KR20170059660A - 수용성 진주분말을 유효성분으로 포함하는 미백, 항염증 및 피부노화 억제용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수용성 진주분말을 유효성분으로 포함하는 미백, 항염증 및 피부노화 억제용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 수용성 진주분말 또는 이의 수용액은 이온화되었고, 유기물질 손실이 최소화되었다. 따라서, 멜라닌 합성을 억제하고, 염증반응을 억제하며, 콜라겐합성을 촉진하는 효과가 우수하여, 미백, 항염증 및 피부노화 억제용 기능성 화장품에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

수용성 진주분말을 유효성분으로 포함하는 미백, 항염증 및 피부노화 억제용 조성물{Composition comprising water-soluble pearl powder for skin whitening, anti-inflammation and anti-aging}

본 발명은 이온화되어 수용성이 매우 높아진 진주분말을 유효성분으로 포함하는 피부 미백, 항염증 및 피부노화 억제용 조성물에 관한 것이다.

사람은 누구나 건강하게 오래 살고 싶어하며, 예쁘고 젊어 보이고 싶은 욕망에 따라 미용에 시간과 노력을 아끼지 않는다. 그러기에 많은 사람들이 운동이나 약재를 통해 건강 유지와 예방 및 치료를 행하고 있고, 또한 미의 추구를 위해 많은 화장품 제품이 생산되고 판매되고 있다. 최근 소득 수준의 향상과 라이프 스타일의 변화로 웰빙에 대한 관심이 증대되면서, 소비자들은 현재 널리 사용되고 있는 화학 합성물질이 아닌 천연자원을 이용한, 고품질의 제품을 선호하는 현상이 두드러지고 있으며, 이러한 소비자의 요구에 부합하여 화장품 및 건강식품 시장에서도 기능성 화장품 및 기능성 식품과 같은 화장품과 의약품의 중간 단계의 약학적 치료 효능을 가진 천연자원을 바탕으로 하는 기능성 화장품의 대한 개발이 각광받고 있다.

한편, 진주분말(Pearl Powder)은 민물에서 양식된 진주로부터 얻어지며, 진주를 초저온에서 물리적인 방법으로 나노 크기의 미세분말로 분쇄한 원료로서, 물에 거의 녹지 않는 분말이다. 진주는 대부분 아라고나이트(aragonite)라는 탄산칼슘으로 구성되어 있으며, 그 외에 나트륨, 마그네슘 등의 미네랄로 구성되어 있다. 또한, 단백질과 비타민, 아미노산, 펩타이드 및 점액다당체 등의 유기물질이 소량 함유되어 있다. 진주분말은 다양한 기능성을 가진 것으로 오래전부터 알려진 소재로, 중국, 이집트 및 마야 등에서 피부미용에도 활용하였을 뿐 아니라 건강을 위하여 복용하기도 한 소재이다. 특히, 중국에서는 3000년 전부터 담수 진주를 수확하여 진주를 고운 분말로 만들어 수많은 미인들이 미용 및 건강식품으로 이용하였다. 이는 진주분말이 피부 대사를 촉진하고 피부톤을 유지시키며, 모공을 줄여주고 피부 발적을 감소시켜주고, 피부에 광채를 내고 피부를 부드럽고 윤기 있게 만들어 주는 기능이 있기 때문이다. 또한, 전통 중국 의약에서는 담수 진주 분말을 염증, 간질, 고혈압, 불면증, 시력감퇴 등의 다양한 질병의 치료에도 사용하여 왔으며, 노화를 늦추고 젊음을 유지하는 목적으로도 사용하였다. 현재 진주는 대부분 고운 분말로 분쇄하여 직접 피부에 바르거나 화장품 첨가물로 사용되거나 식품으로 음용되는 경우가 대부분이다. 그러나, 전처리하지 않아 물에 녹지 않는 진주분말을 피부에 그대로 적용하는 것은 기대와는 달리 칼슘이나 유기성분들이 물에 잘 녹지 않기 때문에 실제 사용시 진주분말의 기능성을 최대한 활용할 수 없다. 또한, 진주분말을 피부에 발랐을 때, 칼슘이나 일부 성분들은 피부분비물에 의하여 소량 이온화되어 흡수될 수 있지만, 대부분은 녹지 않은 분말상태로 존재하며 특히 진주 고유의 유기물질들은 거의 녹아나오지 않을 것으로 보여, 진주분말의 다양한 기능성을 충분히 활용하기를 기대하기는 어렵다. 진주분말을 피부에 사용하였을 때, 진주분말의 고유 성분들에 의한 피부 기능성을 최대한 활용하기 위하여 진주의 미네랄 및 유기물질의 활성을 최대한 보존하면서 물에 잘 녹는 이온화된 수용성 진주분말 또는 이의 수용액이 필요한 실정이다.

