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민감성 피부를 위한 여드름 피부 개선용 기능성 화장품 개발 : Development of Functional Cosmetics for Acne-Prone Skin Improvement for Sensitive Skin

  • 백문기 (BAEK MOONKI, 아주대학교 일반대학원)

초록/요약

최근 여드름 환자 진료현황에 따르면 20대 이하 청소년 뿐 아니라 30대 이상 성인도 해마다 꾸준하게 증가하는 경향을 나타내고 있다. 이러한 현상은 성장기의 피지 분비 활성화 등 호르몬에 의한 신체적 변화 요인 외에 미세먼지 농도 증가, 식습관 변화와 스트레스 증가 등 외부 환경적 변화 요인이 증가되어 일어난 원인이기도 하다. 환경적 변화는 최근 여드름 환자 중에 민감성 피부 환자가 늘어나고 있는 주요 원인이기도 하며, 이는 국내 시장 뿐 아니라 해외시장에서도 성별과 나이에 구별없이 공통적인 경향을 나타내고 있다. 이러한 흐름에 맞춰 최근 여드름 피부 소비자들의 경우, 민감한 피부에 부작용 없이 자극을 최소화하기 위한 방법으로 의약품 제제 대신 여드름 개선 기능성 화장품을 사용하는 소비자들이 더욱 증가하는 추세이다. 본 연구에서는 이러한 소비자 요구를 충족시키기 위해 천연 유래 성분으로써 마일드한 각질 제거제로 잘 알려진 락톤형 하이드록시애씨드 성분인 글루코노락톤(Gluconodeltalactone, GDL)을 이용하여 민감성 피부에 사용하기 적합한 새로운 기능의 저자극 여드름 개선 화장품을 개발하고자 하였다. GDL의 여드름 개선 효과를 확인하기 위해 in vitro 실험을 실시한 결과, 리놀레익애씨드로 유도된 지질 성분을 GDL 1.0 mg/mL 농도에서 48.89 % 이상 억제시키는 효과를 확인하였으며, 이를 통해 지질 합성 억제를 통한 피지 생성 조절 기능을 갖는 것을 확인하였다. 또한, GDL의 여드름균(Cutibacterium acnes, C. acnes)에 대한 항균활성을 확인하기 위해 진행한 실험 결과, 0.75%의 최소 저해 농도(Minimum Inhibitory Concentration)와 3.0%의 최소 사멸 농도(Minimum Bactericidal Concentration)를 나타내는 것을 확인하여 여드름균에 대한 항균 효과도 함께 확인하였다. 실험을 통해 확인된 3%의 유효 함량을 적용하여 GDL 여드름 개선 화장품 제형을 개발하고자 하였다. GDL은 낮은 pH와 높은 반응성을 가지기 때문에 비타민류와 같이 일반 화장품 제형에 안정화가 어려운 대표적인 소재 중의 하나이다. GDL 고함량을 적용한 안정한 여드름 개선 화장품을 개발하기 위해 의약품과 식품 등 다른 산업분야에서 고효능 성분 안정화에 사용되는 라멜라 액정 유화(Lamella Liquid Crystal Emulsification) 기술을 응용하였다. 3% GDL을 포함하는 안정한 라멜라 액정 구조체를 얻기 위해 계면활성제, 지방알코올, 오일, 글리세린 등 다양한 조성 성분을 조합하여 실험하였다. 이에 따른 액정 구조 변화에 대해 pH, 경도 등 물리적 특성과 편광 현미경을 통한 이미지 분석, 시차주사열량계(DSC)를 이용한 열분석 등을 확인하여 안정한 액정 구조체를 얻고자 하였다. 이 결과, 워시오프 클렌저 제형으로 개발한 라멜라 액정 겔(LCg)은 SCI/CSA/GLY가 25 : 5 : 25 (wt%) 조합에서 가장 안정한 구조를 갖는 것을 확인하였으며, 스킨케어 크림 제형으로 개발된 라멜라 액정 에멀젼(LCe)은 SSG/CSA/D6가 3 : 7 : 15 (wt%)에서 가장 안정한 구조를 갖는 것을 확인하였다. 이렇게 안정화된 3% GDL LCg 클렌저에 대한 여드름 개선 효과를 검증하기 위해 식품의약품안전처의 여드름 개선 임상 시험 가이드라인에 따른 인체효력시험을 진행하였다. IGA 2 ～ 3등급(경증 ～ 중증도)의 여드름 증상을 가지고 있는 19세에서 40세 이하의 남녀 총 65명을 대상으로 시험군과 대조군으로 나누어 8주간 시험을 진행 후 전문가 평가 결과를 확인하였다. 그 결과, 여드름 중증도 등급(IGA)은 시험 4 주 후, 8 주 후에 시험 전에 비해 통계적으로 유의한 수준(p ≤ 0.05)으로 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 여드름 중증도 지수(ASI)는 시험 4 주 부터 8 주 후까지 시험 전에 비해 통계적으로 유의한 수준(p ≤ 0.05)으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 ASI와 IGA의 시험군과 대조군을 통한 군간 비교 통계 결과에서도 통계적으로 유의한 수준(p ≤ 0.05)의 차이를 갖는 것을 확인하였으며, 피부 자극에 대한 테스트 결과도 8주간 모두 무자극으로 확인되었다. 본 연구를 통해 GDL의 항여드름 효과를 확인하고 이를 적용한 액정 유화 제품의 안정화를 통해 민감한 소비자들도 안심하게 사용할 수 있는 저자극의 새로운 여드름 개선 기능성 화장품을 개발하게 되었다.

