KR100588088B1 - 커퍼 펩타이드, 자일리톨, 토코페롤로 이루어진 나노 쉘조성물과 이를 함유하는 치약 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커퍼 펩타이드, 자일리톨, 토코페롤로 이루어진 나노 쉘 조성물과 이를 함유하는 치약 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 손상 조직의 치유와 재구성 작용이 우수한 커퍼 펩타이드와 항균 효과를 가진 자일리톨 및 항산화 작용이 있는 토코페롤을 생체 내에서 활성을 유지하도록 나노 쉘의 형태로 제조하여 이를 치약 조성물의 유효 성분으로 이용하는 커퍼 펩타이드, 자일리톨, 토코페롤로 이루어진 나노 쉘 조성물과 이를 함유하는 치약 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따라 얻어진 커퍼 펩타이드, 자일리톨 및 토코페릴 아세테이트로 이루어진 나노 쉘을 유효 성분으로 하여 제조된 치약 조성물은 각각의 유효 성분들의 효능 효과가 충분히 발현되므로 충치균 억제효과가 뛰어나고 항산화 효과 및 상처 치유 효과가 우수하여 구강 위생과 치주 질환에 효과적이다.

나노 쉘, 커퍼 펩타이드, 치약 조성물

Description

커퍼 펩타이드, 자일리톨, 토코페롤로 이루어진 나노 쉘 조성물과 이를 함유하는 치약 조성물{NANO SHELL COMPOSITION COMPRISING COPPER PEPTIDE, XYLITOL AND TOCOPHEROL AND AN ORAL HYGIENE COMPOSITION CONTAINING THE NANO SHELL COMPOSITION}

도 1은 본 발명에 따라 제조된 나노 쉘의 입자 분포를 나타낸 그래프이고,

도 2는 본 발명에 따라 제조된 나노 쉘 입자의 동결 전자현미경 사진이며,

도 3과 도 4는 충치균인 Streptococcus mutans를 이용한 충치균 억제 효과 실험의 결과로, 도 3은 본 발명의 방법에 따라 제조된 나노 쉘을 함유하는 치약 조성물의 결과를 나타낸 사진이고 도 4는 대조군의 결과를 나타낸 사진이다.

본 발명은 커퍼 펩타이드, 자일리톨, 토코페롤로 이루어진 나노 쉘 조성물과 이를 함유하는 치약 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 손상 조직의 치유와 재구성 작용이 우수한 커퍼 펩타이드와 항균 효과를 가진 자일리톨 및 항산화 작용 이 있는 토코페롤을 생체 내에서 활성을 유지하도록 나노 쉘의 형태로 제조하여 이를 치약 조성물의 유효 성분으로 이용하는 커퍼 펩타이드, 자일리톨, 토코페롤로 이루어진 나노 쉘 조성물과 이를 함유하는 치약 조성물에 관한 것이다.

리포좀과 나노 에멀젼은 나노 쉘(shell)의 일종이다. 포스파티딜 콜린(PC), 포스파티딜 에탄올아민(PE), 포스파티딜 세린(PS), 스핑고마이엘린 (sphingomyelin), 카디오리피드(cardiolipid), 플라스마로겐(plasmalogen), 포스파티딘산, 세리브로시드(cerebroside)와 같은 인지질로 구성되어 있는 이중 층 폐쇄막을 형성하여 물과 평형 상태에 있는 분자단을 리포좀이라 하는데 지질 구성성분들은 양친매성 성질을 자체 내에 가지고 있어 극성인 하이드로필릭과 비극성(친유성)을 가진 알킬 사슬인 리포필릭이 원료 성분의 양친매성 성격을 가진다. 그러므로, 리포좀은 물에 분산시켰을 때 구상이 아닌 2 분자막 (bilayer)을 형성하여 수상(水)의 미용 성분을 포집하는데 비하여 나노 에멀젼은 유상의 미용 성분을 포집한다.

상기한 바와 같이, 나노 에멀젼으로 내부에 토코페롤, 코엔자임 큐-10 또는 레티놀 등과 같은 난용성 물질을 포집하거나 리포좀을 이용하여 생체 내 이용률이 낮은 물질(펩타이드, 식물성 추출물 등)을 포집하는 방법으로 나노 쉘을 제조하여 생체 내 이용률을 증진시킴으로써 제품을 통해 생리 활성물질을 선택적으로 피부 및 입 속의 점막, 충치 부위, 잇몸 등에 흡수를 빠르게 하는 효과를 기대할 수 있다.

