문제 정의

• 본 연구에서는 헥실렌글리콜(HG), 1,2-헥산 디올(HD), 1,2-펜탄디올(PD), 1,2-옥탄디올(OD) 등을 포함한 다양한 폴리올류의 방부력에 미치는 영향을 조사하고 피부 자극성 정도와 폴리올의 방부력 기작 등을 연구하고자 하였다. 이들 결과는 향후 방부제를 사용하지 않는 에멀젼 제품을

  제안 방법

  • 1,2-HD는 PG 등에 비해 세포독성은 높으나 피부에 안전한 수준이며 알러지에 대해 음성으로 평가되었다. 1,2-OD는 우수한 항균력에도 불구하고 알러지 유발 위험이 있는 것으로 판명되어 화장품 원료로 적합하지 않은 것으로 평가되었다(Table 7).
  • 1,2-HD를 포함한 폴리올의 에멀젼 제형에서의 방부력을 비교하기 위하여 기존 제품의 방부제 시스템과 challenge test를 수행하였다. 방부제와 폴리올을 포함한 에멀젼의 후)1,2-헥사 메틸렌글리콜과">1,2-헥사메틸렌글리콜과 세균을 혼합하여 3 wt% 굴루탈알데하이드로 분산한 후 최종적으로 오스뮴테트라옥사이드로 고정 후 현미경 사진을 측정하였다.
  • ">맞추어 준다. 50 g의 시료에 세균과 진균 현탁 액을 각각 0.1 ml씩 접종한 후 잘 섞어 접종한후 일주일 간격으로 시료를 채취하여 생균수를 검사한다. 세균은 Soytone Dextrose Casitone Agar 배지, 진균은 Sabouraud Dextrose Agar에 배양한 후 균수를 측정하였다.
  • 96-well plate 를 사용하여 항균 활성을 평가하였으며 판정은 Alamar Blue를 이용하여 육안으로 색 변화를 관찰하여 수행하였다.
  • 후)전자현미경을">전자 현미경을 사용하여 관찰하였다. S. aureus와 P. aeruginosa을 1.0 wt%의 1,2-HD 처리 전과 처리 1시간 후의 상태를 관찰하였다(Fig. 1과 Fig. 2). 처리 전후에서 외부 수분 유입 및 세포벽 파열, 세포질 유출 등이 관찰되었으며 이는 후)내성지수는">내성 지수는 방부제가 존재하는 액상 배지에서 내성에 의해 균 성장이 일어난 최종 방부제 농도를 내성 없이 성장한 균의 방부제 농도의 최고값으로 나눈 비율로 결정하였다[10]. 96-well plate 를 사용하여 항균 활성을 평가하였으며 판정은 Alamar Blue를 이용하여 육안으로 색 변화를 관찰하여 수행하였다. 세균과 칸디다균은 청색 에서 핑크색으로 변화가 일어나지 않는 가장 낮은 농도, 곰팡이의 균사가 생성되지 않는 가장 낮은 농도를 MIC로 정하였다.
  • 후)접종한 후">접종한후 일주일 간격으로 시료를 채취하여 생균수를 검사한다. 세균은 Soytone Dextrose Casitone Agar 배지, 진균은 Sabouraud Dextrose Agar에 배양한 후 균수를 측정하였다.
  • 후)세포독성시험은">세포독성 시험은 V79-4 세포(Chinese hamster, continuous cell line of tissue fibroblast)를 배양하여 MTT 시험으로 실시하였다[11]. 후)알러지시험은">알러지 시험은 LLNA(local lymph node assay)법을 이용하였다. 원료를 에탄올에 2.0, 6.0, 10.0 wt%의 농도로 희석하여 마우스의 귀를 이용하여 대조군과의 증폭 정도로 평가하였다[12].
  • 폴리올류의 세균에 대한 항균 기작을 추정하기 위하여 전자 현미경을 사용하여 관찰하였다. S.
  • 화장품 원료 중에서 보습제로 사용되는 폴리올, 7종에 대하여 항균력 평가를 수행하였다. Table 6의 결과와 같이 MIC 값은 PG#DPG#1,3BG > HG > 1,2-PD > 1,2-HD# 1,2-OD의 순서를 보였다.

  대상 데이터

  • 균주를 37°C에서 12시간 혼합 배양한 후 원심 분리하여 시료를 준비하였다.
  • 글리세린, 1,3-부틸렌글리콜 등의 폴리올류는 Table 3과 같이 사용하였으며 그 외 시약은 Sigma(St. Louis, MO, USA)에서 특급 및 1급 시약들을 사용하였다.
  • 사용된 세균의 균주는 Staphylococcus aureus(S. aureus, 화농균) ATCC 6538, Escherichia coli(E. coli, 대장균) ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa, 녹농균) ATCC 15522, Propionibacterium acnes (P. acnes, 여드름균) ATCC 6919, 진균의 균주는 Candida albicans (C. albicans, 칸디다균) ATCC 10231, Aspergillus niger (A. niger, 흑곰팡이) ATCC 9642를 각각 사용하였다.
  • 후)희석방법으로">희석 방법으로 진행하여 MIC(minimal inhibitory concentration)를 결정하였다. 시험 균 주 6종에 대하여 2.1.2.의 배양조건으로 미생물을 준비하였다. 96-well plate 를 사용하여 항균 활성을 평가하였으며 판정은 Alamar Blue를 이용하여 육안으로 색 변화를 관찰하여 수행하였다.
  • 에멀젼 제조를 위한 교반기는 호모믹서 (TK-25, TK)와 전자현미경(LEO-912AB Omega, LEO)를 사용하였다.
  • 에멀젼은 유상과 수상을 각각 75°C로 가열 용해하여 혼합 유화 후 실온으로 냉각하여 견본 시료로 사용하였다.

