KR101435433B1 - 나노 클레이를 포함하는 손 세정제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나노 클레이를 포함하는 손 세정제에 관한 것으로서 보다 상세하게는 나노 클레이를 손 세정제 전체 중량 대비 0.1∼2.0중량％, 바람직하게는 0.1∼0.3중량％를 포함하는 나노 클레이를 포함하는 손 세정제에 관한 것이다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제는 대장균(Escherichia coli), 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 슈도모나스 애루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 클레브시엘라 로게네스(Klebsiella aerogenes), 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 세균; 칸디다 솔라니(Candida solani), 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae), 자이고사카로마이세스 로욱시 (Zygosaccharomyces rouxii) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 효모; 아스퍼길루스 니거(Aspergilus niger), 페니실리움 크라이소게눔(penicillium chrysogenum) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 곰팡이 등에 대한 항균력이 매우 우수하기 때문에, 손 세정제 뿐만 아니라 비누 및 화장품 등의 각종 항균 제품에 폭넓게 응용될 수 있다.

Description

나노 클레이를 포함하는 손 세정제{Antibacterial hand sanitizer comprising nano clay}
본 발명은 나노 클레이를 포함하는 손 세정제에 관한 것으로서 보다 상세하게는 나노 클레이를 손 세정제 전체 중량 대비 0.1∼2.0중량％, 보다 바람직하게는 0.1∼0.3중량％를 포함하는 나노 클레이를 포함하는 손 세정제에 관한 것이다.
일반적으로 손 세정제(hand sanitizer)는 사용 시 적절한 양의 기포가 발생되어야하고 표면 감촉이 매끄럽고 피부에 잘 흡수되어야 하며 사용 전후 피부 자극이 적어야 한다.
세균은 다양한 경로를 통해 인체에 감염되는데 특히 사람은 손(hand)을 사용하여 다양한 물건 및 사람과 접촉을 하므로 특히 손을 통해 세균이 인체에 감염되는 경우가 많아 세균의 감염 및/또는 세균의 제거를 위해서 손을 자주 세정하여야 한다.
손에 있는 세균은 세정제 없이 손으로만 비비는 행위, 즉 손을 물리적인 처리하는 것으로도 어느 정도 제거할 수 있으나, 통상 비누(soap)를 이용한 손 세척이 가장 많이 사용되고 있다.
비누의 항균 효과는 보통 1분 이상 세정하여야 항균 효과가 있다. 그러나 일반적인 손 세척 시간은 30초 정도로서 이러한 짧은 시간에 세균을 모두 제거시키기는 어렵다. 특히 유아의 경우에는 비누를 이용한 손 세척시 비누의 헹굼이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 놀이터의 모래나 흙, 장남감 등에서 매개되는 세균을 짧은 시간에 제거시키기는 어렵다.
한편, 세정제에 일반적으로 사용되는 항균제중 트리클로산(triclosan)은 피부의 냄새 및 세균을 제거하기 위한 용도로 쓰이며, 트리클로카아본(triclocarban) 등은 항균 효과가 있다고 알려져 있다. 그러나 상기 성분들의 경우 피부의 소취 효과는 우수하지만 모두 화학적으로 제조된 원료로서, 빛에 대한 안정성 및 피부 트러블이 발생함으로 항균제로는 적절하지 못하다. 이와 같은 항균제로서, 트리클로산, 트리클로카아본, 파라크롤로메타크실렌(PCMX), 디클로로펜, 클로로헥시딘염, 살리실산 등이 알려져 있지만, 이들은 인체에 대한 자극과 안정성의 문제로, 국내 화장품원료기준 및 미국 FDA에 의해 그 사용량이 규제되고 있다.
시중에 나와 있는 기존의 손 세정제는 대부분 70％의 트리클로산, 소독용 에탄올, 정제수 그리고 구연산 등으로 이루어져 있다. 이러한 성분이 주를 이루는 일반적인 손세정제는 손가락을 빠는 습관이 있는 어린 아이들이 사용하기에는 적합하지 않은 측면이 있다. 또한, 에탄올은 세균 제거에 효과적이지만 피부의 유분 및 수분을 함께 제거하므로 자주 사용하면 피부가 거칠어지거나 피부 보호막이 벗겨져 피부가 약해질 수 있는 등의 문제가 있다.
본 발명자들은 상기와 같은 손 세정에 대한 문제를 해결하기 위해 예의 연구한 끝에 항균력이 우수한 나노 클레이를 포함하는 손 세정제를 발명하게 되었다.
한편 본 발명과 관련된 선행기술로서 한국공개특허 제2010-0125303호에 물, 알코올 및 고 내상 에멀젼(high internal phase emulsion)을 포함하며, 상기 고 내상 에멀젼은 유화제(emulsifier) 및 연화제(emollient), 실리콘 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 피부 보호제를 포함하며, 약 30％(상기 에멀젼 중량에 대하여) 이하의 함량이 수성상을 포함하는 보습 손 세정제를 나타내고 있다.
