KR102140769B1 - 모링가 추출물을 함유하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모링가 추출물(Moringa oleifera extract)를 함유하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 모링가 추출물은 미세먼지가 포함된 공기 및 액체의 미세 먼지 처리 및 인간의 체표면에 존재하는 미세먼지를 제거할 수 있다.

Description

모링가 추출물을 함유하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 조성물{Composition for adsorbing or removing fine dust containing Moringa oleifera extract}

본 발명은 모링가 추출물(Moringa oleifera extract)를 함유하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 모링가 추출물은 미세먼지가 포함된 공기 및 액체의 미세 먼지 처리 및 인간의 체표면에 존재하는 미세먼지를 제거할 수 있다.

미세먼지 또는 초미세먼지 등은 그 입자가 매우 작아서 이것을 제거할 수 있는 효과적인 방법이 없는 실정이다. 필터를 사용하는 방법은 입자의 크기가 작은 미세먼지나 초미세먼지를 제거할 수 없고, 이를 제거할 수 있는 헤파필터(hepafilter) 등 고기능성 필터는 사용이 어렵고 단가가 비싸다. 또한, 이러한 필터는 인체 외부 특히 피부 표면이나 코나 호흡기관의 점막 등에 붙어 제거되지 않는 미세먼지를 제거하지 못하는 단점이 있다.

공기 중이나 액체에서 이미 침투한 미세먼지를 제거하기 위해 많은 시도가 있다. 한국특허출원 제10-2017-0061142호에서는 비이온성 유화제를 포함하는 미세먼지 흡착 방지용 화장료 조성물을 개시하고 있는데, 이는 비이온성 유화제를 이용해 미세먼지를 정전기적 인력으로 반발시켜 붙지 못하게 하는 것일 뿐, 이미 침투되거나 누적된 미세먼지를 제거할 수 있는 방법은 아니다.

본 발명의 목적은 모링가 추출물을 포함하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 모링가 추출물의 미세먼지 흡착 또는 제거 용도에 관한 것이다.

본 발명은 모링가 추출물(Moringa oleifera extract)를 함유하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 조성물에 관한 것이다.

이하 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.

모링가는 십자화목 모링가과에 속하는 나무로 그 열매와 뿌리, 잎이 모두 식용 가능하며 특히 열매에 해당하는 꼬투리는 인도와 파키스탄의 카레요리인 사하잔 키 사브지와 인도의 매운 스튜 요리인 삼바르 등의 식재료로 쓰인다.

나무에서 나는 열매인 꼬투리의 생김새가 마치 드럼스틱과 같이 생겼다 하여 드럼스틱이라 불리며, 모링가과에 속하는 식물에서 가장 널리 재배되는 종이어서 모링가(Moringa)라 부르기도 한다. 꼬투리 역시 모링가 프루트(Moringa fruit)라는 명칭이 존재한다.

서양에서는 찾아볼 수 없으나, 인도 반도에서부터 동남아시아 전역은 물론 아프리카에 이르기까지 널리 재배되고 있는 종으로, 특히 따뜻한 남아시아 지역과 열대 지방에서 인기가 좋다. 나무 자체가 가뭄에 강하여 물이 부족한 지역에서는 예로부터 드럼스틱 꼬투리를 중요한 식재료로 사용하였고 피부 질환, 감염, 관절염, 통풍 등에 효험이 있다 하여 약용으로도 활용하였다.

꼬투리는 알싸한 맛에 오크라와 비슷한 맛이 나며, 씨앗은 콩과 비슷한 식감에 매콤한 맛이 난다. 씨앗이 함유된 꼬투리째로 손질하여 수프, 카레, 튀김 등으로 활용하거나 씨앗만 따로 손질해서 콩처럼 활용하기도 한다. 인도와 파키스탄에서는 모링가 꼬투리를 넣어 사하잔 키 사브지(sahajan ki sabzi)라는 카레요리를 만들며, 인도 남부에서는 매운 스튜 요리인 삼바르(Sambar)를 만들 때 모링가 꼬투리를 활용한다.

