KR20030085820A - 알로에 및 프로폴리스 추출물 함유 구강용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알로에 및 프로폴리스 추출물 함유 구강용 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 항균활성은 있으나 그 효과가 비교적 낮은 알로에 추출물과 강력한 항균활성이 있는 프로폴리스 추출물을 혼합하여 제조함으로써, 항균효과의 상승작용이 일어나 항균활성이 매우 뛰어난 것을 특징으로 하는 구강용 조성물에 관한 것이다.

Description

알로에 및 프로폴리스 추출물 함유 구강용 조성물 {Oral composition containing extract of aloe and propolis }

본 발명은 알로에 및 프로폴리스 추출물 함유 구강용 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 항균활성은 있으나 그 효과가 비교적 낮은 알로에추출물과 강력한 항균활성이 있는 프로폴리스 추출물을 혼합하여 제조함으로써, 항균효과의 상승작용이 일어나 항균활성이 매우 뛰어난 것을 특징으로 하는 구강용 조성물에 관한 것이다.

치아를 청결하고 튼튼하게 관리하는 것은 구강의 건강뿐만 아니라 신체의 건강 유지와 직결되기 때문에, 예로부터 치아의 건강은 오복의 하나로 중요하게 여겨져 왔다. 치아는 일정기간의 성장을 마치게 되면 다시 복구되거나 재생되지 않을 뿐만 아니라 여러 가지 질환에 노출되어 심각한 치과질환을 유발하게 되므로 이의 꾸준한 관리 및 유지가 매우 중요하다.

구강질환의 대부분을 차지하는 치아우식충(충치) 및 치주질환은 타액이 치면에 묻어 끈적한 얇은 막을 형성하고, 여기에 구강미생물이 붙어 군락을 형성하여 생성된 프라그에 의해 일어나는 것으로 알려져 있다. 즉, 충치는 프라그 내의 혐기성 세균이 입안의 음식물 찌꺼기, 특히 당류를 대사하여 생성한 유기산에 의해 치아의 주성분인 수산화인회석(hydroxyapatite)이 녹아 발생하는 에나멜의 부식에 의하여 일어나며, 치주질환은 숙주 방어능력을 초과한 프라그의 축적에 따른 세균활성의 증가와 숙주 방어능력의 약화가 함께 동반되어 일어난다. 또한, 구내염(stomatitis)은 저항력이 약해지거나 입안에 상처가 생겨 상호 견제하고 있던 세균의 균형이 무너져 발생하는 질환이다. 따라서, 충치를 억제하고 치주질환을 완화하려면 치주병인균의 활성을 억제하여야 하고, 염증이 발생한 잇몸의 혈류를 좋게 하여야 하며, 잇몸에 발생한 염증을 완화하여야 한다.

이러한 충치의 원인균으로는스트렙토코커스(Streptococcus),엔테로코시(Enterococci),락토바실러스(Lactobscillus) 등이 있는데, 특히스트렙토코커스 뮤턴스(Streptococcus mutans)는 충치의 주요 원인균으로, 프라그의 형성에 관여하는 것으로 알려져 있다.스트렙토코커스 뮤턴스는 세포의 다당류를 생성하는 글로코실트랜스퍼라제(glucosyltransferase)에 의해 비수용성 글루칸(glucan)을 형성하여 세균이 치아표면에 부착하도록 하고, 결과적으로 치태형성과 치아우식의 유발에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다〔Harris,J.C., Bryan,R.A., Lucas,V.S. and Robert,G.J., Dental disease and caries related microflora in children with dystrophic epidermolysis bullisaPediatr Dent. (2001) 23;438-443〕. 따라서, 구강 내 병원균들을 제거할 수 있는 물질은 충치, 치주질환 및 구내염 등 구강질환의 예방 및 치료에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

