KR101536976B1

KR101536976B1 - 백금 나노 콜로이드를 함유한 치아 표백용 조성물

Info

Publication number: KR101536976B1
Application number: KR1020137031018A
Authority: KR
Inventors: 토시카즈 시바; 유미 카와조에; 신이치 카토
Original assignee: 리젠티스 가부시키가이샤
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2015-07-15
Also published as: JP2015098487A; US20140113244A1; JP6150827B2; WO2013047594A1; KR20140003640A; CN103619309A; MY161688A; JPWO2013047594A1; SG194195A1

Abstract

본 발명은 구강용 조성물의 도포영역의 전역에 있어서 높은 표백효과를 얻을 수 있는 구강용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 백금촉매를 백금 나노 콜로이드로 하고, 과산화물을 포함하는 구강용 조성물에 함유시킴으로써 치아 표백용 조성물의 도포영역의 전역에 있어서 높은 표백효과를 가지는 치아 표백용 조성물을 얻을 수 있다고 하는 사실을 알았다. 더욱이, 본 발명자들은 백금 나노 콜로이드를 포함하는 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포하고, 광을 도포부에 조사함으로써 표백효과를 높일 수 있다고 하는 사실도 알았다.

Description

백금 나노 콜로이드를 함유한 치아 표백용 조성물{TOOTH WHITENING COMPOSITION CONTAINING COLLOIDAL PLATINUM}

본 발명은 백금 나노 콜로이드(colloid)를 함유한 치아 표백용 조성물에 관한 것이다.

치아의 표면은 커피, 차 및 담배의 타르 같은 착색 원인 물질에 의해 착색된다. 치아 표면의 착색 오염을 제거하고 하얗게 유지하는 것은 오랜 치과의료의 목표이며, 치아의 표면을 하얗게 하기 위한 상품도 다수 개발되고 있다. 또한 치과 의사에 의한 치아의 표면을 하얗게 하기 위한 치료도 이루어지고 있다.

종래부터, 치아의 표면을 하얗게 하기 위하여, 과산화물을 함유한 구강용 조성물이 이용되고 있다. 과산화물은 분해함으로써 표백효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다. 과산화물은 이산화 티타늄 등의 금속 촉매에 의하여 분해가 촉진되며, 표백효과를 발휘한다. 이와 같이, 과산화물과 금속 촉매를 모두 함유한 구강용 조성물이 치아를 표백하기 위하여 이용되고 있다.

특허 문헌 1에는 백금을 담지한 산화 티타늄과 과산화물을 함유하는 치아 표백 조성물이 개시되어 있다. 이 문헌에서는, 백금을 담지한 산화 티타늄은 과산화물의 분해 성능이 높은 것으로 나타나고 있다. 따라서 특허 문헌 1에 개시된 치아 표백 조성물을 사용함으로써 종래보다도 짧은 시간에 원하는 치아 표백효과를 얻을 수 있다고 되어 있다.

특허 문헌 2에는 촉매활성화제와 과산화수소 등의 표백 화합물을 포함하는 치아를 하얗게 하는 조성물이 개시되어 있다. 이 문헌에서는 촉매활성화제로 백금 또는 백금염을 사용할 수 있다고 되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본특개 2008-189548호 공보 [특허 문헌 2] 일본특표 2002-514225호 공보

그러나 이산화 티타늄, 백금 또는 백금염 같은 촉매와, 과산화물을 포함하는 구강용 조성물의 표백효과는 충분한 것이 아니었다. 또한 백금은 진한 질산과 진한 염산을 혼합한 용액에 밖에 용해되지 않으며, 또한, 백금염도 염의 종류에 따라서는 수용액에 용해되지 않는 것이 있다. 그 때문에, 백금이나 백금염을 그대로 구강용 조성물에 혼합하면 구강용 조성물에 용해되지 못하고, 분말상태로 침전하는 것이 있었다.

또한 백금을 산화 티타늄에 담지시킨 화합물도 물에는 용해되기 어려우며, 구강용 조성물에 용해되지 못하고, 분말상태로 침전하는 것이 있었다.

백금, 백금염, 또는 백금을 담지한 화합물이 구강용 조성물에서 침전한 경우, 백금 촉매가 균일하게 분산하지 않기 때문에, 촉매가 치아표면에 균일하게 도포되지 않는다. 그 때문에, 구강용 조성물을 치아표면에 도포한 경우, 도포영역 전역에 있어서 충분한 표백효과를 얻을 수 없다는 문제가 있었다. 그 때문에, 최근에는 도포영역 전역에 있어서 높은 표백효과를 얻을 수 있는 구강용 조성물이 요구되고 있다.

본 발명자들은 백금촉매를 백금 나노 콜로이드로하여, 과산화물을 포함하는 구강용 조성물에 함유시킴으로써, 도포영역 전역에 있어서 높은 표백효과를 가지는 치아 표백용 조성물을 얻을 수 있는 사실을 알았다. 또한, 본 발명자들은 백금 나노 콜로이드를 포함하는 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포하고, 광을 도포부에 조사함으로써 표백효과를 높일 수 있는 사실도 알았다.

