KR102216382B1

KR102216382B1 - 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물과 그 제조방법 및 이 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품

Info

Publication number: KR102216382B1
Application number: KR1020200061286A
Authority: KR
Inventors: 김한성; 이숙영; 이경제; 문성용; 안택경; 김한주; 소영호; 이광재; 박민희
Original assignee: 조선대학교산학협력단; 주식회사 힘
Priority date: 2020-05-22
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2021-02-17
Also published as: WO2021235807A1

Abstract

본 발명은 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물과 그 제조방법 및 이 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 니파팜 식물체내에 함유되어 있는 식물성 바이오솔트가 파이토솔트(phyto-salt)로 전환되게 하고, 여기에 천연 생약추출물을 배합하여 치은 염증을 개선하고, 구강유해균을 억제하며, 잇몸의 조기 노화를 막고, 구취개선 및 치통개선에 기여할 수 있도록 개선된 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물과 그 제조방법 및 이 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품에 관한 것이다.

Description

파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물과 그 제조방법 및 이 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품{Oral health care composition containing phytosalt-containing nipapam-derived complex natural product as an active ingredient, method for manufacturing the same, and oral health care product manufactured using the composition}

구강질환은 우리나라 성인의 80%가 앓고 있으며, 60대 이상 노령 인구의 약 90%가 앓고 있는 만성질환이다.

잇몸질환이 외래 다빈도 질환 중에서 3위를 차지하고 있으며, 발병률이 높고 매년 증가추세로 보고되고 있다.

구강내 대표적인 염증성 질환을 살펴보면 세균에 의해 연조직에 국한적으로 나타나는 치은염과 염증상태가 잇몸과 잇몸 뼈 주변까지 진행된 치주염으로 구분할수 있으며, 치주염이 악화될 경우 치주인대 조직이 손상되어 치주낭으로 발전하면서 치조골 소실로 이어진다. 이와같은 잇몸염증질환은 40세 이상의 장년층이나 노년층의 경우, 80~90%가 발생하고 있어 이를 예방하고 개선할수 있는 치료제, 구강용품 등의 개발이 절실하다.

치주질환은 전신만성질환 발생과 밀접한 관련이 있다.

의료 및 치의약 분야 관련 건강보조식품과 위생용품 개발시 친환경 및 인체친화적 천연소재의 중요성은 날로 증대되고 있으며, 특히, 전신만성질환 발생과 밀접한 관련이 있는 치주질환 예방과 개선을 위한 구강보건용품 소재에서 파이토-물질(phyto-material)에 대한 관심이 증가하고 있다.

국내 성인의 80%, 그리고 실버세대 연령의 90%가 만성적으로 구강질환에 시달리고 있으나 사전에 예방차원에서 관리할 수 있는 보조제품의 개발 및 상용화가 이루어지지 않고 있다.

현재 판매중인 기능성 세치제의 경우, 프라그 저해, 구강내 유해균 억제, 구취개선, 미백효과 등의 기능성이 부가되어 있으나 연령별 개인의 구강체질별 특성을 감안하지 않은 제품들이 대다수로 사용시 잇몸질환과 구내염증을 오히려 악화시키는 경우가 빈번하게 발생하고 있어 이를 대체할 제품개발 기술이 요구되고 있다.

구강은 다양한 미생물이 서식하는데 매우 용이한 환경을 제공함으로써 병원성 감염균주 및 상주균 등에 의한 구강질환 및 전신질환의 중요한 원인 중 하나로 여겨져 왔다.

이러한 구강 내 미생물의 생육조건을 조절함으로써 구강보건을 향상시키려는 방법이 다양하게 연구되고 개발되어 왔으나 최근 약물의 오용 및 남용과 원내 감염균에 대한 약제내성이 심각한 문제로 대두되면서 새로운 대체약물의 필요성이 대두되고 있다.

구취발생은 치아우식증이나 치주질환과 마찬가지로 구강 내 미생물들이 형성한 치면세균막에 의해서 주로 발생한다.

구강 내 원인으로 인해 발생하는 구취는 일차적으로 세균성 부패 및 휘발성 황화합물(Volatile sulfur compounds, VSC)에 의해 발현된다.

타액 내 단백질, 음식물 내 단백질, 치은열구 내 단백질이 세균과 사람의 단백분해효소에 의해서 펩티드로 분해되는데 펩티드는 황을 함유하지 않는 아미노산(amino acid)과 시스테인(cystein), 메티오닌(methionine)과 같은 황을 함유하는 아미노산, 그리고 아르기닌(arginine), 리신(lysine)과 같은 질소를 함유하는 아미노산으로 분류된다.

황을 함유하는 아미노산은 혐기성 그람(gram) 균의 분해작용에 의해서 황화수소(hydrogen sulfide, H₂S)와 메틸 머캅탄(methyl mercaptan, CH₃SH), 디메틸 설파이드(dimethyl sulfide, (CH₃)₂S) 등의 휘발성 황화합물을 발생시키고 질소를 함유하는 아미노산 또한 푸트레신(putrescine), 카다베린(cadaverine)과 같은 구취발생물질을 발생시킨다.

구취의 가장 주된 원인물질은 H₂S와 CH₃SH, (CH₃)₂S다. 이 중 H₂S와 CH₃SH은 휘발성 황화합물의 약 92%를 차지하고, CH₃SH은 치주환자와 혀관리가 불량한 많은 환자에서 휘발성 황화합물의 주된 구성성분이다.

구취를 감소시키기 위해서는 근본적으로 냄새를 유발하는 치면세균막을 물리적으로 제거하는 것이 가장 좋은 방법이다.

그러나, 여건상 잇솔질과 같은 물리적 제거방법을 시행할 수 없을 경우 양치액과 같은 화학적인 치면 세균막 조절법을 활용할 수도 있다.

양치액에 함유되는 항균물질로는 클로르헥시딘(chlorhexidine), 정유(essential oil), cetylpyridinium chloride(CPC) 등의 인공화합성물질들이 주로 사용되고 있으며, 최근에는 장기간 사용해도 부작용이 적은 천연 항균물질을 이용하려는 시도들이 활발히 이루어지고 있다.

항균제로 가장 많이 사용되고 있는 것들로서는 bisbiguanides 제제(chlorhexidine)와 4급 암모늄제제(cetylpyridium, benzalkonium chloride) 및 페놀 화합물(triclosan) 등이 있다.

구강 양치액의 주성분으로 널리 알려져 있는 클로르헥시딘(Chlorhexidine)은 세균의 세포막을 공격하여 세포구성물의 누출이나 침전을 일으키고, 또한 타액의 뮤신(mucin)에 결합하여 salivary pellicle 형성을 감소시켜 치태의 군집을 방해하며 세균에 결합하여 세균이 치면에 흡착되는 것을 방해한다.

하지만, 클로르헥시딘은 맛이 쓰고, 혀와 치아에 착색을 일으키며, 점막의 작열감을 일으키는 등의 부작용이 있으며 유기물이 있는 경우 그 효과가 크게 감소하고, 치아우식 유발균에는 효과가 없다는 연구결과들도 보고된 바 있다.

또한, 이러한 화학제재의 과도한 사용의 문제점은 구강 내 미생물총 뿐 아니라 장관 미생물총에도 혼란을 초래하여 다른 세균에 의한 감염, 구토나 설사 등의 원치 않는 부작용을 가져올 수 있다.

최근들어 치주질환이 전신만성질환 발생과 밀접한 관련이 있는 것으로 밝혀지면서 의료 및 치의약 분야 관련 건강보조식품과 위생용품 개발시 친환경 및 인체친화적 천연소재의 중요성은 날로 증대되고 있으며, 특히 전신만성질환 발생과 밀접한 관련이 있는 치주질환 예방과 개선을 위한 구강보건용품 소재에서 phyto-material에 대한 관심이 증가하고 있다.

현재 판매중인 기능성 세치제의 경우, 프라그 저해, 구강내 유해균 억제, 구취개선, 미백효과 등의 기능성이 부가되어 있으나 연령별, 개인의 구강체질별 특성을 감안하지 않은 제품들이 대다수로 사용시 염증성 잇몸질환과 구내염증을 오히려 악화시키는 경우가 빈번하게 발생하고 있어 이를 대체할 제품개발 기술이 요구되고 있다.

