DDS 제제의 최근 개발 동향 : 약물의 경피흡수촉진을 위한 유성 및 수성 기제의 응용

이천구(Lee Cheon Koo),(Shigeru Goto) 한국약제학회 1995 과학의 달 기념 심포지움 Vol.- No.7

β-cyclodextrin 및 그 유도체의 포접체 형성에 의한 LG 106W의 유용성 및 안정성 개선에 관한 연구

정성훈 ( Seong-hoon Jeong ),이천구 ( Cheon-koo Lee ),조완구 ( Wan-goo Cho ),강세훈 ( Seh-hoon Kang ) 대한화장품학회 1999 대한화장품학회지 Vol.25 No.1

A newly synthesized polyhydroxy aromatic compound(LG 106W) has good skin lightening effect. Inclusion complexation of LG 106W with β -cyclodextrin and its hydroxypropyl and dimethyl derivatives was studied by the solubility method, scanning electron microscopy and differential thermal analysis. A relationship between host and guest was clearly reflected in the magnitude of the stability constant(DM- β > HP- β >β -cyclodextrin). Formulation problems, which resulted from its very low solubility in aqueous solution, were resolved by the inclusion formation. LG 106W from inclusions is much more water-soluble than pure one. The improvement of pH and temperature stability correlated with the increased solubility was also observed. Inclusion complex of LG 106W had similar activity to pure LG 106W on the inhibition of melanin synthesis in B-16 melanoma cell but showed lower irritation on cultured cell test in vitro. According to the results, cyclodextrins might be one of the reliable candidates for improving the availability of LG 106W.

Polyoxyethylene Dimethicone을 이용한 천연색소 치자그린의 변색방지

이동렬 ( Dong Ryul Lee ),강태준 ( Tae Jun Kang ),김기선 ( Ki Sun Kim ),이천구 ( Cheon Koo Lee ) 대한화장품학회 2006 대한화장품학회지 Vol.32 No.2

본 연구에서는 치자그린의 광에 의한 변색을 방지하는 시료를 찾고, 그 변색방지능을 기존 변색방지제와 비교하고자 했다. 치자그린 0.10 wt% 수용액을 polyoxyethylene (POE) (12) dimethicone으로 처리하여 자외선 조사하였을 때 기존 변색방지제인 methoxycinnamidopropyl hydroxysultaine으로 처리하였을 때보다 변색이 방지되는 정도가 높았다. 실험결과 POE (12) dimethicone의 변색방지능은 시료의 농도에 영향을 받는 결과를 나타내었으며 치자그린 0.10 wt% 수용액에 POE (12) dimethicone 을 1.0%로 처리하였을 때 변색방지가 되는 정도가 가장 높았다. 치자그린을 POE (12) dimethicone으로 처리한 수용액은 자외선 조사 후 흡광도 유지율이 처리 전 78%에서 95%로 높아졌으며, 실외 태양광 노출에서도 안정성이 높아지는 것으로 나타났다. 치자그린의 색소가 안정화되는 기작은 명확하게 밝혀지지는 않았으나, POE (12) dimethicone의 dimethicone기가 중요한 기능을 하는 것으로 추정된다. The objectives of this study were to find for suitable chemical reagents to use as a green-color protector for Gardenia jasminoldes Green pigment and to compare the effectiveness of these reagents for discoloration prevention. Gardenia jasminoldes Green treated with polyoxyethylene (POE) (12) dimethicone shouted a greener color than those treated with methoxycinnamidopropyl hydroxysultaine ultraviolet stabilizers after ultraviolet radiation (UVR). The experimental results exhibited that the concentration of the POE (12) dimethicone affected the effectiveness of green-color conservation. The greenest rotor was obtained by treating 0.10 wt% aquous solution of Gardenia jasminoldes Green with 1.0 wt% POE (12) dimethicone aqueous solution and the absorbances of the solutions after UVR were increased from 78% to 95% in comparison with the untreated. In addition, the Gardenia jasminoldes Green aqueous solution mixed with POE (12) dimethicone showed great green-color fastness in outdoor weathering exposure. The mechanism of the green color protection under UVR is unclear, however the dimethicone group of POE (12) dimethicone may play and important role in the stabilization.

