KR102073378B1 - 바이오 필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바이오 필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벤토나이트 및 과산화수소를 포함하고 생체 적합성 고분자로 캡슐화되어 있는 구강용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 조성물은 안정적인 제형으로 담지될 수 있어 효과적으로 유효성분이 구강내로 전달될 수 있으며 바이오필름의 형성을 억제 및 제거할 수 있는 효과가 뛰어남을 확인하였다.

Description

바이오 필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물 {The oral composition for removing or preventing biofilm formation and the manufacturing method thereof}

본 발명은 바이오 필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벤토나이트 및 과산화수소를 포함하고 생체 적합성 고분자로 캡슐화되어 있는 구강용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

구강 내의 다양한 병원성 세균 중 치주병 원인균은 구강 내에 정착함에 의하여 치주염 등 염증성 질환을 일으키며, 구강 청소가 불충분하면 플라그(구강 세균과 그 대사물)가 잇몸과 치아의 경계에 부착 후, 정착하고 증식하게 된다. 이들은 다른 물질과 반응하여 호중구나 매크로퍼지가 침윤하고 염증이 일어나게 된다. 칫솔 등에 의해 구강 청소를 할 수 있으면 이 염증은 개선되나, 플라그가 축적한 상태를 방치하면 염증은 확대해, 치주 포켓이 형성되면, 그곳에 축적된 플라그는 칫솔등 통상의 관리방법으로는 제거하기 어렵게 된다. 그 때문에, 치주병 등의 예방 또는 개선에 유효한 수단으로서 플라그의 억제, 즉, 구강 내의 병원성 세균을 살균하는 것이 필요하다.

이러한 플라그는 바이오필름을 형성하며, 구강 바이오필름(플라그) 중의 세균은, 부유성 세균과 비교하면 세균의 단백질 발현 패턴이나 약제 내성이 크게 다르고, 부유성 세균에게 유효하였었던 약제가 바이오필름 구성 세균에 대하여는 유효하지 않을 수 있다.

세균이나 진균 등이 물체 표면에 부착하여 바이오필름이라는 집합체를 형성하게 되고, 바이오필름의 점착성은 표면에 존재하는 고분자 매트릭스에서 유래한다. 고분자 매트릭스는 다당류와 단백질 등으로 구성되며, 다당류의 수산화기들 사이에 수소결합으로 인해 강하게 밀집되어 있다. 다당류의 수소결합으로 밀집되어 있는 바이오필름 외부 매트릭스는 항균제 등이 내부로 침투하는 것을 막아 항균제의 작용을 방해한다. 따라서, 바이오필름 제거를 위해 강산/강염기 처리 또는 물리적으로 직접 긁어 내는 방법 등을 필요로 한다. 하지만, 구강과 같은 인체 바이오필름은 위의 제거 방법을 사용하지 못한다. 또한, 생활에서 사용하는 제품은 안전성 등의 문제로 바이오필름을 제거할 수 있는 강한 화학 약품을 사용하지 못한다.

따라서, 바이오필름 제거에서 인체에 보다 안전하고 효과적인 방법을 개발하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있으며, 특히 구강에 사용할 수 있는 인체에 안전하고 효과적인 유효성분 및 그 제형의 개발이 요구되고 있다.

본 발명자들은 구강에 침착된 바이오필름을 안전하면서도 효과적으로 억제하고 제거하고자 하였으며, 특히 제형이 안정적으로 유지되고 박테리아의 제거에 효과적인 성분들이 구강내로 효율적으로 전달될 수 있도록 캡슐형태의 분말을 제조하는 방법을 고안하였다.

