자외선차단 제형은 내수성이 중요하므로 수상이 유상에 분산되는 water-in-oil (W/O) 에멀젼으로 만드는 것이 바람직하다. 이 경우에는 오일 특유의 무겁고 끈적이는 사용감 때문에 이를 보완하는 방법으로 실리콘계 오일을 사용한다. 이러한 오일은 유기 자외선차단제와의 상용성이 낮아 에멀젼의 안정성에 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 자외선차단 제형의 W/O 에멀젼에서 다양한 오일들 간의 상용성을 Hansen solubility parameter(HSP)를 이용하여 수치적으로 도출하였다. HSP는 물질의 분산, 극성 및 수소 결합을 나타내는 지표로 물질간의 상용성을 판단하는데 유용하다. 본 연구에서는 HSP가 다른 다양한 오일을 선정하여 W/O 에멀젼을 제조하고 제형의 시간에 따른 점도 변화 및 안정성을 조사하여 HSP 수치와의 상관관계 또는 일치성을 고찰하였다. HSP를 이용하면 상용성이 높은 오일 선택을 용이하게 할 수 있었다. 또한, W/O 에멀젼에서 유상의 상용성이 높으면 점도의 경시변화가 작았으며 freeze-thaw cycle (-15 ℃ ~ 45 ℃) 조건에서 안정성이 향상된 것을 확인하였다. 향후 HSP를 통해 성분 구성을 최적화한다면 사용감이 우수하면서 안정성을 확보한 W/O형 자외선차단 제형 개발에 도움이 될 것이라 기대된다.

중국 운남성 리장지방에 자생하는 리장설차의 화장품적 적용 가능성을 분석 하였다. 우선 리장 설차의 DNA 분석을 통해서 Nekemias grossedentata (N. grossedentata) 라는 종을 확인한 후, 대표적인 차인 녹차와 각 효능분석에 대표적인 대조군을 사용하여 실험하였다. 먼저 리장 설차는 70% (v/v)에탄올 수용액으로 추출하였다. 리장설차 추출물내의 폴리 페놀함량 (gallic acid equivalent, 23.9 ± 3.2 mg/mL)은 녹차(16.4 ± 2.3 mg/mL)보다 많은 양을 포함 하고 있었다. 한편 추출물내의 고형분을 기준으로 항산화 활성(라디칼소거, IC₅₀ 104 ㎍/mL), Tyrosinase 효소 억제 활성(미백, IC₅₀ 40.7 ㎍/mL), 대장균 성장 억제 활성(방부: IC₅₀ 2.85 mg/mL)을 분석한 결과 녹차(항산화, 라디칼 소거, IC₅₀ 234 ㎍/mL) 보다 우수한 것 확인 하였다. 또한 항산화 (비타민C, IC₅₀ 108 ㎍/mL), 미백 (비타민C: IC₅₀ 80 ㎍/mL), 방부(메틸 파라벤: IC₅₀ 4.35 mg/mL)등의 기존에 사용되던 활성물질과도 유사한 효능을 보여 주었. 그러나 콜라게네이즈 억제 활성(주름) 은 녹차가 더 우수한 것으로 나타났다. 이를 통해 리장 설차의 화장품적 적용 가능성이 높은 것을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 국내 유통 중인 민감성 피부 대상 자외선 차단제의 안전성 조사를 위해 무기 자외선 차단제 27 건 및 어린이용 자외선 차단제 23 건을 수거하여 자외선 차단 성분 17 종, 보존제 13 종 및 중금속 5 종의 사용 및 혼입 실태을 조사하였다. 그 결과 자외선 차단 성분은 티타늄디옥사이드(41 건), 징크옥사이드(29 건), 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진(10 건) 에칠헥실살리실레이트(8 건) 및 에칠헥실메톡시신나메이트(8 건)순으로 검출되었으며, 보존제는 페녹시에탄올(6 건), 안식향산(1 건), 디히드로초산(1 건) 순으로 검출되었다. 확인된 자외선 차단성분은 모두 표시 사항에 적합 하였으나, 1 개 제품에서 표시사항 외 보존제 성분인 페녹시에탄올이 0.1% 농도로 검출되었다. 중금속 납, 카드뮴, 비소, 안티몬, 니켈은 불검출에서 3.6 ㎍/g로 다양한 농도로 검출되었다. 이번 연구에서 확인된 자외선 차단성분, 보존제 및 중금속은 화장품 안전기준 등에 관한 규정의 성분별 최대 배합한도 및 최대 허용량 기준에 적합하였다.

