KR101068210B1

KR101068210B1 - 관중추출물, 솔잎추출물 및 석류추출물을 함유하는 치아우식 및 치주질환 억제용 조성물

Info

Publication number: KR101068210B1
Application number: KR1020090001404A
Authority: KR
Inventors: 이강만; 안상미
Original assignee: 이화여자대학교 산학협력단
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2011-09-28
Also published as: KR20100082090A

Abstract

본 발명은 구강 미생물의 산 생성억제작용과 증식억제 활성을 보이는 관중의 에탄올 추출물, 솔잎의 에탄올 추출물, 석류의 에탄올 추출물을 이용하여 산 생성억제와 세균증식억제를 통한 치아우식 및 치주질환 억제용 조성물에 관한 것이다.

Streptococcus mutans, Prevotella intermedia, Porphyromonas gingivalis, 관중, 석류, 솔잎, 치아우식, 치주질환

Description

관중추출물, 솔잎추출물 및 석류추출물을 함유하는 치아우식 및 치주질환 억제용 조성물 {The mixtures of extracts of Dryopteris crassirhizoma, pine needles and pomegranate for the inhibition of dental caries and periodontal diseases}

치아우식은 치주질환과 함께 가장 흔한 구강 질환 중 하나로서 Streptococcus mutans 가 주 원인균이다. S. mutans는 산성 대사산물을 생성하여 치아 조직을 손상시킨다. 한편 Porphyromonas gingivalis와 Prevotella intermedia 같은 혐기성 세균은 종종 치주병소에서 분리되며 치주질환의 발현 및 진행에 관련되었음이 알려지고 있다. 이 세균들은 정상 치은열구에 일반적으로 존재하는 정상 상주 미생물을 억제하는 독성인자들을 생산하여 조직을 파괴하고 치주염을 활성화시킨다.

현재 이러한 구강 질환을 치료하기 위해 보조적으로 항미생물 제제를 사용하고 있다. 일반적으로 치아우식의 경우 치태관리를 위하여 chlorhexidine 0.2% 양치액을 사용하지만 치아얼룩의 부작용과 불쾌한 맛 때문에 단기요법에만 사용되고 있다. 치주질환에서는 일차적으로 치석 제거술을 시행하나 보조 요법으로 항미생물 제제 처치시에는 우식보다 더 다양한 미생물이 관여하고 있으므로 chlorhexidine 양치액 외에 tetracycline, metronidazole 등을 사용하고 있다. 그러나 이러한 항미생물제들은 내성균의 발생, 비선택적 살균 등의 부작용을 불러올 수 있어 기존의 항미생물제를 대체할 수 있는 효과적인 물질을 찾는 것이 필요하다.

관중 추출물을 방부제로 적용한 대한민국 특허공보 공개번호 10-2008-0028391(관중추출물 및 이를 이용한 천연 항균, 방부제 조성물)에는 관중추출물과 연잎추출물, 적양추출물, 계피추출물로 이루어진 혼합물을 이용하여 천연 항균, 방부제 조성물을 만드는 것이 기재되어 있으나, 여기서 사용되는 관중추출물은 화장료의 조성물로 사용되며 고초균, 황색포도상구균, 대장균, 녹농균, 캔디다 효모에서 항균활성을 보이므로 구강 세균에 특이적으로 활성이 있는지의 여부는 밝혀지지 않았다. 또한 대한민국 특허 공개번호 10-2007-0092127(메티오니나아제 저해재 및 이를 함유하는 구강용 조성물 및 식품)에서는 관중을 Fusobacterium nucleatum 및 Porphyromonas gingivalis의 메티오니나아제 저해 활성에 대해 기재되어 있으나 이는 구취억제효과만을 나타낸 것이다.

공개특허공보(특2002-0066042호)에는 석류추출물의 활성산소와 산화질소 생성을 억제시키는 항산화 효능을 이용하여 구강위생을 증진시키는 석류추츌물을 함유하는 구강위생증진용 조성물이 개시되어 있다.

공개특허공보 (특2003-0009578호)에는 녹차추출물, 세틸피리디늄 클로라이드 및 솔잎추출물을 함유하는 구취억제효과가 우수한 구강용 조성물이 개시되어 있다.