국내 공개특허 제10-2020-0030230호(2020.03.20.), 해죽순 추출물을 유효성분으로 포함하는 구강용 조성물

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 니파팜 식물체내에 함유되어 있는 식물성 바이오솔트가 파이토솔트(phyto-salt)로 전환되게 하고, 여기에 천연 생약추출물을 배합하여 치은 염증을 개선하고, 구강유해균을 억제하며, 잇몸의 조기 노화를 막고, 구취개선 및 치통개선에 기여할 수 있도록 개선된 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물과 그 제조방법 및 이 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품을 제공함에 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 니파팜(Nipa palm)을 활용하여 치은 염증을 개선하고, 구강유해균을 억제하며, 잇몸의 조기 노화를 막고, 구취개선 및 치통개선에 기여하도록 한 구강헬스케어 조성물에 있어서; 상기 구강헬스케어 조성물은 니파팜 복합추출물 64중량%, 자몽종자 추출물 6중량%, 황금 추출물 6중량%, 녹차잎 추출물 6중량%, 솔잎 추출물 6중량%, 황백 추출물 6중량% 및 프로폴리스 6중량%로 혼합 조성된 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 니파팜(Nipa palm) 복합추출물 획득단계; 획득된 니파팜 복합추출물 64중량%와, 자몽종자 추출물 6중량%, 황금 추출물 6중량%, 녹차잎 추출물 6중량%, 솔잎 추출물 6중량%, 황백 추출물 6중량% 및 프로폴리스 6중량%를 혼합한 후 50rpm으로 30분 동안 교반하는 단계;를 포함하는 구강헬스케어 조성물을 제조하는 방법에 있어서; 상기 니파팜 복합추출물 획득단계는 갯벌 습지에서 채취한 니파팜의 어린순을 직경 5cm의 길이로 절편화시킨 후 바로 흐르는 냉수(4~10℃)로 단시간(30초)내로 수세하는 제1과정; 수세된 니파팜 절편의 물기를 제거하고, -50℃ 초저온냉동고(Deepfreezer)에서 12시간 동결시킨 후 -40℃의 동결건조기(Freeze dryer)에서 72시간 동결건조하고 저온실(4℃)에서 저장하는 제2과정; 동결건조된 니파팜의 어린순을 3~5cm 길이로 절단한 후 절편에 4℃ 냉수를 스프레이하여 30분 방치하고 스크류 가압방식의 스테인레스 유념기에 어린순 절편을 올린후 55rpm의 회전속도로 처리하여 어린순의 식물체 조직을 파쇄하는 제3과정; 파쇄된 어린순 2kg당 10L의 70% 주정알콜에 침지하여 10℃ 저온실에서 1주일 동안 50rpm으로 교반하면서 추출 건조하여 니파팜 분말을 만드는 제4과정; 주정알콜:정제수:니파팜 분말을 6:3:1의 중량비로 교반하여 분말-착향액 혼합물을 만들고, 이 혼합물을 건조분쇄하여 파이토솔트가 함유된 파우더 형태의 니파팜 복합추출물을 얻는 제5과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기에 기재된 구강헬스케어 조성물 6-12중량%, 정제수 9.2-9.6중량%, 패각 유래 천연 탄산칼슘 14-16중량%, 플루오르화나트륨 0.20-0.24중량%, 피리독신염산염 0.050-0.060중량%, 함수규산 6.0-7.0중량%, 착색제로 청색1호 0.0001-0.0002중량%, 하이드록시아파타이트 0.05-0.06중량%, 감미제로 자일리톨 0.01-0.02중량%, 발포제로 SLS(sodium lauryl sulfate) 1.5-2.5중량%, 착향제로 아쿠아민트향 1-2중량% 및 나머지 D-소르비톨액으로 이루어져 크림형 치약으로 사용되는 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품도 제공한다.

또한, 본 발명은 상기에 기재된 구강헬스케어 조성물 2-6중량%, 식물성 글리세린 2.0-3.0중량%, 플루오르화나트륨 0.20-0.24중량%, 감미제로 효소처리스테비아 0.20-0.30중량%와 자일리톨 0.01-0.02중량%, 천연기포제로 코코베타인 4.5-5.5중량%, 착향제로 아쿠아민트향 1-2중량%, 습윤제로 D-소르비톨액 45-55중량% 및 나머지 정제수로 이루어져 구강청결제로 사용되는 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품도 제공한다.

본 발명에 따르면, 니파팜 식물체내에 함유되어 있는 식물성 바이오솔트가 파이토솔트(phyto-salt)로 전환되게 하고, 여기에 천연 생약추출물을 배합하여 치은 염증을 개선하고, 구강유해균을 억제하며, 잇몸의 조기 노화를 막고, 구취개선 및 치통개선에 기여할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 니파팜 복합추출물 제조과정을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 니파팜 복합추출물의 SOD 항산화 활성을 보인 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 니파팜 복합추출물의 카탈라제 항산화 활성을 보인 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 니파팜 복합추출물의 APX 항산화 활성을 보인 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 니파팜 복합추출물의 세포생존율을 보인 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 니파팜 복합추출물의 항염활성을 보인 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 니파팜 복합추출물의 cytokine array 분석을 통한 발현억제능을 보인 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 니파팜 복합추출물의 western blot 분석을 통한 염증인자의 단백질 발현억제능을 보인 예시도이다.
도 9는 본 발명의 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물 혼합장치의 일실시예를 보인 개략적 측면도이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명은 파이토솔트(phyto-salt)를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물과 그 제조방법을 제공한다.

이때, 니파팜(Nipa palm)은 야자나무과에 속하는 열대성 식물로 니파팜, 맹그로브 야자, 니파, 워터야자라고도 불리며, 식물분류학상의 학명은 Nypa fruticans Wurmb이다.

니파팜의 크기는 9~10m로 말레이시아, 미얀마, 베트남, 인도네시아, 캄보디아, 태국, 필리핀 등의 동남아시아 열대지방에 주로 분포되어 있으며, 갯벌이나 염분 습지 속에서 자라며, 우리나라에는 분포하지 않는다.

또한, 말레이시아와 미얀마 등에서는 전통적으로 니파팜을 민간약재로 사용해 왔는데, 주로 잎, 줄기, 뿌리는 천식과 나병, 결핵, 간질환 치료와 치아염증치료, 그리고 치통치료에 이용해 왔다.

니파팜의 식용부위는 열매, 순, 꽃이며 이는 식품의약품안전처의 식품원재료 DB에 등재되어 있어 부작용이 없는 식품소재이다, 그리고, 미성숙 열매는 디저트용 과일로 사용하고, 어린순은 차나 식재료로 이용하고, 수액은 식초로 제조하여 당뇨병 개선에 사용하고 있다.

니파팜 꽃대의 주요성분으로는 미네랄이 풍부한 갯벌습지에서 자라고 있어 함유되어 있는 미네랄 종류가 칼슘, 인, 철, 칼륨, 마그네슘, 구리, 아연, 셀레늄, 망간, 염소, 황, 나트륨 등으로 다양하고, 함량이 높으며, 특히 칼슘(3g/kg), 인(2.5g/kg), 칼륨(26g/kg), 마그네슘(4.6g/kg), 염소(18.3g/kg), 황(3.2g/kg), 나트륨(6.8g/kg)이 다량으로 함유되어 있다.

또한, 조단백, 조지방, 탄수화물, 과당, 포도당, 자당 등이 함유되어 있으며, 주요 효능성분으로는 polyphenol, flavonoid, saponin, chlorogenic acid, kaempferol, protocatechuic acid, terpenoid, anthranoid 등이 함유되어 있는데 그 중 폴리페놀을 구성하는 주요성분이 chlorogenic acid, kaempferol, protocatechuic acid, rutin, quercetin, cinnamic acid, gallic acid 인 것으로 확인되었고, 조사포닌도 110g/kg으로 다량 함유되어 있어 인삼이나 홈삼의 대체식품소재로도 활용성이 높은 식물이라할 수 있다.