본 발명은 치아 표백용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은 0.01중량% 이상 5중량% 이하의 백금 나노 콜로이드와 1중량% 이상 30중량% 이하의 과산화물을 포함한다. 치아 표백용 조성물에 백금 나노 콜로이드와 과산화물을 첨가함으로써 표백효과가 높은 치아 표백용 조성물을 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은, 또한 0.1% 이상 30중량% 이하의 축합 인산, 축합 인산염 또는 축합 인산의 용매화물(溶媒和物)을 포함해도 좋다. 치아 표백용 조성물에 축합 인산을 첨가함으로써 보다 표백효과가 높은 치아 표백용 조성물을 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 측면은 치아 표백용 조성물 중의 축합 인산, 축합 인산염 또는 축합 인산의 용매화물은 울트라인산, 울트라인산염, 또는 울트라인산 용매화물이다. 치아 표백용 조성물에 울트라인산을 첨가함으로써 보다 표백효과가 높은 치아 표백용 조성물을 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 측면은 과산화물이 과산화수소, 과산화요소 또는 과산화칼슘이다. 이들 과산화물을 이용함으로써, 안전하고 또한 표백효과가 높은 치아 표백용 조성물을 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 측면은 치아 표백용 조성물의 산성도가 6 이상 8 이하이다. 치아 표백용 조성물의 산성도가 중성이기 때문에 본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은 구강 내 잇몸 등 다른 기관에 자극을 주지 않고 치아 표백을 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 측면은 치아 표백용 조성물은, 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포한 후, 파장 420nm 이상 750nm 이하의 광을 조사하여 사용되는 것이다. 광을 조사함으로써 보다 효과적으로 치아 표면의 표백을 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 측면은 치아 표백용 조성물은 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포한 후, 파장 420nm 이상 490nm 이하의 제1 의 광과 파장 620nm 이상 640nm 이하의 제2 광을 조사하여 사용되는 것이다. 파장이 다른 2 종류의 광을 조사함으로써 보다 효과적으로 치아 표면의 표백을 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 측면은, 치아 표백용 조성물은 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포한 후, 파장 800nm 이상 1500nm 이하의 광을 조사하여 사용되는 것이다. 긴 파장의 광을 조사함으로써 단시간이라도 높은 표백효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 백금 나노 콜로이드와 과산화물을 포함하는 치아 표백용 조성물로 치아 표면을 깨끗하게 세척함으로써 치아 표백용 조성물의 도포영역 전역에서 높은 표백효과를 얻을 수 있다.

도 1은 광을 조사하지 않은 각종 촉매를 이용한 경우의 착색 잔존율의 변화를 나타낸다.
도 2는 광을 조사한 각종 촉매를 이용한 경우의 착색 잔존율의 변화를 나타낸다.

본 발명의 치아 표백용 조성물은 치아의 얼룩을 제거하고 치아표면을 표백하기 위한 조성물이다. 즉, 치아 표백용 조성물은 주로 구강 내에서 치아표면에 도포되며, 치아의 얼룩을 제거하고, 치아표면을 표백하기 위한 조성물이다. 본 발명의 치아 표백용 조성물은 전체 틀니나 부분 틀니 세척에도 사용할 수 있다.

본 발명의 치아 표백용 조성물은 치약이나 구강 세척제에 포함되어도 좋다. 또한, 본 발명의 치아 표백용 조성물은, 액상 또는 젤 상태라도 좋다. 본 발명의 치아 표백용 조성물은 치과의사에 의한 화이트닝 시에 사용되어도 좋다.

백금에는 높은 활성산소 제거기능이 있는 것으로 알려져 있다. 백금은 피부나 장에서 체내에 흡수되는 일이 없다고 되어 있다. 따라서 백금은 피부 표면이나 장내 활성산소를 제거하기 위하여, 경구 섭취가 허용되어 있는 금속이다.

백금은 수용액에는 용해되지 않고, 농질산과 농염산을 혼합한 용액에만 용해된다. 또한 백금염도 수용액에는 난용성인 것으로 알려져 있다. 따라서 백금이나 백금염은 수용액 중에서는 침전하며, 용액 중에 균일하게 분산되지 않는다.

백금 나노 콜로이드는, 백금이 직경 수 나노미터에서 수십 나노미터 크기로 가공된 미세한 입자이다. 본 발명의 백금 나노 콜로이드는, 예를 들어 1nm에서 5nm의 평균 입자경을 가지며, 90% 이상의 백금 나노 콜로이드 입자경이 0.1nm에서 10nm의 범위에 들어간다. 백금 나노 콜로이드는 1nm에서 50nm의 평균 입자경을 가지는 것이라도 좋고, 1nm에서 10nm의 평균 입자경을 가지는 것이 바람직하며, 1nm에서 5nm의 평균 입자경을 가지는 것이 더욱 바람직하고, 1.5nm에서 2.5nm의 평균 입자경을 가지는 것이 더욱 바람직하다. 또한 90% 이상의 백금 나노 콜로이드 입자경이 1nm에서 10nm의 범위에 들어가는 것이 바람직하고, 1nm에서 5nm 범위에 들어가는 것이 더 바람직하며, 1nm에서 3nm의 범위에 들어가는 것이 더욱 바람직하다. 좁은 입자경 분포를 갖는 백금 나노 콜로이드를 이용함으로써, 백금 나노 콜로이드는 치아 표백용 조성물 내에서 균일하게 분산할 수 있다. 또한, 백금 나노 콜로이드 입자경의 측정에는 알려진 동적 광산란식 입자경 분포 측정방법을 사용할 수 있다. 또한 백금 나노 콜로이드 입자경은 레이저 회절 측정방법, 또는 X선 회절 방법과 같은 방법으로 측정하여도 좋다.

