천연물로부터의 항노화소재 개발 : triterpenoid계 식물성분인 oleanolic acid의 항노화 효과

남개원,이소희,김승훈,김수현,성대석,김수남,이병곤 대한화장품학회 2003 대한화장품학회지 Vol.29 No.1

전반적인 피부세포의 생리적 지능 자하로 인한 자연노화와 더불어, 여러 피부 스트레스 요인들이 다양하게 작용하여 발생하는 외인성노화를 방지하거나, 개선할 수 있는 항노화소재로서의 개발 가능성을 알아보기 위해, 예로부터 항염활성이 있다고 알려진 oleanolic acid(OA)를 포함한 ursolic acid(UA), betulin, betulinic acid(BA) 등의 triterpenoids가 어떻게 피부에서의 항노화 활성을 나타내는지를 알아보았다. 시험 결과, OA는 자외선에 의한 각질형성세포에서의 PGE2 생성과 섬유아세포(NHF)에 의한 matrix metalloproteinase-1(MMP-1) 분비를 억제하였다. 그리고, NHF의 procollagen 생성을 촉진하였으며, 이런 procollagen 생성촉진활성이 in vivo에서도 발현되는 것을 무모생쥐의 실험을 통해서 확인하였다. 또한 OA는 각질세포의 증식과 분화를 촉진하여 표피세포로 하여금 세라마이므와 필라그린 생성을 증가시키도록 하는 작용도 있음을 보여주었다. 더불어 실험한 UA, betulin, BA 들은 비록, betulin, BA의 경우 세포 독성이 다른 물질 들에 비해 높았고, UA가 각질세포의 분화를 오히려 억제하는 양상을 보이기는 했지만, 대부분의 기능은 OA와 유사하였다. 피부세포보호작용과 진피 기질물질에 대한 작용, 그리고, 표피의 장벽기능과 보습기능에 대해 시험한 본 연구는, 식물성분인 triterpenoids가 피부를 위한 항노화소재로서의 개발 가능성이 있음을 확인하는 계기가 되었고, 그 중에서도 OA가 보다 우수한 항노화 소재가 될 수 있음을 시사하고 있다.

심포지엄 : 색소 ; 화장품의 피부색 평가법

남개원 대한피부과학회 2011 초록집 Vol.49 No.20

학술대회 자유연제 초록 : Adenophorae Radix 뿌리 추출물에 의한 keratinocyte의 분화 촉진 효과와 피부장벽 기능에 대한 연구

남개원,김승훈,배지현,이해광,문성준,이병곤,장이섭 한국피부장벽학회 2003 한국피부장벽학회지 Vol.5 No.1

녹용 발효 케라틴 펩타이드에 의한 인체 모발 연구

남개원 사단법인 대한화장품학회 2022 대한화장품학회지 Vol.48 No.4

In this study, keratin peptides were produced through high-temperature anaerobic fermentation of keratin, a protein contained in deer antler, with Fervidobacterium islandicum AW-1, and factors related to human hair, confirming the possibility of keratin peptides as cosmetic ingredients. As a result of the cytotoxicity and proliferation of deer antler fermented keratin peptide according to the concentration in the dermal papilla cell line, cytotoxicity was not observed and the cell proliferation effect was shown. For human dermal papilla cells, statistically significant increasing in growth factors according to the deer antler fermented keratin peptide was determined possiblity of effects on hair growth. Cosmetic products containing deer antler fermented keratin peptides were manufactured and skin safety and anti hair loss efficacy clinical tests were conducted. As a result, after 12 weeks of use, the total number of hairs statistically significant increased compared to before using the product and the difference in total number of hairs compared to the control group was found. In conclusion, we suggest that the possibility of fermented deer antler keratin peptide as a cosmeceutical ingredient as well as a health functional food material was confirmed. 본 연구에서는 녹용에 함유한 단백질인 케라틴을 Fervidobacterium islandicum AW-1로 고온 혐기 발효를 통하여 케라틴 펩타이드를 생산하고, 인체 모발 관련한 인자를 확인하여, 화장품 원료로서 케라틴 펩타이드의가능성을 확인하였다. 모유두 세포주에서 녹용 발효 케라틴 펩타이드를 농도에 따라 세포 독성 및 증식을 확인한결과, 세포 독성은 나타나지 않았고, 세포 증식 효과를 보였다. 인체 모유두 세포에 대하여 녹용 발효 케라틴펩타이드에 따른 성장인자의 증가를 확인하여 모발에 영향을 준다고 판단하였다. 이러한 녹용 발효 케라틴 펩타이드를 함유한 화장품을 제조하여 피부 안전성 및 탈모 증상 완화 인체 효력 시험을 수행한 결과, 사용 12 주후에 제품 사용 전 대비 전체 모발 수의 증가 및 대조군과 비교시 전체 모발 개수의 차이가 통계적으로 유의하게나타났다. 이를 통해 녹용 발효 케라틴 펩타이드는 기능성 화장품 원료뿐만 아니라 건강 기능 식품 소재로의가능성을 확인하였다.

