KR102296156B1 - 기능성이 개선된 하이드로겔 치약 조성물 - Google Patents

기능성이 개선된 하이드로겔 치약 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규 제형의 치약 조성물에 관한 것으로, 다당류를 포함하는 겔화제; 상기 다당류와 사슬 형상으로 결합하는 가지형 고분자(Branched Polymer); 및 계면활성제;을 포함하고, 팽윤도(degree of swelling)가 150% 이상인 하이드로겔 제형의 치약 조성물이 제공된다.

Description

기능성이 개선된 하이드로겔 치약 조성물{A HYDROGEL TOOTHPASTE COMPOSITION WITH IMPROVED FUNCTIONALITY}
본 발명은 신규한 제형의 치약 조성물에 관한 것으로, 종래 널리 사용되는 페이스트 치약 대비 제품성이 현저히 우수하다.
치약은 치아를 청결하게 하고 연마할 목적으로 칫솔에 묻혀 사용하는 약물성 복합 물질로서, 소독 작용, 치석 용해 작용, 냄새 감퇴 작용과 함께 충치의 예방이나 개선에 도움이 되도록 만들어진다.
미국 콜게이트사에서 최초 개발된 페이스트 제형의 치약은 튜브에 담겨 판매되었고 현재까지 페이스트 제형의 치약이 널리 사용되고 있다.
그러나, 페이스트 제형의 치약은 점도가 높고 연마제 성분에 의해 치아 에나멜층을 손상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 튜브 내의 치약 제품을 온전하게 사용하기가 어려워 불편함과 함께 환경 오염을 야기할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 치약을 낭비 없이 사용할 수 있고, 용기의 재사용이 가능한 액상치약이 제안된 바 있다.
그러나 액상치약은 사용시 흘러내리는 특성으로 인해 불편함이 야기되고 이로 인한 의도치 않은 낭비가 발생할 수도 있다.
따라서, 종래 널리 사용되는 치약 조성물에서 필연적으로 발생할 수 있는 문제점을 개선하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
본 발명자들은 종래에 적용된 바 없는 새로운 제형의 치약 조성물을 개발하고자 예의 노력한 결과, 사용성이 우수할 뿐만 아니라 제형 특성으로 인해 기능성도 현저히 개선될 수 있는 치약 조성물을 새롭게 제안함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 사용성과 기능성이 우수한 새로운 제형의 치약 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 다당류를 포함하는 겔화제; 상기 다당류와 사슬 형상으로 결합하는 가지형 고분자(Branched Polymer); 및 계면활성제;을 포함하고, 팽윤도(degree of swelling)가 150% 이상인 하이드로겔 제형의 치약 조성물이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 치약 조성물의 팽윤도(degree of swelling)가 200 내지 500%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 치약 조성물의 경도(Hardness)가 5.0N 내지 20.0N일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 치약 조성물은 이온성 첨가제를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 다당류를 포함하는 겔화제는 로커스트콩검, 카라기난, 플루란, 폴리사카라이드, 키토산, 알긴산, 아라비아검, 타마린드씨검, 아이리쉬모스, 폴리글루탐산, 히아루론산, 트라가칸트검, 젤란검, 카라야검, 잔탄검, 한천, 덱스트란, 펙틴, 및 셀룰로오즈로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 가지형 고분자는 구아검, 콜라겐, 펩티다아제, 트립신, 및 펩신으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 치약 조성물은 기능성 첨가제;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기능성 첨가제는 황련 추출물, 고삼 추출물, 녹차 추출물, 및 감초 추출물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 치약 조성물은 부드러운 사용감을 제공하고 연마제로 인해 발생할 수 있는 피부 자극을 최소화할 수 있다.
상기 치약 조성물은 새로운 형태의 제형으로 종래 제품 대비 차별화되는 제품성을 제공할 수 있다.
상기 치약 조성물은 제형 특성으로 인해 종래 치약 대비 세정력이 현저히 개선될 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.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 기술하나, 하기 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 아니함은 자명하다.
