KR20200048003A - 복합 기능성 화장료 조성물 및 이를 이용한 복합 기능성 화장품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합 기능성 화장료 조성물 및 이를 이용한 복합 기능성 화장품에 관한 것으로서, 상세하게는 히스피딘을 이용한 복합 기능성 화장료 조성물 및 이를 이용한 복합 기능성 화장품을 제시한다.

Description

복합 기능성 화장료 조성물 및 이를 이용한 복합 기능성 화장품{Complex Functionality Based Cosmetic Compositions and Functional Cosmetic Products Using The Same}

본 발명은 복합 기능성 화장료 조성물 및 이를 이용한 복합 기능성 화장품에 관한 것으로서, 상세하게는 히스피딘을 이용한 복합 기능성 화장료 조성물 및 이를 이용한 복합 기능성 화장품과 관련된다.

현대 과학의 발달로 아름답고 젊은 피부를 원하는 여성들의 요구에 대응하여 다양한 화장품의 개발이 나날이 증가하고 있다. 관련 기업들은 기존의 화장품들보다 한층 업그레이드된 제품들을 개발하고 있으며, 또한 미용보다는 치료와 기능성에 초점을 맞춘 이른바 코스메슈티컬 화장품의 탄생에 기여하고 있다.

국내에서는 코스메슈티컬 화장품 분야에 기존 화장품 기업뿐만 아니라 바이오, 제약 및 의료기기 기업의 진출이 확대되고 있다. 소비자들 역시 아름다움을 추구하는 미용 화장품뿐만 아니라, 치료와 기능성에 초점을 맞춘 새로운 개념의 화장품에 대한 관심이 증가되고 있는 추세이다.

한편, 피부세포의 분화, 노화현상의 규명 및 인공 세포의 개발 등 피부 과학에 대한 연구가 활발해짐에 따라 기능성 천연 화장품이 개발되었으며, 미백, 보습, 자외선 차단과 흡수, 유해산소 제거, 콜라겐 합성 및 피부 주름 방지 등 다양한 효능을 가진 천연 소재에 대한 관심도가 증대되고 있다.

천연 소재 추출물 중 하나로서 히스피딘(Hispidin)이 있다. 히스피딘은 항산화 및 항균 효과를 가지는 것으로 알려져 있고, 히스피딘을 유효성분으로 하여 염증성 장질환의 예방 또는 치료 목적으로 적용하는 것에 대한 연구도 이루어진 바 있다. 하지만 히스피딘을 화장품에 적용하는 연구는 아직 미진한 상태이다.

대한민국 공개특허 제10-2014-0037527호 (2014. 03. 27.)

본 발명은 항산화 및 항균 효과를 가지는 것으로 알려진 히스피딘에 대하여 활성 산소 저해 효과와 멜라닌 생성 억제 효과가 우수한 것을 규명하여 피부에 대한 부작용이 없고 피부 노화 방지 효과 및 미백 효과가 우수한 히스피딘을 유효성분으로 포함하는 복합 기능성 화장료 조성물 및 이를 이용한 복합 기능성 화장품을 제시한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 히스피딘을 유효성분으로 포함하는 복합 기능성 화장료 조성물 및 히스피딘을 유효성분으로 포함하는 복합 기능성 화장품을 제시한다.

본 발명의 복합 기능성 화장품에서, 히스피딘의 함량은 화장품의 총량에 대하여 0.000123 내지 0.000492중량%일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 복합 기능성 화장료 조성물과 복합 기능성 화장품은, 피부에 대한 부작용이 없으며, 활성 산소 저해 효과와 멜라닌 생성 억제 효과가 우수하다. 이에 따라 피부 노화 방지 및 미백 기능을 가지는 기능성 화장품으로서 우수한 효과를 가진다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 복합 기능성 화장료 조성물의 유효성분인 히스피딘의 농도에 따른 세포 독성을 측정한 결과를 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명의 복합 기능성 화장료 조성물의 유효성분인 히스피딘의 활성산소 저해를 측정한 결과를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 복합 기능성 화장료 조성물의 유효성분인 히스피딘의 멜라닌 생성 저해를 측정한 결과를 나타낸 그래프.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 미백용 조성물 및 이를 이용한 미백용 화장품에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일유사한 구성에 대해서는 동일유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

현재 화장품 분야에서는 기능성 화장품에 대한 관심이 크게 증가된 상태이다. 이러한 경향에 따라 미백 및 피부 노화를 방지할 수 있는 기능성 화장품과 이러한 화장품을 제조할 수 있는 천연 소재에 대한 관심도가 증대되고 있다.

