• 약학회지
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• 제57권2호
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• pp.125-131
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• 2013

Biologically active peptides, including growth factors and cytokines, participate in various biological processes in human skin. They could provide a great advantage of maintaining healthy skin. Many peptide growth factors like epidermal growth factor (EGF) and human growth hormone (hGH) have been used in cosmetic formulations. The delivery of peptide growth factors across the Stratum corneum, however, seems not sufficient because of their physical properties such as high molecular weight and hydrophilicity. So increasing the penetration of growth factors of interest into skin would be a major concern for ensuring their maximum biological efficacy. In this study, we have identified several skin penetration-enhancing peptides which facilitate delivery of growth factors, when fused at N-terminus of the target protein, into skin. For efficient and rapid screening, we constructed a skin-penetrating assay system using Franz cell and porcine skin. Next, we carried out phage display screening using M-13 bacteriophage with random 12 -amino acid library on its coat protein P3 on that system. After several selection rounds, peptide sequences facilitate the penetration of phages through the porcine skin were identified from a large population of phages. We found that phages with the most potent peptide (S3-2, NGSLNTHLAPIL) could penetrate the porcine skin eight times more than those with control peptide (12 mino acids scrambled peptide). Furthermore, growth factors conjugated with S3-2 peptide penetrate porcine skin three to five times efficiently than non-conjugated growth factors. In conclusion, our data shows that the skin penetration-enhancing peptide we have characterized could increase the delivery of growth factors and is useful for cosmeceutical application.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.21-28
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• 2020

The stem extract from Pyrus serotina var has natural antioxidant ability, but the extraction method does not result in a soluble compound in cosmetic formulations. This study investigated the cosmetic efficacy of the Pyrus serotina var stem extract and its epidermis permeation ability when combined with polymer micelles and a cell penetrating peptide. The total concentration of polyphenol compounds was determined to be 103.1644 ± 1.38 mg/g in the ethanol extract and 78.97 ± 1.45 mg/g in the hydrothermal extract. The 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging effects were 55.94 ± 0.22% in the ethanol extract at 1,000 mg/L. Superoxide dismutase (SOD) activity rates were 104.05 ± 3.28% in the ethanol extract at 62.5 mg/L. The elastase inhibition rate was 67.21 ± 2.72% in the ethanol extract at 1,000 mg/L. An antimicrobial effect was observed in the Propionibacterium acnes strain. In the epidermal permeability experiment, it was confirmed that formulation of the polymer micelle containing the Pyrus serotina var stem extract and cell penetrating peptide (R6, hexa-D-arginine) showed small particle size and much better skin permeability. The cumulative amount of total Pyrus serotina var stem extract that penetrated to the skin over time increased over 24 hours in three formulations. The three formulations showed 51.61 ㎍/㎠ (Formulation 0), 75.97 ㎍/㎠ (Formulation 1) and 95.23 ㎍/㎠ (Formulation 2) skin penetration, respectively. Therefore, it was confirmed that the ethanol extracts of Pyrus serotina var stem showed good cosmetic efficacy and excellent epidermis permeation ability when combined with a polymer micelle and cell penetrating peptide. Thus, this extract has the potential to be used as a safe and natural cosmetic material in the future.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제8권1호
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• pp.226-235
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• 2020

In this paper, we present to evaluate physiological activity of Robinia pseudo-acacia leaf and its skin penetration using liposome and cell penetrating peptide. After extraction with Robinia pseudo-acacia leaf using the distilled water and supercritical, various physiological activities were examined. In antioxidants experiments, the total concentration of polyphenol compounds was determined to be 56.88 mg/g in hydrothermal extract, 45.07 mg/g in supercritical extract. The DPPH radical scavenging ability at 1,000 ㎍/mL was 33.97% in supercritical extract. The scavenging effect on SOD experiment at 500 ㎍/mL was 76.41% in supercritical extract. In the antimicrobial experiments, the hydrothermal extract had no effect, but supercritical extract represented maximum clear zone of 14.00 mm in Staphylococcus aureus strain. Liposome containing the RSE (Robinia pseudo-acacia leaf supercritical extract) reduced particle size and stabilized zeta potential. In the epidermal permeability experiment, it was confirmed that the permeation of liposome containing the RSE and cell penetrating peptides was remarkable.

