IFSCC 2022 London Congress 〈3〉 ① REVIEW - ‘Sustainability, Environment & Biodiversity’
1. 연구 동향
화장품 업계가 당면한 지속가능성 관점의 변화가 2030년에는 어떻게 기회요소로 다가올 것인지에 대한 예측과 조언이 있었다. 이를 위해 기업의 리더들이 ‘소셜라이센스사회적인증, Social License to Operate, SLO’에 대한 이해와 브랜드 관점에서의 변화를 지속해 나가야 한다는 키노트 강연이 진행됐다.
주요 연구로는 무수형 제형을 위한 새로운 바이오 기반의 폴리우레탄 광택제 연구, 기존의 재조합 콜라겐 단백질과 달리 인간 콜라겐 Ⅲ형의 알파 사슬과 100% 동일하며 최고 수준의 천연 유래 콜라겐 Ⅲ의 기능을 보여준 신소재, 일본 아소 지역의 청정 해조류인 Suizenji-nori 의 지속가능한 재배를 위한 기업, 지방자치단체와 아소 지역 농민들의 협업 사례, 기존 석유계 유래 용매의 보완제로서 천연공융용매의 응용 및 제형 적합성 연구 등에 대한 발표가 있었다. 이번 발표의 특징은 지속가능한 원료 개발에 있어서 기존의 사회 통합적 고려에 기반을 둔 친환경 소재 개발 뿐 아니라 그린케미스트리 및 첨단 바이오 기술의 융합을 통해 제형 및 기능 소재에 실질적인 효과를 구현해가는 연구 결과들이 보고 된 것이다. 향후 지속가능 관점에서의 소재 개발에 있어서 첨단 기술이 적용된 실질 효능 구현을 위한 기능 소재들의 출현이 기대된다.
2. 주요 내용
1) Cosmetics 2030: Securing its Social Licence to Operate
Jonathon Porritt, Forum for the Future(London)
지난 10여 년간 전 세계 화장품 업계의 성분, 제품 포뮬레이션, 윤리적인 공급망, 마케팅, 환경 기준, 생물다양성 및 기후 변화 측면에서 조금씩 기대가 높아져 기존에는 통용이 되던 것들이 이제는 사람, 동물, 환경의 관점에서 부족한 부분으로 인식되고 있다. 2030년을 미리 생각해 보면 기후 변화 가속화, 생태계 붕괴, 인권 유린 및 전 세계 국가의 만성적인 심각한 불평등에 대한 현재의 수준을 감안할 때 화장품 업계의 리더들은 기업의 ‘Social License to OperateSLO’를 인지할 필요가 있다. Net Zero Carbon, Nature Positive, Cruelty-Free 및 Shared Value와 같은 개념이 실제로 2030년까지 의미하는 것이 무엇인지 고려가 필요하고, 이에대한 대응을 위한 변혁적 사고가 요구된다.
2) The blossoming of glossy new raw materials for cosmetic use:
a new family of Bio-based polyurethanes for anhydrous formulations
Valsesia, Patrizia, Research & Innovation Department, Intercos S.p.A., Agrate Brianza (MB),(Italy)
화장품 산업은 미세플라스틱, D4, D5 규제 뿐만 아니라, 각 제제를 구성하는 화학 물질(e.g. 실리콘) 의 사용규제에 대한 우려, 제조 시 사용되는 화합물 (e.g. PEG 유도체로 사용되는 EO)에 대한 정보, 윤리적 기원(e.g. 팜유, 팜유 유도체, 마이카, 탈크) 및 천연유래성분 (재생가능성)에 대한 다양한 지속 가능성 목표를 향해 빠르게 움직이고 있다. 이 변화에 대응하기 위해 화장품 제조업체들은 원하지 않는 성분의 배출과 윤리적, 생물학적, 생분해성의 대응물로 빠르게 대체하기 위해 노력하고 있다. 이러한 변화에 균형을 맞추기 위해 기존 다양한 성분들의 재평가가 이루어지고 있지만, 화장품의 물리적 특성을 쉽게 변형하기 어렵다는 점에서 볼때 합리적이지 않다. 더욱이 제품 라벨에 투명하게 표시되는 INCI 목록은 경쟁자들로부터 노출되기 쉽다. 반면 신규 성분의 개발은 특성화, 안정성 연구, 안전성 평가, 성분 등록 등의 모든 실사를 수행해야하는 어려움이 있으나, 독점적인 성분으로 성공적인 제형을 설계한다면 경쟁업체에 대한 대비책이 될 수 있다.
