기능성화장품연구개발동향 경기열 LG생활건강기술연구원피부과학연구소 R&D Trends of Functional Cosmetics Kee Yeol Kyong Skin Science Research Institute, LG Household & Health Care Research Park, Daejeon 350-343, Korea Abstract: 국내화장품시장규모는꾸준히증가하고있으며특히기능성화장품시장은점차그비중이늘고있다. 따라서소비자욕구에부합되는보다높은효능의기능성화장품개발이요구되고있다. 이를위해서는피부생리에대한기본적인메카니즘연구를기반으로피부활성물질의개발및이를효과적으로전달할적절한제형의개발이선행되어야한다. 먼저기능성화장품의소재개발은크게두가지방향에서접근이이루어지고있다. 하나는피부과학이나약학, 생명과학등인접기술분야에서그효능이알려진물질을화장품에적합하게도입하는방법이다. 다른하나는한방생약재및천연물등으로부터효능물질을추출하거나정밀화학, 생명과학기술을응용하여신물질을개발하여효능을찾아가는방법이이용되고있다. 한편기능성화장품은효능물질을피부내부에적절히전달하는경피흡수시스템관련기술개발이중요한데, 리포좀, 나노캡슐등미립자포접체의개발및선택적경피흡수를위한제제개발등 transdermal delivery system (TDS) 분야의연구가활발히진행되고있다. 또한소재나제제등이객관적인효능을갖고있는지, 그것이인체에안전한지등을측정할수있는평가법의개발이중요하다. 이분야에서는효능을객관적으로입증하기위한여러가지다양한 in vitro, in vivo test 방법들이개발되어활용되고있다. Keywords: functional cosmetics, skin lightening, anti-wrinkle, sunscreen 1. 서론 1) 과학의발달과함께인간의수명은점점늘어나고있으며여기에저출산등의요인으로우리나라는급속히고령화사회로접어들었다 [1]. 이에대해화장품산업분야에서도장기적인관점에서의대응이필요한상황이며특히기능성화장품에대한관심은점점높아질것으로예상된다. 최근국내화장품시장은꾸준히증가하고있으며, 그중에서도특히 2001년부터도입된기능성화장품은그시장규모가점차늘어나고있는추세이다 [2]. 이는화장품이단순히피부보호또는미화를위한것이아니라어느정도의효능을갖고있을것이라는소비자의기대심리가반영된결과라고 주저자 (E-mail: kykyung@lgcare.com) 생각된다. 그러나아직은기능성화장품의효능에대한소비자만족도는그다지높지않은상태이다. 따라서소비자욕구에부합되는보다높은효능의기능성화장품의개발이요구되고있는데, 이를위해서는우선피부생리에대한기본적인메커니즘연구를기반으로한피부활성물질의개발및이를효과적으로전달할적절한제형의개발이선행되어야한다. 기능성화장품을개발하기위해서는크게네가지방향에서의접근이필요하다. 첫째는피부과학을통한생리적메커니즘에관한연구가필요한데, 새로운작용원리및기전을밝힘으로써새로운소재의개발및기능의부여가가능하기때문이다. 둘째로효능이한단계높은새로운소재의개발이다. 이는피부과학, 약학, 생명과학분야에서이미효능이알려진물질을도입하는방법과, 천연물로부터유효성분을추출정제 KIC News, Volume 13, No. 4, 2010 1
Table 1. Skin Lightening Mechanism and Some Representative Active Materials Mechanism UV protection Control of signals transduction Inhibition of tyrosinase synthesis Inhibition of tyrosinase activity Reduction of melanin Stimulation of skin turnover Example Octyl methoxycinnamate, Oxybenzone, Titanium oxide, Zinc oxide Immelin, Chamomile ext. Phytoclear EL-1, Selina Arbutin, Licorice ext, Mulberry ext. Vitamin C, Glutathion, Coenzyme Q10 AHA, Salicylic acid, Protease 하여효능을검증하는방법, 완전히새로운신소재의개발및유도체의합성등이있을수있다. 