KR101854409B1 - 온천수를 포함하는 세포 성장촉진용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 기능성을 갖는 온천수 농축하여 풍부한 미네랄 함유하고 있는 화장품 조성물을 제공하고자 하는 것으로서, 특히 경북지역 농축 온천수를 이용하여 미네랄 성분 분석 및 피부개선효과를 연구함으로써, 경북지역 온천수를 포함하여 조성된 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

온천수를 포함하는 세포 성장촉진용 조성물 {Cosmetic composition for enhancing the growth of the seed and refreshing skin comprising Duk-gu hot spring water or Back-am hot spring water}
본 발명은 세포 성장촉진 및 피부보습 개선기능을 가진 온천수를 포함하는 화장료 조성물로서, 구체적으로 덕구 온천수 및/또는 백암 온천수를 포함하는 화장료 조성물 및 이를 포함하는 화장품에 관한 것이다.
온천수는 지하수가 지열에 의해 평균 기온 이상으로 더워져서 지표로 용출되는 샘으로 한국에서는 25 이상으로 인체에 유해하지 않은 것을 온천으로 규정하며 [온천법(1981.3.2, 법률 3377호), 온천법시행령(1981.6.18, 대통령령 10354호)]. 온천학상으로 넓은 뜻의 온천은 물리적, 화학적으로 보통의 물과는 성질이 다른 천연의 특수한 물이 지중에서 지표로 나오는 물을 온천수로 정의한다. 지하수의 수온보다 낮은 것은 냉천이라고 하고, 수온과는 관계없이 무기물질 또는 가스성분을 다량으로 함유하고 있는 것을 광천이라 한다. 이 정의에 의하면 온천의 한계온도는 지역에 따라 다르다. 우리나라는 25℃를 기준으로 25℃ 이하는 냉천, 25-34 ℃는 미온천, 34-42℃ 는 온천, 42℃ 이상은 고온천으로 구분한다. 온천의 분류는 학자나 국가에 따라 다르나 일반적으로 온도, 온천의 용출 형태, 액성(液性) 이온 농도, 광물질의 용해도, 온천의 개발 상태 등에 따라서 나눈다.
덕구온천은 우리나라에 대표적 보양온천으로 경북 울진 북면 덕구리 용봉산(999m) 기슭에 잡고 있으며 국내 유일의 자연용출 온천수로 1일 용출량은 약 2,000톤이며, 수온은 41℃, 수질은 중탄산나트륨 주성분이고, 불소칼륨, 칼슘, 철, 탄산 등의 성분이 많이 함유된 약 알카리성이며 온천수로 피부병, 피부미용, 당뇨병, 신경통, 만성소화불량에 좋다고 알려져 있다.
‘울진지구 온천수의 의료적 효과검증'(울진군에서 2012년 5월 ~ 2013년 2월 진행된 용역과제보고서)에 따르면 아토피 피부염이나 건선피부염에 면역학적인 작용이 있다는 효능검증결과가 보고되었다. 덕구온천을 활용한 바이오 제품은 울진 관광 사업에 필요하고 홍보 기념품이나 울진지역 상품으로의 활용이 가능하다고 판단된다.
백암 온천은 경상북도 울진군 온정면 온정리에 있는 온천으로 지질은 경상계 퇴적암과 화강암으로 이루어져 있으며, 남북 방향으로 온천대가 나타난다. 천질(은 무색?무취의 방사능 유황천이며 온천수가 아주 매끄럽다. 수온은 32~53℃이며 수소이온농도(pH)는 9.43으로 전국에서 가장 강한 알칼리성을 나타낸다. 만성피부염, 만성관절염, 신경통, 금속중독, 동맥경화증, 당뇨병, 만성기관지염, 만성변비, 간질환, 외상후유증 등에 효과가 있다.
국내에서는 온천수가 200여개 분포하며 대부분 온천욕으로 개발이 되어있으며, 온천수 활용한 제품개발이 미흡한 실정이나 현재 국내 8곳의 보양온천수로 지정되어있으며, 이를 활용한 바이오 제품개발 꾸준히 이루어지고 있다.
본 발명에서는 이와 같은 다양한 기능성을 갖는 온천수 농축하여 풍부한 미네랄 함유하고 있는 화장품 조성물을 제공하고자 하는 것으로서, 특히 경북지역 농축 온천수를 이용하여 미네랄 성분 분석 및 피부개선효과를 연구함으로써, 경북지역 온천수를 포함하여 조성된 화장품 조성물의 뛰어난 피부개선 효과를 입증함으로써 본 발명의 완성에 이르게 되었다.
본 발명은 온천수를 동결 건조하여 제조된 온천수 분말 또는 이의 용해물을 포함하는 화장료 조성물 을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 온천수를 동결건조하여 온천수 분말 또는 이의 용해물을 제조하는 단계를 포함하는, 화장료 조성물 제조방법을 제공한다.
본 발명은 덕구 온천수 및/또는 백암 온천수를 특정 농도 및 함량으로 포함하는 경우 특히 세포 성장촉진, 피부보습 개선 및 피부 장벽 강화 효능이 우수하므로 화장품의 소재로서 유용함을 확인하였다. 이에, 본 발명은 덕구 온천수를 포함하는 화장료 조성물 및 이의 이용에 관한 것이다.
