KR20140104331A

KR20140104331A - 편백 추출물 및 생약초 추출물을 포함하는 구강향수 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20140104331A
Application number: KR1020130087892A
Authority: KR
Inventors: 이숙영; 국중기; 김수관; 김도경; 유민정; 장은숙; 권수정
Original assignee: 장성군
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2014-08-28
Also published as: KR101632910B1

Abstract

본 발명은 편백나무로부터 용매를 이용하여 감압하여 추출된 편백 추출물; 편백나무로부터 수증기 증류하여 추출된 편백 정유(essential oil); 생약초로부터 용매를 이용하여 감압하여 추출된 생약초 추출물; 및 조성물의 기본 첨가물로 감미제, 착색제, 착향제, pH 조절제, 습윤제 중 적어도 하나를 포함하는 구강향수 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

편백 추출물 및 생약초 추출물을 포함하는 구강향수 조성물 및 그 제조방법{MOUTH SPRAY COMPOSITION COMPRISING CYPRESS EXTRACTS AND MEDICAL HERB EXTRACTS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 편백 추출물 및 생약초 추출물을 포함하는 구강향수 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

구강질환은 우리나라 성인의 80%가 앓고 있으며, 60대 이상 노령인구의 약 90%가 앓고 있는 만성질환으로 구강 관련 질환도 다양해지고 심각한 사회문제 중 하나로 대두되고 있다. 최근 WHO의 치과질환에 관한 보고에 의하면 전 세계 성인의 60%가 치아우식과 치주질환을 겪고 있으며 이러한 구강 내 질환은 대개 치면이나 치은 및 치은하방에 군집을 이루는 상주세균에 의한 감염질환들로 알려져 있다. 잇몸질환이 외래 다빈도 질환 중에서 3위를 차지하고 있으며, 발병률이 높고 매년 증가하고 있는 추세이다.

혀와 구강위생과 관련하여, 구강미생물은 음식물 잔사, 타액, 설유두, 탈락된 구강점막 상피세포 등을 주요 영양원으로 생육하며, 특히 음식물 잔사에 의해 형성된 설태에는 연쇄상구균류와 치주질환 유발균, 충치 유발균 등 500여 종의 미생물이 부착되어 있어 각종 구강질환의 요인으로 작용한다.

한편, 구취현상은 음식물 중의 단백질 성분이 구강내 세균들에 의해 부패하여 발생하는 휘발성 황 화합물에 의해 주로 발생한다. 특히, 설태는 구강내 원인으로 인한 구취의 60% 이상의 발생인자로 작용하며 설태의 정도가 심할수록 구취의 강도도 높아지고, 구강건조증이 있을 경우엔 더욱 심해지는 경향이 있다.

또한 타액은 구강 및 식도 위장관에 중요한 성분으로 알려져 있는데 우선 구강에서 발음, 미각, 저작, 음식 덩어리 형성 및 음식의 연하 등의 긴요한 기능을 도와주며, 타액은 산성 음식이나 구강 내 세균으로부터 구강점막을 보호해 준다.

타액의 분비량이 부족하거나 타액 성분이 불량한 경우에는 많은 사람이 심한 불편감을 느끼게 된다. 구강 건조증은 여러 가지 원인에 의하여 타액의 분비량이 감소되어 구강 점막이 건조화되는 질환으로 주로 저작기능과 언어기능의 이상을 호소하게 되고, 심한 구취와 충치의 발생이 생기며 정도에 따라 구강 점막의 작열감 또는 구강 점막의 궤양 등으로 심한 고통을 겪게 된다. 실제 임상에서는 구강 건조증을 치료 또는 완화하기 위하여 필로카르핀(pilocarpine)이나 세비멜린(sevimelin) 등을 사용하는데, 하루 15-30mg 용량의 필로카르핀(pilocarpine) 투여의 경우, 플라시보(placebo) 효과는 약 25%이었고, 투약 후 약 50%의 환자에게서 효과가 있는 것으로 보고되었다. 구강 건조증은 일반적으로 타액의 분비감소에 의하여 발생하는데 타액의 분비는 여러 가지 복합적인 요인이 상호작용하여 이루어지고, 아쿠아포린(aquaporins, AQPs)이 타액분비에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.

또한 젊은 층의 세대들은 구취관리에 대한 관심도가 높으나 단시간에 효율적인 방법을 통해 이를 해결하려는 경향이 강하다. 이러한 신세대들의 욕구에 적합한 편이형 휴대형 구강스프레이 개발은 판매량을 높일 수 있고, 어린이용, 실버세대용 제품개발에도 과학적인 자료를 제공할 것으로 예측된다.

