양이온 폴리머와 음이온/양쪽성 계면활성제로 형성된 코아세르베이트 건조 필름 특성이 샴푸 건조 후 사용감에 미치는 영향

손성길 ( Seong Kil Son ),전현욱 ( Hyun Wook Jeon ),이인호 ( In Ho Lee ),장석윤 ( Sug Youn Chang ) 대한화장품학회 2012 대한화장품학회지 Vol.38 No.2

본 연구는 건조된 코아세르베이트 필름의 물리적 특성이 샴푸 건조 후 모발 사용감에 미치는 상관관계를 조사하기 위하여 실시하였다. 단순 샴푸 조성물은 동일한 조성의 계면활성제에 양이온 전하 밀도가 서로 다른 두 종류의 양이온 폴리머를 사용하여 제조하였다. 이 단순 조성물을 물에 희석하여 코아세르베이트(Coacervate)를 형성되도록 하였고, 3000 rpm, 30 min 조건으로 원심 분리하여 형성된 코아세르베이트를 얻었다. 얻어진 코아세르베이트를 유리판 위에 균일한 두께로 도포하고 50 ℃ 건조기에서 1 h 건조하여 코아세르베이트 필름을 얻었다. 이렇게 얻어진 코아세르베이트 필름의 접촉각과 코아세르베이트의 SEM 이미지 조사를 수행하였고, 코아세르베이트의 수분 보유량과 수분 유지력을 동시에 조사하였다. 샴푸 후 건조된 모발의 부드러움과 보습감은 모발타래를 이용하여 전문 미용 패널이 평가를 수행하였다. 본 실험결과 건조된 코아세르베이트 필름의 특성이 샴푸 후 건조된 모발의 부드러움 및 보습감에 영향을 주는 것으로 확인되었다. The purpose of this study was to examine the correlation between physical properties of dried coacervate films and dry feel for shampoo composition. Simple shampoo compositions were made of two different cationic charge density polymers in the same surfactant compositions. The simple shampoo compositions were diluted with distilled water to make coacervate. Formed coacervate was collected by centrifuge (3,000 rpm, 30 min). Coacervate was coated on the glass plates and dried in drying oven (for 1 h, 50 ℃) to make the thin film. We carried out an experiment on measurement of contact angle, moisture loss ratio and SEM image analysis of the dried coacervate film. Dry feelings of the shampoos were evaluated by panel using hair tresses. Results show that the properties of dried coacervate films affect the dry feel of the after shampooing.

샴푸의 모발 손상에 대한 코아세르베이트 시스템의 영향

손성길 ( Seong Kil Son ),김시원 ( See Won Kim ),박무경 ( Moo Kyung Park ),송상훈 ( Sang-hun Song ),박수진 ( Su Jin Park ),황성록 ( Seong-lok Hwang ),이상민 ( Sang Min Lee ) 대한화장품학회 2018 대한화장품학회지 Vol.44 No.2

