본 연구에서는 미백 화장품 원료를 개발하기 위해 중국에서 전통적으로 사용되어 오던 47종의 천연약재 또는 복합처방 중에서 멜라닌 생성 저해 효과를 지닌 원료를 찾고자 하였다. 그 중 버섯 티로시나제 활성 실험에서는 저해 효과를 보이지 않았으나, B16-F10 멜라닌 생성세포(B16-F10 melanoma cell)를 이용하여 류기노와 단삼을 선별하였으며 단삼에서 단삼소(丹蔘素, $\alpha$,3,4-trihydroxybenzenepropanoic acid sodium salt)를 분리하여 B16-F10 멜라노마 세포를 이용하여 멜라닌 생성 억제에 관한 실험을 실시하였다. 류기노와 단삼소는 농도에 따라 멜라닌 생성을 억제하였으며, 류기노는 $300\;{\mu}g/mL$의 농도에서 약 60%, 단삼소는 $100\;{\mu}g/mL$의 농도에서는 약 50%의 멜라닌 생성 저해 효과를 보였다. 따라서 연구 결과로써 얻어진 2종의 원료는 새로운 천연 미백 소재로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

멜라닌 생합성을 활성화하여 자연스러운 모발의 흑화를 촉진할 수 있는 소재를 개발하기 위하여 음양곽 메탄올 추출물의 멜라닌 생성에 연관된 생리 활성을 분석하였다. 음양곽 추출물은 $100\;{\mu}g/mL$ 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었으며 $50\;{\mu}g/mL$ 농도에서 B16 melanoma 세포 내 멜라닌 생합성을 104 % 증가시켰고 tyrosinase의 활성을 95 % 촉진하는 것으로 나타났다. Western blot을 이용한 실험에서는 음양곽 추출물이 농도 의존적으로 TRP-2의 발현을 증가시키는 경향을 관찰할 수 있었다. 또한 C3H/Hej 마우스를 이용한 동물 실험에서 음양곽 추출물을 도포한 등 부위 털의 멜라닌 생합성이 5 % (w/v) 도포 시 25 % 증가되는 경향을 관찰할 수 있었다. 위의 결과를 통해 음양곽 메탄올 추출물이 멜라닌 생합성 기전에 관여하는 것으로 알려진 tyrosinase의 활성 촉진, 멜라닌 생합성 기전과 melanocyte 생존에 관여하는 것으로 알려진 TRP-2의 발현 증가를 통해 멜라닌 합성 촉진을 유도하는 것으로 추측해 볼 수 있었다. 이러한 음양곽 추출물의 효능을 이용해 모발의 흑화 촉진 효과를 나타내는 화장품 소재 개발이 가능할 것으로 보인다.

기질 화합물로써 일련의 4-($R_1$)-benzyl alcohol 및 4-($R_2$)-phenol 유도체들의 치환기($R_1$ 및 $R_2$)가 변화함에 따른 tyrosinase 활성저해에 관한 3차원적인 구조-활성 상관 (3D-QSARs) 모델을 유도하고 정량적으로 검토하였다. 그 결과, 입체장, 정전기장, 소수성장 및 수소결합 주게장의 조합조건에서 통계적으로 양호한 CoMSIA 2 모델(상관성; $r^2\;=\;0.858$ 및 예측성; $q^2\;=\;0.951$)을 유도하였다. 등고도 분석결과, 기질분자의 $R_2$-치환기는 입체적으로 작고 음전하를 띄며, 소수성이면서 수소결합 주게장을 선호하지 않는 치환기가, 그리고 $R_1$-치환기는 양전하를 띄며 수소결합 주게장을 선호하는 치환기가 tyrosinase의 저해활성이 증가 될 것으로 예상되었으며, 수소결합 받게장은 전혀 영향을 미치지 않았다.