구강 양치액의 주성분으로 널리 알려져 있는 클로르헥시딘(Chlorhexidine)은 세균의 세포막을 공격하여 세포구성물의 누출이나 침전을 일으키고, 또한 타액의 뮤신(mucin)에 결합하여 타액선 펠리클(salivary pellicle) 형성을 감소시켜 치태의 군집을 방해하며 세균에 결합하여 세균이 치면에 흡착되는 것을 방해한다. 하지만 클로르헥시딘은 맛이 쓰고, 혀와 치아에 착색을 일으키며, 점막의 작열감을 일으키는 등의 부작용이 있으며 유기물이 있는 경우 그 효과가 많이 감소하고 , 치아우식 유발균에는 효과가 없다는 연구결과들도 보고된 바 있다. 또한 이러한 화학제재의 과도한 사용의 문제점은 구강 내 미생물총뿐만 아니라 장관 미생물총에도 혼란을 초래하여 다른 세균에 의한 감염, 구토나 설사 등의 원치 않는 부작용을 가져올 수 있다.

본 발명은 편백 및 생약초 소재를 이용한 저자극, 기능성 천연소재 구강향수 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 측면에서, 본 발명은 일 실시예에서, 편백나무로부터 유래한 편백 추출물; 편백나무로부터 수증기 증류하여 획득한 편백 정유(essentail oil); 및 오레가노 오일, 지황 추출물, 오미자 추출물, 가자 추출물, 진범 추출물, 연교 추출물, 백굴채 추출물, 목향 추출물, 오배자 추출물 및 상엽 추출물 중 적어도 하나인 생약초 추출물;을 포함하는 구강향수용 조성물을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 편백 정유(essential oil) 150uL를 기준으로, 상기 오레가노 오일 0.01~0.1g, 상기 지황 추출물 0.01~0.1g, 상기 오미자 추출물 0.01~0.1g, 상기 상엽 추출물 0.01~0.1g, 및 상기 편백 추출물 50~100mg 중 적어도 하나가 포함됨을 특징으로 하는 구강향수용 조성물을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 감미제, 착색제, 착향제, pH 조절제, 습윤제, 계면활성제, 프라그제거/미백 구취제거제, 천연식용보존제 및 천연유화제 중 적어도 하나를 더욱 포함하는 구강향수용 조성물을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 감미제가 자일리톨 및 효소처리된 스테비아 중 적어도 하나이며, 상기 착색제가 식용색소인 켈리그린색소이며, 상기 착향제가 식용 착향료인 민트향이며, 상기 pH조절제가 구연산(수화물) 및 구연산나트륨 중 적어도 하나이며, 상기 습윤제가 D-소르비톨 및 (농)글리세린 중 적어도 하나이며, 상기 계면활성제가 코코넛 오일이며, 상기 프라그제거/미백 구취제거제가 베이킹소다이며, 상기 천연 식용보존제가 시트러스 추출물이며, 상기 천연유화제가 올리브유화왁스임을 특징으로 하는 구강향수용 조성물을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 항산화 효과, 항미생물 효과, 및 구강 암세포 증식억제효과 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 구강향수용 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 일 실시예에서 편백나무로부터 용매를 이용하여 감압하여 편백 추출물을 추출하는 단계; 편백나무로부터 수증기 증류하여 편백 정유(essential oil)를 획득하는 단계; 오레가노, 지황, 오미자 및 상엽 중 적어도 하나인 생약초로부터 용매를 이용하여 감압하여 생약초 추출물을 추출하는 단계; 및 상기 편백 추출물, 상기 편백오일 및 상기 생약초 추출물과 함께, 감미제, 착색제, 착향제, pH 조절제, 습윤제, 계면활성제, 프라그제거/미백 구취제거제, 천연식용보존제 및 천연유화제 중 적어도 하나를 용제에 첨가하는 단계;를 포함하는 구강향수용 조성물 제조방법을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 용매가 에탄올이며, 상기 편백 추출물의 추출이 대기압 미만의 감압 하에서 수행되며, 상기 용제가 정제수임을 특징으로 하는 구강향수용 조성물 제조방법을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 편백 정유(essential oil) 150uL를 기준으로, 상기 오레가노 오일 0.01~0.1g, 상기 지황 추출물 0.01~0.1g, 상기 오미자 추출물 0.01~0.1g, 상기 상엽 추출물 0.01~0.1g, 및 상기 편백 추출물 50~100mg 중 적어도 하나가 포함됨을 특징으로 하는 구강향수용 조성물 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 편백 소재를 이용함으로써 저자극성 및 기능성이 향상된 천연소재의 구강향수용 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.

