화장품 및 화장품 함유 방부제에 대한 병원미생물과 사람의 피부서식세균들의 증식에 미치는 효과를 조사하였다. 파라벤, 1,2-헥산디올, 페녹시 에탄올과 같은 방부제를 함유한 토너, 에멀젼, 크림, 유아용크림은 포도상구균, 대장균, 녹농균에 대해 강한 방부효과를 보였으며, 파라벤, 1,2-헥산디올, 페녹시 에탄올과 같은 방부제들은 포도상구균, 대장균, 녹농균과 같은 병원균 및 Staphilococcus epidermidis, Shigella flexneri, Enterobacter aerogenes 등과 같은 일부 피부서식세균에 대한 강한 항균효과를 보였다. 사람의 피부에 페녹시 에탄올 함유 크림을 도포하였을 때, 피부서식 미생물들의 구성이 바뀌었다. 문 수준에서는 Proteobacteria가 증가하였고, 종 수준에서는 4P004125_s가 증가하였고, Propionibacterium humerusii 감소하였다. 이 결과들로부터 파라벤, 1,2-헥산디올, 페녹시 에탄올과 같은 방부제는 병원균에 대한 항균효과를 가짐과 동시에 페녹시 에탄올을 함유한 화장품은 피부세균군집에 변화를 줄 수 있음을 시사하고 있다.

화장품에서 일반적으로 사용되고 있는 대표적인 자외선차단 원료들과 방부제인 phenoxyethanol (PE), 항균효과가 있는 ethylhexylglyceirn (EG)의 분배계수와 흡착도를 측정하여 비교하였고, 제품의 포장재 재질에 따라 PE가 흡착되는 정도를 비교하였다. PE, EG에 대한 11개 자외선 차단제의 분배계수는 EG가 상대적으로 높게 나타났으며 그중 Tinsorb M, Solaveil CT434가 높은 분배계수를 보였다. 40 % 이상의 EG 흡착을 보인 자외선 차단 원료는 Gransil PSQ, UV Titan M 160, Micro TiO2 MT 100 TV였고, Gransil PSQ와 Scadder는 40 % 이상의 PE를 흡착하였다. 또한 PE는 포장재 원료인 polyoxymethylene에 의해 1개월 후 7 ~ 8 % 흡착됨을 확인하였다. 자외선차단제품의 방부처방을 설계할 때 사용되는 자외선 차단제와 방부제와의 상관성을 고려하여 적절한 방부제 및 차단제를 선정해야 적은 방부제로도 최적의 방부력을 갖는 제품 설계가 가능함을 보여준다. 또한 포장재의 종류에 따라 시간이 경과하면서 방부제가 포장재에 흡착되어 방부력이 저하될 수 있음을 확인하였다.

일반적으로 화장품에는 제품의 보존성을 향상시키는 것을 목적으로, 파라옥시안식향산에스텔(paraben, 파라벤), 이미다졸리디닐우레아, 페녹시에탄올, 클로로페네신 등의 화학 방부제가 배합되어 있다. 화학 방부제는 제형의 안정성 및 방부 유효성이 우수하지만, 독성, 피부자극, 알러지를 유발하는 등의 단점이 있어 배합량을 줄이거나 배제하고도 제품의 안정성 및 유효성이 높은 보존 기술이 요구된다. 종래부터 글리세린, 1,3-부틸렌글리콜(BG), 프로필렌글리콜(PG), 디프로필렌글리콜(DPG) 등의 폴리올류들은 보습성분 및 용매로 범용되고 있으며, 고농도로 사용할 경우 항균력이 있지만, 사용성을 떨어뜨리고, 피부 자극을 유발하는 등 제품의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다. 본 연구의 목적은 폴리올류의 조성별 항균, 방부력 영향을 평가하고, 스킨케어 유화제형에서 방부제 함량을 감소시킬 수 있는 폴리올 조성을 도출하여 방부제의 사용량을 감소시키고, 사용성 및 안정성도 개선하는 것이다. 범용적으로 사용되는 폴리올류의 항균 증가력을 측정한 결과 글리세린의 항균 증가력은 미미한 반면 BG, PG의 영향력은 유의(p < 0.05) 하였다. S. aureus를 대상으로 화학 방부제의 항균력 증가를 측정하고 상관성을 회귀분석한 결과 폴리올 1 %를 증량할 때 PG는 2.1 8.4 %, BG는 1.8 8.4 % 방부제의 항균력을 증가시킬 것으로 추정되었다. 로션, 크림 등 유화제품에서 폴리올에 의한 방부력 증가율을 측정한 결과 글리세린의 경우 5 %까지 함량을 증가시켜도 방부력이 증진되지 않았으며, BG 및 PG는 5.5 9.9 % 증가할 때 40 % 이상까지 방부력을 증가시켰다. 이상의 폴리올의 항균, 방부 영향력 측정으로 유화 제품에서 폴리올 배합을 조정하여 방부제 사용량을 40 %까지 감소시키고 사용성과 안전성 그리고 제품의 안정성을 개선할 수 있음을 확인하였고, paraben-free, 저방부, 무방부 시스템 도입시 베이스 처방의 기준으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.