 내부에 충진되어 외부와의 접촉이 차단된 것을 특징으로 하는 생분해성 또는 피부 내 용해성 미세바늘을 제공한다. 보다 구체적으로, 차가버섯 추출물을 함유하는 마이크로파티클이 함침된 것을 특징으로 하는 생분해성 또는 피부내 용해성 미세바늘을 제공한다. 보다 바람직하게, 차가버섯 추출물을 함유하는 마이크로파티클은 다중 에멀젼으로 형성된 것으로, 차가버섯 추출물은 상기 다중 에멀젼의 내상, 더욱 바람직하게 최내상, 가장 바람직하게 최내상 수상에 함유된 것일 수 있다.
본 발명자들은 차가버섯 추출물의 유용한 기능(특히, 피부 미백 효능)을 바탕으로 차가버섯 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장품을 개발하고자 다양한 시도를 하였다. 그러나 차가버섯 추출물에서 유용한 기능을 하는 성분들은 강한 산화력을 가지는바, 공기 내지 수분 접촉에 의해 쉽게 산화되며, 산화 후에는 완전히 다른 성질의 물질로 변모하고 원래 존재하던 효능이 사라지는 경우가 대부분이라는 문제점이 있었다. 또한, 통상적인 경피 전달 시스템에 따르면, 차가버섯 추출물이 미백 작용을 하기 위해 멜라노마 세포 내로 도달하기 위해서는 각질층을 통과해야 하는 등의 어려움이 있고, 효능 발휘를 위한 임계치 이상의 투여가 필요해 과량의 차가버섯 추출물이 필요하다는 문제점이 있었다. 또한, 통상적인 투여 제형의 제작 과정에서는 고온의 열처리 공정이 포함되는 경우가 많아, 열에 약한 차가버섯 추출물의 유용성분 변질이 우려되었다.
이에, 차가버섯 추출물이 안정적이고 효율적으로 체내 활성 세포(특히, 멜라노마 세포)에까지 도달할 수 있는 특별한 투여 제형 또는 시스템을 개발하고자 예의 노력하였고, 그 결과 차가버섯 추출물이 내부에 충진되어 외부와의 접촉이 차단된 미세바늘(마이크로니들, microneedle) 패치 시스템, 보다 구체적으로 차가버섯 추출물이 내부에 충진된 마이크로파티클을 함침한 미세바늘, 특히 상기 마이크로파티클은 다중 에멀젼으로 형성된 것으로, 차가버섯 추출물은 상기 다중 에멀젼의 최내상에 함유된 것을 개발함으로써, 상기 언급한 문제점을 해소할 수 있으며 이로써 여타의 피부 미백 물질보다 강한 산화력에 기반한 미백 활성을 효과적으로 발휘할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명자들이 개발한 미세바늘에 따르면, 상술한 문제점을 한꺼번에 해소할 수 있었으며, 체내 투여 전까지는 차가버섯 추출물의 산소 내지 물과의 접촉이 차단되어, 제조과정 내지 보관 중에도 안정성을 유지할 수 있었다.
본 발명에 있어서, 차가버섯 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알콜 및 이들의 혼합 용매로 구성되는 군으로부터 선택되는 용매, 바람직하게는 메탄올, 에탄올 또는 부탄올로 추출한 것을 포함한다. 또한, 본 발명에 있어서, 상기 추출물에는, 추출처리에 의해 얻어지는 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 또는 이들 조정제물 또는 정제물 중 어느 하나도 포함하는 것으로 한다.
본 발명에서 차가버섯 추출물을 얻기 위한 방법은 다음과 같다. 차가버섯 분쇄물을 건조 중량의 약 2 내지 20배, 바람직하게는 약 3 내지 5배에 달하는 부피의 물, 메탄올, 에탄올 및 부탄올 등과 같은 탄소수 1(C1) 내지 4(C4)의 저급 알콜의 극성 용매 또는 이들의 혼합용매를 용출 용매로써 사용하고, 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 사용하여 추출한다. 바람직하게는 바람직하게는 실온에서 감압농축하여 물, 저급 알콜 또는 이들의 혼합용매에 가용한 차가버섯 추출물을 수득할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 차가버섯 추출물은 천연, 잡종, 변종의 다양한 기관으로부터 추출될 수 있고, 예를 들어 자실체뿐만 아니라 자실체 배양물로부터 추출 가능하다.
