KR20230057767A - 물칼라꽃/줄기 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물 - Google Patents

물칼라꽃/줄기 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물칼라의 꽃 또는 줄기 추출물을 유효성분으로 하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 물칼라의 꽃 또는 줄기 추출물은 티로시나아제 활성 저해 효과 및 멜라닌 생성 억제 효과가 뛰어나며 피부 밝기 개선 효과가 우수하다. 또한, 피부 자극이 없고 뛰어난 제형의 안전성을 나타낸다.

Description

물칼라꽃/줄기 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물{COSMETIC COMPOSITION WITH SKIN BRIGHTENING EFFECT CONTAINING ZANTEDESCHIA AETHIOPICA FLOWER/STEM EXTRACT AS ACTIVE INGREDIENT}
본 발명은 피부 브라이트닝용 화장료 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물칼라꽃/줄기 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물에 관한 것이다.
피부는 외부 환경과 직접 접하면서 인체를 보호하며 생화학적이고 물리적인 기능을 가지고 있는 아주 중요한 조직이다. 이 조직은 크게 3가지 즉, 표피(epidermis), 진피(dermis), 그리고, 피하(hypodermis)로 나누어진다.
멜라닌(Melanin)은 피부의 표피층에 존재하는 색소로서, 자외선으로 인한 피부 손상을 막아주며, 피부 생체 내에 생겨난 유해산소 및 프리라디칼 등을 잡아주는 등 외부 유해인자로부터 피부를 보호해주는 유용한 역할을 수행한다.
한편, 멜라닌은 표피의 기저층에 존재하는 멜라노사이트(melanocyte)에서 티로시나아제(tyrosinase), TRP(tyrosinase relatedprotein)-1, TRP-2 등의 효소에 의해 생체 내에 존재하는 티로신(L-tyrosine)을 기질로 하여 생성된다(Cohen, T., et al. Nucleic Acids Res., 18:2807-2808(1990)); (Jackson, I. J., etal., EMBO J., 11:327-535(1992)). 이러한 효소반응은 멜라노사이트 내의 소기관인 멜라노좀(melanosome)에서 일어나며 새로이 생성된 멜라닌을 함유한 멜라노좀은 멜라노사이트의 수지상 돌기(dendrite)를 통하여 인접한 각질형성세포(keratinocyte)로 분배되어 표피층의 피부색을 나타나게 한다. 생체 내에는 멜라닌을 분해하는 효소가 없고, 다만 각질세포가 표피에서 떨어져나갈 때 같이 피부에서 떨어져나가는 것으로 제거된다.
일반적으로 사람의 피부가 검게 변하게 되는 것은 피부에서 생성되는 멜라닌 색소에 의해 일어나는 현상으로 정상 상태에서는 멜라닌의 과다 생성이 일어나지 않지만 피부가 자외선, 환경오염, 스트레스와 같은 외부 자극이나 호르몬, 염증 반응 매개 인자와 같은 내적 요인에 반응하게 되면 멜라닌 색소를 과다 생성하게 되고 이것이 피부 밖으로 배출되지 못하고 피부 속에 남아 있게 되어 색소 침착이 일어나게 된다.
멜라닌 합성을 저해하는 기작은 여러 가지 존재한다. 대표적인 멜라닌 합성 저해과정은 멜라닌 생성의 중요한 효소인 티로시나아제의 활성을 저해하는 것으로 상업화되어 있는 대표적인 성분으로는 구리이온을 활성 부위로 갖고 있는 티로시나아제의 활성을 억제하는 코직산(Kojic acid)과 같은 킬레이트(chelator)나, 알부틴(Arbutin)과 같이 티로시나아제의 기질인 티로신과 유사한 구조를 갖고 있는 물질을 사용하여 티로시나아제에 티로신과 더불어 경쟁적으로 반응하게 함으로써 멜라닌 생성을 억제시키는 물질들도 색소침착 억제제로 많이 사용되고 있다. 그러나 대부분의 미백 원료들은 안정성이 낮아 효과가 오래 지속되지 못하는 단점을 가지고 있어 제품에 적용하는 데 있어 많은 한계점을 갖고 있다.
한국등록특허 제10-2018513호에서는 월하미인꽃 발효액을 포함하여 피부 미백 효과를 갖는 화장료 조성물을 개시하고 있다.
또한, 한국등록특허 제10-1541842호에서는 발효 밤송이 추출물을 유효성분으로 함유하여 피부 미백 효과를 갖는 화장료 조성물을 개시하고 있다.
