국소부위에 자극을 일으키는 AHA를 보완할 새로운 포뮬러 암포테릭 AHA를 소개한다.
● 암포테릭 AHA의 등장 배경 ●
AHA는 스킨케어와 테라피에 효과적으로 피부 트리트먼트를 위해 수년간 사용되어 왔으며, 이 효과는 과학 학술문헌에도 개재되어 있다. 이런 상당한 효과에도 불구하고, AHA를 국소부위에 사용할 경우 민감피부에 자극과 따가움을 유발하기 때문에 사용이 제한적이다. 또한 AHA는 부기, 홍반 피부를 포함한 객관적인 자극과 가려움, 간지러움과 같은 감각적 반응을 빈번히 유발하기도 한다. 이러한 것들은 제품에 대한 우려를 낳고, 사용 중단으로 이어질 수 있다.
새로운 PHA 성분과 참신한 포뮬러 기술을 통해 AHA의 잠재적 자극을 낮추는 반면, 임상효과는 유지할 수 있다는 연구가 진행되었다. 괄목할 만한 기술을 통해 자연스럽게 추출할 수 있는 아미노애씨드를 이용해 AHA의 운반방식과 자극을 조정하는 방법이다.
이는 아미노애씨드의 암포테릭(산, 염기 두 성질을 가진) 특징과 관련된 AHA가 있는 분자구조 포뮬러를 이용하는 방식이다. 이 혼합물은 pH를 크게 바꾸지 않고, 유리 알파하이드록시애씨드(AHA)를 서서히 방출하도록 한다. 따라서 AHA가 더 서서히 그리고 자극이 거의 없이 순하게 피부에 침투해 자극을 유발할 가능성을 낮춘다.
임상 평가는 패치 테스트 하에 잠재적으로 자극이 나타날 가능성이 줄었다는 것을 포함해 비암포테릭 AHA 시스템 대비 암포테릭 AHA 시스템을 통해 상당한 효과가 나타난다는 것을 보여준다. 가장 중요한 것은 임상적 효과와 에스테틱 관점에서 기대되는 포뮬러가 암포테릭 AHA 포뮬러로 유지 가능하다는 점이다.
● 암포테릭 하이드록시애씨드 ●
국소 부위용 AHA 포뮬러의 임상효과는 AHA의 피부 침투에 달려있다. AHA의 피부 침투 효과를 높이기 위해 포뮬러의 pH는 반드시 산성이어야 한다. pH 3.8(글라이콜릭애씨드)로 포뮬레이팅하면 AHA 중 하나인 글라이콜릭애씨드 약 50%가 이온화되지 않은 유리산 형태로 존재하게 된다. 이때 글라이콜릭애씨드가 빠르게 침투하면 따가움과 화함을 동반하는 경우가 종종 있다.
상업용 AHA 포뮬러 대부분은 pH 조절을 위한 중화제로 알칼리와 암모늄염을 구성하고 있다. 이 성분들은 AHA와 함께 이온 연결고리를 형성해 중화된 산이 피부에 침투하는 것을 억제한다. 다시 말해, 중화되지 않은 산이 침투하도록 유리산 형태를 유지한다는 것인데, 암포테릭 하이드록시애씨드 기술은 중화 시세틈의 일부로 암포테릭 아미노애씨드를 이용한다.
이는 단순히 포뮬러의 pH 조절에 도움을 주는 것뿐만 아니라 유리 글라이콜릭애씨드를 끌어당겨 일시적으로 복합물을 형성하여 유리산 침투 속도를 저하시켜준다. 이는 감각 수용체 기준 활성화를 억제해 자극적인 반응을 줄이는 것이다. 포뮬러의 성격으로 인해 이 복합물은 일시적이므로 AHA의 효과는 그대로 이어질 수 있게 된다.
● 분자 구조와 pH 프로파일 Molecular Complex and profile ●
실험
▶ 글라이콜릭애씨드 50% 수액 솔루션이 암포테릭 인자인 아르기닌 혹은 암모늄 하이드록사이드를 이용해 pH를 조절했다.
결과
▶ 아르기닌을 함유한 글라이콜릭애씨드 솔루션이 암모늄 하이드록사이드를 함유한 용액보다 더 저항력이 있었다.
- 데이터에 따르면 암모늄 하이드록사이드를 함유한 용액보다 아르기닌을 함유한 용액 속에 이온이 더 적었다. 솔루션에 함유된 아르기닌 속 분자 구조를 나타낸다.