  데이터처리

  • 각 데이타의 통계처리는 Minitab 14 프로그램을 사용하여 진행하였다.

  이론/모형

  • 후)1,2-헥사 메틸렌글리콜의">1,2-헥사메틸렌글리콜의 항균 작용 기작을 확인하기 위하여 전자 현미경(Transmission Electron Microscope) 측정을 활용하였다. 균주를 37°C에서 12시간 후)방부력시험은">방부력 시험은 CTFA 기준 방법으로 진행하였다[4]. 미생물 현탁액에 세균과 진균을 혼합하여 미생물 접종액을 준비하고 세균은 10⁹ , 진균은 10⁸CFU/ml 이 되도록 접종액의 농도를 후)알러지시험은">알러지 시험은 LLNA(local lymph node assay)법을 이용하였다. 원료를 에탄올에 2.
  • 항균력 평가는 broth 희석 방법으로 진행하여 MIC(minimal inhibitory concentration)를 결정하였다. 시험

    성능/효과

    • 0% 정도를 보였고 대체적인 항균력은 PG#DPG#1,3BG > HG > 1,2-PD > 1,2-HG#1,2-OD의 순서를 보였다. 1,2-HD은 PG 등에 비해 세포독성은 높으나 피부에 안전한 수준이며 알러지 음성으로 평가되었다. 1,2-HD는 세균과 진균에 대하여 기존 1,2-OD는 우수한 항균력에도 불구하고 알러지 유발 위험이 있는 것으로 판명되어 화장품 원료로 적합하지 않은 것으로 평가되었다(Table 7).
    • 1,2-OD는 우수한 항균력에도 불구하고 알러지 유발 위험이 있는 것으로 판명되어 화장품 원료로 적합하지 않은 것으로 평가되었다(Table 7). 1,2-PD는 1,2-HD에 비하여 항균력은 떨어지나 피부에 대한 안전성은 우수한 것으로 확인되었다. 1,2-HD와 1,2-PD는 피부에 안전한 것으로 확인되었으므로 인체에 사용하는 제품의 에멀젼 제형에 사용할 수 있다.
    • 후)하이드록 실기의">하이드록실기의 결합 위치에 따라 다양한 이성질체가 존재한다. 그 중에서 2,5-HD, 1,5-HD, 1,6-HD, 1,2-HD의 4가지 이성질체에 대하여 항균력 평가를 수행한 결과 1,2-HD의 항균력이 가장 우수하였다(Table 8). 극성을 띠는 하이드록실기가 같은 방향의 배향성을 가지고 있는 경우에 항균력이 우수하게 나타나는 경향을 보였다.
    • 그 중에서 2,5-HD, 1,5-HD, 1,6-HD, 1,2-HD의 4가지 이성질체에 대하여 항균력 평가를 수행한 결과 1,2-HD의 항균력이 가장 우수하였다(Table 8). 극성을 띠는 하이드록실기가 같은 방향의 배향성을 가지고 있는 경우에 항균력이 우수하게 나타나는 경향을 보였다. 1,2-HD를 포함한 폴리올의 에멀젼 제형에서의 방부력을 비교하기 위하여 기존 제품의 방부제 시스템과 challenge test를 수행하였다. 방부제와 폴리올을 포함한 에멀젼의 제조직후 세균과 진균을 각각 접종하고 경시에 따른 균수를 세어 균의 감소 효과를 본 결과 1,2-HD 3% 수준에서는 메틸파라벤 등의 화학방부제를 첨가한 시료와 동등 이상의 방부력을 보였다 (Table 9).
    • 후)하이드록 실기가">하이드록실기가 같은 방향의 배향성을 가지고 있는 1,2-HD의 항균력이 가장 좋았고, 작용기가 서로 대칭되는 위치에 존재하는 2,5-HD의 항균력이 가장 약하게 나타났다.

    후속연구

    • 후)내성유발이">내성 유발이 적은 항균제이다. 1,2-HD를 방부제로 사용할 경우 내성균의 발생으로 인한 미생물 오염이 감소하게 됨으로써 유용한 제품 품질 보전, 저자극 제품에 대한 소비자 신뢰 확보, 미생물 오염으로 인한 제품 폐기 비용 절감 등의 효과를 기대할 수 있다.
    • 후)방부력기작">방부력 기작 등을 연구하고자 하였다. 이들 결과는 향후 방부제를 사용하지 않는 에멀젼 제품을 개발하는데 도움을 줄 것으로 기대한다.