KR20220014156A - 새싹 식물에서 추출된 유기 게르마늄 성분이 함유된 화장품 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새싹 식물에서 추출된 유기 게르마늄 성분이 함유된 화장품 조성물에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 불용성인 금속 게르마늄을 이온 상태의 유기 게르마늄으로 합성하여 식물에 대한 흡수력이 좋은 상태를 제공하기 위하여, 접하기 쉬운 산화 게르마늄의 산소 그룹을 염소 그룹으로 결합시켜 사염화게르마늄으로 합성하고, 물에 녹일 수 있는 상태인 게르마늄 이온으로 합성하기 위해 아미노산의 산(RCOOH) 그룹(또는 히드록시기(ROH))을 음이온 부분(counterpart)으로 만들어서(RCOO^-, 또는 RO^-) 양이온 게르마늄(Ge⁴⁺)과 물에 잘 용해되는 이온상태로 합성하여, 합성된 유기 게르마늄 이온을 식물에 적용하여 유해성을 낮춘 새싹 식물에서 추출된 유기 게르마늄 성분이 함유된 화장품 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 불용성 금속 게르마늄을 이온 상태의 유기 게르마늄으로 변화시켜 식물에 대한 흡수력이 좋은 상태로 제공함으로써 안전성과 유용성을 갖는 기능성 화장품이 제공될 수 있다.

Description

새싹 식물에서 추출된 유기 게르마늄 성분이 함유된 화장품 조성물{Cosmetic composition comprising organic germanium extracted from the sprout plant}

본 발명은 새싹 식물에서 추출된 유기 게르마늄 성분이 함유된 화장품 조성물에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 불용성인 금속 게르마늄을 이온 상태의 유기 게르마늄으로 합성하여 식물에 대한 흡수력이 좋은 상태를 제공하기 위하여, 접하기 쉬운 산화 게르마늄의 산소 그룹을 염소 그룹으로 결합시켜 사염화게르마늄으로 합성하고, 물에 녹일 수 있는 상태인 게르마늄 이온으로 합성하기 위해 아미노산의 산(RCOOH) 그룹(또는 히드록시기(ROH))을 음이온 부분(counterpart)으로 만들어서(RCOO^-, 또는 RO^-) 양이온 게르마늄(Ge⁴⁺)과 물에 잘 용해되는 이온상태로 합성하여, 합성된 유기 게르마늄 이온을 식물에 적용하여 유해성을 낮춘 새싹 식물에서 추출된 유기 게르마늄 성분이 함유된 화장품 조성물에 관한 것이다.

게르마늄은 주기율표 4B족에 속하는 탄소족 원소로서, 순도가 높은 유기게르마늄은 복용 후 인체 내에서 각종 임무를 마친 후 약 20-30시간 안에 인체 내에 있는 암 세포, 독소, 오염물질, 중금속 등을 붙들고 축적되는 것 없이 소변을 통해 인체에서 완전히 빠져나가므로 전혀 독성이 남지 않아 매우 안전하다고 알려져 있다[Asai Germanium Research Institute, Tokyo, Japan].

또한, 유기 게르마늄은 인체 내에서 인터페론 유도체로써 작용하거나, 종양, 악성 종양을 억제시키거나, 동물의 혈압 강하하거나 진통 효과를 갖는 경우도 보고되고 있다.

한국 등록번호 제10-1979279호(2019년05월10일)에는 미분말 ?가이트(shungite), 미분말 일라이트(illite), 미분말 제올라이트(zeolite), 미분말 맥반석,미분말 벤토나이트, 미분말 규조토, 미분말 게르마늄, 미분말 황토, 미분말 백반석, 미분말 옥(jade) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 무기분말을 포함하는 항산화 및 피부 미백용 조성물 및 그 제조방법이 개시되어 있다.

또한, 한국 공개번호 제10-2020-0000918호(2020년01월06일)에는 무기게르마늄을 유효성분으로 함유하여 피지 조절, 모공 축소 및 탄력 개선 효과가 우수한 화장료 조성물이 개시되어 있다.

