KR20130049941A

KR20130049941A - 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물

Info

Publication number: KR20130049941A
Application number: KR1020110115009A
Authority: KR
Inventors: 조성제
Original assignee: (주)쓰리크로
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2013-05-15
Also published as: KR101375632B1

Abstract

본 발명은, 새로운 치아 표면층을 형성할 때 공급되어야 할 인산과 칼슘 이온을 제공하기 위한 삼인산칼슘 1～30중량%, 손상된 치아 표면과 넓어진 상아세관을 메우고 개선하기 위한 수산화인회석 1～40중량%, 치아 표면의 연마를 위한 콜로이드성 연마재 0.05～5중량%, 상기 삼인산칼슘을 용해하여 페이스트를 형성하기 위한 용제 5～65중량% 및 페이스트 상태를 유지하기 위한 습윤제 5～70중량%를 포함하며, 상기 수산화인회석은 평균 지름이 1～70㎛인 마이크로크기 입자와 평균 지름이 10～800㎚인 구형의 나노크기 입자를 포함하고, 상기 나노크기 입자는 상기 수산화인회석에 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 1～80중량%를 이루는 비율로 함유되어 있는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 치아 표면을 구성하고 있는 법랑질의 결손으로 인한 상아질의 노출과 상아세관을 통한 치수에 전달되는 신경반응으로 유발되는 과민감성 치아를 완화할 수 있다.

Description

과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물{Toothpaste composition for remitting dentin hypersensitivity}

본 발명은 치약 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 치아 표면을 구성하고 있는 법랑질의 결손으로 인한 상아질의 노출과 상아세관을 통한 치수에 전달되는 신경반응으로 유발되는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물에 관한 것이다.

일상생활에서 사용되는 치약은 치석을 제거하는 연마재와 치약의 형태를 페이스트로 유지하는 점증제 및 감미제를 혼합한 것으로, 치석 제거, 심미 효과, 이를 하얗게 하는 기능, 충치 예방, 구취 제거, 치은염 예방 등의 효능 및 효과를 나타내고 일반의약품으로 분류된다.

치아의 가장 바깥층의 97%를 차지하는 수산화인회석(하이드록시아파타이트)은 인산칼슘화합물 중에서 수용액에서의 용해도가 가장 작은 물질이지만, 산성에는 취약하여 용해도가 급격히 높아진다. 충치를 유발하는 구강 내 세균들의 대사작용으로 생성된 산성 물질에 치아가 쉽게 용해되어 충치의 초기단계를 형성한다고 알려져 있다. 일반적인 치약의 충치예방 효과를 더욱 극대화하기 위해 치아에서 용출되거나 용해된 칼슘 및 인산 성분을 보충해주기 위해서 인산칼슘화합물을 첨가한 치약이 판매되고는 있지만, 단순히 인산칼슘화합물을 첨가한다고 해서 결손된 치아의 회복을 돕지는 못한다. 오히려 첨가한 인산칼슘화합물이 치아의 마모를 촉진하는 경향이 있고, 입자의 크기가 큰 것은 미세한 결손부위를 메우는 기여를 하지 못하는 문제를 나타낸다. 기존의 치약 제품은 지각과민증을 완화하는 방법으로 수용액에서 2.83×10^- ³⁰의 이온곱상수(K_sp) 값을 갖는 삼인산칼슘만을 사용하거나 수산화인회석 유도체를 사용하지만, 치아의 미세결손을 빠르게 회복시키지 못하여 6개월 정도의 지속적인 사용이 요구되며, 따라서 빠른 효능을 보이는 치약의 상용화 기술이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0772930호에서는 하이드록시아파타이트에 탄산을 치환시킨 탄산아파타이트를 만들어 이를 치약의 연마제로 사용하는 방법을 제시하고 있다. 하지만, 탄산아파타이트는 생체치아를 구성하는 법랑질과는 화학적으로 분명한 차이를 보이는 물질로 재광화에 적합하지 않다. 수산화인회석을 고순도로 정제하기 어렵기 때문에 고용량을 사용하고자할 때 수산화인회석 유도체를 사용하여 독성을 제거하고 있는 것이다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0110647호에서는 미세한 하이드록시아파타이트를 포함하는 치아 도포용 조성물을 제시하고 있다. 이는 미세한 하이드록시아파타이트를 치아에 도포하여 장시간(10분 내지 10시간) 처리하여 치아의 재광화를 유도한다는 것으로 사용자의 편리성을 배제하여 이용에 불편함을 겪는 어려운 문제점이 있다.