한편, 모링가의 잎 또한 식용이 가능하여 전통 세네갈 요리에서는 잎을 음붐(Mboum)이라는 소스의 재료로 활용하고, 아프리카나 아시아에서는 잎을 말려 가루로 만든 뒤 빵이나 머핀, 케이크를 만들 때 반죽에 넣는다.

또한, 모링가 뿌리의 경우 그 맛이 겨자무와 비슷하여 겨자무 대신 샐러드, 소스, 향신료 등에 사용될 수 있다.

모링가에는 신체의 자연적인 면역 체계를 증진시킬 수 있는 항생제와 노화 방지제를 가진 화학 물질을 함유하고 있어 감염이나 피부 질환과 같은 염증성 질환 등에 효과가 있는 식품이다. 또한, 신체기능 유지에 필요한 단백질과 아미노산, 비타민 C, 칼슘, 칼륨도 다량 함유되어 있어 근육 형성, 피로 해소, 고혈압 예방 등의 이로운 작용을 한다.　

본 발명은 모링가의 추출물을 포함하는 미세먼지 흡착 또는 제거 활성을 갖는 추출물에 관한 것으로서, 상기 '추출물'은 용매 조추출물, 특정 용매 가용 추출물 (용매 분획물) 및 용매 조추출물의 용매 분획물을 포함하며, 상기 모링가 추출물은 용액, 농축물 또는 분말 상태일 수 있다.

본 발명에 따른 모링가 추출물은 모링가의 뿌리, 줄기, 잎 및 씨로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 추출물일 수 있으며, 예를 들어, 모링가 씨의 추출물일 수 있다.

상기 모링가 추출물은 물, 및 탄소수 1 내지 4개의 직쇄 또는 분지형 알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 추출하여 얻어진 조추출물일 수 있다.

모링가의 조추출물 제조에 사용되는 한 용매에 물과 알코올의 혼합물을 사용하는 경우에는 10%이상 내지 100%(v/v)미만, 20%이상 내지 100%(v/v)미만, 30%이상 내지 100%(v/v)미만, 40%이상 내지 100%(v/v)미만, 50%이상 내지 100%(v/v)미만, 60%이상 내지 100%(v/v)미만, 또는 70%이상 내지 100%(v/v)미만의 탄소수 1 내지 4개의 직쇄 또는 분지형 알코올 수용액일 수 있다.

또한, 상기 알코올 수용액은 메탄올 수용액, 에탄올 수용액, 프로판올 수용액, 및 부탄올 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

또 다른 측면에 있어서, 미세먼지 흡착 또는 제거 활성을 갖는 모링가의 추출물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 모링가 추출물은 모링가의 뿌리, 줄기, 잎 및 씨로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 추출물일 수 있으며, 예를 들어, 모링가 씨의 추출물일 수 있다.

상기 모링가 추출물은 물, 및 탄소수 1 내지 4개의 직쇄 또는 분지형 알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 추출하여 얻어진 조추출물일 수 있다.

본 발명에 따른 모링가 추출물의 제조 과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다:

모링가씨를 절단하고 물로 세척하여 협착물을 제거하고 건조시킨 후, 상기 모링가의 중량에 대하여 약 3 내지 20 부피배, 바람직하게는 5 내지 15 부피배의 추출용매로 환류 추출한다. 추출 후 여과하여 여과액을 모은다. 추출 온도는 특별한 제한은 없지만 15 내지 110℃, 바람직하게는 20 내지 70℃인 것이 좋다.

