KR102739661B1

KR102739661B1 - 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법

Info

Publication number: KR102739661B1
Application number: KR1020240039826A
Authority: KR
Inventors: 이재성; 김동현; 조한섭; 최우정; 정초원; 김윤기; 박지해
Original assignee: 주식회사 네오캠코리아
Priority date: 2024-03-22
Filing date: 2024-03-22
Publication date: 2024-12-06

Abstract

본 발명은 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사이폰 추출기의 상부 챔버에 식물성 원료를 투입하는 식물성원료투입단계, 상기 사이폰 추출기의 하부 챔버에 용매를 투입하는 용매투입단계, 상기 용매투입단계를 통해 용매가 투입된 하부 챔버에 질소를 충전하는 질소충전단계, 상기 질소충전단계를 통해 질소가 충전된 하부 챔버를 가열하여 기화된 용매로 상기 식물성 원료에 함유된 유효성분을 추출하는 추출단계, 상기 하부 챔버의 가열을 중단하여 상기 상부 챔버의 추출물이 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버 사이에 개재된 필터를 통과하면서 하부 챔버로 모이도록 하는 제1여과단계 및 상기 제1여과단계를 통해 하부 챔버로 모인 추출물을 여과망으로 여과하는 여과단계로 이루어진다.
상기의 과정을 통해 제조되는 화장품 원료는 식물성 원료에 함유된 유효성분의 추출효율성이 우수하며, 추출과정에서 유효성분의 변질이나 분해가 억제되고 고유의 향이 보존될 뿐만 아니라, 유기용매의 제거과정을 별도로 진행할 필요가 없는 효과를 나타낸다.

Description

사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법 {EXTRACTION METHOd OF COSMETIC RAW MATERIAL USING SIPHON EXTRACTOR}

본 발명은 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식물성 원료에 함유된 유효성분의 추출효율성이 우수하며, 추출과정에서 유효성분의 변질이나 분해가 억제되고 고유의 향이 보존될 뿐만 아니라, 유기용매의 제거과정을 별도로 진행할 필요가 없는 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법에 관한 것이다.

추출 중에 향기 아로마를 잡는 기술은 오랜 추출의 문화속에서 다양한 방법으로 진화하였는데, 상세하게는 고대의 차문화의 발전부터 원물의 우림 및 발효 등의 기술과 근대와 현대의 커피 문화의 저온추출, 순간 냉각 및 초임계 등의 다양한 추출방식으로 식물의 아로마를 끌어 올려 추출하는 방식으로 진화하였다.

식물에 함유된 아로마 성분의 추출기술은 화장품의 원료를 제조하는 과정에서 인위적으로 향을 부가하지 않고, 천연의 향을 부가할 수 있을 뿐만 아니라, 인위적인 향료에 비해 기호도가 우수하며 인체에 무해한 이점을 나타내기 때문에, 식물에 함유된 아로마 성분의 추출기술은 고품질의 화장료를 제조하는 기술과 밀접한 관련성이 있다.

한편, 사이펀 추출기(진공흡입식)를 이용한 추출방법은 진공을 활용한 추출공법의 한 종류로 종래에는 주로 커피를 추출하는데 사용되어 왔는데, 상부 챔버에 안착된 필터 위에 커피 분말을 투입하고, 하부 챔버에 필요량의 물을 투입한 후에 가열수단으로 상기 하부 챔버를 가열하게 되면, 상기 하부 챔버의 물이 완전하게 끊는 상태가 되면, 상기 하부 챔버에서 추출된 증기가 상기 상부 챔버에 커피성분을 추출하게 되는 원리다.

그러나, 종래에 사이펀 추출기를 이용하는 추출방법은 식물성 원료에 함유된 유효성분의 용출효율성을 향상시킬 수는 있지만 추출과정에서 추출물에 함유된 유효성분의 분해나 산화가 진행되며, 고유의 향이 보존되지 못하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명의 개발자들은 상기의 과정으로 이루어지는 사이펀 추출기를 이용하되, 식물성 원료에 함유된 유효성분의 추출효율성이 우수할 뿐만 아니라 추출과정에서 유효성분의 분해가 억제되고 고유의 향이 보존되는 방법을 개발하여 본 발명을 완성하게 되었다.