코아세르베이트의 구조는 모발의 침착에 매우 큰 영향을 줄 수 있다. 본 연구의 목적은 모발의 표면 성질과 모발 손상에 미치는 영향에 대해 상대적으로 미세하고 균일한 구조를 갖는 코아세르베이트의 효과를 조사하였다. 본 연구에서는 10% 농도로 희석한 샴푸 용액에서 크기가 다른 코아세르베이트를 탐구하였다. 하나의 용액은 입자의 크기가 균일하지 않은 코아세르베이트(평균 10 - 300 μm)를 함유하고, 다른 용액은 미세하고 균일 한 구조(평균 1 - 3 μm)의 코아세르베이트를 형성하였다. 샴푸가 모발의 물리적 성질과 모발 손상에 미치는 영향을 연구하기 위해 두 종류의 샴푸를 사용하여 모발 파괴 특성, 색 변화, 마찰 특성, 지질 함량 및 모발 표면을 조사하였다. 결과는 상대적으로 미세하고 균일한 크기의 코아세르베이트가 모발 표면에 고르게 침착되었음을 명확하게 보여주었다. 결과적으로, 코아세르베이트 계는 모발 마찰, 파손 특성 및 색상과 같은 모발의 표면 성질에 실질적으로 영향을 미칠 수 있다. 마찰력 역시 크게 감소하였다. 미세하고 균일 한 크기의 코아세르베이트의 사용은 현저하게 모발 표면 특성을 향상시킬 수 있다. 결론적으로, 모발 파괴가 감소하였고 코아세르베이트의 모발 손상에 대한 영향은 현저하게 높았다. The structure of the coacervate can dramatically influence deposition on the hair. The purpose of this study was to investigate the effect of coacervate with a relatively fine and uniform structure on the surface properties of hair and its influence on hair damage. In this study, coacervates of different sizes were explored in 10% shampoo solutions; one solution contained coacervates with non-uniform sizes (10 - 300 μm average), and the other solution formed a coacervate with a fine and uniform (1 - 3 μm) structure. To study the effect of shampoo on the physical properties of hair and damage to the hair, the hair breakage characteristics, color changes, friction properties, lipid contents and hair surface were examined after using two different types of shampoo. The results clearly show that the relatively fine and uniformly sized coacervate was evenly deposited over the surface of the hair. As a result, the coacervate system can substantially influence the surface properties of the hair such as hair friction, breakage characteristics, and color. The frictional force was dramatically reduced. The use of a fine and uniformly sized coacervate can notably improve hair surface properties. Consequently, hair breakage decreased, and the effect of the coacervate on hair damage was remarkably high.

카르보디이미드 반응과 실란 커플링을 이용한 모발강화 효과

손성길 ( Seong Kil Son ),최원경 ( Wonkyung Choi ),임병택 ( Byung Tack Lim ),송상훈 ( Sang-hun Song ),강내규 ( Nae Kyu Kang ) 대한화장품학회 2018 대한화장품학회지 Vol.44 No.2

화학적으로 손상된 모발은 모발 자체의 물리적 특성이 약해져서 일상생활 중에 외부 자극에 취약하다. 본 연구의 목적은 모발 케라틴 단백질간의 화학적 결합이 모발의 인장강도를 회복이 반복적인 빗질 하에서 더 이상의 모발 악화를 방지하는지 여부를 결정하는 데 있다. 손상된 모발은 펌 시술을 통해 얻었다. 펌 손상 모발을 관능성 가교제인 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES)을 이용하여 실란 커플링 및 카르보디이미드 반응을 통해 모발 내부에 가교 결합이 형성되도록 처리하였다. 인장 강도, 영률 및 고원 응력(plateau stress)을 포함한 물리적 특성을 측정하여 내부 가교 결합의 효과를 확인하였고, 가교 결합의 존재는 Fourier transform infrared(FT-IR) 분광법으로 확인하였다. 모발 절단 및 갈라짐의 정도는 건조 상태 모발의 반복적 빗질 시험으로 평가하였다. 결과적으로 화학적으로 손상된 모발의 물리적 성질은 내부 가교 결합으로 회복되었다. APTES의 실란 커플링 및 카르보디이미드 반응의 결합은 FT-IR 스펙트럼으로 확인하였다. 열을 가하면서 반복적으로 빗어 낸 후 모발의 절단 및 갈라짐 방지가 확인되었다. 인간의 모발은 펌 시술을 포함한 화학적 손상으로 약화될 수 있으므로 이러한 특성을 복원하는 것은 헤어 케어 업계의 주요 과제다. 본 연구에서는 화학적 결합을 통해 손상된 모발의 내부에 가교 결합 형성이 모발의 건강을 회복시키는 강력한 방법이 될 수 있음을 시사한다. Chemically damaged hair is vulnerable to external stimuli in daily life due to the weakened physical properties of the hair strand itself. The purpose of this work was to determine whether chemical conjugation between hair keratin proteins restores tensile strength and thus results inpreventing further deterioration under repeated combing. A model damaged hair tress was produced by a typical perm-process. Then, it was internally crosslinked by the bifunctional crosslinker (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES), via both silane coupling and carbodiimide chemistry. Physical properties, including tensile strength, Young’s modulus, and plateau stress, were measured to verify the effect of internal crosslinking, and the existence of crosslinking was verified by Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The degrees of hair breakage and split ends were evaluated by repeated combing-drying tests. Physical properties of chemically damaged hair were restored by internal crosslinking. Successful crosslinking of APTES via both silane coupling and carbodiimide chemistry was verified by FT-IR spectra. Prevention of breakage and split ends after repeated combing with heat was observed. Human hair can be weakened by chemical damage including perm-processing, so restoring such properties is a major issue in the hair care industry. This work shows that internal crosslinking of damaged hair via chemical conjugation would be a potent method to restore the healthy hair.