현재, 진주를 비롯한 패각으로부터 이온화 칼슘용액을 제조하는 방법은 여러 가지가 있다. 진주분말과 같은 패각류 분말은 95% 이상이 탄산칼슘으로 존재하기 때문에, 물에 대한 용해도가 매우 낮아, 물만으로 직접 이온화된 수용액을 제조할 수는 없다. 따라서, 수용성 패각분말의 제조법은 대부분 패각으로부터 칼슘과 미네랄을 이온화하여 주성분인 칼슘을 녹여내는 방법으로, 패각 유래 칼슘제 제조를 위해 특화된 공정들이다. 종전의 방법에서는 기존의 석회석이나 패각 가공에서 사용되었던 소성가공법, 강산 또는 강알칼리 등을 사용하는 방법 및 고농도의 초산과 같은 약산을 사용하는 방법 등이 있다. 그러나, 상기 방법들은 모두 패각 분말로부터 손쉽게 최대한 칼슘을 녹여내는 것에만 초점을 맞추고 있는 방법으로, 이러한 방법으로 진주분말에 포함된 수용성 유기물질을 잘 보존한 이온화 진주분말 수용액을 만들기는 어렵다. 또한, 상기 방법들에서는 얻어진 이온화 칼슘용액을 50 내지 200℃의 고온에서 장시간 건조하여 분말을 제조하는데, 이런 건조과정은 이온화칼슘용액에 포함되어 있는 수용성 유기물질의 변성을 유발한다. 이의 결과, 상기 방법으로 제조된 이온화된 수용성 진주분말은 칼슘 이외에는 다른 특별한 기능성이 확인된 경우가 없다.

이에 본 발명의 발명자들은 저농도의 초산으로 이온화를 유도하고 및 이온화된 용액을 동결건조하는 방법으로 진주분말에 포함된 수용성 유기물질의 손실을 최소화하면서 칼슘의 이온화를 유도하는 방법을 개발하였고, 상기 방법으로 제조된 수용성 진주분말의 수용액의 피부미백효과, 항염증효과 및 피부노화 억제 효과를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

등록번호 KR101090070000 수용성 칼슘의 제조방법 등록번호 KR101356745 불용성 굴각 분말을 이용한 수용성 발효칼슘 제조방법 및 그 제품 특1996-0001421 패각류와 산을 이용한 이온화칼슘의 제조방법 등록번호 KR10-1223193 수용성 진주 분말 제조 공법

Tong et al. The anti-aging effect of pearl oyster shell powder (POSP). J Tradit Chin Med 1988, 247-250 J Korean Fish Soc 2000, 33:158-163, J Korean Soc Food Sci Nutr 2002, 31:241-245 식품첨가물용 이온화 칼슘의 개발동향과 시장분석 강남성외 Biomaterials Research 2008, 12:141-147

본 발명의 목적은 이온화된 수용성 진주분말 또는 이의 수용액을 유효성분으로 포함하는 미백, 항염증 및 피부노화 억제용 조성물을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 수용성 진주분말의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 수용성 진주분말 원료를 제공함에 있다.

따라서, 본 발명은 이온화된 수용성 진주분말 또는 이의 수용액을 유효성분으로 포함하는 조성물을 제공한다. 본 발명의 수용성 진주분말(water-soluble pearl powder, WSPP)을 유효성분으로 포함하는 조성물은 화장료 조성물, 약학적 조성물, 피부 외용제 조성물 또는 식품 조성물을 포함한다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 수용성 진주분말은 진주분말로부터 칼슘만을 회수하는데 초점을 맞춘 기존의 방법과 달리 상온에서 0.01 내지 10%, 바람직하게는 0.2 내지 5%의 약산으로 진주분말의 이온화를 유도하여 탄산칼슘과 유기물질을 녹여내고, 그 용액을 동결건조하여 기능성 유기성분의 소실이 최소화되었다. 본 발명에서 약산은 pH 4 내지 6.5의 산을 말하고, 약산의 종류는 한정되지는 않으나, 초산(acetic acid)이 바람직하다.

본 발명의 수용성 진주분말 또는 이의 수용액은 이온화가 되었고, 유기물질 손실이 최소화되었다. 상기 진주분말 내에 손실이 최소화된 기능성 유기물질들은 티로시나제의 활성을 저해하여 멜라닌 생성을 억제하여 미백효과가 우수하고, NO 생성을 억제하여 염증발생을 억제하므로 피부진정(항염)효과가 우수하며, 콜라겐생산을 촉진시키므로 피부노화 억제효과가 우수하다. 그러므로, 본 발명에 따른 수용성 진주분말은 화장품, 의약품, 피부 외용제, 의약부외품, 건강식품에 유용하게 사용될 수 있다.

