KR101104548B1 - 항균성 치약 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충치원인균과 치주병 원인균에 대하여 강한 살균력을 가지며, 충치원인균의 균체외 GTase의 분비 활성을 억제하는 항균성분을 효율적으로 배합하여 프라그 형성에 의한 충치 및 치주질환을 예방하기 위한 항균성 치약 조성물에 관한 것이다.

개시한 본 발명의 항균성 치약 조성물은 치약베이스의 전체 중량에 대하여, 구강질환의 예방에 효과적인 것으로 알려져 있는 고삼, 연교 및 만병초에서 추출된 수용성 추출물을 더 포함하여 혼합하고, 상기 혼합된 고삼, 연교 및 만병초의 수용성 추출물은 각각 동률의 중량％로 혼합하되, 그 혼합 수용성 추출물의 중량비가 0.6중량％∼3.0중량％로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이에 따라 고삼, 연교 및 만병초로부터 얻어진 혼합 수용성 추출물이 스트렙토코크스뮤탄스에 대한 강한 살균작용을 하기 때문에 충치 및 치주질환이 예방되고, 또 충치원인균의 GTase의 분비 활성을 억제하는 효과가 있다.

충치, 치주, 프라그, 고삼, 연교, 만병초,

Description

항균성 치약 조성물{Composite of toothpaste antibiosis}

본 발명은 만병초, 고삼 및 연교로부터 얻은 수용성 추출물을 배합한 치약 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 구강질환의 예방에 효과적인 것으로 알려져 있는 만병초, 고삼, 연교의 혼합 수용성 추출물 성분 중에서, 특히 충치원인균과 치주병 원인균에 대하여 강한 살균력을 가지며, 충치원인균의 균체외 효소 글루코실트란스페라아제(Glucosyltransferase : GTase)의 분비 활성을 억제하는 항균성분을 효율적으로 배합하여 프라그 형성에 의한 충치 및 치주질환을 예방하기 위한 항균성 치약 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 충치는 치아우식증(Dental caries)이라고도 하며 치태내 세균, 음식물, 타액의 상호작용에 의하여 유발되는 구강내 질병 중 하나로 선진국은 물론 우리나라에서도 그 발병율이 증가하고 있다.

충치원인균으로는 스트렙토코크스뮤탄스(Streptococcus mutans : S. mutans)가 주원인균으로 작용하며 구강내 치아표면에 부착하여 당의 발효에 의해 산을 발생시켜 치아표면을 파괴시키는 것으로 알려져 있다.

즉 스트렙토코크스뮤탄스는 균체표면층에 글루코실트란스페라아제(GTase)를 분비하여 음식물 중 자당(Sucrose)으로부터 불용성 다당류(Glucan)를 형성하고, 이러한 불용성 다당류는 구강내 미생물들과 치아표면에 세균막(치태)을 형성하며, 여기에 모인 세균은 당류를 분해하여 산을 생성시키고, 이 산이 치아의 에나멜 표면을 탈회시켜 충치를 진행시키게 된다. 치태가 한층 더 진행되어 치석으로 발전하게 되면 치육염, 치은염, 치조농루의 치주질환을 유발하게 된다.

이러한 구강질환을 예방하기 위한 방법으로 치약의 주성분에 파라하이드록시안식향산에스테르, 염화페놀류, 안식황산 및 그의 염류, 불소화합물, 소디움디하이드로아세테이트, 염화스트론륨 등과 같은 방부살균제를 배합하여 사용되게 되는데, 상기 성분의 방부살균제는 충치, 치육염, 치은염, 치조농루 등의 원인이 되고 구취를 발생시키는 구강내의 미생물에 대해 살균작용을 하거나 그 대사작용을 저지시키는 작용을 하게 된다.

그러나, 일반적으로 사용되는 방부살균제는 치약 조성물 중에 함유된 계면활성제나 연마제에 의해서 불활성화되어 방부제의 활성이 저하되는 경우가 허다하였을 뿐만 아니라 한편, 방부력의 저하 또는 불활성화를 방지하기 위하여 방부살균제를 과다하게 첨가함으로 인하여 구강점막을 자극하여 부풀음, 물집 또는 홍반등을 야기시키거나 중추신경장애 등을 일으킬 수도 있으며, 불소화합물의 경우엔 치아에 반점을 유발시키기도 하는 단점들이 있었다.

