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KR102311325B1 - 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물 - Google Patents

극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물 Download PDF

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KR102311325B1
KR102311325B1 KR1020200002568A KR20200002568A KR102311325B1 KR 102311325 B1 KR102311325 B1 KR 102311325B1 KR 1020200002568 A KR1020200002568 A KR 1020200002568A KR 20200002568 A KR20200002568 A KR 20200002568A KR 102311325 B1 KR102311325 B1 KR 102311325B1
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polar
keratin peptide
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skin
low molecular
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남개원
장혜원
장민열
맹지혜
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주식회사 에이더블유바이오
서원대학교산학협력단
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Abstract

본원은 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 일측면에 따른 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물은 섬유아세포에 대하여 엘라스타제(Elastase) 저해능, 프로콜라겐 type-1 C peptide(PIP) 합성 촉진능, 및 α-엘라스틴 합성 촉진능을 나타내며, 인체 피부에 적용되어 피부 탄성, 피부 비틀림 탄력, 피부 수분량 및 피부색을 개선하는 효과가 우수하므로, 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료로서 유용하게 사용될 수 있다.

Description

극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물 {Cosmetic Composition for Moisturizing or Improving Elasticity of Skin Comprising Low Molecular and Polar Keratin Peptides as Active Ingredients}
본 발명은 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물에 관한 것이다.
피부는 인체를 외부 환경의 물리적, 화학적 자극으로부터 보호하며, 크게 표피, 진피 및 피하지방 조직의 3개 층으로 구분된다. 특히 피부는 인체가 갖고 있는 약 65 내지 70%의 수분을 함유하는데, 이는 인체에 필요한 각종 생리 활성 물질을 운반하고 피부가 촉촉한 상태를 유지할 수 있도록 도와준다. 또한, 피부는 체외로 수분이 증발되는 것을 조절하는 중요한 역할을 한다.
그 중, 표피는 각질층, 과립층, 유극층 및 기저층으로 구분된다. 표피의 각질층은 약 10 내지 20%의 수분을 함유하며 인체의 최외각에 존재함으로써 피지선에서 나온 피지와 땀샘에서 나온 땀으로 만들어진 천연 보호막을 형성하여 체외로의 수분 증발을 막아주는 동시에 외부 물질의 침투를 차단한다. 이러한 각질층을 구성하고 있는 세포에는 수용성 성분인 고농도의 자연보습인자(NMF: Natural Moisturizing Factor)가 존재하여 피부가 유연성을 나타내도록 작용함은 물론 적절한 수분을 유지할 수 있도록 돕는다. 그러나, 환경의 변화 혹은 생활 패턴의 변화, 냉/난방의 인위적인 온도 조절, 각종 스트레스와 환경 오염으로 인한 피부 스트레스, 화장 습관에 따른 잦은 세안 및 연령 증가에 따른 자연적인 피부 노화 등의 여러 가지 원인으로 인하여 각질층의 수분이 감소하여 피부가 건조해지고 표면이 거칠게 되며, 피부가 윤기를 잃어 칙칙하게 보이는 등의 현상이 발생하여 피부 보습에 관한 문제는 그 중요성이 점점 더 커지고 있다.
케라틴(Keratin)은 머리털, 손톱, 피부 등 상피구조의 기본을 형성하는 단백질로 피부 표피층을 형성하며, 표피층은 피부 보호 기능뿐만 아니라 피부 노화 방지 기능을 한다. 그런데 이런 케라틴이 탄화(carbonylation)와 같은 변성이 발생하면 각질형성세포(keratinocyte)의 분열을 저하시키며 이로 인해 새로운 세포 형성이 더디어지게 되어, 피부 장벽 기능의 약화, 피부를 통한 수분 손실의 증가, 피부 탄력 저하를 유발하게 된다.
따라서, 이와 같은 피부 장벽을 보호하고, 피부 탄력을 증진하는 기능성 화장품에 대한 연구가 다방면으로 이루어지고 있으나, 특히 피부 보습 또는 탄력 증진 효능이 있으면서 인체에 부작용이 없는 화장료 조성물 개발이 절실히 필요한 실정이다.
