2000년 이후 국내에 등록된 농약제품을 대상으로 원제 및 그 원제로 제조된 농약의 자극성 및 감작성에 대한 연관성을 연구하여 농약재등록, 신규등록 및 농약관리시 자극성 예측, 시험성적서 요구 결정 등에 대한 이용 가능성을 타진하고 농약관리의 기초 자료로 활용하기 위해 수행되었다. 농약의 자극성 및 감작성성적은 농약시험성적 정보집 및 농약등록 시 제출된 자료 등을 참고하여 원제 148성분 및 제품 149종의 자극성 및 감작성의 양성반응 빈도, 제형 간 반응차이, 원제와 제품간의 연관성 등을 조사 분석하였다. 원제 148성분 중 피부 자극성 133종, 안구 자극성 132종, 피부 감작성 97종의 성적이 이용되었으며, 항목별로 피부자극성 25(18.8%)종, 안구자극성 62(47%)종, 피부감작성 20(20.6%)종이 경도 이상의 양성반응을 보였다. 또한 149 품목 중 피부자극성 148종, 안구자극성 149종, 피부감작성 140종의 성적으로 분석한 결과 피부자극 22(14.9%), 안구자극 58(38.9%), 피부감작성 33(23.6%)품목이 경도 이상의 양성반응을 나타내었다. 동일제형 10품목 이상이 조사된 10종을 제형별, 독성반응별로 조사 분석하였다. 분석결과 원제와 제품간의 연관성은 피부자극성 73.1%, 안구자극성 44.7%, 피부감작성 66.2%로 분석되었으며, 성분함량간의 자극성 및 감작성은 아무런 상관성이 없는 것으로 판단되었다. 이상 원제와 제품간의 자극성 및 피부감작성에 관여하는 몇 가지 요인을 조사 분석한 결과 피부자극성 및 피부감작성은 원제와 제품간 각각 73.1%, 66.2%의 높은 상관성을 보였으나, 안구자극성은 제형 의존적인 것으로 판단되어 추후 더 많은 농약에 대하여 원제의 자극성성적, 제형특성 등을 참고하여 분석하면 자극성시험 수행 여부 결정을 위한 스크리닝 단계에 이용 가능할 것으로 판단되었다.
본 연구는 닭 진드기 구제를 목적으로 개발된 살비제인와구잡이 II® (WGJB, 편백정유 : 계피정유 = 20 : 56)에 대하여 토끼와 기니픽을 이용하여 피부 자극성 및 감작성 평가를 각각 수행하였다. 일차피부자극시험에서 토끼의 피부에 WGJB를 24시간 동안 처리한 후 피부 자극성을 확인한 결과, WGJB는 비찰과 부위에서 홍반과 부종과 같은 어떠한 부작용도 일으키지 않았으나, 몇몇 토끼의 찰과 부위에서 매우 약한 홍반과 부종을 나타내어 WGJB의 1차 피부자극 지수는 0.625이었다. 따라서 WGJB는 약한 자극성이 있는 물질로 분류되었다. 피부감작성 시험에서 기니픽에 0.1 mL의 WGJB을 피내주사한 후 24시간 동안 감작시켰다. 감작 1주일 후 WGJB를 함유한 패취를 주사부위에 부착하여 48시간 동안 처리한 다음, 2주 후에 WGJB를 함유한 패취를 부착하여 감작을 야기시켰다. WGJB는 어떠한 알러지 반응도 나타내지 않았다. 따라서, 본 연구를 통하여 WGJB는 약한 피부 자극성을 가지며 감작성을 야기하지 않는 물질로 평가되었다.
