KR101859924B1 - 글리세린모노데세노에이트를 함유하는 세정제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세정제 조성물에 대한 것으로, 글리세린모노데세노에이트(Glyceryl Monodecenoate)를 항균 유효성분으로 포함하여 인체에 안전하면서도 세균과 진균에 대한 항균 효과를 갖는 세정제 조성물에 대한 것이다.
Description
본 발명은 식기세정제 조성물에 사용되는 방부제에 대한 것으로, 세균과 진균류를 제어하는 항균제(Antimicrobial agents)인 글리세롤모노데세노에이트를 포함하는 식기세정제 조성물에 관한 것이다.
물을 사용하는 모든 제품의 경우 미생물의 번식이 용이하기 때문에 필수적으로 방부제가 사용 된다. 방부제(preservative)란 물질의 부패를 막는 약제를 말하며, 동식물성 유기물이 미생물의 작용에 의해 부패하는 것을 막는 것이 방부이고, 보존을 목적으로 방부하기 위해서 첨가하는 약제가 방부제이다. 컨슈머 제품에서 품질을 오랫동안 유지하기 위해서 미생물에 의한 부패를 막아주는 방부제가 필수적이다.
본 발명에서는 특히 그 중에서 유통기간이 비교적 길며, 그 사용 과정 및 보관 방법에 있어서, 미생물과 접촉할 가능성이 매우 높으며, 각종 탄소원과 질소원이 배합되어 있고, 미생물 생장에 필수적인 수분의 함량도 높은 식기세정용 액체제품에서의 방부 시스템을 연구하였다.
다양한 경로로 방부제의 인체유해성이 논란이 되고 있으나, 제품 내 방부제를 사용하지 않거나 방부력이 약할 경우 제품의 변질과 병원균의 전염 위험이 클 뿐만 아니라, 미생물 대사로 인한 피부 트러블, 질환의 원인이 되어 방부제의 사용은 불가피한 실정이다.
식기세정용 액체세제에 있어 방부제의 종류는 매우 다양하지만 제품 자체가 저가의 제품이며 가격경쟁이 심하다는 점에서 선택의 폭은 넓지 않은 실정이다. 또한 국내는 보건복지부 고시에 따른 식기용세제 사용원료에 제한이 있어 다양한 검토가 이루어지고 있지 않은 실정이다.
현재 국내 대부분의 식기세정용 액체세제는 경제적이고 효과가 강력하다는 이유로 메칠이소치아졸리논(Methylisothiazolinone), 클로로메칠이소치아졸리논(Methylchloroisothiazolinone)이 사용되거나 벤조산염(Benzoic acid)이 사용되고 있다. 하지만 이소치아졸리논 제품들은 발암의 원인이라는 문제로 규재가 학대되고 있으며, 벤조산염은 고혈압, 천식발작, 신장병의 원인이라는 보고가 있고, 미토콘드리아를 비활성화하여 세포의 오작동을 유도한다는 발표가 더해지고 있는 상황이다.
본 발명의 목적은 글리세롤모노데세노에이트를 포함하는 식기세정제 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 세정제 조성물은, 글리세린모노데세노에이트(Glyceryl Monodecenoate)를 항균 유효성분으로 포함한다.
상기 글리세린모노데세노에이트는 상기 세정제 조성물 전체를 기준으로 0.01 내지 10 중량%로 함유될 수 있다.
상기 세정제 조성물은, 글리세롤모노카프릴레이트, 글리세롤모노카프레이트, 글리세롤모노리시놀레이트, 글리세롤모노도데카노에이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 항균 유효성분으로 더 포함할 수 있다.
상기 세정제 조성물은, 상기 항균 유효성분으로 페녹시에탄올을 더 포함할 수 있다.
상기 세정제 조성물은 액체 식기세정제의 제형을 갖는 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 글리세린모노데세노에이트는 글리세린 유도체로서 분자 내에 1개의 불포화결합을 가지며 알킬기의 탄소수가 10개인 것을 의미한다.