또한 한국공개특허 제1998-0034571호에 진흙을 함유하는 인체세정제 조성물에 있어서, 세척, 건조, 미분말화 및 멸균처리한 보령산 진흙을 건조함량 0.1∼50중량％의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 인체세정제 조성물을 나타내고 있다.
그러나 본 발명과 상기 선행기술들은 발명의 기술적 특징이 서로 상이하여 발명의 구성이 서로 다른 발명이다.
본 발명의 목적은 나노 클레이를 포함하는 손 세정제를 제공하고자 한다
본 발명은 손 세정제에 있어서, 나노 클레이를 손 세정제 전체 중량 대비 0.1∼0.3중량％를 포함하는 손 세정제를 제공할 수 있다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제는 대장균(Escherichia coli), 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 슈도모나스 애루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 클레브시엘라 로게네스(Klebsiella aerogenes), 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 세균, 칸디다 솔라니(Candida solani), 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae), 자이고사카로마이세스 로욱시 (Zygosaccharomyces rouxii) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 효모, 아스퍼길루스 니거(Aspergilus niger), 페니실리움 크라이소게눔(penicillium chrysogenum) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 곰팡이에 대한 항균력이 매우 우수하기 때문에, 손 세정제 뿐만 아니라 비누 및 화장품 등의 각종 항균 제품에 폭넓게 응용될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 대장균(Escherichia coli)에 대한 나노 클레이의 최소 저해 농도(MIC)가 500ppm이라는 것을 나타낸 것이다.
도 2a 내지 도 2d는 포도상구균(Staphylococcus aureus)에 대한 나노 클레이의 최소 저해 농도(MIC)가 1,000ppm이라는 것을 나타낸 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 LB배지 30ml에 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종한 후 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(LB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 LB배지 29ml에 비교예에서 제조한 손 세정제 1ml를 첨가한 다음 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하여 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(LB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 LB배지 29ml에 실시예 1에서 제조한 손 세정제 1ml를 첨가한 다음 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하여 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(LB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
도 6a 내지 도 6c는 LB배지 29ml에 실시예 2에서 제조한 손 세정제 1 ml를 첨가한 다음 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하여 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(LB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
도 7a 내지 도 7c는 LB배지 29ml에 실시예 3에서 제조한 손 세정제 1ml를 첨가한 다음 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하여 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(LB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
도 8a 내지 도 8c는 TSB배지 29ml에 포도상구균(Staphylococcus aureus) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종한 후 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
도 9a 내지 도 9c는 TSB 배지 29ml에 비교예에서 제조한 손 세정제 1ml를 첨가한 다음 포도상구균(Staphylococcus aureus) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하여 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
도 10a 내지 도 10c는 TSB 배지 29 ml에 실시예 1에서 제조한 손 세정제 1ml를 첨가한 다음 포도상구균(Staphylococcus aureus) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하여 37 ℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
도 11a 내지 도 11c는 TSB 배지 29ml에 실시예 2에서 제조한 손 세정제 1ml를 첨가한 다음 포도상구균(Staphylococcus aureus) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하여 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
도 12a 내지 도 12c는 TSB 배지 29ml에 실시예 3에서 제조한 손 세정제 1ml를 첨가한 다음 포도상구균(Staphylococcus aureus) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하여 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양한 Plate를 나타낸 것이다.
본 발명은 나노 클레이를 포함하는 손 세정제를 나타낸다.
본 발명은 나노 클레이를 포함하는 손 세정제를 나타내며, 이때 상기 나노 클레이는 손 세정제 전체 중량 대비 0.1∼2.0중량％가 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게 나노 클레이는 손 세정제 전체 중량 대비 0.1∼0.3중량％가 포함될 수 있다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제에서 나노 클레이를 손 세정제 전체 중량 대비 0.1중량％ 미만 사용되면 손 세정제에서의 항균력이 감소할 우려가 있으며, 2.0중량％를 초과하면 손 세정제에서 나노 클레이의 용해도가 저하될 우려가 있다. 따라서 본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제에서 나노 클레이는 손 세정제 전체 중량 대비 0.1∼2.0중량％를 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제에서 나노 클레이는 용매에 마그네슘화합물을 녹인 후, 실란화합물을 첨가한 다음 20∼30℃에서 1000∼3000rpm으로 24시간 동안 교반 반응 시켜 생성된 침전물을 얻은 후 상기 침전물을 5000∼10000rpm으로 5분 동안 원심분리를 실시한 다음 에탄올로 세척하고 50℃에서 24시간 동안 건조한 다음 분말(powder)화하여 얻은 것을 사용할 수 있다.
상기에서 용매는 에탄올(ethanol)을 사용할 수 있다.
상기에서 실란화합물은 3-아미노프로필 트리에톡시 실란(3-Aminopropyl triethooxy silane), 테트라에틸오르소 실란(Tetraethylortho silane), 트리에톡시 페닐 실란(Triethoxyphenylsilane) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 3-Aminopropyl triethooxy silane을 사용할 수 있다.