이에, 본 발명자들은 화장료의 안정성, 부작용 및 미백 효과의 약화 등의 종래의 피부 미백용 화장료 조성물의 문제점을 극복하기 위하여 예의 노력한 결과, 물칼라꽃/줄기 추출물이 티로시나아제의 활성 및 멜라닌 생성을 억제하는 효과가 우수하고 피부 자극이 없는 것을 발견하였다.
상기한 과제는, 물칼라의 꽃 또는 줄기 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 물칼라의 꽃 또는 줄기 추출물은 멜라닌 생성을 억제하고, 티로시나아제 활성을 저해하는 효과를 갖는다.
또한 바람직하게는, 상기 물칼라의 꽃 또는 줄기 추출물은 화장료 조성물의 총 중량에 대하여 0.001 내지 30.0 중량%로 포함될 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 에센스, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형을 가질 수 있다.
본 발명의 물칼라꽃/줄기 추출물을 포함하는 화장료 조성물은 피부의 브라이트닝 효과를 증가시키고, 통상적인 화장품 피부 자극도 줄여준다. 또한, 본 발명의 물칼라꽃/줄기 추출물을 포함하는 화장료 조성물은 우수한 미백 효과를 갖는다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.
용어 "약"이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다.
본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "포함하다" 및 "포함하는"이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.
본 발명은 물칼라의 꽃 또는 줄기 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에서 용어 ‘물칼라 꽃/줄기 추출물’은 물칼라 꽃과 물칼라 줄기로부터 추출하여 얻은 것을 의미한다.
본 발명에서 유효성분으로 이용되는 물칼라(Zantedeschia aethiopica (L.) Spreng.)는 천남성과에 속하는 남아프리카가 원산지인 식물로 햇볕이 잘 드는 습지에서 자라며 여러해살이풀이다. 꽃은 양성화로 1.5 ~ 3.0 cm의 긴 타원 모양이고 줄기는 15 ~ 30 cm 정도 된다. 하지만 물칼라는 칼슘 옥살레이트를 함유하고 있어 생 식물을 섭취하면 입술, 혀, 목에 심한 작열감과 붓기를 유발할 수 있고 복통과 설사가 발생할 수 있어 주의해야 한다.
본 발명의 물칼라꽃/줄기 추출물은 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라, 즉, 통상적인 온도와 압력의 조건 하에서, 통상적인 용매를 사용하여 제조될 수 있으나, 바람직하게는 (a) 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올(예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올), 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 글리세린, 아세톤, 디에틸에테르, 에틸 아세테이트, 부틸아세테이트, 디클로로메탄, 클로로포름, 헥산 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 용매를 이용한 용매 추출법 (b) 이산화탄소에 의한 감압 및 고온에 의한 초임계 추출법 또는 (c) 초음파 추출법을 이용하여 추출한다.
바람직하게는 추출용매를 이용한 용매 추출법을 이용할 수 있는데, 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올 (예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올), 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 글리세린, 아세톤, 디에틸에테르, 에틸 아세테이트, 부틸아세테이트, 디클로로메탄, 클로로포름, 헥산 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출 용매를 사용하여 얻을 수 있다. 보다 바람직하게는 에탄올, 70%(v/v) 에탄올 또는 물을 사용하여 얻어진 것이고, 가장 바람직하게는 70%(v/v) 에탄올을 사용하여 얻어진 것이다.
한편, 본 발명의 물칼라꽃/줄기 추출물은 상기한 추출 용매뿐만 아니라, 다른 추출 용매를 이용하여도 실질적으로 동일한 효과를 나타내는 추출물이 얻어질 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 것이다.
또한, 본 발명의 물칼라꽃/줄기 추출물은 상술한 추출 용매에 의한 추출물뿐만 아니라, 통상적인 정제 및 발효 과정을 거친 추출물도 포함한다. 예컨대, 이산화탄소에 의한 감압, 고온에 의한 초임계추출법에 의한 추출, 초음파를 이용한 추출법에 의한 추출, 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 이용한 분리, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리하거나, 자연 상태나 각종 미생물을 이용한 발효산물에 의한 추출, 또는 다양한 정제 및 추출방법을 통해 얻어진 활성 분획도 본 발명의 추출물에 포함된다.
본 발명에 따른 물칼라꽃/줄기 추출물은 발효과정을 거친 추출물도 포함한다. 물칼라꽃/줄기의 발효추출물은 다음과 같이 제조할 수 있다. 물칼라꽃과 줄기의 전초를 100~500 메쉬 정도로 미세하게 파쇄한 다음 통상적인 미생물 배양액을 1~50g/L를 첨가하고 효모 균주 또는 유산균 등의 미생물을 10,000~100,000 cfu/L의 양으로 첨가한다. 배양온도는 30~37℃의 통상적인 미생물 배양조건으로 배양한다. pH는 5~7로 호기적 또는 통상 혐기(anaerobic)적인 조건으로 약 5 내지 10일간 배양한다. 이후 숙성 및 여과를 통해 얻을 수 있다.