뿐만 아니라, 꽃대에 함유되어 있는 아미노산은 15종으로 아르기닌(302.53mg/kg)과 아스파스트산(269.01mg/kg), 글루탐산(171.29mg/kg)이 다량 함유되어 있다.

이러한 니파팜에 대한 연구결과를 살펴보면, 100대 폴리페놀 식품 1위인 '정향' 보다 높은 다량의 폴리페놀을 함유하고 있어 탁월한 진통효과와 항산화능이 있으며, 사포닌이 다량 함유되어 있어 항당뇨, 치주염 개선 효능이 있다고 알려져 있다(European Journal of Clinical Nutrition, 2010).

또한, 한국식품영양학회지 2017; 30권 5호에 따르면, 항산화활성은 블루베리, 6년근 홍삼과 비교분석했을 때 훨씬 탁월한 IC50값(DPPH 라디컬 소거능:0.017mg/mL, ABTS 라디컬 소거능:0.070mg/mL)을 가지고 있으며, The Korean Journal of Herbology, 2016; 31권 5호에 따르면, IL-1β, IL-6, TNFFF-α와 같은 염증인자들에 대해서도 농도의존적으로 억제한다고 보고되어 있다.

나아가, 니파팜의 대표적인 약리효능연구는 항산화, 항당뇨(Nutrients, 2017 Sep; 9권9호); 항염증, 항균(한국생약학회지 49권2호) 및 항 콜레스테롤, 통증 억제 등이며, 유의할만한 활성이 있는 것으로 나타나있다.

아울러, 니파팜의 구강보건효능에 대한 연구결과는 치주염 유발에 관여하는 Porphyromonas gingivalis(P. gingivalis)와 Actonobacillus actinomycetemcomitans(A. actinomycetemcomitans)을 꽃대 추출물(2mg/mL)로 처리했을 때 80% 이상 억제한다고 보고되어 있다.

본 발명은 이와 같은 특성을 갖는 니파팜을 최대한 활용하여 치은 염증을 개선하고, 구강유해균을 억제하며, 잇몸의 조기 노화를 막고, 구취개선 및 치통개선에 기여할 수 있도록 개선된 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물과 그 제조방법을 제공한다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 구강헬스케어 조성물은 니파팜 복합추출물 64중량%, 자몽종자 추출물 6중량%, 황금 추출물 6중량%, 녹차잎 추출물 6중량%, 솔잎 추출물 6중량%, 황백 추출물 6중량%, 프로폴리스 6중량%로 조성된다.

이때, 상기 나파팜의 효능과 특성은 위에서 설명한 바와 같이 치은염증을 개선하고 구강내 유해균을 분해 제거할 뿐만 아니라 잇몸의 조기노화를 예방하며 구취 및 치통 개선에 기여하고; 자몽종자 추출물은 자몽열매가 아닌 자몽씨에서 추출된 추출물만을 의미한다. 이것은 자몽에는 없는 특이성분이 함유되어 있기 때문이다.

예컨대, 자몽종자 추출물은 아스코르빈산과 나린진(Naringin)이 다량 함유되어 있어 세균의 외막을 분해하여 자살시켜 제거하는 독성없는 강력한 천연항균성을 가지고 있으며, 이를 통해 구강내 유해균을 억제하는데 기여하고, 특히 강력한 항산화능력은 APX(Ascobate PeroXidase) 활성을 크게 하여 치석 억제, 치주염 예방에 탁월한 효과를 제공한다.

그리고, 황금 추출물은 수렴 및 진정효과가 있어 치통 개선 및 잇몸조기노화 억제에 기여한다.

또한, 녹차잎 추출물은 함유된 카테킨의 항암성, 치주염, 치은염 개선 및 쿠취해소에 기여한다.

아울러, 솔잎 추출물은 비타민과 필수아미노산이 풍부하게 함유되어 있어 잇몸을 튼튼하게 하고, 구강내 유해균 번식 억제, 이를 통한 구취 발생 억제에 기여한다.

뿐만 아니라, 황백 추출물은 입과 혀 및 잇몸의 염증을 해소하고, 구강건조를 방지하며, 베르베린이 함유되어 있어 항균성, 소염성이 뛰어나 구강내 유해세균의 활성을 억제하는 효과가 우수하다.

여기에서, 상기 추출물들은 모두 추출 후 동결건조하여 분말화시킨 것이다.

나아가, 프로폴리스는 각종 비타민, 아미노산, 지방, 유기산, 플라보노이드 등 영양소를 함유하고 있어 항염, 면역력 증강, 치주 강화, 치석예방에 효과적이다.

이와 같은 구강헬스케어 조성물은 니파팜 복합추출물을 특수가공하여 유효성분인 파이토솔트(phyto-salt)를 발생시키도록 다음과 같은 제조방법을 거친다.

즉, 본 발명에 따른 구강헬스케어 조성물 제조방법은 니파팜 복합추출물 획득단계; 획득된 니파팜 복합추출물 64중량%와, 자몽종자 추출물 6중량%, 황금 추출물 6중량%, 녹차잎 추출물 6중량%, 솔잎 추출물 6중량%, 황백 추출물 6중량% 및 프로폴리스 6중량%를 혼합한 후 50rpm으로 30분 동안 교반하는 단계;를 포함한다.

이때, 니파팜 복합추출물을 제외한 나머지 성분들의 추출물은 공지된 통상적인 추출 방식으로 수득된다. 따라서, 본 발명에 따른 제조방법은 니파팜 복합추출물을 추출하는 방법에 특징이 있는 것이다. 이것은 니파팜 복합추출물을 처리하는 과정에서 함유된 식물성 바이오솔트를 파이토솔트로 전환시키는 과정을 포함하기 때문이다.

보다 구체적으로, 상기 니파팜 복합추출물 획득단계는 갯벌 습지에서 채취한 니파팜의 어린순을 직경 5cm의 길이로 절편화시킨 후 바로 흐르는 냉수(4~10℃)로 단시간(30초)내로 수세하는 제1과정; 수세된 니파팜 절편의 물기를 제거하고, -50℃ 초저온냉동고(Deepfreezer)에서 12시간 동결시킨 후 -40℃의 동결건조기(Freeze dryer)에서 72시간 동결건조하고 저온실(4℃)에서 저장하는 제2과정; 동결건조된 니파팜의 어린순을 3~5cm 길이로 절단한 후 절편에 4℃ 냉수를 스프레이하여 30분 방치하고 스크류 가압방식의 스테인레스 유념기에 어린순 절편을 올린후 55rpm의 회전속도로 처리하여 어린순의 식물체 조직을 파쇄하는 제3과정; 파쇄된 어린순 2kg당 10L의 70% 주정알콜에 침지하여 10℃ 저온실에서 1주일 동안 50rpm으로 교반하면서 용출, 여과, 농축, 냉동화(-50℃), 동결건조화(-40℃)하여 분말형 천연물을 만드는 제4과정; 주정알콜:정제수:니파팜 절편을 6:3:1의 중량비로 교반하여 니파팜 특유 방향성물질이 함유된 착향액을 별도로 제조한 다음 분말형 천연물과 혼합하여 분말-착향액 혼합물을 만들고, 이 혼합물을 건조분쇄하여 파이토솔트가 함유된 파우더 형태의 니파팜 복합추출물을 얻는 제5과정을 포함한다.

이와 같이 니파팜 복합추출물 획득단계에서 절편을 단계별로 냉수처리(4-10℃), 냉동(-50℃), 동결건조(-40℃), 저온처리(4℃)하는 이유는 식물성 바이오솔트가 파이토솔트(phyto-salt)로 완전히 전환되게 하기 위함이며, 이 상태에서 복합물질의 염도는 3.30%로 확인되었다.

또한, 제4과정을 거치는 이유는 니파팜의 어린줄기에 함유되어 있는 유효성분들이 파괴되거나 변성되지 않도록 하기 위함이다.

그리고, 착향액은 식품의약품안전처의 가이드라인에 따라 안전성을 확보하기 위해 조성된 것이다.