일반적으로 피부 노화 방지 기능은 유해산소를 제거함으로써 얻을 수 있다. 유해산소를 제거하는 기능을 항산화 기능이라고도 한다. 식품에서 말하는 항산화는 일반적으로 세포 외 항산화를 의미하며 특정 프리라디칼을 제거하여 과산화변질을 막는 것을 말한다. 한편 화장품에서의 항산화는 세포 내 항산화를 의미하며 세포 내 산화 기전의 억제제로 작용하여 불필요한 산소가 축적되는 것을 방지한다.

한편 미백 기능은 멜라닌의 합성을 억제함으로써 얻을 수 있다. 멜라닌 합성은 타이로시네이즈(Tyrosinase)의 촉매작용을 통해 일어난다. 피부가 자외선(UV)에 노출되면 cAMP(cyclic Adenosine-3',5'-Monophosphate)가 증가되고, PKA(Protein Kinase A)가 활성화 된다. PKA는 CREB (cAMP Response Element-Binding Protein)를 거쳐 MITF( Microphthlmia-Associated Transcription Factor)의 발현을 증가시킨다. MITF는 전사인자로서, 타이로시네이즈, TRP-1 (Tyrosinase Related Protein 1), TRP-2의 발현을 자극하여 멜라닌 생성을 조절한다.

히스피딘은 항산화 및 항균 효과를 가지고 경제성도 뛰어난 물질로 알려져 있다. 그러나, 항산화 효과를 나타내는 히스피딘이 피부에 작용하여 노화 방지 기능이나 미백 기능을 수행할 수 있는지에 관한 연구는 미진한 상태이다.

이에 본 발명에서는 히스피딘의 노화 방지 기능과 미백 기능의 포함 가능성, 이러한 기능의 정도, 인체 적합성 및 화장품에 적용하기 위한 히스피딘의 적정량에 대하여 규명하고, 히스피딘을 유효성분으로 하는 복합 기능성 화장료 조성물 및 이를 이용한 복합 기능성 화장품을 제시한다.

시약 및 세포의 준비

세포에 활성산소를 유발하기 위한 LPS(Lipopolysaccharides from Escherichia coli), 미백 기능을 비교하기 위한 알부틴(Arbutin), 활성산소 저해 기능을 비교하기 위한 ASA(Acetyl Salicylic Acid), 멜라닌 생성을 유도하기 위한 α-MSH(α-Melanocyte Stimulating Hormone, 멜라닌 세포 자극 호르몬) 및 히스피딘은 시그마 알드리치(Sigma Aldrich)사로부터 구입하여 준비하였다.

미백 기능을 확인하기 위한 B16F10 세포와 세포 독성 및 활성산소 저해 효과를 확인하기 위한 RAW 264.7 세포는 한국 세포주 은행으로부터 구입하여 준비하였다.

세포배양

미백 기능을 확인하기 위한 B16F10 세포는 5% FBS(Fetal Bovine Serum)와 1% 페니실린/스트렙토마이신(Penicillin/Streptomycin)을 함유한 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium) 용액에서 배양하였다.

한편, 세포 독성 및 활성산소 저해 효과를 확인하기 위한 RAW 264.7 세포는 10% FBS와 1% 페니실린/스트렙토마이신을 함유한 DMEM 용액에서 배양하였다.

상술한 B16F10 세포와 RAW 264.7 세포의 배양은 37℃로 유지되는 5% CO₂배양기(CO₂Incubator)에서 이루어졌다.

히스피딘의 세포 독성 실험

히스피딘의 미백과 활성 산소 저해 효과를 평가하기 전에 세포 독성을 확인하기 위하여, 세포 독성 실험으로 알려진 MTT Assay(Methyl Thiazolyl Diphenyl Tetrazolium Assay)를 사용하였다. 이에 따라 Raw264.7 세포에서 히스피딘의 각 농도에 따른 세포생존율을 측정하였다. 그 결과 히스피딘 농도 5, 10 및 20 μM에서 각각 96, 95 및 94%의 세포 생존율을 나타내었다. 이와 같은 결과가 도 1에 도시되어 있다.

