KR20220028259A - 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트 차단용 가지는 조성물 - Google Patents
홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트 차단용 가지는 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물에 관한 것으로 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 포함함으로써, 항산화 효과가 우수하며, 자외선 차단 및 블루라이트 차단에 효과가 있을 뿐만 아니라 피부암을 예방 또는 치료할 수 있다.
Description
본 발명은 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물, 약학 조성물 및 건강기능식품에 관한 것이다.
피부는 몸의 최외각에서 장벽과 같은 역할을 하여 외부 환경으로부터 몸 안의 각종 기관과 근육 등을 보호하는 조직이다. 인간의 신체 기관 중 가장 무거운 기관으로 단열과 체온 조절 기능도 가지고 있다. 온도와 압력, 통증 등 여러 자극에 대한 감각 기관으로의 역할도 하며 지질과 수분의 저장, 비타민 D의 합성에도 관여한다.
피부암이란 피부 조직에 형성되는 모든 악성 종양을 총칭하여 일컫는 용어이다. 피부암은 주로 자외선 등의 환경적인 외부 자극 또는 유전적 요인들에 의해 유발된다. KIT 유전자 등 몇 가지 유전자에서의 가족력이 피부암에 영향이 있다는 것이 알려져 있다. 하지만 무엇보다 큰 영향을 미치는 것으로 알려진 요인은 자외선과 같은 외부자극으로서, 서구식 생활 습관의 도입으로 야외 활동이 잦아진 점, 선탠 및 태닝 기구의 사용이 늘어난 점, 오존층의 약화로 투과 자외선 양이 늘어난 점 등에 의해 피부암 발생율이 점차 증가되는 추세이다.
많은 양의 자외선에 노출되어 세포 내부의 DNA에 티미딘 이량체(thymidine dimer)가 형성되거나 이중가닥 절단(double-strand breakage)이 일어날 수 있다. 손상된 DNA가 제대로 복구되지 못하게 되면 원발암 유전자가 발암 유전자로 바뀌고, 종양억제 유전자가 제 기능을 못하게 될 수 있다. 이 경우 피부 세포 내부의 분열 조절 기전이 정상적으로 작동하지 않아 증식이 제한되지 않고 결국 정상 세포가 종양 세포로 변이된다. 암화된 조직은 호르몬 분비 등을 통해 주변부의 혈관을 끌어들여 영양분을 공급받는 동시에 암화된 세포들 자체도 림프절과 혈관을 통해 몸의 다른 곳으로 전이 되게 된다.
피부에서 종양 발생을 시작한 경우를 '원발성' 피부암으로 분류하고, 다른 장기에서 종양 발생을 시작한 후 전이되어 피부에 새로이 정착한 경우는 '전이성' 피부암이라고 분류하는데, 일반적으로 사용되는 정의의 피부암은 원발성 피부암을 의미한다. 코카서스 계통의 사람들에겐 상당히 흔한 암이지만, 일반적으로는 내부 장기에 생기는 암에 비해 치사율이 낮기 때문에 아직까지 활발히 연구되지 않고 있다.
피부암은 2012년 통계를 기준으로 국내 발병 전체 암 중 2.0%를 차지하고 있다. CT, 초음파 등의 검진기기뿐 아니라 육안이나 조직검사를 통해서도 진단할 수 있으나 징후들을 가볍게 넘기다 초기 발견이 늦는 경우가 많아 완치율과 생존율이 높지 않다. 피부암은 피부 조직을 구성하는 세포들 중 어떤 세포로부터 유래했는가에 따라 편평상피세포암, 기저세포암, 흑색종 등으로 나누어진다. 표피의 각질형성세포로부터 유래한 악성종양인 편평상피세포암과, 표피의 최하인 기저층이나 모낭의 세포가 악성종양화한 기저세포암은 우리나라에서 유병하는 피부암 중에서는 상당히 흔한 피부암이나 상대적으로 치사율이 낮다. 반면, 악성 흑색종(malignant melanoma)은 피부의 색을 결정하는 멜라닌 세포에서 유래한 암이며 악성도가 가장 높고 침윤과 전이가 잘되어 생존율이 낮은 위험한 암이다.
블루라이트(blue light)는 가시광선 영역에서 푸른색 계열의 빛으로 높은 에너지를 갖는 380~500 nm 파장의 빛으로 한낮에 외부 활동 시 피폭량이 많아지나 최근 스마트 기기의 보급이 확산되면서 TV, 컴퓨터, 스마트폰 등의 디스플레이와 LED 조명기기에서 많이 방출되고 있다. 특히, 블루라이트가 피부 세포 속의 미토콘드리아 DNA를 손상시키고 활성산소를 생성하여 세포의 기능장애, 세포노화 및 종양 발생을 야기하며 멜라닌 생성을 유도함으로써 피부의 착색 또는 기미를 생성하는 주요 원인이 된다고 밝혀져 있다. 현재까지, 블루라이트로부터 피부를 보호하는 방법 및 조성물에 대한 개발은 아직 미흡한 상태로 화장품업계는 자외선 차단을 중심으로 피부 자극을 줄이기 위해 화학물질 대체를 위한 천연물을 사용한 다수의 제품을 개발하고 있는 실정이다.
따라서, 자외선 및 블루라이트를 차단하고 나아가 피부암을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는 천연물질의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 함유하여 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트를 차단할 수 있는 화장료 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 함유하여 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트를 차단할 수 있는 건강기능식품을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 함유하여 피부암을 예방 또는 치료할 수 있는 약학 조성물을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트 차단용 화장료 조성물은 홍화씨(Safflower Seed) 초음파 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있다.
상기 홍화씨 초음파 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매 하에서 추출될 수 있다.
상기 혼합용매는 20 내지 99.5 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액일 수 있다.
상기 홍화씨 초음파 추출물은 50 내지 700 W 파워의 초음파기로 10 내지 60분 동안 처리된 것일 수 있다.