복합 코아세르베이트의 오일 전달 효율 증대

송상훈 ( Sang-hun Song ),손성길 ( Seong Kil Son ) 대한화장품학회 2018 대한화장품학회지 Vol.44 No.3

코아세르베이트의 구조는 모발의 오일 및 폴리머 같은 기능성 성분 흡착에 매우 큰 영향을 준다. 본 연구의 목적은 알킬 셀룰로오스와 구아검 간 복합 코아세르베이트의 혼합물에서 그 구조적인 결합의 특성을 밝히는데 있다. 모발에 흡착되면 모발에 뻣뻣함을 부여하는 구아검 컨디셔닝 폴리머가 오일과 함께 알킬 셀룰로오스와 혼합될 경우 동일 함량 및 알킬 셀룰로오스와의 비가 3 : 1일 경우에 모발을 매우 부드럽게 함을 발견하였다. 이는 글루코스링을 백본으로 하는 양이온 알킬기 셀룰로오스 폴리머와 구아검 폴리머를 혼합하여 오일을 결합시키면, 알킬 셀룰로오스의 친수성 부위와 음이온 계면활성제가 정전기적으로 결합하고, 알킬 셀룰로오스의 4급 알킬 암모늄기에 포함되는 알킬기가 계면활성제의 소수성 부위와 함께 결합함과 동시에, 구아검 코아세르베이트가 전체적으로 안정적인 구조를 이루게 하여 많은 양의 코아세르베이트를 생성하게 하는 것을 코아세르베이트 생성양 측정 및 모발 유연성 증대를 통해 확인하였다. A structure of coacervate affects the adsorption of oil and polymer as a conditioning ingredient. This study aims to elucidate a structural characterization of the coacervate of which is a mixture of alkyl cellulose and guar gum. It is well known that the guar gum supports stiffness to the hair when it is adsorbed on the hair. However, addition of guar gum in the formulation composed of alkyl cellulose tremendously increased flexibility in hair. The stable complex system is induced by an electrostatic force between a head group of anionic surfactant and an quarternary ammonium at the alkyl cellulose, and the affinity of alkyl chain to the oil inside the micelle of surfactant by hydrophobic interactions. Taken together, amount of the coacervate increased oil-delivery upon hair in shampooing and these caused a low bending rigidity and calming on the hair swatch.

생체모사 지질을 이용한 모발 표면에 공유 결합된 지방산 단분자층의 회복

김의숙 ( Ei-suk Kim ),손성길 ( Seong-kil Son ),이천구 ( Cheon-koo Lee ) 대한화장품학회 2012 대한화장품학회지 Vol.38 No.2

