KR100521777B1 - 콜라겐 합성 촉진제를 포함하는 창상 치유용 피부 조성물 - Google Patents

콜라겐 합성 촉진제를 포함하는 창상 치유용 피부 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 창상 치유용 피부 조성물에 관한 것으로, 콜라겐 합성 촉진제로서 신이(辛夷) 추출물, 백지(白芷) 추출물 및 정향(丁香) 추출물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 창상 치유용 피부 조성물로서, 강력한 콜라겐 합성 촉진 효과를 나타내고 피부에 도포하였을 때 창상 치유 효과가 매우 우수하며, 부작용도 발생하지 않아 안전성이 뛰어나다.

Description

콜라겐 합성 촉진제를 포함하는 창상 치유용 피부 조성물
본 발명은 창상 치유용 피부 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콜라겐 합성 촉진제로서 신이 추출물, 백지 추출물 및/또는 정향 추출물을 포함하여 창상치유 효과가 우수한 피부용 의약품 및 화장료에 관한 것이다.
세포외 기질(matrix)의 주요 구성 성분인 콜라겐은 피부의 섬유아세포에서 생성되는 주요 기질 단백질로서 세포 외 간질에 존재하고, 생체 단백질 총 중량의 약 30%를 차지하는 중요한 단백질로 견고한 3중 나선구조를 가지고 있다. 콜라겐은 피부, 건(tendon), 뼈 및 치아의 유기 물질의 대부분을 형성하는데, 특히 뼈와 피부 (진피)에 그 함유량이 높다. 대부분의 다른 체 구조물에서는 섬유성 봉입체로서 존재한다. 콜라겐은 비교적 약한 면역원인데, 콜라겐의 나선 구조에 의한 잠재성 항원 결정인자의 차폐가 그 일부 원인이고, 이 나선 구조는 또한 콜라겐이 단백질 분해에 대한 내성을 갖도록 한다. 콜라겐의 주된 기능으로는 피부의 기계적 견고성, 결합조직의 저항력과 조직의 결합력, 세포 접착의 지탱, 세포 분할과 분화(유기체의 성장 혹은 상처 치유시)의 유도 등이 알려져 있다(Van der Rest 등, 1990). 이처럼 생체에 있어 중요한 기능을 갖는 콜라겐은 섬유아세포에서 생합성되는데 고령화 및 자외선 조사에 의한 광노화에 의해 감소하며, 일반적으로 정상인의 경우 피부에 존재하는 콜라겐의 양이 20세에서 80세에 이르는 동안 65% 정도 감소하여 피부의 두께를 얇게 만든다고 알려져 있다(Shuster S.,British Journal of Determatology, 93, 639 (1975)). 콜라겐의 대사 회전율은 연령 증가에 따라 저하되어 세포외 기질의 경화의 원인이 된다. 또한 콜라겐은 상처 치유에 있어서 중요한 역할을 담당하여 손상된 상피에서 콜라겐의 합성을 촉진시켜서 상처를 신속하게 흉터 없이 회복시킬 수 있다.
콜라겐에 대한 광범위한 연구가 이루어지면서 피부에서 콜라겐의 중요한 기능이 밝혀지고 있으며, 생체내 콜라겐의 합성 촉진에 의해 콜라겐 대사가 활발해지면 진피 기질 성분이 증가되어 상처치유, 탄력증진, 피부강화 등의 효과를 기대할 수 있다는 것이 밝혀졌다.
이러한 효과를 얻기 위하여 종래에는 콜라겐의 피부 보습 효과를 이용하기 위하여 화장품 등에 콜라겐을 배합한 제품들이 출시되어 있으나, 이들 화장품 등은 콜라겐을 피부 표면에 도포하는 것으로서 고분자인 콜라겐의 경피 흡수가 어려워 보습작용을 기대할 수 없으므로 본질적인 피부 기능 개선이라고 말할 수 없었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 콜라겐 합성 촉진 물질에 대한 관심이 높아졌으며, 종래의 콜라겐 합성 촉진 물질로는 비타민C 및 이의 유도체, 비타민A 및 이의 유도체, 인슐린, 성장 호르몬, 에스트로겐, 베타형 종양증식인자(Tumor growth factor-beta), 단삼 뿌리 추출물(JP 2-290805), 동물 태반 유래의 단백질(JP 8-231370), 포유동물의 유청(JP 3-20206), 클로렐라 추출물(JP 9-40523, JP 10-36283, 섬유아세포 증식 촉진작용) 등이 알려져 있다.