백금 나노 콜로이드는 백금 나노 콜로이드 용액 중에 함유될 수도 있다. 백금 나노 콜로이드 용액은 백금 나노 콜로이드와 폴리 아크릴산 나트륨을 함유하는 용액이다. 백금 나노 콜로이드 용액은 백금 나노 콜로이드의 균일한 분산액이다. 백금 나노 콜로이드 용액 중에서 폴리 아크릴산 염은 백금에 배위(配位)하고 백금의 친용매성을 향상시키는 콜로이드 보호제로 된다. 따라서 백금 나노 콜로이드는 응집하지 않고 더 균일하게 분산할 수 있다.

백금 나노 콜로이드 용액 중의 R값은 80~180인 것이 바람직하고, 90~170인 것이 보다 바람직하며, 100~150인 것이 특히 바람직하다. R값이란, 콜로이드 보호제의 몰수와 백금의 몰수와의 비율을 나타낸다. R값이 80~180이면, 양이온 등을 첨가한 이온용액 중에서도 백금 나노 콜로이드가 분산 상태를 유지할 수 있다.

본 발명에서는 치아 표백용 조성물 중에 백금 나노 콜로이드를 0.01중량% 이상 5중량% 이하, 바람직하게는 0.02중량% 이상 2중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.05중량% 이상 1중량% 이하 포함한다. 본 발명에서는 백금을 나노 콜로이드상으로 하여, 표면적을 크게 하고 있기 때문에, 백금 나노 콜로이드 함유량은 적어도 표백효과를 발휘할 수 있다. 또한, 백금 나노 콜로이드 및 백금 나노 콜로이드 용액은 알려진 방법을 이용하여 제조할 수 있다.

본 발명에서는 백금 나노 콜로이드는 활성산소를 제거할 뿐만 아니라, 표백효과를 높이는 촉매로서 사용될 수도 있다. 백금 나노 콜로이드와 과산화물을 포함하는 치아 표백용 조성물에서는, 백금 나노 콜로이드가 치아 표백용 조성물 중에 균일하게 분산하므로 높은 표백효과가 있다. 본 발명에서는 백금 나노 콜로이드와 과산화물을 포함하는 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포하고 15~30분 간의 시간을 두었다가, 그 후 치아 표백용 조성물을 제거함으로써 치아표면의 착색오염이 제거된다. 또한 백금 나노 콜로이드와 과산화물을 포함하는 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포한 후, 광을 도포부에 조사함으로써 보다 높은 표백효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서는 백금 나노 콜로이드와 과산화물을 포함하는 치아 표백용 조성물을 구강 내에 도포함으로써, 치아표면을 표백할 뿐만 아니라 , 구강 내의 활성산소를 제거하는 기능도 한다. 그 때문에, 백금 나노 콜로이드와 과산화물을 포함하는 치아 표백용 조성물은 치육염과 치주 질환 등의 치료나 예방에도 유효하게 작용한다.

과산화물은 과산화물이온(O₂ ² ^-)을 포함한 화합물이며, 강력한 산화제이다. 본 발명에서 사용하는 과산화물의 예는 과산화수소, 과산화요소 및 과산화칼슘이다. 과산화물의 농도는 1중량% 이상 20중량% 이하가 바람직하고, 3.5중량% 이상 15중량% 이하가 바람직하며, 3.5중량% 이상 10중량% 이하가 더욱 바람직하고, 5중량% 이상 10중량% 이하라도 좋다. 이러한 범위에서 과산화물을 치아 표백용 조성물에 첨가함으로써, 본 발명의 치아 표백용 조성물의 표백효과가 높아진다.

본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은 축합 인산을 포함해도 좋다. 축합 인산의 예는, 폴리 인산, 폴리 인산염 또는 폴리 인산의 용매화물(溶媒和物)이 있다. 사용하는 폴리 인산, 폴리 인산염 또는 폴리 인산의 용매화물은 1종류라도 좋지만, 여러 종의 혼합물이라도 좋다. 여러 종류의 폴리 인산, 폴리 인산염 또는 폴리 인산의 용매화물에는 중합도, 또는 분자구조가 다른 폴리 인산, 폴리 인산염 또는 폴리 인산의 용매화물 및 금속이온이 다른 폴리 인산염을 포함한다.

폴리 인산의 염이란 폴리 인산의 염, 특히 약학적으로 허용되는 폴리 인산의 염을 의미한다. 폴리 인산의 염으로는 알칼리 금속염이 바람직하고, 나트륨 염이 보다 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 폴리 인산의 염에는 무수 염 뿐만 아니라 함수 염(含水鹽)이 포함되어도 좋다. 이들 염(鹽)은, 예를 들어, 용액 내에서 전리(電離) 하여 폴리 인산과 같은 기능을 한다.

폴리 인산의 용매화물(溶媒和物)이란 폴리 인산의 용매화물 또는, 폴리 인산염의 용매화물을 의미한다. 용매화물로서, 수화물(水和物)을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 사용되는 폴리 인산은 치아 표백용 조성물 중에서 수분을 흡수하여 흡착수가 붙음으로써 수화물(水和物)로 되는 경우가 있다. 그런 용매화물을 형성하는 경우도 , 폴리 인산의 용매화물에 포함한다. 이러한 용매화물은 용액 내에서 전리(電離이온화)하여 폴리 인산과 같은 기능을 한다.

본 발명에서는 축합 인산은, 치아 표백용 조성물의 총 중량에 대하여 0.1중량% 이상 30중량% 이하, 바람직하게는 0.5중량% 이상 20중량% 이하, 더욱 바람직하게는, 1중량% 이상 10중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다. 폴리 인산은 폴리 인산염 또는 폴리 인산의 용매화물이라도 좋고, 치아 표백용 조성물에 대한 폴리 인산의 함유율은, 이들 3종의 폴리 인산의 합계 질량의 함유율이다.

