KR20170091306A - Gelatinase의 방해제를 터리풀 추출물에서 탐색하여 얻은 주름억제용 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

광노화 또는 자연노화 피부세포 내부의 콜라겐 단백질을 붕괴시키는 효소들이 여러 종류 있는데 그 중에서 Gelatinase의 일종인 MMP-9 의 활성이 급격히 증가하여 피부를 손상하며 이것이 주름살의 형성의 주된 원인이 된다. 본 발명에서는 이 효소의 방해물질을 식물의 추출물에서 확인하고 성분을 노화 억제용 화장품 재료 조성물의 발명에 관한 것이다.

Description

Gelatinase의 방해제를 터리풀 추출물에서 탐색하여 얻은 주름억제용 화장료 조성물 {A composition of plant extract for anti-wrinkle products}

본 발명은 자연노화 또는 광노화에 따라 나타난 증상으로 피부 표피 세포의 단백질을 붕괴시키는 증가된 효소들 특히 Geltinase 같은 단백질 가수분해효소의 자연적인 방해물질을 식물 추출물에서 탐색하여 노화를 억제하거나 주름살 형성을 억제하는 화장품 재료의 조성물 제조에 관한 것이다.

노화는 콜라겐 섬유와 탄력섬유의 변형과 감소가 원인이며 피부의 형태를 유지하는 힘이 약화되고 중력에 의해서 피부가 쉽게 접히거나 처지게 되고, 피부가 근육의 움직임에 의해 쉽게 접히는 현상이 주름살의 원인이다. 주름살은 콜라겐이 섬유아세포에서 합성된 뒤 세포 밖으로 이동 진피와 표피가 만나는 부위에 모이는 현상 때문이다. 이 부위로 콜라겐이 모이는 이유는 세포와 세포사이를 메꾸는 단백질이 만들어지기 때문이다. 이러한 기질 단백질을 분해시키는 기질단백질 분해효소 MMP(Matrix metalloproteinase)는 피부노화과정에서 중요한 효소로 MMP-1은 콜라겐을 처음 분해하기 시작한 효소 Collagenase로 특정부위의 콜라겐을 두 조각으로 분해된 조각을 다음에 젤라틴분해효소-MMP-2 MMP-9에 의해서 분해되면 각각의 아미노산으로 얻어지며 피부가 노화되면 MMP들의 효소가 증가된다.

자연노화 된 피부에서는 젊은 피부에 비교해서 MMP-12의 발현이 크게 증가된다. 20대 때부터 MMP-12효소가 상당량 관찰-20년 동안 자외선을 받은 결과이다. 증가된 MMP-12에 의해서 20대의 젊은 피부에도 탄력성분이 상당 손상된다. 얼굴에서 MMP-12의 발현정도는 나이가 들면서 점점 증가되는데 이는 노인의 얼굴에는 엄청난 양의 MMP-12효소가 존재한다. 탄력성섬유를 파괴하는 또 다른 효소 백혈구의 일종인 호중구에서 합성하여 분비하는 단백질 분해효소 (Neutrophil elastase)가 있다.

사람의 세포에는 MMP 억제단백질인 TIMP(Tissue inhibitor of Metalloproteinase)가 존재한다. 정상피부에서 MMP효소와 TIMP억제제가 적당한 비율로 존재하며 콜라겐의 양의 조절에 관여한다. TIMP의 합성을 증가시키는 천연물질을 화장품 원료로 이용 MMP의 억제에 사용하는 연구도 가능하다. MMP의 활성을 억제하기 위해서는 효소의 발현을 증가시키는 자외선 및 열 자극을 피해야한다. 레티놀, 녹차추출물, 피토에스트로겐, 비타민 E를 비롯한 항산화제 그리고 오메가-3 지방산 등이 효소의 발현을 억제 하므로 화장제로 사용할 수 있으며 MMP를 감소가능하다.