그러나, 종래의 콜라겐 합성 촉진 물질들은 생체 안전성 등의 문제로 사용량의 제한이 있거나 효과가 약하여 실질적으로 피부의 콜라겐 합성 촉진에 의한 피부 기능 개선 효과를 기대할 수 없다. 따라서, 생체에 안전하고 기존의 콜라겐 합성 촉진 물질보다 효과가 높은 새로운 콜라겐 합성 촉진제의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 생체에 안전하고 콜라겐 합성 촉진 효과가 높은 피부용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 콜라겐 합성 촉진제로서 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 창상 치유용 피부 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명자들은 천연에서 자생하는 동식물들을 대상으로 우수한 콜라겐 합성 촉진제를 개발하고자 연구를 거듭한 결과, 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물에 매우 강력한 콜라겐 합성 촉진 효과가 있음을 밝혀 내고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 피부 조성물은 콜라겐 합성 촉진제로서 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하며, 이러한 추출물은 1차 추출물로서 약재로 구입할 수 있는 신이, 백지 및 정향을 각각 물 또는 탄소수 1-4개의 무수 또는 함수 저급 알코올, 에틸아세테이트 또는 아세톤 등의 유기용매로 1차 추출한 후 감압 농축한 다음 동결 건조 또는 분무 건조하여 제조하였다.
본 발명에 사용된 생약재인 신이, 백지 및 정향은 각각 다음과 같은 특성을 갖는다.
신이는 낙엽성 관목으로 라틴명은 Flos Magnoliae이며 중국 남방 각지의 정원에서 재배하며 야생은 적다. 목련과(Magnoliaceae)에 속하며 봄철 꽃봉오리가 벌어지기 전에 따서 햇볕에 말려 이용한다. 기원식물은 Magnolia denudata로 이것 외에도 한국 생약 규격집에는 magnolia kobus, Magnolia salicifolia Maxim.이 있으며 중국약전에는 Magnolia biondii, Magnolia sprengeri, Magnolia liliflora, Magnolia faragesii로 규정되어 있다. 신이는 전통적으로 풍으로 속골이 아픈 것을 낫게 하며 얼굴의 주근깨를 없애고 코가 메는 것, 콧물이 흐르는 것 등을 낫게 하며 눈을 밝게 하며 수염과 머리털을 나게 한다고 알려져 있으나(본초강목), 신이의 상기의 효과는 본 발명의 콜라겐 합성 촉진 효과와는 구별된다. 또한 신이와 관련되어서 피부 미백효과 및 항염 효과를 가지는 화장료 조성물(일본 특개평 5-320034), 피부병 치료제(일본 특개평 5-246874), 소취제(일본 특개평 5-212099) 등의 연구가 보고되어 있으나 본 발명과는 완전히 구별된다. 기존의 신이 성분 동정 연구에 의하면 마그놀롤(Magnolol), 시린긴(Syringin), 호노키올(Honokiol), 유게놀(Eugenol), 티라민(Thyramine) 등의 물질이 보고되어 있다.
백지는 산형과(Umbelliferae) 식물인 구릿대를 기원으로 하며 학명은 Angelica dahurica이며 라틴명은 Radix Angelicae Dahuricae이다. 다년생 초본으로 풀이 무성한 저습지나 관목 숲 또는 강가에서 자란다. 가을철에 근부를 채취하여 햇볕에 말려 사용한다. 기존의 성분 동정 연구에 의하면 쿠마린(Cumarins), 비악-안겔리신(Byak-angelicin), 오신(Oscine), 강초톡신(Xangthotoxin), (-)-노카데켄네틴((-)-Nokadekenetin)등의 물질이 알려져 있다. 백지는 전통적으로 열이나 풍으로 머리가 아픈 것을 치료한다고 알려져 있으며 또한 풍증으로 어지러운 것을 낫게 하는데 알약을 만들어 복용한다(본초강목). 한방에서는 진통, 지혈, 진정약으로 사용한다. 백지와 관련된 연구를 살펴보면 피지분비 촉진에 의한 피부염 치료(일본 특개평 9-176030), 인체 안정성이 뛰어난 발모 억제제(일본 특개평 10-139639), 온욕 효과를 높인 입욕제(일본 특개평 06-206814) 등이 있으나 본 발명의 콜라겐 합성 촉진 효과와는 완전히 구별된다.