셋째로는유효성분을원하는부위에전달효율을높일수있는제제기술이필요한데, 여기에는불안정한성분의안정화기술이라든지효능성분의경피흡수촉진을위한기술및유효성분의용해도및분산효율을향상시킬수있는기술개발이요구된다. 넷째로는개발된소재나제제의효능을객관적으로측정할수있는기술이필요하다. 국내에서인정하는기능성화장품은 피부의미백에도움을주는제품, 피부의주름개선에도움을주는제품, 피부를곱게태워주거나자외선으로부터피부를보호하는데도움을주는제품 의세가지카테고리가있다 [3]. 본고에서는이들기능성화장품관련소재, 제형, 평가법등에관한최근의연구개발동향을중심으로간단히살펴보고자한다. 2. 미백기능성화장품의연구개발동향 2.1. 검은피부의원인및미백화장품의작용원리피부색은멜라닌색소, 베타카로틴, 혈액등에의해결정되는데그중에서가장영향이큰요인이멜라닌색소이다. 멜라닌색소는피부표피의맨아래에위치한기저층에존재하는멜라노사이트에서만들어지는데, 여기서만들어지는멜라닌은흑색이나갈색을띠는 eumelanin과적색이나황색을띠는 pheomelanin의두가지가있다. 검은피부의특징은일단멜라닌의함량이높고, pheomelanin에비해 eumelanin이상대적으로더많으며, 멜라닌합성효소인 tyrosinase의함량및 TRP-1이나 TRP-2 같은단백질의함량이높은것 으로알려져있다. 또한멜라노좀 (melanosome) 들이케라티노사이트로전이될때검은피부에서는개별적으로분산되어전이되는반면밝은피부에서는멜라모좀들의크기가작고, 케라티노사이트로전이될때 membrane-bound package 상태로전이된다. 멜라닌의생성은자외선이나염증등자극에의해촉진된다. 그러므로멜라닌색소가만들어지는것을줄이기위해서는자외선같은외부자극을줄이거나, 이러한자극이멜라노사이트로전달되는신호를차단하거나, 멜라닌색소생성효소인티로시나제의합성을억제또는활성을저해하는방법등이있을수있다. 또한생성된멜라닌을환원시키거나각질박리작용에의해외부로배출시키는방법이있다. 각각의단계에서작용하는대표적인미백성분들을 Table 1에나타내었다. 2.2. 최근미백화장품개발동향미백기능성화장품을제조판매하기위해서는주성분의선정이우선되어야한다. 현재식약청고시제2009-166호에고시된미백기능성화장품에대한주성분은닥나무추출물 (2%), 알부틴 (2 5%), 에칠아스코빌에텔 (1 2%), 유용성감초추출물 (0.05%), 아스코빌글루코사이드 (2%), 마그네슘아스코빌포스페이트 (3%), 나이아신아마이드 (2 5%), 알파-비사보롤 (0.5%), 아스코빌테트라이소팔미테이트 (2%) 의 9종이있다. 이들은고시된농도를사용한경우안전성유효성심사자료의제출이면제된다 [4]. 이외에도속수자종자추출물 (Phytoclear EL-1), 백출유 (Selina), 감국추출물 (Diosmetin), 루시놀 (Lucinol), 천궁추출물, 상지추출물등이기능성화 2 공업화학전망, 제 13 권제 4 호, 2010
기능성화장품연구개발동향 한편, 미백화장품에대한연구가매우활발한일본에서의미백기능성소재개발동향을살펴보면, 역시식물유래의성분들에대해많은연구를하고있는것을볼수있다 [7]. Table 2에최근일본에서개발되어이용되고있는미백기능성소재들을나타내었다. Figure 1. The structure of Terrein and Selina. 장품등의심사에관한규정에나와있는자료를제출하여개별적으로기능성을인증받아사용중에있다. 최근미백기능성소재의개발은주로미생물유래의성분들또는약용식물유래의성분들이주류를이루고있다. 미생물유래의대표적인성분으로는 Terrein이라는물질이있는데, 이의작용원리는멜라닌세포에만특이하게발현하는전사인자인 microphthalimia transcription factor (MITF) 의발현을억제하는것으로밝혀졌다 [5]. 또한약용식물유래의대표적인성분으로는백출에서분리정제된물질인 Selina[6] 를들수있다. 이역시통상의미백기능성분들의작용원리와는다르게티로시나제의활성을억제하지는않지만티로시나제합성에관여하는 mrna의발현을억제하는것으로확인되었다. 이들 Terrein과 Selina의구조식을 Figure 1에나타내었다. 3. 주름개선기능성화장품의연구개발동향 3.1. 주름생성의원인및주름개선작용원리미백과는다르게주름개선에관한정확한메커니즘은상대적으로덜밝혀져있다. 주름의주원인으로는피부노화를들수있는데, 노화에는크게자연노화와광노화의두가지경우로나누어볼수있으며이에대한증상및결과를 Table 3에나타내었다. 