인터코스는 ‘green’ 화장품을 위한 몇 가지 플랫폼 중 PLGA-ecosystem의 개발 당시 ‘film former’ 기능이 부족했고 그 단점을 보완하기 위해 폴리우레탄 연구를 진행했다. 폴리우레탄은 견고하면서 유연한 구조를 갖는 diisocyanates(Isophorone Diisocyanate, IPDI, or Hexamethylene Diisocyanate, HDI), diols, macro-diol의 단량체를 선택하여 화학적 구조를 만들 수 있기 때문이다. 또한, 단량체 및 최종 생성물 모두 화장품에 사용할 수 있는 성분이어야하기 때문에 용매의 선택도 중요하다. 따라서, 이번 연구에서는 선형구조의 바이오 기반 diol 및 macro-diol로 합성되는 폴리우레탄 폴리머에 대해 진행됐다. 사전 연구에 의하면 Di-C12-13 Alkyl Tartrate, Hydrogenated Dilinoley alcohol과 HDI 또는 IPDI를 포함하는 구조는 필름형성, 소수성, 피부에 대한 접착 및 내수성 특성을 가지고 있다. 그러나 주요 diol 단량체로서 C12-13-Alkyl Tartrate는 바이오 기반이 아닌 합성물이며 바이오 기반의 측면에서 상업화된 제품은 없다. 또한, 용매로 사용되는 isododecane과 HDI, IPDI diisocyanates도 석유 유래제품이며 hydrogenated Dilinoley alcohol만 바이오 기반의 성분이다.
식물 유래의 구성요소로 glycerin, 지방산과 Succinic acid(또는 Azelaic acid)가 있다. 이 성분들은 1관능, 2관능 및 3관능의 반응 부분을 조절하면 고분자 선형 폴리에스테르로 중합되어 diisocyanates의 부가 및 사슬 확장이 가능하다. macro-diol polyester는 재생 가능한 자원을(Caprylic/Capric/Sucicinic Triglyceride) 사용하였고, 지방산과 글리세린은 식물성 오일에서, Succinic acid는 포도 발효를 통해 쉽게 얻을 수 있다. 폴리우레탄 합성은 Hydrogenated Dilinoleyl Alcohol의 다양한 함량에서 진행되었다. HDI와 Hydrogenated Dilinoleyl Alcohol의 반응은 오일 겔화 특성을 갖는 중합체를 만드는 것으로 잘 알려져 있기 때문에, IPID는 동일한 diol을 갖는 액체 중합체를 형성하는 경향성으로 채택하여 합성에 사용하였다.
합성된 폴리머는 Caprylic/Capric/Succinic Triglyceride / Hydrogenated Dilinoleyl Alcohol / IPDI Copolymer의 INCI로 명명하였다. 이렇게 합성된 폴리머는 상온에서 점도가 약 6000mPas이고 외관의 광택을 가지는 바이오 기반의 폴리우레탄 필름 형성제로 굴절률은 nD~1.46을 나타내며 적정 두께의 필름을 만들어 눈에 띄는 반사효과와 매끄러운 표면을 보여주었다.
합성된 폴리머와 일반적인 화장품 오일간의 상용성을 조사했다. Undecane/Tridecane 또는 C13- 15 Alkane 등과 같은 휘발성 오일과 혼합하면 분리된 상태의 이중층을 형성하는 것이 관찰되었다. 흥미로운 것은 폴리우레탄 매개체로 사용되는 Coco-Caprylate/Caprate가 첨가될 때 폴리머가 분리된다는 것이다. 그 결과는 에스테르가 완전히 분해할 수 없는 수소결합 폴리머 골격 사이에 존재하는 응집력으로 인해 Coco-Caprylate/Caprate의 불완전한 용매 기능 때문이라고 추정할 수 있다.