정향은 도금양과(Mytaceae) 식물로 학명은 Eugenia aromaticum 또는 Eugenia caryophyllata, Syzygium aromaticum이며 라틴명은 Flos Caryophylli이다. 꽃봉오리가 홍화색일 때 채취하여 햇볕에 말려 사용한다. 본초강목에 의하던 정향은 육모 효과가 알려져 있으며, 한방에서는 복통, 토사에 사용한다. 정향의 에탄올 추출물은 적출 자궁의 수축 작용이 있으며, 국소 마취와 약한 진통 작용이 있어 충치에 사용한다. 또한 이담 작용, 항바이러스 작용이 있다(Yamahara, J., et al: J., pharm. Dyn., 6.281, 1998.3). 선행 연구에 의하면 신이는 미백 작용(일본 특개평 5-155735, 6-16530, 6-24955), 항 산화제(일본 특개평 5-320037), 항 알레르기제(일본 특개평 7-215846, 10-36276), 항균 작용(일본 특개평 9-255517, 10-45562) 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있으나 이는 본 발명의 콜라겐 합성 촉진 효과와는 완전히 구별된다. 종래의 정향 성분 동정 연구에 의하면 유게놀(eugenol), 차미콜(chavicol), 히게나민(higenamine), 바닐린(vanillin) 등의 물질이 보고되어 있다.
상기한 생약재 추출물의 제조 방법은 다음과 같다. 우선 생약재로 시판되는 신이, 백지 및 정향을 구입하여 잘게 분쇄하고, 분쇄물 건조 중량에 대하여 5-20부피의 물, 탄소수 1-4개의 무수 또는 함수 저급 알코올, 에틸아세테이트, 아세톤, 클로로포름 또는 이들의 혼합물을 첨가하여 환류 냉각기가 달린 추출기에서 50 내지 100℃로 1 내지 5시간 가온 추출하였다. 추출액에서 잔사를 여과포로 여과한 후 동일한 방법으로 1회 이상씩 더 추출하고, 각 단계에서 얻은 추출액을 합하여 감압 농축한 후 동결 건조 또는 분무 건조하여 건조 추출물을 얻었다.
이러한 방법으로 제조된 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물은 섬유아세포에서 매우 강력한 콜라겐 생합성 촉진 효과를 나타내었으며, 쥐의 상처 부위에 적용하였을 때 매우 우수한 창상 치유 효과를 나타내었다.
또한, 이러한 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물을 포함한 피부외용 연고나 화장료를 제조할 수 있으며, 피부외용 연고나 화장료 제조시에 포함되는 신이 추출물, 백지 추출물 및/또는 정향 추출물의 함량은 건조 중량으로 0.0001-10.0 중량%, 바람직하게는 0.0005-10 중량%이다. 추출물의 함량이 0.0001 중량% 미만이면 뚜렷한 효과를 기대할 수 없었고, 10 중량%를 초과하면 함유량의 증가에 따라 뚜렷한 효과의 증가가 나타나지 않았다.
이러한 신이 추출물, 백지 추출물 및/또는 정향 추출물을 함유한 피부외용 연고나 로션 등의 화장료는 쥐의 절개에 의한 상처 부위에 도포하였을 때, 창상 치유 효과가 매우 우수하며, 어떠한 부작용도 발생하지 않아 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물이 안전하고 효과가 뛰어난 콜라겐 생합성 촉진제임을 알 수 있었다.
[실시예]
다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 비교예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1-24
시판되는 생약재를 분쇄하여 얻은 분쇄물 300g을 용매 3ℓ에 첨가하고, 냉각 콘덴서가 달린 환류 추출기에서 3시간 동안 끓여 추출한 다음, 300 메쉬 여과포로 여과한 후 잔사를 같은 방법으로 1회 더 추출하였다. 각각의 단계에서 얻어진 추출액을 혼합하고 상온에서 화트만(Whatman) 2번 여과지로 여과하여 불용성 물질을 제거한 후, 냉각 콘덴서가 달린 증류 장치에서 60℃로 감압 농축하고 동결 건조하여 건조 추출물을 얻었다. 각각의 경우에 사용한 생약재, 용매 및 얻어진 건조 추출물의 건조 중량은 표 1에 나타내었다.
[표 1]
실험예 1 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물의 세포 수준에서의 콜라겐 생합성 효과
상기 실시예 1-24에서 얻어진 각 추출물을 인간 유래의 섬유아세포 배양액에 첨가하여 세포 수준에서의 콜라겐 생합성 촉진 효과를 실험하였다. 이때 실시예 1-24에서 얻어진 각 추출물들을 최종농도가 0.001w/v%가 되도록 하여 콜라겐 생합성 촉진 효과를 측정하였으며, 생합성된 콜라겐의 측정은 Martens(Gut 1992, 33, 1664-1670)의 방법을 응용하였다.