모발표면에는 독특한 형태의 지방산이 있다. 18-methyleicosanoic acid (18-MEA)는 모발 큐티클의 최외각 층에 공유결합된 특이한 ante-iso 형태의 지방산이다. 18-MEA 층은 CMC의 β-층 위에 위치하면서 모발의 외부 표면에 표면에너지와 마찰저항을 낮춰준다. 18-MEA 분자의 높은 유동성은 계면 전단력을 감소시켜 외부로부터 전달되는 지질들이 쉽게 퍼지도록 한다. 본 연구에서는 C10 - 40 isoalkyl acid의 말단에 관능기로 N-hydroxyl succinimidyl ester를 도입하여 모발 표면의 공유결합 지방산 층을 회복시켜보고자 하였다. 모발 표면의 재 소수화를 확인하기 위하여 접촉각을 측정하였다. 서로 다른 습도 조건(40, 55, 70 %RH)에서 모발의 내부 수분 함유량은 전자 수분 분석기를 이용하여 실시하였다. Hydroxysuccinimidyl C10 - 40 Isoalkyl Acidate (HCIA)로 처리한 모발의 표면은 큐티클을 접착하는 것과 같이 지방산 단분자층이 공유결합을 형성하여 큐티클의 균열을 채워줌으로써 매끄럽고 균일할 것으로 생각되었다. 이러한 접착 효과는 atomic force microscope (AFM) 영상의 라인 프로필(line profile)을 통해서 확인되었다. 따라서 모발 내부 구성 물질과 수분이 쉽게 용출되지 않고, 외기의 습도가 변하는 경우에도 최적의 모발 습도가 항상 유지된다. AFM을 사용한 lateral force microscopy (LFM) 결과에 따르면 HCIA를 처리한 모발 표면의 마찰력이 감소되었고, 이에 대해 15회 샴푸 과정을 수행한 이후에도 동일한 마찰력 값을 나타내었다. There is a unique type of fatty acid in the hair surface. 18-methyleicosanoic acid (18-MEA) is an unusual anteiso fatty acid covalently linked to the outermost surface of hair cuticle. A layer of 18-MEA is located in the upper β-layer of the CMC that is responsible for the low surface energy and low friction resistance of the hair's outer surface. The high mobility of 18-MEA molecule facilitates spreading of extraneous lipid by decreasing interfacial shear strength. In this study, we introduced N-hydroxyl succinimidyl ester functional group to the one end of C10 - 40 isoalkyl acid for regenerating hair surface with covalently bound fatty acid layer. The re-hydrophobicization of hair surface has been investigated by contact angle measurement. The inner moisture content of hair at different levels of humidity (40, 55, 70 %RH) was measured by electric moisture analyzer. Treatment with Hydroxysuccinimidyl C10 - 40 Isoalkyl Acidate (HCIA) was supposed to make hair surface smoother by filling the cracks between cuticles with covalently bound fatty acid monomolecular layer like cuticle glue. This glue effect was also confirmed with line profile of AFM images. Therefore, the moisture and structural components of inner hair were not easily flown out and the optimum moisture content could be kept constantly though the outside humidity level was changed. The lateral force microscopy (LFM) by using atomic force microscope showed that the friction force of hair surface treated with HCIA was decreased. It also showed the constantly sustained friction value even after shampooing repeated 15 times.

샴푸 코아세르베이트 정량 분석법

송상훈 ( Sang-hun Song ),박봉정 ( Bongjeong Park ),손성길 ( Seong Kil Son ),최수규 ( Soo Gyu Choi ) 대한화장품학회 2018 대한화장품학회지 Vol.44 No.3

