DOI QR코드

DOI QR Code

Stabilization of Quercetin using Organo-hectorite and Its Application in Sunscreen Cosmetics

오가노 헥토라이트를 이용한 쿼세틴 안정화 및 자외선 차단 제품 응용에 관한 연구

  • 김상욱 (선진뷰티사이언스 R&D Center) ;
  • 홍지연 (한국콜마 유브이테크이노베이션 연구소) ;
  • 김용우 (한국콜마 유브이테크이노베이션 연구소) ;
  • 홍인기 (한국콜마 유브이테크이노베이션 연구소) ;
  • 현송화 (선진뷰티사이언스 R&D Center) ;
  • 윤믿음 (선진뷰티사이언스 R&D Center) ;
  • 이성호 (선진뷰티사이언스 R&D Center)
  • Received : 2023.10.16
  • Accepted : 2023.12.15
  • Published : 2024.03.30

Abstract

In this study, a quercetin benton gel (QUERPLEX) that stabilized quercetin was prepared using organo hectorite, and its efficacy was confirmed. In addition, a comparative study was conducted on the stability and effectiveness of applying this to sunscreen cosmetics. It was confirmed that QUERPLEX remained stable without showing crystal precipitation and growth for 4 weeks. As a result of measuring antioxidant activity using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), it showed antioxidant activity depending on the concentration, and showed a radical elimination ability of 70% or more at a concentration of 2,500 ppm or more, confirming a significant effect. Anti-inflammatory activity experiments using RAW 264.7 cells confirmed that NO production decreased in a concentration-dependent manner by reducing NO production by 8% at 25 ㎍/mL, 23% at 50 ㎍/mL, and 84% at 100 ㎍/mL. As a result of confirming the stability of the formulation according to the method of quercetin in the sunscreen formulation, the stability of the formulation was improved when quercetin was added directly to the formulation. It also improved the UV protection index on in vitro and in vivo, which is expected to have the potential as a component that can have a new boosting effect on UV protection. These results suggest that organo hectorite is very effective as a quercetin carrier and that it can be applied in cosmetic formulations by not only expressing the efficacy of quercetin but also bringing about additional effects.

본 연구에서는 오가노 헥토라이트를 사용하여 쿼세틴을 안정화 시킨 쿼세틴 벤톤겔(QUERPLEX)을 제조하였고, 이의 효능을 확인하였다. 또한, 이를 자외선 차단 화장품에 적용 시 안정성 및 효과에 대한 비교 연구를 수행하였다. QUERPLEX는 4 주 동안 결정 석출 및 성장을 보이지 않고 안정하게 유지됨을 확인하였다. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)를 이용한 항산화 활성 측정 결과 농도 의존적으로 항산화 활성을 보였으며, 2,500 ppm 이상의 농도에서 70% 이상의 라디칼 소거능을 보여 유의미한 효과를 확인하였다. RAW 264.7 세포를 이용한 항염 활성 실험 결과 25 ㎍/mL에서 8%, 50 ㎍/mL에서 23%, 100 ㎍/mL에서 84%의 NO 생성량을 감소시켜 농도 의존적으로 NO 생성량이 감소함을 확인하였다. 자외선 차단 제형에서 쿼세틴의 투입방법에 따른 제형 안정성 확인 결과, 쿼세틴을 제형에 직접 투입했을 때 보다, QUERPLEX로 투입 했을 때 제형의 안정성 향상을 가져왔다. 또한 in vitro 및 in vivo 상에서 자외선 차단 지수를 향상시켰고 이를 통해 자외선 차단에 새로운 부스팅 효과를 줄 수 있는 성분으로의 가능성이 예상된다. 이러한 결과들은 쿼세틴 운반체로서 오가노헥토라이트가 매우 효과적이며, 쿼세틴의 효능 발현은 물론, 부가적인 효과를 가져옴으로써 화장품 제형에서의 응용가능성을 시사하였다.

Keywords

Acknowledgement

본 논문은 중소벤처기업부 지역특화산업육성사업으로 지원된 연구결과입니다(S3365444, 나노 클레이 기반의 세라마이드 안정화 기술이 적용된 고보습 W/O 선케어 화장품 개발).

References

  1. G. J. Fisher, S. W. Kang, J. Varani, Z. Bata-Csorgo, Y. Wan, S. Datta, and J. J. Voorhees, Mechanisms of photoaging and chronological skin aging, Arch Dermatol., 138(11), 1462 (2002).
  2. G. Imokawa, Mechanism of UVB-induced wrinkling of the skin: Paracrine cytokine linkage between keratinocytes and fibroblasts leading to the stimulation of elastase, J. Investig. Dermatol. Symp. Proc., 14(1), 36 (2009).
  3. A. N. Panche, A. D. Diwan, and S. R. Chandra, Flavonoids: an overview, J. Nutr. Sci., 5(47), 1 (2016).
  4. R. E. Catherine, Flavonoid antioxidants, Curr. Med. Chem., 8(7), 797 (2001).
  5. M. Lesjak, I. Beara, N. Simin, D. Pintac, T. Majkic, K. Bekvalac, D. Orcic, and N. Mimica-Dukic, Antioxidant and anti-inflammatory activities of quercetin and its derivatives, J. Funct. Foods., 40, 68 (2018).
  6. T. L. A. Nguyen and D. Bhattacharya, Antimicrobial activity of quercetin: An approach to its mechanistic principle, Molecules, 27(8), 2494 (2022).
  7. M. H. Choi and H. J. Shin, Anti-melanogenesis effect of quercetin, Cosmetics, 3(2), 18 (2016).
  8. B. Choquenet, C. Couteau, E. Paparis, and L. J. M. Coiffard, Quercetin and rutin as potential sunscreen agents: Determination of efficacy by an in vitro method, J. Nat. Prod., 71(6), 1117 (2008).
  9. M. M. Donglikar and S. L. Deore, Developm ent and evaluation of herbal sunscreen, Pharmacogn. J., 9(1), 83 (2017).
  10. L. Narantuya and C. Ahn, UV protection effect of natural dyed cotton using flos sophorae, J Korean Soc Cloth Text, 44(5), 906 (2020).
  11. S. Ali, M. Shabbir, and N. Shahid, The structure of skin and transdermal drug delivery system, Research J. Pharm. and Tech, 8(2), 103 (2015).
  12. G. M. El Maghraby, B. W. Barry, and A. C. Williams, Liposomes and skin: From drug delivery to model membranes, Eur J Pharm Sci, 34(4-5), 203 (2008).
  13. M. M. A. Elsayed, O. Y. Abdallah, V. F. Naggar, and N. M. Khalafallah, Deformable liposomes and ethosomes: Mechanism of enhanced skin delivery, Int J Pharm., 322(1-2), 60 (2006).
  14. I. Y. Kim, C. K. Zhoh, and J. D. Lee, Stabilizing technology of water-in-oil emulsification with quaternium-18 hectorite by gelling action, J. Soc. Cosmet. Sci. Korea, 29(1), 135 (2003).