상세한 실험방법은 다음과 같다. 우선, 인간유래의 섬유아세포를 세포배양용 24 웰 플레이트(well plate)에 분주하고, 10% FBS(fetal bovine serum)를 함유하는 배지에서 37℃, 5% CO2 조건하에서 24시간 동안 배양한 후 인산염 완충 염수(phosphate buffer saline(PBS))로 2회 세척하였다. 이러한 방법에 따라 배양된 섬유아세포와 1% FBS를 함유하는 배지에 상기 실시예 1-24에서 얻은 생약 추출물을 0.001%로 처리한 후, 방사선 동위원소로 표지한 아미노산(2,3-3H proline) 2μCi, 아스콜빈산 30㎍/㎖를 첨가하고, 37℃, 5% CO2 조건에서 24시간 배양한 후 배양을 종료하였다. 배양 종료 후 상기 세포 및 배양액을 각각 1/2씩 나누어 한쪽 분획에만 콜라게나아제를 처리한 후 TCA(trichloroacetic acid)로 단백질을 침전시켜 두 분획의 방사활성의 차이로부터 생합성된 콜라겐의 양을 측정하였다. 각 시료의 콜라겐 생합성 촉진효과는 추출물을 첨가하지 않은 대조군의 것을 100%로 하여 콜라겐 증가율로 표 2에 나타내었다. 또한, 실시예의 추출물 대신 Centella asiatica의 80% 메탄올 추출 건조물과 비타민 A인 레티놀(retinol)을 사용하여 같은 방법으로 실험하였으며 이때의 결과를 콜라겐 증가율로 표 2에 나타내었다.
[표 2]
* 반복수: 3
표 2의 결과에서 볼 수 있듯이 실시예 1-24에서 얻어진 각 시료들은 정제되지 않은 추출물임에도 불구하고 매우 강력한 콜라겐 생합성 촉진 효과를 나타냈다. 또한 기존에 섬유아세포의 콜라겐 생합성 촉진 효과가 알려진 Centella asiatica의 추출 건조물과 비교하였을 때 우수한 효과가 있음을 확인하였으며, 비타민 A인 레티놀과 비교하였을 때 추출물 상태에서도 유사하거나 우수한 효과를 나타내어 콜라겐 생합성능이 탁월함을 알 수 있었다.
실험예 2 농도에 따른 세포수준에서의 콜라겐 생합성 효과
실험예 1과 동일한 방법으로 배양된 인간 유래의 섬유아세포에 대하여 실시예 1, 9, 17의 추출물의 농도에 따른 콜라겐 생합성 촉진 효과를 조사하였으며 결과는 표 3과 같았다.
[표 3]
*반복수: 3
표 3의 결과에 나타낸 바와 같이 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물은 배양된 인간 유래의 섬유아세포에 대하여 매우 강력한 콜라겐 생합성능을 가지고 있으며, 종래에 효능이 알려진 Centella asiatica 추출물과 비교하였을 때 낮은 농도에서도 매우 높은 효과를 보임을 알 수 있다. 또한 콜라겐 생합성능이 알려져 있는 비타민 A와 비교하였을 때에도 추출물임을 감안하고도 유사하거나 우수한 효능을 나타내었다. 특히 비타민 A의 경우 0.1%의 농도에서 배양세포에 대해 독성을 나타내어, 세포를 사멸시켜 콜라겐 생합성능이 낮게 나타났으나, 본 발명의 추출물의 경우 이러한 현상이 나타나지 않았다.
제조예 1-5 및 비교예 1
신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물과 표 4에 나타낸 각각의 성분을 표 4에 나타난 비율과 같이 혼합하여 피부 외용 연고를 제조하였다.
[표 4]
1, 2, 3: 각각 실시예 5, 13, 21의 추출물
4: 전체가 100중량%가 되도록 하는 양
제조예 6-10 및 비교예 2
신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물과 표 5에 나타낸 각각의 성분을 표 5에 나타난 비율과 같이 혼합하여 화장료 중 크림을 제조하였다.
[표 5]
1, 2, 3: 각각 실시예 5, 13, 21의 추출물
4: 전체가 100중량%가 되도록 하는 양
제조예 11-15 및 비교예 3
신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물과 표 6에 나타낸 각각의 성분을 표 6에 나타난 비율과 같이 혼합하여 화장료 중 에센스를 제조하였다.