도 1은 편백 추출물의 DPPH radical 소거능을 나타내는 그래프이다.
도 2a 및 2b는 생약초들의 DPPH radical 소거능을 나타내는 그래프이다.
도 3은 편백 e.oil의 구강유해균에 대한 증식억제능을 나타낸다.
도 4는 지황 추출물의 구강유해균에 대한 증식억제능을 나타낸다.
도 5는 오미자 추출물의 구강유해균에 대한 증식억제능을 나타낸다.
도 6은 Human normal oral keratinocyte 에 대한 편백 추출물의 세포에 대한 무독성을 나타내는 그래프이다.
도 7은 오미자 추출물의 농도별 수색(200, 400, 600, 800, 1000mg/50mL)을 나타낸다.
도 8은 지황 추출물의 농도별 수색(200, 400, 600, 800, 1000mg/50mL)을 나타낸다.
도 9a, 도 9b, 및 도 9c는 구강향수 조성물의 구강균에 대한 항미생물 활성을 나타낸다.
도 10은 KB, YD-38 및 Saos2 세포 성장에 영향을 미치는 편백 구강향수의 효과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 patch test에 의한 구강향수의 피부자극 실험결과를 나타낸다.

이하, 본 발명의 일부 실시예를 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 및 생약초 소재를 이용한 구강청결 및 구취개선, 구내유해균억제효능이 있는 구강향수 또는 구강스프레이 조성물, 및 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.

편백과 생약초에 함유되어 있는 정유(essential oil)는 고대로부터 오랫동안 사용되어져 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, 동물사료·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 불구하고 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)은 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 천연 생리활성물질이다. 편백 추출소재, 풍부한 정유(Essential oil) 추출소재, 다량의 피톤치드 함유소재, 녹색(Green colour) 계열의 천연색소 소재로, 충치, 잇몸질환, 치주염, 구강염증 등의 원인 "구강미생물"의 살균효과, 구취의 원인 "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.

또한, 구강향수 소재로서 국내 자생하는 생약초들은 구강질환 개선에 효과가 있으며, 이들 성분을 함유한 구강양치액은 살균효과뿐만 아니라 치면에 세균집락의 형성을 방해하는 효과가 있는 것을 확인하였다.

이하 편백 추출물 및 편백 정유, 생약초를 포함하는 구강향수 조성물의 제조방법 및 그 조성물을 상세히 설명한다.

<편백 추출물 및 생약초 추출물 분리>

1. 편백 추출물 및 정유 분리

편백나무의 편백잎을 절단한 후 절단된 편백잎(생엽)과 에탄올을 혼합한 후 실온, 예컨대 15~25℃에서 일정 시간, 예컨대 5시간 경과 후에 용액상의 추출물을 감압 농축하여 편백 추출물을 획득하였다. 더욱 구체적으로, 편백 유옆 및 목편을 분쇄한 후 80% 에탄올에 침지하여 편백의 고유한 향 및 유효성분을 포함하는 추출물을 추출한 후 감압증발을 시행하여 농축시킨 후, 구강 유해세균 항균활성 및 구취제거 효능을 분석하였다.

한편, 깨끗하게 세척된 편백나무의 편백잎을 일정크기로 절단하여 원형플라스크에 증류수와 함께 넣은 후, 수증기 증류장치를 이용하여 일정시간, 예를 들어 5시간 동안 수증기 증류하여 정유(essential oil)를 추출한 후, 분리하여 냉장고에 보관하면서 사용하였다.

2. 생약초 추출물 분리 및 농축

장성군 내 백암산, 방장산, 병풍산, 고성산, 불태산 등을 중심으로 자생하는 생약초를 대상으로 하여, 전술한 편백나무의 편백잎과 동일한 방법을 사용하여, 생약초의 열매, 잎, 및 뿌리 중 적어도 하나로부터 생약초 추출물을 획득하고 농축, 동결건조하였다. 생약초의 구체적인 예를 아래 [표 1]에 제시하였으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