상기와 같은 방부살균제를 사용함으로써 발생되는 부작용을 최소화하기 위해 각종 식물추출물을 치약 조성물에 배합하여 사용하는 기술들이 알려져 있다.

예를 들어, 일본 특허 제1986-197510호에서는 치주질환을 위해 차나무(Tea tree) 등 동백나무과 식물의 잎에서 추출한 추출물을 사용하고 있으나 이 경우 치약을 장기 보관하는 동안 치약 색상이 변화되거나 향이 변화면서 항균효과가 감소하거나 사용시 불쾌감을 유발하여 상품성이 떨어지는 단점이 있다.

천연 식물추출물에 있어서 변색(갈색화 반응)이 일어나는 원인은 크게 두 가지로나누어 볼 수 있다. 첫번째는 비효소적 갈색화 반응인 마이야르(Maillard) 반응으로 치약에 사용되는 천연물이나 약효제 중에서 아미노산계 화합물의 아미노기가 알데히드 또는 캐톤기를 갖는 화합물과 반응하여 황갈색의 고분자를 형성함으로써 치약의 변색을 유발하는 것으로 치약의 장기 사용시 변색의 주원인으로 알려져 있다. 두번째는 효소적 갈변화 반응인 폴리페놀 산화효소(Polyphenol Oxidase)에 의한 갈색화로 천연 식물추출물 중에서 프라그제거나 입냄새억제에 효과적인 물질로 알려진 폴리페놀이 공기중에 노출되면서 폴리페놀 산화요소에 의해 갈색 색소인 멜라민으로 전환이 일어나면서 변색이 일어난다고 알려져 있다.

또한, 미국 특허 제5472684호에서는 프라그제거나 치은염 치료효과를 높이기 위해 향미제로서 차나무(Tea tree)로부터 추출 정제한 차나무 오일을 사용하고 있으나 이 경우 차나무 오일의 사용량은 적당한 향미를 구현하는 함량수준에서 그 사용량이 제한될 수 밖에 없는 한계가 있다.

이밖에 식물추출물을 함유한 일본 특허 1984-134729(감초, 상백피), 일본 특허 제1988-253019(고추나물), 일본 특허 제1983-39614(살비아, 로즈마리), 일본 특개평 1-190624(녹차, 우롱차, 홍차), 일본 특허 제1987-48616(박하, 로즈마리), 일본 특허 제1987-58331(세네가, 개암나무)이 알려져 있으나, 이들 역시 충치원인균 및 치주질환원인균에 대한 항균효과가 떨어질 뿐 아니라 프라그형성에 중요한 역할을 하는 스트렙토코크스뮤탄스의 균체외 효소 글루코실트란스페라아제(GTase)의 활성 억제효과가 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 살균제의 과다투여로 인하여 발생되는 구강점막 및 인체에 대한 부작용을 최소한으로 줄이면서 충치원인균과 치주병 원인균으로 알려진 스트렙토코크스뮤탄스(S. mutans)에 대한 강한 살균작용으로 충치 및 치주질환을 예방하도록 하는 항균성 치약 조성물을 제공하는 것이며, 이 항균성 치약은 구강질환의 예방에 효과적인 것으로 알려져 있는 인체에 무해한 만병초, 고삼, 연교의 혼합 수용성 추출물을 통상의 치약 조성물에 배합해 줌으로써 달성된다.

