KR20230164937A - 신규한 미백 펩타이드 및 이를 함유하는 화장료 조성물 - Google Patents

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KR20230164937A
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Abstract

본 발명은 미백 효능이 알려진 펩타이드에 신규한 PTD(STeP)를 결합시킴으로써 피부 미백효과를 뛰어나게 발휘하는 화장료 조성물에 관한 것으로, 이는 고순도로 얻을 수 있고, 독성이 없어 안전하면서도 피부 미백과 관련된 타이로시나제 저해, DOPA 산화 활성 저해, 멜라닌 생성량 저해 등의 피부 미백 기능성이 뛰어나게 발휘되어 기존 미백 펩타이드보다 훨씬 우수한 미백 효능을 발휘할 수 있다. 또한, 실제적으로 화장품에 적용할 시에도 다른 종류의 기능성이 있는 물질들과 함께 우수한 피부 기능성을 발휘할 수 있다.

Description

신규한 미백 펩타이드 및 이를 함유하는 화장료 조성물{Novel whitening peptide and cosmetic composition containing same}
본 발명은 신규한 미백 펩타이드 및 이를 함유하는 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미백 효능이 알려진 펩타이드에 신규한 PTD(STeP)를 결합시킴으로써 피부 미백효과를 뛰어나게 발휘하는 화장료 조성물에 관한 것이다.
피부는 전신을 둘러싸며, 외부의 여러 자극원으로부터 인체를 보호하는 역할을 주로 하나, 현대 사회에 들어서면서는 건강하고 아름다운 피부에 대한 관심이 높아짐에 따라 이를 개선 및 유지하기 위한 노력이 필요한 실정이다. 건강하고 아름다운 피부를 위해 피부 기능성을 높이는 것이 중요하며 그 중에서도 하얗고 깨끗한 피부를 위한 피부 미백 기능성에 대한 관리가 필요하다.
피부 미백은 칙칙함의 개선, 피부를 밝게 하는 것 등으로 표현할 수 있으며, 이러한 사람의 피부색이 인종이나 신체부위에 따라 다른 것은 혈액 중의 헤모글로빈이나 표피, 진피의 경계에 있는 멜라닌에 의해 결정된다고 알려져 있다. 멜라닌의 생합성은 아미노산의 일종인 티로신(tyrosin)을 전구물질로 하여, 도파(DOPA), 도파 퀴논(DOPA quinone) 및 인돌-5,6-디히드로퀴논(indole-5,6-dihydroquinone)을 거쳐 인돌-5,6-디히드로퀴논의 중합체인 멜라닌으로 생합성된다. 멜라닌은 멜라노사이트(melanocyte) 내에서 생성되며, 멜라노솜(melanosome)이라는 과립 형태로 표피와 진피의 경계부로 이동하여 침착된다. 멜라닌은 검은 피부의 직접적인 원인이 될 뿐만 아니라, 기미, 주근깨의 형성을 촉진하는 등 피부 미용 측면에서 부정적인 영향을 일으킨다.
현재 화장품 업계에서도 피부 미백 기능성을 높이기 위한 여러 소재에 대한 개발이 적극적으로 이루어지고 있으며, 기능성이 탁월하면서 피부에 적용시 실제적인 피부 침투를 통해 효력이 발휘되는지가 매우 중요한 요건이다. 이에 최근에 제시된 기술로 PTD (Protein transduction domain)가 있는데, 이러한 PTD는 펩타이드 단백질 DNA 등의 전달에 유용한 펩타이드로써 투과시키고자 하는 생물학적 분자와의 융합이 간편하고, 생물학적 분자의 구조 또는 기능에 영향을 미치지 않는다는 안정성으로 인해 최근 주목받고 있는 기술이다.
따라서, 상기와 같은 PTD를 이용하여 신규한 미백 펩타이드를 통해 피부 미백 기능성이 뛰어나면서 새로운 피부 미백 화장품의 원료로써 사용할 수 있는 소재를 개발하는 것이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1928988호(등록일자: 2018. 12.07)는, 기능성 펩타이드와 발효물을 포함하는 피부 미백용 조성물에 관한 것으로, 멜라닌 생성을 억제하고 티로시나아제 활성을 억제하는 활성을 나타내는 트라넥사모일 펩타이드(Tranexamoyl-peptide), 니코티노일 펩타이드(Nicotynoly-peptide), 트라넥삼산(Tranexamic acid), 레몬껍질발효 추출물 및 오렌지껍질발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물에 대해 기재되어 있다.
본 발명은 기존 미백 펩타이드에 신규한 PTD(STeP)를 결합시킴으로써 고순도로 독성이 없이 안전하면서도 기존 미백 펩타이드보다도 피부 미백 관련 효능을 뛰어나게 발휘하여 우수한 피부 미백 효과를 나타내는 신규한 미백 펩타이드 및 이를 함유하는 화장료 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드를 함유하는 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다.
