eskincure
  • > 주요기술 >대표 제형기술> 리포좀 제형

Technology

리포좀과 피부과학

▶ 소비자의 요구

화장품은 법적으로 미용목적과 보습 등의 기능으로 피부를 보호하고 아름답게 보이게 하는 등의 효과가 미미한 단순한 기능을 나타내는 제품으로서 정의됩니다. 그러나 현재의 시장상황에서는 자외선차단, 항노화, 미백 등에 대한 소비자의 다양한 욕구가 점점 커지고 있으며 이를 충족하기 위하여 최근에는 법적으로 기능성 화장품법(한국은 2000년부터 기능성 화장품법을 시행하고 있음, 일본의 약용화장품과 비슷한 법)이 제정되어 시행되고 있습니다. 장업계에서도 소비자의 욕구를 충족시키기 위하여 다양한 기능성 제품을 개발 보급하고 있습니다. 또 현재까지는 법적으로 기능성 제품으로 분류돼 있지는 않으나 여드름, 아토피 등과 관련된 제품들도 상당 수 개발 보급되고 있으며 몇몇 제품은 만족할만한 효능 효과를 보여 시장에서 호평 받고 있습니다. 생물학과 화학 등의 기초학문의 급격한 발달에 힘입어 항노화, 주름개선, 미백 등에 관련된 다양한 신규의 원료들이 속속 개발되고 있으며 시장 도입을 눈앞에 두고 있습니다.

▶ 피부와 구조

피부에 대한 유익하고 유용한 물질들은 실제 제품으로서의 효능을 나타내기 위하여 제품 사용시 각질층을 통과하여 표피층(Epidermis)에서 진피층(Dermis)까지 침투하여야만 그 효과를 나타낼 수 있습니다. 이러한 경피전달은 피부세포간극을 통하여 가장 활발하게 이뤄지고 있는 것으로 알려져 있는데 세포간극은 지질로 채워져 있습니다. 세포간 지질은 세포막(plasma membrane or cell membrane)과 유사한 구조로 지질 이중막 (lipid bilayer)을 형성하고 있으며 이러한 막 구조가 여러 층으로 이뤄진 층상 구조를 형성하고 있습니다. 이중막 간에는 친수성의 물질들이 채워져 있습니다.

▶ 나노기술의 응용

기능성(약용) 화장품은 효능 효과를 나타내는 원료성분이 효능 효과를 나타내기 위하여 각질 세포간극을 통과하여 피부 깊숙이 침투할 수 있도록 제조되어야 합니다. 피부세포간극의 크기는 20-80nm 정도로 미세하기 때문에 이 간극을 통과하기 위하여 유효성분의 크기 역시 나노크기화 하여야 합니다. 현재 대부분의 화장품에 사용되는 계면활성제를 적절히 사용한 유화방식으로는 1um 이하의 나노크기의 액정을 만들기 어렵습니다. 물론 1um 정도의 액정은 피부 내로 이동이 쉽지 않으며 이동을 위해서 다양한 피부침투 보조제를 필요로 합니다. 특히 친수성의 유효성분은 나노크기화 외에 친수성의 특성을 치유성화 하여야만 피부침투가 극대화 되어질 수 있습니다. 그러므로 나노크기의 액정을 만들 수 있는 나노기술이 기능성을 표방하는 화장품에도 필수적으로 요구되는 기술로 대두되고 있습니다. 아무리 효과가 뛰어난 원료라 할지라도 피부내로의 침투가 용이하지 않다면 효과를 나타낼 수 없기 때문입니다.

▶ 리포좀이란?

현재 사용 중인 화장품 분야의 대표적인 나노기술은 의약쪽에 사용되던 리포좀 기술을 들 수 있습니다. 리포좀은 W/O/W 제형의 대표적인 제형기술로서 친수성 물질을 세포막과 가장 유사한 형태의 지질-이중막(Lipid bilayer)으로 싸서 액정화 하고 이 지질로 이뤄진 액정이 다시 친수성 액에 콜로이드 상태로 유지되는 안정화된 제형입니다. 이 제형의 특징은 피부침투가 거의 안되는 친수성의 유용물질을 이중의 오일막 내에 위치시키고 유용성의 유효성분은 막구성 요소화 하여 막에 침투시켜 생체막과 유사한 구형의 구조체로 만들어지게 되며 지질로 이뤄진 구형의 구조체를 나타내는 “리포좀”으로 명명되었습니다. 지질 이중막으로 이뤄진 리포좀은 이중 지질막으로 이뤄진 각질 피부세포간극을 통하여 또는 직접 세포를 관통하여 진피층까지 친수성물질과 유용성 물질을 침투시킬 수 있는 강력한 성능을 나타냅니다. 최근의 리포좀 기술 발전은 효소나 싸이토카인 같은 단백질 류의 거대분자도 피부를 통해 침투시킬 수 있게 되었습니다. 통상 리포좀의 제조에는 천연 유화성분인 레시틴이 사용되는데 레시틴은 생체 이중 막 주요 구성 성분인 인지질로 이뤄져 있으며 이 성분은 유화 기능 외에 자극완화성능을 보유하고 있어 사용 시 안전성에 큰 도움이 될 수 있습니다.