추출공정은 1회 또는 수회 반복할 수 있으며, 본 발명의 한 바람직한 예에서는 1차 추출 후 다시 재추출하는 방법을 채택할 수 있는데, 이는 생약추출물을 대량 생산하는 경우 효과적으로 여과를 한다 하더라도 생약 자체의 수분 함량이 높기 때문에 손실이 발생하게 되어 1차 추출만으로는 추출효율이 떨어지므로 이를 방지하기 위함이다. 또한, 각 단계별 추출효율을 검증한 결과 2차 추출에 의해 전체 추출량의 80 내지 90% 정도가 추출되는 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 일예에서, 추출공정을 2회 반복하는 경우, 상기 얻어진 잔사에 다시 추출용매, 약 5 내지 15 부피배, 바람직하게는 8 내지 12 부피배로 환류 추출한다. 추출 후 여과하고 이전에 얻어진 여과액과 합쳐서 감압농축을 하여 모링가 추출물을 제조한다. 이와 같이 2차에 걸친 추출 및 각각의 추출 후 얻어진 여과액을 혼합함으로써 추출 효율을 높일 수 있으나, 본 발명의 추출물이 추출 회수에 한정되는 것은 아니다.

상기 모링가 추출물 제조 시에 사용되는 용매의 양이 너무 적으면 교반이 어렵게 되고 추출물의 용해도가 낮아져 추출효율이 떨어지게 되고, 지나치게 많은 경우는 다음의 정제단계에서 사용되는 용매의 사용량이 많아져 경제적이지 못하여 취급상 문제가 발생할 수 있으므로, 용매의 사용량은 상기 범위로 하는 것이 좋다.

이와 같이 얻어진 여과된 추출물은 원료로 사용하기에 적합하도록 잔존하는 저급 알코올의 함량을 조절하기 위하여 농축물 총량의 약 10 내지 30배, 바람직하게는 15 내지 25배, 보다 바람직하게는 약 20 중량배의 물로 1 내지 5회, 바람직하게는 2 내지 3회 공비 농축하고 재차 동량의 물을 가하여 균질 하게 현탁시킨 후 동결건조하여 분말상태의 모링가 추출물로서 제조될 수 있다.

본 발명에 사용된 추출 방법은 통상적으로 사용되는 모든 방법일 수 있으며, 예컨대, 냉침, 열수추출, 초음파 추출, 또는 환류 냉각 추출법일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 또 다른 양태는 모링가 추출물을 포함하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 화장품 조성물에 관한 것이다.

상기 화장품 조성물은 (a) 상술한 본 발명의 모링가 추출물의 화장품학적 유효량(cosmetically effective amount); 및/또는 (b) 화장품학적으로 허용되는 담체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 용어 "화장품학적 유효량"은 상술한 본 발명의 조성물의 미세먼지 흡착 또는 제거 효능을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.

상기 화장품 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 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, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 화장품의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 화장품의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 화장품의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 화장품의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 화장품의 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, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 화장품 조성물에 포함되는 성분은 유효 성분으로서의 모링가 추출물 및 담체 성분 이외에, 화장품 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예를 들어, 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 예는 모링가 추출물(Moringa oleifera extract)를 함유하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 세정제 조성물에 관한 것이다.

상기 세정제 조성물은 계면활성제를 추가적으로 포함하는 것일 수 있다.

상기 계면활성제는 음이온성 계면활성제, 베타인계의 양성 계면활성제, 염화스테아릴트리메틸암모늄 등의 양이온성 계면활성제인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 세정제 조성물은 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 기타 성분을 포함할 수 있다.

상기 기타 성분은 목적에 따라서 적당하게 선택할 수 있으며, 예를 들면 물, 실리콘류, 보습제, 글리시리진산 디칼륨, 글리시레틴산, 알란토인 등의 항염증제; 비타민류; 양이온화 셀룰로오스, 양이온화 구아검 등의 양이온성 폴리머; 아크릴산-디메틸디알릴암모늄 공중합체 등의 양성 폴리머; 아크릴산계 폴리머 등의 음이온성 폴리머; 동물추출 추출액, 식물추출 추출액, 펄화제, 착색제; 폴리에틸렌 등의 스크럽제; 옥토피록스 등의 비듬 방지제; 각종 향료; 메틸파라벤, 페녹시에탄올 등의 방부제 등을 들 수 있다.