주름살은 콜라겐 섬유와 탄력섬유의 부족으로 나타난다. 레틴노익산이 MMP를 억제하는 기능을 가지고 있다. 레티노익산의 기능에 관한 메커니즘을 이해하므로 노화로 인한 주름살 생성을 억제할 수 있다. Collagenase(MMP-1)나 Gelatinase(MMP_2, MMP-9)의 자연물에서 억제제 개발로 노화억제 물질인 효소의 방해제를 천연물에서 얻게되면 바르는 피부노화 억제제로 사용할 수 있다. TIMP의 합성을 증가시키는 물질을 천연물에서 탐색하여 화장품 원료로 개발 가능하다.

각질층 투과 장벽의 기능 이상은 상승된 Gelatinase와 지질생성의 감소 때문이다. 각질층의 투과 장벽의 이상은 상승된 Gelatinase활성이 그 병인의 하나로 알려져 있다. Gelatinase의 활성 증가는 각질세포에 많은 주된 사이토카인 IL-1 α와 IL-1β의 생성을 촉진하고 Gelatinase 활성의 증가는 장벽의 파손을 초래하며 결손 된 장벽은 지질의 결손 때문에 니켈 같은 물에 녹는 hapten의 침투가 용이하게 한다.

피부에서 자연 보습 기능을 가진 필라그린 (Filaggrin, FLG)의 감소된 생성과 각질 pH의 초기의 증가로 각질층의 Gelatinase가 활성화되기에 충분하다. 그 상태에서 모든 각질층 효소들이 중성 및 알칼리 pH 적정점을 가지고 있다. 이러한 pH변화에 따라 유발된 Gelatinase 활성의 증가가 지속되면 침전을 초래하고 구조나 기능의 변화를 초래한다.

본 발명에서는 이 Gelatinase의 활성을 억제하는 물질을 자연물에서 얻어내고 노화의 억제에 기여하는 화장제의 개발을 시도하고자 한다.

본 발명의 목적은 주름살을 형성하는 주된 효소인 Gelatinase의 방해제와 MMP효소를 억제할 수 있는 TIMP의 발현을 증가시키는 물질을 천연물로부터 얻어 주름개선 및 예방에 효과가 있는 화장료를 제공하는 것이다.

다양한 식물의 추출물은 국가기관인 한국생명공학연구원에서 분양받아 탐색한 뒤 효능이 있는 식물들을 구입 및 조달하여 직접 추출하여 그 효과를 관찰하는 방법을 선택하였다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 터리풀을 60중량% 에탄올로 추출하여 항노화 활성을 가지는 터리풀 추출물을 제공한다.

본 발명은 상기 터리풀 추출물을 유효성분으로 하는 피부주름 생석억제효능이 있는 조성물을 제공한다. 구체적으로 상기추출물은 주름살 형성의 주된 원인이 되는 Gelatinase 활성을 억제하여 항주름 관련 화장품에 사용할 수 있다.

본 발명자는 상기 터리풀 추출물의 항주름효과를 확인하기위하여 Gelatinase 효소활성 억제능을 측정함으로써 피부주름생성억제효과를 확인하였다. 또한 피실험자의 화장료 사용을 통하여 그 효능 효과 및 인체피부자극성을 평가하였다.

본 발명의 터리풀 추출물을 유효성분으로 함유하는 항노화 화장료 조성물은 일반화장수, 크림제, 에센스, 마스크팩 등의 제형으로 제공될 수 있다.

본 발명의 터리풀 추출물은 화장료 전체 중량의 0.01 내지 5 중량% 함유하는 것이 바람직하다. 0.01 중량%이하 함유시 본 발명의 효과를 기대하기 어렵고 5 중량%이상 함유시 제제화에 문제가 있다.

본 발명의 터리풀 추출물은 항주름 및 탄력개선에 효과가 뛰어나며 피부자극이 적어 사용자의 만족도가 크다는 장점을 갖는다.

이하 실시예에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

실시예 1: 터리풀의 에탄올 추출물 제조

터리풀은 약재상을 통하여 건조물 형태로 구매한 것을 사용하였다. 먼저 터리풀 건조물을 증류수로 깨끗하게 수세하고 음건한 뒤 30g의 건조물에 0.5L 99.9% 에탄올을 가한 뒤 soxhlet추출기를 이용하여 약 2일간 추출하였다. 약 0.45L의 추출액을 상온으로 냉각 한 뒤 감압여과를 통하여 추출잔사를 제거하였다. 수득한 여과액을 회전감압농축기를 사용하여 추출용매를 제거하여 약 10g의 추출물을 얻었다.