생약초	기능성
작약	구강병원균에 대한 항균성 및 구강암 세포 증식 억제
녹차	구취제거능, 치주조직병원인균에 대한 억제효과
솔잎	치주질환예방효과, 구취감소효과 및 치아우식증예방효과
강황	구취 억제효과와 구강 유해균에 대한 선택적 항균효과
으름덩굴	구강내 우식원인균의 항균활성, saliva-coated hydroxyapatite beads에 대한 부착억제효과
소목	Streptococcus mutans의 치아우식유발능 억제
패모	치아우식원인균에 대한 항세균효과
정향	구강미생물에 대한 항균효과
결명자	치주조직병원인균에 대한 억제효과
오미자	구강미생물(Streptococcus mutans 외)에 대한 항균효과
고삼	항우식효과
후박피	항충치활성
가자	Strepeptococcusmutans JC-2 의 산생성 억제효과 및 치은 세포 활성화
황금	Streptococcus mutans의 항균 및 부착억제 효과
황백	구강균 Streptococcus mutans의 증식저해
파고지	치태형성 억제

구체적으로, 오레가노 잎 오일에는 50여 종의 성분이 함유되어 있어 복합적인 효능을 나타내는데 천연 면역강화제, 소염효과, 바이러스 감염예방, 피부침투력이 우수하여 피부의 멍이나 통증완화에 매우 효과적, 항산화제이며, 식물성 대체 항생물질로 사용이 가능하며, 구강내 세균억제와 구내염증 및 치통 완화에 효과적인 소재인 것을 확인하였다.

지황(Rehmannia glutinosa Liboschitz var purpurea Makino) 뿌리 추출물은 갈증 상태에서 아쿠아포린-5(aquaporin-5)의 발현량을 증가시킴으로써, 구강 내의 타액 분비가 촉진되므로 구강향수의 조성물 소재로 사용할 경우, 구강 건조증 질환의 예방 및 치료에 유용한 것으로 확인되었다.

상엽(뽕잎) 추출물은 구강미생물에 대한 항균효과를 확인하였다.

오미자 추출물은 치아우식증과 치주병의 원인균인 Actinobacillus actinomycetemco-mitans, Porphyromonas gingivalis, Capnocytophaga 속에 대한 증식억제능과 S. cricetus KCTC 3292, L. acidophilus KCTC 3111, L. casei KCTC 3501에 대해 50%의 억제능, 기타 우식성 관련 균들에 대하여 90% 이상의 성장억제능을 나타내며, mutans streptococci 균에 대한 타액으로 도말된 hydroxyapatite bead에의 부착억제효과를 확인하였다.

전술한 추출물들의 혼합비율은 편백 정유(essential oil) 150uL를 기준으로, 오레가노 오일 0.01~0.1g, 지황 추출물 0.01~0.1g, 오미자 추출물 0.01~0.1g, 상엽(뽕잎) 추출물 0.01~0.1g, 편백잎 추출물 50~100mg일 수 있다. 한편, 편백 정유(essential oil)는 100uL~300uL일 수 있다.

<편백 추출물 및 생약초 추출물의 활성 검증>

1. 편백 추출물의 항산화 활성 분석을 통한 잇몸의 항-노화( anti - aging ) 효과 검증

이상 편백 추출물 및 편백 정유(essential oil), 생약초 추출물의 획득방법을 설명하였으며, 이하 이들의 항산화 활성 분석을 통한 잇몸의 anti-aging 효과 및 구강질환 유발균에 대한 편백 및 생약초 추출물의 항미생물 활성을 검증한다.

편백 잎 추출물의 효능 중 잇몸의 노화를 예방하는 항산화활성 여부를 DPPH radical 분석법을 이용하여 조사하였다. 도 1은 편백 추출물의 DPPH radical 소거능을 나타내는 그래프이다. 도 1에 나타난 바와 같이 DPPH radical 소거능은 추출물의 농도가 증가할수록 활성도 비례적으로 증가하였으며, 최대농도인 1000ug에서는 표준물질인 Vt C와 BHT의 활성과 거의 비슷할 정도로 높은 활성을 보였다. 특히, 표준물질 BHT와 비교할 때 모든 농도군에서 거의 비슷한 활성을 나타내었다. 따라서 편백잎 추출물은 잇몸 anti-aging을 위한 천연소재로 적합함을 알 수 있었다.

2. 생약초 추출물의 항산화 활성 분석을 통한 잇몸의 anti - aging 효과 검증

구강향수 소재로서 식용이 가능한 식물성 추출물에 대하여 DPPH radical 소거능을 검증하였다. 도 2a 및 2b는 생약초들의 DPPH radical 소거능을 나타내는 그래프이다. 검증 결과, 자단향, 방기, 노루발풀, 질경이 추출물이 다른 추출물에 비하여 비교적 높은 활성을 보였음을 알 수 있었다.

