KR102195356B1 - 구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 구강케어제 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면은 (a) 장축이 50~200㎚인 수산화인회석 또는 인산팔칼슘을 포함하는 기질을 준비하는 단계; (b) 금속염; 및 카제인 또는 아세틸 살리실산;을 포함하여 상기 기질 상에 흡착 또는 이온교환하는 단계; (c) 상기 흡착 또는 이온교환 후, 유기용매 및 계면활성제를 포함하여 코팅 또는 캡슐화하는 단계;를 포함하는, 구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법을 제공한다.

Description

구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 구강케어제 {A METHOD FOR PREPARING ORAL CALCIUM PHOSPHATE COMPLEX AND ORAL CARE AGENT COMPRISING SAME}

본 발명은 구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 구강케어제에 관한 것이다.

치과 의사가 측정한 전체 인구의 20% 내지 25%의 높은 비율의 인구가 치아의 과민감성 또는 지각과민증, 다시 말하면 치과 치료가 필요한 충치와 같은 어떠한 가시적 치과 증상 없이 기계적, 화학적 및 열적 자극에 대한 통증을 앓고 있다고 알려져 있다.

치아의 과민감성은 연화 상아질이 잇몸 상실에 의해 에나멜질과 잇몸의 경계 사이에 노출될 때 주로 치경에서 발생한다. 락트산의 작용 또는 치열 교정기(심지어 어린이의 경우)의 기계적 작용 또는 씹는 동안 의치의 결합부는 보호 에나멜질을 손상시킬 수 있고 그 결과 상아세관이 노출되어 치수에 고통스러운 자극으로 기계적, 화학적 또는 열적 자극을 전달한다.

또한, 일반적으로 알려진 충치는 치아 우식증이라고 불리우기도 하는데, 상기 치아 우식은 구강 내 연쇄구균(충치균)이 치아 표면에 부착되고, 이들 세균이 플라크를 형성하는 것으로부터 시작된다. 상기 플라크 중에서 상기 세균이 음식물 잔사 중의 설탕이나 전분 등을 대사함으로써 생성되는 산이 치아 에나멜질을 탈회하여 소위 치아 우식증이 발생한다.

한편, 기계적 또는 화학적 작용에 의해서 소실된 치아 부위와, 비슷한 이유로 생기는 잇몸의 주저 앉는 효과로 인해 지각과민증상, 일명 시린 이 증상이 나타날 수 있고, 치아의 기계적 강도가 약해지는 문제점이 생길 수 있다.

특히, 소실된 치아 부분의 경우, 구강 내 존재하는 타액의 칼슘과 인산염을 통해 상기 소실된 부분을 수복, 즉 재광화(재석회화, remineralize)함으로써 치아를 원래의 상태로 복원하는 작용을 하고 있다.

즉 치아 표면에서는 탈회와 재석회화라고 하는 상반되는 현상이 항상 일어나고, 통상의 경우에는 소정의 균형을 유지하고 있다. 그러나, 그 균형은 플라크가 증대하면 탈회쪽으로 기울어 치아 우식이 진행된다.

치아 우식은 그 초기단계에는 자각 증상이 없다가 질환이 상당히 진행되어서야 통증 등의 급성 증상을 수반하는 특징을 보인다. 이러한 법랑질의 초기 우식 병소는 육안 상으로는 주위 건전 법랑질과 잘 구별되지 않으며 일상적인 임상 검사로는 진단하기 어려운 경우가 많다. 그러나 이러한 법랑질의 초기 우식 병소는 불소 도포나 식이조절, 치면 세균막 조절 능력의 향상 등과 같이 구강 위생 상태를 개선시켜 줌으로써 재광화를 통해 원래 상태로 복구가 가능한 것으로 알려져 있다.

이에, 인간의 치아와 화학적 구성성분이 매우 유사하여 높은 생체 적합성을 가지는 수산화인회석을 도포하는 방법으로 도입하고자 하였으나, 이는 낮은 강도 및 쉽게 부서지는 단점이 있고, 상기 수산화인회석 조성물의 별도 처리가 없이는 보관이 힘든 문제점이 있다.