본 발명의 발명자들은, 글리세롤에스테르, 특히 글리세릴모노카프레이트, 글리세릴모노카프릴레이트, 글리세롤모노라우레이트는 방부 효과가 있고 MIC농도(최소억제농도)가 낮지만, 이들의 용해온도가 높아 실제 식기세정용 액체세제 제품 내에 들어가면 효능이 급격히 저하되며 그 활용도가 낮다는 점에 착안하여, 분자 내에 불포화결합을 함유한 글리세린모노데세노에이트를 액체 세정제 조성에 적용할 경우 낮은 녹는점으로 인하여 방부력(항균 및 항진균 효과)이 약 10배 가까이 상승한다는 점을 실험적으로 확인하여 본 발명을 완성하였다. 또한, 상기 글리세린모노데세노에이트는 식품첨가물로 적용될 수 있을 정도로 안전한 화합물이라는 점도 확인하여 보다 인체에 안전한 세정제를 제공할 수 있다는 점도 확인하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세정제 조성물은 글리세린모노데세노에이트(Glyceryl Monodecenoate)를 항균 유효성분으로 포함한다.
상기 항균 유효성분은, 항세균 및 항진균 효과를 포함하며, 이러한 항균 효과로 인하여 상기 세정제 조성물에 방부 효과를 부여할 수 있다.
상기 글리세린모노데세노에이트는 구체적으로 아래 화학식 1로 표시되는 화합물인 2,3-디하이드록시프로필 덱-9-에노에이트(2,3-dihydroxypropyl dec-9-enoate)일 수 있으며 이는 사례이며, 본 특허에서 불포화결합의 위치는 지정하지 않는다.
[화학식 1]
상기 글리세린모노데세노에이트는 상기 세정제 조성물 전체를 기준으로 0.01 내지 10 중량%로 함유될 수 있고, 0.1 내지 5 중량%로 함유될 수 있으며, 이때 효율적인 항세균 및 항진균 효과를 가질 수 있으며, 단독 화합물이 아닌 액체의 세정제 조성물 내에서 안정적인 항균 효과를 가져올 수 있다.
상기 세정제 조성물은, 글리세롤모노카프릴레이트, 글리세롤모노카프레이트, 글리세롤모노리시놀레이트, 글리세롤모노도데카노에이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 항균 유효성분으로 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 항균 유효성분은 상기 세정제 조성물 전체를 기준으로 0.01 내지 10 중량%로 함유될 수 있으며, 이러한 함량의 범위로 상기 항균 유효성분을 더 포함하는 경우 안정적인 항균 및 방부 효과를 가져올 수 있다.
상기 세정제 조성물은, 상기 항균 유효성분으로 상기 글리세린모노데세노에이트와 함께 페녹시에탄올을 더 포함하는 것일 수 있다. 이러한 경우, 글리세린모노데세노에이트를 단독으로 적용한 경우와 비교하여 액체 세정제 제형 내에서 방부 효과(항균 및 항진균 효과)가 더 상승될 수 있다.
상기 글리세린모노데세노에이트와 상기 페녹시에탄올은 3: 1 내지 5의 중량비로 적용될 수 있고, 3:1 내지 3의 중량비로 적용될 수 있으며, 구체적으로 3:1.5 내지 2.5의 중량비로 적용될 수 있다. 이러한 함량의 비율로 상기 글리세린모노데세노에이트와 상기 페녹시에탄올을 적용하는 경우 페녹시에탄올 추가에 의한 보다 상승된 방부 효과를 얻을 수 있다.
상기 세정제 조성물은 액체 식기세정제의 제형을 갖는 것일 수 있다.
상기 세정제 조성물은, 통상 세정제 조성물에 포함되는 계면활성제, 안정화제, 세정력강화제, 향료 등이 상기 항균 유효성분(방부성분)과 함께 적정한 양으로 포함될 수 있다.
상기 계면활성제로는 비이온성, 이온성 또는 이들의 혼합물이 적용될 수 이고, 예를 들어 소듐라우레스-2 설페이트, 알파올레핀설페이트, 알킬폴리글루코사이드, 알킬벤젠술폰산염, 소듐자일렌술포네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있다.
기포보강제 또는 피부자극 완화제로 예를 들어 아민옥사이드가 적용될 수 있다.