본 발명의 일예에서, 온천수를 동결 건조하여 제조된 온천수 분말 또는 이의 용해물을 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에서 온천수란 지하로부터 용출되는 섭씨 25 이상의 온수로 그 성분이 인체에 유해하지 않은 미네랄 배합물을 의미하며, 바람직하게는 경상북도 울진군 북면 덕구온천로 응봉산 지역의 덕구 온천수(이하, 덕구 온천수) 및 경상북도 울진군 온정면 온정리 온정로 지역의 백암 온천수(이하, 백암 온천수)로 이루어진 군에서 선택된 1 이상일 수 있으며, 나트륨, 불소, 칼륨, 칼슘, 철, 탄산 등이 고함유된 약 알칼리성의 온천수일 수 있다.
다른 구체예로, 본 발명에 포함되는 덕구 온천수는 칼륨 0.40 내지 0.60 mg/L, 나트륨 40.0 내지 43 mg/L, 칼슘 3.00 내지 3.50 mg/L, 마그네슘 0.01 내지 0.05 mg/L, 산화규소 30.00 내지 35.00 mg/L, 리튬 0.05 내지 0.10 mg/L, 스트론튬 0.01 내지 0.05 mg/L, 철 0.01 내지 0.05 mg/L, 망간 0.01 내지 0.05 mg/L, 구리 0.01 내지 0.05 mg/L, 납 0.01 내지 0.05 mg/L, 아연 0.01 내지 0.05 mg/L, 불소 8.0 내지 12.0 mg/L, 알루미늄 0.01 내지 1.00mg/L, 염소이온 4.00 내지 5.00 mg/L 및 황산이온 5.00 내지 6.00 mg/L 를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 덕구 온천수는 칼륨 0.47 mg/L, 나트륨 42.3 mg/L, 칼슘 3.1 mg/L, 마그네슘 0.02 mg/L, 산화규소 32.7 mg/L, 리튬 0.08 mg/L, 스트론튬 0.03 mg/L, 철 0.02 mg/L, 망간 0.01 mg/L, 구리 0.03 mg/L, 납 0.05 mg/L, 아연 0.03 mg/L, 불소 9.8 mg/L, 알루미늄 0.05mg/L, 염소이온 4.9mg/L 및 황산이온 5.82 mg/L 를 포함하는 것일 수 있다.
또한 본 발명에 포함되는 백암 온천수는 칼륨 0.60 내지 0.65 mg/L, 나트륨 40.0 내지 43.0 mg/L, 칼슘 1.50 내지 2.00 mg/L, 마그네슘 0.01 내지 0.05 mg/L, 산화규소 50.0 내지 55.0 mg/L, 리튬 0.01 내지 0.10 mg/L, 스트론튬 0.01 내지 1.00 mg/L, 철 0.01 내지 0.05mg/L, 망간 0.001 내지 0.05 mg/L, 구리 0.01 내지 0.05 mg/L, 납 0.01 내지 0.10 mg/L, 아연 0.01 내지 0.05 mg/L, 불소 3.00 내지 3.10 mg/L, 알루미늄 0.01 내지 1.00mg/L, 염소이온 7.00 내지 7.50 mg/L 및 황산이온 15.0 내지 16.0 mg/L 를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 백암 온천수는 칼륨 0.63 mg/L, 나트륨 41.3 mg/L, 칼슘 1.89mg/L, 마그네슘 0.02mg/L, 산화규소 54.6 mg/L, 리튬 0.04 mg/L, 스트론튬 0.06 mg/L, 철 0.02 mg/L, 망간 0.01 mg/L, 구리 0.03 mg/L, 납 0.05 mg/L, 아연 0.02 mg/L, 불소 3.07mg/L, 알루미늄 0.05mg/L, 염소이온 7.12mg/L 및 황산이온 15.5 mg/L 를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 온천수는 동결 건조하여 제조된 온천수 분말 형태로 화장료 조성물에 포함될 수 있으며, 동결 건조 과정은 -40 내지 45℃의 온도에서 24 내지 48시간 수행될 수 있으나, 건조 조건은 원물의 상태에 따라 변경될 수 있고, 상기 조건에 제한되는 것은 아니다.
또한 본 발명의 화장료 조성물은 온천수를 동결 건조하여 제조된 온천수 분말 자체 또는 온천수 분말을 물에 녹인 농축수 형태로 포함할 수 있다. 구체적인 일 실시예로, 본 발명의 따른 상기 온천수의 농축물은, 우선 온천수 원수를 채수한 후, 필터링하는 여과 단계를 거칠 수 있다. 여과 과정을 거쳐 수득한 수득물은 탈염 단계 및 건조 과정을 수행할 수 있으며, 탈염은 이에 제한되는 것은 아니나 전기투석기를 이용할 수 있다. 이후, 자연건조나 인공건조기를 이용한 건조단계를 거쳐 탈염 파우더를 제조 할 수 있다. 마지막 단계에서는 탈염 파우더를 분쇄하여 포장할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 온천수의 농축물의 제조는 원수를 채수한 후 건조과정을 통해 먼저 농축과정을 수행할 수 있고, 이후 여과 단계를 수행할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 농축수는 전체 농축수 100중량%를 기준으로 온천수 분말을 고형분 함량 0.55 내지 0.65중량%로 포함하여 제조될 수 있으며, 바람직하게는 전체 농축수 100중량%를 기준으로 온천수 분말을 고형분 함량 0.575 내지 0.675중량%로 포함하여 제조될 수 있다. 상기 농축수 내 온천수 분말 농도 범위는 농축되지 않은 온천수 또는 더욱 높은 농도, 예를 들어 0.7, 0.8, 및 0.9 중량%로 포함하여 제조되는 온천 수 대비 오히려 발아율이 높거나 세포 성장 효과가 우수하다. 본 발명에 사용되는 온천수, 예를 들어 덕구 온천 또는 백암 온천은 원수는 전체 온천수 100중량%를 기준으로 온천수 분말 고형분 함량을 약 0.5중량% 포함한다.
