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강원대 이구연 교수팀, 천연물 유효성분 분리→약물 설계→ ‘기능성 소재’ 개발 맵(map) 공개

미백 기능성 신소재 ‘벨루틴’, 헴프씨드 추출물 활용 ‘가려움증 개선 소재’ 출원
KISTI 천연물유기농 화장품 지식연구회...제3차 세미나, 산·학·연 현장 정보 교류 활성화

인플레이션 영향에 따라 소비에도 미묘한 변화가 일어나고 있다. 유로모니터에 따르면 뷰티&퍼스널케어 제품 가격이 높아짐에 따라 소비자는 구매 제품에 대해 보다 선별적인 결정을 내린다는 것. 즉 가격 대비 가치, 다기능 혜택, 저렴한 가격을 찾는다는 소비자가 2년 전보다 2.5%p 증가했다고 한다. 이는 가격 상승의 불가피성을 받아들이는 대신 다기능 또는 다중 혜택 스킨케어를 찾는다는 점을 시사한다. 고효능 추구 소비자들이 가격에 더 민감해지고 소비 습관을 재고함에 따라 ‘가치’의 개념이 역동적인 방식으로 진화하리라는 예측이다.  

그 결과 성분 중심 뷰티인 친환경 화학(green chemistry)은 혁신에 있어 생명공학의 영향력 있는 역할에 주목하고 있다.  



이런 과정을 우리나라에서도 생생히 들을 수 있던 자리가 지난 20일 강원대 의생명공학관에서 열린 ‘천연물유기농 화장품 지식연구회’다. 이날 강원대 생명공학과 이구연 교수(㈜케이메디켐 대표)는 ‘천연물 유래 유효성분을 활용한 기능성 화장품 소재 개발’을 발표해 기능성 화장품 개발 과정을 소개했다. 이구연 교수팀은 ▲천연물 소재 개발 필요성 ▲겨우살이의 미백 기능성 소재 개발 ▲헴프씨드를 활용한 가려움증 개선 기능성 화장품 개발 등 자체 보유 기술을 공개했다. 

먼저 이구연 교수팀은 자체 개발한 천연물 소재 100여 종+외부 제공 400여 종 등 총 500여 종의 천연물 라이브러리를 보유 중이다. 천연물(추출물, 물질)의 구조를 규명하고 이를 분자 모델링을 통해 약효 검색(in vitro)→약효 평가(in vivo)를 거치게 된다. 이렇게 해서 약물 설계를 통해 타깃 물질과 용이하게 결합할 수 있는 합성신약 후보물질, 건강기능 식품 소재, 기능성화장품 소재 등을 개발하는 과정을 거친다. 

예를 들어 천연물 라이브러리에서 미백 활성 스크리닝을 거치게 되면 멜라닌 생성 효소인 타이로시나아제(tyrosinase) 억제제 후보 천연물로 겨우살이, 상백피, 어성초, 일엽초, 포공영, 헴프씨드 등을 확인할 수 있다.  

이렇게 해서 겨우살이 추출물 속에서 비타민C 보다 뛰어난 미백 효능 물질로  viscumneoside Ⅲ, homoflavoyadrinin B를 분리해냈다. 이를 비배당체 분자 전환기술로 유효성을 증대하는 효과를 얻을 수 있었다. 이렇게 해서 벨루틴(velutin) 합성 공정 기술을 개발하고 임상 시료를 제조해 ‘미백 기능성 비고시 원료 인증’을 진행 중이다. 

특히 참석자들의 이목을 집중시킨 게 ‘헴프를 활용한 가려움증 개선 기능성 화장품 개발’이다. 기존 헴프씨드 추출물에서 유효성분을 활용한 제품(oil류 제품) 개발과 달리 이구연 교수팀은 헴프의 효능 물질에서 다중 작용 기전을 활용한 약물 설계 기술로 독창성 및 차별성이 눈에 띈다. 즉 헴프씨드 추출물에서 △피부장벽 보호효과(보습-강원대 손은화 교수) △항염 효과(강원대 손은화 교수) △항히스타민 효과(가려움증 완화-인제대 박석주 교수) 등 3가지 기능에 모두 부합되는 유효성분 소재 개발을 진행했다.  

이를 4~8주 임상 시험 결과 유의미한 결과를 얻었다고 설명했다. 이렇게 해서 현재 ▲ 헴프씨드 추출물을 포함하는 항알레르기성 또는 항산화용 조성물(10-2021-0122414) ▲ N-트랜스-카페오일티라민을 포함하는 피부 미백 및 피부장벽 강화용 조성물(10-2022-0008300) 등을 출원 중이다. 



아울러 국가지원의 ‘강원그린바이오 한국형 헴프 플랫폼 및 산업화연구개발사업’과 연계해 ‘헴프를 활용한 아토피 개선 소재 개발’도 추진한다. 케이메디켐(Kmedichem) 박상구 소장은 “기존 기술 대비 헴프를 활용한 아토피 개선 소재 개발은 피부장벽 강화+가려움증 억제+과잉면역반응 억제 등 다중 작용 기전의 유효성을 커버하는 소재 개발 노력이다. 스테로이드를 대체할 수 있도록 단일 물질 발굴 공정을 개발하는 노력을 기울이고 있다”고 강조했다. 향후 화장품/건강기능식품/의약품 원료 공급은 물론 기능성화장품, 신약 개발 기업과 협업, 나고양 의정서에 따른 원료 수출시 로열티 획득이 가능하다고 내다봤다. 

한편 KISTI(한국과학기술정보연구원) 산하 ‘천연물유기농화장품 지식연구회’가 마련한 이번 발표에는 회원사 대표 등 40여 명이 참석했다. 연구회는 관련 산·학·연 관계자들의 지식정보 교류의 가교 역할과 함께 과학기술정보협의회 중소, 중견기업의 기술개발과 사업화 촉진에 기여할 목적으로 발족됐다. 

KISTI 정명동 책임연구원 사회로 진행된 교류회는 △이구연 교수 연구실 견학 (초임계 활용 등) △기업 소개-(주)코리아파인, 대봉LS천연물연구소 △유기농화장품 신규 브랜드 경영의 이해(씨앤컴 최현우 본부장) △ 천연물 유래 유효성분을 활용한 기능성화장품 소재 개발(강원대 이구연 교수) 순으로 이어졌다. 

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