또한, 가성소다, 구연산 등 세정력을 향상시키는 첨가제가 더 포함될 수 있으며, 필요에 따라 향료가 첨가될 수 있다.
상기 세정제 조성물은 통상의 세정제 조성물의 제조방법에 따라 제조될 수 있으며, 용제에 상기 성분들을 한번에 또는 순차로 넣고 혼합하는 방식이 적용될 수 있고, 적용되는 계면활성 또는 항균 성분의 특성에 따라 그 용매는 적절히 선택하여 적용될 수 있다.
본 발명의 세정제 조성물은, 항균 활성이 우수하고 항균스펙트럼에 있어서도 폭넓은 범위를 가지며 인체에 안전한 글리세린모노데세노에이트를 항균 유효성분으로 포함하여 세균뿐 아니라 각종 진균에서도 효과적인 방부능력을 갖는 세정제 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 확인한 각각의 화합물의 최소억제농도 실험결과를 보여주는 그래프. Y축은 OD 600 (optical density at 600nm)이며, X축은 농도(%)를 의미함.
도 2는 본 발명의 실시예 2의 3)에서 확인한 각각의 화합물을 적용한 식기세정제용 액체세정제를 이용한 최소억제농도 실험결과를 보여주는 그래프. Y축은 OD 600 (optical density at 600nm)이며, X축은 농도(%)를 의미함.
도 2는 본 발명의 실시예 2의 3)에서 확인한 각각의 화합물을 적용한 식기세정제용 액체세정제를 이용한 최소억제농도 실험결과를 보여주는 그래프. Y축은 OD 600 (optical density at 600nm)이며, X축은 농도(%)를 의미함.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 이하에서, 특별한 표시가 없는 % 표시는 중량%를 의미한다.
실시예
1:
글리세롤모노에스터의
종류에 따른 항균력 평가
글리세롤모노에스터의 탄소수 변화에 따라 변화하는 융점을 아래 표 1에 나타내었다.
| 글리세롤에스터 종류 | 융점(℃) |
| 글리세릴카프릴레이트 | 30~35 |
| 글리세릴카프레이트 | 40~44 |
| 글리세릴라우레이트 | 50~55 |
| 글리세릴데세노에이트 | 30~35 |
| 글리세릴도데세노에이트 | 40~45 |
각각 화합물의 최소 억제 농도(MIC, minimum inhibitory concentration)은 아래 실험 방법에 따라 진행하였다.
구체적인 실험방법은, Test tube를 series로 준비하고 시험균주가 접종된 동일량의 배지를 분주하고 시험하고자 하는 방부제의 농도를 조정(일반적으로 1/2 단계적 농도로 한다. 예를 들면 128, 64, 32, 16 mg/ml). 이때 반드시 positive control(방부제 무첨가) 시료도 준비하였다.
시험균주의 생육적온에서 배양, 생육에 충분한 시간 동안(10 -15 generation time) 경과 후 육안으로 생육 여부를 관찰하였으며 마지막 clear tube의 방부제 농도를 MIC농도로 정하였다. 이때 세균은 녹농균, 황색포도상구균, 대장균의 혼합세균을 사용하였고, 진균은 흑국균, 칸디다균의 혼합균주를 사용하였다. 실험 결과는 도 1에 나타내었다.
상기 표 1을 참고하면, 불포화결합 갖는 알킬기를 글리세롤에스터 분자 내에 도입했을 때 융점의 변화를 관찰한 바 탄소수 10개의 도데세노익기를 갖는 글리세롤도데세노에이트가 30도 초반의 융점을 갖는다는 점을 확인할 수 있었다.
또한, 방부제 유효성분으로 각각의 글리세롤에스터 화합물 단독으로 적용한 최소억제농도 실험결과를 보여주는 도 1을 참조하면, 탄소수 8개의 카프릴릭 일킬기보다 10개일 카프릭 알킬기가, 그 보다는 탄소수 12개인 도데카놀 알킬기가 방부력이 더 좋다는 것을 알 수 있다.
