Refined-SCF^TM 추출법으로 유효성분을 극대화시킨 피부 톤업 소재

 

1. 서론

최근 환경오염으로 인한 미세먼지와 공해는 자외선과 더불어 피부 흑화를 가속시키는 인자로 알려졌다. 환경 오염으로 인한 공해가 가속화 됨에 따라 피부 흑화의 요인이 계속해 늘어나고 있다. 또 전통적으로 화사한 피부톤을 선호하는 한국인의 선호도와 외모 가꾸기의 트렌드에 따라 피부 톤업 화장품의 수요는 꾸준히 증가하고 있다.

 

피부 톤업은 멜라닌 색소의 침착으로 전제적인 피부톤이 어두워지거나 기미, 주근깨가 생기고 각질이 불규칙하게 발생해 빛이 산란되면서 피부의 광채를 잃는 등의 기전과 연결되어 있다. 이러한 피부 흑화는 멜라닌 색소의 침착을 억제하고 피부 각질을 균일하게 하여 피부 거칠기를 개선함으로써 맑고 광채나는 톤업 피부로 만들 수 있다.

 

피부 톤업 화장품이란 피부의 과도한 멜라닌 색소의 침착을 방지하거나 기존의 침착된 멜라닌 색소의 색을 옅게 하여 기미나 주근깨의 생성을 억제함으로써 맑고 화사한 피부톤으로의 개선에 도움을 주는 화장품을 말한다. 피부 톤업 소재의 타깃은 멜라닌 생성 단계에 따라 멜라닌 생성 전, 생성, 생성 이후 단계에 따라 나뉜다.

 

생성 전 단계에서는 멜라닌 신호전달을 저해하거나 멜라노좀 구조와 기능을 변형시키는 방법 등이 있으며, 생성단계에서는 멜라닌 합성에 필요한 타이로시네이즈 저해제 등이 있다. 멜라닌 생성 이후에서는 멜라노좀 전달 저해제, 멜라닌 분산제 등이 피부 멜라닌 생성과정에 따라 피부 톤업 소재의 타깃으로 선정된다.

 

과거의 미백, 피부 톤업 관련 연구 동향은 자외선 흡수제 관련 연구와 아스코르빈산 유도체 알부틴류와 기타 다른 합성 미백제 등 원료 합성에 대한 연구에 초점이 맞춰져 있었다. 그러나 최근 들어서는 전 세계적으로 천연 추출물을 이용한 바이올로지 기술을 이용해 추출한 미백, 피부 톤업 성분의 효능을 검증하는 것에 초점을 두고 있다. 이에 멜라닌 합성 억제효능을 나타내는 것으로 보고된 고미신 N(Gomisin N)을 화장품 원료로 개발 하기 위해 오미자 추출물 연구를 진행했다.

 

오미자는 단맛, 신맛, 쓴맛, 매운맛, 짠맛의 다섯 가지의 맛이 난다고 해서 이름 붙여진 오미자과(Schisand raceae)의 식물로 학명은 Schisandra chinensis이다. 오미자는 고미신 A(Gomisin A), 고미신 N(Gomisin N), 쉬잔드린(Schizandrin) 등 리그난 화합물을 구성성분 으로 함유하고 있다. 또 오미자의 리그난 성분은 항산화 효능, 혈당 강하 효능, CCl4로 손상된 간의 보호 효능 등이 알려져 있다. 특히 고미신 N이 멜라닌 합성을 억제효능을 나타내는 것으로 보고되어 있으나 오미자의 특이취 때문에 화장품 원료로 적용에 어려움이 있었다.

 

따라서 모아캠에서는 오미자에 초임계 기술을 이용한 추출을 적용해 오미자의 특이취와 색을 제거하며 효능성 분인 고미신 N을 고농도로 추출해 최적의 피부 톤업 효과을 나타내는 WhiteSqua-Oil^TM를 개발했다. 세포 내에서 WhiteSqua-Oil^TM의 타이로시네이즈 저해능과 멜라닌 합성 저해능을 확인하고 피부 톤업과 피부거칠기 개선에 실제 효과가 있는지 임상적으로 확인했다.