폴리 인산 중 바람직한 것은, 울트라인산이다. 울트라인산은 고도한 가지 분리상(망사형)의 인산 중합체인 폴리 인산이다. 울트라인산의 바람직한 예는 인산의 평균 중합도가 5 이상 25 이하의 울트라인산이다. 또한 울트라인산의 평균 중합도는 7 이상 20 이하로도 좋고, 7 이상 15 이하라도 좋다. 특히 울트라인산의 평균 중합도가 7 이상 12 이하의 경우에, 과산화물과의 상승효과에 의해 높은 표백효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 치아 표백용 조성물의 산성도는 6 이상 8 이하여도 좋다. 본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은 산성도가 중성영역에서도 효과를 발휘한다. 또한 치아 표백용 조성물의 산성도가 중성이기 때문에 본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은 구강 내 잇몸 등 다른 기관에 자극을 주지 않고 치아 표백을 할 수 있다.

본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은, 치아표면에 도포되어 3~60분, 바람직하게는 5~40분, 더욱 바람직하게는 10~30분 방치된다. 그 후 치아표면으로부터 치아 표백용 조성물은 제거된다. 백금 나노 콜로이드와 과산화물을 포함하는 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포함으로써 치아표면에 과산화물이 분해되어 표백효과가 발휘된다. 여기서 백금 나노 콜로이드는 과산화물을 분해하는 촉매 역할을 한다. 본 발명에 따른 치아 표백용 조성물에는 백금 나노 콜로이드가 균일하게 분산되어 있기 때문에, 백금 나노 콜로이드가 치아표면에 균일하게 도포되어 균일한 표백효과를 발휘할 수 있다.

본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은, 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포한 후 파장 420nm 이상 750nm 이하의 광을 조사하여 사용하여도 좋다. 조사되는 광의 강도의 예는 1W 이상 50W 이하이며, 3W 이상 20W 이하도 좋고, 5W 이상 10W 이하도 좋다. 광을 조사하는 시간은 1분에서 30분, 바람직하게는 3~20분, 더욱 바람직하게는 5~15분이다. 광을 조사함으로써 백금 나노 콜로이드는 여기(勵起)되기 쉽게 되어, 촉매로서 보다 효과적으로 기능한다. 이 경우, 보다 효과적으로 치아표면이 표백되고, 표백에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은, 치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포한 후 파장 420nm 이상 490nm 이하의 제1의 광과 파장 620nm 이상 640nm 이하인 제2의 광을 조사하여 사용하여도 좋다. 조사되는 제1의 광과 제2광의 각각의 강도의 예는 1W 이상 50W 이하이며, 3W 이상 20W 이하도 좋고, 5W 이상 10W 이하도 좋다. 파장이 다른 2종류의 광을 조사함으로써, 백금 나노 콜로이드는 촉매로서 보다 효과적으로 기능하기 때문에 효과적인 표백처리를 할 수 있다.

2종류의 광을 조사함으로써 표백효과가 높아질 뿐만 아니라 더 짧은 시간에 치아표면을 표백할 수 있기 때문에 사용자의 도포(塗布)시의 부하 가 적어진다.

본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은, 치아 표백용 조성물을, 치아표면에 도포한 후 적외선을 조사하여 사용하여도 좋다. 적외선 파장의 예는 750nm 이상 2000nm 이하이며, 800nm 이상 1500nm 이하라도 좋고, 800nm 이상 1300nm 이하라도 좋으며, 850nm 이상 1050nm 이하라도 좋다. 조사되는 적외선의 강도의 예는 1W 이상 50W 이하이며, 3W 이상 20W 이하라도 좋고, 5W 이상 10W 이하라도 좋다.

치아 표백용 조성물을 치아표면에 도포한 후에 장파장의 레이저 광을 조사함으로써 단시간이라도 높은 표백효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 치아 표백용 조성물을 도포한 후에 1분~60분, 바람직하게는 5~40분, 더욱 바람직하게는 10~30분 방치한 다음 치아 표백조성물을 제거하는 치아 표백방법으로 할 수도 있다. 또한, 치아 표백방법은 상술한 각 파장 영역의 파장의 광을 조사함으로써 표백효과를 높일 수 있다.

본 발명에 따른 치아 표백용 조성물은 일반적으로 구강 내에 일정시간 체류하며, 구강 내를 정화, 건조방지하고, 청량감 등을 주며, 혹은 구강 내 질환의 예방 또는 치료 효과를 가지는 것이다. 구강 청소제의 예로, 치약, 연마제, 구강 세척제, 스프레이식 구강내 세척제, 가글 및 구강 린스 같은 것이 있다. 본 발명에 따른 백금 나노 콜로이드는 나노 크기이므로 용액에 균일하게 분산하기 쉽다. 따라서 치아 표백용 조성물은 점성이 적은 액상의 것으로 할 수 있다.

이러한 치아 표백용 조성물에는, 필요에 따라 점도조제, 계면활성제, 감미제, 방부제, 비타민이나 미네랄 같은 유효 성분, 착색료, 향료, 청량제 같은 성분을 배합할 수 있다. 백금 나노 콜로이드, 과산화물을 함유하는 치아 표백용 조성물 및 각종 성분을 배합하는 치아 표백용 조성물은 치약이나 구강 세척제를 제조할 때의 일반적인 방법에 따라 혼합하여 제조할 수 있다.

