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FJK 2020년 2월호 [특집] 스킨케어 개발 기술 6

단풍나무속 식물 함유된 희소성분 Ginnalin B의 기능 성과 화장품원료 응용

#단풍나무속 식물에 함유되어 있는 희소성분 Ginnalin B의 기능 성과 화장품원료로의 응용 본래 건강한 피부는 그 자체가 아름답고 어떤 메이크업보다도 사람을 아름답게 보이게 하는 효과를 갖고 있다. 왜냐하면 인간의 피부는 스스로 미용성분을 생성하는 기능을 갖고 있기 때문이다. 그러나 피부 기능은 자외선이나 건조한 공기, 불규칙한 생활 등의 영향을 받기 때문에 충분히 기능하지 않는 경우도 많으며 결과적으로 현대인의 피부는 미용성분이 부족한 경우가 많다. 그래서 아름다운 피부를 실현하고 유지하기 위해서는 피부의 미용성분을 증가시키는 스킨케어 화장품이 필요하다. 그림1 Ginnalin B의 화학 구조 피부 미용성분을 증가시키기 위해서는 ‘피부 바깥 쪽에서부터 미용성분 자체를 보급’하든지 혹은 ‘피부의 기능을 향상시킴으로써 피부 안쪽부터 미용성분을 증가’시키는 2가지 방법을 들 수 있으며 전자는 즉효성 후자는 피부기능 정상화를 기대할 수 있다. 본래 이 2가지 타입의 화장품을 병용하는 것이 바람직하나 현재 시판되고 있는 스킨케어 화장품의 대부분이 전자 타입이다. 그래서 최근 들어 후자의 피부 관리 화장품 다시 말해 피부 기능성을 향상시키고 피부 속에서 미

FJK 2020년 2월호 [특집] 스킨케어 개발 기술 5

본래 각질층 기능 높이는 보습 기술

#본래의 각질층 기능을 높이는 보습 기술 피부는 생체를 외부 환경으로부터 보호하고 육상에서 생명활동을 유지하는데 매우 중요한 기관이다. 외계(공기)와 생체(피부)의 계면에는 각질층이라는 박막이 존재한다. 이 각질층은 생체에서의 수분증발(손실) 억제 등 장벽 기능과 수분을 유지하는 보습 기능을 갖고 있다. 이러한 기능에 의해 각질층의 물리적 특성이 크게 변화하는 것으로 알려져 있으며 그 결과 시각적, 촉각적으로도 큰 영향을 미친다. 그림1 각질층의 구조 각질층은 표피 각화세포가 각화된 평탄한 각질층 세포가 치밀하게 쌓인 두께 약 20μm 정도의 얇은 세포 적층막이다(그림1). 각질층세포의 내부에는 세포 골격으로 직경 약 10nm의 섬유상 단백질인 케라틴섬유(keratin intermediate filament : KIF)가 세포 전체에 충만해 있다. 케라틴은 각질층세포 내의 50% 이상, 각질층 전체 단백질 중에서는 약 80%를 차지한다. 또 각질층세포 내에는 필라그린이 분해하는 과정에서 생성되는 아미노산을 주체로 한 천연보습인자(natural moisturizing factor : NMF)도 존재하고 있으며 각질층의 주된 보습 기능을 담당하고 있다1)