이렇게 하면, 니파팜의 어린 순의 유효성분인 폴리페놀, 플라보노이드, 아미노산, 사포닌, 칼슘, 인, 칼륨, 마그네슘 등 12종의 미네랄 등이 복합적으로 혼합되어 있는 천연물이며, 니파팜의 지용성물질과 수용성물질을 통합적으로 함유하고 있을 뿐만 아니라, 동시에 고온에 민감한 생리활성물질과 조효소, 조단백, 조지방 등이 함유되어 있는 복합물질이 그대로 추출되어 본 발명에서 유용하게 활용될 수 있다.

여기에서, 니파팜 유래 복합추출물의 항산화활성 분석을 통한 잇몸조기노화 예방 및 억제능이 있는지를 검증하기 위해 다음과 같이 실험하였다.

(1) 시료의 정량

니파팜 동결 건조 분말을(50mM potassium phosphate pH7.0, 1% triton X100, 1% PVP-40) extraction buffer에 1:5의 비율로 혼합한 후 균질화하였으며, 12000 rpm, 4℃ 에서 20분 원심 분리하여 항산화 활성 측정에 사용하였다.

이때, 단백질 농도는 BCA protein assay kit(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)을 사용하여 정량하였다.

(2) DPPH radical 소거능 측정 및 결과

DPPH 라디칼 소거능은 Blois의 방법을 변형하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)에 대한 전자공여 효과로 시료의 환원력을 측정하였다.

5×10^-4M DPPH(Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 용액(95% ethanol에 용해) 0.2mL에 2.5, 5, 12.5, 25㎍/㎕의 니파팜 단백질 20uL를 가하여 혼합한 다음 암조건에서 30분간 반응시킨 후 517nm에서 흡광도를 측정하였다.

대조군으로 합성항산화제인 BHT(Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하였다. 그리고, DPPH radical 소거능은 시료 첨가구와 무첨가구의 흡광도 차이를 백분율(%)로 나타내고 다음과 같이 계산하였다.

DPPH radical 소거능(%) = (1-(A/B))×100

(A:시료 첨가구의 흡광도, B:시료 무첨가구의 흡광도)

니파팜 추출물의 DPPH radical 소거능은 아래 표 1과 같이 나타내었다.

이때, Positive control는 합성항산화제로 알려진 BHT(2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol)를 같은 농도로 처리하여 DPHH radical 소거능을 나타낸 것이다. 이 경우, 니파팜 추출물은 200ug/mL의 농도에서 9.60±1.55로 가장 높은 DPPH radical 소거능을 보였고, 니파팜 추출물의 함량에 비례하여 증가한 DPPH radical 소거능을 보였다.

Sample	Sample concetration (ug/mL)
Sample	50	100	150	200
Nypa fruticans	6.70±0.08	7.11±1.47	8.19±2.04	9.60±1.55
BHT	6.51±2.53	5.29±2.89	5.87±2.08	7.30±3.22

(3) SOD activity 측정 및 결과

SOD activity는 Beauchamp and Fridovich의 방법을 응용해 Xanthine/Xanthine oxidase 반응으로 생성된 superoxide anion를 이용해 Nitroblue tetrazolium(NBT)의 환원 정도를 측정하였다.

50mM potassium phosphate pH7.0, 0.1mM EDTA, 0.1mM Xanthine, 0.025mM Nitroblue tetrazolium(NBT) 용액 0.2mL에 각각 2.5, 5, 12.5, 25㎍/㎕의 니파팜 단백질 20uL를 혼합하고 25℃에서 10분간 반응하였다. 그 다음 3.3×10^-6mM Xanthine oxidase를 첨가한 후 560nm에서 흡광도를 측정하였다. SOD 효소 활성은 다음 계산식에 의해 환산하였다.

SOD units/mg= ((A-B)/B)×50)/Sample volume×Total volume/Pr(mg/ml)

(A:시료 첨가구의 흡광도, B:시료 무첨가구의 흡광도)

SOD acitivity는 Superoxide anion(O₂ ^-)는 superoxide dismutase(SOD)에 의해 hydrogen peroxide(H₂O₂)로 분해되는데, Xanthine/Xanthine oxidase 반응으로 생성된 superoxide anion를 이용해 니파팜의 SOD activity를 측정하였다.

2.5, 5, 12.5, 25ug/uL 니파팜 추출물의 농도가 증가함에 따라 SOD 활성이 증가하였다(도 2). 니파팜 추출물은 농도 의존적으로 SOD 활성을 높이는 것으로 관찰되었다.

(4) Catalase(CAT) activity 측정 및 결과

Catalase activity는 Aebi의 방법에 따라 기질인 Hydrogen peroxide(H₂O₂)의 감소량을 측정하였다. 50mM potassium phosphate pH7.0, 10mM H₂O₂ 용액 0.2mL에 2.5, 5, 12.5, 25㎍/㎕의 니파팜 단백질 20uL를 혼합한 다음 240nm에서 흡광도를 측정하였다. 여기서, 43.6은 240nm에서 H₂O₂의 extinction coefficient이며, Pr은 sample 단백질 농도로 나타내었다.

CAT activity=((A-B)/43.6)×Total Volume/Sample Volume/Pr(mg/ml)

(A:시료 첨가구의 흡광도, B:시료 무첨가구의 흡광도)

니파팜 추출물의 Catalase(CAT) activity를 측정한 결과 니파팜를 농도별로 처리하였을 때 2.5, 5, 12.5ug/uL 농도에서는 CAT 활성이 점차 증가하는 것을 보였고, 특히 25ug/uL의 농도에서 5.778 Unit/mg으로 다른 농도에 비해 비교적 높은 활성을 보였다(도 3).

(5) APX activity 측정 및 결과

Ascobate peroxidase는 catalase와 더불어 Hydrogen peroxide(H₂O₂)를 제거하는 중요한 효소로 알려져있다. APX activity는 Nacano and Asada의 방법을 응용하여 ascorbate를 산화시켜 H₂O₂의 감소량을 측정하였다. 50mM potassium phosphate pH7.0, 0.5mM ascorbate, 0.1mM EDTA 용액 0.2mL에 2.5, 5, 12.5, 25㎍/㎕의 니파팜 단백질 20uL를 혼합한 다음 37℃에서 5분간 반응하였다.

이후, 290nm에서 혼합액의 흡광도를 측정하였다. 여기서, 2.8은 290nm에서 ascorbate의 extinction coefficient이고 다음과 같이 계산하였다.

APX activity=((A-B)/2.8)×(Total volume/Sample volume/Pr(mg/ml)

(A:시료 첨가구의 흡광도, B:시료 무첨가구의 흡광도)

니파팜 추출물의 Ascobate peroxidase(APX) activity는 DPPH radical 소거능과 유사하게 니파팜 추출물의 함량에 비례하여 높은 APX 활성을 나타내었다(도 4).

(6) 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 측정 및 결과

총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis의 방법을 변형하여 측정하였다. 60% ethanol을 이용해 0.5mg/mL 의 농도로 만든 니파팜 추출물 80uL에 Folin-Denis Regent(Fluka, Bucs, Swizerland) 80uL를 혼합하여 실온에서 3분간 반응시킨 후 10% sodium carbonate (Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 80uL를 넣고 실온에서 1시간 반응시킨 후 760nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 tannic acid(Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 이용하여 표준검량곡선을 작성하여 나타내었다.

총 플라보노이드 함량은 Nieva Moreno 등의 방법을 변형하여 측정하였다. 60% EtOH을 이용해 0.5mg/mL 의 농도로 만든 니파팜 추출물 20uL에 10% aluminum nitrate 20uL와 1M potassium acetate 20uL 그리고 80% ethanol 0.94mL을 혼합하여 실온에서 40분간 반응시킨 후 415nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 quercetin(Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 가지고 표준검량곡선을 작성하여 니파팜 추출물의 총 플라보노이드 함량을 나타내었으며, Total polyphenols(mg/g) 245.5±3.23, Total flavonoids(mg/g) 137.8±20.37 로 나타났다.

폴리페놀 화합물은 hydroxyl기를 갖는 안정화된 구조를 보이는 이차대사산물로 항산화 반응, 항균작용, 항염효과 등 다양한 기능성이 밝혀져 있고, 플라보노이드 역시 활성산소 제거와 항염증, 항바이러스 등의 효과가 알려져 있다. 니파팜의 총 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 245.5±3.23mg/g의 폴리페놀과, 137.8±20.37mg/g의 플라보노이드가 검출되었다. 이는 플라보노이드의 성분이 폴리페놀에 속하여 폴리페놀의 함량이 높은 것으로 보여진다.