화장품에서 유화기술의 발전 및 전망

경기열 ( Kee-yeol Kyong ),이천구 ( Cheon-koo Lee ) 대한화장품학회 2006 대한화장품학회지 Vol.32 No.4

유화란 서로 섞이지 않는 액체들간의 분산계이다. 화장품에 사용되는 원료에는 서로 잘 섞이지 않는 물질들이 많기 때문에 이들을 한 제제 내에 잘 혼합할 수 있는 유화기술이 매우 유용하게 이용되고 있다. 유화제제의 안정화 및 물성 변화를 위하여 유화제의 발달과 함께 여러 가지 다양한 형태의 유화기술이 개발되었다. 1950년대에 Griffin이 제안한 HLB법을 시작으로 PIT법, 겔(gel) 유화법, D상 유화법 등이 있으며, 최근에는 피부 친화성 또는 인체에 대한 안전성을 높이기 위한 수단으로 천연 유래의 유화제 및 고분자계 유화제의 사용이 늘고 있다. 이 외에도 제품의 외관 차별화 및 유효성분의 전달 효율을 높이기 위한 수단으로 나노 유화, 다중 유화, 액정 유화, 피커링 유화 등이 개발 적용되고 있으며, 리포좀이나 큐보좀 같은 나노 구조체 입자들의 응용에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 리포좀은 생체막의 주요 구성성분인 양친매성 인지질의 이중층으로 구성된 계이고, 큐보좀 역시 생체 유래 성분인 모노올레인 같은 물질로 만들어지는 나노 입자의 일종으로 그 분자 구조적 특성으로 인해 수용액 내에서 입방상 구조의 이연속적 수상 채널을 갖는다. 이러한 나노 입자에 효능물질을 봉입시켜 제제화 함으로서 생체 친화적이면서 물질의 전달 효율을 높일 수 있다. 여기서는 화장품용 유화물 및 나노 입자들의 제조 방법, 응용 등에 대하여 간략히 소개하였다. Emulsion is a dispersion system among liquids which are not miscible together. There are numerous cosmetic raw materials which have different physicochemical properties. Therefore, emulsion technology is very useful in cosmetics. With the development of emulsifier, several emulsification technologies have been developed. Since HLB method by Griffin in 1950's, PIT method, gel method, and D-phase methods, etc, have been developed. Recently, the application of natural emulsifier and polymeric emulsifier increases in cosmetics in order to achieve enhanced safety and biocompatibility. Besides nano-emulsion, multiple-emulsion, liquid crystal emulsion, and Pickering emulsion have been developed and applied as means of differentiating appearance and texture of products and achieving enhanced delivery of active ingredients. Meanwhile, the application studies of nano-dispersed structural system such as liposome or cubosome are on progress. Liposome is a bi- or multi-lamella layer dispersion system composed of amhiphilic molecules - phospholipids which are main components of plasma membrane. Cubosome also is a nano-sized dispersion system composed of a specific molecule like glyceryl monoloeate derived from natural products. And it has a cubic bicontinuous structure in water due to its unique molecular structure. Incorporating compounds (active materials) into such nano-particles can increase biocompatibility and delivery efficiency of target compounds. Manufacturing process and application of cosmetic emulsions and nano-particles are briefly introduced in this paper.

레시틴 오가노겔을 이용한 난용성 제니스테인의 용해도 향상

이수진 ( Su Jin Lee ),김정아 ( Jung A Kim ),강내규 ( Nae Gyu Kang ),박선규 ( Sun Gyoo Park ),이천구 ( Cheon Koo Lee ) 대한화장품학회 2015 대한화장품학회지 Vol.41 No.3