상기에서 마그네슘화합물은 염화마그네슘 수화물(MgCl2·6H2O)을 사용할 수 있다.
상기에서 나노 클레이의 일예로서 에탄올 50ml에 3-Aminopropyl triethooxy silane 11.1mmol 및 염화마그네슘 수화물(MgCl2·6H2O) 8.3mmol을 첨가한 다음 25℃에서 2000rpm으로 24시간 동안 교반 반응 시켜 생성된 침전물을 얻고, 상기 침전물을 5000 rpm으로 5분 동안 원심분리를 실시한 다음 에탄올로 세척을 하고 50℃에서 24시간 동안 건조시킨 후 입자크기가 100±5nm가 되도록 분말화하여 얻은 것을 사용할 수 있다.
상기에서 나노 클레이는 하기 식(1)로 표시되는 것을 사용할 수 있다.
Figure 112012074055053-pat00001
...식(1)
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제는 나노 클레이 이외에 통상적으로 사용하는 손 세정제에 사용되는 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제는 나노 클레이 이외에 통상적으로 사용하는 손 세정제를 포함하도록 하여 pH가 10 이하, 바람직하게는 pH 8.0 내지 10, 보다 더 바람직하게는 pH 8.0 내지 8.8을 유지하도록 하여 피부 자극이 없는 손 세정제를 제공할 수 있다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제는 대장균(Escherichia coli), 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 슈도모나스 애루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 클레브시엘라 로게네스(Klebsiella aerogenes), 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 세균에 대한 항균력을 나타낸다. 이때 상기의 세균에 대해 30초 항균 속효성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제는 칸디다 솔라니(Candida solani), 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae), 자이고사카로마이세스 로욱시(Zygosaccharomyces rouxii) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 효모에 대한 항균력을 나타낸다. 이때 상기의 효모에 대해 30초 항균 속효성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제는 아스퍼길루스 니거(Aspergilus niger), 페니실리움 크라이소게눔(penicillium chrysogenum) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 곰팡이에 대한 항균력을 나타낸다. 이때 상기의 곰팡이에 대해 30초 항균 속효성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제에 대해 다양한 조건으로 실시한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건에 의해 나노 클레이를 포함하는 손 세정제를 제공하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 내용을 제조예, 실험예, 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제조예>
에탄올 50ml에 3-Aminopropyl triethooxy silane 2.6ml(11.1mmol) 및 염화마그네슘 수화물 1.68g(MgCl2·6H2O, 8.3mmol)을 첨가한 다음 25℃에서 2000rpm으로 24시간 동안 교반 반응 시켜 침전물을 얻고, 상기 침전물을 5000rpm으로 5분 동안 원심분리를 실시한 다음 에탄올로 세척을 하고 50℃에서 24시간 동안 건조시킨 후 입자크기가 100±5nm가 되도록 분말화하여 나노 클레이(Mg-APTES)를 제조하였다.
<실험예 1> 나노 클레이 용액에 대한 대장균(Escherichia coli) 최소 저해 농도(MIC) 측정
상기 제조예에서 제조한 나노 클레이(Mg-APTES)에 정제수를 첨가하여 각각 250ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액, 500ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액, 1000ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액을 얻었다.
하기 표 1에 기재한 조건의 기준물질인 대장균(Escherichia coli)을 상기의250ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액, 500ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액, 1000ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액이 첨가된 LB배지에 접종 후 액체 배양을 통해 세포 농도를 측정하고, 각각 고체 배지에 20㎕씩 도포하여 24시간 배양하였다. 대장균(Escherichia coli)에 대한 나노 클레이의 최소 저해 농도(MIC)를 세포농도 측정과 생균수 측정 방법을 이용하여 측정하고 이를 아래의 표 1과 도 1a 내지 도 1d에 나타내었다.
도 1a는 기준물질인 대장균을 액체 배양 후, 고체 배지(LB배지)에 도포하여 생균수를 나타낸 사진이고, 도 1b는 250ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액에 기준물질인 대장균을 액체 배양 후, 고체 배지(LB배지)에 도포하여 생균수를 나타낸 사진이고, 도 1c는 500ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액에 기준물질인 대장균을 액체 배양 후, 고체 배지(LB배지)에 도포하여 생균수를 나타낸 사진이며, 도 1d는 1000ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액에 기준물질인 대장균을 액체 배양 후, 고체 배지(LB배지)에 도포하여 생균수를 나타낸 사진이다.
하기 표 1과 도 1a 내지 도 1d를 통해 대장균에 대한 나노 클레이(Mg-APTES) 용액의 최소 저해 농도(MIC)는 500ppm 임을 알 수 있었다.