지각과민증(시린이) 개선용 치약에는 자연적인 치아의 표면 개선을 돕는 방법 이외에도, 상아세관을 통해 신경을 안정화시키는 유효성분을 넣는 기전을 이용한 치약들이 있는데, 노바민(NovaMin)의 덴쉴드(Denshield)와 글락소스미스클라인(GlaxoSmithKline)의 센소다인(Sensodyne) 등이 그 예이다. 그러나 이러한 치수의 신경 안정화작용은 일정 기간만 약효가 유지되고, 지각과민증의 원천적인 원인을 제거하는 방법이 아니기 때문에 손상되어 넓어진 상아세관을 메우는 자연적인 방법이 더 권장된다.

대한민국 등록특허 제10-0772930호 대한민국 공개특허 제10-2010-0110647호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 치아 표면을 구성하고 있는 법랑질의 결손으로 인한 상아질의 노출과 상아세관을 통한 치수에 전달되는 신경반응으로 유발되는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물을 제공함에 있다.

본 발명은, 새로운 치아 표면층을 형성할 때 공급되어야 할 인산과 칼슘 이온을 제공하기 위한 삼인산칼슘 1～30중량%, 손상된 치아 표면과 넓어진 상아세관을 메우고 개선하기 위한 수산화인회석 1～40중량%, 치아 표면의 연마를 위한 콜로이드성 연마재 0.05～5중량%, 상기 삼인산칼슘을 용해하여 페이스트를 형성하기 위한 용제 5～65중량% 및 페이스트 상태를 유지하기 위한 습윤제 5～70중량%를 포함하며, 상기 수산화인회석은 평균 지름이 1～70㎛인 마이크로크기 입자와 평균 지름이 10～800㎚인 구형의 나노크기 입자를 포함하고, 상기 나노크기 입자는 상기 수산화인회석에 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 1～80중량%를 이루는 비율로 함유되어 있는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물을 제공한다.

상기 수산화인회석의 나노크기 입자는 비표면적이 1~200m²/g 인 것으로 이루어져 있을 수 있다.

상기 수산화인회석은 pH가 7.0±1.5인 것으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

상기 콜로이드성 연마재는 콜로이드성 이산화규소로 이루어질 수 있다.

상기 습윤제는 D-솔비톨액 및 폴리에칠렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어질 수 있다.

상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨 0.01～3중량%를 더 포함할 수 있다.

상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 자일리톨 0.001～2중량%를 더 포함할 수 있다.

상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 안식향나트륨 0.001～2중량%를 더 포함할 수 있다.

상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 라우릴황산 나트륨 0.01～4중량%를 더 포함할 수 있다.

상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 멘톨 및 스피아민트오일 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01～5중량%를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물에 의하면, 과민감성치아(시린이)의 통증의 원인인 치아 표면의 법랑질 결손으로 노출된 상아세관과 이를 통해 치수까지 전달되는 신경반응을 완화하는데 도움이 된다.

구강 내 산성 환경에 의해 손상되고 넓어진 상아세관에 의해 증가되는 지각과민증상을 인체 치아의 표면층을 구성하는 법랑질의 97%를 차지하는 성분인 수산화인회석으로 손상을 메워 지각과민증상을 개선할 수 있다.

삼인산칼슘과 수산화인회석(하이드록시아파타이트)을 주성분으로 하고 이에 사용되는 수산화인회석(하이드록시아파타이트)은 결손부위 법랑질의 빠른 회복을 위하여 마이크로크기 입자와 구형의 나노크기 입자가 혼합되어 하이브리드 방식으로 공급됨으로써 기존의 치약보다 빠른 치유 효과를 보일 수 있다.