한국특허등록 제10-1280882호(2013.06.26.) 한국특허등록 제10-2436304호(2022.08.22.)

본 발명의 목적은 식물성 원료에 함유된 유효성분의 추출효율성이 우수하며, 추출과정에서 유효성분의 변질이나 분해가 억제되고 고유의 향이 보존될 뿐만 아니라, 유기용매의 제거과정을 별도로 진행할 필요가 없는 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 사이폰 추출기의 상부 챔버에 식물성 원료를 투입하는 식물성원료투입단계, 상기 사이폰 추출기의 하부 챔버에 상기 식물성 원료 100 중량부 대비 500 내지 10000 중량부의 용매를 투입하는 용매투입단계, 상기 용매투입단계를 통해 용매가 투입된 하부 챔버에 질소를 충전하는 질소충전단계, 상기 질소충전단계를 통해 질소가 충전된 하부 챔버를 가열하여 기화된 용매로 상기 식물성 원료에 함유된 유효성분을 추출하는 추출단계, 상기 하부 챔버의 가열을 중단하여 상기 상부 챔버의 추출물이 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버 사이에 개재된 필터를 통과하면서 하부 챔버로 모이도록 하는 제1여과단계 및 상기 제1여과단계를 통해 하부 챔버로 모인 추출물을 80 내지 120 메시의 여과망으로 여과하는 제2여과단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법을 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 식물성 원료는 50 내지 250℃의 온도에서 3 내지 40분 동안 덖음되는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 식물성 원료는 허브 및 견과류로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 용매는 pH가 3 내지 5인 유기용매, 정제수 및 프로바이오틱스 발효물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 유기용매는 유기용매는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 클로로포름, 디클로로메탄, 헥산, 디에틸에테르, 벤진, 프로판디올, 부틸렌글리콜, 펜틸렌글리콜, 헥산디올 및 옥탄디올로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 프로바이오틱스는 비피더스균 및 유산균으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 추출단계는 3 내지 8시간 동안 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 필터는 종이, 융, 및 맴브레인으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명에 따른 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법은 식물성 원료에 함유된 유효성분의 추출효율성이 우수하며, 추출과정에서 유효성분의 변질이나 분해가 억제되고 고유의 향이 보존될 뿐만 아니라, 유기용매의 제거과정을 별도로 진행할 필요가 없는 탁월한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 사이폰 추출기를 나타낸 계략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 세포독성 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 항산화 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 멜라닌 발현 감소 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 프로콜라겐(Procollagen) 발현 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 필라그린(Filaggrin) 발현 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법은 사이폰 추출기의 상부 챔버(10)에 식물성 원료를 투입하는 식물성원료투입단계(S101), 상기 사이폰 추출기의 하부 챔버(20)에 용매를 투입하는 용매투입단계(S101-1), 상기 용매투입단계(S101-1)를 통해 용매가 투입된 하부 챔버(20)에 질소를 충전하는 질소충전단계(S103), 상기 질소충전단계(S103)를 통해 질소가 충전된 하부 챔버(20)를 가열하여 기화된 용매로 상기 식물성 원료에 함유된 유효성분을 추출하는 추출단계(S105), 상기 하부 챔버(20)의 가열을 중단하여 상기 상부 챔버(10)의 추출물이 상기 상부 챔버(10)와 상기 하부 챔버(20) 사이에 개재된 필터(30)를 통과하면서 하부 챔버(20)로 모이도록 하는 제1여과단계(S107) 및 상기 제1여과단계(S107)를 통해 하부 챔버(20)로 모인 추출물을 여과망으로 여과하는 여과단계(S109)로 이루어진다.

상기 식물성원료투입단계(S101)는 아래 도 2에 나타낸 사이폰 추출기의 상부 챔버(10)에 식물성 원료를 투입하는 단계로, 식물성 원료를 세척, 건조 및 세절한 후에 세절된 식물성 원료를 사이폰 추출기의 상부 챔버(10)에 투입하는 과정으로 이루어진다.

