Tagra의 미네랄 SunCaps™ Cellu TitanCap™ 및 Cellu ZinoCap™에 관한 Expression Cosmétique 2021 기사: 백탁 현상 감소, 사용감 개선, in vitro SPF 67 및 8.4.
Shaher Duchi 박사(Tagra 수석 과학자) 및 Danny Goldstein 박사(Tagra R&D 총괄). Expression Cosmétique, Guide of Cosmetic Ingredients, 2021년 12월, pp. 284–288 (프랑스어 및 영어로 출판됨, 여기에는 영어 본문이 수록됨).
첨단 마이크로캡슐화 기술과 SPF가 결합되면 어떻게 될까요? 새로운 연구에 따르면, 그 결과는 태양의 강력한 UVA 및 UVB 광선으로부터 피부를 보호하는 혁신적인 방법으로 나타납니다.
최근 몇 년 동안 미네랄 자외선 차단 필터인 이산화티타늄(TiO2)과 산화아연(ZnO)의 사용이 급증했습니다 (1). 미네랄 자외선 차단 필터는 주로 천연 미네랄 원료, 규제적 변화 (2), 그리고 "리프 세이프(산호초 보호)" 클레임 덕분에 최근 더욱 인기를 얻고 있습니다. 미네랄 자외선 차단 필터 사용의 장점은 잘 알려져 있습니다. 뛰어난 안전성 프로필, 높은 SPF 효능을 지니며 광범위한 자외선 차단 효과를 제공한다는 점입니다.
이러한 장점에도 불구하고, 주로 백탁 현상이나 제품 도포 시 피부에 느껴지는 사용감과 같은 아쉬운 미관 및 사용감으로 인해 다양한 과제와 단점이 수반됩니다. 또한, 작은 입자가 피부를 통과해 아직 알려지지 않은 위험을 초래할 수 있다는 추측과 함께 나노 입자에 대한 논쟁도 계속되고 있습니다. 일반적으로 미네랄 자외선 차단 제품을 개발하는 것은 까다로운 과제이며 항상 단순한 제형 작업인 것은 아닙니다. 무기 자외선 차단제를 효과적이면서도 우아한 방식으로 배합하려면 방대한 지식과 전문성이 필요합니다.
새로운 연구에 따르면 무기 자외선 차단 필터를 사용하는 Tagra의 첨단 마이크로캡슐화 기술인 미네랄 SunCaps™가 제조업체와 소비자 모두를 위한 혁신적인 솔루션인 것으로 나타났습니다. 이는 자외선 차단 효능을 유지하면서도 피부에서의 향상된 투명도, 개선된 피부 사용감, 사용의 용이성 및 다른 성분과의 상용성을 제공합니다.
본 기사에서는 바이오 기반 생분해성 폴리머로 제작된 Tagra의 특허받은 미네랄 자외선 차단 마이크로캡슐인 Cellu TitanCap™ 및 Cellu ZinoCap™의 제조 과정을 설명합니다. 마이크로캡슐의 물리화학적 특성 분석과 그 성능에 대해 모두 논의합니다.
비나노(Non-Nano) 미네랄 자외선 차단 필터
마이크론 크기의 미네랄 자외선 차단 마이크로캡슐인 Cellu TitanCap™ 및 Cellu ZinoCap™은 용매 추출법을 사용하여 제조되었습니다 (3, 4). 얻어진 마이크로캡슐의 물리적 외관은 분말 형태입니다. 입자 크기 및 크기 분포는 그림 1에 나타난 바와 같이 Horiba LA350 레이저 회절 입도 분석기(Horiba Ltd., 일본)를 사용하여 측정되었습니다.
그림 1: Cellu TitanCap™ (A) 및 Cellu ZinoCap™ (B)의 마이크로캡슐 크기 분포. 두 제품 모두 마이크론 크기 범위를 나타냅니다.
미관: 투명도 및 보이지 않는 미네랄 선스크린
유리(free) 형태 또는 캡슐화된 미네랄 자외선 차단 필터를 함유한 두 제형의 투명도와 백탁 현상을 비교 및 평가했습니다. 각 제형의 최종 TiO2 및 ZnO 백분율은 동일했습니다(Cellu TitanCap™ 11% 및 Cellu ZinoCap™ 21%, 이는 유리 TiO2 7.7% 및 유리 ZnO 14.7%에 해당함). 평가는 피부에 도포한 후 육안 관찰을 통해 수행되었으며, 흑색 판에 도포한 후 XRite VS450 장치(반사율 %)를 사용한 분석 측정을 통해 확인되었습니다. 결과에 따르면 캡슐화된 미네랄 자외선 차단 필터로 제조된 제형은 유리 자외선 차단 필터로 제조된 제형에 비해 더 투명하고 백탁 현상이 현저히 적은 것으로 나타났습니다(그림 2 및 3).
그림 2: 유리 형태의 TiO2 및 ZnO를 함유한 제형(B)과 비교하여 Cellu TitanCap™ 및 Cellu ZinoCap™을 함유한 제형(A) 도포 후 투명도 및 백탁 현상의 육안 관찰.
그림 3: 투명도 %에 대한 XRite 분석. 제형을 도포하지 않은 빈 판(C)을 대조군으로 삼았으며, Cellu TitanCap™ (A) 또는 유리 TiO2 (B)를 함유한 제형을 도포한 후 투명도를 분석했습니다.
관능 분석: 뛰어난 피부 사용감
훈련된 패널이 묘사적 관능 분석을 사용하여 두 제형을 평가했습니다. 결과는 그림 4에 나와 있습니다. 미네랄 SunCaps™를 함유한 제형은 유리 자외선 차단 필터와 비교하여 다음과 같은 모든 매개변수에서 개선을 보였습니다.
