KR101137724B1 - 사용이 편리한 건식 치아 미백 패취 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트레이(tray)를 사용하지 않는 건식(dry type) 치아 미백 패취에 관한 것으로, 약물층과 지지층을 갖는 매트릭스 타입(matrix type)의 치아 에나멜 부착용 패취에 있어서, 약물층에 치아 미백제로 과산화물과 친수성의 글라시 폴리머(glassy polymer)를 포함하여, 치아에 접촉시 글라시 폴리머가 수화되면서 강한 접착력이 생기고 미백제의 방출이 시작되며, 약물층의 두께가 지지층의 두께의 10 배 이상인 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취는, 약물층의 두께에 비해 상대적으로 매우 얇은 지지층을 포함하여, 치아에 대한 부착력과 미백 효과는 우수하면서 부착 후 떼어내지 않아도 되기 때문에 사용이 편리할 뿐 아니라, 지지층을 생산하는 데 드는 비용 및 시간을 최소화할 수 있어서 생산적으로도 용이하다.

건식 패취, 치아 미백, 지지층, 약물층, 과산화물, 글라시 폴리머.

Description

사용이 편리한 건식 치아 미백 패취{DRY TYPE PATCHES CONVENIENT FOR USE}

도 1은 본 발명에 따른 치아 미백 패취의 한 실시예를 보여주는 단면도.

본 발명은 트레이(tray)를 사용하지 않으면서 치아에 부착하는 것만으로도 치아를 하얗게 해주는 건식(dry type)의 치아 미백 패취로, 약물층의 두께에 비해 상대적으로 매우 얇은 지지층을 포함하여, 치아에 대한 부착력과 미백 효과는 우수하면서 부착 후 떼어내지 않아도 되기 때문에 사용이 편리한 건식의 치아 미백용 패취에 관한 것이다.

최근 치아 미백에 대한 관심이 높아지면서 단기간에 치아 미백 효과를 볼 수 있는 트레이(tray) 제품이 많이 판매되고 있다. 이들 트레이 제품은 크게 OTC용 제품과 의사의 처방이 필요한 제품으로 나누어진다. OTC용 제품의 경우, 약국이나 대형 슈퍼마켓에서 구입이 가능하고 가격이 저렴하다는 장점이 있는 반면, 일반적인 균일한 크기(one-size)와 모양으로 제작된 트레이를 사용하기 때문에 각자의 치아에 잘 맞지 않게 되어 트레이 자체에 의한 자극이나 트레이에 도포하여 사용하는 겔을 과다 사용하는 데 따른 자극이 발생할 수 있고, 사용 중 겔의 누설(leakage) 로 인해 불편할 뿐 아니라 안전성에도 여러 문제점을 야기시킨다고 알려져 있다. 또한, 대부분의 경우 부착시 다른 사람의 눈에 띄게 되어 일상 생활 중에 사용하기는 곤란하고 overnight용으로 사용되는 것이 일반적이다. 한편, 의사의 처방이 필요한 후자의 경우는, 환자의 치아 모양이나 크기를 측정하여 정확한 크기와 모양으로 개인용 트레이를 제작하여 사용하기 때문에, OTC용 제품에서와 같은 문제점은 적게 발생하지만, 비용이 많이 들고 의사를 방문해야 한다는 번거로움이 있다.

최근 이러한 문제들을 해결하기 위하여 트레이를 사용하지 않는 치아 미백 부착제에 관한 발명들이 많이 특허출원되고 있다. 1994년 Curtis 등은 미국특허 제5,310,563호에서 실리콘 폴리머를 사용한 퍼티(putty)와 같은 물질에 과산화물이나 여러 약효 성분을 캡슐화하여 첨가한 치아 미백 부착제에 관하여 개시하였다. 여기에서, 치아 미백 부착제가 치아에 붙는 힘은 고무와 같은 퍼티 물질의 탄력성에 의해 생기며, 형태(shape)에 대해서 특별히 언급된 것은 없었다. 그러나, 이처럼 퍼티와 같은 물질을 사용한 치아 미백 부착제는 과산화물이 캡슐화되어 있기 때문에 동일한 시간 동안 치아에 부착하고 있어도 상대적으로 미백 효과가 떨어진다는 단점이 있을 뿐 아니라, 단지 탄성력에 의해 치아에 부착되기 때문에 혀의 움직임이 많은 입안에서 굴곡이 심한 치아에 붙어있다가 자극, 예를 들어 어디에 부딪힌다든지, 기침 등에 의한 자극을 받으면 치아에서 분리되어 원래의 모양으로 회복할 가능성이 높다는 문제점도 있다.

한편, 쓰리엠(3M)에서는 기존에 트레이를 사용한 치아 미백 제품(Zaris^R)에, 겔(gel)과 치아 사이의 접착을 더 높이기 위해 개발하여 사용 중인 미소구조 (microstructure)를 가진 겔 보유 인서트(gel retention insert)를 응용함으로써, 트레이를 사용하지 않고 겔 보유 인서트만 사용하는 치아 미백 부착제에 관한 발명을 특허출원한 바 있다. 이는 PSA(Pressure Sensitive Adhesive)를 사용하고 치아 미백 성분을 분산하여 만든 미소구조를 갖는 겔 보유 인서트를 치아 미백 부착제로 사용한다는 것인데, 물에 불용성인 미소구조를 갖는 겔 보유 인서트를 응용한 것이 트레이를 사용하는 것과 같은 미백 효과가 있을지는 검정되지 않고 있다. 즉, 대부분의 PSA에 사용되는 폴리머들은 물이나 알코올 보다 염화메틸렌, 에틸아세테이트 등과 같이 구강 제품에 사용할 수 없는 용매들을 사용하기 때문에 구강 내에서 치아에 직접 부착되는 제형으로는 부적합할 뿐 아니라, 습식 PSA로 가능한 아크릴 폴리머의 경우 치아 미백용 부착제로 사용시 과산화물과의 상용성이 떨어지기 때문에 상품화하기에는 부적절한 측면이 있는 것으로 생각된다.

콜게이트(Colgate)에서도 치아 미백 부착제에 관한 미국특허 제6,419,906에서, 열가소성(thermoplastic) 특성이 있는 에틸렌옥사이드 폴리머(ethylene oxide polymer)를 사용하고 미백제로는 고형(solid type)으로 과탄산염(Percarbonate)을 사용하는 것이 특징인 치아 미백용 부착제를 개시하고 있다. 그러나, 폴리에틸렌 옥사이드는 과산화물과 상용성은 우수하지만 치아 접착력은 떨어지는 단점이 있기 때문에, 이를 사용한 부착제에서는 착용감이 떨어지는 문제가 있을 것으로 보인다.

특히, P&G에서는 이와 같은 치아 미백 스트립(strip)을 상품화하여 판매하고 있다. P&G에서 판매하는 치아 미백 스트립은 트레이를 사용하지 않고, 얇고 유연성 이 뛰어난 폴리에틸렌 스트립에 치아 미백 성분이 얇고 균일하게 도포되어 있어서 트레이 제품이 가지고 있었던 문제점을 해결한 제품이다. 그러나, 이 제품은 습식 (wet type)으로 치아와 제품 사이의 접착력이 그다지 강하지 않아서 붙이기도 떼어내기도 쉬운 장점이 있는 반면, 치아에 부착되어 있는 동안 심한 충격, 예를 들어 기침이나 크게 소리 내어 웃는 등의 충격을 받게 되면 원하는 시간 동안 원하는 위치에 붙어있지 못하고 떨어진다는 단점이 있다. 이러한 현상은 윗니보다 아랫니에 더 많은 일어난다고 알려져 있다. 실제 P&G의 치아 미백 스트립 제품에서도 볼 수 있듯이, 이러한 형태(shape)는 비교적 치아의 크기가 크고 치아 굴곡이 완만한 윗니보다는 아랫니에 적용되는 것으로 보인다. 그러나, P&G의 치아 미백 스트립의 경우, 이와 같이 2 개의 송곳니 끝부분을 덮지 않는 사다리꼴이라 하여도 습식으로 치아에 대한 접착력이 부족하다.