본 발명의 화장료 조성물에서 온천수 분말이 농축수 형태로 포함되는 경우, 전체 화장료 조성물 화장료 조성물 100부피% 대비 50 내지 70부피%, 바람직하게는 55 내지 65부피%, 더욱 바람직하게는 58 내지 62부피%로 포함될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 온천수 분말은 전체 화장료 조성물 100중량%를 기준으로 0.275 내지 4.655중량%, 바람직하게는 0.33 내지 3.99중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 조성물은 피부보습, 항산화, 주름개선 또는 피부 장벽용인, 강화용 화장료 조성물로서, 피부 보습효과가 특히 뛰어나다. 예를 들어 본 발명의 화장료 조성물을 피부에 도포한 후 24시간 경과 후 Corneometer로 피부 보습량을 측정한 후 아래 수학식 1의 식으로 산출된 피부 보습 변화량이 20 내지 30A.U., 바람직하게는 23 내지 27 A.U., 더욱 바람직하게는 25 내지 27A.U.일 수 있다. 피부 보습 변화량은 사용 후 측정한 피부 보습 결과에서 사용 전 측정한 피부 보습 측정 결과을 뺀 것으로 한다.
Figure 112016123778100-pat00001
본 발명의의 화장료 조성물은 투여 경로에 따라서, 피부 외용, 경피 또는 피하 투여, 헤어 투여가 가능하며, 바람직하게는 피부 외용 또는 경피, 모발, 보다 바람직하게는 피부, 모발에의 외용 투여가 가능한 조성물일 수 있다.
상기 화장료 조성물은 피부, 두피 또는 모발에 경피적으로 적용될 수 있고, 기초 화장품, 메이크업 화장품, 바디 제품(바디 클렌져, 바디로션 등), 면도용 제품, 모발 제품(샴푸, 린스, 헤어 에센스 등) 등의 모든 화장품 제품의 제조에 사용 가능한 조성물을 의미하는 것으로, 경고제, 스프레이제, 현탁액, 유액, 크림, 젤, 폼 등의 형태로 제제화된 것일 수 있으나, 그 형태에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 화장수, 유액(로션, 또는 에멀젼), 크림, 에센스, 화장연고, 스프레이, 젤, 팩, 선 스크린, 메이크업 베이스, 파운데이션(고체 타입, 액체 타입 또는 스프레이 타입 등), 파우더, 메이크업 제거제(클렌징 크림, 클렌징 로션, 클렌징 오일 등) 및 세정제(클렌징 폼, 비누, 바디 워쉬 등) 등의 제형을 가질 수 있다.
상기 화장료 조성물은 유효성분 이외에, 통상의 제품화 또는 제제화에 사용 가능한 모든 종류의 성분, 예컨대 계면활성제, 유화제, 비누산, 용매, 결합제, 희석제, 활택제, 안정제, 항료, 물, 저급알콜, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 착색제, 보존제, 항생제, 항산화제, 소포제, 항균제, 효소, 식물 또는 미네랄오일, 지방, 형광물질, 살진균제, 굴수성 유발물질, 보습제, 방향제, 방향제 담체, 보존제, 단백질, 실리콘, 용해화제, 당 유도체, 일광차단제, 비타민, 식물 추출물 및 왁스로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 약리학적으로 허용가능한 부형제를 함유할 수 있으며, 그 종류와 함량은 최종 산물의 용도 및 사용 목적에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물은 적용되는 형태에 통상적으로 포함되는 용매를 포함하는 것일 수 있으며, 예컨대, 에탄올, 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 솔비톨에스테르, 1,2,6-헥산트리올, 벤질알코올, 이소프로판올, 부탄디올, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디메틸이소소르비드, N-메틸-2-피롤리돈, 프로필렌카보네이트, 글리세레스-26, 메틸글루세스-20, 이소세틸미리스테이트, 이소세틸옥타노에이트, 옥틸도데실미리스테이트, 옥틸도데칸올, 이소스테아릴이소스테아레이트, 세틸옥타노에이트 및 네오펜틸글리콜디카프레이트 등 중에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.  본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 제품의 특성에 따라 용매의 종류 및 사용량을 알맞게 선택하여 적용할 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물은 경피 투여시의 경피 투과를 강화하기 위한 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 라우로켑람 유도체 및 올레인산, 모노올레이트 유도체의 에스테르 유도체, 아다팔렌, 트리티노인, 레틴알데하이드, 타자로틴, 살리실산, 아질라익산, 글라이콜산, 에톡시다이글라이콜, 트윈80, 레시틴 올가노겔 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 화장료 조성물은 부가적인 기능을 부여하기 위해, 본 발명의 미백 또는 주름 개선 효과를 해치지 않는 범위 내에서 공계면활성제, 계면활성제, 비듬 방지제, 각질 연화제, 혈행 촉진제, 세포 활성제, 청량제, 보습제, 항산화제, pH 조절제, 정제수 등의 보조 성분들을 첨가할 수 있으며, 적용되는 형태에 따라서 적절한 향료, 색소, 방부제, 부형제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.
예를 들어 본 발명의 화장료 조성물은 온천수 분말 이외에 추가적으로 올리브 오일, 아보카도 오일, 토코페롤, 시어버터, 올리브유화왁스, 세테아릴알콜, 알로베라잎수, 올리고키토산, 베타인, 글리세린, 카보머, 알란토인, 1,2 헥산디올, 자몽씨 추출물, 향료, 세리신, 알로에베라 꽃 추출물, 마치현 추출물, 병풀 추출물, 어성초 추출물, 다시마 추출물, 마린 콜라겐, 및 프로폴리스 추출물로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예로서, 온천수를 동결건조하여 온천수 분말 또는 이의 용해물을 제조하는 단계를 포함하는, 화장료 조성물 제조방법을 제공한다.