FJK 2020년 2월호 [특집] 스킨케어 개발 기술 4

Na+ /H+ exchange 1(NHE1)는 피부 pH와 피부 거칠음에 관여한다

#Na+ /H+ exchange 1(NHE1)는 피부 pH와 피부 거칠음에 관여한다 정상적인 피부 표면은 pH4.5~6.0의 약산성으로 유지하고 있다. 피부 표면이 약산성으로 유지되어 포도상구균, 진균(眞菌), 아크네(acne)균 등의 이상(異常) 증식이 억제되어 건강한 피부 상태를 유지할 수 있다. 약산성을 유지하기 위해서는 피지 중의 지방산, 땀에서의 락틱애시드, 각질층에서의 아미노산, 우로카닌 산(urocanic acid) 등의 외인성(外因性) pH 조절 인자가 관여하고 있는 것으로 알려졌지만1)~4) 최근 내인성(內因性) pH 조절 인자로서 Na+/H+ exchange 1(NHE1)이 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다5)6). 그림1 1개월간 피부 표면 pH 변화(1st : 측정 개시 때, 2nd : 1개월 후) 또 피부 표면 pH값이 피부 상태에 큰 영향을 끼친다고 보고되어 있으며 사람 피부에서도 NHE1이 피부 표면 pH값이나 피부 성상에 관련됐을 가능성을 제기했다.지금까지 피부 표면은 약산성 상태가 좋다고 알려져 있지만 사람 피부 표면 pH와 피부 거칠음과의 관련성에 대해서는 충분히 해명되지 않았다. 이번에 사람 얼굴 피부에서 NHE1

FJK 2020년 2월호 [특집] 스킨케어 개발 기술 3

현대 보습제에 요구되는 기능

#현대 보습제에 요구되는 기능 화장품의 기능 가운데 가장 중요한 기능은 ‘보습’이 라고 해도 과언이 아니다. 사실 거의 모든 화장품은 ‘보습’ 효과를 표방하고 있다. 이미 알고 있는 사실이지만 보습을 소홀히 하면 피부는 건조해져서 살결이 흐트러지고 각질층의 각화 이상이 일어나 결국 노화 촉진의 원인1)2)이 되는 것으로 보고되고 있다. 모발도 건조에 의해 윤기가 떨어지고 빗질통과성의 저하와 함께 손상을 쉽게 받는3) 등의 문제가 발생한다. 그림1 Amitose R의 화학구조 최근 우리는 항상 건조, 다시 말해 습도 저하의 위협을 받고 있다. 습도에는 절대습도와 상대습도 두 가지가 있다. 절대습도는 공기 중에 포함된 수증기의 양을 말하며 상대습도는 공기 중에 포함된 수증기량에 대해 그때 기온의 포화수증기량에 대한 비율을 나타 낸다. 기온이 높으면 수증기를 많이 포함하게 되고 반대로 온도가 낮으면 수증기를 그렇게 많이 포함하지 않게 된다. 따라서 같은 수증기량인 경우, 절대습도는 동일하지만 상대습도는 온도가 높은 쪽이 수치가 낮아진다. 현재 이 두 가지 습도가 도시지역에서 감소하고 있는 것으로 알려져 있다4). 도시개발로 인해 자연경관이 감소해 도시에

FJK 2020년 2월호 [특집] 스킨케어 개발 기술 2

생리활성지질 '포스파티딜이노시톨' 고배합 리포좀에 의한 히알루론산 합성 촉진작용, 보습효과

#생리활성지질 '포스파티딜이노시톨'(phosphatidylinositol) 고배합 리포좀에 의한 히알루론산 합성 촉진작용과 보습효과 리포좀(Liposome)은 생체막 성분인 인지질로 이루어진 소포체(vesicle)이다. 화장품 원료로서의 유용성으로는 높은 보습효과를 들 수 있다. 여기에는 주성분인 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine, PC)이 중량 환산으로 약 20%의 결합물을 갖는 것 이외에1) 리포좀의 구조와 보습성에 관한 연구에서 리포좀에 유래하는 라멜라 구조가 관여한다고 보고되어 있다2). 그림1 포스파티딜이노시톨(PI)의 대표 구조 또 리포좀은 그 막(膜)에나 내부 수상(水相)에 유용성과 수용성 유효성분을 봉입할 수 있는 캐리어로서 사용된다. 과거 5년간 일본, 한국, 중국에서 발매된 리포좀 배합 화장품의 소구점을 분석하면 75.3% 는 보습을 들 수 있다. 다음으로 안티에이징 58.6%, 리프팅 효과 38.7%, 잔주름 대책 36.3%, 미백효과 34.9% 순이었다(Mintel 조사). 즉, 리포좀의 화장품 소재로서의 큰 이점은 스킨케어의 기본인 ‘보습’ 이외에 유효성분의 봉입에 의해 안티에이징, 미백이라는 기능성을 부여할 수