상기 선행기술에는 본 발명에서와 같이 관중추출물, 석류추출물 및 솔잎추출 물의 복합제제가 구강 미생물에 의한 산 생성을 현저히 억제하고, S. mutans, P. gingivalis, P. intermedia 등의 구강미생물의 증식을 현저히 억제하여 치아우식 및 치주질환의 예방과 동시에 치료에 사용할 수 있다는 것은 개시된바 없다

본 발명은 구강 미생물에 의한 산 생성을 억제하고, 구강 미생물의 증식을 효과적으로 억제하여 치아우식 및 치주질환의 예방 및 치료에 사용할 수 있는 관중, 솔잎, 석류 등의 생약추출물을 함유하는 구강용 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 관중추출물, 솔잎추출물 및 석류추출물을 함유하는 치아우식 및 치주질환 억제용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 구강조성물 전체중량에 대하여 관중추출물 0.025 ~ 2.5 중량%, 솔잎추출물 0.1 ~ 2.0 중량% 및 석류추출물 0.1 ~ 2.0 중량% 함유하는 치아우식 및 치주질환 억제용 조성물이다. 본 발명은 구강 미생물에 의한 산 생성을 억제하고, 구강 미생물의 증식을 효과적으로 억제하여 치아우식 및 치주질환발생의 억제와 치료에 사용할 수 있다.

본 발명의 생약추출용매로는 메탄올, 에탄올, 에탄올 수용액 등이 사용가능하며, 70% 에탄올이 가장 바람직하다.

본 발명에 의한 관중추출물, 솔잎추출물 및 석류추출물을 함유하는 치아우식 및 치주질환 억제 및 치료용 구강조성물은 구강 미생물에 의한 산 생성 억제작용과 치아우식증 및 치주질환의 주 원인 미생물로 인식되는 S. mutans, P. gingivalis, P. intermedia 등의 증식 억제효과를 나타내며, 구강에 적용할 수 있는 액제, 겔제, 츄잉검제 등의 형태로 만들어 이용함으로써 다수의 사람들에게서 문제가 되고 있는 치아우식과 치주질환의 예방 및 치료의 수단을 제공하여 삶의 질 향상에 기여할 수 있다.

실시 예 1. 관중의 70% 에탄올 추출물의 제조

건조 중량 100g의 분쇄한 관중을 70%(v/v) 발효주정 에탄올 용액으로 3시간 가온 환류추출하고 냉침한 후 여과지로 여과하였다. 이 여과된 추출액을 50℃이하에서 감압농축한 후 관중 추출물 12.9g을 수득하였다.

실시 예 2. 솔잎의 70% 에탄올 추출물의 제조

건조 중량 100g의 분쇄한 솔잎을 70%(v/v) 발효주정 에탄올 용액으로 3시간 가온 환류추출하고 냉침한 후 여과지로 여과하였다. 이 여과된 추출액을 50℃이하에서 감압농축한 후 솔잎 추출물 18.2g을 수득하였다.

실시 예 3. 석류의 70% 에탄올 추출물의 제조

중량 200g의 분쇄한 석류를 70%(v/v) 발효주정 에탄올 용액으로 3시간 가온 환류추출하고 냉침한 후 여과지로 여과하였다. 이 여과된 추출액을 50℃이하에서 감압농축한 후 석류 추출물 17.95g을 수득하였다.

실험 예 1. Snyder test를 이용한 천연물 에탄올 추출물에 의한 구강 세균의 증식 억제 효과

감국, 오미자, 석류, 관중, 솔잎의 추출물 1mg 또는 2 mg을 Snyder test agar 1 ml에 첨가하여 구강 내 세균에 의한 산 생성 억제활성을 가지는지 판별하기 위하여 1차 선별 실험을 실시하여 도 1과 도 2와 같았다. Snyder medium은 pH 4.8 이상에서는 녹색이며 pH 4.8 이하에서는 황색을 나타내므로 변색한 정도에 따라 구강 미생물의 산 생성 여부를 판정할 수 있다.

도 1에 의하면 관중이 5가지 추출물 중에서 가장 강한 산 생성 억제활성을 보였다. 도 2에 의하면, 관중은 0.25 ㎎/㎖ 농도에서도 산 생성 억제 활성을 보였고, 석류는 2 ㎎/㎖ 농도에서 산 생성 억제 활성을 보였다.

