보고서 정보
주관연구기관 |
(주)래디안 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2012-07 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
지식경제부 Ministry of Knowledge Economy |
과제관리전문기관 |
한국산업단지공단 Korea Industrial Complex Corporation |
등록번호 |
TRKO201300029259 |
과제고유번호 |
1415117869 |
사업명 |
산업집적지경쟁력강화 |
DB 구축일자 |
2013-10-05
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키워드 |
자외선.광노화.피부.항노화.주름.미백.항상화.항염.
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초록
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1. 최종목표
- 자외선에 의한 피부 손상 및 노화를 억제하는 효능 평가 기술 개발
- 자외선에 의한 광독성 유발 여부 및 피부 안정성이 확보된 소재 1종 개발
- 효능 소재 1종에 대한 특허 및 논문 1건 발표
2. 개발내용 및 결과
- 자외선에 의한 피부손상 방어 효능 소재 개발을 위한 함염, 미백, 주름, 항산화 등의 다양한 피부 효능 평가를 수행하였음. 천연물의 70%에탄올 추출물인 경우 '추출물_E', 열수 추출물인 경우 '추출물_W'로 표기하였음.
1. 각질형성세포에 대한 광노화
1. 최종목표
- 자외선에 의한 피부 손상 및 노화를 억제하는 효능 평가 기술 개발
- 자외선에 의한 광독성 유발 여부 및 피부 안정성이 확보된 소재 1종 개발
- 효능 소재 1종에 대한 특허 및 논문 1건 발표
2. 개발내용 및 결과
- 자외선에 의한 피부손상 방어 효능 소재 개발을 위한 함염, 미백, 주름, 항산화 등의 다양한 피부 효능 평가를 수행하였음. 천연물의 70%에탄올 추출물인 경우 '추출물_E', 열수 추출물인 경우 '추출물_W'로 표기하였음.
1. 각질형성세포에 대한 광노화 억제 소재 효능 평가
1) 세포손상 억제 효능 평가
- UVB 30mJ/cm2 조사에 의한 세포 손상(사멸) 억제 효능 소재: 100 ug/ml 골담초_E
2) 각질분화주기 정상화 평가
- 각질분화인자 transglutaminase-1(Tgase-1), involucrin, filaggrin 중에서 Tgase-1 mRNA만 자외선에 의해 발현량이 증가하였음.
- 자외선 조사 이전의 Tgase-1 mRNA 발현 수준으로 줄이는 효능 소재: 수세미, 인삼 추출물, 발현을 현저히 떨어뜨리는 소재: 가죽나무 추출물과 생열귀_E 추출물, 발현을 증가시키는 소재: 상백피 추출물
3) 세포 손상 관련 방어 효능 평가
- UVB 30mJ/cm2 의해 각질형성세포의 염증 인자 (COX-2, IL-6, TNF-α)의 발현이 크게 증가함.
- IL-6 억제 효능 소재: 가죽나무 추출물과 생열귀 에탄올 추출물, TNF-α 억제 효능 소재: 가죽나무 열수 추출물
4) 세포내 항상화 방어 효능 평가 (항산화, ROS)
- DPPH radical 소거 효능 IC50: 가래나무, 가죽나무, 생열귀 추출물은 DPPH radical 소거 효능이 IC50 3~20 ug/ml
- 자외선에 의해 유도된 세포내 ROS 억제 효능 소재: 상백피_E, 생열귀_E, 수세미_E 추출물과 지모 추출물
2. 섬유아세포에 대한 광노화 억제 소재 효능 평가
1) 섬유아세포 증식 효능 평가
- 세포 증식 효능 소재: 골담초_E 추출물, 생열귀_W 추출물 그리고 상백피 추출물(대조군 대비 각각 최대 117, 108, 120% 증식 효능)
2) 세포손상 억제 효능 평가
-UVB 50mJ/cm2 조사에 의해 섬유아세포 생존율이 47%까지 줄어들음.