최근들어 아미노산의 중합체로서 단백질보다 구조적으로 단순하지만, 생체 내 단백질과의 상호작용이 매우 크기 때문에 효소의 활성을 강화시키거나 억제시키는 기능에 의해 항노화 효과가 있는 다양한 펩타이드, 즉 식물성 펩타이드, 합성 펩타이드, 미생물유래 펩타이드 등으로 구분되는 화장품 소재가 개발되고 있다. 대한민국 등록특허 제 10-0862979 호에서는 식물성 또는 해양성의 원료로부터 추출된 콜라겐 펩타이드가 각각 또는 균일한 비율로 혼합되어 구성되는 콜라겐 펩타이드 조성물로서, 보습용 또는 주름살 개선용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 화장품용 콜라겐 펩타이드 조성물 및 그의 제조방법을 기재하고 있다. 그러나 식물성 펩타이드의 경우에는 식물에서 펩타이드를 분리정제하는 과정이 복잡할 뿐만 아니라 대량으로 소재를 얻는데 어려움이 있다. 한편, 합성 펩타이드의 경우에는 현재 산업화하기에는 합성비용으로 인해 가격 경쟁력에서 뒤쳐질 수밖에 없고 기능성 화장품의 원료로 사용하기에는 비용부담의 문제가 있는 실정이다.
이에, 본 발명자들은 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물을 연구하던 중, 케라틴 펩타이드 분해 효소를 생산하는 균주를 통해 천연 케라틴 펩타이드를 제조하였다. 특히, 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 화장료 조성물로 사용할 경우, 피부 보습 또는 탄력 증진 효과가 우수함을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명이 이루고자 하는 하나의 기술적 과제는 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 이용하여 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 하나의 기술적 과제는 피부 보습 또는 탄력 증진용 극성 저분자 케라틴 펩타이드의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는,
극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 퍼비도박테리움 아이슬란디쿰(Fervidobacterium islandicum) AW-1을 배양하여 얻어진 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 퍼비도박테리움 아이슬란디쿰 AW-1은 닭털을 포함하는 배지에서 배양하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 분자량이 10kDa 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 케라틴 펩타이드 모액을 비극성 용매 및 극성용매의 혼합액을 이용하여 분획하여 수득되는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.0001 내지 100 wt%로 포함되는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 케라틴 펩타이드는 엘라스타제(Elastase) 저해능, 프로콜라겐 type-1 C peptide(PIP) 합성 촉진능, 및 α-엘라스틴 합성 촉진능으로부터 선택되는 어느 하나의 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 화장료 조성물은 화장수, 로션, 크림, 에센스, 팩, 에멀젼, 오일젤, 세럼, 클렌징 폼, 메이크업 베이스 및 파운데이션으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 하나의 일실시예는,
퍼비도박테리움 아이슬란디쿰(Fervidobacterium islandicum) AW-1을 닭털을 포함하는 배지에서 배양하여 케라틴 펩타이드 모액을 수득하는 제1단계;
상기 케라틴 펩타이드 모액을 비극성 용매 및 극성용매의 혼합액을 이용하여 극성 케라틴 펩타이드 모액을 분리하는 제2단계;
상기 극성 케라틴 펩타이드 모액을 10kDa의 세공(pore) 크기를 가지는 멤브레인에 통과시켜 분자량이 10kDa 이하인 극성 저분자 케라틴 펩타이드 모액을 분리하는 제3단계를 포함하는,
피부 보습 또는 탄력 증진용 극성 저분자 케라틴 펩타이드의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물은 피부 보습뿐만 아니라 탄력 증진에 뛰어난 효과가 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 섬유아세포에 대하여 엘라스타제(Elastase) 저해능, 프로콜라겐 type-1 C peptide(PIP) 합성 촉진능, 및 α-엘라스틴 합성 촉진능을 나타낸다.
더불어, 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 피부 탄성, 피부 비틀림 탄력, 피부 수분량 및 피부색을 개선하는 효과가 있어 전체적인 만족도가 증대되어 기능성 피부 화장료로서 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 퍼비도박테리움 아이슬란디쿰(Fervidobacterium islandicum) AW-1을 이용하여 케라틴 펩타이드를 분리하는 과정을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 케라틴 펩타이드의 엘라스타제(Elastase) 저해 활성율을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 케라틴 펩타이드의 Procollagen type I C peptide 합성능을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 케라틴 펩타이드의 α-elastin 생성능을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 케라틴 펩타이드의 피부 탄성 개선율을 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 케라틴 펩타이드의 피부 비틀림 탄력 개선율을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 케라틴 펩타이드의 피부 수분량 개선율을 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 케라틴 펩타이드의 피부색 개선율을 나타낸 도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본원의 제 1 측면은,
극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물을 제공한다.
이하, 본원의 제 1 측면에 따른 상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물을 상세히 설명한다.
