KR20220078062A - 시페루스 속 식물 추출물을 함유하는 항염 또는 피부미백용 화장료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 조성물에 관한 것으로서, 상기 상기 시페루스 속 식물은 푸른방동사니(Cyperus nipponicus), 금방동사니(Cyperus microiria), 알방동사니(Cyperus difformis), 쇠방동사니(Cyperus orthostachyus) 및 드렁방동사니(Cyperus flavidus)로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택되며, 이 중에서도 잎과 줄기는 염증관련 물질과 티로시나아제의 활성을 억제하여 피부 상태를 개선하는 다기능성 화장료 조성물로 용이하게 이용가능하다.
Description
본 발명은 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 항염 또는 피부미백용 화장료 조성물에 관한 것이다. 상기 시페루스 속 식물은 푸른방동사니(Cyperus nipponicus), 금방동사니(Cyperus microiria), 알방동사니(Cyperus difformis), 쇠방동사니(Cyperus orthostachyus) 및 드렁방동사니(Cyperus flavidus)로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택될 수 있다.
피부의 과색소 침착은 피부의 염증 반응 이후의 체내 호르몬 이상, 유전질환 및 자외선 조사 등의 여러 요인에 의해 발생하며, 주된 요인은 멜라닌 색소 합성 및 분포 이상에 의한 것이다. 멜라닌은 멜라닌 세포 내에서 티로신(tyrosine)이 티로시나제(tyrosinase)의 작용에 의해 도파퀴논(dopaquinone)으로 전환되고, 이후 상기 도파퀴논이 효소의 작용 및 자발적인 산화 반응에 의하여 멜라닌으로 전환되며 생성된다.
멜라닌 생성의 억제 방법으로는 다음과 같은 방법들이 있는데, 첫번째 방법은, 자외선을 차단하여 멜라닌 생성의 주원인을 제거하는 것으로, 광산란제 또는 광차단제를 함유한 화장료를 제조하여 미백 반응을 유도할 수 있다. 두번째 방법은, 티로시나제가 활성을 나타내기 위해 필요한 코어 탄수화물의 합성을 저해함으로써 멜라닌 생성을 억제하는 방법으로, 글루코사민(glucosamine)과 같은 화합물을 이용할 수 있다. 세번째 방법은, 멜라닌 세포에 대하여 특이적인 독성을 갖는 물질을 이용하여 상기 멜라닌 생성 세포의 세포분열을 방해하는 방법으로, 하이드로퀴논(hydroquinone)과 같은 화합물을 이용할 수 있다. 네번째 방법은, 멜라닌 생성에 관여하는 효소인 티로시나제의 기능을 방해하는 방법으로, 코직산(kojic acid) 또는 알부틴(arbutin)과 같은 화합물을 이용할 수 있다. 그 밖의 방법으로는, 생성된 멜라닌을 환원시키는 방법도 있다. 상기 방법 중에서 하이드로퀴논과 코직산 또는 알부틴과 같은 화합물을 이용할 때, 천연물 유래의 화합물을 사용할 수도 있으나, 합성 화합물을 이용할 수도 있다. 대표적으로 이용되는 합성 화합물로는 상기에 언급된 하이드로퀴논과 코직산 또는 알부틴 이외에도, 4-n-부틸레조시놀(4-n-butylresorcinol), 퀘르세틴(quercetin), 캠페롤(kaempferol) 등이 있는데, 상기 합성 화합물들은 미백 효과가 좋기는 하지만 피부 자극에 따른 제품 안전성 문제로 인해 그 사용에 한계가 있었다. 특히, 합성 4-n-부틸레조시놀은 제품 생산시 안정성이 떨어져 쉽게 갈변이 되며, 고농도로 사용할 때에는 피부자극이 나타나기도 한다. 따라서, 이러한 단점을 해결하기 위해, 감마리노렌산을 사용하여 4-n-부틸레조시놀을 리포좀화하는 방법이 개시된 바 있었으나(대한민국 등록특허 제10-0751883호), 자극성을 완전히 없애는 것은 불가능하였다.