상기 식물성 원료는 허브 및 견과류로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 허브는 화장품의 원료로 사용될 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나, 레몬그라스, 로즈마리, 라벤더, 보리지, 수레국화, 캐모마일, 칼라리세이지 및 히야신스로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 견과류는 화장품의 원료로 사용될 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나, 헤이즐넛, 피칸 및 비터아몬드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 식물성 원료는 상기 추출단계에서 유효성분의 용출량을 향상시키기 위해 덕음된 것을 사용하는 것이 더욱 바람직한데, 상세하게는 식물성 원료를 50 내지 250℃의 온도에서 3 내지 40분 동안 덖음하는 것이 바람직하다.

상기 덖음의 온도가 50℃ 미만이거나 덖음 시간이 3분 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 덖음의 온도가 250℃를 초과하거나 덖음 시간이 40분을 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 식물성 원료가 탄화되어 상품성이 저하될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.

상기 용매투입단계(S101-1)는 아래 도 2에 나타낸 사이폰 추출기의 하부 챔버(20)에 용매를 투입하는 단계로, 상기 사이폰 추출기의 상부 챔버(10)에 투입된 식물성 원료 100 중량부 대비 용매 500 내지 10000 중량부를 투입하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 용매는 pH가 3 내지 5인 유기용매, 정제수 및 프로바이오틱스 발효물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 유기용매는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 클로로포름, 디클로로메탄, 헥산, 디에틸에테르, 벤진, 프로판디올, 부틸렌글리콜, 펜틸렌글리콜, 헥산디올 및 옥탄디올로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프로바이오틱스는 비피더스균 및 유산균으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같은 용매는 상기 추출단계(S105)에서 기화되어 상기 상부 챔버(10)로 이동하는데, 상부 챔버(10)로 이동한 후에는 상기 식물성 원료와 혼합되어 식물성 원료에 함유된 유효성분을 추출하는 역할을 하게 된다.

상기 용매의 투입량이 500 중량부 미만이면 상기 식물성 원료에 함유된 유효성분의 용출이 제대로 진행되지 못하며, 상기 용매의 투입량이 10000 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 용매를 기화시키는데 시간과 에너지가 지나치게 많이 소모되어 추출과정의 효율성을 저하시키기 때문에 바람직하지 못하다.

상기 질소충전단계(S103)는 상기 용매투입단계(S101-1)를 통해 용매가 투입된 하부 챔버(20)에 질소를 충전하는 단계로, 상기와 같이 하부 챔버(20)에 질소가 충전되면 상기 추출단계(S105)를 통해 추출되는 추출물의 산화가 억제되며, 추출물 고유의 향이 보존되어 고품질의 화장품 원료를 제공할 수 있다.

이때, 상기 질소는 하부 챔버(20)에 공기가 주입되지 않도록 용매를 제외한 공간이 질소로 가득 채워질 수 있도록 주입되는 것이 바람직하다.

상기 추출단계(S105)는 상기 질소충전단계(S103)를 통해 질소가 충전된 하부 챔버(20)를 가열하여 기화된 용매로 상기 식물성 원료에 함유된 유효성분을 추출하는 단계로, 상기 질소충전단계(S103)를 통해 질소가 충전된 하부 챔버(20)를 알코올 램프 등과 같은 가열수단(40)을 이용하여 3 내지 8시간 동안 가열하는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기의 과정으로 이루어지는 추출단계(S105)에서는 가열수단(40)에 의해 하부 챔버(20)가 가열되어 하부 챔버(40) 내에 용매가 끓기 시작하면서 기회되어 상기 상부 챔버(10)로 이동하게 되면서 상기 상부 챔버(10) 내에 식물성 원료와 혼합되어 식물성 원료 내에 함유된 유효성분을 추출하는 과정이 진행되는데, 이러한 과정을 통해 이루어지는 추출단계(S105)를 거치면 유효성분의 분해가 억제되고 추출물의 고유의 향이 보존될 수 있으며, 기화된 추출용매는 추출과정에서 증발을 통해 제거되기 때문에 별도로 용매를 제거하는 공정을 진행할 필요가 없는 장점을 나타낸다.

