KR20070059787A

KR20070059787A - 은 나노입자의 콜로이드 용액을 포함하는 동물의 유방염예방 또는 치료용 조성물 및 그를 이용하여 동물의유방염을 예방 또는 치료하는 방법

Info

Publication number: KR20070059787A
Application number: KR1020050119088A
Authority: KR
Inventors: 박성재; 김현섭; 박수봉; 서국현; 허태영; 강석진; 양창범
Original assignee: 대한민국(관리부서:농촌진흥청); (주)화신이앤비; 주식회사 바이오플러스
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2007-06-12

Abstract

본 발명은 은 나노입자의 입경이 1 내지 15 nm인 은 나노입자의 콜로이드 용액을 포함하는 동물의 유방염의 예방 또는 치료용 액상 조성물 및 그를 이용하여 동물의 유방염을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.

은 나노입자, 콜로이드

Description

은 나노입자의 콜로이드 용액을 포함하는 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물 및 그를 이용하여 동물의 유방염을 예방 또는 치료하는 방법{A composition for preventing or treating mastitis of animal comprising silver nanoparticle colloidal solutions and a method of preventing or treating mastitis of animal using the same}

본 발명은 은 나노입자의 콜로이드 용액을 포함하는 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물 및 그를 이용하여 동물의 유방염을 예방 또는 치료하는 방법에 관한 것이다.

가축의 염증 중 가장 큰 문제가 되는 것은 착유우에 있어서의 유방염이다. 또한, 착유우에서 발생하는 질병의 약 40%가 유방염일 정도로 그 발병 비율이 가장 높아 농가 손실의 제1 요인으로 인식되고 있다.

유방염은 여러 가지 염증성 인자가 원인이 되어 유방조직의 손상이나 비유 기능의 장애를 일으킨다. 유방염의 원인으로는 스트렙토마이세스 오레우스, 스트렙토마이세스 에피더미티디스, 스트렙토코커스 속 미생물, 악티노마이세스 피오게네스, 펩토코커스 인돌리쿠스, 미호기성 그람양성 구균, 대장균, 마이코플라즈마, 소 파라인플루엔자 3, 렙토스피라, 브루셀라 및 결핵균 등의 원인균이 복합적으로 작용하여 발병하는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 유방염은 특정한 하나의 병원균에 의하여 발생하는 것이 아니라, 복합적으로 작용하여 발병하는 것으로 그 치료제의 개발이 어렵다.

종래 유방염의 치료제로는 항생제가 많이 사용되었다. 그러나, 젠타마이신, 노르플록사신, 엔로플록사신 등은 잔류 문제가 발생할 가능성이 있다. 일반적으로 착유우가 질병에 감염되어 주사제나 연고제를 사용할 경우, 약제에 함유되어 있는 항생제가 우유로 이행되어 우유를 납품할 수 없게 된다. 이에 따라 농가의 손실이 막대하기 때문에 이러한 잔류 항생제의 문제를 극복하기 위한 휴약 기간을 두고 있으며, 일반적으로 5일 이상 납유할 수 없게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 새로운 유방염 치료제가 알려져 있다. 예를 들면, 한국특허공개 제10-2003-0084223호에는 상황버섯 추출물을 유효성분으로 함유하는 가축의 유방염 질환 치료용 약학적 조성물이 개시되어 있다. 또한, 미국특허 제6,872,709호에는 감초의 뿌리와 기는 줄기로부터 추출되는 글리시리진 (glycyrrhizin)과 약제학적으로 허용가능한 염을 포함하는 가축의 유방염 치료제가 개시되어 있다. 또한, 한국특허공개 제10-2003-0061102호에는 0.1 내지 20 중량%의 키토산-키토올리고당, 0.1 내지 10 중량%의 브로멜라인 및 0.01 내지 10 중량%의 감초를 활성 성분으로 함유하는 젖소 원유 중의 체세포 감소 및 젖소 유방염의 예방 또는 치료용 조성물이 개시되어 있다. 또한, 한국특허 공개 제10-2003-0016801호에는 항균 펩티드인 부포린 II를 포함하는 포유류의 유방염 치료용 조성물이 개 시되어 있다. 이러한 조성물들은 주로 천연물을 이용하여 안전성을 크게 개선하고자 한 것이다.