우선, 본 발명의 조성물은 미백, 피부진정(항염증)용 및 피부노화 억제용 화장료 조성물로 사용할 수 있다. 이 경우 화장료의 제형은 이에 한정되는 것은 아니지만 예를 들어 화장수, 에센스, 로션, 젤, 영양 크림, 패치, 마스크시트, 마사지 크림, 립스틱, 파운데이션 또는 파우더일 수 있다. 또한, 화장료로 사용시 본 발명에 따른 수용성 진주분말과 더불어 화장료의 제형에 맞게 통상 사용되는 첨가제, 예를 들어, 정제수, 보습제, 유분, 계면활성제, 고급 알코올, 중점제, 킬레이트제, 색소, 지방산, 산화방지제, 방부제, 왁스, pH조절제 및 향료등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

상기 보습제로는 글리세린, 프로필렌 글라이콜, 부틸렌 글라이콜, 헥실렌 글라이콜, 디글리세린, 솔비톨, 베타인, 글리세레스-26 등이 사용될 수 있다.

상기 유분으로는 미네랄오일, 사이클로메치콘, 스쿠알란, 옥틸도데실 미리스테이트, 올리브오일, 마카다미아 너트오일, 글리세릴 옥타노에이트, 캐스터오일, 에칠헥실 이소노나노에이트, 디메치콘, 사이크로펜타실록산, 선플라워씨드오일 등이 사용될 수 있다.

상기 계면활성제로는 소르비탄세스퀴놀리에이트, 폴리솔베이트 60, 글리세릴 스테아레이트, 친유형 글리세릴스테아레이트, 소르비탄 올리에이트, 소르비탄 스테아레이트, 디에이-세틸포스페이트, 소르비탄스테아레이트/슈크로스코코에이트, 글리세릴스테아레이트/폴리에틸렌글라이콜-100 스테아레이트, 세테아레스-6 올리베이트, 라키딜알코올/베헤닐알코올/아라키딜 글루코사이드, 폴리프로필렌글라이콜-26-부테스-26/폴리에틸렌글라이콜-40 하이드로제네이티드 캐스터오일 등이 사용될 수 있다. 상기 고급 알코올로는 세틸알코올, 스테아릴 알코올, 옥틸도데칸올, 이소스테아릴 알코올 등이 사용될 수 있다. 상기 증점제로는 잔탄검, 카보머, 마그네슘알루미늄실리케이트, 셀룰로오스검, 덱스트린 팔미테이트 등이 사용될 수 있다. 상기 킬레이트제로는 디소듐이디티에이, 테트라소듐이디티에이 등이 사용될 수 있다. 상기 색소로는 청색1호, 적색40호, 황색4호, 황색 5호 등이 사용될 수 있다. 상기 지방산으로는 스테아릴산, 미리스틱산, 팔미트산, 이소스테아산, 라우릭산 등이 사용될 수 있다. 상기 산화방지제로는 토코페릴아세테이드, 부틸레이티드하이드록시톨루엔 등이 사용될 수 있다. 상기 방부제로는 메칠파라벤, 부틸파라벤, 프로필파라벤, 페녹시에탄올, 이미다졸리디닐우레아, 클로르페네신등이 사용될 수 있다. 상기 왁스로는 카나우바왁스, 칸데닐라왁스, 밀납, 경납 등이 사용될 수 있다. 상기 pH 조절제로는 트리에탄올아민, 시트르산 등이 사용될 수 있다. 상기 향료로는 천연향료, 조합향료 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 수용성 진주분말 또는 이의 수용액을 포함하는 화장료 조성물은, 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.001∼90 중량%, 바람직하게는 0.001∼30 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 그러나 상기와 같은 조성은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 적용 대상자의 상태 및 진행 정도에 따라 변할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 피부노화 억제 및 항염증용 약학적 조성물로 사용할 수 있다. 상기 약학적 조성물은, 이에 한정되는 것은 아니지만 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 파우더, 젤, 연고, 크림 등의 외용제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명의 상기 조성물은 약제의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 항생제, 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다.

구체적으로 담체, 부형제 또는 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피를리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 사용할 수 있다.　제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제할 수 있다.

경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로오스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제할 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용할 수 있다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 있으며 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 수용성 진주분말의 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 달라질 수 있으며 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 수용성 진주분말은 1일 0.0001∼100 mg/kg으로 투여하는 것이 바람직하다. 투여는 하루에 한 번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 조성물은 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 정맥, 근육 또는 피하 주사에 의해 투여될 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 포함하는 피부노화 억제용 피부 외용제로 사용할 수 있다. 피부 외용제란 피부 상에 도포하여 사용하는 제제를 의미하는 것으로서, 화장료 또는 약제의 한 형태일 수 있다. 이 경우 피부 외용제의 제형은 크림, 젤, 연고, 액체, 파우더 또는 분무제일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 피부 외용제의 경우, 바람직한 효과를 위해서 본 발명에 따른 수용성 진주분말은 0.001∼90 중량%, 바람직하게는 0.001∼30 중량%의 양으로 포함될 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 피부노화 억제 또는 항염증용 건강기능식품으로 사용할 수 있다.