Phenyl glycidyl ether의 직업적 노출기준 TLV-TWA는 0.1 ppm($0.6mg/m^3$)으로 권고되고 있다. TLV-TWA는 동물실험에서 고환(정소) 독성, 비암 그리고 감작반응에 대한 위험도를 줄일 수 있다고 증명된 수준이다. 또한 사람에서의 감작반응이 보고되고 흰쥐에서 비암이 입증되어 경고표시(notation)로 SEN과 A3(동물에서 발암성 물질)를 권고하였다. Phenyl glycidyl ether와 다른 glycidyl ether에 노출된 근로자들에서 평균 6.5개월 후에 감작반응이 발견되어, 교차 감작반응의 가능성을 인지하여야 한다. Phenyl glycidyl ether를 흰쥐와 토끼에게 급성으로 피부에 도포한 결과 빠르게 흡수되어 조혈독성이 유발되는 것을 확인하여 피부(Skin) 경고표시의 타당성을 입증하였다.
살균소독제, 크레오콤플렉스 (4-chloro-m-cresol(10%), didecyldimethyl ammonium chloride(10%), glutaraldehyde (10%))에 대하여 토끼와 기니픽을 이용하여 피부 자극성 및 감작성 평가를 각각 수행하였다. 토끼의 등 부위의 털을 제거하고 찰과부위와 비찰과 부위에 여러 농도로 크레오콤플렉스를 도포한 후, 피부 자극성을 확인한 결과 10% 크레오콤플렉스의 1차 자극지수가 0.13으로 비자극성 물질로 분류되었다. 기니픽을 이용한 피부 감작성 시험에서는 1, 2차 감작 후, 2주 후 10% 크레오콤플렉스로 감작을 유도한 결과, 어떠한 알러지 반응도 보이지 않아, 감작성이 매우 약한 물질로 분류되었다. 따라서, 본 연구를 통하여, 10% 크레오콤플렉스는 피부자극성과 감작성을 야기하지 않는 물질로 평가되었다.
일련의 alkyl-3,4-dihydroxybenzoate (A)와 N-alkyl-3,4-dihydroxybenzamide (B) 유도체들의 치환기(R1 및 R2) 변화에 따른 피부 감작성과의 관계를 HQSTR 방법으로 분석하였다. 유도된 피부 감작성에 관한 HQSTR 모델은 매우 양호한 예측성(cross-validated $r^2_{cv}.,\;q^2=0.744$)과 적합성(non-cross-validated, $r^2_{ncv}$. =0.978)을 나타내었다. 이들 두 화합물은 멜라닌 생성 저해 활성이 클수록 피부 감작성이 낮은 반비례적인 경향을 보였으며 R1-치환기 사슬 중 C1 ${\~}$ C3 원자 부분은 피부 감작성에 기여하지 않는 경향을 나타내었다. 따라서 ester (A)는 amide (B)보다 피부 감작성이 낮으나(AB) 특징을 나타내므로 미백제의 활성 성분으로서 매우 이상적인 화합물임을 알았다.
본 연구는 흑마늘을 기능성 화장품 소재로 활용하기 위하여 그 기능성을 in vitro에서 tyrosinase 및 elastase 저해 활성을 측정한 결과 피부노화에 관여하는 두 효소의 활성을 모두 저해하였다. 흑마늘 추출물을 hartley계 기니픽 수컷을 사용하여 피부 1차 자극 실험을 실시한 결과 1차 피부자극지수(P.I.I.)가 0.23으로 practically non-irritation(비자극성)에 해당하는 자극으로 피부 자극이 거의 없었음을 알 수 있었다. Maximization test법으로 피부 감작성을 확인한 결과 시험물질에 의한 홍반과 부종 등이 전혀 유발되지 않았다. 이상의 결과로부터 흑마늘 추출물에 대한 기니픽의 피부 감작율은 0%로, 피부에 대한 피부 감작성이 없는 것으로 확인되었다. 따라서 이러한 본 연구의 결과는 흑마늘 추출물이 기능성 화장품 소재로 피부노화를 억제하는 기능성과 안전성확보된 소재임을 추정할 수 있었다.