(7) 니파팜 유래 복합물질의 항미생물 활성 분석

①사용균주 및 배양 조건

항균활성 실험에 사용된 균주는 그람 양성균인 Staphylococcus aureus(KCCM 11764), Bacillus subtilis(KCCM 11316), Micrococcus luteus(KCCM 11326), Staphylococcus epidermidis(KCCM 35494)와, 그람 음성균인 Escherichia coli(KCCM 11234), Salmonella typhymurium(KCCM 40253), Vibrio parahaemdyticus(KCCM 11965), Pseudomonas aeruginosa(KCCM 11328), Proteus mirabilis(KCCM 40888), Propionibacterium acnes(KCCM 41747), 그리고 구강내 대표적인 유해균인 Candida albicans, Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus을 한국 미생물보존센터에서 분양받아 사용하였다.

각 균은 사용하기 전 3회 계대배양하여 사용하였다. 각 균주들을 배양하는데 필요한 배지 및 배양조건은 표 2에 나타내었다.

Strains		Media	Temperature (℃)
Gram positive (그람양성균)	S. aureus	Nutrient	37
	B. subtilis	Nutrient	30
	M. luteus	Nutrient	30
	S. epidermidis	Nutrient	37
Gram negative (그람음성균)	E. coli	Nutrient	37
	S. typhymurium	Nutrient	30
	V. parahaemdyticus	Nutrient+3% NaCl	37
	P. aeruginisa	Nutrient	37
	P. mirabilis	Nutrient	37
	P. acnes	Actinomyces	37
구강유해균	C. albicans	LB	37
	S. mutans	BHI	37
	S. sobrinus	BHI	37

②미생물에 대한 복합물질의 최소저해농도(Minimum Inhibitory Concentration, MIC)와 최소사멸농도(Minimum Bactericidal Concentration, MBC)

니파팜 추출물의 항균활성을 확인하기 위해 96 well plate에 연속적으로 2배 희석하여 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC)를 측정하였다. 균주는 각각 1.5×10⁶ CFU/mL로 현탁하였고 균주 50uL 와 3차 증류수 50uL를 첨가한 후 니파팜 추출물은 60% ethanol에 녹여 2배 희석법을 이용해 최종 농도가 2.5, 1.25, 0.625, 0.313, 0.16, 0.078mg/mL이 되도록 하였다. 37℃에서 24시간 배양한 후 탁도를 확인하고 Nutrient agar배지에 각 40uL씩 도말해 37℃에서 24시간 배양 후 균의 생장이 저해되는 농도를 MIC, 균의 생장이 보이지 않은 최소 농도를 MBC로 결정하였다.

니파팜 추출물의 농도별 4종의 그람 양성균과 6종의 그람 음성균에 대한 MIC와 MBC를 측정한 결과는 표 3에 나타내었다.

니파팜 추출물은 그람양성균 중에서 S. aureus, M. luteus, S. epidermidis 에서 0.313mg/mL 으로 비교적 강한 항균 활성을 보였다. 그람 음성균 중에서는 E. coli, S. typhymurium, V. parahaemdyticus, P. aeruginisa, P. mirabilis 에서 0.625mg/mL로 비교적 높은 항균 활성을 나타냈다.

또한, 구강유해균 3종에 대한 복합물질의 살균력(MBC)은 C. albicans가 0.425 mg/mL, S. mutans가 0.325 mg/mL , S. sobrinus가 0.225 mg/mL을 나타내므로서 상당한 억제력이 있는 것으로 나타났다.

Strains		MIC (mg/mL)	MBC (mg/mL)
Gram positive	S. aureus	0.313	0.625
	B. subtilis	0.625	1.25
	M. luteus	0.313	0.625
	S. epidermidis	0.313	0.625
Gram negative	E. coli	0.625	1.25
	S. typhymurium	0.625	1.25
	V. parahaemdyticus	0.625	1.25
	P. aeruginisa	0.625	1.25
	P. mirabilis	0.625	1.25
	P. acnes	1.25	2.5
구강유해균	MBC (mg/mL)
	C. albicans	0.425
	S. mutans	0.325
	S. sobrinus	0.225

(8) 니파팜 유래 복합물질의 항염활성 분석을 통한 염증개선능 검증

니파팜 유래 복합물질의 항염활성 분석을 통한 치은염 개선 및 예방효능을 재차 검증하였는 바, 검증은 마우스 대식세포(RAW 264.7 cell) 내에서의 항염활성 분석 및 결과를 통해 진행하였다.

① 세포생존율 분석 및 결과

마우스 대식세포(RAW 264.7 cell)를 H-DMEM, 10% 륜, 1% 항생제(penicillin, streptomycin)으로 조성된 배양액에 배양하면서 니파팜 유래 복합물질 100mg을 PBS 1mL에 용해하여 여과 (filter 0.45um)후 사용하였다. 세포에 복합물질의 농도를 다양하게 처리하여(0.625, 0.125, 0.25, 0.50. 1.00 mg/mL) 37℃ CO₂배양기내에서 24시간 배양한후, MTT 분석법을 이용하여 세포생존율을 분석하였다. 분석결과, 니파팜 유래 복합물질은 모든 농도군에서 세포에 독성을 보이지 않았으며 농도별로 세포생존율의 차이를 보이지 않았으며, 대조군과 동일한 안전성(세포생존율 100% 이상)을 나타내므로서 복합물질이 고농도에서도 무독하며, 생체(세포)에 매우 안전하다는 것을 실험적으로 증명하였다(도 5 참조).

② 세포수준에서 질산염(NO, nitrate) 분석을 통한 항염활성 검증

마우스 대식세포(RAW 264.7 cell)에 복합물질을 농도별(0.2, 0.4, 0.8 mg/mL)로 처리한 후 1시간 뒤에 염증유도물질인 LPS(0.5ug/mL)를 처리한후, 24시간 후에 배양액을 수거하여 Griess reagent와 1:1로 믹스한 후 540nm에서 NO 함량을 측정하였다.

분석결과, 대조군과 비교하여 LPS만 처리한 군에서는 질산염 생성이 유의적으로 증가함을 확인하였으며, 이와같이 염증이 유도된 세포에 복합물질을 처리하였을 때 모든 농도군에서 매우 효과적으로 염증을 개선하는 것으로 나타났으며, 농도가 높아질수록 항염활성능도 좋아짐을 알 수 있었다(도 6 참조).

③ 염증성 사이토카인 (cytokine) 발현억제 분석 (cytokine array)을 통한 항염활성 검증

사이토카인류는 병원체로부터 우리 몸을 방어하고 보호하기 위해 식세포 활동시에 세포가 분비하는 물질들이나 과도한 염증에 의해 과분비될 경우, 염증을 악화시키는 물질이며, 본 실험에서는 복합물질이 12종류의 사이토카인(G-CSF, GM-CSF, SICAM-1, IL-1ra, IL-6, IL-27, IP-10, I-TAC, JE, MIP-2, RANTES, TNF-α)에 대하여 발현억제능이 있는지 실험적으로 확인하였다.

실험결과, 니파팜 유래 복합물질은 모든 사이토카인에 대하여 효과적으로 발현을 억제하였으며, 처리한 복합물질의 농도군(0.8, 0.4mg/mL) 간에 유의한 차이는 보이지 않았다(도 7 참조).

④ 염증성 사이토카인 mediator (iNOS, COX-2)와 염증인자 (TNF-α)의 단백질 발현분석 (Western blot)을 통한 항염효과 검증

inflammatory cytokine mediator인 iNOS(inducible nitric oxide synthase)와 COX-2(cyclooxygenase-2)의 단백발현이 LPS에 의해 증가되었으나 니파팜 유래 복합물질에 의해 현저히 감소됨을 확인하였으며, inflammatory cytokines 중 염증에서 가장 중요한 인자로 알려진 TNF-a의 단백질 발현 역시 LPS에 의해 증가되었으나 복합물질에 의해 그 발현이 억제됨을 확인하였다.