이에, 수산화인회석과 같은 인산칼슘을 주 기질로 삼으면서, 간편하게 치아에 적용할 수 있고, 이에 치아 부식 예방 및 치료 효과를 가지고, 더 나아가 세균에 대한 치아 강화 효과를 가지는 구강용 조성물 또는 제조방법에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 치아 법랑질의 재광화 및 노출된 상아쇄관을 폐쇄하여, 법랑질 수복하고, 치석형성 및 지각과민증상을 예방하는 효과가 있는 구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 구강케어제를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면은 (a) 장축이 50~200㎚인 수산화인회석 또는 인산팔칼슘을 포함하는 기질을 준비하는 단계; (b) 금속염; 및 카제인 또는 아세틸 살리실산;을 포함하여 상기 기질 상에 흡착 또는 이온교환하는 단계; (c) 상기 흡착 또는 이온교환 후, 유기용매 및 계면활성제를 포함하여 코팅 또는 캡슐화하는 단계;를 포함하는, 구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법을 제공한다.

일 실시예에 있어서, 상기 금속염은 스트론튬염, 마그네슘염, 칼륨염, 칼슘염 및 나트륨염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계에 토코페롤아세테이트를 추가로 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 유기용매는 무극성용매일 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면은, 상기 구강용 인산칼슘 복합체를 포함하는 치약, 스프레이, 폼, 밤, 츄잉캔디, 츄잉껌 및 구강세정제로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 형태인 구강케어제를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 흡착 또는 이온교환법을 통해 제조된 구강용 인산칼슘 복합체를 적용하여 치아 법랑질의 재광화 및 노출된 상아쇄관을 폐쇄하고, 법랑질 수복, 치석형성 및 지각과민증상을 예방하는 효과가 있는 구강용 인산칼슘 복합체를 구현할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법을 도식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 인산칼슘 복합체의 적용 치아부위를 도식화한 것이다.

이하에서는 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 " 간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 인산칼슘 복합체의 치아부위를 도식화한 것이다.

도2를 참고하면, 본 발명은 구강용 인산칼슘 복합체를 적용하여, 도 2-A의 법랑질 미세흠집을 수복하는 효과를 보이고, 도 2-B의 치아 우식증 상태에 적용하여 치아 재광화 및 충치예방하며, 도 2-C의 치아 표면의 플라그 및 세균을 흡착 제거하여 치석 형성을 예방할 수 있으며, 도 2-D의 노출된 상아세관을 봉쇄하여 지각과민증상을 예방할 수 있다.

본 발명에서 사용된 용어 “인산칼슘”은 수산화인회석(인산삼칼슘), 인산팔칼슘 등의 상위 개념으로 사용되었다.

또한, 치아는 법랑질, 상아질, 백악질이라고 하는 서로 다른 조직들로 구성되어 있으며, 안쪽의 상아질은 뼈에 가까운 성상의 조직이며, 상기 상아질의 표면을 감싸고 있는 법랑질은 아주 독특한 조직으로서 전자현미경으로 관찰하면 극도로 정밀한 칼슘결정으로 이루어져 있다.

또한, 상기 치아 법랑질의 약95%는 매우 단단한 수산화인회석 결정, 약 4%는 수분, 약 1%는 유기성분으로 구성되어 있는 일종의 생체 광물질이며, 모스경도는 7정도로서 다이아몬드 절삭기구가 아니면 깎을 수 없을 정도로 강하다.

상기 법랑질의 구성성분인 수산화인회석은 치아의 표면을 약 1~2㎜두께로 감싸고 있으며, 타액이 침투하여 젖어있기 때문에, 그 타액중의 여러 원자와 활발한 이온교환을 하면서 변화할 수 있다.

이에 본 발명은, 타액 중의 이온과 활발한 이온교환에 적용시킬 금속이온을 수산화인회석 또는 인산팔칼슘에 도입하여 치아 법랑질의 미세 흠집을 수복하여 치아 우식증을 예방하는 효과와 노출된 상아세관을 봉쇄하여 지각과민증상을 예방하고자 하였다.

