KR20140104329A - 편백 추출물 및 편백 정유을 포함하는 구강세정제용 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

편백 추출물 및 편백 정유을 포함하는 구강세정제용 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구강세정제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 편백나무로부터 유래한 편백 추출물; 편백나무로부터 수증기 증류하여 획득한 편백 정유(essentail oil); 및 계면활성제, 습윤제, 프라그제거/미백 구취제거제, 감미제, pH 조절제, 보존제, 착색제, 착향제 및 유화제 중 적어도 하나;를 더욱 포함하는 구강세정제용 조성물 및 그 제조방법을 제공함으로써 항산화 효과, 항미생물 효과, 및 구강 암세포 증식억제효과 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 구강세정제용 조성물을 제공한다.

Description

편백 추출물 및 편백 정유을 포함하는 구강세정제용 조성물 및 그 제조방법{COMPOSITION FOR MOUTH WASHING AGENT COMPRISING CYPRESS EXTRACT AND CYPRESS ESSENTIAL OIL, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 편백 추출물을 포함하는 구강세정제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
구취발생은 치아우식증이나 치주질환과 마찬가지로 구강 내 미생물들이 형성한 치면세균막에 의해서 주로 발생한다. 구강 내 원인으로 인해 발생하는 구취는 일차적으로 세균성 부패 및 휘발성 황화합물(Volatile sulfur compounds, VSC)에 의해 발현된다. 타액 내 단백질, 음식물 내 단백질, 치은열구 내 단백질이 세균과 사람의 단백분해효소에 의해서 펩티드로 분해되는데 펩티드는 황을 함유하지 않는 아미노산(amino acid)과 시스테인(cystein), 메티오닌(methionine)과 같은 황을 함유하는 아미노산, 그리고 아르기닌(arginine), 리신(lysine)과 같은 질소를 함유하는 아미노산으로 분류된다. 황을 함유하는 아미노산은 혐기성 그람(gram) (r) 균의 분해 작용에 의해서 황화수소(hydrogen sulfide, H2S)와 메틸 머캅탄(methyl mercaptan, CH3SH), 디메틸 설파이드(dimethyl sulfide, (CH3)2S) 등의 휘발성 황화합물을 발생시키고 질소를 함유하는 아미노산 또한 푸트레신(putrescine), 카다베린(cadaverine)과 같은 구취발생물질을 발생시킨다. 구취의 가장 주된 원인물질은 H2S와 CH3SH, (CH3)2S다. 이 중 H2S와 CH3SH은 휘발성 황화합물의 약 92%를 차지하고, 이 중 CH3SH은 치주환자와 혀관리가 불량한 많은 환자에서 휘발성 황화합물의 주된 구성성분이다.
구취를 감소시키기 위해서는 근본적으로 냄새를 유발하는 치면세균막을 물리적으로 제거하는 것이 가장 좋은 방법이다. 그러나 여건상 잇솔질과 같은 물리적 제거방법을 시행할 수 없을 경우 양치액과 같은 화학적인 치면 세균막조절법을 활용할 수도 있다. 양치액에 함유되는 항균물질로는 클로르헥시딘(chlorhexidine), 정유(essential oil), cetylpyridinium chloride(CPC) 등의 인공화합성물질들이 주로 사용되고 있으며 최근에는 장기간 사용해도 부작용이 적은 천연 항균물질을 이용하려는 시도들이 활발히 이루어지고 있다(6-9). 항균제로 가장 많이 사용되고 있는 것들로서는 bisbiguanides 제제(chlorhexidine)와 4급 암모늄제제(cetylpyridium, benzalkonium chloride) 및 페놀 화합물(triclosan) 등이 있다.
본 발명은 편백 소재를 이용한 저자극, 기능성 천연소재 구강세정제 및 그 제공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 편백나무로부터 용매를 이용하여 감압하여 추출된 편백 추출물; 편백나무로부터 수증기 증류하여 추출된 편백 정유(essentail oil); 및 조성물의 기본 첨가물로 감미제, 착색제, 착향제, pH 조절제, 습윤제 중 적어도 하나를 포함하는 구강세정제를 제공한다.
이때 상기 습윤제는 D-소르비톨 및 (농)글리세린이며, 상기 감미제는 자일리톨 및 효소처리스테비아이며, 상기 pH조절제는 구연산(수화물) 및 구연산나트륨이며, 상기 착색제는 식용색소인 청색1호이며, 상기 착향제는 식용 착향료인 민트향과 편백 정유일 수 있다.
한편, 계면활성제 및 프라그제거/미백 구취제거제, 천연식용보존제, 천연유화제를 추가로 포함하며, 상기 계면활성제는 폴락사머 407이며, 상기 프라그제거/미백 구취제거제는 플루오르화나트륨 및 염화세틸피리디늄이며, 상기 보존제는 안식향산나트륨(소듐벤조네이트)이며, 상기 천연유화제는 폴리소르베이트20일 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 편백나무로부터 용매를 이용하여 감압하여 편백 추출물을 추출하는 단계; 편백나무로부터 수증기 증류하여 편백 정유(essentail oil)을 생성하는 단계; 및 상기 편백 추출물 및 상기 편백 정유(essentail oil)과 함께 조성물의 기본 첨가물로 감미제, 착색제, 착향제, pH 조절제, 습윤제 중 적어도 하나를 첨가하는 단계를 포함하는 구강세정제의 제조방법을 제공한다.