라이언 사(Lion 사)에서 일본 특허공개 평10-17448호(JP 1998-017448)에 개시하고 있는 구강 첩부제는 지지층과 약물층의 2 층으로 구성되어 있다. 여기에서 지지층은 사용된 고분자 물질, 가소제를 유기 용매에 용해하고 이것을 플라스틱제, 금속 등의 배트에 늘이고 유기용매를 제거, 건조하는 방법이나 진공 건조하는 방식으로 제조되는데, 지지층의 두께는 50～500 ㎛, 특히 200～300 ㎛로 하는 것이 사용성 등을 고려하여 바람직하였다고 언급하고 있다. 그러나, 지지층의 주요 고분자로 수불용성 고분자 물질인 에틸셀룰로오즈(ethyl cellulose), 초산셀룰로오즈, 메타크릴산 메타크릴산 염화 트리메틸 암모늄 코폴리머(trimethyl ammonium copolymer), 폴리비닐아세탈(polyvinyl acetal), 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈 프탈레이트(hydroxypropylmethyl cellulose phthalate) 등을 위의 제조 방법에 따라 위와 같은 두께로 제조하기 위해서는 시간과 비용이 많이 소모되고 생산 속도도 느려서 대량생산에 어려움이 있다. 예를 들면, 진공 건조의 경우 이들 고분자들이 물에 불용성이므로 유기용매를 사용할 수 밖에 없는데, 유기용매로 이러한 두께의 필름을 만들 때 진공 건조를 하게 되면 발열점이 낮아 화재나 폭발의 위험이 있다. 또한 진공은 걸지 않고 코팅하고 유기 용매를 제거, 건조하는 경우, 부착층도 비슷하거나 더 많은 시간과 비용이 소요되는 진공 동결 건조법을 이용하여 제품을 생산하게 되므로 생산 시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 또한, 지지층의 두께를 50～500 ㎛, 상기 발명에서 바람직하다고 하는 200～300 ㎛로 하는 경우, 물에 불용성인 지지층의 특성상 사용 후 반드시 떼어내야(peel-off) 하는 번거로움이 있다. 치아 미백 반응은 접촉 시간이 중요하기 때문에 현재 미국에서 판매되고 있는 대부분의 OTC 용 제품들은 하루에 2 회, 매회 30 분 정도의 착용을 권장하고 있다. 그러나, 바쁜 직장인이나 간편함을 좋아하는 사람들에게는 하루에 한번 이상 일정한 시간을 지켜서 부착하고 떼어내는 것이 번거로운 일이다. 따라서 밤에 잘 때 부착하고 자기만 하면 된다면 이보다 더 편리할 수는 없을 것이다. 그러나, 위 일본 특허공개 평10-17448호(JP 1998-017448)에서와 같이 지지층의 두께가 50～500 ㎛, 바람직하다는 200～300 ㎛로 할 때에는, 붙이고 자는 동안 원하지 않게 탈착되어 물에 녹지 않는 지지층이 목구멍에 걸릴 우려도 있고, 이 경우 질식사 등의 위험이 있을 수도 있다.

에스케이 케미칼(SK Chemical)의 대한민국 특허출원 제10-2001-0088418호에 서 개시하는 제형은 지지층을 떼어내지 않아도 되는 것이 특징이다. 즉, 여기에서는 장용성 코팅 폴리머(enteric coating polymer)를 이용하고 있는데, 침에 의해 일정 시간 후에 용해되므로 사용 후 제거할 필요가 없다는 것이다. 두께 부분에 있어서는 5 ㎛ 미만에서 치아 미백 활성 물질에 의해 피부 자극이 발생하기 때문에, 5～150 ㎛일 때 피부 자극을 방지할 수 있다는 것이 특징이다. 또한, 지지층이 녹는 시간은 실시예에서 볼 수 있듯이 40 분 이내에 녹는 것을 볼 수 있다. 그러나, 40 분 이상 장시간 부착을 원하는 경우에는 이처럼 구강 내 조건에 의해 시간에 따라 서서히 녹아서 없어지는 장용성 코팅 물질을 이용한 제형은 바람직하지 않다.

본 출원인에 의해 앞서 개발된 치아 미백용 패취는, 과산화물이 안정화된 친수성의 글라시 폴리머(glassy polymer)를 약물층의 주요 폴리머로 사용한 건식(dry type)의 치아 미백제로, 원하는 부위인 치아 표면의 수분에 의해 글라시 폴리머 (glassy polymer)가 수화되면서 강한 접착력이 생기고 미백제가 방출되기 시작하는 보다 안전한 제형이다. 이러한 건식 패취는 충분한 시간 동안 부착이 가능하고, 수 불용성 및 물 불투과성의 지지층을 이용하여 미백 성분이 지지층으로는 투과하지 않는 것을 특징으로 한다. 건식 패취의 장점은 release liner에서 패취를 손으로 떼어내어 치아에 부착할 때 접착층이 손에 묻어도 접착 성분이 잔류되지 않으며, 얼굴이나 입술 등 원하지 않는 부위에 실수로 닿아도 마찬가지로 묻지 않아서 편리하다는 것이다. 또한, 미백제로 고농도의 과산화물을 함유시킴에 따라 야기될 수 있는 인체 안전성 문제를 고려해도, 손이나 피부에 미백 성분이 묻지 않는 건식 패취가 더 바람직하다.

이러한 치아 부착형 미백 패취는 일정 시간 동안 부착한 후 원하는 시간에 제거할 때 지지층을 떼어내야 하는데, 특히 접착력이 강한 건식 패취의 경우 지지층은 어느 정도 이상의 두께(보통의 경우 50 ㎛ 이상)를 가져야 떼어낼 때 찢어지지 않고 형태 유지를 할 수 있다. 그러나, 패취를 캐스팅(casting) 방법에 의해 제조할 때 물에 불용성인 폴리머를 사용하는 지지층의 경우에는 유기용매를 사용하게 되는데, 이 때 끓는 점이 낮은 용매에서는 생산 속도를 높이는 과정에서 원하지 않는 기포들이 발생하여 불량률을 높일 수 있다. 이와 같은 기포 발생을 줄이기 위해서는 낮은 온도에서 건조 속도를 낮출 수 밖에 없는데, 이에 따라 생산성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 장벽(barrier) 역할을 하는 지지층을 가지면서도 그 두께를 최소화하여 생산성을 높이고, 물에 불용성이긴 하지만 약이나 식품 등의 방수 처리에 사용되는 식용 가능한 등급(grade)이나 성질을 갖는 고분자를 사용함으로써 사용 후 떼어내지 않아도 되는 편리한 건식(dry type) 치아 미백 패취를 개발하고자 하였다.

한편, 치아 미백의 있어서 효과에 가장 많은 영향을 미치는 것은 미백제의 농도와 접촉 시간(contact time)이다. 그러나, 농도가 높을 경우 부작용도 같이 높아지기 때문에 농도 조절로 효과를 높이는 데에는 한계가 있다. 이러한 원리에 따라, 대표적인 치과시술 자가미백(dentist-prescribed at-home bleaching)은 주요 용법이 취침 중 6～8 시간 사용하는 것이다. 그러나, 취침 중 사용하기 위해서는 개인의 치아에 맞는 맞춤 트레이를 제작해야 하므로 시술에 많은 비용이 발생한다 는 문제가 있다. 트레이를 사용하지 않는 스트립(strip) 제품 중에서도 겔이 PE 필름에 얇게 도포된 제품의 경우는 접착력이 부족하여 30 분 이상 착용하는 것도 불편하게 되어 있다. 또한, 접착력이 우수하여 상대적으로 장시간 부착이 가능한 건식 제품에서도 50 ㎛ 이상의 두께를 갖는 수불용성인 지지층을 가질 경우에는, 미백 패취를 부착하고 취침 중에 패취가 치아로부터 분리되어 원하지 않는 입천장이나 혀, 또는 목구멍에 붙을 위험이 있는 것이다.

이상과 같은 문제점들을 고려할 때, 취침 중 안전하고 편안하고 편리하게 사용할 수 있는 치아 미백 패취의 개발이 필요하게 되었고, 이를 위해 본 발명에서는 건식의 강한 접착력은 채용하면서도 지지층의 두께를 최소한 얇게 제작하도록 하였으며, 이에 더하여 식용 가능한 등급이나 성질을 갖는 성분을 지지층에 사용함으로써, 본 발명의 완성에 이르게 되었다.