실시예
2: 식기세정용 액체세정제 조성물을 이용한
글리세롤모노에스터의
종류에 따른 항균력 평가
1) 식기세정제용 액체세정제 제조
아래 표 2의 조성을 갖는 식기세정용 액체세정제를 제조하여 이하 실험에 적용하였다.
| 구성성분* | 함량(용매 포함 조성물 전체 100 중량부 중 함량, 중량%) | |||||||
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | ||
| 소듐라우레스-2 설페이트 (28%) | 45 | 45 | 3 | 45 | 45 | 52 | 3 | |
| 알파올레핀설페이트 (35%) | 12 | 12 | 3.5 | - | 12 | 12 | 3.5 | |
| 아민옥사이드 (30%) | 6.6 | 6.6 | - | 6.6 | 6.6 | 7 | - | |
| 알킬폴리글루코사이드(50%) | - | - | - | 4.5 | - | 12 | - | |
| 알킬벤젠술폰산염 | - | - | 12 | - | - | - | 12 | |
| 가성소다(50%) | - | - | 1.2 | - | - | - | 1.2 | |
| 소듐자일렌술포네이트(30%) | - | - | - | - | - | 2 | - | |
| 구연산 | 0.2 | 0.2 | - | 0.2 | 0.2 | 0.7 | - | |
| 향료 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.25 | 0.15 | |
| 방 부 제 |
글리세롤데세노에이트 | 0.3 | 0.5 | 0.5 | - | - | - | - |
| 글리세릴카프릴레이트 | - | - | - | 0.5 | - | - | - | |
| 소듐벤조산염 | - | - | - | - | 0.3 | - | - | |
| 메칠/클로로메칠이소치아졸리논 | - | - | - | - | - | - | 0.04 | |
| 페녹시에탄올 | 0.2 | - | - | - | - | 0.5 | - | |
| 방부제 소합계 (중량%) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.5 | 0.04 | |
| 용매(물) | 잔량 | 잔량 | 잔량 | 잔량 | 잔량 | 잔량 | 잔량 | |
* 각 구성성분 중 괄호로 표시된 성분은 계면활성제의 계면활성분의 함량 표시임.
위의 조성의 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 4의 구성으로 식기세척제용 액체세제를 제조하고, 세균과 진균에 대한 살균 테스트를 진행하였다.
2) 식기세정제용 액체세정제의 살균력 평가
시험관에 첨가한 3종의 혼합세균 배양액과 2종의 혼합진균 배양액을 이용하여 이하 살균력 평가를 진행하였다(약 106 내지 107 cfu).
이때, 3종의 혼합세균은 대장균(Escherichia Coli), 황색포도상구균(Staphylococcus Aureus), 및 녹농균(Pseudomonas Aeruginosa)을 적용하였고, 혼합 진균은 칸디다균(Candida Albicans), 흑국균(Aspergillus niger)을 적용하였다. 혼합세균은 NA(Nutrient agar) 배지에, 혼합진균은 PDA(Potato dextrose agar) 배지에 각각 접종하고 30℃의 배양기에서 24시간 동안 배양하여 초기 균수를 측정하였다.
상기 시험관에, 위의 표 2의 실시예 및 비교예 조성에 의해 제조된 각각의 제품들을 각각에 대하여 5개씩의 시험관에 물 10㎖를 넣고 각각의 제품들을 첨가하였다. 물에 녹지 않는 성분들은 용제인 디프로필렌글리콜에 먼저 혼합한 후 첨가하였다.
이렇게, 실시예와 비교예의 조성물 시료를 첨가한 시험관은 3일 동안 정치한 후 상기와 동일한 방법으로 NA 배지와 PDA 배지에 접종하고, 30℃의 배양기에서 24시간 동안 배양하여 군체수(colony)를 측정하였다. 그 이후 1일, 2일, 3일, 7일, 14일 단위로 조성물의 살균력 유지를 확인하였다.