상기 건강기능식품의 제형은 이에 한정되는 것은 아니지만 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등일 수 있다.

본 발명에 따른 수용성 진주분말은 건강기능식품의 제조에 사용할 경우에 식품 총 중량에 대해 0.01 내지 90 중량%, 바람직하게는 0.001∼30 중량%의 양으로 가할 수 있으며, 음료의 제조에 사용할 경우에 상기 본 발명의 수용성 진주분말의 양은 전체 음료 100㎖를 기준으로 0.02 내지 10.00g, 또는 0.3 내지 1.0g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물을 건강기능식품으로 사용할 때, 필수 성분으로서 상기 화합물 외에 다른 성분을 포함할 수 있으며, 통상 첨가할 수 있는 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 예로는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로오스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜 등이 있다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 이에 제한되는 것은 아니지만 본 발명의 조성물 100㎖당 일반적으로 약 1∼20g, 바람직하게는 약 5∼12g의 비율로 포함될 수 있다. 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 쥬스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율은 특별히 제한되지 않는다.

본 발명은 수용성 진주분말의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 수용성 진주분말을 제공한다.

먼저, 본 발명의 수용성 진주분말을 제조하는 방법은, 1) 진주분말을 저농도의 약산으로 이온화시키는 단계; 및 2) 이온화된 진주분말을 동결건조시키는 단계를 포함한다.

상기 1)단계의 진주분말은 분말의 크기가 크면, 저농도의 초산에 이온화 반응이 너무 약하므로, 이온화하기 어렵기 때문에 90 내지 110nm 크기의 입자로 분쇄된 나노 단위의 진주분말이 바람직하다. 상기 저농도의 약산은 0.01 내지 10%, 바람직하게는 0.2 내지 5%의 저농도 초산이 바람직하다. 상기 0.2% 내지 5%의 초산 농도를 이용하면, 사용된 진주분말 내의 탄산칼슘은 칼슘이온으로 물에 녹게 되며, 그 과정에 진주분말에 결합되어 있던 수용성 유기 물질들도 같이 이온화된 진주분말 용액에 녹아 나오게 만들 수 있다. 또한, 이온화 과정에 사용된 초산이 약산이고 그 농도도 낮기 때문에 진주분말에 포함되어 있는 수용성 유기성분들의 파괴를 최소화할 수 있어서, 이들 유기성분들에 의한 기능성도 얻을 수 있다. 또한, 1)단계 후, 이온화가 되어 탄산칼슘이 녹은 진주분말 용액을 여과지로 거른 후, 이온화된 진주분말 용액을 회수할 수 있다.

상기 2)단계의 동결건조과정은 이온화된 진주분말 용액 내에 있는 유기성분의 기능성을 최대한 보존하기 위한 과정이다. 이전의 고온건조법을 사용하는 경우, 용액 내의 유기성분의 보존이 어렵다. 그러나, 상기 2)단계의 동결건조법을 이용하는 경우, 이러한 기술적 한계를 극복하게 된다. 상기, 2)단계 이후, 수용성 진주분말은 물에 대한 용해도가 250 내지 350mg/ml로 매우 높아, 물을 첨가하여 녹이면 수용성 진주분말 수용액(pearl powder solution, PPS)을 얻을 수 있다,

본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 수용성 진주분말 또는 진주분말 수용액은 유기성분의 보존이 우수하여, 구성성분 중 단백질과 아미노산의 함량이 0.01 내지 0.1%임이 바람직하다. 상기 진주분말 수용액은 pH 6.0 내지 7.0의 중성임이 바람직하고, 산취가 없고, 무색의 투명한 액체일수 있다.