도 1을 참고하면 히스피딘 5, 10 및 20 μM의 농도에서는 세포독성을 나타내지 않았고, 40 μM에서는 세포의 활성이 16% 정도 감소하였다. 따라서, 화장품으로서 인체에 적용하기 위하여 5-20 μM의 농도의 범위를 적정 범위로 채택하였고, 후술하는 멜라닌 분석(Melanin Assay)과 산화질소 분석(Nitric Oxide Assay)에서도 이를 적용하여 5, 10 및 20 μM의 농도에서 실험을 진행하였다.

한편, 여기에서 히스피딘을 균일하게 용해시키기 위해 유기용매인 0.1%의 DMSO (Dimethyl Sulfoxide)를 사용하였다. 0.1%의 DMSO는 아무 처리도 하지 않은 대조군(Con)과 비교하였을 때, 독성 수치에 큰 차이가 없어 0.1%의 DMSO는 세포 독성에 아무런 영향을 주지 않음을 확인하였다.

히스피딘의 활성산소 저해 실험

Raw264.7 세포에서 히스피딘의 활성산소 생성 저해 효능을 알아보기 위해 일반적으로 알려진 산화질소분석을 진행하였다. 이에 따라 Raw264.7 세포에서 히스피딘의 각 농도에 따른 활성산소량을 측정하였다. 그 결과, 히스피딘의 5, 10 및 20 μM의 농도에서 각 농도에 유의미하게 활성산소가 감소하였다. 이와 같은 결과가 도 2에 도시되어 있다.

구체적으로, Raw264.7 세포를 LPS 처리하여 염증을 유발하여 활성산소를 증가시킨 후 5-20 μM의 히스피딘을 처리하여 활성산소 저해를 측정하는 한편, 아무 처리도 하지 않은 대조군(Con) 및 LPS 처리하여 염증을 유발한 후 50 μM ASA를 처리한 군과 비교하였다. 세포의 활성산소를 유발시키는 물질인 LPS는 최적의 농도인 1 μg/mL로 사용하였다.

도 2를 참고하면, 대조군인 50 μM의 ASA 처리에서 70% 정도의 활성산소가 감소하였으며, 히스피딘 처리에서는 ASA의 1/2 농도인 10 μM에서 42% 정도의 활성산소가 감소하였다.

한편, LPS로 처리한 군을 100%로 기준으로 보았을 때 아무 처리도 하지 않은 대조군은 4배 정도 활성산소가 적고, 히스피딘 처리군은 처리농도가 높을수록 활성 산소가 저해되는 것을 확인하였다.

여기에서 히스피딘은 세포 생존율 측정 결과에 따라 세포에 영향을 미치지 않는 농도를 채택하였다. 실험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 히스피딘 처리군은 화장품으로 적합하게 사용할 수 있는 범위의 농도에서 ASA 처리군과 비교하여 충분한 활성 산소 저해 기능을 가짐을 확인하였다. 또한, 이에 따라 히스피딘을 화장품에 적용할 때 노화 방지 기능을 수행할 수 있을 것으로 예측된다.

히스피딘의 멜라닌 생성 저해 실험

B16F10 세포를 6개 홀 웰플레이트(Well Plate)에 2 mL씩 나누어 담고 5% FBS가 함유된 DMEM 용액을 가한 후, 24시간 동안 배양하였다. 그리고, 실험군으로 사용할 각 홀에 서로 다른 농도의 히스피딘(5, 10 및 20 μM)을 투입한 후 37℃에서 30분간 배양하여 전처리한 다음, 1 μM의 α-MSH를 투입하여 37℃에서 72시간 동안 배양하였다.

배양이 끝나고 난 후, 이를 13,000 rpm에서 5분간 원심분리 하여 얻은 세포침전물(Cell Pellet)에 1N NaOH와 10% DMSO를 첨가하였다. 95℃에서 20분 가열하여 멜라닌을 완전히 녹인 후 96홀 웰플레이트에 150 μL를 옮기고, 멜라닌의 양을 확인하기 위해 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 동일한 조건으로 3회 반복적으로 실험하여 평균값을 얻은 후에, 각 홀에서 생성된 멜라닌 함량을 산출하였다. 이와 같은 결과가 도 3에 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 히스피딘을 투입하지 않고 α-MSH만을 투입한 경우의 멜라닌 양을 100%의 기준으로 보면 히스피딘의 농도가 높을수록 멜라닌 양은 46, 36 및 29%로 점차 감소하므로, 멜라닌 생성 저해가 이루어진다는 것을 알 수 있었다.