터리풀 추출물의 Gelatinase 효소활성 억제능력평가 실험

터리풀 추출물의 Gelatinase 효소활성 억제능력 평가를 위하여 상기 실시예 1에서 얻은 추출물에 대한 Gelatinase 활성 억제에 대한 실험을 수행하였다.

실험예 1: Gelatinase 저해활성 검색

Gelatinase의 기질인 Gelatin에 염료를 착색하여 가수분해와 동시에 염료가 분리되어 색상을 나타내도록 하는 효소활성 측정방법을 채택하였다. 기질용액으로는 염색된 Gelatin 10mg당 0.1M 인산염완충용액(pH 7.0) 1ml 넣어 완전히 녹인후 사용한다. 기질용액 480㎕에 터리풀 추출물을 적당한 농도범위 3개로 희석하여 50㎕를 첨가한다. 여기에 Gelatinase 5mg 당 1ml의 0.1M 인산염완충용액을 넣어 만든 효소용액 120㎕를 첨가한다. 대조군으로는 추출물 희석액 대신 희석 용매를 동량 첨가한다. 50℃에서 30분간 배양 후 10 중량%의 TCA용액 600㎕를 첨가하여 4℃에서 10분간 휴지시킨 후 centrifuge를 이용(12,000rpm)하여 침전물을 가라앉힌다. 상층액 0.6ml을 1.8M 수산화나트륨용액 2ml에 첨가하여 잘 교반한 뒤 420nm에서 흡광도를 측정하여 대조군과 비교한다.

	1X	2X	3X
대조군	0.826	0.826	0.826
실험군	0.793	0.747	0.647
Δ	-0.033	-0.079	-0.179
%	-3.995	-9.564	-21.671

상기 표1에 나타난 바와 같이 터리풀 추출물은 Gelatinase에 대하여 우수한 억제효과를 보인다.

화장료의 효능 및 피부자극성 확인 인체피부첩포시험

제제예 1 : 터리풀 추출물의 크림타입 항노화 화장료

각기 다른 농도의 터리풀추출물을 포함하는 화장료를 하기의 표2와 같이 크림타입으로 만들었다.

	바세린	글리세린	올리브 유화왁스	터리풀 추출물	총중량
비교제제예 1	60	32.999	7	0.001	100
비교제제예 2	60	32.99	7	0.01	100
비교제제예 3	60	32.9	7	0.1	100
비교제제예 4	60	33	7	0	100
비교제제예 5	60	28	7	5	100
비교제제예 6	60	23	7	10	100
제제예 1	60	30	7	3	100

실험예 2 : 화장료 효능 관능평가

주름개선용 화장료의 효능을 평가하기 위해 관능평가를 실시하였다. 과거력상 피부자극에 과민반응을 보인 적이 없으며, 현재 피부병 내지 피부 알러지 증상이 없는 피검자 30명을 대상으로 하였다. 피검자의 연령 분포는 35-45세이며, 평균 연령은 42세였다.

5명씩 6개의 그룹으로 나누어 제제예 및 비교 제제예를 분배하였다. 2주동안 각각의 비교제제예를 사용하게 하여 매일 취짐 전 세안 후 약 3g(500원 동전 크기)의 크림을 주름이 많은 목에 골고루 펴바르게하였다. 일주일 후 중간평가를 시행하고 실험시작 2주후 최종평가를 설문지를 통하여 시행하였다. 2주의 휴지시간을 가진 뒤 같은 방법으로 제제예를 평가하였고 최종 평가 시 두 제제예를 비교하는 항목을 추가하여 평가하였다. 최저 1점에서 최대 5점을 기준으로 각 그룹의 평균점수로 환산하여 주름개선효과, 탄력개선효과, 사용감을 비교하였다. 결과의 하기의 표3과 같다.