상기 초음파 처리 시 추출온도는 20 내지 85 ℃일 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트 차단용 건강기능식품은 홍화씨(Safflower Seed) 초음파 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반응표면분석법을 이용하여 항산화용 홍화씨 초음파 추출물을 제조하는 방법은 (A) 홍화씨를 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매인 추출용매, 20 내지 85 ℃의 추출온도, 10 내지 60분의 추출시간 하에서 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W 파워의 초음파기로 추출한 후 원심분리하여 수득한 상등액의 총 폴리페놀에 대한 실험값을 획득하는 단계; (B) 상기 (A)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 1]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (C) 상기 (B)단계에서 도출된 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; (D) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 총 플라보노이드 함량에 대한 실험값을 획득하는 단계; (E) 상기 (D)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 2]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (F) 상기 (E)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; (G) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 DPPH 라디칼 소거능에 대한 실험값을 획득하는 단계; (H) 상기 (G)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 3]으로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (I) 상기 (H)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; 및 (J) 상기 (C), (F) 및 (I)단계에서 수득된 반응표면곡선을 겹치기기법(superimposing)으로 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능에 대한 공통의 최적화 조건을 예측하는 단계;를 포함할 수 있다;
[수학식 1]
YTPC=-4.81776-0.015551X1+0.28967X2+0.21412X3+6.72730E-005X1X2+6.01865E-004X1X3-1.00677E-003X2X3-1.23645E-004X1 2- 2.01372E-0.03X2 2-1.42821E-003X3 2
[수학식 2]
YTFC=-0.37372+9.55406E-003X1+9.20547E-003X2+2.05361E-003X3-9.72712E-005X1X2-5.20451E-005X1X3+5.37565E-005X2X3-1.77861E-005X1 2-4.02178E-005X2 2-1.79762E-005X3 2
[수학식 3]
YDPPH=-16.21374-0.19557X1+0.64596X2+1.96052X3+5.50661E-004X1X2+2.93686E-003X1X3-3.62518E-003X2X3+4.25974E-004X1 2-2.87540E-003X2 2-0.013343X3 2
상기 수학식 1 내지 3에서, YTPC는 총 폴리페놀 함량의 예측값(mg GAE/g DM), YTFC는 총 플라보노이드 함량의 예측값(mg QE/g DM), YDPPH는 DPPH 라디칼 소거능의 예측값(%), X1은 추출시간, X2는 추출온도, X3는 추출용매의 농도이다.
상기 DPPH 라디칼 소거능, 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량에 대한 공통의 최적화 조건에 따른 추출조건은 추출 시간 35.38분, 추출 온도 79.38 ℃ 및 에탄올 농도 80%일 수 있다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피부암을 예방 또는 치료할 수 있는 약학 조성물은 홍화씨(Safflower Seed) 초음파 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있다.
상기 피부암은 흑색종일 수 있다.
본 발명의 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트 차단용 조성물은 항산화 효과가 우수하며, 자외선 차단 및 블루라이트 차단에 효과가 있을 뿐만 아니라 피부암을 개선, 예방 또는 치료할 수 있으므로 건강기능식품 또는 약학 조성물로 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물을 이용 시 총 폴리페놀 함량(TPC)에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨의 초음파 추출 조건에 따른 총 폴리페놀 함량(TPC)의 3차원 반응표면곡선이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물을 이용 시 총 플라보노이드 함량(TFC)에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨의 초음파 추출 조건에 따른 총 플라보노이드 함량(TFC)의 3차원 반응표면곡선이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물을 이용 시 DPPH 라디칼 저해활성에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨의 초음파 추출 조건에 따른 DPPH 라디칼 저해활성의 3차원 반응표면곡선이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨의 초음파 추출 조건에 따른 총 폴리페놀 함량(TPC)의 3차원 반응표면곡선이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물을 이용 시 총 플라보노이드 함량(TFC)에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨의 초음파 추출 조건에 따른 총 플라보노이드 함량(TFC)의 3차원 반응표면곡선이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물을 이용 시 DPPH 라디칼 저해활성에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 홍화씨의 초음파 추출 조건에 따른 DPPH 라디칼 저해활성의 3차원 반응표면곡선이다.
본 발명은 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물, 약학 조성물 및 건강기능식품에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 조성물은 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 함유한다.
상기 홍화씨는 혈중 콜레스테롤의 농도를 저하시키는 작용을 하여 동맥경화, 고지혈증, 고혈압 등 순환기 질환의 예방과 치료에 효과가 크며, 뼈를 튼튼하게 해 골절, 골다공증, 골형성부전증 등의 치료 효과가 있다.
상기 홍화씨는 추출용매 하에서 초음파처리를 통해 추출되는 것으로서, 구체적으로 홍화씨와 추출용매가 1 : 5 내지 25, 바람직하게는 1 : 10 내지 20의 중량비로 혼합되어 20 내지 50 kHz, 바람직하게는 30 내지 40 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W, 바람직하게는 150 내지 400 W 파워의 초음파기로 20 내지 85 ℃, 바람직하게는 60 내지 80 ℃하에서 5 내지 30분, 바람직하게는 10 내지 20분 동안 처리된다.
홍화씨를 추출 시 초음파 추출이 아니라 열수 추출, 에탄올 등의 알코올 추출인 경우에는 유효성분이 소량 추출될 뿐만 아니라 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트 차단효과가 낮을 수 있다.
상기 홍화씨와 추출용매의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 추출물에 홍화씨의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있다.
또한, 초음파기의 진동수 및 파워가 상기 하한치 미만인 경우에는 홍화씨의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 유효성분 외에 다른 물질도 다량으로 추출되어 효과가 저하될 수 있다.
또한, 추출온도 및 추출시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 홍화씨의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 독성물질이 발생할 수 있다.
상기 추출물을 추출하는 추출용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 에틸렌글리콜, 에틸에테르 또는 이들의 혼합용매이다. 상기 저급알코올로는 20 내지 99 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액을 들 수 있으며, 바람직하게는 우수한 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트 차단 효과를 위하여 50 내지 80 부피%의 에탄올 수용액을 들 수 있다.
본 발명의 홍화씨 초음파 추출물은 화장료 조성물 외에 건강기능식품에도 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 반응표면분석법을 이용하여 홍화씨 초음파 추출물을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 반응표면분석법을 이용한 홍화씨 초음파 추출물의 제조방법은 (A) 홍화씨를 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매인 추출용매, 20 내지 85 ℃의 추출온도, 10 내지 60분의 추출시간 하에서 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W 파워의 초음파기로 추출한 후 원심분리하여 수득한 상등액의 총 폴리페놀에 대한 실험값을 획득하는 단계; (B) 상기 (A)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 1]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (C) 상기 (B)단계에서 도출된 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; (D) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 총 플라보노이드 함량에 대한 실험값을 획득하는 단계; (E) 상기 (D)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 2]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (F) 상기 (E)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; (G) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 DPPH 라디칼 소거능에 대한 실험값을 획득하는 단계; (H) 상기 (G)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 3]으로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (I) 상기 (H)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; 및 (J) 상기 (C), (F) 및 (I)단계에서 수득된 반응표면곡선을 겹치기기법(superimposing)으로 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능에 대한 공통의 최적화 조건을 예측하는 단계;를 포함한다. 이렇게 예측된 조건을 이용하여 홍화씨를 초음파 추출하면 DPPH 라디칼 소거능, 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량에 대하여 우수한 효과를 보인다.