그런데, 이들 선행문헌에 사용된 기술들은 이들은 게르마늄을 단순히 분말 형태로 이용하는 것으로서 유기화된 성분의 활용에 관하여는 고려가 부족한 측면이 있다.

따라서, 유기 게르마늄을 간편하면서도 효율적으로 이용하기 위한 다양한 연구가 여전히 요망되고 있다.

한국 등록번호 제10-0467025호(2005년01월10일) 한국 등록번호 제10-1123855호(2012년02월28일) 한국 등록번호 제10-1708595호(2017년02월14일)

본 발명자들은 위와 같은 종래 기술에 따른 문제점들이 해소되고 기능성이 확보된 제품을 제공하기 위하여 예의 연구한 결과, 후술하는 바와 같이 불용성인 금속 게르마늄을 이온 상태의 유기 게르마늄으로 합성하여 수용성으로 하여 식물에 적용시 유해성이 낮고 식물에 대한 흡수력이 좋아지며, 이로부터 추출한 식물 성분들이 인체에 적용시 유해성이 낮고 피부에 흡수력이 좋아져서 유용하고 안전한 제품이 제공될 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은, 일면에 있어서, 불용성인 금속 게르마늄을 이온 상태의 유기 게르마늄으로 합성하여 식물에 적용함으로써 새싹 식물에 대한 흡수력이 좋고 유해성을 낮춘 유기 게르마늄 성분을 함유된 화장료 조성물을 제공하는 것에 있다.

위와 같은 본 발명의 목적은 유기 게르마늄 수용액을 이용하여 재배한 새싹 식물의 추출물을 주성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 의하면 불용성 금속 게르마늄을 이온 상태의 유기 게르마늄으로 변화시켜 식물에 대한 흡수력이 좋은 상태로 제공함으로써 안전성과 유용성을 갖는 기능성 화장품이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 유기 게르마늄이 함유된 화장료 조성물의 제조 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기 게르마늄 이온의 합성 과정을 설명하는 도면이다.
도 3은 아스코르브산을 이용하여 합성한 게르마늄의 함량을 측정한 시험 결과이다.
도 4는 저분자 콜라겐을 이용하여 합성한 게르마늄의 함량을 측정한 시험 결과이다.
도 5는 수경재배한 새싹보리의 게르마늄 함량을 측정한 시험 결과이다.
도 6은 수경재배한 새싹보리 분말의 게르마늄 함량을 측정한 시험 결과이다.

본 발명은, 일면에 있어서,

유기 게르마늄 수용액을 이용하여 재배한 새싹 식물의 추출물을 주성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명은, 추가의 일면에 있어서,

상기 새싹 식물은

a) 산화 게르마늄을 염산과 가열반응시켜 사염화 게르마늄을 얻는 단계;

b) 사염화 게르마늄을 히드록시기 또는 카르복시기를 갖는 유기 화합물과 반응시켜 이온 형태의 유기 게르마늄을 얻는 단계; 및

c) 상기 유기 게르마늄 이온을 정제수로 희석하여 유기 게르마늄 최종 농도가 10∼10,000ppm이 되도록 용해시켜 수용액을 얻는 단계;

d) 상기 유기 게르마늄 수용액을 새싹 식물에 주입하여 유기 게르마늄이 함유된 식물을 얻는 단계; 및

e) 상기 새싹 식물을 용매로 추출하여 새싹 식물 추출물을 얻는 단계;에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명은, 다른 추가의 일면에 있어서,

