Pullulan을 이용한 천연 필오프팩의 제조 - 곽준수 (The Graduate School, Ajou University, 2023)
오늘날의 화장품 시장은 다양한 합성 화학물질의 사용으로 폭발적인 성장을 이루었다. 하지만 화학물질의 안전성에 대한 고민과 우려, 피부 관련 질환 및 유해성과 관련된 사고 등은 소비자들에게 천연 화장품에 대한 관심으로 이어졌다. 이에 수 년 전부터 천연 및 유기농 화장품이 인기를 끌었고, 꾸준한 시장 성장을 이루었다. 필오프팩에 사용하는 수용성 고분자인 폴리비닐알코올은 매우 안정적이며 높은 필름 형성능을 가진다. 다른 수용성 고분자에 비해 완전 생분해 경향이 크지만, 생분해에 작용하는 미생물의 종류 및 배출되는 환경에 따라 크게 달라진다. 또한 인체에 대한 유해성과 관련한 자료 또한 존재하여 이를 대체할 수 있는 필름형성능을 가진 다당류를 수배하였다. 선형 글루코스 다당류인 풀루란은 뛰어난 코팅 및 필름형성능을 가져 식용 필름이나 식품 첨가물, 환경 개선제에 이르기까지 다양한 응용 분야에 적용되어 왔다. 화학적으로 합성된 고분자와는 다르게 쉽게 분해되므로 환경오염이 없으며, 인체에 적용 시에 항산화 효과 및 SOD 유사 활성, 주름 개선 효과 및 미백 효과를 보인다. 풀루란 필름의 물성은 다른 필름과 비교했을 때 인장강도가 크고 산소 투과성이 작으며, 고온과 저온에서 안정적이다. 폴리비닐알코올을 대체할 수 있는 천연 필름형성물질을 이용하여 천연화장품에 사용 가능하고, 독성 및 수상오염에 있어 자유로운 천연 고분자 다당류를 이용한 필오프팩을 개발하고자 하였고, 선정한 물질은 풀루란과 히알루론산나트륨, 셀룰로오스검, 하이드록시에틸셀룰로오스, 알긴산나트륨, 옥수수전분의 다당류이다. 풀루란을 주성분으로 하고 각 다당류를 조합하여 만든 필오프팩의 물성을 폴리비닐알코올 기반 필오프팩과 비교하였고, 각 샘플을 이용하여 제조한 필름의 물성을 비교하였다. 또한 피부에 직접 도포하여 건조 후 제거하여 실제 사용성 평가 후 전체적인 비교를 통해 대체 가능 여부를 확인하였다. 각 샘플을 채취하여 물성(pH, 점도)을 파악하고, 4 ℃, 30 ℃, 45 ℃ 3가지 조건에서 점도저하 및 분리, 변색, 변취 여부를 확인하였다. 옥수수전분이 함유된 샘플은 시간이 지나며 침전하였고, 하이드록시에틸셀룰로오스는 상부로 떠오르며 뭉쳐 비가역적인 반응이 진행되었다. 샘플을 이용하여 제조한 필름의 물성을 비교했을 때, 폴리비닐알코올 기반 필름에 비해 두께는 평균 9.52% 얇게 측정되었으며, 인장강도는 평균 9.46% 높게 측정되었다. 물성 비교 후 실제 사용성 확인을 위해 피부에 도포, 건조 후 제거하여 도포성, 필름화, 제거성 3가지 부분에서 개인 평가를 진행하였다. 그 결과 풀루란-히알루론산나트륨 필름이 폴리비닐알코올 기반 필름과 비교 가능할 정도의 성능을 보여 이를 종합적으로 판단하였을 때, 풀루란-히알루론산나트륨 기반의 필오프팩이 폴리비닐알코올 필오프팩을 대체할 수 있을 정도의 천연 필오프팩으로의 개발 가능성을 보임을 확인하였다.
학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :응용생명공학과,2023. 2
Keywords: natural cosmetics; peel-off pack; polysaccharides; pullulan; sodium hyaluronate