커퍼 펩타이드는 글리실-히스티딜-리신에 구리가 결합되어 있는 형태로 인체 내의 단백질에서 추출되는 매우 희귀한 물질이다. 콜라겐, 트롬보스폰딘 (thrombospondin), 피브린 a-사슬, 프로키니노겐(prokininogen), 상보성 C1q, 인터루킨 4, 피부 콜라게나제, 응고인자 XI, 및 SPARC 등과 같은 단백질로부터 조합된 왕성한 상태로 존재하는데, 주로 조직을 보호하고 조직 손상에 따른 염증을 막아주는 작용을 한다. 또한, 손상된 단백질을 재생시키는 과정과 그러한 손상 조직을 정상 조직으로 대체시키는 조직 재건축의 신호탄으로 작용하는데, 커퍼 펩타이드는 조직이 손상되었을 경우 조직의 치유와 재구성 및 조직을 보호하는 피드백 신호라고 할 수 있다.

커퍼 펩타이드의 생물학적 활성은 세포 성장 단백질을 증가시키고, 새로운 콜라겐(I, III)과 엘라스틴의 생합성을 증가시키며, 프로테오글리칸과 글리코스아미노글리칸의 생성을 증가시키며, 피부의 슈퍼옥시드 디스뮤타제 (superoxide dismutase)를 활성화시키고, 피부의 수분층에서 산소 래디칼에 피부의 능력을 증가시키고, 피부 장벽을 보수하고 탄력 있게 한다고 알려져 있다.

효능효과를 보면 상처의 치료를 촉진시키고, 피부를 강하게 하고, 피부 탄력을 강화하며, 피하지방층을 증가시킴으로써, 피부의 노화현상을 억제시키고, 피부이식의 성공률을 높이며, GHK 동족체 지방질의 잔여로 모발 여포 크기를 증가시켜서 모발성장을 촉진하고, 탈모를 감소시키며, 뼈의 치료를 자극 또는 촉진하며, 손상된 장의 조직을 치료하고, 위궤양을 치료하며, 조직에 산화력이 있는 손상을 막는다.

또한, 커퍼 펩타이드는 구강 내에서는 점막의 섬유아세포의 증가, 치아 성장 조절, 치근막 조직성장 등에 관여하는 것으로 알려져 있다.

토코페롤은 비타민 E라고도 불리며, 비타민 E의 작용이 있는 물질은 토콜(tocol)즉 , 2-메틸-2-[트리메틸-트리데실]-6-히드록시크로만을 기본 골격으로 하는 크로만(chromane)의 유도체이다. 토콜의 측쇄는 피토올(phytol)로부터 유래되었고 측쇄의 3,7,11 위치에 이중결합을 갖는 트리에놀은 토콜과 비슷한 구조를 하고 있다. 토콜과 트리에놀은 크로만 고리에 메틸기의 위치와 수에 의해 여러 가지 이성질체가 된다. 토코페롤의 종류에는 알파, 베타, 감마, 델타-토코페롤이 존재한다.

토코페롤은 항산화 작용이 있으며 생체 내에서 비타민 A의 산화를 방지하는 작용을 한다. 또한, 치주염 예방 효과도 있는 것으로 알려져 있는데, 항산화 작용은 실온에서 알파:베타:감마:델타=1:1.3:1.8:2.7로 델타 토코페롤이 상대적으로 우수하다. 토코페롤 자체는 불안정하여 실제로는 그 유도체들이 주로 사용되는데, 특히 토코페릴 아세테이트, 토코페릴 팔미테이트 등 여러 종류의 유도체가 존재한다. 비타민 E는 심한 치주 질환에 효과가 있다. 치아에 은 도금이 있다면 토코페롤의 항산화 효과는 반드시 필요하다. 수은은 은 조직에서 항산화 효소인 SOD, 글루타티온 퍼옥시다제, 카탈라제 등을 고갈시킨다. 동물 실험에서는 토코페롤이 은의 독성을 감소시키는 것으로 나타났다.

자일리톨은 천연의 당알콜계 감미료로, 츄잉검, 제과, 의약품 및 구강 위생제품 등 다양한 무설탕 제품에 널리 사용되고 있다. 자일리톨은 설탕과 유사한 감미도를 지니며 입안에서 녹을 때 뛰어난 휘산 작용을 나타내므로 무설탕 제과류에 특히 적합하다.

자일리톨은 채소나 야채 중에 함유되어 있으며 인체 내에서는 포도당 대사의 중간 물질로 생성된다. 상업적으로는 자작나무나 떡갈나무 등에서 얻어지는 자일란, 헤미셀룰로즈 등을 주원료로 하여 생산되고 있으며 그 주산지는 임산 자원이 풍부한 핀란드이다.