본 발명의 수용성 진주분말 또는 이의 수용액은 이온화가 되었고, 유기물질 손실이 최소화되었다. 따라서, 멜라닌 합성을 억제하고, 염증반응을 억제하며, 콜라겐합성을 촉진하는 효과가 우수하여, 미백용, 항염증용 및 피부노화 억제용 기능성 화장품에 유용하게 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 수용성 진주분말(WSPP) 또는 이의 수용액(PPS)을 제조하는 방법을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 수용성 진주분말 수용액(PPS)의 티로시나제 억제능을 나타낸 도이다(1:arbutin 1mM 첨가; 2:고온건조한 수용성 진주분말 수용액 0.001mg/ml; 3:고온건조한 수용성 진주분말 수용액 0.01mg/ml; 4:고온건조한 수용성 진주분말 수용액 0.1mg/ml; 5: 동결건조한 수용성 진주분말 수용액(PPS) 0.001mg/ml; 6: 동결건조한 수용성 진주분말 수용액(PPS) 0.01mg/ml; 7: 동결건조한 수용성 진주분말 수용액(PPS) 0.1mg/ml; 8: 증류수; 실험은 3번 반복한 결과를 표시한 것이며, 대조군과 유의성은 P<0.01).
도 3은 본 발명의 수용성 진주분말 수용액(PPS)의 MITF 발현 억제능을 나타낸 도이다(1:증류수 처리, 2:증류수 및 IBMX 처리; 3:수용성 진주분말 수용액(PPS) 0.10mg/ml 및 IBMX; 4:수용성 진주분말 수용액(PPS) 0.1mg/ml 및 IBMX 처리).
도 4는 본 발명의 수용성 진주분말 수용액(PPS)의 대식세포 내 NO 생산에 대한 영향을 나타낸 도이다(상측:LPS 처리 대식세포주에서 NO의 양; 하측:LPS 처리 대식세포주에서 세포 생존률; 1:증류수 처리; 2:증류수 및 LPS 처리; 3: 덱사메타손 및 LPS 처리; 4:수용성 진주분말 수용액 4mg/ml 및 LPS 처리; 5: 수용성 진주분말 수용액 2mg/ml 및 LPS 처리; 6:수용성 진주분말 수용액 1mg/ml 및 LPS 처리; 모든 실험은 3번 반복하였으며, LPS와 증류수로 처리한 세포에 대한 LPS와 수용성 진주분말 수용액의 염증억제효과의 유의성은 P<0.05임).
도 5는 본 발명의 수용성 진주분말 수용액(PPS)의 TGF-β 발현 증가 효과를 나타낸 도이다(1: 증류수 및 LPS 처리, 2: 수용성 진주분말 수용액 4mg/ml 및 LPS 처리; 모든 실험은 3번 반복하였으며, 대조군에 대한 LPS 및 수용성 진주분말 수용액의 TGF-β 유전자의 전사량 유의성은 P<0.05임).
도 6은 본 발명의 수용성 진주분말 수용액(PPS)의 콜라겐 유전자 발현 촉진효과를 나타낸 도이다(1: 증류수 처리, 2: 수용성 진주분말 수용액 4mg/ml 처리; 모든 실험은 3번 반복하였으며, 대조군에 대한 수용성 진주분말 수용액의 콜라겐 유전자 발현양의 유의성은 P<0.05임).

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

[ 실시예 1]수용성 진주분말의 제조

복합 피부기능성을 가진 수용성 진주분말 소재를 만들기 위하여, 저온에서 물리적 연삭법으로 가공되어, 대략 100nm 크기의 입자로 분쇄한 나노담수 진주분말(중국산 식품등급 나노 진주 파우더)을 0.2 내지 5%의 저농도 초산으로 상온에서 반응시켜 진주분말을 이온화를 유도하여, 탄산칼슘이 녹은 진주분말 용액을 제조하였다. 이후, 상기 이온화된 수용성 진주분말 용액을 여과지로 걸러서 이온화된 진주분말 용액을 회수한 후, 동결건조를 시켜 본 발명의 수용성 진주분말(WSPP)을 제조하였다. 이후, 동결건조된 수용성 진주분말을 물에 용해를 시켜 수용성 진주분말 수용액(PPS)을 제조하였고, 상기 수용성 진주분말 또는 이의 수용액의 제조과정을 도 1에 대략적으로 나타내었다.

본 발명의 방법으로 제조된 수용성 진주분말(WSPP)은 물에 대한 용해도가 매우 높아(300mg/ml), 물을 첨가하여 녹이면 수용성 진주분말 수용액(PPS)을 얻을 수 있었고, 수용성 진주분말 수용액의 구성성분의 대부분은 이온화된 탄산칼슘이나, Bradford 방법으로 측정한 결과 단백질과 아미노산의 함량이 0.05% (500mg/kg)로 유기물질이 보존됨을 확인하여, 이들 유기성분의 기능성을 기대할 수 있다. 따라서, 본 발명의 1%의 초산으로 이온화시킨 수용성 진주분말 또는 이의 수용액을 이용하여, 하기 실시예 2 내지 4의 미백효과, 항염증효과 및 피부노화 억제효과 등과 같은 기능성을 확인하였다.

