바이오틴을 피부에 전달하기 위해 고압균질기를 사용하여 바이오틴과 세라마이드를 모두 함유하는 에토좀에 대하여 연구하였다. 바이오틴이 주된 성분으로 사용되었으며, 세라마이드 NP는 인지질 이중층의 지지체로 활용되었다. 바이오틴은 수용성 내부에 포획되었고, 세라마이드 NP는 에토좀의 이중 층에 흡착되었다. 세라마이드 NP를 함유한 에토좀의 물성을 살펴보면 소포체의 크기는 80∼130 nm, 다분산지수는 0.09∼0.16, 제타 전위는 -40∼-49 mV로 측정되었다. 세라마이드 NP가 없는 소포체의 크기는 124.80±1.46 nm, 다분산지수와 제타전위는 각각 0.088±0.018과 –45.48±1.27 mV이었다. 따라서 세라마이드 NP가 함유된 에토좀은 세라마이드 NP가 없는 에토좀에 비해 소포체의 물리적 특성이 개선됨을 알 수 있었다. 세라마이드 NP를 함유한 에토좀의 피부흡수율은 12시간 후 6.13∼14.98%이었으며, 반면에 세라마이드 NP가 없는 에토좀의 피부흡수율은 7.08%이었다. 결론적으로 세라마이드 NP 를 함유한 에토좀은 피부흡수 효율을 향상시킬뿐만 아니라 소포체의 안정성에도 긍정적인 영향을 미쳤다.

본 연구에서는 감국 꽃 추출물의 항산화 및 항염활성을 검색하고 유효성분을 분리하여 화학구조를 규명하였다. 감국 꽃 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거 활성을 측정한 결과 우수한 라디칼 소거 활성이 있음을 확인하였다. 또한 LPS로 유도된 RAW264.7 대식세포에서 세포독성 없이 우수한 nitric oxide (NO) 저해 활성을 나타내었다. 감국 꽃 에탄올 추출물의 유효성분을 찾고자 medium pressure liquid chromatography (MPLC)를 실시하여 2개의 화합물을 분리하였으며 1H 및 13C NMR 데이터 분석 및 문헌 비교를 통하여 화학구조를 동정하였다; Cynaroside (1), Apigetrin (2). 분리된 화합물을 HPLC를 통하여 정량분석을 수행하였으며 감국 꽃 추출물의 주요 성분으로 확인되었다. 화합물 1, 2의 항염활성을 확인한 결과 모두 농도의존적으로 우수한 NO 저해활성을 나타내었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 감국 꽃 추출물은 천연 항산화 및 항염 소재로써 활용 가능할 것으로 사료된다.

계면활성제가 수용액 중에 용해되면 용액 내에서 micelle (< 20 nm) 이라는 응집체를 형성하며, micelle은 그 내부에 활성물질을 담지하여 가용화 제형이 형성될 수 있다. Swollen micelle은 50∼100 nm 정도로 일반 가용화 제형보다 더 많은 양의 활성물질을 담지할 수 있는 제형이다. Swollen micelle은 고압 유화와 같은 별도의 공정이 필요한 liposome이나 nanoemulsion과는 달리 특별한 공정이 필요 없어 생산적인 면에서 좀 더 효율성 있는 가용화 및 입자형성 방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 Poloxamer 407을 이용하여 swollen micelle 제형에 대한 안정화 실험을 진행한 후, Response Surface Methodology (RSM) 을 이용하여 tocopheryl acetate 가용화에 대한 제형 최적화 실험을 진행하였다. 가용화에 영향을 주는 계면활성제와 활성물질인 tocopheryl acetate를 요인(factor)로 설정하고 서로 간의 상관관계를 확인하였다. 평가방법으로서 온도 및 시간에 따른 안정성과 입자 분포 및 크기를 확인하였으며, FIB를 통해 효능 물질 을 담지한 swollen micelle의 입자 구조 및 모양을 확인하였다. 이러한 실험 결과들을 통하여 tocopheryl acetate를 안정화시킨 swollen micelle은 poloxamer 407 0.500%, octyldodeceth-16 0.387%, tocopheryl acetate 0.945%일 때 가장 최적화된 처방이라 할 수 있다.