FJK 2020년 2월호 [특집] 스킨케어 개발 기술 1

인체 섬유아세포의 콜라겐 수용체와 세포외기질 형성

#인체 섬유아세포의 콜라겐 수용체와 세포외기질 형성 세포 주변을 둘러싼 것처럼 존재하며 세포 사이의 간극을 메우고 있는 세포외기질(ECM, Extracellular Matrix)은 기계적 강도나 가소성을 줄 뿐 아니라 세포외기질 수용체를 통한 세포 간 커뮤니케이션이나 외부환경으로부터의 시그널 전달에 기여해 생체 조직 항상성 유지에 도움을 주고 있다1). 그 주요 성분은 콜라겐이며 생체 내 총 단백질 양의 약 30%를 차지하고 있다. 그림1 계대 노화 섬유아세포 모델(NHDF)의 콜라겐 수용체 발현량 변화 콜라겐은 세포에 다양한 신호를 전달해 세포극성, 세포 간 접착, 발생, 분화, 상처 치유 등의 조직 리모델링이나 혈액응고 등 다양한 생체 프로세스 유지에 기여하고 있다. 이러한 세포 외의 신호는 세포막상의 콜라겐 수용체, 예를 들면 Integrin, discoidin domain receptor(DDR) glycoprotein IV, leukocyte-associated immunoglobulin-like receptor-1, Endo180 등을 통해 전달된다2)~5). 이번에 우리는 피부진피의 섬유아세포에 발현하는 콜라겐 수용체에 착안해 피부노화와

FJK 2020년 1월호 [특집] 베이스 메이크업의 신기술과 소재 개발 6

부드러운 감촉이면서 깨지지 않는 프레스드 파운데이션 - 아미노산계 파우더 바인더 새로운 제안

#부드러운 감촉이면서 깨지지 않는 프레스드 파운데이션 - 아미노산계 파우더 바인더의 새로운 제안 화장 자체의 역사는 오래되어서 고대 이집트에서 사용된 것으로 생각되고 있는 화장용기에 3,000년 전의 스킨크림이 들어간 상태에서나 투탕카멘의 무덤(Tomb of Tutankhamen)에서 출토된 것과 다른 유적에서도 5,000년 전의 립 컬러가 발견되고 있다. 또 고대 이집트와 고대 로마에서는 염료나 안료를 얼굴과 몸에 바르는 풍습이 이미 있었던 것으로 알려져 있다. 그런데 베이스 메이크업의 하나인 파운데이션 이라는 말이 사용되기 시작한 것은 비교적 최근으로 1904년 미국의 패션 잡지 보그(VOGUE)에 게재된 것이 처음이라고 되어 있다1). 표 프레스드 파운데이션에 사용되는 주요 파우더 바인더 파운데이션은 베이스 메이크업의 하나로 기미와 주근깨 등의 결점을 숨겨서 피부를 아름답게 보이게 하고 자외선이나 건조 등으로부터 피부를 보호하는 기능이 있는 것으로 정의돼 있다2). 20세기 초부터 모습을 보이기 시작한 파운데이션은 크게 나누어 2종류가 있었다고 한다. 하나는 스킨케어용 유성크림에 안료를 분산시킨 것으로 현재의 리퀴드 파운데이션의 원형이라고 할

FJK 2020년 1월호 [특집] 베이스 메이크업의 신기술과 소재 개발 5

바이오 계면활성제 이용한 표면처리 분체 특성과 화장품 응용

#바이오 계면활성제를 이용한 표면처리 분체의 특성과 화장품에의 응용 최근 소비자의 천연 지향의 관심이 높아지면서 천연물 유래의 화합물을 이용한 화장품이 많이 요구되고 있다. 그 경향은 메이크업 화장품에서도 마찬가지이며 천연물 유래의 화합물을 이용한 표면처리 분체가 개발되어 오고 있다1)~3). 그림1 MEL의 분자구조 표면처리에는 처리제의 종류에 따라 특성이 다르다. 따라서 목표로 하는 화장품 특성에 따른 표면 처리제를 선택할 필요가 있다. 반대로 표면 처리함으로써 독특한 특성 부여나 새로운 기능으로 발휘할 수 있을 것으로 예측된다. 그래서 기타모토(北本) 연구 등이 개발한 바이오 계면활성제(mannosylerythritol lipid : MEL)4)5)에 주목하고 이것을 표면처리제로 이용한 표면처리 분체를 개발했다6). MEL은 원료로서 주로 콩기름, 유채씨오일 등의 식물성오일을 이용해 효모균이나 세균(낫토균)을 이용해 발효시킴으로써 생산된다. 이번에 올리브오일을 원료로 해서 쓰쿠바산(筑波山)의 꽃의 일종에서 찾아낸 효모를 이용해 생산된 MEL을 이용했다. 그림1에서 나타낸 바와 같이 MEL은 만노오스(mannose)기와 에리스리톨(erythrit