상기 유기 화합물은 아스코르브산, 시스테인,살리실산, 시알릴락토오스 또는 아미노산류이고,

상기 a) 단계는 염산과 가열 반응시켜 수행하고,

상기 b) 단계는 사염화 게르마늄을 히드록시기 또는 카르복시기를 갖는 유기 화합물, 아세톤 및 베이킹소다와 환류하에 반응시킨 다음, 회전농축기를 사용하여 아세톤을 1차로 제거하고, 진공펌프로 펌핑시켜 2차로 아세톤을 제거하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명은, 다른 추가의 일면에 있어서, 상기 새싹 식물은 새싹보리, 새싹귀리, 새싹적콜라비 및 새싹적무순으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 새싹 식물에서 추출된 유기 게르마늄 성분이 함유된 화장품 조성물에 관하여 첨부된 도면을 참고로 더욱 상세히 설명한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 기재된 구성은 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 불용성인 금속 게르마늄을 이온 상태의 유기 게르마늄으로 합성하여 식물에 대한 흡수력이 좋은 상태를 제공하기 위하여, 접하기 쉬운 산화 게르마늄의 산소 그룹을 염소 그룹으로 결합시켜 사염화게르마늄으로 합성하고, 물에 녹일 수 있는 상태인 게르마늄 이온으로 합성하기 위해 아미노산의 산(RCOOH) 그룹(또는 히드록시기(ROH))을 음이온 부분(counterpart)으로 만들어서(RCOO^-, 또는 RO^-) 양이온 게르마늄(Ge⁴⁺)과 물에 잘 용해되는 이온상태로 합성하여, 합성된 유기 게르마늄 이온을 식물에 적용하여 유해성을 낮춘 것에 기술적인 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 유기 게르마늄이 함유된 화장료 조성물의 제조 공정도이다. 도면에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 유기 게르마늄이 함유된 화장료 조성물은 사염화게르마늄 제조 단계, 유기 게르마늄 이온의 제조 단계, 수용액 제조 단계, 식물재배 단계, 식물 추출 단계 및 혼합 단계에 의해 제조될 수 있다. 이하, 각 개별 단계에 관련하여 상세히 설명한다.

a) 사염화게르마늄 제조 단계

메탈 게르마늄을 물에 용해되기 쉽게 하기 위해서는 먼저 산화 게르마늄을 염소게르마늄으로 합성하는 과정이 필요하다. 산화 게르마늄을 다음의 화학식 1에 나타낸 바와 같이 염산과 가열 반응시켜 사염화 게르마늄을 얻는다. 이를 위하여 구입이 쉬운 산화 게르마늄으로 염소 그룹을 산소 대신 결합하여 사염화게르마늄을 합성하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 가열 시간은 20~40분이 적당하고, 반응에 적합한 온도는 90~120℃이다. 이어서 증류 장치를 이용하여 80~90℃에서 반응물을 증류하여 사염화 게르마늄을 얻는다.

b) 사염화게르마늄을 이용한 게르마늄 이온 제조

b1) 히드록시기에 결합한 게르마늄 이온 제조

물에 쉽게 용해되는 유기 게르마늄 이온을 합성하기 위해 염화게르마늄을 아미노산 등을 이용하여 이온 상태로 변환시키는 것이 필요하다.

본 실시형태에서는 아스코르브산의 히드록시기(-OH)의 음이온이 게르마늄 양이온과 결합하여 게르마늄 이온 형성하는 경로이다.

다음의 화학식 2에 나타낸 바와 같이 아세톤, 베이킹소다 및 아스코르브산 등의 히드록시기를 갖는 유기 화합물과 5~20분 동안 동안 실온에서 교반시킨다. 이어서 반응 용기에 사염화 게르마늄을 넣고 환류하에 6~10 시간 동안 반응시켜 이온 형태의 유기 게르마늄을 이온 형태로 얻는다. 이 반응에서 부산물로 염산이 생성되고, 베이킹소다(NaHCO₃)로 중성으로 중화하여 염산을 제거한다.

반응이 종결 후에 고체가 있어 더핑될 수 있으므로 회전농축기(rotary evaporator)를 사용하여 조심스럽게 아세톤을 제거한다. 그후 진공펌프에 4시간 동안 펌핑시켜 극소량의 아세톤을 제거한다.

b2) 카르복시기에 결합한 게르마늄 이온 제조

물에 쉽게 용해되는 유기 게르마늄 이온을 합성하기 위해 염화게르마늄을 아미노산 등을 이용하여 이온 상태로 변환시키는 것이 필요하다.