본 발명의 일 측면은 다당류를 포함하는 겔화제; 상기 다당류와 사슬 형상으로 결합하는 가지형 고분자(Branched Polymer); 및 계면활성제;을 포함하고, 팽윤도(degree of swelling)가 150% 이상인 하이드로겔 제형의 치약 조성물을 제공한다.
상기 치약 조성물은 종래 치약에서 적용된 바 없는 새로운 하이드로겔 제형으로, 우수한 사용성 및 세정력을 제공할 수 있다.
상기 하이드로겔은 친수성 고분자(Hydrophilic Polymer)의 사슬이 가교(crosslinking)를 이루어 3차원 망상구조(Treedimensional Network)를 형성한 것으로 물을 함유하면서 물에 용해되지 않는 고분자 재료일 수 있다.
상기 친수성 고분자들은 친수성이 강한 극성기를 갖는데, 이온성기로는 -COOH, -NH2, -SOH3 등이 있고, 비이온성기로는 -OH, -OR, -CONH2 등이 있을 수 있다.
상기 고분자의 극성기들은 공유결합, 이온결합, 수소결합, 반데르발스결합 등에 의해 3차원 망상구조를 형성할 수 있다.
상기 하이드로겔 제형의 치약 조성물은 수상 환경에서 용해되지 않고 일정량의 물을 함유하며, 수용성 고분자가 물리적 혹은 화학적인 결합에 의해 3차원의 가교를 형성하고 있는 망상 구조된 하이드로졸을 이용하여 제조할 수 있다.
따라서, 상기 치약조성물은 다당류를 포함하는 겔화제; 상기 다당류와 사슬 형상으로 결합하는 가지형 고분자(Branched Polymer); 및 계면활성제;를 포함할 수 있고, 이를 통해 하이드로겔 제형을 생성할 수 있다.
상기 다당류를 포함하는 겔화제는 곧은사슬 중합체를 가교로 하여 3차원 그물눈을 형성시키기 위해 사용되는 다관능성 화합물로 하이드로겔의 골격을 형성할 수 있다.
상기 다당류는 글리코사이드 결합에 의해 결합된 단당류 단위체의 긴 사슬로 구성된 중합체 탄수화물 분자이며, 가수분해시 단당류 또는 올리고당으로 분해되고, 선형 또는 고도로 분지된 구조를 가지고 있으며, 녹말, 글리코젠과 같은 저장 다당류 또는 셀룰로스, 키틴과 같은 구조 다당류일 수 있다.
상기 다당류를 구성하는 단위체는 변형될 수 있고, 다당류 구조에 따라 단위체인 단당류와 별개의 특성을 가질 수 있다.
상기 다당류가 한 종류인 경우 동질다당류(homopolysaccharide) 또는 호모글리칸(homoglycan)으로 호칭될 수 있고, 다당류를 구성하는 단당류가 2가지 이상인 경우는 이질다당류(heteropolysaccharide) 또는 헤테로글리칸(heteroglycan)으로 호칭될 수 있다.
상기 다당류는 Cx(H2O)y의 화학식을 가지며 여기서 x는 통상적으로 200 내지 2500의 큰 수일 수 있다. 중합체 골격의 반복되는 단위체가 6다당인 경우, 화학식은 (C6H10O5)n으로 단순화시키고, 일반적으로 n은 40≤n≤3000일 수 있다.
상기 다당류를 포함하는 겔화제는 하이드로겔의 골격을 이룰 수 있는 고분자이면 족하고, 예컨대, 로커스트콩검, 카라기난, 플루란, 폴리사카라이드, 키토산, 알긴산, 아라비아검, 타마린드씨검, 아이리쉬모스, 폴리글루탐산, 히아루론산, 트라가칸트검, 젤란검, 카라야검, 잔탄검, 한천, 덱스트란, 펙틴, 및 셀룰로오즈로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다당류와 사슬 형상으로 결합하는 가지형 고분자(Branched Polymer)는 상기 다당류와 사슬 형상으로 결합하여 하이드로겔의 강도를 높이는 역할을 할 수 있다.
상기 가지형 고분자는 온도의 상승과 함께 고무상이 되어 점탄성을 나타내고 결국 가소성을 나타낼 수 있다.