▶ 글라이콜릭애씨드:아르기닌의 분자비(分子比) 10:1로 시작해 솔루션에 함유된 아르기닌의 점성이 증가했다. 흐르는 특성이 줄어들면서 저항력도 높아졌다.
1. 따가움 감소
AHA 제품을 사용하는 소비자 대다수는 국소부위에 락틱애씨드, 글라이콜릭애씨드를 적용한 뒤 따가움과 화함을 경험한다. AHA의 효과를 계속 이용하면서 이런 부정적인 감각반응을 극복하기 위해 일부 포뮬러에서 다양한 접근 방식을 시도해왔고, 성공적인 경우는 드물었다. 다음의 실험은 락틱애씨드의 따가움 유발 반응을 줄이는 암포테릭 기술 효과를 증명한다.
실험
▶ 방법론: 락틱애씨드 따가움 테스트
▶ 패널: 중화되지 않은 락틱애씨드 10%로 검증된 “따가움을 잘 느낀다”는 여성 21명
▶ 화장솜을 이용해 코 옆 부분과 볼 부위에 시료를 적용
▶ 시료: 락틱애씨드 솔루션(20%)으로 (1) 아르기닌(암포테릭), (2) 암모늄 하이드록사이드, (3) NaOH(알카리)를 이용해 pH 3.5로 부분 중화
▶ 음성 대조군: 물
결과
▶ 아르기닌을 함유한 솔루션은 암모늄 하이드록사이드를 함유한 솔루션 대비 현저하게 자극을 덜 유발했다. p<0.05
▶ 아르기닌을 함유한 솔루션은 소듐 하이드록사이드를 함유한 솔루션 대비 현저하게 자극을 덜 유발했다. p<0.05
▶ 아르기닌을 함유한 솔루션은 음성대조 솔루션(물)과 유사했다.
2. 자극 감소
국소용 포뮬러는 단시간 내에 장기 안전성을 대략적으로 나마 평가하기 위해 일반적인 사용량 이상으로 패치테스트 모델을 통해 자극 잠재성을 평가했다. 암포테릭 AHA 기술 효과를 증명하기 위해 비암포테릭 AHA 솔루션을 대비해 누적 자극 패치테스트를 진행했다.
실험
▶ 방법론: 14일 누적 자극 테스트
▶ 패널: 건강한 자원자 24명
▶ 차단 패치를 작용한 주말을 포함해 14일을 연속으로 제품을 적용함
▶ 사료: 20% 글라이콜릭애씨드 수액. (1) 아르기닌(암포테릭), (2) 암모늄 하이드록사이드, (3) NaOH(알칼리)
▶ pH 3.5로 부분 중화
▶ 대조군: 0.9% NaCL (음성대조군), 0.1% SLS (양성대조군)
결과
▶ 아르기닌으로 부분 중화한 글라이콜릭애씨드가 소듐 하이드록사이드 혹은 암모늄 하이드록사이드로 부분 중화한 글라이콜릭애씨드 솔루션보다 자극을 현저히 덜 일으켰다. p<0.05
▶ 중간 자극정도(그레이드 2)로 아르기닌 트리트먼트 그룹에서 진행한 11일 대비 암모늄 하이드록사이드 트리트먼트 그룹에서 4일 간 패치를 진행했다.
▶ 글라이콜릭애씨드가 차단 필름이 있는 상태에서도 모든 테스트 시료를 계속 침투해서 연구가 끝날 무렵 동일한 자극 정도로 나타냈다. 이를 통해 초기에는 암포테릭 시스템이 차단이 있는 경우 자극을 줄이지만, 비암포테릭 AHA 기술 솔루션 대비 글라이콜릭애씨드는 계속 침투하면서 자극이 서서히 나타나는 것이 밝혀졌다. 이로써 암포테릭 AHA 기술이 AHA의 효과는 유지하되 자극이 낮다는 것으로 증명되었다.
3. 세포 턴오버
AHA제품 효과가 각질층 엑스폴리에이션과 세포 턴오버를 강화하지만, 댄실 클로라이드 세포 턴오버 모델을 사용해 AHA 제품의 효과를 빠르게 측정해볼 수 있었다. 이번 평가를 통해 글라이콜릭애씨드 6.3%를 함유한 암포테릭 AHA 테스트 크림(아르기닌으로 pH 3.5로 조절했고, 글라이콜리애씨드:아르기닌 15:1로 중화)을 세포 턴오버와 엑스폴리에이션 강화를 평가하기 위해 비트리트먼트 대조군과 비교해보았다.