본 실시형태에서는 저분자 콜라겐의 카르복시기의 음이온이 게르마늄 양이온과 결합하여 게르마늄 이온 형성하는 경로이다.

다음의 화학식 3에 나타낸 바와 같이 아세톤, 베이킹소다 및 저분자 콜라겐을 넣고 5~20 분 동안 실온에서 교반시킨다. 이어서 반응 용기에 사염화 게르마늄을 넣고 환류하에 6~10 시간 동안 반응시켜 이온 형태의 유기 게르마늄을 얻는다. 이 반응에서 부산물로 염산이 생성되고, 베이킹소다(NaHCO₃)로 중성으로 중화하여 염산을 제거한다.

반응이 종결 후에 고체가 있어 더핑될 수 있으므로 회전농축기(rotary evaporator)를 사용하여 조심스럽게 아세톤을 제거한다. 그후 진공펌프에 4시간 동안 펌핑시켜 극소량의 아세톤을 제거한다.

상기 유기 화합물은, 이에 제한되지 않고, 아스코르브산, 시스테인, 살리실산, 시알릴락토오스를 포함할 수 있다.

c) 유기 게르마늄 수용액의 제조

유기 게르마늄 이온을 증류수 등을 사용하여 유기 게르마늄 이온을 수용액의 형태로 얻는다. 수용액 중의 유기 게르마늄 이온의 적절한 농도는 10~10,000ppm이 바람직할 수 있다.

d) 식물 재배 단계

위와 같은 유기 게르마늄은 다양한 식물에 대해 다양한 방식으로 주입할 수 있다. 예를 들면, 유기 게르마늄은 비료 또는 액비의 형태로 첨가하여 공급하거나 또는 수용액을 식물의 뿌리가 접촉하게 하는 수경재배 등의 재배 방식을 통하여 공급할 수 있다.

그 일례로서 새싹보리의 경우 겉보리 종자를 상기 유기 게르마늄 이온수(100~10,000ppm)로 8~24 시간 동안 담가 뒀다가 이온수를 뺀 다음 육묘 상자에 넣고 싹이 틀 때까지 비닐로 덮어 둔다. 하루 뒤 싹이 트면 육묘 상자에서 실내 온도는 18 ∼ 20℃를 유지하고 수분이 마르지 않을 정도로 하루에 2∼3회 정도 분무기로 게르마늄 용액을 준다. 씨앗을 뿌린 뒤 7∼10일 정도 지나면 15∼20㎝ 정도로 자라는데, 이때 수확하면 된다.

마찬가지 방식으로 본 발명에 따른 유기 게르마늄 이온수는, 이에 한정되지 않고, 새싹귀리, 새싹적콜라비, 및 새싹적무순에도 적용하여 유기 게르마늄의 함량을 증대시킬 수 있다.

e) 새싹 식물의 추출 단계

새싹 식물은 다음과 같은 방식으로 추출된 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

먼저, e1) 추출 단계에서는 식물 재료를 추출기에 넣고 중량을 기준으로 25 배수의 물 또는 유기 용매를 첨가한 후 0.5~0.6 기압 및 70℃∼95℃의 중온에서 6시간∼72시간 동안 우려내어 추출한다.

상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 에틸렌, 아세톤, 헥산, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디클로로메탄, N, N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있다.

용매의 양은 용매 사용량 표준화를 위한 실험 결과 10~25배수로 추출했을 때 양호한 결과를 보였으며 에너지효율 및 경제성을 비교하였을 때 용매는 10배수로 첨가하여 추출하는 것이 좀 더 효율적일 수 있다. 추출 압력은 0.5~0.6 기압의 조건에서 수행하는 것이 좋다. 이러한 중온 추출 조건을 벗어나게 되면 유효 성분의 함량이 낮아질 우려가 있다.