따라서, 본 발명자들은 새로운 성분 및 제형을 포함하는 바이오필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 조성물 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 벤토나이트 및 과산화수소를 포함하는 바이오필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 벤토나이트 및 과산화수소를 혼합하고 생체 적합성 고분자를 첨가하여 용액을 제조하는 제1단계;

상기 제1단계에서 제조된 용액에 오일을 첨가한 후 분쇄기로 분산시키는 제2단계;

상기 제2단계에서 분산되어 제조된 용액에 방사선을 조사하여 캡슐화하는 제3단계: 및

상기 제3단계에서 캡슐화된 용액을 건조시키는 제4단계;를 포함하는 바이오필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 신규의 조성물은 박테리아를 죽이고 바이오필름의 형성을 제거할 수 있는 유효성분을 효과적으로 담지하고 안정적으로 구강내로 전달하여 원하는 효과를 달성함으로써 결과적으로 바이오필름의 형성을 완전하게 제거할수 있는 효과를 달성하였다. 또한, 천연물을 함유할 수 있어 인체에 무해하며 박테리아 제거효과를 증진시킬 수 있었다.

도 1은 본 발명의 조성물들이 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 바이오필름의 형성을 제거하는 능력을 평가한 결과를 보여주는 그래프이다.

본 발명은 벤토나이트 및 과산화수소를 포함하는 바이오필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물을 제공한다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 벤토나이트는 나노 입자인 것이 바람직하며, 또 다른 본 발명의 일실시예에서는 상기 벤토나이트 및 과산화수소는 고분자 물질로 코팅되어 캡슐화되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 조성물은 베르베린, 꿀, 프로테아제, 파이애플 추출물, 생강 추출물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함하는 것이다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 상기 고분자 물질은 메틸 셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈프탈레이트, 셀룰로오즈아세테이트프탈레이트, 셀룰로오즈프탈레이트트리멜리데이트로 이루어진 그룹 중에서 1종 이상 선택되는 것이 바람직하다.

벤토나이트는 운모와 같은 결정구조를 하는 단사정계에 속하는 광물인 몬모릴로나이트가 주로 들어있는 흡수성 알루미늄 필로 실리케이트 점토(aluminium phyllosilicate clay)이다. 몬노릴로나이트는 표면상의 철 산화물과 팔면체 격자로 철과 같은 다른 화학적 환경을 가진 철종을 동시에 함유한다. 벤토나이트는 바람직하게는 직경이 100 내지 500 nm의 나노입자인 것이 바람직하다. 나노입자화 한 것이 과산화수소와의 촉매활성을 높이며, 고분자와의 반응을 용이하게 하여 캡슐화가 균일하게 될 수 있다.

과산화수소(H₂O₂)는 항균활성을 나타내며, 다당류를 분해할 수 라디칼을 생성하기 때문에 일반적인 세척 및 소독을 목적으로 사용되고 있다. 촉매 산화철 나노입자는 천연 과산화 효소와 유사하게 고유 효소 모방 활성을 나타내며, 이는 H₂O₂를 인 비트로(in-vitro)에서 활성화시킬 수 있으며, nanozyme 의 역할을 하기 된다. 철이 풍부한 미네랄에서 철 양이온이 촉매 역활을 하며 과산화수소를 OH로 분해되는 펜톤 반응이 일어나게 된다. 즉, 점토 표면에 있는 철이 과산화수소의 분해에 반응하여 OH를 형성한다. 이때, 촉매활성이 극대화시키 위하여 벤토나이트 입자를 나노화시키는 것이 바람직하다. 특히, 치아표면에 강하게 점착되어있는 바이오필름의 제거를 위하여 유효성분을 캡슐화하여 구강에 전달함으로써 유효성분을 안정화시키고 구강 표면의 침투력을 증가시켜 펜톤 반응을 효과적으로 일으키고 결과적으로 바이오필름을 완전하게 제거할 수 있다.