본 발명의 일 측면은 (a) 장축이 50~200㎚인 수산화인회석 또는 인산팔칼슘을 포함하는 기질을 준비하는 단계; (b) 금속염; 및 카제인 또는 아세틸 살리실산;을 포함하여 상기 기질 상에 흡착 또는 이온교환하는 단계; (c) 상기 흡착 또는 이온교환 후, 유기용매 및 계면활성제를 포함하여 코팅 또는 캡슐화하는 단계;를 포함하는, 구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법을 제공한다.

상기 수산화인회석(HA, hydroxyapatite)은 Ca₅(PO₄)₃(OH)식을 가지는 자연에서 발생한 광물이며, 보통 결정 단위셀이 두 개체로 이루어져 있어서 이를 Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂로 기재할 수 있고, 결정성 고체로서, 높은 용점을 가지는 특징을 가진다.

상기 수산화인회석은 주로 칼슘과 인산염으로 이루어져 있는 염으로서, 사람의 몸을 이루는 뼈 및 치아의 구성성분 중 무기물 주성분으로 알려져 있어, 상대적으로 생체 적합성이 우수할 수 있고, 이에 따라 치아의 법랑질 수복 및 상기 수복을 통한 미백 효과가 있을 수 있다.

상기 인산팔칼슘(OCP, octacalcium phosphate)은 Ca₈H₂(PO₄)_6·5H₂O으로 이루어진 화학식을 가지는 인산칼슘의 한 종류로서, 치아 법랑질, 상아질 및 뼈의 전구체일 수 있다. 또한 인산팔칼슘은 뼈 성장에 중요한 무기 바이오 미네랄인 수산화인회석의 전구체일 수 있다.

상기 이온교환은 양이온인 칼슘이 금속염과 교환되며 일어나는 반응일 수 있으며, 음이온인 수산화이온이 음이온 물질과 교환되어 일어나는 이온교환 반응일 수 있다. 상기 이온교환 반응은 상기 수산화인회석 또는 인산팔칼슘을 금속염; 및 카제인; 또는 아세틸 살리실산;을 수용액에 용해시킨 상태로 이온교환 반응할 수 있다.

상기 금속염; 및 카제인 또는 아세틸 살리실산;이 용해된 수용액 상에 수산화인회석 또는 인산팔칼슘을 침적하여 이온교환 반응이 일어날 수 있고, 상기 이온교환 반응 시간은 12~36시간, 바람직하게는 15~30시간일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 (b) 단계의 이온교환 반응 후, 50~100℃의 오븐에서 다시한번 건조하는 반응 후, 추가로 열처리 단계를 포함할 수 있다.

상기 (c) 단계는 이온교환 반응 후에 적용될 수 있으나, 바람직하게는 상기 건조 및 열처리 단계 후에 적용될 수 있다. 또한, 상기 이온교환 반응 시, 치아의 예방효과, 치료효과, 및 재생효과를 줄 수 있는 금속염이면 한정되지 않는다.

다만, 바람직하게는 상기 금속염은 스트론튬염, 마그네슘염, 칼륨염 및 나트륨염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 스트론튬염은 염화스트론튬염일 수 있으며, 상기 염화스트론튬은 상아세관의 인과 결합하고, 칼슘을 대체함으로써, 스트론튬인산염을 만들어 상아세관의 크기를 감소시킬 수 있어, 지각과민증상의 증상완화 및 예방에 효과를 나타낼 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 “상아세관”은 상아질의 일부분으로서, 치아가 손상되는 경우 잇몸이 주저앉아 상아세관이 노출되어 지각과민증상이 발생할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어 “지각과민증상”은 “시린 이 증상”과 함께 쓰일 수 있으며, 상기 상아세관의 노출여부가 주 원인이 될 수 있다.

다만, 상기 금속염, 구체적으로, 상기 스트론튬염을 포함하는 복합체를 이용하여 상기 상아세관의 크기를 감소시키는 경우, 노출된 상아세관이 봉쇄되어 지각과민증상이 예방될 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.

