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헤어 케어
Natural DES 추출법을 이용한 레티놀 자극완화 소재
김묘덕 - ACTIVON
식물 유래의 추출물은 다양한 유효성분을 포함하 고 있어 화장품의 원료로 널리 사용되고 있으며, 석 유 유래 원료를 배제하고자 하는 화장품 산업의 트 렌드와도 맞물려 다양한 천연 추출물을 이용한 화 장품 개발이 늘어나고 있는 실정이다. 천연물로부터 유효성분을 추출하기 위해 주로 사 용하는 열수추출은 추출용매의 잔류독성을 고려 하지 않아도 되며 수용성 물질을 추출하기에는 적 합하지만 비극성 물질을 추출하기 어렵다는 단점 이 있다. 또한 실온에서는 추출 효율이 낮아 약 80 - 100℃의 열을 가하거나 강한 압력을 가해야 하는 데 이 과정에서 폴리페놀과 같은 유효성분이 파괴 될 수 있다는 단점을 지니고 있다. 한편 유기용매 를 이용한 추출법은 비극성 물질을 보다 효과적으 로 추출할 수 있다는 점에서 열수추출보다 장점으 로 사용될 수 있지만, 잔류용매에 의한 세포독성과 피부 자극 등을 유발할 수 있기 때문에 화장품 원료 제조에는 많이 사용되지 않고 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 천연공융용매 (Natural Deep Eutectic Solvent, NADES)를 이용한 추출법이 각광받고 있다. NADES는 당, 유기산, 아미노산 등 천연유래 성분 으로 구성되어 있으며, 수소결합을 통해 독특한 용 매 특성을 갖게 된다. NADES용매의 구성 성분과 비율을 조절함으로써 추출하고자 하는 유효성분을 효율적으로 추출하기 위한 조건을 맞춤 설계할 수 있다. 또한 천연유래 성분으로만 구성되어 있어 높 은 생분해성, 낮은 독성 등의 장점을 가지고 있으 며 용매를 어떻게 설계하는지에 따라 극성과 비극 성 유효성분을 동시에 추출할 수 있다. 따라서 기존 의 열수추출이나 유기용매 추출에 비해 원하는 유 효성분의 추출 효율과 안정성을 향상시킬 수 있으 며 잔류용매나 세포독성 등의 우려 없이 안전하고 지속가능한 추출방법이라고 할 수 있다 (figure 1)1)
람부탄 (Nephelium lappaceum)은 동남아시아 원산의 열대 과일로, 껍질이 전체 무게의 약 50% 를 차지하지만 통조림 산업에서 열매만을 취한 뒤 대량의 농업 부산물로 버려지고 있다. 하지만 최
근 연구에 따르면 버려지는 람부탄 껍질에는 제 라닌 (Geraniin), 코릴라진 (Corilagin), 엘라직산 (Ellagic acid), 갈릭산 (Gallic acid) 등 항산화, 항 염, 항암 효과가 있는 생리활성 화합물이 풍부하 게 함유되어 있어 잠재적 가치가 매우 높다. 이 4 가지 화합물은 람부탄 껍질의 주요 유효 성분으로 간주되며, 엘라지탄닌 (ellagitannin) 계열로 일컫 고 있다2)
. .
한편 최근 뷰티 트렌드와 소비자 인식의 변화 에 따라 피부 자극을 최소화하면서도 효과적인 유 효성분에 대한 수요가 급증하고 있다. 대표적으로 레티놀 (Retinol)은 콜라겐 합성 촉진과 세포 재생 을 통해 주름 개선 등 탁월한 효능으로 알려져 있 어 K-뷰티 시장 뿐 아니라 글로벌 시장에서도 지 속적으로 각광받는 원료이다. 그러나 레티놀은 피 부 자극, 홍반, 장벽 손상 등의 부작용으로 인해 민 감성 피부 소비자에게는 접근성이 떨어진다는 한 계가 있다.
레티놀은 피부 자극과 관련된 주요 막단백질이 라고 알려져 있는 TRPV1 (Transient Receptor
Potential Vanilloid 1) 채널과 결합해 자극을 일 으킨다고 알려져 있다. 레티노익산은 TRPV1의 vanilloid-binding pocket과 결합하여 TRPV1을 활성화 시키고, 세포 내 칼슘이온 유입을 증가시킨 다. 이로 인해 NFκB 신호전달 경로로 인한 MCP-1, TNF-α, IL-8 발현이 촉진되어 염증반응을 촉진시 키고, 피부 자극, 피부 홍반 등을 유발하는 것으로 알려져 있다3)
. 이처럼 TRPV1 채널의 활성화는 피부 민감도와도
깊은 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 건강한 피부 는 레티놀을 비롯한 다양한 자극원에 의해 TRPV1 이 쉽게 활성화되지 않아 세포 내 항상 일정한 칼슘 이온 농도를 유지하는 반면, 민감성 피부는 다양한 자극원에 의해 TRPV1 채널이 쉽게 활성화되기 때 문에 이를 조절하여 세포 내 칼슘이온 농도를 일정 하게 조절할 필요가 있다.
이러한 배경에서 본 연구에서는 친환경적이며 효과적인 추출방법인 NADES추출법을 이용해 람 부탄 껍질로부터 효과적으로 엘라지탄닌을 추출하 는 방법을 구축하였다. 또한 이렇게 추출한 람부탄
Figure 1: 람부탄 껍질로부터 유효성분을 추출하기 위한 NADES 방법 PERSONAL CARE 2025년 6월
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