KR102522412B1 - 항균성 염료조성물 및 이를 적용한 내의 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고삼추출물, 사상자추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 염료조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 천연항균물질이 포함된 염료조성물과 이러한 염료조성물이 적용된 내의에 관한 것이다.
피부는 수증기, 가스, 땀, 피지 및 피부의 각질 등에 의해서 오염되고 세균이 번식함에 따라 피부와 접하고 있는 내의류에는 세균이나 곰팡이, 기생충이 번식하기 쉽다.
사람들의 청결 의식이 높아지면서 위생적이고 쾌적한 환경에 대한 요구로 인하여 상술한 섬유상에 증식한 미생물과 그 미생물의 대사 활동에 의해 발생하는 악취 물질을 억제할 수 있는 위생가공을 내의류에도 활용되고 있다.
이러한 위생 가공에 사용되는 항균제는 항균작용이 있는 물질을 섬유속으로 혼입하거나 후처리 가공에 의해 섬유 표면에 고착 혹은 내부에 침투시키는 물질로써 항균약제는 무기계 약제가 가장 많이 사용되고 있으며, 대표적인 항균제는 항균성 제올라이트, 은계, 동계, 아연계, 세라믹스 계 등이 있다.
유기계 항균제는 아미노글루코시드(aminoglucoside), 노키티올(4-이소프로필-2-하이드록시사이클로헵타-2,4,6-트리엔-1-원:4-isopropyl-2-hydroxycyclohepta-2,4,6-triene-1-one), 키토산(chitosan: β-1,폴리글루코사민: β-1,polyglucosamine) 등과 같은 천연물을 응용한 소재가 많이 사용되는데 피부자극이나 독성이 적으면서 항균성이 발현되는데 세균류에 대해서는 높은 살균활성을 나타내지만 진균에 대해서는 그 효과가 낮다.
한편 화학약제로 가공 처리된 섬유제품들은 대체적으로 항균효과가 우수하지만 피부에 안전하지 않은 것이 많다. 용출타입의 항균가공 처리된 제품은 섬유에서 약제가 녹아 나와 피부에 직접 이행될 경우 내성균을 증식시켜 피부 상존균과의 균형을 깨뜨릴 수 있다.
또한 최근 시판 항균가공 처리된 섬유 제품들은 피부 세균에 대해서는 항균효과가 우수하지만 피부 상존균의 불균형을 초래하여 오히려 진균병을 일으킬 수 있으므로 진균에 대해서도 항균효과가 있는 약제 개발이 필요하다.
또한, 내의류에 사용되는 염료나 후처리 가공제에 의해서도 피부장해가 일어날 수 있다. 염료에 의한 장해는 아닐린(anyline) 및 아조(azo)계의 색소에 의한 것이 가장 많은데, 염기성 염료로서 아미노기를 함유한 것과 비소, 납, 구리 등을 함유한 안료가 사용된 제품들은 피부를 자극하여 염증을 일으키고 때로는 피부에 흡수되어 전신중독을 일으키는 경우도 있다. 후처리 가공제로 사용되는 포름알데히드는 땀이나 피부 열에 의해 유리되어 피부로 방출되어 자극을 줄 수 있다.
이처럼 인체 안전성이 확보되지 않은 항균제나 염료와 같은 화학약품은 피부를 자극하고 인체에 해를 줄 수 있기 때문에 항균성분이 들어있으면서 인체에 무해한 천연염료에 대한 관심이 점차 커지게 되었다.
본 발명의 목적은 천연항균물질이 포함된 염료조성물과 이를 적용한 내의를 제공하고자 함이다.
본 발명의 항균성 염료조성물(이하, “본 발명의 조성물”이라함)은 고삼추출물, 사상자추출물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 탄화규소섬유가 더 첨가되는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 알루미늄 퍼옥사이드가 더 첨가되는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 황산암모늄이 더 첨가되는 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명에서는 상기 항균성 염료조성물이 적용된 내의에 대해서도 제시하고 있다.