상기 마그네슘염은 염화마그네슘, 탄산마그네슘일 수 있으며, 이는 기계적 청결작용을 나타낼 수 있고, 플라그 및 세균 제거에 효과적일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 치아의 구성성분을 보면, 수산화인회석으로 이루어진 치아 사이사이에 비정질 인산칼슘이라는 물질이 있으며, 상기 비정질 인산칼슘은 마그네슘 이온과 결합하면 단단한 수산화인회석이 될 수 있고, 이를 통해 법랑질 부분의 미세 흠집 수복하는 효과를 나타낼 수 있다.

상기 칼륨염은 질산칼륨일 수 있으며, 이는 치아 표면에 잔존해서, 침에 있는 칼륨이온이 치아표면에 침착 되도록 하며, 그 결과 치아의 상아세관을 막아주어 시린 느낌이 들지 않도록 하는 효과를 나타낼 수 있다.

상기 나트륨염은 불화나트륨, 염화나트륨일 수 있으며, 상기 불화나트륨은 치아의 법랑질의 결정을 강화시키고, 탈회된 법랑질의 재광화를 도와서 시린증상 개선 및 충치 예방 효과를 나타낼 수 있다. 특히, 상기 불소는 플루오르로 불리는 할로겐 원소로서, 치아 건강, 특히 치아우식증의 발생을 억제하는데 상대적으로 우수한 효과가 있다.

구체적으로, 상기 플루오르 이온은 상기 (b) 단계에서 음이온 교환이 이루어질 수 있으며, 상기와 같이 제조된 인산칼슘 복합체를 구강에 적용하는 경우, 이 플루오르화 이온이 수산화인회석의 수산화 이온(OH-) 자리에 끼어 들어가면서 치아 표면에 더 단단한 플루오르화인회석(Ca₅(PO₄)₃F)을 만들기 때문에 충치(치아 우식증)가 예방될 수 있다.

또한, 피로인산나트륨(Na₄P₂O₇)을 첨가하면 미네랄이 쌓이는 양이 줄어 치석 생성이 감소할 수 있으며, 박테리아 제거를 위해서 구강용 인산칼슘 복합체 제조에 있어서, 살균제가 추가로 더 포함될 수 있으며, 구체적으로 과산화물일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 금속염; 카제인 또는 아세틸 살리실산을 포함하여 제조된 인산칼슘 복합체로 인해 치아의 청소에 도움이 될 수 있고, 상기 입자의 크기, 경도, 모양이 적당하지 않으면, 치아의 표면이 상할 수 있으므로, 상기 입자의 크기는 대략 1~20μm일 수 있으며, 형태는 너무 날카롭지 않고, 굳기는 모스 굳기 3도 정도인 경우 적합할 수 있다.

다만, 어린이의 경우, 상기 나트륨염 중 불화나트륨염을 적용하지 않는 것이 좋으며 어린이의 치아인 유치는 영구치에 비해 석회화 정도가 약해 관리를 소홀하게 하면 금방 충치가 생긴다. 유치가 일찍 빠지면 주변 치아들이 쏠리면서 영구치가 나올 공간이 좁아져 덧니가 생길 확률도 높아진다.

특히, 불화나트륨염을 사용하는 경우, 플루오르 이온이 이온교환될 수 있으며, 이 때 불소가 너무 많이 함유된 인산칼슘 복합체를 사용하는 경우, 아이의 치아에 큰 자극이 될 수 있고, 치아 표면에 백색의 반점이 나타나거나 황색 또는 갈색의 색소가 치아에 착색될 위험을 높일 수 있어, 성인에게 사용하는 경우에만 불화나트륨을 적용하는 것이 바람직할 수 있다.

상기 카제인을 포함하는 경우, 치아의 변색을 예방 및 감소시켜주는 역할을 할 수 있으며, 상기 아세틸 살리실산을 포함하는 경우, 항염 또는 진통 효과를 확인할 수 있다.

상기 코팅 또는 캡슐의 두께가 균일한 경우, 상기 코팅 또는 캡슐이 타액에 의해 붕해되는데 걸리는 시간이 비슷하여, 과량의 인산칼슘 복합체 내의 물질이 한꺼번에 배출될 수 있는 문제가 있을 수 있으나, 상기 코팅 또는 캡슐의 두께를 달리함으로, 타액에 의해 붕해되는 시간을 조절하여 구강내에 배출되는 금속이온 등을 조절할 수 있어 바람직할 수 있다.