FJK 2020년 1월호 [특집] 베이스 메이크업의 신기술과 소재 개발 4

컬러풀한 반사색 나타내는 셀룰로오스 유도체

#컬러풀한 반사색을 나타내는 셀룰로오스 유도체 우리가 사는 이 지구의 표면은 약 10%가 삼림으로 덮여 있다. 그리고 삼림, 즉 식물의 질량의 약 40%는 셀룰로오스가 차지하고 있다. 이 셀룰로오스는 지구 상에서 가장 풍부하게 존재한다. 천연 고분자, 이른바 바이오매스이다. 식물은 클로로필을 통해 태양광의 에너지를 흡수하고 광합성에 의해 물과 이산화탄소로부터 글루코스를 생성한 후 그것들이 축합됨으로써 셀룰로오스가 만들어진다. 그림1 (a) 셀룰로오스와 하이드록시프로필 셀룰로오스(HPC)의 화학구조식 (b) 콜레스테릭 액정에서의 분자 나선 구조와 브래그반사의 모식도 따라서 셀룰로오스의 화학구조는 β-글루코스의 모노머 유닛이 글리코사이드 결합을 통해 연결되어 있다. 여기서 서로 이웃하는 글루코스 유닛과 번갈아가며 고리 평면의 상하 방향을 바꾸면서 결합하고 있으므로 전체적으로는 곧은 사슬상의 고분자 구조를 형성하고 있다(그림1a). 셀룰로오스는 인체나 지구환경에 대해 부담이 적으며 값싼 바이오매스라는 점에서 다양하게 산업분야에서 이용되고 있다. 예를 들면 현대의 생활에 빠질수 없는 종이는 식물에서 셀룰로오스 섬유를 꺼낸 펄프를 원료로 제조된다. 또 의류에

FJK 2020년 1월호 [특집] 베이스 메이크업의 신기술과 소재 개발 3

피부 분광반사 특성 착안한 파운데이션 정량 분포 계측 시스템

#피부의 분광반사 특성에 착안한 파운데이션 정량· 분포 계측 시스템 인체의 피부색에는 연령, 감정, 컨디션, 인종 등 다양한 정보가 포함되어 있다. 인간을 비롯한 영장류는 진화 과정에서 피부색의 변별에 매우 적합한 시각 특성을 획득하고 있으며1) 우리는 피부색에 포함된 다양한 정보를 민감하게 느낄 수 있다. 예를 들면 Fink 씨는 피부색 · 질감이 연령, 매력, 건강의 인상에 많은 영향을 미친다는 것을 보여 주고 있다2). 그림1 파운데이션 정량 · 분포 계측 시스템 파운데이션은 인체에 있어 매우 중요한 의미를 갖는 피부색을 보다 아름답게 매력을 부여하기 위한 메이크업 화장품이다. 산화티탄(티타늄디옥사이드)과 산화철을 비롯한 여러 종류의 분체로 피부 위에 도막을 형성하고 기미, 주근깨, 모공이나 잔주름 등의 색이나 형태의 고르지 못함을 보정하는 것으로 균일한 아름다운 피부를 실현한다. 보정 효과는 분체의 광학 특성에 강하게 의존하기 때문에 피부와 분체의 광학 특성에 주목한 다양한 소재와 제제의 연구개발이 이루어져 왔다3)∼5). 한편, 개발된 제제의 품질 평가를 위해서는 도막의 평가 기술 개발도 중요하다. 그러나 전사제를 이용하는 방법 등 여러 보