베르베린은 주로 노란 꽃을 피우거나 줄기나 껍질 등이 노란 색을 띠는 풀이나 나무에 많이 들어 있다. 우리나라 중부 이북의 산기슭에서 자라는 낙엽활엽관목의 하나인 매자나무과에 속하는 나무들에도 이 성분이 가득하다. 매자나무(Berberis Korean)는 학명도 베르베린이 많이 함유되어 있다 해서 베르베리스이다. 봄에 노란색의 꽃을 피우고 가을에 붉은 열매를 맺으며 나무속은 짙은 노란색이거나 갈색을 띠는 특징이 있다. 민간에서는 나무를 삶아 노란색으로 옷을 물들이는데 사용하기도 한다. 또 전통적으로 소화가 되지 않거나 안질환이 있을 때 치료약으로 사용하여 왔다. 한의학에서는 이 매자나무의 뿌리를 소벽(小蘗) 또는 자황백(刺黃柏) 이라고 하며 약용으로 활용한다. 매자나무에 대하여 오래된 본초학 책에서는 열을 내리고 염증을 없애며 해독을 시키는 효능이 있다고 설명하고 있다. 최근에 베르베린은 당뇨를 치료하는 효능이 입증되었다. 베르베린은 몸에서 당이 만들어지는 것을 억제하고 인슐린에 대한 저항성을 없애서 혈당을 내리는 효과가 있다. 또한 혈액 속의 지질을 없애는 효능도 있다. 그래서 콜레스테롤이나 중성지방을 줄여 깨끗한 피를 만드는 역할을 한다. 지방간을 억제하는 효능도 있고 심장을 튼튼하게 하는 효능도 발휘한다. 우울증을 예방하고 공황장애나 정신분열증을 치료하는 효과도 있다. 바로 세로토닌이라는 물질이 부족하여 발생하는 우울증에 베르베린을 투여하면 세로토닌의 양이 많아지는 효과가 있기 때문이다. 또 항산화효과를 발휘하여 세포의 노화를 막기 때문에 치매 등에서 나타나는 뇌신경의 퇴화를 예방하는 효과도 있다. 그래서 알쯔하이머 치매의 치료에 활용하기도 한다.

프로테아제는 구강내 유해 세균의 증식을 억제하며, 단백질을 분해하여 치태를 억제하는 효과를 가지는 효소로, 예를 들어 세린 프로테아제, 메탈로프로테아제 및 시스테인 프로테아제가 사용될 수 있다.

꿀은 단백질, 회분, 판토텐산, 젖산, 사과산, 비타민 B1, B2, B3 등이 함유되어 있어 상처 치유, 감염 예방, 피로 회복 및 면역력 향상 등의 효과가 있으며, 아카시아꿀, 밤꿀, 트러플꿀, 산벚나무꿀, 야생화꿀, 마누카꿀 등이 있다. 특히, 본 발명에서는 미생물의 성장을 억제하고 박테리아 단백질을 파괴할 수 있는 마누카꿀이 바람직하다.

파인애플 추출물은 염증과 부종의 억제효과가 있으며, 플라크 제거를 효과적으로 도와주고 미백효과를 가지게 된다.

생강추출물은 항산화 효과, 노화방지, 혈액순환 개선 및 감염 질환에 대한 효과를 가지며, 특히 바이오필름의 형성을 억제하고 박테리아를 죽이는 효과를 가진다.

상기 천연물의 추출시에는 열수 추출한 것을 사용하며, 열수 추출물은 증류수를 추출용매로 사용하는 것이 바람직하고, 3차 증류수를 사용하는 것이 더 바람직하다. 열수 추출하는 경우 65~80℃의 온도에서 24시간 동안 중탕 가열하여 열수 추출하고, 기름종이 등으로 여과하여 추출물을 얻을 수 있다.