본 연구는 연교를 함유한 한방처방단을 이용하여 항염 소재를 개발하여 피부 진정 및 여드름, 아토피용 한방화장품 소재를 개발하고자 하였다. 한방에서 염증 질환 치료에 이용되고 있는 연교를 함유한 처방단을 기성한의서를 바탕으로 조사하였다. 그 중 아토피 증상과 가장 연관이 있을 것으로 판단되는 연교승마탕(連翹升麻湯), 연교음(連翹飮), 청열소독음(淸熱消毒飮), 회춘양격산(回春凉膈散)의 처방단을 추출하여 항산화 및 항염 관련 효능을 알아보았다. 연교 함유처방단들의 자유라디칼 소거활성과 superoxide dismutase 유사활성을 알아보았으며, lipoxygenase 활성 저해 효과와 대식세포주에서의 LPS 처리에 의해 유도되어지는 nitric oxide (NO)와 prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)의 생성을 저해하는 효능을확인하였다. 그 결과 연교 함유 처방단들의 우수한 항산화효과와 lipoxygenase 활성 저해 효과를 확인하였다. 특히, 연교승 마탕과 회춘양격산의 NO와 $PGE_2$의 생성 억제 효과를 확인하였다. 또한, 인체 피부 일차자극시험 결과 무자극으로 나타났다. 이로써, 연교를 함유한 처방단들은 항염 효능을 이용한 피부 자극 완화제로서의 개발 가능성을 확인하였다.

자외선에 의한 활성산소 종의 생성과 피부 광노화 촉진은 피부표면 조직의 파괴와 피부염증유발, 홍반 등을 수반하며, 일상생활에서 항상 생활 자외선에 노출되어 있는 피부는 이러한 위험 요인과 직면하고 있다. 병이소초추출물의 유해 라디칼 소거 효과 실험 결과 $IC_50$ values가 $18.2\;{\mu}g/mL$로 superoxide 소거 효과가 우수하게 나타났으며, 세포 내에서 ROS에 의해 형광을 띠는 물질로 전환되는 CM-DCFDA를 이용하여 ROS의 양을 측정한 결과 자외선에 의해 증가된 세포 내 ROS의 양이 병이소초 추출물을 처리함으로써 $100\;{\mu}g/mL$ 농도에서 30 % 이상의 우수한 소거효과를 나타내었다. 섬유아세포에 자외선(UVA) $6.3\;J/cm^2$으로 조사하고 병이소초 추출물을 처리한 결과, 자외선에 의해 높아졌던 MMP-1 단백질 발현량이 농도의존적으로 감소하였으며, $50\;{\mu}g/mL$의 농도에서 37.7 % 정도의 MMP-1 발현 억제효과를 나타냈다. RT-PCR 실험에서는 병이소초 추출물을 $10\;{\sim}\;50\;{\mu}g/mL$ 농도로 처리한 결과, 자외선에 의해 높아졌던 MMP-1 mRNA의 발현이 농도 의존적으로 확연히 감소함을 확인할 수 있었다. 따라서 병이소초추출물은 자외선에 의해서 발생할 수 있는 피부손상에 대하여 효과적으로 보호할 수 있는 우수한 항산화 및 피부세포 보호소재로 적용될 수 있다.

본 연구에서는 여뀌 추출물의 항산화, 미백, 항주름 효과를 통한 항노화 활성을 조사하였다. 여뀌 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 분획물 중 ethyl acetate 분획에서 $5.23\;{\mu}g/mL$로 가장 큰 활성을 나타내었다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 여뀌 추출물의 총 항산화능은 분획물 중 ethyl acetate 분획($0.40\;{\mu}g/mL$)이 큰 활성을 나타내었다. 여뀌 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 여뀌 추출물의 경우 $1\;{\sim}\;10\;{\mu}g/mL$의 농도에서 광용혈을 억제하였다. 미백 및 주름억제 효과측정으로는 각각 tyrosinase 및 elastase의 활성 저해 효과를 측정하였다. Tyrosinase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 aglycone 분획($8.90\;{\mu}g/mL$) 에서, elastase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)도 aglycone 분획($2.37\;{\mu}g/mL$)에서 가장 큰 저해활성을 나타났다. 여뀌 추출물중 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획에 대한 실험 결과로부터 항산화, 항노화 화장품 원료로서의 가능성을 확인하였다.