염증반응은 물리적 자극, 화학적 자극, 세균감염 등의 원인에 대한 생체의 방어기전 중 하나로, 외부 물질을 제거하고 손상부위를 수복 재생하려는 기전 중 하나이다. 염증 반응과 관련된 자극이 일단 가해지면, 국소적으로 히스타민(histamine), 세로토닌(serotonine), 브래디키닌(bradykinin), 프로스타그란딘(prostaglandin), HETE(hydroxyeicosatetraenoic acid), 류코트리엔(leukotriene)과 같은 혈관 활성 물질이 유리되어 혈관 투과성이 증대되면서 염증이 유발된다.
단구세포는 세균감염 등으로 인해 활성화되어 식세포작용을 하는 대식세포로 변화되며, 대식세포는 NO(nitric oxide; nitrogen monoxide), 프로스타글란딘 E2, 전구염증성 사이토카인 등을 분비함으로써 염증을 유발하고, 염증, 면역반응 모두에서 중요한 조절세포로 작용하는데, 대식세포가 이렇게 작용하기 위해서는 반드시 활성화 과정을 거쳐야 한다. 그람 음성균의 세포벽 구성성분 중의 하나이며 내독소로 잘 알려진 LPS(lipopolysaccharide)는 대식 세포의 활성화에 관여하는 가장 잘 알려진 외부인자이다. 특히, RAW 264.7 세포와 같은 단구세포나 대식세포에서는 TNF-α(tumor necrosis factor-alpha), IL-6(interleukin-6), IL-1β(interleukin-1 beta)와 같은 전구염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)을 분비하여 염증부위에서 LPS(lipopolysaccharide)가 증가된다. LPS가 대식세포를 자극하게 되면 iNOS(inducible nitric oxide synthase)라는 효소에 의해 L-아르지닌(L-arginine)이 L-시트룰린(L-citrulline)으로 변하는 과정에서 NO가 생성됨으로써 대식세포가 NO를 생성한다.
포유동물에서 NO는 세 가지 종류의 NO 합성효소(NOS, nitric oxide synthease), 즉 nNOS(neuronal NOS), eNOS(endothelial NOS) 및 iNOS(inducible NOS)에 의해 합성된다. 이 중에서 nNOS와 eNOS에 의해 생성되는 NO는, 정상적인 생체기능을 위해 생성되며, 조직 내에서의 농도는 일정수준으로 낮게 유지된다. 그러나, iNOS에 의해 생성된 NO는 그 양이 과도하여 병리적인 혈관확장, 세포독성, 조직 손상 등과 같은 생체에 유해한 작용을 나타낸다. 또한, 염증인자인 프로스타글란딘 E2(PGE2)는 세포막의 구성성분인 인지질이 LPS에 의해 자극을 받아 포스포리파제 A2(phospholipase A2)라는 효소에 의해 유리된 아라키돈산이 COXs(cyclooxygenase)라고 불리는 효소의 촉매작용을 받아 형성되어 염증반응을 유도하게 된다. COX는 COX-1과 COX-2로 분류되는데, COX-1은 체내에서 혈소판의 형성, 위벽보호, 신장 기능의 유지 등 정상적인 생체기능에 작용하며 COX-2는 염증성 매개물질인 PHE2를 합성한다. PHE2는 염증반응(통증, 발열 등), 면역반응, 그리고 혈관신생(angiogenesis)을 촉진하는 등 암 발생에도 깊이 관여하고 있는 것으로 알려져 있다. iNOS의 억제 약물은 그 작용기전이 COXs의 억제 물질과 연계되어 있어 경우가 대부분이다. 따라서 비교적 검색이 용이한 iNOS의 억제소재를 발굴하여 항염증 소재로 개발하는 경우가 많다.
또한, 선택성 COX-2 억제제(selective COX-2 inhibitors)를 포함하는 비스테로이드성 항염증제(non-steroidal anti-inflammatory drugs, NSAIDs)는 항염증, 해열 및 진통 효과를 나타낸다. 하지만, 이러한 약들의 장기간 복용은 때로 심각한 부작용을 초래할 수 있다. 예를 들어, 위장관계의 소화성 궤양출혈로 인한 이차적 빈혈 초래, 혈소판 기능 억제, 분만 유도 억제, 신장에 대한 부작용, 간장 손상, 과민 반응 등이 있다.
이러한 약물의 부작용을 극복하기 위해서 보다 안전한 소재로 식물과 같은 천연에서 유래한 제품은 선호도가 높으며, 이와 관련하여 천연물에서 그 항염증 소재를 찾아 활용하려는 연구들이 활발히 진행되고 있다.