즉, 피부의주름은세포재생능력의저하로인해콜라겐이나엘라스틴같은탄력섬유가감소하거나활성산소에의해과산화지질이생성된다든지생체구성물질의산화에따른변성, 과도한근육운동에의한피로등이원인으로알려져있다. 그러므로노화방지또는주름을개선하기위해서는콜라겐합성촉진, 항산화작용, 근육피로방지등의기능이요구된다. 주름개선기능성화장품을만들기위한주성분으로고시된성분으로는레티놀 (2500 IU/g), 레티 Table 2. Recently Developed Skin Lightening Materials in Japan Material Mechanism Remark Cherry ext. Anti-inflammation Inhibition of B16 melanoma cell Sandalwood ext. Anti-inflammation Inhibition of B16 melanoma cell Plum ext. Differentiation of stratum corneum Fruit juice ferments Turnover of stratum corneum Tranexamic acid Tyrosinase inhibition Anti-plasmin Shiseido Phenyl thiourea (PTU) Tyrosinase degradation Raspberry ketone Tyrosinase inhibition Kanebo Biphenyl compounds Tyrosinase inhibition Kanebo Sesquiterpen lactone Tyrosinase inhibition Shiseido Niacinamide Inhibition of melanosome transfer Centeureitin Inhibition of dendrite Pola Adenosine monophosphate (AMP) Turnover of stratum corneum KIC News, Volume 13, No. 4, 2010 3
Table 3. Comparison between Intrinsic Aging and Photo-aging Intrinsic aging Photo-aging Cause Change with aging Demage by UV ray Symptom Result Skin thinning Flatness of DEJ Increasing collagen cross-linking Dryness Decrease of elasticity Fine wrinkle Age spot Abnormal vein Abnormal cell arrangement Abnormal cell polarity Accumulation of denatured elastic fiber Deep & rough wrinkle Irregular spot Loss of elasticity Rough skin OH OH OH O O O O O O O O O O Prangenidin 8-Hydroxybergapten Xanthotoxaol Figure 2. The structure of prangenidin, 8-hydroxybergapte and xanthotoxol extracted from angelica dahurica. 닐팔미테이트 (10000 IU/g), 아데노신 (0.04%), 폴리에톡실레이티드레틴아마이드 (0.05 0.2%) 의 4 종이있다 [4]. 이들역시고시된농도를사용한경우안전성유효성심사자료의제출이면제된다. 이외에도개별인증을통해기능성화장품으로승인된제품중에는주성분으로하이드록시프롤린, 7-디하이드로콜레스테롤, 카이네틴, 작약추출물, 빈랑자추출물등이있다. 3.2. 최근주름개선기능성화장품개발동향주름개선기능성소재는주로표피세포의분화및재생을조절하는성분, extracellular matrix (ECM) 을조절하는물질, 활성산소를소거하는항산화제, 항염증작용성분, 자외선에의한손상을방어하는성분및기타근육운동을저하하는유사보톡스개념의펩타이드류들이주류를이루고있다. 먼저표피세포의분화및재생을조절하는물 질로는기존의 retinoids와 AHAs 외에도 mevalonic acid 등이개발이용되고있다. ECM 조절성분으로는작약에서추출한 paoniflorin 이라든지백지에서추출한 prangenidin 같은성분들이개발되어이용되고있다. Prangenidin의경우 PCIP enzyme immunoassay를통한콜라겐생합성능을조사한결과비타민 C에비하여약 20배정도우수한것으로확인되었으며, prangenidin을포함한백지의주성분들의구조식을 Figure 2에나타내었다 [8]. 한편, 자외선에의해손상받기쉬운 DNA를보호하거나 repair하는성분들이개발되기도하였는데, 대표적인예로식물성플랑크톤 (plankton A nidulans) 에서추출한것으로 DNA 손상치유기능의효소로알려진 photolyase 등도개발이용되고있다 [9]. Table 4에이들을포함한주름개선기능성분들의예를나타내었다. 4 공업화학전망, 제 13 권제 4 호, 2010