그러나, 기존의 페니실린, 에리스로마이신, 테트라사이클린과 같은 항생제 또는 클로로헥시딘 같은 항균제를 사용하여 충치균을 사멸시키는 경우, 여러가지 부작용이 발생하므로 최근 인공적인 항생제 또는 항균제 대신 민간에서 널리 사용되어 온 약용자원 중에서 추출한 천연 항균항생물질에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나, 유효성 및 물질의 화학적 안정성 면에서 충분한 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

이에, 본 발명자들은 천연물질로부터 항균활성이 있는 항균항생물질을 개발할 목적으로 천연항균재료에 대하여 연구하던 중, 알로에가 항균, 항진균 및 항바이러스 등의 효능은 있으나 그 항균효과가 비교적 낮아 항균제로서의 사용에 어려움이 있다는 점에 착안하여, 강력한 항균활성이 있는 것으로 알려진 프로폴리스 추출물을 알로에 추출물과 혼합하여 알로에 및 프로폴리스 혼합물을 제조하고, 다양한 구강 병원균에 대한 항균활성을 측정한 결과 상기 알로에 및 프로폴리스 혼합물이 뛰어난 항균활성을 나타냄을 밝혀 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 알로에 추출물과 프로폴리스 추출물을 혼합하여 제조함으로써 항균활성이 상승한 알로에 및 프로폴리스 추출물 함유 구강용 조성물을 제공하는 데 있다.

도 1은 알로에 추출물의 제조과정을 나타내는 모식도이다.

도 2는 프로폴리스 추출물의 제조과정을 나타내는 모식도이다.

도 3은 알로에 에탄올 추출물의 구강 병원균에 대한 최소저해농도(MIC) 측정 결과이다.

도 4는 프로폴리스 에탄올 추출물의 구강 병원균에 대한 최소저해농도 측정 결과이다.

도 5는 프로폴리스 밀랍-제거 추출물의 구강 병원균에 대한 최소저해농도 측정 결과이다.

도 6은 알로에 및 프로폴리스 에탄올 추출물과 프로폴리스 물 추출물 혼합물의 이소볼로그램이다.

본 발명은 알로에 추출물과 프로폴리스 추출물을 혼합하여 제조함으로써 항균활성이 매우 뛰어난 구강용 조성물을 제공함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 사용하는 알로에(aloe)는 백합과의 알로속에 속하는 알로에는 모두 사용가능하나, 바람직하게는 항균력이 가장 뛰어난 것으로 알려진 알로에 아보레센스(Aloe aboresenceAIV) 또는 알로에 베라(Aloe veraLINNE)를 이용하는 것이 좋다.

본 발명에서 제공하는 알로에 추출물은 본 분야의 당업자가 통상 이용할 수 있는 용매를 사용하여 통상의 방법으로 제조할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 프로폴리스는 상업적으로 시판되는 제품을 시중에서 구입하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 프로폴리스 추출물은 당업자가 통상 이용할 수 있는용매 및 방법으로 제조할 수 있다. 특히, 프로폴리스는 물에 대한 용해도가 매우 낮으며, 물과 혼합하면 수지 및 밀랍 등이 석출되어 고형의 덩어리가 형성되고 기벽에 달라붙으며, 그 성상이 조잡해지는 결점이 있어 제품으로의 개발을 어렵게 하는 단점이 있으므로, 프로폴리스의 유기용매 추출물 이외에도 프로폴리스의 밀랍성분을 제거한 물 추출물을 제조하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 제공하는 프로폴리스 추출물은 상기와 같은 프로폴리스의 유기용매 추출물 및 물 추출물을 단독으로, 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

알로에는 백합과에 속하는 다년생 초본식물로서, 세계적으로 약 600여종이 보고되고 있으며, 그 중 6∼7종이 약용으로 널리 이용되고 있다. 창상, 불면증, 위장병, 변비, 두통을 치료하고, 특히 통증 및 가려움증 등을 완화하는 등의 효능이 뛰어나 동서양을 막론하고 세계 여러 지역에서 민간약초로 사용되고 있다〔Pyo, M.Y. and Youn,J.H. Effects of Aloe vera on the cytotoxicity of anticancer drugs in vitro,Yakhak Hoeji(1999) 43;104-110〕. 알로에에 대한 연구 결과, d알로에로부터 안트라퀴논(anthraquinone) 유도체, 플라보노이드(flavonoids), 폴리사카라이드류 (polysaccharide)등 100여 종의 성분이 보고되었으며, 항궤양효과, 방사선 조사로 인한 병변에 대한 치료효과, 항균, 항바이러스, 소염, 항종양, 상처의 치유효과, 면역조절작용 등의 효능이 보고된 바 있다.