상기 조성물에 관한 사항은 제조방법에 동일하게 적용될 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 제조방법은 온천수를 동결건조하여 온천수 분말을 제조하는 단계; 및 상기 온천수 분말을 물에 녹여 농축수를 제조하는 단계를 포함한다. 이때 상기 농축수를 제조하는 단계에서 상기 온천수 분말은 온천수 분말을 물에 녹인 농축수 형태로 포함될 수 있다.
본 발명의 제조방법은 여과 과정, 탈염 단계 및 건조 과정으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 추가 단계를 수행할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 또 다른 일 예로서, 온천수를 동결 건조하여 제조된 온천수 분말 또는 이의 용해물을 포함하는 식물 배양 촉진용 조성물을 제공한다.
상기 화장료 조성물에 관한 사항은 식물 배양 촉진용 조성물에 동일하게 적용될 수 있다.
특히 본 발명의 세포 배양 촉진용 조성물에 포함되는 농축수는 전체 농축수 100중량%를 기준으로 온천수 분말을 고형분 함량 0.575 내지 0.675중량%로 포함하여 제조될 수 있으며, 바람직하게는 전체 농축수 100중량%를 기준으로 온천수 분말을 고형분 함량 0.55 내지 0.65중량%로 포함하여 제조될 수 있다. 상기 농축수 내 온천수 분말 농도 범위는 농축되지 않은 온천수 또는 더욱 높은 농도, 예를 들어 0.7, 0.8, 및 0.9 중량%로 포함하여 제조되는 온천 수 대비 오히려 발아율이 높거나 세포 성장 효과가 우수하다.
본 발명의 화장료 조성물은 낮은 농도의 온천수 분말 또는 이를 포함하는 농축수를 포함함에도 불구하고 피부 보습, 항산화, 주름개선 또는 피부 장벽 강화 기능이 우수하여, 온천수를 화장료 조성물에 사용하기 위하여 필요한 처리에 따른 비용 절감 효과가 있다.
도 1은 발명의 일실시예에 따른 덕구 온천 20%, 40%, 60%, 80% 농축율에 따른, 일반수 및 정제수를 각각 분주한 페트리디쉬에서 발아한 상추씨의 발아율(%)를 그래프로 나타낸 것이다.
도 2는 발명의 일실시예에 따른 덕구 온천 20%, 40%, 60%, 80% 농축율에 따른, 일반수 및 정제수를 각각 분주한 페트리디쉬에서 발아한 상추씨의 뿌리길이(cm)를 그래프로 나타낸 것이다.
도 3는 발명의 일실시예에 따른 백암 온천 20%, 40%, 60%, 80% 농축율에 따른, 일반수 및 정제수를 각각 분주한 페트리디쉬에서 발아한 상추씨의 발아율(%)를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 일실시예에 따른 백암 온천 20%, 40%, 60%, 80% 농축율에 따른, 일반수 및 정제수를 각각 분주한 페트리디쉬에서 발아한 상추씨의 뿌리길이(cm)를 그래프로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 일실시예에 따른 덕구온천수, 백암온천수 20,40,60,80% 농축, 일반수 및 대조군의 세포독성을 평가하기 위하여 세포 생존율(%)을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 6 발명의 일실시예에 따른 덕구 온천수, 백암 온천수 및 일반 정제수(대조제품) 30분, 4시간 8시간, 12시간 24시간 동안 피부 수분 지속효과(A.U.)를 그래프로 나타내는 것이다.
도 7 발명의 일실시예에 따른 덕구 온천수, 백암 온천수 및 일반 정제수(대조제품) 30분, 4시간, 8시간, 12시간, 24시간 동안 수분변화량을 그래프로 나타내는 것이다.
하기 예시적인 실시예를 들어 본 발명을 더욱 자세히 설명할 것이나, 본 발명의 보호범위가 하기 실시예로 한정되는 의도는 아니다.
실시예 1. 온천수 성분 분석
덕구 온천수(경상북도 울진군 북면 덕구 온천로 924번지 응봉산 999m 에서 취수) 및 백암 온천수(경상북도 울진군 온정면 온정리에서 취수) 의 성분을 분석하여 각각 아래 표 1에 나타내었다.
성분 덕구 온천수 백암 온천수
칼륨(K) 0.47 0.63
나트륨(Na) 42.3 41.3
칼슘(Ca) 3.1 1.89
마그네슘(Mg) 0.02 0.02
산화규소(SiO2) 32.7 54.6
리튬(Li) 0.08 0.04
스트론튬(Sr) 0.03 0.06
철(Fe) 0.02 0.02
망간(Mn) 0.01 0.01
구리(Cu) 0.03 0.03
납(Pb) 0.05 0.05
아연(Zn) 0.03 0.02
알루미늄(Al) 0.05 0.05
불소(F) 9.8 3.07
염소이온(Cl-) 4.9 7.12
황산이온(SO42-) 5.82 15.5
총고형물(TS) 160 182
실시예 2. 농축수 제조
실시예 1에서 성분을 분석한 덕구 온천수 및 백암 온천수를 일신바이오베이스 PVTFD series 본듸르 동결건조기를 이용하여 온천수를 건조 선반에 넣고 동결건조기에 연결되는 냉동기를 작동시키고 동결기 내부온도를 유지시켜 온천수를 얼게 하였다(-40-45). 건조기 내부와 연결된 진공펌프를 작동시키고 동결건조기 내부의 온천수 온도를 서서히 상승시켜 건조시켰다.