[수학식 1]
YTPC=-4.81776-0.015551X1+0.28967X2+0.21412X3+6.72730E-005X1X2+6.01865E-004X1X3-1.00677E-003X2X3-1.23645E-004X1 2- 2.01372E-0.03X2 2-1.42821E-003X3 2
[수학식 2]
YTFC=-0.37372+9.55406E-003X1+9.20547E-003X2+2.05361E-003X3-9.72712E-005X1X2-5.20451E-005X1X3+5.37565E-005X2X3-1.77861E-005X1 2-4.02178E-005X2 2-1.79762E-005X3 2
[수학식 3]
YDPPH=-16.21374-0.19557X1+0.64596X2+1.96052X3+5.50661E-004X1X2+2.93686E-003X1X3-3.62518E-003X2X3+4.25974E-004X1 2-2.87540E-003X2 2-0.013343X3 2
상기 수학식 1 내지 3에서, YTPC는 총 폴리페놀 함량의 예측값(mg GAE/g DM), YTFC는 총 플라보노이드 함량의 예측값(mg QE/g DM), YDPPH는 DPPH 라디칼 소거능의 예측값(%), X1은 추출시간, X2는 추출온도, X3는 추출용매의 농도이다.
본 발명에서 사용되는 용어 '추출물'은 상기 용매를 이용하여 홍화씨에 포함된 성분을 추출한 추출물, 이들로부터 분획한 분획물, 이들 추출물 또는 분획물을 추가적으로 농축한 농축물, 이를 정제 또는 분리한 정제물도 포함하고, 상기 추출물, 분획물, 농축물 또는 정제물을 건조한 건조물 또는 그를 분쇄한 분말을 포함하는 의미로 사용된다.
상기 정제물의 제조를 위해 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시키거나, 또는 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 부가할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 용어 '유효성분으로 함유하는'이란 홍화씨 초음파 추출물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 일예로, 상기 홍화씨 초음파 추출물은 10 내지 1500 ㎍/㎖, 바람직하게는 100 내지 1000 ㎍/㎖의 농도로 사용된다. 홍화씨 초음파 추출물은 천연물로서 과량 사용하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 홍화씨 초음파 추출물의 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에는 상기의 화장료 조성물과 더불어 필요에 따라 통상 화장료에 배합되는 다른 성분을 배합할 수 있으며, 이러한 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한제, 정제수, 수용성 비타민, 지용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 엑기스 등을 들 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상 사용되는 유화 제형 및 가용화 제형의 형태로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 화장료 조성물에 포함되는 성분은 유효성분으로서 상기 성분 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 안정화제, 안료 및 천연향료와 같은 통상적인 보조제 및 담체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 제품으로는, 예를 들어, 미스트, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 자외선 차단크림, 모이스처크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 마스크팩, 프레스파우더, 루스파우더, 아이섀도우 등과 같은 화장품류와 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션 및 바디클린저 등이 있다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판, 부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액의 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌글리콜과 같은 액상 희석제, 에톡실화이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은 홍화씨 초음파 추출물을 유효성분으로 함유하는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
건강기능식품이란, 홍화씨 초음파 추출물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 건강기능식품은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 매우 유용하다. 이와 같은 건강기능식품에 있어서의 홍화씨 초음파 추출물의 첨가량은, 대상인 건강기능식품의 종류에 따라 달라 일률적으로 규정할 수 없지만, 식품 본래의 맛을 손상시키지 않는 범위에서 첨가하면 되며, 대상 식품에 대하여 통상 0.01 내지 50 중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 20 중량%의 범위이다. 또한, 환제, 과립제, 정제 또는 캡슐제 형태의 건강기능식품의 경우에는 통상 0.1 내지 100 중량% 바람직하기로는 0.5 내지 80 중량%의 범위에서 첨가하면 된다. 한 구체예에서, 본 발명의 건강기능식품은 환제, 정제, 캡슐제 또는 음료의 형태일 수 있다.
또한 본 발명은 피부암의 예방 또는 치료용 의약, 또는 동물용 의약 제조를 위한 홍화씨 초음파 추출물의 신규 용도를 제공한다.
상기 '약학 조성물'또는 '의약'은 유효성분으로 홍화씨 초음파 추출물 이외에, 약학 조성물 등의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
상기 '담체'는 세포 또는 조직 내로의 화합물의 부가를 용이하게 하는 화합물이다. 상기 '희석제'는 대상 화합물의 생물학적 활성 형태를 안정화시킬 뿐만 아니라, 화합물을 용해시키게 되는 물에서 희석되는 화합물이다.
상기 담체, 부형제 및 희석제로는 특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어, 유당, 포도당, 설탕, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 들 수 있다.
상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약의 사용량은 환자 또는 치료대상 동물의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 무엇보다도, 치료대상 개체의 상태, 치료 대상 질환의 특정한 카테고리 또는 종류, 투여 경로, 사용되는 치료제의 속성에 의존적일 것이다.
상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약은 체내에서 활성성분의 흡수도, 배설속도, 환자 또는 치료대상 동물의 연령 및 체중, 성별 및 상태, 치료할 질병의 중증정도 등에 따라 적절히 선택되나, 일반적으로 1일 0.1 내지 1,000 mg/kg, 바람직하게는 1 내지 500 mg/kg, 더욱 바람직하게는 5 내지 250 mg/kg, 가장 바람직하게는 10 내지 100 mg/kg으로 투여하는 것이 바람직하다. 이렇게 제형화 된 단위 투여형 제제는 필요에 따라 일정시간 간격으로 수회 투여할 수 있다.
상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약은 개별적으로 예방제 또는 치료제로서 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다.
상기 약학조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 트로키제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구 제형으로 제형화하여 사용될 수 있다. 제형화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다.
경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트, 설탕 또는 유당, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
상기 피부암의 치료방법은 인간, 또는 인간을 제외한 동물, 특히 포유동물에게 상기 조성물을 투여 하는 것으로, 예를 들어 피부암인 치료대상 개체에게 상기 조성물을 투여하는 것이다.
상기 치료를 위한 투여량, 투여 방법 및 투여 횟수는 상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약의 투여량, 투여 방법 및 투여 횟수를 참고할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1 내지 17.
홍화씨를 60 ℃ 열풍건조기(FC 49, Lab house, Korea)에서 16시간 건조하여 더 이상의 중량이 낮아지지 않는 것을 확인하고 건조한 시료를 분쇄기(HMF-3000S, Hanil, Korea)로 분쇄한 후 40-100 mesh의 여과망에 통과시켜 데시케이터에서 보관하였다. 상기 분쇄된 홍화씨와 농도가 상이한 에탄올 수용액을 1 : 20의 중량비로 혼합하여 초음파기(JAC Ultrasinic, Hwaseng, Korea)에 투입 후 초음파(40 kHz, 200 W)를 이용하여 추출하였다. 추출한 추출물을 원심분리기를 이용하여 고액분리(4 ℃, 5000 rpm, 3분)한 후 상등액만 이용하였다.
