KR20030089598A - 자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계에 대한 보호능이있는 피부 외용제 조성물 - Google Patents

자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계에 대한 보호능이있는 피부 외용제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계 보호능이 있는 피부 외용제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물 중 1종 이상의 추출물을 함유함으로써, 자유라디칼을 소거하고 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈, 카탈라아제 또는 글루타치온과 같은 항산화 방어인자의 손상을 억제하는 것에 기인하는 세포내 항산화계 보호능이 있어 피부의 노화를 예방 및 지연하는 효과가 있는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.

Description

자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계에 대한 보호능이 있는 피부 외용제 조성물 {Composition for external application to the skin having free radical scavenging effects or protective effects for cellular anti-oxidation system}
본 발명은 자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계 보호능이 있는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물 중 1종 이상의 추출물을 함유함으로써 자유라디칼을 소거하고 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈, 카탈라아제 또는 글루타치온과 같은 항산화 방어인자의 손상을 억제하는 것에 기인하는 세포내 항산화계 보호능이 있어 피부의 노화를 예방 및 지연하는 효과가 있는 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.
노화와 자유라디칼(free radical)의 관계는 많은 연구를 통해 잘 알려진 사실인데, 자유라디칼은 정상적인 대사과정에서 발생하여 생체구성 성분들을 산화적 으로 손상시키고 이러한 손상들이 축적되어 결국 노화와 죽음에 이르게 된다는 사실이 알려져 있다. 정상적인 대사과정에서 생성된 자유라디칼들은 생체 내에 존재하는 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈(superoxide dismutase) 또는 카탈레이즈 (catalase)와 같은 항산화 효소, 글루타치온(glutathione), 아스코르빈산(ascorbic acid, vitamin C), 알파토코페롤(α-tocopherol, vitamin E) 또는 유비퀴논 (ubiquinone)과 같은 항산화 방어인자 등에 의하여 제거되고 있으나, 완벽히 제거되지 않고 있다. 제거되지 않은 자유라디칼은 세포 및 조직에 다량 축적되어 세포 내 DNA 및 단백질을 손상시켜 암, 다운증후군, 알츠하이머 등의 유전 질환을 야기할 뿐 아니라 세포 및 조직을 파괴시킴으로써 노화를 진행시킨다.
피부는 대기 중에 노출되어 있기 때문에 내인성 노화(intrinsic aging) 뿐만 아니라 일광 및 자외선에 의해 발생하는 광노화(photoaging)가 많이 진행된다. 이러한 일광 및 자외선은 피부에 직접 닿을 경우 자유라디칼을 많이 발생시키며, 이러한 자유라디칼에 의해 피부의 항산화 방어체계는 손상을 받게 되어 주름을 증가시키고, 피부를 이완시키는 등 피부노화를 가속화시킨다.
항산화 효능을 가지는 물질에 대한 현재까지의 연구는 대부분 1,1-디페닐-2-피크릴 히드라질(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl, DPPH)을 이용하여 시험관내 (in vitro)에서 자유라디칼 소거능을 확인하는 식으로 이루어져 왔으며, 피부세포 또는 피부 내에 존재하는 항산화계의 방어인자 활성을 측정하여 실제적인 보호효과를 측정하는 생체 내(in vivo) 시험 단계에는 아직 이르지 못하고 있는 실정이다.
이에, 본 발명자들은 자유라디칼 소거뿐만 아니라 피부세포에 존재하는 항산화계 방어인자가 자외선에 의해 그 활성이 감소되는 것을 보호할 수 있는 물질을 검색하기 위하여 여러 물질의 추출물을 대상으로 연구한 결과, 베리(berry)류에 속하는 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물이 자유라디칼을 소거할 뿐만 아니라, 자외선에 의해 그 활성이 감소하는 것으로 알려져 있는 피부세포내의 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈, 카탈레이즈 및 글루타치온 등 항산화계 방어인자의 활성을 보호하고 손상을 억제하는 등의 항산화 활성이 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계 보호능이 있는 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물을 함유하는 항산화 및 항노화용 피부 외용제 조성물을 제공하는 데 있다.
도 1은 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 사람피부세포주에 대한 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈(SOD) 활성 측정 결과이다.
도 2는 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 사람피부세포주에 대한 카탈라제(catalase) 활성 측정 결과이다.
도 3은 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 사람피부세포주에 대한 글루타치온(GSH) 활성 측정 결과이다.
도 4는 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 무모생쥐피부에 대한 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈 활성 측정 결과이다.
도 5는 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 무모생쥐피부에 대한 카탈라제 활성 측정 결과이다.
도 6은 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 무모생쥐피부에 대한 글루타치온 활성 측정 결과이다.
