본 연구에서는 비건 인증(Vegan) 화장품 원료 7종 혼합추출물의 항산화능 및 미백효과를 확인 하였다. 라디컬 소거능으로서 DPPH, ABTS, FRAP 실험, 항산화 물질 측정으로서 폴리페놀과 플라보노이 드 함량 측정을 실시하였다. DPPH 실험에서는 105.74 mg ascorbic acid / g의 항산화능을 나타내었으며, ABTS 실험에서는 85.31 mg ascorbic acid / g의 항산화능을 나타내었다. FRAP에서는 7종 혼합추출물의 1 mg이 ascorbic acid 198.01±5.50 μg의 환원력을 보였다. 폴리페놀 함량은 30.19±0.75 mg/g으로 나타 났으며, 플라보노이드 함량은 9.12±0.36 mg/g으로 나타났다. 한편 세포실험에서는 세포 독성과 미백활성 을 알아보았다. 세포독성의 경우 20% 이하의 세포 독성을 보였으며, 100 μg/mL 농도에서 34.70±2.97% 의 멜라닌 생성 억제능을 보여 7종 혼합추출물의 기능성 화장품 원료로서의 가능성을 확인하였다.

모란은 항염증작용, 항알레르기작용, 항균작용, 중추억제, 위액분비억제, 진경작용 등의 약리활성이 있을 뿐 아니라 항산화작용, 미백작용 등이 보고되면서 화장품 원료, 미용식품으로 다양하게 활용 가능성이 탐색되고 있다. 모란의 뿌리, 잎 및 꽃에서 추출용매와 온도, 시간에 따른 추출액 중 성분의 함량 변화를 비교하였다. Paeoniflorin과 paeonol을 지표성분으로 하여 두 성분의 함량을 동시에 정량분석하기 위한 HPLC 분석법을 설정하고 분석 배치마다 검량선과 QC용 검체를 사용하여 시스템적합성을 확인하면서 시료 분석을 실시하였다. Paeonol은 뿌리에서만 검출되었고 잎과 꽃에서는 검출되지 않았으며, paeoniflorin은 잎, 꽃에서의 농도가 뿌리에서보다 높았다. 추출용매와 섞을 때 뿌리의 절도는 구입 당시의 조각을 그대로 사용할 때보다 적당한 크기로 분쇄한 후 사용할 때 두 성분 모두 높은 농도로 추출되었다. 추출용매로는 30% 1,3-butylene glycol을 사용할 때 농도가 가장 높았다. 추출온도와 시간은 고온, 장시간 일수록 농도가 높아지는 경향을 보였으나 75℃, 4 h 이상에서는 농도 상승이 완만했으며, paeonol은 8 h까 지 지속적으로 농도가 상승하는 경향을 보였다. 뿌리, 잎, 꽃의 배합 비율은 2+2+1g/0.5kg로 할 때 두 지표성분의 함량 기준에 도달 가능하다고 판단하였다. 최종적으로 원재료를 2+2+1g/0.5kg로 배합하고 30% 1,3-butylene glycol을 추출용매로 사용하여 75℃에서 4 h 동안 추출하는 방법이 두 지표성분의 활성 농도 기준과 원재료 및 제조공정상의 비용을 함께 고려할 때 적절한 조건이라고 판단하였고, 이 조건에서 10 kg 규모까지 추출액 제조 단위를 스케일업 하였다.

본 연구에서는 게나 새우의 껍데기에서 추출된 키틴을 탈아세틸화 하여 얻은 NAG를 화장품 원료로서 적용하고자 하였다. NAG와 GLC를 비교하기 위하여 피부세포에 대한 세포독성, 항염증, 멜라 닌 생합성 억제능에 미치는 영향을 확인하고, 피부에 적용하였을 때 멜라닌과 홍반변화의 효과를 측정하 였다. 연구 결과 Raw 264.7세포와 B16F10세포에 대해 유의한 세포독성을 나타나지 않았으며, Raw 264.7세포에서 LPS에 의해 유도된 NO 생성 항염증 저해효과는 미비 하였고, NAG는 B16F10세포에 α-MSH로 멜라닌 생성을 유도한 후 멜라닌 생합성 억제능을 측정한 결과 멜라닌의 생성 증가를 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과로 NAG가 함유된 크림을 만들어 피부에 적용하 였을 때 멜라닌 지수, 홍반지수의 감소가 통계적으로 유의미한 변화를 보여 NAG 함유 화장품이 피부 미백개선을 위한 기능성화장품으로 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 천연 화장품 소재 개발을 위하여 접시꽃 캘러스 생리활성 효능에 대해서 평가하였다. 접시 꽃캘러스 추출물의 항산화 효능은 DPPH, ABTS, FRAP assay를 통해서 확인하였다. 그 결과 접시꽃캘러스 추출물은 농도 의존적으로 강력한 항산화 능력을 확인되었다. 더불어, 접시꽃 캘러스 추출물은 10 mg/mL 의 농도에서 세포 내 ROS를 효과적으로 감소시키는 것으로 확인되었다. 접시꽃 캘러스 추출물의 미백효능을 평가 하기 위해 tyrosinase 저해 효과를 확인한 결과, 접시꽃 캘러스 추출물은 10 mg/mL 의 농도에서 tyrosinase 활성을 51% 감소시키는 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 바탕으로, 접시꽃 캘러스 추출물은 항산화 및 미백 효능을 지닌 화장품 기능성 소재로서 적용 가치가 높은 천연소재로 사료된다.

