[논문]세라마이드를 함유한 안정한 라멜라 구조체 제조 및 분산

김도훈; 오성근

[국내논문] 세라마이드를 함유한 안정한 라멜라 구조체 제조 및 분산
Formation and Dispersion of Stable Lamellar Structure Containing Ceramide 원문보기

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.35 no.3, 2009년, pp.171 - 177

초록
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본 총설에서는 세라마이드를 함유한 다양한 조성의 안정한 라멜라 구조체 제조 및 그들의 분산에 대한 기술을 소개하였다. DSC, x-ray diffraction 및 FT-IR spectra를 이용하여 라멜라 구조체의 성질을 평가했으며, 세라마이드와 함께 적절한 오일, 계면활성제, 또는 지질로 구성된 형태의 안정한 라멜라 구조체 형성을 자세히 설명하였다. 세라마이드를 이용 하기 위한 다양한 접근 방법은 에멀전 및 리포좀 제조에 이용 될 것이며 나아가 화장품, 의약품 및 약물 전달분야에 응용 할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study described formation and dispersion of stable lamellar structure containing ceramide. To characterize of the lamellar structure containing ceramide, we used differential scanning calorimetry, x-ray diffraction, and FT-IR spectra, which enabled us to demonstrate that ceramide with appropriate amounts of lipid, oil and surfactant can assemble to form a stable lamellar-phase. These approaches to use ceramide offers useful means to fabricate a variety of biocompatible emulsion and liposome, which enlarge their applicability in the fields of drug delivery, dermatology and cosmetics.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이상으로 세라마이드를 함유한 다양한 조성의 라멜라 제조 방법에 대하여 기술하였다. 또한 제조한 라멜라 구조체를 이용하여 수분산 형태의 에멀전 및 리포좀제조방법에 대하여 기술하였다.

제안 방법

또한 혼합된 스테아릭산과 세라마이드는 수소결합을 통해 안정한 형태의 라멜라 상을 형성하는 것을 보여준다. 각질 세포간 지질성분 중 하나인 콜레스테롤을 세라마이드/스테아릭산으로 구성된 라멜라 구조 체에 첨가함으로써 지질 막의 경도를 조절 할 수있었다. 약 30 % 함량까지 라멜라 상의 변화 없이 콜레스테롤을 함유 할 수 있었다(Figure 9).
L2상에 물을 첨가하여 만든 에멀전(a1)은 사이즈가 매우 불균일하며 안정도가 매우 안 좋았다. 두 개의 라멜라 영역에 물을 첨가하여 만든 에멀전은 라멜라 구조를 편광현미경을 통해 확인하였다(Figure 3). 에멀 전은 Maltese cross 패턴을 보여주며 이것은 에멀전이 다층 라멜라구조(multilamellar structure)를 가지는 것으로 보여진다.
이상으로 세라마이드를 함유한 다양한 조성의 라멜라 제조 방법에 대하여 기술하였다. 또한 제조한 라멜라 구조체를 이용하여 수분산 형태의 에멀전 및 리포좀제조방법에 대하여 기술하였다. 세라마이드에 대한 효능적 가치는 매우 높지만 용해도가 좋지 않아 이를 활용 할 수있는 방법은 극히 제한적이다.
Figure 1은 세라마이드 함량별(0 %, 10 %, 25 %, 50 %) 로 octanoic acid에 녹인 n-octyl-β-glucoside/water/octanoic acid의 삼성분계 상거동 관찰한 결과를 보여준다. 상거동 관찰은 25 ℃에서 titration 방법을 이용하여 진행을 했으며, 라멜라 영역은 편광 필터를 이용해 판별하였다. O/W (L1), W/O (L2) 마이크로에멀젼, 라멜라 영역 및 두상이 존재하는 영역이 관찰 되었으며, octanoic acid 내의 세라마이드가 증가할수록 라멜라영역(liquid crystal)이 넓어졌다.
세라마이드를 오일에 용해시켜 라멜라 형태로 만드는 방법을 많이 사용되어왔지만, 우리는 세라마이드와 계면활성제만을 이용하여 라멜라상을 만들고 이를 이용하여 안정한 에멀전을 제조하였다. Figure 4는 세라마이드/ ChoEO₂₀ (polyoxyethylene cholesteryl ether)/물의 삼성 분계 상거동 관찰 결과를 나타내며, titration 방법을 이용해 실험하였고, 마이셀(M)과 에멀전(E)영역만이 존재함을 확인하였다.