3. 구강질환 유발균에 대한 편백 및 생약초 추출물의 항미생물 활성

편백 및 생약초 추출물의 항미생물 활성을 검증하기 위해, 구강질환 유발균에 대한 편백 및 생약초 추출물의 항미생물 활성을 확인하였다.

(1) 사용 균주

편백 추출물과 정유(essential oil)의 항균력 검정 실험에서 사용한 공시균주는 치아우식증을 유발하는 대표적인 구강유해균으로 표 2와 같다.

Strains	Culture condition
Strains	Media	Temp.
Streptococcus mutans	BHI	37℃
Streptococcus sobrinus	BHI	37℃
Candida albicans	YM	25℃

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.

Streptococcus sobrinus: 충치에 서식하는 구강유해균으로 다량의 프라그와 바이오필름을 형성하고 S.mutans와 함께 충치형성에 매우 치명적인 역할을 하는 균류이다.

Candida albicans: 구강 캔디다증 (Candidiasis, Thrush, 아구창, 구내염)은 Candida albicans 감염에 의해 구강점막의 표면에 회백색 또는 유백색 반점이 발생한다.

(2) 항균활성 분석법(Paper disc 법)

순수 분리된 각 균주의 단일집락을 취해 10㎖의 균 생육 액체배지에 접종하여 각각 균주의 생육 적온에서 18~24시간씩 3회 배양한 후 항균활성 시험균주로 사용하였다. 항균성 시험용 평판배지의 조제는 각각 균주의 15%의 한천이 첨가된 생육배지를 멸균하여 패트리-디쉬(petri-dish)에 15㎖씩 분주하여 기층용 배지를 응고시키고, 항균성 시험용 평판배지 조제는 각각의 시험균 농도를 650㎚에서 광학밀도(optical density, O.D.) 값이 0.4(10⁶CFU/mL)이 되게 한 후 0.7% 한천이 첨가된 중층용 배지에 무균적으로 가하여 잘 혼합한 다음 기층용 배지 위에 분주한 다음 고르게 응고 시켜 2중의 균 접종 중층배지를 만들었다. 각각의 추출물을 다양한 농도로 희석하여 멸균된 8㎜ 페이퍼 디스크(paper disc)를 넣고 용액(solution)의 30㎕씩 디스크(disc)에 흡수시킨 다음 37℃에서 12~24시간 동안 배양한 후 원형 디스크 주위의 클리어 존(clear zone)을 관찰하였다.

(3) 편백 정유(essential oil)의 항미생물 활성

3종의 구강유해균에 대한 편백 정유(e.oil)의 증식저해능을 분석한 결과, C. albicans에서 가장 탁월한 저해능을 보였는데, 특히 정유(e.oil)의 농도와 무관하게 모든 농도군에서 동일한 활성을 보여 주었다. 그 밖에 S. mutans와 S. sobrinus에 대해서도 유의할만한 저해능을 보여 주므로서 편백 e.oil이 구강보건용품을 위한 소재로 활용가치가 충분함을 보여 주었다. 도 3은 편백 e.oil의 구강유해균에 대한 증식억제능을 나타낸다.

(4) 치아우식균(S. mutans)에 대한 지황 추출물의 항미생물 활성

구강향수 조성물에 첨가할 생약초 소재로서 지황 추출물의 S. mutans에 대한 증식억제능을 분석한 결과, 10mg/mL 이상의 농도군에서 유의할만한 활성을 보여주었다. 도 4는 지황 추출물의 구강유해균에 대한 증식억제능을 나타낸다.

(5) 치아우식균(S. mutans)에 대한 오미자 추출물의 항미생물 활성

구강향수 조성물에 첨가할 생약초 소재로서 오미자 추출물의 S. mutans에 대한 증식억제능을 분석한 결과, 추출물의 모든 농도군(5~40mg/mL)에서 유의할만한 활성을 보였으며, 특히 30~40 mg/mL에서는 매우 강한 억제능을 나타냄을 알 수 있었다. 도 5는 오미자 추출물의 구강유해균에 대한 증식억제능을 나타낸다.

(6) Candida albicans에 대한 상엽 추출물의 항미생물 활성

구강향수 조성물에 첨가할 생약초 소재로서 상엽 추출물의 C. albicans에 대한 증식억제능을 분석한 결과, 추출물의 모든 농도군(125~500mg/mL)에서 유의할만한 활성을 보였다. 아래 [표 3]은 상엽 추출물의 구강유해균에 대한 증식억제능을 나타낸다.