본 연구에서는 투과도 평가법, 유리관 정치법과 원심분리 평가법을 통해 샴푸의 코아세르베이트 생성량을 정량화하는 시도를 하였으며, 각 방법의 수행 조건을 달리하여 값의 정확성을 높이고 편차를 적게 하는 가장 최적의 조건을 구해서 평가법의 표준화를 확립하였다. 코아세르베이트가 많이 생성되는 샘플과 적게 생성되는 샘플을 선정하여 서로 비교하여 검증한 결과, 다양한 조건에서의 투과도 값 및 원심분리 값에 대한 재현성과 유의차를 확보하였다. 이를 바탕으로 원심분리법은 빠르고 적은 편차로 코아세르베이트 생성량을 평가할 수 있는 평가법임을 결론내릴 수 있었으며, 건조잔량분과 수분을 포함한 코아세르베이트의 폴리머간 생성 패턴 차이가 없음도 발견하여 액상 상태로 코아세르베이트 함량을 평가할 수 있는 편리한 평가법임을 발견하였다. This study attempts to quantify amount of coacervate generated in a formulation of shampoo with three methods using optical transmission, suspension in a glass tube, and centrifugation. For the correct data acquisition, each method has been optimized to estimate the amount of coacervate with minimum standard deviation. To simply and quantitatively estimate amount of coacervate, two formulations of shampoo were employed as a large or small amount of coacervate generated. Comparisons of the two formulations in repetitive measurement elucidated that the methods by the centrifugation efficiently can be utilized to estimate the accurate amount of coacervate. Additionally, the amount of coacervate by the centrifugation does not exhibit the difference of patterns before and after drying in a shampoo formulation with different conditioning polymers, and this suggests that the centrifugation is a superior method to compare amount of coacervate in liquid.

모발의 마찰계수를 통한 모발 손상 인식 연구

임병택 ( Byung Tack Lim ),서홍안 ( Hong An Seo ),송상훈 ( Sang-hun Song ),손성길 ( Seong Kil Son ),강내규 ( Nae-gyu Kang ) 대한화장품학회 2020 대한화장품학회지 Vol.46 No.3

염색과 같이 산화제를 이용한 미용은 모발의 큐티클 구조를 바꾸거나 단백질 변성 및 지질의 소실을 야기하여 모발을 손상시킨다. 본 연구에서는 모발 손상 변화를 기기 평가를 통해 마찰계수를 측정하고 이것이 소비자들의 손상 인지와 상관성이 있는지 알아보고, 더 나아가 손상 원인을 수분 변화에서 찾아 분석 하였다. 염색, 펌, 탈색 과정을 모발에 반복할 때 마찰계수를 측정한 결과 염색의 경우는 3 회 처리에서 마찰계수 0.60을 기록했는데, 일반인들을 대상으로 동일 모발에 대한 촉감에 의한 손상 인지 조사에서 응답자의 58%가 이모발에서 처음으로 손상을 인지한다고 답하였다. 탈색의 경우 3 회 처리에서 마찰계수가 0.84 로 크게 변하였는데 응답자의 88%가 손상모로 인지하였다. 지질 소실을 통한 손상에 따른 인지를 알아보기 위하여 모발 표면의 18-methyleicosanoic acid (18-MEA)를 제거해가며 마찰계수를 인위적으로 높인 다양한 모발을 제작하였다. 이 경우 마찰계수가 0.60 인 모발부터 전체 응답자의 68%가 최초로 손상을 인식한다고 답하였다. 기기평가로 확인된 마찰계수와 이와 연관되는 손상 인지가 모발에서 가장 많은 양을 차지하는 수분으로부터 기여되는지 확인하기 위하여 손상모의 수분함량을 측정하였다. 염색 처리 횟수가 증가할수록 모발의 접촉각이 감소하며 모발이 친수성으로 변함을 확인하였는데, 실제로 염색 손상모가 건강한 모발보다 0.42% 더 많은 수분량을 가짐을 유의차 있게 확인하였다. 최종적으로는 손상 모발의 수분량 증가가 마찰계수와 비례하는 점착력 증가를 유도하며 마찰계수가 0.60 이상으로 증가할 때 손상 인지가 됨을 알아보았다. Treatment for beauty using oxidizing agents damages hair with inducing structural alteration in cuticle layer, degradation of protein, and loss of lipid. This study connects a frictional coefficient upon the damaged hair by an instrumental test to the texture test by human being, and considered a moisture as a factor of the damage. A friction coefficient has been measured upon the hair with successive treatment of dye, perm, and bleach. The friction coefficient from the hair dye-treated three times was defined with 0.60, where 58% of answerer indicated an initial damage point as the hairs of iteration of dye-treatment increased. Even bleach treated three times results in 0.84 of friction coefficient corresponding to 88% of answerer attributed the hair to an initially damaged hair. In order to figure out a lipid loss in hair for human being to respond damage, a friction coefficient of the hair was controlled by removing 18-methyleicosanoic acid (18-MEA). The initial damage has been recognized by 0.60 of the friction coefficient for the 68% of answerer. Since moisture is the largest portion of the components in hair, moisture analysis has been performed to study a relationship between texture of damage and the friction coefficient from an instrumental evaluation. As an iteration of dye increases, the hair became hydrophilic with smaller contact angle. It is found that a damaged hair by dyeing possessed more than 0.42% of moisture compared to a healthy hair. Finally, it is elucidated that an increase of moisture in hair induced higher adhesive force corresponding to the friction coefficient, and the friction coefficient above 0.6 is attributed to the preception of hair damage.