나노 클레이 용액에 대한 대장균의 최소 저해 농도 측정
항목 기준물질 Mg-APTES 용액
1000ppm		 Mg-APTES 용액
500ppm		 Mg-APTES 용액
250ppm
세포 농도 1.262 0.127 0.583 0.963
생균수(CFU/ml)1) 3.20×106 < 10 < 10 0.40×106
항균력(％)2) - 99.9 99.9 87.5
MIC 500 ppm
1) 생균수 N = C ×D ×V[C : 집락수(시험편 1개 당), B : 희석배수(희석액의 희석배수), V : 균액 회수에 사용된 배지의 액량(㎖)]
2) 항균력 =
Figure 112012074055053-pat00002
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
<실험예 2> 나노 클레이 용액에 대한 포도상구균(Staphylococcus aureus) 최소 저해 농도(MIC) 측정
상기 제조예에서 제조한 나노 클레이(Mg-APTES)에 정제수를 첨가하여 각각 250ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액, 500ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액, 1000ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액을 얻었다.
하기 표 2에 기재한 조건의 기준물질인 포도상구균(Staphylococcus aureus)을 상기의 250ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액, 500ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액, 1000ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액이 첨가된 TBS배지에 접종 후 액체 배양을 통해 세포 농도를 측정하고, 각각 고체 배지에 20㎕씩 도포하여 24시간 배양하였다. 포도상구균(Staphylococcus aureus) 에 대한 나노 클레이의 최소 저해 농도(MIC)를 세포농도측정 과 생균수 측정 방법을 이용하여 이를 아래의 표 2와 도 2a 내지 도 2d에 나타내었다.
도 2a는 기준물질인 포도상구균을 액체 배양 후, 고체 배지(TSB배지)에 도포하여 생균수를 나타낸 사진이고, 도 2b는 250ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액에 기준물질인 포도상구균을 액체 배양 후 고체 배지(TSB배지)에 도포하여 생균수를 나타낸 사진이고, 도 1c는 500ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액에 기준물질인 포도상구균을 액체 배양 후 고체 배지(TSB배지)에 도포하여 생균수를 나타낸 사진이며, 도 1d는 1000ppm 나노 클레이(Mg-APTES) 용액에 기준물질인 포도상구균을 액체 배양 후 고체 배지(TSB배지)에 도포하여 생균수를 나타낸 사진이다.
하기 표 2와 도 2a 내지 도 2d를 통해 포도상구균에 대한 나노 클레이(Mg-APTES) 용액의 최소 저해 농도(MIC)는 1000ppm 임을 알 수 있었다.
나노 클레이 용액에 대한 포도상구균의 최소 저해 농도 측정
항목 기준물질 Mg-APTES 용액
1000 ppm		 Mg-APTES 용액
500 ppm		 Mg-APTES 용액
250 ppm
세포 농도 1.612 0.285 0.875 0.926
생균수(CFU/ml)1) 2.40×106 < 10 0.08×106 0.64×106
항균력(％)2) - 99.9 96.7 73.3
MIC 1,000 ppm
1) 생균수 N = C ×D ×V[C : 집락수(시험편 1개 당), B : 희석배수(희석액의 희석배수), V : 균액 회수에 사용된 배지의 액량(㎖)]
2) 항균력 =
Figure 112012074055053-pat00003
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
<실시예 1>
하기 표 3에 기재된 성분을 25℃에서 혼합하여 pH가 8.74인 나노 클레이를 0.3중량％ 포함하는 손 세정제를 제조하였다.
<실시예 2>
하기 표 3에 기재된 성분을 25℃에서 혼합하여 pH가 8.65인 나노 클레이를 0.2중량％ 포함하는 손 세정제를 제조하였다.
<실시예 3>
하기 표 3에 기재된 성분을 25℃에서 혼합하여 pH가 8.52인 나노 클레이를 0.1중량％ 포함하는 손 세정제를 제조하였다.
나노 클레이를 포함하는 손 세정제의 조성(단위:중량％)
원료 실시예 1 실시예 2 실시예 3
정제수 87.7 87.8 87.9
나노 클레이* 0.3 0.2 0.1
LA-7* 6.0 6.0 6.0
LA-B* 1.0 1.0 1.0
LA-O* 1.0 1.0 1.0
글리세린(Glycerin) 3.0 3.0 3.0
유화제* 0.5 0.5 0.5
향* 0.4 0.4 0.4
색소* 0.1 0.1 0.1
*나노 클레이 : 제조예에서 제조한 나노 클레이(Mg-APTES)를 의미한다.
*LA-7 : 폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene)
*LA-B : Laurylalkyl Betain
*LA-O : Laurylalkyl Amine Oxide
*유화제 : 칼슘클로라이드(Calcium chloride)
*향 : Fragrance, 샤라보코리아
*색소 : RED504, CIBA
<비교예>
하기 표 4에 기재된 성분을 25℃에서 혼합하여 pH가 6.4인 통상의 손 세정제를 제조하였다.
