상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다층형 치아미백 첩포제은;
약물의 유동을 막아주어 안정성을 높이고 유통, 보관 중의 훼손을 방지하는지지층, 건조 타입(dry type)의 필름 (Film) 형태로 구성된 2층 이상의 약물층, 상기 2층 이상의 각 약물층을 분리, 안정화시키는 1층 이상의 격리층, 약물의 안정성을 높이고 약물이 손 등에 묻지 않아 치아 부착을 용이하게 하는 배면층으로 이루어진 다층 구조로 구성됨을 특징으로 한다.
바람직하기로는, 상기 2층 이상의 약물층은 A약물층 및 B약물층의 두 층의 약물층으로 될 수 있고, 상기 2개의 A, B약물층을 분리, 안정화시키는 하나의 격리층이 상기 약물층 사이에 개재될 수 있다.
상기 본 발명의 구성에 따른 다층 구조의 패취(Patch)를 사용함으로써 치아 부착 전에는 A약물층 및 B약물층이 격리층에 의해 분리되어 각각의 성분들의 안정화를 유지하고 부착 후에는 화학적, 물리적 방법에 의해 격리층이 용해되어 A약물층과 B약물층의 성분들이 확산, 혼합됨으로써 미백 작용의 효과를 더욱 높이게 된다. 이와 같이, 치아 부착 이전의 건조 상태에서는 격리층에 의해 2개의 약물층 내에 포함된 활성 성분들이 서로 분리되어 있다가 수분이 유입되는 상태, 즉 치아에 부착하게 되면 격리층의 용해로 인해 2개의 약물층의 활성 성분들이 혼합되어 반응하게 되는 기작을 가지고 있으므로 A약물층과 B약물층의 성분 및 조성은 서로 맞바꾸어 제조하여 치아에 적용해도 사용의 편의성, 미백 효과 및 안정성, 안전성 등에는 유의할 만한 차이를 가지지 않는다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기에서 A약물층 또는 B약물층에 사용할 수 있는 과산화물은 과산화수소, 과산화요소, 과산화칼슘, 과탄산나트륨, 과붕산나트륨 등에서 1종 이상 선택된다. 이들 약물층의 필름 형성 기제로는, 격리층의 용해를 방지하기 위해 알코올 용해성 폴리머인 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐피롤리돈 - 비닐아세테이트 공중합체(PVP/VA), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate. 상품명eudragit), 폴리알킬비닐에테르 - 말레인산 공중합체(PVM/MA) 등을 사용한다. 이러한 폴리머들은 필름 형성시 적절하게 건조되면 점착력이 다소 낮아지지만 수분과 접촉하게 되면 점착성이 증대되어 치아 표면에 부착하기가 용이하게 된다. 상기의 폴리머들에 대한 용매로서 물보다는 알코올을 사용함으로써 필름 형성시 건조 시간이 대폭 단축되어 불안정한 상태의 과산화물 등의 안정성 확보에도 상당한 이점을 얻을 수 있다. 또한 물리, 화학적으로 불안정한 상태의 과산화물이 중성 또는 알칼리성 조건보다는 산성 상태에서 더욱 안정하다는데 착안하여 산성 피로인산나트륨(SAPP), 산성 메타폴리인산염(상품명 Sporix, Multiphos) 등의 산성계 축합 인산염을 사용함으로써 과산화물의 안정성 향상에 기여함과 동시에 축합 인산염류가 가지는 고유의 치석 생성 억제 효과를 동시에 부여할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기에서 A약물층 또는 B약물층에 사용할 수 있는 과산화물 활성화제라 함은 과산화물의 라디칼 방출 작용을 촉진시킬 수 있는 물질로서 수산화나트륨(NaOH), 중탄산나트륨(sodium bicarbonate), 활성탄, 각종 금속염류 중에서 1종 이상 사용하게 된다. 이러한 활성화제는 과산화물의 반응을 폭발적으로 촉진시키므로 본 발명에서는 약물층의 층 분리를 통해 사용 전에는 두 종류의 성분이 반응할 수 없도록 격리층을 구성함으로써 안정성, 유효성의 보전을 꾀하게 된다. 또한 필름 형성 기제로는 앞에서 언급한 알코올 용해성 폴리머를 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 격리층에 사용되는 필름 형성 기제로는, 알코올에는 쉽게 용해되지 않고 물에서는 용해도가 상대적으로 높은 플루란(pullulan), 하이드록시메틸 셀룰로오즈(HMC), 하이드록시에틸 셀룰로오즈(HEC), 하이드록시프로필 셀룰로오즈(HPC), 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈(HPMC), 알지네이트(sodium alginate), 젤라틴(gelatin), 펙틴(pectin), 폴리비닐알코올(PVA) 등을 사용하여 알코올 베이스로 제조된 A약물층과 B약물층의 성분들이 유동, 혼합되는 것을 억제한다. 특히 바람직하기로는, 고온, 고열 조건에서도 필름 형상을 안정적으로 유지할 수 있는 성분을 사용하여 보관 및 유통 과정에서 유발될 수 있는 부적절한 용해를 최소화한다. 또한 개인에 따라 사용 중에 과산화물 및 활성화제에 의해 느낄 수 있는 나쁜 맛이나 냄새를 보완하기 위해 적정 수준의 감미료 및 향료 성분을 추가할 수 있다.