실시예 1

상아 디스크(象牙 disk )의 제작

시판 상아 디스크(원형, 직경 약 1.5cm, 두께 약 3mm) 표면을 60번[거칠기(粗番)]의 샌드페이퍼를 사용하여 디스크 표면이 매끄럽게 되도록 연마했다. 연마한 상아 디스크 표면의 하얀 정도를, 섀도우 업 내비(Shade Up Navi:화이트닝용 측정기, 주식회사 松風제품)를 이용하여 측정하고 연마한 표면의 섀도우(명도:明度:밝기)가 1로 되어 있는지 확인하여 시험에 사용하였다. 섀도우 업 내비가 나타내는 명도 값은 1에서 9까지 0.5씩 새긴 수치로 표시된다. 섀도우 1이 가장 명도가 높고, 수치가 커짐에 따라 명도는 낮아진다.

착색작업에 사용하는 각종 용액의 조제

착색작업에 사용하기 위한 각종 용액을 다음과 같이 조제 하였다. 먼저 이쿠오스(IXOS SCP5000 (NITTA Gelatin 주식회사 제품)을 1 중량%가 되도록 정제수(精製水)에 용해하여 단백질 용액을 제조하였다. 다음에 차잎으로부터 얻은 폴리 페놀을 포함하는 산훼논 BG (Sunphenone BG:太陽化學주식회사 제품)를 20중량%가 되도록 정제수에 용해하여 치아의 착색액을 조제했다. 또한 정제수에 20mM HEPES - KOH (pH7.0), 1.5mM CaCl₂, 0.9mM KH₂PO₄ 로 되도록 각 시약을 용해하고 이 용액을 인공타액으로 사용하였다.

착색 치아 모델로서의 착색 상아 디스크제작

처음에 조제한 단백질 용액에 연마한 상아 디스크를 침지(浸漬:담금)하고 30℃에서 15분간 천천히 교반하였다. 그 후 디스크를 꺼내, 착색액에 침지하여 30℃에서 15분간 천천히 교반하였다. 다시 디스크를 꺼내어 인공타액에 침지하여 30℃에서 15분간 천천히 교반하였다. 단백질 용액, 착색액, 인공타액에 침지하는(담그는) 작업을 총 3회 반복한 후, 상아 디스크를 정제수로 충분히 세척한 후 자연건조하고, 섀도우 업 내비를 사용하여 각 디스크의 명도를 측정했다. 착색작업 후 디스크의 명도가 6에 못 미치는 것에 대해서는 착색이 불충분하여 다시 일련의 착색작업을 하고, 명도가 6 이상이 된 것을 확인한 후 시험에 사용하였다.

표백 조성물의 조제

과산화수소에서의 래디칼 발생을 촉진하는 촉매로서, 1중량%의 백금 나노 콜로이드(주식회사 APT사 제품)와 15중량%의 과산화수소를 포함하는 표백 조성물을 만들었다. 표백 조성물은 또한, 100mM 인산 완충액을 포함하여,, 수산화 나트륨을 첨가하여 pH가 7.0로 되도록 조정했다.

[비교예 1]

과산화수소로부터의 래디칼 발생을 촉진하는 촉매로서 1중량%의 염화 백금산 칼륨(和光純藥 주식회사제품)과 15중량%의 과산화수소를 포함하는 치아 표백용 조성물을 제작했다. 표백 조성물은 또한, 100mM 인산 완충액을 포함, 수산화 나트륨을 첨가하여 pH가 7.0이 되도록 조정했다.

[비교예 2]

과산화수소로부터 래디칼발생을 촉진하는 촉매로서, 1중량%의 이산화티타늄(anatase type, 和光純藥 주식회사) 과 15중량%의 과산화수소를 포함하는 치아 표백용 조성물을 제조했다. 표백 조성물은 또한, 100mM 인산 완충액을 포함, 수산화 나트륨을 첨가하여 pH가 7.0이 되도록 조정했다.

[비교예 3]

15중량%의 과산화수소를 포함, 과산화수소로부터의 래디칼 발생을 촉진하는 촉매를 포함하지 않는 치아 표백용 조성물을 제조했다. 표백 조성물은 또한, 100mM 인산 완충액을 포함, 수산화 나트륨을 첨가하여 pH가 7.0이 되도록 조정했다.

[시험예 1] 표백효과 평가시험 [광 조사(光照射) 없음]

착색 된 상아 디스크를 실시예 1 및 비교예 1에서 3으로 조제한 표백조성물의 용액 1mL에 담가 표백처리 했다. 표백처리는 30℃에서 15분씩 실시하고, 최대 30분간 표백처리 했다. 과산화수소 및 각종 촉매를 포함하는 용액은 15분마다 새 것으로 교환했다. 15분마다 용액에서 상아 디스크를 꺼내고, 정제수로 세척후 자연건조한 후 섀도우 업 내비를 사용하여 각 디스크의 명도를 측정하고, 표백처리 후의 상아 디스크표면의 명도 값을 얻었다.

표 1에 시험예 1에서 한 표백효과 평가시험 결과를 정리했다. 착색된 상아 디스크의 명도 값과 표백처리한 후 상아 디스크의 명도 값을 비교하고, 착색 제거율을 산출했다. 표 1의 값은 실시예 1의 백금 나노 콜로이드를 포함하는 표백 조성물의 착색 제거율이, 비교예 1에서 비교예 3의 표백 조성물의 착색 제거율과 비교하여 몇 배 정도 상승하고 있는지를 보여주고 있다.