본 발명의 목적은 건식(dry type) 치아 미백 패취에 있어서, 지지층의 두께를 최소화하여 생산성을 높일 뿐 아니라, 사용이 더욱 편리하고, 사용 후에도 떼어낼 필요가 없으며 취침 중 안전하고 편안하고 편리하게 사용할 수 있는 치아 미백용 패취를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 약물층과 지지층을 갖는 매트릭스 타입(matrix type)의 치아 에나멜 부착용 패취에 있어서, 약물층에 치아 미백제로 과산화물과 친수성의 글라시 폴리머(glassy polymer)를 포함하여, 치아에 접 촉시 글라시 폴리머가 수화되면서 강한 접착력이 생기고 미백제의 방출이 시작되며, 약물층의 두께가 지지층의 두께의 10 배 이상인 것을 특징으로 하는 건식(dry type) 치아 미백 패취를 제공한다.

여기에서, 지지층은 약물층을 전혀 투과하지 않고 사용 중 전혀 녹지 않는 특성을 갖고 있기 때문에 두께가 2～3 ㎛ 수준의 얇은 것도 가능하며, 떼어내지 않아도 되는 수준의 두께를 갖기 위해서는 최대 20～30 ㎛ 이하의 두께를 갖는 것이 적합하다. 지지층의 바람직한 두께는 10 ㎛ 이하, 더욱 바람직한 두께는 5 ㎛ 이하이다. 또한, 지지층의 특성은 물 불투과성이고, 식용 가능한 성분이나 등급으로 된 것이 바람직하다.

본 발명에서는 건식 패취의 특성상 습식일 때와는 달리 지지층이 얇거나 다공성(porous)일 경우 약물이 원하지 않는 지지층 방향으로 방출되지 않는 것을 이용하여 지지층을 최대한 얇게 만들어 치아에 부착함으로써, 사용중 약물층이 완전히 녹지 않고 남아있는 동안에는 지지층이 pH나 시간에 의해 저절로 분해되거나 물 또는 수분에 녹는 일이 없이 형태를 그대로 유지하도록 하여, 약물층이 남아있는 동안 미백 효과를 충분히 발휘할 수 있는 건식의 치아 미백용 패취를 개발하였다.

즉, 본 발명에 따른 치아 미백 패취는 매트릭스 타입의 건식 패취로서, 부착층에 미백제로 과산화물과 과산화물 안정화제를 함유하고, 주요 기제인 폴리머로는 친수성 글라시(glassy) 폴리머를 사용하고, 치아 미백제로 과산화물과 과산화물 안정화제를 함유하고, 물에 불용성이며 불투과성인 지지층을 갖고 있는데, 이 때 지지층이 바람직하게는 5 ㎛ 이하로 매우 얇기 때문에 캐스팅(casting)이나 압출 (extrusion) 성형 생산시 비용도 저렴하고 생산 속도도 높으면서 이물감은 적고 치아에 접착력이 우수할 뿐 아니라, 물에 녹지 않은 지지층이 구강 내 원하지 않는 부위에 남겨지지 않으므로 장시간, 심지어 취침 중에도 사용할 수 있다.

매우 얇은 지지층을 생산하기 위해서는, 캐스팅 방법으로 생산할 경우 균일한 필름을 제조하기 위해서는 코팅시 코마 코터(Comma Coater)를 사용하는 것보다는 그라비어 코터(Gravure Coater)를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 인쇄에 주로 사용하는 코팅 방식인 그라비어 코팅은 2～3 ㎛로도 코팅이 가능하며, 이처럼 얇은 두께에서는 건조 조건이 완화(mild)해도 가능하기 때문에 생산중 기포가 유입될 가능성도 없고 건조 시간도 단축될 수 있어 생산 속도를 높일 수 있으며, 따라서 생산 단가를 낮추는 것도 가능하다.

치아 미백 패취에 있어서 지지층이 얇을 경우 패취의 유연성은 더욱 우수하여져 이물감은 적게 된다. 게다가, 지지층이 얇으면 충분한 시간 부착후 약물층이 완전히 녹고 나면 5 ㎛ 이하의 보이지 않는 얇은 필름만 남게 되므로 굳이 떼어내지 않아도 되어 사용 편리성이 향상된다는 장점도 있다. 이러한 특징은 본 발명의 패취를 취침 중 사용하기에도 적합하게 해준다. 즉, 본 발명에 따른 치아 미백 패취는 기존의 치과 시술용 트레이를 overnight으로 사용하는 것보다 이물감이 적고 비용이 저렴하다는 장점이 있을 뿐 아니라, 겔이 얇게 도포되고 트레이를 사용하지 않는 습식 패취보다 강한 접착력으로 장시간 사용이 가능하고, 또한 9 ㎛ 두께를 가져 떼어내야 하는 지지층을 가진 제품보다 안전하고 편리하다. 취침중 사용하는 용법일 경우, 제품이 6～8시간 내내 치아에 부착되어 있으면서 이 시간 동안 약물 층이 미백제를 서서히 방출할 수 있도록 적당한 두께를 갖고 서방성 제제이면 바람직하다.

본 발명에 따른 패취의 위와 같은 특징은 강한 치아 접착력을 가진 건식 제품이기에 가능한 것이다. 즉, 습식의 경우는 지지층이 너무 얇으면 수화되기 전에도 사용할 때 피부나 점막에 잘 묻고 약물층 겔이 형태를 유지할 수 있도록 보호하기에 충분하지 않아서 부착하는 과정이 용이하지 않다. 반면, 본 발명과 같은 친수성 글라시 폴리머(hydrophilic glassy polymer)를 사용할 경우, 수화 전에는 끈적이지 않을 뿐 아니라 부착력이 없거나 매우 약하며 피부나 손에 묻지 않다가, 사용할 때 치아 표면의 적은 수분에 의해 수화되면서 강한 접착력과 끈적임이 발생하기 때문에 지지층이 5 ㎛ 이하로 얇게 되어도 편리하게 사용할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 건식 치아 미백 패취의 구성을 더욱 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 치아 미백 패취의 한 실시예를 보여주는 단면도이다. 여기에서 보듯이, 약물층의 두께에 비해 지지층의 두께가 상대적으로 매우 얇은 것을 알 수 있다.

본 발명에 있어서, 먼저 건식 패취를 만들기 위해서는, 초기 상태에서 접착력이 없거나 접착 강도가 약하다가 미백제가 작용을 원하는 부위에서 적은 양의 물에 의해 수화되면서 강한 접착력이 생기거나 강해지고 미백제의 방출이 시작되는 폴리머가 필수적으로 필요하다. 본 발명에서는 이러한 물성을 가진 친수성 글라시 폴리머를 매트릭스 형태의 패취에 주요 폴리머로 사용하였다.

본 발명의 패취에서 지지층은 수불용성이고 물 불투과성의 폴리머를 필름 형 성제로 사용한 것으로, 치아 부착시 잇몸이나 혀에 붙지 않고 침에 의해 패취의 형태가 변형되거나 탈착되는 것을 막아주는 역할을 한다.