인산염 농도에 따른 물성 변화로 발생하는 황색포도상구균 바이오필름 제거 현상

송상훈 ( Sang-hun Song ),황병우 ( Byung Woo Hwang ),손성길 ( Seong Kil Son ),강내규 ( Nae-gyu Kang ) 대한화장품학회 2021 대한화장품학회지 Vol.47 No.4

본 연구는 인체 친화적인 소재로 균을 제거하는 기술을 만들기 위해서 진행하였다. 균총 상호 균형에 중요한 역할을 하는 황색포도상구균이 바이오필름을 생성시킬 때 다양한 농도의 인산염 투입시 나타나는 물성 변화를 조사하였다. 원자현미경을 이용해서 인산염 5 mM 처리시 황색포도상구균 바이오필름의 크기와 경도가 통계적으로 유의차가 있게 최소값을 가짐을 관찰하였다. 염료 태깅법으로 흡광도를 관찰한 결과 인산염과 함께 성장한 전체 바이오필름의 농도도 감소한 것을 발견하였다. 이것이 카운터 이온으로서 작용하는 염에 의한 영향인지 확인하기 위하여 소금을 같은 조건에서 처리해보았는데 이때는 바이오필름의 농도 감소가 관찰되지 않았고 이를 통해 인산염이 특별한 생리적인 작용에 관여함을 알 수 있었다. 비행시간형 이차이온 질량분석기를 통해서 이온 검출량을 평가하여 바이오필름 구성성분을 분석한 결과 인산염을 투입하기 전과 후의 모든 바이오필름 외곽에서 세균막만 감지되었는데 특별히 인산염 5 mM에서 이 세균막의 농도가 가장 낮음을 확인하였다. 바이오필름 내부에 어떤 물성 변화가 일어났는지 관찰하기 위해서 시어 응력을 조절하는 유변기기로 바이오필름의 점탄성 특징을 측정을 하니 인산염 5 mM에서 바이오필름의 점도는 변화하지 않았으나 탄성률 감소가 일어난 것을 관찰하였다. 이것을 통해 인산염이 5 mM인 환경에서 균은 내부 탄성률 감소를 통해서 세균막을 탈피시키는 것을 알 수 있었다. 인산염 농도 5 mM에서 관찰되는 세균막 농도 감소는 균이 더 많은 성장을 하기 위해 다른 곳으로 이동하기 쉽게 하기 위해서 스스로 표면에서 탈착하는 것과 연관이 있음을 제시하였다. 마침내 인산염을 투입하면 균의 세균막 제거가 유도되어 결론적으로 황색포도상구균이 쉽게 제거될 수 있음을 밝혀내었다. The objective of this study was to establish technology for removing bacteria with human- and eco-friendly material. Staphylococcus aureus as an important component for balanced equilibrium among microbiomes, was cultured under various concentrations of phosphate. Experimental observation relating to physical properties was performed in an addition of phosphate buffer. Statistically minimum value of size and hardness using atomic force microscope was observed on the matured biofilm at 5 mM concentration of phosphate. As a result of absorbance for the biofilm tagged with dye, concentration of biofilm was reduced with phophate, too. To identify whether this reduction by phosphate at the 5 mM is caused by counter ion or not, sodium chloride was treated to the biofilm under the same condition. To elucidate components of the biofilm counting analysis of the biofilm using time-of-flight secondary ion mass spectrometry was employed. The secondary ions from the biofilm revealed that alteration of physical properties is consistent to the change of extracellular polymeric substrate (EPS) for the biofilm. Viscoelastic characterization of the biofilm using a controlled shear stress rheometer, where internal change of physical properties could be detected, exhibited a static viscosity and a reduction of elastic modulus at the 5 mM concentration of phosphate. Accordingly, bacteria at the 5 mM concentration of phosphate are attributed to removing the EPS through a reduction of elastic modulus for bacteria. We suggest that the reduction of concentration of biofilm induces dispersion which assists to easily spread its dormitory. In conclusion, it is elucidated that an addition of phosphate causes removal of EPS, and that causes a function of antibiotic.