본 발명에 있어서, 마이크로파티클은 매트릭스(matrix) 타입일 수도 있고, 레저보어(reservoir) 타입일 수도 있으며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한 제한되지 않는다. 즉, 미세바늘 내부에 분산된 형태로 함침되어 미세바늘을 형성하는 물질들 사이에 마이크로파티클이 존재할 수 있고, 혹은 미세바늘을 형성하는 물질들이 마이크로파티클을 둘러싸는 코어-쉘 형태로 존재할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게, 마이크로파티클은 다중 에멀젼으로 형성될 수 있으며, 상기 다중 에멀젼에는 예를 들어, On/W/O (단, W는 수상을 의미하고, O는 유상을 의미함. 그리고 n ≥0), Wm/O/W (단, W는 수상을 의미하고, O는 유상을 의미함. 그리고, m ≥1), 또는 4상 이상의 에멀젼이 포함될 수 있으며, 상기 다중 에멀젼에서 차가버섯 추출물은 수상에 포함되며, 바람직하게 최내상에 포함된다. 상기 용어, 최내상이라 함은 마이크로파티클이 미세바늘에 함침될 때 직접 접촉면을 가장 적게 갖는 부분을 의미할 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따르면, Wa/O/Wb 다중 에멀젼에서 차가버섯 추출물은 Wa에 포함된다고 할 수 있다.
마이크로파티클을 형성하는 물질로는 소수성 코어를 형성할 수 있는 고분자가 사용될 수 있으며, 서방성 고분자로는 예를 들어, 폴리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 폴리(락타이드-코-글리코라이드), 폴리안하이드라이드, 폴리오르쏘에스테르, 폴리에테르에스테르, 폴리카프로락톤, 모노-메톡시 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤 (MPEG-PCL), 폴리에스테르아마이드, 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 또는 이들의 공중합체와 같은 생분해성 고분자; 및 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀 (chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드 또는 이들의 공중합체와 같은 비-생분해성 고분자가 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니나, 바람직하게 폴리(락타이드-코-글리코라이드)로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 소수성 코어를 형성할 수 있는 고분자는 다중 에멀젼 제형의 마이크로파티클에서 유상에 포함될 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따르면, Wa/O/Wb 다중 에멀젼에서 소수성 코어를 형성할 수 있는 고분자는 O에 포함된다고 할 수 있다.
마이크로파티클을 형성하는 물질로서, 친수성 쉘을 형성할 수 있는 성분이 사용될 수 있으며, 생분해성 고분자보다는 피부 내에서 용해되는 물질로 제조되는 것이 바람직하며, 이러한 성분으로는 히알루론산(hyaluronic acid), 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose), 비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리비닐피릴리돈(polyvinyl pyrrolidone), 당(saccharide) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니나, 바람직하게 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol)로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 친수성 쉘을 형성할 수 있는 성분으로는 다중 에멀젼 제형의 마이크로파티클에서 수상에 포함될 수 있으며, 바람직하게 차가버섯추출물이 포함되지 않는 수상에 포함될 수 있다. 바람직하게 구체적인 일 실시예에 따르면, Wa/O/Wb 다중 에멀젼에서 친수성 쉘을 형성할 수 있는 성분은 Wb에 포함된다고 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게, 마이크로파티클을 형성하는 물질은 미세바늘을 형성하는 물질과는 상이하며, 더욱 바람직하게, 미세바늘을 형성하는 물질과 마이크로파티클을 형성하는 물질 간에 피부 내에서 용해 또는 붕괴되는 속도에는 차이가 있을 수 있으며, 미세바늘을 형성하는 물질의 피부 내 용해 또는 붕괴되는 속도가 마이크로파티클을 형성하는 물질의 피부 내 용해 또는 붕괴되는 속도보다 빠를 수 있다. 이로써 미세바늘이 용해 또는 붕괴된 이후에 차가버섯 추출물이 유용한 기능을 하는 피부 층 내로 유입될 때까지 마이크로파티클은 유지되어 마이크로파티클 내에 함침된 차가버섯 추출물이 서서히 방출될 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로파티클의 직경은 0.01 내지 10 μm이다. 파티클 크기가 10 μm 초과이면 마이크로니들에 함침 시 니들의 강도가 약해져 피부투과가 어려워진다. 본 발명에 따른 마이크로파티클의 직경은 레이저광산란(LLS) 방법에 의해 측정되며, 예를 들어, Malvern사의 Zetasizer 2000 TM을 이용해 측정된다.
