소비자 관점의 연구를 위한 시각적 자료 확보 필요

이준배 랩장, 코스맥스 R&I센터 기반기술연구랩 

1. ‘Skin care’ 분야 발표 동향 

Future Formulations and Functions 분야에서 스킨케어 관련 구두발표는 5건으로 younger look을 위한 lift-up film 개발, 레티놀 안정성 향상을 위한 cochleate 구조체 캡슐화 기술, 피부에서의 oil과 water 분포도 평가를 통한 피부 보습 향상 emulsion 개발 등과 관련된 발표들이 있었다. 스킨케어 분야에서는 향후 신규 전달체 개발은 물론, 제형에 대한 소비자 관점의 새로운 연구 시도를 통해 다양한 시각적 자료를 확보해야 한다. 또한, 화장품 효능 평가에 대한 지속적인 관심 증가로 인해 제품 효능을 정량적으로 제시하는 연구도 향후 필요하다. 

2, 주제별 정리 

1) Novel facial rejuvenation method: rapid removal of laugh lines using special cosmetic film 

Masayuki Iida, Kao Corporation, Japan 

입가 옆 laugh line(웃음 주름)은 외적으로 보이는 나이에 큰 영향을 끼친다. 이 연구에서는 young face를 위해 laugh line을 없애고 볼 처짐을 막기 위한 cosmetic film을 개발하고자 하였다. 개발 film의 특징, laugh line removal mechanism을 분석하고 임상 효능 평가를 실시하였다. 

여러 가지 고분자 중에서 피부를 들어올려 laugh line을 제거하기에 적합한 shrinkage rate와 flexibility를 갖는 소수성 고분자 NBN(Norbornene/ tris(trimethylsiloxy) silylnorbornene)과 자연스러운 thinness를 위해 높은 휘발성을 갖는 disiloxane을 이용하여 film을 제조하였다. 

Substrate에 polymer solution을 도포하면 건조가 진행됨에 따라 film 표면은 건조되어 고형화되고, 가장자리는 substrate와 부착된다. 건조가 진행될수록 표면은 수축하지만, substrate와 polymer solution 계면은 접착으로 인해 수축 속도가 느리다. 건조 속도를 높여 수축이 빠르게 일어나야 laugh line을 들어 올릴 수 있기 때문에 적절한 shrinkage rate와 drying speed가 높은 solvent 사용이 필요하다. Laugh line 근처에 film을 도포하고 육안 평가 및 3D shape 분석을 실시하였다. 도포 10분 후 laugh line이 사라져 보이며, 3D image 분석 결과 laugh line의 굴곡이 완만해지고 film이 잡아당기는 힘^shrinkage으로 인해 도포 전보다 subcutaneous tissue가 얇아짐을 확인했다. 이번 연구를 통해 NBN과 disiloxane을 사용하여 자연스럽게 피부와 어울리며 laugh line을 즉각적으로 제거하여 젊어 보이게 할 수 있는 lift-up cosmetic film을 개발하였다. 새로운 화장품으로서의 적용이 기대된다. 

2) A new appoach in lipid drug delivery-cochleate 

Ji Hong Geun H&A Pharmachem, Republic of Korea 

최근 빛, 열에 대한 기능성 소재 활성의 안정성을 유지하기 위한 새로운 기술이 요구되고 있다. 레티놀과 같은 유효 성분은 빛·열·산소 등 외부 요인에 취약하여 활성이 쉽게 저하된다. 이 연구는 내부에 수상이 거의 없는 cochleate 구조체를 이용한 레티놀 안정화 캡슐에 대한 것이다. Cochleate 캡슐화를 위해 trapping method와 microfludizer 2가지 방식을 이용하였다. 

두 가지 방법으로 만들어진 cochleate 입자들을 여러 가지 방법으로 평가하였다(표 참조). 입도(입자의 크기)는 dynamic light scattering^DLS, 입자의 전하와 상대적인 안정성은 zeta potential, 제형의 경시 안정도는 turbiscan, 입자의 형상은 투과전자현미경^TEM, 경피 투과도는 Franz cell을 이 용했다. 

그 결과, trapping method와 MF 방식을 사용하여 만든 cochleate로 레티놀 캡슐화에 성공하였다. 두 방식 모두 유사한 입자 물성을 보였으나(입도 약 300~400nm, zeta전위 60~70mV), trapping method는 MF보다 더 많이 침전되는 경향이 있었으며, 경피투과속도는 trapping이 급격히, MF는 서서히 레티놀을 방출하는 특징을 보였다. 

3) Exploiting emollient structure and chemical functionality for future formulation technologies affecting skin barrier and biomechanical function 

Reinhold H.Dauskardt, Stanford University, United States 

화장품에 사용되는 다양한 emollient의 각 특성과 이들이 도포되는 피부 간 물리적 상관관계를 규명하고자 하였다. 피부 보습, 특히 건조로 인한 당김 현상에 유익한 emollient를 다양한 근거에 기반해 선정했다. 

