KR20190066879A - 실새풀 추출물을 함유한 항산화 및 미백 효능이 있는 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항산화 및 미백 효능이 있는 화장료 조성물에 관한 것으로 실새풀 열수 및 에탄올 추출물을 함유하여 DPPH 라디칼소거능 및 티로시나아제 저해 활성이 우수하기 때문에 항산화효과 및 미백효과가 탁월한 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

실새풀 추출물을 함유한 항산화 및 미백 효능이 있는 화장료 조성물{COSMETIC COMPOSITION WITH ANTI OXIDANT AND SKIN WHITENING EFFECT WHICH CONTAINS CALAMAGROSTIS ARUNDINACEA EXTRACT AS A EFFECTIVE INGREDIENT}

본 발명은 실새풀 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화 및 미백 효능이 있는 화장료 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실새풀 추출물이 가지고 있는 DPPH 라디칼소거능 및 티로시나아제 저해 활성에 근거한 화장료 조성물에 관한 것이다.

사람의 피부색은, 멜라닌 색소, 카로틴, 헤모글로빈의 양에 따라 결정되는데, 이들 중 멜라닌 색소의 피부색에 대한 영향이 가장 크므로, 멜라닌 색소 형성의 제어가 미백제 개발의 핵심과제가 된다.

멜라닌 색소는 검은 색소와 단백질의 복합체 형태를 갖는 페놀계 고분자 물질로서, 색소 세포 내에 존재하는 티로시나아제의 작용에 의해 티로신으로부터 복잡한 과정을 거쳐 생성되며, 자외선 차단 역할을 하여, 피부세포 보호에 매우 중요하고 꼭 필요한 물질이다.

그러나, 피부가 외부의 자극, 예를 들면 자외선, 환경오염 또는 스트레스 등에 반응하면, 멜라닌이 과다 생성되어 피부 밖으로 배출되지 못하고 각질형성세포(keratinocyte)로 전달되고, 피부 표피층에 축적되어 기미, 주근깨 및 노인성 흑자 등 심각한 미용상의 문제를 일으킬 뿐만 아니라, 피부노화를 촉진하며 피부암을 유발하기도 한다.

멜라닌 색소 형성을 제어하는 방법에는, 생성된 멜라닌 색소를 환원시켜 탈색하는 방법과 멜라닌 색소를 형성하는 효소인 티로시나아제의 활성을 억제하는 방법이 알려져 있는데, 멜라닌 색소를 환원시키기 위해 사용되는 토코페롤이나 비타민류 등을 사용한 미백제의 경우, 멜라닌 색소의 탈색효과가 아주 작은 것으로 알려져 있어, 티로시나아제의 활성을 저해시킴으로써 멜라닌 색소의 생성을 억제하는 저해제가 주목받고 있다.

종래의 화장품 분야에서는 미백 성분으로서, 예를 들면, 코지산(Kojic acid), 알부틴(Arbutin) 등과 같은 티로시나아제 효소 활성을 억제하는 물질, 하이드로퀴논(Hydroquinone), 비타민 C(L-Ascorbic acid) 및 이들의 유도체와 각종 식물 추출물이 사용되어 왔다. 그러나, 처방계 중에서의 안정성이 나빠 분해되어 착색되거나, 이취의 발생, 생체 레벨에서의 효능, 효과의 불분명 및 안전성 문제 등으로 그 사용이 제한되고 있는 실정이다. 또한, 코지산은 티로시나제의 활성 부위에 존재하는 구리 이온을 흡착시켜 효소활성을 저해하지만, 화장품에 배합시 불안정성 등의 문제가 있다. 비타민 C 및 그 유도체는 산화가 잘되는 불안정성 때문에 화장품 원료로서 사용이 어려우며, 하이드로퀴논은 피부에 대한 미백효과는 탁월하지만 알레르기를 유발하는 성질, 멜라닌 생성 세포에 대한 독성, 피부의 영구 탈색화 등 피부에 대한 자극성이 높으며, 최근 발암성 물질로 규정되어 사용이 금지되어 각 나라별로 제한적인 농도만 허가하고 있다. 또한, 알부틴은 하이드로퀴논에 글루코피라노사이드(Glucopyranoside)가 결합된 유도체로 하이드로퀴논 사용 시 나타나는 부작용이 적으면서 인체에 대한 독성없이 멜라닌 색소의 합성을 억제하는 작용이 있어, 멜라닌 색소 침착이 증가되는 피부 질환의 치료제로서의 이용 가능성이 제시되었으나, 피부 효소에 의해 일부 분해되는 단점이 있다. 따라서, 소량으로도 효능이 우수하고 부작용이 적은 안전한 대체 미백제의 개발이 시급한 실정이다.