지지층은 유통, 보관 중에 약물층의 훼손을 방지하는 역할을 하며 치아 부착시에는 떼어낸 후, 사용하게 되며 여타의 약물 성분들과 반응성이 적은 폴리에틸렌, 폴리에스테르계 또는 폴리올레핀계 화합물을 사용할 수 있다.
배면층은 약물층의 안정적인 고정은 물론, 자극적인 성분으로부터 잇몸, 입술 안쪽의 점막 등을 보호하고 약물이 손 등에 묻지 않게 함으로써 치아 부착을 용이하게 하는 역할을 하며 역시 여타의 약물 성분들과 반응성이 적은 폴리에틸렌, 폴리에스테르계 또는 폴리올레핀계 화합물을 사용하게 된다.
A약물층, B약물층 및 격리층에는 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린과 같은 폴리올(polyol)류의 가소제를 사용할 수 있는데 이로 인해 각 층 및 첩포제 전체의 유연성 및 사용 편의성을 적절한 수준으로 조절 가능하게 된다. 또한 타액, 음식물의 잔여물, 미생물 등에 의해 치아 표면에 생성되는 얇은 막을 제거하기 위해 적절한 계면활성제를 사용함으로써 미백 활성 성분의 치아 표면 및 내부로의 접촉, 침투를 원활하게 한다.
상기 구성에 따른 본 발명의 치아 미백용 첩포제는 건조 상태, 즉 사용 전에는 격리층에 의해 2개의 약물층의 활성 성분들이 분리되어 있다가 수분이 유입되는 상태, 즉 치아에 부착하게 되면 격리층의 용해로 인해 2개의 약물층의 활성 성분들이 혼합되어 반응하게 되므로 A약물층과 B약물층의 성분 조성은 서로 맞바꾸어 제조하여 치아에 적용해도 미백 효과 및 안정성, 안전성 등에 별다른 차이가 없다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 치아 미백용 첩포제는 B약물층에 함유된 과산화물 활성화제로 인해 보다 짧은 시간 내에, 보다 높은 미백 효과를 얻을 수 있고 계면활성제의 작용으로 치아 표면의 막을 제거하여 활성 성분의 침투를 용이하게 하며, A약물층에서 치아미백 성분으로 사용되는 과산화물이 고온에서의 경시 안정성이 우수하고, 과산화물 및 활성화제의 함량이 낮아 인체에 안전하며, 치아 부착 및 탈착 등이 간편하다.
이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~8 및 비교예 1~4를 다음과 같은 조성으로 제조하였고 각 제조물에서 배면층 및 지지층의 성분은 폴리에틸렌 및 폴리에스테르계 화합물로 한정하였다.
치아 미백용 첩포제의 조성 (중량 %)
성 분 명 |
실시예 1 |
실시예 2 |
실시예 3 |
실시예 4 |
A약물층 |
PVP |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
PVP/VA |
- |
- |
- |
- |
카보머 |
- |
- |
- |
- |
프로필렌글리콜 |
5.0 |
5.0 |
- |
5.0 |
글리세린 |
- |
- |
5.0 |
|
과산화수소 |
3.0 |
6.0 |
3.0 |
- |
과산화요소 |
- |
- |
- |
10.0 |
산성피로인산나트륨 |
2.0 |
4.0 |
2.0 |
2.0 |
피로인산나트륨 |
- |
- |
- |
- |
Tween 80 |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
Xanthan Gum |
적량 |
적량 |
적량 |
적량 |
알코올 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
소 계 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
격리층 |
플루란 |
18.0 |
18.0 |
18.0 |
18.0 |
HPMC |
- |
- |
- |
- |
Tween 80 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
정제수 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
소 계 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
B약물층 |
PVP |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
PVP/VA |
- |
- |
- |
- |
카보머 |
- |
- |
- |
- |
NaOH |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
금속염(Fe) |
- |
- |
- |
- |
프로필렌글리콜 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
SLS |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
에탄올 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
소 계 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
치아 미백용 첩포제의 조성 (중량 %)
성 분 명 |
실시예 5 |
실시예 6 |
실시예 7 |
실시예 8 |
A약물층 |
PVP |
20.0 |
20.0 |
- |
20.0 |
PVP/VA |
- |
- |
20.0 |
- |
카보머 |
- |
- |
- |
- |
프로필렌글리콜 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
글리세린 |
- |
- |
- |
|
과산화수소 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
과산화요소 |
- |
- |
- |
- |
산성피로인산나트륨 |
- |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
피로인산나트륨 |
2.0 |
- |
- |
- |
Tween 80 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