본 발명의 다른 목적은 적은 양의 식물추출물로 충치 및 치주병 원인균에 대한 항균효과와 S. mutans의 균체외 GTase의 저해효과가 우수한 항균성 치약 조성물을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 항균성 치약 조성물에 의하면, 탄산칼슘, 피로인산칼슘, 메타인산칼슘, 실리카류, 알루미늄실리케이트, 수산화알루미늄 등의 연마제, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 카라기난, 아라비아껌, 폴리비닐알콜 등의 점증제, 폴리에틸렌글리콜류, 솔비톨, 글리세린 폴리비닐알콜 등의 습윤제, 라우릴황산나트륨, 소디움라우릴사르코시네이트, 모노글리세라이드설페이트, 자당지방산에스테르 등의 발포제, 향료, 사카린, 스테비오사이드 등의 감미제, 방부제 등의 성분을 정제수와 혼합하여 제조된 통상의 치약 조성물에 있어서; 치약 조성물의 전체 중량에 대하여, 고삼의 수용성 추출물 0.2중량％∼1.0중량％, 연교의 수용성 추출물 0.2중량％∼1.0중량％, 만병초의 수용성 추출물 0.2중량％∼1.0중량％를 함유한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 식물추출물을 첨가하여 제조한 치약에는 불화나트륨, 모노플로로인산나트륨, 소금, 알란토인, 아미노카로익산, 비타민류, 염화아연, 염화세틸피리디움 등 치약에 통상 사용되고 있는 각종 유효성분의 첨가도 가능하다.

이러한 본 발명의 항균성 치약 조성물에 의하면, 고삼, 연교 및 만병초로부터 얻어진 혼합 수용성 추출물이 S. mutans에 대한 강한 살균작용을 하기 때문에 충치 및 치주질환이 예방되고, 또 GTase의 분비 활성을 억제함으로써, 프라그 형성으로 인해 발생되는 충치 및 치주질환이 예방되는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 항균성 치약 조성물의 바람직한 실시 예를 이하를 통해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 사용되는 연교는 한방에서 개나리의 열매를 말하며, 물푸레 나뭇과에 속하는 낙엽, 활엽관목으로 학명은 포시리아 코레아나(Forsythia Koreana)이 며, 열매(연교)가 열리는 개나리는 세잎 개나리로서, 가을에 여문 열매를 따서 햇볕에 말린 것을 사용한다. 연교의 성분중 과피에는 올레아놀산(oleanolic aicd), 타닌질(tannin), 필리제닌(phylligenin), 모노테르팬 배당체(프로시티드, 프로시티드모노에스테르)가 있다. 그리고 과실에는 프로시톨, 스테롤(sterol)화합물, 사피닌(sapinin: 무용혈성), 프라보놀(flavonol) 배당체류, 메테르시노시드(matairesinoside) 등이 함유되어 있으며, 동의보감에는 이 식물의 연교에서 추출한 수용성 용액이 장티프스균, 파라티프스균, 대장균, 녹농균, 등과 포도알균, 사슬알균, 폐염알균, 백일해균 등에 강한 항균작용이 있을 뿐 아니라 항균성 소염제로 염증, 배농, 독풀이, 피부병, 곪은 상처, 피부발진, 습진, 옹양종독, 여드름 등을 치료한다는 내용도 있다.

또한, 최근 들어서는 0-157균과 사스(SARS) 원인균들 코로나 바이러스에 대하여 높은 항균력을 가진 것으로 알려지고 있으며, 본 발명에서는 실시 예를 통하여 치약 제형으로 적용하였을 때, 충치 및 치주병 원인균에 대한 항균효과와 GTase의 저해효과가 있는 것을 확인하였다.

또한, 본 발명에 사용되는 고삼은, 정자나무라고 하는 양지 풀밭에 자라는 식물을 말린 것으로, 인삼의 효능과 비슷하며 맛이 쓰다. 고삼의 추출물은 살충의 기능을 가지고 있으며, 그 추출물 중에 5-알파 리덕타스(5-alfa reductase)는 위열성구취나 입이 자주 마르는 증상 및 잇몸출혈 등을 억제하는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.

또한, 본 발명에 사용되는 만병초는 천상초, 뚝갈나무만년초, 풍엽, 석남엽 등으로 불리며, 진달래과에 속하는 상록활엽관목으로서 학명은 로우더덴드론 브라치칼펌(Rhododendron brachycarpum)이며, 이 식물의 잎에는 안드로메도톡신, 아비쿨라린, 히페로시드, 올레아놀산 등의 성분이 들어있어, 강장, 강정, 강압, 해열, 소염, 진통 등에 뛰어난 효과가 있을 뿐 아니라 특히, 상기 성분 중에서도 안드로메도톡신은 항균작용을 하여 구강의 미생물 등의 균에 살충효과가 뛰어난 것으로 알려져 있다.