한편, 피부는 활성산소에 의한 피부의 효소적, 비효소적 항산화 방어계의 붕괴로 인해 결과적으로 단백질, 지질, DNA와 같은 세포성분의 손상되며(Kor. J. Biotechnol. Bioeng. 2005, 20(1), 40~45), 이러한 세포성분 손상은 산화성 관련 질환 즉, 피부노화, 주름, 색소침착 등의 생성을 의미하는 것이다.

항산화 능력은 활성산소를 제거하여 신체 내 세포의 산화 또는 노화작용을 막는 작용이 핵심이므로, 항산화 활성을 가진 물질에 의한 활성산소의 소거능력은 피부보호 능력과 연관 지을 수 있다. 또한, 멜라닌은 표피의 기처층에 있는 흑화세포(Melanocyte)에 의해 합성되는데 활성산소 등에 의해 야기된 염증 매게 물질들은 흑화세포 에서의 멜라닌생성을 유도하고 촉진시킨다고 알려져 있어 항산화 물질이 직접적인 미백효과를 나타내지는 않을지라도 색소침착의 억제 효과로 연관 지을 수 있다.

이러한 관점에서 항산화제는 자유라디칼과 반응함으로써, 자유라디칼에 의한 산화적 세포손상을 방지하는 목적으로 사용된다. 식품 또는 의약품 등에 많이 사용되는 합성 항산화제로는 부틸화 하이드록시아니솔 (BHA, Butylated hydroxyanisole), 부틸화 하이드록시톨루엔 (BHT, Butylated hydroxytoluene), 프로필 갈레이트 (PG, Propyl galate), 터셔리부틸 하이드로퀴논(TBHQ, Teritiarybutyl hydroquinone) 등이 있으나, 이들을 실험동물에 고농도로 투여할 경우에는 간 비대증이 유발되거나 발암성을 나타내는 것으로 알려져 있다.

특히 부틸화 하이드록시톨루엔은 여러 연구 결과를 통하여 실험동물의 간에서 마이크로솜 효소 활성 (microsomal enzyme activity)을 증가시킨다는 것이 알려지면서, 이들 페놀계 합성 항산화제의 안전성에 대하여 논란이 제기되어 현재에는 그 사용량이 법적으로 규제되어 있다(Brannen AL, J. Amer. Oil Chem. Soc., 52, pp59-63, 1975 ; ItoN et al., J. Natl. Cancer Inst., 70, p343, 1983 ; Chan KM et al., J. Food. Sci., 58, pp1-4, 1993). 이에 따라 항산화 효과가 높으면서 안전하고 경제적인 식물기원의 천연 항산화제를 개발하고자 하는 많은 연구가 기대 속에 이루어지고 있다(Larson RA, Phytochemistry, 27, pp969-978, 1988). 최근 천연물을 대상으로 한 연구가 활발히 수행되면서 천연물에 함유되어 있는 2차 대사산물이 생리활성물질로서 주요 관심사가 되고 있으며 특히, 항산화성 물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 현재까지 알려진 천연 항산화 물질로는 토코페롤(tocopherol)류, 플라보노이드(flavonoid)류, 고시폴(gossypol), 세사몰 (sesamol), 오리자놀 (oryzanol) 및 비타민 C 등을 들 수 있다.

이 중 토코페롤(tocopherol)과 L-아스코르브산 (L-ascorbic acid)이 천연 항산화제로 선호되고 있는데, 그 중 토코페롤은 안전성이 높으나 단독으로는 산화반응 저지 능력이 낮으며(Halliwell B et al., FASEB J., 2, pp2867-2870, 1988) 가격이 비싸다는 단점이 있다.