자일리톨의 특별한 장점 중의 하나는 충치 발생을 현저히 감소시키는 작용이 있다는 것이다. 실제로 1970년대 초반부터 자일리톨이 충치와 다른 구강질병에 미치는 효과에 대해 다양한 생체 내 또는 시험관 내 실험, 임상 및 실제 조사 등 의 연구가 수행되어져 왔다.

그 결과, 세계적으로 치의학계에서 자일리톨 사용 권고가 증가하고 있으며, 자일리톨의 독특한 효과에 대한 대중적인 인식도 늘어나고 있는 추세이다. 수많은 대규모 임상실험을 통하여 자일리톨을 함유한 츄잉검이나 제과류의 꾸준한 섭취가 충치발생률을 35 내지 100%까지 감소시킨다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 연구 결과를 통해 자일리톨은 솔비톨이나 다른 당알콜류 보다 충치 예방에 더욱 효과적임을 알 수 있는데 이들 연구 중 일부는 WHO의 지원 하에 이루어진 것이라는 점이 주목된다.

자일리톨은 대표적인 충치 유발균인 뮤탄스균(Streptococcus mutans)의 성장을 억제하고 치아 표면의 세균막인 플라그 (치면 세균막) 형성을 감소시키며 플라그 내에서의 산 생성을 감소시킴으로써 충치 예방 기능을 한다. 또한, 고농도의 자일리톨 용액은 치아에서 법랑질이 이탈되는 것을 방지할 뿐만 아니라 이미 이탈 된 법랑질이 재침착하도록 작용한다. 자일리톨을 불소와 함께 사용할 경우 충치 예방 효과가 더욱 더 증가한다.

뮤탄스균은 가장 대표적인 우식원 세균으로 다음과 같은 기작에 의해 충치를 발생시킨다 : 뮤탄스균은 치아 표면에 쉽게 부착하여 치면에 점착성이 강한 세균막(plaque)을 형성하여 치면세균막 내부에서 산을 제조하고, 제조된 산이 치질에서 광질을 이탈시켜 충치가 발생하게 된다. 뮤탄스균은 우식활성이 높은 사람의 산성 구강환경에서 빠른 속도로 증식하는데, 특히 타액 유출량이 적은 사람의 산성 구강환경에서 보다 빠른 속도로 증식된다. 일반적으로 음식에 함유된 탄수화물은 치면 세균막 내부에서 발효되어 산을 제조하고 제조된 산이 법랑질 표면을 부식시켜 충치가 되는 것이다.

그러나, 자일리톨은 치면 세균막 내부에서 발효되지 않기 때문에 산을 제조하지 않는다. 자일리톨은 5탄당 알콜이므로 구강세균에 의하여 분해되지 않아 충치를 발생시킬 수 없다. 뿐만 아니라 자일리톨은 치면 세균막의 양을 줄여주고 뮤탄스균의 숫자도 감소시킨다.

플라그의 감소는 플라그 내에 존재하는 점착성 고분자 물질을 감소시키는 자일리톨의 영향과 관련이 있다( Makinen et al., 1985). 이 연구에서 보통의 구강 건강상태를 가진 대상자에게 하루 4 내지 10g의 자일리톨을 섭취시킬 경우 연구 디자인에 따라 20 내지 50% 정도의 플라그 감소 수준이 관찰되었다.

1990년대의 연구는 이러한 사실을 더욱 확고히 한다. 자일리톨과 솔비톨의 비교 실험에서는 자일리톨이 솔비톨 보다 더 우수한 효과를 보였다(Soderling et al., 1989; Tellefsen et al., 1996: Cronin et al., 1994). 자일리톨 검을 장기간 씹은 사람들은 플라그 양이 현저히 적었고(Soderling et al., 1989), 대상자들은 치아의 청결감을 느낀다고 답했다.

플라그의 축적은 치주건강에 있어서 명백한 위험요소가 되기도 하지만 장차 충치 발생의 위험을 예측하는 지표가 된다.

본 발명자들은 상기한 바와 같은 효능을 가지는 커퍼 펩타이드, 자일리톨, 및 토코페롤의 생체 내 이용률을 증가시키는 방법으로 나노 쉘에 착안하여 본 발명에 이르게 되었다.