그러나, 이러한 종래 기술에 의하더라도 안전하면서도 유방염의 치료 효과가 우수하고, 비용이 적게 드는 유방염의 예방 또는 치료용 조성물이 여전히 요구되고 있다. 이에 본 발명자들은 은 나노입자를 유방염 예방 또는 치료용 조성물로서 사용할 수 있는 방법을 집중적으로 연구하던 중, 은 나노입자의 콜로이드 용액을 포함하는 조성물이 유방염의 치료 효과가 우수하다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은 유방염의 예방 또는 치료 효과가 우수한 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 상기 조성물을 이용하여 동물의 유방염을 예방 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 은 나노입자의 입경이 1 내지 15 nm인 은 나노입자의 콜로이드 용액을 포함하는, 동물의 유방염의 예방 또는 치료용 액상 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 구체예는, 본 발명의 조성물에 있어서 폴리비닐피롤리돈, (1-비닐 피롤리돈)-아크릴산 공중합체, 폴리옥시에틸렌 스테아레이트 및 (1-비닐피롤리돈)-비닐 아세트산 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자 안정제를 포함하는 것인 조성물이다. 본 구체예에서, 상기 고분자 안정제는 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 5 중%의 범위로 포함되는 것일 수 있다. 이들 고분자 안정제는 동물 체내에 안전하면서도 은 나노입자가 콜로이드 용액 중에 고르게 분산되어 있도록 한다. 따라서, 본 발명의 조성물 중에 포함되어 있는 은 나노입자를 동물 체내에 고르게 전달할 수 있게 한다.

본 발명의 조성물에 있어서 상기 은 나노입자는 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 30 ppm, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 ppm으로 포함되어 있는 것이다.

본 발명의 일 구체예는, 본 발명의 조성물에 있어서 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 5 중량%의 율금으로 이루어지는 유방염 예방 또는 치료제를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 율금은 동물에 대하여 유선 세포의 활성을 증진시키는 효과가 있어 우유의 분비를 촉진시키는 생리활성효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 본 발명의 조성물에 함께 사용함으로써 상승적인 약리효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 구체예는, 본 발명의 조성물에 있어서 조성물 총 중량에 대하여 0.05중량% 내지 5 중량%의 글리세롤을 더 포함하는 것인 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물일 수 있다. 상기 글리세롤은 은 나노입자 성분이 동물의 체내에서 장시간에 걸쳐서 지속적으로 방출되도록 한다.

본 발명의 조성물에 사용되는 상기 은 나노입자 콜로이드 용액은 당업계에 알려진 은 나노입자 콜로이드 용액을 제조하는 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들면, 국제특허공개 제WO 02/087749호에는 은 나노입자의 콜로이드 용액의 제조 방법이 개시되어 있으며, 이 특허출원의 내용은 기술의 편의를 위하여 본 명세서에 참조에 의하여 포함되어진다.

본 발명의 일 구체예는, 본 발명의 조성물에 있어서 상기 은 나노입자 콜로이드 용액이 은염 또는 은 산화물 염과, 폴리비닐피롤리돈, (1-비닐 피롤리돈)-아크릴산 공중합체, 폴리옥시에틸렌 스테아레이트 및 (1-비닐피롤리돈)-비닐 아세트산 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자 안정제를 물 또는 비수계 용매에 용해시키고, 질소 퍼지한 후, 감마선을 조사하는 단계를 포함하는 은 나노입자 콜로이드 용액 제조방법에 의하여 제조된 것인 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물이다. 바람직하게는, 상기 은 나노입자 콜로이드 용액은 NANOVER^TM((주)바이오플러스, 한국)이다.

본 구체예에서, 상기 은염은 AgNO₃, AgClO₄, Ag₂SO₄ 및 CH₃COOAg으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것일 수 있다. 또한, 상기 비수계 용매는 에틸렌 글리콜, 에탄올 및 이소프로필 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것일 수 있다.

상기 은 나노입자 콜로이드 용액 제조방법에 있어서, (1-비닐 피롤리돈)-아크릴산 공중합체에서 1-비닐 피롤리돈 반복 단위와 아크릴산 반복 단위의 혼합 중량비는 1:99 내지 99:1, 특히 75:25인 것이 바람직하며, (1-비닐 피롤리돈)-비닐 아세테이트 공중합체에서 1-비닐 피롤리돈 반복 단위와 비닐 아세테이트 반복 단위의 혼합 중량비는 1:99 내지 99:1, 특히 57:43인 것이 바람직하다. 상기 고분자 안정제는 용매 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부의 범위로 사용하고, 상기 은 염은 용매 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 1 중량부를 사용한다. 상기 고분자 안 정제 및 은 염을 용매에 완전히 용해시키고, 상기 혼합물 내에 질소 가스로 30분 내지 1 시간 동안 퍼지시킨 후 용기를 완전히 밀폐한다.