다음으로 ‘film former’의 기능을 입증하기 위해 바이오 기반 및 석유화학 유래 왁스 군에 혼합하였다. 거의 모든 왁스와 상용성이 좋으나 Rice Bran Wax는 표면에 스웨팅 현상이 발생하였다. 또한 폴리우레탄과 alkanes의 비상용성과 일관되게, 합성왁스와 폴리에틸렌은 상용성이 좋지 않은 징후를 보였다. 이런 결과는 안정적인 무수 제형의 조성을 선택할 때 참고할 수 있을 것으로 보인다.
신규 소재로서 Caprylic/Capric/Succinic Triglyceride/Hydrogenated Dilinoleyl Alcohol/IPDI Copolymer는 Alkyl Tartrate based polyurethanes 필름형성제와 여러 측면에서 비교할 수 있다. 특히 HDI/Di-C12-14 Alkyl Tartrate/Hydrogenated Dilinoleyl Alcohol Copolymer와 가장 유사한 특성을 보인다. 그러나 N.O.I는 0으로 높은 자연유래 함량을 소구하기는 어렵다. 하지만 바이오 기반의 폴리우레탄은 0.86의 N.O.I를 나타내며 새로운 제형적 소구를 나타낼 수 있다. 또한 105GU 특성으로 기존의 폴리우레탄 대비 뛰어난 광택력을 가지고 있다.
바이오 기반의 폴리우레탄은 내수성 및 식품 보호를 위한 물과 기름에 대한 내성이 부족하다. 기존 합성 폴리우레탄 필름에 비해 물 접촉각이 72°에 불과하여 고분자 특성을 개선해야 할 과제가 남아있다. 화장품 제형에서 바이오 기반 폴리우레탄은 파우더 팩트와 립 락커 등 두 가지에 응용되었다. 1.5~2.0%의 바이오 기반 폴리우레탄이 적용된 파우더 섀도우에서는 부착력과 지속력이 개선되고 펄 색소의 발색에 기여하여 석유화학유래 성분인 Hydrogenated Styrene/Isoprene Copolymer 를 효과적으로 대체하였다. 립락커 제형에서는 광택제로써 25% 함량으로 사용하였고 광택을 주는 성분이 고함량임에도 불구하고 96%의 천연유래함량의 제형을 완성하였다. 이로써 컬러 임팩트, 광택과 더불어 유연한 필름형성을 갖는 제형을 완성하였다.
향후 개발에는 주로 바이오 기반 휘발성 성분과 상용성 문제를 해결하는 것이 포함될 것이며, 이는 기존 폴리우레탄에서 다용도성을 위해 발전될 것이다. 이와 관련하여 Succinic acid를 Azelaic acid으로 대체하면 물성은 비슷하지만 비극성 성분과의 상용성을 개선할 수 있는 지방족 특성이 부여된 바이오 기반의 폴리우레탄을 얻을 수 있다.
3) Potential of a Bio-Coll@genTM in Dermatology and in Cosmetics
Hansenne-Cervantes, Modern Meadow(USA)
콜라겐collagen은 인체에서 가장 풍부한 단백질로 연골, 뼈, 힘줄, 인대, 피부와 같은 결합 조직에 존재한다. 콜라겐 슈퍼 패밀리는 가장 풍부한 형태이며 인간 세포의 세포외 매트릭스에 중요한 구성 단백질인 콜라겐 I을 포함하여 28가지 유형이 있다. 콜라겐 Ⅲ는 전체 콜라겐의 10~15%를 차지하는 두 번째로 가장 풍부한 형태로 콜라겐 I이 합성되기 전에 유아 섬유아세포에서 주로 생성된다.
콜라겐 I과 Ⅲ 모두 고차 구조(원섬유, 섬유 및 다발)를 형성하는 원섬유 콜라겐이지만 구조적 특성이 약간 다르다. 콜라겐 I은 조밀하게 채워진 피브릴과 골격 형성을 위한 견고한 삼중 나선을 형성하는 경향이 있다. 반면 콜라겐 Ⅲ는 더 단단한 콜라겐 I 원섬유와 연결된 작은 원섬유로 조립되는 더 유연한 삼차원 나선 구조를 형성한다. 결과적으로 콜라겐 I과 Ⅲ는 전체 조직 탄력성과 기능의 ‘조절자’ 역할을 한다.