한편, 상기 편백 추출물 100~300mg이고, 상기 편백 정유(essentail oil)은 100uL~300uL일 수 있다.
본 발명에 따른 편백 소재를 이용함으로써 저자극성 및 기능성이 향상된 천연소재의 구강세정제 및 그 제조방법을 제공한다.
도 1은 KB 구강암 세포 증식억제에 영향을 미치는 편백 추출물의 효과를 나타낸다.
도 2는 YD-38 구강암 세포 증식억제에 영향을 미치는 편백 추출물의 효과를 나타낸다.
도 3은 Saos2 골육종 세포 증식억제에 영향을 미치는 편백 추출물의 효과를 나타낸다.
도 4는 편백잎 추출물의 농도별 DPPH 라디칼(radical) 소거능을 나타낸다.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 3종의 구강질환 유발균에 대한 정유의 농도별 증식저해활성을 나타낸다.
도 6a, 도 6b는 정유의 농도 60~100ug에서 C. albicans에 대한 증식저해능을 나타낸다.
도 7은 유의 농도 10~50ug에서 C. albicans에 대한 증식저해능을 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 S. mutans에 대한 정유의 농도별 증식저해능을 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 S. sobrinus에 대한 정유의 농도별 증식저해능을 나타낸다.
도 10은 에탄올(10%~100%)에 대한 추출물(300mg)의 용해도 및 탁도 비교를 나타낸다.
도 11은 색소 최적농도 비교를 나타낸다.
도 12a, 도 12b, 도 12c는 각각 C. albicans, S. mutans, 및 S. sobrinus에 대한 편백 구강세정제의 항미생물활성을 나타내며, 도 12d 및 도 12e는 각각 편백 구강세정제 항미생물 활성 및 편백 구강세정제 항균활성을 나타낸다.
도 13은 C. albicans lawn에 대한 편백 구강세정제의 증식억제능을 나타낸다.
도 14는 S. mutans lawn에 대한 편백 구강세정제의 증식억제능을 나타낸다.
도 15는 S. sobrinus lawn에 대한 편백 구강세정제의 증식억제능을 나타낸다.
도 16은 KB, YD-38 및 Saos2 세포 증식억제에 영향을 미치는 편백 함유 구강세정제의 효과를 나타내는 그래프이다.
도 17은 피부자극 실험 결과를 나타내는 사진이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 %는 별도의 언급이 없는 경우에 부피%이나 필요에 따라서 중량%일 수 있다.
본 발명은 편백 소재를 이용한 구강청결 및 구취개선, 구내유해균 억제효능이 있는 구강세정제 조성물 및 그 구강세정제, 그 제조방법을 제공한다.
구강은 다양한 미생물이 서식하는데 매우 용이한 환경을 제공함으로써 병원성 감염균주 및 상주균 등에 의한 구강질환 및 전신질환의 중요한 원인 중 하나로 여겨져 왔다. 이러한 구강 내 미생물의 생육조건을 조절함으로써 구강보건을 향상시키려는 방법이 다양하게 연구되고 개발되어 왔으나 최근 약물의 오용 및 남용과 원내 감염균에 대한 약제내성이 심각한 문제로 대두되면서 새로운 대체약물의 필요성이 대두되고 있다.
편백에 함유되어 있는 정유(Essential oil)는 고대로부터 오랫동안 사용되어 왔으며, 주로 방향제(芳香劑)·화장품·향수·비누·세제·향신료 등으로 이용되고 있다. 최근에는 정유(Essential oil)의 항균, 항염증, 항진균, 항바이러스 및 항암 효과 등이 보고되고 있으며, 동물 사료·살충제·치과용 상품 및 대체의약품 등으로 다양한 산업분야에 활용되고 있다. 이들 소재들은 방향성 원료에 따라 다양한 향기를 동반하며 고유의 성분에 의해 유용한 생리활성 효과를 나타내고 있으나 이들 성분 중에는 이용하기에 부적절한 냄새를 함유한 경우도 적지 않아 우수한 효과에도 구강질환을 비롯한 임상치료에 활용하기에는 다소 제한적으로 여겨져 왔다. 정유(Essential oil) 성분들은 세균의 세포벽을 파괴하고 세포의 효소활성을 방해하여 세균을 사멸시키는 것으로 알려져 있다 . 또한 정유(Essential oil)는 치태의 발생에 개척자라 할 수 있는 그람 양성균들의 군집을 막고, 세균의 복제를 늦추고, 그람 음성균으로부터 내독소를 빼내게 되어 치태의 양을 감소시키고 병원성을 감소시킨다.
