카페인 경피 전달…고분자 겔과 마이크로니들 영향 확인

연구팀은 편두통 진통에 함께 쓰이는 일반의약품 성분인 아세트아미노펜(acetaminophen)과 카페인(caffeine)을 피부로 전달하면 가정에서의 사용 경험을 높일 수 있다고 설명했다. 이번 논문은 2부작 연구의 1부로, 하이드록시에틸셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose)와 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone) 겔에서 두 성분의 방출과 투과를 살폈다. 용해성 마이크로니들과 열 적용의 영향은 2부에서 다룬다.

연구팀은 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)으로 두 성분과 고분자 사이의 상호작용을 확인하고, 레오미터로 겔의 점도와 점탄성 값(G′, G″)을 측정했다. 실험에는 일정 두께로 잘라 낸 돼지 피부를 썼으며, 한 성분 또는 두 성분을 함께 담은 겔에서 성분의 방출량과 투과량을 확산 실험으로 측정했다. 마이크로니들 적용 뒤 피부 장벽 변화는 경피수분손실(TEWL)로 확인했다.

FTIR 분석에서 두 성분은 각 고분자 기질 안에서 화학적으로 변하지 않아 강한 성분-고분자 상호작용은 없는 것으로 나타났다. 마이크로니들 전처리는 모든 제형에서 투과를 유의하게 높였고, 높아진 정도는 한 성분만 담은 겔과 두 성분을 함께 담은 겔 사이에 차이가 있었다. 두 성분을 함께 전달할 때 투과에 주는 영향은 성분, 고분자 종류, 시간에 따라 달라졌다.

연구팀은 고분자 구조와 동시 전달, 미세 통로를 통한 이동이 온전한 피부와 마이크로니들 처리 피부 모두에서 두 성분의 전달에 영향을 줬다고 설명했다. 이번 연구에는 미국 아이오와대학교가 참여했다. 이번 연구는 국제 학술지 Pharmaceutical Research에 'Transdermal Acetaminophen and Caffeine for Migraine, Part 1: Solid Microneedles and Co-loaded Polymeric Gels'라는 제목으로 실렸다.

마이크로니들은 피부 표면에 아주 작은 통로를 만들어 성분이 피부 안으로 들어가도록 돕는 도구로, 화장품에서는 성분 전달 제형 연구와 관련된다. 카페인과 고분자 겔 원료는 화장품에도 쓰이며, 경피수분손실은 피부 장벽 상태를 보는 지표로 효능·안전성 시험에 쓰일 수 있다.