Xanthan Gum |
적량 |
적량 |
적량 |
적량 |
알코올 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
소 계 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
격리층 |
플루란 |
18.0 |
- |
18.0 |
18.0 |
HPMC |
- |
15.0 |
- |
- |
Tween 80 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
정제수 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
소 계 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
B약물층 |
PVP |
20.0 |
20.0 |
- |
20.0 |
PVP/VA |
- |
- |
20.0 |
- |
카보머 |
- |
- |
- |
- |
NaOH |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
- |
금속염(Fe) |
- |
- |
- |
0.1 |
프로필렌글리콜 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
SLS |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
에탄올 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
소 계 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
치아 미백용 첩포제의 조성 (중량 %)
성 분 명 |
비교예 1 |
비교예 2 |
비교예 3 |
비교예 4 |
A약물층 |
PVP |
20.0 |
20.0 |
- |
20.0 |
PVP/VA |
- |
- |
- |
- |
카보머 |
- |
- |
10.0 |
- |
프로필렌글리콜 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
글리세린 |
- |
- |
- |
|
과산화수소 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
과산화요소 |
- |
- |
- |
- |
산성피로인산나트륨 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
- |
피로인산나트륨 |
- |
- |
- |
- |
Tween 80 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
Xanthan Gum |
적량 |
적량 |
적량 |
적량 |
알코올 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
소 계 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
격리층 |
플루란 |
- |
- |
18.0 |
18.0 |
HPMC |
- |
- |
- |
- |
Tween 80 |
- |
- |
1.0 |
1.0 |
정제수 |
- |
- |
잔량 |
잔량 |
소 계 |
0.0 |
0.0 |
100.0 |
100.0 |
B약물층 |
PVP |
- |
20.0 |
- |
20.0 |
PVP/VA |
- |
- |
- |
- |
카보머 |
- |
- |
2.0 |
- |
NaOH |
|
1.0 |
3.0 |
1.0 |
금속염(Fe) |
- |
- |
- |
- |
프로필렌글리콜 |
- |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
SLS |
- |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
에탄올 |
- |
잔량 |
잔량 |
잔량 |
소 계 |
0.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
시험예 1. 치아 미백 효과의 평가
IR프레스를 이용, 하이드록시 아파타이트(HAP) 파우더로 적정 크기의 타블렛을 제조한 후, TSB용액에 담가 인위적으로 오염시킨 것을 시편으로 사용하였다. 오염시킨 HAP 타블렛 시편의 초기 L값(L은 명도를 나타내며 100일 때를 순백색, 0일 때를 흑색으로 정함)을 색차계로 측정하고, 상기의 실시예 및 비교예와 같이 제조한 치아 미백용 첩포제를 물에 가볍게 적신 시편에 붙이고 일정 조건(37℃, RH 90%) 하에서 일정 시간 동안 방치한 다음, 첩포제를 떼어낸 시편을 세척, 건조한 후 다시 L값을 측정하여 첩포제를 부착하기 전후의 L값의 차이인 △L을 계산하였다. 그 결과는 다음 표 4와 같다.
오염시킨 HAP타블렛의 백도 변화
|
△L(초기 L값 대비 첩포제 부착 후의 L값의 편차) |
실시예 1 |
34.05 2.96 |
실시예 2 |
47.49 3.40 |
실시예 4 |
26.75 2.63 |
실시예 6 |
30.43 2.74 |
실시예 8 |
28.68 2.94 |
비교예 1 |
20.69 2.06 |
비교예 2 |
18.06 1.93 |
비교예 4 |
22.43 2.19 |
상기 표 4에서와 같이 과산화수소 및 과산화요소와 같은 과산화물이 치아 미백 효과가 있으며 함량이 늘어남에 따라 미백 효과도 증가하는 것으로 나타났다. 또한 실시예 1~8에서와 같이 과산화물 활성화제로서 수산화나트륨 또는 금속염류를사용하였을 때, 비교예 1과 같은 과산화물 단독 처방보다 현저하게 높은 정도로 미백 효과가 나타나며 금속염류보다는 수산화나트륨을 사용하는 것이 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 비교예 2, 4와 같이 격리층이 없거나 과산화물의 안정화제로서 인산염류를 사용하지 않은 경우, 과산화물의 경시 안정성에 해를 끼쳐 결과적으로 미백 효과도 감소하는 것으로 나타났다.