오가노겔은 반고형상이며 3차원의 네트워크 구조로 이루어진 친유성 용매로 이루어져 있다. 본 연구에서는 유상과 수상에서 모두 난용성 특징을 가진 제니스테인을 포함하는 레시틴 오가노겔을 개발하였다. 이 시스템은 안정할 뿐만 아니라 경피 흡수 실험에서도 높은 흡수율을 보였다. 본 오가노겔 제형에 적합한 원료들을 선별한 결과, 수화된 레시틴, 해바라기유, dipropylene glycol (DPG), polyethylene glycol (PEG)이 이 시스템에서 주로 사용되었다. 레시틴 오가노겔의 제조에 적합한 원료의 함량은 phase ternary diagram 작성을 통하여 결정하였다. 제조된 레시틴 오가노겔을 organoleptic characteristics, stability, pH, rheology, phase transition temperatures, microscopic analysis, skin penetration 실험을 통해 평가하였다. 본 연구 결과를 통해 본 논문에서 제시하는 레시틴 오가노겔 제형은 안정한 상태에서 난용성 물질을 높은 농도로 피부에 효과적으로 전달할 수 있는 제형으로 활용될 수 있을 것이라 생각된다. Organogels are semi-solid systems that consist of an apolar solvent as the liquid phase within a three-dimensional networked structure. In this study, we developed a stable and skin penetration-enhanced Lecithin Organogel (LO) containing genistein, which is one of the poorly soluble active ingredients in both polar and apolar phase. After screening of various components (type of gelators, organic and aqueous phase), hydrogenated lecithin (HL), sunflower oil (SO), dipropylene glycol (DPG), and polyethylene glycol (PEG) were mainly used in this formulation. Phase ternary diagram was employed for optimization of the composition in the LO. The formulated LO were evaluated for its organoleptic characteristics, stability, pH, rheology, phase transition temperatures, microscopic analysis and skin penetration. The optimized stable LO system can be utilized as an effective and stable cosmetic formulation that can carry poorly soluble active ingredients at high concentration for topical dermal delivery.

IoT 스마트 플러그를 이용한 냉온수기 에너지 효율화 방안 연구

조휘만(Hui-Man Cho),이천구(Cheon-Koo Lee),진상윤(Sang-Yoon Chin) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.7

난용성 약물인 Isoflavone계 화합물을 함유한 하이드로콜로이드 패치의 물리화학적 특성

이선화(Sun Hwa Lee),심우선(Woo Sun Shim),류종성(Jong Seong Ryu),박선규(Sun Gyoo Park),이천구(Cheon Koo Lee),김기현(Ki Hyun Kim),정성훈(Seong Hoon Jeong),강내규(Nae Kyu Kang) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.3

Genistein과 daidzein은 isoflavone 계열의 약물로써 다양한 암의 치료 및 예방, 항산화, 항염 활성 효과를 나타내는 물질이다. 그러나 이 약물들은 용해성이 좋지 않아 약물을 포함하는 크림 형태의 에멀젼에 적용하여 피부를 통해 전달하기 어렵다. 본 연구에서는 하이드로콜로이드 패치라는 TDDS(transdermal drug delivery system)를 이용하여 genistein과 daidzein과 같은 난용성 약물을 피부에 전달하였다. 패치가 에멀젼보다 피부로 잘 흡수되는 것을 돼지 피부(porcine skin)를 이용한 투과 실험 및 confocal microscopy로 확인하였으며, 이는 패치의 밀폐효과(occlusive effect)에 의해 피부 내로 잘 흡수된 것이다. 하이드로콜로이드 패치는 에멀젼 형태의 크림보다 난용성 약물을 피부내로 전달하는데 더 좋은 방법이며, 사용하기 편리하므로 효과적인 화장품으로써 가치가 있다. Genistein and daidzein, phytoestrogens belonging to the isoflavone class, have a role in the treatment and prevention of various cancers, antioxidant and anti-inflammation activity. However, it is difficult to deliver through the skin from applying the emulsion such as cream containing them because these drugs are nearly insoluble in aqueous solutions. In this study, the hydrocolloid patch including poorly soluble drugs such as genistein and daidzein was used as the transdermal drug delivery system (TDDS) to deliver them through the skin. It was confirmed that the patches are helpful for the drugs to be absorb much and more deeply than the cream due to the occlusive effect of patch, which was verified from the porcine skin and the confocal microscopy. The hydrocolloid patch is a better way to deliver the poorly soluble drugs through the skin than the general cosmetics such as emulsion-based cream, and is valuable as effective cosmetics due to its convenient usage.

인공피부 모델을 이용한 hGH의 효능연구

조현주 ( Hyun Joo Cho ),이현경 ( Hyun Kyung Lee ),김동석 ( Dong Seok Kim ),박경찬 ( Kyoung Chan Park ),장민열 ( Min Youl Chang ),김진준 ( Jin Jun Kim ),이천구 ( Cheon Koo Lee ),오달균 ( Dahl Kyun Oh ) 한국조직공학·재생의학회 2007 조직공학과 재생의학 Vol.4 No.3