본 연구에서는 미백 기능성 화장품 및 원료의 효능을 평가하는 동물대체시험법을 개발하기 위하여 세포수준과 색소화피부모델(KeraSkin-M^TM)에서 기존에 잘 알려진 4종의 미백기능성원료(arbutin, ascorbic acid, kojic acid, niacinamide)의 효능을 평가하였다. 특히 기존 시험법의 보완을 위해 인체피부유래 케라틴세포와 멜라닌세포를 혼합하고 공배양하여 색소화피부모델을 제작하였다. 그 결과 색소화피부모델을 이용하여 미백효능을 평가함으로써 세포수준에서는 확인이 어려웠던 각 피부세포층에 따른 멜라닌 과립과 멜라닌캡(melanin cap)의 분포 등의 지표들을 추가로 확인할 수 있었으며 이미지분석을 통한 정량화로 음성대조군 대비 통계적 유의성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 KeraSkin-M^TM을 이용한 미백효능평가법이 기존에 사용하던 총멜라닌함량와 타이로시나아제 저해 평가를 보완할 수 있는 새로운 평가법으로 사용할 수 있음을 시사한다.

본 연구는 타마린드씨검(Tamarindus indica seed gum, TG)과 에탄올, 폴리올의 반응성 및 산·염기 반응 실험을 기반으로 하여 최종적으로 지지체가 없는 것을 특징으로 하는 새로운 겔 시트 마스크 개발에 관한 것이다. TG와 특정 알코올류를 각각 일정 혼합 비율로 혼합하는 경우, 각 성분과의 반응에 의해 투명한 겔을 형성하므로 이를 이용하여 지지체가 없는 겔 시트 마스크를 얻을 수 있었다. 피부 밝기 개선을 극대화하기 위해 산·염기 반응의 탄산 시스템을 도입하기 위해 산 원료별 함량 실험을 진행하였고, 분광측색계와 수분 측정기기를 이용하여 피부 밝기 및 보습력 평가를 진행하였다. 본 연구를 통해 TG와 에탄올, 폴리올의 수소 결합에 의한 겔화 반응을 기반으로 하여 여러 제형으로의 개발이 가능할 것으로 생각되어, 본 연구에서 소개된 겔 시트 마스크 제형은 우수한 보습력을 부여하므로 향후 새로운 제품 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

에센셜 오일(essential oil)은 1 개의 단일 식물형 및 식물종이 만들어낸 향이 나는 식물 재료를 물리적인 방법으로 얻어낸 휘발성 물질로 방부, 살균, 항균 효과가 뛰어나 화장품, 향료, 아로마 테라피 치료 등의 목적으로 폭 넓게 사용되고 있다. 에센셜오일은 추출 및 농축과정을 거치게 되는데 이때 재배 과정 중 살포된 농약 또한 추출 및 농축이 됨으로써 인체에 유해할 수 있다. 본 연구에서는 에센셜 오일 중 320 종의 잔류농약을 분석하기 위하여 LC-MS/MS와 GC-MS/MS를 이용하였으며 기존의 정제과정인 hexane 대신 freezing 과정을 이용하여 전처리방법을 개선하였다. 에센셜 오일을 분석한 결과 기준치가 설정되어 있지 않은 chlorpyrifos, piperonyl butoxide, silafluofen 성분이 basil oil 및 clove leaf oil에서 검출되었다. 따라서 에센셜 오일에 대한 잔류농약 모니터링이 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

본 연구에서 찔레꽃을 추출, 농축 및 동결 등을 통하여 시료화 하였다. 찔레꽃추출물과 ascorbic acid의 복합물과 단일 ascorbic acid의 항산화 효능을 비교하였다. 본 연구의 목적은 찔레꽃추출물과 ascorbic acid의 시너지 효과를 통한 항산화 효능을 분석하는 것이었다. 실험은 전자공여능, ABTS⁺ radical 소거능, SOD 유사활성, xanthine oxidase 저해 활성, 환원력, FRAP, 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량을 측정하였다. 그 결과, 전자공여능 실험과 xanthine oxidase 저해 활성 실험에서 복합물이 대조군(ascorbic acid)보다 높은 항산화 활성을 보였다. 플라보노이드 함량 분석 실험의 경우, 100 ㎍/mL의 농도에서 RMW+A (272.1 mg QE/g), RME+A (90.6 mg QE/g), RMW+A (79.4 mg QE/g)이 대조군(19.0 mg QE/g)보다 함량이 더 높았다. 따라서 찔레꽃추출물과 ascorbic acid 복합물은 단독 사용한 경우에 비하여 시너지 효과를 발휘했다. 따라서 이 복합물은 항산화 화장품에 사용할 경우 제품의 안정화 및 피부노화 억제에 기여할 것으로 사료된다.