드렁방동사니(Cyperus flavidus)는 평지의 습한 곳에서 자란다. 줄기는 여러 본이 모여나고 곧게 서며 가늘고 딱딱하다. 높이 20∼40cm이다. 잎은 나비 1∼2mm로 짙은 녹색이고 꽃줄기보다 짧으며 잎집은 짙은 구릿빛이 도는 갈색이다. 꽃은 8∼10월에 피고 포는 2∼4개로서 밑쪽의 것이 꽃이삭보다 길며, 꽃이삭은 우산 모양 또는 두상(頭狀)이다. 꽃이삭은 길이와 나비가 각각 3∼12cm이고 긴 가지는 길이가 8cm에 달하며 끝에 5∼10개의 작은이삭이 손바닥 모양으로 달리고 밑쪽의 작은이삭은 줄 모양 바소꼴이다. 비늘조각은 달걀 모양 타원형이며 끝이 둔하다. 열매는 수과로서 납작하고 달걀을 거꾸로 세운 듯한 모양이며 갈색이다. 암술머리는 2개이다. 한국과 일본에 분포한다.
푸른방동사니(Cyperus nipponicus)는 높이 10~30cm이며, 잎은 뿌리에서 나고 좁은 선 모양이다. 8~9월에 꽃이 총상 화서로 피고 열매는 수과를 맺는다. 들의 습지에서 자라는데 한국, 일본, 중국 등지에 분포한다.
금방동사니(Cyperus microiria)는 높이가 20~30cm이며, 잎은 어긋나고 실 모양이다. 7~8월에 누런 갈색의 작은 이삭이 줄기 끝에 산형 화서로 피고 열매는 수과를 맺는다. 논밭에서 자라는데 한국, 일본, 중국 등지에 분포한다.
알방동사니(Cyperus difformis)는 높이는 25~60cm이며, 잎은 선형이다. 8~10월에 원줄기 끝에 머리 모양의 꽃이 산형 화서로 줄기 끝에 빽빽이 피고 열매는 수과이다. 논밭이나 습지에서 자라며, 온대와 난대 지방에 널리 분포하는데 우리나라 각지에 분포한다.
쇠방동사니(Cyperus orthostachyus)는 높이 20~60cm이며, 잎은 흔히 뿌리에서 나고 선 모양이다. 8~10월에 줄기 끝에 달린 3~5개의 포 사이에서 나온 꽃줄기 끝에 8~20개의 꽃이 핀다. 열매는 3mm 정도의 영과를 맺는다. 논둑이나 습지에 나는데 한국, 일본, 중국 등지에 분포한다.
이에 본 발명자들은 다양한 시페루스 속 식물 추출물에 관해 생리활성을 연구하던 중, 상기 5종의 시페루스 속 식물 추출물이 항염증 기능과 피부미백 효과가 우수함을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 항염 또는 피부미백용 화장료 조성물을 제공하는 데에 있다. 상기 시페루스 속 식물은 푸른방동사니(Cyperus nipponicus), 금방동사니(Cyperus microiria), 알방동사니(Cyperus difformis), 쇠방동사니(Cyperus orthostachyus) 및 드렁방동사니(Cyperus flavidus)로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택될 수 있다.
본 발명은 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 항염 또는 피부미백용 화장료 조성물에 관한 것이다. 상기 시페루스 속 식물은 푸른방동사니(Cyperus nipponicus), 금방동사니(Cyperus microiria), 알방동사니(Cyperus difformis), 쇠방동사니(Cyperus orthostachyus) 및 드렁방동사니(Cyperus flavidus)로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 추출물은 산화질소(NO, Nitric oxide), 인터류킨-6(IL-6, interleukin-6) 또는 TNF-α(tumor necrosis factor-α)의 생성을 억제하는 것을 특징으로 한다.
상기 추출물은 티로시나아제를 억제하는 활성이 있다.
상기 추출물은 물, C1~C4 알코올 또는 이들의 혼합용액을 용매로 하여 추출한 것을 특징으로 한다. 상기 C1~C4 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 및 이소부탄올로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 화장료 조성물은, 스킨로션, 스킨 소프트너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스처로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스처크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션 및 바디클린저로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 항염 또는 피부미백용 건강기능식품에 관한 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
상기 시페루스 속 식물 추출물은 채취한 식물의 잎과 줄기, 헛뿌리, 꽃, 열매, 또는 이들의 혼합물을 추출용매를 이용하여 추출한 것일 수 있다. 바람직하게는 잎과 줄기가 1:0.5 내지 1:2의 중량비로 혼합된 것을 사용할 수 있다.