상기 제조된 덕구 온천수 또는 백암 온천수 분말을 6, 7, 8, 및 9mg을 증류수 1리터에 녹여 농축수를 제조하였다. 덕구 온천수 또는 백암 온천수 원수의 농도는 물 1리터에 온천수 분말을 5mg 포함하는 농도와 동일하며, 상기 제조된 농축수는 상기 온천수 원수의 농도를 기준으로 온천수 고형분 기준으로 각각 20, 40, 60, 80%가 농축되도록 제조하였다.
실시예 3. 발아 성장률 평가
실시예 2의 농축수가 인체에 적용되는 경우 세포 성장 등에 미치는 영향을 살펴보기 위하여, 상추씨 발아에 적용하여 발아 성장률을 평가하였다.
먼저 페트리디쉬(90X15mn)의 여과지 (adadvant filter paper #2)를 깔고 상기 실시예 2에서 제조된 덕구 온천수, 백암 온천수 및 비교예로서 정제수 5ml를 각각 분주하고, 페트리디쉬에 상추씨 8개 정렬 후 배양실에서 배양하였다. 배양실조건은 25 L:D(12H:12H) 습도는 60%로 맞추어 배양하였다. 각각 발아시킬 용매에 세척한 후 사용하였다. 양성 발아기준은 3일 후 뿌리길이가 0.5cm이상 자란 것으로 간주하였다. 5일 후 뿌리길이를 측정하여 덕구 온천수 및 백암온천수의 농축수 20%, 40%, 60%, 80%와 일반수 및 정제수와 비교하였다. 일반수라 함은 수돗물, 정제수라 함은 2차 증류수를 이용하여 실험에 사용하였다. 그리고 모든 실험을 3반복하여 3회 이상 실시하여 3회 이상 반복하였다.
상기 덕구 온천수, 일반수 및 정제수의 발아율 및 뿌리 길이를 관찰한 결과를 각각 도 1 및 도 2에 나타내었다. 발아율은 일반수 80%, 정제수 78.23%, 덕구 온천 원수 86.4%, 20% 농축은 87.33%, 40%농축은 84.33%, 60% 농축은 83.33%, 80%농축은 77.12% 의 발아율을 나타나 일반 정제수나 일반수보다는 덕구 온천수의 발아율이 높았고, 특히 20% 농축시 가장 높은 발아율이 나타났다. 뿌리길이의 경우도 일반수 4.94cm, 정제수 4.49cm, 덕구 온천 원수 5.26cm, 20% 농축은 5.61cm, 40%농축은 4.04cm, 60% 농축은 2.97cm, 80% 농축은 1.71cm의 뿌리길이 나타나 일반 정제수나 일반수보다는 덕구 온천수의 뿌리길이가 가장 긴 것을 확인하였다.
또한, 상기 백암 온천수, 일반수 및 정제수의 발아율 및 뿌리 길이를 관찰한 결과를 각각 도 3 및 도 4에 나타내었다. 백암 온천수 발아율의 경우 백암온천 원수 85.93%, 20% 농축은 87.33%, 40% 농축은 83.33%, 60% 농축은 80.33%, 80%농축은 66.67%의 발아율을 나타나 일반 정제수나 일반수보다는 백암 온천수의 발아율이 높았고, 특히 20% 농축시 가장 높은 발아율이 나타났다. 뿌리길이도 일반수 4.62cm, 정제수 4.49cm, 백암온천원수 5.36cm, 20% 농축은 5.39cm, 40% 농축은 3.28cm, 60% 농축은 3.09cm, 80% 농축은 2.13cm의 뿌리길이 나타나 일반 정제수나 일반수보다는 백암 온천수의 뿌리길이가 가장 길었다. 특히 20% 농축시 뿌리길이가 가장 긴 결과를 보였다. 이 결과는 발아율과 비슷한 경향을 보였다. 발아율이나 뿌리길이 경우 온천수 > 일반수 > 정제수 순으로 상추씨 성장활성을 보이는 것을 확인하였다.
20% 농축 덕구 온천수와 정제수를 비교하여 볼 때, 발아율은 9.1%, 뿌리길이는 1.13cm 더 높은 생장율을 보였고, 20% 농축 백암온천수는 발아율은 12.33%, 뿌리길이는 0.91cm 더 높은 생장율을 보였다. 그러나 온천수 농축에 따라서 농축율이 높아 짐에 따라서 성장율이 저지되는 결과를 나타났다. 이 결과는 60%이상 농축온천수는 과잉 미네랄 함유로 성장을 저지하는 방해인자가 있을 것으로 판단된다. 일반적으로 화장품 조성물 제조시 수용성 용매로 정제수를 일반적으로 사용하는 보편화 되어있다. 20% 농축된 덕구 온천수 및 백암 온천수는 정제수 대체 용매물로 바람직한 원료라고 판단하였다.
실시예 4. 안정성 평가
실시예 2에서 제조된 농축수가 화장료 조성물 사용에 적합한지 판단하기 위하여 세포 독성을 평가하였다. B16-F10 멜라닌 세포(제조사 ATCC LOT. 60508145)를 이용하여 안정성을 평가하였다. 96 well plate에 cell suspension(5000cells/well) 100㎕씩 분주하여, 24시간 동안 37℃ 및 5% CO2 조건으로 pre-incubation 시켜 cell을 well plate에 부착시켰다. blank well은 cell을 포함하지 않은 배지 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Medium, 제조사 ATCC)만 100㎕ 분주하였다.