그 다음, e2) 여과 단계에서는 예를 들면, 여과막, 종이 여과지, 부직포 또는 면 등을 이용하여 고형의 이물질과 입자를 걸러 내거나 한외여과법, 냉동여과법, 원심분리법 등을 사용하여 여과할 수 있다. 또한, 거즈를 이용하여 1차로 여과한 다음, 와트만 페이퍼를 이용하여 2차 여과하는 방식으로 여과를 수행할 수도 있다.

이어서, e3) 농축 단계에서는 얻어진 여액을 50~65℃의 온도에서 -0.08 ~ -0.09 MPa의 감압하에서 4 ~ 8 시간 동안 고형분의 brixㅀ가 40 이상이 되게 농축한다. 감압 농축기를 사용하여 -0.08 ~ -0.09 MPa의 감압하에서 농축한 경우의 수율이 가장 양호할 수 있다.

그 다음, e4) 건조 단계에서는 얻어진 농축물을 진공하에서 55~65℃의 온도에서 24 내지 48 시간 동안 저온 건조하는 것이 바람직하다.

이어서, e5) 분쇄 단계에서는 상기 단계에서 얻어진 식물성 재료의 농축 추출물을 150~250 메쉬로 분쇄하는 공정으로서, 햄머밀 또는 핀밀을 이용하여 150~250 메쉬의 입도로 분쇄하는 것이 바람직할 수 있다.

f) 혼합 단계

위와 같이 얻어진 새싹 식물의 추출물은 화장료용 보조 성분을 혼합하여 기능성 화장료를 제조할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 기능성 화장료 조성물은 상기 유기 게르마늄이 함유된 새싹 추출물을 포함함으로써, 피부보습, 주름개선, 미백 효과 및 탄력 개선의 효과가 상승될 수 있다.

혼합 비율은 중량을 기준으로 새싹 식물 추출물 0.5 ~ 20% 및 잔량의 보조 성분의 함량이 바람직할 수 있다.

상기 새싹 식물 추출물이 0.5 중량% 이하 첨가시는 실질적인 효과를 기대하기 어렵고, 20 중량% 이상 첨가할 때에는 제품의 안정성이 매우 나빠졌으며, 함유량의 증가에 따른 더 이상의 경제적 효과가 증가되지 않았다.

따라서, 본 발명의 화장료 조성물은 피부 보습, 미백, 주름 개선 및 탄력 개선을 포함하는 다양한 기능성을 갖는다.

상기 보조 성분으로는 정제수, 유지성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면활성제, 킬레이팅제, 안료, 자외선흡수제, 방부제, 보존제, 살균제, 산화방지제, 안정화제, 비타민, pH조절제, 알코올, 및 향료를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 보조 성분의 구체적인 예로는 글리세린, 히알루론산, 아데노신, EDTA, 시트르산 등의 화장품 보조 성분들을 포함할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 당 기술분야에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제형이 연고, 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는, 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실리케이트, 폴리아미드 파우더 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일이 있으며, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브 오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 비누인 경우에는 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속 염, 지방산 헤미에스테르 염, 지방산단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알콜, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 이용될 수 있다.

<실시예>

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다.

실시예 1: 사염화 게르마늄 제조

500mL 3넥 플라스크에 콘덴서를 설치한 후 콘덴서의 냉각수는 -40℃로 유지하였다. 게르마늄 산화물(GeO2) 2g를 6N 염산 300mL를 넣고 30분 동안 가열시켰다. 콘덴서를 제거하고 증류 장치를 설치 후에 86.5℃에서 증류하여 사염화게르마늄(GeCl₄) 3g을 얻었다.