케라틴 펩타이드 모액
상기 케라틴 펩타이드는 케라틴 단백질을 포함하는 원료를 퍼비도박테리움 아이슬란디쿰(Fercidobacterium islandicum) AW-1을 배양하여 얻어진 케라틴 펩타이드 모액으로부터 분리된 것일 수 있다.
상기 퍼비도박테리움 아이슬란디쿰(Fervidobacterium islandicum) AW-1(KFCC 11115)은 극한성 미생물로, 40 내지 80℃의 고온에서 생육되는 고도호열성 균이며, 닭의 깃털, 모발 등을 분해하는 효소를 생산할 수 있다.
상기 케라틴 단백질을 포함하는 원료는 닭의 깃털(닭털)일 수 있다. 상기 닭털은 닭의 총중량의 5 내지 7%를 차지하는 절연체로서, 90% 이상이 자연계에 가장 풍부한 불용성 단백질인 케라틴(keratin)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 케라틴은 시스테인 함량에 따라 연성 케라틴(softkeratin)과 경성 케라틴(hard keratin)으로 구분되는데, 연성 케라틴은 시스테인이 약 10 내지 14%로 이황화물(disulfide) 결합이 많은 닭털에 포함되어 있다. 닭털에 포함된 케라틴은 α-헬릭스(α-케라틴)나β-쉬트(β케라틴)의 구조가 서로 엉켜있어 단백질 사슬이 매우 단단하게 쌓여있으며, 폴리펩타이드 체인 사이에 수많은 이황화물 결합과 수소결합 및 소수성 상호작용이 존재하는 복잡한 구조를 가지고 있으며, 분해효소 처리에 따라 수많은 종류의 케라틴 펩타이드가 형성될 수 있다. 본원에서는 질소원으로 닭털을 포함하는 배지에 특정 균주를 첨가하고 배양하여 수득되는 새로운 구조 및 조성을 갖는 케라틴 펩타이드를 개시한다. 이중에서도 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 원하는 피부 보습 또는 탄력 증진 효과를 나타낸다.
상기 질소원인 닭털은 배지에 5 내지 15g/L로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 8g/L로 포함될 수 있다. 그 함량이 전술한 범위내로 포함될 경우 혐기배양을 통한 케라틴 펩타이드 생산이 1 내지 2일 이내에 가능하게 되며, 적절한 크기의 기능성 케라틴 펩타이드를 얻는데 있어 더욱 바람직하다.
상기 케라틴 펩타이드 모액을 수득하는 방법의 일례로써, 하기 표 1과 같은 조성을 가지는 생육배지에 질소원으로 닭털 5 내지15g/L, 바람직하게는 8g/L를 첨가하고 72℃에서 퍼비도박테리움 아이슬란디쿰 AW-1을 혐기발효배양하여 얻어진 배양상등액을 여과한 다음, 상기 여과한 배양상등액을 10,000×g로 원심분리를 실시하여 균체를 침전시켜 회수하고, 여과한 후 농축하는 방법으로 케라틴 펩타이드를 제조할 수 있다. 또한 필요에 따라 침전 또는 여과를 반복실시할 수도 있다. 표 1은 예시적인 것으로 각 성분의 첨가량을 ±10%의 범위로 조절하여도 동일한 효과를 나타낼 수 있으며, 배지 성분의 일부만 포함되어도 무방하다.
배지성분 첨가량(g/L)
NaCl 2.0
CaCl2 2H2O 0.5
MgSO4 7H2O 0.5
MgCl2 6H2O 0.5
KH2PO4 0.5
K2HPO4 0.1
(NH4)2SO4 0.5
KCl 0.1
KBr 0.1
H3BO3 0.03
SrCl26H2O 0.03
Na2WO4 0.033mg
Na2SeO3 0.026mg
효모 추출물 1.0
닭털 8.0
Na2S(25%, w/v) 3ml/L
극성 케라틴 펩타이드의 분리
본 발명의 극성 케라틴 펩타이드는 상기 케라틴 펩타이드 모액으로부터 극성인 것을 분리한 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 극성 케라틴 펩타이드는 상기 케라틴 펩타이드 모액을 비극성 용매 및 극성용매의 혼합액을 이용하여 극성 케라틴 펩타이드 모액을 분리한 것일 수 있다.