본 발명자들에 의해 선출원된 치아 미백 패취는 과산화물이 안정화된 친수성의 글라시 폴리머를 약물층의 주요 폴리머로 사용한 건식의 치아 미백제로 충분한 시간 동안 부착하는 것이 가능하고, 수불용성이면서 물이 투과되지 않는 지지층을 이용하여 미백 성분이 지지층을 투과하지 않도록 하였다. 이러한 패취의 경우 일정 시간 부착 후 원하는 시간에 제거하기 위해서는 지지층을 떼어내야 하는데, 특히 접착력이 강한 건식 패취에서 지지층은 어느 정도 이상의 두께(보통의 경우 50 ㎛ 이상)를 가져야 떼어낼 때 찢어지지 않고 형태를 유지할 수 있다. 그러나, 패취를 캐스팅 방법으로 생산할 경우 물에 불용성인 폴리머를 사용하는 지지층은 유기용매를 사용하게 되는데, 이 때 끓는 점이 낮은 용매는 생산 속도를 높이는 과정에서 원하지 않는 기포를 발생시켜 불량률을 높일 수 있다. 특히, 구강 내에 사용하는 제품에 가장 사용하기 적합한 유기용매는 에탄올인데, 에탄올의 끓는 점(boiling point)은 80 ℃로 60 ℃ 이상으로 건조하는 것이 용이하지 않다. 건조 온도가 높을 경우 건조시 열풍과 닿는 부분과 바닥 부분 사이에 온도 차이가 생겨 기포가 발생하기 때문인데, 기포 발생을 줄이려면 낮은 온도에서 건조 속도를 낮출 수 밖에 없어 생산성이 떨어지는 문제가 발생하게 된다. 그러나, 에탄올을 용매로 사용하더라도 지지층의 두께가 얇아지면 이러한 기포 발생은 줄이면서 생산 속도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 치아 미백 패취는 매트릭스 타입의 패취로, 피부나 점막에 부착하는 것이 아니라 치아의 에나멜 층에 부착하여 치아 표면에 미백제를 충분한 시간 동안 공급하는 것에 의해, 미백제가 치아 가장 바깥층인 법랑질(enamel) 층에 붙은 착색 물질을 미백시킬 뿐만 아니라, 법랑질 내부와 그 밑층의 상아질(dentin)까지 미백 성분이 침투해 들어가서 치아를 미백시키게 된다. 이와 같은 본 발명의 패취가 치아에 부착되고, 매트릭스 안의 미백제를 치아의 표면에 방출할 수 있는 원리는 다음과 같다. 약물 송달학 분야에서 시간적 경과(time lag)가 있는 경피 송달을 위하여 사용되는 방법 중에, 붙인 뒤 일정 시간이 지나 약물이 방출하게 만든 경피 제제의 예로서 피부에서 발산되는 수분을 이용한 아이디어가 있다. 즉, 피부 부착면과 약물 저장고 사이에 약물 불투과성 장벽(barrier)를 설치해 놓은 것으로, 제제를 부착한 후 피부에서 침입한 수분에 의해 장벽이 수화되는 것을 이용하여 시간이 경과함에 따라 약물의 투과성이 증가하게 된다. 이 때 장벽 물질로 사용되는 것은 친수성의 글라시 폴리머(glassy polymer)이다. 본 발명에서는 이러한 기술을 이용하였는데, 매트릭스 타입의 패취에서 여러 층에 친수성 글라시 폴리머를 사용함으로써 보관 중이나 치아에 부착하기 위해 손으로 만질 때는 미백제의 방출이 일어나지 않다가 치아 표면의 수분에 의해 수화되기 시작하면서 부착력이 생기고 미백제의 방출이 일어나게 된다. 따라서, 본 발명 패취에 있어서 하나의 특징은 건식 패취의 지지제 층을 제외한 여러 층에 친수성 글라시 폴리머를 사용하는 것이다.

본 발명에 따른 매트릭스 타입 패취의 접착제층에 사용할 수 있는 글라시 폴리머로는 폴리알킬비닐에테르-말레인산 공중합체(PVM/MA copolymer; Gantrez AN 119, AN 139, S-97), 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴록사머 407(Poloxamer 407; Pluronic), 폴리비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체(PVP/VA copolymer; Luviskol VA, Plasdone S PVP/VA), 폴리비닐피롤리돈(PVP, K-15～K-120), 폴리쿼터니움-11(Polyquaternium-11; Gafquat 755N), 폴리쿼터니움-39(Polyquaternium-39; Merquat plus 3330), 카르보머(Carbomer; Carbopol), 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 하이드록시에틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필 셀룰로오즈, 젤라틴 (gelatin), 알긴산(sodium alginate), 또는 이들의 혼합물을 예로 들 수 있다. 이들의 용매로는 주로 물, 에탄올 그리고 이들의 혼합비를 조절하여 사용할 수 있다.

치아 미백 패취는 치아에 직접 부착하여 치아의 굴곡에 따라 쉽게 모양이 만들어져야 하기 때문에 충분히 유연해야 한다. 폴리머에 따라서는 이러한 유연성이 떨어지는 것도 있기 때문에 적당한 가소제를 첨가할 수도 있다. 적당한 가소제는 폴리머의 종류와 그 처방에 따라 차이가 있지만 일반적으로 사용되는 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol), 글리세린(glycerin), 또는 폴리에틸렌 글리콜 (polyethylene glycol) 등을 사용할 수 있다.

치아 에나멜에 부착되는 부착층에 포함되는 치아 미백제로는 과산화수소 (hydrogen peroxide), 과산화요소(carbamide peroxide), 과산화칼슘(calcium peroxide), 과탄산나트륨(sodium percarbonate), 과붕산나트륨(sodium perborate), 과산화피로인산나트륨(tetrasodium pyrophosphate peroxidate), 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택하여 사용할 수 있다. 피로인산나트륨과 과산화수소의 부가 화합물인 과산화피로인산나트륨(TSPP-H₂O₂)은 수용액이나 결정 상태에서 과산 화수소의 성질을 나타내는 동시에 피로인산나트륨 자체의 특성을 발휘해 주는 특성이 있다. 보통의 경우도 피로인산나트륨은 과산화수소가 원래 지니고 있는 성질을 변화시키지 않으면서 안정화시키고, 과산화수소를 단독으로 사용할 때 나타나는 결점을 방지해준다. 즉, 과산화수소는 금속 촉매(catalase), 자외선, 산화제 (oxidase), 가열 처리 등에 의해 분해가 촉진되지만 과산화피로인산나트륨은 이러한 조건들에 대하여 안정하며 과산화수소 원래의 성질과 특성을 발휘하도록 해준다. 실제로 액상이나 겔(gel), 페이스트 상에서 과산화물만 사용했을 때보다 과산화피로인산나트륨은 40 ℃에서 과산화물의 경시 안정성이 우수하였다. 그러나 패취 내에서의 과산화물 안정성은 미백제로 과산화피로인산나트륨을 사용해도 쉽게 얻을 수 없었다.

일반적으로 과산화물은 반응성이 우수하여 제품 내에서 안정화시키는 데 어려움이 있는데, 특히 폴리머들과는 상용성이 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 과산화물의 제품 내 안정화는 제품의 형태(shape)나 처방과도 관련이 많으며 일반적인 겔(gel)이나 페이스트(paste), 용액 상에서는 비교적 과산화물 안정화 관련 기술이 많이 개시되어 있고, 부분적으로 고온에서 어느 정도의 안정성은 확보할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 얇게 도포된 겔이나 패취 내에서의 과산화물 안정화는 알려져 있지 않으며, 본 발명자들의 연구 결과에 의하면, 일반적으로 알려진 과산화물 안정화제로 쉽게 해결될 수 있는 문제가 아니었다.

본 발명자들은 패취 내 사용 가능한 과산화물 안정화제를 스크리닝하던 중, 패취의 기본 물성을 고려하여 본 발명의 이용 범위 내에서 사용할 수 있는 안정화 제를 찾게 되었으며, 이에 따라 패취 내 과산화물의 고온에서의 경시 안정성을 상당히 향상시킬 수 있게 되었다. 즉, 본 발명의 또 다른 특징의 하나는 치아 미백제인 과산화물을 과산화물 안정화제와 함께 사용하는 것이다.