또한, 본 발명의 치약 조성물은 치아의 지각과민 증세를 빠르게 완화하고, 이를 하얗게 하며, 충치를 예방할 수 있다.

도 1은 손상되지 않은 수산화인회석으로 가공된 인공 치아 표면을 보여주는 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이다.
도 2는 도 1에 나타낸 수산화인회석으로 가공된 인공 치아 표면을 인산수용액(물에 인산이 35부피% 함유된 수용액)에 30초 동안 노출시켜 표면을 에칭한 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 실시예 1에 따라 제조된 치약 조성물을 이용하여 도 2에 나타낸 인공 치아 표면에 대하여 하루 1회씩 3분 동안 양치를 하여 1주일 후의 인공 치아 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이다.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 치약 조성물을 이용하여 도 2에 나타낸 인공 치아 표면에 대하여 하루 1회씩 3분 동안 양치를 하여 2주일 후의 인공 치아 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이다.
도 5는 실시예 1에 따라 제조된 치약 조성물을 이용하여 도 2에 나타낸 인공 치아 표면에 대하여 하루 1회씩 3분 동안 양치를 하여 3주일 후의 인공 치아 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이다.
도 6은 실시예 1에 따라 제조된 치약 조성물을 이용하여 도 2에 나타낸 인공 치아 표면에 대하여 하루 1회씩 3분 동안 양치를 하여 4주일 후의 인공 치아 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 치약 조성물과 수산화인회석이 한 종류의 입자 분포(나노크기 입자나 마이크로크기 입자)를 갖는 치약 조성물을 이용하여 양치질을 하였을 때, 산성용액에서 에칭하여 손상시킨 표면 흠집 크기의 지름이 줄어드는 것을 비교하여 치아 표면 개선효과를 도식화한 그래프이다.
도 8은 마이크로크기 입자를 갖는 수산화인회석을 보여주는 주사전자현미경 사진이다.
도 9는 나노크기 입자를 갖는 수산화인회석을 보여주는 주사전자현미경 사진이다.
도 10은 도 8의 마이크로크기 입자를 갖는 수산화인회석과 도 9의 나노크기 입자를 갖는 수산화인회석이 혼합된 수산화인회석 분말을 보여주는 주사전자현미경 사진이다.
도 11은 수산화인회석 분말에 대한 X-선 회절(X-ray diffraction; XRD) 결과이다.
도 12는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 사용된 수산화인회석 입자의 분포를 보여주는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 삼인산칼슘과 수산화인회석을 동시에 함유하여 지각과민증(시린이) 개선 능력을 향상시킨 치약 조성물을 제시한다.

이하에서, 나노크기라 함은 나노미터(㎚) 단위의 크기로서 1～1000㎚의 크기를 의미하는 것으로 사용하고, 마이크로미터라 함은 마이크로미터(㎛) 단위의 크기로서 1～1000㎛의 크기를 의미하는 것으로 사용한다.

인산과 칼슘화합물에는 비정질 인산칼슘화합물(Amorphous calcium phosphate; ACP), 인산이수소칼슘(Calcium dihydrogen phosphate)(Ca(H₂PO₄)₂), 이인산칼슘(Dicalcium Phosphate; DCP)(CaHPO₄), 삼인산칼슘(Tricalcium Phosphate; TCP)(Ca₃(PO₄)₂), 수산화인회석(Hydroxyapatite; HAp)(Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂), 사인산칼슘산화물(Tetracalcium Phosphate monoxide; TTCP), 팔인산칼슘(Octacalcium phosphate)(Ca₈H₂(PO₄)₆.5H₂O) 등이 있다. 이들을 이용하여 구강 내의 산성 환경으로 인해 손상된 치아 표면의 결손을 개선하는 방법으로는, 생체 치아 표면층의 97%를 차지하는 수산화인회석과 구강 내에서 인산과 칼슘 이온을 지속적으로 공급하여 치아의 재광화(remineralization)를 돕는 삼인산칼슘의 혼합이 치약의 조성으로는 가장 적합한 구성이다.