여기에서 히스피딘은 세포 생존율 측정 결과에 따라 세포에 영향을 미치지 않는 농도를 채택하였다. 실험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 히스피딘은 화장품으로 적합하게 사용할 수 있는 범위의 농도에서 미백 효과에 영향이 있다는 것을 확인하였고, 그 효과도 뛰어나다는 것을 확인하였다.

한편, 아무 처리 안 한 대조군은 멜라닌 양이 적었고 미백 고시물질인 알부틴(Arbutin)을 투입한 군도 α-MSH로 처리한 군에 비해 47% 감소함을 확인하였다. 이때 알부틴의 농도는 500 μM였다.

실험결과는 알부틴 500 μM의 1/100의 농도인 5 μM의 농도에서 히스피딘이 유사한 멜라닌 생성 저해 효과를 나타내었고, 1/50의 수준인 10 μM의 농도 이상에서는 히스피딘이 알부틴보다 뛰어난 멜라닌 생성 저해 효과를 보였다.

참고로 멜라닌 생성 저해 기전은 크게 다음의 세 가지로 구분된다. 첫째, 타이로시네이즈의 전구체인 MITF 등의 생성을 저해함으로써 타이로신을 이용하여 멜라닌을 생성하는 기능을 하는 타이로시네이즈의 생성 자체를 억제하는 기전, 둘째, 타이로시네이즈가 타이로신을 산화시켜 도파퀴논으로 변화시키는 과정 중에 항산화작용으로 타이로신의 산화를 억제하는 기전, 셋째, 멜라닌세포에서 멜라닌 생성과정에 직접 영향을 미치지 않고 멜라닌세포로부터 주변 각질형성세포로의 멜라닌 소체의 이동을 억제하는 기전으로 구분된다.

상술한 멜라닌 생성 저해 실험에서 히스피딘은 α-MSH(α-Melanocyte Stimulating Hormone, 멜라닌 세포 자극 호르몬) 삭제 의 작용을 방해하여 멜라닌이 생성되는 것을 억제하는 효과를 가지므로, 세번째와 같이 멜라닌 소체의 이동을 억제하는 기전보다는 첫번째 기전이나 두번째 기전의 멜라닌 생성과정에 작용하는 것으로 예측된다.

통계처리

상술한 실험은 3회 이상 반복하여 평균값으로 결정하였고, 대조군과 실험군 사이의 통계적 유의성 검증은 일원배치 분산분석(One way ANOVA)를 사용하였으며, 유의확률 p가 0.05 미만( p<0.05 이하)인 경우 유의하다고 판정하였다.

화장품에서의 히스피딘의 함량

히스피딘은 화학식 1로 나타내지고 C₁₃H₁₀O₅로 표시할 수 있으며 분자량은 246이다.

히스피딘이 화장품에 사용하기 적합한 범위는 세포 독성이 없는 히스피딘의 농도와 관련된다. 상술한 바와 같이 세포 독성을 확인한 결과 5-20 μM은 안전한 범위이다. 5-20 μM을 히스피딘의 무게로 환산하면 1.23-4.92 mg/L가 된다. 여기서 물의 비중이 1이기 때문에 L 를 kg으로 변환하면 1.23-4.92 mg/kg 이 된다.

따라서 화장품 제품 1kg당 1.23-4.92 mg을 함유하는 것이 바람직하며 화장료 조성물의 총량 100중량%에 대하여 0.000123 내지 0.000492 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 히스피딘의 함량 범위는 크림, 스킨, 로션, 파운데이션, 에센스, 젤, 팩 및 폼 클렌징 등의 각종 화장품 제형에 적용이 가능할 것으로 예상된다.

이와 같이, 히스피딘을 유효성분으로 하는 본 발명의 복합 기능성 화장료 조성물은 활성 산소 저해 효과와 멜라닌 생성 억제 효과가 우수하다. 이에 따라, 피부 노화 방지 및 미백 기능을 가지는 복합 기능성 화장품으로서 적용할 때 우수한 효과를 가진다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 히스피딘(Hispidin)을 유효성분으로 포함하는 복합 기능성 화장료 조성물.
2. 히스피딘(Hispidin)을 유효성분으로 포함하는 복합 기능성 화장품.
3. 제2항에 있어서,
   히스피딘의 함량은 화장품의 총량에 대하여 0.000123 내지 0.000492중량%인 것을 특징으로 하는 복합 기능성 화장품.

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