▲ 지홍근 H&A파마켐 CTO

세번째 발표자로 나선 지홍근 H&A파마켐 CTO(최고기술경영자)는 ‘Self-assembly of lipid molecules 이용한 Nanoparticle’이라는 주제로 발표했다. 

지홍근 CTO는 발표 시작에 ‘캡슐레이션을 왜 하는가’에 대한 질문을 던졌다. 이에 대해 최근 화장품의 제형이 다양해지면서 피부흡수와 제형안정도에 대한 관심 역시 증대하고 있다. 특히 레티놀처럼 불안정한 것들을 안정화 할 수 있는 방법으로 ‘캡슐레이션’ 방식을 채택하고 있다고 전했다. 

 

캡슐레이션에 대한 관심이 높아지면서 이에 대한 연구 역시 활발해지고 있는 상황이라고 전한 지홍근 CTO는 화장품 업계 뿐 아니라 식품, 의학계에서도 많은 논문이 발표되고 있다고 말했다. 

 

다양한 나노파티클(Nanoparticle) 기술에 대해서도 소개했다. 캡슐레이션 기술에는 크게 세 가지로 볼 수 있는데 코어셀(core-shell), 메트릭스(Matrix), 샌드위치(Sandwich) 등이 있다. 이들 기술은 화장품에 다양하게 쓰이고 있다. 

 

지홍근 CTO는 “캡슐레이션을 만들기 위해 댄드리머를 이용한 방법이 있는데, 현재는 가격이 비싸서 시중에 잘 나오지는 않는 것 같다”며 “가격이 저렴한 베타-사이클로데스트린이 가장 많이 사용되고 섬유유연제 등을 캡슐레이션 할 때 이용된다”고 전했다. 

 

코클레이트와 관련해서는 “분유 등에 주로 사용되는 것인데 칼슘이온을 안에 집어넣는 것이다. PS를 기반으로 하는 것인데 중요한 것은 만들기가 쉽지 않다.”면서 “폴리머좀 형태로 해서 하는 것이 캡슐레이션이 잘된다. 제약 쪽에서는 마이셀 방식을 많이 사용한다”고 말했다. 

 

이와 함께 SLN(Solid Lipid Nanoparticles) 형태가 현재까지는 안정성이 가장 뛰어난 것으로 알려져 있다고 설명했다. 또 코셀라베이트 같은 경우는 가격도 싸게 하고 눈에 보이는 것부터 보이지 않는 것을 만들 수도 있다. 이외에도 콜로이도좀(Colloidosomes), 코셀라베이트(Coacervates) 등 최근 많이 사용되고 있는 기술에 대해 설명했다. 

 

지홍근 CTO는 “LDH(Layered Double Hydroxide)는 최근 의학계에서도 많이 사용할 정도로 연구가 활발하게 이뤄지고 있는 상황이다. MOF(Metal-Organic Frameworks)와 함께 최근 핫한 분야 중 하나”라며 “특히 MOF가 화장품에 적용된 사례로 최근 미국에서 제품을 출시했다”고 전했다. 그러면서 “구현하는 데는 문제가 없다. 하지만 이것들이 피부 깊숙이 흡수가 되는냐가 중요한 이슈가 될 것이다”이라고 덧붙였다. 

 

지홍근 CTO는 리포좀에 대해 자세한 설명을 자료를 통해 설명했다. 계면활성제가 물에 용해되었을 때 미셀을 형성한다. 하지만 인지질과 같이 친유부분이 2개가 있는 분자는 평면상으로 볼 때 직사각형을 이루고 이것은 물에 분산시켰을 때 구상이 아닌 2분자막(BILAYER)을 형성하고 이러한 폐쇄소포체를 리포좀이라고 한다. 

 

리포좀과 관련해 연구자들은 ‘사이즈를 어떻게 할 것인가’, ‘어떻게 하면 오랫동안 살아 있게 할 것이냐’를 연구하고 있는 상황이다. 

 

지홍근 CTO는 “리포좀과 나노에멀전은 동시에 존재한다”며 “리포좀 형태로 되어 있는 알부틴을 사용할 경우 효과가 크게 나타나는 경우가 있다”고 말했다. 특히 “나노에멀전, 리포좀은 지질로 만들었기 때문에 보습은 기본으로 가져간다”며 “최근엔 리포좀 종류 중 GUV쪽이 각광을 받고 있다”고 덧붙였다. 

 

수십에서 수백 나노미터 크기의 작은 입자들로 이루어진 에멀전을 말하는 ‘나노에멀전’에 정의에 대해서 ▲기계적으로 높은 에너지가 필요(자발적으로 생성되지 않음) ▲(반)투명 또는 푸른 빛깔이 도는 유백색의 외관 ▲열역할적으로 준안정 상태 ▲Stoke’s Law를 따르지 않는다는 것이다. 

 

이에 대한 장점으로 ▲유효 성분의 피부 전달·흡수 촉진 ▲난용성 유효 성분의 제형 내 도입 가능 ▲우수한 퍼짐성과 피부 적합성 ▲차별된 외관 등을 들었다. 

나노에멀전을 생성하기 위해 화장품 업계에서 가장 많이 사용하는 고압유화장치는 ‘마이크로플루다이저(Microfludizer)’라고 설명한 지홍근 CTO는 “제조방법은 다양하게 나오고 있다”고 전했다. 

그러면서 “리포좀과 나노에멀전을 만드는 방법은 화장품 처방과 비슷하다. 하지만 부수적으로 처방해야 하는 것이 있다”며 “대부분 안정성과 변색을 막아주기 위해 처방한다”고 말했다. 특히 리포좀 중 중요한 것 하나가 계면활성제라고 거론한 지홍근 CTO는 “어떤 것을 사용하느냐에 따라 달라진다”고 전했다. 

 

이들 중 스텔스 리포좀은 제약에 많이 사용한다. PC 유도체나 PE 유도체를 사용하면 안정성 높은 것을 얻을 수 있다. 현재는 워낙 가격이 높아 시중에는 스틸스-라이크 리포좀이 나와 있는 상황이다. 

 

지홍근 CTO는 결론적으로 “어떤 형태의 계면활성제를 선택하느냐가 중요하다. 또 레티놀이나 알부틴이나 실험을 거쳐서 선택해야 한다”며 “가격은 어떻게 하면 저렴하게 할 수 있는가도 중요한 부분”이라고 강조했다. 

 

한편, 이번 세미나는 국내 화장품 연구개발 분야의 전문가를 육성하고 기술력을 높이기 위한 것으로 지홍근 H&A파마켐 연구소장, 나건 가톨릭대학교 교수, 이창연 인천대학교 교수, 장정호 한국세라믹기술원 융합바이오세라믹소재센터장, 양수근 인하대학교 의과대학 교수 등 국내 업계, 학계 전문가들이 강사로 나섰다.