프로폴리스(propolis)는 꿀벌에 의해서 나무의 수액이나 꽃으로부터 채집되며, 꿀벌의 자기방어 또는 꿀벌집의 보수에 사용되는 물질로서, 항균, 항진균, 항바이러스, 항종양, 상처치유작용 등이 있는 것으로 보고되고 있다. 프로폴리스의성분은 산지 및 주 채집원에 따라 다양한데, 주로 수지(50∼55%), 밀랍(30%), 정유(8∼10%), 화분(5%), 각종 유기성분 및 미네랄 등의 성분으로 구성되어 있다. 프로폴리스는 특히 그람양성균에 대한 강력한 항균효능을 나타내는데, 이와 같은 효능은 수지에 존재하는 플라보노이드, 방향성 산(aromatic acids) 등에 의하여 발휘되는 것으로 보고되고 있으나, 프로폴리스의 구성성분과 항균효과와의 관계는 아직 밝혀져 있지 않았다〔Marcucci,M.C., Ferrers,F., Garcia-Viguera,C., Bankova,V.S., Castro,S.L.D., Dantas,A.P., Valente,P.H.M., Paulino,N. Phenolic compounds from Brazilian propolis with pharmacological activities,J. Ethnopharmacol, (2001) 74;105-112〕.

본 발명에서 제공하는 알로에 및 프로폴리스 추출물 함유 구강용 조성물은 그 제형에 있어 특별히 한정되지 않고 통상의 제형을 가질 수 있으며, 구체적으로는 치약, 구강세정제 또는 구강청정제 등의 제형을 가질 수 있다.

본 발명에서 제공하는 구강용 조성물은 그 제형에 따라 제제화에 필요한 각종의 기제와 첨가물을 함유할 수 있으며, 이들 성분의 종류와 양은 당업자에 의해 용이하게 선정될 수 있다. 예를 들면, 구강용 조성물의 제형이 치약류인 경우, 연마제, 습윤제, 기포제, 결합제, 감미제, pH조절제, 방부제, 약효성분, 향료, 증백제, 색소, 용제 등을 첨가하여 제조할 수 있다.

이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들에만 한정되는 것은 아니다.

1. 사용 균주 및 배지

본 발명의 시험예에서는 5종의 균주;스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)ATCC 25175,엔테로코커스 히레(Enterococcus hirae)ATCC 10541,엔테로코커스 파칼리스(Entrococcus faecalis)ATCC 10100,에스케리치아 콜라이(Escherichia coli)ATCC 25922,칸디다 알비칸(Candida albicans)ATCC 10231를 사용하였으며, 이들은 모두 한국 미생물 보존센터로부터 분양받아 사용하였다. 사용된 배지로서,Streptococcus mutansATCC 25175,Enterococcus hiraeATCC 10541,Entrococcus faecalisATCC 10100,Escherichia coliATCC 25922 경우에는 Brain Heart Infusion (BHI, Difco. MA, USA) 배지를 사용하였고,Escherichia coliATCC 25922 경우에는 Luria Bertani Broth (LB, Difco)를 사용하였으며,Candida albicansATCC 10231의 경우에는 Yeast Molt Broth (YM, Difco)를 사용하였다. 사면배지에서 배양된 각 균주 1 백금이를 취해 액체배지에 접종하여 37℃에서 24시간동안 배양한 후, 고체배지에 접종하여 균주의 수를 확인하였다.

