지용성과 수용성 유효성분의 동시 경피전달을 위한 마이크로니들기반 약물전달시스템에 관한 연구

Abstract

화장품을 사용하여 피부에 전달하는 유효성분은 크게 지질 성분을 사용하는 지용성과 친수성 성분을 사용하는 수용성 두 가지로 구분할 수 있다. 지용성은 보습과 수분 유지, 피부 보호 등에 장점이 있으나 무거운 사용감과 사용자의 피부 상태에 따라 피부 자극이 일어나는 등의 불편함을 유발하고 수용성은 피부 자극이 적고 안정적이며 흡수가 쉽다는 장점이 있지만 약물 전달의 한계성과 낮은 지속력 등의 단점이 있다. 하지만 서로 물성이 다른 두 성분으로 이루어진 화장품을 동시 적용할 경우 그 밀도 차이로 인한 층 분리와 척력에 의해 유효성분의 활성 감소(Degradation)와 경피 전달 능률 저하(Poor Transdermal Delivery Rate)가 일어나게 되므로 각각이 가지고 있는 장점을 동시에 활용하기가 어렵다. 본 연구에서는 성질이 서로 다른 유효성분을 동시에 경피로 전달하기 위한 방식으로 용해성 마이크로니들 채널링 시스템(Dissolving Microneedle Channeling System, DMCS)과 마이크로니들 유사입자(Microneedle-Like Particles, MLP)를 활용하여 기존의 방식이 가지는 한계를 극복하고 화장품에서의 응용 가치와 잠재적 가능성을 탐색하고자 한다. 이를 증명하기 위해 진행한 i𝑛 𝑣𝑖𝑡𝑟𝑜 실험에서는 DMCS와 MLP TP가 일반적인 TP 방식과 비교해 더 좋은 효과를 가지는지 확인하기 위해 TP 방식의 음성 대조군과 유효성분의 침투 양상을 비교했다. i𝑛 𝑣𝑖𝑡𝑟𝑜 돼지 피부 실험을 통해 지용성, 수용성 각 세럼의 단독 사용 시 침투 깊이 및 단면적을 비교했으며, 이들이 함께 사용되었을 때 물성 차이로 인한 성분 전달의 한계가 발생하는지, 목표하는 침투 깊이 및 침투량 수치를 달성할 수 있는지 확인했다. 침투 깊이는 이들이 작용한 피부 내 위상으로써, 단면적은 로피탈의 정리에 따라 침투량(부피)에 대한 지표로써 비교했다. 결과적으로, i𝑛 𝑣𝑖𝑡𝑟𝑜 시험에서 KS 세럼은 MLP TP 실험군이 가장 높은 침투 깊이 및 단면적 수치를 보였고, CS 세럼 사용 실험에서는 DMCS가 가장 높은 침투 깊이 및 단면적 수치를 보였다. 특히, 이들은 모두 TP와 비교해 유의미한 수치 차이를 보여주었다. 지용성과 수용성의 특징을 가진 두 세럼의 동시적용 시험에서도 대조군과 유의미한 수치 차이를 나타냄으로써 동시적용의 가능성을 확인했다. 한편, 시험의 결과로 나타난 효능의 결과를 인체 적용시험으로 검증하기 위해 임상시험을 실시하였으며 화학적 자극 후와 비교하여 해당 제품을 사용한 시험군은 피부색 붉은 기(Redness Average), 경피 수분 손실량(g/m2h), 뺨 부위의 부피(㎣) 등이 유의하게 감소하였음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 물성이 다른 KS 세럼과 CS 세럼을 함께 적용해 지용성과 수용성 화장품이 가지는 장점을 결합하고 TP 제형에서 물성 차이로 인해 생기는 한계를 극복하기 위해 마이크로니들 기반의 이중기능 동시 적용 시스템을 제안한다. 새로운 동시 적용에 대한 시스템 연구는 물성 차이로 인해 각각 사용되는 유효성분들의 동시 적용 가능성을 시사하며, 새로운 형태의 유효성분 전달 시스템에 대한 첫걸음이라는 데에 그 의의가 있다.