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[최신연구] 바이오제닉스, 항산화 항노화 타깃 성분 'BioGenic Ferulic Acid 200'

MMP 발현 억제 주름개선, 피부 광노화 예방, 다양한 제형 '항노화' 제품 개발 가능

# 항산화 항노화 타깃 성분 'BioGenic Ferulic Acid 200(BG Ferulic acid 200)'

 

1. 서론

 

식물에서 추출되는 페놀계 화합물들은 뛰어난 약리활성성분을 가지고 있다. Gallic acid, homogentisic acid, gentisic acid, chlorogenic acid, (+)-catechin, caffeic acid, phloretic acid, p-coumaric acid, ferulic acid, veratric acid, naringin, hesperidin, salicylic acid, protocatechuic acid, quercetin, naringenin, hesperidin 등은 대표적인 페놀류 화합물들이다. 이들은 대부분 수산기를 비롯해 카르복실기, 메틸기, 질산기와 같은 구조들을 갖고 있어 작용에 따라 다른 물질과 치환되면 다양한 약리 활성과 항산화작용을 나타낼 수 있다.

 

이같이 다양한 페놀계 화합물 중 우리는 ferulic acid에 대해서 살펴보고자 한다. Ferulic acid는 hydroxy cinnamic acid로서 페놀성 유기 화합물이다. 이 성분은 주로 쌀, 밀, 귀리와 같은 식물의 씨앗에 다량 함유되어 있으며 식물의 세포벽을 형성하는 lignin(리그닌)의 전구체이다. 특히 ferulic acid는 superoxid anoion, nitric oxide, hydroxyl radical과 같은 활성산소를 중화시키는 항산화 작용과 세포의 지질 산화를 억제하는 작용이 매우 우수한 것으로도 알려져 있다.

 

그림1 Ferulic acid 구조

 

 

2. Ferulic Acid의 피부 효능
 

2-1. 광노화 예방

 

한편, 화장품 원료로 ferulic acid는 항산화 기능을 기반으로 피부 주름개선에 주요한 효능을 가진다. 피부가 노화에 따른 변화 또는 자외선 등에 의해 장시간 노출되면 피부 세포내에 MMP 라는 성분이 활성화된다. MMP는 콜라겐을 분해하는 효소로서 이들이 활성화되면 콜라겐 분해가 촉진되어 피부 탄력 저하와 주름의 원인이 되며 결국 피부 노화를 가속화시키는 결과를 초래한다. 노화의 원인이 되는 MMP 발현 억제에 대한 ferulic acid의 효능이 다수의 문헌과 실험 결과를 통해서 검증됐다.

 

이같은 사실은 당사의 in vitro 효능 평가에서도 확인된다. 평가는 사람 유래 피부 섬유아세포를 대상으로 진행 했으며 이들 세포에 자외선을 조사해 MMP 1과 MMP 3의 발현을 증가시킨 후 ferulic acid를 동시에 처리했을 때 MMP 들의 발현 양상이 어떻게 변화하는지 조사했다. 그림2는 MMP 발현량 분석 결과를 그래프로 나타낸 것이다. A, B 그래프 에서 확인할 수 있듯이 자외선(UVB)에 의해 증가된 MMP1, 3의 발현량이 ferulic acid 존재시에는 감소하는 것을 확인할 수 있다.

 

또 동일 세포에서 자외선에 의한 세포 독성과 이에 대한 ferulic acid의 영향을 조사했다. 이에 대한 평가는 세포생존율을 측정하는 MTT assay를 통해 분석했으며 결과는 그림3과 같다. 사람 유래 섬유아세포에 자외선을 조사했을 때 세포 생존율이 크게 낮아진 반면, ferulic acid 존재시에는 ferulic acid의 농도 의존적으로 세포 생존율이 증가하는 것을 확인할 수있다.

 

그림2 피부섬유아세포에서 Ferulic acid에 의한 MMPs 발현량 감소의 효과

 

 

그림3 Ferulic acid의 세포 생존율 회복 효과

 

 

이같은 결과들은 ferulic acid가 MMP 발현 억제를 통한 주름개선 효능으로 피부 광노화 예방에 효능이 있음을 보여주는 것으로 주름개선 원료로서 ferulic acid의 탁월한 효능을 검증하는 결과이기도 하다.