화장품은 부작용이 없어야 하고, 인체 친화적이어야 하며, 특이 체질이나 아토피 피부 또는 민감성 피부에도 안심하고 사용할 수 있어야 한다. 이에 식물성 천연물들은 안전성이 뛰어날 뿐만 아니라 인체에 유익한 여러 가지 성분들을 가지고 있어 보습, 미백, 노화방지 효과 등을 제공하는 성분으로서 선호되고 있다. 이에, 종래부터 피부 노화의 억제기능, 미백 기능 등을 가진 생약, 야채, 과일, 꽃 등으로부터 안전성이 뛰어나고 여러 가지 기능성을 제공하는 추출물을 찾고자 하는 노력이 있어 왔다.

천연추출물을 포함한 항산화 및 미백효능이 있는 화장료 조성물에 관한 선행문헌으로는, 한국공개특허 제2003-0064059호(목단피추출물, 자귀나무 추출물), 한국공개 특허 제2003-0064059호(장미꽃 잎추출물) 등이 개시되어 있다. 그러나 한국공개특허 제2003-0064059호는 노화 방지 기능만이 있고, 한국공개특허 제2003-0064059호는 피부 미백 기능만이 있어, 한 가지 추출물이 항산화, 미백효과, 주름개선효과, 세포보호효과 등 여러 가지 효과를 동시에 나타내지 못한다는 한계가 있었다.

그러므로 보다 손쉽게 입수할 수 있는 원료를 사용하여 간편하게 제조할 수 있는 미백효과 및 항산화 효능이 있는 화장료 조성물에 대한 연구와 개발이 시급한 실정이다.

대한민국 공개특허 제2003-0064059호 대한민국 공개특허 제2003-0064059호

본 발명은 항산화 및 미백 효능이 있는 화장료 조성물을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실새풀 추출물을 함유한 항산화, 미백 효능이 있는 화장료 조성물을 제공하는 것을 해결하고자 하는 또 다른 과제로 삼는다.

본 발명에 의하여 제조된 실새풀 추출물을 함유한 화장료 조성물은 DPPH 라디칼소거능 및 티로시나아제 저해 활성이 우수한 특징이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

실새풀 열수 추출물 또는 에탄올 추출물을 함유한 화장료 조성물을 과제 해결을 위한 수단으로 제공하되, 상기 화장료 조성물은 DPPH 라디칼소거능 및 티로시나아제 저해 활성이 우수한 것을 특징으로 한 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 의하여 제조되는 화장료 조성물은 DPPH 라디칼소거능 및 티로시나아제 저해 활성이 우수하고 제조가 간편하여 경제적이다.

본 발명의 화장료 조성물에 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면활성제, 유기 분체, 자외선 흡수제, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한제, 정제수 등을 혼합하여 크림, 유액, 화장수, 팩제, 세안료 등의 각종 기초 화장료, 파운데이션, 립스틱, 연지, 백분(白粉) 등의 각종 화장료, 세발료, 양모제, 샴푸, 린스 등의 각종 두발용 화장료, 비누, 메니큐어료, 오데코롱, 그 외에, 로션, 에멀젼, 연고, 졸, 겔, 파우더, 스프레이, 고형물 등의 형태로 제조 가능한 장점이 있다.

도1은 실새풀 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 나타낸다.
도2는 실새풀 추출물의 티로시나아제 저해활성을 나타낸다.

이하 실시예를 참고하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특허청구범위는 발명의 상세한 설명과 비교하여 그 기술내용을 축소기재하거나, 확장기재 하거나 아니면 동일하게 기재하는 경우로 나눌 수 있다.

발명을 이루는 기술내용의 축소기재는 발명의 상세한 설명에 기재된 사항보다 청구범위에 그 기술범위를 좁게 기재한 경우이고, 확장기재는 축소기재와는 반대로 발명의 상세한 설명에 기재된 사항보다 청구범위에 기재한 기술범위를 넓게 기재한 경우이다. 또한, 동일기재는 발명의 상세한 설명에 기재된 사항을 청구항에 동일하게 기재한 경우를 말한다.

본 발명의 경우 특별한 사정없이 축소 해석되어서는 아니됨은 명백하다.

또한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 온도범위, 단계, 시간 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 온도범위, 단계, 시간 또는 이들을 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 실새풀 추출물을 함유한 항산화, 미백 효능이 있는 화장료 조성물에 관한 것이다.