한편, 본 발명의 피부 미백용 화장료 조성물에 있어서, 상기 피부 미백은, 바람직하게 타이로시나제 활성 저해, DOPA 산화 활성 저해, 세포 내 총 멜라닌 생성량 저해 중에서 선택되는 어느 하나 이상으로부터 말미암은 것일 수 있다.
본 발명의 신규한 미백 펩타이드 및 이를 함유하는 화장료 조성물은 고순도로 얻을 수 있고, 독성이 없어 안전하면서도 피부 미백과 관련된 타이로시나제 저해, DOPA 산화 활성 저해, 멜라닌 생성량 저해 등의 피부 미백 기능성이 뛰어나게 발휘되어 기존 미백 펩타이드보다 훨씬 우수한 미백 효능을 발휘할 수 있다. 또한, 실제적으로 화장품에 적용할 시에도 다른 종류의 기능성이 있는 물질들과 함께 우수한 피부 기능성을 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 순도를 자체 분석한 결과이다.
도 2는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 순도를 위탁 분석한 결과이다.
도 3은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 내독소(endotoxin) 정량시험 결과이다.
도 4는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 세포생존율 시험 결과(자체 평가)이다.
도 5는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 타이로시나제(tyrosinase) 활성 저해시험 결과(자체 평가)이다.
도 6은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 L-DOPA 산화 활성 저해시험 결과(자체 평가)이다.
도 7은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 세포 내 총 멜라닌 생성량 측정 시험 결과(자체 평가)이다.
도 8은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 세포생존율 시험 결과(위탁 평가)이다.
도 9는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 타이로시나제(tyrosinase) 활성 저해시험 결과(위탁 평가)이다.
도 10은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 L-DOPA 산화 활성 저해시험 결과(위탁 평가)이다.
도 11은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68의 세포 내 총 멜라닌 생성량 측정 시험 결과(위탁 평가)이다.
도 12는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68와 기존 미백 펩타이드 oligopeptide68과의 타이로시나제(tyrosinase) 활성 저해 비교시험 결과이다.
도 13은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68와 기존 미백 펩타이드 oligopeptide68과의 L-DOPA 산화 활성 저해 비교시험 결과이다.
도 14는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68와 기존 미백 펩타이드 oligopeptide68과의 세포 내 총 멜라닌 생성량 측정 비교시험 결과이다.
도 15는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 주름 파라미터 변화를 나타낸 결과 그래프이다.
도 16은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 주름 변화를 나타낸 광학적 사진 및 3D 사진이다.
도 17은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 밝기 및 색 파라미터 변화를 나타낸 결과 그래프이다.
도 18은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 멜라닌 지수 변화를 나타낸 결과 그래프이다.
도 19는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 투명도 파라미터 변화를 나타낸 결과 그래프이다.
도 20은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 윤기 변화를 나타낸 결과 그래프이다.
도 21은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 윤기 변화를 나타낸 결과 사진이다.
도 22는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 톤 및 톤 균일도 변화를 나타낸 결과 그래프이다.
도 23은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 톤 균일도 변화를 나타낸 결과 사진이다.
도 24는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 치밀도 변화를 나타낸 결과 그래프이다.
도 25는 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 피부 치밀도 변화를 나타낸 결과 사진이다.
도 26은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 효능에 관한 설문평가에 대한 결과이다.
도 27은 본 발명의 미백펩타이드 Bicelphin-oligopeptide68이 함유된 화장료 조성물의 사용성에 관한 설문평가에 대한 결과이다.
본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드를 함유하는 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다. 상기 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드는 국제 화장품 원료집 (ICID, International Cosmetic Ingredient Dictionary)에 "Bicelphin-BWP1"으로 등재하였으며, INCI (International Nomenclature Cosmetic Ingredient) Name은 "Oligopeptide-68 Oligopeptide-133"으로 등재했다.
본 발명에서는 기존의 미백 펩타이드인 oligopeptide68의 피부 미백 기능성을 높일 수 있도록 예의 노력한 결과, 기존 미백 펩타이드로 알려져 있는 oligopeptide68에 신규한 PTD(STeP)인 Bicelphin을 결합시킴으로써 기존 미백 펩타이드보다 우수한 타이로시나제 저해, DOPA 산화 활성 저해, 세포 내 총 멜라닌 생성 저해를 통한 우수한 피부 미백 효능을 발휘할 수 있었다.
