A Study on the Antimicrobial Effect of Glyceryl Caprylate in Cosmetics

The antimicrobial properties of medium-chain ($C_{8-12}$) free fatty acids and their 1-monoglyceride derivatives against a wide range of microorganisms we well known. However, previous studies have been mainly focused on the antimicrobial activity against pathogenic bacteria and viruses causing diseases in human or domestic animals' infection. But, there have been few reports describing comprehensive surveys of antimicrobial effects against microorganisms in cosmetics. For a start of this study, we evaluated and compared the preservative activities of $C_8$ (glyceryl caprylate) and $C_{12}$(glyceryl laurate) 1-monoglyceride in cosmetic formulations. From the result, we found that both of them have very excellent preservative activity against bacteria, but less against fungi. And $C_8$ 1-monoglyceride was a little bit more effective than $C_{12}$ 1-monoglyceride. According to the test results to evaluate each antimicrobial activity of glyceryl caprylate towards 5 kinds of microorganisms used in preservation efficacy test in cosmetics, gram-positive bacteria S. aureus and yeast C. albicans were sensitive and mold A. niger was most tolerant to glyceryl caprylate. Therefore, we tried to improve the antimicrobial activity of glyceryl caprylate agianst mold such as A. niger so that we could make it used as a preservative for cosmetic products. As a result, we confirmed that the antimicrobial activity of glyceryl caprylate is much improved under acidic conditions in formulation. In addition, we found optimal combinations of glyceryl caprylate with other antimicrobial agents. Among tested 7 antimicrobial agent, methyparaben showed the highest preservative activity in combination with gglyceryl caprylate.

Glyceryl Caprylate의 화장품에서의 항균력에 관한 연구

[ $C_{8-12}$ ]의 medium-chain free fatty acid 및 1-monoglyceride의 다양한 미생물에 대한 항균력은 잘 알려져 있다. Lipid의 항균력에 대해 발표된 연구는 추로 사람이나 가축에 감염을 일으키는 병원성 세균 및 바이러스에 대한 항균력에 초점을 맞춰 왔으며, 실제로 화장품에 문제가 되는 미생물에 대한 체계적인 항균력 조사는 전무한 실정이다. 우선, 본 연구에서는 $C_{12}$ (glyceryl laurate)에 비해 $C_8$ (glyceryl caprylate) 사슬 길이를 가지는 1-monoglyceride의 화장품 제형 내 방부력을 조사해 보았다. 그 결과, $C_8}$ 및 $C_{12}$의 chain length를 가지는 1-monoglyceride 모두 세균에 대한 방부력은 매우 우수한 반면, 진균에 대한 방부력이 취약함을 확인하였다. 또한, $C_{12}$에 비해 $C_8$의 사슬 길이를 가지는 glyceryl caprylate는 항균력이 약간 우수하였다. 이 후 화장품 방부력 시험에 사용되는 5종의 미생물 각각에 대한 glyceryl caprylate의 항균력을 알아보기 위한 시험 결과, 그람양성균인 S. aureus와 이스트인 C. albicans에 대한 항균력이 매우 우수하게 나타났으며, 그람음성균인 E coli, P. aeruginosa 순으로 우수한 항균력을 나타내었다. 하지만, 곰팡이인 A. niger에 대해서는 다른 균에 비해 매우 취약한 항균력을 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 glyceryl caprylate의 화장품 방부제로서의 적용을 위해 A. niger와 같은 곰팡이에 대한 항균력을 높고자 하였으며, 그 결과 glyceryl caprylate의 A. niger에 대한 항균력이 산성 조건에서 현저히 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 7종의 다른 antimicrobial agent와의 병용을 통한 최적의 조합을 찾고자 실험한 결과, methylparaben과 조합했을 때 진균에 대한 항균력이 가장 좋아지는 것을 확인하였다.