본 발명의 생체적합성 고분자로는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리옥시에틸렌, 셀룰로오즈, 하이드록시셀릴로오즈, 폴리트리메틸렌글리콜, 폴리락트산, 폴리아크릴산, 폴리아미노산, 폴리우레탄, 폴리포스파진, 폴리(L-라이신), 폴리알킬렌옥사이드, 폴리사카라이드, 덱스트란, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아마이드 및 이들의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것일 수 있으며, 바람직하게는 메틸 셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈프탈레이트, 셀룰로오즈아세테이트프탈레이트, 셀룰로오즈프탈레이트트리멜리데이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 항균제(화학 살균제)를 더 포함할 수 있으며, 상기 항균제는 바이오필름을 제거하기 위해 사용할 수 있는 항균제를 의미하며, 예를 들어, 이소프로필메틸페놀(IPMP, Isopropylmethylphenol), 도미펜브로마이드, 염화세틸피리디듐(Cetylpyridium chloride), 염화벤잘코늄(Benzalkonium chloride) 및 오플록사신(ofloxacin)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 항균제일 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은 통상적으로 구강 조성물의 제조에 사용되는 성분들로서 습윤제, 연마제, 약효제, 감미제, pH 조정제, 방부제, 결합제, 향료, 기포제 또는 물 등을 더 포함할 수 있으며, 그 함량은 당업계에서 통상적으로 사용되는 양을 사용할 수 있다.

상기 습윤제는 습윤제로서는, 상기 저급 다가 알코올 이외에 소르비톨, 크실리톨, 에리스리톨, 말티톨, 락티톨의 등의 당알코올을 들 수 있으며, 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니나 농글리세린, 글리세린, 솔비톨수용액, 비결정성 솔비톨수용액, 폴리에틸렌글리콜류 또는 프로필렌글리콜을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 연마제로는 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니나 침강실리카, 실리카겔, 지르코늄실리케이트, 인산일수소칼슘, 무수인산일수소칼슘, 함수알루미나, 경질탄산칼슘, 중질탄산칼슘, 칼슘피로인산염, 불용성메타인산염 또는 알루미늄실리케이트를 사용할 수 있다.

상기 약효제는 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니나 불화나트륨, 일불소인산나트륨, 불화나트륨, 불화주석, 클로로헥시딘, 알란토인 클로로히드록시알루미네이트, 아미노카프론산, 염화아연, 염산피리독신, 초산토코페롤, 또는 효소류 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 감미제로는 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니나 사카린나트륨, 자일리톨, 에리스리톨, 또는 아스파탐 등을 사용할 수 있다.

상기 pH 조정제로는 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니나 인산나트륨, 인산이나트륨, 구연산, 또는 트리에탄올아민 등을 사용할 수 있다.

상기 방부제로는 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니나 안식향산, 벤조산나트륨 또는 안식향산나트륨 등을 사용할 수 있다.

상기 기포제로는 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니나 음이온성 계면활성제인 알킬 황산나트륨 및 라우릴 황산나트륨, 비이온성 계면활성제인 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌의 공중합체(폴록사머), 폴리옥시에틸렌경화피마자유 또는 폴리옥시에틸렌솔비탄 지방산에스테르 등을 사용할 수 있다.

상기 용제로서는 물, 1,3-부틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜200 내지 20,000 등의 폴리에틸렌글리콜 등을 들 수 있다.

상기의 구성으로 이루어진 생체적합성 고분자로 캡슐화한 구강용 조성물 제조방법에 따르면, 유효성분을 효과적으로 구강 표면에 전달할 수 있어 전달효율을 높임으로써 효율적인 바이오필름의 제거효과를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명은 벤토나이트 및 과산화수소를 혼합하고 생체 적합성 고분자를 첨가하여 용액을 제조하는 제1단계;

상기 제1단계에서 제조된 용액에 오일을 첨가한 후 분쇄기로 분산시키는 제2단계;

상기 제2단계에서 분산되어 제조된 용액에 방사선을 조사하여 캡슐화하는 제3단계: 및

상기 제3단계에서 캡슐화된 용액을 건조시키는 제4단계;를 포함하는 바이오필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 제1단계에서 제조된 용액은 베르베린, 꿀, 프로테아제, 파이애플 추출물, 생강 추출물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함하는 것일 수 있다. 또 다른 본 발명의 일실시예에서는 상기 제1단계에서 고분자 물질은 메틸 셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈프탈레이트, 셀룰로오즈아세테이트프탈레이트, 셀룰로오즈프탈레이트트리멜리데이트로 이루어진 그룹 중에서 1종 이상 선택되는 것이다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 제2단계에서 분산된 용액을 동결 및 해동하는 공정을 추가로 수행하는 것이다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 제3단계는 10~50 kGy의 감마선으로 조사하는 것이다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 제3단계를 수행한 이후 추가로 제2단계에서 첨가된 오일의 세척공정을 수행하는 것이다.