상기 세정제 조성물의 성상으로서는 상온에서 액상인 것이 바람직하다. 또한, 포머 용기를 사용할 때에는, 예를 들면 노즐부를 눌러내림으로써 거품을 토출할 수 있는 펌프 포머 용기와, 200메쉬(75㎛) 2매 사용할 때에 있어서, 액체 세정제 조성물의 점도는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적당하게 선택할 수 있지만, 25℃에서 15mPa·s 이하가 바람직하고, 1mPa·s 내지 10mPa·s가 보다 바람직하다.

상기 세정제 조성물은 그 형상이나 제형이 특별히 제한되는 것은 아니고, 목적에 따라서 적당하게 선택할 수 있으며, 예를 들면 액상, 크림상, 로션상, 거품상 등의 각종 성상이나 제형으로 조제해서 이용할 수 있고, 각 제형의 상법에 준해서 조제할 수 있다.

상기 세정제 조성물은, 예를 들면 샴푸, 린스 인 샴푸 등의 모발용 세정제, 바디 소프, 핸드 소프, 거품 핸드 소프, 클렌징폼 등의 피부용 세정제, 주방용 세제, 의료용 세제 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 이것들 중에서도, 대장균에 대한 살균력의 점으로부터 바디 소프, 핸드 소프, 거품 핸드 소프, 클렌징폼 등의 피부용 세정제가 특히 바람직하다. 이것들은 제품의 상용량으로 상법에 따라서 사용할 수 있다.

본 발명은 모링가 추출물(Moringa oleifera extract)를 함유하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 모링가 추출물은 미세먼지가 포함된 공기 및 액체의 미세 먼지 처리 및 인간의 체표면에 존재하는 미세먼지를 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 모링가 추출물을 미세먼지 함유 기준 용액에 혼합시켜 침전 제거 효과를 실험한 결과를 보여주는 사진이다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

제조예 1. 모링가 추출물의 제조

잘게 분쇄한 모링가 잎, 줄기, 뿌리, 씨앗 10 g을 각각 정제수 0.1 L에 넣은 다음 분당 100 rpm으로 교반하면서 상온에서 6시간 동안 1차 추출하였다. 1차 추출수 상층액은 따로 모으고, 정제수 0.1 L를 투입한 후 상온에서 6시간 동안 2차 추출하였다. 2차 추출수 상층액도 1차 추출과 같이 따로 모아서 취합하고, 정제수 0.1 L를 다시 투입한 후 상온에서 6시간 동안 3차 추출하였다. 3차 추출수 상층액까지 취합 한 후 3500rpm에서 15분 동안 원심분리하여 고형물 등의 부유물을 제거하여 모링가 추출물을 제조하였다.

제조예 2. 모링가 추출물의 정량

추출된 모링가 추출물에 포함된 고형물의 질량비를 측정하기 위하여 추출물을 10 ml 단위로 코니컬 튜브에 분리한 후, 이를 영하 80도에서 1일간 동결하고, 동결건조를 수행하여 수득 된 고형물을 정량하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

샘플	용매	수율
씨앗	물	0.38 ± 0.08 g
뿌리	물	0.18 ± 0.04 g
줄기	물	0.22 ± 0.03 g
잎	물	0.08 ± 0.004 g
씨앗	에탄올 수용액 (40 v/v%)	0.23 ± 0.06 g

실험예 1. 모링가 추출물의 용매에 따른 미세먼지 응집 효과의 차이 확인

	0 min	20 min	40 min	60 min	180 min	360 min
대조군 (미세먼지+정제수)	100 ± 0	97 ± 2.3	95 ± 3.6	88 ± 5.4	82 ± 4.9	78 ± 5.6
실시예 1(미세먼지+모링가 씨앗+ 정제수 추출)	100 ± 0	95 ± 3.1	92 ± 4.3	56 ± 7.2	24 ± 3.8	18 ± 3.8
실시예 2 (미세먼지+모링가 씨앗+에탄올 추출)	100 ± 0	94 ± 6.3	93 ± 3.8	72 ± 4.6	42 ± 3.7	34 ± 5.4