2. 최소저해농도(MIC) 측정

배지로 2배수씩 연속적으로 희석한 상기 5종의 시료를 배양액에 가하여 최종 균수가 1×10⁴cells/㎖가 되도록 조절하여 37℃에서 24시간동안 각각 배양하였다. 에탄올에 의한 항균효과 여부는 시료를 제외하고, 동일한 농도의 에탄올을 함유한 배양액을 대조군으로 하여 확인하였다. 배양액을 100㎕씩 고체 배지에 접종하고,37℃에서 24시간동안 배양한 후 육안으로 균의 집락 여부를 관찰하여 미생물이 증식되지 않은 최저농도를 최소저해농도(MIC, Minimum inhibitory concentration)로 결정하였다.

3. 시료의 혼합에 의한 항균효과 측정

각 시료의 혼합에 의한 항균효과의 상승 또는 저해 여부는 checkboard assay 〔Victor Lorian,M.D. Antibiotics in Laboratory Medicine 3rd ed., Williams & Wikins Co., New York, (1985) pp537-545〕의 방법에 따라 수행하였다. 항균효과를 확인한 알로에 및 프로폴리스 추출물을 최소저해농도(MIC) 이하의 농도로 조절하여 각 균주에 대한 항균효과를 측정하였다. 즉, 최소저해농도의 2배수씩 연속적으로 희석한 각각의 시료를 배양액에 가하여 최종균수가 1×10⁴cells/㎖가 되도록 조절하여 37℃에서 24시간동안 배양하였다. 배양액을 고체배지에 접종하고, 최소저해농도 측정시와 동일하게 항균효과를 측정하였다.

각 시료의 혼합에 의한 항균효과의 상승 또는 저해 여부는 분급저해농도(Fractional Inhibitory Concentration, FIC) 및 분급저해농도지수 (Fractional Inhibitory Concentration Index, FICI), 이소볼로그램(isobologram)으로 나타내었다. FICI를 구하는 수학식을 하기 수학식 1으로 나타내었다.

[수학식 1]

상기에서와 같이, FIC는 단독으로 사용될 경우 최소저해농도에 대한 조성물내 각 성분량의 비이다. 즉, FIC는 단독으로 사용되는 화합물질에 대한 MIC에 비하여 화합물질의 조합물로 사용될 경우 균주의 생장을 저해하는 화합물질의 농도비이다. 따라서, FICS가 1∼2일 경우 두 성분은 단지 부가효과만을 보이는 것이고, FIC값의 합계, 즉 FICI가 1 이하일 경우 혼합물의 효과는 상승작용적이고, 2 이상일 경우 길항적인 것으로 정의한다〔Kin,T.C.et al.,Rev Infec Rev., (1981) 147:758-764〕. FIC값은 바람직하게는 매트릭스 어레이내 각 성분의 농도를 MIC 과량 농도에서 0ppm에 이르기까지 단계적으로 감소시킨 후 이소볼로그램을 구축하여 측정한다.

본 발명에서는 각 시료를 원래의 MIC의 1/4이하(FICI≤0.5)의 농도로 혼합 사용하여 항균효과를 나타냈을 때 혼합에 의한 상승효과가 있는 것으로 추정하였다. 그리고, 각 시료를 원래의 MIC와 동일한 농도(FICI≥2.0) 이상의 농도로 혼합 및 사용하여 항균효과를 나타냈을 때 혼합에 의한 저해효과가 있는 것으로 추정하였다.

실시예 1: 알로에 추출물의 제조

알로에 중 항균 및 항진균 활성이 가장 뛰어난 것으로 알려져 있는 알로에 아보레센스(Aloe aboresence)의 추출물을 제조하였다.