 

2-2. 히알루론산 합성 촉진


또 다른 국내 연구에 의하면 ferulic acid가 히알루론산 합성 촉진에도 작용한다는 결과 보고가 있다. 히알루론산은 피부의 수분과 탄력에 관여하는 것으로 매우 잘 알려져 있는 화장품 성분이다. 연구 보고에 의하면 히알루론산은 히알루론산 합성효소인 HAS에 의해 생합성되는데 ferulic acid가 사람 섬유아세포에서 HAS-2의 유전자 발현량 증가와 함께 히알루론산의 생성을 촉진시키는 것으로 보고 되고 있다.

 

2-3. 항산화 효능

 

Ferulic acid를 vitamin C, vitamin E와 혼합해 활용하게 되면 항산화 칵테일 성분으로서 시너지 효과를 나타낸다. 이들 성분들은 단독으로 활용하는 것 보다 동시에 사용했을 경우 항산화 효능이 더욱 강하게 나타나고 궁극적으로 더욱 효율적인 미백, 주름개선 효과를 기대할 수 있는 것이다. 이는 ferulic acid가 vitamin C와 E를 안정화시킬 뿐 아니라 두 성분이 피부 침투가 어려운 vitamin C의 피부 침투율을 도와줄 수 있기 때문이다.

 

3. BG Ferulic acid 200


바이오제닉스의 BG Ferulic Acid 200은 ferulic acid 의 마이크로 캡슐레이션 원료이다. 일반적으로 ferulic acid 단독으로는 수계 제형의 용해도가 낮고 불안정해 독자적으로 화장품 제형에 적용하기는 쉽지 않다. 바이오제닉스의 특허(제10-1138258호) 기술인 Oligomer complex로 원료화된 BG Ferulic Acid 200 은 ferulic acid 1%를 안정화, 가용화한 원료로 친수성 천연 고분자로부터 유래한 Oligomer를 이용해 물질의 자가응집을 억제, ferulic acid의 용해도를 증가시키고 안정도를 개선했다.

 

그림4 BG Ferulic acid 200의 구조

 

3-1. BG Ferulic Acid 200 안정도


캡슐화 원료에서 중요한 포인트는 active 원료 자체의 안정화이다. 당사는 BG Ferulic Acid 200의 제형내 안정도를 검증하기 위해 BG Ferulic Acid 200 10%(Ferulic acid 기준 0.1%)를 함유하는 정제수와 투명한 세럼 제형들을 제조해 안정도를 50℃에서 4주간 관찰했다. 그림5의 A 그래프는 테스트 시간 경과 후 제형내 ferulic acid 함량을 분석한 결과이다. 50℃ 에서 4주 후에도 ferulic acid의 함량 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다. 또 BG Ferulic Acid 200의 제형내 안정도를 관찰한 결과에서는 그림5의 B 사진과 같이 원료의 석출 또는 현탁 현상 없이 제형이 안정하게 유지되는 것이 확인됐다.

 

그림5 BG Ferulic acid 200 안정도

 

 

3-2. BG Ferulic Acid 200의 피부 임상 평가


그림6, 7은 BG Ferulic Acid 200 2%을 함유하는 제형으로 실시한 미백과 주름개선 임상평가 결과이다. 두가지 결과 모두 평가 4주 후 미백(눈가 spot)과 눈가 주름에 대한 개선이 확인됨으로써 BG Ferulic Acid 200 의 화장품 원료로 우수성을 확인할 수 있었다.

 

지금까지 살펴본 바와 같이 ferulic acid는 주름개선 원료로서 효능이 탁월한 성분이다. 특히 제형 적용을 위한 원료로서 BG Ferulic Acid 200은 최적화된 원료라 할 수 있으며 이를 활용함으로써 다양한 제형의 항노화 콘셉트 제품 개발이 가능할 수 있을 것이다.

 

그림6 미백 임상평가

 

그림7 주름개선 임상평가

 

문의처
(주)바이오제닉스

주소 : 본사 | 34036 대전광역시 유성구 테크노 11로 40

영업사무소 | 13466 경기도 성남시 분당구 운중로 146 젬벡스타워 402호

전화 : 042-671-1216 팩스 : 042-671-1218

메일 : marketing@biogenics.co.kr / ellie@biogenics.co.kr

홈페이지 : www.biogenics.co.kr

 

 

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