편백은 국내 자생하는 방향식물자원으로서 천연 추출물 소재로 다양한 생리활성물질을 함유하고 있는 식물이다. 편백 추출소재, 풍부한 정유(Essential oil) 추출소재, 다량의 피톤치드 함유소재, 녹색(Green colour) 계열의 천연색소 소재로, 충치, 잇몸질환, 치주염, 구강염증 등의 원인인 "구강미생물"의 살균효과, 구취의 원인인 "구강 박테리아"에 대한 생육 억제효과, 구취 유발물질(음식물, 구내염, 기타)에 대한 소취 효과, 편백 특유의 향에 의한 구강내 청량감, 심미감 등의 부여, 편백향의 후각 흡입을 통한 스트레스 완화 효과가 있는 것을 확인하였다.
이하 편백 추출물 및 편백 정유을 포함하는 구강세정제 조성물의 제조방법 및 그 조성물을 구체 예를 통하여 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 이러한 구체 예에 의해 제한되는 것은 아님을 명심하여야 한다.
편백나무로부터 정유, 편백수 추출 및 용매 추출물 조제
1) 편백나무로부터 정유(Essential oil) 및 편백수(Floral water) 추출
실험용 편백나무 잎은 전남 장성군 축령산 일대에 분포되어 있는 성엽을 사용하였다. 일정량, 예컨대 10kg의 성엽을 물로 잘 수세한 후, 정유추출장치의 탱크용 망(MICRO, EM50)에 담아 일정 시간, 약 48시간 동안 추출을 진행하였다. 그 결과 노란색의 정유와 편백수(Floral water)를 획득하였다.
2) 성엽으로부터 용매 추출물 조제
실험용 편백나무 잎은 전남 장성군 축령산 일대에 분포되어 있는 성엽을 사용하였다. 일정량, 예컨대 500g의 성엽을 물로 수세하여 1차 증류수로 다시 수세한 후, 중량기준으로, 에탄올을 5배 용량으로 첨가하여 실온에서 일정 시간, 예컨대 약 10시간 초음파처리(sonication) 한 후, 여과지(filter paper)로 여과한 다음, 감압농축장치용 플라스크에 담아 농축하였다. 최종적으로 농축된 시료를 초저온냉동고(deepfreezer)(-70℃)에서 일정 시간, 예컨대 약 12시간 반응시킨 후, 동결 건조기(freeze dryer)로 동결건조하여 사용하였다.
편백 추출물의 구강 암세포에 대한 증식억제효과
1) 세포주와 세포 배양
KB 사람 구강암 세포주를 10% fetal bovine serum(FBS, Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA) 및 항생제(100u/ml penicillinm, 100㎍/ml streptomysin)가 함유된 37℃의 MEM(Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA) 성장배지 하에서 배양하면서 실험에 이용하였다.
YD-38 한국인 구강암 세포주를 10% fetal bovine serum(FBS, Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA) 및 항생제(100u/ml penicillinm, 100㎍/ml streptomysin)가 함유된 37℃의 RPMI 1640(Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA) 성장배지 하에서 배양하면서 실험에 이용하였다.
2) 세포성장 억제실험(MTT 분석)
편백 에탄올 추출물에 의한 세포성장 억제효과를 관찰하기 위해, 24 well plate에 5 X 103 cells/well의 FaDu 세포를 접종하였다. 24시간 배양한 후, 편백 추출물을 다양한 농도와 시간에서 처리하여 37℃에서 반응시킨 후, 세포성장 억제효과를 MTT 분석으로 측정하였다. MTT 분석은 구강암 세포에 MTT 용액(MTT 최종농도 0.5㎍/㎕)을 37℃에서 4시간 처리한 후, MTT 용액을 제거하고 0.04N HCl이 함유된 이소프로판올(isopropanol)로 녹여내어 570nm에서 흡광도를 측정하여 시행하였다.
3) 실험자료의 통계학적 검정
모든 실험성적을 mean ± SEM으로 나타냈고(n=3), 각 실험군 간의 유의성 검정은 ANOVA 후에 Student's t-test를 하였으며, p value가 0.05 미만(p<0.05)의 경우에서 통계적 유의성이 있는 것으로 간주하였다.
4) 구강암 세포성장에 영향을 미치는 편백 추출물의 효과
KB와 YD-38 구강암세포 및 Saos2 골육종세포에서 편백 추출물에 의한 세포성장 억제효과를 조사하기 위해 MTT 분석을 시행하였다. 편백 추출물을 0, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5 및 1 mg/ml의 다양한 농도로 24시간 KB(도 1)와 YD-38(도 2) 및 Saos2(도 3) 세포에 투여한 후 MTT 검사를 시행한 결과, 편백추출물 처리군에서 대조군과 비교하여 볼 때 뚜렷한 세포성장 억제효과를 볼 수 있었으며, 이 효과는 농도에 의존적임을 확인할 수 있었다(도 1 내지 도 3 참조). KB 세포성장 억제에 대한 편백 추출물의 IC 50 (최대 억제량의 50%를 유발시키는 농도)은 편백추출물 처리 24일째 약 0.60mg/ml이었고 YD-38 세포의 경우는 약 0.96mg/ml이었으며, Saos2 세포에서는 약 0.99mg/ml이었다(n=3).