상엽 추출물의 구강유해균에 대한 증식억제능

Microbial strain
Candida albicans
500	250	125
4.0㎜	4.0㎜	3.0㎜

(7) 6종의 구강질환 유발균에 대한 생약초 추출물의 항미생물 활성 (최소살균 농도 MBC)

본 실험에서는 구강향수의 유효소재로서 다양한 생약초 소재를 확보하기 위하여 6종의 구강유해균에 대하여 추출물들의 증식억제능(MBC)을 분석한 결과 오미자, 가자, 진범, 연교, 백굴채, 상엽, 목향, 오배자, 지황으로부터 유의할만한 결과를 얻었다(표 4). 오미자 추출물의 경우, Tannerella forsythensis와 Fusobacterium necrophorum에 대하여 0.06mg/mL의 MBC 값을 나타내었고, 가자 추출물은 6종의 균들중에서 4종의 구강균(T. forsythensis, F. necrophorum, Prevotella intermedia, Porphyromonas gingivalis)에 대하여 0.015, 0.015, 0.03, 0.06mg/mL의 저농도에서 MBC 값을 나타내었다. 진범 추출물의 경우엔 P. gingivalis에 대하여 유일하게 저농도(0.03mg/mL)에서 살균효과를 보였으며, 백굴채 추출물은 F. necrophorum과 Prevotella intermedia에 대하여 저농도에서 살균력을 나타냈으며, 상엽 추출물은 P. gingivalis에 대하여 매우 강한 살균효과(MBC 값: 0.015 이하)를 나타내므로서 구강향수 조성물 중, 천연 방부제로서의 충분한 가치가 있음을 실험적으로 증명하였다.

6종의 구강질환 유발균에 대한 생약초 추출물의 항미생물 활성

MBC(mg/ml) Minimum bactericidal concentration
추출물	Bacterial strains
추출물	Aa 33384	Tf 43037	Fn 25586	Pi 25611	Pg 33277	Sm 25175
오미자	<0.015	0.06	0.06	0.5	0.125	>2
가자	>2	<0.015	<0.015	0.03	0.06	4
진범	>2	0.5	0.5	>0.25	0.03	>2
연교	0.015	1	0.03	0.25	0.125	>2
백굴채	>2	1	0.03	0.06	<0.015	>2
상엽	>2	0.5	0.125	0.125	<0.015	>2
목향	>2	0.5	0.06	0.25	0.125	>2
오배자	>2	0.125	<0.015	0.125	0.06	2
지황	>2	>2	0.5	0.5	0.125	>2

* Aa 33384 : Actinobacillus actinomycetem-comitans

* Tf 43037 : Tannerella forsythensis

* Fn 25586 : Fusobacterium necrophorum

* Pi 25611 : Prevotella intermedia

* Pg 33277 : Porphyromonas gingivalis (치주질환의 주요 원인균종)

* Sm 25175 : Streptococcus mutans (치아우식증의 주요 원인균종)

<편백 추출물의 구강 정상세포에 대한 독성 유무 분석>

편백 추출물이 구강조직의 정상세포(oral keratinocyte)에 대하여 세포독성을 나타내는지 확인하기 위하여 조선대 치과병원의 IRB 심사를 거쳐 환자의 구강조직중 잇몸조직을 채취하여 primary culture을 통하여 keratinocyte를 유도하였다. 유도된 정상세포에 편백 추출물을 농도별(10, 50, 100ug/mL)로 처리하여 48시간 반응 후, 도 6과 같은 결과를 얻었다. 도 6은 Human normal oral keratinocyte 에 대한 편백 추출물의 세포에 대한 무독성을 나타내는 그래프이다. 대조군과 비교할 때 모든 농도에서 정상세포에 대하여 어떤 세포독성도 보이지 않음을 알 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 편백 추출물이 구강향수 성분으로 사용되어도 구강조직에 손상을 주지 않을 것으로 사료된다.

<조성물의 수색 결정을 위한 추출물의 최적 농도 분석>

구강향수의 조성물 중 생약초 소재로 선발된 오미자와 지황에 대하여 식물 자체에 함유된 색상을 조성물의 칼라로 활용하기 위하여 추출물의 농도별로 수색의 정도를 육안으로 비교한 결과, 추출물 600mg/mL(C) 일 때 마일드한 주홍색 칼라를 나타내 5가지 농도에서 가장 적합한 색도임을 알 수 있었다. 도 7은 오미자 추출물의 농도별 수색(200, 400, 600, 800, 1000mg/50mL)을 나타낸다.