본 발명은 자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계 보호능이 있는 피부 외용제 조성물에 관한 것으로, 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물중 1종 이상의 추출물을 함유함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
상기와 같은 자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계 보호능이 우수한 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물은 다음과 같다.
블루베리(blueberry) 추출물은 쌍떡잎식물 진달래목 진달래과의 관목인 박시니움 앙거스티폴리움(Vaccinium angustifolium)의 열매로부터 추출하여 이용하는 것이 바람직하다. 블루베리는 스트로베리, 블랙베리, 빌베리, 크란베리 등과 함께 베리(berry)류에 속하는 과실로서, 비타민 A, 비타민 C, 나이아신, 안토시아닌색소, 칼륨, 칼슘 등 인체의 생리 기능에 유용한 유효물질을 다량 함유하고 있다.
라즈베리(rasberry) 추출물은 쌍떡잎식물 장미목 장미과 나무딸기류 과수인 루버스 이데우스(Rubus idaeus)의 열매로부터 추출하여 이용하는 것이 바람직하다.
크란베리(cranberry) 추출물은 쌍떡잎식물 진달래목 진달래과의 상록 소관목인 박시니움 마크로카르폰(Vaccinium macrocarpon)의 열매로부터 추출하여 이용하는 것이 바람직하다.
블랙베리(blackberry) 추출물은 외떡잎식물 백합목 붓꽃과의 여러해살이풀인 루버스 빌로서스(Rubus vilosus)의 열매로부터 추출하여 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 제공하는 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물은 통상의 추출방법에 의하여 추출할 수 있으며, 추출용매의 종류 및 함량 등도 목적에 따라 임의 선정하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 피부 외용제 조성물은 상기와 같은 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물 중 1종 이상의 추출물을 함유한다.
본 발명에서 제공하는 피부 외용제 조성물은 피부 외용제 조성물의 총 중량에 대하여 0.001~30중량%의 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물을 함유할 수 있고, 바람직하게는 0.01~20 중량% 함유할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 피부 외용제 조성물은 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물 중 1종 이상의 추출물을 함유함으로써 피부에 발생한 자유라디칼을 소거하고 세포내 항산화계 보호효과가 있어 자유라디칼 등의 작용에 의한 산화에 의하여 발생하는 피부의 노화를 예방 및 지연하는 효과가 있다.
본 발명에서 제공하는 피부 외용제 조성물은 자유라디칼을 소거하거나 세포내 항산화계를 보호할 목적으로 사용되는 것으로, 그 제형에 있어서 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 유연화장수, 영양화장수, 마사지크림, 영양크림, 팩, 젤 또는 피부 점착 타입 화장료의 제형을 갖는 피부 외용제 조성물일 수 있다.
또한, 각 제형의 피부 외용제 조성에 있어서, 상기한 성분 이외의 다른 성분들은 피부 외용제의 제형 또는 사용목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있다.
이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명의 권리범위가 이들에 한정하는 것은 아니다.
제조예 1: 블루베리, 라즈베리, 크란베리, 블랙베리 추출물의 제조
블루베리, 라즈베리, 크란베리, 블랙베리를 시중에서 구입하여 건조중량 100g씩을 각각 플라스크에 넣고 부틸렌글리콜(butylene glycol) 2ℓ로 3일간 냉침하여 추출한 후 여과하여 찌꺼기를 제거함으로써 블루베리, 라즈베리, 크란베리 및 블랙베리 추출물을 각각 제조하였다.
<시험예 1: 블루베리, 라즈베리, 크란베리, 블랙베리 추출물의 자유라디칼 소거 활성 측정>
상기 제조예 1의 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물에 대하여 자유라디칼 소거 활성을 하기와 같이 측정하였다. 측정 방법은 1,1-디페닐-2-피크릴-히드라질(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl, DPPH) 방법으로, 이때 시약은 모두 미국 시그마社(St. Louis, MO, U.S.A.)로부터 구입하여 사용하였다. 이 시약은 비교적 안정한 자유라디칼로 존재하기 때문에, 자유라디칼 소거 작용을 확인하는 과정에서 일차적으로 시험관적인 방법(in vitro)으로 사용되고 있다.
DPPH 자유라디칼 소거 활성의 측정에 사용하는 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 농도는 각각 1부피%, 0.1부피%, 0.01부피%로 하였다. 상기 농도의 추출물을 96 웰 플레이트에 각각 넣고 여기에 100μM 에탄올 용액으로제조된 DPPH를 첨가하여 용액의 총 부피가 200㎕가 되게 하였다. 이것을 37℃에서 30분간 방치한 후 520nm ELISA reader로 흡광도를 측정하였다. 자유라디칼 소거 활성(%)은 다음의 수학식 1로 산출하였다.
