KR20140017500A - 용융 가공된 항균 조성물 - Google Patents

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Abstract

항균 활성인 식물성 오일 (예를 들어, 티몰, 카르바크롤 등) 및 개질 전분 중합체를 용융 블렌딩 장치 (예를 들어 압출기)에서 혼합하는 것을 포함하는 조성물의 제조 방법이 제공된다. 단백질에 수반되는 문제점과 달리, 전분 중합체의 사용은 가공 조건에 보다 우수한 정도의 융통성을 허락하고, 생성된 조성물에서 여전히 우수한 특성을 달성할 수 있다. 본 발명의 발명자들은 전분의 용융 가공의 촉진 및 식물성 오일이 그 안에서 안정한 방식으로 보유될 수 있는 전분의 내부 구조 내로 흐르는 능력의 향상을 위해 가소제가 사용될 수 있음을 또한 발견하였다. 조성물은 또한 통상 일반적으로 용매가 없다. 상기 방식으로, 전분은 일반적으로 사용 전에 분산되지 않을 것이고, 너무 이르게 식물성 오일을 방출하지 않을 것이다. 그러나 개질 전분의 수민감성 때문에, 그것이 식물성 오일을 방출하도록 요망될 때, 그것은 이어서 수분에 의해 분산될 수 있다.

Description

용융 가공된 항균 조성물 {MELT PROCESSED ANTIMICROBIAL COMPOSITION}
특정 유형의 식물성 오일, 예컨대 티몰(thymol) 및 카르바크롤(carvacrol)은 친환경적이고, 미생물을 방제하는데 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나, 불행히도 그러한 오일의 사용은 산소의 존재 중 그들의 높은 휘발성 및 불안정성에 의해 많은 상업적 용도 (예를 들어, 와이프(wipe))가 제한되어 왔다. 상기 문제를 극복하고자 하는 시도는 항균 활성을 연장시키기 위해 더 많은 양의 식물성 오일의 사용과 보통 관련된다. 유감스럽게도, 고농도의 에센셜 오일은 과일과 같은 특정 유형의 식품에 손상을 가할 수 있다는 점에서 이는 또 다른 문제로 이어질 뿐이다. 기타 시도는 단백질과 같은 특정 유형의 중합체로 오일 성분을 캡슐화하는 것과 관련되어 왔다. 예를 들어 "Encapsulation of Essential Oils in Zein Nanospherical Particles" (문헌 [Parris, et al., J. Agric . Food Chem. 2005, 53, 4788-4792])이라는 제목의 기사는 용매 (예를 들어, 에탄올)의 존재 중 제인(zein) 입자를 오일과 혼합함으로써 제인 나노스피어(nanosphere) 내 티몰의 캡슐화를 대략적으로 기재한다. 그 입자는 생체 물질의 체내로의 경구 또는 주사 투여에 유용하다고 말해진다. "Controlled Release of Thymol from Zein Based Film" (문헌 [Mastromatteo, et al., J. Innovative Food and Emerging Technologies 2009, 10, 222-227])이라는 제목의 다른 기사는 옥수수 제인 및 글리세롤을 에탄올 내로 용해시키고, 그 후 티몰을 첨가하여 용액을 형성하여 형성된 필름을 대략적으로 기재한다. 용액을 페트리 디쉬에 붓고, 건조시켜서 필름을 형성한다.
상기 기재된 기술의 한 가지 문제점은 그들은 식물성 오일을 용액 내에 용해하는 것을 돕기 위해 일반적으로 용매 (예를 들어 에탄올)에 의존한다는 것이다. 용매 사용의 단점은 식물성 오일 및 단백질 모두 통상의 용매계에 가용성이어야 한다는 것이고, 이는 조성물 내에 어떤 유형의 성분이 사용될 수 있는 지에 대한 제한을 두게 된다. 또한, 용매-기반의 용액은 가공을 위해 상당한 양의 시간, 에너지 및 물질을 필요로 한다. 또 게다가, 식물성 오일의 일부는 용매가 증발할 때 용액으로부터 새나갈 수 있고, 이는 보통 필요한 것보다 더 많은 양의 오일의 사용을 필요로 한다. 상기에도 불구하고, 용융 가공에 보통 동반되는, 강한 전단 및 상승된 온도에 노출될 때 단백질이 그들의 유동 특성을 잃어버리는 경향에 의해, "무용매" 공정을 사용하는 능력은 복잡해진다. 예를 들어 단백질은 폴리펩티드 내의 이황화 결합의 술프히드릴 기 또는 티일 라디칼로의 해리를 야기하는 형태 변화 ("변성")를 거칠 수 있다. 이황화 결합의 기계적 절단은 티일 라디칼의 형성을 야기하는 반면, 술프히드릴 기는 이황화 결합이 화학적으로 환원될 때 형성된다. 그러나 일단 해리되면, 유리 술프히드릴 기는 다른 술프히드릴 기와 무작위로 재결합하여 폴리펩티드 간에 새로운 이황화 결합을 형성한다. 티일 라디칼은 또한 다른 티일 라디칼과 무작위로 재결합하여 새로운 이황화 결합을 형성하거나 티일 라디칼은 다른 아미노산 관능성과 반응하여 폴리펩티드 간에 새로운 형태의 가교를 형성할 수 있다. 하나의 폴리펩티드가 다수의 티올 기를 함유하기 때문에 폴리펩티드 간의 무작위의 가교는 "응집된" 폴리펩티드 망상구조의 형성으로 이어지고, 이는 상대적으로 취약하고(brittle), 유동 특성의 손실로 이어진다.
이로써, 항균 활성인 식물성 오일을 함유하는 안정한 조성물을 형성하기 위한 무용매 공정에 대한 필요가 현재 존재한다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 식물성 오일, 개질 전분 및 가소제를 용융 블렌딩 장치 내에서 분산되도록 블렌딩하는 것을 포함하는 항균 조성물의 형성 방법이 개시된다. 식물성 오일은 조성물의 약 0.01 중량% 내지 약 25 중량%을 구성하고, 개질 전분은 조성물의 약 30 중량% 내지 약 95 중량%를 구성하고 및 가소제는 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 40 중량%를 구성한다.
본 발명의 다른 실시양태에 따라, 약 0.01 중량% 내지 약 25 중량%의 양의 하나 이상의 모노테르펜 페놀, 약 30 중량% 내지 약 95 중량%의 양의 하나 이상의 히드록시알킬 전분 및 약 0.1 중량% 내지 약 40 중량%의 양의 하나 이상의 가소제를 포함하는, 용융-가공된 항균 조성물이 개시된다. 또 다른 실시양태에서, 용융-가공된 항균 조성물을 함유하는 섬유성 물질을 포함하는 와이프로 표면을 접촉하는 것을 포함하는, 표면으로부터 세균의 제거 방법이 개시된다.
본 발명의 기타 특징 및 측면은 이하 보다 자세하게 논의된다.
이하 본 발명의 다양한 실시양태에 대해 자세히 참조가 만들어질 것이고, 그 중 하나 이상의 실시예가 하기 제시된다. 각 실시예는 본 발명의 제한이 아닌, 본 발명의 설명을 통해 제공된다. 사실상, 본 발명의 범위 또는 취지에서 벗어나지 않고, 본 발명에서 다양한 변형물 및 변경물이 만들어 질 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 한 실시양태의 일부로서 예시되거나 기술된 특징은 다른 실시양태에 사용되어 추가의 실시양태를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그들의 등가물의 범위 내에 있는 것과 같은 그러한 변형물 및 변경물을 포함하는 것으로 의도된다.
일반적으로 말해서, 본 발명은 용융 블렌딩 장치 (예를 들어 압출기) 내에서 항균 활성인 식물성 오일 (예를 들어, 티몰, 카르바크롤 등) 및 개질 전분 중합체를 혼합하는 것을 포함하는 조성물 형성 방법에 관한 것이다. 단백질에 수반되는 문제점과 달리, 전분 중합체의 사용은 가공 조건에 보다 우수한 정도의 융통성을 허락하고, 여전히 생성된 조성물에 우수한 특성을 달성할 수 있다. 본 발명의 발명자들은 전분의 용융 가공의 촉진 및 식물성 오일이 그 안에서 안정한 방식으로 보유될 수 있는 전분의 내부 구조 내로 흐르는 능력의 향상을 위해 가소제가 사용될 수 있음을 또한 발견하였다. 조성물은 또한 통상 일반적으로 용매가 없다. 상기 방식으로, 전분은 일반적으로 사용 전에 분산되지 않을 것이고, 너무 이르게 식물성 오일을 방출하지 않을 것이다. 그러나 개질 전분의 수민감성 때문에, 그것이 식물성 오일을 방출하도록 요망될 때, 그것은 이어서 수분에 의해 분산될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시양태가 이하 하기에 보다 자세하게 기재될 것이다.