화장품 원료 중 폴리올, 오일 농도에 따른 피부 보습과 피부 표면 거칠기의 변화

남개원 ( Gae Won Nam ),김승훈 ( Seimg Hun Kim ),김은주 ( Eun Joo Kim ),김진한 ( Jin Han Kim ),채병근 ( Byung Guen Chae ),이해광 ( Hae Kwang Lee ),문성준 ( Seong Joon Moon ),강학희 ( Hak Hee Kang ),장이섭 ( Ih Seop Chang ) 대한화장품학회 2005 대한화장품학회지 Vol.31 No.4

이 연구의 목적은 폴리올류와 오일류 등 스킨케어 원료의 농도 변화에 따라 인체 피부의 보습력과 피부 표면의 거칠기가 어떻게 나타나는가를 살펴보는데 있다. 폴리올류와 오일류는 스킨케어 제품을 만드는 데 있어서 필수적인 원료이다. 그러나, 폴리올류와 오일류가 어느 농도 범위에서 인체 피부에서 객관적 효능 및 관능적 효능의 평가를 할 수 있는지 아직 연구되어 있지 않다. 이 연구에서는 비침습적 방법을 이용하여 화장품 회사에서 일반적으로 사용하는 여러 원료들을 이용하여 농도에 따른 효능을 비교 하고자 한다. 폴리올류는 글리세롤과 부틸렌 그리콜(BG)을 1:1의 비율로 혼합하여 사용하였고, 오일류는 Pursyn 4^®, CEH, PTO^®을 1:1:1의 비율로 혼합하여 실험에 사용하였다. 시험에 사용한 제품은 모두 O/W 에멀젼 형태이며, 0~27%dml 폴리올류, 0~35%의 오일류의 농도로 수행하였다 본 연구자는 인체 하박 내측에 제품을 도포한 후, 피부 수분량과 각질층의 거칠기를 측정하였다 피부의 수분량은 피부 저기용량을 이용하여 측정하였고, 피부 표면 거칠기는 피부 각질을 채취하여 SEM을 이용하여 촬영한 후 육아평가로 그 값을 나타내었다. 피부의 수분량은 폴리올류에 있어서 상한 상관관계를 나타내며, 농도는 20%까지 강한 상관관계를 나타내었다. 오일류에 있어서는 12%의 농도 범위까지 강한 상관관계를 나타내었다. 이러한 상관계수는 통계적으로 유의하게 각각 0.629와 0.603을 나타내었다(p<0.01). 이에 반해 피부 표면 거칠기는 농도의존적으로 폴리올류와 강한 상관성을 갖고 오일류는 6%까지 통계적으로 유의한 상관성을 가졌다. 회귀분석을 통하여 표면 거칠기를 폴리올류와 오일류로 나타내었을 때, 2:5:1의 계수 비율로 연관성을 나타내었다(p<0.01). 향후 시험은 폴리올류와 오일류를 제외한 다른 원료들(계면활성제, 지질, 수용성보습물질 등)과 다른 비침습적 측정 방법을 이용하여 그 관계를 조사할 계획이다. The aim of this study was to evaluate the influence of different skin care ingredient concentrations on the effect of polyols and oils on the human skin moisturization and skin surface roughness. Polyols and oils were essential ingredients to make a skin care formulation. But these were still not understood how much concentration(s) were tested on human skin in the aspect of efficacy and sensory. We studied to examine various concentrations of ingredient by cosmetic companies using noninvasive methods. Polyols were composed of glycerol and butylene glycol (BG) as 1:1 ratio, and oils were hydrogenated polydecene, cetyl ethylhexanoate and pentaerythrityl tetraethylhexanoate (PTO(R), Stearinerie Dubois Fils Co., France) as 1:1:1 ratio. All compounds were tested 0~27%dml Polyols and 0~35%dml oils in O/W emulsions. We investigated the effect of water contents and the effect of stratum corneum roughness in forearm skin after application of compounds. Water contents of the skin measured by skin capacitance and skin surface roughness measured visual scoring of skin surface biopsy through the scanning electron microscopy. Water contents of the skin were highly related to amount of polyols (to 20%) and oils (to 12%). Correlation coefficients were 0.971 and 0.985 respectively (p<0.01), 2 h after application. Skin surface roughness was positively correlated with polyol contents in concentration dependent manner, and depend on oils up to 6%. The ratio of coefficient was 2.5 to 1 (polyol to oils) by regression analysis. Further studies will be conducted with other ingredients such as surfactants, lipids and aqueous materials, and with ether methods for noninvasive measurement.