성능/효과

상거동 관찰은 25 ℃에서 titration 방법을 이용하여 진행을 했으며, 라멜라 영역은 편광 필터를 이용해 판별하였다. O/W (L1), W/O (L2) 마이크로에멀젼, 라멜라 영역 및 두상이 존재하는 영역이 관찰 되었으며, octanoic acid 내의 세라마이드가 증가할수록 라멜라영역(liquid crystal)이 넓어졌다. 이것은 세라마이드가 라멜라 구조의 형성에 도움을 준다는 것을 나타낸다.
Figure 5는 polyoxyethylene (POE) 그룹과 세라마이드의 amido carbonyl 그룹 분자간 수소결합을 보여주며, 물이 존재하는 환경에서 POE 와 세라마이드 사이의 강한 결합이 이루어지는 것 또한 보여준다. 이들 결과를 통해 계면활성제의 POE 그룹이 세라마이드로 이루어진 라멜라 구조체와 에멀전의 안정화에 영향을 준다. 세라마이드/ChoEO₂₀ 혼합물은 라멜라 구조체를 형성하며(Figure 6) 물을 첨가함으로써 에 멀전으로 변화며 매우 균일하고 작은 입자사이즈를 얻는다[20].
이를 통하여 우리는 두상의 상적혼합도를 정확히 예측할 수 있으며, 오랜 기간 동안 세라마이드/스테아릭산 혼합물이 구조적으로 변하지 않는 α 형태의 라멜라 구조를 가지고 있음을 확인하였다(Figure 8).
피부 건조와 관련된 피부질환에서 세라마이드는 매우 중요한 영향을 미치며, 아토피 환자는 각질층 내의 세라마이드 함량이 매우 감소했다는 것이 밝혀졌다. 적은 양의 세라마이드로도 건조에 관련된 피부 질환에 매우 효과적으로 작용 할 수 있다는 것이 보고 되었다[16].

후속연구

이런 문제점을 극복하기 위한 많은 연구가 필요하며, 본문에서 설명한 다양한 형태의 라멜라 제조 및 분산에 대한 기술은 해결에 많은 도움을줄 거라 생각된다. 세라마이드로 구성된 라멜라 구조체는 향후 화장품 및 의약품 분야에 널리 적용 될 것이다.
여기서 우리는 세라마이드를 함유한 다양한 형태의 라멜라 상 제조에 관하여 기술 할 것이며, 또한 다양한 형태의 라멜라 상을 이용하여 에멀전 및 리포좀 제조에 관한 내용을 설명 할 것이다. 세라마이드로 구성된 안정한라멜라 상의 제조는 효과적인 농도의 세라마이드를 제형내 넣고자 함에 있다.
세라마이드에 대한 효능적 가치는 매우 높지만 용해도가 좋지 않아 이를 활용 할 수있는 방법은 극히 제한적이다. 이런 문제점을 극복하기 위한 많은 연구가 필요하며, 본문에서 설명한 다양한 형태의 라멜라 제조 및 분산에 대한 기술은 해결에 많은 도움을줄 거라 생각된다. 세라마이드로 구성된 라멜라 구조체는 향후 화장품 및 의약품 분야에 널리 적용 될 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	합성 유사 세라마이드의 기능중, 화장품 및 의약품에서 피부수분 손실을 억제하는 것 이외에 어떤 기능을 가지는가?	그래서 좀더 싸고 쉽게 이용하기 위해 많은 연구자들은 합성 유사 세라마이드를 개발했으며, 화장품 및 의약품에 피부 수분 손실을 억제하는데 이용되어 왔다[17,18]. 또한 그들은 건조하고 손상된 피부에 적용을 했을 때 매우 뛰어난 수분 유지력을 가지며, 다른 각질세포간 지질성분이 콜레스테롤, 지방산과배합했을 때 좀더 좋은 장벽 기 능력이 있다는 것도 발견 하였다. 이것은 유사 세라마이드를 포함한 각질 세포간 지질성분들이 라멜라 상을 형성 할 뿐만 아니라 피부와의 친화력이 좋다는 것을 나타낸다.
	각질층의 장벽기능은 무엇에 기인하는가?	각질층이 없을 경우 수분손실이 100배 이상 증가 될 정도로 매우 중요한 역할을 한다[1-4]. 각질층의 장벽기능은 각질층 세포 사이에 존재하는 지질 이중층들의 고차원적이 배열구조에 기인한다[3,5,6]. 지질 이중층(lipid bilayer)의 자발적 회합체의 메커니즘과 그들의 물리화학적 성질은 매우 중요하게 연구가 진행되어 왔다[7-9].
	라멜라상은 무엇으로 구성되어있나?	각질 세포간 지질로 구성된 라멜라상은 세라마이드, 콜레스테롤, 자유 지방산 및 cholesteryl ester 등으로 구성되어있으며, 그들 가운데 세라마이드는 라멜라 생성뿐만 아니라 라멜라상의 구조적 안정성에 매우 중요한 역할을 하고 있다[10]. 세라마이드는 사람의 각질세포간 지질성분 중 40 % 정도를 구성하고 있으며.