따라서, 니파팜 유래 복합물질이 iNOS, COX-2 및 TNF-a 발현억제를 통해 탁월한 항염증효과가 있음을 실험적으로 검증하였다(도 8 참조).

덧붙여, 생약추출물인 자몽종자, 프로폴리스, 황금, 녹차, 솔잎, 황백 등에 대한 구강보건 효능을 분석한 결과, 아래 표 4와 같이 구강유해균 억제 및 구취 개선에 효과가 있는 것으로 확인되었다.

이에 더하여, 본 발명에서는 상술한 구강헬스케어 조성물을 이용하여 구강헬스케어 제품도 제공한다.

본 발명에 따른 구강헬스케어 제품으로는 크림형 치약을 예시할 수 있다.

본 발명에 따른 크림형 치약은 상기 구강헬스케어 조성물 6-12중량%, 정제수 9.2-9.6중량%, 패각 유래 천연 탄산칼슘 14-16중량%, 플루오르화나트륨 0.20-0.24중량%, 피리독신염산염 0.050-0.060중량%, 함수규산 6.0-7.0중량%, 착색제로 청색1호 0.0001-0.0002중량%, 하이드록시아파타이트 0.05-0.06중량%, 감미제로 자일리톨 0.01-0.02중량%, 발포제로 SLS(sodium lauryl sulfate) 1.5-2.5중량%, 착향제로 아쿠아민트향 1-2중량% 및 나머지 D-소르비톨액으로 이루어진다.

이때, 패각 유래 천연 탄산칼슘은 치태 제거 및 치석 제거를 위한 것으로, 다음과 같은 공정을 통해 제조된 것을 사용함이 바람직하다.

즉, 상기 패각 유래 천연 탄산칼슘은 석화(굴) 패각을 멸균수로 세척한 후 15% 과산화수소(H₂O₂) 용액에 침지한 후 초음파 세척기 내에서 90분간 침지하여 패각 표면에 부착된 이물질 제거을 제거하는 제1공정; 제1공정 후 65℃ 에서 72시간 완전 건조하는 제2공정; 제2공정 후 패각 100g 당 100℃/hr로 승온하고, 900℃에서 4시간 소결하여 약 50g의 산화칼슘을 합성하는 제3공정; 합성된 산화칼슘을 거름채를 이용하여 50㎛ 이하의 균일한 입도로 선별하여 회수하는 제4공정; 회수된 산화칼슘 5g 당 100 mL의 멸균수를 가한 후 50분 동안 상온에서 교반하여 수산화칼슘 수용액을 제조하는 제5공정; 제5공정 후 이산화탄소(CO₂)를 주입하여 수산화칼슘 수용액의 수소이온농도가 상온에서 pH7.4가 될 때까지 교반하는 제6공정; 제6공정을 통해 침전된 탄산칼슘을 회수한 다음 50℃ 건조기 내에서 72시간 동안 완전 건조하여 탄산칼슘 분말을 수득하는 제7공정을 포함한다.

그리고, 상기 플루오르화나트륨은 충치 질환 예방을 위해 첨가되고; 상기 피리독신염산염은 구각염, 구순염, 구내염, 설염을 예방하기 위해 첨가되며; 상기 함수규산은 점증 작용을 위해 첨가되고; 상기 하이드록시아파타이트는 치아의 내성장을 조력하기 위해 첨가되며; D-소르비톨액은 습윤제로써 기능한다.

이에 더하여, 본 발명에서는 상기 크림형 치약 조성물 100중량부에 대해 피로인산나트륨 0.4-0.6중량부를 더 첨가할 수 있다.

이것은 치석침착을 예방하여 매끈하고 건강한 치아를 유지하기 위해 첨가된다.

또한, 본 발명에서는 상기 크림형 치약 조성물 100중량부에 대해 CMC(carboxymethyl cellulose) 0.6-0.8중량부를 더 첨가할 수 있다.

상기 CMC는 치주염을 예방하고, 잇몸조기노화 방지에 기여한다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 상기 크림형 치약 조성물 100중량부에 대해 PEG(Polyethylene Glycol) 1.5-2.5중량부 더 첨가할 수 있다.

특히, 상기 PEG는 윤활성과 흡습성 및 습윤성을 유지하기 위해 분자량이 1500 이하인 것을 사용해야 한다.

아울러, 본 발명에 따른 크림형 치약의 칫솔모 착색 여부를 확인하기 위해 치과의사협회 공인인증 칫솔에 상기 치약을 도포하고 1-10일 동안 방치한 상태로 매일 칫솔모의 색상 변화가 있는지 확인하였다.

10일 경과 후에도 칫솔모의 변색은 확인되지 않았으며, 이를 통해 착색현상이 생기지 않아 치약으로서의 사용성을 확인하였다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 다른 구강헬스케어 제품으로는 구강청결제를 예시할 수 있다.

본 발명에 따른 구강청결제는 상기 구강헬스케어 조성물 2-6중량%, 식물성 글리세린 2.0-3.0중량%, 플루오르화나트륨 0.20-0.24중량%, 감미제로 효소처리스테비아 0.20-0.30중량%와 자일리톨 0.01-0.02중량%, 천연기포제로 코코베타인 4.5-5.5중량%, 착향제로 아쿠아민트향 1-2중량%, 습윤제로 D-소르비톨액 45-55중량% 및 나머지 정제수로 이루어진다.

이러한 구강청결제는 주로 구취개선, 치통억제 및 구강유해균 억제를 위해 사용된다.

도 9는 본 발명의 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물 혼합장치의 일실시예를 보인 개략적 측면도이다.

이러한 본 발명의 구강헬스케어 조성물 혼합장치는, 받침부(10)와, 받침부(10)의 상부에 설치되고 받침부(10)와 함께 이송되는 회전프레임(30)과, 하부가 받침부(10) 상에 설치되고 상부에 회전프레임(30)이 설치되며 회전프레임(30)을 승강시키는 수직작동부(20)와, 회전프레임(30) 및 수직작동부(20)에 설치되어서 회전프레임(30)을 수평방향으로 회전시키는 수평회전부(40)와, 회전프레임(30)에 설치되어서 용기(1) 내의 조성물 재료를 고속으로 교반하는 고속혼합부(50)와, 회전프레임(30)에 설치되고 용기(1) 내의 조성물 재료를 저속으로 교반하는 저속혼합부(60)와, 용기(1)가 안착되고 용기(1)를 고속혼합부(50) 및 저속혼합부(60)의 회전방향과 반대방향으로 회전시키는 용기역회전수단(70)과, 용기역회전수단(70)에 설치되어서 용기역회전수단(70)에 안착된 용기(1)의 중량을 감지하고 용기(1)에 투입되는 조성물의 양을 계측하는 계측부(80)와, 수직작동부(20), 수평회전부(40), 고속혼합부(50), 저속혼합부(60), 용기역회전수단(70), 계측부(80)에 연결되어서 이들을 제어하는 컨트롤부(90)로 이루어진다.

받침부(10)는, 수직작동부(20) 및 컨트롤부(90)가 안착되는 베이스(11)와, 베이스(11)의 바닥에 설치되어서 베이스(11)의 이동을 안내하는 바퀴(12)로 이루어진다.

수직작동부(20)는, 하단이 받침부(10)의 베이스(11)에 안착되고 로드(22)의 상단이 회전프레임(30)에 연결되는 수직작동실린더(21)로 이루어진다.

회전프레임(30)은, 로드(22)의 상단에 수평방향으로 회전되도록 설치된다.

수평회전부(40)는, 수직작동부(20)에 고정되는 수평회전모터(41)와, 수평회전모터(41)에 연결되어서 회전동력이 전달되는 구동기어(42)와, 회전프레임(30)에 고정되고 구동기어(42)에 치합되어서 구동기어(42)의 회전시 연동되면서 회전프레임(30)을 회전시키는 전동기어(43)로 이루어진다.

저속혼합부(60)는, 회전프레임(30)에 설치된 저속회전모터(61)와, 상단이 저속회전모터(61)에 연결되는 저속샤프트(62)와, 저속샤프트(62)의 하단에 결합되어서 저속샤프트(62)와 함께 회전되고 용기(1) 내의 조성물을 교반하는 저속날개부(63)로 이루어진다.

