SKIN
화장품 , 피부 흡수율을 높이는 방법
아무리 좋은 활성 성분과 기술력을 담고 있는 고가의 화장품을 사용해도, 피부에 흡수되지 않는다면 무용지물. 스킨케어 효과를 높이기 위해 서는 화장품의 피부 흡수력을 높이는 것이 관건이다. 화장품의 유효 성분이 피부에 흡수되는 경피 전달 시스템, 유효 성분의 흡수를 높이기 위한 최신 기술과 방법론에 대해 알아본다.
각질층과 경피 흡수 전달 시스템
화장품에 함유된 많은 활성 성분들이 피부에 흡수되기 위해서는 각질층을 통과해야 한다. 화장품이 피부의 각 층에서 어떠한 방법으로 얼마나 흡수되느냐가 화장품의 효능을 나타내는 기준이 된다. 피부는 약 0.06~1mm 정도의 두께로 표피, 진피, 피하지방으로 구성되어 있다. 표피는 표면에서부터 각질층, 과립층, 유극층, 기저층으로 나뉘어진다. 화장품의 피부 흡수와 관련된 것은 바로 각질층으로, 각질층은 약 40%의 단백질, 40%의 수분 그리고 10~20%의 지질로 구성되는데, 그 구조는 단백질이 풍부한 각질세포(corneocyte)와 그 사이를 채우고 있는 세포간지질(intercellular lipid)로 이루어져 있다. 피부 최전선의 장벽인 각질층의 완전성을 투과하기란 여간 어려운 일이 아니다. 외부로부터의 손상을 방지하기 위해 이물질의 흡수를 방어하고, 체내의 수분이 날아가는 것을 방지하기 위해 수용성이 높은 약물이나 화장품 성분은 거의 흡수하지 않는 장벽 기능을 수행하기 때문.
피부세포 사이의 통로(intercellular route)를 통해 유효 성분이 각질층을 통과할 수 있는 가능성은 회당 약 0.3%에 불과하다고 알려져 있다. 하지만 이 또한 개인별로 피부 세포의 각화작용과 건강 상태를 비롯하여 환경적인 요소에 따라 각질층의 두께는 각각 다르며 변수가 발생할 수 있다. 이에 스킨케어 시 화장품의 활성 성분들에 대한 피부 반응은 물론 현재의 피부 컨디션에 따라 흡수율 또한 다를 수 있다. 피부의 복잡성을 극복하고 화장품 유효성분이 피부에 흡수되기 위해 서는 무엇보다 친수성과 친유성의 여러 층으로 겹겹이 쌓인 라멜라 구조의 각질층을 어떠한 방법으로 느슨하게 만들 것인지가 관건이 된다. 각질층의 라멜라 구조가 느슨해질수록 피부에 많은 양의 유효성분이 각질층을 통과하여, 각질 세포와 세포 사이에 존재하는 세포간지질에 녹아 침투력이 극대화될 수 있기 때문이다. 이를 위해 피부 전문가는 물론 국내외 유수 화장품 제조사들은 화장품에 함유된 유효 성분을 보다 효과적으로 전달하고 침투시키기 위한 운반 시스템이 대한 연구들을 진행하고 있다.
유효 성분의 흡수를 높이기 위한 최신 피부 전달 시스템
나노입자&리포좀
피부에 유효 성분이 흡수되는 원리는 유효 성분의 양과 농도, 분자 크기의 차이에 따라 달라질 수 있다. 유효 성분의 분자 크기가 작을수록 흡수율이 높고 빨라질 수 있다. 이에 현재 대부분의 화장품 제조사들은 흡수력을 높이기 위해 활성 성분의 분자량을 나노 단위의 미세한 입자로 만들기 위한 기술 개발에 주력한다. 또한 피부에 흡수되기 위한 크기뿐만 아니라 흡수되는 과정에서 성분이 산화되거나 빛이나 열에 의해 파괴되지 않아야 한다. 이에 피부 지질의 성분은 지성으로 유효 성분들을 친지질 성분이 감싸는 리포좀 형태로 흡수한다. 단백질, 올리고뉴클레오티드 등의 유효 성분들의 전달에 효과적이다.