본 발명의 조성물은 상기 조성들을 포함하는 것을 제외하고는 당업계에 통상적으로 행하여지는 염료조성물의 제조방법에 따라 제조할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 천연물질에 의해 항균효과가 발현되도록 할 수 있으며, 이에 더하여 정전기 제어의 효과가 발현되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 조성물이 적용된 원단에 대한 항균성 실험에 대한 실험성적서이다.
이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 고삼추출물 및 사상자추출물이 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용한 고삼(Sophora Radix)은 콩과에 속하는 다년생 초본식물인 도독놈의 지팡이(Sophora flavescensAition)라는 식물의 뿌리로써, 한방에서는 살충제, 진통제, 구충제 내복용으로 쓰였으며 심한 피부 습진 외용약으로 외용된 천연 물질이다. 고삼은 한방 치료에서 황달, 간질, 나력, 해열, 설사, 치질, 자궁출혈, 기관지염, 폐결핵, 축농증, 류마티스, 이뇨, 진통, 구충제 내복용으로 쓰였고 강정제로써 민간 약제로 이용되어 왔으며, 옴, 습진, 마른버짐, 심한 가려움증의 피부질환에 전액을 외용해왔다. 민간에서는 고삼의 뿌리와 줄기, 잎을 가루를 내거나 달여서 피부살충약 또는 농작물의 살충약으로 쓰였다고 한다.
또한 고삼은 뿌리에서 염료를 얻기 때문에 다량의 색소가 채취되고 고삼의 플라보노이드계 화합물계의 색소는 황색 색소를 포함하므로 섬유 제품의 염료로나 색조 화장품류의 색소로도 실용 가능한 물질이다. 또한 국내외 연구에 의하면 고삼이 세균에 대해 항균 및 항진균 효과가 있으며 면역 증진 효과가 있다.
따라서 항균 효과는 우수하나 일부 내성균만을 증식시켜 피부상존균의 불균형을 초래하는 화학 위생 가공제와는 달리 항균효과 뿐 아니라 알레지 반응 억제 효과로 인하여 피부 감염성 질환을 예방하는 동시에 피부 알레르기와 같은 면역성 질환에도 효과가 있어 장기간 피부에 접촉하는 소재에 적용하여도 부작용이 거의 없는 물질이다.
또한 사상자(Cnidi Fructus)는 벌사상자 (Cnidium monieri(L). Cuss) 또는 사상자 (Torilis japonica Decandolle)의 과실이다. 사상자는 저지대의 산야나 계곡등지에서 흔히 서생하는 미나리과에 속하는 이년초로서, 항바이러스, 살균작용, 음부소양증, 종통, 낭습종의 예방 및 치료 등의 약리작용이 있는 것으로 알려져 있다.
상기 고삼추출물 및 사상자추출물은 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
본 발명에 있어 추출물의 제조에 사용되는 고삼 또는 사상자는 뿌리, 줄기 및/또는 잎을 사용할 수 있으며, 이들을 건조시킨 전체를 사용하는 것이 바람직하다. 추출 효율의 증대를 위해 상기 고삼 및 사상자는 분쇄기로 분쇄하여 사용할 수 있다.
상기 고삼 및 사상자의 건조방법으로는 양건, 음건, 열풍건조, 동결건조 및 자연건조 방법을 모두 사용할 수 있다. 바람직하게는 열풍건조 및 동결건조 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어 추출물은 원료를 일정 크기로 절단하고 추출용매로 추출, 여과, 농축하는 단계를 거쳐 제조할 수 있다. 상기에서 추출용매로는 C1∼C4의 저급알코올이 사용될 수 있다.
바람직하게는, 추출물을 제조하기 위한 추출용매로는 에탄올, 메탄올 및 부탄올을 사용할 수 있다. 상기와 같은 방법으로 제조된 추출물은 진공 건조하여 분말 형태로 제조할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 고삼 및 사상자의 건조된 뿌리, 줄기 및/또는 잎 30g을 건식 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 상기 분쇄물에 70% 에탄올 첨가한 다음 15℃에서 24시간 동안 추출하여 에탄올추출물을 제조하였다.