본 발명에 이용되는 대표적인 비극성 용매는 당해 분야에 알려진 임의의 비극성 용매일 수 있다. 예를 들어, 알칸, 시클로알칸, 알켄, 알데히드, 케톤, 에테르, 에스테르, 아민, 방향족, 실란, 실리콘 및 이산화탄소로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 프로판, 2,2-디메틸프로판, 부탄, 2,2-디메틸부탄, 펜탄, 이소프로필 에테르, 헥산, 트리에틸아민, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 이소부틸 이소부티레이트, 트리부틸아민, 언데칸, 2,2,4-트리메틸펜틸 아세테이트, 이소부틸 헵틸 케톤, 디이소부틸 케톤, 시클로펜탄, 시클로헥산, 이소부틸벤젠, n-노닐벤젠, n-옥틸벤젠, n-부틸벤젠, p-크실렌, 에틸벤젠, 1,3,5-트리메틸벤젠, m-크실렌, 톨루엔, o-크실렌, 데켄(decene), 도케넨(docenene), 테트라데켄(tetradecene) 및 헵타데카날(heptadecanal)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 펜탄, 헥산, 및 헵탄으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명에 이용되는 대표적인 극성 용매는 예를 들어, 물, C1-6 알코올, C1-6 알데히드, 및 C1-6 케톤로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로판올, 에틸아세테이트, 아세톤, 클로로포름으로부터 선택되는 1종이상의 용매일 수 있다.
본원에서 제한되지 않는 일 실시예에 따르면, 상기 극성 용매는 증류수 및 비극성 용매는 헥산일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 극성 케라틴 펩타이드는 상기 케라틴 펩타이드 모액을 1.0: 0.5 내지 2.0의 부피비의 증류수 및 헥산 혼합액에 첨가할 때 증류수에 분획되는 것일 수 있다.
극성의 케라틴 펩타이드가 이보다 비극성 내지 저극성의 케라틴 펩타이드와 달리 엘라스타제(Elastase) 저해능, 프로콜라겐 type-1 C peptide(PIP) 합성 촉진능, 및 α-엘라스틴 합성 촉진능을 우수하게 가질 수 있다.
저분자량 케라틴 펩타이드의 분리
본원에서 저분자량 케라틴 펩타이드는 상기 케라틴 펩타이드 모액으로부터 저분자량인 것을 분리한 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 저분자량 케라틴 펩타이드는 분자량이 10kDa 이하인 것일 수 있다.
구체적으로, "저분자 케라틴 펩타이드"란 케라틴 펩타이드를 한외여과(ultrafiltration)를 통해 얻어지는 분자량이 10 kDa 이하의 저분자 펩타이드만을 정제하여 사용하는 것일 수 있다. 반면, “고분자 케라틴 펩타이드”란 케라틴 펩타이드를 상기 한외여과 시킨 후 남은 상등액에서 얻어지는 물질일 수 있으며, 분자량이 10kDa 초과인 것일 수 있다.
분자량이 10kDa 이하의 케라틴 펩타이드가 이보다 높은 분자량의 케라틴 펩타이드와 달리 엘라스타제(Elastase) 저해능, 프로콜라겐 type-1 C peptide(PIP) 합성 촉진능, 및 α-엘라스틴 합성 촉진능을 우수하게 가질 수 있다.
화장료 조성물
상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.0001 내지 100 wt%, 구체적으로 1 내지 10 중량%, 보다 구체적으로 3 내지 5중량% 만큼 포함될 수 있다. 상기 케라틴 펩타이드의 함량이 상기 범위보다 낮은 경우 유효성분으로서의 극성 저분자 케라틴 펩타이드 함량이 너무 적어 피부 보습 또는 탄력 증진 효과가 미비할 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우에는 사용량 대비 효과 상승률이 낮아 비경제적일 수 있다.
또한, 상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 엘라스타제(Elastase) 저해능, 프로콜라겐 type-1 C peptide(PIP) 합성 촉진능, 및 α-엘라스틴 합성 촉진능을 나타내며, 인체 피부에 적용되어 피부 탄성, 피부 비틀림 탄력, 피부 수분량 및 피부색을 개선하는 효과가 우수하다.
나아가, 상기 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물은 상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 사용되는 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료, 향료 등과 같은 통상적인 보조제 및 담체가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 화장료 조성물에는 글리세린, 부틸렌 글라이콜, 폴리옥시에칠렌 경화피마자유, 토코페릴 아세테이트, 시트릭산, 판테놀, 스쿠알란, 소듐 시트레이트, 알란토인 등의 보조성분이 추가로 더 포함될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 기본적으로 피부에 도포되는 것이므로, 당업계의 화장료 조성물을 참조하여 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있다. 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이크림, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 마스크팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.