▶ 리포좀의 피부침투력

리포좀은 만드는 방법과 사용된 지질의 순도나 종류에 따라 다양한 크기로 만들어 질 수 있는데 반드시 크기가 작은 리포좀만이 피부 세포 간극을 통하여 피부 내로 전달되는 것은 아닙니다. 리포좀은 물풍선과 같이 상당 수준의 탄력을 갖고 있기 때문에 피부 세포간극보다 큰 크기의 리포좀도 터지지 않고 세포간극으로 안정하게 이동되어질 수 있습니다. 실제 1999년에 발표된 논문에서 예상과는 달리 100nm 이하의 리포좀은 표피층을 통과하기 전에 각질세포막에 융합 흡수되어 진피층까지 들어가기 어려운 점이 밝혀졌습니다. 반면에 200nm 이상 1000nm 이하의 비교적 사이즈가 큰 리포좀들이 진피층까지 부드럽게 침투될 수 있음이 밝혀졌습니다.
리포좀 기술은 화장품 제조시 액정의 크기를 나노크기화 할 수 있는 대표적인 기술로서 알려져 있으나 나노 크기로 제조하기 위해서는 고가의 고압제조 관련 장비를 필요로 하며 많은 기술적 노-하우가 필요하며 제품 안정도가 기존 일반유화방식보다 떨어지는 단점이 있습니다. 무엇보다도 제조경비가 증가하는 경제적 이유로 이용이 회피되어져 왔습니다. 이 기술은 인체 친화적, 환경친화적인 장점보다는 경제적 단점 때문에 대부분의 장업계에서 이 기술을 사용하지 않고 있으며 고가의 일부제품에 사용되고 있습니다.
최근에는 보다 싼 가격으로 제조할 수 있는 새로운 형식의 다양한 나노기술이 연구 개발되고 있으며 일부는 도입되었고 일부는 빠른 시일 내에 화장품 분야에 사용되어 질 수 있을 것으로 보여집니다. 나노 파티클의 제조기술로서 인공화학물을 사용한 새로운 기술이 도입 되더라도 레시틴을 이용한 리포좀 제형 기술은 하기와 같은 장점 때문에 계속 사용되어질 것으로 확실시 됩니다.

  • ① 레시틴 등의 나노 유화에 사용되는 유화성분이 천연이라는 점
  • ② 자극이 적고 적극적으로 자극을 줄여줄 수 있다는 점
  • ③ 피부생체막과 가장 친화적인 구조라는 점
  • ④ 친수성 유효성분을 피부 깊숙이 전달가능한 점
  • ⑤ 친유성분과 친수성분이 동시 피부침투 가능한 점

상기의 장점 때문에 리포좀 제형 기술은 화장품이 사용되는 한 계속 사용되어질 기반 기술로 판단되며 특히 유효성분의 효능 효과가 강조되는 진정한 의미의 기능성 화장품 제형기술로써 널리 사용될 전망입니다.

당사제품의 핵심 제형기술(FMLT Liposome)

콩 유래의 고 순도의 레시틴과 몇가지 오일류를 적정비율로 복합화 한 “Cell Mem maker”를 사용하여 일반 호모조건(3000rpm)에서 단시간 유화하는 방법으로, 품질을 더욱 좋게하기 위하여 추가적으로 1000bar에서 고압호모게나이저를 이용하여 다시 분쇄하여 고품질의 리포좀을 얻을 수 있습니다. 일반 유화 조건에서도 평균크기 약 800nm 정도의 나노 크기의 다중층 리포좀이 형성되며 당사 시험에서 분자량 20,000정도 크기의 단백질을 진피층까지 안정하게 이송시킬 수 있었습니다. 이 기술은 기존의 고압호모기를 반드시 필요치 않으며 단지 “Cell Mem Maker”를 사용하는 단순한 방법으로도 나노크기의 리포좀을 제조할 수 있는 획기적인 방법입니다.

본 방법은 제조가격이 싸며 레티놀 등의 안정화에 있어서도 기존 나노공법에 비하여 훨씬 안정한 특성을 나타내어 이 방법은 천연유화를 이용한 나노 리포좀 화장품에 다양하게 응용되어 질 수 있습니다.

FMLT를 이용한 제품의 제형특성

▶ 인공 계면활성제를 사용치 않고 콩 유래의 레시틴을 사용한 천연유화공법

▶ 나노크기에서 마이크로의 작은 크기로 유효성분의 효율적인 피부내로의 전달가능

▶ 천연 유래의 식물성-친유성, 친수성 유효성분의 동시 캡슐화

▶ 기본적인 보습력, 지질보충

▶ 인체 세포막 구성성분 및 구조와 동일한 천연성분 및 동일한 구조-인체 친화적인 유일한 인공으로 제조된 구조체

▶ 저자극, 인공 향, 인공 색소, 인공 계면활성제, 인공방부제 무 첨가

▶ 천연제품에 사용 가능한 기반-제조기술

제품의 인체친화성

일반유화 제품과 천연유화 제품의 피부친화도 차이

일반유화의 경우 유화에 사용된 합성 계면활성제가 피부에 도포될 시 피부세포의 세포막부분과 접하게 됩니다. 피부막은 인지질인 포스파티딜콜린이 주 성분인데 게면활성제는 이 막의 인지질에게도 유화를 시도하게 됩니다. 건강한 피부막은 이러한 계면활성제의 유화시도를 방어할 수 있으나 건강을 잃은 피부세포나 나이가 들어 전반적인 기능이 저하된 피부막은 계면활성제의 유화공격을 막아내기 어렵게 됩니다. 유화공격을 방어하지 못할 경우 피부막에 영향을 줘 자극이 발생하고 장기적으로는 피부막의 손상을 가져올 수 있습니다. 아주 심한 경우에는 피부막 붕괴 등에 따른 염증 반응이 발생할 수 있습니다.

반면에 레시틴 천연유화인 경우에는 레시틴이 포스파티딜콜린 즉 세포막의 주성분과 같은 천연성분이기 때문에 페부세포막과 맞 닿더라도 이물질에 의한 자극이 없으며 자연스럽게 피부막과 융합에 의하여 섞여들어가게 됩니다. 이 과정을 거치면서 다양한 영양성분을 피부세포로 전달해 줄 수 있습니다.