상기의 오미자와 마찬가지로 구강향수의 조성물 중 생약초 소재로 선발된 지황에 대하여도 식물 자체에 함유된 색상을 조성물의 칼라로 활용하기 위하여 추출물 농도별로 수색의 차이를 육안으로 비교하였다. 지황 추출물의 색상은 주황색을 나타낸 오미자와는 달리 황색계열의 색상을 나타내었으며 추출물 400~600mg/mL (B, C) 일 때 적절한 황색칼라를 나타냈다. 도 8은 지황 추출물의 농도별 수색(200, 400, 600, 800, 1000mg/50mL)을 나타낸다.

<구강 향수 조성물의 기능별 첨가성분 및 첨가량 결정>

이상 편백 추출물 및 편백 정유(essential oil), 생약초 추출물의 항산화 활성 분석을 통한 잇몸의 anti-aging 효과 및 구강질환 유발균에 대한 편백 및 생약초 추출물의 항미생물 활성을 검증하였으며, 이하 구강향수 조성물의 기능별 첨가성분 및 첨가량을 설명한다.

구강향수 조성물을 이용하여 구강향수를 제조하기 위해, 편백 추출물 및 편백 정유(essential oil), 생약초 추출물과 함께 조성물의 기본 첨가물로 항균제, 감미제, 향료, 방부제, pH 조절제, 습윤제 중 적어도 하나를 추가할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

국내외에서 시판중인 구강청정제의 조성물 성분으로 사용되고 있는 성분들 중에서 구강향수에 적합한 성분들을 선발하였다. 천연계면활성제로 코코넛오일과 습윤제로는 소르비톨, 프라그 제거능과 미백효과, 구취제거능이 있는 베이킹소다와 천연감미제로서 자일리톨, 스테비아를 포함시켰고, 식물성 방부제로서 시트러스를 사용하고, 구연산을 조성물의 pH 조절제로 결정한 후 각각의 성분들을 배합하여 용해력을 측정하였다.

조성물에 향을 부여할 5종의 향료로서 딸기, 라벤더, 장미, 티트리, 및 페퍼민트로부터 획득된 정유를 포함하는 예비 조성물(각각 조성물 A, B, C, D, E)을 제조한 후 관능검사를 실시하였다. 아래 [표 5]는 예비 조성물의 성분 및 배합비를 나타내며, [표 6]은 조성물의 향에 대한 관능검사 결과를 나타낸다. [표 6]에서와 같이 결과를 살펴보면 5가지 조성물 중, 조성물 E에서 가장 높은 점수를 얻었으며 특히 상쾌감에 대한 느낌을 가장 중요한 요소로 추천하였다.

성분	함량(중량%)
탈이온수(DW) 글리세린(Glycerine) 자일리톨(Xylitol) 플록사머(Poloxamer) 불화나트륨 자몽종자 추출물 향료(A; 딸기, B; 라벤더, C; 장미, D; 티트리, E; 페퍼민트) 멘톨(Menthol)	잔량 7 0.4 1 0.001 0.01 0.01 0.1
총 함 량	100%

조성물 구분	기호도	결과(배점) (10점 만점)
A	달콤하고 감미로우나 상쾌감이 없다.	7
B	매우 익숙한 향이나 쓴맛이 있다.	6
C	후각적인 느낌은 좋으나 맛의 특성이 느껴지지 않으며 상쾌감이 없다.	5
D	B의 조성물과 비슷한 향이 느껴지며 사용후 입안이 약간 쓰다.	6
E	매우 익숙하여 거부감이 없으며, 입안의 전체적인 상쾌감이 좋다.	10

한편, 본 조성물에 첨가한 식용색소(켈리그린색소)는 당류가공품인 건과류, 빵류, 아이스크림 등 식품의 도포, 충전의 목적으로 사용되고 있는 색소로서 구강청결제의 조성물에서의 최적농도를 결정하기 위하여 100ml의 3차 증류수에 0.005, 0.01g, 0.03g, 0.05g, 및 0.1g의 농도범위에서 용해된 색소의 색도를 비교한 결과, 가장 색소 농도가 낮은 0.005g의 시험군을 최종 첨가군으로 결정하였다. 즉 최적 색소농도는 0.00015%(중량)일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기와 같이 편백 정유, 생약초 추출물, 기본 성분들의 첨가량에 따른 색상, 향기, 투명도 등의 물성차이를 분석하여 각 성분들의 첨가량을 [표 7]과 같이 결정하였다.