표 2에서 확인할 수 있듯이, 모링가 씨앗에 대해 정제수 및 에탄올 추출 방법에서 용매를 달리하여 추출할 경우 추출수에서 고형성분을 추출할 수 있었으며, 해당 추출 고형성분은 에탄올보다 물에서 수득율이 더 높았다. 이렇게 얻은 추출물에 대해 미세먼지 응집 침강 효과를 확인하여 본 결과 정제수 추출과 에탄올 ㅊ출 모두에서 미세먼지 침강 효과를 확인할 수 있었으며 침강 속도는 정제수 추출물이 에탄올 추출물 보다 더 빨랐다. 이는 제조예에서 나타난 것과 같이 에탄올 추출 방법이 더 낮은 추출 효율을 보여준 것에 비례하여 에탄올 추출이 상대적으로 낮은 침강 속도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 2. 미세먼지 응집 실험

미세먼지 샘플로는 국제미세먼지 기준에 따라, 미세먼지로는 PM10, 초미세먼지로는 PM2.5 미세먼지 샘플을 사용하였다.

미세먼지 PM10은 국제미세먼지 규격에 의해 평균 입자 사이즈 10 um 의 미세먼지이며, 초미세먼지 PM2.5는 평균 입자 사이즈 2.5 um의 초미세먼지를 의미한다.

구체적으로, 모링가 추출물을 0.333 g/ml 농도로 16.67 g 을 준비하였다. 그 다음, 50 ml digi-tube 용기에 모링가 추출물을 넣고 정제수를 50 ml 눈금선까지 채워 모링가 추출물 용액을 제조하였다. 50 ml digi-tube 용기에 미세먼지 1 g 을 넣은 후 모링가 추출물 용액 전량을 넣어 혼합하였다(20000 ppm). 동일한 방법으로 모링가 추출물 용액을 제조하고 50 ml digi-tube 용기에 초미세먼지 0.25 g 을 넣은 후 모링가 추출물 용액 전량을 넣어 혼합하였다(5000 ppm). 응집 반응을 수행하면서 20분, 40분, 60분, 180분 및 360분에 각각 샘플의 탁도 변화를 사진과 turbidimeter로 측정하여 그 결과를 표 3 및 도 1에 나타내었다. 대조군으로는 모링가 추출물 대신 정제수와 혼합한 시료를 사용하였다.

	0 min	20 min	40 min	60 min	180 min	360 min
대조군 1 (미세먼지+정제수)	100 ± 0	97 ± 2.3	95 ± 3.6	88 ± 5.4	82 ± 4.9	78 ± 5.6
대조군 2 (초미세먼지+정제수)	100 ± 0	98 ± 3.3	96 ± 4.3	92 ± 4.6	88 ± 6.4	84 ± 4.9
실시예 1 (미세먼지+모링가)	100 ± 0	95 ± 3.1	92 ± 4.3	56 ± 7.2	24 ± 3.8	18 ± 3.8
실시예 2 (초미세먼지+모링가)	100 ± 0	96 ± 4.1	93 ± 2.3	66 ± 3.6	32 ± 5.7	24 ± 6.4

표 3 및 도 1에서 확인할 수 있듯이, 0 내지 360분 동안 일반적인 미세먼지를 함유하는 정제수는 미세먼지가 거의 침전되지 않고 부유하였으며, 초미세먼지는 그 입자의 사이즈가 더 세밀하여 침전 속도가 더 낮음을 확인하였다. 실시예 1 및 2에서 정제수 대신 모링가 추출물을 처리할 경우 처리 후 약 1시간 이후부터 44%의 미세먼지가 응집되어 침전되었으며, 초미세먼지의 경우 34%가 응집되어 침전됨을 확인할 수 있었다. 이는 처리된 모링가 추출물이 정제수 속에 부유하는 미세먼지 및 초미세먼지의 상호 응집을 촉진시켜 입자사이를 증가시켜 침전을 촉진함을 확인하였다.