상기 추출단계(S105)의 시간이 3시간 미만이면 식물성 원료에 함유된 유효성분의 추출효율성이 저하될 수 있으며, 상기 추출단계(S105)의 시간이 8시간을 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 추출물에 함유된 유효성분이 분해될 수 있으며 추출공정의 효율성이 지나치게 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.

상기 제1여과단계(S107)는 상기 하부 챔버(20)의 가열을 중단하여 상기 상부 챔버(10)의 추출물이 상기 상부 챔버(10)와 상기 하부 챔버(20) 사이에 개재된 필터를 통과하면서 하부 챔버(20)로 모이도록 하는 단계로, 상기 추출단계(S105)가 완료되면 상기 하부 챔버(20)의 가열을 중단하여 추출된 추출물이 상기 상부 챔버(10)와 상기 하부 챔버(20) 사이에 개재된 필터(30)를 통과하여 하부 챔버(20)로 모이도록 하는 과정으로 이루어진다.

상기 하부 챔버(20) 내에 있던 용매는 모두 기화되어 제거된 상태이며, 질소가 충전되어 있는 진공상태이기 때문에, 하부 챔버(20)로 모인 추출물은 산소와의 접촉이 차단되어 산화되는 것을 억제할 수 있다.

이때, 상기 필터는 종이, 융, 및 맴브레인으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제2여과단계(S109)는 상기 제1여과단계(S107)를 통해 하부 챔버(20)로 모인 추출물을 여과망으로 여과하는 단계로, 상기 제1여과단계(S107)를 통해 하부 챔버(20)로 모인 추출물을 80 내지 120 메시의 여과망으로 여과하여 하부 챔버(20)로 모인 추출물의 이물질이나 고형분을 제거하는 과정으로 이루어진다.

상기의 제2여과단계(S109)를 거치면 본 발명에 따른 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출이 완료되며, 추출이 완료된 화장품 원료는 변질을 방지하기 위해 즉각 병입하고 밀봉하여 보관하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 본 발명에 따른 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법 및 그 추출방법으로 추출된 화장품 원료의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.

<제조예 1> 식물성 원료의 제조

견과류인 헤이즐럿 및 피칸과 허브인 레몬그라스 및 로즈마리를 각각 100g 씩 준비한 후에 2회씩 세척하고 45℃의 온도로 건조하고, 직경이 5mm를 나타내도록 세절하여 식물성 원료를 제조하였다.

<실시예 1>

상기 제조예 1을 통해 제조된 식물성 원료를 사이폰 추출기의 상부 챔버에 투입하고, 사이폰 추출기의 하부 챔버에 pH가 5인 정제수 1000 중량부를 투입하고 질소가스를 충전하고, 질소가스가 충전된 하부 챔버를 알코올 램프로 6시간 동안 가열하여 정제수가 기화되면서 상기 상부 챔버로 이동하여 상기 상부 챔버에 투입된 식물성 원료와 혼합되면서 식물성 원료 추출물을 제조하고, 식물성 원료 추출의 제조가 완료된 후에 하부 챔버의 가열을 멈춰 상부 챔버의 식물성 원료 추출물이 상부 챔버와 하부 챔버 사이에 개재된 융필터를 통과해 하부 챔버로 모이도록 하고, 하부 챔버로 모인 식물성 원료 추출물을 100 메시의 여과망으로 여과한 후에 세포 실험을 위해 동결건조 하여 화장품 원료를 제조하였다.

<실시예 2>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 3인 정제수를 용매로 사용하여 화장품 원료를 제조하였다.

<실시예 3>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 5인 에탄올을 용매로 사용하여 화장품 원료를 제조하였다.

<실시예 4>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 3인 에탄올을 용매로 사용하여 화장품 원료를 제조하였다.