바람직하게, 본 발명의 마이크로파티클은 차가버섯 추출물을 마이크로파티클 총 중량 대비 0.01 내지 20 중량% 함유하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10 중량% 함유한다. 또한, 본 발명의 마이크로니들은 이러한 마이크로파티클을 마이크로니들 총 중량 대비 0.05 내지 60 중량% 함유하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 50중량% 함유한다.
본 발명에 따른 미세바늘을 형성하는 물질은 피부 내에서 생분해되거나 용해되어 미세바늘의 피부 적용 시 미세바늘이 용해 또는 붕괴됨으로써 미세바늘의 내부에 충진된 차가버섯 추출물이 방출되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 차가버섯 추출물은 미세바늘 내부에 분산된 형태로 함침되어 미세마늘을 형성하는 물질들 사이 사이에 존재하는 형태일 수 있다. 바람직하게, 차가버섯 추출물을 함유하는 마이크로파티클을 마이크로니들에 포함시키는 형태일 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명에 따른 미세바늘은 차가버섯 추출물의 안정성을 위해서 생분해성 고분자보다는 피부 내에서 용해되는 물질로 제조되는 것이 바람직하며, 이러한 성분으로는 히알루론산(hyaluronic acid), 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose), 비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리비닐피릴리돈(polyvinyl pyrrolidone), 당(saccharide) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 당으로는 자일로즈(xylose), 수크로스(sucrose), 말토오스(maltose), 락토오스(lactose), 트레할로스(trehalose) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
이러한 미세바늘 형성 물질들 중에서 미세바늘의 피부 투과 강도, 피부 내에서의 용해속도 등을 종합적으로 고려하고, 특히 차가버섯 추출물의 안정성, 차가버섯 추출물과의 상용성(compatibility) 등을 종합적으로 고려하면 상기 미세바늘을 형성하기 위한 물질로는 히알루론산, 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 및 당의 혼합물이 바람직하며, 이러한 혼합물에 있어 상기 당은 트레할로스(trehalose)인 것이 더욱 더 바람직하다.
본 발명에 있어서, 미세바늘의 길이는 특정 크기에 한정되는 것은 아니다. 다만, 각질층을 통과하여 멜라노마 세포를 타깃으로 하는 본 발명의 목적상 미세바늘의 상하 길이는 10 마이크로미터 내지 2 밀리미터인 것인 바람직하고, 50 마이크로미터 내지 1.5 밀리미터인 것이 더욱 바람직하다. 10 마이크로미터 이하에서는 각질을 효과적으로 투과하기 어렵고, 2 밀리미터 이상에서는 통증 및 출혈을 유발하는 문제가 있다
본 발명에 따른 미세바늘은 앞서 언급된 미세바늘의 구조 형성 물질 이외에 가소제, 계면활성제, 보존제, 항염제 등을 더 포함할 수 있다. 이러한 가소제(plasticizer)로는, 예를 들어, 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 디프로필렌 글리콜(dipropylene glycol), 부틸렌 글리콜(butylene glycol), 글리세린(glycerin) 등의 폴리올이 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 특히, 차가버섯 추출물과의 안정성, 차가버섯 추출물과의 상용성 측면에서 여러 평가 결과 글리세린이 더욱 바람직하였다.
본 발명에 따른 미세바늘은 차가버섯 추출물의 효능에 상가 또는 상승 작용을 일으키기 위한 추가 성분들을 더 포함할 수 있다. 피부 미백 개선을 위해서는, 예를 들어, 코지산 또는 알부틴과 같이 티로시나제 효소활성을 억제하는 물질, 하이드로퀴논, 비타민 C 또는 이들의 유도체 등이 포함될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이러한 미세바늘은 예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제10-0793615호, 국제특허출원 공개공보 WO 02/064193, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0065361호 등에 기재된 재료, 제조방법 등을 이용하여 제조될 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명에 따른 미세바늘은 solution casting 방법으로 제조될 수 있으며, 가장 바람직하게 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
차가버섯 추출물을 포함하는 마이크로파티클을 형성하는 단계; 마이크로니들의 구조를 형성하는 피부 내 용해성 물질과 상기 마이크로파티클을 함께 마이크로니들 형성용 몰드(mold)에 채워 혼합하는 단계; 및 상기 몰드를 가온하고 이를 건조한 후 분리하는 단계를 거칠 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 차가버섯 추출물을 포함하는 마이크로파티클을 형성하는 단계는, 차가버섯 추출물을 마이크로파티클을 형성하는 물질로서 소수성 코어를 형성하는 고분자에 첨가하여 유중수상 에멀젼을 형성하는 단계 및 상기 유중수상 에멀젼을 친수성 쉘을 형성하는 수상에 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 건조하는 단계에서, 차가버섯 추출물 유용성분(특히, 미백 성분)의 열 민감성을 고려하여 최대한 열 변성을 최소화할 수 있는 조건을 선택하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 80℃ 이하, 더욱 바람직하게 50 - 75℃에서 2 - 4시간 동안 건조할 수 있다.