상기 시페루스 속 식물 추출물은 물, C1~C4 알코올 또는 이들의 혼합용액을 용매로 하여 제조할 수 있다. 상기 물은 증류수, 이온화수(DI water) 등 불순물이 없는 물이면 어떤 것이든지 사용할 수 있다. 상기 C1~C4 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 및 이소부탄올로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 이때 시페루스 속 식물 추출물은 물 추출물보다는 C1~C4 알코올 추출물 또는 C1~C4 알코올의 수용액 추출물인 것이 좋으며, C1~C4 알코올의 수용액 추출물이 항염증 또는 피부미백 활성이 가장 좋다. C1~C4 알코올의 수용액으로서 적절한 것은 50 내지 90%(v/v) 에탄올 수용액이며, 가장 적절한 것은 60 내지 70%(v/v) 에탄올 수용액이다.
상기 시페루스 속 식물 추출물의 제조 시 상기 시페루스 속 식물 건조 중량의 5 내지 40배, 바람직하게는 10 내지 20배에 달하는 중량의 용매를 이용하여 추출할 수 있다. 상기 범위보다 용매가 너무 적으면 열을 가하여 추출물을 제조할 시, 용매의 증발로 인하여 추출이 잘 안 될 수 있으며, 용매가 너무 많으면 추출시간이 너무 길어지는 문제가 있다.
그리고, 상기 추출과정은 10 내지 40℃에서 24 내지 48시간 동안 교반하면서 진행할 수 있으며 1~4번까지 반복하여 추출하여 액상의 추출물을 수득할 수 있다.
상기 액상의 추출물은 멸균 거즈 또는 여과지를 이용하여 건더기 등을 걸러낼 수 있다. 이러한 여과 과정을 통한 여과액은 회전 진공 농축기를 이용하여 10~40℃에서 감압 농축할 수 있고, 동결건조로 남은 용매를 제거한 후 추출물을 수득할 수 있다.
상기 시페루스 속 식물 추출물은 상기 화장료 조성물에 0.01 내지 20 중량%로 포함할 수 있다. 상기 시페루스 속 식물 추출물이 화장료 내에 0.01 중량% 미만 포함되면 항염증 또는 피부미백 효과가 미미할 수 있고, 20 중량%를 넘으면 제제화가 어려워질 수 있다. 또한, 10 중량%를 넘으면 항염증 또는 피부미백 기능성이 향상되는 정도가 미미해질 수 있어서, 상기 시페루스 속 식물 추출물은 상기 화장료 조성물에 0.01 내지 10 중량%가 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 이때 시페루스 속 식물 추출물의 중량은 상기 시페루스 속 식물 추출물을 건조하여 분말 형태로 만든 건조된 것을 기준으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 화장료 조성물을 원료 또는 유효성분으로 함유하는 화장료 제형을 제공할 수 있다. 상기 제형은 피부외용연고, 에센스, 미백크림, 로션, 에멀젼, 팩, 일반화장수, 스킨밀크, 스킨, 크림, 세럼, 미용비누, 유연화장수, 약용화장수, 전신세정제, 클렌징 오일, 클렌징 크림, 클렌징 티슈 및 클렌징 워터에서 선택되는 것을 제공할 수 있다.
본 발명의 화장료 제형에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연, 락토스, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트, 폴리아미드 파우더, 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르, 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르, 에톡실화이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트, 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명은 시페루스 속 식물 추출물을 함유하는 항염용 약학 조성물로 제공될 수 있다. 또한 상기 추출물은 염증질환의 예방 또는 개선용 약학조성물으로의 제공도 가능하다. 상기 염증 질환은 염증성 장질환, 염증성 콜라겐 혈관질환, 사구체신염, 유육종증, 아토피 피부염, 망막염, 위염, 간염, 장염, 관절염, 편도선염, 인후염, 기관지염, 폐렴, 췌장염, 방광염, 신경염, 패혈증 및 신장염으로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
상기 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 상기 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 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 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명의 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물의 투여량은 치료받을 대상의 연령, 성별, 체중과, 치료할 특정 질환 또는 병리 상태, 질환 또는 병리 상태의 심각도, 투여경로 및 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 일반적으로 투여량은 0.01㎎/㎏/일 내지 대략 2000㎎/㎏/일의 범위이다. 바람직한 투여량은 1㎎/㎏/일 내지 500㎎/㎏/일이다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수 회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 추출물은 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.
