레조시놀다이펜틸에터 나노에멀젼의 피부 미백 효능 연구
Studies on Skin Whitening Efficacy of Nano-Emulsified Resorcinol Dipentyl Ether
- 주제(키워드) 레조시놀다이펜틸에터 , 나노에멀젼 , 멜라닌 생성 억제 , 피부 경피흡수 , 피부 미백 유효성 평가
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 변상요
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 8
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 응용생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000025442
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
신규 피부 미백제인 레조시놀다이펜틸에터[1,3-di(pentyloxy)benzene]는 오스톨(Osthole)을 구조/활성 상관성 분석(Structure/Activity Relationship analysis)을 수행하여 개발된 신물질 피부미백제이다. 레조시놀다이펜틸에터는 레조시놀(Resorcinol)과 펜틸브로마이드(Pentyl Bromide)의 알킬화(Alkylation)반응으로 제조되어지며, 반응결과물을 고진공 감압조건에서 증류정제를 통하여 99.5% 이상의 고순도 물질로 수득하였다. 레조시놀다이펜틸에터의 효과를 확인하기 위해 in-vitro와 ex-vivo, in-vivo실험을 통하여 미백 효과를 평가하였다. 또한 레조시놀다이펜틸에터의 피부 안전성을 평가하기 위하여, 피부를 구성하는 세포들(Keratinocyte, Melanocyte, Fibroblast)에 대한 독성을 분석 한 결과 대조군에 비해서 모든 세포주 들에서 유사한 Cell viability를 보여 주었다. 또한 세포 생존에 영향을 미치지 않는 농도인 20 μg/mL 이하에서 세포 외 멜라닌 분비 억제율을 측정한 결과 20 μg/mL 농도로 처리하였을 때 약 65.75%를 억제하였다. 세포 내 멜라닌 생성 억제율을 측정한 결과에서도 20 μg/mL 농도로 처리하였을 때 약 53.89%를 억제함을 확인하였다. 피부의 경피흡수율을 높이기 위해서 나노캐리어의 안정성에 대한 최적의 조건을 선정하고자 조성 상전이 유화방법(phase inversion composition; PIC)으로 제조된 나노에멀젼의 조성변화에 따른 입자 크기의 변화를 확인 할 수 있었으며, Tween 80/Span 80의 혼합계면활성제 유화시스템에서 HLB값 13.9, 유화온도 80 ~ 82℃, 내상의 분율 0.11을 유지하면서 RS-Nanoemulsion을 제조하였고 8주 동안 입자의 안정성을 확인한 결과에서 입도분포의 변화에 크게 이상이 없음을 확인하였다. 유효성분인 레조시놀다이펜틸에터를 mineral oil에 용해한 대조시료와 일반 O/W유화법으로 제조된 RS-emulsion, 그리고 PIC방법으로 제조한 RS-Nanoemulsion시료를 대상으로 인체 피부에 대한 경피흡수 실험을 수행하였다. 실험결과, RS-Nano emulsion시료는 대조시료와 RS-emulsion시료에 비해 통계적으로 유의하게 높은 유효성분 경피 투과율을 나타내어 경피투과 촉진 화장품으로서의 가능성을 확인하였다. RS-Nanoemulsion을 O/W크림 제형에 함유하여 인체적용시험(in-vivo)을 실시하였으며, 시험제품과 대조제품 모두 8주간의 시험기간에 특별한 이상반응이 관찰되지 않아 안전한 제품으로 확인되었으며, 사용 8주 후 피부과 전문의에 의한 육안평가, Mexameter에 의한 기기적 평가에서 대조제품 사용에 비해 시험제품이 통계적으로 유의한 수준 (p <0.05)으로 피부미백에 도움을 주는 효과가 있는 것을 확인하였다.
