타임 추출물의 나노 에멀젼 제조 및 화장품 바이오소재로서의 생리활성 :Preparation of Nano-emulsion of Thyme Extracts and Its Biological Activities for Cosmetic Biomaterial

박윤진

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박윤진 (호서대학교, 호서대학교 대학원)

지도교수: 채희정

발행연도: 2016

저작권: 호서대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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타임으로부터 플라보노이드의 추출조건을 최적화하고 추출물의 농도, 계면활성제의 농도, 에탄올의 농도에 따른 나노에멀젼을 제조하여 그 물리적 특성 및 포집효율을 측정하였다. 또한 나노에멀젼으로 제조함에 따른 타임 추출물의 생리활성을 평가하여 화장품 바이오소재로서의 활용 가능성을 조사하였다.
첫째, 타임, 로즈마리, 오레가노 등 총 20종의 허브 식물의 에탄올 추출물의 항산화 활성을 탐색하였다. 타임 추출물의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량 및 DPPH radical 소거능은 각각 724.6 mg/g, 179.8 mg/g 및 90%로 높은 수준의 항산화 활성을 나타내어 타임을 기능성 화장품 소재화 대상으로 선정하였다. 타임으로부터 플라보노이드를 추출하기 위하여 추출수율이 높은 헥산을 추출용매로 선정하였고, 실험계획법을 이용하여 타임 추출물의 최적화된 추출조건으로 추출온도, 농도 및 시간은 35.9℃, 1.63% 및 192분이었다.
둘째, Tween 80, 에탄올 등을 주성분으로 하고, 전상유화법(PIC)과 초음파를 이용하여 타임 추출물을 함유한 o/w 나노에멀젼을 제조하였다. 타임 추출물 및 계면활성제의 농도가 각각 0.5% 및 5%일 때 안정한 나노에멀젼을 형성하였고, 또한 포집효율은 대략 65%이었다. 반면에 에탄올은 농도가 증가할수록 포집효율이 감소하고 불안정한 특성을 나타내었다.
나노에멀젼은 항산화 활성, tyrosinase 저해활성, elastase 저해활성 및 nitric oxide 소거 활성 평가에서 모두 높은 수준의 활성을 나타내었다. 이를 통해 타임 추출물을 함유한 나노에멀젼의 화장품 바이오소재로서의 활용가능성을 확인하였다.

The extraction conditions were optimized for flavonoid extraction from thyme. The nano-emulsion was prepared using different concentrations of thyme extracts, surfactant Tween 80 and ethanol and its physical properties such as size distribution and collection efficiency were analyzed. Additionally the biological activities of nano-emulsion of thyme extracts were examined.
First, the antioxidant effects of ethanol extracts of various herbal plants including thyme, rosemary, oregano etc., were investigated. The total polyphenols contents, total flavonoids contents and DPPH radical scavenging activities of thyme extracts were 724.6 mg/g, 180.0 mg/g and 90%, respectively, showing a high degree of antioxidant activity. Thyme extract was selected as a bioactive cosmetic material. Hexane was the most suitable organic solvent for the extraction of thyme because it gave the highest extraction yield. The extraction conditions for thyme were optimized by response surface method (RSM). The optimized extraction conditions were found as reaction temperature of 35.9℃, raw material to hexane ratio of 1.63 : 25(w/v) and reaction time of 192 min.
Second, oil in water (o/w) nano-emulsions with thyme extracts were prepared with Tween 80 and ethanol, using phase inversion composition (PIC) method with ultrasonication. When the concentration of the extract and surfactant Tween 80 were 0.5% and 5% respectively, a stable nano-emulsion was formed and collection efficiency was about 65%. Whereas the collection efficiency decreased, as the concentration of ethanol increased, indicating that nano-emulsions is unstable feature.
Nano-emulsion showed high level of activity in antioxidant activities, tyrosinase inhibitory activities, elastase inhibitory activities and nitric oxide scavenging activities. Consequently it was found that nano-emulsions containing thyme extracts could be used as a cosmetic biomaterial.

Ⅰ. 서 론 1
1. 연구 개요 1
2. 연구 목적 3
Ⅱ. 실험 재료 및 방법 4
1. 실험 재료 및 시약 4
2. 실험 방법 4
가. 식물 추출물 제조 4
나. 타임 추출물의 추출 5
다. 나노에멀젼 제조 방법 5
라. 나노에멀젼 성분 조성 7
마. 나노에멀젼의 물리적 특성 및 포집효율 측정 7
바. 화장품 기능성 평가 11
a. 총 폴리페놀 함량 측정 11
b. 총 플라보노이드 함량 측정 12
c. DPPH radical 소거능 측정 12
d. SOD 유사활성 측정 12
e. Tyrosinase 저해활성 13
f. Elastase 저해활성 13
g. Nitric oxide 소거능 14
Ⅲ. 실험 결과 및 고찰 15
1. 식물 추출물 활성 비교 및 추출조건 최적화 15
가. 식물 추출물 제조 및 활성비교 15
나. 타임 추출물의 추출 조건 최적화 19
a. 용매 선정 19
b. 실험계획법을 이용한 추출조건 최적화 19
2. 나노에멀젼 제조 및 특성평가 29
가. 타임 추출물 농도에 따른 나노에멀젼 특성 29
나. 계면활성제 농도에 따른 나노에멀젼 특성 33
다. 에탄올 농도에 따른 나노에멀젼 특성 36
3. 화장품 소재로서의 기능성 평가 39
가. 총 폴리페놀 함량 측정 39
나. 총 플라보노이드 함량 측정 41
다. DPPH radical 소거능 측정 43
라. SOD 유사활성 측정 43
마. Tyrosinase 저해활성 46
바. Elastase 저해활성 47
사. Nitric oxide 소거능 50
Ⅳ. 요약 및 결론 53
Ⅴ. 참고문헌 55
영문초록 66
감사의 글 68

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