I. 조성물
A. 식물성 오일
식물성 오일은 본 발명의 조성물 중 항균 활성제로서 사용된다. 오일은 식물로부터 추출된 "에센셜" 오일일 수 있다. 마찬가지로, 식물성 오일은 또한 에센셜 오일로부터 단리되거나 정제될 수 있고, 또는 식물로부터 유래한 화합물을 모방하도록 단순하게 합성에 의해 제조될 수 있다 (예를 들어 합성에 의해 제조된 티몰). 식물성 오일은 일반적으로 지질에 가용성이고, 미생물의 세포막의 지질 성분에 해를 가하여 그들의 증식을 억제할 수 있는 그들의 능력에 의해 항균 효능을 보인다고 여겨진다. 에센셜 오일은 허브, 꽃, 나무 및 기타 식물로부터 유래되고, 통상 식물 세포 사이에 매우 작은 액적(droplet)으로 존재하고, 통상의 기술자에게 공지된 방법 (예를 들어, 증기 증류, 냉침(enfleurage) (즉, 지방(들)을 사용한 추출), 침연(maceration), 용매 추출 또는 기계적 압착)으로 추출될 수 있다. 본 발명에서의 사용을 위한 적합한 에센셜 오일의 예는 예를 들어, 아니스(anise) 오일, 레몬 오일, 오렌지 오일, 오레가노, 로즈마리 오일, 노루발풀(wintergreen) 오일, 타임 오일, 라벤더 오일, 정향(clove) 오일, 홉(hop), 티트리 오일, 시트로넬라 오일, 밀 오일, 보리 오일, 레몬그라스 오일, 상엽(cedar leaf) 오일, 삼목(cedar wood) 오일, 시나몬 오일, 플리그래스(fleagrass) 오일, 제라늄 오일, 백단(sandalwood) 오일, 제비꽃(violet) 오일, 크랜베리 오일, 유칼립투스 오일, 마편초(vervain) 오일, 페퍼민트 오일, 안식향(gum benzoin), 바질 오일, 회향(fennel) 오일, 전나무(fir) 오일, 발삼 오일, 박하, 오크메아(ocmea) 꽃박하속(origanum) 오일, 히다스티스 카라덴시스(Hydastis carradensis) 오일, 베르베리다체아 다체아(Berberidaceae daceae) 오일, 라타니아(Ratanhiae) 및 강황(Curcuma longa) 오일, 참깨 오일, 마카다미아 오일, 달맞이꽃 오일, 스패니시 세이지(Spanish sage) 오일, 스패니시 로즈마리 오일, 고수 오일, 타임 오일, 피멘토 열매(pimento berries) 오일, 장미 오일, 베르가못 오일, 자단(rosewood) 오일, 캐모마일 오일, 세이지 오일, 클라리 세이지(clary sage) 오일, 사이프러스 오일, 씨 펜넬(sea fennel) 오일, 유향(frankincense) 오일, 생강 오일, 자몽 오일, 자스민 오일, 노간주나무(juniper) 오일, 라임 오일, 귤(mandarin) 오일, 마저럼(marjoram) 오일, 몰약(myrrh) 오일, 네롤리(neroli) 오일, 파촐리(patchouli) 오일, 페퍼(pepper) 오일, 검은 후추 오일, 페티그레인(petitgrain) 오일, 소나무 오일, 장미(rose otto) 오일, 스피어민트 오일, 감송(spikenard) 오일, 베티베르(vetiver) 오일 또는 일랑 일랑을 포함할 수 있다. 통상의 기술자에게 공지된 또 다른 에센셜 오일이 또한 본 발명의 맥락 내에 유용할 것으로 고려될 수 있다 (예를 들어, 참조로서 각각 도입된 문헌 [International Cosmetic Ingredient Dictionary, 10th 및 12th 개정판, 2004 및 2008]).
한 실시양태에서, 카르바크롤 및 티몰-함유 오일은 히르툼(hirtum) 품종의 오리가눔 불가레(Origanum vulgare) 종으로부터 정제된다. 이상적으로 이는 고품질 오일을 생산하는 혼성주이나, 상기 속, 종 또는 주에 국한되지 않는다. 오일은 또한 네페타 라세모사(Nepeta racemosa) (개박하(catmint)), 네페타 시트리오도라(Nepeta citriodora), 네페타 엘립티카(Nepeta elliptica), 네페타 힌도스토마(Nepeta hindostoma), 네페타 란체올라타(Nepeta lanceolata), 네페타 로코필라(Nepeta leucophylla), 네페타 롱기오브락테아타(Nepeta longiobracteata), 네페타 무시니(Nepeta mussinii), 네페타 네페텔라(Nepeta nepetella), 네페타 시브토르피(Nepeta sibthorpii), 네페타 서브세실리스(Nepeta subsessilis), 네페타 투베로사(Nepeta tuberosa), 티무스 글란둘로수스(Thymus glandulosus), 티무스 히에말리스(Thymus hyemalis), 티무스 불가리스(Thymus vulgaris) 및 티무스 지기스( Thymus zygis)를 포함하되, 이에 제한되지 않는 네페타 속의 식물로부터 수득될 수 있다.
상기 나타낸 바와 같이, 에센셜 오일의 단리물 및/또는 유도물이 또한 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들어, 모노테르펜 페놀은 특히 본 발명의 사용에 적합하고, 이는 식물 오일 추출물로부터 단리되고 정제될 수 있거나 공지된 방법으로 합성에 의해 제조될 수 있다. 적합한 모노테르펜 페놀은 예를 들어, 티몰, 카르바크롤, 유칼립톨 등을 포함할 수 있다. 티몰 (이소프로필-크레솔)은 하나의 특히 적합한 모노테르펜 페놀이고, 이는 대기압에서 약 238 ℃의 비점을 갖는 결정질 물질이다. 카르바크롤 (이소프로필-o-크레솔), 티몰의 이성질체는 또 다른 적합한 화합물이다. 카르바크롤은 대기압에서 약 233 ℃의 비점을 갖는 액체이다. 티몰 및 카르바크롤 및 그들의 이성질체는 식물 오일 추출물로부터 유래되거나 또는 합성될 수 있다. 예를 들어, 카르바크롤은 아질산의 1-메틸-2-아미노-4-프로필 벤젠과의 반응으로 합성될 수 있다. 단리된 또는 예비-합성된 형태로 사용되는 것 외에, 모노테르펜 페놀을 주요 구성성분으로 함유하고, 모노테르펜 페놀의 최종 농도가 본원에서 제공된 범위 내인 에센셜 오일이 사용될 수 있다. 용어 "주요 구성성분"은 일반적으로 모노테르펜 페놀을 50 중량% 이상의 양으로 가진 그러한 에센셜 오일을 지칭한다. 그러한 에센셜 오일이 또한 다른 구성성분, 예컨대 비-방향족 테르펜 화합물을 보다 적은 양으로 함유할 수 있음은 당업계에 잘 알려져 있다. 유기 페놀계 화합물을 주요 구성성분으로 가진 에센셜 오일은 예를 들어, 아니스 오일, 무-테르핀(terpineless) 베이(bay) 오일, 정향 싹, 정향 엽, 정향 오일, 정향 줄기, 꽃박하속 오일, 페루 발삼(Peru balsam), 피멘토 오일, 유칼립투스 오일 및 타임 오일을 포함한다.
본 발명의 항균 조성물에 의해 얻은 안정성에 의해, 상대적으로 적은 양의 식물성 오일을 사용할 수 있고, 여전히 원하는 항균 효능을 얻을 수 있다. 보다 자세하게, 조성물은 약 0.01 중량% 내지 약 25 중량%의, 일부 실시양태에서는 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%의 및 일부 실시양태에서는 약 0.2 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 식물성 오일을 사용할 수 있다.
B. 개질 전분
본 발명의 항균 조성물은 또한 개질 전분을 함유한다. 식물성 오일은 보관 도중 및 원하는 용도로 사용되기 전에 침출되는 경향이 있기 때문에, 개질 전분 중합체는 오일의 장기간 안정성 및 이로써 항균 효능의 향상을 돕는다. 이론에 국한되고자 의도하지 않고, 전분의 물리적 구조는 효율적으로 식물성 오일을 캡슐화할 수 있고, 그것의 너무 이른 방출을 억제할 수 있다고 여겨진다. 그럼에도 불구하고, 식물성 오일을 사용 전 및/또는 도중 방출하기를 원할 때, 수성 환경에 놓일 때 개질 전분은 분산 (예를 들어, 붕괴, 용해, 물리적 형태의 변경 등)할 수 있다. 원하는 항균 활성제를 방출하도록 그러한 중합체의 분산에 필요한 시간의 양은 적어도 부분적으로 특정 최종-용도 설계 기준에 따라 달라질 것이다. 대부분의 실시양태에서, 개질 전분은 약 5 분 내에, 적합하게는 약 1분 내에, 보다 적합하게는 약 30 초 내에, 가장 적합하게는 약 10 초 내에 항균 활성제를 분산 및 방출하기 시작할 것이다.
전분 중합체가 많은 식물에서 생산됨에도, 대표적인 공급원은 곡물의 종자, 예컨대 옥수수, 찰옥수수, 밀, 수수, 쌀 및 찹쌀; 덩이줄기, 예컨대 감자; 뿌리, 예컨대 타피오카 (즉, 카사바 및 마니오크(manioc)), 고구마 및 칡(arrowroot); 및 사고 야자(sago palm)의 속(pith)을 포함한다. 그의 공급원에 관계없이, 전분은 물과 접촉에 따라 분해의 촉진을 돕는, 높은 수준의 수민감성을 갖도록 개질된다. 그러한 개질 전분은 당업계에 공지된 통상의 공정 (예를 들어, 에스테르화, 에테르화, 산화, 산 가수분해, 효소 가수분해 등)을 통해 수득될 수 있다.
전분 에테르 및/또는 에스테르, 예컨대 히드록시알킬 전분이 특히 바람직하다. 이론에 국한되고자 의도하지 않고, 그러한 개질 전분은 모노테르펜 페놀계 식물성 오일에서 발견된, 극성기 (예를 들어, 페놀계 히드록시) 및 비극성기 (예를 들어, 이소프로필), 각각과 반응할 수 있는, 극성기 (예를 들어, 히드록시) 및 비극성기 (예를 들어, 알킬)를 보유한다고 여겨진다. 이는 사용 전에 전분 중합체가 식물성 오일을 포획하고, 보유하는 능력을 향상시킨다. 더욱이, 전분 중합체의 개질은 그것의 포획 효율을 더 추가로 향상시키는, 향상된 사슬 유연성을 제공한다. 히드록시알킬 전분의 히드록시알킬 기는 예를 들어, 2 내지 10 개의 탄소 원자, 일부 실시양태에서는 2 내지 6 개의 탄소 원자 및 일부 실시양태에서는 2 내지 4 개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 대표적인 히드록시알킬 전분, 예컨대 히드록시에틸 전분, 히드록시프로필 전분, 히드록시부틸 전분 및 이의 유도체. 예를 들어, 전분 에스테르는 매우 다양한 무수물 (예를 들어, 아세트산, 프로피온산, 부티르산 등), 유기산, 산염화물 또는 기타 에스테르화 시약을 사용하여 제조될 수 있다. 에스테르화의 정도는 전분의 글루코시드 단위 당 1 내지 3 개의 에스테르 기와 같이 원하는 대로 다양할 수 있다.