<실시예 5>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 5인 프로판디올을 용매로 사용하여 화장품 원료를 제조하였다.

<실시예 6>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 5인 부틸렌글리콜을 용매로 사용하여 화장품 원료를 제조하였다.

<실시예 7>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 5인 펜틸렌글리콜을 용매로 사용하여 화장품 원료를 제조하였다.

<실시예 8>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 5인 프로바이오틱스(비피더스균) 발효물을 용매로 사용하여 화장품 원료를 제조하였다.

<실시예 9>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 5인 프로바이오틱스(락토바실러스균) 발효물을 용매로 사용하여 화장품 원료를 제조하였다.

<비교예 1>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 7인 정제수를 용매로 사용하여 화장품 원료를 제조하였다.

<비교예 2>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 7인 정제수를 용매로 사용하고, 하부 챔버를 질소로 충전하지 않은 상태에서 화장품 원료를 제조하였다.

<비교예 3>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, pH가 5인 에탄올을 용매로 사용하고, 하부 챔버를 질소로 충전하지 않은 상태에서 화장품 원료를 제조하였다.

상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 세포독성 실험을 실시하여 아래 도 3에 나타내었다.

{단, 세포독성 실험은 멜라닌세포 B16-F10(ATCC)를 혈구계(hemacytometer)를 이용하여 계수한 후, 96 웰 플레이트에 4×10³ 세포/웰 농도로 분주하였다. 24시간 동안 배양한 후, 멜라닌세포에 실시예 및 비교예를 통해 제조된 화장품 원료를 각각 100ug/ml 농도로 각 웰에 첨가하고, 1% 페니실린/스트렙토마이신, 10% 우태아 혈청이 포함된 DMEM 배지 100㎕를 이용하여 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 48시간 동안 배양하였다. 이후, 상등액을 제거하고 DMEM 배지와 WST 용액(EZ-cytox)을 9:1의 중량 비율로 혼합한 혼합물을 첨가한 다음 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 2시간 동안 반응시키고, 450nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포 독성 정도(세포 생존율)는 시험물질 및 비교물질과 같은 용매를 사용한 대조군의 흡광 강도를 기준으로 하여 백분율(%)로 표시하였다.

또한, CCD986sk(ATCC) 섬유아세포(Fibroblast)를 이용하여 계수한 후, 96 웰 플레이트에 4×10³ 세포/웰 농도로 분주하였다. 24시간 동안 배양한 후, 1% 페니실린/스트렙토마이신은 포함되고 우태아 혈청이 포함이 안된 IMDM 배지로 교체하였다. 24시간 방치 후 섬유아세포에 실시예 및 비교예를 통해 제조된 화장품 원료를 각각 100ug/ml의 농도로 각 웰에 첨가하고, 10% 우태아혈청이 없고 1% 페니실린/스트렙토마이신이 포함된 IMDM 배지 100 ㎕를 이용하여 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 48시간 동안 배양하였다. 이후, 상등액을 제거하고 IMDM 배지와 WST 용액(EZ-cytox)을 9:1의 중량 비율로 혼합한 혼합물을 첨가한 다음 37℃, 5% CO2 배양기에서 2시간 동안 반응시키고, 450nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포 독성 정도(세포 생존율)는 시험물질 및 비교물질과 같은 용매를 사용한 대조군의 흡광 강도를 기준으로 하여 백분율(%)로 표시하였다.

또한, 각질형성세포(keratinocyte, HaCaT ATCC)는 혈구계(hemacytometer)를 이용하여 계수한 후, 96 웰 플레이트에 4×10³ 세포/웰 농도로 분주하였다. 24시간 동안 배양한 후 1% 페니실린/스트렙토마이신은 포함되고 우태아 혈청이 포함이 안된 DMEM 배지로 교체하였다. 24시간 방치 후 각질형성세포에 실시예 및 비교예를 통해 제조된 화장품 원료를 각각 100ug/ml의 농도로 각 웰에 첨가하고, 10% 우태아혈청이 없고 1% 페니실린/스트렙토마이신이 포함된 DMEM 배지 100㎕를 이용하여 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 48시간 동안 배양하였다. 이후, 상등액을 제거하고 DMEM 배지와 WST 용액(EZ-cytox)을 9:1의 중량 비율로 혼합한 혼합물을 첨가한 다음 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 2시간 동안 반응시키고, 450nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포 독성 정도(세포 생존율)는 시험물질 및 비교물질과 같은 용매를 사용한 대조군의 흡광 강도를 기준으로 하여 백분율(%)로 표시하였다.