실험예 3. 추출 부위에 따른 미세먼지 응집 실험

추출 부위에 따른 미세먼지 시료에 대한 응집 효과가 나타나는지 확인하기 위하여, 모링가 잎, 줄기, 뿌리, 씨앗에서 각각 추출된 추출물에 대해 미세먼지 응집 실험을 실험예 2와 동일한 방법으로 수행하여, 그 결과를 표 4에 나타내었다.

	0 min	20 min	40 min	60 min	180 min	360 min
대조군 (미세먼지+정제수)	100 ± 0	97 ± 2.3	95 ± 3.6	88 ± 5.4	82 ± 4.9	78 ± 5.6
실시예 1(미세먼지+모링가 씨앗)	100 ± 0	95 ± 3.1	92 ± 4.3	56 ± 7.2	24 ± 3.8	18 ± 3.8
실시예 2 (미세먼지+모링가 뿌리)	100 ± 0	96 ± 4.1	93 ± 2.3	66 ± 3.6	32 ± 5.7	24 ± 6.4
실시예 3(미세먼지+모링가 줄기)	100 ± 0	95 ± 2.7	94 ± 2.5	68 ± 3.2	38 ± 4.3	27 ± 8.8
실시예 4(미세먼지+모링가 잎)	100 ± 0	95 ± 3.8	94 ± 1.3	70 ± 5.6	40 ± 6.5	29 ± 4.9

표 4에서 확인할 수 있듯이, 모링가의 씨앗, 뿌리, 줄기, 잎 모든 부위에서 추출물을 얻을 수 있었으며, 각 추출물에 대해 미세먼지 응집 침강 효과를 시험한 결과 모든 시료에서 미세먼지의 응집 침강 현상이 나타났으나, 씨앗 추출물이 가장 추출물 중 고형물 함량이 높았고, 그 다음으로 줄기, 뿌리, 잎 순이었으며 응집 침강 효과 또한 씨앗 추출물이 가장 높았고, 그 다음으로 줄기와 뿌리 추출물은 유사한 수준의 침강 속도를 나타냈으며, 잎이 가장 느린 침강 속도를 보여 추출수에 포함된 고형물의 함량과 미세먼지 응집 속도가 비례하는 결과를 나타내었다. 이는 추출물 중 포함된 고형물이 미세먼지 응집 효과를 나타낸다는 것과 이의 포함된 농도에 비례하여 미세먼지 응집 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.

실험예 4. 용액 중 초미세먼지 제거 실험

용액 중에 존재하는 초미세먼지를 킬레이팅하여 제거하는 효과가 있는지 여부에 대해 확인하기 위해서, 모링가 씨 추출물을 0.05g /ml 농도로 50 ml 준비하였고, 초미세먼지 용액을 50 ml digi-tube 용기에 초미세먼지 0.25 g 을 넣은 후 모링가 추출물 용액 전량을 넣어 혼합하였다(5000 ppm). 응집 반응을 수행하면서 0분, 10분, 30분, 60분 및 120분에 각각 샘플을 UV/VIS 분광광도계를 통해 550nm 투과도를 측정하여 그 결과를 표 5에 나타내었다.

[계산식]

제거율(%) = (투과율 - 1) x 100

	0 min	10 min	30 min	60 min	120 min
초미세먼지 + 정제수	0 ± 0.1	0 ± 0.3	0 ± 0.6	0 ± 0.4	0 ± 0.9
초미세먼지 + 모링가 씨	0 ± 0.2	20.1 ± 8.1	38.5 ± 9.3	48 ± 7.2	64.3 ± 13.8

표 5에서 확인할 수 있듯이, 모링가 추출물 중 가장 수율이 좋은 모링가 씨 추출물에 대해 초미세먼지 응집 효과를 확인하기 위하여 UV/VIS 분광광도계를 이용하여 초기 응집 결정의 형성 여부를 확인한 결과, 미세먼지 중 초미세먼지에 해당하는 PM2.5 초미세먼지는 수용액 상태에서 응집 결정의 형성이 거의 일어나지 않아 분광 투과도가 거의 100%였다. 이에 비해 모링가 추출물을 처리한 경우 처리 10분 만에 응집 결정이 형성되어 산란 현상이 발생하였고 이는 시간이 갈수록 점점 더 증가함을 확인하였다.