본 발명의 추출물 제조 실시 예를 나타내면 다음과 같다.

[추출물 제조 실시예]

건조 생약재의 연교를 분쇄한 것 50g에 70중량％의 물 400㎖를 가하여 상온 60℃에서 각각 8시간 동안 반응시킨 후 회전증발기(Rotary Evaporator)로 감압농축하여 농축액을 20g 얻었다. 그 밖의 건조 생약재의 고삼, 만병초를 상기와 같은 방법에 따라 추출하여 각각 20g의 농축액을 얻었다.

[실시예 1]

[치약베이스에서의 항균력 측정]

1) 조성물의 제조

추출물 제조 실시 예의 방법에 따라 제조한 생약추출물을 배합한 아래 처방의 치약을 통상의 제조방법에 따라 제조하였다.

2) 실험방법

상기 처방에 따라 제조된 치약 각각 10g을 2중량％ 설탕을 함유한 브레인 허트 인퓨전 브로스(BHI) 10㎖에 첨가하여 완전히 분산시킨 후 이를 치약 농도 0.06∼0.18중량％까지 브레인 허트 인퓨전 브로스(BHI)로 희석시킨 다음 충치원인균(S. mutans : ATCC 25175)과 치주병 원인균(Actinomyces vicosus : ATCC 15987)을 접종하고 37℃ 인큐베이터에서 24시간 배양하였다. 배양후 치약 농도와 생약추출물 농도에 따른 두 가지 종류의 균에 대한 항균력 실험을 하여 표 1, 2와 같은 결과를 얻었다.

[표 1]

치약베이스에서의 식물추출물에 의한 충치원인균(S. mutans : ATCC 25175)에 대한 항균력 효과

[표 2]

치약베이스에서의 식물추출물에 의한 치주병 원인균(Actinomyces viscosus : ATCC 1578)에 대한 항균력 효과

라우릴황산나트륨은 치약에서 발포제로서 치약 조성물의 전체 중량에 대하여, 1∼2중량％가 배합하는데, 그 자체도 어느 정도의 항균력이 있는 것으로 알려져 있다. 표1, 2에서 보는 바와 같이, 고삼, 연교, 만병초의 수용성 추출물을 치약 조성물 중에 배합한 경우 라우릴황산나트륨만을 배합한 경우에 비해 훨씬 좋은 항균력을 나타내었다. 즉 표1, 표2에서와 같이, 치약 조성물에 라우릴황산나트륨을 1.5중량％ 배합하고 고삼, 연교, 만병초의 수용성 추출물을 배합하지 않은 경우에는 충치원인균 및 치주병 원인균에 대한 항균력 효과가 거의 나타나지 않았으나, 고삼, 연교, 만병초의 수용성 추출물을 각기 0.3중량％씩 배합하고 치약의 농도가 높을 수록 상기한 충치원인균 및 치주병 원인균에 대한 좋은 항균력을 나타내었다. 특히 표1, 표2에서와 같이, 치약 조성물에 라우릴황산나트륨의 배합에 관계없이, 고삼, 연교, 만병초의 수용성 추출물을 각기 0.5중량％에서 0.9중량％ 이상 함유한 경우에는 충치원인균 및 치주병 원인균의 증식 억제효과가 나타나, 고삼, 연교, 만병초의 추출물이 충치원인균 및 치주병 원인균 증식 억제효과에 탁월한 효과가 있는 것으로 나타났으며, 이는 전술한 바와 같이, 라우릴황산나트륨을 배합한 경우에, 상기 균들의 증식 억제효과에 더욱더 탁월한 효과가 있는 것으로 나타났다.

[실시예 2]

[치약베이스에서의 글루코실트란스페라아제(GTase) 저해효과 측정

1) 조성물의 제조

실험예 1에서와 동일한 방법으로 조성물을 제조하여 실험에 사용한다.