 

2. 시험 방법, 결과

2-1. WhiteSqua-Oil^TM 의 개발

 

오미자의 유효성분인 리그난은 오미자 과육보다 종자에 주로 존재하는 것으로 알려져 있으며 종자의 고미신, 쉬잔드린 함량은 각각 과육의 24배, 25배로 보고됐다. 따라서 건조한 오미자의 종자까지 분쇄해 추출에 적용했으며 중국 등 외국산 오미자 보다 리그난 함량이 가장 높고 품질이 뛰어나기로 유명한 경북 문경산 오미자를 사용해 WhiteSqua-Oil^TM을 개발했다.

 

2-2. Refined-SCF^TM 추출

피부 톤업 효능이 우수한 추출법 확인을 위해 다양한 오미자 추출물을 이용해서 멜라닌 생성능 평가를 진행했 다(그림1). 그 결과, Refined-SCF^TM 공정을 거쳐 추출한 추출물이 가장 우수한 멜라닌 합성 억제 효과를 보였다.

 

그림1 오미자 추출 방법 별 멜라닌 합성 저해 효과

 

Refined-SCF^TM는 단계별 초임계추출을 거쳐 불필요한 색, 취 성분을 제거하고 유효성분의 함량이 높은 추출물을 얻는 모아캠 만의 초임계 추출법이다. 색, 취성분을 추출해 제거 후 불필요한 성분이 제거되고 유효 성분 함량이 높은 추출물을 수득 할 수 있다.

 

2-3. WhiteSqua-Oil^TM의 세포 내 멜라닌 합성 저해 효과

 

2-3-1. 멜라닌 합성 저해

 

멜라닌 형성 세포에서의 피부 톤업 효능을 확인하기 위해서 B16F10 마우스 흑색종 세포주를 세포 모델로 사용해 WhiteSqua-Oil^TM의 멜라닌 합성 저해 효과를 확인했다(그림2). 멜라닌 형성 세포에 α-MSH(alphaMelanocyte-stimulating hormone)를 이용해 멜라닌 형성을 자극한 후 WhiteSqua-Oil^TM 2% 처리했을 때 57%의 멜라닌 합성 저해 효과를 나타냈다. WhiteSquaOil^TM 1%에는 지표물질로 0.5ppm의 Gomisin N이 포함되어 있으며 멜라닌 합성 저해능이 동일 함량에서 유사하게 나타났다.

 

그림2 WhiteSqua-Oil^TM의 멜라닌 합성 저해 효과

 

 

2-3-2. Tyrosinase 활성 억제

피부의 색을 결정짓는 멜라닌은 과도한 생성 또는 축적으로 인해 기미, 주근깨 등의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. Tyrosinase는 인체 내의 멜라닌 생합성 경로에서 가장 중요한 초기 속도 결정 단계에 관여하는 효소로서 많은 미백, 피부 톤업 성분이 이 효소를 억제하는 작용 기전을 갖고 있다.

 

B16F10 세포를 이용한 세포 내 Tyrosinase 활성 평가 결과, WhiteSqua-Oil 1% 처리 후 α-MSH 처치군 대비 18% 억제 효과를 보였다(그림3). 이는 지표물질인 Gomisin N과 유사한 수치임을 확인했다. Tyrosinase 유전자의 발현 또한 WhiteSqua-Oil 1% 처리 시 69%, 2% 처리 시 81% 감소했고 동일한 함량의 Gomisin N 도 유사한 수치로 감소했다(그림4).

 

그림3 WhiteSqua-Oil^TM의 세포 내 Tyrosinase 활성 억제 효과

 

 

그림4 WhiteSqua-Oil^TM의 세포 내 Tyrosinase 유전자 발현 억제 평가

 

 

2-3-4. L-DOPA Staining

L-DOPA Staining은 멜라닌 합성 과정의 속도결정단 계에 관여하는 Tyrosinase의 DOPA 산화반응에 대한 활성 저해를 측정해 피부 톤업 효과를 평가하는 방법이다. 기질로서 L-DOPA(L-3,4-dihydroxyphenylalanine)를 사용한다. L-DOPA Staining 평가 결과, 멜라닌 세포의 Tyrosinase 활성의 감소로 세포 멜라닌이 감소함을 육안으로 확인했으며 흡광도 또한 감소했다(그림5).