본 발명에 따른 치아 미백 패취에서, 과산화물과 상용성이 좋은 안정화제로는 알킬아릴 설포네이트, 알킬 설포네이트염, 알킬 카르복실레이트염, 알킬 디페닐옥사이드 디설포네이트, 스판 20(Span 20, sorbitan monolaurate), 스판 40(Span 40, sorbitan monopalmitate), 스판 60(Span 60, sorbitan monostearate), 스판 80(Span 80, sorbitan monooleate), 스판 85(Span 85, sorbitan trioleate), 트윈(Tween, POE sorbitan fatty acid ester)계 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

본 발명의 패취에서 과산화물과 그 안정화제와에 관하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서는 패취 내 주요 치아 미백제로서 과산화물을 사용하는데, 이들 미백제만으로 패취를 만들 경우 40 ℃에서 보관할 때에도 패취 내 과산화물 함량이 시간이 지남에 따라 감소하여 in vitro 미백 효과도 처음보다 많이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 겔(gel) 형태일 때는 동일한 과산화물을 함유한 처방에서 필름 형성제로 폴리머를 과량 사용한 경우도 별도의 안정화제 없이 과산화물의 손실이 매우 작았고, 다소 과산화물 안정성이 부족한 처방도 일반적인 과산화물 안정화제로 알려진 킬레이팅제, 예를 들어 EDTA나 시트르산나트륨을 소량 첨가하는 것에 의해 원하는 수준의 안정성을 얻을 수 있었다. 그러나 본 발명에서와 같이 겔(gel)의 용매를 증발시켜 얻은 시트(sheet) 형태 패취의 경우에는 동일 한 처방을 사용하여도 안정화제를 첨가하지 않았을 때는 용액 상태보다도 과산화물의 경시 안정성이 떨어졌을 뿐 아니라, 용액에서와 같이 킬레이팅제를 첨가하면 오히려 첨가하기 전보다도 패취 내 과산화물의 안정성이 떨어진 것을 확인할 수 있었다. 또한, 과산화물 안정화 효과가 뛰어난 것으로 알려진 Dequest 포스포네이트 류를 패취에 첨가했을 때도 과산화물 안정화 효과는 얻을 수 없었다.

이처럼 동일한 조성이 겔(gel), 액상, 또는 시트상에 따라 처방 내 과산화물 경시 안정성이 다른 이유는 여러 가지로 생각할 수 있지만, 미국특허 제4,320,102호에 의하면, 과산화물의 경우 금속에 의한 촉매 반응으로 극소량의 금속만 처방에 있어도 굉장히 민감하게 분해되는 특성이 있다고 한다. 즉 1 ℓ당 0.1 ㎎의 철, 0.2 ㎎의 구리, 0.1 ㎎의 마그네슘, 0.02 ㎎의 크롬만 있어도 과산화수소는 분해된다고 한다. 이러한 자료를 근거로 보면, 용액 상태나 겔(gel) 상태에서 용매가 증발되면서 만들어진 시트 형태 패취의 경우 얇은 두께 안에 높은 함량의 금속들을 함유하게 되고, 표면적이 넓어져서 반응성이 높아지기 때문에 상대적으로 더욱 과산화물의 경시 안정성이 부족하게 되는 것으로 생각된다.

본 발명에서 패취 내 과산화물 안정화제로 사용된 물질들은 주로 계면활성제나 유화제로, 이들이 시트 상에서 미셀(micelle)을 형성하여 과산화물과 상용성이 좋지 않은 원료와 과산화물의 접촉을 막아주거나, 발림성이 떨어지는 글라시 폴리머를 사용한 경우 미백제를 패취 전체에 균일하게 분산시켜 주고, 접착제층을 균일하게 도포시켜 주어서 과산화물 안정화에 긍정적인 영향을 미친 것으로 생각된다. 실제로 용기에 든 겔은 비교적 고온에서의 과산화물 경시 안정성이 우수한 반면, 같은 겔 처방이라도 스트립(strip)에 얇게 도포시켜서 표면적을 넓게 해준 후 경시 안정성을 평가했을 때는 경시 기간에 따라 잔존 과산화물비가 많이 줄어든 것을 확인할 수 있었다.

한편, 본 발명자들은 친수성 글라시 폴리머(glassy polymer) 중에서 일부는 과산화물과 상용성이 우수하기 때문에 과산화물 안정화제를 첨가하지 않아도 용매의 비율을 적절히 조절해주면 충분히 안정성을 유지할 수 있다는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 패취가 과산화물과 과산화물 안정화제를 반드시 같이 사용하는 것으로만 제한되는 것은 아니다. 이 점을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.

친수성 글라시 폴리머(glassy polymer) 중 폴리비닐피롤리돈(PVP, K-15～K-120), 폴리쿼터니움-11(Polyquaternium-11), 폴리쿼터니움-39(Polyquaternium-39) 및 폴리비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체(PVP/VA copolymer)는 물과 에탄올에 모두 잘 녹을 뿐 아니라 과산화물과 상용성이 우수하여 과산화물 안정화제를 첨가하지 않아도 물과 에탄올 비를 9:1～0:10으로 조절해 주면 패취 내 과산화물 경시 안정성이 우수하게 된다. 이와 같이 과산화물과 폴리비닐피롤리돈 상용성이 좋은 것은, 폴리비닐피롤리돈과 과산화물이 수소결합에 의해 복합체(complex)를 형성함으로써 안정화되는 것에 의한 것으로 생각된다. 이 중에서도 과산화물을 함유한 약물층에 주요 폴리머로 사용하기에 가장 바람직한 친수성 글라시 폴리머는 폴리비닐피롤리돈이다. PVP는 K-15～K-120까지 모두 사용 가능하지만, 본 발명에서는 PVP(K-90)이 바람직하였다. 그러나, 캐스팅(casting) 방법으로 생산할 경우, 제조 공정상의 생산 효율 측면에서는 겔 내 폴리머 함량(polymer content)이 높을수록 더욱 바람직하므로 PVP(K-30)이 더욱 바람직하다. PVP는 바람직하게는 분자량 500,000 이상, 더욱 바람직하게는 분자량 1,000,000 이상의 상대적으로 높은 분자량을 갖는 것이 바람직하다. 가장 바람직한 것은 1,270,000 정도의 분자량을 가진 PVP이다. 또한, 폴리쿼터니움과 같이 4급 암모늄(quaternary ammonium) 구조를 가진 폴리머는 과산화물과의 상용성이 좋은 것을 확인할 수 있었다.

그리고, 폴리머의 용매로 물과 에탄올의 혼합 용매를 사용한 것은, 이들 과산화물과 상용성이 좋은 글라시 폴리머들은 친수성이 매우 커서 release liner나 다른 시트에 균일하게 도포되지 않는데, 용매로 물과 에탄올의 혼합 용매를 사용할 경우 이러한 문제가 해결되어 균일한 시트상을 얻을 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명의 또 다른 특징은, 과산화물과 상용성이 좋은 글라시 폴리머를 사용할 경우 치아 미백제로 과산화물을 사용하고 별도의 과산화물 안정화제를 첨가하지 않고, 제조시 접착층 조성에 물과 에탄올의 용매 비율을 조절하는 것에 의해 고온에서의 과산화물 안정성이 우수한 패취를 만들 수 있다는 것이다. 이 경우, 앞서 과산화물 안정화제를 넣은 패취와 마찬가지로, 패취에 충분한 유연성을 주기 위해 폴리머에 따라 적당한 가소제를 첨가할 수 있다. 적당한 가소제는 폴리머의 종류와 그 처방에 따라 차이가 있지만 일반적으로 사용되는 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol), 글리세린(glycerin) 또는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 등을 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 치아 미백 패취에서는 주요 미백제로 과산화물을 사용하지만 미백 효과의 향상을 위해 미백제로 축합 인산염을 과산화물과 함께 사용할 수 있다. 이 경우, 과산화물과 함께 사용할 수 있는 축합 인산염(polyphosphates)으로는, 예를 들어 피로인산나트륨(tetrasodium pyrophosphate, TSPP), 산성 피로인산나트륨(sodium acid pyrophosphate, SAPP), 메타인산나트륨(sodium hexametaphosphate, SHMP), 폴리인산나트륨(sodium tripolyphosphate, STP), 피로인산나트륨칼륨(sodium potassium tripolyphosphate, SKTP), 피로인산칼륨 (tetrapotassium pyrophosphate, TKPP), 울트라메타인산염인 스포릭스(acidic sodium meta-polyphosphate, Sporix), 멀티포스(acidic sodium polyphosphate, Multiphos), 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.

일반적으로 축합 인산염은 치약에 tartar control제로 치석 생성 억제나 치석 제거에 효과적인 것으로 알려져 있다. 또한, 이들은 금속의 좋은 킬레이팅제로서 치아의 stain 중 음식물이나 작업환경 속의 철, 칼슘, 마그네슘 등의 금속에 의해 생성된 치아 stain을 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 미백 효과의 향상에 다소 기여할 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명의 패취에 이들 폴리 인산염을 과산화물과 함께 사용하면 미백 효과 향상뿐 아니라 치아와 폴리 인산염의 접촉 시간을 연장해 주어서 치석 형성 억제나 치석 제거에도 효과가 있을 것으로 기대된다. 실제로 이들을 함유한 패취 부착시 치아 표면이나 치아 사이사이가 깨끗해지는 것을 볼 수 있었다.