more목차
Ⅰ. 서 론 1
1.1 연구의 필요성 1
1.2 이론적 배경 2
1.2.1 미백 화장품의 시장 동향 2
1.2.2 미백제의 기술 동향 4
1.2.3 미백 메커니즘 7
1.2.4 나노캐리어의 이론적 고찰 10
1.2.5 화장품분야에서의 In-Vitro test 16
1.2.6 화장품분야에서의 Ex-vivo test 17
1.2.7 화장품분야에서의 In-Vivo test 18
1.2.8 생체 외 경피흡수 19
1.3 연구의 목적 21
Ⅱ. 재료 및 제조방법 24
2.1 레조시놀 유도체 재료 및 제조방법 24
2.1.1 레조시놀 유도체 재료 24
2.1.2 레조시놀 유도체 제조방법 25
2.1.3 레조시놀 유도체 분석기기 27
2.2 나노에멀젼 재료 및 제조방법 28
2.2.1 나노에멀젼 재료 28
2.2.2 나노에멀젼 제조방법 29
2.2.3 입자크기, 다분산도 측정 34
2.2.4 자외선 흡광도 측정 34
2.2.5 점도 측정 34
2.2.6 안정도 관찰 34
2.3 세포 생존율 및 멜라닌 생성 저해 실험 및 방법 35
2.3.1 실험 재료 35
2.3.2 세포 배양(Cell culture) 35
2.3.3 세포 생존율 실험 35
2.3.4 세포내·외 멜라닌 생성 및 분비 저해능 실험 36
2.3.5 멜라닌 형성 관련 mRNA 발현량 측정 (RT-PCR) 37
2.3.6 멜라닌 형성 관련 단백질 발현량 측정 (Western blot) 38
2.4 생체 외 경피흡수 실험 및 방법 39
2.4.1 경피흡수 실험 재료 39
2.4.2 경피흡수 실험 방법(Franz-diffusion cell test) 39
2.5 인체적용 미백 효능평가 실험 (In-Vivo) 40
2.5.1 피부 첩포시험(Patch Test)에 의한 안전성 실험 40
2.5.2 피부 미백 효능평가 실험 방법 42
Ⅲ. 결과 및 검토 45
3.1 신규 피부 미백제 합성 45
3.1.1 레조시놀 유도체의 합성 및 분석 45
3.1.2 레조시놀 유도체의 HPLC 분석법 개발 53
3.2 레조시놀 유도체의 독성 및 유효성 평가 55
3.2.1 세포 생존율 실험 결과 55
3.2.2 레조시놀 유도체의 멜라닌 생성 저해능 실험 결과 56
3.3 레조시놀다이펜틸에터의 유효성 평가 57
3.3.1 레조시놀다이펜틸에터의 안전성 평가 57
3.3.2 레조시놀다이펜틸에터의 세포 내·외 멜라닌 생성 저해능 60
3.3.3 멜라닌 형성 관련 mRNA 발현량 측정 (RT-PCR) 63
3.3.4 멜라닌 형성 관련 단백질 발현량 측정 (Western blot) 66
3.4 조성 변화에 따른 나노에멀젼의 안정성 평가 71
3.4.1 폴리올 첨가 위치에 따른 나노에멀젼 안정성 71
3.4.2 오일 종류에 따른 나노에멀젼의 안정성 72
3.4.3 폴리올 종류에 따른 나노에멀젼의 안정성 73
3.4.4 에탄올 함량에 따른 나노에멀젼의 안정성 74
3.4.5 계면활성제 농도에 따른 나노에멀젼의 안정성 75
3.5 PIC방법으로 제조된 나노에멀젼의 안정성 평가 76
3.5.1 친수성 계면활성제 종류에 따른 나노에멀젼의 안정성 76
3.5.2 계면활성제의 HLB에 따른 나노에멀젼의 안정성 77
3.5.3 고정된 조성에서 유화 온도에 따른 나노에멀젼의 안정성 80
3.5.4 시간에 따른 나노에멀젼의 안정성 82
3.5.5 자외선차단제의 종류에 따른 나노에멀젼의 안정성 84
3.5.6 자외선차단제와 칸데릴라 왁스의 비율에 따른 나노에멀젼의 안정성 86
3.5.7 칸데릴라 왁스를 함유한 나노에멀젼의 자외선 흡수 상승효과 87
3.6 RS-Nanoemulsion의 제조 및 안정성 89
3.7 레조시놀다이펜틸에테의 생체 외 경피흡수실험 93
3.7.1 시료 내 유효 성분의 함량 분석 93
3.7.2 대조군 시료(Solution in mineral oil) 경피투과 실험 결과 94
3.7.3 RS-Emulsion 시료 경피투과 실험 결과 96
3.7.4 RS-Nanoemulsion 시료의 경피투과 실험 결과 98
3.7.5 시료간 시간별 경피 투과 양상의 비교 100
3.8 피부 미백 효능평가(In-Vivo) 102
Ⅳ. 결론 111
참고 문헌 114
ABSTRACT 124