[ 실시예 2]수용성 진주분말의 미백 효과 확인

1. 티로시나제 ( tyrosinase ) 억제능 확인

수용성 진주분말로 만든 수용액(PPS)의 피부 미백효과를 확인하기 위하여, 멜라닌 색소 합성에 중요한 티로시나제 작용을 억제능을 확인하였다. 보다 구체적으로, 티로시나제 활성 반응에서 진주분말 수용액의 티로시나제 억제능을 대표적인 미백 기능성 물질인 알부틴의 억제능과 비교하였다. 수용성 진주분말 수용액을 티로시나제 효소반응 용액에 0.1, 0.01 및 0.001mg/ml가 되도록 첨가하여 티로시나제 효소 활성 억제 정도를 조사하였다. 티로시나제에 대한 활성은 각각의 농도별 시료에 0.9ml, 0.1M의 인산 완충액(pH6.8) 1ml, 1.5mM L-tyrosine 1ml을 섞은 후, 티로시나제(1,500U/ml) 0.1ml를 가하여 37℃에서 10분간 반응시킨 후, 475nm에서 흡광도를 측정함으로써, 티로시나제 효소활성을 측정하였다. 이렇게 측정한 효소활성 값을 수용성 진주분말 수용액 대신에 증류수(vehicle)를 첨가하여 얻은 반응의 티로시나제 효소 활성과 비교하여 진주분말수용액의 티로시나제 억제효과(저해율)를 계산하였다. 진주분말 수용액의 티로시나제 억제 활성은 대표적인 미백물질인 알부틴(Sigma Chemical Co. St. Louis, USA) 1mM의 티로시나제 효소 억제활성과 비교하였다. 본 발명의 수용성 진주분말의 티로시나제 억제효과를 도 2에 나타내었다.

도 2에 나타난 바와 같이, 수용성 진주분말 수용액은 농도 비례적으로 티로시나제 효소 작용을 20%내외로 억제하는 것을 확인하였다. 또한, 수용성 진주분말 수용액을 0.1mg/ml로 처리한 경우, 알부틴을 처리한 반응액과 티로시나제 억제능이 거의 유사함을 확인하여, 진주분말 수용액이 피부 멜라닌 색소 합성을 방해할 수 있음을 확인하였다. 따라서, 본 발명의 수용성 진주분말에 미백효과가 존재함을 확인하였다. 또한, 이온화하여 얻은 수용성 진주분말 용액을 동결건조하지 않고 80 ℃ 고온에서 건조한 수용성 진주분말 수용액을 본 방법으로 얻은 동결건조한 수용성 진주분말 수용액(PPS)의 활성과 비교하여 동결건조방법의 유효성을 비교하였다. 그 결과 고온건조한 수용성 진주분말 수용액에도 어느 정도의 티로시나제 억제능이 나타나긴 하나(도 2의 2, 3, 4), 그 효과는 동결건조한 수용성 진주분말 수용액(PPS)의 효과(도 2의 5, 6, 7)에 비하여 현저하게 떨어지는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 본 방법에서 사용한 동결건조방법이 수용성 진주분말내의 유기성분의 파괴를 최소화하는 방법임을 보여주는 것이다.

2. 수용성 진주분말(PPS)의 MITF ( microphthalmia -associated transcription factor) 발현 억제효과 확인

진주분말 수용액의 피부 미백효과를 재확인하기 위하여, 생쥐에서 얻은 멜라닌 세포주(melanoma cell line)인 B16F0 세포를 이용하여 MITF 발현 억제효과를 측정하였다. 수용성 진주분말 수용액(PPS)이 B16F0 세포에서 MITF 발현을 억제하는지를 확인하기 위하여, 세포를 IBMX(3-isobutyl-1-methylxanthine)를 처리한 후, 수용성 진주분말 수용액이 IBMX의 MITF 전사 촉진을 방해하는지 여부를 확인하였다 (Chaing et al., Hydroalcoholic extract of Rhodiola rosea L. and its hydrolysate inhibit melanogenesis in B16F0 cells by regulating the CREB/MITF/tyrosinase pathway. Food Chem Toxicol. 2014 65:129-139). 먼저, B16F0 세포를 수용성 진주분말 수용액 시료와 100μM의 IBMX로 처리한 후, 24시간 동안 배양하여 반응시켰다. 이렇게 처리한 세포에서 MITF 유전자 발현이 어느 정도 나타나는지 조사하기 위하여, 상기 조건대로 처리한 세포로부터 RNA를 추출하고, RT-PCR을 실시하였다. MITF 유전자를 증폭하기 위하여 5‘-CAGGCTAGAGCGCATGGACTT-3’와 5‘-CTCCGTTTCTTCTGCGCTCAT-3’ 프라이머를 사용하였고, β-actin 유전자를 증폭하기 위하여 5‘-CCTCGCCTTTGCCGATCC-3’, 5‘-GACTGACTACCTCATGAAGATCC-3’ 프라이머를 사용하였다. 상기 RT-PCR 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3에 나타난 바와 같이, 수용성 진주분말 수용액(PPS)는 IBMX 처리에 의하여 증가된 MITF 유전자의 전사를 농도 비례적으로 억제하는 것으로 확인되었다.