본 발명에서는 피부 세포 재생, 특히 칫솔질로 인한 입 점막이나 잇몸의 상처를 치유할 수 있고 잇몸을 튼튼하게 하는 커퍼 펩타이드와 피부나 잇몸, 체내 흡수력이 낮은 토코페롤 아세테이트와 충치균에 효과적인 자일리톨을 나노 쉘로 안정화시켜 이를 치약 조성물에 적용하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에서는 커퍼 펩타이드, 자일리톨 및 토코페롤을 유효성분으로 하고 이들 유효 성분의 생체 내 이용률이 향상된 치약 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 포화 레시틴 1 내지 5중량%, 에탄올 1 내지 20중량%, 디메티콘 1 내지 5중량%, 자일리톨 1 내지 20중량%, 토코페릴 아세테이트 1 내지 20중량%, 커퍼 펩타이드 0.01 내지 0.5중량%와 정제수로 전체 조성물의 중량을 100중량%로 조절하여서 제조되는 것을 특징으로 하는 나노 쉘 조성물인 것이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 있어서는, 나노 쉘은 막 구성성분인 포화 레시틴 1 내지 5중량%와 방부력 및 침투력을 증가시키는 에탄올 1 내지 20중량%, 소포제 및 윤활성분으로서 디메티콘 1 내지 5중량%, 자일리톨 1 내지 20중량%, 토코페릴 아세테이트 1 내지 20중량%, 커퍼 펩타이드 0.01 내지 0.5중량%에 정제수를 첨가하여 전체 조성물의 중량을 100중량%로 조절하고, 이를 잘 혼합 및 교반하여 고압 미세 균질기를 통과시킨 후 냉각, 탈포하여 제조된다.

상기한 바와 같은 각 성분의 함량 범위를 적용하였을 때 나노 쉘 조성물은 최적의 나노 쉘을 형성하여 유효 성분을 안정적으로 포집해서 생체 내로 투과시킬 수 있다.

본 발명의 방법으로 제조된 커퍼 펩타이드, 자일리톨 및 토코페롤을 유효 성분으로 함유하는 나노 쉘 조성물은 치약 조성물의 제조에 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 나노 쉘을 함유하는 치약 조성물에 대한 충치균 억제 실험에서는 나노 쉘 함량 1% 미만에서 충치균의 소멸이 확인되었다.

상기 치약 조성물은 액상, 페이스트 또는 투명 겔 타입의 제형으로 제조될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 제조된 나노 쉘의 입자 분포를 Malvern Zetasizer 1000 HS로 측정하여 나타낸 그래프로써, 도 1에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따르면 직경이 200 내지 300 nm인 나노 쉘이 얻어진다.

나노 쉘은 입자 크기가 너무 미세하여 일반적인 광학 현미경으로는 측정이 불가능하므로, 동결 전자현미경(Freeze Fracture Scanning Electron Microscopy)을 이용하여 본 발명에 따라 제조된 나노 쉘의 입자 사진을 촬영하여 도 2에 나타내었다. 이 동결 전자현미경 사진에서 동그랗게 돌출된 부분은 모노레이어로 된 나노 에멀젼 부분이고 동그랗게 들어간 부분은 바이레이어인 리포좀으로, 이 사진으로부터 나노 에멀젼과 리포좀이 혼합되어 있는 나노 쉘의 형성을 확인할 수 있다.

본 발명의 나노 쉘은 직경이 200 내지 300 nm의 입자 크기를 가지므로 세포간 지질 사이가 200 내지 300 nm인 피부와 잇몸 속으로 침투가 용이하여 조직 세포 내로 빠르게 침투될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제조예 나노 쉘의 제조

각 성분들을 하기한 분량으로 정량하여 정제수로 전체 조성물의 중량이 100중량%가 되도록 조절한 다음, 잘 혼합 교반하여 고압 미세 균질기를 통과시켰다.

균질기를 통과한 용액을 냉각, 탈포하여서 커퍼 펩타이드, 자일리톨 및 토코페릴 아세테이트를 함유하는 나노 쉘로 제조하였다.

포화 레시틴 1 내지 5중량%

에탄올 1 내지 20중량%

디메티콘 1 내지 5중량%

자일리톨 1 내지 20중량%

토코페릴 아세테이트 1 내지 20중량%

커퍼 펩타이드 0.01 내지 0.5중량%

정제수 (합계 100중량%를 만든다.)