실험 예 2. 천연물 추출물에 의한 S. mutans 의 최소저해농도

상기 추출물들의 구강 미생물 중 치태, 치아우식증에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 알려지고 있는 Streptococcus mutans 에 대한 항균활성을 확인하기 위하여 Streptococcus mutans KCTC 3065를 시험균으로 시험하였다. 배지로는 brain heart infusion을 사용하였으며 관중추출물, 솔잎 추출물 또는 석류 추출물이 4 ㎎/㎖ ~ 0.125 ㎎/㎖의 함유하도록 한천평판배지를 만들고 시험균액을 평판배지 중앙에 점적으로 접종하여 37℃ 배양기에서 72시간 이상 배양하고 균의 증식여부를 관찰하였다. 실험 결과 S. mutans 에 대하여 관중 추출물 0.25㎎/㎖ 이상 (도 3), 솔잎 추출물 1.0 ㎎/㎖ 이상 (도 4)을 함유한 배지에서 S. mutans 의 증식이 억제되었다. 석류추출물의 경우 4 ㎎/㎖ 이상 (도 5)을 함유한 배지에서 S. mutans의 증식이 억제되었다.

실험 예 3. 천연물 추출물에 의한 P. gingivalis, P. intermedia 의 최소저해농도

상기 추출물들이 치주질환 발생에 주요 세균으로 알려지고 있는 Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia 에 대한 영향을 살펴보기 위하여 Porphyromonas gingivalis KCTC 5501, Prevotella intermedia KCTC 5506을 시험균으로 사용하여 항균활성을 시험하였다. 배지로는 cooked meat medium을 사용하였다. 에탄올 추출물을 함유한 한천평판배지에 시험균액을 점적으로 접종하고, GasPak 장치를 이용하여 산소를 제거한 상태에서 37℃ 배양기에서 10일 동안 배양하여 균의 증식여부를 관찰하였다. 실험 결과 P. intermedia의 경우 관중 추출물 1㎎/㎖ 이상을 함유한 배지에서 증식 억제작용을 확인할 수 있었다 (도 6).

도 7에 의하면 P. gingivalis에 대하여 관중 추출물은 0.5㎎/㎖ 이상을 함유하는 배지에서는 시험균의 증식이 억제되었고, 솔잎 추출물은 2㎎/㎖ 이상을 함유하는 배지에서 시험균의 증식을 억제하였다. 석류 추출물은 2㎎/㎖ 이상을 함유하는 배지에서 시험균의 증식 억제활성을 보였다.

실험 예 4. 생약추출물 혼합물의 항균력 시험

상기 추출물들의 추출물 간 상승효과를 시험하기 위하여 관중 추출물과 석류 추출물의 혼합물, 관중 추출물과 솔잎 추출물의 혼합물, 관중 추출물, 석류 추출물 및 솔잎 추출물을 포함하는 혼합물을 각각 제조하여 계열희석한 후 2배 농도의 녹은 BHI 한천배지 또는 cooked meat medium 한천배지에 동량으로 혼화 후 평판한천 배지를 만든 후 BHI 한천배지에는 S. mutans 시험균액을 점적으로 접종하여 37℃ 배양기에서 3일 동안 배양하였으며, cooked meat medium 한천배지에는 P. gingivalis 및 P. intermedia의 시험균액을 점적으로 각각 접종하고 GasPak 장치를 이용하여 산소를 제거한 상태에서 37℃ 배양기에서 10일 동안 배양하여 증식여부를 시험하였다(도 8, 도 9, 도 10, 도 11).

도 8에 의하면 S. mutans 에 대하여 관중추출물과 석류추출물을 혼합한 경우, 관중 0.5㎎/㎖, 석류 2㎎/㎖ 이상의 농도로 함유한 배지에서 증식억제 활성을 보였다.

도 9에 의하면 S. mutans 에 대하여 관중 추출물과 솔잎 추출물을 혼합한 경우, 관중 0.25 ㎎/㎖, 솔잎 0.5㎎/㎖ 이상의 농도로 함유한 배지에서 증식이 억제되었다.