상기 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 등이 포함될 수 있다.
상기 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트, 폴리아미드 파우더 등이 포함될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄, 디메틸 에테르 등의 추진체를 포함할 수 있다.
상기 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로 용매, 용해화제, 유탁화제 등이 포함될 수 있고, 구체적으로 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 소르비탄의 지방산 에스테르 등이 포함될 수 있다.
상기 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로 물, 에탄올, 프로필렌글리콜 등의 액상 희석제; 에톡실화이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르 등의 현탁제; 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가, 트라칸트 등이 포함될 수 있다.
상기 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성유, 라놀린유도체, 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 포함될 수 있다.
본원의 제 2측면은,
퍼비도박테리움 아이슬란디쿰(Fervidobacterium islandicum) AW-1을 닭털을 포함하는 배지에서 배양하여 케라틴 펩타이드 모액을 수득하는 제1단계;
상기 케라틴 펩타이드 모액을 비극성 용매 및 극성용매의 혼합액을 이용하여 극성 케라틴 펩타이드 모액을 분리하는 제2단계;
상기 극성 케라틴 펩타이드 모액을 10kDa의 세공(pore) 크기를 가지는 멤브레인에 통과시켜 분자량이 10kDa 이하인 극성 저분자 케라틴 펩타이드 모액을 분리하는 제3단계를 포함하는,
피부 보습 또는 탄력 증진용 극성 저분자 케라틴 펩타이드의 제조방법을 제공한다.
제1단계는 케라틴 펩타이드 모액을 수득하는 단계이고, 제2단계는 극성 케라틴 펩타이드를 분리하는 단계이며, 제3단계는 저분자 케라틴 펩타이드를 분리하는 단계로서 전술하여 설명한 바와 같다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
실시예 1. 케라틴 펩타이드의 제조
도 1에 도시한 바와 같이 케라틴 펩타이드 혼합물의 제조를 위해 닭털 분해 균주인 퍼비도박테리움 아이슬란디 쿰(Fervidobacterium islandicum) AW-1을 질소원으로 닭털(8 g/L)이 첨가된 생육배지에 72℃에서 혐기배양하여 배양상등액(0.8%)을 얻었다. 상기 배양상등액을 여과지(5㎛, No.20, Hyundai Micro, Korea)를 사용하여 분해된 닭털 찌거기를 일차적으로 걸러낸 후, 4℃에서 20분간 10,000×g으로 원심분리하여 상층액을 회수하였다. 회수한 상층액(케라틴 펩타이드 모액)을 72℃에서 48시간동안 건조하였다.
시료1. 케라틴 펩타이드(AWB1)
상기 건조시킨 케라틴 펩타이드를 -80℃에서 저장하고, 96시간 동결건조(Lyophilization) 하여 시료 1(케라틴 펩타이드, AWB1)을 제조하였다.
시료2. 극성 케라틴 펩타이드(AWB2)
상기 건조시킨 케라틴 펩타이드를 -80℃에서 저장, 96시간 동결건조(Lyophilization) 하였다. 동결건조 후, 증류수(distilled water)와 헥세인(hexane)을 1:1의 부피 비율의 혼합물에 첨가하여 15분이상 shaking을 실시하여 분별깔대기에 정지한 후, 증류수 분획물을 획득하여, 동결건조를 재실시 하여 시료2(극성 케라틴 펩타이드, AWB2)를 제조하였다.
시료3. 저분자 케라틴 펩타이드(AWB3) 및 시료 6. 저분자 케라틴 펩타이드(AWB6)
상기 건조시킨 케라틴 펩타이드를 -80℃에서 저장, 96시간 동결건조(Lyophilization)하였다. 상기 동결건조한 시료로부터 1 kDa 이하 초저분자 케라틴 펩타이드를 간편하게 분획하기 위해 한외여과법(Ultrafiltration)을 사용하였다. 한외여과에는 여과 멤브레인으로 10kDa의 세공(pore) 크기를 가지는 멤브레인을 사용하였다. 구체적으로, 시료를 여과 멤브레인이 구비된 여과 모듈로 유입시키고, 약 10 내지 30psi 의 압력을 가하여 시료가 여과 멤브레인을 통과하면서 여과되도록 하였다. 이에 따라, 분자량이 10kDa이하인 시료3 (저분자 케라틴 펩타이드, AWB3)을 수득하였으며, 분자량이 10kDa 이상인 시료 6 (고분자 케라틴 펩타이드, AW6)을 수득하였다.