2) 실험방법

① GTase 분리 및 정제

스트렙토코크스뮤탄스 ATCC 25175를 3리터의 브레인 허트 인퓨전 브로스(BHI)에 접종하여 37℃ 인큐베이터에서 18시간 배양한 후 원심분리(3000rpm, 20분)하여 균체를 제거하고, 그 상층액을 황산암모늄으로 60∼70중량％ 포화시킨 다음 4℃에서 18시간 방치하였다. 이렇게 하여 생성된 침전물을 원심분리(3000rpm, 20분)하여 인산칼륨 완충용액(0.05M, pH 6.5) 200㎖에 용해한 후 동일 완충용액으로 24시간 투석시켰다. 투석이 완료된 액을 다시 원심분리하여 불용물을 제거하고, 이렇게 하여 얻은 조효소 용액을 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite)로 충진된 컬럼에 주입시킨 후 이온강도가 다른 동일 완충용액을 단계적으로 용출시켜 정제된 GTase를 얻는다.

② GTase 저해 활성 측정

상기 방법에 의해 제조된 GTF 50∼100㎍, 설탕 70㎍ 및 0.02중량％ NaN₃를 함유하는 0.05M 인산칼륨완충용액(pH 6.5) 4㎖에 상기 처방에 따라 제조된 치약 각각 10g을 증류수로 치약 농도 20중량％까지 희석한 다음 원심분리(3000rpm, 20분) 를 하여 상등액을 얻었다. 이 액을 치약 농도 0.67, 1.5중량％까지 다시 희석한 후 완충용액에 가하고 37℃에서 18시간 동안 항은기를 반응시킨 후 생성된 글루칸의 양을 스펙트로포토메터에서의 흡광도(660nm)로서 측정하였다. 이 파장에서 흡광도의 감소는 글루칸의 생성억제, 즉 GTase 저해도에 비례한다. GTase 저해 활성도는 다음 식에 의해 구하였으며, 대조용액의 흡광도는 식물추출액을 제외한 반응액의 흡광도이다.

GTase 저해활성도(％)=(1 시료용액의 흡광도/대조용액의 흡광도 ×100)

상기 방법에 의해 표 3과 같은 결과를 얻었다.

[표 3]

치약베이스에서 식물추출물에 의한 GTase 저해효과

치약 조성물에 배합되는 라우릴황산나트륨은 약간의 GTase 저해효과가 있지만 충치예방을 위해서 만족할 만한 것이 못되므로 다른 GTase 저해물질을 첨가할 필요가 있다. 표 3에서와 같이 치약이 처방 상에 고삼, 연교, 만병초와 같은 식물추출물들을 배합한 경우 라우릴황산나트륨을 함유한 경우와 비하여 훨씬 좋은 효과를 나타내었으므로 실제 치약에 상기 추출물들을 첨가하면 GTase 저해효과에 의해 충치예방 효과를 나타낼 것으로 기대된다.

표 1-3의 결과에서 보는 바와 같이 치약 처방 상에 고삼, 연교, 만병초의 수용성 추출물들을 배합한 경우, 그 수용성 추출물들을 배합하지 않는 치약의 경우에 비해 훨씬 좋은 충치원인균 및 치주질환원인균에 대한 항균효과 및 GTase 저해효과를 나타내었다. 따라서 본 발명에 의한 혼합식물 추출물들은 우수한 충치 및 치주질환예방 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시예를 나타내면 아래와 같다.

[실시예 3]

[실시예 4]

[실시예 5]

Claims (1)

1. 연마제, 점증제, 습윤제, 발포제, 향료, 감미제, 방부제, 정제수 등을 첨가하여 제공되는 치약 조성물에 있어서;

   상기 치약 조성물 전체 중량에 대하여, 고삼의 수용성 추출물 0.2중량％∼1.0중량％, 연교의 수용성 추출물 0.2중량％∼1.0중량％, 만병초의 수용성 추출물 0.2중량％∼1.0중량％를 함유한 것을 특징으로 하는 항균성 치약 조성물.