경피 흡수 촉진 물질
경피 흡수 촉진제는 피부의 장벽기능을 낮춰줌으로써 화장품 유효 성분의 피부 투과성을 증가시키는 역할을 한다. 이러한 제제들은 반드시 독성과 자극이 없는 성분의 투과성만을 높이는 목적의 성분이어야 한다. 경피 흡수를 촉진하는 물질들은 그 성격에 따라 첫째, 친유성 분자의 용해도를 높여 피부 흡수를 높이는 수용성 유기 용매, 둘째, 각질을 분해하고 각질층의 보습과 연화작용으로 흡수를 촉진시키는 제제, 셋째, 각질층 지질에 작용하여 단단한 각질층 사이를 느슨하게 만드는 계면활성제와 유지류의 제제로 분류할 수 있다. 단, 경피 흡수 촉진제로 사용되는 물질 중 1,4 디옥산, 니트로사민, 에틸렌 옥사이드, 프탈레이트는 체내에 축적되면 내분비 교란 및 독성을 유발할 위험이 있다는 문제들이 야기되고 있기에 주의해야 한다. 특히 프탈레이트는 제조 시 향료에 혼합하는 경우가 있기 때문에 화장품 라벨에 별도로 표시되지 않는 경우가 다반사이다. 이에 화학적 향료 성분이 함유된 제품들은 주의하여 사용할 필요가 있다.
이온토포레시스(Iontophoresis)
피부에 유효 성분 흡수를 가장 비약적으로 높인 방법 중 하나이다. 물리적으로 피부에 투과 물질의 수송을 용이하게 하는 기술력을 제공한다. 적은 전류를 사용하여 피부를 통하여 유효성분을 전달하는 방법으로, 전자이동과 전기적 삼투압으로 전하를 띤 물질 및 중성의 물질이동이 가능하다. 또한 머지않은 미래에 펩타이드와 단백질 등의 큰 분자량으로 인해 흡수율이 제한적이었던 활성 성분들의 분자 크기를 조절하여 피부에 전달할 것이라 전망하고 있다. 특히 이온화에 최적화된 비타민 C 등의 고농축 비타민 성분들로, 일반적인 비타민의 불안정함과 낮은 흡수율을 극복하기 위한 방법이 에스테틱, 메디컬 스킨케어에 활발하게 사용되고 있다.
소노포레시스(Sonophoresis)
초음파를 이용하여 성분을 전달하는 수단이다. 1~3 MHz, 1∼3 Wcm-2의 초음파는 스테로이드와 같은 친유성 물질의 피부 전달에 사용되고 있으며 경피 흡수 촉진제와 병행하여 사용하기도 하며, 낮은 주파수의 초음파가 더욱더 효과적이라 밝혀졌다. 특히 광노화에 의한 색소 침착 등에 효과적인 성분들을 피부 속 깊이 침투하여 피부 침투율을 최대 4,000%까지 증대시킬 수 있다.
패치(Patch)
최근 들어 안티 블레미쉬, 여드름 스팟, 아이컨투어, 리프팅 홈케어 시 패치 타입의 제품을 사용한 스킨케어가 활성화되고 있다. 최근에는 마이크로니들의 패치형 제품도 등장하고 있다. 화장품 패치의 구성 요소로는 백킹 필름, 릴리즈 라이너 및 접착제 등의 다양한 소재들이 개발되어 사용되고 있다. 패치를 통한유효 성분 경피 흡수에 대한 연구 결과, 유효 성분의 80%을 전달하는 에멀젼 타입보다 비교적 높은 침투력을 가진 것으로 확인되었다.
마이크로니들(Microneedle)
피부에 머리카락보다 가늘고 정교한 마이크로미터 수준의 통로를 확보하는 마이크로니들의 사용으로 피부 세포에 유효 성분들을 효과적으로 전달한다. 또한 표피에 영향을 미치지만 표피와 진피에 구조적 손상을 일으키지 않는다. 또한 치료과정에서 성장인자 및 단백질이 발현되는데 이는 상처를 치유하고 피부 재생 및 피부 개선을 가져다 준다. 눌러 찍는 스탬프형부터 손잡이가 있는 롤러의 형태가 있다. 분자 크기가 큰 성분들도 피부의 각질층을 통과할 수 있는 통로를 확보하며, 통증을 수반하지 않는다. 마이크로니들의 크기가 증가할수록 경피수분손실(TEWL)의 현격한 증가를 확인할 수 있는데, 이는 역으로 피부에 유효 성분들을 투입할 수 있는 통로가 만들어졌다는 것을 의미하며, 마이크로니들의 크기가 클수록 유효 성분의 흡수도 증가함을 보여준다 (국내 에스테틱의 경우 0.25mm로 제한된다).
‘일론 스킨젝션’
일론 스킨젝션은 ‘SKIN’과 ‘INJECTION’의 합성어로 피부에 유효성분을 직접 충전한다는 의미의 코스메슈디컬 스킨케어 프로그램이다. 굵기 33게이지, 깊이 0.24mm, 24K 금도금에 멸균 처리된 마이크로니들을 이용하여 유효성분을 피부 깊숙이 전달한 다. 1회 관리 시 피부에 약 3,000여개의 미세한 홀을 만들어 유효 성분을 함유한 솔루션을 피부에 흡수시킨다. 피부 표면이 아닌 미세한 홀에 직접 솔루션이 침투하여 유효성분의 효과에 활력을 불어넣어준다.
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