본 발명은 단독 미세바늘뿐만 아니라, 이러한 미세바늘이 복수 개 부착된 미세바늘 패치 또한 제공한다. 상기 패치의 크기는 특정 크기에 한정되는 것은 아니며, 피부에 흡수될 차가버섯 추출물의 양 또는 부착 부위에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 차가버섯 추출물을 유효 성분으로 포함하는 미세니들을 피부에 적용하는 것을 특징으로 하는 피부 미백의 개선 방법을 제공한다. 예를 들어, 이러한 미세바늘을 적용 또는 이용하는 방법으로는 본 발명에 따른 미세바늘이 부착된 롤러(roller) 등의 미세바늘 장치(device)를 사용하여 피부에 일정 수 이상의 구멍을 형성하면서 용해성 미세바늘이 피부에 잔존하도록 하는 이용될 수 있으나, 이제 제한되지 않는다.
본 발명에 따르면, 차가버섯 추출물이 미세바늘의 내부에 충진되어 외부와의 접촉이 차단되는바, 차가버섯 추출물이 산화 내지 열에 대해 안정적이고 효율적으로 체내 활성 세포(특히, 멜라노마 세포)에까지 도달할 수 있으며, 이로써 여타의 피부 미백 물질보다 강한 산화력에 기반한 미백 효능을 효과적으로 발휘할 수 있다. 또한, 체내 투여 전까지는 차가버섯 추출물의 산소 내지 물과의 접촉이 차단되어, 제조과정 내지 보관 중에도 안정성을 유지할 수 있었다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로니들을 제조하는 여러 방법 중 일 예를 보여주는 도면이다. 용해성 마이크로니들은 solution casting 방법으로 제조될 수 있으며, solution을 mold에 casting하여 진공 및/또는 centrifuge로 미세 mold에 액을 채운후 건조하여 제조할 수 있다. 마이크로니들 구조체를 형성하는 material은 일반적인 합성 및 천연 수용성 고분자가 사용될 수 있다.
도 2는 마이크로파티클을 예시적으로 개략적으로 나타낸 그림이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1. 차가버섯 추출물의 제조
건조한 차가버섯 자실체의 분말을 80%의 메탄올 용액에 침지하여 48시간 동안 상온에서 3회 추출한 후 이 추출액을 모으고 여과지로 여과한 후 40℃에서 회전 감압 농축기를 이용하여 감압 농축하고 농축액 내의 수분을 제거하기 위해 동결 건조하여 메탄올 추출물을 얻었다.
실시예 2. 차가버섯 추출물-loaded Microparticle ( MP ) 제조
Poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 1g을 10mL의 Methylene Chloride 녹였다. 2mL의 정제수에 1g의 차가버섯 추출물을 녹인 수용액을 PLGA 용액에 서서히 첨가하면서, 1차 W/O emulsion을 제조하였다. 0.2% Poly vinyl alcohol 수용액(100mL)에 교반과 함께 1차로 제조한 W/O emulsion 용액을 첨가하였다. 이렇게 제조된 W/O/W double emulsion은 24시간 실온에서 교반하면서, 유기용매인 Methylene chloride를 증발시키고, 차가버섯 추출물이 loading된 microparticle을 제조하였다. Rotary evaporator를 이용하여 잔류하는 Methylene chloride를 완전히 제거하면서, 차가버섯 추출물의 함량이 전체 10%가 되도록 유기용매와 함께 물을 증발시켜 농축시켰다. ELISA Kit로 분석한 결과, 차가버섯 추출물의 함량은 10.01%로 확인되었으며, Particle size analyzer로 분석한 결과 microparticle의 평균 크기는 350nm 이었다.