전분 중합체는 상이한 중량 백분율의 아밀로스 및 아밀로펙틴, 상이한 중합체 분자량 등을 함유할 수 있다. 고 아밀로스 전분은 약 50 중량% 초과의 아밀로스를 함유하고, 저 아밀로스 전분은 약 50 중량% 미만의 아밀로스를 함유한다. 필요하지 않음에도, 약 10 중량% 내지 약 40 중량% 및 일부 실시양태에서 약 15 중량% 내지 약 35 중량%의 아밀로스 함량을 가진 저 아밀로스 전분이 본 발명에서의 사용을 위해 특히 적합하다. 그러한 저 아밀로스 전분의 예는 옥수수 전분 및 감자 전분을 포함하고, 이 둘은 모두 대략 20 중량%의 아밀로스 함량을 가진다. 특히 적합한 저 아밀로스 전분은 몰 당 약 50,000 내지 약 1,000,000 그램, 일부 실시양태에서는 몰 당 약 75,000 내지 약 800,000 그램 및 일부 실시양태에서는 몰 당 약 100,000 내지 약 600,000 그램 범위의 수 평균 분자량 ("Mn") 및/또는 몰 당 약 5,000,000 내지 약 25,000,000 그램, 일부 실시양태에서는 몰 당 약 5,500,000 내지 약 15,000,000 그램 및 일부 실시양태에서는 몰 당 약 6,000,000 내지 약 12,000,000 그램 범위의 중량 평균 분자량 ("Mw")을 가지는 것들이다. 중량 평균 분자량의 수 평균 분자량에 대한 비율 ("Mw/Mn"), 즉 "다분산도 지수"는 또한 상대적으로 높다. 예를 들어, 다분산도 지수는 약 10 내지 약 100 및 일부 실시양태에서는 약 20 내지 약 80 범위에 있을 수 있다. 중량 및 수 평균 분자량은 통상의 기술자에게 공지된 방법으로 측정될 수 있다.
본 발명의 항균 조성물은 통상 약 30 중량% 내지 약 95 중량%, 일부 실시양태에서는 약 40 중량% 내지 약 90 중량% 및 일부 실시양태에서는 약 50 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 개질 전분 중합체를 사용한다.
C. 가소제
가소제는 전분이 용융 가공 조건에서 보다 유동가능하도록 만드는 것 (예를 들어, 전분을 열가소성으로 만드는 것) 및 그의 내부 구조 내에 식물성 오일을 수용할 수 있도록 돕기 위해 항균 조성물에 또한 사용된다. 예를 들어, 가소제는 대체로 전분의 외부 막을 연화시키고, 내에 침투하여, 내부 전분 사슬이 물을 흡수하고 팽윤하는 것을 야기한다. 상기 팽윤은, 어느 시점에서, 외부 껍질이 파열하도록 야기하고, 전분 과립의 비가역적 구조 파괴를 가져온다. 구조가 파괴되면, 초기에는 과립 내에 압축되어 있는 전분 중합체 사슬은 밖으로 뻗어나올 수 있고 일반적으로 혼란되게 섞인 중합체 사슬을 형성할 수 있다. 그러나 재응결에 따라, 사슬은 그들 스스로 재배향되어 전분 중합체 사슬의 배향에 따라 다양한 강도를 갖는, 결정질 또는 비결정절질 고체를 형성할 수 있다.
적합한 가소제는 예를 들어, 다가 알코올 가소제, 예컨대 당 (예를 들어, 글루코스, 수크로스, 프럭토스, 라피노스, 말토덱스트로스, 갈락토스, 자일로스, 말토스, 락토스, 마노스 및 에리쓰로스), 당 알코올 (예를 들어, 에리쓰리톨, 자일리톨, 말리톨, 만니톨 및 소르비톨), 폴리올 (예를 들어, 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜 및 헥산 트리올) 등을 포함할 수 있다. 또한 적합한 것은 수소 결합을 형성하는, 히드록시 기를 가지지 않은 유기 화합물로 우레아 및 우레아 유도체; 당 알코올의 무수물 예컨대 소르비탄; 동물 단백질 예컨대 젤라틴; 식물 단백질 예컨대 해바라기 단백질, 대두 단백질, 목화씨 단백질; 및 이들의 혼합물을 포함한다. 기타 적합한 가소제는 프탈레이트 에스테르, 디메틸 및 디에틸숙시네이트 및 관련된 에스테르, 글리세롤 트리아세테이트, 글리세롤 모노 및 디아세테이트, 글리세롤 모노, 디 및 트리프로피오네이트, 부타노에이트, 스테아레이트, 락트산 에스테르, 시트르산 에스테르, 아디프산 에스테르, 스테아르산 에스테르, 올레산 에스테르 및 기타 산 에스테르를 포함할 수 있다. 지방족 산, 예컨대 에틸렌 및 아크릴산의 공중합체, 말레산으로 그라프트된 폴리에틸렌, 폴리부타디엔-코-아크릴산, 폴리부타디엔-코-말레산, 폴리프로필렌-코-아크릴산, 폴리프로필렌-코-말레산 및 기타 탄화수소계 산이 또한 사용될 수 있다. 저분자량 가소제, 예컨대 약 20,000 g/몰 미만, 바람직하게는 약 5,000 g/몰 미만 및 보다 바람직하게는 약 1,000 g/몰 미만이 바람직하다.
가소제는 임의의 다양한 공지된 기술을 사용하여 항균 조성물 내로 혼입될 수 있다. 예를 들어, 전분 중합체는 조성물 내로 혼입되기 전에 "미리-가소화되어" 대개 "열가소성 전분"으로 지칭되는 것을 형성할 수 있다. 열가소성 전분 내에 사용된 전분 및 가소제의 상대적 양은 다양한 요소, 예컨대 원하는 분자량, 전분의 유형, 가소제의 전분에 대한 친화성 등에 따라 다를 수 있다. 그러나 대체적으로 전분 중합체는 열가소성 전분의 약 40 중량% 내지 약 98 중량%, 일부 실시양태에서는 약 50 중량% 내지 약 95 중량% 및 일부 실시양태에서는 약 60 중량% 내지 약 90 중량%을 구성한다. 마찬가지로, 가소제는 대체적으로 열가소성 전분의 약 2 중량% 내지 약 60 중량%, 일부 실시양태에서는 약 5 중량% 내지 약 50 중량% 및 일부 실시양태에서는 약 10 중량% 내지 약 40 중량%를 구성한다. 가소제는 마찬가지로 항균 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 40 중량%, 일부 실시양태에서는 약 1 중량% 내지 약 35 중량% 및 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 30 중량%를 구성할 수 있다.
D. 기타 성분
상기 언급된 것들에 더하여, 또 다른 첨가제가 또한 조성물 내에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 개질 전분에 추가로, 조성물은 또한 기타 천연 생물중합체, 예컨대 천연 전분, 다양한 식물 공급원으로부터 수득한 셀룰로오스, 탄수화물, 단백질 및 천연 오일의 혼합물인 다양한 공급원으로부터의 조류 물질, 헤미셀룰로오스, 개질 셀룰로오스 (히드록시알킬 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르 등) 등을 함유할 수 있다. 사용될 때, 그러한 추가의 천연 생물중합체의 양은 약 0.1 중량% 내지 약 50 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.5 중량% 내지 약 40 중량% 및 일부 실시양태에서는 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 범위에 있을 수 있다.
오일/전분/가소제의 균일한 분산액을 형성하는 것을 돕고, 항균 조성물의 구성요소 상들로의 분리를 지체 또는 방지하기 위해, 분산 조제가 사용될 수 있다. 사용될 때, 분산 조제(들)은 통상 항균 조성물의 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.5 중량% 내지 약 4 중량%을 구성한다. 본 발명에 임의의 분산 조제가 일반적으로 사용될 수 있음에도, 특정 친수성/친지성 균형을 가진 계면활성제가 조성물의 장기간 안정성을 향상시킬 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이, 유화제의 상대적 친수성 또는 친지성은 화합물의 친수성 및 친지성 용액 경향 사이의 균형을 측정하는 친수성/친지성 균형 ("HLB") 등급으로 특성을 나타낼 수 있다. HLB 등급은 0.5 내지 대략 20의 범위에 있고, 더 낮은 숫자는 고 친지성 경향을 나타내고, 더 높은 숫자는 고 친수성 경향을 나타낸다. 본 발명의 일부 실시양태에서, 계면활성제의 HLB 수치는 약 1 내지 약 15, 일부 실시양태에서는 약 1 내지 약 12 및 일부 실시양태에서는 약 2 내지 약 10이다. 원하는 경우, 원하는 수치 미만 또는 초과 중 어느 하나의 HLB 수치를 가지나, 함께는 원하는 범위 내에 평균 HLB 수치를 가지는, 두 개 이상의 계면활성제가 사용될 수 있다.