이때 추출 공정의 추출시간, 추출온도 및 에탄올 농도를 다르게 하여 각각의 추출물을 수득하였다.
비교예 1. 에탄올 추출물
홍화씨와 80 부피%의 에탄올 수용액을 1 : 20의 중량비로 혼합하여 80 ℃에서 45분간 동안 추출하여 홍화씨 에탄올 추출물을 수득하였다.
비교예 2. 메탄올 추출물
상기 비교예 1과 동일하게 실시하되, 50 부피%의 에탄올 수용액 대신 50 부피%의 메탄올 수용액을 이용하여 홍화씨 메탄올 추출물을 수득하였다.
<시험예>
실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 2에 따라 제조된 추출물을 이용하여 항산화 지표인 DPPH 소거능, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드를 측정하였다.
시험예 1. DPPH 라디칼 소거능(DSA), 총 폴리페놀 함량(TPC), 총 플라보노이드 함량(TFC) 측정
중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 추출시간(X1), 추출온도(X2), 용매농도(X3)에 대하여, 5단계의 -1.68, -1, 0, 1 및 1.68로 코드화하여 실험범위를 설계하고, 설계된 하기 19가지 조건에 대하여 실험하여 실험값을 수득하였다.
1-1. DPPH 라디칼 소거능(%): 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성 측정을 통해 항산화능을 측정하였다. DPPH는 비교적 안정한 프리 라디칼로써 ascorbic acid, tocopherol등에 의해 환원되어 짙은 자색이 탈색되는 원리를 이용하여 항산화 활성을 간단히 측정할 수 있다. 시료를 희석하고 희석한 시료 0.25 mL와 0.1 M DPPH 1.25 mL를 혼합한 후 실온에서 20분간 암실 보관한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로는 ascorbic acid(CAS 50-81-7, Sigma, USA)를 이용하였고, 시료와 동일한 조건으로 진행하였다. 라디칼 소거능은 하기 [수학식 4]에 따라 계산하였다.
[수학식 4]
라디칼 소거활성(%)=[1-(시료의 흡광도/대조군의 흡광도)]X100
1-2. 총 폴리페놀 함량(mg GAE/g DM): Folin-Denis 법을 변형하여 측정하였다. 각 조건에서 확보된 추출물 0.14 mL에 0.2 N Folin-Ciocalteu 용액 0.7 mL 첨가한 반응액을 실온에서 8분 동안 방치한 후 7.5% Na₂CO₃ 0.56 mL를 가하여 상온에서 1시간 동안 반응시켰다. 이후 분광광도계(Optizen 2120UV, KLab. Ltd., DaeJun, Korea)를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였으며, galic acid(Sigma-Aldrich, Minneapolis, USA)를 표준물질로 사용하여 검량선을 작성하고 추출물의 TPC 함량을 mg galic acid equivalent (GAE)/g dry matter (DM)로 표시하였다.
1-3. 총 플라보노이드 함량(mg QE/g DM): Zhishen 등의 방법을 변형하여 사용하였다. 플라보노이드에 알칼리를 작용시키면 황색으로 발색되는 원리에 근거하여 흡광도를 측정해 TFC 농도를 측정하였다. 각 시료 0.5 mL에 증류수 2.5 mL와 99.5% (v/v) 에탄올 1.5 mL 가한 후 1 M potassium acetate 0.1 mL와 10% aluminum chloride 0.1 mL를 가하여 교반한 후 실온에서 30분 동안 방치하였다. 415 nm에서 흡광도를 측정하였으며 quercetin (Sigma-Aldrich, Minneapolis, USA)을 25, 50, 100, 200 ug/mL로 희석하여 검량선을 구하여 플라보노이드 함량을 mg quercetin equivalent (QE)/g dry matter (DM)로 나타내었다.
| 구분 | 추출시간 (min) |
추출온도 (℃) |
에탄올 농도 (부피%) |
TPC(mg GAE/g DM) | TFC(mg QE/g DM) | DPPH 소거능(%) |
| 실시예 1 | 15.0 | 40.0 | 20 | 5.94771 | 0.121412 | 30.8370 |
| 실시예 2 | 45.0 | 40.0 | 20 | 5.61350 | 0.133702 | 25.5507 |
| 실시예 3 | 15.0 | 80.0 | 20 | 6.95034 | 0.255068 | 39.2070 |
| 실시예 4 | 45.0 | 80.0 | 20 | 6.65327 | 0.278113 | 37.9956 |
| 실시예 5 | 15.0 | 40.0 | 80 | 8.93703 | 0.149833 | 70.9251 |
| 실시예 6 | 45.0 | 40.0 | 80 | 9.64258 | 0.195922 | 74.3392 |
| 실시예 7 | 15.0 | 80.0 | 80 | 7.47983 | 0.539985 | 74.0088 |
| 실시예 8 | 45.0 | 80.0 | 80 | 8.30970 | 0.341868 | 74.6696 |
| 실시예 9 | 4.77 | 60.0 | 50 | 9.82826 | 0.195922 | 63.9868 |
| 실시예 10 | 55.23 | 60.0 | 50 | 10.65000 | 0.271199 | 66.6300 |
| 실시예 11 | 30.0 | 26.36 | 50 | 7.84175 | 0.104513 | 57.9295 |
| 실시예 12 | 30.0 | 93.64 | 50 | 8.23754 | 0.294244 | 65.6388 |
| 실시예 13 | 30.0 | 60.0 | 0 | 5.98485 | 0.097026 | 19.1630 |
| 실시예 14 | 30.0 | 60.0 | 99.5 | 7.52592 | 0.301925 | 44.1630 |
| 실시예 15 | 30.0 | 60.0 | 50 | 9.71000 | 0.228952 | 65.5286 |
| 실시예 16 | 30.0 | 60.0 | 50 | 10.25000 | 0.271199 | 66.2996 |
| 실시예 17 | 30.0 | 60.0 | 50 | 9.49405 | 0.320360 | 66.1894 |
| 비교예 1 | 45.0 | 80.0 | 80 | 3.89615 | 0.115610 | 19.4568 |
| 비교예 2 | 45.0 | 80.0 | 80 | 2.71529 | 0.084562 | 13.6750 |
상기 실시예 15 내지 17은 DPPH 라디칼 소거능(DSA), 총 폴리페놀 함량(TPC), 총 플라보노이드 함량(TFC)의 오차를 확인하기 위하여 동일한 조건에서 수행한 실험이다.