상기 물칼라꽃/줄기 추출물은 화장료 조성물의 전체 중량에 대해서 0.0001 내지 30.0 중량%로 함유될 수 있으며, 더 바람직하게는 0.001 내지 10.0 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다. 상기 추출물의 함량이 0.0001 중량% 미만인 경우에는 피부 개선 효과가 나타나지 않고, 30.0 중량%를 초과하는 경우에는 함유량 증가에 대한 효과 증대 정도가 미미하며, 제형상의 안전 및 안정성에 문제가 있고 경제적인 면에서도 바람직하지 못하다.
본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 성분은 유효 성분으로서 상기 유효 성분 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있으며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함한다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 에센스, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
제조예 1. 물칼라꽃/줄기 추출물 제조
세절하여 음건한 물칼라꽃과 줄기를 70% (v/v) 에탄올 수용액으로 24시간씩 3회 침지 추출하고 와트만(Whatman) #4 여과지로 여과하였다. 여과된 추출물을 50 ℃ 이하에서 감압 농축 및 동결 건조하였다.
실험예 1. 물칼라꽃/줄기 추출물의 티로시나아제 활성 저해도 측정
티로시나아제는 버섯에서 분리 및 정제된 것으로 시그마사(미합중국)에서 구입하여 사용하였다. 기질로서 L-티로신(시그마사)은 0.05 M 인산나트륨 완충용액(pH 6.8)에 용해하여 0.1 ㎎/㎖ 용액으로 만들어 사용하였다. 제조예 1의 방법에 따라 제조한 물칼라꽃/줄기 추출물(시료액)을 0.05M 인산나트륨 완충용액(pH 6.8)에 적당한 농도로 조절하여 용해한 후 사용하였다. L-티로신 용액 0.5 ㎖을 시험관에 넣고 여기에 시료액 0.5 ㎖을 각각 가하고 37℃ 항온기에서 10분간 방치하였다. 그 후 각 시료액에 200 unit/㎖ 티로시나아제 0.5 ㎖을 첨가하고 37℃에서 10분간 반응시켰다. 이 반응액이 든 시험관을 얼음 위에 놓아 급냉시켜 반응을 중지시킨 후 분광 광도계로 파장 475 ㎚에서의 흡광도를 측정하였다. 대조군으로는 시료액 대신 완충용액 0.5 ㎖을 넣은 것을 사용하였다. 각 시료액의 티로시나아제 활성 저해율은 하기 수학식 1에 따라 계산하고 실험 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
Figure pat00001
물칼라꽃/줄기 추출물 (㎍/㎖) 티로시나아제 활성 저해율 (%)
5 4.8
10 10.5
25 19.4
50 31.7
100 40.3
200 70.2
상기 표 1의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 물칼라꽃/줄기 추출물은 높은 티로시나아제 활성 저해 효과를 나타낸다.
실험예 2. 물칼라꽃/줄기 추출물의 멜라닌 생성 저해 효과
멜라닌 생성 저해 실험에 사용한 α-MSH는 10% DMSO(Dimethyl sulfoxide)에 녹여 600μM 용액으로 사용하였다. 마우스 유래 B-16 멜라노마(ATCC CRL 6323) 세포주는 10% 혈청 및 1% 항생제가 함유된 DMEM 배지에 접종하여 60mm 플레이트에 5% CO2 및 37℃ 조건하에서 계대 배양하였다. 계대 배양한 멜라노마 세포주는 60mm 플레이트에서 24시간 배양한 후, 멜라노사이트 자극 호르몬을 DMEM 배지에 희석시켜 최종 200nM의 농도로, 제조예 1의 추출물을 DMEM 배지에 희석시켜 최종 각각 1, 10, 50, 100㎍/㎖의 농도로 멜라노마 세포에 처리하고 5% CO2 및 37℃에서 72시간 더 배양하였다. 배양한 후 배지를 수득하여 490nm에서 흡광도를 측정하여 멜라닌 생성 정도를 비교하였으며, 멜라닌 생성 억제율(%)은 멜라노사이트 자극 호르몬만을 첨가한 세포배양액의 흡광도 값을 대조 값으로 하여 하기 수학식 2에 따라 계산하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure pat00002
물칼라꽃/줄기 추출물 (㎍/㎖) 멜라닌 생성 억제율 (%)
5 12.3
10 21.5
25 35.1
50 48.9
100 62.7
200 83.4
상기 표 2의 결과를 통해, 본 발명에 따른 물칼라꽃/줄기 추출물의 농도가 증가할수록 멜라닌 생성 억제율이 높아짐을 확인할 수 있다.
