프탈레이트는 화장품 원료로서 사용되지 않지만 네일락카, 헤어스프레이 제품류 등에는 혼입 또는 오염에 의해 제품 중에서 검출되어 시민단체 등에 의해 지속적인 안전성 문제가 제기되고 있기에 이들 제품에 대한 정확한 함량분석은 매우 중요하다. 그러나, 대부분의 프탈레이트 시험은 수질 또는 환경시료 등에서 다량의 유기용매로 추출/농축하여 가스크로마토그래피-질량분광분석기(GC-MS)를 사용하여 미량의 함량을 분석하는 방법으로 화장품 분석에 적용하기가 쉽지 않으며 화장품 분석에 적용되는 공인시험법도 아직까지 없는 실정이다. 또한 질량분석기의 가격, 시료전처리 및 기기유지관리에 소요되는 비용과 시간이 적지 않아 일반적인 품질관리에 적용하기엔 부담이 적지 않다. 특히 프탈레이트의 ppm 수준 이하 농도 분석시에는 기기 및 기구, 시약 등의 오염에 의해 분석결과 수치가 높게 나타나는 문제점으로 인해 정확한 분석기술과 분석경험이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 네일락카와 헤어스프레이 제품 분석에 적합하며 품질보증(quality-assurance ; Q.A)을 위한 시험에도 유용하도록 저비용의 범용적인 기기를 사용하면서 ppm 농도의 프탈레이트를 빠른 시간에 분석할 수 있는 방법을 설계하였다. 이 방법은 유기용매 사용량을 최소화하여 친환경적이며, 시료전처리 시간과 단계를 줄여 오염의 가능성을 최소화하며 저비용의 가스크로마토그래피-불꽃이온화검출기(GC-FID)를 사용하여 제품 내 2 ∼ 50 g/g (ppm) 농도의 프탈레이트를 검출하는 분석법으로 관련업체에서 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

미생물의 오염을 통해 화장품이 변질되거나 분해되는 것을 방지하여 소비자를 보호하기 위해 화장품에 보존제가 사용된다. 파라벤류는 제형화하기 쉽고, 활성 범위가 넓으며, pH에 화학적으로 안정하면서 저렴하여 거의 모든 종류의 화장품에 널리 사용된다. 페녹시에탄올과 클로페네신 역시 화장품에 일반적으로 사용되는 보존제로 보통 파라벤과 함께 사용된다. 파라벤의 독성은 일반적으로 낮지만, 손상된 피부에는 자극을 유발할 수 있으며, estrogenic 잠재성, 마취 효과 및 생식 독성의 가능성에 대한 논란이 있어 왔다. 따라서 파라벤은 배합한도 원료로 지정 관리되고 있으며, 페녹시에탄올과 클로페네신도 마찬가지로 최대 허용량이 지정되어 있다. 그러므로 제품 중 보존제의 함량을 관리하는 것은 중요하다. 그러나 일반적으로 사용되는 역상 액체크로마토그래프법으로는 이성질체를 포함한 6종의 파라벤과 페녹시에탄올 및 클로페네신을 동시에 분리 분석하기 어려웠다. 용출 시간이 길어져, 피크 모양이 나쁘고 분리능이 좋지 않아 정확한 정량이 불가능하였다. 본 연구에서는 ultra performance liquid chromatographyTM (UPLCTM)를 이용하여 8종의 보존제를 10 min 이내에 동시분석을 시도하였다. 또한, International conference on harmonisation (ICH) 가이드라인의 밸리데이션 방법에 근거하여 본 시험법의 적합성을 검증하고, 로션, 팩트, 파운데이션 및 립글로스 등 다양한 제형에 적용이 가능함을 보였다. 본 시험법은 파라벤류를 포함한 다양한 보존제를 함유한 화장품 중 보존제의 함량을 단시간에 간편하고 정확하게 정량하는데 활용될 수 있을 것이다.

노화 과정 중에 일어나는 extracellular matrix (ECM)의 변성은 피부의 주름과 탄력 감소를 유발한다. 현재까지 항노화의 주요 타겟은 metalloproteases 혹은 콜라겐이나 엘라스틴같은 구조 단백질에 집중되어 있지만, 최근 세포와 ECM 단백질(콜라겐, 피브릴린, 파이브로넥틴) 간의 상호작용이 세포의 생존과 증식, 조직의 재건에 중요한 역할을 한다고 알려졌다. 파이브로넥틴은 다른 ECM 단백질이나 인테그린 같은 세포 표면 수용체와 결합할 수 있는 부위를 가진 부착 단백질이다. 최근 보고에 따르면 세린 프로티아제들에 의해 분해된 파이프로넥틴 조각이 골아세포에서 MMPs 발현을 증가시킨다. 그러나 파이브로넥틴 조각의 사람 피부에서의 역할은 보고된 바 없다. 본 연구에서는 노인의 피부에서 파이브로넥틴 조각이 현저히 증가되어 있으며, 섬유아세포에 파이브로넥틴 조각을 처리하였을 시, MMP-1의 발현과 MMP-2의 활성이 증가한다는 것을 입증하였다. 이 결과는 파이브로넥틴 조각이 피부 노화를 유발하는 새로운 인자일 가능성을 제시하고 있다.