A: 본 발명 추출물을 처리하지 않은 대조군 웰의 흡광도
B: 본 발명 추출물을 처리한 실험군 웰의 흡광도
그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
함량 비타민 C 블루베리추출물 라스베리추출물 크란베리추출물 블랙베리추출물
50 ppm 79.7 - - - -
1부피% - 85.6 80.3 75.2 78.6
0.1부피% - 54.3 48.9 37.8 45.3
0.01부피% - 25.7 16.7 12.7 22.1
[주] 상기 데이터는 4회 측정값의 평균치이다.
상기 표 1의 결과에서 보는 바와 같이, 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물은 비타민 C와 같이 뛰어난 자유라디칼 소거 활성이 있으며, 이러한 자유라디칼 소거 활성은 농도 의존적임을 알 수 있다.
<시험예 2: 블루베리, 라즈베리, 크란베리 및 블랙베리 추출물의 사람피부세포주에 대한 항산화계 보호효과 측정>
본 실험에 사용한 세포주는 독일암연구센터의 Dr. Fusenig로부터 분양받은 인간 케라티노사이트 HaCaT 세포주(Human keratinocytes HaCaT cell line)이다.상기 세포주를 150X150 배양 플레이트에 6.0X106개로 분주하고 1일간 배양한 후, 이 세포를 10부피%의 우태아 혈청(fetal bovine serum, FBS)이 함유된 DMEM(Dulbecos modified eagles medium, GIBCO BRL, Life Technologues社) 배지에 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 농도를 1부피%, 0.1부피%, 0.01부피%로 하여 각각 처리한 배지에 분주하고 37℃, 5% CO2조건에서 1일간 배양하였다. 배양 후 세척용으로 1X 인산완충액(PBS, phosphate buffered saline, 미국 시그마社, St. Louis, MO, U.S.A.)을 사용하였다. 배양 후, 자외선B(UVB) 램프(Model:F15T8, UVB 15W, Sankyo Dennki社, Japan)를 이용하여 자외선을 30mJ/㎠의 세기로 처리하고, 37℃, 5% CO2조건에서 1일간 배양한 후 하베스트(harvest)하여 항산화 방어인자 측정에 사용하였다. 결과를 비교하기 위한 양성대조군으로 비타민 C의 농도는 10μM로 하였다.
항산화 방어인자로 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈(superoxide dismutase, SOD), 카탈레이즈(catalase) 및 글루타치온(glutathione, GSH)을 각각 측정하였다. 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈는 McCord의 방법〔J. Biol. Chem.(1969) 244: 6049-6055〕으로 측정하였고, 카탈레이즈는 Budhuin의 방법〔Biochem. J. (1964) 92:179-184〕으로 측정하였으며, 글루타치온은 Akerboom의 방법〔Methods in Enzymology(1981) 77:373-382〕에 준하여 각각 측정하였다.
세포내 항산화계의 활성은 UVB를 조사하지 않은 대조군의 활성을 100%로 환산하여 이 값과 비교한 활성을 %로 표시하였고 다음의 수학식으로 산출하였다
A : 대조군의 활성
B : UVB 처리군 및 각 실험군의 활성
또한, UVB를 조사한 군과 비교한 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물을 처리한 실험군의 세포내 항산화계에 대한 보호효과 측정 결과를 %로 표시하였고 다음의 수학식 3으로 산출하였다(도 1, 2, 3).
A : 대조군의 활성
B : UVB 처리군의 활성
C : 각 실험군의 활성
그 결과를 하기 표 2 및 도 1, 2, 3에 나타내었다.
실험군 함량 수퍼옥사이드 디스뮤타제 카탈라제 글루타치온
대조군 100 100 100
UVB 처리군 57.6 75.3 67.7
비타민 C 10μM 82.6 87.8 86.5
블루베리 추출물 1부피% 83.7 86.7 85.2
0.1부피% 83.7 77.8 84.9
0.01부피% 74.2 76.0 68.2
라즈베리 추출물 1부피% 84.2 78.3 80.1
0.1부피% 85.1 77.0 85.5
0.01부피% 62.8 77.8 78.0
크란베리 추출물 1부피% 78.7 80.6 80.4
0.1부피% 73.5 78.3 80.3
0.01부피% 64.1 76.7 71.2
블랙베리 추출물 1부피% 74.8 77.8 79.8
0.1부피% 75.6 79.0 69.5
0.01부피% 64.9 75.8 68.0
[주] 상기 데이터는 4회 측정값의 평균치이다.
상기의 표 2 및 도 1, 2, 3을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물은 항산화 효과가 널리 알려진 비타민 C와 같이 자외선에 의해 감소된 항산화 방어인자의 활성을 보호함으로써 항산화 효능을 나타내며 나아가 항노화 작용을 나타낼 것으로 예측할 수 있다.