한편, 본 발명의 피부 미백용 화장료 조성물에 있어서, 상기 피부 미백은, 타이로시나제 활성 저해, DOPA 산화 활성 저해, 세포 내 총 멜라닌 생성량 저해 중에서 선택되는 어느 하나 이상으로부터 말미암은 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 피부 미백용 화장료 조성물에 있어서, 상기 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드는, 바람직하게 화장료 조성물 총 중량 대비 0.0001~0.001 중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.0005 중량%로 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 화장료 조성물은 특정의 형태(제형)에 국한되지 않고, 모든 제형을 다 포함하는데, 일 예로 화장수, 젤, 수용성 리퀴드, 크림, 에센스, 수중유(O/W)형 및 유중수(W/O)형의 에멀젼, 연고로 이루어진 기초화장료 제형, 수중유형 및 유중수형 메이크업베이스, 파운데이션, 스킨커버, 립스틱, 립그로스, 페이스파우더, 투웨이케익, 아이새도, 치크칼라 및 아이브로우 펜슬류로 이루어진 색조화장료 제형 중에서 선택되는 어느 하나인 것이 좋다.
또한, 본 발명의 화장료 조성물은 화장 분야에서 통상적인 보조제 예컨대 친수성 또는 친유성 겔화제, 친수성 또는 친유성 활성제, 보존제, 항산화제, 용매, 방향제, 충전제, 차단제, 안료, 흡취제 및 염료를 함유할 수도 있다.
한편, 하기 실험에 의하면, 본 발명의 신규한 Bicelphin-oligopeptide68 펩타이드는 고순도로 얻을 수 있으며, 피부 독성 가능성이 없는 것을 확인하였다. 또한, 자체 및 위탁 분석을 통해서 검증한 바와 같이 타이로시나제 활성 저해, L-DOPA 산화 활성 저해 및 세포의 총 멜라닌 생성량 저해에 대한 효능이 뛰어나 미백 효력이 있는 물질임을 알 수 있었고, 이는 기본 미백 펩타이드인 oligopeptide68에 비해서도 탁월하게 효능이 발휘되는 것을 확인하였다. 또한, 본 발명의 신규한 Bicelphin-oligopeptide68 펩타이드를 실제 화장료 조성물로 적용하여 제조하였을 때도, 피부 미백과 관련된 여러 효능을 발휘하는 기능성 소재로써 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
이하, 본 발명의 내용에 대해 실시예 및 실험예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예 및 실험예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
[실시예 1: 본 발명의 신규한 미백펩타이드 개발]
본 실시예에서는 기존 미백 펩타이드에 신규한 PTD(STeP)를 결합하여 신규한 미백펩타이드를 개발하였다.
피부투과성 미백 펩타이드의 합성 및 정제 방법은 고체상 펩타이드 합성법 (SPPS, Solid Phase Peptide Synthesis)을 이용하였다. 화학적 합성에 의한 펩타이드는 C-Terminal에서 N-Terminal로 이루어지며 화학적 합성에는 고전적인 liquid phase 방법과 solid phase 방법이 있다. 본 발명의 펩타이드는 solid phase 방법으로 합성되었다. 이를 통해 개발된 펩타이드는 PTD-oligopeptide68(이하, Bicelphin-oligopeptide68으로 명명)이고, 상세정보는 하기 표 1과 같았다.
개발 펩타이드명 아미노산 서열 서열정보
Bicelphin-oligopeptide68 RDGQILSTWYKETWWETWWTEWSQPYGRKKRRQRRR 서열번호 1
[실험예 1: 본 발명의 신규한 미백펩타이드의 품질 검사]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 개발한 신규한 미백펩타이드(기존 미백 펩타이드에 신규한 PTD(STeP)를 결합)인 Bicelphin-oligopeptide68의 품질 검사를 수행하였다.
1) 순도 분석
순도를 분석하기 위해 액체크로마토그래피(HPLC)를 이용하였다. 액체크로마토그래피(HPLC)는 혼합물의 성분물질을 이동상(액체)과 고정상(컬럼)을 이용하여 분리하는 것이 특징이며, 실험목적은 주로 화학물질을 검출기를 이용하여 시간대별 반응의 크기를 측정함으로써 특정 물질을 정량하는 방법이다.
순도를 알고자 하는 샘플과 이동상에 해당하는 용매로는 극성용매로 물과 아세토나이트릴(ACN), 컬럼으로는 역상친수성 컬럼인 C18을 사용하여 실험하였다. 용매는 물과 아세토나이트릴(ACN)에 산안정성을 위해 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid)을 각 0.1%씩 첨가하여 준비하고 기포제거 후 사용하고, 샘플은 필터 후 바이알에 각각 주입하여 준비하였다. 기기는 분리과정 전에 안정화를 시켜주기 위해 100% 아세토나이트릴로 펌프를 2~3회 washing하고 C18 컬럼을 장착시킨 후, 압력과 온도가 안정화 될 때까지 아세토나이트릴을 흘려준다. 압력이 안정화되면 프로그램을 설정하고 UV에서 검출하기 위한 파장(214 nm, 280 nm) 하에서 시간대별 피크의 크기를 측정함으로 단백질의 순도를 파악하였다.