정제수와 상기 실시예 2에서 제조된 덕구 온천수 및 백암 온천수의 농도에 따른 농축수를 각 well에 10㎕씩 처리하고, 음성 대조군(negative control)으로는 배지 10㎕만 처리한 후, 24시간 동안 37℃ 및 5% CO2 조건으로 incubation 시켰다. 각 well에 CCK-8 solution 10㎕씩 첨가한 후 1시간 동안 incubation하여 450nm에서 흡광도를 측정하였다. blank 는 세포가 없는 상태에서 시료를 넣고 측정한 것이다.
survival rate(%) = (Asample-Ab)/(Ac-Ab) × 100
Asample : sample 흡광도
Ab : blank 흡광도
Ac : 음성 대조군 흡광도(cell 있는 상태에서 증류수 넣고 측정한 값)
도 5에 나타난 바와 같이, 농축율에 따라 90%이상 생존한 결과 안정성이 확인되었다. 이에 반하여, 양성 대조군(100% Ethanol) 은 세포 생존율이 20%이하로 나타났다.
실시예 5. 온천수 함유 화장료 조성물 임상 평가
5.1 화장료 조성물 제조
실시예 2에서 증류수 1L에 온천수 분말 6mg을 녹여 제조된 20%의 농도를 갖는 농축수로 아래 표 2 및 표 3의 조성을 포함하는 유액(로션) 제형을 제조하였다. 작유상층 A층을 가열하여 녹인 다음 다른 용기에 B층을 측정하여 녹인 후 A층에 B층을 서서히 부어가면서 혼합기를 이용하여 혼합시켰다. 그 후 A+B 혼합물이 65 냉각 후 C층을 넣어 완전히 혼합시켜 냉각 탈기 하였다.
Figure 112016123778100-pat00002
Figure 112016123778100-pat00003
5.2 피부보습 개선 효과 평가
만 30~55세의 성인 여성을 대상으로 수행하였다. 시험 제품을 전완부에 도포 방법에 따라 도포하였으며, 수분 개선 및 24시간 수분 지속 효과를 평가하였다.
피험자는 선정기준에 적합하며, 제외기준이 적용되지 않는 자로 20 명 이상을 선정하였으며, 최종 참여 인원은 20 명이었다. 피험자들의 측정 조건을 동일하게 하고자 시험 부위를 깨끗하고 마른 상태로 유지하였으며 오전 9시부터 오후 6시까지 항온항습(22±2, R.H. 40~60%)이 유지하면서 진행하였다.
수분 측정은 Corneometer(CM825, Courage and Khazaka Electronic Co., Germany)를 이용하여 전완부 부위를 측정하였으며, 3개의 값을 이용해 평균값을 구하였다. 각 시험 제품을 전완부의 선정된 시험부위(1.5cm X 1.5cm)에 Micro pipette을 사용하여 각각 2㎕/cm2의 양으로 4site 도포하였으며, 측정은 제품 도포 전, 도포 30분 후, 도포 4시간 후, 도포 8간 후, 도포 24시간 후에 실시하였다. 측정 시 마다 측정부위를 kimwipes로 가볍게 닦아 내고 측정하였다.
Corneometer는 피부에 접촉하는 probe를 통해 전달되는 전류의 정전부하용량(capacitance)계측으로 이루어진다. 수분의 함량과 정전부하용량은 서로 비례하는 성질이 있어 수분이 높을수록 측정수치가 높아지며, 측정계수는 arbitrary unit(A.U.)이다. 피험자 선정, 제외 기준에 따라 연구에 적합한 피험자를 선정하고, 피험자의 피부상태를 확인한 후, 기기평가(Corneometer)를 시행하였다. 보습량이 높을수록 측정 수치가 높아지며, 측정계수는 arbitrary unit(A.U.)이다.
통계분석은 두 군간의 비교를 위해 독립 검정(independent t-test)법으로 분석하였다. 모든 통계 결과는 생물학적 통계분석에서 가장 많이 사용하는 유의차 5%(p<0.05)일 때 통계적 유의성이 있다고 간주하였으며, 통계분석은 SPSS 18.0 software를 사용하였다. Corneometer를 이용한 피부 보습 측정 결과를 아래 표 4에 나타내었다.
Figure 112016123778100-pat00004
상기 결과에서 볼 수 있는 바와 같이 정제수로 제조된 로션 조성물 대비 온천수를 사용하는 경우 수분 함유량이 유의하게 더욱 높아짐을 확인하였다.
구체적으로, “바디로션(정제수)"의 수분 측정 결과, 제품 도포 30분 후 62.39A.U., 제품 도포 4시간 후 57.74A.U., 제품 도포 8시간 후 53.13A.U., 제품 도포 24시간 후 42.59A.U.로 수분에 변화가 있음을 확인할 수 있었고, "바디로션(백암)"의 수분 측정 결과, 제품 도포 30분 후 64.12A.U., 제품 도포 4시간 후 60.10A.U., 제품 도포 8시간 후 56.86A.U.,제품 도포 24시간 후 42.89A.U.로 수분에 변화가 있음을 확인할 수 있었으며, "바디로션(덕구)"의 수분 측정 결과, 제품 도포 30분 후 63.43A.U., 제품 도포 4시간 후58.12A.U., 제품 도포 8시간 후 55.59A.U., 제품 도포 24시간 후 43.80A.U.로 수분에 변화가 있음을 확인할 수 있었다. 또한 시험 제품인 "바디로션(정제수)", "바디로션(백암)", "바디로션(덕구)"는 무도포 부위와 비교하여 제품 도포 30분 후, 제품 도포 4시간 후, 제품 도포 8시간 후, 제품 도포24시간 후에 통계적으로 유의한 수준의 수분 개선 및 24시간 수분 지속 효과를 나타내었다(p<0.05).