인체피부에서 화장품이나 화장품 원료의 안전성시험은 대체로 육안평가로 이루어져왔다. 하지만, 피부반응 초기의 미세한 변화에 대해서 육안으로는 감지하지 못하는 경우가 많다. 따라서, 본 연구에서는 수종의 화장품 원료에 의해 유발되는 홍반반응에 대해 육안평가뿐 아니라, 레이저도플러혈류이미지(LDPI) 측정장비를 이용한 혈류변화 측정, Vapometer®를 이용한 경피수분손실량(TEWL) 측정, 분광광도계를 이용한 피부색 측정과 같은 기기평가를 병행하여 비교하였다. 30명의 건강한 여성 피험자를 대상으로 오일류 7종, 계면활성제류 6종, 보습제류 5종을 피험자의 등 부위에 24 h 폐쇄첩포(D0)하여 피부반응을 유도하였고 첩포 제거 후 30 min (D1), 24 h (D2)에 육안평가와 기기평가를 각각 실시하였다. 육안평가 결과, 프로필렌글라이콜을 제외한 모든 오일류와 보습제류는 저자극 수준의 피부반응(반응도 0+ ~ 2.9+)을 보인 반면, 프로필렌글라이콜과 모든 계면활성제류는 중자극에서 강자극 수준의 피부반응(반응도 3+ ~ 5+)을 보였다. 기기측정 결과, 육안평가에서 저자극 범주의 피부반응에 대해서 혈류량이나 피부색보다 경피수분손실량이 가장 민감하게 피부변화를 감지하였다.

천연물로부터 새로운 기능성 화장품 소재를 개발하기 위하여 국내외 천연물을 대상으로 항산화 활성을 평가한 결과, 가시연꽃의 종자 추출물이 우수한 활성을 나타내는 것을 발견하였다. 가시연꽃 종자의 추출물로부터 유효 성분을 분리하기 위하여 각종 컬럼 크로마토그래피 및 HPLC 등의 기법을 실시하여 순수하게 정제된 화합물 5종을 획득하였다. 각종 NMR 및 MS 스펙트럼 등을 분석하여 이들의 화학구조를 규명한 결과 fucosterol (1), 3-(4-hydroxy-3-me-thoxybenzyl)-4-[(7'R),5'-dihydroxy-3'-methoxybenzyl]tetrahydrofuran (2), resorcinol (3), pyrogallol (4) and 4-O- methyl gallic acid (5)로 동정하였다. 이들 화합물의 화장품 원료로서의 특징을 조사하고자 각 화합물들을 대상으로 항산화 활성, 엘라스타아제 저해활성, 미백활성 등을 평가하였다. 이들 화합물의 자유라디칼소거활성은 SC50 값이 17.0 ∼ 100.2 µM이었고, 특히 화합물 4 및 5는 양성대조구인 ferulic acid보다 6배 이상 강력한 활성을 나타내었다. 또한 엘라스타아제 저해활성에 대한 IC50 값은 18.8 ∼ 78.2 µM로써 특히 화합물 4는 양성대조구인 EGCG와 비슷한 활성을 나타내었으며, B16F10 멜라노마 세포를 이용한 멜라닌 생성 저해활성에 대해 화합물 3은 양성대조구인 arbutin보다 약 2배 이상 강력한 미백활성을 나타내었다. 따라서 가시연꽃 종자 추출물은 강력한 항산화활성, 엘라스타아제 저해활성 및 미백활성을 나타내는 유효성분들을 다량 함유하므로, 복합 기능성을 나타내는 화장품 원료로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

나노튜브 형상의 할로이사이트는 화장품 약물 등 활성물질의 방출시간을 연장하는데 응용할 수 있는 천연 나노광물이다. 할로이사이트를 이용한 활성물질 적재 방출 제어기술을 최초로 등록한 1997년 미국 특허를 필두로 2007년에는 비타민과 글리세린 등의 기능효과제를 광범위하게 포함하는 기능성화장품 제조기술에 대한 특허가 출원되었다. 학술 논문으로서는 화장품 보다 서방형 약물전달 기술에 관한 연구가 주로 발표되고 있다. 최근 화장품용 분체에 단순한 기재로서의 역할뿐만 아니라 기능성을 추가로 부여하고 있다. 특히, 할로이사이트는 기능성 화장성분의 전달 속도를 제어할 수 있으며 다른 분체보다 밀도가 낮아 팩 크림 로션류의 기재로 적합하다. 따라서 나노튜브형 할로이사이트를 활용한 나노캐리어 기술은 최근 화장품 유형별 시장점유율에서 2위로 부상한 기능성화장품 분야의 핵심기술로 성장할 것으로 기대된다.

본 연구는 암대극 추출물의 화장품 원료로서의 특성을 알아보기 위하여 항산화, 미백 및 항염 효과와 관련된 다양한 실험을 실시하였다. 암대극 70 % 메탄올 추출물은 MPLC를 사용하여 5개의 분획들로 분리하였다. 1번과 5번 분획에서 항산화(Mn- SOD 생성 억제), 미백(세포 내 멜라닌 생성 억제) 그리고 항염(IL-1α, IL-6, COX-2, Total NO 생성 억제)효과를 나타내었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때, 암대극 추출물은 화장품 원료로서의 개발이 기대된다.