참고문헌 (21)

P. M. Elias, Lipids and the epidermal permeability barrier, Arch. Dermatol., 270, 95 (1981)

상세보기
M. A. Lampe, A. L. Burlingame, J. Whitney, M. I. Williams, B. E. Brow, E. Roitman, and P. M. Elias, Human stratum corneum lipids: characterization and regional variations, J. Lipid Res., 24, 120 (1983)

상세보기
P. M. Elias, Epidermal lipids, barrier function and desquamation, J. Invest. Dermatol., 80, 44 (1983)

상세보기
H. D. Onken and C. A. Moyer, The water barrier in human epidermis, Arch. Dermatol., 87, 584 (1963)

상세보기
P. M. Wertz and D. T. Dowing, Glycolipids in mammalian epidermis: structure and function in the water barrier, Science, 217, 1261 (1982)

상세보기
P. A. Bowser and R. J. White, Isolation, barrier properties and lipid analysis of stratum compactum, a discrete region of the stratum corneum, Br. J. Dermatol., 112, 1 (1985)

상세보기
P. W. Wertz, W. Abraham, L. Landman, and D. T. Downing, Preparation of liposomes from stratum corneum lipids, J. Invest. Dermatol., 87, 582 (1986)

상세보기
G. M. Golden, D. B. Guzek, A. H. Kennedy, J. E. Mckie, and R. O. Potts, Stratum corneum lipid phase transitions and water barrier properties, Biochemistry, 26, 2382 (1987)

상세보기
W. Abraham and D. T. Downing, Deuterium NMR investigation of polymorphism in stratum corneum lipids, Biochim. Biophys. Acta., 1068, 189 (1991)

상세보기
P. M. Elias, Epidermal lipids, membranes and keratinization, Int. J. Dermatol., 20, 1 (1981)

상세보기
P. W. Wertz, D. C. Swartzendruber, K. C. Madison, and D. T. Downing, The composition and morphology of epidermal cyst lipids, J. Invest. Dermatol., 89, 419 (1987)

상세보기
D. T. Downing, M. E. Stewart, P. W. Wertz, S. W. Colton VI, W. Abraham, and J. S. Strauss, Skin lipids: an update, J. Invest. Dermatol., 88, 29 (1987)
W. Abraham and D. T. Downing, Lamellar structures formed by stratum corneum lipids in vitro: a deuterium nuclear magnetic resonance (NMR) study, Pharm. Res., 9, 1415 (1992)

상세보기
G. Grubauer, K. R. Freingold, R. M. Harris, and P. M. Elias, Lipid content and lipid type as determinants of the epidermal permeability barrier, J. Lipid Res., 30, 89 (1989)

상세보기
G. Imokawa, S. Akasaki, H. Hattori, and N. Yoshizuka, Selective recovery of deranged waterholding properties by stratum corneum lipids, J. Invest. Dermatol., 87, 758 (1986)

상세보기
A. Sekiguchi, J. Manosroi, A. Manosroi, H. Yamauchi, and M. Abe, Molecular interactions between phospholipids and glycolipids in a lipid bilayer, Colloid Surf. B, 4, 287 (1995)

상세보기
H. Iwai, J. Fukasawa, and T. Suzuki, Thermotropic behavior of stratum corneum lipids containing a pseudo-ceramide, Int. J. Cosmet. Sci., 20, 87 (1998)

상세보기
S. L. Chamlin, J. Kao, I. J. Frieden, M. Y. Sheu, A. J. Fowler, and J. W. Fluhr, Ceramide-dominant barrier repair lipids alleviate childhood atopic dermatitis: changes in barrier function provide a sensitive indicator of disease activity, J. Am. Acad. Dermatol., 47, 198 (2002)

상세보기
M. W. Jeong, S. G. Oh, D. H. Kim, J. S. Ko, and S. W. Oh, Phase diagram and emulsion properties of n-octyl-D-glucoside/water/octanoic acid containing pseudo-ceramide mixtures, Colloid Surf. A, 193, 197 (2001)

상세보기
D. H. Kim, S. G. Oh, Y. J. Lee, Y. J. Kim, H. K. Kim, and H. H. Kang, Emulsion properties of pseudo- ceramide PC104/water/polyoxyethylene cholesteryl ether and polyoxyethylene cetyl ether mixtures, Colloid Surf. A, 207, 177 (2002)

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D. H. Kim, E. J. An, J. W. Kim, S. H. Han, J. W. Kim, S. G. Oh, K. D. Suh, and E. C. Cho, Fabrication and characterization of pseudo-ceramide-based liposomal membranes, Colloid Surf. B, 73, 207 (2009)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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