동결건조한 알로에(Aloe aboresence)에95% 에탄올을 첨가하고 67℃에서 48시간동안 진동교반한 다음 여과하였다. 여과액에서 에탄올 층을 분리하고 이를 진공에서 감압농축하여 알로에 에탄올 추출물(AE)을 제조하였다. 상기 여과액을 분리하고 남은 잔사에 증류수를 첨가하고 100℃에서 24시간동안 가열한 후 다시 여과하였다. 이의 물 층을 진공에서 감압농축하여 알로에 물 추출물(AW)을 제조하였다. 알로에 추출물의 제조과정을 도 1에 나타내었다.

실시예 2: 프로폴리스 추출물의 제조

프로폴리스에 95% 에탄올을 첨가하고 상온에서 24시간동안 진동교반한 다음 원심분리하였다. 원심분리한 액에서 에탄올 층을 분리하고 이를 진공에서 감압농축하여 프로폴리스 에탄올 추출물(PE)을 제조하였다. 상기 에탄올 층을 제거한 나머지액에 증류수를 첨가하고 상온에서 4시간동안 진동교반한 후 수용성 분획을 분리하고 이를 진공에서 감압농축하여 왁스가 제거된 프로폴리스 물 추출물(PW)을 제조하였다. 프로폴리스 추출물의 제조과정을 도 2에 나타내었다.

<시험예 1: 알로에의 항균활성 측정>

본 발명에서 사용된 균주들에 대한 에탄올의 항균효과를 검색한 결과, 최소저해농도는 20% 이상으로 나타났다. 이에 따라, 모든 실험은 에탄올 농도 10% 이하에서 실시하였다.

상기 실시예 1에서 제조한 알로에 추출물의 구강 병원균에 대한 항균활성을 측정하였다.

알로에 에탄올 추출물은 본 발명에서 사용한 그람음성, 그람양성 및 진균에대하여 유사한 항균효과를 나타냈다. 즉,S. mutans, C.alicans, E.coli에 대해서는 0.25㎎/㎖,E. faecalis는 0.27㎎/㎖,E.hirae는 0.3㎎/㎖의 최소저해농도를 나타내었다(도 3).

<시험예 2: 프로폴리스의 항균활성 측정>

추출용매에 따른 프로폴리스의 항균력을 측정하기 위하여 상기 실시예 2에서 제조한 프로폴리스의 에탄올 및 물 추출물을 각각 농도별로 희석하여 최소저해농도를 측정하였다.

프로폴리스 에탄올 추출물의 최소저해농도를 측정한 결과를 도 4에 나타내었다. 프로폴리스 에탄올 추출물의 구강 병원균에 대한 항균활성은 대체로 높게 나타났는데,E. faecalis균주에 대해 0.042㎎/㎖로 가장 높게 나타났고,S.mutans, E.hirae, C.albicans및E.coli에 대해서는 0.021㎎/㎖로 동일하게 나타났다.

프로폴리스 에탄올 추출물은 알코올에 의해 추출되기 때문에 섭취가 어렵고 간 장애의 위험이 있으며, 30%의 밀랍으로 인해 끈적끈적한 송진으로 되어 있으므로 항생제로서의 사용에 어려움이 있다. 이에, 본 발명에서는 프로폴리스를 물 추출하여 밀랍성분을 제거하여 제조한 물 추출물에 대하여 최소저해농도를 측정함으로써 항균활성을 측정하였다.

프로폴리스 물 추출물의 최소저해농도를 측정한 결과를 도 5에 나타내었다.E. faecalis균주에 대해 0.018㎎/㎖로 가장 낮게 나타났고,S.mutans, E.hirae,C.albicans및E.coli은 0.071㎎/㎖로 동일한 최소저해농도를 보였다.

상기의 시험예에서 살펴본 바와 같이, 프로폴리스 에탄올 추출물은 알로에 추출물보다 약 6∼14배 높은 항균활성을 나타내었으며 프로폴리스 물 추출물은 알로에 추출물보다 약 4∼17배 높은 항균활성을 나타내었다. 이와 같은 결과는 알로에 추출물은 프로폴리스 에탄올 및 물 추출물과 비교해볼 때 항균효과가 현저히 떨어진다는 것을 알 수 있다.

