멜라닌은 UV로부터 피부를 보호하는 기능을 하며, 인종과 피부색을 결정하는 요인이다. 또한 미백 기능성 화장품개발의 주요 목표물이기도 하다. 최근 미와 관련된 화장품 시장이 급성장 하면서 미백효능 증대를 위한 연구들이 활발히 진행되고 있고, 보다 안전하고 효능을 극대화하기 위한 미백 기성화장품의 개발은 관심업계의 주력 분야이다. 또한 경쟁력을 확보하기 위한 수단으로 지속적인 특허 출원이 따르고 있다. 특허는 관련업계의 연구경향을 파악할 수 있는 중요한 문헌이기도 하다. 본 논문에서는 미백 기능성화장품과 관련된 특허 분석을 통하여 관련 업계의 미백연구기술의 개발 동향을 소개하고 미백 기능성 화장품의 개발 및 활성성분의 원료개발에 대한 이해를 돕고자 한다.

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.

최근 기능성화장품과 피부관련 의약품 분야에서 multi-lamellar와 liquid crystal의 구조가 커다란 관심을 끌고 있다. 결합수와 고정된 유상을 함유하는 multi-lamellar 구조는 피부의 세포간지질의 lamellar 구조의 재건과 보습을 유지하는 작용으로써 보습기능이나 장벽기능의 복구에 우수하며, 이 지질들은 각질층에 침투하여 유지된다. 본 연구에서 고급 지방 알코올, 레시틴, 콜레스테롤을 사용하여 제조한 bio-mimic liquid crystal emulsion (BLCE)의 피부장벽 기능을 측정하였고 일반적인 계면활성제와 세포독성을 비교하였다.

본 연구에서는 0.3 % 나문재 에틸아세테이트 추출물(이하 추출물) 함유 제품의 안정성을 평가하였다. 추출물 함유 크림을 12주 동안 온도별 저장($0^{\circ}C,\;25^{\circ}C,\;37^{\circ}C$ 및 $45^{\circ}C$)과 태양광선에의 노출 조건에서 4주 간격으로 pH, 흡광도 및 점도의 변화를 측정하였다. 온도별 저장조건에서 추출물이 함유되어 있지 않은 대조군 크림은 상기 온도 조건에서 pH 변화가 거의 없었다. 추출물 함유 크림의 경우는 $0^{\circ}C\;{\sim}\;37^{\circ}C$에서 pH가 0.08 감소하였고, $45^{\circ}C$ 저장과 태양광선 노출 시는 각각 0.51 및 0.66 감소하였다 12주 동안 $0\;{\sim}\;37^{\circ}C$에서는 추출물 함유 제품의 흡광도 변화가 거의 없었다. 반면에 $45^{\circ}C$ 저장과 태양광선 노출시킨 경우는 흡광도가 각각 7.6 % 및 7.4 % 감소하였다. 크림으로부터 추출물을 용출시킨 에탄올 용액을 태양광선에 직접 노출시켰을 때 4주 만에 흡광도가 48.3% 감소한 것에 비해서는 작은 감소를 나타낸다. 이는 추출물이 크림 내에서 비교적 안정화되어 있음을 나타낸다. 온도별 저장 조건에서 12주 후 추출물 함유 크림과 대조군 크림의 점도를 측정하였다. 추출물 함유 크림은 초기 점도보다 평균 1,748 cPs 증가를 나타내었고, 대조군은 평균 951 cPs 증가하였다. 태양광선 노출 조건에서 대조군은 12주 후 오히려 점도가 4,022 cPs나 큰 감소폭을 나타내었다. 반면에 동일 조건에서 추출물 함유 크림의 점도는 2,483 cPs 증가하였다. 이는 나문재 추출물이 태양광선에 대항하는 보호제로 작용하여 크림의 점도를 유지시켜 제품을 안정화시키는데 기여한 것으로 보여진다. 첨부해서, 추출물 함유 크림과 대조군 크림은 12주 동안 동일한 실험 조건에서, 냄새나 색상 변화가 거의 없었다. 이와 같은 결과들은 나문재 추출물을 함유한 크림은 비교적 안정하지만 장기간 보관 시에는 안정성에 문제가 나타날 수 있음을 시사한다. 따라서 제품 응용시 나문재 성분들이 항산화 효과를 발휘하고 제품 안정에 기여할 수 있도록 보완 연구가 필요하다고 생각된다.