시료4. 극성 저분자 케라틴 펩타이드(AWB4) 및 시료5. 극성 고분자 케라틴 펩타이드(AWB5)
상기 건조시킨 케라틴 펩타이드를 -80℃에서 저장, 96시간 동결건조(Lyophilization) 하였다. 동결건조 후, 이를 시료 2와 동일한 방법으로 증류수(distilled water)와 헥세인(hexane)을 이용하여 극성 케라틴 펩타이드를 수득하였다. 상기 극성 케라틴 펩타이드를 시료 3과 동일한 방법으로 한외여과(Ultrafiltration)하였다. 이에 따라, 분자량이 10kDa이하인 시료4(극성 저분자 케라틴 펩타이드, AWB4)을 수득하였으며, 분자량이 10kDa 이상인 시료 5 (고분자 케라틴 펩타이드, AW5)을 수득하였다.
제제예. 극성 고분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 마스크팩의 제조
상기 실시예 1의 시료4(극성 저분자 케라틴 펩타이드, AWB4)를 이용하여 마스크팩을 제조하였다. 구체적으로, 하기 표 2의 조성에 따라 마스크팩 충진 유액을 제조하였다.
원료 상품명 INCI NAME %(W/W) 기능
1 Arlacel 165 Glyceryl Stearate/PEG-100 Stearate 1.00 유화제
2 HCO-40 PEG-40 Hydrogenated Costor Oil 0.50 유화제
3 Hicos CEH Cetyl Ethylhexanoate 1.00 연화제
4 Hicos GTC Caprylic/Capric Triglyceride 1.00 연화제
5 DC 200f/6CS Dimethicone 0.30 연화제
6 1,3 BG Butylene Glycol 8.00 보습제
7 D.I water I Water 77.16 　
8 EDTA-2Na Disodium EDTA 0.02 킬레이트화제
9 D-Panthenol Panthenol 0.20 보습제
10 KMO-6 1,2 Hexandiol 2.50 보습제
11 Glycerine Glycerin 6.00 보습제
12 Keltrol F Xanthan Gum 0.10 증점제
13 Aristoflex AVC Ammonium Acryloyldimethyltaurate/VP Copolymer 0.20 증점제
14 Hyaluronic Acid 1% solution Sodium Hyaluronate 1.00 보습제
15 Keratin Peptide 1% solution Keratin Peptide(시료 4) 1.00 첨가제
16 Lavender Oil Lavandula Angustifolia (Lavender) Oil 0.02 향료
Total 100.00
먼저, 상기 원료 1 내지 6을 칭량하여 2L 비이커에 넣고 70℃까지 가열 용해시켜 유상(oil phase)를 제조하였다. 이후 상기 원료 7 내지 11을 칭량하여 20L 플라스틱 용기에 넣고 Disper Mixer를 이용하여 상기 원료 12-13을 분산시켜 수상(water phase)를 제조하였다. 상기 수상에 유상을 넣고 Disper Mixer를 이용하여 약 1,500rpm으로 10분간 유화시켰다. 여기에 상기 원료 14 내지 16을 투입하고 Disper Mixer를 이용하여 약 1,500rpm으로 5분간 유화시켜 마스크팩 충진 유액을 제조하였다.
마스크팩 시트지 1개가 들어있는 밀폐포장용기에 제조된 유액 35ml를 투입하여 마스크팩을 제조하였다.
비교제제예. 극성 고분자 케라틴 펩타이드를 포함하지 않는 마스크팩의 제조
비교제제예는 시료 4(극성 저분자 케라틴 펩타이드, AWB4)를 함유하지 않는 것을 제외하고 제제예와 동일한 방법으로 마스크팩을 제조하였다.
실험예 1. 주름 개선 효과 측정 실험
상기 실시예 1에서 제조된 시료 1 내지 시료6을 대상으로 Elastase assay를 진행하여 엘라스타제(Elastase) 저해 활성율을 비교하였다. 엘라스타제 저해 활성율을 측정하기 위하여 96-well plate의 well에 농도별 시료와 control을 50㎕ 넣고, 1mM N-succinyl-(L-Ala)3-p-nitroanilide를 190㎕씩 넣은 다음, 엘라스타제(porcine pancreas elastase)를 10㎕/well 넣고 25℃에서 20분간 incubation하였다. 그 후 405nm에서 흡광도를 측정하여 저해 활성율을 계산하였다. 엘라스타제(Elastase) 저해 활성율 결과를 하기 표 3 및 도 2에 나타내었다.