또한, 상기 코팅 또는 캡슐화하는 경우, 종래 수산화인회석 또는 인산팔칼슘으로 이루어진 구강용 물질에 비해 보관이 용이해지며, 상기 코팅 또는 캡슐화하는 경우, 낮은 강도 및 이로 인해 쉽게 부서지는 문제점을 극복할 수 있다.

또한, 구강용 인산칼슘 복합체 제조방법에 있어서, 상기 물질 이외에 청정제, 향료, 색소, 살균소독제, 치석용해제, 중화제 등이 추가되어 제조될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 (c) 단계에서 친수성 및 친유성기를 동시에 가지는 계면활성제를 포함하는 것은 상기 (b) 단계의 이온교환 반응을 통해 제조된 물질을 코팅 또는 캡슐화하는데 유리할 수 있다.

상기 계면활성제의 종류는 친수성 및 친유성기를 포함하는 경우 제한되지 않으나, 바람직하게는 라우릴 황산 나트륨과 라우로일사르코시네이트 나트륨일 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계 직전에 추가로 향료를 포함할 수 있으며, 상기 향로의 종류로는 보통 스피어민트 및 페퍼민트 오일을 기초로한 것일 수 있고, 바람직하게는 멘톨, 클로브, 윈터그린, 유칼립투스 및 아니스 열매일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

상기 (c) 단계에 토코페롤아세테이트를 추가로 더 포함할 수 있으며, 이는 비타민 E를 뜻하며, 상기 토코페롤아세테이트를 포함하여 코팅 또는 캡슐화 하는 경우, 구강 내에서 가장 먼저 닿는 부분인 표면이 친유성 물질이 될 수 있어, 상기 토코페롤아세테이트, 즉 친유성 물질에 의해 구강균의 제거를 할 수 있고 이는 치아 예방 효과를 나타낼 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면은, 상기 구강용 인산칼슘 복합체를 포함하는 치약, 스프레이, 폼, 밤, 츄잉캔디, 츄잉껌 및 구강세정제로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 형태인 구강케어제를 제공한다.

상기 치약의 형태인 경우, 크림치약, 가루치약일 수 있으며, 이끼 추출물, 응축 인산염, 예를 들어, 알칼리 금속 파이로인산염, 헥사메타인산염 또는 폴리인산염과 같은 안티-타르타르 성분과 같은 안티-플라그제; 사카린 및 이의 염과 같은 스위트닝제; 이산화티타늄과 같은 조영제; 포르말린 같은 방부제; 착색제; 산, 염기 또는 시트르산과 같은 버퍼와 같은 pH 조절제를 추가로 더 포함할 수 있다. 적절한 양의 이런 선택적 성분들은 크림 치약에 부여할 특정한 특성의 작용으로서 당업자가 쉽게 선택할 수 있다.

상기 츄잉껌의 형태인 경우, 조성물은 상기 성분들 이외에 당업자가 쉽게 선택할 수 있는 적절한 고무 베이스를 포함할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

1. (a) 장축이 50~200㎚인 수산화인회석 또는 인산팔칼슘을 포함하는 기질을 준비하는 단계;
   (b) 스트론튬염, 마그네슘염, 칼륨염, 칼슘염 및 나트륨염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 금속염; 및 카제인 또는 아세틸 살리실산;을 포함하여 상기 기질 상에 흡착 또는 이온교환하는 단계;
   (c) 상기 흡착 또는 이온교환 후, 유기용매, 라우릴 황산 나트륨과 라우로일사르코시네이트 나트륨을 포함하는 계면활성제 및 토코페롤아세테이트를 포함하여 코팅 또는 캡슐화하는 단계;를 포함하는, 구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 유기용매는 무극성용매인, 구강용 인산칼슘 복합체의 제조방법.
5. 제1항 및 제4항 중 어느 한 항에 따라 제조된 구강용 인산칼슘 복합체를 포함하는 치약, 스프레이, 폼, 밤, 츄잉캔디, 츄잉껌 및 구강세정제로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 형태인, 구강케어제.

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