아세로라는 천연 비타민 C 함량이 높아 우수한 원료이지만 안정화하기가 어려워 화장품 소재로서의 연구가 거의 이루어지지 못하고 있다. 따라서 본 연구는 아세로라 추출물을 안정화 시키는 혼합 리포좀 제형을 제조하여, 안전성 시험으로 BCOP assay 및 HET-CAM assay를 통한 안점막자극시험, 인체피부 일차자극시험을 통한 피부자극시험을 평가하였다. Tyrosinase 활성저해, melanin 생성저해를 통한 미백 효과 및 procollagen type-I C-peptide 생성을 통한 주름 효과를 평가하여 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 또한, 아세로라 추출물 혼합 리포좀이 함유된 크림을 제조하여 시험대상자를 대상으로 피부주름, 피부미백에 대한 인체효능평가를 진행하였다. 아세로라 추출물 혼합 리포좀의 BCOP assay, HET-CAM assay 및 인체피부 일차자극 시험결과에서 모두 자극을 보이지 않아 피부 및 안자극에서 안전함을 확인하였다. Tyrosinase 활성저해능을 확인한 결과, 아세로라 추출물 혼합 리포좀은 1,000 ㎍/mL 농도에서 75.8%의 tyrosinase 활성 저해능을 확인하였으며, melanin 생성 저해시험에서 B16F10 세포주의 생존율에 영향을 미치지 않는 아세로라 추출물 혼합 리포좀 1,000 ㎍/mL 농도에서 46.2%의 멜라닌 생성 저해능을 확인하였다. Procollagen type-I C-peptide에서 아세로라 추출물 혼합 리포좀은 HS68 세포주의 생존율에 영향을 미치지 않는 1,000 ㎍/mL 농도에서 152.1%의 collagen 합성능을 확인하였으나, MMP-1 활성억제는 확인할 수 없었다. 아세로라 추출물 혼합 리포좀이 함유된 크림에 대한 피부주름 및 피부멜라닌 인체효력평가에서 피부주름 지표와 피부멜라닌 지표에서 통계학적으로 유의하게 개선됨을 확인하였다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 아세로라 추출물 혼합 리포좀이 안자극과 피부자극을 나타내지 않는 안전한 천연 소재임을 확인하였으며, 피부 주름 개선 및 미백 화장품 소재로써 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다.

본 연구는 화장품 소재로서 금화규(Abelmoschus manihot) 꽃의 미백 활성율 및 항주름 활성을 평가하기 위해 수행하였다. 금화규 꽃은 물과 70% 에탄올을 이용하여 추출하였다. Tyrosinase 억제 활성은 물과 70% 에탄올 추출물 모두 농도 의존적으로 억제 활성이 증가 된다고 평가되었으며, B16F10 세포주에서 생존율에 영향을 미치지 않은 농도인 10, 25, 50, 75, 100 ㎍/mL에서 멜라닌 생합성을 저해하는 것으로 확인되었다. 금화규 꽃의 항주름 효능으로는 collagenase와 elastase의 활성 저해 능력을 측정한 결과 70% 에탄올 추출물이 물 추출물보다 높은 항주름 활성을 보였다. 본 연구 결과를 통하여 금화규 꽃 추출물은 미백 활성과 항주름 활성을 가지는 기능성 화장품 소재로 사용 가능할 것으로 사료된다.

본 연구는 인체 친화적인 소재로 균을 제거하는 기술을 만들기 위해서 진행하였다. 균총 상호 균형에 중요한 역할을 하는 황색포도상구균이 바이오필름을 생성시킬 때 다양한 농도의 인산염 투입시 나타나는 물성변화를 조사하였다. 원자현미경을 이용해서 인산염 5 mM 처리시 황색포도상구균 바이오필름의 크기와 경도가 통계적으로 유의차가 있게 최소값을 가짐을 관찰하였다. 염료 태깅법으로 흡광도를 관찰한 결과 인산염과 함께 성장한 전체 바이오필름의 농도도 감소한 것을 발견하였다. 이것이 카운터 이온으로서 작용하는 염에 의한 영향인지 확인하기 위하여 소금을 같은 조건에서 처리해보았는데 이때는 바이오필름의 농도 감소가 관찰되지 않았고 이를 통해 인산염이 특별한 생리적인 작용에 관여함을 알 수 있었다. 비행시간형 이차이온 질량분석기를 통해서 이온 검출량을 평가하여 바이오필름 구성성분을 분석한 결과 인산염을 투입하기 전과 후의 모든 바이오필름 외곽에서 세균막만 감지되었는데 특별히 인산염 5 mM에서 이 세균막의 농도가 가장 낮음을 확인하였다. 바이오필름 내부에 어떤 물성 변화가 일어났는지 관찰하기 위해서 시어 응력을 조절하는 유변기기로 바이오필름의 점탄성 특징을 측정을 하니 인산염 5 mM에서 바이오필름의 점도는 변화하지 않았으나 탄성률 감소가 일어난 것을 관찰하였다. 이것을 통해 인산염이 5 mM인 환경에서 균은 내부 탄성률 감소를 통해서 세균막을 탈피시키는 것을 알 수 있었다. 인산염 농도 5 mM에서 관찰되는 세균막 농도 감소는 균이 더 많은 성장을 하기 위해 다른 곳으로 이동하기 쉽게 하기 위해서 스스로 표면에서 탈착하는 것과 연관이 있음을 제시하였다. 마침내 인산염을 투입하면 균의 세균막 제거가 유도되어 결론적으로 황색포도상구균이 쉽게 제거될 수 있음을 밝혀내었다.