수용액에서 2.83×10^- ³⁰의 이온곱상수(K_sp) 값을 갖는 삼인산칼슘은 손상된 치아에 인산과 칼슘 이온을 지속적으로 공급하고, 산용액에 의해 손상되어 발생한 치아 표면의 공극은 치아와 화학적으로 동일한 수산화인회석이 메우게 하는 기전이다. 상기 수산화인회석은 원료 생산 단계에서부터 고순도로 정제하고, 입자를 마이크로크기 입자와 구형에 가까운 나노크기 입자를 가진 것을 혼합하여 다양한 크기의 치아결손을 빠르게 메우는 기능을 하도록 하는 것이 바람직하다.

지각과민증(시린이) 개선을 위해 사용되는 삼인산칼슘은 치아에 인산과 칼슘이온을 지속적으로 공급해주는 기작으로 치아의 재광화를 도와주지만, 6개월 정도의 지속적인 사용이 요구되고 있다. 따라서, 본 발명에서는 지각과민증(시린이) 개선에 대한 빠른 효능을 보이기 위하여 수산화인회석을 함께 사용한다.

그러나, 수산화인회석은 고순도로 정제하기 어려우며, 수산화인회석 유도체를 이용하는 것은 치아 표면층을 이루는 수산화인회석과는 화학적으로 분명히 다른 물질이며, 수용액에서 용해도가 수산화인회석에 비해 크기에 비교적 약한 산성용액에도 많은 용해가 발생하며, 따라서 수산화인회석 유도체를 사용하는 것은 지각과민증상을 개선하데 적합하지 않다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치약 조성물은 지각과민증의 빠른 개선을 위해 새로운 치아 표면층(수산화인회석층)을 형성할 때 공급되어야 할 인산과 칼슘 이온을 제공하는 삼인산칼슘을 함유하며, 또한 손상된 치아 표면과 넓어진 상아세관을 메우고 개선하는 수산화인회석을 함유하며, 수산화인회석은 마이크로크기(1～70㎛) 입자와 구형에 가까운 나노크기(10～800㎚) 입자을 포함하고, 나노크기 입자는 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 1～80중량%를 이루는 비율로 함유된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은, 새로운 치아 표면층을 형성할 때 공급되어야 할 인산과 칼슘 이온을 제공하기 위한 삼인산칼슘 1～30중량%, 손상된 치아 표면과 넓어진 상아세관을 메우고 개선하기 위한 수산화인회석 1～40중량%, 치아 표면의 연마를 위한 콜로이드성 연마재 0.05～5중량%, 상기 삼인산칼슘을 용해하여 페이스트를 형성하기 위한 용제 5～65중량% 및 페이스트 상태를 유지하기 위한 습윤제 5～70중량%를 포함한다.

상기 수산화인회석은 평균 지름이 1～70㎛인 마이크로크기 입자와 평균 지름이 10～800㎚인 구형의 나노크기 입자를 포함하고, 상기 나노크기 입자는 상기 수산화인회석에 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 1～80중량%를 이루는 비율(마이크로크기 입자와 나노크기 입자가 중량비로 20:90～99:1의 비율)로 함유되어 있다. 상기 수산화인회석의 나노크기 입자는 비표면적이 1~200m²/g 인 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 수산화인회석은 pH가 7.0±1.5인 것으로 이루어져 있는 것이 바람직하다. 수산화인회석의 pH가 중성이나 중성에 가깝기 때문에 구강 내 세포나 조직에 무해하다.

상기 콜로이드성 연마재는 콜로이드성 이산화규소로 이루어질 수 있다. 연마재로서 콜로이드성 연마재를 사용하기 때문에 지각과민증상을 나타내는 치아에도 사용이 가능한 장점이 있다.