실새풀(Calamagrostis arundinacea)은 한국에서 자생되는 식물로서 키는 60-150cm이며, 잎은 나비 1cm 내외이고 잎집과 더불어 털이 있으며 잎혀는 막질이다. 꽃은 8-9월에 피고 원추꽃차례에 달린다. 작은 이삭은 넓은 피침형이고 잔 점이 있다. 포영은 길이가 거의 같고 호영은 끝이 2개로 갈라지며 뒷면 밑에서 돋은 까락〔芒]은 중간에서 꼬이고 길이 5-10mm이다.

상기 실새풀의 열수 및 에탄올 추출물을 사용하여 항산화 및 미백 효능이 있는 화장료 조성물을 제조한다.

제조예 1. 실새풀 추출물의 제조

증류수와 에탄올을 비율별로 혼합하여 실새풀 추출물을 추출하고, 각각의 추출물을 에틸아세테이트(EtOAc)로 분획하여 EtOAc 분획 추출물을 수득하였다.

1) 실새풀의 증류수 추출

① 실새풀 2,000 g에 증류수를 10배수 가하여 80~100℃로 3시간 가열한 후, 여과하여 그 여과액을 진공 건조하여 건조물 439.5g을 수득하였다.

② ①의 과정으로 진공 건조하여 얻은 추출물을 증류수 3,900 mL에 녹이고 동량의 EtOAc를 넣어 분획하는 과정을 2회 반복하였고, EtOAc 분획 추출물 13.3 g과 증류수 분획물 357 g을 수득하였다.

2) 실새풀의 30% 에탄올 추출

① 실새풀 2,000 g에 30% 에탄올을 10배수 가하여 80~100℃로 3시간 가열한 후, 여과하여 그 여과액을 진공 건조하여 건조물 409.2g을 수득하였다.

② ①의 과정으로 진공 건조하여 얻은 추출물을 증류수 3,600 mL에 녹이고 동량의 EtOAc를 넣어 분획하는 과정을 2회 반복하였고, EtOAc 추출물 17.4 g과 증류수 분획물 317 g을 수득하였다.

3) 실새풀의 70% 에탄올 추출

① 실새풀 2,000 g에 70% 에탄올을 10배수 가하여 80~100℃로 3시간 가열한 후 여과하여 그 여과액을 진공 건조하여 건조물 436.7 g을 수득하였다.

② ①의 과정으로 진공 건조하여 얻은 추출물을 증류수 3,800 mL에 녹이고 동량의 EtOAc를 넣어 분획하는 과정

을 2회 반복하였고, EtOAc 추출물 31.5 g과 증류수 분획물 342.6 g을 수득하였다.

4) 실새풀의 95% 에탄올 추출

① 실새풀 2,000 g에 95% 에탄올을 10배수를 가하여 80~100℃로 3시간 가열한 후 여과하여 그 여과액을 진공 건조하여 건조물 284.8 g을 수득하였다.

② ①의 과정으로 진공 건조하여 얻은 추출물을 증류수 2,300 mL에 녹이고 동량의 EtOAc를 넣어 분획하는 과정을 2회 반복하였고, EtOAc 추출물 35.3 g과 증류수 분획물 177.8 g을 수득하였다.

추출 결과 얻어진 추출물들의 목록과 수율을 하기의 [표 1]에 정리하였다.

샘플번호	목록	수율(%)
1	실새풀 증류수 추출물	21.98
2	실새풀 30% 에탄올 추출물	20.46
3	실새풀 70% 에탄올 추출물	22.86
4	실새풀 95% 에탄올 추출물	14.24
5	실새풀 증류수 추출물 EtOAc 분획	3.09
6	실새풀 30% 에탄올 추출물 EtOAc 분획	4.83
7	실새풀 30% 에탄올 추출물 EtOAc 분획	9.07
8	실새풀 30% 에탄올 추출물 EtOAc 분획	10.77

실험예1. 실새풀 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 측정

DPPH assay는 항산화 효능을 측정하는 실험 중 가장 보편적인 실험 중 하나이다. DPPH assay의 원리는 진한 보라색을 띠는 Diphenylpicrylhydrazyl이 항산화제에 의해 Diphenylpicrylhydrazine으로 환원되어 옅은 노란색으로 변하는 것으로, 항산화제의 항산화력이 강할수록 옅은 노란색에 가까워진다. 실험 과정은 다음과 같다.