실시예 1

준비공정으로 a)의 성분들을 70 내지 75℃의 온도 하에 제조부에 투입하여 20분간 교반하여 분체를 완전히 용해하였다. 상온으로 냉각하고, 보습 및 감미료, 유용성분 용해공정으로 상기 제조예에서 얻어진 나노 쉘을 포함하는 b)의 성분들을 25 내지 35℃에서 제조부에 투입한 후 15분간 교반 혼합하여 용해하였다. 다음 분체 및 점성제 혼합공정으로 c)의 성분들을 25 내지 35℃에서 카르복시 에틸셀룰로스를 탄산칼슘에 분체에 혼합해서 단계적으로 투입하였다. d) 성분은 폼제 혼합 및 1차 탈포공정으로 25 내지 35℃에서 40분 내에 1차 탈포를 완료하고, e)의 향을 혼합하여 25 내지 35℃에서 2차 탈포하여 치약 조성물을 제조하였다.

a) 일불소 인산나트륨 0.80 중량%

소듐 벤조에이트 0.25 중량%

폴리솔비탄20 0.80 중량%

정제수 (합계 100중량%를 만든다.)

b) 글리세린 30.00 중량%

프로필렌글리콜 1.00 중량%

소듐 사카린 1.50 중량%

나노 쉘 1.00 내지 5.00 중량%

c) 탄산칼슘 43.00 중량%

실리카 3.00 중량%

카르복시 에틸셀룰로스 2.00 중량%

d) 소듐 라우릴 설페이트 2.00 중량%

e) 향 일정량

실시예 2

하기 성분을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 치약 조성물을 제조하였다.

솔비톨 40.00 중량%

실리카 30.00 중량%

소듐 비카보네이트 20.00 중량%

피이지-15 3.00 중량%

소듐 라우릴 설페이트 1.50 중량%

향 0.75 중량%

셀룰로우즈 검 0.70 중량%

이산화티탄 1.00 중량%

소듐 사카린 0.30 중량%

소듐 푸로라이드 0.25 중량%

나노 쉘 1.00 내지 5.00 중량%

정제수 (합계 100중량%를 만든다.)

실시예 3

하기 성분을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 치약 조성물을 제조하였다.

실리카 40.00 중량%

솔비톨(70%) 24.01 중량%

프로필렌글리콜 11.60 중량%

소듐 라우릴 설페이트 1.50 중량%

향 1.00 중량%

셀룰로우즈 검 0.60 중량%

소듐 벤조에이트 0.50 중량%

이산화티탄 0.50 중량%

소듐 사카린 0.20 중량%

나노 쉘 1.00 내지 5.00 중량%

정제수 (합계 100중량%를 만든다.)

실시예 4 치약조성물의 충치균 억제 실험
상기 실시예 1에 의하여 제조된 나노쉘을 함유하는 치약조성물을 사용하여, 충치균 억제 실험을 실시하였다. 대조군으로서 상기 실시예 1의 조성물 중 나노쉘이 함유되지 않은 치약조성물을 사용하였다.
충치 원인균 Streptococcus mutans 균주를 배지에 고르게 도포한 후, 원형의 종이 디스크에 에탄올, 상기 실시예 1에 의하여 제조된 나노쉘을 함유하는 치약조성물(0.1, 1.0, 5, 10, 20㎕)을 떨어뜨려 멸균 벤치에서 건조하였다. 디스크가 건조된 후, 균주가 도포된 배지에 디스크를 올려놓았다. 이 배지를 37℃의 항온처리기에서 하루 동안 보관한 다음 분석하여 그 결과를 도 3에 나타내었으며, 대조군에 대한 실험결과를 도 4에 나타내었다.

첨부된 도면에서 보이는 원의 크기가 클수록 항균 효과가 높은 것으로 본 발명에 의한 나노 쉘을 함유하는 치약 조성물의 경우가 대조군에 비하여 항균 효과가 훨씬 높음을 확인할 수 있었다.

삭제

본 발명의 방법에 따라 제조되는 나노 쉘은 커퍼 펩타이드, 자일리톨, 토코페릴 아세테이트를 안정화하여 이들 성분들의 생체 내 이용률을 현저하게 증가시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 얻어진 커퍼 펩타이드, 자일리톨 및 토코페릴 아세테이트로 이루어진 나노 쉘을 유효 성분으로 하여 제조된 치약 조성물은 각각의 유효 성분들의 효능 효과가 충분히 발현되므로 충치균 억제효과가 뛰어나고 항산화 효과 및 상처 치유 효과가 우수하여 구강 위생과 치주 질환에 효과적이다.

Claims (3)

1. 포화 레시틴 1 내지 5중량%, 에탄올 1 내지 20중량%, 디메티콘 1 내지 5중량%, 자일리톨 1 내지 20중량%, 토코페릴 아세테이트 1 내지 20중량%, 커퍼 펩타이드 0.01 내지 0.5중량%와 정제수로 전체 조성물의 중량을 100중량%로 조절하여서 제조되는 것을 특징으로 하는 나노 쉘 조성물.
2. 제 1항에 따른 나노 쉘 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 치약 조성물.
3. 제 2항에 있어서, 상기 치약 조성물이 액상, 페이스트 또는 투명 겔 타입의 제형인 것을 특징으로 하는 치약 조성물.

Images