수분거동 패턴에 따른 차폐막 설정을 통한 모발단백질 소실방지

송상훈 ( Sang-hun Song ),임병택 ( Byung Tack Lim ),손성길 ( Seong Kil Son ),강내규 ( Nae-gyu Kang ) 대한화장품학회 2020 대한화장품학회지 Vol.46 No.1

세정 과정에서 물에 의한 단백질 소실을 차폐막을 통해서 방지 하고자 먼저 모발 내부의 물 거동 경로를 파악하였다. 이를 위해서 소수성을 가지는 건강한 모발과, 모발 내부는 정상이지만 표면의 최외곽 지질층에서 18-methyleicosanoic acid (18-MEA)만 소실시켜 친수성이 된 모발과, 다시 표면에 18-MEA를 결합시킨 회복모를 이용해서 모발 수분의 거동을 파악하였다. 모발에 열을 가할 때 일어나는 수분 증발에 따른 질량 변화를 관찰한 결과 표면이 소수성인 모발들은 39 s와 151 s의 두개의 시간 상수로 감소하였다. 이에 반해 표면이 친수성으로 변한 손상 모발에서는 83 s의 하나의 빠른 시간 상수로 감소함을 확인하였는데, 이는 모발 내부에 있는 비결합과 결합 수분들이 외곽으로 빠져나올때 모발 표면에 소수성 막이 없음으로써 바로 용출됨을 반증한다. 따라서 세정과정에서 모발 내부의 단백질 용출을 효율적으로 방지하기 위해서는 모발 표면을 소수성 코팅하여 물분자의 거동을 저지시킬 필요가 있을 것이라는 가정한 결과 친수성 polyethylene glycol (PEG)를 코팅한 경우 179 μg/mL의 단백질이 용출한데 반해서 소수성 polydimethylsiloxane (PDMS)를 코팅한 모발은 보다 적은 148 μg/mL를 용출하였으며, 표면을 소수성 및 친수성으로 코팅하여 모발 내부 단백질을 검량하여 비교하였다. 마침내 소수성 차폐막이 세정 과정에서 모발 단백질 소실을 방어하는 방법이 됨을 확인하였고, 이 소수성 지표를 lateral force microscopy (LFM) 값으로 환산하여 정리하였다. 마침내 이 연구 결과물은 세정 과정에서 발생하는 단백질 소실을 소수성 코팅막을 부여함으로써 막을 수 있는 모발 세정제품 개발에 기여할 수 있다. To prevent loss of hair protein during hair washing process by water through, a shield coating the pathway of water molecules was studied. Hydrophobic virgin hair, hydrophilic hair, which was damaged only methyleicosanoic acid (18-MEA) on the surface, and a repaired hair re-bound 18-MEA, were prepared and water mass changes by as heat were measured. Results showed that hydrophobic hairs followed bi-exponential function of 39 s and 151 s and other two hairs exhibited fast- and mono-exponential decay with 83 s, reflecting the extraction of water molecules without any resistance at the hydrophobic surface. On the assumption that hydrophobic surface resists an extraction of protein in water during the wash, the protein concentrations were compared from the hair of hydrophobic and hydrophilic surface. The extracted hair proteins were 179 and 148 μg/mL from the hair coated with hydrophilic polyethylene glycol (PEG) and hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS), respectively. This study suggested that hydrophobic coating on the hair surface could be used to prevent protein loss in wash, represented by LFM. In conclusion, this research provides some useful information to contribute to the development of hair washing products that can prevent protein loss in the cleaning process by granting hydrophobic coatings.