저속날개부(63)는, 저속샤프트(62)의 하단에 결합되는 결합보스(64)와, 결합보스(64)의 둘레에 방사상으로 복수개 형성되어 있고, 회전시 용기(1) 내의 조성물을 교반 및 부양시키는 날개(65)와, 날개(65) 둘레에 결합되어서 날개(65)를 지지하고 날개(65)를 보호하는 보호링(67)과, 날개(65)에 결합되어서 용기(1) 바닥의 재료를 상측으로 긁어서 올리는 스크래퍼(66)와, 스크래퍼(66) 및 브레이드(65)에 체결되는 고정나사(68) 이루어진다.

고속혼합부(50)는, 회전프레임(30)에 설치되는 고속회전모터(51)와, 고속회전모터(51)에 연결되어서 회전동력을 전달받는 고속샤프트(55)와, 고속샤프트(55)의 하단에 결합되어서 이와 함께 회전되며 용기(1) 내의 조성물을 고속으로 교반하는 고속날개부(56)와, 고속회전모터(51)에 연결되어서 이와 함께 회전되는 구동풀리(52)와, 고속샤프트(55)에 연결되어서 이와 함께 회전되는 전동풀리(53)와, 구동풀리(52) 및 전동풀리(53)에 연결되어서 구동풀리(52)의 회전동력을 전동풀리(53)에 전달하는 전동벨트(54)로 이루어진다.

고속날개부(56)는, 고속샤프트(55)의 하단에 결합되는 회동판(57)과, 회동판(57)의 상부면에 방사상으로 배열되어 있고 수평방향의 회동판(57)과 직각을 이루도록 세워져 있으며 고속 회전시 저속날개부(63)에 의해 부양된 고속날개부(56) 외측의 재료를 고속날개부(56) 내측으로 이송시키면서 교반하는 고속날개(58)와, 회동판(57)과 고속날개(58)에 연결되어서 고속날개(58)를 보강하는 보강편(59)으로 이루어진다.

용기역회전수단(70)은, 지중에 매설되는 케이스(76)와, 케이스(76)의 상부에 회전되도록 설치되고 지면에 노출되며 용기(1)가 안착되는 회전플레이트(79)과, 케이스(76)에 내장되고 회전플레이트(79)에 연결되어서 회전플레이트(79)을 회전시키는 회전플레이트구동모터(71)와, 회전플레이트구동모터(71)에 연결되어서 회전플레이트구동모터(71)의 회전속도를 감속시키는 감속기(75)와, 회전플레이트구동모터(71)에 연결된 회전플레이트구동풀리(72)와, 감속기(75)에 연결된 회전플레이트전동풀리(73)와, 회전플레이트구동풀리(72) 및 회전플레이트전동풀리(73)에 연결되어서 회전플레이트구동풀리(72)의 회전동력을 회전플레이트전동풀리(73)에 전달하는 회전플레이트전동벨트(74)와, 회전플레이트(79)의 하부에 고정되는 링기어(77)와, 감속기(75)에 연결되고 링기어(77)에 치합되어서 감속기(75)의 회전동력을 링기어(77)에 전달하는 회전플레이트전동기어(78)로 이루어진다.

계측부(80)는 로드셀로 이루어진다.

저속혼합부(60)의 저속날개부(63)와 고속혼합부(50)의 고속날개부(56)는 동일한 방향으로 회전되고, 용기역회전수단(70)의 회전플레이트(79)은 저속날개부(63) 및 고속날개부(56)의 회전방향과 반대방향으로 회전되도록 설치된다.

이와 같은 본 발명의 구강헬스케어 조성물 혼합장치는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 본 발명은 이동 가능하게 구비된 받침부(10)와, 받침부(10)의 상부에 설치되고 받침부(10)와 함께 이송되는 회전프레임(30)과, 하부가 받침부(10) 상에 설치되고 상부에 회전프레임(30)이 설치되며 회전프레임(30)을 승강시키는 수직작동부(20)와, 회전프레임(30) 및 수직작동부(20)에 설치되어서 회전프레임(30)을 수평방향으로 회전시키는 수평회전부(40)와, 회전프레임(30)에 설치되어서 용기(1) 내의 조성물을 고속으로 교반하는 고속혼합부(50)와, 회전프레임(30)에 설치되고 용기(1) 내의 조성물을 저속으로 교반하는 저속혼합부(60)와, 용기(1)가 안착되고 용기(1)를 고속혼합부(50) 및 저속혼합부(60)의 회전방향과 반대방향으로 회전시키는 용기역회전수단(70)으로 이루어진다.

따라서, 본 발명의 구강헬스케어 조성물 혼합장치를 필요한 곳으로 간편하게 이동시킬 수 있고, 저속혼합부(60) 및 고속혼합부(50)를 수평회전 및 승강시키면서 용기(1) 내부로 위치시킬 수 있으므로 구강헬스케어 조성물 혼합장치를 간편하게 사용할 수 있다.

둘째, 본 발명의 저속혼합부(60)는 일방향으로 회전되면서 용기(1) 내의 조성물을 혼합시키면서 상측으로 부양시키고, 고속혼합부(50)가 저속혼합부(60)와 동일한 방향으로 회전되면서 상측으로 부양되는 조성물을 2차로 혼합시키며, 용기역회전수단(70)은 저속혼합부(60) 및 고속혼합부(50)와 반대방향으로 회전되면서 용기(1)를 회전시키므로 용기(1) 내의 조성물이 저속혼합부(60) 및 고속혼합부(50)에 의해 다시 혼합되도록 한다.

따라서, 저속혼합부(60), 고속혼합부(50) 및 이들과 반대로 회전되는 용기역회전수단(70)에 의해 용기(1) 내의 조성물이 확실하게 혼합되므로 조성물의 품질을 향상시킬 수 있다.

셋째, 본 발명의 용기역회전수단(70)에는 계측부(80)가 설치되어 있으며, 용기역회전수단(70)에 안착된 용기(1)의 중량을 감지하고 용기(1)에 투입되는 조성물의 양을 계측한다.

따라서, 용기(1)에 조성물을 투입하면 계측부(80)의 로드셀이 투입된 양을 곧바로 계측하므로, 혼합재료의 계측이 매우 간편해지며, 이에 따라 작업성이 크게 개선된다.

넷째, 본 발명의 저속날개부(63)는, 저속샤프트(62)의 하단에 결합되는 결합보스(64)와, 결합보스(64)의 둘레에 방사상으로 복수개 형성되어 있고, 회전시 용기(1) 내의 조성물을 교반 및 부양시키는 날개(65)와, 날개(65) 둘레에 결합되어서 날개(65)를 지지하고 날개(65)를 보호하는 보호링(67)과, 날개(65)에 결합되어서 용기(1) 바닥의 조성물을 상측으로 긁어서 올리는 스크래퍼(66)로 이루어진다.

따라서, 저속날개부(63)가 회전되면 경사지게 배열된 날개(65)들에 의해 용기(1) 내부의 조성물을 상측으로 부양되면서 혼합되고, 용기(1)의 바닥에 깔린 재료들은 스크래퍼(66)에 의해 긁어 올려지면서 혼합되며, 보호링(67)에 의해 저속날개부(63)가 용기(1) 내에서 자유롭게 이동되면서 용기(1)의 내주면에 부딪힌다 하더라도 그 충격이 최소화되어 용기(1)가 손상되는 것을 방지시킨다.

다섯째, 본 발명의 고속날개부(56)는, 고속샤프트(55)의 하단에 결합되는 회동판(57)과, 회동판(57)의 상부면에 방사상으로 배열되어 있고 수평방향의 회동판(57)과 직각을 이루도록 세워져 있으며 고속 회전시 저속날개부(63)에 의해 부양된 고속날개부(56) 외측의 재료를 고속날개부(56) 내측으로 이송시키면서 교반하는 고속날개(58)와, 회동판(57)과 고속날개(58)에 연결되어서 고속날개(58)를 보강하는 보강편(59)으로 이루어진다. 이러한 고속날개부(56)는 고속날개(58)의 둘레가 곡선으로 형성되므로 고속회전시 재료의 알갱이들이 고속날개(58)에 부딪혀도 파손되지 않는다.