폴리에틸렌글라이콜(PEG)은 계면활성제, 세정제, 유화제 등으로 화장품에 많이 사용된다. 이들은 제조 과정 중, ethylene oxide의 이량체화에 의해 인간에 몸에 유해한 1,4-dioxane이 부산물로 생성될 수 있다. 화장품 성분에 대한 소비자들의 관심이 증가함에 따라, 퍼스널케어 시장에서 PEG 성분이 없는 보 다 안전한 에멀젼 연구의 필요성이 증대되고 있다. PEG-free 계면활성제로 사용되는 polyglycerol ester (PGE)는 비이온성 계면활성제로서 식품, 화장품 등의 분야에서 많이 사용되며 글리세롤과 지방산을 에스테르화 하여 생산된다. 본 연구에서는 PEG 성분을 함유하지 않은 나노에멀젼 제형의 개발 및 안정화를 목표로 하였다. 최적화된 나노에멀젼 제형 개발을 위해 RSM (Response Surface Methodology)를 사용하였다. 독립변수 및 변수의 범위 결정을 위한 예비 실험의 결과로 계면활성제 함량(2∼4%), 오일 함량(4∼ 8%), 폴리올 함량(12∼24%)을 독립변수로 설정하였다. 반응변수로는 제형의 입자 크기(particle size), 제타 전위(zeta potential), 현탁도(turbidity), 다분산지수(polydispersity index)를 측정하였다. 제조한 나노에 멀젼을 FIB (Focused ion beam)로 측정한 결과, 구형의 입자들이 100∼200 nm의 크기를 가지고 분포되어 있는 것을 확인하였다. 제조된 제형에 대해 30일 간 각 온도별(4℃, 25℃, 45℃) 안정성 평가를 진행하였고, 최적의 입자 크기, 현탁도, 다분산지수, 제타 전위를 고려한 최적의 처방은 계면활성제(2%), 오일(8%), 폴리올(24%)로 확인되었다.

본 연구에서 최근 한국 제주 지역에서 큰 관심을 보이고 있는 맞춤형화장품 소재 개발 일환으로서 제주도에서 자생하는 육상식물 50종과 해상식물 10종에 대해 주름개선 검증을 위한 콜라겐 생성 효과와 히알루론산 생성 효과를 조사하였다. 콜라겐과 히알루론산은 피부 노화에 영향을 주는 주요 요인으로 인식되고 있다. 실험 결과, 육상식물 50종 추출물 중에서 점나도나물추출물(100 μg/mL)은 190% 이상 콜라겐을 생성하였으며, 살갈퀴추출물(100 μg/mL)은 160% 이상, 팔손이추출물(10 μg/mL), 금사철추출물 (100 μg/mL), 기수초추출물(100 μg/mL), 보리수나무추출물(100 μg/mL), 땅채송화추출물(100 μg/mL), 나비나물추출물(100 μg/mL), 갓추출물 (100 μg/mL)은 140% 이상 콜라겐 생성 효과를 보였다. 해상식물 10종 추출물 중에서는 큰열매모자반추출물(50 μg/mL)이 190% 이상 콜라겐을 생성하였으며, 붉은뼈까막살추출물(100 μg/mL), 누운청각추출물(100 μg/mL), 우단청각추출물(100 μg/mL)의 경우는 140% 이상 콜라겐 생성 효과를 보였다. 제주 육상식물 50종 추출물 중에서 기수초추출물(100 μg/mL)이 140% 이상 히알루론산 생성 효과를 보였으며, 팔손이추출물(20 μg/mL), 등나무추출물(100 μg/mL)은 130% 이상의 히알루론산 생성 효과를 나타냈다. 해상식물 10종 추출물 중에서는 자루바다표고추출물(100 μg/mL)이 가장 효과가 좋았으며, 이 외에도 붉은뼈까막살추출물(100 μg/mL), 누운청각추출물(100 μg/mL), 우단청각추출물(100 μg/mL)에서 120% 이상 히알루론산 생성 효과를 보였다. 이들 콜라겐과 히알루론산 생성 효과가 양호한 제주 자원들은 향후 맞춤형화장품의 피부 고민을 해결하는 데 적용될 수 있는 가능성을 보여 주었다.

Environment standards can be used as a foundation of environment administration (specific expression of political goals or quantitative evaluation standards of political effects). When environment adminstration improves severe air or water pollution rapidly, the environment standard can work effectively to show the goals specifically and clearly. The environment index which is designed to evaluate environment systems, should be established to express the environment system generally. To realize sustainable development, the sustainable indexes usually consisting of these three areas in that harmony of environment, economy and society are required. In this research, sustainable environmental indicators to understand the characteristics and to compare likes theme of environmental conditions in international and national level indicators, regional environmental management plan to promote the management by objectives are to provide the basic data. It is desirable for the environmental policies to work harmoniously with direct control, use of economic means and voluntary methods. Regarding the evaluation of environmental index, the action results of civilian's or individual's activities are needed to be reflected into the evaluation.

