에키네시아는 미국 북미 대평원에 서식하는 야생 식물로 수세기 동안 감기나 또 다른 바이러스 감염에 의한 질병에 대하여 면역 기능을 증진 시키는 전통 식물 약재로 널리 사용되어 왔다. 최근에 에키네시아 추출물은 피부 보호를 위한 화장품 원료로서 응용되어 오고 있다. 이에 본 연구에서는 에키네시아를 인공적으로 조직배양하여 얻어낸 캘러스로부터 부정근을 유도하여, 대단위 배양을 한 부정근을 추출하여 화장품 성분으로서의 응용 가치를 평가하였다. 이미 몇몇 보고된 논문에서 에키네시아 추출물은 항산화 효과 및 면역증진효과는 보고되었지만 다른 효능에 대한 연구는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 피부 보호에 대한 화장품 원료로서의 응용을 위한 항산화, 미백 및 주름과 관련한 효능 효과를 평가하였다. 조직 배양한 에키네시아 추출물의 효능 효과 평가 결과, 추출물 농도 2 %까지 세포독성이 나타나지 않았으며, 외부환경에 의한 피부노화 및 피부색, 기미, 주근깨 등과 같은 피부현상에 중요한 영향을 미치는 인자인 활성산소종의 소거 효과가 우수함을 확인하였으며, 또한 B16 melanoma 세포 내에서 tyrosinase의 발현을 농도 의존적으로 감소시키고 멜라닌 합성을 억제하였다. 피부 주름과 관련하여 진피층의 extracellular matrix (ECM) degradation에 관여하는 콜라겐 분해효소인 MMP-1, MMP-2의 발현을 억제하였다.

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.

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.

비스에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진(Bis-ethylhexyloxyphenolmeth oxyphenyltrizine; BEMT)은 식품의약품안전청 고시 기능성 원료로 자외선 차단 제품에 널리 사용되는 UVA와 UVB의 화학적 자외선 흡수제이다. 그러나 BEMT는 실제 적용에 있어 여러 가지 결점이 있어 사용이 제한되고 있다. 본 연구의 목적은 BEMT가 적용된 고형지질나노입자(BEMT- SLN)의 자외선차단제품 응용에 있다. 제조된 고형지질나노입자의 입도는 약 330 nm, 봉입율은 93.3 %, 결정화지표는 4.3 %였다. In vitro 방출 및 투과 실험 결과에서, BEMT는 SLN보다 O/W 에멀젼이 대체로 높았다. In vivo 실험에서 SLN의 BEMT 방출비는 80 % 감소하였다. 또한 in vitro UV 방어 효과 실험에서 SLN이 적용된 처방의 자외선방어지수(SPF) 값은 약 2.5배 증가하였다. 결국 SLN은 BEMT를 효과적으로 봉입하고 있었으며, 자외선 차단 상승 효과를 나타낸다.

본 연구는 연교 추출물과 연교 추출물에서 분리한 활성물질의 멜라닌 생성 억제 효과에 관한 것이다. 연교 추출물은 0.1 ∼ 1.0 % (v/v)에서 세포독성이 없는 것을 확인하였으며 이를 바탕으로 멜라닌 생성억제 실험결과 1.0 %에서 63.1 ± 3.1 % 저해 효과를 확인하였다. 또한 활성물질을 분리하여 1H-NMR, 13C-NMR, Mass analysis 등의 기기분석 결과 리그난 계열의 활성물질인 4-[(3,4-Dimethoxyphenyl)methyl)]dihydro-3-[(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]-2(3H)-furanone (arctigenin)으로 동정되었다. 활성물질에 대한 멜라닌 저해효과를 확인한 결과 농도 의존적으로 3.0 g/mL에서 52.7 ± 3.1 %를 저해하는 것을 확인하였다. 또한 연교 추출물을 3 % 함유한 크림의 미백효과에 대한 임상실험을 진행한 결과 전문의의 육안평가와 기기평가 모두 통계적으로 유의한 결과를 얻을 수 있었다. 결론적으로 연교 추출물은 미백 효능을 갖는 화장품 소재로서의 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.

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.