본 발명 제2 단계에서 사용할 수 있는 오일은 동물 또는 식물성 기원의 오일, 광물성 오일, 합성 오일, 실리콘 오일 및 이들의 혼합물에서 선택할 수 있다. 보다 구체적으로는, 카프릴릭/카프릭 트리글리세리드, 세틸에틸 헥사노에이트, 옥틸도데세스 미리스테이트, 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 부틸렌 글리콜 디카프릴레이트/디카프레이트, 펜타에리스리틸 테트라옥타노에이트, 옥틸 도데카놀, 디카프릴릴 카보네이트, 수첨 폴리데센, 디메티콘, 시클로메티콘, 페닐 트리메티콘, 스쿠알란, 피토스쿠알란, 선플라워 시드오일, 메도우폼 시드 오일, 호호바 오일, 폴리 글리세릴-2 트리이소스테아레이트, 디이소스테아일 말레이트, 코코넛 오일, 헥실 라우레이트, 세틸 옥타노에이트, 트리옥타노인, 미네랄 오일, 디알킬 말레이트 등을 사용할 수 있으며, 실리콘 오일이 바람직하다. 오일은 나노입자를 균일하고 안정하게 생성시킬 수 있게 한다.

본 발명에서 상기 제2단계의 분산시킨 용액을 안정성을 높이기 위하여 추가로 동결과 해동과정을 수행할 수 있으며, 동결은 -10~ -20 ℃에서 냉동시킨 후 상온에서 해동시키며, 2~ 내지 4회 반복하여 실시할 수 있다. 바람직하게는 -10 ℃에서 냉동시킨 후 상온에서 해동시키는 공정을 3회 반복하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 제3단계에서 방사선의 조사를 통하여 캡슐화시킬 수 있으며, 2단계에서 제조된 마이크로겔화된 용액은 방사선의 조사에 의하여 균일하게 혼합되고 캡슐화 입자의 크기를 줄일 수 있게 한다. 바람직하게는 10~50 kGy의 감마선으로 조사하는 것이다.

또한, 본 발명에서 상기 제3단계를 거친 이후에 추가로 오일의 제거를 위해 오일 세척과정을 수행한 후 건조하는 과정을 거칠 수 있다. 상기 오일 세척과정은 오일을 완전하게 제거하기 위함이며, 만약 캡슐이 생성 후 오일을 완전히 제거하지 않으면 캡슐 입자 표면의 잔류 오일에 의하여 입자들의 응집현상이 발생하게 되고, 이는 유효성분이 효과적으로 방출되는 것을 방해하게 된다. 따라서, 효과적인 성분의 방출을 위해 오일을 세척하는 과정을 거치는 것이 바람직하다. 오일의 세척시에는 아세톤에 계면활성제를 0.5~2중량% 첨가하여 사용하면 된다.

본 발명의 제4단계는 캡슐을 포함하는 용액을 건조시키는 공정으로 진공오븐을 이용하여 상온에서 건조할 수 있으며, 바람직하게는 70~80℃에서 24시간동안 건조한 후 건조된 분말형태를 얻는 것이다.

본 발명에 따른 바이오필름의 형성을 억제 또는 제거용 조성물은 어떠한 미생물에 대하여 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 스트렙토코커스(Streptococcus) 속, 포르피로모나스(Porphyromonas) 속, 프레보텔라(Prevotella) 속, 푸소박테리움(Fusobacterium) 속, 세라티아(Serratia) 속, 메틸로박테리움(Methylobacterium) 속, 슈도모나스(Pseudomonas) 속, 잔토모나스(Xanthomonas) 속, 코리네박테리움(Corynebacterium) 속 또는 바실러스(Bacillus) 속이 형성하는 바이오필름 제거용 조성물일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 슈도모나스 애루기노사(Psedomonas aeruginosa), 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonasgingivalis), 프레보텔라 니그레센스(Prevotella nigrescens), 푸소박테리움 누클레아툼(Fusobacterium nucleatum) 또는 세라티아 마르체센스(Serratia marcescens)가 형성하는 바이오필름 제거용 조성물일 수 있다.