또한, 본 발명은 시페루스 속 식물 추출물을 함유하는 항염 또는 피부미백용 건강기능식품을 제공한다. 상기 추출물은 염증질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품으로의 제공도 가능하다.
상기 시페루스 속 식물 추출물은 본 발명의 건강기능식품에 0.01~100 중량%로 하여 첨가될 수 있다. 본 발명의 건강기능식품은 정제, 캡슐제, 환제 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 드링크제, 육류, 소세지, 빵, 캔디류, 스넥류, 면류, 아이스크림, 유제품, 스프, 이온음료, 음료수, 알코올 음료, 껌, 차 및 비타민 복합제 등이 있다.
본 발명은 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 조성물에 관한 것으로서, 상기 상기 시페루스 속 식물은 푸른방동사니(Cyperus nipponicus), 금방동사니(Cyperus microiria), 알방동사니(Cyperus difformis), 쇠방동사니(Cyperus orthostachyus) 및 드렁방동사니(Cyperus flavidus)로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택되며, 이 중에서도 잎과 줄기는 염증관련 물질과 티로시나아제의 활성을 억제하여 피부 상태를 개선하는 다기능성 화장료 조성물로 용이하게 이용가능하다.
도 1은 시페루스 속 식물 추출물의 세포 독성을 확인한 CCK-8 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 시페루스 속 식물 추출물의 NO 소거능을 확인한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 시페루스 속 식물 추출물의 IL-6의 생성 억제효능을 나타내는 그래프이다.
도 4는 시페루스 속 식물 추출물의 TNF-α의 생성 억제효능을 나타내는 그래프이다.
도 2는 시페루스 속 식물 추출물의 NO 소거능을 확인한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 시페루스 속 식물 추출물의 IL-6의 생성 억제효능을 나타내는 그래프이다.
도 4는 시페루스 속 식물 추출물의 TNF-α의 생성 억제효능을 나타내는 그래프이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해지도록, 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제공하는 것이다.
제조예 1 내지 7. 시페루스 속 식물 추출물의 제조
본 발명의 시페루스 속 식물 추출물 제조를 위해, 시페루스 속 식물 5종인 푸른방동사니(Cyperus nipponicus), 금방동사니(Cyperus microiria), 알방동사니(Cyperus difformis), 쇠방동사니(Cyperus orthostachyus) 및 드렁방동사니(Cyperus flavidus)의 잎과 줄기를 동량으로 혼합한 것을 3차 증류수를 이용하여 세척하였고, 작두를 이용하여 잘게 분쇄하였다. 분쇄한 시페루스 속 식물의 잎과 줄기를 동량으로 혼합한 것 에 70%(v/v) 에탄올 수용액을 10배 중량 첨가하여 25℃에서 24시간 동안 교반하면서 추출을 진행하였다. 이 후 1차로 멸균 거즈를 이용하여 여과한 후 여과액을 다시 여과지(Whatman, No. 2: Whatman Ltd., Maidstone, Kent, UK)를 이용하여 분쇄 시료 등을 걸러내었고 회전진공농축기를 이용하여 감압 농축한 후 동결건조기로 남은 용매를 제거하여 시페루스 속 식물 추출물을 수득하였다. 이 외 하기 표 1과 같이 흰방동사니(Cyperus pacificus) 또는 향부자(Cyperus rotundus)에 대해서도 같은 부위의 시료를 이용하여 각각의 추출물을 제조하였다.