손 세정제의 조성(단위:중량％)
원료 비교예
정제수 88.0
LA-7* 6.0
LA-B* 1.0
LA-O* 1.0
글리세린(Glycerin) 3.0
유화제* 0.5
향* 0.4
색소* 0.1
*LA-7 : 폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene)
*LA-B : Laurylalkyl Betain
*LA-O : Laurylalkyl Amine Oxide
*유화제 : 칼슘클로라이드(Calcium chloride)
*향 : Fragrance, 샤라보코리아
*색소 : RED504, CIBA
<시험예 1>
(1) 대조군(대장균)의 세포 농도 및 생균수 측정
멸균된 50㎖ 용기에 LB배지 30ml를 첨가하고 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 접종한 후 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(LB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양하여 대장균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정할 수 있었다.
배양 30초(sec) 후의 대장균의 세포 농도는 0.045, 배양 1분(min) 후의 대장균의 세포 농도는 0.085, 배양 2분(min) 후의 대장균의 세포 농도는 0.097를 나타내어 배양시간이 증가함에 따라 대장균의 세포 농도가 증가함을 알 수 있었다.
배양 30초(sec) 후의 대장균의 생균수는 0.75×104 CFU/㎖(도 3a 참조), 배양 1분(min) 후의 대장균의 생균수는 0.75×104 CFU/㎖(도 3b 참조), 배양 2분(min) 후의 대장균의 생균수는 0.90×104 CFU/㎖(도 3c 참조)를 나타내어 배양시간이 증가함에 따라 대장균의 생균수가 증가함을 알 수 있었다.
(2)비교예의 손 세정제에 대한 대장균의 세포 농도 및 항균력 측정
멸균된 50㎖ 용기에 LB배지 29㎖를 첨가하고 상기 통상의 손 세정제 1㎖를 첨가한 다음 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 100 ㎕ 접종하였다. 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(LB배지)에 20 ㎕를 도포하여 24시간 배양하여 대장균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정하였다.
대장균의 세포 농도는 배양 30초(sec) 후엔 0.035, 배양 1분(min) 후엔 0.080, 배양 2분(min) 후엔 0.091를 나타내어 대조군의 균 성장 곡선과 큰 차이 없이 배양시간이 증가함에 따라 대장균의 세포 농도가 증가함을 알 수 있었다.
하기 표 7과 같이 측정된 생균수를 통해 손 세정제의 항균력을 확인할 수 있었다. 통상의 손 세정제의 경우 배양 30초인 초기에는 40.0％ 정도의 항균력을 지니지만, 배양시간이 증가함에 따라 대장균의 생균수가 증가하여 항균력은 33.3％으로 떨어지는 것으로 확인되었다.
대장균에 대한 비교예의 손 세정제 항균력 측정
Time(min) 대조군(대장균)
생균수(CFU/ml)		 비교예
(나노 클레이 0중량％)
생균수(CFU/ml)		 비교예
(나노 클레이 0중량％)
항균력(％)
0 0.20×103 - -
0.5 0.75×104 0.45×104 40.0
1.0 0.75×104 0.45×104 40.0
2.0 0.90×104 0.60×104 33.3
*항균력 =
Figure 112012074055053-pat00004
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
(3)대장균에 대한 실시예 1의 손 세정제 항균력 측정
멸균된 50㎖ 용기에 LB배지 29㎖를 첨가하고 상기 실시예 1의 손 세정제 1㎖를 첨가한 다음 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하였다. 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(LB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양하여 대장균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정하였다.
대장균의 세포 농도 배양 30초(sec) 후엔 0.008, 배양 1분(min) 후엔 0.010, 배양 2분(min) 후엔 0.025를 나타내었다. 대조군 및 비교예의 세포 농도는 배양 시간에 따라 증가하는 반면, 실시예 1은 배양시간이 증가하여도 세포 농도는 거의 증가하지 않는 것으로 봐, 균을 거의 사멸 시키는 것을 알 수 있었다.
하기 표 8과 같이 측정된 생균수를 통한 손 세정제의 항균력을 측정한 결과, 실시예 1에서 제조한 나노 클레이를 포함하는 손 세정제의 항균력은 30초에서 대장균에 대해 속효성을 지니며, 배양 2분까지 항균력이 99.9％ 이상으로 높은 항균성을 지님을 알 수 있었다.
대장균에 대한 실시예 1의 손 세정제 항균력 측정
Time(min) 대조군(대장균)
생균수(CFU/ml)		 실시예 1
(나노 클레이 0.3중량％)
생균수(CFU/ml)		 실시예 1
(나노 클레이 0.3중량％)
항균력(％)
0 0.20×103 - -
0.5 0.75×104 < 10 99.9
1.0 0.75×104 < 10 99.9
2.0 0.90×104 < 10 99.9
*항균력 =
Figure 112012074055053-pat00005
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
(4)대장균에 대한 실시예 2의 손 세정제 항균력 측정
멸균된 50㎖ 용기에 LB배지 29㎖를 첨가하고 상기 실시예 2의 손 세정제 1㎖를 첨가한 다음 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하였다. 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(LB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양하여 대장균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정하였다.