특히, 본 발명자들은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)가 형성하는 바이오필름을 이용하여 본 발명에 따른 조성물의 우수한 바이오필름 제거 효과를 확인하여 가장 바람직하게는 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)가 형성하는 바이오필름 제거용 조성물일 수 있다.

상기 구강용 제품은 구강 건강을 위해 제조, 시판되는 제품들을 모두 포함할 수 있으며, 적용되는 구강용 제품에는 제한이 없다. 예를 들어, 상기 구강용 제품으로는 치약, 구강 스프레이, 구강 세정제, 구강용 연고, 구강 청정제, 가글링 제품, 껌 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 구강용 제품은 액상, 고상, 현탁액, 젤상, 에어로졸 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세하게 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1 내지 5]

아래 표1의 조성으로 나타낸 성분 및 함량으로 실시예 1 내지 5의 제제를 제조하였다. 나노입자 크기의 벤토나이트와 과산화수소를 첨가하고 표1의 조성에 따라 베르베린, 꿀, 프로테아제, 파인애플추출물 및 생강추출물 등을 추가하면서 계속 저어주었다. 파인애플 추출물 및 생강추출물은 건조상태의 파인애플 및 생강을 열수 추출하여 각각의 추출물을 얻은 것이다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
벤토나이트	10	15	20	10	20
과산화수소	10	10	10	10	10
베르베린	1	2	3	0	0
꿀	1	1	1	1	1
메탈로 프로테아제	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
파인애플 추출물	2	1	2	2	2
생강추출물	2	1	2	2	2
하이드록시에틸셀룰로오스	20	20	20	20	20
실리콘 오일	5	5	5	5	5
침강실리카	5	5	5	5	5
불화나트륨	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
물	to 100	to 100	to 100	to 100	to 100

상기의 조성의 용액을 제조한 후 분쇄기로 30초간 분산하였다. 이후 -20℃에서 냉동시키고 해동시키는 것을 2회 반복하였다. 이후 40 kGy 감마선을 조사하여 캡슐화하였다. 제조된 캡슐화 용액을 아세톤으로 세척하여 오일을 제거하고 진공오븐을 사용하여 70℃에서 24시간동안 건조한후 건조 분말을 수득하였다.

[비교예 1]

상기 실시예 1의 조성으로 교반시켜 제조한 용액으로 제조하고 분쇄기로 분쇄하고 동결과 해동을 2회 반복하고 상기 실시예 1 내지 5의 감마선의 조사단계를 실시하지 않고 바로 오일의 제거 공정과 건조공정만을 거쳐 건조분말을 수득하였다.

[실험예 1]

본 발명의 조성물의 바이오필름의 제거효과를 평가하기 위하여 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 균을 BHI 액체 배지(BHI broth)에 접종한 후37℃에서 24시간동안 배양하였다. 이후 분광광도계(Spectrophotometer)로 600 nm에서 흡광도를 측정하고, 새로운 BHI 액체 배지 1L에 OD600 값이 0.5가 되도록 접종하고 24시간동안 배양하였다. 배양한 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)균은 1% 수크로오스(sucrose)를 함유한 BHI 액체 배지에 1:10 비율로 희석한 후, 폴리스티렌 재질의 웰 플레이트(well plate)에 옮겼다. 이후 24시간 동안 37℃에서 추가 배양하였다.