실시예 2: 사염화게르마늄을 이용한 게르마늄 이온 제조

1000mL의 건조 둥근 바닥 플라스크에 건조된 아세톤 500mL와 아스코르브산 4.1g, 그리고 미세 분말 베이킹소다(NaHCO₃) 2g을 넣고 10분 동안 실온에서 교반하였다. 반응 용기에 사염화게르마늄(GeCl₄) 1g(0.53mL)을 넣고 8시간 동안 환류 (reflux)시켰다. 반응이 종결 후에 회전농축기(rotary evaporator)를 사용하여 조심스럽게 아세톤을 제거한 후, 극소량의 아세톤을 제거하기 위해 진공펌프에 4시간동안 아세톤을 제거하여 유기 게르마늄 이온 2.5g을 얻었다. 아세톤이 제거된 플라스크에 500mL 증류수를 가하여 유기 게르마늄 이온수를 얻었다.

실시예 3: 카르복실산에 결합한 게르마늄 이온 제조

1000mL 건조된 둥근 플라스크에 건조된 아세톤 500mL와 저분자콜라켄 (Gly-Pro-Hyp) 6.6g, 그리고 미세 분말 베이킹소다 (NaHCO₃) 2g을 넣고 10분 동안 실온에서 교반하였다. 반응 용기에 사염화게르마늄(GeCl₄) 1g (0.53mL)을 넣고 8시간 동안 환류(reflux)시켰다.

반응이 종결 후에 회전농축기를 사용하여 조심스럽게 아세톤을 제거한 후, 극소량의 아세톤을 제거하기 위해 진공펌프에 4시간동안 아세톤을 제거하여 유기 게르마늄 이온 2.5g를 얻었다. 아세톤이 제거된 플라스크에 500mL 증류수를 가하여 유기 게르마늄 이온수를 얻었다.

실시예 4: 새싹 보리 수경 재배

먼저 겉보리 종자 180∼200g을 12시간 정도 게르마늄 이온수(200ppm)로 담가 뒀다가 이온수를 뺀 다음 육묘 상자(60㎝ x 30㎝)에 넣고 싹이 틀 때까지 비닐로 덮어 둔다. 하루 뒤 싹이 트면 육묘 상자에서 실내 온도는 18 ∼ 20℃를 유지하고 수분이 마르지 않을 정도로 하루에 2∼3회 정도 분무기로 게르마늄 용액을 공급하였다. 씨앗을 뿌린 뒤 7∼10일 정도 지나면 15∼20㎝ 정도로 자라는데 이를 수확하여 후속 시험예에 사용하였다.

실시예 5: 식물 추출물의 제조

실시예 4의 새싹 보리를 세척한 후, 세척된 보리를 60℃의 온도로 열풍 건조시겼다. 건조된 재료에 중량을 기준으로 20 배수의 정제수를 가하여 0.5 기압 및 70℃의 온도에서 8시간 동안 추출하여 새싹보리 추출물을 얻었다.

이어서, 추출물을 종이 여과지로 여과하여 이물질을 걸러낸 후, 여액을 60℃의 온도에서 -0.08 MPA의 감압하에서 8시간 동안 농축하였다. 이어서, 농축물을 진공하에서 60℃의 온도에서 24시간 동안 건조시키고, 이를 핀밀로 200 메쉬로 분쇄한 후 일정 단위로 소분하였다.

실시예 5: 화장료의 제조

실시예 5의 새싹 보리 추출물 15중량%, 정제수 76 중량%, 글리세린 2.5 중량%, 히알루론산 3.0 중량%, 아데노신 2.0 중량%, EDTA 1.0 중량%, 및 시트르산 0.5 중량%을 혼합하여 기능성 화장료를 제조하였다.

시험예 1: 게르마늄 성분 분석

실시예 2에서 수득된 성분들을 ICP(Inductively Coupled Plasma) 발광분광 분석 의뢰하여 성분 분석하였다. 도 3은 아스코르브산을 이용하여 합성한 게르마늄의 함량을 측정한 시험 결과로서, 이온 게르마늄의 함량은 1042.8 mg/kg인 것으로 나타났다.