[표 6]
1, 2, 3: 각각 실시예 5, 13, 21의 추출물
4: 전체가 100중량%가 되도록 하는 양
제조예 16-20 및 비교예 4
신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물과 표 7에 나타낸 각각의 성분을 표 7에 나타난 비율과 같이 혼합하여 화장료 중 유연화장수를 제조하였다.
[표 7]
1, 2, 3: 각각 실시예 5, 13, 21의 추출물
4: 전체가 100중량%가 되도록 하는 양
제조예 21-25 및 비교예 5
신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물과 표 8에 나타낸 각각의 성분을 표 8에 나타난 비율과 같이 혼합하여 화장료 중 영양화장수를 제조하였다.
[표 8]
1, 2, 3: 각각 실시예 5, 13, 21의 추출물
4: 전체가 100중량%가 되도록 하는 양
실험예 3 쥐에 대한 창상 치유 효과
상기 제조예 1-25 및 비교예 1-5에서 제조한 시료를 사용하여 하기와 같은 방법으로 쥐에 대한 창상 치유 효과를 시험하였다.
5주령의 웅성 쥐를 이용하여 절개 창에 있어서 상처 부위의 재생의 질과 양을 잘 반영하는 장력 강도법을 사용하여 창상 치유 효과를 시험하였다. 쥐의 등부위 털을 제거한 후 메스로 절개하고 절개 부위를 봉합하였다. 상기의 제조예 1-25 및 비교예 1-5에서 제조된 시료를 매일 5회 0.5㎎/㎠씩 6일간 절개 부위에 투여하였다. 6일 후 실험에 이용한 쥐를 도살하고 창상 부위의 피부를 적출하여 절창선에 직교하는 폭 1㎝의 피부편을 개체마다 3표본씩 만든 후 장력 측정기(Rheometer)로 파열 장력을 측정하였다. 측정된 장력 강도(Tensil strength, g/㎝)를 재생된 콜라겐 섬유의 강도의 지표로 하여, 결과를 표 9-13에 나타냈고, 장력 강도의 증가율은 시료를 첨가하지 않은 비교예 1-5를 적용한 경우의 장력 강도를 100%로 하여 상대적 강도로 나타내었다.
[표 9]
제조예 1-5 및 비교예 1에서 제조한 시료의 쥐에 대한 창상 치유 효과
*반복수: 3
[표 10]
제조예 6-10 및 비교예 2에서 제조한 시료의 쥐에 대한 창상 치유 효과
*반복수: 3
[표 11]
제조예 11-15 및 비교예 3에서 제조한 시료의 쥐에 대한 창상 치유 효과
*반복수: 3
[표 12]
제조예 16-20 및 비교예 4에서 제조한 시료의 쥐에 대한 창상 치유 효과
*반복수: 3
[표 13]
제조예 21-25 및 비교예 5에서 제조한 시료의 쥐에 대한 창상 치유 효과
*반복수: 3
상기 표 9-13의 결과로부터 본 발명에 의한 제조예 1-25에 따라 제조된 신이 추출물, 백이 추출물 및/또는 정향 추출물 함유 연고 및 화장료는 쥐의 창상 치유 효과가 매우 뛰어났다. 특히 많은 양의 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물이 적용된 제조예 1-25와 비교예 1-5의 비교 실험에서는 120% 이상의 창상 치유 촉진 효과를 보였다. 또한 피부 내에서 어떤 부작용도 나타나지 않았다.
이와 같은 실험 결과는 본 발명의 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물은 안전한 콜라겐 생합성 촉진제로서 우수한 창상 치유 효과가 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물을 함유하는 피부 조성물은 섬유아세포 처리시 강력한 콜라겐 합성 촉진 효과를 나타내고 창상 치유 효과가 우수하며 어떠한 부작용도 발생하지 않아 안전성이 뛰어나다.

Claims (3)

  1. 콜라겐 합성 촉진제로서 신이 추출물, 백지 추출물 및 정향 추출물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 창상 치유용 피부 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 추출물은 신이, 백지 및 정향을 각각 물, 탄소수 1-4의 저급알콜, 아세톤 및 클로로포름으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 혼합용매를 이용하여 추출한 것인 창상 치유용 피부 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 추출물의 양은 전체 조성물에 대하여 건조 중량으로 0.0001-10.0 중량%인 창상 치유용 피부 조성물.
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