PFCs는 독특한 사용감과 특성으로 인하여 화장품에 응용되어질 때 많은 특장점을 가지고 있다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 화장품 제형에 적용하기에 많은 어려움을 가지고 있다. 즉, 물과 오일에 불용성, 높은 비중, 높은 증기압 등과 같은 원료의 특징으로 인하여 PFCs는 화장품에 적용하기 위하여 특별한 안정화 시스템을 필요로 한다. 본 연구에서 PFCs를 안정화하기 위하여 gel network, spherulite lamellar, nanostructure 이상의 세 가지 시스템을 이용하였으며 사용된 세 가지 시스템 중 nanostructure system이 가장 안정함을 알 수 있었다.

노화 과정 중에 일어나는 extracellular matrix (ECM)의 변성은 피부의 주름과 탄력 감소를 유발한다. 현재까지 항노화의 주요 타겟은 metalloproteases 혹은 콜라겐이나 엘라스틴 같은 구조 단백질에 집중되어 있지만, 최근 세포와 ECM 단백질(콜라겐, 피브릴린, 파이브로넥틴) 간의 상호작용이 세포의 생존과 증식, 조직의 재건에 중요한 역할을 한다고 알려졌다. 파이브로넥틴은 다른 ECM 단백질이나 인테그린 같은 세포 표면 수용체와 결합할 수 있는 부위를 가진 부착 단백질이다. 최근 보고에 따르면 세린 프로티아제들에 의해 분해된 파이프로넥틴 조각이 골아세포에서 MMPs 발현을 증가시킨다. 그러나 파이브로넥틴 조각의 사람 피부에서의 역할은 보고된 바 없다. 본 연구에서는 노인의 피부에서 파이브로넥틴 조각이 현저히 증가되어 있으며, 섬유아세포에 파이브로넥틴 조각을 처리하였을 시, MMP-1의 발현과 MMP-2의 활성이 증가한다는 것을 입증하였다. 이 결과는 파이브로넥틴 조각이 피부 노화를 유발하는 새로운 인자일 가능성을 제시하고 있다.

본 연구에서는 루이보스 추출물의 항산화, 성분 분석 및 elastase 저해 효과에 관한 조사를 수행하였다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 50 % ethanol 추출물($11.50\;{\mu}g/mL$) < 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획(8.47) < ethylacetate 분획(4.76) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 루이보스 추출물의 총항산화능은 ethylacetate 분획 ($OSC_{50},\;4.58\;{\mu}g/mL$) < aglycone 분획(2.20) < 50% ethanol 추출물(1.09)순으로, 50 % ethanol 추출물에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 루이보스 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 루이보스 추출물의 경우 농도 의존적($1\;{\sim}\;100\;{\mu}g/mL$)으로 광용혈을 억제하였다. 특히 50 % ethanol 추출물은 $50\;{\mu}g/mL$ 농도에서 ${\tau}_{50}$이 273.00 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 루이보스 추출물 중 ethylacetate 분획의 당 제거 반응 후 얻어진 aglycone 분획은 TLC에서 3개의 띠로 분리되었으며, HPLC 실험(360 nm)에서 3개의 피이크로 분리되었다. 분리된 3가지 성분은 luteolin, quercetin 및 kaempferol이었으며, 그들의 성분비는 각각 18.24 %, 58.79 %, 22.97 %로 quercetin의 함량이 가장 큰 것으로 나타났다. 루이보스 추출물의 ethylacetate 분획의 TLC 크로마토그램은 7개의 띠로 분리되었고, HPLE 크로마토그램은 9개의 피이크를 보여주었다. TLC와 HPLC의 띠와 피이크를 확인한 결과, HPLC의 9개의 피이크는 용리순서로 peak 1 (조성비 14.71 %)은 isoorientin, peak 2 (28.84 %)는 orientin peak 3 (5.63 %)은 vitexin, peak 4 (12.73 %)는 rutin과 isovitexin, peak 5 (9.24 %)는 hyperoside, peak 6 (5.40%)은 isoquercitrin, peak 7 (1.48 %)은 luteolin, peak 8 (17.61 %)은 quercetin 및 peak 9 (4.59 %)는 kaempferol로 확인되었다. Aglycone 분획은 elastase 저해활성($IC_{50}$)이 $9.08\;{\mu}g/mL$로 매우 큰 활성을 나타내었다. 이상의 결과들은 루이보스 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 루이보스 성분에 대한 분석과 ethylacetate 분획의 당 제거 실험 후 얻어진 aglycone 분획의 큰 elastase 저해활성으로부터 주름개선 기능성 화장품원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