실험
▶ 방법론: 댄실 클로라이드 세포 턴오버
▶ 패널: 건강한 지원자 26명
▶ 하루 두 번 팔 안쪽에 제품 적용
▶ 시료: 글라이콜릭애씨드 6.3%와 아르기닌을 함유한 암포테릭 AHA 크림 (pH 3.5, 글라이콜릭애씨드:아르기닌 비율 15:1). 테스트 크림을 비트리트먼트 대조군과 비교했다.
결과
▶ 암포테릭 AHA 크림은 비트리트먼트 대조군 대비 각질층 턴오버 평균시간이 15.7% 현저히 줄었다.
▶ p<0.01
▶ 암포테릭 AHA 크림은 비트리트먼트 대조군 대비 평균 형광평가 점수가 18.4% 크게 줄었다.
▶ 데이터를 통해 암포테릭 기술이 비암포테릭 AHA 포뮬러 대비 세포 턴오버 효과가 있다는 점이 밝혀졌다.
⇨ 테스트용 암포테릭 AHA가 비트리트먼트 대조군 대비 평균 각질층 턴오버 시간과 총 형광점수를 줄였다.
References
1. Van Scott EJ, Yu RJ, Hyperkeratinization, corneocyte cohesion and alpha hydroxyl acid, J Am Acad Dermatol 1984; 11:867-879.
2. Van Scott EJ, Yu RJ, Substances that modify the stratum corneum by modulating its formation. In:Frost, P. and Horwitz, S, eds. Principles of Cosmetics for the Dermatologist, SL, Louis: C. V. Mosby 1982; 70-74.
3. Yu RJ, Van Scott EJ, Alpha-hydroxy acids: science and therapeutic uses. Cosmetic Dermatology Supplement 1994:1-6.
4. Ditre CM, Griffin TD, Murphy GF, Seuki H, Telegan B, Johnson WC, Yu RJ, Van Scott EJ. Effects of a-hydroxy acids on photoaged skin: A pilot clinical, histologic, and ultrastructural study. J Am Acad Dermatol 1996:34:187-95.
5. Bernstein EF, Underhill CB, Lakkakorpi J, Ditre CM, Uitto J, Yu RJ, Van Scott EJ. Citric Acid inreases viable epidermal thickness & glycosaminoglycan content of sun-damaged skin, Dermatol Surg 1997;23:689-94.
6. Berardesca E. Distante F, Vignoli GP, Oresajo C, Green B, Alpha hydroxyl acdis modulate stratm corneum barrier function. Br. J. Dermatol 1997;137:934-8.
7. Green B, Tseng C, Wildnauer R, Herndon J, Rizer, R. Safety and Efficacy of a Gluconolactone (Poly Hydroxyacid) Containing Regimen on Sensitive Skin and Photodamage Following Controlled Consumer Use. Amer Acad of Derm Poster Exhibit: New Orleans, March, 1999.
8. US Pal 5, 091, 171, Amphoteric composition and polymeric forms of alpha hydroxyl acids and their therapeutic use, Yu RJ, Van Scott EJ (1992).
9. Kraechter HU, McCaulley JA, Edison B, Green B, Milora DJ, Amphoteric Hydroxy Complexes: AHAs with reduced stinging and irritation. Cosmetics & Toiletries 2001;116(1):47-52
10. Morganti P, Randazzo SD, Fabrizi G, Bruno C. Decreasing the stinging capacity and improving the antiaging activity of AHAs. J. Appl Cosmetol 1996;14:79-91
11. Tucci MG, Belmonte MM, Biagini G, Morganti P, Vellucci E, Talassi O, Soimi R, Ricotti G, AHAs and derivatives. Cosmetics & Toiletries 1998
12. Yu RJ, Van Scott EJ: Bioavailability of alpha-hydroxy acids in topical formulations. Cosmet Dermatol 1996;9(6);54-62.
13. Kligman DE, Pagnoni A, Stoudemayer T, Kligman AM, Strontium Nitrate Decreases the Efficacy of Glycolic Acid Peel. Amer Acad of Derm Poster Exhibit: San Francisco, March, 2000.