함량
시료 		0.25% 0.5% 1%
시료 1 5% 10% 20%
시료 2 6% 12% 24%
시료 3 10% 20% 30%
시료 4 20% 40% 75%
시료 5 11% 22% 35%
시료6 7% 14% 30%
표 3 및 도 2와 같이 시료 4(극성 저분자 케라틴 펩타이드)의 엘라스타제 저해 활성이 가장 컸으며, 다음으로는 극성 고분자 케라틴 펩타이드, 저분자 케라틴 펩타이드, 고분자 케라틴 펩타이드, 극성 케라틴 펩타이드, 케라틴 펩타이드 순으로 엘라스타제 저해 효과가 나타났다. 이를 통해, 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 in vitro에서 엘라스타제 저해 활성 효능을 가짐을 확인할 수 있다.
실험예 2. 콜라겐 생성 효과 측정 실험
상기 실시예 1에서 제조된 시료 1 내지 시료6을 대상으로 인체 섬유아세포에 농도별로 적용하여 procollagen type I C peptide assay를 진행하여 Procollagen type I C peptide 합성능을 비교하였다. Procollagen type I C peptide 합성능 결과를 하기 표 4 및 도 3에 나타내었다.
함량
시료 		0.01% 0.02% 0.04%
시료 1 2.1% 5% 10%
시료 2 3% 6% 15%
시료 3 7% 15% 30%
시료 4 10% 20% 40%
시료 5 6% 14% 28%
시료6 4% 8% 16%
표 4 및 도 3과 같이 시료 4(극성 저분자 케라틴 펩타이드)가 Procollagen type I C peptide 합성능이 가장 컸으며, 다음으로는 저분자 케라틴 펩타이드, 극성 고분자 케라틴 펩타이드, 고분자 케라틴 펩타이드, 극성 케라틴 펩타이드, 케라틴 펩타이드 순으로 PIP Procollagen type I C peptide 합성능이 높게 나타났다. 이를 통해, 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 인체 섬유아세포에서 Procollagen type I C peptide 합성을 증가시키는 효과를 가짐을 확인할 수 있다.
실험예 3. α-elastin 합성 증가 효과 측정 실험
상기 실시예 1에서 제조된 시료 1 내지 시료6을 대상으로 인체 섬유아세포에 농도별로 적용하여 elastin assay를 진행하여 α-elastin 생성능을 비교하였다. α-elastin 생성능 결과를 하기 표 5 및 도 4에 나타내었다.
함량
시료 		0.01% 0.02% 0.04%
시료 1 0.01% 0.04% 0.1%
시료 2 0.2% 0.4% 0.8%
시료 3 0.5% 1% 2%
시료 4 1% 2% 5%
시료 5 0.02% 0.05% 1%
시료6 0.015% 0.025% 0.5%
표 5 및 도 4와 같이 시료 4(극성 저분자 케라틴)의 α-elastin 합성능이 가장 컸으며, 다음으로는 저분자 케라틴 펩타이드, 극성 고분자 케라틴 펩타이드, 고분자 케라틴 펩타이드, 극성 케라틴 펩타이드, 고분자 케라틴 펩타이드, 케라틴 펩타이드 순으로 α-elastin 합성능이 높게 나타났다. 이를 통해, 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 인체 섬유아세포에서 α-elastin 합성을 증가시키는 효과를 가짐을 확인할 수 있다.
실험예 4. 피부 탄성 개선 효과 인체적용 실험
성인 44명을 대상으로 제제예 및 비교제제예를 사용하게 한 뒤, 사용 전, 사용 2주 후, 사용 4주 후에 뺨 부위의 피부 탄성을 측정하였다. 측정된 피부 탄성 개선율 결과 값을 하기 표 6 및 도 5에 정리하여 나타내었다.
종류 사용 후 2주 사용 후 4주
제제예 11.4% 25.4%
비교제제예 8.4% 15.2%
표 6 및 도 5의 결과에서 보는 바와 같이 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 함유한 제제예가 비교제제예보다 사용 후 2주, 사용 후 4주의 피부 탄성 개선율이 높게 나타났다. 이를 통해, 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 함유한 마스크팩은 피부 탄성을 증가시키는 효능이 뛰어남을 확인할 수 있다.
실험예 5. 피부 비틀림 탄력 개선 효과 인체적용 실험
성인 44명을 대상으로 제제예 및 비교제제예를 사용하게 한 뒤, 사용 전, 사용 2주 후, 사용 4주 후에 뺨 부위의 피부 비틀림 탄력을 측정하였다. 측정된 피부 비틀림 탄력 개선율 결과 값을 하기 표 7 및 도 6에 정리하여 나타내었다.