기능성화장품연구개발동향 Table 4. Anti-wrinkle Mechanism and Some Representative Active Materials Mechanism Example Remark Control of differentiation of epidermal cell Control of ECM components Scavenging of ROS Retinoids α-hydroxy acids (AHAs) Mevalonolacton (Mevalonic acid, MA) Niacinamide (Nicitinamide, NA) Silicic acid N-Methyl-L-serine (NMS) Isoflavonoids Dehydroepiendrosteron (DHEA) Paoniflorin Prangenidin-77 Retinoic-d-δ-tocopherol 3-methylcyclopentadecanone Benzastatins Inoscavin Melanocins Coenzyme Q10 Astaxanthin Stimulating skin turnover Inhibition of collagen metabolism (MMP-1 inhibition) Collagen synthesis Hyaluronic acid synthesis Inhibition of lipid peroxidation Anti-inflammation UV protection, DNA Repair Glycyrrizic acid derivatives Creatin Photolyase (Photosome) Candlebush ext Protection of gene Other Acetyl hexapeptide Reduction of muscular motion 4. 자외선차단기능성화장품의연구개발동향 4.1. 자외선이피부에미치는영향태양광선은단파장의방사선으로부터장파장의라디오파에이르기까지넓은스펙트럼을갖고있는데, 그중저파장영역 (100 400 nm) 에존재하는자외선이광기인성피부반응의주된원인이다. 자외선은파장에따라 3개로나누어지는데, 100 280 nm의가장짧은파장을갖는자외선을 UVC라부른다. 288 nm 이하의단파장자외선은오존층의필터효과에의해지표에도달하지못한다. UVC는생물에대해강한해를끼치나위에서언급한대로위험성을걱정할필요는없다. 그러나용접공과같이 UVC에노출될가능성이있는직업을갖는사람은주의가필요하다. 이에반해중간영역의자외선 (290 320 nm) 인 UVB는오존층을통과하고태양광으로부터발생되는피부광생물학적반응의주된원인이된다. UVB는대개 유리창은통과하지못하며피부에서는표피층까지만도달하고과량노출시화상에해당하는홍반을일으킨다. 장파장자외선 (320 400 nm) 의 UVA 는파장이상대적으로길어유리창을잘통과하며피부에서는진피층까지도달하여중요한광생물학적작용을갖는다. 이는피부흑화나광노화의주원인으로작용한다고알려져있다 (Table 5). 자외선차단기능성화장품을개발하기위한고시성분은미백과주름개선화장품보다훨씬많은 29종에이르며이들을 Table 6에나타내었다 [4]. 이들은각성분별로최대로사용할수있는배합한도가지정되어있으며, 0.5% 이하사용시에는자외선차단제로보지않고변색방지라든지다른목적으로배합한경우라고할수있다. 자외선차단용화장품의자외선차단효과는 sun protection factor (SPF) 로표시하는데, 이는자외선에의해홍반이일어나는것을막아주는정도를나타내는것으로주로 UVB 차단효과를의미한 KIC News, Volume 13, No. 4, 2010 5