본 발명에서의 사용을 위한 하나의 특히 적합한 종류의 계면활성제는 통상 소수성 기저 (예를 들어, 장쇄 알킬 기 또는 알킬화 아릴 기) 및 친수성 사슬 (예를 들어, 에톡시 및/또는 프로폭시 부분을 함유한 사슬)를 가진, 비이온계 계면활성제이다. 예를 들어, 사용될 수 있는 일부 적합한 비이온계 계면활성제는 에톡실화된 알킬페놀, 에톡실화된 및 프로폭실화된 지방 알코올, 메틸 글루코스의 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 소르비톨의 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 에틸렌 옥시드-프로필렌 옥시드 블록 공중합체, 지방 (C8 -C18) 산의 에톡실화된 에스테르, 에틸렌 옥시드의 장쇄 아민 또는 아미드와의 축합 생성물, 에틸렌 옥시드의 알코올과의 축합 생성물, 지방산 에스테르, 장쇄 알코올의 모노글리세리드 또는 디글리세리드 및 이들의 혼합물을 포함하되 이에 제한되지 않는다. 한 특정 실시양태에서, 비이온계 계면활성제는 지방산 에스테르, 예컨대 수크로스 지방산 에스테르, 글리세롤 지방산 에스테르, 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 펜타에리쓰리톨 지방산 에스테르, 소르비톨 지방산 에스테르 등일 수 있다. 그러한 에스테르를 형성하기 위해 사용된 지방산은 포화되거나 불포화, 치환되거나 미치환될 수 있고, 6 내지 22 개의 탄소 원자, 일부 실시양태에서는 8 내지 18 개의 탄소 원자 및 일부 실시양태에서는 12 내지 14 개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 한 특정 실시양태에서, 지방산의 모노- 및 디-글리세리드가 본 발명에 사용될 수 있다.
조성물은 연장된 기간의 시간에 걸쳐 미생물의 생장을 억제하기 위해 보존제 또는 보존제 시스템을 또한 함유할 수 있다. 적합한 보존제는 예를 들어, 알카놀, 이나트륨 EDTA (에틸렌디아민 테트라아세테이트), EDTA 염, EDTA 지방산 접합체, 이소티아졸리논, 벤조산 에스테르 (파라벤) (예를 들어, 메틸 파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라벤, 에틸파라벤, 이소프로필파라벤, 이소부틸파라벤, 벤질파라벤, 메틸파라벤 나트륨 및 프로필파라벤 나트륨), 벤조산, 프로필렌 글리콜, 소르베이트, 우레아 유도체 (예를 들어, 디아졸린디닐 우레아) 등을 포함할 수 있다. 기타 적합한 보존제는 수튼 랩(Sutton Labs)에 의해 판매되는 것들, 예컨대 "게르말(Germall) 115" (아미다졸리디닐 우레아), "게르말 II" (디아졸리디닐 우레아) 및 "게르말 플러스" (디아졸리디닐 우레아 및 아이오도프로피닐 부틸카르보네이트)를 포함한다. 다른 적합한 보존제는 롬 앤 하스(Rohm & Haas)로부터 입수할 수 있는, 메틸클로로이소티아졸리논 및 메틸이소티아졸리논의 혼합물인 카톤(Kathon) CG®; 매크스타트(Mackstat) H 66 (IL, 시카고, 맥킨타이어 그룹(McIntyre Group)으로부터 입수 가능)이다. 또 다른 적합한 보존제 시스템은 뉴저지, 웨인(Wayne)의 인터내셔날 스페셜티 프로덕츠(International Specialty Products)로부터 게르마벤(GERMABEN)® II의 이름으로 입수할 수 있는, 프로필렌 글리콜 56 %, 디아졸리디닐 우레아 30 %, 메틸파라벤 11 % 및 프로필파라벤 3 %의 조합물이다.
소비자에게 이점을 더 향상시키기 위해, 기타 선택적인 성분이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용될 수 있는 일부 종류의 성분은 항산화제 (제품 보전성); 항-적색화제, 예컨대 알로에 추출물; 수렴제-화장품 (피부에 조임 또는 자통각(tingling sensation)을 유도); 착색제 (제품에 색상을 부여); 방취제 (불쾌한 냄새를 감소 또는 제거 및 신체 표면 상의 악취의 형성에 대한 방지); 향 (소비자의 관심을 끔); 유백제(opacifier) (제품의 투명도 또는 투명한 외관을 감소); 피부 상태조절제; 피부 각질제거제 (알파 히드록시산 및 베타 히드록시산과 같이 피부 세포 교체 속도를 증가시키는 성분); 피부 보호제 (유해하거나 성가신 자극으로부터 손상된 또는 노출된 피부 또는 점막 표면을 보호하는 약품); 및 증점제 (점도를 증가시키기 위해)를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
매우 다양한 상이한 성분이 사용될 수 있지만, 항균 조성물이 용매, 특히 유기 알코올 (예를 들어, 에탄올)과 같은 유기 용매를 사용하지 않고 형성되는 것이 통상 바람직하다. 이는 제조 효율을 향상시킬 뿐 아니라, 용매 제거 도중 발생할 수 있는 식물성 오일의 증발을 제한한다. 조성물은 일반적으로 그러한 용매가 없을 수 있음에도, 적은 양이 생성된 조성물 중 여전히 존재할 수 있음은 물론 이해되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 조성물은 통상 약 20 중량% 미만, 일부 실시양태에서는 약 10 중량% 미만 및 일부 실시양태에서는 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 양의 용매를 함유한다.
II. 용융 가공 기술
상기 나타낸 바와 같이, 본 발명의 항균 조성물은 용융 블렌딩 장비 (예를 들어, 압출기)에서 성분을 함께 가공하여 형성된다. 장비에 의해 제공된 기계적 전단 및 열은 용매를 사용하지 않고도 매우 효율적인 방식으로 성분이 함께 블렌딩되도록 한다. 회분식 및/또는 연속 용융 블렌딩 기술이 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들어, 혼합기/혼련기(kneader), 반바리(Banbury) 혼합기, 패럴(Farrel) 연속 혼합기, 일축 압출기, 이축 압출기, 혼합 롤 등이 이용될 수 있다. 하나의 특히 적합한 용융-블렌딩 장비는 공회전 이축 압출기 (예를 들어, 영국, 스톤(Stone)의 써모 일렉트론 코포레이션(Thermo Electron Corporation)으로부터 입수할 수 있는 유저랩(USALAB) 이축 압출기 또는 뉴저지, 코페리언 램지(Coperion Ramsey)의 베르너-플라이더러(Werner-Pfleiderer)로부터 입수할 수 있는 압출기)이다. 원재료 (예를 들어, 식물성 오일, 전분, 가소제 등)는 용융 블렌딩 장비에 별도로 및/또는 블렌드로 제공될 수 있다. 예를 들어, 전분 및/또는 식물성 오일은 초기에 이축 압출기의 공급 포트로 공급될 수 있다. 그 후에, 가소제는 식물성 오일 및 전분으로부터 하류에서 압출기 내로 주입될 수 있다. 다르게는, 성분은 압출기의 공급 입구로 동시에 또는 그의 길이를 따라 상이한 지점에서 별도로 공급될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 물질은 적당한 혼합 (예를 들어 전분 중합체의 연화점에 또는 그 이상에서)을 보장하기에 충분한 전단/압력 및 온도에서, 그러나 전분의 물리적 특성에 부정적으로 영향을 주지 않고 분산되도록 블렌딩될 수 있다. 예를 들어, 용융 블렌딩은 통상 약 50 ℃ 내지 약 250 ℃, 일부 실시양태에서는 약 70 ℃ 내지 약 200 ℃, 일부 실시양태에서는 약 80 ℃ 내지 약 150 ℃ 및 일부 실시양태에서는 약 80 ℃ 내지 약 125 ℃의 온도에서 일어난다. 보다 낮은 가공 온도는 가공 중에 식물성 오일의 증발 및 잠재적 손실을 감소시킬 수 있다. 마찬가지로, 용융 블렌딩 중에 겉보기 전단율은 약 100 초-1 내지 약 5,000 초-1, 일부 실시양태에서는 약 200 초-1 내지 약 2,000 초-1 및 일부 실시양태에서는 약 400 초-1 내지 약 1,200 초-1의 범위에 있을 수 있다. 겉보기 전단율은 4Q/π R 3 와 같고, 여기서 Q는 용융된 중합체의 부피 유량 ("m3/s")이고, R은 용융된 중합체가 통과하여 흐르는 모세관 (예를 들어, 압출기 다이)의 반경 ("m")이다. 생성된 항균 조성물의 겉보기 용융 점도는 160 ℃의 온도 및 1000 초-1의 전단율에서 측정될 때, 약 1 내지 약 100 파스칼 초 (Pa·s), 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 60 Pa·s 및 일부 실시양태에서는 약 20 내지 약 50 Pa·s와 같이 상대적으로 낮을 수 있다. 조성물의 용융 흐름 지수 (190 ℃, 2.16 kg)는 또한 10 분 당 약 0.05 내지 약 50 그램, 일부 실시양태에서는 10 분 당 약 0.1 내지 약 15 그램 및 일부 실시양태에서는 10 분 당 약 0.5 내지 약 5 그램의 범위일 수 있다.