본 발명의 패취에서 약물층의 두께는 얇은 것부터 두꺼운 것까지 사용 가능하다. 물론, 취침시에는 그렇지 않을 때보다 침 분비가 적어서 상대적으로 적은 양이 녹아 나오긴 하지만, 그래도 일정 두께 이상인 것이 바람직하다. 본 발명의 패 취에서는 약물층의 주요 고분자로 친수성 글라시 폴리머를 사용하는데, 사용된 폴리머의 종류 및 그의 용해도에 따라 약물층의 두께가 50 ㎛ 미만이면 4 시간 이내에 완전히 녹아버려 미백 효과에 기여하지 못할 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 패취에서 약물층의 두께는 50 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 치아 미백 패취에서 매트릭스 형 패취의 지지제층(Backing Layer)에 사용 가능한 폴리머는 크게 다음 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째로는, 과일이나 채소 등에 얇게 코팅하여 수분이 통과하지 못하게 하여 향이나 맛을 보전하고 신선도를 유지하는 데 사용하는 식용 코팅(edible coating)에 사용되는 폴리머를 들 수 있다. 여기에 해당하는 것은 셀룰로오스 에테르(cellulose ethers), 전분(starch), 하이드록시프로필화 전분(hydroxypropylated starch), 옥수수 제인(corn zein), 밀 글루텐(wheat gluten), 콩 단백질(soy protein), 우유 단백질(milk protein), 제인-아세틸화 모노글리세라이드(zein-acetylated monoglyceride), 제인-식물성 오일(zein-vegetable oils), 카제인-아세틸화 모노글리세라이드(casein-acetylated monoglyceride), 유장 단백질(whey protein), 유장 단백질/아세틸화 모노글리세라이드(whey protein/acetylated monoglyceride), 알부민+콩 단백질(albumin+soy protein), 제인/지방산 아밀라제 에스테르(zein/fatty acid amylase ester) 등을 들 수 있다. 또한 먹을 수 있는 등급의 왁스(wax), 예를 들어 카제인(casein), 밀납(beeswax) 등으로, 특히 이들 왁스는 물에 다소 녹지만 치아나 잇몸 등 구강 내 조직에 접착력이 없거나 약한 폴리머와 같이 혼합하여 사용하면 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 예를 들어, 메틸 셀룰로오스는 물에 녹지만 밀납과 혼합하여 사용 하면 수분 불투과성(moisture barrier)을 가질 수 있다. 이러한 용도로 사용 가능한 폴리머는 다음과 같다: 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 하이드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose), 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 덱스트린(dextrins; starch hydrolysates), 알기네이트(alginates), 카라기난 (carrageenan), 젤라틴(gelatin) 등.

본 발명의 치아 미백 패취에서 지지제층에 사용 가능한 두번째 폴리머는 수분 불투과성은 물론이고 수불용성인 폴리머들이다. 여기에 해당되는 것은 폴리비닐 아세테이트, 에틸 셀룰로오즈, 폴리메틸 메타크릴레이트, 메타크릴로일 에틸 베타인/메타크릴레이트 공중합체(Yukaformer: 제조 회사 Mitsubishi, metacryloyl ethyl betain/metacylate copolymer), 메타크릴산 공중합체(methacrylic acid copolymers; Eudragit L 100, Eudragit L 12,5, Eudragit L 100-55, Eudragit L 30D-55), 아미노알킬 메타크릴레이트 공중합체(aminoalkyl methacrylate copolymers; Eudragit E 100, Eudragit E 12,5, Eudragit RL 100, Eudragit RL 30D), 셀룰로오즈 아세테이트 프탈레이트, 셀락(Shellac), 또는 이들의 혼합물이다. 그 외에도 장용피(enteric coating) 물질로 pH 6 내지 8 사이의 구강 조건 내에서는 녹지 않는 폴리머라면 사용 가능하다.

본 발명의 치아 미백 패취에서는 지지층에 사용하는 폴리머들의 등급 또한 중요하다. 즉, 일정 시간 사용 후 떼어내는 제형이 아니라, 치아에 잔류시킨 후 자연스럽게 양치시 떼어지거나 음식이나 물 등 음료수를 먹거나 마실 때 함께 삼켜질 수 있는 두께의 물에 녹지 않는 필름 형태이기 때문에, 먹을 수 있는 식품용 등급(Food Grade)이거나, 또는 약의 코팅이나 약의 성분으로 사용할 수 있는 제약 등급(Pharmaceutical Grade)인 것이 바람직하다.

이러한 지지제 층도 충분한 유연성을 갖기 위해서는 여러 가소제를 첨가하여 사용하는 것이 가능하다. 앞서 언급된 가소제(plasticizer)인 폴리프로필렌글리콜 (propylene glycol), 글리세린(glycerin), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 뿐 아니라, 사용된 용매에 따라 더 많은 종류의 가소제를 사용할 수 있으며, 피마자유(castor oil), 경화 피마자유(hydrogenated castor oil)도 사용할 수 있다.

치아 미백용 패취에서 지지층을 얇으면서도 일정한 두께의 필름으로 제조하기 위해서는 캐스팅(casting) 방법이나 압출(extrusion) 방법 모두 가능하지만, 본 발명의 패취에 있어서는 캐스팅(casting) 방법이 보다 바람직하다. 그리고, 가장 바람직한 두께인 5 ㎛ 이하로 만들기 위해서는 코팅기(coater)의 선정도 중요하다. 즉, 본 발명의 패취를 제조할 때에는, 두께를 정확하게 맞춘다는 장점은 우수하지만 두께를 최대한 얇게 만드는 것이 어렵다는 단점이 있는 코마 코터(Comma Coater)를 사용하는 것 보다, 인쇄시 사용하는 그라비아 코터(Gravure Coater)를 사용하는 것이 바람직한데, 정밀한 두께 보다 최대한 얇게, 바람직하게는 5 ㎛ 이하의 두께로 만들 때 편리하다. 이러한 그라비아 코터로 제조시 장점은 1～2 ㎛로 여러 번 코팅해도 제조 시간이 적게 걸린다는 점이다. 이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 건식 치아 미백용 패취는 약물층의 두께가 지지층에 비해 최소 10 배 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 패취를 치아에 붙었을 때 화학적, 물리적 작용에 의한 미백 뿐 아니라 눈으로 보기에(visually) 하얗게 보일 수 있도록 지지제 층에 하얀색 안료인 이산화티탄(titanium dioxide), 탈크(talc), 수산화인회석(hydroxyapatite), 산화아연 등을 혼합하는 것도 가능하며, 이러한 안료들이 접착층의 미백제와 상용성이 좋지 않을 때에는 표면처리된 이산화티탄을 사용할 수도 있다. 하얀색 안료 외에 개성에 따라 펄(pearl) 제제나 다양한 색상의 안료를 적용할 수도 있다.

본 발명의 패취에는, 치약에 적용시 경시 안정성 문제로 적용하기 힘들었던 효소, 특히 덱스트라나제, 글루코오즈 옥시다아제 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수도 있고, 치아 미백에 효과가 있다는 파파인(papain)도 첨가할 수 있다. 또한, 구강 질환 치료용 약물로서 트리클로산(triclosan), 클로로헥시딘(chlorhexidin), 비타민 E 또는 이의 유도체, 특히 비타민 E 아세테이트라든가, 구취 제거에 효과적인 산화제나 엽록소(chlorophyll) 또는 이의 유도체, 향신료(flavor) 등도 본 발명의 패취에 첨가할 수 있다. 또한, 향료(flavor)는 약물층과 지지층에 모두 첨가 가능하지만, 목적에 따라서 지지층에만 첨가할 수도 있다.