• 문화기술의 융합
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• 제5권3호
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• pp.271-282
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• 2019

본 연구의 목적은 아카시아 잎의 생리활성을 평가하고 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 이용한 피부흡수 증진에 관한 것이다. 아카시아 잎을 열수 및 에탄올 추출한 후에, 항노화, 미백, 항균 등 다양한 생리활성을 측정하였다. 총 polyphenol 함량은 열수 추출에서 56.88 mg/g, 에탄올 추출에서 47.42 mg/g이고, DPPH radical 소거능은 농도 $1,000{\mu}g/mL$에서, 에탄올 추출물의 경우 44.24% 저해율을 나타냈고 이는 열수 추출물의 값(41.50%)보다 더 좋은 효능을 나타냈다. Elastase 저해능 실험결과에서 농도 의존성을 보였으며, 아카시아 잎 에탄올 추출물 $500{\mu}g/mL$에서 가장 높은 54.09% 저해능, 열수 추출물은 36.95% 저해능을 보였다. SOD 유사 활성능 결과에서 농도 의존적인 결과를 보였고, 모든 농도에서 아카시아 잎 에탄올 추출물이 열수 추출물의 값보다 높았다. $500{\mu}g/mL$에서 76.41%, 같은 농도에서 아카시아 잎 에탄올 추출에서 86.31%로 더욱 높은 활성을 나타냈다. Tyrosinase 저해능 실험에서는 아카시아 잎 에탄올 추출물 농도 20 mg/mL에서 56.47% 저해율, 아카시아 잎 열수 추출물은 23.05% 저해율이 나타났다. 항균실험 결과에서는 아카시아 열수 추출물은 항균효과를 나타내지 못했지만, 아카시아 에탄올 추출물은 P ropionbacterium acnes 균주에서 11.00 mm의 최대 clear zone을, Bacillus subtilis 균주에선 10.50 mm로 최대 clear zone을 제시하였다. 난용성 문제와 피부 흡수율을 증진시키기 위하여, 아카시아 에탄올 추출물과 1.0% 세포투과 펩티드(6개 알르기닌, R6)을 함유한 108.23, 126.47 nm로 약 1/10배 미세한 나노입자 크기를 갖는 PCL-PEG 고분자 미셀이 성공적으로 제조되었고, 우수한 경피흡수 증진 효과를 나타낼 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.853-865
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• 2019

본 연구에서는 경피 흡수가 어려운 주름 개선 펩티드인 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK 리포좀 및 여기에 피부 투과 펩티드인 아르지닌 올리고머 R4(tetra-D-arginine), R6(hexa-D-arginine)를 첨가한 리포좀으로 경피 투과도를 측정하여 그 결과를 다음 6가지 구분으로 분석하였다. (1) 주름 개선 펩티드만 함유한 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK lioposome의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 6.05%, 7.4%, 8.83%를 보였다. (2) GHK에 약물 전달 펩티드 아르지닌 올리고머 R4, R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 13.63%, 7.68%를 나타냈다. (3) GHK-Cu에 R4, R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 15.46%, 8.64%로 나타났다. (4) Pal-GHK에 R4, R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 16.9%, 10.67%를 보였다. (5) GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 각각 R4를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 13.63%, 15.46%, 16.9%를 나타냈다. (6) GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 각각 R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 7.68%, 8.64%, 10.67%로 나타났다. 본 실험을 통해 구리이온(Cu2+)과 팔미트산에 의해 GHK의 피부 흡수가 증가하고, 피부 투과 펩티드에 의해 주름 개선 펩티드의 피부 흡수가 증진되며, GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에는 R4가 R6보다 높은 효과를 보이는 것을 알 수 있었다. 이를 통하여 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK의 피부 흡수를 증가를 위한 최적의 조건을 제시하여 그 효능을 극대화할 수 있는 방안을 제시함으로써 주름 개선 기능성 화장품에서의 폭넓은 활용과 응용을 제안한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.29-35
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• 2020