형성되면, 본 발명의 항균 조성물은 다양한 형태, 예컨대 입자, 로션, 크림, 젤리, 도포제, 연고, 고약, 오일, 거품제, 겔, 필름, 세척제, 코팅, 액체, 캡슐, 정제, 농축물 등으로 사용될 수 있다. 한 특정 실시양태에서, 예를 들어, 항균 조성물은 단독으로 또는 추가의 필름 형성 물질과 함께 중 어느 하나로 필름으로 형성될 수 있다. 필름은 매우 다양한 용도, 예컨대 품목의 포장 (예를 들어, 식품, 의료용 제품, 의복, 쓰레기, 흡수 용품 (예를 들어 기저귀) 등)으로 사용될 수 있다. 필름은 단일-층상 또는 다중-층상 구조를 가질 수 있다. 다중층 필름은 대개 하나 이상의 기저층 및 하나 이상의 표피층을 함유하나, 원하는 임의의 수의 층을 함유할 수 있다. 기저층 및/또는 표피층은 본 발명의 항균 조성물을 포함할 수 있다. 배합된 물질로부터 필름을 형성하기 위해, 블로윙, 캐스팅, 플랫 다이 압출 등을 포함한, 임의의 공지된 기술이 사용될 수 있다. 한 특정 실시양태에서, 환형 다이를 통해 압출된 중합체 블렌드의 버블을 팽창시키기 위해 기체 (예를 들어, 공기)가 사용되는 블로운 공정에 의해 필름이 형성될 수 있다. 이어서 버블이 무너져서, 평평한 필름 형태로 모아진다. 블로운 필름을 생산하는 공정은 예를 들어, 미국 특허 제 3,354,506호 (랠리( Raley )); 미국 특허 제 3,650,649호 (쉬퍼스( Schippers )); 미국 특허 제 3,801,429호 (슈렝크 ( Schrenk ) 등) 및 미국 특허 출원 공보 2005/0245162 (맥코맥( McCormack ) 등) 및 2003/0068951 (보그스 ( Boggs ))에 기재되어 있고, 이들 모두는 모든 목적을 위해 본원에서 그들 전체가 이에 대한 참조로서 도입된다. 그러나 또 다른 실시양태에서, 필름은 캐스팅 기술을 사용하여 형성된다.
필름으로 형성되는 것 외에, 본 발명의 항균 조성물은 또한 입자로 형성되고 다른 형태의 물품에 적용될 수 있다. 분말화는 임의의 다양한 공지된 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 적합한 분쇄 기술은 예를 들어, 극저온 원판밀 또는 해머밀, 냉압출 기술을 사용한 고상 전단 분쇄, 이중 스트림 밀 (예를 들어, 팰맨 인더스트리즈(Pallmann Industries)로부터 입수할 수 있는 타입 PSKM 또는 PPSM 밀) 및 기타 공지된 분말화 방법을 포함할 수 있다. 극저온 소형화 기술 또는 냉압출 분쇄 기술은 그러한 기술이 분말 형성 중에 휘발성 식물성 오일이 가열되고 손실되는 정도를 제한하므로 특히 적합할 수 있다. 그러한 기술의 예는 예를 들어 모든 목적을 위해 본원에서 그 전체가 이에 대한 참조로서 도입되는 미국 특허 제 5,395,055호 (슈토브( Shutov ) 등)에 보다 자세히 기술되어 있다. 입자의 모양은 구형, 마디 모양, 박편 등과 같이 원하는 대로 변할 수 있다. 입자의 평균 크기는 또한 사용 중에 식물성 오일의 방출 능력을 최적화하도록 선택될 수 있다. 보다 자세하게는, 본 발명의 발명자들은 수용액 중 분산될 때 그들의 높은 부피 대 표면적 비율에 의해, 보다 작은 입자 크기가 일반적으로 보다 우수한 오일 방출 속도를 낼 수 있음을 발견했다. 그러나, 너무 작은 크기에서는, 식물성 오일은 저장 중 불안정해질 수 있고, 사실상 사용 전에 입자 밖으로 침출되기 시작할 수 있다. 이러한 점에서, 본 발명의 발명자들은 약 10 내지 약 3,000 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 50 내지 약 800 마이크로미터 및 일부 실시양태에서는 약 100 내지 약 600 마이크로미터의 평균 크기가 안정성 및 방출성 간에 우수한 균형을 달성하도록 도울 수 있음을 발견하였다.
그의 특정 형태에도 불구하고, 항균 입자는 매우 다양한 상이한 물품에 항균 효능을 부여하기 위해 적용될 수 있다. 한 특정 실시양태에서, 조성물은 와이프에 적용된다. 그러한 와이프는 단단한 표면 (예를 들어 싱크, 탁자, 카운터, 간판 등) 또는 사용자/환자의 표면 (예를 들어, 피부, 점막 예컨대 구강, 비강, 위, 질 등 내의, 상처 부위, 수술 부위 등) 상에 미생물 또는 바이러스 집단을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 와이프는 조성물의 미생물과의 접촉을 촉진하기 위해 증가된 표면적을 제공할 수 있다. 추가로, 와이프는 또한 수분 흡수, 장벽 특성 등을 제공하는 것과 같이 기타 목적을 제공할 수 있다. 와이프는 표면에 부여되는 마찰력을 통해 미생물을 또한 제거할 수 있다.
와이프는 당업계에 잘 알려진 것과 같은 임의의 다양한 물질로부터 생성될 수 있다. 그러나 통상 와이프는 흡수성 섬유를 함유하는 섬유상 웹을 포함한다. 예를 들어, 와이프는 페이셜 티슈, 배스 티슈, 종이 타월, 냅킨 등과 같은, 하나 이상의 종이 웹을 함유하는 종이 제품일 수 있다. 종이 제품은 제품을 형성하는 웹이 단일층을 포함하거나 층을 이룬 (즉, 다중의 층을 가짐) 한 겹이거나 또는 여러 겹일 수 있고, 그 안에서 제품을 형성하는 웹은 그들 자체가 단일 또는 다중 층상일 수 있다. 대개, 그러한 종이 제품의 기본 중량은 약 120 제곱 미터 당 그램 ("gsm") 미만, 일부 실시양태에서는 약 80 gsm 미만, 일부 실시양태에서는 약 60 제곱 미터 당 그램 미만 및 일부 실시양태에서는 약 10 내지 약 60 gsm이다. 제품의 종이 웹(들)을 형성하기 위해 임의의 다양한 물질이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 종이 제품을 제조하는데 사용되는 물질은 다양한 펄프로 만드는 공정, 예컨대 크라프트(kraft) 펄프, 설파이트 펄프, 열기계적 펄프 등으로 형성된 흡수 섬유를 포함할 수 있다. 펄프 섬유는 길이-중량을 잰 평균에 기반하여 1 mm 초과 및 특히 약 2 내지 5 mm의 평균 섬유 길이를 가진 연목(softwood) 섬유를 포함할 수 있다. 그러한 연목 섬유는 북부 연목, 남부 연목, 미국 삼나무(redwood), 미국 측백(red cedar), 독미나리(hemlock), 소나무 (예를 들어, 남부 소나무), 가문비나무(spruce) (예를 들어, 검정 가문비나무), 이들의 조합 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 적합한, 대표적인 시판되는 펄프 섬유는 킴벌리-클라크 코포레이션(Kimberly-Clark Corporation)으로부터 "롱랙(Longlac)-19"의 상품명으로 입수할 수 있는 것들을 포함한다. 견목(hardwood) 섬유, 예컨대 유칼립투스, 단풍나무, 자작나무, 사시나무 등이 또한 사용될 수 있다. 특정 경우에서, 유칼립투스 섬유는 웹의 연성을 증가시키는데 특히 바람직할 수 있다. 유칼립투스 섬유는 또한 휘도를 향상시키고, 불투명도를 증가시키고, 그것의 위킹(wicking) 능력을 향상시키기 위해 웹의 세공 구조를 변경할 수 있다. 더욱이 원하는 경우, 예를 들어 신문 인쇄용지, 재생된 판지 및 사무실 쓰레기와 같은 공급원으로부터의 섬유 펄프와 같은, 재생된 물질로부터 수득된 2차 섬유가 사용될 수 있다. 더욱이 기타 천연 섬유, 예컨대 마닐라삼(abaca), 사바이 그래스(sabai grass), 유액 분비 식물의 풀솜(milkweed floss), 파인애플 엽, 대나무, 조류 등이 또한 본 발명에 사용될 수 있다. 추가로, 일부 경우에는 합성 섬유가 또한 이용될 수 있다.