Table 5. Comparison of Effect on Skin by UVA and UVB from Sun UVA UVB Quantity High Low Strength Low High Skin transmission degree Transmit into dermis Scattering and reflecting on epidermis Effect on skin Tanning Destroy collagen, elastin causing skin aging (wrinkle) Sunburning Inflammation Abnormal keratinization Table 6. Registered Active Materials for Sunscreen Functional Cosmetics in Korea No Active agent Limit content (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Glyceryl PABA Drometrizole Digalioyl trioleate 3,(4-methylbenzylidene) camphor Menthyl anthranilate Benzophenone-3 Benzophenone-4 Benzophenone-8 Butyl methoxydibenzoylmethane Cinoxate Octocrylene Ethylhexyl dimethyl PABA Ethylhexyl methoxycinnamate Ethylhexyl salicylate Ethylhexyl triazone p-aminobenzoic acid 2-Phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid Homosalate Zinc oxide Titanium dioxide Isoamyl-p-methoxycinnamate Bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazone Disidium phenyl dibenzimidazole tetrasulfonate Drometrizol trisiloxane Diethylhexyl butamido triazone Polysilicone-15 (Dimethicodiethyl benzal malonate) Methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol Terephthalylidene dicamphor sulfonic acid and its salts Diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate 0.5 3.0 0.5 7.0 0.5 3.0 0.5 0.5 8.0 0.5 7.5 0.5 4.0 0.5 25.0 25.0 as acid 15.0 as acid 다. 이것은 SPF가높은제품을바르고햇빛에노출되면상대적으로피부흑화및노화에영향이강한 UVA에는무방비상태로노출될가능성이있으므로위험하다. 그러므로높은 SPF 뿐만아니라 UVA도효과적으로차단할수있는제품을선택하는것이무엇보다중요하다. 자외선A 차단효과는 SPF와는다르게구체적으로수치로나타내 기어렵기때문에일정범위로나누어서 PA+, PA++, PA+++ 의 3단계로표시하도록규정되어있다 [10]. 4.2. 최근자외선차단기능성화장품의연구개발동향자외선차단기능성성분은광에너지를화학적 6 공업화학전망, 제 13 권제 4 호, 2010
기능성화장품연구개발동향 Table 7. Classification of Sunscreen Agents Mechanism Example Remark UV Absorber UV Scatterer Booster PABA Cinnamic acid derivatives Salicylic acid derivatives Benzophenone derivatives Titanium dioxide Zinc oxide Cellulose PVA/α-olefinic polymers Acrylic acid polymers Silicone resin Fluorinated silicone resin Ethylhexyl methoxycinnamate Ethylhexyl salicylate Polyacrylate-15 (and) polyacrylate-17 Polysiloxane-15 으로흡수하는물질인자외선흡수제와광을물리적으로산란반사시키는물질인자외선산란제의크게두가지로나눌수있는데, 이들을총칭하여자외선차단제라고부른다. 