조건 | 시료 |
제조예 1 | 푸른방동사니 |
제조예 2 | 금방동사니 |
제조예 3 | 알방동사니 |
제조예 4 | 쇠방동사니 |
제조예 5 | 드렁방동사니 |
제조예 6 | 흰방동사니 |
제조예 7 | 향부자 |
실시예 1. 시페루스 속 식물 추출물의 티로시나아제 억제 활성 확인
타이로시나아제(Tyrosinase) 저해 활성 측정을 위하여 범용적으로 많이 사용하는 mushroom tyrosinase를 사용하였다. 96-well microplate(SPL Life Sciences Co., Ltd., Pocheon, Korea)에 1 mM L-tyrosine와 0.5 M phosphate buffer(pH 6.5)를 혼합한 용액을 제조한다. 제조한 용액 170 μl와 tyrosinase (300 U) 20 μl에 활성을 측정하고자 하는 추출물 시료들을 25℃에서 30분간 반응시켰다. 반응시킨 후에 microplate reader(Berthold, Bad Wildbad, Germany)를 이용하여 450 nm에서 측정하였다. DMSO 10 μl을 가하여 control로 사용하였다. Blank는 tyrosinase 대신 0.1 M phosphate buffer(pH 6.5) 20 μl를 가하여 측정하였다.
효소 활성 저해율(%)은 아래와 같은 산출식으로 계산하였다.
Tyrosinase 활성 저해율(%) = {(A-B)/A} × 100
A: O.D at 450 nm without sample,
B: O.D at 450 nm with sample
구분 | 대조군 대비 상대적 흡광도 (Relative tyrosinase activity, Abs) |
대조군(DMSO) | 1.00 |
제조예 1 | 0.314±0.05 |
제조예 2 | 0.349±0.05 |
제조예 3 | 0.428±0.05 |
제조예 4 | 0.335±0.20 |
제조예 5 | 0.337±0.2 |
제조예 6 | 1.08±0.08 |
제조예 7 | 0.97±0.12 |
확인 결과, 표 2에서와 같이 티로시나아제의 억제 효능이 푸른방동사니, 금방동사니, 알방동사니, 쇠방동사니 및 드렁방동사니의 시페루스 속 식물 5종 추출물 처리군에서 우수한 것을 확인할 수 있다. 그러나 같은 속 식물인 흰방동사니와 향부자 추출물에서는 그 효능이 거의 나타나지 않았다.
<실시예 2. 시페루스 속 식물 추출물 자체의 세포독성 확인>
HaCaT (Human ketatinocyte)를 사용하여 푸른방동사니, 금방동사니, 알방동사니, 쇠방동사니, 드렁방동사니, 흰방동사니 및 향부자 각 추출물 자체의 세포 독성을 확인하였다. 이를 위해 각질형성세포를 96-웰 플레이트에서 10%(v/v) fetal bovine serum(FBS)를 함유하는 DMEM(Dulbeco's Modified Eagle's Media)을 사용하여 18시간 동안 배양한 후, FBS가 없는 각질형성세포 배양용 멸균 액체 배지 154CF로 교체하였다. 다음으로는 제조예 1 내지 7의 추출물을 100 ㎍/㎖로 각 웰에 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 이후 CCK-8 시약(Dojindo)을 웰당 10 ㎕씩 가하고 3시간 배양한 다음 450 nm에서 흡광도를 측정하였는데, 측정 결과 무처리군 대비 푸른방동사니, 금방동사니, 알방동사니, 쇠방동사니 및 드렁방동사니 각각의 추출물 100 ㎍/㎖에서 도 1과 같이 확인되어 세포독성이 없는 것으로 확인되었다. 다만 비교조건으로 사용한 추출물 중, 흰방동사니 추출물은 그 자체에서도 세포독성이 확인된다.
실시예 3. 시페루스 속 식물 추출물의 NO 소거능 측정 측정 시험
상기 제조예 1 내지 7의 추출물에 대한 NO 소거능 측정을 다음의 방법을 통해 확인하였다. 한국세포주은행에서 분양받은 마우스 대식세포인 Raw264.7 세포를 10% FBS, 1% penicillin-streptomycin을 첨가한 DMEM에 37℃, 95% air, 5% CO2의 환경 하에서 배양하였다. 96 well plate에 5×104 cells/well로 seeding하였다. 각 시료 및 양성대조군(quercetin 50 μM)을 처리한 후 2시간 동안 incubator에서 배양하고, 각 well에 LPS를 1 μg/ml의 농도로 처리한 후 incubator에서 24시간 배양하였다. 시료와 LPS를 처리한 plate에서 상등액 50 μl를 따서 새 plate에 넣고, NO의 생성을 위해 nitrite (NO2 -)의 농도를 측정하여 산정하였다. Nitrite의 농도는 Griess reagent (1% sulfanilamide 0.1% napthyl- ethylenediamine dihydrochloride / 2.5% H3PO4)를 이용하여 colorimetric assay법으로 측정하였다. 50 μl의 배양액을 96 well plate에 넣고, Griess reagent 50 μl와 차광 상태에서 실온에서 10분간 반응한 후, 520 nm의 흡광도에서 microplate reader (Molecular Device, USA)를 이용하여 측정하였다. 표준도표(standard curve)는 이미 알려진 sodium nitrite의 농도를 이용하였다. 배양액만 넣은 well은 대조군으로 사용하였다. 각 실험수치는 최소 3차례 반복하여 평균을 구하였다.