상기 삼인산칼슘은 본 발명의 치약 조성물에 전체 치약 조성물 100중량%에 대하여 1～30중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 삼인산칼슘은 치아의 결손부위에 부착이 되어 지속적으로 인산과 칼슘 이온을 공급하여 새로운 법랑질의 표면층을 형성하는데 도움을 준다.

상기 수산화인회석은 본 발명의 치약 조성물에 전체 치약 조성물 100중량%에 대하여 1～40중량% 함유되는 것이 바람직하다. 수산화인회석은 수용액에서 거의 용해되지 않고 고형분으로 남아 손상된 법랑질 결손 부위를 메우게 된다.

수산화인회석의 다양한 입자 크기는 다양한 치아 결손부위를 빠르게 개선하는 효과를 나타낼 수 있다. 또한 고순도로 정제된 수산화인회석은 유도체들에 비해서 수용액에 대한 용해도가 낮아 재탈회(demineralization)를 막는 효과가 크기 때문에 지각과민증을 일시 차단하는 효과가 아니라 장기적인 효과를 나타낸다.

본 발명의 치약 조성물은 삼인산칼슘, 수산화인회석, 콜로이드성 연마재, 용제, 습윤제와 같은 원료들를 목표하는 함량으로 칭량하여 혼합기에 투입하고, 혼합기의 온도를 소정 온도(예컨대, 40～95℃)로 유지하면서 상기 혼합기에서 50～3200rpm으로 10분～48시간 동안 원료들을 혼합한 후, 탈포를 하여 기포를 제거하고 상온으로 냉각하여 페이스트 형태로 얻을 수 있다.

나노크기 입자와 마이크로크기 입자가 혼합된 수산화인회석을 함유한 과민감성 치아 증상을 완화하기 위한 본 발명의 치약 조성물을 위해 다음과 같은 실험들을 진행하였다.

<실험예>

pH 측정

10% 농도 현탁액을 만들어 교반한 다음, pH 미터(meter)로 측정하였다. 각각 다른 일자에 생산된 수산화인회석(HAp)의 pH 값이 모두 7.0±1.5 사이에 존재하여 세포나 조직에 무해함을 보였다.

	로트1	로트2	로트3	로트4	로트5
수산화인회석의 마이크로크기 입자 (pH)	7.5	8.1	7.9	8.0	7.4
수산화인회석의 나노크기 입자 (pH)	7.1	7.7	8.3	7.5	8.2

이온곱상수값 ( K _sp ) 비교

인산과 칼슘으로 구성된 화합물의 이온곱상수를 표 2에 제시하였다. 이온곱상수는 수용액에서 화합물이 녹아 이온으로 존재하는 농도의 곱으로, 그 값이 클수록 수용액에 잘 녹는 물질을 나타낸다. 표 2에 제시된 이온곱상수에서 보듯이 삼인산칼슘(Tricalcium phosphate)의 이온곱상수는 수산화인회석(hydroxyapatite)에 비해 10²⁹배 크다. 이는 삼인산칼슘은 치아의 결손부위에 부착이 되어 지속적으로 인산과 칼슘 이온을 공급하여 새로운 법랑질의 표면층을 형성하는데 도움을 주고, 수산화인회석은 수용액에서 거의 용해되지 않고 고형분으로 남아 손상된 법랑질 결손 부위를 메우게 된다. 칼슘 이온의 농도만을 분석하면 삼인산칼슘이 수산화인회석에 비해 3.3배 이상 높게 계산된다.

화합물명	화학식	이온곱상수(K_sp)
브루사이트(brushite)	Ca(HPO₄)₂H₂O	2.32×10^-7
삼인산칼슘(tricalcium phosphate)	Ca₃(PO₄)₂	2.83×10^-30
팔인산칼슘(octacalcium phosphate)	Ca₄H(PO₄)₃	2×10^-49
수산화인회석(hydroxyapatite)	Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂	2.34×10^-59
플루오라파타이트(fluorapatite)	Ca₁₀(PO₄)₆F₂	3.16×10^-60

중금속 검출 실험

ASTM F1185에 따라 ICP-OES(Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometers)를 이용한 실험결과를 하기 표 3에 제시하였는데, 후술하는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2는 모두 합격기준치 아래로 검출이 되어 세포나 조직에 독성이 없음을 확인할 수 있었다.