pH에 따른 하이드록시 산(Hydroxy Acid)의 각질 박리 효과 연구

남개원 ( Gaewon Nam*† ) 대한화장품학회 2016 대한화장품학회지 Vol.42 No.4

하이드록시 산(hydroxy acid, HA)은 피부 각질층에 대한 박리효과로 노화방지와 피부 보습을 높이는데 효과를 보여, 피부 외용제와 화장품으로서 많은 활용을 하고 있다. 그 중에서 가장 효과적으로 빠른 시간 내에 나타나는 각질 박리는 화장품 제형 pH에 의해 효과를 보이는 것으로 많은 보고가 있다. 그러나 pH에 의한 자극, 부작용에 의한 염려로 인해 사용에 많은 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 피부 각질층에 (1) 하이드록시 산의 농도와 (2) 종류, (3) pH를 변화시킨 화장품을 인체 피부에 도포하여 각질 박리 효과에 대한 영향을 측정하는 데에 있다. 건강한 성인 22명을 대상으로 하박 내측에 DHA (dihydroxyacetone), DC (dansyl chloride)로 피부 표면 각질을 염색하여, 시험제품을 도포한 뒤 각질 박리 효과를 측정하였다. (1) GA (glycolic acid)의 농도에 따라 각질 박리 효과는 농도 의존적으로 증가하는 것으로 나타났다. (2 )하이드록시 산의 종류에 따라 pH를 산성과 중성으로 제조한 제품을 대상으로 각질 박리 효과를 측정한 결과, 중성 pH의 GA는 각질 박리 효과가 나타나지 않았다. 이에 반해 SA (salicylic acid)는 산성 pH와 중성 pH에서 모두 통계적으로 유의한 각질 박리 효과가 나타났다. (3) 중성 pH의 SA는 DHA와 DC로 염색한 피부 표면에서 모두 우수한 각질 박리 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 pH에 민감한 사람들에게 각질 박리 효과를 기대하는 화장품을 사용할 수 있는 기회를 제공하며, 피부 장벽의 손상 없이 안전한 화장품을 제조할 수 있을 것이라 사료된다. Hydroxy acid has been used to enhance anti-aging and skin moisturization by peeling effect on the skin stratum corneum, and thus it has been widely used in topical products and cosmetic products. Among them, the effect that appears most effectively in a short period of time has been reported to be effected by the pH of the cosmetic formulations. However, there are many difficulties in use due to irritation caused by pH and concerns about side effects. The purpose of this study was to evaluate the effect of applying cosmetics with (1) varying concentrations, (2) types and (3) pH of hydroxy acid on human skin. 22 healthy adults were stained with DHA (dihydroxyacetone) and DC (dansyl chloride) on the forearm, and the skin exfoliation effect was measured after application of the test products. (1) The application of GA (glycolic acid) increased the desquamation by concentration dependent. (2) the test product prepared with neutral pH showed no exfoliation effect. In contrast, SA (salicylic acid) showed a statistically significant exfoliation effect at both acidic pH and neutral pH. (3) The neutral pH SA showed excellent exfoliation effect on both DHA and DC stained stratum corneum. These results suggest that it is possible to manufacture safe cosmetics without damaging the skin barrier, providing an opportunity to use cosmetics that are expected to exfoliate to people, whose skin is sensitive to pH.