따라서, 상기 가지형 고분자의 온도를 더욱 상승시키면 연화하여 액화하는 경우가 많으며, 일정한 용매에 접하면 이것을 흡수하여 부피가 증가하는 팽윤(膨潤) 현상을 나타내는데, 상기 가지형 고분자는 일정한 용매 중에서 팽윤한 후 용해될 수 있다.
상기 가지형 고분자는 하이드로겔 치약의 밀도를 증가시키고, 상기 다당류와 이온 반발력으로 하이드로겔 치약의 물성을 향상시킬 수 있다.
상기 가지형 고분자의 함량이 과소하면, 하이드로겔이 적절하게 형성되지 않을 수 있고, 과다하면 부드러운 사용감이 저하될 수 있다.
상기 가지형 고분자는 상기 다당류와 사슬 형상으로 결합할 수 있는 분지된 형태의 고분자이면 족하고, 예컨대, 구아검, 콜라겐, 펩티다아제, 트립신, 및 펩신으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 계면활성제는 구강 조성물의 세정 작용과 함께 사용감을 개선하며, 유효성분의 분산 및 침투를 신속하게 하여 구강 내 이물질을 이탈시키는 작용을 할 수 있다.
상기 계면활성제는 상기 다당류와 가지형 고분자 사이에 분산되어 머리 부분의 친수성 성질로 정제수와 결합되고 소수성의 꼬리 부분은 이물질을 제거하는 역할을 할 수 있다.
상기 계면활성제는 천연 계면활성제일 수 있고, 예컨대, 포타슘 N-코코일 글리시네이트, 쇼듐 N-라우릴-L글루타메이트, 암모늄라우레스설페이트, 암모늄라우릴셀페이트, 라우릴베테인, 라우릴아마이드 디이에이, 쇼듐라우릴설페이트, 올리브오일 피이지-7 에스테르, 코카미도프로필베테인, 코카미드 엠디에이 중에 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 치약 조성물은 이온성 첨가제;를 더 포함할 수 있다.
상기 이온성 첨가제는 반발력있는 이온을 넣어 상기 다당류 및 가지형 고분자의 결합력을 향상시킬 수 있다.
상기 이온성 첨가제는 상기 다당류 및 가지형 고분자의 이온반발력을 일으켜 하이드로겔의 물성을 향상시키고, 물성을 안정적으로 유지시킬 수 있으면 족하며, 예컨대, 상기 이온결합제는 주석산, 구연산, 구연산나트륨, 젖산, 젖산나트륨, 젖산칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨 중에 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 치약 조성물은 그 제형 및 사용 목적에 따라 통상적인 성분들로서, 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 선택적으로 기능성 첨가제, 엉킴방지제, 습윤제, 방부제, 기포제, 감미제, 향료 등을 더 포함할 수 있다.
상기 기능성 첨가제는 치아의 세정 및 청결을 위한 다양한 약효를 나타낼 수 있는 물질로서, 치약 내에 포함될 수 있는 각종 기능성 성분, 한방 소재 등을 포함하는 것으로, 구체적으로는 치아에 불소막을 형성하며 충치균의 대사 산물인 산(젖산 등)에 내산성을 만드는 불화물을 함유할 수 있다.
상기 기능성 첨가제는 불화나트륨, 일불소인산나트륨, 불화나트륨, 불화주석, 클로로헥시딘, 알란토인 클로로히드록시알루미네이트, 아미노카프론산, 염화아연, 염산피리독신, 초산토코페롤, 효소류 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 엉킴방지제는 상기 다당류 및 가지형 고분자의 엉킴을 방지하기 위한 것으로, 글리세린, 부틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리올, 쇼듐피씨에이(Soidum PCA) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 습윤제는 상기 치약 조성물이 공기 중에 노출될 때 건조 및 고화되는 것을 방지하고 표면에 윤기를 제공할 수 있다.
