실험 계획법을 활용하여 세라마이드가 고함량으로 함유된 수화 액정형 베시클의 입자 사이즈에 영향을 미치는 인자를 분석하고 혼합물 조성의 최적화를 시도하였다. 베시클 입자 사이즈에 영향을 주는 주요 변수로 제조 온도, 에탄올 양, 초음파 시간을 각각 정하고, 다구찌 방법의 S/N비 산출과 ANOVA 분 석을 통해, 이들 변수들이 입자 사이즈에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 혼합물 실험 계획법의 심플렉스 중심 설계에 따라, 베시클 막을 구성하는 세 지질 성분, 인지질(HPC), 콜레스테롤(Chol), 세라마이드(Cer) 의 혼합 조성 실험을 수행하였다. 실험에서 얻어진 데이터로부터 회귀분석을 실시하여 모델식을 구하고, 베시클 입자 사이즈를 최소로 만들기 위한 세 지질 성분의 최적 혼합 조성은 HPC(0.6), Chol(0.1), Cer(0.3)으로 구해졌다.

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 연구는 PFEG(글루코실세라마이드 4.0% 함유)가 저미네랄 특수사료(HR-AD)를 섭취시킨 헤어리스 마우스에서 발생하는 피부장벽 붕괴에 대한 억제작용이 있는지를 확인하고자 하였다. 4주간의 투여를 통해 정상군(Rabo MR Stock)과 비교하여 대조군(HR-AD)에서는 경피 수분 손실량(TEWL)이 서서히 상승하여 피부장벽기능의 붕괴가 발생함과 동시에 표피 수분량 및 각층 수분량도 서서히 저하되는 것이 확인되었다. 육안적으로는 깊은 주름 형성이 확인되었으며 조직학적 소견에서는 표피의 비후와 각화 항진이 확인되었다. 그러나 PFEG를 섭취시킨 시험군에서는 대조군에서 유발되는 피부장벽기능 붕괴에 대한 억제 효과가 확인되었다. 즉, 글루코실세라마이드 0.01% 배합군 및 0.1% 배합군에서는 섭취 시작 2주일째 이후 야기되는 TEWL 상승을 완전히 억제하였다. 또한, 저하되는 표피 수분량, 각층 수분량에 대해서도 유의하게 억제하여 피부 보습 기능을 유지하고 있었다. 육안적으로도 깊은 주름 형성은 억제되었으며, 조직학적인 검토에서도 표피의 비후나 각화 항진은 확인되지 않았다. 이러한 결과는 HR- 1 마우스의 피부 세라마이드 생산 개선에 기인한 결과라고 예상된다. 즉, HR-AD 섭취에 의해 HR-1 마우스는 세라마이드를 포함한 피부 지질의 함량 및 구성에 이상이 생기고, 피부 수분량이 급격히 줄어들어 피부 보습 능력이 저하된다. 그런데 PFEG의 혼합 투여는 손상된 피부의 세라마이드 함량 및 구성을 정상과 가깝게 만들어, 대조군에서 나타나는 증상의 발현을 억제하는 것으로 판단된다. 이상의 결과로부터 PFEG의 섭취는 피부장벽기능의 손상으로 발생하는 다양한 피부 수분 손실을 억제함으로써 피부 보습 개선에 우수한 효능이 있음을 알 수 있었다. 따라서 PFEG가 피부 보습에 도움을 주는 건강기능성 원료로서 이용 가능성이 높음을 확인할 수 있다.

본 연구는 세테아릴 알코올, 세틸 팔미테이트, 소르비탄 팔미테이트, 소르비탄 올리베이트, 세라마이드 등을 이용하여 제조한 액정에멀젼의 다층구조에 따른 강화된 계면막에 의해 제형의 안정성이 확보됨을 확인하였다. 편광 현미경을 통해 제형 내 몰타 크로스(maltese cross) 무늬를 확인하고, cryo-SEM을 이용하여 다층 구조가 형성되었음을 확인하였다. 소각 X선 산란법(SAXS)을 이용하여 라멜라 구조 생성여부를 확인하였으며, 점도계를 이용하여 점도변화를 확인하고 정적 광 산란법(SLS)을 이용하여 입도 분포를 확인하여 액정에멀젼의 제형 안정성을 입증하였다.

오일/정제수(O/W) 나노에멀젼은 피부의 투과성을 변화시키는 효과적인 매개체이다. 본 연구에서 우리는 콜레스테롤, 팔미틴산과 같은 피부 각질층 지질과 세라마이드 IIIB (CIIIB)의 피부 적용을 위한 콜로이드성 운반체 역할을 하는 나노에멀젼의 제조와 특성화에 초점을 두었다. 나노에멀젼을 최적화하기 위해, 입자 크기, 나노에멀젼 안정성 및 CIIIB의 용해도와 관련하여 유화 공정 조건을 검토하였다. 80 ℃의 유화 온도 및 PIC (phase inversion composition) 유화법을 통해 입자 크기의 감소가 관찰되었다. CIIIB는 오일 및 물에 대한 용해도가 낮다. CIIIB의 농도가 증가하면 나노 에멀젼의 입자 크기가 증가하였다. Lipoid S75-3을 오일상에 첨가하면 CIIIB의 용해도가 증가하여 DSC 측정에서 보여지는 일부 상호 작용을 나타냈다. CIIIB와 피부 각질층 지질은 결정화 또는 물리적 불안정성 없이 성공적으로 나노 에멀젼에 혼입될 수 있었다. 결론적으로, 피부 각질층 지질을 함유하는 안정한 나노 에멀젼은 피부를 위한 효과적인 보습 시스템으로서 효과적일 수 있다.

본 총설에서는 세라마이드를 함유한 다양한 조성의 안정한 라멜라 구조체 제조 및 그들의 분산에 대한 기술을 소개하였다. DSC, x-ray diffraction 및 FT-IR spectra를 이용하여 라멜라 구조체의 성질을 평가했으며, 세라마이드와 함께 적절한 오일, 계면활성제, 또는 지질로 구성된 형태의 안정한 라멜라 구조체 형성을 자세히 설명하였다. 세라마이드를 이용 하기 위한 다양한 접근 방법은 에멀전 및 리포좀 제조에 이용 될 것이며 나아가 화장품, 의약품 및 약물 전달분야에 응용 할 수 있을 것이다.

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.

본 연구에서는 자연세포사 (apoptosis)를 유발시키는 것으로 알려진 ceramide를 배양중인 생쥐 과립세포에 처리한 뒤 형광염색, in-situ 3'-end labeling(ISEL), 그리고 flow cytometry 기법을 이용하여, 자연세포사 및 세포주기에 미치는 ceramide의 영향을 조사하였다. Ceramide를 처리하지 않은 대조군에 비하여, ceramide를 처리한 실험군에서 세로의 생존율은 농도에 비레하여 유의하게 감소하였다. 또