In this study, the effects of hGH were analyzed by using living skin equivalents(LSEs) models. In monolayer culture of keratinocytes, hGH was not cytotoxic to cells in the range of 0.0005~0.5%. However, hGH inhibit keratinocytes proliferation in all tested concentrations. In fibroblasts, hGH was slightly toxic to fibroblasts at 0.5% concentration. However, hGH stimulate fibroblasts proliferation at the concentrations between 0.005~0.05%. These results showed that hGH is not cytotoxic to epidermal cells up to 0.5% concentration. But, it can be said that different pathways are mediated by hGH in keratinocytes and fibroblasts. Then, the effects of hGH were tested using LSE models. For this study, 0.05% concentration of hGH was used. It is thought that epidermis in LSE is hyperproliferative. Thus, parakeratotic epidermis is observed and granular layer is not well formed. To suppress the hyperproliferative potential of LSEs, high concentration of rh-EGF(10 ng/ml) was usually added in the preparation of LSEs. In this study, 0.05% hGH was added and epidermal thickness of hGH treated model looked slightly thinner than that of rh-EGF models. Interestingly, parakeratosis was not observed in both rh-EGF and hGH models. Thus, it can be said that rh-EGF and hGH can control the hyper-proliferation of keratinocytes in the reconstruction of SEs. In the reconstruction of epidermis, basement membrane formation is also very important. Results showed that α6 integrin and ß1 integrin expression is elevated in hGH models. Furthermore, involucrin expression was evident at upper epidermis. However, expression of PCNA and p63 was not different compared to other models. Results suggest that hGH promote the formation of basement membrane and differentiation.

오이로부터 분리된 cucurbitacin B의 미백 효능 연구

장윤희 ( Yun-hee Chang ),추정하 ( Jung-ha Choo ),이소영 ( So-young Lee ),김태윤 ( Tae-yoon Kim ),진무현 ( Mu-hyun Jin ),장민열 ( Min-youl Chang ),이상화 ( Sang-hwa Lee ),이천구 ( Cheon-koo Lee ),박선규 ( Sun-gyoo Park ) 대한화장품학회 2014 대한화장품학회지 Vol.40 No.4

효능이 우수한 신규 미백 소재 개발을 위하여, 민간 및 전통 미백 처방에 사용되어 온 오이(Cucumis sativus L.)에서 활성 물질 분획 추적 연구를 통하여 cucurbitacin B를 분리 정제하고, cucurbitacin B의 멜라닌 합성에 미치는 효과를 B16F1 멜라노마 세포를 이용해 확인하였다. Cucurbitacin B는 세포 독성을 보이지 않는 농도에서 실험한 결과, 멜라닌 생합성을 농도 의존적으로 감소시켰다. Cucurbitacin B는 mushroom tyrosinase의 활성은 직접적으로 저해하지 않았지만, 세포에 처리했을 때 세포 내의 tyrosinase의 활성을 감소시킴을 확인하였다. 또한, cucurbitacin B의 이러한 멜라닌 합성 저해의 기전 연구를 위하여, 멜라닌 합성에 중요한 단백질인 tyrosinase와 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 단백질 발현을 조사한 결과, cucurbitacin B가 tyrosinase와 MITF의 단백질의 발현을 농도 의존적으로 감소시키는 결과를 확인하였다. 또한, cucurbitacin B는 자외선에 의한 피부암 발생 억제인자(tumor repressor) 및 Wnt/β-catenin 신호전달 과정에 대한 억제 기능이 밝혀진 WW domain-containing oxidoreductase (WWOX)의 단백질 발현을 증가시킴을 추가적으로 확인하였다. 따라서, 이상의 연구 결과를 통해, 오이에서 분리 정제된 cucurbitacin B는 멜라닌 세포(melanocytes)에서 멜라닌 합성을 저해하는 효능이 있음을 확인하였으며, 향후 피부 미백 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. To develop an effective skin whitening agent for cosmetics, we isolated cucurbitacin B from Cucumis sativus L. which has been used as traditional skin lighting regimen by the bioactivity-guided fractionation, and investigated the inhibitory effects of cucurbitacin B on melanogenesis. At a non-cytotoxic concentration, cucurbitacin B reduced melanin contents of B16F1 melanoma cells in a dose-dependent manner. Cucurbitacin B did not directly inhibit mushroom tyrosinase activity, but it inhibited intracellular tyrosinase activity in a dose-dependent manner. Its inhibitory mechanism on melanin biosynthesis was further assessed, and we found that cucurbitacin B significantly decreased the protein level of tyrosinase, a major melanogenic enzymes and MITF, a master transcriptional factor of melanogenesis. In addition, cucurbitacin B increased the expression of WW domain-containing oxidoreductase (WWOX) which is known to function as tumor repressor and inhibits Wnt/β-catenin pathway. Collectively, these results suggest that cucuritacin B from C. sativus could be used as an active ingredient for skin whitening.