본 연구에서는 경피흡수가 잘 안되는 주름개선 펩티드인 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 대하여 세포투과 펩티드인 알르기닌 올리고머(tetra-D-arginine, R4)와 hexa-D-arginine, R6)를 첨가한 후 경피 투과도를 측정하여 그 결과를 다음 6가지 경우로 분석하였다. 첫번째로 주름개선 펩티드만 함유한 경우는 구리이온(Cu₂⁺)과 팔미트산이 경피 투과율을 증진시키는 것을 알 수 있다. 두번째로, GHK에 알르기닌 올리고머(R4, R6)를 첨가한 경우는 알르기닌 올리고머(R4, R6)가 경피 투과율을 증가시켰으며, R4에서 더 좋은 경피 투과율 증가를 나타났다. 세번째로, GHK-Cu에 R4, R6를 첨가한 경우는 경피 투과율 증가가 나타났으며, R6 < R4 경피 투과율 순서로 나타났다. 네번째로 Pal-GHK에 R4, R6를 첨가한 경우에도 경피 투과율 증가가 나타났으며, R6 < R4 경피 투과율 순서로 나타났다. 다섯번 째로, R4를 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 첨가한 경우에는 GHK+R4 < GHK-Cu+R4 < Pal-GHK+R4 순서로 경피 투과율 증가가 나타났다. 마지막으로 R6를 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 첨가한 경우에는 GHK+R4 < GHK-Cu+R4 < Pal-GHK+R4 순서로 경피 투과율 증가가 나타났다. 이를 통하여 주름 개선 펩티드인 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK의 피부 투과를 증가를 위한 최적의 조건을 제시하여 그 효능을 극대화할 수 있는 방안을 제시함으로써 주름 개선 기능성 화장품에서의 폭넓은 활용과 응용을 제안하고자 한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.685-699
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• 2019

세포투과 펩티드를 함유한 고분자 미셀 및 리포좀을 이용한 배나무 잎 추출물의 피부 흡수 증진 및 화장품 성분으로의 응용가능성에 대해 알아보기 위해 항산화, 항균 실험 및 제형별 피부 침투 실험을 진행하였다. 총 polyphenol 함량은 배나무 잎 에탄올 추출물에서 $118.83{\pm}9.39mg/g$, 배나무 잎 열수 추출물에서 $106.89{\pm}4.45mg/g$로 확인되었다. DPPH radical 소거능 측정 결과, 500 mg/L의 농도에서 배나무 잎 에탄올 추출물이 $74.39{\pm}7.48%$의 가장 높은 라디칼 소거능을 나타냈다. SOD 유사 활성능은 1,000 mg/L의 농도에서 열수 추출물이 $91.62{\pm}0.43%$로 가장 높은 효능을 나타내었다. 이 후 실험으로부터 항산화, 주름 개선, 미백 활성이 확인되어 배나무 잎 추출물이 항산화 및 항균소재로서의 실현가능성이 높다고 판단했다. 배나무 잎 에탄올 추출물을 함유한 고분자 미셀 피부침투 실험에서는 24시간 동안의 실험 결과, 총 축적된 tannic acid의 투과량은 Formulation 2($55.45{\mu}g/cm^2$), Formulation 1($46.43{\mu}g/cm^2$), Formulation 0($34.36{\mu}g/cm^2$)의 순서로 확인되었다. 배나무 잎 열수 추출물을 함유한 리포좀 피부침투 실험에서는 24시간 동안의 실험 결과, 총 축적된 tannic acid의 투과량이 Formulation 5($75.01{\mu}g/cm^2$), Formulation 4($64.01{\mu}g/cm^2$), Formulation 3($36.60{\mu}g/cm^2$)의 순서로 확인되었다. 이 연구를 통해 배나무 잎 추출물이 가지고 있는 항산화, 주름개선의 효능에 대한 가능성을 확인하였고 고분자 미셀 및 리포좀을 이용한 배나무 잎 추출물의 피부침투 결과를 통해 향후 화장품 산업에 긍정적으로 이용될 것이라고 사료된다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제41권4호
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• pp.205-210
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• 2011

Genistein (GT), a major isoflavone found in soybeans, has a potent antioxidant effect that protects the skin from UV-induced damages and malignant melanoma. In order to enhance the cellular uptake of GT, liposome/Tat complexes were prepared by an electrostatic interaction of anionic liposome (DMPC/DCP, 9:1 in molar ratio) with Tat peptide (0.02 to 0.08 mole), one of the well-known cell penetrating peptide (CPP). As the amount of Tat increased, the size increased but the zeta potential decreased. In vitro release study with dialysis membrane elicited GT release from liposomal preparations in a controlled manner. The addition of Tat increased GT release, especially for the initial period. In the cellular uptake study by incubating B16 melanoma cells with various liposomal preparations containing GT, B16 melanoma cells demonstrated a time-dependent increase of drug accumulation. Compared to the aqueous GT suspension, intracellular uptake was substantially enhanced by anionic liposomal formulation and further increased by the complex formulation. Therefore, liposome/ Tat complex might be a good candidate for facilitating intracellular drug delivery.

