[코스인코리아닷컴 김민석 기자] 화장품 원료 연구개발 생산 전문기업인 (주)H&A파마켐(대표 유효경)은 2021년 10월 18일부터 28일까지 멕시코 칸쿤(CANCUN)에서 진행된 IFSCC Congress 2021 CANCUN에서 포스터 4편을 발표해 주목을 받았다. 이번 행사는 코로나 펜데믹으로 온라인으로 진행됐다.

이번 포스터 발표는 화장품에 사용하기에 불안정한 소재를 안정화하는 최신 기술에 대해 발표가 이루어졌으며 감마-사이클로덱스트린을 이용해 COFs(gamma-Cyclodextrin based MOFs)를 형성해 레틴알을 캡슐화해 안정화했으며 큐브좀을 글리세릴모노올리에이트와 다양한 고분자를 이용해 만들어 레틴알을 안정화하고 피부흡수율을 높이는 연구를 진행했다.

또 최근 이슈가 되고 있는 3D 바이오프린팅 기술을 이용해 DDS가 가능한 레틴알 캡슐레이션을 연구개발해 화장품에 사용 가능한 소재를 개발했으며 LDH(layered double hydroxide)를 이용해 Palmitoyl-ReGenerated Peptide(pal-RGD)와 레티놀 포집된 리포좀의 흡수와 방출을 연구해 pH에 선택적으로 방출하는 화장품 소재를 발표했다.

(주)H&A파마켐(대표이사 유효경)는 이번 IFSCC 논문 발표를 통해 자사의 우수한 소재 안정화 기술을 보여줄 수 있는 계기가 됐으며 코로나19 상황에서도 화장품 소재를 지속적으로 개발해 화장품 완제품 개발사에 조금이나마 도움이 되었으면 하는 바램을 밝혔다.

■ IFSCC Congress 2021 CANCUN H&A파마켐 포스터 발표 내용 요약

#1 Encapsulation of the Retinal using the gamma-Cyclodextrin based MOFs(COFs)

MOFs(Metal-Organic Frameworks)란 금속-유기 골격체로 넓은 표면적을 가지고 골격체 내부에 활성 물질 캡슐레이션이 가능한 물질이다. 식품, 화장품 분야에서도 널리 사용되고 있는 사이클로덱스트린으로도 MOF 구조를 형성할 수 있는데 이는 MOF의 특성을 가지면서도 독성이 없다는 장점을 가진다. 이번 연구에서는 감마-사이클로덱스트린을 이용해 COFs(gamma-Cyclodextrin based MOFs)를 형성한 뒤 불안정한 물질 중 하나인 비타민 A 계열의 레틴알을 캡슐레이션해 그 구조와 특성을 분석했다. 안정도 확인 시, 90일 동안 75% 이상 역가가 유지되는 것을 확인했다.

▲ Figure 2. SEM images of COFs; (a)gamma-cyclodextrin, (b)retinal, (c)COF, (d)COF-Retianl

#2 Stabilization of Vitamin A Using the various cubosomes

큐보좀은 모노올레인과 같은 양쪽성 지질을 이용해 정육면의 입방체의 구조로 형성된 베지클을 말한다. 큐보좀은 화장품, 제약 분야에서 활발히 연구되고 있는 물질로 약물과 활성 성분을 담지하는데 많이 응용되고 있다. 이번 연구에서는 글리세릴모노올리에이트와 3가지 고분자를 이용해 큐보좀을 형성하고 레틴알을 담지해 안정도와 경피흡수테스트를 진행했다. 그 중 폴록사머 188을 사용한 큐보좀이 가장 안정적이며 높은 피부 흡수율을 보였다.

#3 Retinal Stabilization Study using Three-dimensional Bio Printing

3D 바이오프린팅은 3차원으로 모델링된 디지털데이터를 분말, 액체, 고체 형태의 다양한 소재로 한층 한층씩 적층(Layer by Layer)하여 물체를 제조하는 기술을 일컫는다. 3D 바이오프린팅은 제약에서 활발히 연구가 이루어지고 있으며 특히 DDS(Drug Delivery System)으로 많이 활용되고 있다.

3D 프린팅을 활용한 DDS기법은 계면활성제 없이 가능하며 활성물질을 특정 분포로 설정할 수 있으며 원하는 모양으로 적층 가능하다. 또 약물의 방출 속도를 조정할 수 있다는 큰 장점을 가진다. 이번 연구에서는 화장품에 응용하기 위해 물에 잘 용해될 수 있도록 폴록사머와 같은 고분자를 이용해 레틴알을 캡슐레이션했다.

▲ Figure 2. Images of the 3D printed Retinal 3DP dosage forms

#4. Nanocomposite of layered double hydroxide and chitosan polymer for delivery of retinol and Pal-RGD (가톨릭대학교 이종현 교수팀 공동연구)

점토(LDH) 나노시트와 키토산 고분자를 사용해 물에 분산되는 나노 리포좀을 포집할 수 있는 친환경 다공성 흡착소재를 개발했다. LDH-키토산 복합소재는 독특한 내부구조 때문에 20~500나노미터 크기의 리포좀을 고르게 흡수할 수 있다.

이번 연구는 Palmitoyl-ReGenerateD Peptide(pal-RGD)와 레티놀 포집된 리포좀의 흡수와 선택적 방출을 관찰했다. 복합소재는 약 80% 이상 높은 리포좀 포집율을 보이고 용액의 pH에 따라 방출이 조절되는 것을 확인했다. LDH-키토산 복합소재는 LDH 표면에 결합한 키토산 고분자의 그물망 구조와 표면 양전하 때문에 pH에 따른 선택적 방출이 가능하다.