실험예 3. 공기 중 초미세먼지 제거 실험

공기 중에 존재하는 초미세먼지를 킬레이팅하여 제거하는 효과가 있는지 확인하기 위하여, 모링가 씨 추출물을 0.05, 0.1, 0.5 및 1.0 g /ml 농도로 2 ml 준비하였고, 초미세먼지 용액을 5000 mg/l(5000ppm) 농도로 1 ml 준비하였다. 모링가 씨 추출물을 미세 가스 분무기를 이용하여 에어로졸 형태로 구멍사이즈가 30μm인 필터지에 고르게 분사하여 준비하고, 지름 150mm, 길이 500mm의 플라스틱 관 중간에 설치하였다. 해당 관의 한쪽에서 초미세먼지 용액 1ml을 질소/산소 8:2 기체를 이용해 미세 가스 분무기로 에어로졸 형태로 50 리터의 공기에 섞어서 120분 동안 분사하였다. 분사된 가스는 필터지를 통과하도록 하였으며, 필터지 후면세어 포집된 가스는 헤파필터를 통과하여 잔존하는 미세먼지를 포집하여 그 양을 아래 계산식에 따라 측정하였다.

[계산식]

제거율(%) = (10 - 포집양)/10 x 100

	0 min	10 min	30 min	60 min	120 min
대조군 (초미세먼지 + 정제수)	0 ± 0.1	0 ± 0.3	0 ± 0.6	0 ± 0.4	0 ± 0.9
실시예 1 (초미세먼지 + 모링가 0.05)	0 ± 0.2	1.1 ± 8.1	8.5 ± 9.3	8.3 ± 7.2	11.3 ± 13.8
실시예 2 (초미세먼지 + 모링가 0.1)	0 ± 0.1	5.1 ± 6.4	14.5 ± 7.8	18 ± 7.6	22.3 ± 11.3
실시예 3(초미세먼지 + 모링가 0.5)	0 ± 0.4	11.1 ± 8.6	18.5 ± 6.4	22.6 ± 8.2	24.3 ± 13.1
실시예 4(초미세먼지 + 모링가 1.0)	0 ± 0.3	7.1 ± 3.6	13.5 ± 6.2	18 ± 9.2	22.3 ± 13.8

표 6에서 확인할 수 있듯이, PM2.5 초미세먼지가 포함된 공기는 30 마이크로미터의 포어사이즈를 가지는 필터지를 쉽게 통과하며, 필터지에 의해 미세먼지는 제거되지 않는다. 모링가씨 추출물을 0.05, 0.1, 0.5, 1.0 g/ml로 필터지에 도포한 후 해당 필터지에 초미세먼지를 통과시킨 결과 120분 동안 0.05 g/ml에서는 최대 24%, 평균 13%의 초미세먼지가 포집되었고, 0.1 g/ml에서는 최대 35%, 평균 22%의 초미세먼지가 포집되었고, 0.5 g/ml에서는 최대 37%, 평균 24%의 초미세먼지가 포집되었고, 1.0 g/ml에서는 최대 35%, 평균 22%의 초미세먼지가 포집되었다. 모링가 추출물에 의한 공기 중 초미세먼지 포집효과는 0.5 g/ml농도까지 비례하여 증가하나 그 이상에서는 일정한 정도를 나타내었다.