위 표 1에 나타낸 바와 같이, 총 폴리페놀 함량에 대한 실험값은 실시예 10에 따라 제조된 추출물이 다른 군에 비하여 우수한 것을 확인하였으며, 총 플라보노이드 함량에 대한 실험값은 실시예 7이 다른 군에 비하여 우수한 것을 확인하였고, DPPH 라디칼 소거능에 대한 실험값은 실시예 8에 따라 제조된 추출물이 다른 군에 비하여 우수한 것을 확인하였다.
특히, 정제수(초음파)를 사용한 실시예 13, 에탄올 추출물인 비교예 1 및 메탄올 추출물인 비교예 2는 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량 및 DPPH 라디칼 소거능 모두 수치가 낮은 것을 확인하였다.
DPPH 라디칼 소거능, 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량이 모두 고르게 우수한 군은 실시예 8인 것을 확인하였다.
상기 실험값들을 기반으로 Design Expert software(V.8.0, State-Ease, Inc, Minneapolis, USA)를 사용하여 최적조건을 예측하기 위하여 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 3]과 같은 회귀식을 도출하였다.
시험예 2. 최적 조건 탐색
| 구분 | Second order polynomials | * R 2 | p |
| 총 폴리페놀 함량(mg GAE/g DM) | [수학식 1] YTPC=-4.81776-0.015551X1+0.28967X2+0.21412X3+6.72730E-005X1X2+6.01865E-004X1X3-1.00677E-003X2X3-1.23645E-004X1 2- 2.01372E-0.03X2 2-1.42821E-003X3 2 |
0.9015 | 0.0086 |
| 총 플라보노이드 함량(mg QE/g DM) | [수학식 2] YTFC=-0.37372+9.55406E-003X1+9.20547E-003X2+2.05361E-003X3-9.72712E-005X1X2-5.20451E-005X1X3+5.37565E-005X2X3-1.77861E-005X1 2-4.02178E-005X2 2-1.79762E-005X3 2 |
0.8432 | 0.0362 |
| DPPH 소거능(%) | [수학식 3] YDPPH=-16.21374-0.19557X1+0.64596X2+1.96052X3+5.50661E-004X1X2+2.93686E-003X1X3-3.62518E-003X2X3+4.25974E-004X1 2-2.87540E-003X2 2-0.013343X3 2 |
0.9020 | 0.0089 |
X1 : 추출시간(min); X2 : 추출온도(℃); X3 : 에탄올 농도(%); R 2 : Coefficient of Determination; p : probability value
| TPC(mg/g) | TFC(mg/g) | DPPH | |||||||
| Sum of Squares | F value |
P value |
Sum of Squares | F value |
P value |
Sum of Squares | F value |
P value |
|
| Model | 37.11 | 7.12 | 0.0085 | 0.16 | 4.18 | 0.0362 | 4929.65 | 7.16 | 0.0083 |
| X1 | 0.38 | 0.66 | 0.4431 | 7.188E-006 | 1.659E-006 | 0.9687 | 101.3 | 1.32 | 0.2875 |
| X2 | 4,894E-004 | 8.449E-004 | 0.9776 | 0.094 | 21.70 | 0.0023 | 0.3 | 3.916E-003 | 0.9519 |
| X3 | 10.22 | 17.65 | 0.0040 | 0.045 | 10.38 | 0.0146 | 3010.7 | 39.37 | 0.0004 |
| X1X2 | 3.258E-003 | 5.626E-003 | 0.9423 | 6.812E-003 | 1.57 | 0.2502 | 0.22 | 2.855E-003 | 0.9589 |
| X1X3 | 0.59 | 1.01 | 0.3477 | 4.388E-003 | 1.01 | 0.3478 | 37.85 | 0.49 | 0.5045 |
| X2X3 | 2.92 | 5.04 | 0.0596 | 8.323E-003 | 1.92 | 0.2083 | 13.97 | 0.18 | 0.6819 |
| X1 2 | 8.746E-003 | 0.015 | 0.9057 | 1.810E-004 | 0.042 | 0.8439 | 14.95 | 0.2 | 0.6717 |
| X2 2 | 7.33 | 12.66 | 0.0092 | 2.924E-003 | 0.67 | 0.4384 | 0.1 | 1.357E-003 | 0.9716 |
| X3 2 | 18.11 | 31.27 | 0.0008 | 2.869E-003 | 0.66 | 0.4426 | 1581 | 20.67 | 0.0026 |
2-1. 총 폴리페놀 함량(TPC)에 미치는 조건 탐색
반응표면 분석법 중 하나인 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 도출된 조건에 따라 측정된 총 폴리페놀 함량(TPC)에 대한 실험값은 [표 1]에 나타냈다.
측정된 총 폴리페놀 함량(Total polyphenol content, TPC)에 따른 2차 회귀 방정식은 [표 2]를 통해 알 수 있으며, 위의 회귀 방정식의 결정계수인 R 2 값은 1에 가까울수록 적합성을 갖는 모델임을 인정한다. 측정값으로 얻어진 값을 기반으로 분산분석(Analysis of variance, ANOVA)을 통해 결과의 유의성을 평가하였을 때, 총 폴리페놀 함량에 대한 R 2 값은 0.9015로 도출된 함수가 총 폴리페놀 함량 예측에 적합한 모델이라고 판단된다. 또한 이에 따른 p-value값은 0.0086으로 p > 0.05 수준에서 유의성이 통계적으로 검증되었으며, 각 독립변수의 p-value값은 에탄올 농도(p = 0.0040), 추출 시간(p = 0.4431), 추출 온도(p = 0.9776) 순으로 결과 값에 영향을 주며 따라서 다른 독립변수에 비해 에탄올 농도가 총 폴리페놀 함량 결과에 영향을 주는 주된 요인임을 판단할 수 있다.
이는 일변수 곡선인 [도 1]을 통해서도 확인해볼 수 있으며, 이는 도출된 회귀방정식을 기반으로 독립변수 중 두 개의 값을 중간값에 고정된 상태로 하나의 변수를 변화시켜 최적화 그래프로 시각화한 것이다. [도 2]는 한 개의 독립변수를 중간값에 고정한 후 나머지 독립변수를 동시에 변화시켜 시각화한 3차원 반응표면곡선이다.
[도 1]에 도시된 것을 통하여 추출 온도와 에탄올 농도에서 급격히 증가하였다가 감소하는 경향을 확인할 수 있으며, [도 2A]에 도시된 것을 통하여 추출 온도가 증가할수록 총 폴리페놀 함량도 증가하는 것을 확인할 수 있었고, [도 2B]를 통해 추출 시간과 에탄올 농도가 증가함에 따라 총 폴리페놀 함량도 증가하였다가 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 또한 에탄올 농도에 비해 추출 시간에서는 중간값에서 총 폴리페놀 함량이 최대값을 보이고 급격히 감소하는 경향을 보였다.