모발 노화에 따른 물성변화와 외인성 노화모델의 개발

송상훈 ( Sang-hun Song ),최원경 ( Wonkyung Choi ),박현섭 ( Hyunsub Park ),임병택 ( Byung Tack Lim ),박경란 ( Kyoung Ran Park ),김영현 ( Younghyun Kim ),박수진 ( Sujin Park ),손성길 ( Seong Kil Son ),이상민 ( Sang-min Lee ),강내규 대한화장품학회 2019 대한화장품학회지 Vol.45 No.2

인체 조직은 노화 현상을 겪으면 산화로 인한 손상이 진행되어 구조적인 변화가 일어나고 물성 저하를 겪는다. 피부가 겪는 노화 과정은 잘 알려져 있고 많은 평가가 수행되고 있지만 상대적으로 모발(머리카락)의 노화에 의한 평가는 잘 진행되어 있지 않아 모발의 노화를 케어하는 연구가 어려운 실정이다. 이에 본 연구는 모발의 노화 현상을 케어할 효능 기작을 적용할 수 있도록 노화된 모발 샘플을 제작하고 물성을 평가하여 안티에이징 효능을 확인하는 것을 목적으로 진행하였다. 먼저 내인성 노화가 진행된 모발의 지질량을 외인성 노화를 진행시킨 시료들과 비교한 결과, 펌 1회 처리 모발이 60대의 모발 지질량과 가장 유사함을 발견하였고, 이 모발을 통해서 원자 현미경으로 나노 스케일의 거칠기와 매크로 스케일의 인장강도를 평가하여 내인성 노화 모발과 유사한 물성 값을 가지고 있음을 확증하였다. 실제로 펌 처리를 통해 외인성으로 노화시킨 모발에 카르보디이미드와 펩타이드 결합을 적용하여 DSC로 구조적 변화와 거칠기 및 인장강도를 확인한 결과, 외인성 요인으로 노화된 모발을 에이징 이전의 상태의 물성 쪽으로 개선시키는 효과를 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 내인성 노화에 의해서 소실 된 내부 구성 성분을 프로폴리스를 이용하여 보강한 경우에도 외인성 노화가 유도된 모발의 물성이 에이징 이전 상태의 물성으로 회복되는 안티 에이징 효능이 발생함을 확인하였다. 본 연구에서 사용한 외인성 노화 유발 모발 시료 및 평가는 모발의 외인성 노화 연구에 유용하게 적용될 수 있음을 최초로 확인하였다. Human tissue undergoes aging by the oxidant damage via structural change and its physical properties. The skin aging process is well known and many evaluations have been conducted. However, studies on hair aging were relatively few and thus care for aging hair is difficult. This study aims to fabricate an aging hair and identify anti-aging effect with known ingredient in anti-aging. First of all, physical properties of aging hair of age 60s by physiologically intrinsic factors were compared to those of the hair made by various extrinsic factors such as several chemical reactions and iteration numbers of the treatments. The extrinsic aging hair of this study relates to the less amount of lipid and to the hair of perm treated once accordingly, wherein several physical properties, preferably comprise roughness and tensile strength, present a novel concept of the intrinsic aging hair. The penetration of peptide into the aging hair was leading the extrinsic hair towards more structurally directed a younger hair. In addition to the structural change, the penetration of the peptide enhanced texture and tensile strength of the aging hair. These patterns have been also found in addition of propolis. For the first time, these qualitative studies exhibit that indeed our extrinsic aging hair well describes the anti-aging efficacy as a receptor for a cross-linker and the ingredients of human hair.