유용성감초추출물(oil soluble licorice extract)은 미백에 효능이 있는 원료로서, 미백 효과가 최적으로 유지되는 유통기한을 알아야 할 필요가 있다. 실온 상태에서의 화장품 유통기한을 측정하는 것이 제품의 개발 기간에 비해 상대적으로 길기 때문에 가혹 조건하에서의 성분 변화 실험을 통해 실제 유통기한을 예측하고자 하였다. 이를 위해 유용성감초추출물의 수명과 가속 온도 스트레스와의 관계를 아레니우스식에 의해 분석하였다. 가속 온도 스트레스 설정 시 화장품 제형이 변하지 않는 온도 범위 내인 50, 55 및 60 로 설정하였고, 이 구간 내에서 일정 스트레스 부과 방식을 설정하여 실험을 수행하였다. 본 연구에서 화장품 중 유용성감초추출물의 수명은 초기함량의 10 %가 감소되는 시간으로 정의하였으며, 각 온도에서의 유용성감초추출물의 수명은 50 에서 580 h, 55 에서 319 h, 60 에서 166 h로 측정되었다. 실험 결과값을 아레니우스 모델에 적용하여 유용성감초추출물의 수명과 온도 사이의 수명 관계식[log(수명) = - 35.0243 + 1.15322 × (11604.83/온도)]을 도출하였고, 이 식에 의해 25 에서 유용성감초추출물의 수명은 26 개월로 예측할 수 있었다. 예측 결과는 유용성감초추출물을 실온에서 측정한 결과로 검증하였으며 95 % 신뢰수준에서 수명 예측값과 실제값은 유의하지 않았다. 이 연구 방법은 주름 및 미백개선용 기능성 화장품들의 유통기한을 빠르고 정확하게 예측하는데 기여할 것으로 기대된다.

목어석(중국화석)은 다양한 종류의 미네랄을 함유하고 있으며，적외선을 방출하는 광물이다. 이러한 목어석을 화장료에 도입하기 위해서 복합화기술을 도입하였다. 이러한 기제로서 구형의 실리콘 분체를 응용하였다. 복합화된 목어석은 피부 사용감과 같은 물리적 성질이 개선되었으며, 외관상 색깔도 개선되었다. 또한 효능도 유지함을 알 수 있었다. 임상 시험 결과, 10 wt% 목어석 복합체를 함유한 화장료는 대조군 대비 유의적으로 얼굴 피부의 온도를 상승시킴을 확인하였으며, 이 결과는 목어석 복합체가 피부의 혈행 순환을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