2-2. 총 플라보노이드 함량(TFC)에 미치는 조건 탐색
반응표면 분석법 중 하나인 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 도출된 조건에 따라 측정된 총 플라보노이드 함량(TFC)에 대한 실험값은 [표 1]에 나타냈다.
측정된 총 플라보노이드 함량(total flavonoid content, TFC)에 따른 2차 회귀 방정식은 [표 2]를 통해 알 수 있으며, 위의 회귀 방정식의 결정계수인 R 2 값은 1에 가까울수록 적합성을 갖는 모델임을 인정한다. 측정값으로 얻어진 값을 기반으로 분산분석(Analysis of variance, ANOVA)을 통해 결과의 유의성을 평가하였을 때, 총 플라보노이드 함량에 대한 R 2 값은 0.8432로 도출된 함수가 TFC 예측에 적합한 모델이라고 판단된다. 또한 이에 따른 p-value값은 0.0362로 p > 0.05 수준에서 유의성이 통계적으로 검증되었으며, 각 독립변수의 p-value값은 추출 시간(p = 0.0023)의 유의성이 가장 높은 것으로 나타났으며 에탄올 농도(p = 0.0146), 추출 온도(p = 0.9687)의 유의성은 추출 시간에 비해 유의성이 낮게 확인되었다. 따라서 다른 독립변수에 비해 추출 시간이 총 플라보노이드 함량 결과에 영향을 주는 주된 요인임을 판단할 수 있다.
[도 3]은 추출 시간, 추출 온도 및 에탄올 농도의 세 가지 독립변수 중 두 개의 독립변수를 중앙값 0에 고정하여 하나의 독립변수 변동에 따른 총 플라보노이드 함량의 변화를 확인할 수 있는 일변수 곡선이고, [도 4]는 한 개의 독립변수를 중간값에 고정한 후 나머지 독립변수 동시에 변화시켜 시각화한 3차원 반응표면곡선이다.
[도 3]에 도시된 바와 같이, 두 개의 독립변수는 중앙값 0에 고정하여 일변수의 변화를 확인하였을 때 총 플라보노이드 함량에 가장 큰 영향을 미치는 주요인은 추출 시간으로 확인하였다.
[도 4]에 도시된 것을 보았을 때, 추출 시간의 영향을 나타내는 [도 4A]와 [도 4B]는 추출 시간이 증가 할수록 총 플라보노이드 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 추출 시간의 영향을 나타내지 않은 [도 4C]에서는 일정한 추출 온도와 에탄올 농도에서 총 플라보노이드 함량을 최대로 나타낸 후 감소하는 양상을 보였다.
2-3. DPPH 라디칼 소거능(DSA)에 미치는 조건 탐색
반응표면 분석법 중 하나인 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 도출된 조건에 따라 측정된 DPPH 라디칼 소거능(DSA)에 대한 실험값은 [표 1]에 나타냈다.
측정된 DPPH 라디칼 소거능(DSA)에 따른 2차 회귀 방정식은 [표 2]를 통해 알 수 있으며, 위의 회귀 방정식의 결정계수인 R 2 값은 1에 가까울수록 적합성을 갖는 모델임을 인정한다. 측정값으로 얻어진 값을 기반으로 분산분석(Analysis of variance, ANOVA)을 통해 결과의 유의성을 평가하였을 때, DPPH 라디칼 소거능(DSA)에 대한 R 2 값은 0.9020 도출된 함수가 TFC 예측에 적합한 모델이라고 판단된다. 또한 이에 따른 p-value값은 0.0362로 p > 0.05 수준에서 유의성이 통계적으로 검증되었다.
또한 각 독립변수의 p-value값을 확인하였을 때 추출 시간(p = 0.2875), 추출 온도(p =0.9519), 에탄올 농도(p = 0.0004)로 결과에 대한 영향은 추출 온도가 가장 미비하지만 추출 시간 역시 크게 영향을 미치지 않아 차이가 크지 않다. 따라서 에탄올 농도의 영향이 가장 크게 나타나는 것을 볼 수 있으며 이는 일변수 곡선 [도 5]를 통해 에탄올 농도의 곡선이 급격한 것을 통해 p값에 따른 해석과 같은 것으로 확인 할 수 있다. 또한 하나의 독립변수를 중간값에 고정한 후 나머지 독립변수를 동시에 변화시켜 시각화한 3차원 반응표면곡선은 [도 6]에 나타나있다.
[도 6]에 도시된 바와 같이, 추출 시간과 추출 온도의 영향을 나타낸 [도 6A]는 곡선이 완만하여 두 독립변수에 의한 영향이 DPPH라디칼 소거능(DSA) 결과 값에 유의미한 차이를 주지 않는다는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 [도 6B]와 [도 6C]를 통해서는 에탄올 농도가 높아짐에 따라 DPPH라디칼 소거능(DSA)이 증가하는 것을 확인 할 수 있어 에탄올 농도가 결과 값에 유의적인 차이를 주는 것으로 확인할 수 있다.
2-4. 최적조건 탐색
홍화씨 초음파 추출물에 있어 항산화의 개별 최적화 결과를 바탕으로 Design Expert를 이용하여 반응표면곡선을 겹치기기법(superimposing)으로 3개 변수의 공통 최적화 조건을 예측하였다.
이때 독립변수 중 에탄올 농도를 고정한 채로 DSA, TPC, TFC의 저해 활성 최적점을 확보하는 한편, 추출 공정 중의 비용을 최소화하여 경제성을 확보하고자 추출 시간과 추출 온도의 값이 가장 낮은 지점을 최적점으로 선정하였다. 이때 홍화씨 초음파 추출의 최적 추출 조건은 80.0%의 에탄올 농도에서 79.38 ℃온도로 35.38분 동안 추출한 것으로 예측되었고, 이때 종속변수인 DPPH 라디칼 소거능은 68.83%, 총 폴리페놀 함량은 8.27 mg GAE/g DM, 총 플라보노이드 함량은 0.39 mg QE/g DM으로 나타났다.
