맞춤형화장품 조제 시 기능성 원료 첨가가 항균 활성에 미치는 영향 분석

국문 초록 (Abstract)

화장품의 항균활성은 필수적인 요소로서 보존제 성분 등을 처방하여 제품의 방부력을 확보하고 있다. 기존 합성방부제 등의 독성작용 등이 논란이 되면서 방부 대체성분에 대한 연구와 여러 가지 성분이 상호적으로 작용하여 적은 농도로도 항균효과를 증진시킬 수 있는 시너지 효과에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 화장품에는 항균제 외에도 다양한 성분들이 처방되는데, 항균 외 다른 목적으로 사용되는 성분들이 항균활성에 미치는 영향에 대한 연구는 드문 상황이다. 또한 2020년을 기준으로 대한민국 화장품법에 맞춤형화장품에 관한 법률이 시행되면서, 이제는 화장품을 공장에서만 생산하는 것이 아닌 현장에서 고객의 피부와 니즈를 파악하여 화장품 내용물에 원료를 추가로 혼합하여 판매하는 제도가 도입되었다. 맞춤형화장품은 기존의 생산시설에서 제조한 베이스제품을 바탕으로 일반 판매시설에서 원료 등을 추가로 혼합하는 등의 조제를 통해 판매되는 제품군으로, 해당 산업과 관련하여 시장의 발전을 위해 관련 규정과 제도를 고찰하는 다양한 연구들이 이루어지고 있지만 정작 가장 중요한 부분인 맞춤형화장품의 처방 안전성과 품질에 대한 실험연구는 미비한 실정이다.
이에 본 연구는 맞춤형화장품을 현장에서 조제하는 환경을 고려하여 기능성원료의 첨가가 항균활성에 미치는 영향에 대해 연구를 시행하였다. 이는 좁은 의미로써 맞춤형화장품 개발 시 항균활성에 대한 처방 안전성과 관련 시장의 발전에 기여함을 목표로하고 더 나아가 다양한 성분의 혼합 및 합성 등을 활용하는 화장품, 의약외품, 의약품 시장에서 다양한 성분을 배합할 시 항균활성 확보에 기초적인 연구자료로 활용됨을 목적으로 하였다.
연구방법은 베이스크림으로써 항균력을 확보한 시료를 제조한 후 30일간 실온에 밀봉해 보관한 뒤, 기능성 원료 13종을 개별적으로 첨가하여 총 13종의 시료를 추가로 조제하였다. 그리고 베이스 크림 시료 대비 추가 조제한 13종 시료의 방부력 변화를 분석하였고 그 외 성상과 pH 변화 등을 측정하였다. 방부력 평가를 위한 시험 균주는 Bacteria로서 S. aureus, E. coli, P. aeruginosa을 혼합한 균주와 Fungi로서 C. albicans, A. brasiliensis을 혼합한 균주를 사용하였다.
본 연구에서 베이스크림 시료에 대한 방부력을 기준으로, 13종의 기능성원료는 각기 특성에 따라 방부력을 증가 혹은 감소시켰으며 그 양상은 표적 균주에 따라 달랐다. 대표적으로 1,3-propanediol을 첨가한 시료는 방부 효과가 전반적으로 상승하였고, 당류 성분들은 Fungi 혼합 균주에서 방부 효과를 감소시키는 경향을 보이는 결과 등이 나타났다. 균의 종류와 혼합 원료 별로 다양하게 나타난 방부 변화의 추이는 화장품에 원료를 추가하여 조제할 때 pH, 수분 활성도, 유기물의 추가 여부 등 다양한 관점에서 변화의 원인을 고려해야 함을 보여주었다.
본 연구를 통해 맞춤형화장품 뿐 아니라 다양한 성분을 배합하는 과정에서 다양한 성분과 그와 관련된 원인들이 다각도로 작용하여 항균효과에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났다. 하지만 특정 성분별로 구체적인 확인을 위해 세부적인 추가 연구가 지속적으로 필요하고 이때, 본 연구가 제품의 방부 처방을 설계하는 과정에서 기초자료로 활용될 수 있음을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigated the impact of adding functional ingredients on the antimicrobial activity of customized cosmetics, considering the environment in which these cosmetics are formulated.
We conducted the study by manufacturing samples with confirmed antimicrobial activity in the base cream, which were then sealed and then stored at room temperature for 30 days. Subsequently, 13 types of functional ingredients were individually added to produce a total of 13 different samples. Changes in preservative efficacy were analyzed for these 13 samples compared to the base cream sample, along with other attributes such as texture and pH. The test strains used for evaluating preservative efficacy included a bacteria mixture of S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, and a fungi mixture of C. albicans, A. brasiliensis.
The results showed that each of the 13 samples with added ingredients exhibited varying degrees of preservative efficacy compared to the base cream. Notably, the sample with 1,3-propanediol showed an overall increase in preservative efficacy, whereas sugar components tended to reduce preservative efficacy against the fungi mixture. In addition to added ingredients, preservative efficacy against diverse microbial species was significantly different dependent on pH, moisture, existence of organic matters during the process of cosmetic formulation.
This study suggests that the preservative activity in cosmetics is influenced by multiple factors, including the physicochemical properties of cosmetic ingredients as well as the formulation process conditions. However, further detailed studies are needed to confirm the effects of specific ingredients, and the findings of this study imply its utility as foundational data for designing preservative prescriptions in products.

목차 (Table of Contents)

• 제 1장 서론 1
• 1. 연구배경 1
• 1) 화장품의 항균 성분 1
• 2) 맞춤형화장품 제도 2
• 2. 연구목적 4
• 제 2장 이론적 고찰 5
• 1. 화장품 항균활성 관련 규정 및 시험법 5
• 1) 유통화장품 미생물 한도 5
• 2) 방부력 평가 시험(Challenge test) 6
• 2. 화장품의 항균활성 성분 6
• 1) 식품의약품안전처 고시 보존제 6
• 2) 대체 방부성분 6
• 3) 항균활성에 영향을 미치는 요인 7
• 3. 기능성원료 8
• 1) 보습제 8
• 2) 항산화제 9
• 4. 맞춤형화장품 제도 11
• 1) 맞춤형화장품 정의 11
• 2) 맞춤형화장품 혼합·소분용 내용물의 범위 11
• 3) 맞춤형화장품 혼합용 원료의 범위 11
• 제 3장 연구 방법 13
• 1. 베이스크림 시료 제조 13
• 2. 기능성원료 첨가 및 시료 조제 17
• 3. 시험균주 및 배양 조건 21
• 4. 방부시험(Challenge Test) 22
• 5. 제형 및 pH 확인 22
• 제 4장 연구 결과 23
• 1. 베이스크림 시료 방부력 종합 평가 23
• 2. 기능성원료 첨가 크림 시료 13종 방부력 평가 32
• 3. 제형 및 pH 측정 37
• 제 5장 결론 및 고찰 39
• 참고 문헌 43
• ABSTRACT 49