도 2를 참고하면, 농도 의존적으로 제조예 1 내지 5의 추출물이 NO 농도를 현저하게 낮추는 것을 확인할 수 있었다. ※ 제조예 6의 흰방동사니 추출물도 NO 농도를 억제하는 것처럼 보이지만, 이는 세포 사멸로 기인된 것이라 예측되어 이후 흰방동사니 추출물에 대해서는 실험은 수행하되 그 효과를 설명하지는 않음.
실시예 4. IL-6 확인 실험
한국세포주은행에서 분양받은 마우스 대식세포인 Raw264.7 세포를 10% FBS, 1% penicillin-streptomycin을 첨가한 DMEM에 37℃, 95% air, 5% CO2의 환경 하에서 배양하였다. 방동사니 속 각 시료를 100 μg/ml과 200 μg/ml 처리 후 2시간 동안 incubator에서 배양하고, 각 well에 LPS를 1 μg/ml의 농도로 처리한 후 incubator에서 24시간 배양하였다. 시료와 LPS를 처리한 plate에서 상등액 50 μl를 따서 새 plate에 넣고, IL-6 ELISA kit(Thermo Scientific, IL, USA)을 이용하여 IL-6의 사이토카인 생성량을 microplate reader (Beckman Coulter, CA, USA)를 통해 450 nm의 파장에서 측정하였다.
IL-6 농도는 도 3에 나타내었으며, 그 결과 역시 제조예 1 내지 5의 추출물이 IL-6 생성을 억제하는 우수한 효능이 있음을 알 수 있다.
실시예 4. TNF-α 확인 실험
한국세포주은행에서 분양받은 마우스 대식세포인 Raw264.7 세포를 10% FBS, 1% penicillin-streptomycin을 첨가한 DMEM에 37℃, 95% air, 5% CO2의 환경 하에서 배양하였다. 방동사니 속 각 시료를 100 μg/ml과 200 μg/ml 처리 후 2시간 동안 incubator에서 배양하고, 각 well에 LPS를 1 μg/ml의 농도로 처리한 후 incubator에서 24시간 배양하였다. 시료와 LPS를 처리한 plate에서 상등액 50 μl를 따서 새 plate에 넣고, TNF-α ELISA kit(Cat # BMS223HS)을 이용하여 TNF-α의 생성량을 microplate reader (Beckman Coulter, CA, USA)를 통해 450 nm의 파장에서 측정하였다.
TNF-α 농도는 도 4에 나타내었으며, 그 결과 역시 제조예 1 내지 5의 추출물이 TNF-α 생성을 억제하는 우수한 효능이 있음을 알 수 있다.
<제제예 1. 화장료 제조>
제제예 1-1. 스킨의 제조
본 발명의 제조예 1의 푸른방동사니 추출물 5.0 중량%, 프로필렌글리콜 5.2 중량%, 올레일알코올 1.5 중량%, 에탄올 3.2 중량%, 폴리솔베이트 20 3.2 중량%, 벤조페논-9 2.0 중량%, 카르복실비닐폴리머 1.0 중량%, 글리세린 3.5 중량% 향 미량, 방부제 미량, 정제수 잔량의 함량으로 하여 통상적인 방법을 사용하여 스킨을 제조하였다.
제제예 1-2. 로션의 제조
본 발명의 제조예 2의 금방동사니 추출물 5.0 중량%, 세토스테아릴 알코올 1.0 중량%, 글리세릴모노스테아레이트 0.8 중량%, 소르비탄모노스테아레이트 0.3 중량%, 폴리솔베이트 60 1.0 중량%, 미네랄오일 5.0 중량%, 사이크로메치콘 3.0 중량%, 디메치콘 0.5 중량%, 알란토인 0.1 중량%, 글리세린 5.0 중량%, 알코올 2 중량%, 프로필렌글리콜 3.0 중량%, 향 미량, 방부제 미량, 정제수 잔량의 함량으로 통상적인 방법을 사용하여 로션을 제조하였다.