다음으로, 상기 결과물에 감마선을 10 내지 30 KGy 선폭량이 되도록 조사하면, 약 10-12 nm의 입자 크기 및 10-12 nm의 입자 분포를 갖는 은 나노입자 콜로이드가 얻어진다. 선택적으로, 감마선을 조사한 후에 초음파 처리를 더 포함할 수 있다. 이렇게 제조된 은 나노입자 콜로이드 용액은, 적당한 용액 예를 들면, 물에 희석함으로써 본 발명의 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물을 제조할 수 있다. 상기 희석제는 수성 또는 비수성 용액이 될 수 있으나, 바람직하게는 수성이며 더욱 바람직하게는 물이다.

본 발명의 조성물에는 상기한 성분 외에 약제학적으로 허용가능한 부형제 및 희석제 등의 보조제를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 바람직하게는 주사제의 형태인 것이다. 본 발명에 포함되는 동물용 주사제는 약제학적으로 허용가능한 담체로서 증류수, 올레인산에틸, 에탄올, 프로필렌 글리콜, 글리세린 등; 항산화제로서 아스코르븐산, 아황산 수소 나트륨, 피로아황산나트륨, 토코페롤 등; 보존제로서 질산페닐수은, 치메로살, 염화벤잘코듐 등을 이용하여 제조될 수 있다.

투여량은 선택되는 동물 및 질병의 경중에 따라서 당업자가 용이하게 선택할 수 있다. 바람직하게는, 투여량은 본 발명의 조성물에 포함된 은 나노입자의 농도 기준으로 10 ppm 내지 30 ppm인 용액을 20 ml 내지 25 ml로 1일 1회, 3일까지 투여할 수 있다. 투여는 유두 내에 주사를 통하여 주입할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물이 적용될 수 있는 상기 동물은 임의의 동물, 바람직하게는 가축, 더욱 바람직하게는 소, 돼지, 염소, 개 및 양 등이 될 수 있다.

본 발명은 또한, 본 조성물을 동물에 투여하는 단계를 포함하는, 동물의 유방염을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 구체예는, 본 발명의 방법에 있어서 상기 투여는 동물의 유두에 주사하는 것인 방법이다. 상기 동물은 임의의 동물, 바람직하게는 가축, 더욱 바람직하게는 소, 돼지, 염소, 개 및 양 등이 될 수 있다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예 1: 본 발명의 은 나노입자 콜로이드 용액을 포함하는 조성물의 제조

은 나노입자의 농도가 1000 ppm인 은 나노입자 콜로이드 용액 (NANOVER^TM;(주)바이오플러스, 한국)을 구입하였다. 상기 은 나노입자 콜로이드 용액은 다음과 같이 제조되었다. 먼저, 1.863 g의 AgNO₃ 및 분자량 55,000 Da의 11.137 g의 폴리비닐 피롤리돈을 987 g의 물에 완전히 용해시켰다. 상기 용액을 포함하는 반응 용기를 1 시간 동안 질소 기체로 퍼지하고, 밀폐시킨 후, 30 KGy 선량의 감마선을 조사하여 노란색 은 나노입자 콜로이드 용액을 제조하였다. 제조된 은 나노입자 콜로이 드 용액은 최소 6.6±1.1 nm의 입자 직경을 갖고, 평균 10-12 nm의 직경을 갖는다.

다음으로, 1000 ppm 은 나노입자 콜로이드 용액을 물로 희석하여 은 나노입자의 농도가 20 ppm인 은 나노입자 콜로이드 용액을 포함하는 조성물을 제조하였다.

실시예 2: 은 나노입자 콜로이드 용액을 포함하는 조성물의 젖소 유방염 치료 효과

본 실시예에서는 실시예 1에서 제조된 유방염 예방 또는 치료용 조성물을 젖소의 유두에 투여하고, 분무 전후의 임상 증상 및 세균의 수 등을 측정하였다.

먼저, 실험에 사용된 통상적인 축사에 위치하는 9마리의 젖소에 대하여 젖소 당 하나의 유두 (총 9 유두)에 유두공을 통하여 20 ml를 1일 1회 3일 동안 주사를 통하여 투여하고, 투여 후 3주 동안 일정한 시간에 유두로부터 시료를 채취하고 은 나노입자 콜로이드 용액을 투입한 유두로부터 멸균된 손으로 우유를 15 ml 채취하고 혈액은 5 ml 멸균 주사기로 5 ml의 혈액을 소 미정맥으로부터 채취를 하고 분석하여, 임상증상, 총 세균수, 체세포수, 소혈청알부민 (BSA), 백혈구, 호중구 및 혈소판의 양 또는 수를 측정하였다. 대조군 실험으로서, 본 발명의 조성물을 투여하기 전에 동일한 방법으로 측정하였다. 임상 증상으로는, 유방 부종, 경결 상태 및 우유 내 농 정도, 종대 등이 포함된다. 임상증상은 육안으로 관찰하였으며, 총 세균수는 다음과 같이 측정하였다.