대장균의 세포 농도는 배양 30초(sec) 후엔 0.032, 배양 1분(min) 후엔 0.045, 배양 2분(min) 후엔 0.058를 나타내어 대조군 및 비교예의 세포 농도 보다는 낮은 반면, 실시예 1보다는 세포 농도가 높음을 알 수 있었다.
하기 표 9와 같이 측정된 생균수를 통해 손 세정제의 항균력을 측정한 결과, 30초에서 대장균에 대해 속효성을 지니지만, 다소 시간이 지난 2분 이후에는 항균력이33.3％ 으로 저하하는 것을 알 수 있었다.
대장균에 대한 실시예 2의 손 세정제 항균력 측정
Time(min) 대조군(대장균)
생균수(CFU/ml)		 실시예 2
(나노 클레이 0.2중량％)
생균수(CFU/ml)		 실시예 2
(나노 클레이 0.2중량％)
항균력(％)
0 0.20×103 - -
0.5 0.75×104 < 10 99.9
1.0 0.75×104 < 10 99.9
2.0 0.90×104 0.60×104 33.3
*항균력 =
Figure 112012074055053-pat00006
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
(5)대장균에 대한 실시예 3의 손 세정제 항균력 측정
멸균된 50㎖ 용기에 LB배지 29㎖를 첨가하고 상기 실시예 3의 손 세정제 1㎖를 첨가한 다음 대장균(Escherichia coli) 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하였다. 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(LB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양하여 대장균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정하였다.
배양 30초(sec) 후의 대장균의 세포 농도는 0.034, 배양 1분(min) 후의 대장균의 세포 농도는 0.072, 배양 2분(min) 후의 대장균의 세포 농도는 0.085를 나타내어 대조군 및 비교예의 거의 비슷할 정도로 배양 시간이 증가함에 따라 세포 농도가 증가함을 알 수 있었다.
하기 표 10과 같이 측정된 생균수를 통해 손 세정제의 항균력을 측정한 결과, 30초에서 대장균에 대해 속효성을 지니지 않으며, 실시예 1의 손 세정제 및 실시예 2의 손 세정제 보다 항균력이 많이 저하하는 것을 알 수 있었다.
대장균에 대한 실시예 3의 손 세정제 항균력 측정
Time(min) 대조군(대장균)
생균수(CFU/ml)		 실시예 3
(나노 클레이 0.1중량％)
생균수(CFU/ml)		 실시예 3
(나노 클레이 0.1중량％)
항균력(％)
0 0.20×103 - -
0.5 0.75×104 0.45×104 40.0
1.0 0.75×104 0.45×104 40.0
2.0 0.90×104 0.60×104 33.3
*항균력 =
Figure 112012074055053-pat00007
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
<시험예 2>
(1)대조군(포도상구균)의 세포 농도 및 생균수 측정
멸균된 50㎖ 용기에 TSB배지 30㎖를 첨가하고 포도상구균(Staphylococcus aureus) 0.20×103 CFU/㎖을 접종하였다. 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양하여 포도산구균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정할 수 있었다.
포도상구균의 세포 농도는 배양 30초(sec) 후엔 0.075, 배양 1분(min) 후엔 0.082, 배양 2분(min) 후엔 0.091를 나타내어 배양시간이 증가함에 따라 증가함을 알 수 있었다.
배양 30초(sec) 후의 포도상구균의 생균수는 0.90×104 CFU/㎖(도 8a 참조), 배양 1분(min) 후의 포도상구균의 생균수는 1.20×104 CFU/㎖(도 8b 참조), 배양 2분(min) 후의 포도상구균의 생균수는 1.50×104 CFU/㎖(도 8c 참조)를 나타내어 배양시간이 증가함에 따라 증가함을 알 수 있었다.
(2)비교예의 손 세정제에 대한 포도상구균의 세포 농도 및 항균력 측정
멸균된 50㎖ 용기에 TSB배지 29㎖를 첨가하고 상기 비교예의 손 세정제 1 ㎖를 첨가한 다음 포도상구균 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하였다. 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양하여 포도상구균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정하였다.
포도상구균의 세포 농도는 배양 30초(sec) 후엔 0.042, 배양 1분(min) 후엔 0.079, 배양 2분(min) 후엔 0.080를 나타내어 대조군의 세포 농도보다 약간 낮지만, 배양시간이 증가함에 따라 증가함을 알 수 있었다.
하기 표 11과 같이 측정된 생균수를 통해 손 세정제의 항균력을 측정할 수 있었다. 통상의 손 세정제의 경우 배양 30초인 초기에는 50.0％의 항균력을 지니지만, 배양시간이 증가함에 따라 생균수가 증가하여 항균력은 40.0％으로 떨어지는 것으로 확인되었다.