미생물의 오염을 통해 화장품이 변질되거나 분해되는 것을 방지하여 소비자를 보호하기 위해 화장품에 보존제가 사용된다. 파라벤류는 제형화하기 쉽고, 활성 범위가 넓으며, pH에 화학적으로 안정하면서 저렴하여 거의 모든 종류의 화장품에 널리 사용된다. 페녹시에탄올과 클로페네신 역시 화장품에 일반적으로 사용되는 보존제로 보통 파라벤과 함께 사용된다. 파라벤의 독성은 일반적으로 낮지만, 손상된 피부에는 자극을 유발할 수 있으며, estrogenic 잠재성, 마취 효과 및 생식 독성의 가능성에 대한 논란이 있어 왔다. 따라서 파라벤은 배합한도 원료로 지정 관리되고 있으며, 페녹시에탄올과 클로페네신도 마찬가지로 최대 허용량이 지정되어 있다. 그러므로 제품 중 보존제의 함량을 관리하는 것은 중요하다. 그러나 일반적으로 사용되는 역상 액체크로마토그래프법으로는 이성질체를 포함한 6종의 파라벤과 페녹시에탄올 및 클로페네신을 동시에 분리 분석하기 어려웠다. 용출 시간이 길어져, 피크 모양이 나쁘고 분리능이 좋지 않아 정확한 정량이 불가능하였다. 본 연구에서는 ultra performance liquid $chromatography^{TM}\;(UPLC^{TM}$)를 이용하여 8종의 보존제를 10 min 이내에 동시분석을 시도하였다. 또한, International conference on harmonisation (ICH) 가이드라인의 밸리데이션 방법에 근거하여 본 시험법의 적합성을 검증하고, 로션, 팩트, 파운데이션 및 립글로스 등 다양한 제형에 적용이 가능함을 보였다. 본 시험법은 파라벤류를 포함한 다양한 보존제를 함유한 화장품 중 보존제의 함량을 단시간에 간편하고 정확하게 정량하는데 활용될 수 있을 것이다.360 nm)에서 3개의 피이크로 분리되었다. 분리된 3가지 성분은 luteolin, quercetin 및 kaempferol이었으며, 그들의 성분비는 각각 18.24 %, 58.79 %, 22.97 %로 quercetin의 함량이 가장 큰 것으로 나타났다. 루이보스 추출물의 ethylacetate 분획의 TLC 크로마토그램은 7개의 띠로 분리되었고, HPLE 크로마토그램은 9개의 피이크를 보여주었다. TLC와 HPLC의 띠와 피이크를 확인한 결과, HPLC의 9개의 피이크는 용리순서로 peak 1 (조성비 14.71 %)은 isoorientin, peak 2 (28.84 %)는 orientin peak 3 (5.63 %)은 vitexin, peak 4 (12.73 %)는 rutin과 isovitexin, peak 5 (9.24 %)는 hyperoside, peak 6 (5.40%)은 isoquercitrin, peak 7 (1.48 %)은 luteolin, peak 8 (17.61 %)은 quercetin 및 peak 9 (4.59 %)는 kaempferol로 확인되었다. Aglycone 분획은 elastase 저해활성($IC_{50}$)이 $9.08\;{\mu}g/mL$로 매우 큰 활성을 나타내었다. 이상의 결과들은 루이보스 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 루이보스 성분에 대한 분석과 ethylacetate 분획의 당 제거 실험 후 얻어진 aglycone 분획의 큰 elastase 저해활성으로부터

산업발전에 따라 환경분야가 대두됨에 따라 민감성 피부에 화장품을 사용하는데 있어 부작용이 증가하였다. 이에 따라 저자극성 방부제의 개발을 위하여 항암효과가 입증된 침엽수 중 구상나무, 향나무의 활성성분을 추출하여 항균력을 측정 평가하였다. 항균력 측정에는 Broth dilusion법이 사용되었으며, 균주는 그람 음성균인 Escherichia coli와 그람 양성균인 Staphylococcus aureus를 사용하였다. 그 결과 항균효과는 향나무와 구상나무가 625 ppm에서 methyl paraben에 비하여 각각 17.02 %, 8.5 % 더 높은 효과를 나타냈다. 항산화 효과 측정은 DPPH법, 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법, 총 플라보노이드의 함량은 Nieva Moreno법을 사용하여 분석하였다. 항산화 효과에서 향나무는 5,000 ppm에서 45 %, 구상나무는 44 %의 항산화 효과를 나타냈으며 분석 결과 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함유량과 비례하였다. 침엽수 추출물의 세포독성실험은 피부섬유아세포인 CCK-986sk를 사용하였다. 그 결과 향나무, 구상나무가 39 ppm에서 1,250 ppm까지의 모든 농도에서 95% 이상의 높은 세포 생존률을 나타냈다. 이상을 종합해 본 결과 향나무 줄기, 구상나무 잎은 합성물질을 대체할 수 있는 방부제 및 보조 항산화제로서 사용이 가능하다고 할 수 있다.

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($IL-1{\alpha}$, IL-6, COX-2, Total NO 생성 억제)효과를 나타내었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때, 암대극 추출물은 화장품 원료로서의 개발이 기대된다.