<계산식 1>

세포 생존율 (%) = 시료물질 첨가군 흡광도 / 대조군 흡광도 × 100}

아래 도 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 화장품 원료는 세포독성이 낮은 것을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 항산화 실험을 실시하여 아래 도 4에 나타내었다.

{단, 항산화 실험은 DPPH(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) (Avention AF-044150)시약을 사용하여 자유 라디컬(free radical) 소거능을 분석하였다. 실험의 양성 대조군으로는 아스코르브산(ascorbic acid) (Sigma A92902)을 사용하였다.

0.1 mM DPPH에 실시예 및 비교예를 통해 제조된 화장품 원료에 에탄올을 첨가하고 암실에서 30분 동안 반응시킨 후 510nm 흡광도를 측정하였다.

<계산식 2>

자유 라디컬 소거 활성 (%) = 100 - 시료물질 첨가군 흡광도 / 대조군 흡광도 X 100}

아래 도 4에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 화장품 원료는 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료에 비해 우수한 항산화 활성을 나타내었으며, 특히 실시예 3을 통해 제조된 화장품 원료의 항산화 활성이 가장 우수한 것을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 멜라닌 발현 감소 실험을 실시하여 아래 도 5에 나타내었다.

{단, 멜라닌 발현 감소 실험은 멜라닌세포 B16-F10(ATCC)는 혈구계(hemacytometer)를 이용하여 계수한 후, 6 웰 플레이트에 1.2×10⁵ 세포/웰 농도로 분주하였다. 24시간 동안 DMEM 배지(10% 우태아혈청, 5% 페니실린/스트렙토마이신) 에서 배양한 후 α-MSH 100nM(Sigma M4135)과 실시예 및 비교예를 통해 제조된 화장품 원료를 100ug/ml 농도로 각 웰에 첨가하고 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 55시간 동안 배양하였다. 55시간 시료를 처리 후 배양액을 회수하고 490nm에서 흡광도를 측정하였다. 실험의 양성대조군으로 b-arbutin (Sigma A4256) 200ug/ml을 처리하여 검증하였다.}

아래 도 5에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 화장품 원료는 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료에 비해 멜라닌 발현 감소 효과가 우수하였으며, 특히 실시예 3을 통해 제조된 화장품 원료의 멜라닌 발현 감소효과가 가장 우수한 것을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 프로콜라겐(Procollagen) 발현 실험을 실시하여 아래 도 6에 나타내었다.

{단, 프로콜라겐 발현 실험은 CCD986sk(ATCC) 섬유아세포(Fibroblast)를 이용하여 계수한 후, 24 웰 플레이트에 1.5×10⁴ 세포/웰 농도로 분주하였다. 10% 우태아혈청 및 1% 페니실린/스트렙토마이신이 포함된 DMEM 배지에서 24시간 동안 배양한 후, Serum free media(1% 페니실린/스트렙토마이신이 포함된 DMEM)로 교체 후 24시간 배양하였다. 실시예 및 비교예를 통해 제조된 화장품 원료를 100ug/ml 농도로 Serum free media와 섞어서 처리 후 48시간 배양하였다. 모든 배양은 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 실행하였다. 배양액을 수거하고 배양액에 분비된 콜라겐의 양을 ELISA 키트(Procollagen type C-peptide EIA kit, Takara)를 사용하여 측정하였다.

