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.

세라마이드는 일반적으로 화장품 산업에서 피부의 보습 및 피부장벽강화에 도움을 주는 성분으로 많은 연구와 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이번 연구에서는 일반적인 합성 세라마이드가 아닌 달맞이꽃오일에서 얻은 천연 세라마이드를 함유한 보습크림이 피부의 보습 및 경피수분손실량의 변화에 어떤 영향을 미치는지를 확인하였다. 세라마이드를 함유한 보습크림이 세라마이드들 함유하지 않은 보습크림과 비교하여 피부보습력과 경피수분손실량에서 우수한 결과 값을 나타내었음을 확인하였다.

Autophagy is conserved response to starvation by which cells catabolize their components to create an internal supply of essential nutrients. Ceramide is known to induce autophagy in many cells through down-regulation of amino acid and glucose transporters. The mechanism of starvation induced-autophagy in mouse embryo remains unclear. In order to understand the mechanism by which starvation regulates autophagy, in this study, we investigated nutrient transporters expression and the effect of c2-ceramide on the in vitro development, apoptosis and autophagy via starvation in mouse embryo. Glucose transporters (Glut1 and Glut 3), high levels of transcript were expressed from 1 to 2 cells and gradually decreased through the morula and blastocyst (BL) stages. Amino acid transporters (LAT-1 and 4F2hc) gradually decreased from the zygote to the BL stage. Furthermore, the expression of nutrient transporters (Glut1, 3, LAT-1 and 4F2hc) were significantly reduced at the BL stage after ceramide treatment. Especially, mTOR expression after ceramide treatment of embryos was significantly higher than controls. Ceramide treated embryos exhibited significantly reduced developmental rates and total cell numbers, and increased apoptotic cell death at the BL stage. Consequently, we next evaluated the effect of ceramide treatment on mitochondrial number and morphology. There was a significant decrease in the average mtDNA copy number and the mitochondrial area in ceramide treated BL stage embryos. Both the expression of autophagy-related genes, Lc3, Gabarap, Atg4A and Atg4B, and the synthesis of LC3 were significantly induced at the BL stage. These results suggest that autophagy under starvation condition influences the in vitro development and apoptosis and autophagy, and may play a role in early mouse embryogenesis.

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