 

그림5 L-DOPA Staining

 

 

2-4. WhiteSqua-Oil^TM의 임상 효과

 

2-4-1. 피부 색소침착 변화

 

WhiteSqua-Oil^TM의 임상 효과 확인을 위해 크림 제형에 1%로 적용하고 피부 색소침착 억제 효과를 확인했다. 자외선이 가장 강한 시기에 2주간 시험을 진행했으며 대조군으로는 Base 크림을 사용했다. 임상시험은 APM Pro와 Mark Vu 기기를 이용했다.

 

시험 결과, 2주 경과 후 Base 크림은 색소침착이 증가됐으나 WhiteSqua-Oil^TM 크림 적용 부위는 색소침착이 억제됨을 확인했다(그림6).

 

그림6 WhiteSqua-Oil^TM 2주 사용 후 피부 색소침착 변화

 

 

2-4-2. 피부 톤업, 피부 광채 변화

 

WhiteSqua-Oil^TM의 추가적인 피부 톤업 효능을 확인하기 위해 피부톤 변화와 광채 면적을 확인했다. 2주간 사용 시 Base 크림의 피부톤과 광채 면적이 감소하는 반면 WhiteSqua-Oil^TM 1% 크림 사용군의 피부톤과 광채 면적은 증가함을 확인했다(그림7, 그림8).

 

그림7 WhiteSqua-Oil^TM 2주 사용 후 피부 피부톤 변화

 

 

그림8 WhiteSqua-Oil^TM 2주 사용 후 피부 광채 면적 변화

 

 

2-4-3. 각질 완화와 피부 거칠기 개선 효과

WhiteSqua-Oil^TM의 각질 완화와 거칠기 개선 임상 효과를 확인했다. WhiteSqua-Oil^TM 1% 크림 도포시 피부 거칠기가 46% 개선됐으며 대조군인 Base 크림에 비해 18% 개선된 효과를 확인했다(그림9). 이는 WhiteSqua-Oil^TM 사용 시 피부 거칠기를 개선시켜 피부톤을 화사하게 만들 수 있음을 의미한다.

 

3. 결론

피부 톤업 제품은 밝은 피부를 선호하는 소비자의 트렌드에 따라 다양한 신체 부위에 적용되면서 그 수요가 꾸준히 유지되고 있다. 따라서 모아캠에서는 세포 시험과 임상 평가를 통해 멜라닌 색소 합성 저해, 피부 거칠기 개선 등 피부 톤업에 대한 전반적인 활성을 나타 내는 피부 톤업 소재를 개발하고자 WhiteSqua-Oil^TM을 개발했다.

 

WhiteSqua-Oil^TM은 모아캠만의 초임계 추출법 Refined-SCF^TM을 이용해 불필요한 색, 취성분을 제거하고 유효 성분의 함량을 극대화한 추출물을 수득해 개발됐다.

 

멜라닌 형성 세포 시험 결과 멜라닌 생성량을 감소시켰으며 Tyrosinase 유전자 발현량 측정과 L-DOPA Staining을 통해 멜라닌 합성에 관여하는 Tyrosinase의 활성을 억제시키는 것을 확인했다. 또 임상평가에서 WhiteSqua-Oil^TM 크림을 사용한 결과, Base 크림을 사용했을 때보다 색소 침착이 억제되고 피부 톤과 광채 면적을 증가시킴을 확인했다. 추가적으로 피부 거칠기 개선 효과를 확인함으로써 WhiteSqua-Oil^TM은 멜라닌 합성을 저해하고 피부의 거칠기를 개선시켜 피부톤을 맑고 화사하게 만드는 피부 톤업 화장품 소재로서 활용이 가능함을 확인했다.

 

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