본 발명에 따른 건식 치아 미백 패취는 미백하고자 하는 치아의 표면에 부착된다. 패취는 크게 물에 녹는 부분과 물에 녹지 않는 부분(지지제 층)으로 구분되는데, 물에 녹는 부분이 치아의 표면과 직접 닿게 되고, 지지제 층은 보호벽으로서의 역할을 하게 된다. 건식의 치아 미백 패취는 수화되면서 유연성도 증가하고 접착력도 증가하게 되기 때문에, 치아 표면이 지나치게 건조하면 초기에 잘 붙지 않을 수도 있다. 그러나 최소한의 수분에 의해서도 충분히 수화가 가능하기 때문에 일부러 치아 표면을 닦아서 건조시키지 않는 한 문제가 되지는 않는다. 또한, 과다 한 수분에 의해서는 친수성 글라시 폴리머가 갑자기 녹으면서 접착력이 급속히 떨어지기 때문에 치아에 치아 미백 패취를 부착한 상태에서 과다한 물이나 음료수를 섭취하는 것은 바람직하지 않다.

또한, 본 발명에 따른 패취는 지지층이 먹을 수 있는 얇은 필름으로 될 수도 있는데, 이 경우는 장시간 부착이 가능하므로 치아에 부착하고 잠을 자도 일정 시간 동안 일정한 양의 미백 성분이 방출되어 충분한 접촉 시간(contact time)을 갖게 되어 효과가 우수하고, 더우기 취침 중 패취가 치아에서 분리되어도 위험하지 않기 때문에 일상 생활 뿐 아니라 취침 중에도 사용할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4

하기에 기재된 바와 같은 조성으로 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4의 치아 미백용 패취를 제조하였다.

[실시예 1]

약물 함유 접착층 제조 용액(약물층 최종 두께 300 ㎛):

폴리비닐알코올 10 %, 폴리비닐피롤리돈 10 %, 과산화피로인산나트륨 5 %, 알킬아릴 설포네이트(SLS) 2 %, 글리세린 3 %, 물 to 100 %.

지지층 제조 용액(지지층 최종 두께 5 ㎛):

에틸셀룰로오즈 8 % , Eudragit 5 %, 피마자유 4 %, 에탄올 to 100.

[실시예 2]

접착층 제조 용액(접착층 최종 두께 5 ㎛):

하이드록시프로필 셀룰로오즈 30 %, 에탄올 to 100 %

약물층 제조 용액(약물층 최종 두께 200 ㎛):

폴리비닐피롤리돈 20 %, 과산화수소 5 %, 글리세린 10 %, 에탄올 30 %, 물 to 100.

지지층 제조 용액(지지층 최종 두께 5 ㎛):

하이드록시프로필 셀룰로오즈 10 %, 밀납(beeswax) 5 %, 글리세린 2 %, 에탄올 to 100.

[실시예 3]

약물 함유 접착층 제조 용액(약물층 최종 두께 50 ㎛):

Polyquaternium-39 10 %, 과산화요소 10 %, 에탄올 50 %, 물 to 100.

지지층 제조 용액(지지층 최종 두께 5 ㎛):

제인(zein) 10 %, 피마자유 5 %, 에탄올(95 %) to 100 %.

[실시예 4]

접착층 제조 용액(접착층 두께 2～3 ㎛):

폴리비닐피롤리돈 20 %, 에탄올 to 100 %.

약물층 제조 용액(약물층 두께 500 ㎛):

폴리알킬비닐 에테르-말레인산 공중합체(Gantrez S 97) 12 %, 과산화피로인산나트륨 6 %, Sorbitan Oleate 0.5 %, 물 to 100.

지지층 제조 용액(지지층 최종 두께 4 ㎛):

에틸 셀룰로오즈 10 %, 피마자유 6 %, 에탄올 to 100

[실시예 5]

접착층 제조 용액(접착층 두께 5 ㎛):

폴리비닐알코올 10 %, 폴리비닐피롤리돈 10 %, 글리세린 3 %, 물 to 100 %.

약물층 제조 용액(약물층 두께 210 ㎛):

Polyquaternium-11 20 %, PC 4 %, TKPP 4 %, Sorbitan Monolaurate 2 %, 물 to 100.

지지층 제조 용액(지지층 최종 두께 5 ㎛):

Eudragit 15 %, 프로필렌글리콜 5 %, 에탄올 to 100

[비교예 1]

지지층에 약물층 겔이 도포된 P&G 사의 습식 패취 Crest Whitestrips:

약물 함유 접착층 제조 용액(약물층 두께 200 ㎛):

Carbopol 12 %, 과산화수소 4.5 %, SAPP 0.48 %, 글리세린 80 %, 물 to 100

지지층(지지층 두께 9 ㎛):

폴리에틸렌 스트립

[비교예 2]

One size 트레이에 과산화요소(carbamide peroxide) 함유된 겔을 직접 도포하여 사용하는 제품:

과산화요소 10 %, Carbopol 12 %, 글리세린 70 %, 물 to 100

[비교예 3]

실시예 1과 조성은 동일하지만 약물층의 두께가 60 ㎛, 지지층의 두께가 60 ㎛인 건식 패취.

[비교예 4]

접착층 제조 용액(접착층 두께 400 ㎛):

폴리비닐알코올 10 %, 프로필렌글리콜 3.1 %, 누룩산(Kojic Acid) 0.5%, 파라옥시안식향산메틸 미량, 물 to 100 %

지지층 제조 용액(지지층 최종 두께 200 ㎛):

에틸 셀룰로오즈 10 %, 피마자유 4 %, 에탄올 to 100

위 실시예 및 비교예에서 TKPP는 피로인산칼륨(tetrapotassium pyrophosphate), SAPP는 산성 피로인산나트륨(sodium acid pyrophosphate), TSPP는 피로인산나트륨(tetrasodium pyrophosphate이다.

각각의 처방에 따라 약물층과 지지층을 제조하였다.

먼저 약물층은 혼합액을 release liner인 PET 위에 코마 코터(Comma Coater)로 코팅하고 80 ℃에서 건조하여 원하는 최종두께의 필름을 제조하였다.

지지층의 경우, 혼합액을 release liner인 PET(Polyethylene Terephthalate) 위에 그라비아 코터(Gravure Coater)로 코팅하고, 건조 온도 70 ℃에서 분당 15 m의 속도로 건조하여 원하는 최종두께의 필름을 제조하였다.

이어서, 라미네이션(lamination) 과정은 다음과 같다: 즉, PET 위에 코팅 된 약물층과 PET 위에 코팅된 지지층을 라미네이터(laminator)용 롤러(roller)를 이용 하여 라미네이션하였다. 지지층 뒤의 PET는 수거하여 재사용하였다.

효과실험예 1: 사용 편리성 평가

실시예 1과 2는 건식이면서 지지층의 두께가 5 ㎛ 이하인 것이 특징인 치아 미백 패취이고, 비교예 1은 현재 미국에서 판매중인 P&G의 Crest Whitestrip을 사용하였고, 비교예 2는 Rembrandt사의 One Size Tray 제품이다. 비교예 3은 비교예 1과 처방은 동일한데 약물층과 지지층의 두께를 다르게 제조한 것이며, 비교예 4는 Lion사의 특허(일본특허공개 평10-017448호)의 실시예 2에 따른 패취이다.

각각의 패취를 하루에 1 회, 4 시간 동안 3 회 착용하게 한 후 잇몸 자극감과 착용 편안함을 평가하여 보았다. 접착 지속력도 평가하여 보았는데, 4 시간 이상 붙였을 때도 접착력이 얼마나 잘 유지되는가로 평가하였다(트레이의 경우는 어느 시간 이상 물고 있는 것이 가능한가로 평가하였다).

각 평가는 5 점 척도로, 매우 만족 5 점(자극 없음, 치아 부착력 매우 강하다, 접착 지속력 매우 우수하다), 약간 만족 4 점(거의 자극 없음, 치아 부착력 약간 강하다, 접착 지속력 약간 우수하다), 보통 3 점(가끔 자극, 치아 부착력 보통, 접착 지속력 보통), 약간 불만족 2 점(초기 사용시 자극, 치아 부착력 약간 약하다, 접착 지속력 약간 미흡하다), 매우 불만족 1 점(사용 중 계속 자극, 치아 부착력 매우 약하다, 접착 지속력 매우 미흡하다)로 하였다. 각각의 경우에 대해 각각 10 명씩 평가하였다. 다음 표 1은 사용 편리성 및 안전성 평가 결과를 나타낸 것이다.