HPLC에 의한 미백펩타이드 순도 분석은 자체분석 및 위탁분석한 결과, 하기 표 2, 도 1 및 2(Bicelphin-BWP1을 분석한 것이나, 시험샘플명은 편의성을 위해 BWP-1로 기재되어 있음)와 같이 99.82%, 99.16%의 고순도를 가지며 이는 현재 화장품 원료 시장에 유통되는 다른 단백질 및 펩타이드 원료들의 순도보다 동등하거나 높은 순도라고 여겨진다.
원료명 성적서 시료명 순도(%)
자체 분석 위탁 분석
Bicelphin-oligopeptide68 Bicelphin-BWP1 99.81 99.16
2) 내독성 분석
내독성을 알아보기 위하여 Limulus Amebocyte Lysate (Lonza, Swiss) 테스트를 수행하였다. 원료의 농도는 100 ug/ml의 농도가 되도록 통일하였으며, 측정 방법은 제품 사용설명에 의거하여 실행하였다. 실험결과, 도 3과 같이 1 ug당 1EU 이하의 내독성이 측정되었으며, 이는 연구용으로 판매되는 growth factor의 평균 endotoxin level이 ≤1 EU/ug(1,000 EU/mg)[회사명 : Sigma, Genscript, Cell signaling]임에 따라 본 발명의 신규한 미백펩타이드가 피부 독성 가능성이 적음을 입증하였다. 또한, 이를 위탁 분석한 경우에도, 표 3과 같이 피부 독성 가능성이 적음을 확인하였다.
원료명 농도 결과
(EU/ml)		 환산값
(EU/ug)
Bicelphin-oligopeptide68 0.1 mg/ml 10.0 EU/ml 이하 0.1 EU/ug 이하
3) in vitro 효능 평가
3-1) 자체평가
피부의 색을 결정짓는 멜라닌은 과도한 생성 또는 축적으로 인해 기미·주근깨 등의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 미백펩타이드의 작용 기전에 따라 기초 활성을 분석하고자하였으며, 기능성 화장품의 유효성 평가를 위한 가이드라인을 바탕으로 진행하였다. 본 시험은 멜라닌의 생성 기전에 있어 주요한 역할을 하는 ①타이로시나제(tyrosinase)의 활성 저해 및 ②L-DOPA 산화 활성저해, 또는 ③세포의 멜라닌 생성 저해정도를 시험함으로써 대조군으로 알부틴을 사용하여 미백성분의 효과를 검증하였다.
3-1-1) 세포 생존율 측정
세포 생존율 시험을 수행하였으며, 이는 EZ-Cytox를 사용하여 분석하였다. B16F10 세포를 24-well plate에 1.5×104 cells/wel의 농도로 접종하여 24시간 배양한 뒤 각 농도별로 희석한 시험물질이 포함된 세포 배양 배지로 교환하여 72시간 배양하였다. 배양 후 각 well에 10ul Ez-cytox를 첨가하여 1시간 동안 배양한 후 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과, 도 4와 같이 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)은 50 uM 이하의 농도에서 용매대조군과 비교시 세포독성이 없는 것을 확인하였다.
3-1-2) 타이로시나제의 활성 저해 시험
타이로시나제는 인체 내 멜라닌 생합성 경로에서 가장 중요한 초기 속도결정단계에 관여하는 효소로서, 이 효소의 활성 저해는 멜라닌 생성을 저해하는 결과를 나타낸다. 이 시험은 시험관내에서 시험시료, 정제된 타이로시나제 및 기질인 타이로신을 반응시켜 타이로시나제 활성 저해에 대한 시험시료의 효과를 평가하는 방법이다.
시료는 에탄올이나 적당한 용매에 녹이고, 타이로시나제 활성 저해를 확인할 수 있는 농도범위를 설정하여 희석하되 최소 5개의 농도가 되도록 처리하였다. 시험관에 0.1 M 인산염완충액(pH 6.5) 220 μL, 시료액 20 μL, 머쉬룸 타이로시나제액(1,500 U/mL~2,000 U/mL) (혹은 휴먼 타이로시나제) 20 μL를 순서대로 첨가하였다. 이후, 1.5~2 mM 타이로신액 40 μL를 넣고 37℃에서 10~15분 동안 반응시킨 다음 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 공시료액은 시료액 대신 시료를 녹인 용매를 사용하여 보정하였으며, 양성대조군으로는 알부틴을 사용하여 그 결과를 비교하였다. 타이로시나제 활성 저해율은 하기 수학식 1을 사용하여 확인하였다.