<계산식 3>

Procollagen 생성량 (%) = 시료처리 생성량 / 대조군 생성량 × 100}

아래 도 6에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 화장품 원료는 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료에 비해 프로콜라겐 발현 효과가 우수한 것을 알 수 있으며, 특히 실시예 3을 통해 제조된 화장품 원료의 프로콜라겐 발현 효과가 가장 우수한 것을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료의 필라그린(Filaggrin) 발현 실험을 실시하여 아래 도 7에 나타내었다.

{단, 필라그린 발현 실험은 각각질형성세포(keratinocyte, HaCaT ATCC)는 혈구계(hemacytometer)를 이용하여 계수한 후, 24 웰 플레이트에 2×10⁵ 세포/웰 농도로 분주하였다. 24시간 동안 DMEM 배지(10% 우태아혈청, 5% 페니실린/스트렙토마이신) 에서 배양한 후, 10% 우태아혈청이 없는 DMEM 배지로 교체 후 24시간 추가 배양하였다. 실시예 및 비교예를 통해 제조된 화장품 원료를 100ug/ml 농도로 48시간 처리하였다. 배양액을 회수한 후 Filaggrin ELISA(Cloud-Clone SEJ103Hu)를 진행하였다. Filaggrin ELISA는 제조사에서 제공한 프로토콜을 이용하였다. 실험의 양성대조군으로 TGF-b 10ng/ml(BioLegend 580702)을 처리하여 검증하였다.}

아래 도 7에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 7 및 실시예 9를 통해 제조된 화장품 원료는 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 화장품 원료에 비해 필라그린 발현 효과가 우수한 것을 알 수 있으며, 특히 실시예 3을 통해 제조된 화장품 원료의 필라그린 발현 효과가 가장 우수한 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법은 식물성 원료에 함유된 유효성분의 추출효율성이 우수하며, 추출과정에서 유효성분의 변질이나 분해가 억제되고 고유의 향이 보존될 뿐만 아니라, 유기용매의 제거과정을 별도로 진행할 필요가 없어 우수한 공정효율성을 나타낸다.

10 ; 상부 챔버
20 ; 하부 챔버
30 ; 필터
40 ; 가열수단
S101 ; 식물성원료투입단계, S101-1 ; 용매투입단계
S103 ; 질소충전단계
S105 ; 추출단계
S107 ; 제1여과단계
S109 ; 제2여과단계

Claims

사이폰 추출기의 상부 챔버에 식물성 원료를 투입하는 식물성원료투입단계;
상기 사이폰 추출기의 하부 챔버에 상기 식물성 원료 100 중량부 대비 500 내지 10000 중량부의 용매를 투입하는 용매투입단계;
상기 용매투입단계를 통해 용매가 투입된 하부 챔버에 질소를 충전하는 질소충전단계;
상기 질소충전단계를 통해 질소가 충전된 하부 챔버를 가열하여 기화된 용매로 상기 식물성 원료에 함유된 유효성분을 추출하는 추출단계;
상기 하부 챔버의 가열을 중단하여 상기 상부 챔버의 추출물이 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버 사이에 개재된 필터를 통과하면서 하부 챔버로 모이도록 하는 제1여과단계; 및
상기 제1여과단계를 통해 하부 챔버로 모인 추출물을 80 내지 120 메시의 여과망으로 여과하는 제2여과단계;로 이루어지고,
상기 용매는 pH가 3 내지 5인 유기용매, 정제수 및 프로바이오틱스 발효물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며,
상기 프로바이오틱스는 비피더스균 및 유산균으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것인, 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법.
청구항 1에 있어서,
상기 식물성 원료는 50 내지 250℃의 온도에서 3 내지 40분 동안 덖음되는 것을 특징으로 하는 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 식물성 원료는 허브 및 견과류로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 유기용매는 유기용매는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 클로로포름, 디클로로메탄, 헥산, 디에틸에테르, 벤진, 프로판디올, 부틸렌글리콜, 펜틸렌글리콜, 헥산디올 및 옥탄디올로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 추출단계는 3 내지 8시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법.
청구항 1에 있어서,
상기 필터는 종이, 융, 및 맴브레인으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사이폰 추출기를 이용한 화장품 원료의 추출방법.