원하는 경우, 흡수성 섬유 (예를 들어, 펄프 섬유)는 합성 섬유와 통합되어 복합재를 형성할 수 있다. 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등; 폴리테트라플루오로에틸렌; 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등; 폴리비닐 아세테이트; 폴리비닐 클로라이드 아세테이트; 폴리비닐 부티랄; 아크릴계 수지, 예컨대 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등; 폴리이미드, 예컨대 나일론; 폴리비닐 클로라이드; 폴리비닐리덴 클로라이드; 폴리스티렌; 폴리비닐 알코올; 폴리우레탄; 폴리락트산; 폴리히드록시알카노에이트; 이들의 공중합체; 등으로부터 형성된 것들과 같은 합성 열가소성 섬유가 또한 부직포 웹에 사용될 수 있다. 많은 합성 열가소성 섬유가 본래 소수성 (즉, 비-습윤성)이므로, 그러한 섬유는 선택적으로 웹 형성 전에, 도중에 및/또는 후에 계면활성제 용액으로 처리하여 보다 친수성 (즉, 습윤성)으로 만들 수 있다. 모든 목적을 위해 본원에서 그의 전체가 이에 대한 참조로서 도입되는 미국 특허 제 5,057,361호 (세이요비츠 ( Sayovitz ) 등)에 보다 자세히 기술된 것과 같이, 습윤성을 증가시키기 위한 기타 공지된 방법이 또한 사용될 수 있다. 그러한 섬유의 상대적 백분율은 복합재의 원하는 특성에 따라 다양한 범위에 걸쳐 변할 수 있다. 예를 들어, 복합재는 약 1 중량% 내지 약 60 중량%, 일부 실시양태에서는 5 중량% 내지 약 50 중량% 및 일부 실시양태에서는 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 합성 중합체 섬유를 포함할 수 있다. 복합재는 마찬가지로 약 40 중량% 내지 약 99 중량%, 일부 실시양태에서는 50 중량% 내지 약 95 중량% 및 일부 실시양태에서는 약 60 중량% 내지 약 90 중량%의 흡수성 섬유를 함유할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이 복합재는 다양한 공지된 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 열가소성 섬유 및 2차 비-열가소성 물질의 혼합물 또는 안정화된 매트릭스를 함유하는 "코폼(coform) 물질"인 부직포 복합재가 형성될 수 있다. 예로서, 코폼 물질은 그것이 형성되는 동안 다른 물질이 이를 통과하여 웹에 첨가되는 슈트(chute) 근처에 하나 이상의 멜트블로운 다이 헤드가 배열된 공정에 의해 제조될 수 있다. 그러한 다른 물질은 섬유성 유기 물질, 예컨대 목재의 또는 목재가 아닌 펄프, 예컨대 면, 레이온, 재생지, 펄프 플러프 및 또한 초흡수성 입자, 무기 및/또는 유기 흡수 물질, 처리된 중합체 스테이플 섬유 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 그러한 코폼 물질의 일부 예가, 모든 목적을 위해 본원에서 그들의 전체가 이에 대한 참조로서 도입되는 미국 특허 제 4,100,324호 (앤더슨( Anderson ) 등); 제 5,284,703호 (애버하트 ( Everhart ) 등); 제 5,350,624호 (조르저( Georger ) 등)에 개시되어 있다. 다르게는, 부직포 복합재는 스테이플(staple) 길이 섬유 및/또는 필라멘트를 물의 고압 분사 흐름으로 수력으로 얽어맴(entangling)으로써 형성될 수 있다. 섬유를 수력으로 얽어매기 위한 다양한 기술이 예를 들어, 모든 목적을 위해 본원에서 그들의 전체가 이에 대한 참조로서 도입되는 미국 특허 제 3,494,821호 (에반스( Evans )) 및 제 4,144,370호 (보울튼 ( Bouolton ))에 일반적으로 개시되어 있다. 연속적 필라멘트 (예를 들어, 스펀본드 웹) 및 천연 섬유 (예를 들어, 펄프)의 수력으로 얽어맨 부직포 복합재가 예를 들어, 모든 목적을 위해 본원에서 그들의 전체가 이에 대한 참조로서 도입되는 미국 특허 제 5,284,703호 (에버하트( Everhart ) 등) 및 제 6,315,864 (앤더 슨( Anderson ) 등)에 개시되어 있다. 또한 "스펀레이스(spunlace)" 직물로 알려진, 스테이플 섬유 블렌드 (예를 들어, 폴리에스테르 및 레이온) 및 천연 섬유 (예를 들어, 펄프)의 수력으로 얽어맨 부직포 복합재가 예를 들어, 모든 목적을 위해 본원에서 그들의 전체가 이에 대한 참조로서 도입되는 미국 특허 제 5,240,764 (하이드( Haid ) 등)에 기재되어 있다.
와이프를 형성하기 위해 이용된 물질 또는 공정에 관계없이, 와이프의 기본 중량은 통상 약 20 내지 약 200 제곱 미터 당 그램 ("gsm") 및 일부 실시양태에서는 약 35 내지 약 100 gsm 사이에 있다. 보다 높은 기본 중량 제품이 공업용 와이프로서의 사용에 보다 적합한 반면에, 보다 낮은 기본 중량 제품이 경량용의(light duty) 와이프로서의 사용에 특히 잘 맞을 수 있다.
와이프는 일반적으로 원형, 타원형, 사각형, 직사각형 또는 불규칙한 형태를 포함하되 이에 제한되지 않는 다양한 형태를 취할 수 있다. 각 개별적인 와이프는 물티슈 더미를 제공하기 위해 접힌 형상으로 및 하나가 다른 것의 위에 적층되어 배열될 수 있다. 그러한 접힌 형상은 통상의 기술자에게 잘 알려져 있고, c-접힘, z-접힘, 쿼터(quarter)-접힘 형상 등을 포함한다. 예를 들어, 와이프는 약 2.0 내지 약 80.0 센티미터 및 일부 실시양태에서는 약 10.0 내지 약 25.0 센티미터의 접히지 않은 길이를 가질 수 있다. 와이프는 마찬가지로 약 2.0 내지 약 80.0 센티미터 및 일부 실시양태에서는 약 10.0 내지 약 25.0 센티미터의 접히지 않은 폭을 가질 수 있다. 접힌 와이프 더미는 소비자에게 최종적 판매를 위한 와이프의 포장을 제공하기 위해 플라스틱 통과 같은 용기 내부에 놓일 수 있다. 이와 달리, 와이프는 각 와이프 사이에 천공을 가지고, 분배를 위해 더미로 배열되거나 롤로 감길 수 있는, 연속적인 스트립의 물질을 포함할 수 있다. 와이프를 이송하기 위한 다양한 적합한 분배기, 용기 및 시스템이, 모든 목적을 위해 본원에서 그들의 전부가 이에 대한 참조로서 도입되는 미국 특허 제 5,785,179호 (벅즈윈스키( Buczwinski ) 등); 제 5,964,351호 (잔더 ( Zander )); 제 6,030,331호 (잔 더 ( Zander )); 제 6,158,614호 (헤인스( Haynes ) 등); 제 6,269,969호 (후앙 ( Huang ) 등); 제 6,269,970호 (후앙( Huang ) 등) 및 제 6,273,359호 (뉴만 ( Newman ) 등)에 개시되어 있다.
조성물은 다양한 상이한 방법으로 와이프 내에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 조성물은 인쇄, 침지, 분무, 용융 압출, 코팅 (예를 들어, 용매 코팅, 분말 코팅, 브러시 코팅 등), 발포 등과 같은 공지된 기술을 이용하여 와이프의 표면에 적용될 수 있다. 원하는 경우, 조성물은 와이프 표면의 약 5 % 내지 약 95 %, 일부 실시양태에서는 약 10 % 내지 약 90 % 및 일부 실시양태에서는 약 20 % 내지 약 75 %를 덮는 패턴으로 적용될 수 있다. 그러한 패턴의 적용은 향상된 미적 매력, 향상된 흡수성 등을 포함한, 다양한 이점을 가질 수 있다. 패턴의 특별한 유형 또는 방식은 본 발명의 제한 요소가 아니며, 예를 들어 스트립, 밴드, 도트 또는 기타 기하학적 형태를 포함할 수 있다. 패턴은 표시 (예를 들어, 상표, 문자 및 로고), 꽃무늬, 추상무늬, 임의의 형태의 삽화 등을 포함할 수 있다. "패턴"이 시각적으로 임의의 원하는 외관을 가질 수 있음이 이해되어야 한다. 조성물은 또한 와이프를 형성하기 위해 사용된 섬유와 블렌딩될 수 있다. 이는 조성물이 입자의 형태로 있을 때 특히 유용할 수 있다. 예를 들어, 그러한 입자는 수력의 얽어맴, 코포밍(coforming) 등 중에 흡수성 섬유 (예를 들어, 펄프 섬유, 스테이플 섬유 등)와 블렌딩될 수 있다. 입자는 또한 공지된 기술을 사용하여, 와이프의 열가소성 물질 (예를 들어, 멜트블로운 웹) 내로 혼입될 수 있다.
와이프 상에 항균 조성물의 양은 기질의 성질 및 그의 의도된 용도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 조성물의 부가 수준은 약 5 % 내지 약 100 %, 일부 실시양태에서는 약 10 % 내지 약 80 % 및 일부 실시양태에서는 약 20 % 내지 약 70 %일 수 있다. "부가 수준"은 처리된 기질의 중량으로부터 미처리 기질의 중량을 빼고, 상기 계산된 중량을 미처리 기질의 중량으로 나누고, 이어서 100 %로 곱하여 결정된다. 보다 높은 부가 수준이 최적의 항균 효능을 제공할 수 있는 반면, 보다 낮은 부가 수준은 기질의 최적의 기능성을 제공할 수 있다.
조성물을 사용하기 위해, 수용액이 단순히 첨가될 수 있고, 이로서 전분을 분산시키고, 식물성 오일을 방출시킬 수 있다. 수용액은 오직 물만 함유할 수도 있고, 또는 기타 성분과 조합한 물을 함유할 수 있다. 예를 들어, 수용액과 접촉에 따라 전분의 분산을 돕고 오일의 방출을 촉진하기 위해 약산이 사용될 수 있다. 상기 목적을 위한 적합한 산은 예를 들어, 유기 카르복실산, 예컨대 시트르산, 옥살산, 락트산, 아세트산 등을 포함할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 발명자들은 수용액 내로 방출된 식물성 오일의 양이 물 중 오일의 정상 용해도 한계보다 훨씬 높을 수 있다는 것을 놀랍게도 발견하였다. 이론에 국한되고자 의도하지 않고, 이는 전분의 물리적 구조가 휘발물을 방출된 용액 내로 효과적으로 "운반"할 수 있기 때문에 달성될 수 있다고 여겨진다. 예를 들어, 물 (25 ℃) 중 티몰의 용해도 한계는 통상 약 0.1 중량%이다. 그러나 본 발명의 조성물로부터 방출될 때 방출된 용액 중 티몰의 농도는 0.1 중량% 초과, 일부 실시양태에서는 약 0.15 중량% 초과, 일부 실시양태에서는 약 0.2 중량% 내지 약 10 중량% 및 일부 실시양태에서는 약 0.2 중량% 내지 약 4 중량%일 수 있다.