그 다음 상기 에탄올 추출물을 여과하고 이를 동결건조 하였다. 한편, 고삼 및 사상자의 추출물 분획은 세미-프리퍼러티브 HPLC를 이용하여 수득할 수 있다. 이때 이동상으로는 아세토니트릴과 물의 혼합용매를 사용할 수 있다
본 발명의 조성물에는 상기 조성들외에 탄화규소섬유가 더 포함될 수 있다. 상기 탄화규소섬유는 본 발명의 조성물이 염료로서 염색시 페이스트에 균열을 제어하면서 원단과 염착성을 향상시키도록 하는 것이다. 특히 탄화규소섬유는 전기전도성이 있는 재질로 정전기를 제어할 수 있도록 하는 것이다.
전기전도성을 가지는 탄화규소섬유는 다양한 공지의 방법에 의해 제조될 수 있는데, 예로 유기규소화합물, 폴리머 전구체 및 용매를 혼합한 고분자 용액을 제조한 후에 상기 고분자 용액을 전기방사 시켜 나노섬유를 제조하고, 이렇게 제조된 나노섬유를 산화시키고 열처리하는 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
바람직하게 본 발명의 조성물은 고삼추출물 100중량부에 대해 사상자추출물 50 내지 150중량부, 탄화규소섬유 5 내지 15중량부가 배합됨이 타당하다.
한편 상기 고삼추출물 및 사상자추출물은 내열성이 약해서 보관과정, 염색과정 등에서 열에 노출되는 경우 항균기능이 저하되는 문제가 있다. 이에 본 발명의 조성물에는 고삼추출물 및 사상자추출물에 더하여 우루시올에 더하여 알루미늄 퍼옥사이드가 더 첨가되도록 하는데 상기 고삼추출물 및 사상자추출물이 열에 노출되는 경우 알루미늄 퍼옥사이드의 흡열에 의해 열을 흡수토록 함으로써 열에 의한 항균기능의 저하를 제어토록 한다.
바람직하게 알루미늄 퍼옥사이드는 고삼추출물 100중량부에 대해 1 내지 5중량부로 배합됨이 타당하다.
한편 본 발명의 조성물에는 상기에서 언급한 바와 같이 상기 고삼추출물 및 사상자추출물이 내열성에 단점을 보완하기 위해 황산암모늄이 더 첨가되는 예도 제시된다. 이 경우도 상기 고삼추출물 및 사상자추출물이 열에 노출되는 경우 황산암모늄의 흡열에 의해 열을 흡수토록 함으로써 열에 의한 항균기능의 저하를 제어토록 한다.
또한 상기 황산암모늄의 첨가에 의해 상기 탄화규소섬유의 전기전도도가 배가되어 정전기 제어효율이 더욱 향상되는 것이다.
바람직하게 황산암모늄은 고삼추출물 100중량부에 대해 1 내지 5중량부로 배합됨이 타당하다.
이하, 실험예에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
<제조예>
<제조예 1> 고삼추출물의 제조
고삼 분말에 10배 중량의 70% 에탄올을 가하여 15℃에서 24시간 추출한 후 여과지로 여과하였다. 여액을 감압농축하고 동결건조하여 고삼추출물을 얻었다.
<제조예 2> 사상자추출물의 제조
사상자 분말에 10배 중량의 70% 에탄올을 가하여 15℃에서 24시간 추출한 후 여과지로 여과하였다. 여액을 감압농축하고 동결건조 하여 사상자추출물을 얻었다.
<실험 1> 항균활성
고삼추출물 100중량부에 대해 사상자추출물 100중량부를 포함하는 시료(조성 1), 고삼추출물 100중량부에 대해 사상자추출물 100중량부, 탄화규소섬유 5중량부를 포함하는 시료(조성 2), 고삼추출물 100중량부에 대해 사상자추출물 100중량부, 탄화규소섬유 5중량부, 알루미늄 퍼옥사이드 1중량부를 포함하는 시료(조성 3), 고삼추출물 100중량부에 대해 사상자추출물 100중량부, 탄화규소섬유 5중량부, 황산암모늄 1중량부를 포함하는 시료(조성 4)의 항균 활성을 유무를 판단하기 위해, 본 실험에서는 paper disc방법을 사용하였다.