일반적으로 화장품에는 제품의 보존성을 향상시키는 것을 목적으로, 파라옥시안식향산에스텔(paraben, 파라벤), 이미다졸리디닐우레아, 페녹시에탄올, 클로로페네신 등의 화학 방부제가 배합되어 있다. 화학 방부제는 제형의 안정성 및 방부 유효성이 우수하지만, 독성, 피부자극, 알러지를 유발하는 등의 단점이 있어 배합량을 줄이거나 배제하고도 제품의 안정성 및 유효성이 높은 보존 기술이 요구된다. 종래부터 글리세린, 1,3-부틸렌글리콜(BG), 프로필렌글리콜(PG), 디프로필렌글리콜(DPG) 등의 폴리올류들은 보습성분 및 용매로 범용되고 있으며, 고농도로 사용할 경우 항균력이 있지만, 사용성을 떨어뜨리고, 피부 자극을 유발하는 등 제품의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다. 본 연구의 목적은 폴리올류의 조성별 항균, 방부력 영향을 평가하고, 스킨케어 유화제형에서 방부제 함량을 감소시킬 수 있는 폴리올 조성을 도출하여 방부제의 사용량을 감소시키고, 사용성 및 안정성도 개선하는 것이다. 범용적으로 사용되는 폴리올류의 항균 증가력을 측정한 결과 글리세린의 항균 증가력은 미미한 반면 BG, PG의 영향력은 유의(p < 0.05) 하였다. S. aureus를 대상으로 화학 방부제의 항균력 증가를 측정하고 상관성을 회귀분석한 결과 폴리올 1 %를 증량할 때 PG는 2.1 8.4 %, BG는 1.8 8.4 % 방부제의 항균력을 증가시킬 것으로 추정되었다. 로션, 크림 등 유화제품에서 폴리올에 의한 방부력 증가율을 측정한 결과 글리세린의 경우 5 %까지 함량을 증가시켜도 방부력이 증진되지 않았으며, BG 및 PG는 5.5 9.9 % 증가할 때 40 % 이상까지 방부력을 증가시켰다. 이상의 폴리올의 항균, 방부 영향력 측정으로 유화 제품에서 폴리올 배합을 조정하여 방부제 사용량을 40 %까지 감소시키고 사용성과 안전성 그리고 제품의 안정성을 개선할 수 있음을 확인하였고, paraben-free, 저방부, 무방부 시스템 도입시 베이스 처방의 기준으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 제주도 자생 감귤 17종에 대하여 탈색소효과(depigment effect)를 연구하였다. B16 멜라닌 생성세포(B16 melanoma cell)를 이용하여 tyrosinase 및 멜라닌 생성억제 효과를 연구한 결과 대조군 대비하여 농도 의존적으로 감소하는 3종의 미성숙 온주밀감(immature Citrus unshue), 팔삭(Citrus hassaku), 진지향(Citrus sinensis × reticulata)을 도출하였다. 또한, 이와같이 도출된 감귤 추출물을 이용하여 멜라닌 세포 생성(melanogenesis)에 영향을 미치는 tyrosinase, DOPAchrome tautomerase (TRP-2)와 DHICA oxidase (TRP-1) 단백질 발현을 실험한 결과 tyrosinase, TRP-1, TRP-2 단백질 발현이 감소함을 나타내었다. 특히 이들 중 미성숙 온주밀감은 tyrosinase와 TRP-1 단백질 발현에서 유의적으로 감소하는 결과를 보였다. 본 연구 결과로써 미성숙 온주밀감은 모든 실험에서 우수한 효과를 나타내어 UV에 의해서 야기되는 피부 색소 침착을 방지할 수 있는 물질로서 기대할 수 있다.

적정법은 화장품 원료 뿐 아니라 많은 화학물질의 분석 및 품질관리에서 많이 사용되는 방법으로 기기분석법이 발달하기 이전에는 대부분의 정량시험이 적정법에 의존하였다. 본 논문에서는 산화-환원 적정법을 이용한 화장품 분석의 이론 및 응용방법을 기술하였다. 대표적인 화장품 분석법으로 요오드가 및 브롬가 측정법을 이용한 원료의 불포화도 분석, 과망간산칼륨 또는 세륨염을 이용한 과산화수소 또는 기타 과산화물의 정량법, 자외선차단제 주성분으로 사용되는 티타늄다이옥사이드의 정량법이 있다.

일반적으로 cyclodextrin (CD)은 liposome의 구조를 불안정하게 만드는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 양친매성 고분자전해질을 리포좀에 도입하여 CD에 대한 리포좀의 안정도를 증진시키는 연구를 수행하였다. Transmission electron microscopy와 photocorrelation spectroscopy 결과들로부터 β-CD (βCD)와 hydroxypropyl-βCD (HPβCD)를 함유하는 리포좀에 고분자가 도입되었을 때 CD를 함유하는 phosphatidylcholine (PC)-cholesterol (Chol) 리포좀보다 우수한 구조적 안정성을 나타내었다. 또한, rhaponticin (Rh)을 HPβCD에 포접시키고 이를 함유하는 PC-Chol 리포좀과 고분자가 도입된 리포좀의 안정도를 비교해 보았을 경우도 마찬가지로 고분자가 도입된 리포좀이 월등히 향상된 구조적인 안정성을 나타내는 것을 확인하였다. 이와 더불어 guinea pig의 피부조직을 사용하고 franz-cell을 통한 in vitro 피부흡수실험을 수행한 결과, HPβCD에 의해 가용화된 Rh의 피부흡수가 고분자가 도입된 리포좀에 의해 증진됨을 확인할 수 있었다. 상기 결과들은 양친매성 고분자 전해질의 도입에 따라 CD에 의해 가용화된 특정한 활성성분을 함유하는 리포좀의 구조적인 안정성을 효과적으로 증진시킬 수 있음을 확인시켜 주었으며, 이렇게 향상된 리포좀의 구조적인 안정성을 통해 약물전달시스템 측면에서 많은 응용이 가능할 것으로 생각된다.