본 발명의 발명자들은 본 발명의 조성물이 하나 이상의 미생물의 생장을 이들에 노출될 때, 억제 (예를 들어, 측정가능한 양만큼 감소 또는 전체적으로 방지)할 수 있음을 발견하였다. 억제될 수 있는 미생물의 예는 세균, 원생동물, 조류 및 진균류 (예를 들어, 곰팡이 및 효모)를 포함한다. 더욱이 상기 발명을 바이러스, 프리온 및 기타 감염성 입자를 비활성화하는데 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 조성물은 여러 의학적으로 유의미한 세균 군, 예컨대 그램 음성 간균 (예를 들어, 엔테리오박테리아(Entereobacteria)); 그램 음성 휘어진 간균 (예를 들어 헬리오박터(Heliobacter), 캠필로박터(Campylobacter) 등); 그램 음성 구균 (예를 들어, 네이세리아(Neisseria)); 그램 양성 간균 (예를 들어, 바실러스(Bacillus), 클로스트리디움(Clostridium) 등); 그램 양성 구균 (예를 들어, 스타필로코커스(Staphylococcus), 스트렙토코커스(Streptococcus) 등); 절대 세포내 기생균 (예를 들어, 리케차(Ricckettsia) 및 클라미디아(Chlamydia)); 항산성 간균 (예를 들어 미오박테리움(Myobacterium), 노카르디아(Nocardia) 등); 스피로헤타(spirochete) (예를 들어, 트레포네마(Treponema), 보렐리아(Borellia) 등); 및 마이코플라즈마(mycoplasma) (즉, 세포벽이 없는 아주 작은 세균)의 생장을 억제할 수 있다. 본 발명의 조성물로 억제될 수 있는 특정 종의 세균은 대장균(Escherichia coli) (그램 음성 간균), 크렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumonia) (그램 음성 간균), 스트렙토코커스(Streptococcus) (그램 양성 구균), 살모넬라 콜레라수이스 (그램 음성 간균), 스타필로커스 아우레우스(Staphyloccus aureus) (그램 양성 구균) 및 피. 아에루기노사(P. aeruginosa) (그램 음성 간균)을 포함한다. 세균에 더하여, 관심있는 기타 미생물은 진균류 (예를 들어 아스페르질루스 니게르(Aspergillus niger)) 및 효모 (예를 들어 칸디다 알비칸스(Candida albicans))를 포함한다.
특정 기간의 시간 동안 노출에 따라, 조성물은 약 2 이상의, 일부 실시양태에서는 약 3 이상의, 일부 실시양태에서는 약 4 이상의 및 일부 실시양태에서는 약 5 이상의 (예를 들어 약 6)의 로그 감소를 제공할 수 있다. 예를 들어, 로그 감소는 이하의 상관관계에 따라 조성물에 의해 사멸된 % 개체수로부터 결정될 수 있다.
Figure pct00001
그러한 로그 감소는 본 발명에 따라 오직 상대적으로 짧은 노출 시간 후에 달성될 수 있다. 예를 들어, 원하는 로그 감소는 오직 30 분, 일부 실시양태에서는 오직 15 분, 일부 실시양태에서는 10 분, 일부 실시양태에서는 5 분, 일부 실시양태에서는 1 분 및 일부 실시양태에서는 30 초 동안의 노출 후에 달성될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예를 참고로 보다 잘 이해될 수 있다.
사용된 물질
ㆍ티몰 (99.5 % 순도)는 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich)로부터 수득하였다.
ㆍ천연 옥수수 전분, 카르길 검(Cargill Gum)™ 03460은 카르길 주식회사 (미네소타, 미니애폴리스)로부터 수득하였다.
ㆍ히드록시프로필화된 전분, 글루코솔(Glucosol)® 800은 켐스타 프로덕트 컴퍼니(Chemstar Product Company) (미네소타, 미니애폴리스)로부터 수득하였다.
ㆍ글리세린 (또는 글리세롤)은 코그니스 코포레이션(Cognis Corp.)으로부터 수득하였다.
ㆍ엑셀(Excel) P-40S (모노-디글리세리드 분산 조제)는 카오 코포레이션(Kao Corp.)으로부터 수득하였다.
시험 방법
티몰 안정성
샘플을 특정 수의 일 동안 40 ℃, 50 ℃ 또는 55 ℃의 오븐 내에 두었다. 잔류 티몰 수준을 "고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석"을 통해 측정하였다. 보다 자세하게는, 각 샘플의 티몰 수준을 하기의 방법으로 티몰 보정 곡선을 생성하여 결정하였다. 대략 70 mg 티몰을 100-mL 메스 플라스크 내에 중량을 재었다. 0.1 % 아세트산:IPA 혼합물 (50:50)의 대략 50-mL를 플라스크에 첨가하고, 해리를 촉진하기 위해 내용물을 휘저었다. 부피를 0.1 % 아세트산:IPA 혼합물 (50:50)로 희석하고, 대략 700 ㎍/mL 내지 70 ㎍/mL의 농도 범위로 보정 곡선을 생성하기 위해 후속의 희석을 수행하였다. 샘플을 하기와 같이 제조하였다. 샘플 대략 100 mg을 각 코드에 대해 사용하였고, 각 코드는 모든 채취점에서 중복하여 분석하였다. 측정된 물질을 작은 조각으로 자르고, 40-mL 바이알 내에 두었다. 각 바이알에 0.1 % 아세트산 10.0 mL를 첨가하고, 내용물을 진탕하고, 샘플이 분산될 때까지 30 분 기간 동안 초음파 처리하였다. 각 바이알에, IPA 10.0 mL를 첨가하고, 티몰의 혼합 및 추출을 촉진하기 위해 내용물을 10 분 동안 초음파 처리하였다. 생성된 용액을 주입 전에 나일론 필터를 통해 여과하였다. 상기 기술된 티몰 보정 곡선을 사용하여 티몰 수준을 계산하였다.
HPLC 장비 & 조건
칼럼: 페노메넥스(Phenomenex) NH2
칼럼 온도: 상온
이동상: 50:50 (IPA:0.1 % 아세트산)
유속: 0.6 mL/분
주입 부피: 15 마이크로리터
ELS 검출: 280 nm
추출물 중 티몰 농도
샘플의 분취액을 가시적인 침강이 일어날 때까지 (대략 30 분) 대략 5000 rpm에서 원심분리하였다. 2 개의 상이한 유형의 시린지 필터: (1) 폴 라이프 아크로디스크(Pall Life Acrodisc) 13 mm 0.2 마이크로미터 나일론 막 및 (2) 폴리프로필렌 하우징(housing)을 가진 와트만 퓨라디스크(Whatman Puradisc)-0.2 마이크로미터 폴리에테르술폰 막을 사용하여 용액을 여과하였다. 원심분리된 용액 1.0 mL를 10-mL 플라스크에 피펫으로 넣었다. 내용물을 용해시키고, 0.1 % AA:IPA (50:50) 용액으로 부피로 희석하였다. 용액을 이어서 폴 아크로디스크 0.45 마이크로미터 나일론 막으로 여과하였다. 티몰 농도를 하기의 조건에 따라 "고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC) 분석"을 통해 측정하였다.
HPLC 장비 & 조건
HPLC: 아질런트(Agilent) 1100 HPLC 시스템
칼럼: 페노메넥스 루나(Luna) NH2 (5 ㎛, 250 mm x 4.6 mm)-상온
검출기: UV/가시광 (280 nm)
이동상: (75:25) (IPA: 0.1 % 아세트산)
유속: 대략 0.6 mL/분
주입 부피: 대략 15 μL
구동 시간: 6 분
억제 구역
항균 효능을 측정하기 위해, 억제 구역 테스트를 수행하였다. 보다 자세하게는, 샘플 0.05 g을 TSA (트립티카세 소이 아가(Trypticase Soy Agar)) 상에 시험 미생물을 새롭게 살포한 론(lawn) 상에 두었다. 2 종의 미생물, 그램 음성 세균으로 스타필로코커스 아우레우스 (ATCC #27660) 및 그램 음성 세균으로 대장균 (ATCC #25922)을 사용하였다. 37 ℃에서 24 시간 인큐베이션 후, 플레이트를 각 샘플을 둘러싼 맑은 억제 구역에 대해 측정하였다 (맑은 구역(mm) = 맑은 구역의 직경 - 샘플 (와이프) 직경).
마이크로플레이트 검정
추출된 티몰 용액의 살균 효능을 측정하기 위해, 마이크로플레이트 살균 검정을 수행하였다. 상기 방법에서, 시험 용액을 4½ 분 동안 96 개 웰(well) 평평한 플레이트의 바닥 상에 코팅된 시험 미생물 (4*106 CFU (콜로니 형성 단위)/웰)의 60 개의 웰과 접촉시켰다. 접촉 시간의 끝에 "레틴(Letheen)" 중화 브로쓰 (0.5 % 트윈(Tween) 80을 포함) 200 μL를 각 웰에 첨가하여 활성 성분을 비활성화시켰다. 중화제의 첨가 후, TSB (트립틱(Tryptic) 소이 브로쓰) 50 μL를 첨가하고, 이어서 마이크로플레이트를 인큐베이션하여 생존한 것들이 자연적 생장하도록 두었다. 인큐베이션 후, 표적 미생물의 생장을 보이는 웰의 수을 기록하였다. 웰 내의 배지가 탁하면, 살균에 실패한 것으로 웰을 계수하였다. 인큐베이션 후 웰이 탁하지 않으면, 살균을 달성한 것으로 웰을 기록하였다. 모든 시험은 2 종의 상이한 미생물, 그램 양성 세균으로 스타필로코커스 아우레우스 (ATCC #6538) 및 그램 음성 세균으로 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa) (ATCC #15442)에 대해 수행하였다.
