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Glabridin 함유 나노에멀젼 제형의 피부흡수 최적화 연구

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Alternative Title
Study on Optimization for Skin Absorption of Nanoemulsion Containing Glabridin
Abstract
화장품 업계에서는 미백, 주름, 항산화, 항노화 등 기능성 화장품의 신소재 개발과 더불어 실제로 피부에 적용 시 피부 흡수율을 높이는 기술이 중요하다. 이에 본 연구에서는 실험설계법인 반응표면분석법(Response Surface Methodology, RSM)을 활용하여 나노에멀젼 제형을 최적화하고자 하였다. 유용성감초추출물의 주성분인 glabridin을 활성성분으로 하여 고압유화(High-Pressure Homogenization, HPH) 방법으로 나노에멀젼을 제조하였으며, 최종적으로 최적화한 나노에멀젼의 피부 흡수율을 평가하였다. RSM 인자로 계면활성제 함량(1.0 ∼ 5.0 wt%), 콜레스테롤 함량(0.1 ∼ 0.5 wt%), 오일 함량(2.0 ∼ 10.0 wt%), 폴리올 함량(2.0 ∼ 18.0 wt%), 고압유화 압력(400 ∼ 1,000 bar), 고압유화 횟수(1 ∼ 5 pass)를 달리하여 나노에멀젼을 제조하였다. 그 중 입자 크기에 가장 큰 영향을 미치는 인자인 계면활성제 함량, 오일 함량, 고압유화 압력, 고압유화 횟수를 독립변수로 하였고, 나노에멀젼의 입자 크기와 피부 흡수율을 반응변수로 하였다. 실험은 중심점 5 회 반복을 포함하여 총 29 회 실험이 무작위로 수행되었으며, 제조된 나노에멀젼의 입자 크기와 피부 흡수율을 측정하였다. 그 결과를 바탕으로 최소 입자 크기, 최대 피부 흡수율을 갖는 제형을 최적화하였으며, 계면활성제 함량 5.0 wt%. 오일 함량 2.0 wt%, 고압유화 압력 1,000 bar, 고압유화 횟수 4 pass를 최적 조건으로 도출하였다. 최적 조건으로 제조한 나노에멀젼의 물성으로 pH는 6.90 ± 0.01, 입자 크기는 111.6 ± 0.2 nm, 다분산지수(Polydispersity Index, PDI)는 0.247 ± 0.014, 제타전위(Zeta Potential, ZP)는 -56.7 ± 1.2 mV로 측정되었다. 나노에멀젼의 피부 흡수율을 대조군인 에멀젼과 비교한 바, 24 h 후 나노에멀젼의 누적 흡수율은 79.53 ± 0.23%, 대조군으로서 에멀젼의 누적 흡수율은 66.54 ± 1.45%로 나노에멀젼이 에멀젼보다 13% 높은 누적 투과량을 보였다.|In the cosmetics industry, it is important to develop new materials for functional cosmetics such as whitening, wrinkles, anti-oxidation, and anti-aging, as well as technology to increase skin absorption rate when actually applied to the skin. Therefore, in this study, the we tried to optimize the nanoemulsion formulation using RSM, an experimental design method. A nanoemulsion was prepared by a HPH method using glabridin as an active ingredient, and finally, the optimized skin absorption rate of the nanoemulsion was evaluated. Nanoemulsions were prepared by varying the surfactant content (1.0 ~ 5.0 wt%), cholesterol content (0.1 ~ 0.5 wt%), oil content (2.0 ~ 10.0 wt%), polyol content (2.0 ~ 18.0 wt%), HPH pressure (400 ~ 1,000 bar), and the number of HPH (1 ~ 5 pass) as RSM factors. Among them, surfactant content, oil content, HPH pressure, and the number of HPH, which are factors that have the greatest influence on particle size, were used as independent variables, and particle size and skin absorption rate of nanoemulsion were used as response variables. A total of 29 experiments were randomly conducted, including 5 repetitions of the center point, and the particle size and skin absorption rate of the prepared nanoemulsion were measured. Based on the results, the formulation with the minimum particle size and maximum skin absorption rate was optimized, and the surfactant content of 5.0 wt%, oil content of 2.0 wt%, HPH pressure of 1,000 bar, and the number of HPH of 4 pass were derived as the optimal conditions. The physical properties of the nanoemulsion prepared under optimal conditions, the pH was 6.90 ± 0.01, the particle size was 111.6 ± 0.2 nm, the PDI was 0.247 ± 0.014, and the ZP was -56.7 ± 1.2 mV. The skin absorption rate of the nanoemulsion was compared with emulsion as a control. After 24h, the result of the nanoemulsion and general emulsion skin absorption test, the cumulative absorption rate of the nanoemulsion was 79.53 ± 0.23% and the emulsion was 66.54 ± 1.45%, nanoemulsion was 13% higher than the emulsion.
Author(s)
김세연
Issued Date
2024
Awarded Date
2024-02
Type
Dissertation
URI
https://dcoll.jejunu.ac.kr/common/orgView/000000011808
Alternative Author(s)
Kim, Se-Yeon
Affiliation
제주대학교 대학원
Department
대학원 화학과
Advisor
김원형
Table Of Contents
요약 1
List of Figures 3
List of Tables 7
Ⅰ. 서론 9
Ⅱ. 재료 및 방법 15
2.1. 시약 및 기기 15
2.2. 활성물질 베이스 제조 17
2.3. RSM 인자 설정을 위한 나노에멀젼 제조 18
2.4. Box-Behnken Design을 이용한 Glabridin 함유 나노에멀젼 제조 23
2.5. 대조군 제조 32
2.6. 입자 크기, 다분산지수 및 제타전위 측정 33
2.7. 나노에멀젼 형상 관찰(TEM) 32
2.8. Franz Diffusion Cell을 이용한 Glabridin 나노에멀젼의 In-Vitro 피부 흡수 시험 36
2.9. Glabridin 함량 분석 38
2.10. 통계적 검증 39
Ⅲ. 결과 및 고찰 40
3.1. RSM 인자 설정을 위한 나노에멀젼의 입자 크기 측정 40
3.2. 나노에멀젼 형상 관찰(TEM) 43
3.3. RSM을 이용한 실험계획법 44
3.3.1. 입자 크기(Y1)에 미치는 영향 47
3.3.2. 피부 흡수율(Y2)에 미치는 영향 56
3.4. Glabridin 함유 나노에멀젼 최적화 65
3.4.1. 최적의 Glabridin 함유 나노에멀젼 제조 65
3.4.2. 최적의 Glabridin 함유 나노에멀젼과 에멀젼의 안정성 평가 67
3.5. Glabridin 함량 분석 70
3.6. Franz Diffusion Cell을 이용한 최적의 Glabridin 함유 나노에멀젼의 In-Vitro 피부 흡수 시험 71
Ⅳ. 요약 및 결론 73
Ⅴ. 참고문헌 75
Degree
Master
Publisher
제주대학교 대학원
Citation
김세연. (2024). Glabridin 함유 나노에멀젼 제형의 피부흡수 최적화 연구.
Appears in Collections:
General Graduate School > Chemistry
공개 및 라이선스
  • 공개 구분공개
  • 엠바고2024-02-12
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