상기 습윤제는 소르비톨액, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜로 이루어진 군 중에서 하나 이상 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 방부제는 미생물의 작용에 의한 부패를 방지하기 위한 것으로, 예컨대, 안식향산, 메틸파라벤, 프로필파라벤, 안식향산나트륨 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다
상기 기포제는 제품의 사용감을 증진시키고 세정 작용을 도와주며, 기타 약효성분의 분산 및 침투를 신속하게 하고, 계면장력을 감소시켜 구강 내 이물질을 쉽게 이탈시킬 수 있다.
상기 기포제는 음이온성 계면활성제인 라우릴황산나트륨, 비이온성 계면활성제인 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌의 공중합체(폴록사머), 폴리옥시에틸렌경화피마자유, 폴리옥시에틸렌솔비탄 지방산에스테르 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 감미제는 맛을 증진시키는 성분으로, 예컨대 사카린나트륨, 자일리톨, 에리스리톨, 아스파탐으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 향료는 향기를 내는 성분으로, 예컨대, 페퍼민트 오일, 스피아민트 오일, 멘톨 등을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 상기 기능성 첨가제는 황련 추출물, 고삼 추출물, 녹차 추출물, 및 감초 추출물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 “황련(Coptis Rhizome)”은 미나리아재비과(Ranunculaceae)의 다년생 초본식물인 생약재로서, 황련(Coptis japonica Makino), 중국황련(中國黃連, Coptis chinensis Franchet), 삼각엽황련(三角葉黃連, Coptis deltoidea C. Y. Cheng et Hsiao) 또는 운련(雲連, Coptis teeta Wallich)의 뿌리줄기로서 뿌리를 제거한 것을 지칭한다.
상기 고삼(Sophora flavescens; SF)은 콩과(Fabaceae family)에 속하는 여러해살이풀로서, 이의 뿌리는 열, 이질, 통증 등의 치료에 사용되는 전통 치료제로서 사용되어 왔다. 상기 고삼은 항-감염 효과, 항-로타바이러스 효과, 상처 회복 효과가 있다고 보고된 바 있다.
상기 “감초(Glyccyrrhizae Radix, licorice roots)”는 콩과에 속하는 약용식물로서, 뿌리 및 뿌리줄기를 그대로 사용하거나, 또는 주피를 제거하여 사용할 수 있다.
상기 감초는 예로부터 완화, 진통, 해독 등을 목적으로 사용되어 왔으며(생약학, 생약학교재편찬위원회, 동명사, 2010), 그 추출물은 뇌세포보호, 항암, 항염 등의 효능이 있는 것으로 알려졌다.
상기 감초 추출물은 킬레이팅 작용을 할뿐만 아니라 항균 작용을 통해 치면세균막의 형성을 효과적으로 억제하므로 치석의 형성을 최소화할 수 있다.
상기 녹차잎은 카테킨을 다량 함유하여 항균 및 항암 효과가 우수하고, 비타민C, 비타민E, 베타카로틴, 식물섬유, 미네랄 및 엽록소를 풍부하게 함유한다.
상기 녹차잎은 항산화 효과, 피부 탄력 개선 효과, 노화 억제 효과, 중금속제거 효과, 항 알레르기 효과, 염증 치료 효과, 면역력 증강 등 다양한 효과를 보유하고 있는 것으로 보고되고 있다.
상기 “추출물”은 용매와 추출재료를 특정 조건하에서 접촉시킴으로써 추출 재료에 함유된 유효성분을 분리해낸 것을 의미한다.
상기 복합 추출물은 정제수, 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올, 아세톤, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 및 1,3-부틸렌글라이콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매로 추출될 수 있고, 상기 알코올은 60 내지 80%(v/v) 농도의 에탄올일 수 있으며, 바람직하게는 70%(v/v) 농도의 에탄올일 수 있다.
상기 원료에 포함된 유효성분은 용매의 극성에 따라 추출 비율이 상이해질 수 있으며, 상기 에탄올은 천연 원료의 생리 활성 물질 추출에 있어 선택성이 뛰어나므로 상기 에탄올 추출에 의해 최적의 치주질환 개선 효과가 구현될 수 있다.