- 자외선에 의한 손상 억제 효능 소재: 가래나무_W 추출물 (생존율 40% 회복)
3) Procollagen-1 발현 촉진 효능 평가
- UVA 1J/cm2 조사는 섬유아세포의 procollagen-1의 발현을 약 41% 감소시킴.
- Procollagen-1 발현 촉진 소재: 골담초_E, 인삼_E, 지모_E 추출물 (각각 14, 18, 12% 촉진 효능 확인)
4) 콜라게나제 활성 증가 억제 효능 평가
- UVA 1.1 J/cm2 조사는 MMP-1 발현을 최대 4.7배 증가시킴
- MMP-1 활성 억제 효능 소재: 골담초_E, 인삼_E 추출물 (각각 42, 44 % 활성억제 효능)
3. 멜라닌형성세포에 대한 광노화 억제 소재 효능 평가
1) 티로시나아제 활석 억제 효능 평가
- 티로시나아제 억제 효능 소재: 상백피_E 추출물 (양성대조군 kojic acid대비 유사한 티로시나아제 억제 효능)
2) 멜라닌형성 억제 효능 평가
- UVB 10~50 mJ/cm2 또는 시간별로 처리하엿을 때 세포 내/외 멜라닌함량이 증가하지 않음.
- 100 uM α-MSH로 유도된 멜라닌 생성에 대한 억제 효능 소재: 가래나무_E, 골담초_E, 상백피_E 추출물 (각각 90, 87, 102% 멜라닌 생성 억제 효능)
3) 멜라닌형성 관련 단백질 발현 억제 효능 평가
- TRP-1 발현 억제 효능 소재: 가래나무_W, 생열귀_W 추출물과 가래나무_E, 골담초_E 추출물
- Tyrosinase mRNA 발현 억제 효능 소재: 가죽나무_W, 인삼_W 추출물
4. 피부암세포에 대한 소재 효능 평가
1) 세포생장 억제 효능 평가
- 세포 억제 효능 소재: 상백피_E, 지모_E, 퀴노아_E 추출물
단, 상백피_E, 지모_E, 퀴노아_E 추출물은 정상세포(HaCaT)에서도 큰 독성을 나타내기 때문에 피부암 특이적 생장억제 효능소재라고 할 수 없음.
2) 이동성 억제 효능 평가
- 천연물 처리군은 무혈청 배지처리군 대비 암세포 이동을 촉진하는 것으로 나타났으며, 지모_W 추출물의 경우 혈청만 포함된 배양액 대비 14% 이동 억제를 나타내었음.
3) 세포 사멸 단백질 발현 평가
- p21 발현 촉진 소재: 가죽나무_W, 퀴노아_E 추출물
- BAX 발현 촉진 소재: 가죽나무_W, 퀴노아_E 추출물
- 암세포의 세포사멸(apoptosis)관련 단백질인 p21 BAX를 촉진시켜 세포예정사와 관련된 세포생장억제에 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료됨.
5. 광노화 억제 효능 소재의 광독성 유발 여부 평가
1) 시료의 광독성 여부 확인
- 자외선 영역에서 큰 흡광값을 가지는 70% 에탄올 추출물 중에서 골담초, 생열귀, 수세미 추출물에 대한 광독성 평가를 수행함.
- 실험결과 3가지 추루물은 자외선에 의한 광독성이 없다고 확인됨.
2) 피부 홍반 유발 완화 효능 평가
- 1, 3 % 골담초 추출물은 1% Sodium Lauryl Sulfate 자극원에 의해 유도된 피부 홍반을 33~35% 낮추었으며, 피부 수준 증발량 또한 10~35% 감소시키는 효능이 있음.