• 대한화장품학회지
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• 제45권2호
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• pp.175-184
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• 2019

상피세포성장인자(epidermal growth factor, EGF)는 인간의 표피 및 진피에서 세포막 수용체와 상호작용을 통하여 세포의 생장 및 증식을 유도하는 기능을 갖고 있다. 이 같은 EGF의 기능은 의료 및 화장품 분야에서 상처치유 의약품 및 노화방지 화장품의 주요원료로 사용되고 있다. 화장품 원료로서 EGF는 피부장벽으로 알려져 있는 피부 각질층의 투과가 잘 안되기 때문에 가지고 있는 본연의 효능을 구현하는 데 문제가 있다. 본 연구에서는 EGF의 경피투과 효율을 개선하기 위하여 피부 투과능이 확인된 거대분자 전송 도메인(macromolecule transduction domain, MTD) 151이 융합된 형태로 재조합 인간 상피세포성장인자 ($MTD_{151}-EGF$)를 개발하였다. $MTD_{151}-EGF$의 유전자가 coding된 vector로 형질전환된 대장균에서 $MTD_{151}-EGF$ 발현시킨 후 정제를 진행하였다. 정제된 MTD-EGF를 대상으로 세포증식시험, 세포독성시험, 생체외 피부흡수시험 그리고 인공피부를 이용한 경피투과능을 평가하였다. 99% 이상 고순도로 정제된 $MTD_{151}-EGF$의 세포증식 활성은 EGF 대비 동등 이상의 수준이었으며, 세포독성은 관찰되지 않았다. 또한, 인공피부 투과모델에서 FITC로 표지된 EGF와 $MTD_{151}-EGF$의 진피층까지의 투과를 공초점 현미경으로 관찰한 결과, $MTD_{151}-EGF$는 EGF 대비 우수한 투과능을 보였으며, 경피흡수 시스템을 이용한 투과물질의 정량분석 결과, EGF 대비 약 16 배 이상 투과량이 많은 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 다양한 활성물질들의 화장품용 원료로서의 경피투과에 MTD가 기존의 물리적인 경피투과 방법을 효율적으로 개선한 대안이 될 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권3호
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• pp.265-275
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• 2019

본 연구의 목적은 파슬리의 생리활성을 확인하고 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 이용하여 파슬리 추출물에 대한 피부흡수 효능을 검토하는 것이다. 항산화 측정방법인 총 폴리페놀 함량은 파슬리 에탄올 추출물의 경우에는 $121.68{\pm}2.49mg/g$이며 파슬리 열수 추출물의 경우에는 $72.42{\pm}1.52mg/g$이었다. 농도 2,000 mg/L에서 DPPH radical 소거능은 에탄올 추출물의 경우 $90.48{\pm}0.46%$이고 열수 추출물의 경우 $83.92{\pm}0.13%$로 나타났다. 농도 800 mg/L에서 파슬리 에탄올 추출물의 ABTS radical 소거능은 $91.08{\pm}0.14%$로 열수 추출물의 값($69.63{\pm}0.55%$)보다 더 우수한 결과를 보였다. SOD 실험에서는 농도 의존적인 결과를 보였고, 모든 농도에서 파슬리 에탄올 추출물의 SOD 활성능이 파슬리 열수 추출물의 값보다 높았다. 16,000 mg/L의 농도에서, 파슬리 에탄올 추출물이 $128.45{\pm}0.70%$의 가장 높은 SOD 활성능을 나타내었다. Elastase 저해능 실험 결과에서도 농도 의존적인 결과를 보였으며 파슬리 에탄올 추출물 2,000 mg/L에서 가장 높은 $99.99{\pm}1.54%$의 elastase 저해능이 나타났다. 난용성 문제와 피부 흡수율을 증진시키기 위하여, 파슬리 에탄올 추출물과 1% 세포투과 펩티드(6개 알르기닌, R6)를 함유한 40.01 nm의 입자크기를 갖는 PCL-PEG 고분자 미셀이 성공적으로 제조되었다. 24시간 동안 피부흡수 실험 결과에서, 총 축적된 beta-carotene의 투과량은 파슬리 추출물만 적용한 경우 $37.99{\mu}g/cm^2$을 나타내었지만, 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 함께 적용한 경우의 파슬리 추출물의 투과량은 $68.38{\mu}g/cm^2$으로 1.8배의 경피투과 증가효과를 나타내었다.