시험예 3. 자외선 차단율
실시예 8, 실시예 13 및 비교예에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물의 자외선 차단율을 측정하기 위하여 UV/Vis spectrophotometer를 이용하여 자외선 A (320-400 nm)와 지외선 B (290-320 nm) 파장범위에서 차단율을 측정하였고 이를 증류수와 대표적인 폴리페놀인 탄닌 10 mg/mL로의 자외선 차단능과 비교하여 흡광도를 측정하였다.
| 구분 | 실시예 8 | 실시예 13 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| UV-A 차단율(%) 증류수 대비 |
27.0 | 25.7 | 15.0 | 13.1 |
| UV-B 차단율(%) 증류수 대비 |
42.1 | 32.7 | 23.8 | 31.2 |
| UV-A 차단율(%) 타닌 대비 |
15.45 | 19.43 | 8.1 | 11.5 |
| UV-B 차단율(%) 타닌 대비 |
9.93 | 2.74 | 2.4 | 0.4 |
위 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 8에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물은 정제수(초음파)를 사용한 실시예 13, 에탄올 추출물인 비교예 1 및 메탄올 추출물인 비교예 2에 비하여 자외선 흡수율이 높으므로 피부에 닿는 자외선 차단에 효과이다.
즉, 피부에 도포된 화장료 조성물에서 자외선을 흡수하므로 피부에 직접적으로 닿는 자외선은 거의 없다.
시험예 4. 블루라이트 차단율 측정
실시예 8, 실시예 13 및 비교예에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물에 대하여 블루라이트에 대한 차단율을 평가하기 위하여 UV 스펙트럼을 측정하여 차단율을 spectrophotometer (Optizen 2120UV, Mecasys Co., Korea)를 사용하여 측정하였다. 상기 실시예 8, 실시예 13 및 비교예에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물을 UV spectrophotometer를 이용하여 파장범위 380∼500 nm에서 흡광도를 측정하였고 이를 증류수와 대표적인 폴리페놀인 탄닌 10 mg/mL로의 블루라이트 차단능과 비교하여 타닌 대비 블루라이트 차단율 증감값을 측정하였다.
| 구분 | 실시예 8 | 실시예 13 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| 블루라이트 차단율(%) 증류수 대비 | 31.6 | 25.7 | 19.65 | 10.77 |
| 블루라이트 차단율(%) 타닌 대비 |
35.05 | 29.71 | 22.32 | 13.36 |
위 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 8에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물은 정제수(초음파)를 사용한 실시예 13, 에탄올 추출물인 비교예 1 및 메탄올 추출물인 비교예 2에 비하여 블루라이트 차단율이 높으므로 피부에 닿는 블루라이트 차단에 효과적이다.
즉, 피부에 도포된 화장료 조성물에서 블루라이트를 차단하므로 피부에 직접적으로 닿는 블루라이트는 거의 없다.
시험예 5. 피부암세포에 대한 독성
인간 흑색종 세포 생존율은 MTT 염색 방법에 의해 수행되었다 (J Immunol Methods, 141, 15-22, 1991). 인간 흑색종 세포를 96-웰 플레이트에 2X104 세포/웰의 밀도로 분주하여 24시간 안정화시킨 후 실험하였다. 각 웰의 배지 용량은 0.1 mL로 동일하게 만들었다. 실험군에는 각각의 추출물을 디메틸술폭시드(DMSO)에 녹여 1, 2, 4, 8 mg/mL 농도로 첨가하였고 대조군에는 추출물을 첨가하지 않고 DMSO만 넣어 24시간 배양하였다. 이때 최종 DMSO 함량은 0.5%가 되도록 하였다. 24시간이 지난 후 10 ㎕의 MTT(5 mg MTT/1 mL in PBS)를 배지에 첨가하고, 2시간 더 인간 흑색종 세포를 배양하였다. 각 웰에서 배지를 제거한 후, 100 ㎕ DMSO를 넣어 환원된 MTT 결정을 용해하기 위해 피펫팅으로 혼합하였다. 540 nm 필터를 가진 마이크로플레이트 리더(Powerwave XS, Bio-tek)로 각 웰에 대하여 스캐닝하여 발광되는 형광을 측정함으로써, 상대적인 인간 흑색종 세포 생존율을 계산하였다.
| 구분(단위:%) | mg/ml | ||||
| 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | |
| 실시예 8 | 100 | 64.645 | 48.283 | 31.769 | 17.639 |
| 실시예 13 | 100 | 70.001 | 68.690 | 51.430 | 53.051 |
| 비교예 1 | 100 | 75.725 | 73.882 | 72.057 | 69.896 |
| 비교예 2 | 100 | 81.569 | 79.512 | 78.611 | 77.498 |
위 표 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 8에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물은 정제수(초음파)를 사용한 실시예 13, 에탄올 추출물인 비교예 1 및 메탄올 추출물인 비교예 2에 비하여 흑색종 세포의 사멸율이 높은 것을 확인하였다. 이에 따라 본 발명의 실시예 8에 따라 제조된 홍화씨 초음파 추출물은 피부암의 예방, 치료 또는 개선이 가능하다.
아래에 본 발명의 추출물을 포함하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1: 산제의 제조
실시예 8의 추출물 분말 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
제제예 2: 정제의 제조
실시예 8의 추출물 분말 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
제제예 3: 캡슐제의 제조
실시예 8의 추출물 분말 10 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
제제예 4: 과립제의 제조
실시예 8의 추출물 분말 1,000 mg
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 mg
비타민 B1 0.13 mg
비타민 B2 0.15 mg
비타민 B6 0.5 mg
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 mg
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 mg
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 mg
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 mg
산화아연 0.82 mg
탄산마그네슘 25.3 mg
제1인산칼륨 15 mg
제2인산칼슘 55 mg
구연산칼륨 90 mg
탄산칼슘 100 mg
염화마그네슘 24.8 mg
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 건강기능식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강기능식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
제제예 5: 음료 제형의 제조
실시예 8의 추출물 분말 1,000 mg
구연산 1,000 mg
올리고당 100 g
매실농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 mL
통상의 음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1 시간 동안 85 ℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 기능성 음료 조성물 제조에 사용한다.
본 발명을 적용하기에 적합한 화장료 조성물의 제조예를 제시하기로 한다.