본 발명자들은 평가에 이용한 실시예 1 내지 5의 조성물 및 비교예1의 조성물을, 상기 방법으로 제조한 바이오필름에 10분간 접촉하도록 처리하였다. 이후 정제수로 씻어준 후 배지를 교체한 후 생존한 미생물을 정량적으로 측정하기 위하여 흡광도를 측정하였다. 스트렙토코커스뮤탄스(Streptococcus mutans) 바이오필름 제거 능력을 평가한 결과는 도1에 보여주었다. 흡광도란, 물질이 빛을 흡수하는 비율을 나타낸 양을 말한다. 물질에 대한 입사광의 세기를 I0, 투과광의 세기를 I로 하면, 흡광도 A는 A=log10(I0/I) 로 나타낸다. 람베르트-베르의 법칙이 성립될 때는 흡광도는 빛을 흡수하는 물질의 농도에 비례한다. 즉, 물질의 흡광도를 측정하면 물질의 농도를 알 수 있다. 흡광도는 550nm에서 측정하였으며, 본 조성물들에 의한 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)의 농도변화에 따른 바이오필름의 제거율을 그래프로 도1에 나타내었다.

그 결과 캡슐화되지 않은 비교예 1은 낮은 제거율을 보였으며, 실시예 1 내지 5는 모두 50% 이상의 우수한 제거율을 보였으며 특히 실시예 3의 조성에 따른 제형이 가장 높은 제거율을 보여주었다.

[실험예 2]

스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)는 구강내의 당을 분해하여 산을 생성시키며 산은 치아의 표면을 용해시켜 충치가 발생하도록 한다. 따라서, 본 발명의 조성물에 따른 산의 억제율을 확인함으로써 충치의 예방효과를 예측할 수 있다. 본 발명에서는 실시예 1 내지 5 및 비교예 1의 조성물을 처리함으로써 pH의 변화를 보기위하여 실험을 시행하였다. 상기 실험예 1과 동일한 조건으로 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)을 배양하였으며, 그 전후의 pH값을 측정하고 이후 각 배지에 실시예 및 비교예의 각각의 조성물을 처리한 후의 pH값을 pH meter(ORIONSA 720, U.S.A.)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과는 아래 표2에 나타내었다.

	배양전 pH	배양후 pH	조성물 처리후 pH
비교예 1	7.21±0.00	5.25±0.02	5.65±0.015
실시예 1	7.22±0.00	5.20±0.05	6.55±0.005
실시예 2	7.22±0.00	5.22±0.00	7.05±0.024
실시예 3	7.25±0.05	5.22±0.05	7.24±0.021
실시예 4	7.25±0.05	5.20±0.00	6.42±0.026
실시예 5	7.25±0.05	5.20±0.00	6.98±0.026

표2에서와 같이 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)을 배양하기 전에는 모든 군에서 일정한 pH값을 유지하였으나 배양한 후 산성으로 변하는 것을 확인하였다. 비교예 1 및 실시예 1 내지 5의 조성물을 처리함에 따라 pH값이 증가하였으며, 특히 실시예들에서 높은 증가율을 확인하였고 실시예 3의 조성물의 경우 배양전과 유사하게 pH값이 유지됨을 확인하였다. 이로써 본 실시예의 조성물이 균으로부터 산의 생성을 효과적으로 억제하는 것이 확인되었다.

[실험예 3]

임상에서의 프라그 생성억제효과를 확인하기 위하여 비교적 건강한 치아를 가지는 남녀를 대상으로 프라그의 발생을 치태지수(Plaque Index, Turesky Quigley and Hein ) 방법으로 평가하였다. 성인남녀 21세 내지 35세의 30명을 실험대상자로 선정하고, 고른 등급을 갖는 각 6명씩 6그룹으로 나누었다. 동일 조건을 만들기 위해 6그룹 모든 대상자에게 표준 치약과 칫솔을 제공하여 1주간 사용하게 하였다. 이때 치약, 칫솔은 1일 3회 사용하게 하고 치약, 칫솔을 제외한 구강위생제품의 사용은 중단시켰다. 표준 치약과 칫솔을 일일 3회 사용하면서 실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1의 분말을 매일 3회 칫솔을 사용하면서 치약에 추가하여 4주간 사용하도록 하였다. 4주 후 모든 실험대상자의 치아에 부착된 프라그를 덴탈 디스클로징 용액(Dental Disclosing Solution)으로 착색하여 개개인 앞니와 어금니 부분의 프라그를 아래의 기준으로 평점하였고, 그 지수를 하기 표 3에 기재하였다.