실제로, 콜라겐 I과 Ⅲ의 구성 비율은 피부 노화 및 탄력과 관련이 있다. Type I 콜라겐은 화장품의 보충제로 자주 사용된다. 대부분의 상업적 형태의 콜라겐은 소나 돼지로부터 생산되지만 닭, 생선 껍질, 해파리와 같은 다른 동물성 유래도 최근 보고되고 있다. 동물 유래 콜라겐은 일반적으로 풍부하고 저렴하지만 감염성 질병 전파의 위험, 동물에서 사람으로의 바이러스 벡터 전파 가능성, 인체에 대한 알레르기 반응, 불쾌한 냄새 등의 단점을 가지고 있다. 콜라겐 I을 제외한 콜라겐 Ⅲ와 같은 희귀 콜라겐을 천연 공급원으로부터 생산하기 위해서는 고비용의 정제 및 제조 공정이 필요하다.
지난 20년 동안 유전자 및 세포 공학의 출현과 이의 발전과 함께 재조합 콜라겐 생산에 점점 더 많은 노력을 기울였고 포유류 세포, 곤충 세포, 효모, 박테리아 및 식물을 포함한 모든 주요 발현 플랫폼에서 다양한 크기의 재조합 콜라겐 분자가 발현되었다. 일반적으로 고품질의 콜라겐 단백질은 진핵 호스트에서 생산되지만 생산성은 매우 낮다. E.coli와 같은 원핵 호스트도 변형되지 않은 콜라겐 생산을 위해 활용되었지만 이러한 재조합 단백질은 일반적으로 매우 크기가 작거나(수 kDa에서 최대 20kDa) 일반적 휴먼 콜라겐 서열과 다른 부분이 많이 있다. 원핵 호스트는 일반적 콜라겐에서 발견되는 하이드록시 프롤린 잔기를 생성시키는데 필요한 post-translation 단계가 부족하다는 것은 잘 알려진 내용이다.
따라서, 지금까지 생산된 재조합 콜라겐 단백질은 변형 후 가공단계post-translation가 적절하게 진행되지 않은 콜라겐 서열만을 보유하고 있다. 이번 연구에서는 인간 콜라겐 Ⅲ형과 100% 일치하는 진핵 호스트에서 발현한 50kDa 크기의 콜라겐 단백질에 대해 논의하고 안전성 검증 과정에 대한 내용을 보여 준다. 기존의 다른 재조합 콜라겐 단백질과 달리 인간 콜라겐 Ⅲ형의 알파 사슬과 100% 동일하며 최고 수준의 천연 유래 콜라겐 Ⅲ의 기능을 보여주었다.
노화와 콜라겐 I과 Ⅲ의 비율 사이에 밀접한 상관관계가 있음을 감안할 때 이번에 개발된 단백질은 콜라겐 구성의 균형을 적절하게 조절하여 노화된 피부의 탄력을 높일수 있다. 또한, 제조 공정에 있어서도 단일 세포 유기체인 효모Pichia Pastoris에서 생산되기 때문에 저비용으로 스케일업을 진행할 수 있다. 최종 개발된 콜라겐 Ⅲ 단백질은 고농도에서 냄새가 없고 비교적 투명하게 용해되어 색상이 없다. 기존의 단백질 기반의 다양한 제형에서 테스트를 진행한 결과 에탄올 기반의 처방을 포함한 모든 제형에서 안정하게 활용될 수 있음을 확인하였다. 또한, 안점막 자극 및 HRIPT 시험에서도 안전한 단백질 원료임을 확인하였다.
이 50kDa 인간 콜라겐 단백질Bio-Coll@gen™은 콜라겐 Ⅲ의 섬유아세포내 생성을 양성대조군 대비 동등 이상으로 증가 시키는 것으로 확인되었고 기존에 알려진 비타민유도체 등과 비교 했을때에도 높은 수준으로 콜라겐 Ⅲ 생산을 향상시킬 수 있었다. Bio-Coll@gen™이라는 원료명으로 임상 실험을 진행한 결과 콜라겐 함량, 피부 장벽 기능 및 피부 밀도를 개선 시키는 것으로 확인되어 우수한 노화 소재로서 활용이 가능함을 확인하였다.