실험예 4. 피부 표면 미세먼지 제거 실험

피부 표면에서 초미세먼지 제거효과를 확인하기 위하여, 일반적인 계면활성제로 polysorbate 60(tween 60)을 2% 를 포함하는 수용액에 모링가씨 추출물을 0.1 g /ml 농도로 하여 10, 20, 40, 60, 80 % 함유하는 용액을 10 ml 준비하였고, 대조군으로는 정제수과 계면활성제만을 포함하는 수용액을 사용하였다. 초미세먼지 용액을 100,000 mg/l(100,000ppm) 농도로 준비였다. 초미세먼지 수용액을 실험용 쥐(BALB/C)를 마취한 후 등쪽 피부를 제모하고 피부에 도포한 후 30분간 건조하였다. 그 이후 각각의 대조군과 실시예의 용액 10 ml을 미세먼지를 도포한 등쪽 피부에 뿌리면서 솔을 이용해 세정하였다. 각 군별로 3마리의 실험용 쥐에 적용하였으며 남은 거품 및 계면활성제는 다량의 정제수를 이용해 제거하였다. 그 이후, 실험용 쥐를 희생하고 미세먼지를 처리한 등쪽 피부를 수집하여 코니컬 튜브에 담고 조직용해액에 단백질 분해효소를 10% 포함하는 버퍼를 20 ml처리하여 50도씨에서 3시간 동안 용해하였다. 조직이 완전히 용해 된 이후 7500 rpm에서 30분간 원심분리하여 세포나 조직 잔사를 제거하고, 그 상층액만을 수득하여 각각 샘플을 UV/VIS 분광광도계를 통해 550nm 투과도를 측정하였다. 초미세먼지 도포 피부에 대해 정제수만을 이용해 세정한 시료의 투과율이 평균 98%로 측정되어 각 실시예별로 아래의 계산식에 따라 상대적 미세먼지 제거율을 계산한 후 그 결과를 표 7에 나타내었다.

[계산식]

상대적 제거율(%) = (0.98 - 투과율)/0.98 x 100

	제거율
대조군 1 (초미세먼지 + 정제수)	0 ± 0.1
대조군 2 (초미세먼지 + 계면활성제 + 정제수)	0 ± 0.3
실시예 1 (초미세먼지 + 계면활성제 + 모링가 10)	13.2 ± 4.2
실시예 2 (초미세먼지 + 계면활성제 + 모링가 20)	26.4 ± 6.1
실시예 3(초미세먼지+ 계면활성제 + 모링가 40)	52.3 ± 4.4
실시예 4(초미세먼지 + 계면활성제 + 모링가 60)	56.2 ± 7.3
실시예 5(초미세먼지 + 계면활성제 + 모링가 80)	54.6 ± 5.3

각 실험군별로 3마리의 피부에서 제거된 미세먼지 만을 수득하여 투과도를 측정해 본 결과 정제수나 계면활성제를 포함하는 정제수만을 이용해 솔을 이용해 기계적 세정을 하는 경우 초미세먼지는 제거가 되지 않았다. 그러나 모링가 추출물을 다양한 농도로 함유하는 계면활성제 수용액은 정제수를 도포하여 세정한 것과 비교하여 최저 9%, 최고 63% 이상 초미세먼지가 제거되어 검출이 되었다. 모링가 추출액의 농도는 이러한 제거율과 비례하였으며, 60% 이상의 농도에서는 큰 차이를 보이지 않음을 확인하였다.

Claims (9)

1. 모링가 추출물(Moringa oleifera extract)를 함유하는 미세먼지 흡착 또는 제거용 화장품 조성물에 있어서,
   상기 모링가 추출물은,
   모링가 씨를 절단하고 물로 세척하여 협착물을 제거하고 건조시키는 단계;
   상기 건조된 모링가 씨의 중량에 대하여 5 내지 15 부피배의 추출용매로 20 내지 70°C에서 환류 추출하는 제 1 추출 단계;
   상기 추출된 잔사에 8 내지 12 부피배의 추출용매로 환류 추출하는 제 2 추출 단계;
   상기 제 1 추출 단계에 및 제 2 추출 단계에서 얻어진 여과액을 합쳐서 감압농축을 하는 감압농축단계를 포함하고,
   상기 추출용매는 정제수로만 이루어지는 것을 특징으로 하는 화장품 조성물.
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