도 1은 KB 구강암 세포 증식억제에 영향을 미치는 편백 추출물의 효과를 나타낸다. 이때 *로 표시된 것은 P<0.05 vs. 대조군이며, **로 표시된 것은 P<0.01 vs. 대조군이다. 대조군은 편백 추출물 대신 동량의 DMSO 처리군이다.
도 2는 YD-38 구강암 세포 증식억제에 영향을 미치는 편백 추출물의 효과를 나타낸다. 이때 *로 표시된 것은 P<0.05 vs. 대조군이며, **로 표시된 것은 P<0.01 vs. 대조군이다. 대조군은 편백 추출물 대신 동량의 DMSO 처리군이다.
도 3은 Saos2 골육종 세포 증식억제에 영향을 미치는 편백 추출물의 효과를 나타낸다. 이때 *로 표시된 것은 P<0.05 vs. 대조군이며, **로 표시된 것은 P<0.01 vs. 대조군이다. 대조군은 편백 추출물 대신 동량의 DMSO 처리군이다.
항산화활성
1) 편백잎 추출물 및 편백 정유(essential oil, e.oil로 약칭함)의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) radical에 대한 소거활성법
본 실험은 Brand-Wiliams 등(1995년)의 방법을 사용하였으며, 각 농도별로 시료를 메탄올에 녹인 뒤 160μL씩 취하여 1.5×104M 농도로 메탄올에 용해시킨 DPPH 용액 40μL와 잘 혼합하였다. 이 반응 혼합액을 실온에서 30분간 방치한 후, microplate reader spectrophotometer VERSAmax로 520nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 free radical 소거활성을 백분율로 나타내고 50% 소거농도(IC50은 μg/mL 또는 μM로 표현)을 계산하였다. 측정치는 3회 반복 실험하여 얻은 결과를 평균한 값으로 나타내었으며 기존의 항산화제인 Vit C, BHT와 비교함으로써 항산화력을 비교분석하였다.
2) DPPH radical에 대한 소거활성 분석 결과
도 4에 편백잎 추출물의 농도별 DPPH radical 소거능을 나타낸다. 분석결과를 살펴보면, 추출물의 농도가 높아질수록 DPPH radical 소거능도 상승함을 알 수 있으며 추출물의 농도 125ug/ml을 기준으로 하여 50% 이상의 소거능을 나타냈고 최종농도(500ug/ml)에서는 약 90% 이상의 소거능을 보였다. 표준 항산화제로 사용한 BHT의 활성과 비교할 경우, 추출물의 모든 농도에서 편백 추출물이 더 높은 활성을 나타냄을 알 수 있다.
편백 정유의 항미생물활성
1) 항균력 측정
편백 추출물과 정유(essential oil)의 항균력 검정 실험에서 사용한 공시균주는 치아우식증을 유발하는 대표적인 구강유해균으로 [표 1]과 같다.
Strains Culture condition
Media Temp .
Streptococcus mutans BHI 37℃
Streptococcus sobrinus BHI 37℃
Candida albicans YM 25℃
Candida albicans: 구강 캔디다증 (Candidiasis, Thrush, 아구창, 구내염)은 Candida albicans 감염에 의해 구강점막의 표면에 회백색 또는 유백색 반점이 발생한다.
Streptococcus mutans(S. mutans, 치아우식증의 초기 원인균): 충치질환 (Dental caries; 치아우식증)은 구강내 유해균에 의해 설탕, 전분 등이 분해되면서 생성되는 산(acid)에 의해 치아의 법랑질이 손상되어 충치를 발생한다.
항균활성 분석법(페이퍼 디스크법, paper disc method)을 사용하여 정유의 항균력을 분석하였다. 순수 분리된 각 균주의 단일집락을 취해 10㎖의 균 생육 액체배지에 접종하여 각각 균주의 생육적온에서 18~24시간씩 3회 배양한 후 항균활성 시험균주로 사용하였다. 항균성 시험용 평판배지의 조제는 각각 균주의 15%의 한천이 첨가된 생육배지를 멸균하여 페트리 디쉬(petri dish)에 15㎖씩 분주하여 기층용 배지를 응고시키고, 각각의 시험균 농도를 650㎚에서 광학밀도(optical density)(O.D.) 값이 0.4(106 CFU/mL)가 되게 한 후 0.7% 한천이 첨가된 중층용 배지에 무균적으로 가하여 잘 혼합한 다음 기층용 배지 위에 분주한 다음 고르게 응고시켜 2중의 균 접종 중층배지를 만들었다. 충분히 굳은 고체배지 위에 멸균된 8㎜ 페이퍼 디스크(paper disc)를 올려놓은 후, 정유농도 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100%의 범위에서 30㎕씩 디스크에 흡수시킨 다음 37℃에서 24시간 동안 배양한 후 디스크 주변의 클리어 존(clear zone)을 관찰하였다.