도 10에 의하면 관중추출물, 석류추출물, 솔잎 추출물들을 혼합한 경우, S. mutans 에 대하여 관중 0.125㎎/㎖, 석류 0.5 ㎎/㎖, 솔잎 0.5㎎/㎖ 이상의 농도로 함유한 배지에서 증식억제 활성을 보였다.

도 11에 의하면 P. gingivalis 및 P. intermedia 에 대하여 관중, 석류, 솔잎 추출물들의 혼합물의 증식억제활성을 보여 주고 있다. 관중 석류, 솔잎 3가지 추출물을 모두 혼합한 경우는 관중 0.25㎎/㎖, 솔잎 1㎎/㎖, 석류 1㎎/㎖ 농도(3번 페트리 디쉬) 이상을 포함한 배지에서 두 시험균의 증식이 억제되었다. 관중과 석류 추출물을 혼합한 경우는 P. gingivalis에 대하여 관중 0.25㎎/㎖, 석류 1㎎/㎖ 농도(7번 페트리 디쉬) 이상에서, P. intermedia 에 대하여는 관중 0.5㎎/㎖, 석류 2㎎/㎖(6번 페트리 디쉬) 농도 이상에서 증식이 억제되었다. 관중과 솔잎 추출물을 혼합한 경우에는 관중 0.25㎎/㎖, 솔잎 1㎎/㎖(11번 페트리 디쉬) 농도 이상에서 두 시험균의 증식이 억제되었다.

이상의 S. mutans, P. gingivalis, P. intermedia에 대한 관중 추출물, 솔잎 추출물, 석류 추출물의 증식억제 활성을 시험한 결과를 종합하면 표 1과 같다.

표 1에 의하면, 관중 추출물, 솔잎 추출물 및 석류 추출물을 상호 혼합하여 사용하는 경우에 관중, 솔잎, 석류 추출물을 각각 단독으로 사용하는 경우보다 시험에 사용한 S. mutans, P. gingivalis, P. intermedia 에 대하여 특정 추출물의 사용농도를 2배 이상 줄여 사용하여도 특정 시험균의 증식억제를 달성할 수 있었다(표 1참조).

관중 추출물, 석류 추출물, 솔잎 추출물의 시험균에 대한 증식억제 활성

첨가한 추출물	최소증식억제 농도(㎎/㎖)
첨가한 추출물	S. mutans	P. gingivalis	P. intermedia
관중	0.25	0.5	1.0
솔잎	1.0	2.0	-
석류	4.0	2.0	-
관중+솔잎	관중 0.25, 솔잎 0.5	관중 0.25, 솔잎 1.0	관중 0.25, 솔잎 1.0
관중+석류	관중 0.5, 석류 2.0	관중 0.25, 석류 1.0	관중 0.5, 석류 2.0
관중+솔잎+석류	관중 0.125, 솔잎 0.5, 석류 0.5	관중 0.25, 솔잎 1.0, 석류 1.0	관중 0.25, 솔잎 1.0, 석류 1.0

실험 예 5. 항균 활성 추출물을 함유한 치약의 제조와 그의 구강미생물에 의한 산 생성억제 효과

시판 치약에 관중 추출물 0.25㎎/g, 석류 추출물 1㎎/g, 솔잎 추출물 1㎎/g의 농도로 혼합하여 추출물이 함유된 치약을 제조한 후 자원자 5명에게 2주 동안 준비한 치약만을 사용하도록 하였다. 실험 시작 전, 실험 시작 후 1주, 2주째 되는 날의 기상 직후 각각 동일한 조건에서 타액을 모아 자원자의 타액 20㎕와 약 60℃를 유지하고 있던 Snyder test medium 1㎖을 혼합하여 굳히고 37℃에서 4일간 배양하였다. 추출물을 함유하는 치약을 사용하기 전과 추출물을 함유하는 치약을 사용하기 시작한 후 1주와 2주째 검체의 배양결과에서 변색 정도가 감소함을 관찰하였다. 이로써 장기 사용 시 상기 추출물에서 구강 세균의 산 생성을 억제하는 작용이 있음이 확인되었다(도 12).

도 12에서 5명의 시험자의 시험결과를 순서대로 배열하였으며, 각 칼럼의 가장 오른쪽은 배지에 아무것도 첨가하지 않은 경우이다. 구강 미생물에 의해 산 생성이 일어나 배지의 pH가 산성화되면 배지 색깔이 녹색에서 황색으로 변색된다.