0.1 mM DPPH 용액(Diphenylpicrylhydrazyl)을 3그룹 준비하였다. 1그룹은 양성 대조군으로 설정하여 ascorbic acid 100 μM을 처리하였다. 나머지 2그룹은 샘플번호 1의 열수 추출물 및 샘플번호 2의 30% 에탄올 추출을 100 μg/mL씩 주입하여 관찰한 결과 열수 추출물이 27%, EtOH 추출물이 48%의 DPPH 라디칼소거능을 나타내었다. 그 결과를 도 1을 통해 도시하였다.

실험예2. 실새풀 추출물의 티로시나아제 저해 활성 측정

상기 제조예에서 추출한 샘플번호1, 2에 대해서 세포 내에서의 타이로시나제 생성 억제 효과를 측정해 보았다.

세포실험에 사용된 Fetal bovine serum (FBS), Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)은 Gibco (USA)에서 구입하여 사용하였고, 세포주는 한국 세포주 은행에서 구입한 마우스 유래 B16F10(흑색종 세포)를 사용하였다.

10%의 FBS (Gibco)와 1% antibiotic-antimycotic (Gibco)이 첨가된 DMEM (Gibco)를 사용하여 37 ℃, 5% CO2 인큐베이터에서 배양하였으며, 3∼4일 간격으로 계대 배양을 시행하였다. 배양된 B16F10 세포를 0.05% 트립신(Trypsin)-EDTA로 떼어내고, 24 well plate에 동일한 수 (1.0X105cells/well)로 접종한 다음, 16시간 후 무혈청 배지로 바꿔주었다. 6시간 추가 배양 후 α-MSH(100 nM) 과 시험약물을 처리하고 3일간 배양하였다. 3일 배양이 끝난 후 차가운 PBS (Phosphated buffer saline) 버퍼로 2번 세척 후 protease inhibitor를 첨가한 RIPA buffer(50 nM Tris-HCl, 150 nM NaCl, 2% NP-40, 0.5% Sodium deo×0.1% SDS, pH7.4)를 200㎕ 처리하여 세포를 파쇄 하였다. 회수한 파쇄용액을 4℃조건에서 13,000rpm의 속도로 30분간 원심분리를 수행하여 단백질이 존재하는 상층 액만 회수하였다. 회수한 상층액은 bradford assay를 통하여 단백질을 정량하였다. 200㎍/㎖의 단백질 198㎕ 와 2㎎/㎖ L-DOPA 2㎕와 반응 후 빛이 차단된 쿠킹호일로 감싸 37℃ CO2 인큐베이터에서 1시간 반응을 시켰다. 이 후 405 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. 대조군으로 알부틴(Arbutin)을 사용하였으며, 계산식은 아래와 같다.

세포내 타이로시나제 활성율(%) = (시료군/대조군)*100

그 결과 티로시나아제 저해 활성은 열수 추출물은 39%, EtOH 추출물은 58%를 나타내었다. 그 결과는 도2와 같다.

도1, 2에서 도시된 바와 같이 실새풀 추출물을 함유한 화장료 조성물은 DPPH 라디칼 소거능 및 티로시나아제 저해 활성이 우수하여 항산화, 미백 효능이 탁월한 것으로 판명되었으므로 크림, 유액, 화장수, 팩제, 세안료 등의 각종 기초 화장료, 파운데이션, 립스틱, 연지, 백분(白粉) 등의 각종 화장료, 세발료, 양모제, 샴푸, 린스 등의 각종 두발용 화장료, 비누, 메니큐어료, 오데코롱, 그 외에, 로션, 에멀젼, 연고, 졸, 겔, 파우더, 스프레이, 고형물 등의 형태로 제조 가능하다.

Claims (3)

1. 실새풀 열수 추출물을 함유한 화장료 조성물
2. 실새풀 에탄올 추출물을 함유한 화장료 조성물
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 화장료 조성물은 DPPH 라디칼소거능 및 티로시나아제 저해 활성이 우수한 것을 특징으로 한 화장료 조성물

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