2) 분석결과
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 3종의 구강질환 유발균에 대한 정유의 농도별 증식저해활성을 나타낸다. 편백잎으로부터 추출한 정유를 3종의 구강유해균(C. albicans, S.mutans, S.sobrinus)에 처리한 결과, 3종 모두 정유의 농도에 의존적으로 농도가 높아질수록 증식이 억제되었다. 농도별로 저해능을 살펴보면 C. albicans와 S.mutans의 경우엔 10~40% 사이의 농도에서 유의할만한 결과를 보이지 않았으며, S.sobrinus에서는 저농도에서도 상당한 저해능을 보였다. 또한 C. albicans의 경우, 80~100% 농도범위에서 다른 구강균들에 비하여 추출물의 저해능이 더욱 탁월함을 알 수 있었다. 정유는 휘발성 물질이므로 배양중에 상당량의 향기성분이 휘발되어 결과 판독에 어려움이 있으므로 이를 개선한 실험적 방법이 도입되면 좀 더 정확한 분석결과를 확인할 수 있을 것으로 판단된다.
한편 도 6a, 도 6b는 정유의 농도 60~100ug에서 C. albicans에 대한 증식저해능을 나타낸다. C. albicans에 대한 정유농도 60~100ug에서의 증식저해능을 살펴보면, 농도의존적으로 농도가 높아질수록 저해능도 강해짐을 알 수 있었으며, 고농도(90ug/mL, 100ug/mL)에서는 거의 유사한 활성을 나타내었다.
도 7은 정유의 농도 10~50ug에서 C. albicans에 대한 증식저해능을 나타낸다. 동일한 방법으로 정유농도 10~50ug일 때 C. albicans에 대한 증식저해능을 살펴보면, 10~20ug/mL에서는 저해능이 매우 미약하였으며, 30~50ug/mL의 농도범위에서 저해능을 보였다.
도 8a 및 도 8b는 S. mutans에 대한 정유의 농도별 증식저해능을 나타내며, 도 9a 및 도 9b는 S. sobrinus에 대한 정유의 농도별 증식저해능을 나타낸다. S. mutans에 대한 정유농도 10~100ug에서의 증식저해능을 살펴본 결과, C. albicans에서와는 달리 모든 농도범위에서 미약한 저해능을 보였으며 50ug/mL 이하에서는 거의 활성을 나타내지 않았다.
구강세정제 조성물의 제조
1) 추출물의 최적 용매농도 조건확립을 위한 용해도
조성물에 첨가할 추출물(300mg/100mL)의 최적 용매농도를 결정하기 위하여 에탄올을 용매로 하여 추출물의 용해도와 탁도를 분석한 결과, 에탄올 농도 40~50%에서 최적 용해도를 나타냈다. 아래 표 2 및 도 10은 에탄올(10%~100%)에 대한 추출물(300mg)의 용해도 및 탁도 비교를 나타낸다. 따라서 에탄올 용매 100mL에 편백 추출물 300mg을 첨가하여 투명한 조성물을 제조하기 위한 에탄올의 바람직한 농도는 40% 이상, 더욱 바람직하게는 40~50%이다.
용매(에탄올) 농도(%) 용해도(Solubility) 탁도(Turbidity)
10
20
30
40
50		 Insoluble
Insoluble
Insoluble
Soluble
Soluble		 불투명
불투명
불투명
투명
투명
2) 구강세정제 조성물의 성분 및 성분간의 배합비
구강세정제 조성물을 구성할 성분은 식약청의 기준(식품첨가물 공전)을 근거로 하여 계면활성제와 습윤제, 구강관련 효능성분, 감미제, pH 조절제, 보존제, 착색제, 착향제, 유화제로 결정하였으며, 이들 성분들을 최종 구강세정제 전체 용량 100g을 기준으로 하여 적합농도를 첨가하여 배합하였다. 특히 감미제는 천연성분인 자일리톨(xylitol)과 스테비아(stevia)를 첨가하였으며, 착색제도 식용색소를 사용하였으며, 착향제도 식물성인 페퍼민트(pepermint) 향을 첨가하였다. 아래 표 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 조성물의 구성하는 성분종류 및 배합비율을 나타낸다.