제조예 6: 화장수
실시예 8의 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 화장수의 제조예는 하기 표 7과 같다.
| 성분 | 함량(중량%) |
| 실시예 8의 추출물 | 5.0 |
| 글리세린 | 6.0 |
| 1,3-부틸렌글라이콜 | 3.0 |
| 피이지1500 | 1.0 |
| 알란토인 | 0.1 |
| DL-판테놀 | 0.3 |
| EDTA-2Na | 0.02 |
| 벤조페논-9 | 0.04 |
| 소듐하이알루로네이트 | 5.0 |
| 에탄올 | 10.0 |
| 폴리소르베이트20 | 0.2 |
| 방부제, 향, 색소 | 미량 |
| 증류수 | 잔량 |
| 합계 | 100 |
제조예 7: 로션
실시예 8의 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 로션의 제조예는 하기 표 8과 같다.
| 성분 | 함량(중량%) |
| 실시예 8의 추출물 | 3.0 |
| 프로필렌글리콜 | 6.0 |
| 글리세린 | 4.0 |
| 트리에탄올아민 | 1.2 |
| 토코페릴아세테이트 | 3.0 |
| 유동 파라핀 | 5.0 |
| 스쿠알란 | 3.0 |
| 마카다미너트오일 | 2.0 |
| 폴리소르베이트 60 | 1.5 |
| 소르비탄세스퀴올레이트 | 1.0 |
| 카르복시비닐폴리머 | 1.0 |
| 방부제, 향, 색소 | 미량 |
| 증류수 | 잔량 |
| 합계 | 100 |
제조예 8: 영양 크림
실시예 8의 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 영양 크림의 제조예는 하기 표 9와 같다.
| 성분 | 함량(중량%) |
| 실시예 8의 추출물 | 1.0 |
| 친유형 모노스테아린산글리세린 | 1.5 |
| 세테아릴 알코올 | 1.5 |
| 스테아린산 | 1.0 |
| 폴리소르베이트 60 | 1.5 |
| 소르비탄 스테아레이트 | 0.6 |
| 이소스테아릴이소스테아레이트 | 5.0 |
| 스쿠알란 | 5.0 |
| 광물유 | 35.0 |
| 디메치콘 | 0.5 |
| 하이드록시에칠셀룰로오스 | 0.12 |
| 글리세린 | 6.0 |
| 트리에탄올아민 | 0.7 |
| 방부제, 향, 색소 | 미량 |
| 증류수 | 잔량 |
| 합계 | 100 |
제조예 9: 에센스
실시예 8의 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 에센스의 제조예는 하기 표 10과 같다.
| 성분 | 함량(중량%) |
| 실시예 8의 추출물 | 1.5 |
| 글리세린 | 10.0 |
| 베타인 | 5.0 |
| PEG 1500 | 2.0 |
| 알란토인 | 0.1 |
| DL-판테놀 | 0.3 |
| EDTA-2Na | 0.02 |
| 벤조페논-9 | 0.04 |
| 하이드록시에칠셀룰로오스 | 0.1 |
| 소듐하이알루로네이트 | 8.0 |
| 카르복시비닐폴리머 | 0.2 |
| 트리에탄올아민 | 0.18 |
| 옥틸도데칸올 | 0.3 |
| 옥틸도데세스-16 | 0.4 |
| 에탄올 | 6.0 |
| 방부제, 향, 색소 | 미량 |
| 증류수 | 잔량 |
| 합계 | 100 |
제조예 10: 마스크 팩용 유액
실시예 8의 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 마스크 팩용 유액의 제조예는 하기 표 11과 같다.
| 성분 | 함량(중량%) |
| 실시예 8의 추출물 | 1.0 |
| 폴리비닐알코올 | 15.0 |
| 셀룰로오스 검 | 0.15 |
| 글리세린 | 3.0 |
| PEG 1500 | 2.0 |
| 사이클로덱스트린 | 0.15 |
| DL-판테놀 | 0.4 |
| 알란토인 | 0.1 |
| 글리시리진산모노암모늄 | 0.3 |
| 니코틴아마이드 | 0.5 |
| 에탄올 | 6.0 |
| PEG 40 경화 피마자유 | 0.3 |
| 방부제, 향, 색소 | 미량 |
| 증류수 | 잔량 |
| 합계 | 100 |
Claims (10)
- 홍화씨(Safflower Seed) 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트 차단용 화장료 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 홍화씨 초음파 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매 하에서 추출된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 혼합용매는 20 내지 99.5 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 홍화씨 초음파 추출물은 50 내지 700 W 파워의 초음파기로 10 내지 60분 동안 처리된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 초음파 처리 시 추출온도는 20 내지 85 ℃인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
- 홍화씨(Safflower Seed) 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화, 자외선 차단 및 블루라이트 차단용 건강기능식품.
- (A) 홍화씨를 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매인 추출용매, 20 내지 85 ℃의 추출온도, 10 내지 60분의 추출시간 하에서 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W 파워의 초음파기로 추출한 후 원심분리하여 수득한 상등액의 총 폴리페놀에 대한 실험값을 획득하는 단계;
(B) 상기 (A)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 1]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계;
(C) 상기 (B)단계에서 도출된 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계;
(D) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 총 플라보노이드 함량에 대한 실험값을 획득하는 단계;
(E) 상기 (D)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 2]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계;
(F) 상기 (E)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계;
(G) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 DPPH 라디칼 소거능에 대한 실험값을 획득하는 단계;
(H) 상기 (G)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 3]으로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계;
(I) 상기 (H)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; 및
(J) 상기 (C), (F) 및 (I)단계에서 수득된 반응표면곡선을 겹치기기법(superimposing)으로 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능에 대한 공통의 최적화 조건을 예측하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응표면분석법을 이용한 항산화용 홍화씨 초음파 추출물의 제조방법;
[수학식 1]
YTPC=-4.81776-0.015551X1+0.28967X2+0.21412X3+6.72730E-005X1X2+6.01865E-004X1X3-1.00677E-003X2X3-1.23645E-004X1 2- 2.01372E-0.03X2 2-1.42821E-003X3 2
[수학식 2]
YTFC=-0.37372+9.55406E-003X1+9.20547E-003X2+2.05361E-003X3-9.72712E-005X1X2-5.20451E-005X1X3+5.37565E-005X2X3-1.77861E-005X1 2-4.02178E-005X2 2-1.79762E-005X3 2
[수학식 3]
YDPPH=-16.21374-0.19557X1+0.64596X2+1.96052X3+5.50661E-004X1X2+2.93686E-003X1X3-3.62518E-003X2X3+4.25974E-004X1 2-2.87540E-003X2 2-0.013343X3 2
상기 수학식 1 내지 3에서, YTPC는 총 폴리페놀 함량의 예측값(mg GAE/g DM), YTFC는 총 플라보노이드 함량의 예측값(mg QE/g DM), YDPPH는 DPPH 라디칼 소거능의 예측값(%), X1은 추출시간, X2는 추출온도, X3는 추출용매의 농도임. - 제7항에 있어서, 상기 DPPH 라디칼 소거능, 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량에 대한 공통의 최적화 조건에 따른 추출조건은 추출 시간 35.38분, 추출 온도 79.38 ℃ 및 에탄올 농도 80 부피%인 것을 특징으로 하는 반응표면분석법을 이용한 항산화용 홍화씨 초음파 추출물의 제조방법.
- 홍화씨(Safflower Seed) 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제9항에 있어서, 상기 피부암은 흑색종인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20240055323A (ko) | 2022-10-20 | 2024-04-29 | 주식회사 팜스킨 | 강황 초음파 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 항산화 및 블루라이트 차단용 화장료 조성물 |
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