Figure pat00001
a : 공시료액의 반응 후의 흡광도
b : 시료액의 반응 후의 흡광도
a', b' : 타이로시나제 대신 완충액으로 대체하여 측정한 흡광도
그 결과, 도 5와 같이 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)은 6.25~50 uM 농도에서 용매대조군 대비 tyrosinase 활성을 8.57~29.33%로 유의하게 감소시켰다.
3-1-3) L-DOPA 산화 활성저해 시험
멜라닌 합성과정의 속도결정단계에 관여하는 타이로시나제의 L-DOPA 산화반응에 대한 활성 저해를 측정하여 미백성분의 효과를 평가하는 방법으로, 기질로서 L-DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine)를 사용하였다.
시료는 에탄올이나 적당한 용매에 녹이고, DOPA 산화반응에 대한 타이로시나제 활성 저해를 확인할 수 있는 농도범위를 설정하여 희석하되 최소 5개의 농도가 되도록 처리하였다. 시험관에 0.1 M 인산염완충액(pH 7.0) 170 μL, 시료액 10 μL, 머쉬룸 타이로시나제액(1,500 U/mL~2,000 U/mL)(혹은 휴먼 타이로시나제) 10 μL를 순서대로 첨가하였다. 8 mM L-DOPA액 10 μL를 넣고 37℃에서 30분 동안 반응시킨 후 475 nm에서 흡광도를 측정하였다. 공시료액은 시료액 대신 시료를 녹인 용매를 사용하여 보정하였고, 양성대조군으로는 알부틴을 사용하여 그 결과를 비교하여 측정하였다. L-DOPA 산화반응 저해율은 하기 수학식 2를 사용하여 확인하였다.
Figure pat00002
그 결과, 도 6과 같이 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)은 6.25~50 uM 농도에서 용매대조군 대비 L-DOPA 산화 활성을 5.88~21.46%로 유의하게 감소시켰다.
3-1-4) 세포의 총 멜라닌 생성량 측정 시험
미백성분에 대한 세포의 멜라닌 생성 저해 효과를 평가하기 위한 방법으로, 세포를 배양하여 세포 내 멜라닌의 양 또는 세포 내외의 총 멜라닌 양을 정량화하여 공시료액과 비교하였다.
식품의약품안전처「피부의 미백에 도움을 주는 기능성화장품 유효성평가 가이드라인」의 효력시험자료를 근거로 마우스멜라노마세포(B16F10 melanoma cells)를 선택하여 사용하였다. B16F10 세포는 배양접시의 바닥에 접종한 후 1% Antibiotic-Antimycotic, 10% FBS를 함유하는 DMEM 혼합배지를 첨가하여 37℃, 5% CO2배양기에서 배양하였다.
B16F10 세포의 총 멜라닌 생성량 분석을 위해 B16F10 세포를 6-well plate에 1×105 cells/well의 농도로 접종하고 세포 배양 조건에서 24시간 동안 배양하였다. 배지를 제거하고 세포를 PBS로 세척한 다음 각 농도별 희석된 시험물질과 100 nM α-MHS를 함유한 페놀 레드(phenol red)가 포함되지 않은 새로운 배지를 넣고 72시간 배양한 후 배지는 제거하였다. 세포는 PBS로 세척하고 각 well 마다 1M NaOH를 넣어 60℃에서 용해하고, 원심분리하여 상층액을 490 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 7과 같이 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)은 6.25~50 uM 농도에서 용매대조군 대비 29.72~50.18%로 총 멜라닌 생성량을 유의하게 감소시켰다.
3-2) 위탁 평가
자체 평가를 통해 평가 방법을 확립한 후 외부 위탁 기관에 의뢰하여 본 발명 미백펩타이드에 대한 평가를 실시하였다. 확립된 평가 방법과 결과는 다음과 같았다.
3-2-1) 세포 생존율 평가 (MTT 원리 이용)
B16F10 멜라노마세포를 24-well plate에 1.5×104 cells/well의 농도로 접종하여 24시간 배양한 뒤 각 농도별로 희석한 시험물질이 포함된 세포 배양 배지로 교환한 후 72시간 배양하였다. 72시간 배양 후 농도별 시험물질 처리에 의한 세포 모양 변화 유무를 현미경으로 관찰한 후, 각 Well에 MTT 용액을 최종 처리 농도가 0.05%가 되도록 첨가하여 4시간 동안 배양하였다. 배양액을 제거한 다음 DMSO를 1,000 μL씩 넣고 1시간 이상 흔들어 준 다음 540 nm (Microplatereader; Epoch2, BioTek, USA)에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 8과 같이 본 발명의 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)은 50 uM 이하의 농도에서 용매대조군과 비교시 세포독성이 없었고, 세포 모양 또는 변화가 없는 것을 확인하였다(Mean ± S.D., p<0.05).