원소	최저 장비측정치/ppm	검출량/ppm	합격기준/ppm
As	0.05	0.063	3
Cd	0.002	0.017	5
Hg	0.006	>0.006	5
Pb	0.02	>0.02	30

비표면적 측정

시험물질에 대한 비표면적은 BET(Brunauer Emmett Teller)법으로 측정하였고, 이를 하기 표 4에 제시하였다.

	입자크기 평균치	입자크기 표준편차	비표면적
수산화인회석의 나노크기 입자	211nm	40.5nm	47.59m²/g
수산화인회석의 마이크로크기 입자	22.87㎛	3.11㎛	1.35m²/g

<실시예 및 비교예>

아래의 표 5에 나타낸 원료들를 칭량하여 혼합기에 투입하였다. 상기 혼합기에서 500rpm으로 3시간 동안 원료들을 혼합하였으며, 혼합기의 온도는 80℃를 유지하였다. 혼합이 이루어지면 200mmHg에서 탈포를 하여 기포를 제거하여 안정적인 페이스트 형태를 유지하게 하였다. 상기 페이스트를 자연 냉각하여 상온으로 낮추었다.

실시예 1은 수산화인회석으로 마이크로크기 입자와 나노크기 입자를 모두 사용한 경우이고, 비교예 1은 마이크로크기 입자로만 구성된 수산화인회석을 사용한 경우이고, 비교예 2는 나노크기 입자로만 구성된 수산화인회석을 사용한 경우이며, 비교예 1 및 비교예 2는 실시예 1과 동일한 조건과 함량의 수산화인회석을 준비하여 함께 비교 실험을 진행하였다. 실시예 1의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 실시예 1과 비교할 수 있는 비교예 1 및 비교예 2를 제시한 것이며, 비교예 1 및 비교예 2는 실시예 1의 특성과 단순히 비교하기 위하여 제시하는 것으로서 본 발명의 선행기술이 아님을 밝혀둔다.

수산화인회석의 나노크기 입자는 비표면적이 1.0～200m²/g이고, 상기 수산화인회석의 pH는 7.0±1.5인 것을 사용하였으며, 분말 X-선회절(X-ray diffraction)로 순도를 98% 이상임을 확인된 것을 사용하였다.

실시예 1과 비교예 1 및 비교예 2는 삼인산칼슘, 콜로이드성 이산화규소, 습윤제인 D-솔비톨액과 폴리에칠렌글리콜, 결합제인 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 감미제인 자일리톨, 보존제인 안식향나트륨, 착향제인 멘톨과 스피아민트오일, 기포제인 라우릴황산 나트륨을 정제수에 혼합한 것은 동일하지만, 실시예 1은 나노크기 입자와 마이크로크기 입자의 수산화인회석이 일정비율(나노크기 입자가 수산화인회석에 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 5중량% 함유된 것)로 혼합된 치약 조성물로 제조하였고, 비교예 1은 마이크로크기 입자의 수산화인회석만을 함유하고, 비교예 2는 나노크기 입자의 수산화인회석만을 함유하도록 제조하였다.

	실시예 1	비교예 1	비교예 2
삼인산칼슘	19	19	19
콜로이드성 이산화규소	2.5	2.5	2.5
micro-HAp	9.5	10	0
nano-HAp	0.5	0	10
D-솔비톨액	50	50	50
카르복시메틸셀룰로오스 나트륨	0.7	0.7	0.7
폴리에칠렌글리콜	1.0	1.0	1.0
안식향산 나트륨	0.13	0.13	0.13
자일리톨	0.07	0.07	0.07
멘톨	0.4	0.4	0.4
스피아민트오일	0.2	0.2	0.2
라우릴황산 나트륨	1.0	1.0	1.0
정제수	15	15	15
합계	100	100	100

