에토좀 입자크기와 멤브레인 특성 조절을 통한 약물의 경피흡수능 향상

안은정 ( Eun Jung An ),심종원 ( Jongwon Shim ),최장원 ( Jang Won Choi ),김진웅 ( Jin-woong Kim ),박원석 ( Won Seok Park ),김한곤 ( Han-kon Kim ),박기동 ( Ki-dong Park ),한성식 ( Sung-sik Han ) 대한화장품학회 2010 대한화장품학회지 Vol.36 No.2

본 연구에서는 입자 크기 뿐만 아니라 베지클 멤브레인의 변형도를 조절할 수 있는 에토좀을 통해 약물의 경피흡수능을 향상시킬 수 있는 새로운 접근을 소개한다. 이를 위해 신규 육모효능성분인 Triaminodil을 포집한 에토좀을 제조하였고 입자 제조 후 추가적인 에너지를 가함으로써 입자의 크기를 조절하였다. 광산란법, 투과전자현미경, 멤브레인변형도 측정 등을 통해 입자의 변형도가 입자 크기에 의존하는 것을 확인하였다. 또한 in vitro 피부흡수시험과 전임상성장기 유도평가를 통해 베지클 멤브레인의 변형도가 Triaminodil의 피부 전달효능에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 담지 된 약물의 전달효능을 극대화 시킬 수 있는 최적 크기의 전달체 영역이 존재함을 확인하였고 이는 입자의 크기와 멤브레인 특성에 큰 영향을 받기 때문에 전달체를 설계하는데 있어 이 두 가지 요인을 고려해야 한다. This study introduces a flexible approach to enhance skin permeation by using ethosomes with deformable lipid membranes as well as controllable sizes. To demonstrate this, a set of ethosomes encapsulating an anti-hair loss ingredient, Triaminodil^TM, as a model drug, were fabricated with varying their size, which was achieved by solely applying the different level of mechanical energy, while maintaining their chemical composition. After characterization of the ethosomes with dynamic light scattering, transmission electron microscopy, and deformability measurements, it was found that their membrane deformability depended on the particle size. Moreover, studies on in vitro skin permeation and murine anagen induction allowed us to figure out that the membrane deformability of ethosomes essentially affects delivery efficiency of Triaminodil^TM through the skin. It was noticeable in our study that there existed an optimum particle size that can not only maximize the delivery of the drug through the skin, but also increase its actual dermatological activity. These findings offer a useful basis for understanding how ethosomes should be designed to improve delivery efficiency of encapsulated drugs therein in the aspects of changing their length scales and membrane properties.

세륨 옥사이드/실리카 복합입자 제조 및 특성분석

고서은 ( Seo Eun Koh ),심종원 ( Jongwon Shim ),진병석 ( Byung Suk Jin ) 한국공업화학회 2018 공업화학 Vol.29 No.4

UV 및 블루라이트를 차단하는 세륨 옥사이드 나노 입자와 다공성 실리카와의 복합입자를 건식 코팅 공정을 통해 제조하였다. 실리카와 세륨 옥사이드 간 혼합 비율과 메카노 퓨전 장치의 챔버 회전속도 등의 제조 조건을 달리하여 여러 복합입자를 만든 후, 입자 표면 형태를 SEM으로 관측 비교하고 XRF을 통해 복합입자의 조성을 분석하였다. 세륨 옥사이드를 실리카와 함께 복합입자로 만들어 물에 분산시키면 현탁 용액의 투명도가 높아지고 분산 안정성이 향상되었다. 또한 파우더의 유동성과 발림성이 개선되었다. 본 연구를 통해 세륨 옥사이드/실리카 복합입자가 자외선 및 블루라이트를 차단하는 기능성 화장품 소재로 사용 가능함을 확인하였다. Composite particles of porous silica and cerium oxide nanoparticles blocking UV/blue light were prepared through a dry coating process. Various composite particles were prepared by varying conditions such as the mixing ratio of cerium oxide and silica, and the chamber rotating speed of mechano fusion system. The surface morphology of the composite particles was observed with SEM and the composition was analyzed using X-ray fluorescence (XRF). When the cerium oxide/silica composite particles were dispersed in water, the transparency and dispersion stability of the colloidal solution were improved. In addition, the fluidity and spreadability of the particle powder were enhanced by making composite particles. These results show that cerium oxide/silica composite particles can be used as functional cosmetic ingredients for UV/blue light protection.