각 균주를 백금이로 취하여 10 ml의 broth(TSB)에 접종하고 37℃ 에서 18시간 동안 배양하여 배양한 세균을 Spetrophotometer(Ultrospec 2100 pro, Amersham Biosciences, USA)를 사용하여 optical density 값 0.4(620nm)로 흡광도를 조절하고 pour-plate 방법에 따라 배지가 분주된 배양 접시에 균일하게 섞은 후 실온에서 굳혔다. 이 배지 위에 멸균된 paper disc를 시료 수에 맞게 올리고 밀착시킨 후 각각의 시료를 하기 표 1의 농도로 흡수시켰다. 60℃에서 12시간 배양한 후 disc 주변에 생성된 생육저해환(clear zone, mm)의 크기를 측정하여 항균 활성 정도를 비교 분석하였다.
| Strains | Clear zone on plate(mm)(Diameter) | ||||
| Concentration(ppm) | 조성 1 | 조성 2 | 조성 3 | 조성 4 | |
| Straphylococcus aureus(ACTC 25293) | 100 | 8 | 9 | 11 | 12 |
| 250 | 11 | 12 | 14 | 13 | |
| 500 | 12 | 13 | 16 | 15 | |
| 1000 | 15 | 16 | 19 | 19 | |
| Straphylococcus epidermidis(ACTC 12228) | 100 | 9 | 8 | 12 | 11 |
| 250 | 11 | 10 | 14 | 13 | |
| 500 | 13 | 13 | 15 | 16 | |
| 1000 | 15 | 14 | 20 | 19 | |
상기 표 1에서 보는 바와 같이 조성 1 내지 조성 4는 공히 농도 의존적으로 스타필로코커스 아우레우스와 스타필로코커스 에피더미디스에 항균 활성을 보임을 알 수 있다.
또한 조성 3 및 조성 4의 경우가 항균활성이 조성 1 및 조성 2보다 우수한 것을 알 수 있는데 이는 각각 알루미늄 퍼옥사이드 및 황산암모늄의 더 첨가됨에 의해 다소 고온(60℃)에서 항균활성이 저하되는 것이 제어됨에 기인한 것으로 판단된다.
<실험예 2> 정전기 실험
KS K-0905의 표준 백폴리에스테르포를 일반 세탁세제로 세척한 후 자연 건조시킨 것을 각각 5×5㎝ 의 크기로 절단하여 여러 장의 시료포를 준비하였다. 상기 조성 1 내지 조성 4의 시료를 각 시료포에 일정량 분사한 후 자연 건조시켰다.
상기 건조된 시료포를 24시간 콘디셔닝 하고, 기기(일본 Shishido사의 Static Honestmeter)를 이용하여 KS K-0555C 시험방법으로 초기 정전압 10kvolt를 인가시켜 각 시료포의 정전하의 누설속도로서 반감기를 측정하였으며, 누설속도(sec)가 10이하인 경우 매우우수, 10 내지 102인 경우 우수, 102 내지 103인 경우 보통, 103 이상인 경우 불량으로 판단하였다.
| 조건 | 조성 1 | 조성 2 | 조성 3 | 조성 4 | |
| 반감기 | 65%RH | 보통 | 우수 | 우수 | 매우우수 |
상기 표 2에서 보는 바와 같이 조성 1보다 조성 2의 경우가 정전기 제어에 우수한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데 이는 조성 2에 탄화규소섬유가 첨가됨에 기인한 것으로 판단되며, 조성 4의 경우가 가장 우수한 결과가 도출됨을 알 수 있는 바, 이는 조성 4에 탄화규소섬유에 더하여 황산암모늄의 더 첨가되어 정전기 제어효과가 배가됨에 기인한 것으로 판단된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
Claims (5)
- 고삼추출물, 사상자추출물 및 탄화규소섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 염료조성물.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
알루미늄 퍼옥사이드가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 항균성 염료조성물.
- 제 1항에 있어서,
황산암모늄이 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 항균성 염료조성물.
- 제 1항, 제 3항, 제 4항 중 어느 한 항의 항균성 염료조성물이 적용된 내의.
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