이들은공히인체에대한안전성측면에서세계각국에서그사용함량을규제하는등사용상의제약이따르기때문에새로운자외선차단제의개발은상대적으로매우미미한상황이다. 특히자외선흡수제중에서전통적으로많이사용되어왔던파라아미노안식향산 (PABA) 계성분들은발암성에대한논란이일면서그사용이급격히감소하고있으며, 벤조페논 (benzophenone) 계물질역시환경호르몬의심물질로분류되면서사용을자제하는추세이다. 자외선산란제는전통적으로이산화티탄 (TiO 2) 과산화아연 (ZnO) 이주로사용되고있다. 이들은같은성분이라도입자의크기나모양또는표면처리상태등에따라물성이다르기때문에적당한사양의소재를선정하는것이무엇보다중요하다. 또한같은소재를사용하더라도제품내에서의분산상태에따라서그기능이달라지기때문에가능하면 1 차입자상태로미세하게분산시킬수있는제형기술이매우중요한포인트이다. 이러한신규자외선차단제의개발의어려움에따라최근에는자외선차단제의효율을높여주는이른바기능상승제 (boosting agent) 들의개발이활발한데, 예를들면폴리아크릴계고분자물질이라든지실리콘계고분자물질들이이러한용도로개발되고있다 (Table 7). 이들을처방에이용할경우같은자외선차단제를사용하면서도상대적으로높은자외선차단효과가나타나는것으로확인되었다 [11]. 또한물리적자외선차단제들인이산화티탄과산화아연입자의분산효율을높이기위한방법으로다양한표면처리및분산장치들이개발되고있는데, 이에관한한연구에의하면비드밀 (bead mill) 을이용하여미세하게분산된산화아연입자는고압호모게나이저를이용하여분산시켰을때보다훨씬높은자외선차단지수 (SPF) 를얻었다 [12]. 5. 기능성화장품관련기술개발동향차별화되고진보된기능성화장품을개발하기위해서는여러가지관련기술의확보가중요하다. 우선새로운후보물질들에대한소재로서의가능성을찾기위한스크린방법의확보가중요하다. 수많은물질중에서효능물질을찾기란쉽지않은데, 이를빠른시간내에스크린할수있어야비용과시간이적게들고성공가능성도높기때문이다. 그다음으로는개발하려는신소재를고순도로대량생산하는생산기술이다. 아무리효능이좋은물질이라도상품화에필요한양을확보할수있어야하며가격면에서경제성이있어야하기때문이다. 여기에는유효성분의순수분리를위한추출및정제기술, 고수율ㆍ고효율의합성기술, 고 KIC News, Volume 13, No. 4, 2010 7
농도배양및정제기술등이해당된다. 그러기위해서는생명공학기술, 세포배양기술, 면역학기술, 분자생물학적기반기술등이뒷받침되어야한다. 또한개발된신소재의효능을극대화시킬수있는제형기술의개발이절대적으로필요하다. 대개새롭게개발된소재의경우소재자체로는효능이우수하지만안정성, 용해성등이나빠서제제화하기어렵다든지제제화가가능하더라도피부에흡수가잘되지않아기대한효능을나타내지못하는경우가흔히있다. 이러한문제를극복하기위해서는효능성분의안정성, 경피흡수성을높일수있는제형기술의확보가필요하다. 이러한제형기술의예로서는마이크로캡슐또는나노기술등이있다. 5.1. 기능성소재개발동향새로운과학기술의진보에따른다양한메커니즘의규명으로선택적으로작용하는효능ㆍ효과의소재발굴이활발하게진행되고있다. 예를들면미백기능성소재의경우과거에는멜라닌합성효소인티로시나제의활성을억제하는기능을갖는성분들이주로개발되어왔는데, 요즘에는자외선이나염증등외부자극원으로부터멜라닌색소세포로의신호전달을차단한다든지, 티로시나제를합성하는유전자의발현을억제하여티로시나제가만들어지지못하도록하는등의기능을갖는소재들도개발되고있다. 주름개선기능성소재의경우항산화효과에의한과산화지질의생성억제, 콜라겐이나엘라스틴같은탄력섬유의합성을촉진시키는것외에도요즘에는보톡스의작용원리를이용한근육운동억제를통하여주름을개선시키는성분들의개발이활발하게이루어지고있다. 자외선차단제의경우기존에는 UVB 차단제가대부분이었는데, 최근에는 UVA에대한관심이높아지면서 UVA 차단제들의개발도활발하게이루어지고있다. 효능효과를나타내는성분들은대개부작용을동반하는경우가흔하다. 그러므로부작용가능성이적은소재를개발하는노력이필요하다. 이러 한목적으로최근천연식물에서의유효성분추출하는연구가활발하다. 천연식물이라고해서모두안전한것은아니지만새롭게합성된물질보다는안전성측면에서문제가될가능성은훨씬적다고할수있다. 비타민이나효소같은물질들은효능은우수하지만제제화할경우제품내에서의안정성이나빠서상품화시키기가어려운경우가흔하다. 