항산화 활성, 항염증 효과, 항균작용, 주름개선 및 미백 효과 등이 알려져 있는 연교를 함유하며, 항염증 효과를 갖는 연교승마탕(連翹升麻湯), 가미연교승마탕(加味連翹升麻湯) 및 회춘양격산(回春凉膈散) 각각의 처방단을 추출하여 항노화 관련 효능을 알아보았다. 연교처방단 추출물의 자유라디칼 및 활성산소 소거 활성, 타이로시네이즈 활성 저해효과, 최종당화산물 생성 저해효과를 알아보았으며, 콜라겐 생성 및 자외선에 의해 유도된 MMP-1 생성 저해, α-MSH에 의해 유도된 멜라닌의 생성 저해효과를 확인하였다. 그 결과 항산화 및 항당화 효과를 보였으며, 효소처리 한 연교승마탕 추출물과 가미연교승마탕 75% 에탄올수용액 추출물은 콜라겐 생성 및 MMP-1 생성 저해효과를 나타내었다. 효소처리 한 회춘양격산 추출물들은 멜라닌 생성 저해효과를 나타내었다. 이로써, 연교처방단 추출물을 이용한 항노화 소재로서의 개발 가능성을 확인하였다.

말채나무는 한국의 민간요법으로 사용되던 약재이다. 자외선은 피부의 광손상을 일으키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 자외선에 의한 손상된 세포를 회복시키기 위해서 효소처리 된 말채나무잎추출물(CWE)을 사용하였다. 섬유아세포에 UVB를 조사한 후, CWE를 처리하여 세포의 회복을 조사하였다. UVB를 조사한 섬유아세포에는 caspase-3 활성, phospho-p53, γH2AX, cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) formation, 그리고 DNA fragmentation이 증가하게 된다. 그러나 CWE를 UVB가 조사된 섬유아세포에 12 h 처리하였을 때 caspase-3 활성, phospho-p53, γH2AX, CPDs formation, 그리고 DNA fragmentation이 감소하였다. 또한 CWE은 인체첩포시험을 통해 인체피부에 자극을 유발하지 않음을 확인하였다. 이러한 결과를 종합할 때 CWE는 자외선에 대한 광보호 효과가 있는 원료로서 가능성을 가지고 있다고 판단된다.

본 연구에서는 새로운 미백소재를 개발하기 위해 적양 에탄올추출물을 효소처리 후 EtOAc 분획물(AJE)을 준비하여 in vitro 상에서 이들의 tyrosinase 저해활성과 세포 수준에서의 멜라닌 합성 저해효과를 측정하였다. AJE는 mushroom tyrosinase의 활성에는 영향을 미치지 않았으나 B16-F1 melanoma cell을 이용한 멜라닌 합성 저해효과에 있어서 농도 의존적으로 멜라닌 합성을 저해하여, 40 μg/mL의 농도에서 52% 이상의 저해효과를 나타내었다. 이러한 멜라닌 합성 저해효과에 대한 작용 기전을 확인하기 위해 western blot을 통해 멜라닌 합성 경로에 관련된 단백질의 발현을 측정하였다. 그 결과 멜라닌 합성에 관여하는 효소인 tyrosinase related protein 1 (TRP-1)의 발현을 억제하였고, 이를 조절하는 전사인자인 microphthalmia associated transcription factor (MITF) 발현 역시 효과적으로 억제하였다. 또한 extracellular signal-regulated kinase (ERK) pathway를 활성화시킴으로써 phosphorylated extracellular signal-regulated kinase (p-ERK)의 발현을 상당히 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 AJE가 멜라닌 합성의 신호전달 경로 중 ERK pathway의 활성화를 통해 MITF의 분해를 촉진시키고 이로 인해 MITF의 발현을 감소시키며, 그 결과 멜라닌 합성에 관여하는 효소 중 TRP-1의 발현을 감소시킴으로써 멜라닌 합성을 저해하는 것으로 사료되며, 따라서 AJE는 미백용도의 기능성 원료로서의 가능성이 큰 것으로 판단된다.