먼저, 지정된 시간에 5ml의 시료를 채취하고, 이를 120 mm×6 mm 배양 접시에 받은 다음, 멸균 면봉을 이용하여 한 루프를 미리 준비하여 둔 무균 한천 배지 에 도말하고, 37℃에서 48시간 동안 배양하였다. 배양 후, 현미경을 이용하여 세균의 수를 측정하였다. 체세포의 측정은 체세포 분석기 (Series 300 Fossomatic, Foss Electric Inc., Denmark)를 이용하여 측정하였으며, 혈액 성분은 혈구 분석기 (HEMA Vet 850, CDC Inc. USA)를 이용하여 측정하였다.

표 1은 유방염 증상이 있는 젖소에 본 발명의 조성물을 투여하기 전과 투여 3일 후에 임상증상, 총 세균수, 체세포수, 소혈청알부민 (BSA), 백혈구, 호중구 및 혈소판의 양 또는 수를 측정한 결과이다.

표 1.

검사 항목	투여전	투여 3일 후	비고
임상증상	있음	증상이 서서히 호전됨	투여 5-6일 후에 9유두중 8유두에서 임상증상 완화 및 소실 완치됨
총 세균수 (×10³ CFU/ml)	520	4.1
체세포수 (×10³ 세포/ml)	8,300	5,500
BSA (mg/ml)	3.32	0.55	염증표적인자
백혈구 (×10³ 세포/㎕)	7.72	9.61
호중구 (×10³ 세포/㎕)	2.96	5.04
혈소판 (×10³ 개/㎕)	440	2227

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 유방염의 예방 또는 치료용 조성물은 유방염을 현저하게 개선시키는 효과가 있다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물에 의하면, 은 나노입자의 콜로이드 용액을 사용함으로써 동물의 유방염을 예방 또는 치료하는 효과가 우수하 다.

본 발명의 동물의 유방염을 예방 또는 치료하는 방법에 의하면, 효율적으로 동물의 유방염을 예방 또는 치료할 수 있다.

Claims

은 나노입자의 입경이 1 내지 15 nm인 은 나노입자의 콜로이드 용액을 포함하는, 동물의 유방염의 예방 또는 치료용 액상 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 폴리비닐피롤리돈, (1-비닐 피롤리돈)-아크릴산 공중합체, 폴리옥시에틸렌 스테아레이트 및 (1-비닐피롤리돈)-비닐 아세트산 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자 안정제를 포함하는 것인 조성물.
제2항에 있어서, 상기 고분자 안정제는 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 5 중%의 범위인 조성물.
제1항에 있어서, 상기 은 나노입자는 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 30 ppm으로 포함되어 있는 것인 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물.
제1항에 있어서, 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 5 중량%의 소목 및 율금으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 유방염 예방 또는 치료제를 더 포함하는 것인 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물.
제1항에 있어서, 조성물 총 중량에 대하여 0.05중량% 내지 5 중량%의 글리세롤을 더 포함하는 것인 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 은 나노입자 콜로이드 용액은 은염 또는 은 산화물 염과, 폴리비닐피롤리돈, (1-비닐 피롤리돈)-아크릴산 공중합체, 폴리옥시에틸렌 스테아레이트 및 (1-비닐피롤리돈)-비닐 아세트산 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자 안정제를 물 또는 비수계 용매에 용해시키고, 질소 퍼지한 후, 감마선을 조사하는 단계를 포함하는 은 나노입자 콜로이드 용액 제조방법에 의하여 제조된 것인 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물.
제7항에 있어서, 상기 은염은 AgNO₃, AgClO₄, Ag₂SO₄ 및 CH₃COOAg으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물.
제7항에 있어서, 상기 비수계 용매가 에틸렌 글리콜, 에탄올 및 이소프로필 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물.
제7항에 있어서, 상기 고분자 안정제는 용매 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부의 범위로 사용하고, 상기 은 염은 용매 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 1 중량부인 동물의 유방염 예방 또는 치료용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 은 나노입자 콜로이드 용액은 NANOVER^TM ((주)바이오플러스, 한국)인 조성물.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 동물에 투여하는 단계를 포함하는, 동물의 유방염을 예방 또는 치료하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 투여는 동물의 유방 또는 유두에 주사하는 것인 방법.