도 1은 손상되지 않은 수산화인회석으로 가공된 인공 치아 표면을 보여주는 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이고, 도 2는 도 1에 나타낸 수산화인회석으로 가공된 인공 치아 표면을 인산수용액(물에 인산이 35부피% 함유된 수용액)에 30초 동안 노출시켜 표면을 에칭한 주사전자현미경 사진이며, 도 3은 마이크로크기 입자와 나노크기 입자를 포함하는 수산화인회석을 포함하는 치약 조성물로서 나노크기 입자가 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 5중량%로 혼합되어 실시예 1에 따라 제조된 치약 조성물을 이용하여 도 2에 나타낸 인공 치아 표면에 대하여 치약 조성물 1㎝를 칫솔에 묻혀 1초에 2회 왕복 칫솔질하면서 하루 1회씩 3분 동안 양치를 하여 1주일 후의 인공 치아 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이고, 도 4는 마이크로크기 입자와 나노크기 입자를 포함하는 수산화인회석을 포함하는 치약 조성물로서 나노크기 입자가 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 5중량%로 혼합되어 실시예 1에 따라 제조된 치약 조성물을 이용하여 도 2에 나타낸 인공 치아 표면에 대하여 치약 조성물 1㎝를 칫솔에 묻혀 1초에 2회 왕복 칫솔질하면서 하루 1회씩 3분 동안 양치를 하여 2주일 후의 인공 치아 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이며, 도 5는 마이크로크기 입자와 나노크기 입자를 포함하는 수산화인회석을 포함하는 치약 조성물로서 나노크기 입자가 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 5중량%로 혼합되어 실시예 1에 따라 제조된 치약 조성물을 이용하여 도 2에 나타낸 인공 치아 표면에 대하여 치약 조성물 1㎝를 칫솔에 묻혀 1초에 2회 왕복 칫솔질하면서 하루 1회씩 3분 동안 양치를 하여 3주일 후의 인공 치아 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이고, 도 6은 마이크로크기 입자와 나노크기 입자를 포함하는 수산화인회석을 포함하는 치약 조성물로서 나노크기 입자가 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 5중량%로 혼합되어 실시예 1에 따라 제조된 치약 조성물을 이용하여 도 2에 나타낸 인공 치아 표면에 대하여 치약 조성물 1㎝를 칫솔에 묻혀 1초에 2회 왕복 칫솔질하면서 하루 1회씩 3분 동안 양치를 하여 4주일 후의 인공 치아 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 인산수용액에 30초 노출시켜 표면을 에칭한 도 2에 나타낸 수산화인회석으로 가공된 인공 치아 표면은 수산화인회석을 나노크기 입자와 마이크로크기 입자를 갖는 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 나노크기 입자가 5중량%로 혼합된 치약으로 하루 1회씩 양치를 하면, 1주일 후에도 손상된 치아 표면이 개선되는 과정이 관찰되었으며, 4주일 후에는 손상된 흔적이 관찰되지 않음을 확인할 수 있었다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 치약 조성물과 수산화인회석이 한 종류의 입자 분포(나노크기 입자나 마이크로크기 입자)를 갖는 치약 조성물을 이용하여 양치질을 하였을 때, 산성용액에서 에칭하여 손상시킨 표면 흠집 크기의 지름이 줄어드는 것을 비교하여 치아 표면 개선효과를 도식화한 그래프이다.

도 7을 참조하면, 마이크로크기 입자나 나노크기 입자의 한 종류만을 혼합한 치약 조성물로 실험한 비교예들은 실시예 1에 비해 느린 개선 속도를 보였고, 4주차에서 공극의 크기에서도 비교예는 0.52±0.20㎛로 가장 작은 값을 나타내었다. 이는 인산수용액에서 손상된 치아 표면의 공극의 크기가 줄어드는 것으로 측정을 하였다.