따라서, 재료가 고속으로 회전되는 고속날개부(56)에 의해 혼합되어도 조성물의 알갱이들이 손상되지 않는다. 그리고, 고속날개(58)는 보강편(59)으로 지지되므로 장기간 고속회전되어도 고속날개(58)가 휘거나 손상되는 것이 방지된다.

한편, 고속날개(58)의 표면에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위하여 부식방지도포층이 도포될 수 있다. 이 부식방지도포층의 도포 재료는 메트캅토트리아졸 20중량%, 페트롤륨술포네이트 15중량%, 머캅토벤조티아졸 10중량%, 하프늄 15중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화알루미늄 30중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성할 수 있다.

메트캅토트리아졸, 페트롤륨술포네이트 및 머캅토벤조티아졸은 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.

하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.

유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.

산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.

상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.

또한 고속샤프트(55)의 외부면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.

상기 오염 방지 도포용 조성물은 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알킬레이트 폴리글루코사이드와 아미노알킬 슬로베타인의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.

상기 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.

상기 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.

한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500Å 미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알킬레이트 폴리글루코사이드 0.1 몰 및 아미노알킬 슬로베타인 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.

그리고, 컨트롤부(90)의 둘레에는 기능성 오일이 혼합된 방향제 물질이 코팅될 수 있으며, 이에 따라 컨트롤부(90)를 살균 처리하고, 작업자의 스트레스를 완화하는 효과를 갖는다.

상기 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있으며, 그 혼합 비율은 방향제 물질 95~97중량%에 기능성 오일 3~5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은, 데알바타아카시아 오일(Acacia dealbata oil) 50중량%, 발레리아나 파우리아이 오일(Valeriana fauriei oil) 50중량%로 이루어진다.

여기서 기능성 오일은 방향제 물질에 대해 3~5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합 비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 3~5중량%를 초과하면 그 기능이 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.

데알바타아카시아 오일(Acacia dealbata oil)의 주 화학성분은 palmic aldehyde, enanthic acid 등이며, 향이 좋으며 살균, 항울작용, 스트레스 완화작용 등에 좋은 효과가 있다.

발레리아나 파우리아이 오일(Valeriana fauriei oil)은 주 화학성분은 bornyl acetate, pinene 등이며, 혈압강하작용과 더불어 마음을 가라앉히고 진정시키는 작용을 하므로 불안, 긴장완화 등에 작용효과가 우수하다.

이러한 기능성 오일이 컨트롤부(90)에 코팅되므로 컨트롤부(90)를 살균처리할 수 있을 뿐 아니라, 작업자의 피로 회복에 도움을 준다.

Claims

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니파팜(Nipa palm) 복합추출물 획득단계; 획득된 니파팜 복합추출물 64중량%와, 자몽종자 추출물 6중량%, 황금 추출물 6중량%, 녹차잎 추출물 6중량%, 솔잎 추출물 6중량%, 황백 추출물 6중량% 및 프로폴리스 6중량%를 혼합한 후 50rpm으로 30분 동안 교반하는 단계;를 포함하는 구강헬스케어 조성물을 제조하는 방법에 있어서;
상기 니파팜 복합추출물 획득단계는 갯벌 습지에서 채취한 니파팜의 어린순을 직경 5cm의 길이로 절편화시킨 후 바로 흐르는 냉수(4~10℃)로 단시간(30초)내로 수세하는 제1과정; 수세된 니파팜 절편의 물기를 제거하고, -50℃ 초저온냉동고(Deepfreezer)에서 12시간 동결시킨 후 -40℃의 동결건조기(Freeze dryer)에서 72시간 동결건조하고 저온실(4℃)에서 저장하는 제2과정; 동결건조된 니파팜의 어린순을 3~5cm 길이로 절단한 후 절편에 4℃ 냉수를 스프레이하여 30분 방치하고 스크류 가압방식의 스테인레스 유념기에 어린순 절편을 올린후 55rpm의 회전속도로 처리하여 어린순의 식물체 조직을 파쇄하는 제3과정; 파쇄된 어린순 2kg당 10L의 70% 주정알콜에 침지하여 10℃ 저온실에서 1주일 동안 50rpm으로 교반하면서 용출, 여과, 농축, 냉동화(-50℃), 동결건조화(-40℃)하여 분말형 천연물을 만드는 제4과정; 주정알콜:정제수:니파팜 절편을 6:3:1의 중량비로 교반하여 니파팜 특유 방향성물질이 함유된 착향액을 별도로 제조한 다음 분말형 천연물과 혼합하여 분말-착향액 혼합물을 만들고, 이 혼합물을 건조분쇄하여 파이토솔트가 함유된 파우더 형태의 니파팜 복합추출물을 얻는 제5과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물 제조방법.
청구항 2에 기재된 제조방법으로 제조된 구강헬스케어 조성물 6-12중량%, 정제수 9.2-9.6중량%, 패각 유래 천연 탄산칼슘 14-16중량%, 플루오르화나트륨 0.20-0.24중량%, 피리독신염산염 0.050-0.060중량%, 함수규산 6.0-7.0중량%, 착색제로 청색1호 0.0001-0.0002중량%, 하이드록시아파타이트 0.05-0.06중량%, 감미제로 자일리톨 0.01-0.02중량%, 발포제로 SLS(sodium lauryl sulfate) 1.5-2.5중량%, 착향제로 아쿠아민트향 1-2중량% 및 나머지 D-소르비톨액으로 이루어져 크림형 치약으로 사용되는 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품.
청구항 3에 있어서,
상기 패각 유래 천연 탄산칼슘은 석화(굴) 패각을 멸균수로 세척한 후 15% 과산화수소(H₂O₂) 용액에 침지한 후 초음파 세척기 내에서 90분간 침지하여 패각 표면에 부착된 이물질 제거을 제거하는 제1공정; 제1공정 후 65℃ 에서 72시간 완전 건조하는 제2공정; 제2공정 후 패각 100g 당 100℃/hr로 승온하고, 900℃에서 4시간 소결하여 50g의 산화칼슘을 합성하는 제3공정; 합성된 산화칼슘을 거름채를 이용하여 50㎛ 이하의 균일한 입도로 선별하여 회수하는 제4공정; 회수된 산화칼슘 5g 당 100 mL의 멸균수를 가한 후 50분 동안 상온에서 교반하여 수산화칼슘 수용액을 제조하는 제5공정; 제5공정 후 이산화탄소(CO₂)를 주입하여 수산화칼슘 수용액의 수소이온농도가 상온에서 pH7.4가 될 때까지 교반하는 제6공정; 제6공정을 통해 침전된 탄산칼슘을 회수한 다음 50℃ 건조기 내에서 72시간 동안 완전 건조하여 탄산칼슘 분말을 수득하는 제7공정을 통해 얻어진 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품.
청구항 3에 있어서,
상기 크림형 치약 조성물 100중량부에 대해 피로인산나트륨 0.4-0.6중량부가 더 첨가된 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품.
청구항 3에 있어서,
상기 크림형 치약 조성물 100중량부에 대해 CMC(carboxymethyl cellulose) 0.6-0.8중량부가 더 첨가된 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품.
청구항 3에 있어서,
상기 크림형 치약 조성물 100중량부에 대해 PEG(Polyethylene Glycol) 1.5-2.5중량부가 더 첨가된 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품.
청구항 2에 기재된 제조방법으로 제조된 구강헬스케어 조성물 2-6중량%, 식물성 글리세린 2.0-3.0중량%, 플루오르화나트륨 0.20-0.24중량%, 감미제로 효소처리스테비아 0.20-0.30중량%와 자일리톨 0.01-0.02중량%, 천연기포제로 코코베타인 4.5-5.5중량%, 착향제로 아쿠아민트향 1-2중량%, 습윤제로 D-소르비톨액 45-55중량% 및 나머지 정제수로 이루어져 구강청결제로 사용되는 것을 특징으로 하는 파이토솔트를 함유한 니파팜 유래 복합천연물을 유효성분으로 포함하는 구강헬스케어 조성물을 이용하여 제조된 구강헬스케어제품.