시험예 2: 게르마늄 성분 분석

실시예 3에서 수득된 성분들(카르복실산을 이용하여 제조된 게르마늄 이온)을 ICP(Inductively Coupled Plasma) 발광분광분석 의뢰하여 게르마늄 성분을 분석하였다. 도 4는 저분자 콜라겐을 이용하여 합성한 게르마늄의 함량을 측정한 시험 결과이다. 시험 결과, 이온 게르마늄의 함량은 1440.6 mg/kg인 것으로 나타났다.

시험예 3: 새싹보리 성분 분석

실시예 4에서 수확한 새싹보리와 건조기를 사용하여 건조된 분말 새싹보리를 ICP (Inductively Coupled Plasma) 발광분광 분석 의뢰하여 성분 분석하였다. 도 5는 수경재배한 새싹보리의 게르마늄 함량을 측정한 시험 결과이고, 도 6은 수경재배한 건조 새싹보리 분말의 게르마늄 함량을 측정한 시험 결과이다.

수확한 새싹 보리의 경우 게르마늄의 함량은 350.1 mg/kg인 것으로 나타난 반면, 건조 분말은 799.6 mg/kg인 것으로 나타나 건조 과정을 거치는 것이 더욱 유용한 것으로 나타났다.

시험예 4: 급성 독성 시험

실시예 2에 따른 유기 게르마늄 이온수에 대하여 독성 실험을 수행하고 그 독성 유무를 관찰하였다. 실험용동물은 4, 5주령의 체중 105±4g의 수컷과 95±3g의 암컷의 SD계 래트 60 마리를 사용하였고 본 발명의 추출물과 음성대조군으로서 증류수를 사용하여 시험하였다. 먼저, 상기 래트들을 온도 22±2℃, 상대습도 53±2% 및 형광등 조명(09:00 점등-18:00 소등)의 명암사이클, 150-300 Lux의 조도 조건을 갖춘 실험실 사육 상자에서 약 1주일 정도의 기간에 걸쳐 순화시킨 다음, 건강한 동물들만을 선택하여 평균 체중이 일치하도록 각 군으로 나누고 일일 1회 20ml/kg의 양으로 14일 동안 강제 경구투여한 다음, 일반상태의 변화, 중독증상, 운동성, 외관, 자율신경, 체중변화 및 사망동물의 유무에 관하여 점검하였다.

실험 결과에 의하면, 실험기간 동안 체중에 있어서 5% 이내의 변화를 보였으나 유의성은 없었고, 시료의 양을 시험동물에 투여가능한 최대량인 kg당 20ml의 최고 농도를 선정하였음에도 사망동물이 관찰되지 않아 개략의 치사량 산출은 불가하였으므로 LD₅₀은 20ml/kg B.W. 이상인 것으로 나타났고, 특이한 일반증상이나 부검시 특이한 병변이 관찰되지 않았으므로 이를 종합적으로 판단해보면 상기 유기 게르마늄 이온수는 독성이 없는 것으로 판명되었다.

시험예 5: DPPH 항산화 효과 측정

상기 실시예 5의 화장료 시료에 DPPH 유리 라디칼 소거 실험을 실시하였다. DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)는 그 자체가 매우 안정한 프리 라디칼(Free radical)로써, 517㎚에서 특정적인 광흡수를 나타내는 진한 보라색의 화합물을 측정하며, 라디칼 소거활성이 있는 항산화제에 의해 정량적으로 탈색됨으로 인해 항산화 활성을 쉽게 측정할 수 있다. 이러한 라디칼에 의한 소거활성은 지질과산화 억제활성을 비롯한 항산화 활성과의 상관관계를 보이므로 항산화제 검색에 널리 이용되고 있다. 시료의 항산화 활성 측정(Electron donating abilities, EDA)은 Blois의 방법을 변형하여 측정하였다. 비교용으로는 시판중인 보습제(K 사 제품)을 사용하였다.

각 시료용액 20 ㎖에 0.2 mM의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 0.5 ㎖를 넣고 교반한 후 30분간 방치한 다음 517㎚에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여 효과는 시료용액의 첨가구와 무첨가구의 흡광도 감소율로 나타내었다. 결과적인 프리 라디칼 소거능을 하기의 식에 의하여 계산하였다.