원적외선 방사체인 경옥 파우더를 함유하는 스킨케어 화장품 제형이 피부 온도 변화에 미치는 영향에 대한 연구

김나리 ( Na Ri Kim ),심종원 ( Jongwon Shim ) 대한화장품학회 2018 대한화장품학회지 Vol.44 No.2

본 연구에서는 원적외선 방사체로 알려져 있는 준 보석 광물인 옥(jade)의 한 종류인 경옥(jadeite) 파우더를 함유하는 스킨 케어용 O/W 유화 제형을 제조하였다. 경옥 파우더는 화장품 원료로 기 등록된 옥의 다른한 종류인 연옥(nephrite) 파우더나, 자외선 차단을 목적으로 화장품에 적용되는 이산화티탄 파우더와는 달리, 아무런 분산 첨가제 없이도 수상에서 한달 이상 안정하게 분산이 유지되며 저점도 유화 제형에 5 wt% 이상 균질 유화기로 용이하게 분산이 가능하였다. 이렇게 제조된 경옥 파우더가 2% 함유된 제형을 피부에 도포하고 피부의 표면 온도변화를 적외선 열 영상 분석기로 측정한 결과 동일인의 안면 피부에 경옥 파우더가 함유된 O/W 유화제형을 도포한 부위가 30 min 경과 시 대조군을 도포한 부위의 온도 대비 평균 약 + 1.5 ℃, 최대 + 2 ℃의 온도차이를 나타내는 것을 확인하였다. 이와 같은 현상의 원인을 보다 분명하게 확인하기 위하여 경옥 파우더 자체를 가온한 뒤 복사에 의한 열 방출을 살펴보았고, 전파장대에서의 흡광 분석, 원적외선 방사율 및 표면 원소 분석을 진행한 결과, 이와 같은 피부 온도 변화는 경옥 파우더의 원적외선 방사 효과에 의존하는 것이 아니라 경옥 파우더의 표면에 노출된 원소들과 스킨케어용 화장품에 높은 비율로 포함되어 있는 물 분자와의 수소결합으로 인해 수분 증발을 억제하여 열에너지의 손실을 막기 때문인 것으로 확인되었다. 결론적으로 경옥 파우더는 화장품용 새로운 보습, 보온 소재로서 활용이 가능하며, 흡광 분석결과로 미루어 보아 이산화티탄과 같은 무기 자외선 차단제와 간단히 혼합 병용하여 자외선 및 유해 가시광선 영역의 차단을 증대시키는 보조 소재로도 유용할 것이다. In this study, we formulated oil-in-water emulsion composition for skin care products containing jadeite powder which is well known as far-infrared radiating material. Jadeite powder could sustain stable dispersion in aqueous solvents over a month and this helped mixing it high content in oil-in-water emulsion formulation. To identify the effect of jadeite as a far-infrared radiator materials relating to the skin surface temperature change, we applied emulsion formulation containing 2 weight percent jadeite powder onto facial skin surface and blank formulation together and analyzed surface temperature with thermo-vision. Our results showed that the temperature difference between jadeite powder formulation applied region and blank formulation reached to 1.5 ~ 2.0 degree Celsius. We also performed same test with nephrite powder and titanium dioxide powder but only jadeite powder containing formulation showed significant skin temperature change. To elucidate main cause of heat energy transfer, we tested heat radiation, energy dispersive spectrometer analysis and measured far infrared radiance emissivity, diffuse reflectance spectra and water evaporation rate. We found out jadeite powder could retard water evaporation effectively from the skin surface and resist temperature drop down. This is because of the innate chemical composition and surface structure of jadeite, which can bind with water molecules to form hydrogen bonds. It is concluded that we can develop novel skin care products for moisturizing and thermos with jadeite powder.

미네랄워터의 피부 장벽 보호 효과 연구

이성훈 ( Sung Hoon Lee ),민대진 ( Dae Jin Min ),나용주 ( Yong Joo Na ),심종원 ( Jongwon Shim ),권이경 ( Lee Kyoung Kwon ),조준철 ( Jun-cheol Cho ),이해광 ( Hae Kwang Lee ) 대한화장품학회 2013 대한화장품학회지 Vol.39 No.1

칼슘, 마그네슘과 같은 양이온은 피부 장벽을 보호하는 기능이 있다고 알려져 있다. 본 연구의 목적은 칼슘, 마그네슘, 망간, 불소로 이루어진 미네랄워터의 피부 장벽 보호 기능을 확인하기 위한 것이다. 피부가 자외선에 노출되게 되면 밀착연접(tight junction, TJ)이 파괴되며, 밀착연접으로 이루어진 피부 장벽도 손상 받게 된다. 미네랄워터가 자외선에 의해 손상된 피부의 장벽기능을 보호할 수 있는지 평가하기 위해 인공피부 모델을 이용한 실험을 진행하였다. 인공피부에 자외선을 조사하고 미네랄워터를 처리하면 피부 장벽 손상을 막아준다. TJ permeability assay를 통하여 자외선 처리 시 손상된 밀착연접 장벽이 미네랄워터 처리에 의해 유지되는 것을 확인하였다. 각질형성세포를 이용한 실험에서 미네랄워터가 밀착연접 구조를 유지시켜 주고, 자외선에 의해 감소된 occludin 단백질의 생성량이 회복되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 미네랄워터는 자외선에 의한 피부 장벽 파괴를 막아주는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. Bicationic minerals such as calcium and magnesium are known to protect the skin barrier. The principal objective of this study was to evaluate the skin barrier protective effects of mineral water, which is composed of calcium, magnesium, manganese, and fluorine. UVB irradiation induces a destruction of tight junction (TJ) components. The TJ permeability barrier was also disrupted by UVB irradiation. We employed a skin equivalent model to assess the efficacy of mineral water in this regard. Mineral water maintained the structure of the skin equivalents following UVB irradiation. The results of the TJ permeability assay showed that mineral water helped to maintain the TJ permeability barrier after UVB irradiation in skin equivalent model. Mineral water supported the structure of TJ components and restored the occludin protein level in differentiated normal human keratinocytes after UVB irradiation. In conclusion, we found out the protective effect of mineral water against UVB irradiation.