또한, 0.1mg/ml의 수용성 진주분말 수용액으로 처리한 세포에서는 MITF 유전자의 전사가 IBMX를 처리하지 않은 대조군보다도 낮게 나타나는 것을 확인하였다(도 3의 첫째줄). 상기의 결과는 본 방법대로 제조된 수용성 진주분말이 티로시나제 발현에 필요한 전사인자의 활성을 억제하여, 보다 근본적으로 멜라닌 합성을 억제할 수 있음을 보여주는 것이다.

[ 실시예 3]수용성 진주분말의 피부진정 (항염증) 효과 확인

1. NO 생성억제 효과 및 세포독성 확인

습진, 발진, 가려움증, 여드름, 안면홍조 등은 대표적인 피부 트러블은 염증반응이 주요원인 중 하나이다. 따라서, 항염증 물질은 피부진정 효과를 보여줄 수 있기 때문에, 염증반응에 대한 시험관시험법을 이용하여 수용성 진주분말 수용액(PPS)의 염증반응 억제효과를 확인하였다. 보다 구체적으로, 본 발명의 수용성 진주분말이 피부 염증반응을 억제하여 피부 진정작용을 나타낼 수 있는지 확인하기 위하여, 배양중인 생쥐 RAW264.7 대식세포주의 산화질소(Nitri Oxide, NO) 생산에 수용성 진주분말 수용액이 미치는 영향을 조사하였다. 배양 중인 RAW264.7 대식세포주를 수용성 진주분말 수용액으로 처리한 후, 이 세포에서 LPS(lipopolysaccharide, 내독소)에 의해 유도되는 NO 생산이 감소하는지 확인하였다. 먼저, 1×10⁶개/ml의 RAW 264.7 세포를 배양접시에 접종한 후, 하루 동안 배양하고, 수용성 진주분말 수용액이 1, 2, 4mg/ml되게 처리한 다음, 1시간 후에 세포를 LPS로 1㎍/ml이 되도록 처리하였다. 이 후, 37℃, CO₂ 배양기에서 12시간 동안 배양하였다. 배지 중에 생성된 NO를 Griess reagent를 이용하여 아질산염(nitrite)으로 전환 시킨 후, 배양액을 동량의 0.1%의 N-(1-Naphtyl)ethylene diamine dihydrochloride와 5% phosphoric acid/1% Sulfanilamide 혼합용액과 반응시킨 다음, 550nm에서 흡광도를 측정하여 아질산염의 생성정도를 비교하였다. 또한, NO의 생산은 살아있는 세포 수에도 영향을 받으므로, 실험에 사용된 RAW264.7 세포의 생존률이 수용성 진주분말 수용액에 의하여 영향받는지 여부도 MTT assay를 이용하여 조사하였다. LPS로 처리한 RAW264.7 세포를 세척한 후, 150㎕의 NO 측정용 배지로 교체한 후, MTT를 15㎕씩 첨가하며 배양하면서 보라색 침전의 형성 여부를 확인하였다. 약 5시간 후, 배양액에 세포용해용액을 150㎕를 첨가하여 37℃에서 하룻밤 동안 반응시켜 세포를 용해하였다. 이후, 595nm에서 흡광도를 측정하였다. 이의 결과를 도 4에 나타내었다.

도 4에 나타난 바와 같이, 진주분말 수용액이 농도에 비례하여 RAW264.7 세포에서 NO 생산을 감소시키는 것을 확인하였다. 상기의 효과는 염증억제기능으로 잘 알려진 100mM의 덱사메타손(dexamethasone) 억제효과와 유사하였다. 또한, 세포생존능 실험의 경우, 수용성 진주분말 수용액은 사용된 어떤 농도에서도 RAW264.7 세포의 생존에 영향을 미치는 것으로 나타나지 않음을 확인하였다. 따라서, 수용성 진주분말 수용액은 대식세포주의 생존에는 영향을 미치지 않으면서 염증반응 진행에 필요한 NO 생산을 억제하여, 염증반응을 저해하는 것으로 파악된다.

2. 사이토카인 유전자의 발현 양상확인

실시예 3-1의 수용성 진주분말(PPS) 소재의 NO 생산 억제효과가 어떻게 나타나는지를 확인하기 위하여, LPS로 처리한 RAW264.7 세포배양액에 수용성 진주분말을 4mg/ml되게 처리한 후, 세포에서 발현되는 다양한 사이토카인 유전자의 전사활성을 정량적인 real-time PCR을 이용하여 확인하였다. 보다 구체적으로, 실시간 유전자증폭 반응으로 TGF-β 유전자를 증폭하기 위하여 5’-TGACGTCACTGGAGTTGTACGG-3’와 5’-GGTTCATGTCATGGATGGTGC-3’ 프라이머를 사용하였고, 5‘-CCTCGCCTTTGCCGATCC-3’, 5‘-GACTGACTACCTCATGAAGATCC-3’ 프라이머를 사용한 β-actin 유전자의 발현양과 비교하여 보정하였다. 이의 결과를 도 5에 나타내었다.