Human skin(ex vivo)에 14종의 순수한 emollient를 각기 도포하여 피부에 미치는 영향을 다양한 방법으로 측정하였다. 

침투 부피는 emollient 분자의 질량 증가에 따라 감소하고, 낮은 극성의 분자가 SC의 지질 매트릭스를 더 잘 침투하는 경향이 있었다. Emollient가 SC에 다량으로 침투할 때 SC내부의 일정 부피를 차지하는 효과를 통해 SC의 기계적 스트레스를 줄일 가능성이 매우 높다는 것을 처음으로 입증하였다. 분자량, SC 확산도, TPSA^{topological polar surface areas} 및 점도 파라미터와 침투 부피 간 예측 모델을 만들었다. 향후 침투 부피, SC역학 및 지각(예: 건조함으로 인해 피부가 당기는 느낌)을 고려해 제형의 emollient를 선택하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다. 

4) A novel clay mineral-thickened maxisolid-emulsion for improved stratum corneum hydration 

Masataka Date, Naris Cosmetics Co., LTD., Japan 

스킨케어 제품 사용의 주 목적은 피부에 적절한 수분을 제공하는 것이다. Emulsion에서 water는 수분 공급, oil은 수분 증발을 방지하는 방패 역할을 한다. 따라서 emulsion 사용 시 water와 oil의 피부 분포도 연구를 통해 skin hydration 향상을 위한 최적의 emulsion을 개발하고자 하였다. 

Oil의 역할은 피부 표면에 골고루 분포되어 각질층 내 수분 손실을 막아주는 것으로, oil의 피부 투과가 높을수록 차폐효과가 떨어져 피부 내 수분 함량이 낮아지게 된다. 동일 구성에 대해 paddle, homo mixer 및 고압 유화 장치를 이용해 입자 크기를 달리한 emulsion을 제조하고, 피부 내 oil 함량 분석을 위해 emulsion 피부 투과 실험을 실시했다. 

Confocal raman 장비를 이용하여 확인한 결과, 각질층 오일 함량은 입자가 클수록 낮게 나타났다. 즉, 입자가 클수록 각질층으로 투과되는 oil 함량이 낮기 때문에 차폐효과 증가로 수분 함량이 높아지게 된다. 점증제의 종류를 달리하여 인공가죽에 emulsion 도포 후 water와 oil 분포도를 관찰하였다. 기존 emulsion과 달리, clay mineral 사용 emulsion은 water 분포도가 골고루 증가하였다. 

Emulsion을 사용할 때, oil, water 분포도 연구를 통해 개발한 입자가 크고 유동성이 적은 oil과 clay mineral 점증제를 사용하면 보습 효과가 증가한다. 

5) New ceramide capsule, development of ceramide-containing reversed hexagonal liquid crystals dispersion (Cer-hexosome) and evaluating its effect on skin permeability and barrier function 

Tomoko Takeharu, Nihon Kolmar Co., Ltd., Japan 

피부장벽의 구성성분이며 난용성인 세라마이드의 로션 제형화를 위해 캡슐화했다. 세라마이드 캡슐화 방법으로 피부 친화력이 높은 소수성 캡슐인 hexosome을 사용하였다. Hexosome을 이용해 경피수분손실^TEWL 감소 및 장벽기능을 개선하고자 한다. 

세라마이드 NS를 포함한 reversed hexagonal liquid crystals^H2 수분산액을 만들기 위해 C17 glycerin ester^C17GE와 세라마이드의 피부장벽 개선 효과를 검증하였다. 세라마이드 NS를 고압균질기로 150 MPa 조건 하에서 분산, 제형을 안정화하기 위해 inulin dodecyl isocyanate derivative^IDID를 추가로 넣었다. 

제형 안정제로 쓰인 IDID의 농도를 높이면 Cer-hexosome의 입자 크기가 감소하였으나 IDID의 농도가 너무 높으면 Cer-hexosome의 구조를 파괴하였다. IDID가 Cer-hexosome을 안정화시킬 수 있는 이유는 IDID의 소수성기 일부가 Cer-hexosome에 들어가고 inulin 사슬이 입체 장애 역할을 하기 때문인 것으로 추정된다. Cer-hexosome의 피부 장벽 개선 효능 확인을 위해 X- 선 산란 데이터 확인 결과 Cer-hexosome은 세포간 지질의 사방정계 패킹 구조 형성을 촉진하는 것으로 확인되었다. Cer-hexosome은 세라마이드의 피부 투과를 더욱 높일 새로운 소재로서 기대가 된다.