포도상구균에 대한 비교예의 손 세정제 항균력 측정
Time(min) 대조군(포도상구균)
생균수(CFU/ml)		 비교예
(나노 클레이 0중량％)
생균수(CFU/ml)		 비교예
(나노 클레이 0중량％)
항균력(％)
0 0.20×103 - -
0.5 0.90×104 0.45×104 50.0
1.0 1.20×104 0.60×104 50.0
2.0 1.50×104 0.90×104 40.0
*항균력 =
Figure 112012074055053-pat00008
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
(3)포도상구균에 대한 실시예 1의 손 세정제 항균력 측정
멸균된 50㎖ 용기에 TSB배지 29㎖를 첨가하고 상기 실시예 1의 손 세정제 1㎖를 첨가한 다음 포도상구균 0.20×103 CFU/㎖을 100 ㎕ 접종하였다. 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양하여 포도상구균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정하였다.
포도상구균의 세포 농도는 배양 30초(sec) 후엔 0.008, 배양 1분(min) 후엔 0.009, 배양 2분(min) 후엔 0.010를 나타내어 대조군 및 비교예의 세포 농도는 배양 시간에 따라 증가하는 반면, 실시예 1는 배양시간이 증가하여도 세포 농도는 거의 증가하지 않는 것으로 봐, 균을 거의 사멸 시키는 것을 알 수 있었다.
하기 표 12과 같이 측정된 생균수를 통한 손 세정제의 항균력을 측정한 결과, 실시예 1에서 제조한 나노 클레이를 포함하는 손 세정제의 항균력은 30초에서 대장균에 대해 속효성을 지니며, 배양 2분까지 항균력이 99.9％ 이상으로 높은 항균성을 지님을 알 수 있었다.
포도상구균에 대한 실시예 1의 손 세정제 항균력 측정
Time(min) 대조군(포도상구균)
생균수(CFU/ml)		 실시예 1
(나노 클레이 0.3중량％)
생균수(CFU/ml)		 실시예 1
(나노 클레이 0.3중량％)
항균력(％)
0 0.20×103 - -
0.5 0.90×104 < 10 99.9
1.0 1.20×104 < 10 99.9
2.0 1.50×104 < 10 99.9
*항균력 =
Figure 112012074055053-pat00009
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
Figure 112012074055053-pat00010
Figure 112012074055053-pat00011
Figure 112012074055053-pat00012

(4)포도상구균에 대한 실시예 2의 손 세정제 항균력 측정
멸균된 50㎖ 용기에 TSB배지 29㎖를 첨가하고 상기 실시예 2의 손 세정제 1㎖를 첨가한 다음 포도상구균 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하였다. 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양하여 포도상구균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정하였다.
포도상구균의 세포 농도는 배양 30초(sec) 후엔 0.008, 배양 1분(min) 후엔 0.018, 배양 2분(min) 후엔 0.028를 나타내어 대조군 및 비교예의 세포 농도 보다는 낮은 반면, 실시예 1보다는 세포 농도가 높음을 알 수 있었다..
하기 표 13과 같이 측정된 생균수를 통해 손 세정제의 항균력을 측정한 결과, 30초에서 대장균에 대해 속효성을 지니지만, 다소 시간이 지난 2분 이후에는 항균력을94.0％ 으로 저하하는 것을 알 수 있었다.
포도상구균에 대한 실시예 2의 손 세정제 항균력 측정
Time(min) 대조군(대장균)
생균수(CFU/ml)		 실시예 2
(나노 클레이 0.2중량％)
생균수(CFU/ml)		 실시예 2
(나노 클레이 0.2중량％)
항균력(％)
0 0.20×103 - -
0.5 0.90×104 < 10 99.9
1.0 1.20×104 < 10 99.9
2.0 1.50×104 0.09×104 94.0
*항균력 =
Figure 112012074055053-pat00013
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
Figure 112012074055053-pat00014
Figure 112012074055053-pat00015
Figure 112012074055053-pat00016

(4)포도상구균에 대한 실시예 1의 손 세정제 항균력 측정
멸균된 50㎖ 용기에 TSB배지 29㎖를 첨가하고 상기 실시예 3의 손 세정제 1㎖를 첨가한 다음 포도상구균 0.20×103 CFU/㎖을 100㎕ 접종하였다. 37℃에서 배양하면서 일정한 시간(30sec, 1min, 2min) 간격으로 샘플링(sampling)한 후 600nm에서 세포 농도를 측정하고, 고체 배지(TSB배지)에 20㎕를 도포하여 24시간 배양하여 포도상구균의 집락수를 계수하여 생균수를 측정하였다..
포도상구균의 세포 농도는 배양 30초(sec) 후엔 0.030, 배양 1분(min) 후엔 0.058, 배양 2분(min) 후엔 0.071를 나타내어 대조군 및 비교예의 세포 농도 보다 세포 농도가 낮으며, 배양 시간이 증가함에 따라 세포 농도가 증가함을 알 수 있었다.