이런이유로효능이크게저하되지않는한도내에서화학적처리를통하여안정한유도체를개발하려는노력도많이이루어지고있다. 또한새롭게개발된성분중에는물이나오일등에잘용해되지않아제제화가어려운물질들도있다. 이역시간단한화학적처리를통하여물성을개선시켜다양한제형에적용이가능하도록하는노력이이루어지고있다. 5.2. 기능성제제기술개발동향기능성화장품의제제기술개발동향으로서는우선유효성분의안정화및서방화를위한제형기술의개발이활발하게진행되고있다. 이러한제제기술의예로서는리포좀 (liposome) 등폐쇄구조체를이용하는방법, 사이클로덱스트린 (cyclodextrin) 등당류의구조체에포접시키는방법, 다중에멀전 (multiple emulsion), 액정 (liquid crystal) 구조에의한안정화방법, 알긴산등고분자화합물과의가교결합에의한안정화, 무수 (anhydro) 제형을이용하는방법, 고융점왁스를이용한유효성분의비드 (bead) 화방법, 고분자물질의라디칼반응에의한가교결합형성을이용한마이크로캡슐화방법다양한방법들이시도되고있다. 또한기능성화장품의효능을높이기위해서는유효성분의경피흡수를향상시키는기술이요구되는데, 그이유는아무리효과가좋은물질이라도피부내부로침투되지못하고표면에만머무르게되면효능을발휘할수없기때문이다. 그러므로각성분의특성에맞는제형의적용및피부흡수촉진성분을병용할필요가있다. 반면에자외선차단기능성화장품의경우에는가능하면자외 8 공업화학전망, 제 13 권제 4 호, 2010
기능성화장품연구개발동향 선차단제피부내로흡수되지않도록하는것이좋으며, 내수성 (water-proof) 이나지속성이좋아야한다. 그러기위해서는물에잘씻기지않는 water in oil (W/O) 타입의에멀젼제형이나 water in silicone (W/S) 타입에멀젼제형이주로이용되고있다. 5.3. 기능성화장품과분석기술기능성화장품에서유효성분에대한물리화학적안정성과유효성분의유효농도를검증하기위해서는화장품분석기술에대한다양한방법적연구가필수적이다. 화장품은제제의안전성, 안정성, 사용성확보를위해수많은성분들로복잡하게처방되기때문에, 다양한제제내에서의유효성분을정확하게분리정제하여분석하는기술이중요하다. 특히, 기능성화장품은물리화학적으로불안정한경우, 사용기한을설정하도록규정하고있기때문에 [13] 미량의기능성성분에대한분석기술은화장품연구의승패를결정짓는중요한요인으로작용할수있다. 현재까지는 GC, HPLC 등크로마토그래피법이주로이용되나, 향후에는다양한소재및제형의개발에따라 Mass, NMR, X-ray, 전자현미경등여러가지분석기술에대한개발이진행될것으로사료된다. 5.4. 기능성화장품의평가법기능성화장품은고신된주성분을사용하지않는경우유효성또는기능을입증하는자료를제출하도록규정되어있다. 현재인체효력시험자료 ( 임상시험자료 ) 로기능성화장품의기능을입증하고있는데, 자외선차단효과측정방법은고시되어있으며 [10], 주름개선기능성화장품의유효성평가가이드라인이제정되어있다 [14]. 미백효과평가에대한가이드라인은아직제정되어있지않으나향후이에대한가이드라인도제정될것으로전망된다. 한편, 현재까지인체효력시험을대신할만한유용한방법이설정되지않았으나향후, 시험비용, 시험기간, 방법설정등의어려움으로인해재현성이우수한비임상시험의모델이개발 될것으로전망된다. 그러나동물을이용한실험은전세계적인규제움직임으로인하여적용의한계가예상된다. 그러므로향후인체시험을대신할새로운 in-vitro 평가방법개발에많은연구와노력을투자해야할것이다. 최근에는여러가지다양한방법들이개발되어이용되고있는데, 예를들어미백효과를평가함에있어서보통의육안으로는잘관찰하기어려운피부흑화정도를 UV photography라는장치를이용하면흑화정도를훨씬잘관찰할수있다. 또한주름개선효과를분석함에있어서사용전후의상태를분석함에있어 3D 이미지분석방법을이용할경우기존의 2D 이미지분석법에비하여훨씬객관적이고정확한데이터를얻을수있다 [15]. 5.5. 기능성화장품과용기개발기술화장품용기에대한연구는화장품처방못지않게중요하다. 그러나현재전문화장품용기에대한연구가적극적으로수행되지못하고있는실정이다. 기능성화장품에는내용물보호를위해공기흡입방지기능의진공형태의용기라든지자외선투과가어려운광차단용기등이주로많이적용되고있다. 그런데광차단을위하여불투명재질로만들다보면소비자가사용도중내용물의상태및사용량등을확인하기어려워사용상에불편함이있을수있다. 화장품은이미지를중요시하기때문에용기의아름다움과신비성뿐만아니라, 내용물보호및사용편리성측면에있어서도충분한연구가진행되어야한다. 최근에는이러한문제를해결하기위한다양한아이디어가접목된기능성용기들이일부개발되고있다. 빛, 온도, 공기, 화학물질등에대한내성등에대한충분한연구가진행된다면물리, 화학적으로불안정한소재를이용한기능성화장품의개발이한층진보될것이다. 따라서향후용기에대한연구도화장품제형의연구와함께활발한연구가수행될것으로전망된다. KIC News, Volume 13, No. 4, 2010 9