처리그룹	착색제거율의 비(배)
[비교예 1] 15% 과산화수소+1% 염화백금산(광 조사 없음)	1.42
[비교예 2] 15% 과산화수소+1% 이산화티타늄(광 조사 없음)	4.31
[비교예 3] 15% 과산화수소만(광 조사 없음)	2.58

표 1에 나타내는 바와 같이, 광 조사가 없는 경우의 처리시간 30분 후의 채색 제거율을 비교했다. 나노 콜로이드화한 백금 촉매를 사용한 경우에는 나노 콜로이드화 하지 않은 염화 백금산 칼륨 및 이산화 티타늄을 사용한 경우 및 촉매를 사용하지 않은 경우에 비해 각각 1.42배, 4.31배 및 2.58배의 표백효과 향상 능력이 있었다. 이로부터 나노 콜로이드화한 백금 촉매를 이용함으로써, 상아 표면에 부착된 착색의 제거효율이 다른 촉매와 비교하여 현저히 높아지는 것을 알았다

도 1에는 광 조사가 없는 경우의 표백처리 후 착색 잔존율을 나타나고 있다. 도 1과 같이, 촉매없는 표백 조성물 및 이산화 티타늄 촉매를 포함하는 표백 조성물로 표백처리한 경우에는 처리시간 30분 후에도 80% 이상의 착색 잔존율이 있었다. 또한 염화 백금은 칼륨을 포함하는 표백 조성물로 표백처리한 경우에는 처리시간 30분 후에 있어서는 77%의 착색 잔존율을 나타내고 있었다. 한편, 백금 나노 콜로이드를 포함하는 표백 조성물로 표백처리를 한 경우에는 착색 잔존율은 68%였다. 이로부터 백금 나노 콜로이드를 포함하는 표백 조성물로 표백처리를 한 경우에는 다른 촉매를 사용한 경우 또는 촉매를 사용하지 않았던 경우와 비교하여 현저히 높은 표백효과를 얻을 수 있는 것을 알았다.

[ 시험예 2] 표백효과 평가시험 (광 조사 있음)

시험예 1과 동일하게 착색된 상아 디스크를 실시예 1 및 비교예 1-3에서 조제된 표백조성물의 용액 1mL에 담가 표백처리 했다. 이때, 상아 디스크에 LED광을 조사했다. 광 조사기는 Whitening Tooth System Dual Color MD669(Hongda Dental 사 제품, 홍콩)을 사용하였다. 조사는 청색(파장 430~490nm)과 적색(파장 620~640nm)의 LED광을 동시에 점등하는 것으로 했다. LED광은 출력이 100%가 되도록 설정했다. 또한 LED광은 광 높이가 처리 액면에서 약 2cm가 되도록 고정해 사용했다. 15분 마다 용액에서 상아 디스크를 꺼내고, 정제수로 세척 후 자연건조하여 섀도우 업 내비를 사용하여 각 디스크의 명도를 측정하고, 표백처리 후의 상아 디스크표면의 명도 값을 얻었다.

표 2에 시험예 2에서 한 표백효과 평가시험 결과를 정리했다. 착색된 상아 디스크의 명도 값과 표백처리한 후 아이보리 디스크의 명도 값을 비교하여, 착색 제거율을 산출했다. 표 2의 값은 실시예 1의 백금 나노 콜로이드를 포함하는 표백 조성물의 착색 제거율이 비교예 1에서 비교예 3의 표백 조성물의 착색 제거율과 비교하여 몇 배 정도 상승하고 있는지를 보여주고 있다.

처리그룹	착색제거율의 비(배)
[비교예 1] 15% 과산화수소+1% 염화백금산(광 조사 없음)	1.70
[비교예 2] 15% 과산화수소+1% 이산화티타늄(광 조사 없음)	1.73
[비교예 3] 15% 과산화수소만(광 조사 없음)	1.28

표 2에 나타낸 바와 같이, 광 조사 있음의 경우 처리시간 30분 후의 착색 제거율을 비교한 바, 나노 콜로이드화 한 백금 촉매를 이용한 경우에는 나노 콜로이드화 하지 않는 염화 백금산 칼륨 및 이산화 티타늄을 사용한 경우, 및 촉매를 사용하지 않았던 경우와 비교하여 각각 1.70배, 1.73배 및 1.28배의 표백효과 향상 능력이 있었다. 이로부터 나노 콜로이드화한 백금 촉매를 이용함으로써, 상아 표면에 부착된 착색 제거효율이 다른 촉매에 비교하여 현저히 높아지는 것을 알았다.

도 2에는 광 조사 있음의 경우 표백처리 후 착색 잔존율이 나타나 있다. 도 2에 나타나는 바와 같이 이산화 티타늄 촉매 및 염화 백금산 촉매를 포함하는 표백 조성물로 표백처리를 하고, 광을 조사한 경우에는 처리시간 3분 후에 있어서도 50% 이상의 착색 잔존율이 있었다. 또한 촉매없는 표백 조성물로 표백처리를 하여 광을 조사한 경우에는, 처리시간 30분 후에서는 42%의 착색 잔존율을 나타내고 있었다. 한편, 백금 나노 콜로이드를 포함하는 표백 조성물로 표백처리를 한 경우에는 착색 잔존율은 26%였다. 이것으로부터 백금 나노 콜로이드를 포함하는 표백 조성물로 표백처리를 한 경우에는 다른 촉매를 이용한 경우 또는 촉매를 사용하지 않았던 경우와 비교하여 현저히 높은 표백효과를 얻을 수 있는 것을 알았다.