도 12에 의하면 추출물을 함유한 치약을 사용개시 후 1주와 2주의 실험결과에서 5명의 시험자중 4명에서 황변현상이 감소하는 현상을 볼 수 있었다. 이로써 추출물을 함유한 치약의 사용으로 구강미생물에 의한 산 생성을 억제하는 효과를 기대할 수 있음을 제시한다고 할 수 있다. 이는 산생성에 의한 치아표면의 부식을 억제하게 하여 치아우식을 억제할 수 있는 효과를 이룰 수 있다.

본 발명에서 바람직한 조성성분의 배합비율은 조성물 전체중량에 대하여 관중추출물 0.025~2.5중량%, 솔잎추출물 0.1~2.0중량% 및 석류추출물 0.1~2.0중량%이다.

상기 함량범위 이하이면 본 발명의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 함량범위를 초과할 경우는 사용감이 떨어지고 제제화에 문제가 발생한다.

본 발명은 통상의 제조방법에 따라 액제, 겔제, 츄잉검제 등으로 제형화하여 사용가능하다.

도 1은 Snyder test 에서의 변색 억제효과

(1 감국, 2 오미자, 3 관중, 4 솔잎 순서이다. C는 대조군이며 B는 아무것도 첨가하지 않은 배지. 추출물의 첨가농도는 1 ㎎/㎖이다)

도 2는 Snyder test의 관중과 석류 추출물의 변색 억제효과

(1~4번 : 관중 추출물이 함유된 snyder medium 순서대로 2, 1, 0.5, 0.25 (단위는 ㎎/㎖). 5~6번 : 석류 추출물이 함유된 snyder medium 순서대로 2, 1(단위는 ㎎/㎖). C는 추출물을 함유하지 않은 대조군이며 B는 아무것도 첨가하지 않은 배지이다)

도 3은 관중 추출물 함유 배지에서 S. mutans의 증식억제 활성.

도 4는 솔잎 추출물 함유 배지에서 S. mutans의 증식억제 활성.

(C는 추출물을 포함하지 않은 배지 자체에 시험균을 접종한 경우)

도 5는 석류 추출물 함유 배지에서 S. mutans의 증식억제 활성.

도 6은 관중 추출물을 함유한 배지에서 P. intermedia의 증식 억제 활성.

(관중추출물을 1㎎/㎖ 이상 함유한 배지에서는 증식이 억제, 0,5 ㎎/㎖을 함유한 배지에서는 증식이 관찰됨)

도 7은 관중, 솔잎, 석류 추출물을 함유한 배지에서 P. gingivalis 의 증식억제 활성.

(1~5번 : 관중 70% 에탄올 추출물 배지 순서대로 2, 1, 0.5, 0.25, 0.125 (단위는 ㎎/㎖). 0.5 ㎎/㎖ 이상을 함유하는 배지에서는 시험균의 증식이 억제됨. 7~11번 : 솔잎 70% 에탄올 추출물 배지 순서대로 2, 1, 0.5, 0.25, 0.125 (단위는 ㎎/㎖). 2 ㎎/㎖ 이상을 함유하는 배지에서는 시험균의 증식이 억제됨. 12~16번 : 석류 70% 에탄올 추출물 배지 순서대로 2, 1, 0.5, 0.25, 0.125 (단위는 ㎎/㎖) 2 ㎎/㎖ 이상을 함유하는 배지에서는 시험균의 증식이 억제됨. 6번 : 추출물을 포함하지 않은 배지 자체에 시험균을 접종한 경우)

도 8은 관중+석류 추출물 혼합액의 S. mutans의 증식억제 활성.

(1x 배지의 추출물 농도: 관중 0.5㎎/㎖, 석류 2㎎/㎖, 0.5x 배지의 추출물 농도: 관중 0.25㎎/㎖, 석류 1㎎/㎖, 0.25x 배지의 추출물 농도: 관중 0.125㎎/㎖, 석류 0.5㎎/㎖. C 는 추출물을 첨가하지 않은 배지에 시험균을 접종한 경우)

도 9는 관중+솔잎 추출물 혼합액의 S. mutans의 증식억제 활성.