시험예 2 과산화물의 경시 안정성
상기 실시예 및 비교예와 같이 제조한 치아 미백용 첩포제의 고온 다습 조건(45℃, RH 90%)에서의 과산화물의 경시 안정성을 다음과 같이 평가하였다. 플라스크에 무게를 측정한 첩포제(1제) 시료와 용매를 넣고 완전히 용해시킨 후, 6N 염산 5ml과 요오드화 칼륨 2g을 더해 녹인 다음, 냉암소에 1시간 정도 방치했다가 50mM 티오설페이트 나트륨 용액으로 적정하여 첩포제(1제) 내의 과산화물 함량을 정량하였다. 그 결과는 다음 표 5와 같다.
과산화물의 잔존 비율(초기 함량 대비) 단위(%)
|
실시예1 |
실시예4 |
실시예5 |
실시예7 |
비교예2 |
비교예3 |
비교예4 |
1주 |
98 |
96 |
97 |
97 |
93 |
94 |
94 |
2주 |
96 |
90 |
95 |
95 |
86 |
89 |
90 |
4주 |
92 |
83 |
90 |
90 |
73 |
78 |
81 |
6주 |
88 |
77 |
85 |
84 |
60 |
65 |
71 |
8주 |
85 |
72 |
80 |
80 |
46 |
51 |
60 |
상기 표5에서와 같이 실시예 1, 7 및 실시예 5와 비교예 4를 비교할 때, 과산화물의 안정성 향상에 인산염류의 역할이 중요한 것으로 판단되며 산성 피로인산나트륨(SAPP)과 같은 산성계 축합 인산염을 사용하면 과산화물의 경시 안정성이 더욱 양호해짐을 알 수 있다. 실시예 1, 5, 7과 실시예 4를 비교할 때, 과산화요소 보다는 과산화수소의 고온에서의 경시 안정성이 우수한 것으로 나타났는데 이는 과산화요소의 특성상 고온에서 상당히 불안정하기 때문인 것으로 보여진다. 비교예 2와 같이 격리층이 없는 경우, 고온에서 약물 성분 간의 유동과 반응이 일어나게 되어 과산화물의 경시 안정성에 해악을 끼치게 된다. 또한 비교예 4와 같이 별도의 과산화물 안정화제를 처방하지 않았을 경우, 과산화수소의 경시 안정성은 매우 불량해지며 이는 미백 효과의 소실로 이어짐을 예상할 수 있다.
시험예 3. 치아 미백 효과의 소요 시간 평가
일정 수준의 치아 미백 효과를 나타내는데 필요한 시간을 비교하기 위해 상기 시험예 1과 기본적으로 동일한 방법이지만 제조물의 부착 시간에 차이를 두어 상대적인 미백 효과의 정도를 평가하였다. 그 결과는 다음 표 6과 같다.
오염시킨 HAP 타블렛의 시간 편차에 따른 백도 변화
|
△L(15분) |
△L(30분) |
△L(1시간) |
실시예 1 |
25.72 2.39 |
34.05 2.96 |
42.18 3.86 |
실시예 6 |
19.94 2.05 |
30.43 2.74 |
40.83 3.65 |
비교예 1 |
14.89 1.49 |
20.69 2.06 |
29.36 2.67 |
비교예 2 |
12.67 0.06 |
18.06 1.93 |
26.17 0.18 |
상기 표 6에서 실시예 1, 6과 비교예 1을 비교할 때, 활성화제의 작용에 의한 미백 촉진 작용을 알 수 있다. 상대적으로 빠른 미백 효과를 보임으로써 첩포제의 치아 부착 시간을 절반 수준으로 줄여도 대등한 수준의 결과를 얻게 된다. 실시예 1, 6과 비교예 2를 비교해 보면 격리층의 유무로 인해 과산화물의 경시 안정성에 현격한 차이가 생김에 따라 결과적으로 미백 효과에서도 큰 차이가 나타남을 알 수 있다. 실시예 1과 6을 비교할 때, 격리층의 기제로서는 플루란이 더욱 우수함을 알 수 있는데 이는 플루란이 HPMC에 비해 일정량 이상의 수분 유입시 물 또는 타액에 대한 용해 속도가 보다 빠르기 때문으로 판단된다.
시험예 4. 시간별 미백효과 비교
상기 실시예1에 따른 치아 미백용 첩포제와 현재 시중에 시판되는 있는 타사의 치아 미백용 첩포제에 대한 시간 경과에 따른 치아 미백효과를 측정하기 위해, 각각의 치아 미백첩포제를 일정시간 동안 치아에 부착한 후, 부착 이전의 백도(L값)과 비교하여 개선 정도를 측정하여 그 결과를 도 1에 나타냈다. 본 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 치아 미백용 첩포제는 시간 경과에 따른 미백효과가 타사제품에 비해 월등히 우수함을 알 수 있다.