또한 백금 나노 콜로이드를 포함하는 표백 조성물로 표백처리를 하는 경우에 있어서도, 광을 조사함으로써 높은 표백효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다.

실시예 2

건조 차의 앙금(얼룩, 자국) 부착 아파타이트( apatite :인회석)의 제작

처음에 단백질 용액(1% IXOS SCP5000, NITTA Gelatin사 제품), 차의 앙금액, 인공 타액 [20mM HEPES KOH (pH7.0) , 1.5mM CaCl₂ , 0.9mM KH₂PO₄를 각각 조제했다. 차 앙금액은 다음과 같이 만들었다. 물 110mL에 인스턴트 커피 5g, 홍차 티백 2개, 녹차 티백 2개를 넣고 전자 레인지에 2분 가열한 다음 실온에서 흔들며 3시간에서 하룻밤 방열시켰다. 그 후, 이 용액을 200메쉬의 여과지로 여과하였다.

건조 차의 앙금 부착 아파타이트는 다음과 같이 만들었다. 하이드록시 아파타이트(수산화 인회석) (Biogel-HTP, BioRad사) 2.5g을 50mL 튜브에 넣고, 단백질 용액 20mL을 첨가하여 15분간 방치 후 원심분리(2500×G, 2분)를 실시하여, 상청(上淸:뜨는 물)을 제거했다. 다음 원심분리 후 침전된 아파타이트에 차 앙금액 20mL를 추가하고 15분 방치 후 원심분리 (2500×G, 2분)을 실시하여 상청을 제거했다. 마지막으로 원심분리 후 침전된 아파타이트에 인공 타액 20mL를 넣고 15분 방치후 원심분리 (2500×G , 2분)을 실시했다. 상기의 단백질 용액, 차앙금, 인공 타액에 침지(浸漬)하는 일련의 조작을 총 3회 반복하고, 착색시킨 아파타이트를 정제수로 현탁, 흡인여과하여 여과지에 모아서 40℃에서 건조시켰다.

[시험예 3] 울트라인산을 첨가한 경우의 표백효과 평가시험

건조 차의 앙금 부착 아파타이트를 20mg 칭량하여, 정제수에 최종농도 3.5%가 되도록 H₂O₂를 첨가하고 필요에 따라 5중량%의 울트라인산 나트륨(Mitejima 화학 주식회사 제품) 및 0.2중량%의 나노 콜로이드화 백금 촉매를 첨가했다. 이 건조 차의 앙금 부착 아파타이트에 인산 나트륨 완충액을 첨가하여 pH가 7.0이 되도록 조정한 용액을 다시 0.3mL 첨가해 잘 혼합한 후 37℃에서 10분간 방치했다. 그런 다음, 원심분리 (3000×G, 15초)에 의해 아파타이트를 침전시키고, 상청을 제거 한 후, 정제수 1mL를 첨가하여 잘 혼합하여 아파타이트를 세척했다. 이 정제수에 의한 세척을 총 4회 반복했다. 세척한 아파타이트를 200μL의 정제수로 현탁하고, 그 현탁액을 96홀 마이크로 타이트 플레이트(microtiter plate)의 1 웰(well)로 옮겼다. 96홀 마이크로 타이트 플레이트를 그 바닥보다 스캐너(엡손 GT8300)로 스캔하여, 얻은 상을 조화(諧調) 반전하고, 이미지J(imageJ)(프리소프트웨어)로 측정한 명도로부터 각 처리 그룹에 있어서 착색 제거율을 산출했다.

표 3에 각종 축합 인산 첨가에 의한 과산화수소의 표백효과의 향상에 관한 결과를 정리했다. 표 3의 값은 각 성분 농도에서 건조 차 앙금 부착 아파타이트에서 차 앙금의 착색 오염이 제거된 비율을 나타내고 있다.

과산화수소농도(%)	나노 콜로이드화 백금농도(%)	울트라인산 나트륨농도(%)	착색제거율(%)
0	0	0	0
3.5	0	0	11.0
3.5	0	5	54.0
3.5	0.2	0	11.5
3.5	0.2	5	62.0

표 3에, 3.5% 과산화수소에 울트라인산 나트륨 및 나노 콜로이드화 백금 촉매를 첨가한 경우의 표백효과 향상 능력을 비교한 결과를 나타낸다. 표 3에 나타낸 바와 같이 0.2% 나노 콜로이드화 백금 촉매만을 첨가한 경우에는 착색 제거율이 11.5%였다. 이에 5% 울트라인산 나트륨을 첨가하면 착색 제거율은 62.0%로 되고, 울트라인산 나트륨을 첨가하지 않은 경우와 비교하여 약 5.4배의 착색 제거율이 향상되었다. 이것으로부터, 과산화 수소농도가 3.5%로 낮은 농도에서도 나노 콜로이드화 백금 촉매와 울트라인산 나트륨과 결합함으로써 충분한 착색 제거 효과를 얻을 수 있는 것을 알았다.

[시험예4] 울트라인산 농도와 표백촉진 효과의 관계

각종 농도의 울트라인산 나트륨을 사용하여 3.5%의 과산화수소와 0.2% 나노 콜로이드화 백금 촉매에 의한 아파타이트의 표백효과에 관하여 비교했다. 이때의 처리 조건은 pH를 7.0, 온도를 37℃, 처리시간을 10분으로 하고 첨가하는 울트라인산 나트륨의 최종농도를 0%, 1%, 5% 및 10%로 변화시켜 표백처리 했다. 그 후 시험예 3과 동일하게 세척 작업을 행하고 착색 제거율을 구했다.