도포 중 더 높은 발림성 및 촉각적 매끄러움.
도포 후 더 우수한 피부 톤 균일성.
더 우수한 가벼움.
훨씬 적은 백탁 현상.
그림 4: 미네랄 SunCaps™를 함유한 제형(A) 또는 유리 형태의 무기 자외선 차단 필터를 함유한 제형(B)의 관능 평가 결과.
효능: In Vitro SPF 테스트
Cellu TitanCap™과 Cellu ZinoCap™을 W/O 제형에 통합했습니다. F1은 Cellu TitanCap™을 함유한 제형을 나타내고, F2는 Cellu ZinoCap™을 함유한 제형입니다. 이러한 제형의 상세한 조성은 표 1에 나와 있습니다. F1과 F2는 각각 이론적 SPF 27 및 6의 자외선 차단제를 얻도록 제조되었습니다. SPF에 대한 제형의 이론적 성능을 평가하기 위해 BASF Sunscreen Simulator 소프트웨어를 사용했습니다.
표 1: in vitro SPF 테스트를 거친 각 제형의 상세 조성
상(Phase) | 성분 | INCI | F1 (% w/w) | F2 (% w/w) |
|---|---|---|---|---|
A | Cellu TitanCap | Titanium dioxide (and) cellulose acetate butyrate (and) butylene glycol cocoate | 20 | - |
A | Cellu ZinoCap | Zinc oxide (and) cellulose acetate butyrate (and) butylene glycol cocoate | - | 20 |
B | Span 65 | Sorbitan Tristearate | 6 | 6 |
B | Hydroxystearic Acid | Hydroxystearic Acid | 3 | 3 |
B | Fision EcoSil | Hydrogenated Ethylhexyl Olivate (and) Hydrogenated Olive Oil Unsaponifiables | 5.00 | 5.00 |
B | Saboderm AB | C12-15 Alkyl Benzoate | 5.00 | 5.00 |
B | Massocare PHS | Polyhydroxystearic Acid | 5 | 5 |
B | IMWITOR 600 | Polyglyceryl-3 Polyricinoleate | 5.00 | 5.00 |
B | DUB ISO G3 | Polyglyceryl-3 diisostearate | 7 | 7 |
B | Isostearyl Isostearate | Isostearyl Isostearate | 7 | 7 |
B | Span 20 | Sorbitan Laurate | 3 | 3 |
B | DUB SSIC | Isocetyl Stearoyl Stearate | 7 | 7 |
C | Tween 20 | Polysorbate 20 | 4 | 4 |
C | Tween 80 | Polysorbate 80 | 2 | 2 |
C | Propanediol | Propanediol | 4 | 4 |
C | Water | Water | 5 | 5 |
C | Phenoxyethanol | Phenoxyethanol | 1 | 1 |
C | Magnesium sulfate | Magnesium sulfate | 1 | 1 |
D | Xanthan Gum | Xanthan Gum | 10 | 10 |
제형은 다음 방법에 따라 제조되었습니다.
Phase B 성분들을 혼합하고 60°C에서 15분 동안 300rpm으로 교반했습니다.
Phase A를 60°C에서 교반하면서 Phase B에 서서히 첨가한 후, T18 Ultra Turrax(IKA)를 사용하여 10,000rpm으로 5분간 처리했습니다.
Phase C 성분들을 혼합하고 Phase D를 첨가한 후 60°C에서 10분 동안 300rpm으로 교반했습니다.
마지막으로 Phase CD를 Phase AB에 첨가하고 10분 동안 균질화한 후, 제형이 실온에 도달할 때까지 가열 없이 교반을 계속했습니다.
두 제형 모두 기질로 PMMA 플레이트를 사용하여 290-400nm 파장 범위에서 Solarlight SPF290AS 장비를 사용해 in vitro SPF를 테스트했습니다. F1 및 F2에 대해 측정된 in vitro SPF는 각각 67과 8.4였습니다. 자외선 차단 성능은 그림 5에 표시된 바와 같이 UV 챔버를 사용하여 육안으로도 평가되었습니다.
그림 5: 유리 형태의 TiO2 및 ZnO 또는 캡슐화된 형태를 함유한 제형의 UVA/B 차단 성능. 두 제형 모두 동일한 %의 TiO2 및 ZnO를 함유합니다.
결론
이러한 결과를 바탕으로, Tagra의 미네랄 SunCaps™를 사용하면 미관과 피부 사용감이 개선된 효율적인 미네랄 자외선 차단 제품을 쉽게 개발할 수 있다는 결론을 내릴 수 있습니다. 매력적인 외관 및 사용감과 함께 안전하고 효과적인 보호 기능을 제공하는 것은 단순한 선택 사항이 아니라 필수 조건입니다. 본 연구는 SunCaps™가 유리 형태의 비캡슐화 형태보다 우수함을 보여주며, 따라서 향상된 미관과 개선된 피부 사용감을 갖춘 효율적인 선케어 제품을 개발하는 데 매우 유리합니다.
참고문헌
Solish, et al. Dermatologic Surgery: official publication of the American Society for Dermatologic Surgery. 2020; 46(12):1508-1513.
Food and Drug Administration proposed rule, Sunscreen drug products for over-the-counter human use, 2019.
Jelvehgari M, Montazam SH. Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products. 2012; 7:144-152.
Freitas S, Merkle HP, Gander B. Journal of Controlled Release. 2005; 102: 313-332.
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