기존의 유기계 자외선차단제는 피부투과 및 자극으로 인한 안전성의 문제가 제기되었으며, 무기계 자외선차단제는 나노화에 따른 안전성 문제가 제기되고 있다. 이로 인하여, 최근의 자외선차단제 연구는 유효성뿐만 아니라 안전성이 우수한 다양한 형태의 자외선차단제가 연구되고 있으며, 그 중의 하나가 유기-무기 결합구조의 자외선차단제에 관한 연구이다. 본 연구진은 가교된 고분자 입자 타입의 신규 자외선차단제로서 메톡시신나미도프로필실세스퀴옥산의 제조, 물성 및 유효성 평가에 대하여 보고한 바가 있다. 본 연구는 신규 자외선차단제인 메톡시신나미도프로필실세스퀴옥산의 랫드에 대한 배·태자 발생독성 연구에 관한 것으로서, 이러한 평가는 본 시험물질이 임상에서 임신 전·후에 노출 되었을 경우 불임 및 배ㆍ태아의 이상에 대한 구체적인 정보를 제공해줄 것으로 기대된다.

신규 자외선차단제로 개발된 methoxycinnamidopropyl polysilsesquioxane은 유기-무기 혼성 구조의 고분자 입자로, 본 연구진은 이미 신규 자외선차단제에 대한 제조방법, 물리적 특성 및 자외선차단 효과에 대해 보고한 바 있다. 본 연구에서는 기존의 대표적인 유기 자외선차단제인 ethylhexyl methoxycinnamate (EHMC)와 동일한 기능기를 갖는 methoxycinnamidopropyl polysilsesquioxane의 광화학적 특성과 자외선에 대한 광안정성을 평가하였다. 또한, 자외선 흡광도와 형광의 상관관계를 이용하여, 광안정성을 향상시킬 수 있는 광안정화제에 대하여 연구하였다. Methoxycinnamidopropyl polysilsesquioxane은 광화학적으로 EHMC와 유사한 특성을 보였으며, octocrylene, ethylhexyl methoxycrylene 및 bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine이 우수한 광안정화제로 확인되었다.

본 연구에서는 발모 소재 개발을 위하여 한방복합처방단의 효소처리에 의한 발모 및 흑모 관련 생리활성을 알아보았다. 효소 처리된 한방 복합 처방단의 자유라디칼 소거활성과 superoxide dismutase 유사활성을 알아보았으며, lipoxygenase 활성 저해효과, 5α-reductase 활성 저해효과 및 멜라닌 생성 촉진효과를 확인하였다. 또한, 인체 피부 일차 자극시험 결과 자극이 없는 저자극으로 나타났다. 이로써, 효소 처리된 한방 복합 처방단은 피부자극 없이 모발제품의 기능성 원료로서 큰 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.

기존의 유기계 자외선차단제는 피부에 대한 자극과 투과의 문제, 무기계 자외선차단제는 백탁현상 등 몇 가지 문제점이 알려져 있다. 최근에 보다 효과적인 자외선차단제를 개발하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 그 중의 하나가 유기/무기 복합구조의 자외선차단제에 대한 연구이다. 본 연구진은 새로운 자외선차단제인 메톡시신나미도프로필폴리실세스퀴옥산의 제조와 그 효과에 대해 보고한 바 있다. 특별히, 본 연구는 신규 자외선차단제의 화학적 구조에 대한 정성적인 분석과 향상된 자외선차단 효과 및 화장료 제형에 대한 적용성을 평가하였다. 자외선차단제의 구조분석은 TGA, solid state NMR, 원소분석을 이용하여 평가하였으며, 자외선차단지수는 5 wt%를 포함하는 제형을 평가하였을 때, 6.0 정도의 수치를 보였다. 또한, 기존의 유기 및 무기 자외선차단제와 혼합적용 시, 자외선차단효과에 대한 우수한 시너지 효과를 나타내었으며, W/S 유형의 화장료 제형에서 우수한 적용성을 보였다.