각질형성세포에서 p38 MAPK 활성을 통한 연교의 VEGF 생성

김미선 ( Mi-sun Kim ),최윤호 ( Yun Ho Choi ),박선규 ( Sun Gyoo Park ),이천구 ( Cheon Koo Lee ),이상화 ( Sang Hwa Lee ) 대한화장품학회 2016 대한화장품학회지 Vol.42 No.4

진피 상층부 모세혈관은 젊은 사람에 비해 노인에서 그 수와 크기가 감소되어 있어 피부에서 모세혈관이 차지하는 비율이 나이에 따라 급격히 낮아진다. 연교는 물푸레나무과에 속하는 개나리 열매를 건조한 것으로 주로 염증성 또는 항균성 질환에 오랫동안 사용되어져온 약재로서 지금까지 피부 혈관신생과 관련된 효능은 보고되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 연교 추출물이 혈관신생과 관련된 인자들에 미치는 영향을 피부 각질형성 세포주를 이용하여 조사하고자 하였다. 우리는 먼저 연교 추출물이 혈관신생과 관련된 인자들의 발현에 어떤 영향을 주는지 알아보고자 각질형성세포에 연교 추출물을 처리하고 혈관신생과 관련된 55개 단백질의 발현을 분석하였다. 발현 변화를 보인 인자들 중 혈관내피세포 성장인자(VEGF, vascular endothelial growth factor)는 강력한 혈관신생 촉진인자로서 연교 추출물에 의해 유의하게 발현이 증가되었다. 따라서 연교 추출물이 VEGF 생성에 미치는 영향에 대해 자세히 알아보고자 연교 추출물을 농도별로 세포에 처리하고 단백질 발현과 mRNA 발현 변화를 조사한 결과, 연교 추출물은 VEGF의 유전자 수준뿐만 아니라 단백질 수준의 발현을 2배 이상 농도 의존적으로 증가시켰다. 다음으로 연교 추출물에 의한 VEGF 발현 증가에 관여하는 신호전달 기전을 밝히고자 MAPK 활성을 살펴본 결과, 연교 추출물을 세포에 처리하면 5 min 내 p38 MAPK의 활성이 관찰되었으며, 특이적 억제제 전처리를 통해 p38 MAPK 활성을 억제하면 연교 추출물을 처리하더라도 VEGF의 유전자 및 단백질 발현이 완전히 억제됨을 확인하였다. 이러한 결과로부터 연교는 피부 각질형성세포에 작용하여 p38 MAPK 활성을 통해 VEGF 생성을 유도함을 알 수 있었고, 피부에서 노화에 따른 표피아래 모세혈관 손상을 개선하는데 도움을 줄 수 있는 후보 물질로서 연교의 새로운 효능을 제안한다. Cutaneous microvasculature plays a critical role in age-associated skin changes. A considerable reduction of number and size of vessels has been observed in the upper dermis of elderly skin. Forsythiae fructus (FF), the dried fruit of plant Forsythia suspensa (F. suspensa), has been traditionally used as an herbal medicine to treat inflammatory diseases and bacterial diseases. However, its regulatory effect on angiogenic responses has not been elucidated in skin. Therefore, we analyzed secretory profiles upon treatment of FF extract using array designed to detect angiogenesis- associated mediators in human keratinocytes. Because keratinocyte-derived VEGF (vascular endothelial growth factor) has been regarded as a potent factor for new microvasculature under the epidermis, we further investigated the effect of FF extract on VEGF production. We observed that the VEGF expression of mRNA and protein level was increased by about 2 folds in a dose-dependent manner after FF extract treatment. In signaling experiments, FF extract induced rapid p38 MAPK activation within 5 min, and the activation was totally abrogated by pretreatment with a p38 MAPK specific inhibitor. The FF-induced VEGF upregulation was also significantly attenuated by a p38 MAPK inhibition. Taken together, FF extract induces VEGF production via p38 MAPK activation in human epidermal keratinocytes. These novel findings suggest that FF is useful as a potential agent with pro-angiogenic activity and may help to improve age-dependent reduction of the microvasculature in aged skin or to heal skin wound.