도 8은 마이크로크기 입자를 갖는 수산화인회석을 보여주는 주사전자현미경 사진이고, 도 9는 나노크기 입자를 갖는 수산화인회석을 보여주는 주사전자현미경 사진이며, 도 10은 도 8의 마이크로크기 입자를 갖는 수산화인회석과 도 9의 나노크기 입자를 갖는 수산화인회석이 혼합된 수산화인회석 분말을 보여주는 주사전자현미경 사진이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 도 10은 도 8의 마이크로크기 입자를 갖는 수산화인회석과 도 9의 나노크기 입자를 갖는 수산화인회석이 혼합되고 나노크기 입자가 전체 수산화인회석 100중량%에 대하여 5중량% 혼합되어 형성된 수산화인회석 분말로서, 마이크로크기 입자와 나노크기 입자가 잘 혼합되어 있음을 관찰할 수 있다.

도 11은 수산화인회석 분말에 대한 X-선 회절(X-ray diffraction; XRD) 결과로 ASTM 데지그네이션(Designation) F 2024-00에 근거하여 상(phase)의 함량 계산을 하였고, 리가쿠(Rigaku) 40kV, 30mA, 스캐닝 속도(Scanning rate) 10^o/min, 인터발(interval) 0.02^o조건으로 측정하였다.

도 11에는 수산화인회석(HAp) 분말의 X-선회절 결과를 제시하였는데, 위의 6개의 시료는 수산화인회석 분말에 대한 것으로서 아래 두 개의 시료(삼인산칼슘(TCP)이 3중량%와 5중량%의 함량으로 수산화인회석 분말에 혼합된 시료)에 비해 순도가 높음(99% 이상)을 확인할 수 있었다.

도 12는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 사용된 수산화인회석 입자의 분포 자료로 스테레오스캔(Stereoscan) 440 (Leica Cambridge)으로 측정하였다.

도 12는 수산화인회석 입자의 크기 분포를 측정한 것으로 표 4에 제시된 결과와 같이 나노크기 입자는 평균값 211㎚에 표준편차 40.5㎚를 가지며, 마이크로크기 입자는 평균값 22.87㎛에 표준편차 3.11㎛를 가진 것으로 분석되었다.

상기의 결과들을 종합하면 본 발명의 치약 조성물은 새로운 치아 표면층(수산화인회석층)을 형성할 때 공급되어야 할 인산과 칼슘 이온을 제공하는 삼인산칼슘과 함께 손상된 치아 표면과 넓어진 상아세관을 메우고 개선하는 수산화인회석을 함유하되, 나노크기 입자와 마이크로크기 입자를 혼합하면 빠른 치아표면 결손 부위의 개선 효과를 볼 수 있어 지각과민증상의 개선에 적합하다고 분석된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

새로운 치아 표면층을 형성할 때 공급되어야 할 인산과 칼슘 이온을 제공하기 위한 삼인산칼슘 1～30중량%;
손상된 치아 표면과 넓어진 상아세관을 메우고 개선하기 위한 수산화인회석 1～40중량%;
치아 표면의 연마를 위한 콜로이드성 연마재 0.05～5중량%;
상기 삼인산칼슘을 용해하여 페이스트를 형성하기 위한 용제 5～65중량%; 및
페이스트 상태를 유지하기 위한 습윤제 5～70중량%를 포함하며,
상기 수산화인회석은 평균 지름이 1～70㎛인 마이크로크기 입자와 평균 지름이 10～800㎚인 구형의 나노크기 입자를 포함하고, 상기 나노크기 입자는 상기 수산화인회석에 수산화인회석 100중량%에 대하여 1～80중량%를 이루는 비율로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 수산화인회석의 나노크기 입자는 비표면적이 1~200m²/g 인 것으로 이루어져 있는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 수산화인회석은 pH가 7.0±1.5인 것으로 이루어져 있는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 콜로이드성 연마재는 콜로이드성 이산화규소로 이루어진 것을 특징으로 하는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 습윤제는 D-솔비톨액 및 폴리에칠렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨 0.01～3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 자일리톨 0.001～2중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 안식향나트륨 0.001～2중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 라우릴황산 나트륨 0.01～4중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물은 치약 조성물 100중량%에 대하여 멘톨 및 스피아민트오일 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01～5중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과민감성 치아의 완화를 위한 치약 조성물.