실시예 3. 차가버섯 추출물 Microparticle ( MP )-loaded Microneedle 제조
하기 표 1과 같이, 차가버섯 추출물(solution 형태로 첨가됨) 또는 차가버섯 추출물이 함침된 soluble microneedle을 제조하였다. 하기 표 1의 함량은 중량%로 나타냈다.
차가버섯 추출물-MP MN
oligo-HA 6
Na-CMC 6
Trehalose 10
Glycerin 5
HCO-40 0.2
차가버섯 추출물 microparticle (10%) 25
water To 100
구체적으로 차가버섯 추출물 microparticle이 함침된 soluble microneedle은 다음과 같이 제조하였다. Oligo-HA(Hyaluronic acid), Na-CMC(Sodium carboxymethyl cellulose) 및 Trehalos를 정제수에 용해한 후 Glycerin, HCO-40 및 차가버섯 추출물 microparticle(차가버섯 추출물 10%)을 첨가하여 용액을 제조하였다. 제조한 용액을 silicone microneedle mold에 casting 한 후, 3000rpm에서 10분간 centrifugation 하여 미세 mold에 액을 충진하였다. 용액 충진 후 건조 오븐(70℃)에서 3시간동안 건조하고, 접착 필름을 이용하여 microneedle을 silicone mold로부터 분리해 내었다.
비교예 1. 차가버섯 추출물을 함유한 에멀젼의 제조
하기 표 2에 따라, 에멀젼을 제조하였다. 본 명세서에 있어 조성물들의 함량은 특별한 언급이 없는 한 중량%로 나타내었다.
Figure pat00001
보다 구체적인 제조방법은 다음과 같다. 상기 표 2와 같은 조성비로 수상파트와 유상파트를 각각 75 - 80℃까지 가열하여 완전히 용해시킨 후, 수상 파트에 유상 파트를 서서히 투입한 다음 75 - 80℃에서 호모믹서 3000rpm으로 5분간 유화시켰다. 유화 도중 중화제를 투입하여 중화시켰다. 1차 유화가 끝나면 냉각하고 50 - 55℃에서 첨가제를 투입하고 호모믹서 3000rpm으로 3분간 2차 유화시킨 후 냉각하여 27 - 30℃에서 종료하여 에멀젼의 제조를 완성하였다.
실험예 1. 인체 피부에서의 미백 효과 테스트
건강한 남녀 25명의 피험자를 10분 동안 충분히 안정시킨 다음, 피험자의 광대 주위 가로*세로 7cm2의 정사각형 부위에 제품을 15분 동안 적용하고 Chromameter CR-400(Minolta, Japan)를 이용하여 L*, a*, b* 값 변화를 측정하였다. CIE L*a*b* 색 공간에서 L* 값은 밝기를 나타낸다. L* = 0 이면 검은색이며, L* = 100 이면 흰색을 나타낸다.
제품 도포 4주 경과 후(4주)로 기간을 설정하였으며, 좌측은 비교예 1을 사용하고, 우측은 실시예 2의 제품을 사용하여 좌측에 비해 우측의 피부 명도차 개선 효과 결과를 표 3에 나타내었다.
피부 명도차 개선 효과가 있는 피험자 수 18명
개선된 18명의 평균 L*값 변화 6.7
상기 표 3에서 보듯이, 본 발명에 따른 제품을 사용하고 피부 미백이 이뤄졌음을 알 수 있었다.
실험예 2. 피부 자극 테스트
팔 안쪽에 매일 2주간, 실시예 2에 따른 미세바늘(Microneedle)은 1시간씩 부착하고, 비교예 1에 따른 에멀젼은 도포를 하여 피부자극 정도를 확인하였다. (N=20)
Figure pat00002
상기 표 4에서 보듯이, 실시예 2의 경우 피부 자극이 일반 기능성 화장품 수준(피부자극지수: 약 0.1)으로 미미하며, 비교예 1 보다도 더 낮은 피부자극을 보였다.
비교예 1 보다도 실시예 2에서 피부자극이 더 작게 나타나는 것은 실제 사용에서 미세바늘은 단시간(1시간) 사용 후 제거하는 반면, 비교예 1은 장시간 도포되어 있기 때문에 피부가 차가버섯 추출물에 접촉되는 시간이 짧기 때문인 것으로 판단되나, 본 발명이 이에 제한되어 해석되어서는 안된다.