특히, 물과 에탄올은 극성이 상이하여, 각 극성에 따라 추출되는 유효성분이 달라질 수 있으며 최적의 치주질환 개선 효과가 구현될 수 있도록 상기 에탄올의 농도를 적절히 제어할 수 있다.
상기 에탄올의 농도가 80%(v/v) 초과이면 적정한 수율이 구현되지 않을 수 있고, 60%(v/v) 미만이면 항균, 항염 활성 등 생리 활성을 가지는 유효성분이 충분하게 추출되지 않을 수 있다.
상기 복합 추출물은 각 원료를 물로 수세한 후 건조 및 분쇄하여, 원료 중량의 8 내지 12배에 달하는 부피의 용매로 약 1시간 내지 24시간 동안 환류 순환 추출, 가압 추출, 초음파 추출 등 통상적인 방법으로 추출 및 여과하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 추출물은 감압 증류 또는 동결 건조 등과 같은 추가적인 공정에 의해 분말 상태로 수득할 수 있다.
상기 추출물은 통상적인 정제 과정을 거친 추출물도 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 추출물은 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 이용한 분리, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 추출물은 천연 원료에 함유된 유효성분을 함유하고 있으면 족하므로, 소정의 용매를 이용하여 수득한 추출물뿐만 아니라 천연 원료에 대한 파쇄물이나 분쇄물 형태로도 수득할 수 있다.
상기 치약 조성물은 팽윤도(degree of swelling)가 150% 이상인 하이드로겔 제형일 수 있고, 바람직하게는 팽윤도(degree of swelling)가 200 내지 500%일 수 있고, 경도(Hardness)가 5.0N 내지 20.0N일 수 있다.
상기 치약 조성물은 팽윤도 및 경도를 적정 범위로 구현시킴으로써 부드러운 사용감과 함께 피부 자극을 최소화할 수 있다.
상기 팽윤도는 팽윤의 비율을 나타내는 것으로, 예컨대 건조한 고분자에 대한 흡수된 용매(ex. 정제수)의 중량, 팽윤한 고분자의 비부피 등으로 나타낼 수 있다.
상기 경도는 물의 세기 정도를 나타내는 것으로, 주로 물에 용해된 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg) 이온에 의해서 유발될 수 있으며, 세정력과 함께 사용감이 최적화될 수 있도록 경도를 적절히 제어할 수 있다.
상기 치약 조성물의 팽윤도가 150% 미만이면 사용감이 저하될 수 있고, 팽윤도가 500% 초과이면 세정력이 저하될 수 있다.
상기 치약 조성물의 경도가 5.0N 미만이면 세정력이 저하될 수 있고, 20.0N 초과이면 사용감이 저하되고 치아마모도가 증가될 수 있다.
이하 실시예를 통해, 본 발명을 더욱 상술하나 하기 실시예에 의해 본 발명이 제한되지 아니함은 자명하다.
제조예 : 하이드로겔 치약
정제수 100g에 카라기난 1.0g, 구아검 3.0g 및 글리세린 20.0g을 정밀하게 계량하여 80 내지 85℃까지 승온시켰다.
3종의 믹서를 보유한 반응기인 호모믹서(Homo-mixer) 3,000 내지 3,500rpm, 프리믹서(Pre-mixer) 200 내지 250rpm 및 패들믹서(Paddle-mixer) 20 내지 30rpm에서 20분간 완전히 용해시켰다.
이온결합제 0.1g 및 계면활성제 7g을 첨가하여 80 내지 85℃ 조건에서 프리믹서 100 내지 200rpm 및 패들믹서 20 내지 30rpm에서 10분간 완전히 용해시켜 반응시켰다.
기능첨가제 0.02g, 착향제 0.02g, 착색제 0.02g를 첨가하여 80 내지 85℃ 조건에서 프리믹서 100~200rpm, 패들믹서 10~20rpm에서 10분간 완전히 용해시켰다.
제조된 하이드로졸을 틀에 부어 적당한 캡슐 크기의 겔로 만들고, 멀티스텝 챔버 및 이송벨트를 이용하여 1m/min 이동속도로 50℃ 1차 숙성, 30℃ 2차 숙성, 10℃ 3차 숙성, 4℃ 4차 숙성하여 안정한 물성의 하이드로겔 치약을 제조하였다.