3-2-2) mushroom 타이로시나제 활성 저해율 측정
96-well plate 각 well에 PBS(pH 7.4) 220 μL, 각 농도별 시험물질 20 μL, mushroom 타이로시나제액(2 KU/mL) 20 μL를 순서대로 분주하였다. 2 mM tyrosin 40 μL을 넣고 37℃에서 15분 동안 반응하였다. 이후, 490 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 9와 같이 본 발명의 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)은 6.25~50 uM 농도에서 용매대조군 대비 tyrosinase 활성을 13.19~25.86%로 유의하게 감소시켰다(Mean ± S.D., p<0.05).
3-2-3) mushroom L-DOPA 산화 활성 저해율 측정
96-well plate 각 well에 PBS(pH 7.4) 170 μL, 각 농도별 시험물질 10 μL, mushroom 타이로시나제액(2 KU/mL) 10 μL를 순서대로 분주하였다. 8 mM L-DOPA 10 μL을 넣고 37℃에서 30분 동안 반응하였다. 이후, 475 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 10과 같이 본 발명의 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)은 6.25~50 uM 농도에서 용매대조군 대비 L-DOPA 산화 활성을 7.61~16.23%로 유의하게 감소시켰다(Mean ± S.D., p<0.05).
3-2-4) 세포의 총 멜라닌 생성량 측정
B16F10 멜라노마 세포를 6-well plate에 1×105cells/well의 농도로 접종하고 세포 배양조건에서 24시간동안 배양하였다. 각 Well의 배지를 제거하고 세포를 PBS로 세척한 다음 각 농도별 희석된 시험물질과 100 nM α-MSH를 함유한 Phenol red가 들어있지 않은 새로운 세포 배양배지를 넣고 72시간 배양하였다. 배양한 세포는 세포내 멜라닌 양 측정을 위해 사용하였고, 세포 배양액은 세포외 멜라닌 양 측정을 위해 사용하였으며, 세포의 총 멜라닌 생성량은 세포내와 세포외의 각 멜라닌 양을 합하여 산출하였다. 세포 내의 멜라닌 양을 측정하기 위해서 배양한 세포는 PBS로 세척하고, 각 well마다 1M NaOH를 넣어 60℃에서 용해한 후, 용해액은 400 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 세포 외의 멜라닌 양을 측정하기 위해서 세포 배양액은 1.5 ml tube에 옮겨 원심분리한 후 상층액을 96-well plate에 옮겨 400 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 11과 같이 본 발명의 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)은 6.25~50 uM 농도에서 α-MSH 단독처리 대조군과 비교 시 세포의 총 멜라닌 생성량을 25.12~48.24%로 유의하게 감소시켰다(Mean ± S.D., p<0.05).
이상 종합하면 본 발명에서 기존 미백 펩타이드에 신규한 PTD(STeP)를 결합하여 개발한 신규한 미백 펩타이드인 Bicelphin-oligopeptide68은 자체 분석뿐만 아니라 위탁 분석을 통해서도 검증한 바와 같이 타이로시나제 활성 저해, L-DOPA 산화 활성 저해 및 세포의 총 멜라닌 생성량 저해에 대한 효능이 뛰어나 미백 효력이 있는 물질임을 알 수 있었다.
[실험예 2: 본 발명의 신규한 미백펩타이드와 기존 미백펩타이드와의 품질 비교]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 개발한 신규한 미백펩타이드(기존 미백 펩타이드에 신규한 PTD(STeP)를 결합)인 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)와 기존 미백펩타이드 oligopepetide68 (BWP1)와의 품질을 비교하였으며, 이를 위헤 상기 실험예 2에서 수행한 미백과 관련한 in vitro 효능 실험과 동일한 방법으로 이를 평가하였다.
먼저 타이로시나제의 활성 저해 시험으로 평가한 결과, 도 12와 같이 6.25~50 uM 농도에서 본 발명의 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)이 용매대조군 대비 농도의존적으로 감소경향을 나타내나 특히, 기존 미백펩타이드인 BWP1(0~15.76%)보다 탁월한 타이로시나제 저해 효능(8.57~29.33%)을 나타내 미백에 더 큰 효력을 가짐을 알 수 있었다.
다음으로 L-DOPA 산화 활성 저해 시험으로 평가한 결과, 도 13과 같이 6.25~50 uM 농도에서 본 발명의 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)이 용매대조군 대비 농도의존적으로 감소경향을 나타내나 특히, 기존 미백펩타이드인 BWP1(2.62~19.82%)보다 탁월한 DOPA 산화 활성 저해 효능(5.88~21.46%)을 나타내 미백에 더 큰 효력을 가짐을 알 수 있었다.