실시예 및 비교예의 제조
아래의 표 3의 조성과 같이 미백 로션을 제조하였다.
성분(단위:중량%) 비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
제조예 1 - 5 10 20 30
EDTA-2Na 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
정제수 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100
세토스테아릴알코올 2 2 2 2 2
글리세릴스테아레이트 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
마이크로크리스탈린 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
스쿠알란 5 5 5 5 5
유동파라핀 3 3 3 3 3
트리옥타노인 5 5 5 5 5
폴리솔베이트 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
솔비탄스테아레이트 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
토코페릴아세테이트 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
사이클로메치콘 3 3 3 3 3
BHT 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
향, 방부제 적량 적량 적량 적량 적량
합계 100 100 100 100 100
실험예 3 : 물칼라꽃/줄기 추출물의 피부 밝기 개선 효과 측정
피부색이 어두운 26-45세의 여성 30명을 대상으로, 비교예 1 및 실시예 1 내지 4의 각 화장료의 미백 효과를 측정하였다. 피검자의 팔의 5군데를 가로×세로 1 cm씩 표시하고, 5군데에 상기 처방의 화장료(비교예 1 및 실시예 1 내지 4)를 각각 도포하였다. 화장료는 2달 동안 하루에 2회 적용하였다. 측정 장비인 Minolta CR 300을 사용하여 2개월 경과 후 피부색(L value)을 측정하였으며, 하기 수학식 3을 이용하여 피부색의 변화도를 계산하여 표 4에 그 결과를 나타내었다.
Figure pat00003
구분 비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
ΔL 값 0.49 2.57 3.13 3.47 3.81
상기 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 물칼라꽃/줄기 추출물을 함유하지 않은 비교예 1에 비하여 본 발명에 따른 물칼라꽃/줄기 추출물을 함유한 실시예 1 내지 4가 농도 의존적으로 우수한 피부 밝기 개선 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
실험예 4 : 물칼라꽃/줄기 추출물의 피부 자극 시험
상기 제조된 실시예의 각 화장료의 피부 자극성을 시험하기 위해, 건강한 성인 남녀 20명을 대상으로 첩포 시험(patch test)을 헤이즈 테스트 쳄버(Haye's Test Chamber)를 이용하여 실시하였다. 시험부위를 70% 에탄올로 닦아내고 건조시킨 다음, 준비된 시험물질 15 ㎕를 적하한 쳄버(Finn chamber, 100x10, EPITEST, 핀란드)를 시험 대상자의 전박(forearm) 안쪽 부위에 밀폐 첩포하였다. 24시간 동안 첩포하고 첩포를 제거한 후 표시펜으로 시험 부위를 표시하였다. 각각 1시간 그리고 24시간 후(첩포 제거 후 1시간, 24시간 후 = 첩포 부착 포함 24시간, 48시간)에 확대경(8MC-150, DAZOR, 미합중국)을 이용하여 시험 부위를 관찰하여 홍반 및 부종 유무를 관찰하였다. 피부 반응은 국제접촉피부염연구회(ICDRG: InternationalContact Dermatitis Research Group)의 규정 (표 5)에 따라 판정하였으며, 하기 수학식 4에 의하여 평균 피부 반응도를 계산하고 그 결과를 표 6에 나타내었다.
기호 반응도 평가기준
- 0.0 무반응, 정상 피부
± 0.5 희미한 또는 가벼운 홍반
+ 1.0 경계가 뚜렷하나 약한 홍반, 부종 및 구진
++ 2.0 뚜렷한 홍반, 구진 및 소수포
+++ 3.0 심한 홍반 및 소포형성
++++ 6.0 대수포 형성
Figure pat00004
구분 24시간 48시간 평균 피부 반응도
(n=20)
실시예 1 - - 0.14
실시예 2 - - 0.18
실시예 3 - - 0.16
실시예 4 - - 0.19
상기 표 6에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 물칼라꽃/줄기 추출물을 함유하는 실시예 1 내지 4는 피부 자극이 거의 없는 것을 확인할 수 있다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (4)

  1. 물칼라의 꽃 또는 줄기 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 물칼라의 꽃 또는 줄기 추출물은 멜라닌 생성을 억제하고, 티로시나아제 활성을 저해하는 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 물칼라의 꽃 또는 줄기 추출물은 화장료 조성물의 총 중량에 대하여 0.001 내지 30.0 중량% 포함되는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 에센스, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 피부 브라이트닝용 화장료 조성물.
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