상기 하이드로겔의 팽윤도는 410%이고, 경도는 10.2N이었다.
비교제조예 : 페이스트 치약
용제에 향료, 안정화제를 용해 분산시킨 후 폴록사머를 투입해 1제를 제조하였다.
통상의 치약 성분인 연마제, 습윤제, 등 첨가제를 투여하고 진공상태에서 20분간 교반하여 최종제품을 수득하였다.
실시예 및 비교예
하기 표 1 및 표 2와 같이 성분을 달리하여 치약을 제조하고, 세정력 및 기능성을 평가하였다.
표 1은 하이드로겔 제형의 조성이고, 표 2는 페이스트 제형의 조성이다.
기타 첨가제로서 방부제, 착향제, 착색제, 습윤제 등을 첨가하였으며, 평가 결과를 위해 하이드로겔 및 페이스트 제형의 형성에 영향을 미치지 않는 이상 모두 동일하게 첨가하였다.
[함량(중량부)]
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3
카라기난 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 4.0 - 4.0
구아검 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 - 4.0 -
구연산나트륨 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
소듐코코일이소티오네이트 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
글리세린 10 10 10 10 10 10 10 10
황련 추출물 - 1.5 0.75 0.5 0.375 - - 1.5-
고삼 추출물 - - 0.75 0.5 0.375 - - -
녹차 추출물 - - - 0.5 0.375 - - -
감초 추출물 - - - - 0.375 - - -
정제수 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량
기타 첨가제
하이드로겔 제형 ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △
[함량(중량부)]
구분 비교예
4 5 6 7 8
폴록사머407 15 15 15 15 15
소듐스타네이트 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
소듐코코일이소티오네이트 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
글리세린 10 10 10 10 10
실리카 - 5 - 5 5
황련 추출물 - - 1.5 1.5 0.375
고삼 추출물 - - - - 0.375
녹차 추출물 - - - - 0.375
감초 추출물 - - - - 0.375
정제수 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량
기타 첨가제
하이드로겔 제형 X X X X X
실험예 1 : 세정력 평가
실시예 및 비교예의 제형화된 치약을 사용하여 치아에 대한 세정력을 평가하였다.
세정력의 측정은 Stookey 등에 의하여 개발된 세정력 평가법(PCR : Pellicle cleaning ratio) 측정법의 원리를 응용하였다.
인위적으로 착색시킨 하이드록시아파타이트 시편(이하 HAP시편)을 제조한 후 색차계(Minolta CR-321 Japan)를 사용하여 초기 명도 값을 측정하고 각 실험군별 통계적으로 유의한 차이가 발생하지 않도록 시편을 모든 실험군별로 분배하였다.
실험세치제 30과 인공타액 40ml를 혼합한 각각의 세치제 슬러리 용액에 280g의 하중에서 분당 왕복 90회의 속도로 1시간(약 5,400회) 잇솔질 한 후 잇솔질 전후의 명도값 변화를 비교하였다(표 3).
구분 세정력변화값(△L value)
실시예 1 3.62
실시예 2 3.78
실시예 3 3.97
실시예 4 4.02
실시예 5 4.23
비교예 1 1.53
비교예 2 1.24
비교예 3 1.57
비교예 4 2.03
비교예 5 2.17
비교예 6 2.08
비교예 7 2.12
비교예 8 2.27
표 3을 참조하면, 하이드로겔 제형의 치약(실시예 1 내지 5)은 비교예 대비 세정력이 현저히 우수하였으며, 기능성 첨가제로서 황련, 고삼, 녹차, 감초 추출물을 첨가한 실시예 2 내지 5의 세정력은 더욱 개선되었다.
반면, 다당류를 함유하는 겔화제 및 가지형 고분자 중 일부만을 포함하는 비교예 1 내지 3의 경우 하이드로겔 제형이 적절히 형성되지 않아 세정력이 현저히 저하되었으며, 페이스트 제형의 치약 조성물(비교예 4 내지 8)의 경우 하이드로겔 제형의 치약 조성물(실시예 1 내지 5) 보다 세정력이 낮은 수준으로 평가되었다.