도 5에 나타난 바와 같이, 수용성 진주분말로 처리한 세포에서 TGF-β의 발현이 대조군 세포의 TGF-β 발현에 비하여 2.5배 이상 유의하게 증가하는 것을 확인하였다(P<0.01). TGF-β는 세포에서 IL-1에 의한 iNOS (유도형 NO 합성효소) 발현을 억제해주는 효과가 있는 사이토카인으로(Boche, D., Cunningham, C., Docagne, F., Scott, H. and Perry, VH. (2006) TGF-beta1 regulates the inflammatory response during chronic neurodegeneration. Neurobiology Disease, 22, (3), 638-650.), 수용성 진주분말의 NO 합성 억제효과는 TGF-β 발현 증가와 연관이 있는 것으로 보인다. 상기의 결과, 수용성 진주분말에는 염증반응에 중요한 대식세포에 작용하여 TGF-β의 발현을 증가시켜주어, NO 합성을 억제하는 물질이 포함되어 있는 것으로 추정된다. 따라서, 본 발명의 수용성 진주분말 수용액(PPS)은 피부진정 효과가 있는 것을 확인하였다.

[ 실시예 4]수용성 진주분말의 피부노화 억제 효과확인

피부에서 수용성 진주분말이 콜라겐 합성을 증가시켜 피부노화를 억제할 수 있는지 확인하기 위하여, 섬유아세포 배양을 이용한 시험관 분석법으로 수용성 진주분말 수용액(PPS)이 콜라겐 유전자의 발현을 증가시키는지 확인하였다. 생쥐의 섬유아세포인 NIH3T3 세포배양액에 수용성 진주분말을 4mg/ml이 되도록 처리한 후, 정량적인 real-time PCR 반응을 이용하여 세포에서 발현되는 콜라겐 유전자 발현을 확인하였다. 보다 구체적으로, 콜라겐 유전자를 증폭하기 위하여, 생쥐의 COL1A1(type I collagen 유전자)의 프라이머인 5‘-AAACCCGAGGTATGCTTGATCTGTA-3’와 5‘-GTCCCTCGACTCCTACATCTTCTGA-3`를 사용하였고, 5‘-CCTCGCCTTTGCCGATCC-3’, 5‘-GACTGACTACCTCATGAAGATCC-3’ 프라이머를 사용한 β-actin 유전자의 발현양과 비교하여 보정하였다. 이의 결과를 도 6에 나타내었다.

도 6에 나타난 바와 같이, 수용성 진주분말로 처리한 세포에서 콜라겐 유전자의 발현은 대조군인 물로 처리한 세포에 비하여, 2.4배 정도 유의하게 증가함을 확인하였다. 상기 실시예 3에서 수용성 진주분말 소재가 TGF-β의 전사를 촉진시킨다는 점을 확인하였고, TGF-β는 중요한 콜라겐 합성 촉진인자로 작용하기도 한다. 상기의 결과를 종합하면, 수용성 진주분말 또는 이의 수용액이 피부의 섬유아세포에 TGF-β의 발현 및 콜라겐 유전자의 발현을 촉진하여 콜라겐 합성을 증가시켜, 피부 노화를 억제해주는 효과가 있음을 보여주는 것이다.

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)

1. 수용성 진주분말 또는 이의 수용액을 유효성분으로 포함하는 미백, 항염증 및 피부노화 억제용 화장료 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 수용성 진주분말은 0.2% 내지 5%의 초산으로 이온화시킨 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 수용성 진주분말은 동결건조된 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물.
4. 1) 진주분말을 0.2% 내지 5%의 약산으로 이온화시키는 단계; 및
   2) 이온화된 진주분말을 동결건조시키는 단계; 를 포함하는 수용성 진주분말 및 이의 수용액의 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 1)단계의 진주분말의 크기는 90 내지 110nm인 것을 특징으로 하는, 제조방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 1)단계의 약산은 초산인 것을 특징으로 하는, 제조방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 1)단계 후 및 2)단계 전, 이온화된 진주분말을 여과시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제조방법.
8. 제4항에 있어서, 상기 수용성 진주분말은 미백효과, 항염증효과 및 피부노화 억제효과를 갖는 것을 특징으로 하는, 제조방법.
9. 제4항의 방법으로 제조된 수용성 진주분말 또는 수용성 진주분말 수용액.

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