시험 결과는 혼합세균의 경우를 표 3에, 혼합진균의 경우를 표 4에 각각 나타내었다.
| 경과시간 | 실시예 1 | 실시예2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 |
| Day 0 | TNTC | TNTC | TNTC | TNTC | TNTC | TNTC | 826 |
| Day 1 | 380 | 318 | 240 | TNTC | 220 | 496 | 108 |
| Day 3 | 42 | 80 | 40 | 190 | 48 | 192 | 0 |
| Day 7 | 0 | 0 | 0 | 25 | 0 | 4 | 0 |
| Day 14 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 경과시간 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 |
| Day 0 | 810 | TNTC | TNTC | TNTC | TNTC | TNTC | TNTC |
| Day 1 | 265 | 520 | 330 | TNTC | TNTC | 776 | 112 |
| Day 3 | 20 | 88 | 62 | 162 | 60 | 124 | 0 |
| Day 7 | 0 | 0 | 0 | 38 | 0 | 20 | 0 |
| Day 14 | 0 | 0 | 0 | 4 | 0 | 0 | 0 |
(위의 표에서, TNTC는 too numerous to count을 의미한다.)
상기 표 3 및 표 4를 참고하면, 본 발명에 사용된 글리세린리시놀레이트는 상업화된 제품들의 방부제에 비해 유의차 없는 수준의 효능을 보임을 알 수 있었다. 현재 상용화된 방부제들의 방부력과 동등 우세수준이라면 본 발명에서 적용되는 성분들은 식품첨가물로 활용될 정도로 매우 안전한 소재라는 점에서 그 의미가 크다.
3) 식기세정제용 액체세정제의
MIC
평가
위의 실시예 1에서의 MIC test와 동일한 방법으로 실험을 진행했다. 다만 시료는, 개별 화합물이 아닌, 식기세정제용 액체세정제 조성물을 적용했고(실시예 1에서 방부성분을 제외한 구성을 모든 실시예에서 동일하게 적용함), 방부성분으로 도 2에 기재된 각각의 화합물을 적용하여 실험하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 1을 참고하면, 탄소수 8개의 카프릴릭 일킬기보다 10개일 카프릭 알킬기가, 그 보다는 탄소수 12개인 도데카놀 알킬기가 방부력이 더 좋다는 것을 알 수 있다. 하지만 도 2를 참고하면, 제품 내에서 방부효능은 글리세롤도데세노에이트, 글리세릴카프레이트, 글리세릴카프릴레이트 순으로 효능이 역전됨을 알 수 있다. 위의 표 1의 융점과 함께 이러한 결과를 고려하면, 알킬기가 짧을수록 융점이 낮아지는데, 글리세릴키프릴레이트의 경우 약 30~35℃의 융점을 갖는 것으로 보아 융점이 40도 가깝게 올라가면 처방 내에서 방부력을 발휘하기 어려워 짐을 알 수 있다.
또한, 글리세롤데세노에이트는 방부제 자체의 MIC 뿐 아니라 처방 내에서도 상대적으로 낮은 농도에서 효능을 보여준다는 점을 확인할 수 있었다.
위의 세정제 조성물에 포함된 방부제는 미량으로 세정제 조성물 전체의 세정력에 영향을 거의 미치지 않으므로, 세정력에 대한 실험 결과 제시는 생략한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (5)
- 글리세린모노데세노에이트(Glyceryl Monodecenoate)를 유효성분으로 포함하는, 대장균(Escherichia Coli), 황색포도상구균(Staphylococcus Aureus) 및 녹농균(Pseudomonas Aeruginosa)으로 이루어진 혼합세균과 칸디다균(Candida Albicans) 및 흑국균(Aspergillus niger)으로 이루어진 혼합진균에 대한 항균용 세정제 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 글리세린모노데세노에이트는
상기 세정제 조성물 전체를 기준으로 0.01 내지 10 중량%로 함유되는, 세정제 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 세정제 조성물은,
글리세롤모노카프릴레이트, 글리세롤모노카프레이트, 글리세롤모노리시놀레이트, 글리세롤모노도데카노에이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 유효성분으로 더 포함하는, 세정제 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 세정제 조성물은,
상기 유효성분으로 페녹시에탄올을 더 포함하는, 세정제 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 세정제 조성물은 액체 식기세정제의 제형을 갖는 것인, 세정제 조성물.
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