Titanium dioxide with various ξ potential can modulate the effect of skin barrier function

남개원 ( Cae Won Nam ),( Hae Kwang Lee ),( Seong Joon Moon ),( Ih Seop Chang ),( Seung Hun Lee ) 한국피부장벽학회 2007 한국피부장벽학회지 Vol.9 No.2

케라틴 펩타이드에 의한 모발 및 두피 특성 변화 연구

남개원 ( Gaewon Nam ) 대한화장품학회 2019 대한화장품학회지 Vol.45 No.4

본 연구에서는 Fervidobacterium islandicum AW-1를 이용하여 케라틴 펩타이드를 생산하고, 두피 및 모발에 관련된 인자를 확인하여, 화장품 원료로서 케라틴 펩타이드의 가능성을 알아보았다. 모유두 세포주에 케라틴 펩타이드를 농도에 따라 세포 독성 및 증식을 살펴본 결과, 세포 독성은 나타나지 않았고, 세포 증식에도 효과가 없었다. 케라틴 펩타이드를 함유한 헤어 샴푸, 헤어 에센스를 제조하여 인체 첩포 시험을 거쳐 무자극을 확인하였다. 30 명의 건강한 성인 피험자를 대상으로 4 주 동안 샴푸 및 에센스를 2 그룹으로 나누어 사용한 결과, 육안평가에서 윤기, 탈모, 두피 트러블, 푸석거림에서 통계적으로 유의한 긍정적 결과를 나타내었다. 두피 수분량은 샴푸와 에센스 사용 전 대비 2, 4 주 후에 통계적으로 유의한 증가를 나타내었다. 두피에 대한 경피수분손실양은 에센스를 사용한 그룹에서 사용 전 대비 4주 후에 통계적으로 유의한 감소를 나타내었다. 두피 피지량 역시, 에센스를 사용한 그룹에서 사용 전 대비 4 주 후에 통계적으로 유의한 감소를 나타내었다. 정상 모발, 손상 모발을 이용한 헤어 샴푸와 에센스의 사용 전후의 빗질에 의한 마찰력을 측정한 결과, 사용 전 대비 모두 통계적으로 유의한 변화를 나타내었다. 정상 모발의 경우, 사용 전보다 빗질의 마찰력이 증가하였고, 손상 모발의 경우 사용 전보다 빗질의 마찰력이 감소하였다. 이를 통해 케라틴 펩타이드는 모발 및 두피 관련한 제품에 사용할 수 있는 원료로 확인하였다. Using Fervidobacterium islandicum AW-1, keratin peptides were produced and confirmed factors related to the scalp and hair. The cytotoxicity and proliferation tests as a function of the concentration of the keratin peptide did not show toxicity and effect on the cellular proliferation in the immortalized human hair dermal papilla cell line. Hair shampoos and hair essences containing keratin peptides were produced, and conducted human patch test. Result showed no skin irritation. The shampoo and the essence were apploed to 2 groups of 30 healthy adults for 4 weeks and showed statistically significant positive results for gloss, hair loss, scalp trouble, and hair roughness by visual assessment. The scalp water content was significantly increased after 2 and 4 weeks compared to before using the shampoo or the essence. Trans-epidermal water loss (TEWL) and the sebum secretion amount in the scalp were significantly decreased after 4 weeks compared to before. The frictional force against combing before and after using the hair shampoo and the essence for normal hair tress and damaged hair tress was significantly changed. The combing force was increased for normal hair tress and decreased for damaged hair tress. In conclusion, we suggest that keratin peptides are appropriated as cosmetic ingredients to be used in hair and scalp related products.

