피부장벽을 포함한 표피층은 인체의 조직 가운데에서도 가장 역동적인 기관이다. 다시 말해서 끊임없이 새로운 표피세포의 형성, 분화 및 탈각과정이 반복되면서 표피항상성(epidermal homeostasis)을 유지한다. 표피항상성은 피부기능 가운데 가장 주요한 기능인 permeability barrier homeostasis의 확립으로 연결된다. Permeability barrier homeostasis는 각질층에서 이루어지며 이를 형성하고 유지하기 위해 매우 정교하게 조절되어야 한다. 표피항상성을 조절하는 핵심 조절인자로서 nuclear hormone receptor (NHR)가 중심에 있음이 최근 다양한 연구를 통해 입증되었다. 이들은 각질세포 특이적인 단백질, 즉, involucrin, loricrin 및 trans-glutaminase 1 (TG 1) 등의 발현을 유전자 수준에서 조절할 뿐 아니라 표피 지질성분의 생합성을 증가시키는 등 피부장벽을 구성하는 brick 및 mortar의 생성과 유지에 핵심적 역할을 하는 것으로 알려졌다. NHR 가운데 peroxisome proliferator activator receptor (PPAR)와 liver X receptor (LXR)의 activator/ligands가 리놀레인산 등 지방산, leukotriene, prostanoid 및 oxygenated sterol 등이 지질대사과정에서 형성된 지질 종류인 까닭에 liposensor로도 알려지고 있다. 따라서 liposensor들을 비롯한 PPAR과 LXR activator/ligands들은 피부장벽기능이 저해된 아토피성 피부를 포함하여 건조피부를 관리하는 epidermotherapy의 수단으로서 잠재적 가능성이 있다고 생각된다.
오일/수첨 레시틴/물 계에서 전단력이 다른 두 혼합기로 제조된 나노에멀젼의 안정성에 대하여 연구하였으며, 계면활성제의 농도에 따른 나노에멀젼의 입자 크기와 안정성을 조사하였다. 입자의 크기는 광산란법에 의하여 측정하였으며 입자크기의 시간에 따른 변화를 관찰하였다. 실험 결과 나노 에멀젼 불안정화 과정은 Ostwald ripening에 의해 지배되었다. 입자 크기가 100 ∼ 200 nm 범위에서는 오일에 대한 계면활성제의 비율이 증가함에 따라 안정성이 감소하였으나 입자 크기가 300 ∼ 400 nm의 범위에서는 반대의 경향을 보였다.
본 연구는 유용성 물질 포집에 효과적인 solid lipid nanoparticle (SLN)을 이용하여 수용성물질인 LA-PEG을 새로운 제조방법에 응용하여 실험하였다. 지질로 사용된 오일은 coconut oil, macadamia oil, 그리고 jojoba oil 3가지로 이들의 특징은 생분해성이 강하다. 외부유화제로는 Tween 20, Tween 60을 이용하여 T-SLN을 제조하였으며, SLN의 입자 분포를 비교 분석한 결과 coconut oil을 지질로 하여 사용한 것이 크기가 가장 작았으며 사용한 계면활성제의 양에 따라 입자크기와 분포형태가 달라졌다. 1 %의 Tween 60과 macadamia oil을 이용한 베이스가 입자크기가 가장 컸다. 방출관찰결과 coconut oil을 지질로 한 2 %의 Tween 20의 베이스가 가장 늦게 방출되었고, 가장 빠른 방출한 것은 Tween 60 2 % 베이스였다.
본 연구에서는 현초 추출물의 항산화, 성분 분석 및 elastase와 tyrosinase 저해효과에 관한 실험을 수행하였다. Free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성(FSC50)은 50 % 에탄올 추출물(15.0 µg/mL) < ethylacetate 분획(4.5 µg/mL) < 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획(0.9 µg/mL) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용하여 Fe³+-EDTA/H₂O₂계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 현초 추출물의 총항산화능은 50 % 에탄올 추출물(OSC50, 0.23 µg/mL) < ethylacetate 분획(0.16 µg/mL) < aglycone 분획(0.04 µg/mL)순으로, aglycone 추출물에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 현초 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 현초 추출물의 경우 농도 의존적(1 ∼ 50 µg/mL)으로 광용혈을 억제하였다. 특히 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획에서 50 µg/mL 농도에서 τ50이 676.7 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. Aglycone 분획은 tyrosinase와 elastase 저해활성(IC50)이 각각 70.0, 19.9 μg/mL로 매우 큰 활성을 나타내었다. 현초 추출물 중 ethylacetate 분획의 당 제거 반응 후 얻어진 aglycone 분획은 TLC에서 2개의 띠로 분리되었으며 HPLC 실험(370 nm)에서도 2개의 피이크로 분리되었다. 분리된 2가지 성분은 quercetin, kaempferol이었으며, 그들의 성분비는 각각 15.3 %, 82.8 %로 kaempferol의 함량이 가장 큰 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 현초 추출물이 ¹O₂ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 현초 성분에 대한 분석과 ethylactate분획의 당 제거 실험 후 얻어진 aglycone 분획의 큰 elastase 저해활성으로부터 주름개선 기능성 화장품원료로서도 응용 가능성이 있음을 시사한다.
우슬(Acyranthes bidentata)은 항관절염(anti-arrthritic), 최음(aphrodisiac), 항바이러스(anti-viral), 항경련(anti-spasmodic), 항고혈압(anti-hypertensive), 항응고(anti-coagulant) 그리고 항암(anti-tumor)효과에 사용되어 왔다. 본 연구는 우슬 추출물로부터 분리한 다당 추출물의 화장품 원료로서의 특성을 알아보기 위하여 항염 효과와 관련된 다양한 실험을 실시하였다. 우슬 다당 추출물을 대상으로 실험한 결과 항염(IL-1α, IL-6, COX-2 그리고 total NO 생성 억제) 효과를 나타내었다.