	잇몸 자극감	착용 편안함	치아 접착력	접착 지속력
실시예 1	4	4	5	5
실시예 2	4	4	5	5
비교예1	3	3	3	2
비교예2	2	2	2	3
비교예3	4	4	5	4
비교예4	2	3	3	2

표 1에서 보듯이, 실시예와 비교예에서 가장 차이가 많이 나는 것은, 4 시간 부착에 따른 접착 지속력이다. 트레이식의 경우 1 시간 이상 사용시 불편하여 지속적으로 물고 있기가 힘들었고, 2 시간 이상은 사용 불가하였다. 또한, 비교예 1의 경우는 1 시간 정도 지나니까 치아에 붙어있지 않고 따로 놀아서 가벼운 자극에도 치아에서 분리되었다.

효과실험예 2: 치아 접착력 평가

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 패취의 치아 접착력을 다음 방법으로 평가하였다.

(1) 하이드록시아파타이트(HAP) 태블릿 시편 제조

하이드록시아파타이트 분말을 IR 프레스로 태블릿을 만든 후 1000 ℃에서 소결하였다.

(2) 치아 접착력 평가

모형 장력 측정기(Miniature Tensile tester)를 이용하여 인공 치아인 하이드록시아파타이트에 대한 패취의 접착력을 측정하였다. 건조 상태에서의 접착력은 소결시킨 하이드록시아파타이트 시편을 완전히 건조한 상태에서 부착력을 측정하였고, 습윤 상태에서의 접착력은 미리 물을 가해서 시편을 충분히 속까지 젖게 해준 후 표면의 물기는 제거하고 측정하였다. 습윤 조건을 이렇게 잡은 이유는, 실제로 구강은 습한 곳이지만 치아 표면은 수분이 묻어 있는 것이 보일 정도로 많지는 않기 때문이다. 패취의 치아에 대한 접착력은 일정한 힘으로 일정 시간 동안 가압(pressing)한 후 떼어낼 때 걸리는 힘을 일정 시간 간격으로 몇 번에 걸쳐 반복 측정하였다. 다음 표 2는 이들 패취의 치아 접착력(gmf)을 나타낸 것이다.

	건조 상태의 접착력	습윤 상태의 접착력
실시예 3	0.5	210.5
실시예 4	25.8	137.0
실시예 5	28.5	150.4
비교예 1	38.0	39.5

표 2에서 보듯이, 건식 패취인 실시예 3 내지 5의 경우는 건조 상태일 때와 습윤 상태일 때의 접착력 차이가 적게는 2 배에서 400 배 이상 증가하는 반면, 습식, 특히 겔을 스트립에 도포한 비교예 1의 경우는 건조 상태와 습윤 상태 접착력에 거의 차이가 없음을 알 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 지지층을 제외한 층에 친수성 글라시 폴리머(glassy polymer)를 사용한 건식 패취로, 치아에 접촉시 수화되면서 접착력이 생기고 미백제의 방출이 시작되므로, 사용시 보다 안전하며 손이나 기타 다른 신체 부위 접촉시 묻어나지 않아 사용이 편리하고, 접착력이 우수하여 착용중 탈착되지 않고 치아 표면에 완전 밀착되어 우수한 미백 효과를 나타낸다.

또한, 본 발명의 치아 미백 패취는 치아에 대한 부착력과 미백 효과가 우수하면서 부착 후 떼어내지 않아도 되기 때문에 사용이 편리한 건식으로, 지지층의 두께가 매우 얇면서 바람직하게는 먹을 수 있는 성분으로 구성되어 장시간 부착해 도 편안하고 안전할 뿐 아니라, 지지층을 생산하는 데 드는 비용 및 시간을 최소화할 수 있어서 생산적으로도 용이하다.

Claims (15)

1. 치아에 부착되는 약물층과 지지층을 갖는 매트릭스 타입의 치아 에나멜 부착용 패취에 있어서, 약물층에 치아 미백제로 과산화물과 폴리알킬비닐에테르-말레인산 공중합체(PVM/MA copolymer), 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴록사머 407(Poloxamer 407), 폴리비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체(PVP/VA copolymer), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리쿼터니움-11(Polyquaternium-11), 폴리쿼터니움-39(Polyquaternium-39), 카르보머(Carbomer), 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 하이드록시에틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필 셀룰로오즈, 젤라틴(gelatin), 알긴산(sodium alginate), 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 친수성의 글라시 폴리머(glassy polymer)를 포함하여, 치아에 접촉시 글라시 폴리머가 수화되면서 강한 접착력이 생기고 미백제의 방출이 시작되며, 지지층은 수 불용성으로 그 두께가 2 내지 5㎛이고, 약물층의 두께가 지지층의 두께의 10배 이상인 것을 특징으로 하는 건식 치아 미백 패취.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 지지층은 물 불투과성인 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취.
4. 제1항에 있어서, 지지층은 식용 가능한 성분으로 된 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취.
5. 제 1 항에 있어서, 지지층이 셀룰로오스 에테르(cellulose ethers), 전분(starch), 하이드록시프로필화 전분(hydroxypropylated starch), 옥수수 제인(corn zein), 밀 글루텐(wheat gluten), 콩 단백질(soy protein), 우유 단백질(milk protein), 제인-아세틸화 모노글리세라이드(zein-acetylated monoglyceride), 제인-식물성 오일(zein-vegetable oils), 카제인-아세틸화 모노글리세라이드(casein-acetylated monoglyceride), 유장 단백질(whey protein), 유장 단백질/아세틸화 모노글리세라이드(whey protein/acetylated monoglyceride), 알부민과 콩 단백질(albumin+soy protein), 제인/지방산 아밀라제 에스테르(zein/fatty acid amylase ester), 카제인(casein), 밀납(beeswax), 또는 이들의 혼합물로 된 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취.
6. 제1항에 있어서, 지지층이 왁스와 물에 일부 녹지만 구강 내 조직에 접착력이 없거나 약한 메틸셀룰로오스(methyl cellulose), 하이드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose), 카르복시메틸 셀룰로오스 (carboxymethyl cellulose), 덱스트린(dextrins; starch hydrolysates), 알기네이트(alginates), 카라기난(carrageenan), 젤라틴(gelatin) 또는 이들의 혼합물과 혼합하여 된 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서, 지지층이 폴리비닐 아세테이트, 에틸 셀룰로오즈, 폴리메틸 메타크릴레이트, 메타크릴로일 에틸 베타인/메타크릴레이트 공중합체(metacryloyl ethyl betain/metacylate copolymer), 메타크릴산 공중합체(methacrylic acid copolymer), 아미노알킬 메타크릴레이트 공중합체(aminoalkyl methacrylate copolymer), 셀룰로오즈 아세테이트 프탈레이트, 셀락(Shellac), 또는 이들의 혼합물로 되는 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취.
11. 삭제
12. 제 1 항에 있어서, 과산화물과 함께 과산화물 안정화제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취.
13. 제 12 항에 있어서, 과산화물 안정화제는 알킬아릴 설포네이트, 알킬 설포네이트염, 알킬 카르복실레이트염, 알킬 디페닐옥사이드 디설포네이트, 스판 20(Span 20, sorbitan monolaurate), 스판 40(Span 40, sorbitan monopalmitate), 스판 60(Span 60, sorbitan monostearate), 스판 80(Span 80, sorbitan monooleate), 스판 85(Span 85, sorbitan trioleate), 트윈(Tween, POE sorbitan fatty acid ester)계 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취.
14. 제 1 항에 있어서, 축합 인산염을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취.
15. 제 14 항에 있어서, 축합 인산염은 피로인산나트륨(tetrasodium pyrophosphate, TSPP), 산성 피로인산나트륨(sodium acid pyrophosphate, SAPP), 메타인산나트륨(sodium hexametaphosphate, SHMP), 폴리인산나트륨(sodium tripolyphosphate, STP), 피로인산나트륨칼륨(sodium potassium tripolyphosphate, SKTP), 피로인산칼륨(tetrapotassium pyrophosphate, TKPP), 울트라메타인산염인 스포릭스(acidic sodium meta-polyphosphate, Sporix), 멀티포스(acidic sodium polyphosphate, Multiphos), 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 치아 미백 패취.

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