4) The approach for SDGs based on cultivation of Suizenji-nori,
as a raw material of the ingredient, Sacran, for cosmetics
Fukuzaki Minoru, DAITO KASEI KOGYO CO., LTD(Japan)
2015년 United Nations Sustainable Development Summit이 개최되어 SDGsSustainable Development Goals의 의제가 만장일치로 채택되었다. 이 의제에는 모든 국가와 이해관계자가 노력해야 할 17개의 목표와 169개의 대상이 있다. 화장품산업에서 미세 플라스틱 문제는 중요한 관심사가 되었고 현재는 워시오프 제품에서 이를 사용하는 것이 금지되어있으나 머지않아 모든 화장품 제제에 미세 플라스틱을 사용하는 것이 금지될 것으로 보인다. 오랫동안 화장품에 활용되어 왔던 팜유 또한 최근에는 RSPORoundtable on Sustainable Palm Oil 인증을 받은 팜유를 화장품 분야에서 사용하는 것이 요구되고 있다. 이러한 흐름 속에서 화장품 분야의 SDGs를 위한 노력은 매우 중요해지고 있다. 이는 천연 유래 성분의 개발 및 구성, 환경을 고려한 생산 공정 및 계획이 화장품 산업의 주요 목표가 되어야 함을 의미한다.
Suizenji-noriAphanothece sacrum(Sur.) Okada는 청정지역에서 자라는 식용가능한 일본 자생 해조류alga이다. 이 해조류는 1872년 구마모토시 에즈호Lake Ezu에서 네덜란드의 식물학자인 Dr.Suringar에 의해 처음 공식 발견되고 명명되었다. 그러나 이 해조류는 Suringar의 발견 이전부터 약 16세기부터 고급 식품 재료로 활용이 되었으며 에도 시대에는 쇼군에게 진상되었다.
그러나 최근(1990년경 이후) 주택 면적의 확대, 경작지의 감소, 살충제 사용의 증가 등으로 구마모토시의 샘물 수질이 오염되어 이 해조류의 생육 면적이 점점 줄어들고 있다. 현재 이 조류의 재배는 일본 큐슈의 구마모토현과 후쿠오카현에서 아소산의 지층 암반에서 물을 끌어올릴 수 있는 2곳에서만 계속되고 있으며 일본 환경성의 ‘멸종위기종 1종’으로 지정되어 있다. Suizenji-nori는 녹갈색 또는 갈색의 몇 가지 종류의 클러스터로 구성된다. 이 클러스터에는 일부 보호막 유형의 세포가 있으며, 2개의 세포로 분열할 때 세포 밖으로 점성 물질을 생성한다.
이 물질은 Sacran이라 명명된 다당류의 한종류 로 2006년 일본 과학기술종합연구소JAIST의 Dr. Okajima팀에 의해 처음으로 분리 되었다. Sacran 은 11종의 당류를 포함하는 유일한 천연 다당류로서 황산기와 카르복실기를 함유하고 있고 분자량은 약 16~27MDa이고 길이가 약 10μm인 초거대 분자이다. Sacran의 매우 독특한 분자 구조로 인해 피부 수분 보유, 민감성 피부의 개선 등의 특성을 나타내고 있어 피부 장벽 효과를 위한 천연 화장품 소재로써 응용되고 있다. Suizenji-nori는 매우 깨끗하고 수질이 좋은 조건에서만 자랄 수 있어 생산량이 점점 감소하고 있는만큼 이 해조류를 보전하고 산출량을 높이는 노력이 필요하다.