상백피 추출물의 연구결과로는 항산화효과, 미백, 주름개선 등의 효과가 있는 것으로 확인되었으나 화장품원료로 사용하기 위한 피부자극, 감작연구는 이루어지지 않은 상태이다. 본 연구에서는 guinea pig를 이용하여 피부 자극시험을 평가한 결과 OXY 및 OXY-3 처리군 모두에서 P.I.I 수치 0.5 이하에 해당하는 비자극성으로 판정되었다. 또한 GPMT법을 이용한 피부감작 시험 평가 결과 OXY 및 OXY-3 처리군 모두에서 발적, 홍반, 부종 등이 전혀 관찰되지 않았고, 반응의 빈도도 0%로 나타나 알러지 유발능이 없는 것으로 판명되었다. 결론적으로, 본 시험조건하에서 guinea pig에 대한 상백피 유래 미백성분들은 1% 이하의 농도에서 사용시 무자극성이며 면역반응에 의한 감작성 부작용을 유발하지 않는 것으로 판단되므로 1% 이하의 시료 물질을 화장품 원료 등에 적용시 약물에 의한 피부 자극성 및 면역반응에 의한 피부 감작성 부작용이 나타날 가능성은 비교적 낮을 것으로 판단된다.
엘라스타제를 기니픽에 감작시킨 후에 항체검출시험을 실시하였다. 감작은 경구투여 및 피하주사의 두가지 방법으로 하였다. 경구감작은 투여직전 엘라스타제를 생리식염수에 용해한 후 강제투여하였으며, 피하감작은 엘라스타제를 Freund's complete adjuvant 에 현탁시킨 후, 목 뒷부분에 주사하였다. 항체생성의 양성, 음성 검출은 경구감작군에 대해, 능동적전신성아나필랙시 (ASA번)과 면역확산번 (ID법)으로, 피하감작군에 대해 수신피부아나필랙시 (PCA법)으로 행하였다. 결과, 경구감작군은 임상용량 (180 Unit/kg)의 경우는 ASA법 및 ID법 모두에서 음성을 보였으나, 임상 10배용량의 경우는 ASA법에서는 양성을 보인 동물이 있었으나 통계학적 우의성은 없었으며 (p<0.1), ID법에서는 음성을 보였다. 피하감작군은 모든 투여군에서 PCA양성을 보였다. 결론적으로 엘라스타제는 항원성이 인정되나, 임상용량을 경구적으로 투여한 경우는 항원성이 나타나지 않았다.
Phenothiazine의 직업적 노출기준(TLV-TWA)은 $5mg/m^3$으로 권고되었다. TLV-TWA의 수준은 피부자극과 변색, 각막염 그리고 태양광에 직접 노출되었을 때 나타나는 광감작반응의 가능성을 최소화하기 위해 설정되었다. 고용량의 phenothiazine을 경구 투여하면 간과 신장이 손상되며 용혈성의 빈혈이 발생한다. Phenothiazine의 피부흡수에 의한 전신 독성이 증명되어 피부흡수 "Skin" 경고주석을 권고하였다. 감작제(SEN)와 발암성 경고주석 그리고 TLV-STEL을 설정하기에는 유용한 자료가 부족하다.
수산화나트륨(Sodium hydroxide)의 직업적 노출에 대한 TLV-Ceiling은 $2mg/m^3$으로 권고하였다. 권고수준은 수산화나트륨 에어로졸이 눈, 점막, 피부에 심한 자극을 유발하고 수산화나트륨 분진이 상기도 기관에 자극을 유발하는 농도에 근거하였다. 노출기준은 눈과 상기도 기관에 자극을 최소화하기 위하여 권고하였다. 고농도의 수산화나트륨에 장기간 노출되면 비강 궤양과 눈과 피부에 심한 손상을 유발할 수 있다. "피부", "감작제(SEN)", "발암성"의 경고주석을 권고하기에는 유용한 자료가 충분하지 않다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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