5.3 피부 보습 변화량 평가
실시예 5.1에서 제조된 로션의 Corneometer로 측정한 피부 보습 변화량은 아래 표 5 및 도 6 및 도 7에 나타내었다. 피부 보습 변화량은 아래 수학식 1으로 산출하였다.
[수학식 1]
Figure 112016123778100-pat00005
단위(A.U.) 30분 후 4시간 후 8시간 후 24시간 후
무도표 vs 바디로션(정제수) 81.22 67.09 53.22 22.79
무도표 vs 바디로션(덕구) 83.81 67.99 60.85 26.02
무도표 vs 바디로션(백암) 85.95 73.43 64.32 23.16
바디로션(정제수)는 무도포 부위와 비교하여 제품 도포 30분 후 81.22%, 제품 도포 4시간 후 67.09%, 제품 도포 8시간 후 53.22%, 제품 도포 24시간 후 22.79%의수분 변화량을 나타내었고, "바디로션(백암)"은 무도포 부위와 비교하여 제품 도포 30분 후 85.95%, 제품 도포 4시간 후 73.43%, 제품 도포 8시간 후 64.32%, 제품 도포24시간 후 23.16%의 수분 변화량을 나타내었고, "바디로션(덕구)"는 무도포 부위와 비교하여 제품 도포 30분 후 83.81%, 제품 도포 4시간 후 67.99%, 제품 도포 8시간 후60.85%, 제품 도포 24시간 후 26.02%의 수분 변화량을 나타내었다.
따라서 온천수를 포함하는 로션에서 보습효과가 뛰어남을 확인하였다.
실시예 6. 피부 자극 실험
피험자의 기본정보는 덕구 온천수 및 백암 온천수의 피부보습개선에 대한 인체 적용시험 병행하여 실시하여 동일하다
배포된 시험 제품을 사용방법에 따라 도포 30분, 4시간, 8시간, 24시간 후 동안 사용한 피험자를 대상으로 피부자극 평가, 기기평가(Corneometer)를 병행하여 효과를 평가하였다. 그리고 제품 사용 4주 후에 각각 피험자를 대상으로 시험 제품에 대하여 일반적인 평가(사용감), 효능성(피부 보습 개선 효과 등)평가, 호감도에 대한 평가를 설문 조사하였다. 시험 제품에 대해 이상반응인 홍반(Erythema), 부종(Edema), 인설(Scaling), 가려움(Itching), 자통(Stinging), 작열감(Burning), 뻣뻣함(Tightness), 따끔거림(Prickling)이나 다른 이상반응이 발생하는지의 존재 여부를 면밀히 관찰하고 피부 이상반응이 나타날 시 심한 정도에 따라 등급을 표시하고 이에 대한 검사 소견을 작성하였다. 방문하는 날이 아니더라도 시험에 더 이상 참가할 수 없게 되는 경우는 본인의 서명이 첨부된 "시험참가 포기동의서"를 쓰도록 하였다. 이상 반응 여부 및 등급 분류표는 아래 표 6과 같다.
0:none(이상반응 없음), 1:mild, 2:severe, 3:very severe(심각한 이상반응)
Erythema Edema Scaling Itching Stinging Burning Tightness Prickling
홍반 부종 인설 가려움 자통 작열감 뻣뻣함 따끔거림
피험자의 피부자극평가에 대한 결과를 아래 표 7에 나타내었으며, 실험결과 시험제품 사용 후 연구자에 의한 육안 평가에서 피부 이상 반응은 관찰되지 않았다.
홍반
Erythema
부종
Edema
인설
Scaling
가려움
Itching
자통
Stinging
작열감
Burning
뻣뻣함
Tightness
따끔거림
Prickling
도포 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음
30분 후 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음
4시간 후 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음
8시간 후 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음
24시간 후 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음

Claims (13)

  1. 온천수를 동결 건조하여 제조된 온천수 분말의 용해물을 포함하는 피부 보습용 화장료 조성물로서,
    상기 온천수 분말의 용해물은 전체 용해물 100중량%를 기준으로 온천수 분말을 고형분 함량 0.55 내지 0.65중량%로 포함하며,
    상기 온천수는 경상북도 울진군 북면 덕구온천로 응봉산 지역의 덕구 온천수 및 경상북도 울진군 온정면 온정리 온정로 지역의 백암 온천수로 이루어진 군에서 선택된 1 이상인 것이되,
    상기 덕구 온천수는 칼륨 0.40 내지 0.60 mg/L, 나트륨 40.0 내지 43 mg/L, 칼슘 3.00 내지 3.50 mg/L, 마그네슘 0.01 내지 0.05 mg/L, 산화규소 30.00 내지 35.00 mg/L, 리튬 0.05 내지 0.10 mg/L, 스트론튬 0.01 내지 0.05 mg/L, 철 0.01 내지 0.05 mg/L, 망간 0.01 내지 0.05 mg/L, 구리 0.01 내지 0.05 mg/L, 납 0.01 내지 0.05 mg/L, 아연 0.01 내지 0.05 mg/L, 불소 8.0 내지 12.0 mg/L, 염소이온 4.00 내지 5.00 mg/L 및 황산이온 5.00 내지 6.00 mg/L를 포함하는 것이고,
    상기 백암 온천수는 칼륨 0.60 내지 0.65 mg/L, 나트륨 40.0 내지 43.0 mg/L, 칼슘 1.50 내지 2.00 mg/L, 마그네슘 0.01 내지 0.05 mg/L, 산화규소 50.0 내지 55.0 mg/L, 리튬 0.01 내지 0.10 mg/L, 스트론튬 0.01 내지 1.00 mg/L, 철 0.01 내지 0.05mg/L, 망간 0.001 내지 0.05 mg/L, 구리 0.01 내지 0.05 mg/L, 납 0.01 내지 0.10 mg/L, 아연 0.01 내지 0.05 mg/L, 불소 3.00 내지 3.10 mg/L, 염소이온 7.00 내지 7.50 mg/L 및 황산이온 15.0 내지 16.0 mg/L 를 포함하는 것인,
    피부 보습용 화장료 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 온천수 분말은 전체 화장료 조성물의 고형분 함량 100중량%를 기준으로 0.275 내지 4.655중량% 포함하는 것인, 화장료 조성물.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 화장수, 유액, 크림, 에센스, 화장연고, 스프레이, 젤, 팩, 선크림, 메이크업 베이스, 파운데이션, 파우더, 메이크업 제거제 및 세정제로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 제형인 화장료 조성물.