유리 라디칼 소거 활성(%)= {1-(B/A)}ㅧ100

식 중, A: 시료를 처리하지 않은 대조군 웰의 흡광도, B: 시료를 처리한 실험군 웰의 흡광도를 나타낸다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

	Ex5	Comp. Ex1
DPPH free radical-scavening activity(%)	85.56	36.36

상기 결과를 통하여 실시예 5의 시료는 비교예의 것에 비하여 우수한 DPPH 프리 라디칼 소거능을 나타냄을 확인할 수 있었다.

시험예 6: 피부 부착 시험

실시예 5에 따라 제조된 화장품이 피부 변화에 미치는 영향을 알아보고자 하기와 같이 피부 부착 시험을 실시하였다.

평소 피부질환 및 알러지가 없는 20 내지 60대의 피실험자 30명으로 이루어진 그룹을 대상으로 실시예 5에 따른 조성물을 하이드로겔 타입 원단지에 주입하여 충분히 적신 다음 피부에 부착하였다. 약 20분 경과 후, 시험 부위의 피부수축력, 보습력, 주름감소, 미백효과, 진정효과를 보기 위해 5점 척도법의 판정기준을 기반으로 판독하였다. 판정기준에 의해 판독한 결과는 표 2에 기재하였다.

	피부수축력	보습력	주름감소	미백효과	진정효과
실시예 5	4.32	4.16	4.26	4.13	4.45
비교예 1	2.65	2.73	2.66	2.78	2.22

상기 표 2의 결과로부터, 피실험자 모두에게서 보통 이상의 만족도로 피부수축력, 보습력, 주름감소, 미백효과, 진정효과를 보인 것을 확인하였고, 또한 대부분의 피실험자에게 매우 우수하다는 평가를 받았다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하여 유기 게르마늄의 이용 방향을 제시하였고, 이에 제조 산업 관계자들의 관심과 역할 등이 추가로 발생하는 계기를 제공하여, 일자리 창출과 선진 화장품 문화에 앞장서 갈 수 있는 전기를 마련한 것으로 판단된다. 아울러, 사회적, 문화적으로 건강과 관련된 이슈가 대중매체 등에서 현재와 미래에 계속 대두되고 있으므로, 본 발명과 같은 기호성 및 기능성 화장품들이 많이 개발되어 환경 분야와 사회적인 다양한 문제를 해결할 방향을 제시하였다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 유기 게르마늄 수용액을 이용하여 재배한 새싹 식물의 추출물을 주성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 새싹 식물은
   a) 산화 게르마늄을 염산과 가열반응시켜 사염화 게르마늄을 얻는 단계;
   b) 사염화 게르마늄을 히드록시기 또는 카르복시기를 갖는 유기 화합물과 반응시켜 이온 형태의 유기 게르마늄을 얻는 단계; 및
   c) 상기 유기 게르마늄 이온을 정제수로 희석하여 유기 게르마늄 최종 농도가 10∼10000ppm이 되도록 용해시켜 수용액을 얻는 단계;
   d) 상기 유기 게르마늄 수용액을 새싹 식물에 주입하여 유기 게르마늄이 함유된 식물을 얻는 단계; 및
   e) 상기 새싹 식물을 용매로 추출하여 새싹 식물 추출물을 얻는 단계;에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 유기 화합물은 아스코르브산, 시스테인, 살리실산, 시알릴락토오스 또는 아미노산류이고,
   상기 a) 단계는 염산과 가열 반응시켜 수행하고,
   상기 b) 단계는 사염화 게르마늄을 히드록시기 또는 카르복시기를 갖는 유기 화합물, 아세톤 및 베이킹소다와 환류하에 반응시킨 다음, 회전농축기를 사용하여 아세톤을 1차로 제거하고, 진공펌프로 펌핑시켜 2차로 아세톤을 제거하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 새싹 식물은 새싹보리, 새싹귀리, 새싹적콜라비 및 새싹적무순으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.

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