<시험예 3: 알로에 및 프로폴리스 추출물 혼합액의 항균활성 테스트>

알로에 중에서 항균작용이 가장 우수한 아보레센스와 프로폴리스 에탄올 추출물 및 프로폴리스의 밀랍을 제거하여 취급이 용이한 프로폴리스 물 추출물을 혼합한 혼합물의 항균제로서의 사용가능성을 확인하였다.

또한, 알로에 추출물이 프로폴리스 에탄올 추출물이나 프로폴리스 물 추출물보다 현저히 낮은 항균활성을 나타내 보였기 때문에 알로에와 프로폴리스 각 시료들을 배합해 봄으로써 프로폴리스에 의한 알로에의 항균작용의 상승효과를 조사하였다.

알로에 추출물과 프로폴리스 에탄올 추출물과의 혼합물, 알로에 추출물과 프로폴리스 물 추출물과의 혼합물을 상기 각 균주에 처리하여 2배씩 희석해 나가며 각각의 시료를 개별적으로 처리했을 때의 최소저해농도값과 비교하여 보았다. 각 시료를 혼합시 희석한 배수를 FIC로 나타냈고, 각 시료의 FIC값의 합을 FICI로 나타내었다.

각 균주에 대한 알로에와 프로폴리스 에탄올 추출물 혼합물의 항균상승효과는 표 1과 같다.E.coli는 FICI값 1.0으로 다른 균주들에 비해 가장 낮은 상승효과를 나타냈다.E.faecalis균주는 0.018㎎/㎖로 가장 낮게 나타났고, S.mutans, E.faecalis, E.hirae, C.albicans는 FICI값 0.375를 나타내었다.

알로에와 프로폴리스 물 추출물의 항균 상승효과는 표 2와 같다.E.faecalis, E.hirae, C.albicans는 밀랍-제거하지 않은 프로폴리스 에탄올 추출물의 FICS값과 동일한 0.375로 나타내었는데,S.mutans는 FICS값이 0.628로 밀랍제거후 더욱 높은 상승효과를 보였다. 이는 시료들이 혼합되기 전 각각의 MIC에 비해 시료들이 혼합된 후 최저 1/2, 최고 1/8만큼 희석된 농도로도 같은 효과를 보여주었다.

알로에 및 프로폴리스 에탄올 추출물의 FIC 및 FICI

균주	FIC	FICI
	알로에 에탄올추출물		프로폴리스에탄올 추출물
Streptococcus mutansATCC 25175	0.13	0.25	0.38
Entrococcus faecalisATCC 10100	0.13	0.25	0.38
Enterococcus hiraeATCC 10541	0.13	0.25	0.38
Escherichia coliATCC 25922	0.50	0.50	1.00
Candida albicansATCC 10231	0.13	0.25	0.38

알로에 에탄올 추출물 및 프로폴리스 물 추출물의 FIC 및 FICI

균주	FIC	FICI
	알로에 에탄올추출물		프로폴리스물 추출물
Streptococcus mutansATCC 25175	0.13	0.50	0.63
Entrococcus faecalisATCC 10100	0.13	0.25	0.38
Enterococcus hiraeATCC 10541	0.13	0.25	0.38
Escherichia coliATCC 25922	0.25	0.50	0.75
Candida albicansATCC 10231	0.13	0.25	0.38

알로에에 대한 프로폴리스의 에탄올 추출물과 물 추출물의 이소볼로그램을 도 4에 나타내었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 알로에 및 프로폴리스 추출물 함유 구강용 조성물은 비교적 항균활성이 낮은 알로에 추출물에 매우 강한 항균활성이 있는 프로폴리스 추출물을 혼합하여 제조함으로써, 항균활성이 상승하는 뛰어난 효과가 있으므로, 구강 질환을 예방 및 치료하는 구강용 제품 제조산업상 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 알로에 추출물과 프로폴리스 추출물을 혼합하여 제조함을 특징으로 하는 알로에 및 프로폴리스 추출물 함유 구강용 조성물.