  12. 온천수를 동결건조하여 온천수 분말을 제조하는 단계; 및
    상기 온천수 분말을 물에 녹여 온천수 분말의 용해물을 제조하는 단계를 포함하는, 피부 보습용 화장료 조성물의 제조방법으로서,
    상기 온천수 분말의 용해물은 전체 용해물 100중량%를 기준으로 온천수 분말을 고형분 함량 0.55 내지 0.65중량%로 포함하며,
    상기 온천수는 경상북도 울진군 북면 덕구온천로 응봉산 지역의 덕구 온천수 및 경상북도 울진군 온정면 온정리 온정로 지역의 백암 온천수로 이루어진 군에서 선택된 1 이상인 것이되,
    상기 덕구 온천수는 칼륨 0.40 내지 0.60 mg/L, 나트륨 40.0 내지 43 mg/L, 칼슘 3.00 내지 3.50 mg/L, 마그네슘 0.01 내지 0.05 mg/L, 산화규소 30.00 내지 35.00 mg/L, 리튬 0.05 내지 0.10 mg/L, 스트론튬 0.01 내지 0.05 mg/L, 철 0.01 내지 0.05 mg/L, 망간 0.01 내지 0.05 mg/L, 구리 0.01 내지 0.05 mg/L, 납 0.01 내지 0.05 mg/L, 아연 0.01 내지 0.05 mg/L, 불소 8.0 내지 12.0 mg/L, 염소이온 4.00 내지 5.00 mg/L 및 황산이온 5.00 내지 6.00 mg/L를 포함하는 것이고,
    상기 백암 온천수는 칼륨 0.60 내지 0.65 mg/L, 나트륨 40.0 내지 43.0 mg/L, 칼슘 1.50 내지 2.00 mg/L, 마그네슘 0.01 내지 0.05 mg/L, 산화규소 50.0 내지 55.0 mg/L, 리튬 0.01 내지 0.10 mg/L, 스트론튬 0.01 내지 1.00 mg/L, 철 0.01 내지 0.05mg/L, 망간 0.001 내지 0.05 mg/L, 구리 0.01 내지 0.05 mg/L, 납 0.01 내지 0.10 mg/L, 아연 0.01 내지 0.05 mg/L, 불소 3.00 내지 3.10 mg/L, 염소이온 7.00 내지 7.50 mg/L 및 황산이온 15.0 내지 16.0 mg/L 를 포함하는 것인,
    피부 보습용 화장료 조성물의 제조방법.
  13. 온천수를 동결 건조하여 제조된 온천수 분말의 용해물을 포함하는 식물 배양 촉진용 조성물로서,
    상기 온천수 분말의 용해물은 전체 용해물 100중량%를 기준으로 온천수 분말을 고형분 함량 0.55 내지 0.65중량%로 포함하며,
    상기 온천수는 경상북도 울진군 북면 덕구온천로 응봉산 지역의 덕구 온천수 및 경상북도 울진군 온정면 온정리 온정로 지역의 백암 온천수로 이루어진 군에서 선택된 1 이상인 것이되,
    상기 덕구 온천수는 칼륨 0.40 내지 0.60 mg/L, 나트륨 40.0 내지 43 mg/L, 칼슘 3.00 내지 3.50 mg/L, 마그네슘 0.01 내지 0.05 mg/L, 산화규소 30.00 내지 35.00 mg/L, 리튬 0.05 내지 0.10 mg/L, 스트론튬 0.01 내지 0.05 mg/L, 철 0.01 내지 0.05 mg/L, 망간 0.01 내지 0.05 mg/L, 구리 0.01 내지 0.05 mg/L, 납 0.01 내지 0.05 mg/L, 아연 0.01 내지 0.05 mg/L, 불소 8.0 내지 12.0 mg/L, 염소이온 4.00 내지 5.00 mg/L 및 황산이온 5.00 내지 6.00 mg/L를 포함하는 것이고,
    상기 백암 온천수는 칼륨 0.60 내지 0.65 mg/L, 나트륨 40.0 내지 43.0 mg/L, 칼슘 1.50 내지 2.00 mg/L, 마그네슘 0.01 내지 0.05 mg/L, 산화규소 50.0 내지 55.0 mg/L, 리튬 0.01 내지 0.10 mg/L, 스트론튬 0.01 내지 1.00 mg/L, 철 0.01 내지 0.05mg/L, 망간 0.001 내지 0.05 mg/L, 구리 0.01 내지 0.05 mg/L, 납 0.01 내지 0.10 mg/L, 아연 0.01 내지 0.05 mg/L, 불소 3.00 내지 3.10 mg/L, 염소이온 7.00 내지 7.50 mg/L 및 황산이온 15.0 내지 16.0 mg/L 를 포함하는 것인,
    식물 배양 촉진용 조성물.
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