다음으로 세포의 총 멜라닌 생성량을 측정하는 시험으로 평가한 결과, 도 14와 같이 6.25~50 uM 농도에서 본 발명의 Bicelphin-oligopeptide68 (Bicelphin-BWP1)이 용매대조군 대비 농도의존적으로 감소경향을 나타내나 특히, 기존 미백펩타이드인 BWP1(16.28~38.42%)보다 탁월한 멜라닌 생성 저해 효능(29.72~50.18%)을 나타내 미백에 더 큰 효력을 가짐을 알 수 있었다.
이와 같이 본 발명에서 기존 미백 펩타이드에 신규한 PTD(STeP)를 결합하여 개발한 신규한 미백 펩타이드는, 기존 미백 펩타이드보다 훨씬 미백에 뛰어난 효력이 있는 소재로써 적용할 수 있는 물질임을 알 수 있었다.
[실시예 2: 본 발명의 신규한 미백펩타이드를 함유하는 화장료 조성물의 제조]
본 실시예에서는 상기 실시예 1에서 개발한 신규한 미백펩타이드를 함유하는 화장료 조성물의 일 예로 앰플 형태의 화장품을 제조하였으며, 상세한 조성은 표 4와 같았다.
성분 실시예 2 (중량%)
Bicelphin-oligopeptide68 0.0005
펩타이드 A
(서열번호 2의 아미노산 서열을 가짐)		 0.0005
펩타이드 B
(서열번호 3의 아미노산 서열을 가지는 펩타이드와 tranexamic acid의 결합)		 0.0005
펩타이드 C
(서열번호 4의 아미노산 서열을 가짐)		 0.0005
펩타이드 D
(서열번호 5의 아미노산 서열을 가짐)		 0.0005
글리세린 7.65
부틸렌글라이콜 9.95
1,2-헥산다이올 0.097
프로판다이올 1.2
소듐하이알루로네이트 0.04
정제수 to 100
[실험예 3: 본 발명의 화장료 조성물의 기능성(피부 자극 안정성, 미백 및 주름 개선능) 평가]
본 실험예에서는 상기 실시예 2의 화장료 조성물의 기능성(피부 자극 안정성, 미백 및 주름 개선능)을 평가하고자 하였다.
1) 피부 자극 안정성 평가
피부 자극 안정성 평가는 주식회사 더마프로를 통해 수행하였고, 그 방법과 결과는 다음과 같았다.
(1) 시험 대상자 및 수 : 선정 및 제외기준에 부합하는 여성 30명(34.50±7.22세).
(2) 첩포 : Van der Bend를 이용하여 등 부위에 실시예 2의 화장료 조성물을 도포 후 제거.
(3) 검사 : 첩포 제거 20분 후와 24시간 후 관찰.
(4) 평가기준 : Personal Care Products Council (PCPC) guidelines (2014)에 의해 평가.
(5) 결과
Test
Sample		 No. of Responder 20 min after patch removal 24 hr after patch removal Reaction Grade(R)
+1 +2 +3 +4 +1 +2 +3 +4 Mean
실시예 2 0 - - - - - - - - 0.0
* 저자극 범주(None to slight) : 0.00 ≤ R ＜ 0.87
이를 통해 본 발명의 실시예 2의 화장료 조성물은 인체피부 일차자극 측면에서 저자극 범주의 물질로 안정성이 있음을 알 수 있었다.
2) 미백 및 주름 개선능 평가
미백 및 주름 개선능 평가는 주식회사 더마프로를 통해 수행하였고, 그 방법과 결과는 다음과 같았다.
(1) 시험 대상자 및 수 : 38~60세 (평균 49.76±5.36세)의 여성 피험자 21명.
(2) 평가 기간 : 8주.
(3) 평가 방법 : 본 시험 목적에 적합한 피험자들을 대상으로 실시예 2의 화장료 조성물을 사용법에 따라 안면에 사용하도록 하였다. 평가는 제품 사용 전과 사용 4주 및 8주 후 시점에서 피부 주름, 색, 멜라닌 지수, 투명도, 윤기, 톤 균일도 및 치밀도를 측정하였으며, 제품 사용 4주 및 8주 후 시점에서 피험자에 의한 설문평가 및 이상반응 평가를 실시하였다.
(4) 결과
① 피부 주름 분석 : 제품 사용 전과 비교 시 Average depth of wrinkles, Total wrinkle volume, Ra 및 Ry 파라미터가 제품 사용 4 주 및 8주 후 시점에서, Total wrinkle area 및 Total form factor wrinkles 파라미터가 제품 사용 8주 후 시점에서 유의하게 감소하였으며(p<0.05) 피부 주름이 개선되는 것을 사진으로 확인하였다(도 15 및 16). 구체적으로, 감소율은 각각 Average depth of wrinkles 파라미터가 5.15% 및 7.22%, Total wrinkle volume 파라미터가 5.39% 및 7.19%, Ra 파라미터가 4.75% 및 6.04%, Ry 파라미터가 7.65% 및 6.81%, Total wrinkle area 파라미터가 0.24%, Total form factor wrinkles 파라미터가 2.88%였다.