실험예 2 : 마모도 평가
비교치아마모도는 Surface profile method(영국표준 BS5136) 를 이용하여 측정하였으며, 평가방법은 다음과 같다.
상아질 시편 중앙부 2 mm 부위를 제외한 나머지 부위를 PVC 테이프로 덮어 실험부위만 노출시켰다.
실험세치제 및 인공타액을 2:1 의 비율로 희석한 각각의 세치제 슬러리 용액에 동일한 성인의 양치압 수준인 280g의 힘으로 Brushing Machine 을 이용하여 분당 왕복 90회의 속도로 총 1,000회 잇솔질 하였다.
잇솔질을 마친 시편을 상온에서 건조시키고 Surface profile meter(Mitutoyo SV-3000, Japan)로 표면 굴곡도를 측정하여 잇솔질로 마모된 상아질 시편의 횡단면적을 산출하였다.
표준치약(영국 표준 BS5136에 의거)을 이용하여 동일한 실험과정을 수행하여 마모면적 값을 얻은 후 표준치약에 대비한 실험치약의 비교치아마모도값을 하기 수학식에 따라 산출하였다.
[수학식]
비교치아마모도 = 실험치약의 마모면적 / 표준치약의 마모면적 × 100
구분 비교치아마모도
실시예 1 0.32
실시예 2 0.28
실시예 3 0.29
실시예 4 0.27
실시예 5 0.26
비교예 1 0.34
비교예 2 0.32
비교예 3 0.30
비교예 4 2.63
비교예 5 5.63
비교예 6 3.03
비교예 7 5.71
비교예 8 5.98
표 4를 참조하면, 하이드로겔 제형의 치약(실시예 1 내지 5)은 비교예 대비 치아마모도가 낮은 수준이었으며, 기능성 첨가제로서 황련, 고삼, 녹차, 감초 추출물을 첨가한 실시예 2 내지 5의 치아마모도는 더욱 감소하였다.
반면, 페이스트 제형의 치약 조성물(비교예 4 내지 8)의 경우 하이드로겔 제형의 치약 조성물(실시예 1 내지 5) 보다 치아마모도가 높은 수준으로 나타났으며, 연마제로서 실리카를 첨가한 비교예 5, 7, 및 8의 치약 조성물은 치아마모도가 현저히 높은 수준으로 평가되었다.
실험예 3 : 사용감 평가
실시예 및 비교예에 따라 제형화된 치약을 사용하여 사용감을 평가하였다.
관능평가는 20 내지 50대 성인 남녀 패널 65명을 대상으로 13개 실험군으로 구분하여 5점 척도법으로 평가하였다.
사용감 : 부드러운 느낌이 부족하다(1점) - 부드럽고 개운하다(5점)
전반적 만족도 : 만족스럽지 않다(1점) - 만족스럽다(5점)
구분 사용감 만족도
실시예 1 3.8 3.7
실시예 2 3.9 3.8
실시예 3 4.3 3.9
실시예 4 4.7 4.3
실시예 5 4.9 4.5
비교예 1 0.6 0.8
비교예 2 1.2 1.3
비교예 3 0.7 1.2
비교예 4 2.2 2.3
비교예 5 2.3 2.4
비교예 6 2.6 2.5
비교예 7 1.9 2.2
비교예 8 2.5 2.3
표 5를 참조하면, 하이드로겔 제형의 치약(실시예 1 내지 5)은 비교예 대비 부드러운 사용감과 함께 만족도가 우수하였으며, 기능성 첨가제로서 황련, 고삼, 녹차, 감초 추출물을 첨가한 실시예 2 내지 5의 만족도는 더욱 개선되었다.
반면, 다당류를 함유하는 겔화제 및 가지형 고분자 중 일부만을 포함하는 비교예 1 내지 3의 경우 하이드로겔 제형이 적절히 형성되지 않아 사용감이 현저히 저하되었으며, 페이스트 제형의 치약 조성물(비교예 4 내지 8)의 경우 하이드로겔 제형의 치약 조성물(실시예 1 내지 5) 보다 만족도가 상대적으로 낮은 수준으로 평가되었다.