세라마이드는 콜레스테롤, 지방산과 함께 각질층을 구성하는 주요성분으로 각질층의 피부장벽 기능에 중요한 역할을 하며, 아토피 피부염, 건선, 건성습진, 주부습진 등과 같은 염증성 피부질환 방지에 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 2(2aminoethylamino)ethanol (AEEA)을 출발물질로 하여 신규 유사세라마이드 BPC16을 합성하고, 그 물리화학적 성질과 화장품의 신규 소재로 활용하기 위하여 세포독성, 보습, 각질제거효능 등을 평가하였다. 합성된 BPC16을 이용하여 콜레스테롤, 스테아린산을 포함하는 에멀젼을 제조했고, 편광현미경에서 ‘Maltese Cross'를 확인함으로써 BPC1이 라멜라 에멀젼을 형성함을 확인하였다. 단층배양세포와 삼차원배양세포에서의 세포독성 실험에서 BPC16은 보습과 피부손상회복 효과를 보이는 10 mM 이하의 농도에서 독성이 없음을 확인하였다. BPC16의 보습효능을 확인하기 위하여 Vapormeter와 Corneometer를 이용하여 임상실험을 실시하였으며, 우수한 효과를 확인할 수 있었다. 또한, 피부손상에 대한 회복효과와 Visioscan을 이용한 각질량의 변화 실험에서도 우수한 효과를 확인하였다.
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.
화장품 중 불순물로서 미량의 중금속이 함유되어 있는 경우 이들의 피부흡착이 알러지를 일으킬 수가 있다. 이에 중금속으로부터 안전한 화장품인지를 신속하고 정확하게 판단하는 것이 중요하여 색소원료와 화장품 중 미량의 중금속들(Pb²+, Fe²+, Cu²+, Ni²+, Zn²+, Co²+, Cd²+ 및 Mn²+)을 동시에 분석할 수 있는 이온크로마토그래피 분석법을 개발하였다. 8종의 중금속들은 이온교환 컬럼(IonPac CS5A)으로 잘 분리되었고, post-column 장치와 UV 분광기로 검출하였다. 0.1 ~ 1000 g/mL 농도범위에서 8종의 중금속들의 검량선은 선형적이었고(r² > 0.999), 검출한계는 제품이 안전한지를 판단할 수 있는 g/L 수준이었다. 피크들의 머무름 시간과 면적의 상대표준편차는 0.21 %과 0.24 %이고, 회수율은 97 ~ 104 %이다. 이 결과들은 개발된 분석방법이 화장품 중의 미량의 중금속들을 신속하고 정확하게 분석할 수 있다는 것을 보여준다. 본 분석방법은 22개 화장품과 11개 색소원료 중의 중금속들의 함량을 분석하는데 활용하였다.
자외선 차단제는 해변 및 실외수영장에서 물놀이 시 사용되는 경우가 많으나, 기존의 자외선 차단효과 측정방법 및 기준은 내수성 시험방법을 포함하고 있지 않아, 그 확립이 요구되고 있다. 따라서 본 연구를 통하여 내수성 자외선 차단제의 자외선 차단지수 평가방법에 관하여 한국인의 특성에 맞는 시험방법을 확립하고자 하였다. 내수성 자외선 차단제의 자외선 차단지수 평가방법을 표준화하기 위하여, 외국과 우리나라의 자외선 차단지수 측정방법을 비교하였고, 우리나라의 자외선 차단지수 측정방법을 내수성 자외선 차단지수 측정방법에 적용할 수 있음을 알 수 있었다. 내수성 자외선 차단제 선별 시험을 통해 제품의 적합성을 검증하였고 내수성 자외선 차단지수 측정방법의 변수를 설정, 확인 시험을 하였다. 물 온도 23 ∼ 32 ℃에서 내수성 자외선 차단지수 비교 시험을 한 결과, 이 범위 안에서 온도는 내수성 자외선 차단지수에 통계학적으로 의의 있는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었으며, 물의 흐름 변화에 따른 내수성 자외선 차단지수는 43.61 ± 1.96, 43.92 ± 1.62 그리고 42.65 ± 2.41로 결과의 유의적 차이는 없었다. 그러므로 피험자의 적절한 활동을 대신하기 위한 대안으로 지속적인 20 min 물 순환이 적절하다고 사료된다.
웰빙 시대로 지칭되는 오늘날의 사회 특성으로부터 천연물에 대한 관심은 점점 증대되고 있다. 본 연구에서는 한국을 대표하는 생약재이자 향료식물인 인삼에 포함된 향료를 유기용매로 추출하여 앱솔루트 정유를 제조하고 그 성분을 분석하였다. 헥산과 에탄올 등 유기용제를 이용하여 제조된 인삼 앱솔루트 정유의 수율은 0.146 %였으며, 주요 성분은 neoclovene, panasinsene 및 calarene 등, sesquiterpene류가 주를 이루었다. 그 외에 110여 종의 인삼 향기 물질을 GC-MS 분석으로 확인하였다. 또한 일반세균 3종(대장균, 화농균, 녹농균), 효모균, 여드름균 및 비듬균에 대한 인삼 정유 성분의 항균력을 측정한 결과 여드름균에 대한 강한 항균작용을 확인할 수 있었다.