하기 표 14와 같이 측정된 생균수를 통해 손 세정제의 항균력을 측정한 결과, 30초에서 대장균에 대해 속효성을 지니지 않으며, 실시예 1 및 실시예 2보다 항균력이 많이 저하하는 것을 알 수 있었다.
포도상구균에 대한 실시예 1의 손 세정제 항균력 측정
Time(min) 대조군(포도상구균)
생균수(CFU/ml)		 실시예 3
(나노 클레이 0.1중량％)
생균수(CFU/ml)		 실시예 3
(나노 클레이 0.1중량％)
항균력(％)
0 0.20×103 - -
0.5 0.90×104 0.12×104 86.7
1.0 1.20×104 0.45×104 62.5
2.0 1.50×104 0.75×104 50.0
*항균력 =
Figure 112012074055053-pat00017
(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)
<실시예 4>
하기 표 15에 기재된 성분을 25℃에서 혼합하여 나노 클레이를 0.5중량％ 포함하는 손 세정제를 제조하였다.
<실시예 5>
하기 표 15에 기재된 성분을 25℃에서 혼합하여 나노 클레이를 1.0중량％ 포함하는 손 세정제를 제조하였다.
<실시예 6>
하기 표 15에 기재된 성분을 25℃에서 혼합하여 나노 클레이를 1.5중량％ 포함하는 손 세정제를 제조하였다.
<실시예 74>
하기 표 15에 기재된 성분을 25℃에서 혼합하여 나노 클레이를 2.0중량％ 포함하는 손 세정제를 제조하였다.
나노 클레이를 포함하는 손 세정제의 조성(단위:중량％)
원료 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
정제수 87.5 87 86.5 86
나노 클레이* 0.5 1.0 1.5 2.0
LA-7* 6.0 6.0 6.0 5.0
LA-B* 1.0 1.0 1.0 1.5
LA-O* 1.0 1.0 1.0 1.5
글리세린(Glycerin) 3.0 3.0 3.0 3.0
유화제* 0.5 0.5 0.5 0.5
향* 0.4 0.4 0.4 0.4
색소* 0.1 0.1 0.1 0.1
*나노 클레이 : 제조예에서 제조한 나노 클레이(Mg-APTES)를 의미한다.
*LA-7 : 폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene)
*LA-B : Laurylalkyl Betain
*LA-O : Laurylalkyl Amine Oxide
*유화제 : 칼슘클로라이드(Calcium chloride)
*향 : Fragrance, 샤라보코리아
*색소 : RED504, CIBA
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제조예, 비교예, 실시예 및 시험예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 나노 클레이를 포함하는 손 세정제는 그람음성균의 대장균(Escherichia coli), 그람양성균의 포도상구균(Staphylococcus aureus) 등에 대한 항균력이 매우 우수하기 때문에, 손 세정제 뿐만 아니라 비누 및 화장품 등의 각종 항균 제품에 폭넓게 응용될 수 있어 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (6)

  1. 나노 클레이를 포함하는 손 세정제에 있어서,
    나노 클레이는 용매에 마그네슘화합물을 녹인 후, 실란화합물을 첨가한 다음 20∼30℃에서 1000∼3000rpm으로 24시간 동안 교반 반응 시켜 생성된 침전물을 얻은 후 상기 침전물을 5000∼10000rpm으로 5분 동안 원심분리를 실시한 다음, 에탄올로 세척한 후 50℃에서 24시간 동안 건조하고 분말화하여 얻은 것 임을 특징으로 하는 나노 클레이를 포함하는 손 세정제.
  2. 제1항에 있어서,
    나노 클레이는 손 세정제 전체 중량 대비 0.1∼2.0중량％ 포함되는 것을 특징으로 하는 나노 클레이를 포함하는 손 세정제.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    나노 클레이는 하기 식(1)로 표시되는 것을 특징으로 하는 나노 클레이를 포함하는 손 세정제.
    Figure 112012074055053-pat00018
    ...식(1)
  5. 제1항에 있어서,
    손 세정제는 대장균(Escherichia coli), 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 슈도모나스 애루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 클레브시엘라 로게네스(Klebsiella aerogenes), 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 세균; 칸디다 솔라니(Candida solani), 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae), 자이고사카로마이세스 로욱시 (Zygosaccharomyces rouxii) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 효모; 및 아스퍼길루스 니거(Aspergilus niger), 페니실리움 크라이소게눔(penicillium chrysogenum) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 곰팡이에 대하여 항균력을 나타내는 것을 특징으로 하는 나노 클레이를 포함하는 손 세정제.
  6. 제1항에 있어서,
    실란화합물은 3-아미노프로필 트리에톡시 실란(3-Aminopropyl triethooxy silane), 테트라에틸오르소 실란(Tetraethylortho silane), 트리에톡시 페닐 실란(Triethoxy phenyl silane) 중에서 선택된 어느 하나 이상이고;
    마그네슘화합물은 염화마그네슘 수화물(MgCl2·6H2O) 임을 특징으로 하는 나노 클레이를 포함하는 손 세정제.
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