실험예 4 : 치주칠환 억제 활성 평가( In-vivo )
치열이 고르고 결손 치아가 없는 치은염증 환자를 대상으로 연령별 30세부터 50세까지 10세 간격으로 성별에 따라 정밀한 구강검진을 실시하고, 65명의 실험 대상자를 선별하였다.
실시예 및 비교예의 치약을 5명씩 13군으로 나누어 제공한 후, 취침 전 사용하게 하고 1개월, 3개월 후 치은염 지수를 검사하였다.
치은염지수의 측정방법은 페리오덴탈 프로브(periodontal probe)를 치은열구 내에 삽입하여 힘을 가하지 않은 상태로 각 치아주위를 연소하여 탐침하고 30초 경과 후 출혈된 상태를 측정하여 하기와 같은 방법으로 점수를 기록하여 결과를 산출하였다.
0점: 무출혈 상태
1점: 정상출혈 상태
2점: 선상출혈 상태
3점: 치간부위 삼각형 출혈상태
4점: 치은전체 출혈상태
상기 평가 방법에 따라 1개월 및 3개월 경과 후 치은염 지수 변화량 평균값을 산출하였다(표 6).
구분 1개월 경과 3개월 경과
실시예 1 -0.40 -0.81
실시예 2 -0.41 -0.86
실시예 3 -0.48 -0.91
실시예 4 -0.53 -0.99
실시예 5 -0.57 -1.04
비교예 1 -0.21 -0.30
비교예 2 -0.29 -0.36
비교예 3 -0.23 -0.37
비교예 4 -0.21 -0.38
비교예 5 -0.25 -0.48
비교예 6 -0.21 -0.41
비교예 7 -0.31 -0.50
비교예 8 -0.26 -0.43
표 6을 참조하면, 하이드로겔 제형의 치약(실시예 1 내지 5)은 비교예 대비 치은염 개선 활성이 현저히 우수하였으며, 기능성 첨가제로서 황련, 고삼, 녹차, 감초 추출물을 첨가한 실시예 2 내지 5의 치은염 개선 활성은 더욱 개선되었다.
반면, 다당류를 함유하는 겔화제 및 가지형 고분자 중 일부만을 포함하는 비교예 1 내지 3의 경우 하이드로겔 제형이 적절히 형성되지 않아 치은염 개선 활성이 저하되었으며, 페이스트 제형의 치약 조성물(비교예 4 내지 8)의 경우 하이드로겔 제형의 치약 조성물(실시예 1 내지 5) 보다 치은염 개선 활성이 낮은 수준으로 평가되었다.
상기 결과는 하이드로겔 조성물이 우수한 사용감과 함께 잇몸에 효과적으로 작용하여 기능성이 더욱 개선될 수 있음을 시사한다.
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 (8)

  1. 다당류를 포함하는 겔화제;
    상기 다당류와 사슬 형상으로 결합하는 가지형 고분자(Branched Polymer);
    계면활성제;
    이온성 첨가제; 및
    기능성 첨가제로서 황련 추출물, 및 고삼 추출물;을 포함하는 하이드로겔 제형의 치약 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    팽윤도(degree of swelling)가 200 내지 500%인, 치약 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    경도(Hardness)가 5.0N 내지 20.0N인, 치약 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다당류를 포함하는 겔화제는 로커스트콩검, 카라기난, 플루란, 폴리사카라이드, 키토산, 알긴산, 아라비아검, 타마린드씨검, 아이리쉬모스, 폴리글루탐산, 히아루론산, 트라가칸트검, 젤란검, 카라야검, 잔탄검, 한천, 덱스트란, 펙틴, 및 셀룰로오즈로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된, 치약 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가지형 고분자는 구아검, 콜라겐, 펩티다아제, 트립신, 및 펩신으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된, 치약 조성물.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기능성 첨가제로서 녹차 추출물 또는 감초 추출물을 더 포함하는, 치약 조성물.
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