(2x 배지의 추출물 농도 : 관중 2.0㎎/㎖, 솔잎 4.0㎎/㎖, 1x 배지의 추출물 농도: 관중 1.0㎎/㎖, 솔잎 2㎎/㎖, 0.5x 배지의 추출물 농도: 관중 0.5㎎/㎖, 솔잎 1㎎/㎖, 0.25x 배지의 추출물 농도: 관중 0.25㎎/㎖, 솔잎 0.5㎎/㎖. C 는 추출물을 첨가하지 않은 배지에 시험균을 접종한 경우)

도 10은 관중+석류+솔잎 에탄올 추출물 혼합액의 S. mutans의 증식억제 활성.

(2x 배지의 추출물 농도 : 관중 1㎎/㎖, 솔잎 4㎎/㎖, 석류 4㎎/㎖. 1x 배지의 추출물 농도: 관중 0.5㎎/㎖, 솔잎 2㎎/㎖, 석류 2㎎/㎖. 0.5x 배지의 추출물 농도: 관중 0.25㎎/㎖, 솔잎 1㎎/㎖, 석류 1㎎/㎖0.25x 배지의 추출물 농도: 관중 0.125㎎/㎖, 솔잎 0.5㎎/㎖, 석류 0.5㎎/㎖. C 는 추출물을 첨가하지 않은 배지에 시험균을 접종한 경우)

도 11은 P. gingivalis와 P. intermedia의 혼합물을 섞은 배지에서의 시험균의 증식억제 활성.

(각 페트리디쉬의 위쪽에 배양한 균은 P. gingivalis이며, 아래쪽에 배양한 균은 P. intermedia 임. 1~4번 : 관중+석류+솔잎 혼합물 포함 배지. 1 페트리디쉬: 관중 1 ㎎/㎖, 솔잎 4 ㎎/㎖, 석류 4 ㎎/㎖. 2 페트리디쉬: 관중 0.5 ㎎/㎖, 솔잎 2 ㎎/㎖, 석류 2 ㎎/㎖. 3 페트리디쉬: 관중 0.25 ㎎/㎖, 솔잎 1 ㎎/㎖, 석류 1 ㎎/㎖. 4 페트리디쉬: 관중 0.125 ㎎/㎖, 솔잎 0.5 ㎎/㎖, 석류 0.5 ㎎/㎖. 5 페트리디쉬: 관중 1 ㎎/㎖, 석류 4 ㎎/㎖. 6 페트리디쉬: 관중 0.5 ㎎/㎖, 석류 2 ㎎/㎖. 7 페트리디쉬: 관중 0.25 ㎎/㎖, 석류 1 ㎎/㎖. 8 페트리디쉬: 관중 0.125 ㎎/㎖, 석류 0.5 ㎎/㎖. 9 페트리디쉬: 관중 1 ㎎/㎖, 솔잎 4 ㎎/㎖. 10 페트리디쉬: 관중 0.5 ㎎/㎖, 솔잎 2 ㎎/㎖. 11 페트리디쉬: 관중 0.25 ㎎/㎖, 솔잎 1 ㎎/㎖. 12 페트리디쉬: 관중 0.125 ㎎/㎖, 솔잎 0.5 ㎎/㎖. 13 페트리디쉬: 추출물을 첨가하지 않은 배지에 시험균을 접종한 경우)

도 12는 항균 활성 추출물을 함유한 치약의 구강미생물에 의한 산 생성억제효과.

Claims

삭제
조성물 전체중량에 대하여 관중추출물 0.025~2.5중량%, 솔잎추출물 0.1~2.0중량% 및 석류추출물 0.1~2.0중량%을 함유하는 치아우식 및 치주질환 억제용 조성물.
제2항에 있어서, 치아우식 및 치주질환 억제활성이 Streptococcus mutans ,Prevotella intermedia 및 Porphyromonas gingivalis의 증식과 구강미생물의 산 생성을 억제하는 것에 기인하는 것임을 특징으로 하는 치아우식 및 치주질환 억제용 조성물.
제2항에 있어서, 조성물의 제형이 액제, 겔제 또는 츄잉검제 인 것을 특징으로 하는 치아우식 및 치주질환 억제용 조성물.