No 배합목적 원 료 명 첨가량
(%)		 식품첨가물
공전		 비고
1 용 제 정제수 83.77 　
계면활성제 폴락사머 407 0.10 미국 약전 　
2 습 윤 제 D-소르비톨 10.00 　
(농)글리세린 5.00 　
주 성 분 플루오르화나트륨 0.02486 대한민국 약전 효능효과 : 충치예방
염화세틸피리디늄 0.05 미국 약전 효능효과 : 프라그제거
감 미 제 자일리톨 0.100 　
효소처리스테비아 0.050 　
pH조절제 구연산(수화물) 0.005 용액의 pH를
약 5.5로 조절
구연산나트륨 0.30
보 존 제 안식향산나트륨
(소듐벤조네이트)		 0.10 　
착 색 제 청색1호 0.00014 식용 식용 색소 사용
3 착향제 민트향(가글용) 0.20 식용 식용 착향료 사용
유 화 제 폴리소르베이트20 0.30 민트향 함량의 1.5배
4 추출물 편백 추출물 300mg 항균, 항산화
편백 정유 300uL 항균, 항산화
　 기능별 첨가물 합 계 100.00 　 　
상기 [표 3]을 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 구체 예에 따른 구강세정제는 용제인 정제수, 계면활성제로 폴락사머 407, 습윤제로 D-소르비톨 및 (농)글리세린, 프라그제거/미백 구취제거용으로 플루오르화나트륨 및 염화세틸피리디늄, 감미제로 자일리톨 및 효소처리된 스테비아, pH 조절제로 구연산(수화물) 및 구연산나트륨, 보존제로 안식향산나트륨(소듐벤조네이트), 착색제로 식용색소인 청색1호, 착향제로 식용 착향료인 민트향(가글용), 유화제로 폴리소르베이트20을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이때 pH 조절제로 구연산(수화물) 및 구연산나트륨을 포함하여 용액의 pH을 약 5.5로 맞출 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
전술한 바와 같이 기능별 첨가물들을 기준으로, 추출물들의 혼합비율은 편백 추출물은 100mg 내지 300mg, 바람직하게는 300mg일 수 있으며, 편백 정유(essentail oil)는 100uL 내지 300uL, 바람직하게는 300uL일 수 있다. 즉, 편백 추출물과 편백 정유(essentail oil)의 혼합비율을 기준으로 기능별 첨가물들을 통상의 비율로 적절히 첨가하므로 본 발명의 일 실시예에 따른 구강세정제를 제조할 수 있다.
조성물의 수색 조성을 위한 색소의 최적농도
본 조성물에 첨가한 식용색소(켈리그린색소)는 당류가공품인 건과류, 빵류, 아이스크림 등 식품의 도포, 충전의 목적으로 사용되고 있는 색소로서 구강세정제의 조성물에서의 최적농도를 결정하기 위하여 100ml의 3차 증류수에 0.005~0.1g의 농도범위에서 용해된 색소의 색도를 비교한 결과, 가장 색소 농도가 낮은 0.005g의 시험군을 최종 첨가군으로 결정하였다. 도 11은 색소 최적농도 비교를 나타낸다.
조성물의 수색 및 불투명도에 대한 보정
조성물에 포함된 15종의 성분들을 배합한 결과, 조성물의 색도가 불투명한 상태로 나타났으며 이를 조정하기 위하여 조성물의 pH를 조정함으로써 투명도를 개선하였다.
구강세정제 조성물의 항미생물 활성
1) Paper disc 법에 의한 분석결과
C. albicans, S. mutans, S. sobrinus에 대한 편백 구강세정제의 항미생물활성을 paper disc법으로 분석한 결과, 3종의 구강유해균 중 S. sobrinus에 대해 가장 효과적인 저해활성을 보였으며, C. albicans와 S. mutans는 유사한 정도의 저해능을 나타내었다. C. albicans의 경우엔 조성물의 농도 40, 80, 100%에서 유의할만한 효능을 보였고, S. mutans에서는 20%의 농도에서도 미약한 활성을 보였으며 그 이상의 농도에서는 유의할만한 저해능을 나타내었다. S. sobrinus의 경우엔 각각의 농도별(10~100%)로 C. albicans와 S. mutans에 비하여 상당한 저해활성을 보여 주었다.
도 12a, 도 12b, 도 12c는 각각 C. albicans, S. mutans, 및 S. sobrinus에 대한 편백 구강세정제(구강청결제)의 항미생물활성을 나타내며, 도 12d 및 도 12e는 각각 편백 구강세정제(구강청결제) 항미생물 활성 및 편백 구강세정제 항균활성을 나타낸다.
2) Bacterial lawn상에 분사법을 이용한 분석결과
3종의 구강유해균(S. sobrinus, C. albicans, S. mutans)을 spreading법을 이용하여 bacterial lawn를 형성시킨후, 구강세정제 조성물 80uL를 1회씩 분사하여 증식저해능을 살펴보았으며, 이때 음성대조군으로 증류수를 사용하여 비교분석하였다. 분석결과를 살펴보면 3종의 균중에서 S. mutans와 S. sobrinus에서 매우 탁월하게 균의 증식능을 저해하였으며, C. albicans에서도 유의할만한 저해능을 보여주었다.
도 13은 C. albicans lawn에 대한 편백 구강세정제의 증식억제능을 나타내며, 도 14는 S. mutans lawn에 대한 편백 구강세정제의 증식억제능을 나타내며, 도 15는 S. sobrinus lawn에 대한 편백 구강세정제의 증식억제능을 나타낸다.
구강세정제 조성물의 암세포에 대한 증식억제효과
1) 세포주와 세포배양
KB 사람 구강암세포주는 10% fetal bovine serum(FBS, Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA) 및 항생제(100u/ml penicillinm, 100/ml streptomysin)가 함유된 37℃의 MEM(Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA) 성장배지 하에서 배양하면서 실험에 이용하였다. YD-38 한국인 구강암세포주는 10% FBS 및 항생제가 함유된 37℃의 RPMI 1640(Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA) 성장배지 하에서 배양하면서 실험에 이용하였다. Saos2 사람 골육종(human osteogenic sarcoma) 세포주는 10% FBS 및 항생제가 함유된 37℃의 DMEM(Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA) 성장배지 하에서 배양하면서 실험에 이용하였다. 각 암세포주들은 American Type Culture Collection(ATCC, Rockville, MD, USA)에서 분양받아 이용하였다.