	주름개선효과	탄력개선효과	사용감	총점
비교제제예 1	2.4	2.0	2.0	6.4
비교제제예 2	2.6	3.2	3.0	8.8
비교제제예 3	3.0	3.6	3.6	10.2
비교제제예 4	2.4	2.0	2.8	7.2
비교제제예 5	4.2	4.6	4.8	13.6
비교제제예 6	4.2	4.8	3.8	12.8
제제예 1	4.8	4.8	4.4	14.0

제제예 1 및 비교제제예 3과 비교제제예 5, 6에서 주름개선 및 탄력개선 효과에 그 효능을 보였으며, 특히 제제예1과 비교제제예5는 높은 총점을 받아 그 효과를 입증하였다.

실험예 2: 피부자극성 확인 인체피부첩포시험

주름개선용 화장료의 피부자극성의 정도를 확인하기 위해 인체 피부첩포 시험을 하였다. 과거력상 피부자극에 과민반응을 보인 적이 없으며, 현재 피부병 내지 피부 알러지 증상이 없는 피검자 20명을 대상으로 하였다. 피검자의 연령 분포는 35-45세이며, 평균 연령은 42세였다.

시험방법은 아래와 같다. 우선 시험부위를 70% 에틸알코올로 닦아낸 뒤 건조시켰다. 실험예 2에서 효능을 보였던 비교제제예5, 6과 제제예1 조성물 3종 각각을 종이 디스크에 40㎕씩 묻혀서, 이를 스켄포어 테잎(scanpore tape)으로 등 부위의 피부에 고정시키고, 24시간 후 첩포를 떼어낸 표시펜으로 시험부위를 표시하였다. 그 뒤 4시간 후 결과를 육안으로 판정하였다. 결과는 홍반과 부종의 정도에 따라 수치로 나타내며, 판정기준은 국제접촉피부염 연구위원회 (International Contact Dermatitis Research Group;ICDRG)의 기준에 따랐다.(Wooding et al. 1967; Rietschell, 1982; Fischer & Maibach, 1984; Aberer et al, 1993). (피부반응평가기준: 0점(무반응), 0.5점(희미한 또는 가벼운 홍반), 1점(경계가 뚜력하나 약한 홍반, 부종 및 구진), 2점(뚜렷한 홍반, 구진 및 소수포), 3점(심한 홍반 및 대수포, 가피형성))

하기 수학식에 의하여 평균 피부 반응도를 계산하고 그 결과를 표4에 나타내었다.

수학식 1

평균 피부 반응도(mean score)=(0점×무반응 인원수 + 0.5점×해당반응인원수 + 1점×해당반응인원수 + 2점×해당반응인원수 + 3점×해당반응인원수)/

최대점수(3)×총피검자수(20)}×100

	평균피부반응도(n=20)
비교제제예 5	0.08
비교제제예 6	41.67
제제예 1	0

표44에서 보는 바와 같이 화장료에 추출물을 일정성분 이상 포함하는 제제예1과 비교제제예 5는 피부자극성이 거의 없는 것으로 나타난 반면, 추출물을 과량 포함하는 비교제제예 6의 경우 도포부위의 경계가 확연하게 나타나고 약한 홍반이 관찰되었다. 결과적으로, 화장료에 의한 피부자극을 피하기 위해선 터리풀추출물 일정량 이하로 포함되어야한다는 사실을 확인하였다.

Claims (6)

1. 터리풀 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 노화 방지 또는 피부 주름 개선용 화장료 조성물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 터리풀 추출물은 터리풀을 에탄올로 추출한 것인, 조성물.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 조성물에 대하여, 상기 터리풀 추출물을 0.1 중량% 내지 5 중량% 포함하는, 조성물.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 조성물은 바세린, 알로에베라 워터 및 올리브 유화왁스를 추가로 포함하는, 조성물.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 조성물은 젤라티나아제(Gelatinase) 활성을 억제시키기 위한 것인, 조성물.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 조성물은 피부 자극을 완화시키기 위한 것인, 조성물.