<시험예 3: 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 무모생쥐피부에 대한 항산화계 보호효과 측정>
약 10주령의 무모생쥐(female hairless mouse)를 이용하여, 자외선(UVB)을 조사한 피부의 항산화 방어인자의 활성감소에 대한 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 피부 항산화계 보호효과에 관한 실험을 실시하였다.
하기 표 3의 조성과 같이, 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물을 함유하는 크림(실시예 1 내지 8)을 제조하여 시료로 사용하였고, 결과를 비교하기 위한 것으로 비타민 C 5중량%를 함유한 크림(비교예 2) 및 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물 또는 비타민 C 중 어느 것도 함유하지 않는 크림(비교예 1)을 제조하였다.
성분 함량 (중량%)
비교예1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8
글리세린 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
부탈렌글리콜 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
프로필렌글리콜 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
스쿠알렌 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
카프리릭/카프릭트리글리세라이드 3.0 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3
스테아린산 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
카르복시비닐폴리머 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
유동파라핀 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
밀납 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
세토스테아릴알콜 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
폴리솔베이트60 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
모노스테아린산글리세린 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
모노스테아린산소르비탄 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
방부제 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
비타민 C - 5.0 - - - - - - - -
블루베리 추출물 - - 1.0 0.1 - - - - - -
라즈베리 추출물 - - - - 1.0 0.1 - - - -
크란베리 추출물 - - - - - - 1.0 0.1 - -
블랙베리 추출물 - - - - - - - - 1.0 0.1
정제수 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량
합계 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
상기 표 3의 조성에 따라 제조된 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 2의 크림을 무모생쥐의 등 부위에 하루 1회 4일간 도포하였다. 시험기간동안 조사한 자외선 B의 양은 Waldmann UV800(Herbert Waldmann GmbH&E Phillips TL/12 lamp emitting 280-305nm)을 이용하여 총 400mJ/㎠으로 하였다. 무모생쥐의 등 피부 부위를 적출(biopsy)하여 분석에 사용하였으며, 분석항목은 상기 시험예 3에서 기술한 바와 동일하다. 또한, 그 결과는 상기 시험예 3에 기술한 수학식 2 및 3에 의해 산출하였다.
그 결과를 하기 표 4 및 도 4, 5, 6에 나타내었다.
실험군 및 함량 SOD 카탈라제 GSH
대조군 100 100 100
비교예 1 UVB 처리군 78.2 81.5 73.1
비교예 2 비타민 C 5.0중량% 89.5 90.1 92.2
실시예 1 블루베리 추출물 1.0중량% 93.2 88.7 93.5
실시예 2 블루베리 추출물 0.1중량% 81.3 84.2 87.3
실시예 3 라즈베리 추출물 1.0중량% 87.6 86.7 79.6
실시예 4 라즈베리 추출물 0.0중량% 79.9 86.7 83.1
실시예 5 크란베리 추출물 1.0중량% 85.3 87.2 83.6
실시예 6 크란베리 추출물 0.1중량% 82.1 84.3 76.7
실시예 7 블랙베리 추출물 1.0중량% 88.9 89.2 76.2
실시예 8 블랙베리 추출물 0.1중량% 84.3 82.1 75.9
[주] 상기 데이터는 4회 측정값의 평균치이다.
상기의 표 4 및 도 4, 5, 6을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물은 항산화 효과가 널리 알려진 비타민 C와 같이 자외선에 의해 감소되어진 항산화 방어인자의 활성을 보호함으로 항산화 효능을 나타내며, 나아가 항노화 작용을 나타내는 것으로 예측되었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물을 함유하는 본 발명 피부 외용제 조성물은 자유라디칼 소거 또는 세포내 항산화계 보호 효과가 뛰어나므로, 항산화 효능 및 항노화 효능을 갖는 화장품을 제조할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (5)

  1. 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물 중 1종 이상의 추출물을 함유함을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 피부 외용제 조성물은 상기 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물 중 1종 이상의 추출물을 피부 외용제 조성물 총 중량에 대하여 0.001∼30중량%의 양으로 함유함을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물.
  3. 제 1항 내지 2항에 있어서, 상기 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물은 자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계 보호능을 갖는 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 세포내 항산화계 보호능은 상기 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물의 항산화 방어인자 활성 보호능에 기인하는 것을 특징으로 하는 피부 외용제 조성물.
  5. 자유라디칼 소거능 또는 세포내 항산화계 보호능이 있는 블루베리, 라즈베리, 크란베리 또는 블랙베리 추출물 중 1종 이상의 추출물을 함유하는 항산화용 또는 항노화용 피부 외용제 조성물.
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