본 연구에서는 밤나무 잎의 50 % ethanol 추출물로부터 얻은 ethyl acetate 분획을 0.2 % 함유한 제품의 안정성을 평가하였다. 추출물 함유 크림을 8주 동안 태양광선에서의 노출과 다양한 온도($4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $37^{\circ}C$ 및 $45^{\circ}C$) 하에서 2주 간격으로 pH, 흡광도 및 점도의 변화를 측정하였다. 밤나무 잎 추출물 함유크림(시험제형)과 함유하지 않은 크림(비교제형)의 pH 및 점도 측정 결과 태양광선, $4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$ 하에서는 거의 변화가 없었으나, $37^{\circ}C$, $45^{\circ}C$ 하에서는 감소하는 경향을 보였다. 하지만 시험제형과 비교제형의 변화 양상이 같은 것으로 보아 밤나무 잎 추출물은 크림의 점도 감소에 영향을 주지 않고, 다만, 크림 제조 시 크림에 함유되어 있는 성분들의 조성 및 성분들 간의 물리 화학적 반응으로 인해 점도 변화가 있는 것으로 생각되어 진다. 흡광도 측정에서는 2주 후 전체적으로 감소가 있었으나, 4주 후 측정시에는 2주 후에 측정치와 거의 동일한 값을 나타내어 밤나무 잎 추출물이 안정화 된 것으로 보여진다. 첨부해서, 추출물 함유 크림과 대조군 크림은 8주 동안 동일한 실험 조건에서, 변취나 변색이 나타나지 않았으며, 크리밍이나 응집과 같은 현상은 관찰되지 않았다. 또한 밤나무 잎의 ethyl acetate 분획 함유 크림을 피부에 도포한 후 경표피 수분 손실량과 피부 수분 함량의 변화를 측정한 결과 밤나무 잎의 ethyl acetate 분획 함유 크림은 피부에 우수한 보습 효과를 나타냄을 확인하였다. 이러한 결과들로부터, 밤나무 잎 추출물을 함유한 크림은 비교적 안정함을 확인하였으며, 향후 제품에 응용 시 사전 연구에서 나타난 항산화 및 미백과 주름개선에 대한 효과를 발휘할 수 있도록 보완 연구가 이루어진다면 화장품의 제품화가 가능할 것이라고 사료된다.

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-methoxybenzyl)-4-[(7'R),5'-dihydroxy-3'-methoxybenzyl]tetrahydrofuran (2), resorcinol (3), pyrogallol (4) and 4-O-methylgallic acid (5)로 동정하였다. 이들 화합물의 화장품 원료로서의 특징을 조사하고자 각 화합물들을 대상으로 항산화 활성, 엘라스타아제 저해활성, 미백활성 등을 평가하였다. 이들 화합물의 자유라디칼소거활성은 $SC_{50}$ 값이 $17.0\;{\sim}\;100.2\;{\mu}M$이었고, 특히 화합물 4 및 5는 양성대조구인 ferulic acid보다 6배 이상 강력한 활성을 나타내었다. 또한 엘라스타아제 저해활성에 대한 $IC_{50}$ 값은 $18.8\;{\sim}\;78.2\;{\mu}M$로써 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.

지속적인 자외선 노출은 사람의 피부에 주름 형성을 유발한다. 본 연구에서 생강나무 추출물이 광노화에 의한 피부 주름 형성의 개선에 미치는 효능을 검증해 보고자 하였다. 우선 사람 섬유아세포를 이용하여 생강나무 추출물의 세포증식과 타입 I 콜라겐의 생합성 활성을 측정하였다. 그 결과 생강나무 추출물에 의한 세포증식과 타입 I 콜라겐의 생합성능은 대조군과 비교하여 각각 33.8 %와 91.8 % 증식함을 보였다. 동물실험에서는 SKH-1 무모쥐에 일주일에 3번 UV를 조사하면서 5 % 생강나무 추출액을 국부적으로 도포하였다. 10주 후에는 각각의 무모쥐의 피부 모사판을 제작하여 관찰하였다. 광노화에 의한 주름형성에 미치는 영향을 알아보고자 UVB를 무모쥐의 피부조직에 조사한 후 생강나무 추출액을 도포하여 피부 상태를 관찰하였다. 모사판을 접사카메라를 이용하여 관찰한 결과 5 % 생강나무 추출액의 도포는 생강나무가 포함되지 않은 도포액을 도포한 대조군에 비해 UV에 의해 생성되는 주름 형성 억제에 영향을 주는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 생강나무 추출액의 도포는 광노화에 의한 피부주름 생성을 억제하고 피부를 보호하는 효과가 있을 것으로 판단된다.

스킨로션에 함유된 루틴을 정량하기 위하여 사각파형 전압전류법에서 흑연을 작업 전극으로 사용하여 연구하였다. 루틴을 정량하기 위한 최적 분석 조건을 찾았고 이 조건에서 $1.00\;{\sim}\;8.00\;{\mu}g/mL$의 농도에 대한 루틴의 검량선을 나타내었다. $0.10\;{\mu}g/mL$의 루틴 농도에서 15번 반복 측정한 상대 표준편차는 0.08이였으며, 최소 분석 검출 한계는 $0.01\;{\mu}g/mL$로 나타났다. 이 결과들을 바탕으로 화장품에 함유되어 있는 활성성분을 정량하는데 사용가능할 것으로 사료된다.