6. 결론 아름답고건강한피부를갖고자하는것은인종, 성별, 나이에관계없이모든인간의소망이다. 이러한소비자욕구를충족시키기위한방안으로기능이보다향상된기능성화장품의개발이끊임없이요구되고있다. 이를위해서는기초피부과학연구로부터의작용메커니즘을바탕으로인체에보다안전하고효능이높은소재의개발이무엇보다중요하다. 또한개발된소재를효과적으로전달하기위한제제화기술및효능을객관적으로검증할수있는새로운평가법이라든지새로운기능의용기개발에부단한노력을기울여야할것이다. 참고문헌 1. 통계청, 장래인구추계결과 (2006). 2. 화장품협회, 화장품유형별생산실적 (2009). 3. 보건복지부, 화장품법 ( 법률제 6025 호 ) (1999). 4. 식품의약품안전청, 기능성화장품등의심사에관한규정 ( 고시제 2009-166 호 ) (2009). 5. S. Park, D. Kim, W. Kim, I. Ryoo, D. Lee, C. Huh, S. Yoon, and K. Park, Terrein: a new melanogenesis inhibitor and its mechanism, Cellular and Molecular Life Science, 61, 2878 (2004). 6. 김청택, 정민환, 문철순, 임영희, 강상진, 조완구, 백출의멜라닌생성억제물질, 생약학회지, 36, 60 (2005). 7. T. Abe, 機能性化粧品의硏究開發動向 (2005 年前半 ), Fragrance Journal, 11, 88 (2005). 8. 진무현, 정민환, 임영희, 이상화, 강상진, 조완구, 백지의콜라겐생성촉진물질, 생약학회지, 35, 315 (2004). 9. L. Decome, M. D. Meo, A. Geffard, O. Doucet, G. Dumenil, and A. Botta, Evaluation of photolyase (Photosome) repair activity in human keratinocytes after a single dose of ultraviolet B irradiation using the comet assay, Photochem. Photobiol., B: Bilogy, 79, 101 (2005). 10. 식품의약품안전청, 자외선차단효과측정방법및기준 ( 고시제 2001-64 호 ), (2001). 11. T. Martin and T. Burns, Novel graft polymer boosts SPF performance, Happi, Jan., 100-103 (2006). 12. 박상현, 안정호, 문권기, 배덕환, 김민수, 이시범, 이태완, 우종수, 황성주, 비드밀과고압호모게나이저를이용한나노분산체의제조및자외선차단효과에관한연구, 약제학회지, 35, 1 (2005). 13. 식품의약품안전청, 사용기한표시대상화장품지정 ( 고시제 2002-74 호 ) (2002). 14. 식품의약품안전청, 기능성화장품의유효성평가를위한가이드라인 (II) (2005). 15. U. Jacobi, M. Chen, G. Frankowski, R. Sinkgraven, M Hund, B. Rzany, W. Sterry, and J. Lademann, In vivo determination of skin surface topography using an optical 3D device, Skin Research and Technology, 10, 207 (2004). 경기열 1984 충북대학교화학과학사 1986 충북대학교화학과석사 2006 충남대학교약학과박사 1988 ( 주 ) 엘지생활건강화장품 연구소연구원 1993 ( 주 ) 엘지생활건강화장품 연구소선임연구원 2003 ( 주 ) 엘지생활건강화장품 연구소책임연구원 2010 현재 ( 주 ) 엘지생활건강피부과 학연구소연구위원 10 공업화학전망, 제 13 권제 4 호, 2010