본 연구는 연교를 함유한 한방처방단을 이용하여 항염 소재를 개발하여 피부 진정 및 여드름, 아토피용 한방화장품 소재를 개발하고자 하였다. 한방에서 염증 질환 치료에 이용되고 있는 연교를 함유한 처방단을 기성한의서를 바탕으로 조사하였다. 그 중 아토피 증상과 가장 연관이 있을 것으로 판단되는 연교승마탕(連翹升麻湯), 연교음(連翹飮), 청열소독음(淸熱消毒飮), 회춘양격산(回春凉膈散)의 처방단을 추출하여 항산화 및 항염 관련 효능을 알아보았다. 연교 함유 처방단들의 자유라디칼 소거활성과 superoxide dismutase 유사활성을 알아보았으며, lipoxygenase 활성 저해 효과와 대식세포주에서의 LPS 처리에 의해 유도되어지는 nitric oxide (NO)와 prostaglandin E2 (PGE2)의 생성을 저해하는 효능을 확인하였다. 그 결과 연교 함유 처방단들의 우수한 항산화효과와 lipoxygenase 활성 저해 효과를 확인하였다. 특히, 연교승마탕과 회춘양격산의 NO와 PGE2의 생성 억제 효과를 확인하였다. 또한, 인체 피부 일차자극시험 결과 무자극으로 나타났다. 이로써, 연교를 함유한 처방단들은 항염 효능을 이용한 피부 자극 완화제로서의 개발 가능성을 확인하였다.

옥수수겨로부터 분리⋅정제한 하이드록시신나믹애씨드 유도체(hydroxycinnamic acid derivatives)는 p-coumaric acid, ferulic acid, N,N'-dicoumaroylputrescine (DCP), N-p-coumaroyl-N'-feruloylputrescine (CFP), N,N'-diferuloylputrescine (DFP) 등으로 분석이 되었으며, 옥수수겨추출물은 이들을 각각 함유하고 있었다. 본 연구는 천연 미백소재 개발을 위하여 옥수수겨에서 유래한 화합물인, 하이드록시신나믹애씨드유도체의 멜라닌 생성에 연관된 생리활성을 알아보았다. 하이드록시신나믹애씨드유도체들의 B16-F1 melanoma cells에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 농도 의존적으로 저해하여 CFP, DFP 50 μg/ mL에서 각각 44.7 ± 6.0 %, 58.5 ± 3.1 %의 저해율을 보였다. 그리고 세포 내 tyrosinase의 활성은 각각 42.5 ± 14.6 %, 9.0 ± 4.4 %의 저해효과를 보였다. 이러한 결과를 볼 때, 옥수수겨 유래 하이드록시신나믹애씨드 유도체들은 세포 내 tyrosinase의 활성을 억제함으로써 멜라닌 생성을 감소시키는 것으로 사료되며, 미백 효능을 갖는 천연 화장품 소재로서의 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.

본 연구에서는 천연 미백소재 개발을 위하여 오가피에서 추출한 페놀산 분획의 멜라닌 생성에 연관된 생리활성을 분석하였다. 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 free radical 소거활성(DPPH)에서 IC50 = 3.43 ± 0.35 g/mL, superoxide radicals 소거활성 IC50 = 158.91 ± 1.57 g/mL을 나타내었다. B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 농도 의존적으로 저해하여 100 g/mL에서 27.2 ± 2.65 %의 저해율을 보였다. 그리고 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 100 g/mL에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 53.67 ± 8.55 % 저해하였으며, Western blot을 이용하여 tyrosinase와 tyrosinase 관련 단백질(TRP-2)의 발현 감소를 확인하였다. 이러한 결과를 볼 때, 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 tyrosinase의 활성 및 발현을 억제함으로써 멜라닌 생성을 감소시키는 것으로 사료된다. 그러므로 오가피에서 추출한 페놀산 분획추출물은 미백용도의 기능성 원료로써 큰 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.

예로부터 황기는 민간에서 강장제로서 인삼 다음의 보약으로 쓰이고 있다. 본 연구에서는 황기의 성분 중 플라보노이드 화합물로 알려진 calycosin과 formononetin을 유효성분으로 함유하는 황기추출물의 항노화 효과에 대해 알아보았다. Calycosin과 formononetin의 함량은 효소처리 추출방법에 따라 차이가 있었으며, 두 가지 성분들의 함량에 따라 항산화효과 및 tyrosinase 활성 저해효과가 다르게 나타났다. 이러한 연구 배경으로 calycosin과 formononetin을 유효성분으로 함유하는 황기추출물의 피부 주름개선 효과를 알아보기 위해 콜라겐 발현효과 및 MMP-1 발현 억제효과를 각각 측정하였다. 그 결과 황기추출물의 콜라겐 합성은 증가하였으나, MMP-1 발현 저해효과는 크지 않았다. 또한 0.1% 황기추출물 함유 크림은 대조군에 비하여 피부주름 개선효과를 나타냈다. 이러한 결과를 볼 때 황기추출물은 주름개선용 기능성화장품 신소재로의 응용이 기대된다.