천연 유래이며 매우 효과적인 피부 장벽 강화 원료인 Sacran의 생산량 증가를 달성하고 이 성분을 세계에 지속적으로 공급하며 일본 아소산阿蘇山, Aso Mountain 지역의 자연 환경을 유지하기 위해 당사는 독창적인 Suizenji-nori의 지속 가능한 재배 계획을 제안했다. Sacran의 원료조류인 Suizenji-nori는 매우 한정된 자연환경에서 자라는 멸종위기종으로 지정되어 있기 때문에 그 장소와 환경을 발굴하고 조성한다는 것은 자연종을 보호하고 유지하며 지속가능한 생태계를 만드는 일이 될 것이다. 또한, 아소산 칼데라 지역의 풍부한 물자원을 Suizenji-nori 재배에 활용하여 새로운 지속 가능한 산업을 구축하는 것을 계획했다. 그리고, 중요한 한 가지는 아소산 지역 주민들이 이 해조류를 직접 재배하게 하는 것이다. 이를 위해 아소산 지역의 지속가능한 Suizenji-nori 재배 계획을 세우고 이를 달성하기 위해 지방자치단체와 아소산 지역 농업 주민의 협력을 구했다. 그리고, 샘물 분출지에서 분출수질, 분출량, 수온, 대기온도, 일조량 등을 평가하였고 해조류를 재배할 수 있는 장소를 찾아 지정하고 준비했다.
2019년 실증 실험 결과, 아소산 칼데라 지역에서 Suizenji-nori를 지속적으로 재배하기에 적합한 장소 4곳을 찾았으나 아소산 지역의 표고가 400m로 높기 때문에 구마모토시 지역보다 수온이 18~22℃ 정도로 비교적 낮은 것으로 확인되었다. 지금까지 낮은 수온은 지속 가능한 재배에 적합하지 않다는 인식이 있었지만, 태양광에너지를 사용하여 수온을 높이기 위해 재배 유닛을 농업용 플라스틱 시트와 같은 단열재로 덮는 방법을 이용하여 낮은 수온 문제를 해결하고 지속 가능한 재배에 성공하게 되었다. 샘물 수질의 바로미터인 Suizenji-nori 성장과 함께 샘물의 수질을 유지하려는 지역 주민들 그리고 우리의 계획은 아소산 지역에서 오랫동안 지속되는 생태계에 시너지 효과를 줄 것으로 보이고 이는 Suizenji-nori의 육성 및 활용 촉진이 SDGs 달성에 효과적이고 중요하다는 것을 의미한다. Suizenji-nori에서 추출한 Sacran은 화장품 원료로 피부에 피막을 형성하는 성질을 가지고 있어 고유하게 매우 높은 보습력과 대기중의 유해화학물질에 대한 보호효과를 나타낸다. Sacran의 활용은 지속 가능한 새로운 산업을 발전시키고 자연 조건을 유지하면서 새롭고 독창적인 화장품 제형을 창출할 수 있는 가능성을 제시할 것으로 보이며 SDGs 달성을 위한 효과적인 실행으로 이어질 것이다.
5) Impact of natural deep eutectic solvents-based microalgae extracts on
the stability and properties of skincare products
Munnier Emilie, University of Tours(France)
화장품 산업은 이제 지속가능한 제형 및 제조 공정을 포함하여 친환경 제품화 분야로의 변화가 순조롭게 진행되고 있다. 바이오 기반 원료는 지속 가능성을 향한 이러한 변화를 위해 필수적이다. 바이오 에탄올 또는 디메틸 카보네이트와 같은 용매를 보완한 천연 대사산물을 기반으로 하는 녹색 이온성 액체인 NaDESNatural Deep Eutectic Solvents는 바이오매스 추출 공정에서 기존의 유기 용매를 대체할 흥미로운 후보이다. 2010년대에 등장한 NaDES는 일반적으로 염화콜린 또는 베타인과 같은 수소 결합 수용체와 당 또는 폴리올과 같은 수소 결합 공여체로 구성된다.