실험예 3. 항산화 효과 실험
차가버섯 추출물 MP를 함유한 마이크로니들의 항산화 효과를 확인하기 위하여, 항산화제인 BHT 및 차가버섯 추출물 MP를 함유한 마이크로니들과 차가버섯 추출물을 함유한 에멀전을 사용하고, DPPH(1,1-Diphenyl-2-picryl-hydrazyl)를 이용하여 라디칼 소거효과를 측정하는 방법으로 실험을 수행하였다.
구체적으로, DPPH 4mg을 메탄올 100 ml에 녹여 DPPH 용액을 만들었다. 또한, 차가버섯 추출물 MP를 함유한 마이크로니들과 차가버섯 추출물을 함유한 에멀전을 에탄올에 희석하여 시료 용액을 제조하였다.
상기 제조된 시료 용액 1 ml와 DPPH 용액 1 ml를 혼합하고 37℃에서 30분간 방치한 후, 516 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준품으로는 BHT (butylated hydroxyl toluene), 대조군으로는 에탄올을 사용하였으며, 첨가되는 용액의 유효성분의 농도는 하기 표 5와 같고, 상기 방법에 의해 측정한 결과로부터 하기 계산식 1을 이용하여 항산화력을 측정하고, 상기 측정된 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
[계산식 1]
항산화력(%) = 100 - (시료의 흡광도x100)/ (대조군의 흡광도)
BHT 차가버섯추출물 MP을 포함한 마이크로니들 차가버섯 추출물을 함유한 에멀전
0.01 % 90.2 82.9 49.7
0.001 % 31.3 16.0 11.2

Claims (11)

  1. 차가버섯 추출물을 함유하는 마이크로파티클이 미세바늘에 함침된 것을 특징으로 하는 생분해성 또는 피부 내 용해성 미세바늘(microneedle).
  2. 제1항에 있어서, 상기 차가버섯 추출물은 차가버섯 자실체의 메탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 미세바늘.
  3. 제2항에 있어서, 상기 차가버섯 자실체의 메탄올 추출물에는 크로모겐 콤플렉스(chromogen complex)가 함유된 것을 특징으로 하는 미세바늘.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마이크로파티클은 다중 에멀젼인 것을 특징으로 하는 미세바늘.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마이크로파티클은 W/O/W 다중 에멀젼이고, 차가버섯 추출물은 마이크로파티클의 최내상 수상에 포함된 것을 특징으로 하는 미세바늘.
  6. 제4항에 있어서, 상기 마이크로파티클의 소수성 코어의 형성 물질로 폴리(락타이드-코-글리코라이드)이 포함되고, 친수성 쉘의 형성 물질로 폴리비닐알코올이 포함되는 것을 특징으로 하는 미세바늘.
  7. 제1항에 있어서, 미세바늘 형성 물질로 히알루론산, 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 및 당의 혼합물로 이뤄진 것을 특징으로 하는 미세바늘.
  8. 제1항에 있어서, 상기 미세바늘은 피부 미백을 위한 것임을 특징으로 하는 미세바늘.
  9. 차가버섯 추출물을 포함하는 마이크로파티클을 형성하는 단계; 마이크로니들의 구조를 형성하는 피부 내 용해성 물질과 상기 마이크로파티클을 함께 마이크로니들 형성용 몰드(mold)에 채워 혼합하는 단계; 및 상기 몰드를 가온하고 이를 건조한 후 분리하는 단계를 포함하는, 생분해성 또는 피부 내 용해성 미세바늘 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 차가버섯 추출물을 포함하는 마이크로파티클을 형성하는 단계는, 차가버섯 추출물을 마이크로파티클을 형성하는 물질로서 소수성 코어를 형성하는 고분자에 첨가하여 유중수상 에멀젼을 형성하는 단계 및 상기 유중수상 에멀젼을 친수성 쉘을 형성하는 수상에 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세바늘 제조방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 미세바늘을 피부에 적용하는 것을 특징으로 하는 피부 미백 개선 방법.
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Patent Citations (1)

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Non-Patent Citations (1)

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Title
(비특허문헌 1) Journal of mushroom science and production, v.11 no.2, 2013년, pp.99-106

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