◎ 평점기준

- 0 점: 치면 세균막이 없는 경우

- 1점 : 치은연부에 점상으로 치면 세균막이 있는 경우

- 2점: 치은연에 따라서 분명한 선상으로 치면 세균막이 있는 경우

- 3점: 치경부측 1/3 이하 치면에 치면 세균막이 있는 경우

- 4점: 치경부측 1/3이상 2/3이하 치면에 치면 세균막이 있는 경우

- 5점: 치경부측 2/3이상 치면에 치면 세균막이 있는 경우

	비교예 1	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
처리전의 앞니	2.47	2.54	2.48	2.50	2.47	2.45
처리후의 앞니	2.35	2.37	2.26	2.21	2.32	2.27
앞니에서의 감소율(%)	4.85	6.69	8.87	11.6	6.07	7.35
처리전의 어금니	3.01	3.10	2.98	3.05	2.94	3.12
처리후의 어금니	2.84	2.65	2.45	2.32	2.57	2.78
어금니에서의 감소율(%)	5.65	14.5	17.8	23.9	12.6	10.9

상기 표 3에와 같이, 비교예 1의 조성물에서도 프라그의 생성이 감소되는 것이 확인되었으나 실시예의 조성물에 비하여는 적은 값으로 감소하였다. 실시예 1의 조성물은 대부분 높은 감소효과를 보였으며, 특히 어금니 부분의 프라그의 생성 억제효과가 탁월하였다. 그중 실시예 3의 조성물이 가장 우수한 효과를 보였으며 실시예 1 및 2 역시 효과적이었다.

Claims (11)

1. 벤토나이트, 과산화수소, 베르베린, 꿀, 메탈로 프로테아제, 파인애플 추출물 및 생강추출물을 20:10:3:1:0.5:2:2의 중량비로 포함하는 바이오필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 벤토나이트는 나노 입자인 것이 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 벤토나이트 및 과산화수소는 고분자 물질로 코팅되어 캡슐화되는 것인 조성물.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서, 상기 고분자 물질은 메틸 셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈프탈레이트, 셀룰로오즈아세테이트프탈레이트, 셀룰로오즈프탈레이트트리멜리데이트로 이루어진 그룹 중에서 1종 이상 선택되는 것인 조성물.
6. 벤토나이트 및 과산화수소를 혼합하고 생체 적합성 고분자를 첨가하여 용액을 제조하는 제1단계;
   상기 제1단계에서 제조된 용액에 오일을 첨가한 후 분쇄기로 분산시키고 추가로 분산된 용액을 동결 및 해동하는 공정을 수행하는 제2단계;
   상기 제2단계에서 분산되어 제조된 용액에 방사선을 조사하여 캡슐화하는 제3단계: 및
   상기 제3단계에서 캡슐화된 용액을 건조시키는 제4단계;를 포함하는 바이오필름의 형성을 억제 또는 제거하기 위한 구강용 조성물의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1단계에서 제조된 용액은 베르베린, 꿀, 프로테아제, 파인애플 추출물, 생강 추출물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함하는 것인 제조방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 제1단계에서 고분자 물질은 메틸 셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈프탈레이트, 셀룰로오즈아세테이트프탈레이트, 셀룰로오즈프탈레이트트리멜리데이트로 이루어진 그룹 중에서 1종 이상 선택되는 것인 제조방법.
9. 삭제
10. 제6항에 있어서, 상기 제3단계는 10~50 kGy의 감마선으로 조사하는 것인 제조방법.
11. 제6항에 있어서, 상기 제3단계를 수행한 이후 추가로 제2단계에서 첨가된 오일의 세척공정을 수행하는 것이 제조방법.

Images