종류 사용 후 2주 사용 후 4주
제제예 6.7% 15.3%
비교제제예 1.2% 7.4%
표 7 및 도 6의 결과에서 보는 바와 같이 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 함유한 제제예가 비교제제예보다 사용 후 2주, 사용 후 4주의 피부 비틀림 탄력 개선율이 높게 나타났다. 이를 통해, 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 함유한 마스크팩은 피부 비틀림 탄력을 증가시키는 효능이 뛰어남을 확인할 수 있다.
실험예 6. 피부 수분량 개선 효과 인체적용 실험
성인 44명을 대상으로 제제예 및 비교제제예를 사용하게 한 뒤, 사용 전, 사용 2주 후, 사용 4주 후에 뺨 부위의 피부 수분량을 측정하였다. 측정된 피부 수분량 개선율 결과 값을 하기 표 8 및 도 7에 정리하여 나타내었다.
종류 사용 후 2주 사용 후 4주
제제예 16.1% 29.4%
대조군 제제 8.4% 13.2%
표 8 및 도 7의 결과에서 보는 바와 같이 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 함유한 제제예가 비교제제예보다 사용 후 2주, 사용 후 4주의 피부 수분량 개선율이 높게 나타났다. 이를 통해, 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 함유한 마스크팩은 피부 수분량을 증가시키는 효능이 뛰어남을 확인할 수 있다.
실험예 7. 피부색 개선 효과 인체적용 실험
성인 44명을 대상으로 제제예 및 대조군 제제를 사용하게 한 뒤, 사용 전, 사용 2주 후, 사용 4주 후에 뺨 부위의 피부색을 측정하였다. 피부색 측정은 spectrophotometer(CM-2600d, Minolta, Japan)을 이용하여 피부표면에 나타나는 L value(lightness)를 측정하여, 사용 전과 측정된 값을 비교하여 개선율(%)을 계산하였다. 측정된 피부색 개선율 결과 값을 하기 표 9 및 도 8에 정리하여 나타내었다.
종류 사용 후 2주 사용 후 4주
제제예 5.7% 15.8%
비교제제예 3.1% 11.0%
표 9 및 도 8의 결과에서 보는 바와 같이 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 함유한 제제예가 비교제제예보다 사용 후 2주, 사용 후 4주의 피부색 개선율이 높게 나타났다. 이를 통해, 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 함유한 마스크팩은 피부색을 개선시키는 효능이 뛰어남을 확인할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 분자량이 10kDa 이하인 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 유효성분으로 포함하고,
    상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 케라틴 펩타이드 모액을 비극성 용매 및 극성용매의 혼합액을 이용하여 분획하여 수득되는 것인 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 퍼비도박테리움 아이슬란디쿰(Fervidobacterium islandicum) AW-1을 배양하여 얻어진 것을 특징으로 하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 퍼비도박테리움 아이슬란디쿰 AW-1은 닭털을 포함하는 배지에서 배양하는 것을 특징으로 하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.0001 내지 100 wt%로 포함되는 것을 특징으로 하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 케라틴 펩타이드는 섬유아세포에 대하여 엘라스타제(Elastase) 저해능, 프로콜라겐 type-1 C peptide(PIP) 합성 촉진능, 및 α-엘라스틴 합성 촉진능으로부터 선택되는 어느 하나의 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 피부 보습 또는 탄력 증진용 화장료 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 화장료 조성물은 화장수, 로션, 크림, 에센스, 팩, 에멀젼, 오일젤, 세럼, 클렌징 폼, 메이크업 베이스 및 파운데이션으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  9. 퍼비도박테리움 아이슬란디쿰(Fervidobacterium islandicum) AW-1을 닭털을 포함하는 배지에서 배양하여 케라틴 펩타이드 모액을 수득하는 제1단계;
    상기 케라틴 펩타이드 모액을 비극성 용매 및 극성용매의 혼합액을 이용하여 극성 케라틴 펩타이드 모액을 분리하는 제2단계;
    상기 극성 케라틴 펩타이드 모액을 10kDa의 세공(pore) 크기를 가지는 멤브레인에 통과시켜 분자량이 10kDa 이하인 극성 저분자 케라틴 펩타이드 모액을 분리하는 제3단계를 포함하는,
    피부 보습 또는 탄력 증진용 극성 저분자 케라틴 펩타이드의 제조방법.

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