2) 세포성장 억제실험(MTT 분석)
편백이 함유된 구강세정제에 의한 세포성장 억제효과를 관찰하기 위해, 24 well plate에 5 X 103 cells/well의 각 암세포를 접종하였다. 24시간 배양한 후, 구강세정제를 다양한 농도에서 처리하여 37℃에서 반응시킨 후, 세포성장 억제효과를 MTT 분석으로 측정하였다. MTT 분석은 각 암세포에 MTT 용액(MTT 최종농도 0.5/)을 37에서 4시간 처리한 후, MTT 용액을 제거하고 0.04N HCl이 함유된 이소프로판올(isopropanol)로 녹여내어 570nm에서 흡광도를 측정하여 시행하였다.
3) 실험자료의 통계학적 검정
모든 실험성적은 mean ± SEM으로 나타내었고(n=3), 각 실험군 간의 유의성 검정은 ANOVA 후에 Student's t-test를 하였으며, p value가 0.05 미만(p<0.05)의 경우에서 통계적 유의성이 있는 것으로 간주하였다.
4) 암세포 성장에 영향을 미치는 구강세정제의 효과
KB와 YD-38 구강암세포 및 Saos2 골육종세포에서 구강세정제에 의한 세포성장 억제효과를 조사하기 위해 MTT 분석을 시행하였다. 구강세정제 0, 0.25, 0.5 및 1%의 다양한 농도로 24시간 KB와 YD-38 및 Saos2 세포에 투여한 후 MTT 검사를 시행한 결과, 구강세정제 처리군에서 대조군과 비교하여 볼 때 세포성장 억제효과를 볼 수 없었다. 도 16은 KB, YD-38 및 Saos2 세포 증식억제에 영향을 미치는 편백 함유 구강세정제의 효과를 나타내는 그래프이다.
구강세정제 조성물의 관능검사
1) 검사 방법
- 설문대상자의 연령대 : 20대 ~ 50대
- 설문참여자 수 : 20명(남녀)
- 설문 지역 : 광주시 조선대 치과대학 교직원 및 연구원
편백잎 구강세정제 관능 검사표
전혀
그렇지 않다 		별로 그렇지
않은 편이다 		어느 쪽도
아니다 		약간 그런
편이다 		매우
그렇다
1 2 3 4 5
설문 항목 편백잎 구강세정제
1. 구강세정제의 색상이 보기에 좋다. 2 구강세정제의 색이 어둡고 투명하지 않아서 거부감이 든다. 색이 있어도 투명했으면 좋겠다.
2. 가글 중 구강세정제의 향이 좋다. 3 가글 중 민트향과 편백향이 좋다.
3. 가글 중 구강세정제의 맛이 좋다. 4 민트의 단맛이 좋았다.
4. 가글 후 개운/깔끔하다. 4 편백향이 깔끔하게 느껴진다.
5. 가글 후 구취가 개선되었다 5 사용직후 구취가 느껴지지 않았다
6. 가글 중 상쾌함이 좋다. 4 민트의 향이 상쾌한 것 같다.
7. 전반적으로 마음에 드는
구강세정제이다.		 3 그럭저럭 괜찮았다.
8. 기타 (부족하거나 개선해야할 점) 색상과 상쾌함이 더 보완되면
좋을 것 같다.
2) 시제품의 관능검사 결과
7가지 항목에 관하여 관능검사를 실시한 결과(아래 표 6 참조), 모든 항목에서 65점 이상의 점수를 확보하였으며, 4번 항목(가글 후 개운/깔끔하다)과 5번 항목(가글 후 구취가 개선되었다)이 최고점수(80점)로 나타났으며, 6번 항목(가글 중 상쾌함이 좋다)도 매우 좋은 결과(78점)를 나타내었으며, 그리고 기타 사항에서 편백의 특유향에 대한 낯설다는 의견들을 제시하였으므로 향후 편백향의 대중화를 위한 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다.