제제예 1-3. 에센스의 제조
본 발명의 제조예 3의 알방동사니 추출물 5.0 중량%, 프로필렌글리콜 4.0 중량%, 글리세린 3.0 중량%, 알란토인 0.5 중량%, EDTA-2Na 0.01 중량%, 에탄올 5.0 중량%, 트리에탄올아민 1.5 중량%, 스쿠알란 2.0 중량%, 밀랍 2.5 중량%, 폴리솔베이트60 중량%, 카르복실비닐폴리머 1.0 중량%, 솔비탄세스퀴올레이트 2.5 중량%, 향 미량, 방부제 미량, 정제수 잔량의 함량으로 통상적인 방법을 사용하여 에센스를 제조하였다.
제제예 1-4. 크림의 제조
본 발명의 제조예 4의 쇠방동사니 추출물 10.0%, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트 0.7%, 솔비탄세스퀴올레이트 0.5%, 세틸알코올 0.6%, 스테아린산 0.75%, 글리세릴모노스테아레이트 0.6%, 유동파라핀 15.0%, 카르복시비닐폴리머 10.0%, 트리에탄올아민 0.2%, 향 미량, 방부제 미량, 정제수 잔량의 함량으로 통상적인 방법을 사용하여 크림을 제조하였다.
<제제예 2. 식품 제조>
제제예 2-1. 조리용 양념의 제조
본 발명의 제조예 5의 드렁방동사니 추출물을 조리용 양념에 1 중량%로 첨가하여 건강 증진용 조리용 양념을 제조하였다.
제제예 2-2. 밀가루 식품의 제조
본 발명의 제조예 1의 푸른방동사니 추출물을 밀가루에 0.1 중량%로 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하여 건강 증진용 식품을 제조하였다.
제제예 2-3. 스프 및 육즙(gravies)의 제조
본 발명의 제조예 2의 금방동사니 추출물을 스프 및 육즙에 0.1 중량%로 첨가하여 건강 증진용 수프 및 육즙을 제조하였다.
제제예 2-4. 유제품(dairy products)의 제조
본 발명의 제조예 3의 알방동사니 추출물을 우유에 0.1 중량%로 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.
제제예 2-5. 야채주스의 제조
본 발명의 제조예 4의 쇠방동사니 추출물 0.5g을 토마토주스 또는 당근주스 1,000㎖에 가하여 건강 증진용 야채주스를 제조하였다.
제제예 2-6. 과일주스의 제조
본 발명의 제조예 5의 드렁방동사니 추출물 0.1g을 사과주스 또는 포도주스 1,000㎖에 가하여 건강 증진용 과일주스를 제조하였다.
Claims (8)
- 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 항염 또는 피부미백용 화장료 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 시페루스 속 식물은 푸른방동사니(Cyperus nipponicus), 금방동사니(Cyperus microiria), 알방동사니(Cyperus difformis), 쇠방동사니(Cyperus orthostachyus) 및 드렁방동사니(Cyperus flavidus)로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 항염 또는 피부미백용 화장료 조성물. - 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 항염 또는 피부미백용 건강기능식품.
- 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 항염증용 조성물.
- 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 염증질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제5항에 있어서,
상기 염증질환은 염증성 장질환, 염증성 콜라겐 혈관질환, 사구체신염, 유육종증, 아토피 피부염, 망막염, 위염, 간염, 장염, 관절염, 편도선염, 인후염, 기관지염, 폐렴, 췌장염, 방광염, 신경염, 패혈증 및 신장염으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 염증질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물. - 시페루스 속(Cyperus spp.) 식물 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 염증질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 제7항에 있어서,
상기 염증질환은 염증성 장질환, 염증성 콜라겐 혈관질환, 사구체신염, 유육종증, 아토피 피부염, 망막염, 위염, 간염, 장염, 관절염, 편도선염, 인후염, 기관지염, 폐렴, 췌장염, 방광염, 신경염, 패혈증 및 신장염으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 염증질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
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