Skin imaging

남개원 ( Gae Won Nam ) 한국피부장벽학회 2008 한국피부장벽학회지 Vol.10 No.1

Non-invasive skin imaging techniques have proliferated over the last decade. Whilst most have a research role, some are routinely used in dermatology clinics. Technological advancements have led to the development of various imaging modalities, most of which have been used to image organs in deeper manner within the human body. More recently, attention has focused on the application of imaging technology for evaluation of the skin. A variety of techniques are currently being used to examine the skin. Those techniques include specialized photography, surface microscopy, ultrasound, laser Doppler perfusion imaging, confocal microscopy, and magnetic resonance imaging. These modalities can provide information that can assist in the management of skin problems. Although many of these techniques are still undergoing research, they are showing promise as useful clinical tools in dermatology.

Adenophorae Radix 뿌리 추출물에 의한 Keratinocyte의 분화 및 피부장벽 기능에 대한 연구

남개원 ( Gaewon Nam ) 대한화장품학회 2017 대한화장품학회지 Vol.43 No.4

Triterpenoid, saponin, 전분 등이 함유되어 있는 것으로 알려진 Adenophorae radix (A. radix)의 뿌리 추출물을 이용하여 각질형성세포의 분화와 피부장벽기능에 대한 연구를 수행하였다. A. radix의 뿌리 추출물은 CV-1 세포를 이용하여 PPARα 발현을 살펴본 결과, Wy-14,643 0.5-1.0 μ M 수준의 발현양을 나타내었다. 인체 각질형성 세포주(HaCaT)와 각질형성세포(nomal human keratinocyte)에 대한 각질형성능(cornified envelop formation, CE)은 대조군에 비해 통계적으로 유의한 증가를 보였다. HaCaT 세포에 A. radix의 뿌리 추출물 처리하였을 때, transglutaminase (TGase-1)의 유의적 증가를 보였다. A. radix의 뿌리 추출물을 함유한 간단한 화장품 제형을 약 2주간에 걸쳐 임상시험을 실시한 결과, TEWL의 유의적 감소와 수분량의 증가를 살펴볼 수 있었으며, 하박 내측에서 지질을 추출하여 세라마이드를 분석한 결과 통계적으로 유의한 증가를 관찰할 수 있었다. 이를 통하여 A. radix의 뿌리 추출물을 건조피부나 아토피 등의 피부질환과 관련된 질환의 예방 및 치료제로 사용될 수 있을 것이다. We have studied on the keratinocytes differentiation and skin barrier function using Adenophorae radix (A. radix) root extract, which was known to contain triterpenoid, saponin and starch. A. radix root extracts showed the PPARα expression level of Wy-14,643 0.5-1.0 μM in CV-1 cells. The cornified envelop formation (CE) of human keratinocyte cell line (HaCaT) and normal human keratinocyte (NHK) showed a statistically significant increased compared to the control. When HaCaT cells were treated with A. radix root extract, transglutaminase (TGase-1) was significantly increased. As a result of clinical study of the simple cosmetic formulation containing A. radix root extract for about 2 weeks, TEWL values were significantly decreased and water contents were increased. The ceramides, which were obtained from the inner forearm, were also significantly increased statistically. We suggest that the A. radix root extract can be used as a preventive and therapeutic agent for skin diseases such as dry skin and atopy.