Carbon nanodots (CNDs) are 0D quasi-spherical nanoparticles that are less than 10 nm in size. CNDs that possess surface functional groups such as hydroxyl, amino, and carboxyl groups have been demonstrated to scavenge free radicals efficiently and effectively, resulting in them being beneficial for cosmetic and cosmeceutical applications. In this study, we successfully prepared novel CNDs, namely black VC, using vitamin C (VC) as a promising precursor. Black VC was prepared by a facile one-step method based on short-time microwave irradiation. The properties of black VC were characterized by transmission electron microscopy (TEM) analysis, X-ray diffraction (XRD), high-resolution X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and UV–vis spectrophotometry. Radical scavenging, cell viability, and anti-pollution activity assays were also conducted to demonstrate the functionalities of black VC. The developed black VC exhibited lower cytotoxicity and better antioxidant, metal chelating ability, and anti-pollution activities than its precursor. These results provide a new approach for developing advanced antioxidants for innovative cosmetic formulations using a simple microwave treatment method. However, black VC retained some problems of its precursor in the form of low stability, which is likely to be a challenge for its cosmeceutical application.

최근 화장품 시장에서 안티폴루션 효능이 있는 화장품은 새로운 피부 건강을 위한 해결책으로 나타나고 있다. 외부(대기) 오염물질에 의해 피부의 산화 기전을 매개하는 주요 원인 인자들로 오존, UV, 미세먼지 및 담배연기 등을 꼽을 수 있다. 담배 연기의 노출은 직⋅간접적으로 피부 표피 내 지질의 산화를 야기한다. 피부의 지질 산화에 의해 squalene과 squalene monohydroperoxide의 비율 변화가 발생하고, malondialdehyde (MDA)가 지질산화 산물로 생성된다. 따라서, 본 연구에서는 담배연기 노출 시 발생하는 피부 산화에 대하여 레드비트를 함유하는 화장품이 방지할 수 있는 효능이 있는지에 대하여 MDA의 생성량으로 관찰하였다. 시험대 상자 전박부를 세 영역(음성대조, 양성대조, 시험제품)으로 나누어 각 지름 3.3 cm의 원으로 구획하고, 15분간 담배연기에 노출 후 피부 표면으로부터 지질막을 걷어낸 후 TBARS assay를 통하여 MDA를 정량 하였다. 음성 대조(무도포, 미노출)에 비해 양성대조(무도포, 담배연기 노출)의 MDA 생성량이 3.7배 증가된 결과로, 오염물 질인 담배연기에 의한 피부의 산화적 손상을 확인하였다. 반면에 레드비트를 함유하는 화장품을 미리 도포한 영역은 양성대조에 비해 MDA 생성량이 25% 감소하는 결과를 나타내었다. 결론적으로, 담배연기 노출은 피부 표피 내 지질 산화를 야기하며, 레드비트를 함유하는 화장품이 이러한 대기환경오염으로부터 방어적 효과(안티 폴루션 효과)를 보이는 것을 확인하였다.