과산화수소농도(%)	나노 콜로이드화 백금농도(%)	울트라인산 나트륨농도(%)	착색제거율(%)
0	0	0	0
3.5	0	0	7.4
3.5	0	1	53.8
3.5	0	5	61.6
3.5	0	10	64.1
3.5	0.2	0	8.0
3.5	0.2	1	56.8
3.5	0.2	5	70.2
3.5	0.2	10	72.6

표 4에 표백효과에 대한 울트라인산 나트륨의 농도 의존성을 비교한 결과를 나타낸다. 그 결과 울트라인산 나트륨의 첨가 농도에 의존하여 높은 표백향상 효과를 얻을 수 것을 알았다. 나노 콜로이드화 백금 촉매와 울트라인산 나트륨 농도 5% 이상의 조합은 착색 제거율이 어느 것도 70%를 넘고, 나노 콜로이드화 백금 촉매 단독보다도 8.7배~9.0배의 향상 효과를 나타냈다. 따라서 나노 콜로이드 백금 촉매와 울트라인산 나트륨의 조합으로 더욱 표백효과가 높아지는 것을 알았다

[시험예5] 표백효과에 있어서 적외선의 효과

상기 실시예에서 구강 조성물을 치아에 도포한 후 반도체 레이저를 도포 부분에 30초에서 5분 조사했다. 반도체 레이저로 워터 레즈 재팬사 제(Waterlase Japan社) 반도체 레이저 ez 레즈(등록상표)를 사용하였다. 이 레이저의 출력 파장은 940nm이며, 출력 강도는 7W였다. 그 결과, 반도체 레이저를 1분 정도 조사(照射)한 것만으로 치아의 표백효과가 비약적으로 높아지는 것을 알았다. 이것은 반도체 레이저의 에너지가 과산화물의 표백효과를 비약적으로 높인 때문으로 생각된다.

Claims

0.01중량% 이상 10중량% 이하인 백금 나노 콜로이드,
3.5중량% 이상 30중량% 이하인 과산화물,
1중량% 이상 30중량% 이하인 축합 인산, 축합 인산염 또는 축합 인산의 용매화물(溶媒和物), 및
물을 포함하며,
상기 백금 나노 콜로이드는 상기 물 속에 분산되고,
사용 시에 치아표면에 도포되고, 그 후 파장 420nm 이상 750nm 이하인 광이 상기 치아 표백용 조성물을 도포한 부분에 조사되어 사용되는 치아 표백용 조성물.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 축합 인산, 축합 인산염 또는 축합 인산의 용매화물은 울트라인산, 울트라인산염, 또는 울트라인산의 용매화물인 치아 표백용 조성물.
제1 항에 있어서,
상기 과산화물이 과산화 수소, 과산화요소 또는 과산화칼슘인 표백용 조성물.
제1 항에 있어서,
산성도가 6.5 이상 8 이하인 치아 표백용 조성물.
삭제
삭제
삭제
0.01중량% 이상 10중량% 이하인 백금 나노 콜로이드,
3.5중량% 이상 30중량% 이하인 과산화물,
1중량% 이상 30중량% 이하인 축합 인산, 축합 인산염 또는 축합 인산의 용매화물(溶媒和物), 및
물을 포함하며,
상기 백금 나노 콜로이드는 상기 물 속에 분산되고,
사용 시에 치아표면에 도포하고 그 후 파장 420nm 이상 490nm 이하인 제1광과, 파장 620nm 이상 640nm 이하인 제2광이 상기 치아 표백용 조성물을 도포한 부분에 조사되어 사용되는 치아 표백용 조성물.
제9 항에 있어서,
산성도가 6.5 이상 8 이하인 치아 표백용 조성물.
0.01중량% 이상 10중량% 이하인 백금 나노 콜로이드,
3.5중량% 이상 30중량% 이하인 과산화물,
1중량% 이상 30중량% 이하인 축합 인산, 축합 인산염 또는 축합 인산의 용매화물(溶媒和物), 및
물을 포함하며,
상기 백금 나노 콜로이드는 상기 물 속에 분산되고,
사용 시에 치아표면에 도포하고, 그 후 파장 800nm 이상 1500nm 이하인 광이 상기 치아 표백용 조성물을 도포한 부분에 조사되어 사용되는 치아 표백용 조성물.
제11 항에 있어서,
산성도가 6.5 이상 8 이하인 치아 표백용 조성물.
0.01중량% 이상 10중량% 이하인 백금 나노 콜로이드,
3.5중량% 이상 30중량% 이하인 과산화물,
1중량% 이상 30중량% 이하인 축합 인산, 축합 인산염 또는 축합 인산의 용매화물(溶媒和物), 및
물을 포함하는 틀니 표백용 조성물이며,
상기 백금 나노 콜로이드는 상기 물 속에 분산되고,
틀니를 상기 틀니 표백용 조성물에 숙성하고 그 후 파장 420nm 이상 750nm 이하인 광, 파장 420nm 이상 490nm 이하인 제1광과 파장 620nm 이상 640nm 이하인 제2광, 또는 파장 800nm 이상 1500nm 이하인 광이 상기 틀니에 조사되고 사용되는 틀니 표백용 조성물.