이들의 결합은 수소 결합의 네트워크를 형성하여 고체 혼합물 NaDES를 실온에서 액체상으로 전환시킨다. NaDES는 식물 세포의 구성 성분으로 만들어져 재생 가능하고 생분해가 가능하다는 장점이 있다. 또한 높은 용해력과 안정화 능력이 결합되어 식물성 바이오매스의 지속 가능한 가치들을 위한 완벽한 용매가 될 수 있다. NaDES의 조성은 생체 적합성이 높아서 추출 공정에서 용매를 제거하는 단계가 불필요할 수도 있으며 피부 침투를 도와주는 보조제로서의 장점이 있으나 친환경 용매로 활용을 하기 위해서는 안정도, 추출 용량, 독성과 제형 적합성 등에 대한 보완할 점들이 여전히 남아 있다. 이번 연구에서는 글리세롤과 글루코오스Gly:Glu로 구성된 NaDES를 활용한 개발 사례를 통해 새로운 친환경 용매의 응용가능 성을 검토했다. 다양한 몰비의 Gly:Glu로 구성된 NaDES는 천연물로부터 활성 물질을 추출하는 매우 강력한 성능을 가진 친환경 용매이다. 내부 연구를 통해 Gly:Glu로 구성된 NaDES는 미세조류인 A.platensis의 추출 용매로서 적합하고 두 가지 성분인 carotenoid와 phycobiliprotein을 안정화시키며 세포 독성이 없는 유용한 용매임을 확인하였다. 이를 기반으로 Gly:Glu의 화장품 제형과의 적합성 검토를 추가적으로 수행하였다.
제형에 적용하기 위한 첫 번째 단계로 Gly:Glu의 관능 특성을 확인하였다. Gly:Glu는 반투명이며 점도가 있는 액체상으로 화장품에서는 문제가 될 정도는 아닌 수준에서 약간의 아몬드 향이 있다. 관능 특성은 전문가 패널에 의해 추가적으로 평가되었다. 결과적으로 다른 NaDES와 비교할 때 다소 피부 전박에 낮은 침투성과 두꺼운 질감을 형성하는 것으로 확인되었다. 이러한 특성은 제형에서 농도를 제한해야 하는 문제가 있지만 대부분 추출물 형태의 활성 성분으로 간주되어 낮은 농도로 사용될 가능성이 높기 때문에 실질적인 문제는 아니라고 판단하고 1~10% 수준의 농도로 제형 연구를 계속 진행하였다. pH의 경우 4.4 정도로 피부의 pH인 4.5~6.5에 가깝고 국소 제형에 도입하는데 방해가 되지 않는 것으로 판단된다. 정지 상태에서는 약간의 점성이 있는 것으로 보이나 유변학적 측정 결과에 따르면 낮은 전단 속도에서 점도를 잃고 뉴턴 거동을 보이므로 일반적인 믹싱 도구로 쉽게 제형에 혼합될 것으로 보인다. Gly:Glu가 일반적인 Gel 제형에서 미치는 화학적 특성, 안정성, 감각 변화 등에 대한 영향을 확인하기 위해 모델 제형에 최대 10%까지 NaDES를 혼합시켰다. 비교를 위해 가속노화 조건에서 30일 후 대조군 Gel 제형과 NaDES 포함 Gel의 유변학적 거동을 함께 확인하였다. 곡선의 변화로 나타나는 점도의 차이가 크지 않아 10% 수준의 사용은 감지할 수 있는 변화의 영역에 포함되지는 않을 것으로 보인다. 장기 보관에 따른 변화는 오히려 대조군 Gel에서 더 두드러지게 나타나는데 이는 NaDES의 구성 요소와 Gel의 카르복시메틸셀룰로스 사이의 수소결합에 따른 안정화 효과로 확인된다. 이는 관능 평가 결과에서도 NaDES가 10% 포함된 Gel을 대조군 Gel과 구별하지 못하는 것으로 확인되어 원료로 사용하는데 문제가 없을것으로 판단되었다.
A. platensis의 NaDES 추출물은 약간 점도가 있는 추출물로 phycocyanin, 클로로필 및 카로티노이드 등의 활성 성분이 포함되어 있다. 이를 1% 농도로 Gel 제형에 혼합 시킨 후 30일간의 가속화 조건에서 변화를 확인하였다. 물에 1% 혼합한 샘플을 대조군SR으로 사용하였다. 추출물이 물에 혼합되었을때는 불안정한 변화를 보인것에 반해 NaDES 추출물이 포함된 Gel의 경우 초기 대비 일부 색의 변화는 관찰되었지만 여전히 초기 색상을 유지하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과들을 종합하여볼 때 NaDES는 새로운 친환경 용매로서 화장품 제형에 응용이 가능함을 보여 주었고 새로운 화장품 원료의 카테고리로 응용이 될수 있음을 확인하였다.