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목차

I. 서 론 1
I.A. 여드름 피부 특성과 개선 방법 1
I.B. 여드름 피부 개선 화장품 연구 동향 6
I.C. 락톤형 하이드록시애씨드의 특성과 응용 10
I.D. 액정 유화 기술과 여드름 피부 개선용 화장품 응용 15
II. 실험 재료 및 방법 25
II.A. GDL 여드름 완화 기능 In Vitro 평가 25
II.A.1. 실험재료 25
II.A.2. 지질 합성 억제 효능 평가 25
II.A.3. 최소 저해 농도 측정 26
II.A.4. 최소 사멸 농도 측정 26
II.B. GDL 라멜라 액정 화장품 개발 및 안정화 27
II.B.1. 실험재료 27
II.B.2. 라멜라 액정 화장품 제조 27
II.B.3. 라멜라 액정 화장품 물성 측정 27
II.B.4. 편광 현미경 관찰 31
II.B.5. 시차주사열량계 분석 31
II.B.6. 경시 안정성 변화 관찰 31
II.C. GDL 여드름 완화 기능 In Vivo 평가 32
II.C.1. 실험재료 32
II.C.2. 평가 대상 32
II.C.3. 시험 및 평가 방법 34
II.C.4. 여드름 중등도 등급 평가 34
II.C.5. 여드름 중등도 지수 평가 34
II.C.6. 염증성 및 비염증성 변병의 기저치 대비 비율 평가 36
II.C.7. 피부 안전성 평가 36
II.C.8. 통계처리 36
III. 결과 및 고찰 38
III.A. GDL 여드름 완화 기능 In Vitro 평가 결과 38
III.A.1. 지질 합성 억제 효능 38
III.A.2. GDL의 최소 저해 농도 및 최소 사멸 농도 41
III.B. GDL 라멜라 액정 겔(LCg) 클렌저 개발 및 안정화 44
III.B.1. 주요 조성 성분에 따른 LCg 클렌저 액정 겔 구조 및 안정성 확인 44
III.B.2. 글리세린 함량에 따른 LCg 클렌저 액정 겔 안정성 변화 47
III.B.3. GDL 함량에 따른 LCg 클렌저의 경시적 안정성 변화 47
III.B.4. SCI/CSA/GLY 최적화 LCg 클렌저 액정 겔 안정성 변화 50
III.C. GDL 라멜라 액정 에멀전(LCe) 크림 개발 및 안정화 52
III.C.1. 주요 조성 성분에 따른 LCe 크림 액정 구조 변화 확인 52
III.C.2. 계면활성제 함량에 따른 LCe 크림 액정 구조 변화 확인 57
III.C.3. 지방알코올 함량에 따른 LCe 크림 액정 구조 변화 확인 60
III.C.4. D6 오일 함량에 따른 LCe 크림 액정 구조 변화 확인 60
III.C.5. GDL/SSG/CSA/D6 최적화 LCe 크림의 경시적 안정성 변화 64
III.D. GDL 여드름 완화 기능 In Vivo 평가 결과 70
III.D.1. 여드름 중증도 등급 평가 결과 70
III.D.2. 여드름 중증도 지수 평가 결과 78
III.D.3. 염증성 및 비염증성 변병의 기저치 대비 비율 85
III.D.4. 피부 안전성 평가 86
IV. 결 론 90
V. 참고문헌 92

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