실시예 1
항균 조성물을 형성하기 위해 써모프리즘(ThermoPrism) 유저랩16 압출기 (영국, 스톤, 써모 일렉트론 코포레이션)를 사용하였다. 압출기는 스크류 직경 16 mm 및 스크류 길이 640 mm의 연속 공회전 이축 소형 압출기이다. 압출기는 10 개의 배럴(barrel)을 가진다. K-트론(Tron) 공급기 (뉴저지, 피트먼(Pitman), K-트론 아메리카)를 사용하여, 74 중량% 글루코솔 800, 1 중량% 엑셀 P-40S 및 25 중량% 글리세롤의 블렌드를 공급하였다. 이어서 티몰을 블렌드의 5 중량%를 구성하도록 첨가하였다. 물질 공급 속도를 시간 당 2 파운드로 유지하였다. 가공 온도는 대역 1 내지 10에 대해 각각 100 ℃, 110 ℃, 120 ℃, 130 ℃, 135 ℃, 135 ℃, 130 ℃, 125 ℃, 120 ℃ 및 115 ℃이었다. 토크(torque)는 약 40 % 내지 42 % 이었고, 스크류 회전 속도는 150 rpm이었고, 다이 압력은 8 내지 10 바이었다. 생성된 스트랜드를 냉각 벨트 (일리노이, 시카고, 본다인 일렉트릭 컴퍼니(Bondine Electric Co.))를 통해 냉각시켰다. 펠렛화기 (뉴욕, 그랜드 아일랜드(Grand Island), 에머슨 인더스트리얼 콘트롤스(Emerson Industrial Controls))를 사용하여 압출기 다이로부터의 스트랜드를 절단하고, 생성된 펠렛을 이후의 시험을 위해 플라스틱 백에 수집하였다.
실시예 2
천연 옥수수 전분을 사용하였고, 토크가 약 50 % 내지 53 % 및 다이 압력이 13 내지 14 바이었던 것을 제외하고, 실시예 1에서 기재한 바와 같이 압출된 항균 조성물을 형성하였다. 생성된 스트랜드를 냉각 벨트 (일리노이, 시카고, 본다인 일렉트릭 컴퍼니)를 통해 냉각시켰다. 펠렛화기 (뉴욕, 그랜드 아일랜드, 에머슨 인더스트리얼 콘트롤스)를 사용하여 압출기 다이로부터의 스트랜드를 절단하고, 생성된 펠렛을 이후의 시험을 위해 플라스틱 백에 수집하였다.
형성된 후, 실시예 1 및 2의 펠렛 (대략 3 밀리미터의 크기)를 40 ℃의 오븐에 두고, 상기 기재된 티몰 안정성 시험을 하였다. 결과가 하기 표 1에 제시되어 있다.
Figure pct00002
나타낸 바와 같이, 실시예 1의 항균 조성물은 놀랍게도 티몰을 저장하는데에, 심지어 상승된 온도에서 61 일의 에이징 후에도 매우 효과적이었다. 실시예 2의 조성물은 티몰을 포획하는데에 거의 효과적이지 않았다.
실시예 1 및 2의 펠렛은 또한 상기 기재된 바와 같이 억제 구역 ("ZOI")을 시험하였다. 결과가 하기 표 2에 제시되어 있다.
Figure pct00003
나타낸 바와 같이, 실시예 1의 항균 조성물은 놀랍게도 세균의 생장을 억제하는데에 효과적이었다. 예를 들어, 심지어 40 ℃의 상승된 온도에서 60 일의 에이징 후에도 억제 구역 값은 2 종의 세균에 모두에 대해 6이었다. 그러나, 실시예 2의 조성물은 상기 2 종의 세균에 대해 오직 1의 값으로 거의 효과적이지 않았다.
실시예 3
70 % 글루코솔® 800, 24 % 글리세롤, 5 % 티몰 및 1 % 엑셀 P-40S의 조성물을 압출, 펠렛화, 물질을 플라스틱 백에 넣기 및 최소 24 시간 동안 -32 ℃의 온도에 두기를 통해 제조하였다. 생성된 냉각된 물질을 브릭맨(Brickmann)/레츠(Retsch) 실험 등급 분쇄 밀 (세트 속도 =1)을 통해 크기를 줄이고, <250 마이크로미터의 크기로 수집하였다. 상기 기술한 시험 방법을 사용하여 생성된 샘플을 55 ℃에서 티몰 안정성에 대해 시험하였다. 결과가 표 3에 제시되어 있다.
Figure pct00004
이어서 탈이온수 100 밀리리터를 에이징되지 않은 입자 20 g에 첨가하였다. 상기 기술한 방법으로 2, 10 및 60 분 후에 용액 중 티몰의 농도를 측정하였고, 각각 0.107 중량%, 0.118 중량%, 0.128 중량%의 티몰 농도를 얻었다.
실시예 4
80 % 글루코솔® 800, 14 % 글리세롤, 5 % 티몰 및 1 % 엑셀 P-40S의 조성물을 실시예 3에서 기재된 바와 같이 제조하였다. 생성된 냉각된 물질을 브릭맨/레츠 실험 등급 분쇄 밀 (세트 속도 =1)을 통해 크기를 줄이고, 체로 걸러서 250-425 마이크로미터의 크기로 수집하였다. 상기 기술한 시험 방법을 사용하여 생성된 샘플을 50 ℃에서 티몰 안정성에 대해 시험하였다. 결과가 표 4에 제시되어 있다.
Figure pct00005
다양한 양의 티몰/개질 전분 입자, 다양한 양의 물, 시트르산 입자의 첨가 및 추출 시간에 관계된, 일련의 티몰 추출을 실시예 4에서 제조된 입자를 통해 수행하였다. 추출 방법은 명시된 양의 물을 전분/티몰 입자 및 시트르산 입자에 첨가하는 것, 진탕하는 동안 명시된 양의 시간을 기다리는 것 및 상청액을 수집하기 위해 원심분리하는 것과 관계되었다. 추가로, 대조물로서 순수 티몰에 물을 첨가하고, 명시된 양의 시간동안 진탕하고, 상청액을 수집하기 위해 원심분리하였다. 상청액 중 티몰 농도를 상기 기술된 방법으로 측정하였다. 용액의 조성 및 생성된 티몰 농도가 표 5에 제시되어 있다.
Figure pct00006
티몰의 물 중 보고된 용해도 한계는 대개 25 ℃에서 물 100 그램 당 0.1 그램 (0.1 %)이다. 그러나 상기 나타낸 바와 같이, 추출 용액 중 티몰의 농도는 보고된 제한된 용해도보다 2.4 배까지나 더 높았다. 상기 용액 중 두 개 (0.159 % 티몰 및 0.240 % 티몰)를 상기 기술된 마이크로플레이트 검정에 따라 항균 효능을 또한 시험하였다. 결과가 이하 표 6에 제시되어 있다.
Figure pct00007
나타낸 바와 같이, 두 개의 추출물 모두 항균 효능을 가지는 것으로 나타났다. 놀랍게도 실시예 6은 0의 미생물 생장을 보이는, 매우 강한 항균 효능을 가졌다.
본 발명은 이의 특정한 실시양태에 대해 자세히 기술하고 있으나, 앞부분의 이해를 얻는다면, 통상의 기술자에게 상기 실시양태의 변형물 및 등가물을 쉽게 고한해낼 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항 및 이의 임의의 등가물로 평가되어야 한다.

Claims (20)

  1. 식물성 오일, 개질 전분 및 가소제를 용융 블렌딩 장치 내에서 분산되도록 블렌딩하는 것을 포함하고, 여기서 식물성 오일은 조성물의 약 0.01 중량% 내지 약 25 중량%를 구성하고, 개질 전분은 조성물의 약 30 중량% 내지 약 95 중량%를 구성하고 및 가소제는 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 40 중량%를 구성하는, 항균 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식물성 오일이 티몰, 카르바크롤 또는 이들의 혼합물과 같은 모노테르펜 페놀을 포함하는 것인, 항균 조성물의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 개질 전분이 히드록시에틸 전분, 히드록시프로필 전분, 히드록시부틸 전분 또는 이들의 조합과 같은 히드록시알킬 전분인 것인, 항균 조성물의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가소제가 글리세롤과 같은 다가 알코올인 것인, 항균 조성물의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가소제가 지방족 카르복실산인 것인, 항균 조성물의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물성 오일이 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%를 구성하고, 상기 개질 전분이 조성물의 약 40 중량% 내지 약 90 중량%를 구성하고 및 상기 가소제는 조성물의 약 1 중량% 내지 약 35 중량%를 구성하는 것인, 항균 조성물의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물성 오일, 개질 전분 및 가소제가 용융 블렌딩 장치 내에서 약 50 ℃ 내지 약 250 ℃의 온도에서 블렌딩되는, 항균 조성물의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용융 블렌딩 장치가 압출기인 것인, 항균 조성물의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 필름을 형성하도록 항균 조성물을 표면상에 압출하는 것을 추가로 포함하는, 항균 조성물의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법으로 형성된, 용융-가공된 항균 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 조성물이 일반적으로 용매가 없는, 용융-가공된 항균 조성물.
  12. 제10항에 있어서, 상기 조성물이 입자의 형태인, 용융-가공된 항균 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 입자가 약 100 내지 약 600 마이크로미터의 평균 크기를 갖는 것인, 용융-가공된 항균 조성물.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항의 용융-가공된 항균 조성물을 포함하는 와이프.
  15. 제14항에 있어서, 섬유성 물질이 흡수성 섬유를 함유하는 것인 와이프.
  16. 제14항 또는 제15항의 와이프로 표면을 접촉하는 것을 포함하는, 표면으로부터 세균의 제거 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 와이프로 표면을 접촉하기 전에, 모노테르펜 페놀을 방출하기 위해 조성물에 수용액을 적용하는, 표면으로부터 세균의 제거 방법.
  18. 제17항에 있어서, 수용액 중 방출되는 상기 모노테르펜 페놀의 농도가 약 0.1 중량% 초과인 것인, 표면으로부터 세균의 제거 방법.
  19. 제17항에 있어서, 수용액 중 방출되는 상기 모노테르펜 페놀의 농도가 약 0.2 중량% 내지 약 10 중량%인 것인, 표면으로부터 세균의 제거 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 수용액이 산을 함유하는 것인, 표면으로부터 세균의 제거 방법.
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