편백잎 구강세정제의 설뭉 항목별 관능검사 결과
설문 항목 구강세정제 품평 평균 점수
1. 구강세정제의 색상이 보기에 좋다. 65
2. 가글 중 구강세정제의 향이 좋다. 70
3. 가글 중 구강세정제의 맛이 좋다. 67
4. 가글 후 개운/깔끔하다. 80
5. 가글 후 구취가 개선되었다. 80
6. 가글 중 상쾌함이 좋다. 78
7. 전반적으로 마음에 드는 구강세정제이다. 74
8. 기타 (부족하거나 개선해야할 점) 색상이 구강에 바로 사용하기엔 투명감이 없어서 거부감이 들었다. 그리고 편백 추출물과 정유의 독특한 향이 낯설게 느껴짐
시제품의 피부자극 검사
1) 검사 방법
- 대상자의 연령대 : 20대~50대
- 참여자 수 : 10명(남녀)
- 지역 : 광주시 조선대 치과대학 교직원 및 연구원
2) 피부자극 실험
성인 남녀 10명을 대상으로 상박부 내측 연한 피부에 편백 구강세정제 200uL가 도포된 1회용 대일밴드를 부착한후 12시간 경과 후 피부의 자극, 홍반, 가려움, 알러지 등의 발생 여부를 조사한 결과, 도포 초기에 약간의 자극이 느껴졌으나 시간이 경과되면서 특별한 자극적 반응을 보이지 않아 구강내 조직에도 안전성이 있을 것으로 판단되었다. 도 17은 피부자극 실험 결과를 나타내는 사진이다.
피부자극 실험
피부자극 응답자수 (명)
피부에 아무런 변화가 없다 8
제거후 약간 가려움이 발생하다 곧 없어짐 2
부착 부위가 약간 홍조를 띠나 1-2시간 후 없어짐 0
현저한 자극 발생 0
본 발명의 일 실시예에 따른 구강세정제는 충치의 주 원인균인 Streptococcus mutans에 의해 생성된 덱스트란의 생육을 억제하며, 충치유발효소인 아밀레이즈 및 글루코트랜스 퍼레이즈의 활성을 억제하여 플라그의 형성을 저해함으로 충치를 효과적으로 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구강세정제는 충치 발생을 예방하고 S.mutans의 성장을 억제하는 항생물질 또는 불소와 같은 화합물에 편백추출물을 구강세정제와 같은 구강용 제품에 포함시켜 플라그 형성과 플라그 속의 세균에 의해 생성되는 산에 에나멜 표면의 탈회를 예방할 수 있고, 치석으로 인한 치은염, 치주염, 치조 농루증 등의 치주질환을 유발을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구강세정제는 편백 추출물이 함유된 구강용 조성물은 장단기간에 걸쳐 우수한 구취제거 효과를 제공하고, 구강 내에서 우수한 잇몸질환 예방 효과, 충치예방 효과 등을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 구체 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 구체 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 편백나무로부터 유래한 편백 추출물; 및
    편백나무로부터 수증기 증류하여 획득한 편백 정유(essentail oil);
    중 적어도 하나를 포함하는 구강세정제용 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 편백 추출물은 100mg 내지 300mg 포함되며, 상기 편백 정유(essentail oil)는 100uL 내지 300uL 포함됨을 특징으로 하는 구강세정제용 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    계면활성제, 습윤제, 프라그제거/미백 구취제거제, 감미제, pH 조절제, 보존제, 착색제, 착향제 및 유화제 중 적어도 하나를 더욱 포함하는 구강세정제용 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 폴락사머 407이며,
    상기 습윤제는 D-소르비톨 및 (농)글리세린 중 적어도 하나이며,
    상기 프라그제거/미백 구취제거제는 플루오르화나트륨 및 염화세틸피리디늄 중 적어도 하나이며,
    상기 감미제는 자일리톨 및 효소처리스테비아 중 적어도 하나이며,
    상기 pH 조절제는 구연산(수화물) 및 구연산나트륨 중 적어도 하나이며,
    상기 보존제는 안식향산나트륨(소듐벤조네이트)이며,
    상기 착색제는 식용색소인 켈리그린색소이며,
    상기 착향제는 식용 착향료인 민트향이며,
    상기 유화제는 폴리소르베이트20임을 특징으로 하는 구강세정제용 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    항산화 효과, 항미생물 효과, 및 구강 암세포 증식억제효과 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는, 구강세정제용 조성물.
  6. 편백나무로부터 용매를 사용하여 감압하에서 편백 추출물을 추출하는 단계;
    편백나무로부터 수증기 증류하여 편백 정유(essentail oil)를 획득하는 단계;
    상기 편백 추출물 및 상기 편백 정유를 용제에 첨가하는 단계; 및
    계면활성제, 습윤제, 프라그제거/미백 구취제거제, 감미제, pH 조절제, 보존제, 착색제, 착향제 및 유화제 중 적어도 하나를 상기 용제에 첨가하는 단계;
    를 포함하는, 구강세정제용 조성물 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 용매는 에탄올이며, 상기 편백 추출물의 추출은 대기압 미만의 감압 하에서 수행되며, 상기 용제는 정제수임을 특징으로 하는, 구강세정제용 조성물 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 편백 추출물은 100mg 내지 300mg 첨가되며, 상기 편백 정유(essentail oil)는 100uL 내지 300uL 첨가됨을 특징으로 하는 구강세정제용 조성물 제조방법.
KR1020130075164A 2013-02-20 2013-06-28 편백 추출물 및 편백 정유을 포함하는 구강세정제용 조성물 및 그 제조방법 KR101613223B1 (ko)

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KR20220110975A (ko) * 2021-02-01 2022-08-09 전북대학교산학협력단 편백나무 추출물을 포함하는 구강건조증 예방 또는 치료용 약학적 조성물

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