② 피부 색 분석 : 제품 사용 전과 비교 시 과색소침착부위(Hyperpigmentation) 및 비색소침착부위(Non-hyperpigmentation)의 L* 및 ITA° 파라미터가 제품 사용 4주 및 8주 후 시점에서 유의하게 증가하여(p<0.05), 피부 색이 개선되는 것을 확인하였다(도 17). 구체적으로, L* 파라미터의 증가율은 과색소침착부위에서 1.62% 및 2.07%, 비색소침착부위에서 1.25% 및 1.06%였으며 ITA°파라미터의 증가율은 과색소침착부위에서 6.01% 및 8.16%, 비색소침착부위에서 2.88% 및 4.09%였다.
③ 피부 멜라닌 지수 분석 : 제품 사용 전과 비교 시 피부 멜라닌 지수가 제품 사용 4 주 및 8 주 후 시점에서 유의하게 감소하였으며(p<0.05), 감소율은 1.38% 및 1.95%였다(도 18).
④ 피부 투명도 분석 : 제품 사용 전과 비교 시 Area 파라미터가 제품 사용 4주 및 8주 후 시점에서, K 파라미터가 제품 사용 4주 후 시점에서 유의하게 증가하여(p<0.05) 피부 투명도가 개선되는 것을 확인하였다. 증가율은 Area 파라미터가 3.52% 및 2.17%, K 파라미터가 2.65%였다(도 19).
⑤ 피부 윤기 분석 : 제품 사용 전과 비교 시 피부 윤기가 제품 사용 4주 및 8주 후 시점에서 유의하게 증가하였고(p<0.05), 증가율은 2.00% 및 5.33%였으며, 피부 윤기도가 증가하는 것을 사진으로 확인하였다(도 20 및 21).
⑥ 피부 톤 균일도 분석 : 제품 사용 전과 비교 시 피부 톤 균일도가 제품 사용 4주 및 8주 후 시점에서 유의하게 개선되었고(p<0.05), 개선율은 각각 3.35% 및 3.61%였으며, 피부 톤 균일도가 개선되는 것을 사진으로 확인하였다(도 22 및 23).
⑦ 피부 치밀도 분석 : 제품 사용 전과 비교 시 진피치밀도가 제품 사용 4주 및 8주 후 시점에서 유의하게 증가하였고(p<0.05), 증가율은 4.58% 및 5.19%였으며, 피부 치밀도가 증가하는 것을 사진으로 확인하였다(도 24 및 25).
⑧ 설문 평가 : 효능에 관한 설문평가 결과, 제품 사용 4주 후 시점에서 ‘피부 색이 밝아진 것 같다.’, ‘피부 투명도가 개선된 것 같다.’, ‘피부 윤기가 개선된 것 같다.’, ‘피부 톤이 균일해진 것 같다.’ 및 ‘피부 치밀도가 개선된 것 같다.’ 항목에 대하여 피험자의 약 52%~81%가 긍정적으로 응답하였고, 제품 사용 8주 후 시점에서 ‘눈가 주름이 감소한 것 같다.’를 제외한 모든 항목에 대하여 피험자의 약 52%~81%가 긍정적으로 응답하였다(도 26). 사용성에 관한 설문평가 결과, 모든 항목에 대하여 피험자의 약 71%~100%가 긍정적으로 응답하였다(도 27).
⑨ 이상반응 평가 : 본 시험기간 동안 모든 피험자에게서 이상반응은 관찰되지 않았다.
따라서, 본 발명에서 개발한 신규한 미백 펩타이드는 실제의 화장료 조성물에서 피부 미백과 관련된 여러 효능을 발휘하는 기능성 소재로써 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
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Claims (2)

  1. 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드를 함유하는 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피부 미백은,
    타이로시나제 활성 저해, DOPA 산화 활성 저해, 세포 내 총 멜라닌 생성량 저해 중에서 선택되는 어느 하나 이상으로부터 말미암은 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물.
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대한민국 등록특허 제10-1928988호(등록일자: 2018. 12.07)는, 기능성 펩타이드와 발효물을 포함하는 피부 미백용 조성물에 관한 것으로, 멜라닌 생성을 억제하고 티로시나아제 활성을 억제하는 활성을 나타내는 트라넥사모일 펩타이드(Tranexamoyl-peptide), 니코티노일 펩타이드(Nicotynoly-peptide), 트라넥삼산(Tranexamic acid), 레몬껍질발효 추출물 및 오렌지껍질발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 조성물에 대해 기재되어 있다.

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