6. 지표성분 확인 및 표준시험법작성
- 골담초 추출물의 지표성분: Resveratrol
- 표준시험법: 광노화 소재 탐색 표준시험법, resveratrol 분석 표준시험법
7. 원료 대량생산공정개발 및 제형 안정성 평가
- pH 8~10에서 탁도 변화가 있으며, 온도 및 에탄올 안정성 시험에서 안정함
8. Sun-care제형 제품 개발
- 광노화 효능 추출물 소재를 함유하는 선케어 비비 크림의 처방 개발 및 시제품 제작 완료
- 제형 안정성 및 시제품 안전성 확인
3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
기술적 효과
- 자외선에 의한 피부세포의 노화 기작을 확인하였고, 이를 효과적으로 억제할 수 있는 노화 완화 효능 소재 탐색 기술을 개발하여 기존의 유사 효능 소재에 비해 기술적 차별성을 확보. 이에 대라, 피부구성세포별 광노화 억제 효능소재를 탐색하여 근거 있는 과학적 소재 제안이 가능.
- 천연물 소재의 광독성 실험을 통해 제품 적용시 천연물의 광독성 유발여부를 미리 확인하고 이를 바탕으로, 추후 기능성화장품 원료에 광독성으로부터 안전한 소재로 제안이 가능함
- sun-care 제형 개발에 따른 색상 발현, 사용감, 보습감이 우수한 처방 개발
- '골담초 추출물을 함유하는 자외선으로 인한 피부 손상 방지용 및 주름 개선용 화장료 조성물' 특허 출원(10-2012-0068312) 1건
경제적 효과
- 현재 몇몇 항주름, 미백 효능 소재들이 일부 선케어 제품에 함유되어 판매되고 있지만, 대부분 자외선으로부터 유발된 피부노화 억제 소재는 아니기 때문에 본 사업을 통한 광노화 억제 소재는 기존 선케어 시장에 새로운 원료로 시장점유가 가능할 것임.
- 천연물 광노화 억제 소재 평가법에 따라, 6조원대의 전체 화장품 제조시장(2010년 기준)에서 25% 점유하는 기능성화장품분야에서의 천연물 이용이 증대되면 전체 천연물 시장에 미치는 영향이 클 것이며 전체적인 시장 규모 및 매출액 증가가 예상됨.
- 제품의 품질 유지 및 생산 단가 최소화를 위한 골담초 등 천연물의 계약재배를 통해, 도내 우수 농산물 육성과 이를 통한 지역 경제 활성화 기대.
4. 적용분야
화장품/ 천연물 의약품/ 기능성 화장품
목차 Contents
- 생산기술사업화 지원사업 최종보고서 ... 1
- 표지 ... 2
- 제 출 문 ... 3
- 생산기술사업화 지원사업 최종보고서 초록 ... 4
- 목 차 ... 8
- 제 1장 서론 ... 9
- 제 1절 개발기술의 중요성 ... 9
- 제 2절 국내·외 관련기술의 현황 ... 14
- 1. 국내 관련기술의 현황 ... 14
- 2. 국외 관련기술의 현황 ... 17
- 제 3절 기술개발 시 예상되는 파급효과 ... 19
- ○ 기술적 측면 ... 19
- ○ 경제·산업적 측면 ... 19
- 제 2장 기술개발 내용 및 방법 ... 20
- 제 1 절 세부개발 내용 및 방법 ... 20
- 1. 천연물 원료 제조 ... 20
- 2. 실험방법 ... 20
- 제 3장 결과 ... 32
- 제 1절 연구개발 최종 결과 ... 32
- 1. 연구개발 추진 일정 ... 32
- 2. 연구개발 추진 실적 ... 33
- 3. 기술개발의 내용 및 결과 ... 34
- 4. 기술개발의 성과 ... 61
- 제2절 연구개발 추진 체계 ... 65
- 1. 추진 체계도 ... 65
- 2. 기술개발팀 편성도 ... 66
- 3. 주관기관 및 위탁기관의 역할 및 추진 내용 ... 67
- 제 3절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 67
- 1. 시장 현황 ... 67
- 2. 사업화 전망 ... 68
- 끝페이지 ... 98
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