상기 [표 7]을 통해 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예 따른 구강향수는 용제인 정제수에 천연계면활성제로 코코넛 오일을, 습윤제로 D-소르비톨 및 (농)글리세린을, 프라그제거/미백 구취제거용으로 베이킹소다를, 감미제로 자일리톨 및 효소처리된 스테비아를, pH 조절제로 구연산(수화물) 및 구연산나트륨을, 천연 식용보존제로 시트러스 추출물(감귤과일류 추출)을, 착색제로 식용색소인 청색1호를, 착향제로 식용 착향료인 민트향(가글용)을, 천연유화제로 올리브유화왁스를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이때 청색1호는 전술한 켈리그린색소이다. 이때 pH 조절제로 구연산(수화물) 및 구연산나트륨을 사용하여 용액의 pH를 약 5.5로 맞출 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

전술한 바와 같이 기능별 첨가물들을 기준으로, 추출물들의 혼합비율은 편백 정유(essential oil) 150uL 기준 오레가노 오일 0.01~0.1g, 지황 추출물 0.01~0.1g, 오미자 추출물 0.01~0.1g, 상엽(뽕잎) 추출물 0.01~0.1g, 편백잎 추출물 50~100mg일 수 있다. 한편, 편백 정유(essential oil)는 100uL ~ 300uL일 수 있다. 다시 말해 편백 추출물과 편백 정유(essential oil), 생약초 추출물의 혼합비율을 기준으로 기능별 첨가물들을 통상의 비율로 적절히 첨가하므로 본 발명의 일 실시예에 따른 구강향수를 제조할 수 있다.

< 구강향수 조성물의 활성 검증>

1. 구강향수 조성물의 항미생물 활성 검증

paper disc method을 사용하여 3종의 구강유해균(C. albicans, S. mutans, S. sorbinus)에 대하여 구강향수의 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 petri dish에 15㎖씩 분주하여 기층용 배지를 응고시키고, 각각의 시험균 농도를 650㎚에서 optical density(O.D.) 값이 0.4(10⁶CFU/mL)가 되게 한 후 0.7% 한천이 첨가된 중층용 배지에 무균적으로 가하여 잘 혼합한 다음 기층용 배지 위에 분주한 다음 고르게 응고 시켜 2중의 균 접종 중층배지를 만들었다. 충분히 굳은 고체배지 위에 멸균된 8㎜ paper disc를 올려놓은 후, 조성물의 농도 10~100%의 범위에서 30㎕씩 disc에 흡수시킨 다음 37℃에서 24시간동안 배양한 후 disc 주변의 clear zone을 관찰하였다.

도 9a, 도 9b, 및 도 9c는 구강향수 조성물의 구강균에 대한 항미생물 활성을 나타낸다. 도 9a, 도 9b, 및 도 9c에 제시된 바와 같이, C. albicans에 대한 조성물의 저해활성은 20~100% 범위에서 모두 활성을 보였으며, 조성물의 농도가 높아질수록 저해활성도 높아짐을 알 수 있었다.

조성물의 S. mutans에 대한 증식저해능은 모든 농도범위에서 C. albicans에 대한 저해능보다 높게 나타났으며, 40~100% 농도범위에서 매우 유의할만한 투명대를 보였다. S. sorbinus의 경우에도 S. mutans와 유사하게 강한 저해활성을 보였으며 특히, 조성물 20%에서도 상당한 저해능을 나타냈다.

2. 구강향수 조성물의 구강암세포에 대한 저해효능

(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 구강청정제, 구강향수 및 치약에 의한 세포성장 억제효과를 관찰하기 위해, 24well plate에 5 X 10³cells/well의 각 암세포를 접종하였다. 24시간 배양한 후, 구강청정제, 구강향수 및 치약을 다양한 농도에서 처리하여 37℃에서 반응시킨 후, 세포성장 억제효과를 MTT 분석으로 측정하였다. MTT 분석은 각 암세포에 MTT 용액(MTT 최종농도 0.5㎍/㎕)을 37℃에서 4시간 처리한 후, MTT 용액을 제거하고 0.04N HCl이 함유된 isopropanol로 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) 실험결과

KB와 YD-38 구강암세포 및 Saos2 골육종세포에서 구강향수에 의한 세포성장 억제효과를 조사하기 위해 MTT 분석을 시행하였다. 도 10은 KB, YD-38 및 Saos2 세포 성장에 영향을 미치는 편백 구강향수의 효과를 나타내는 그래프이다. 구강향수(도 10) 0, 0.25, 0.5 및 1%의 다양한 농도로 24시간 KB와 YD-38 및 Saos2 세포에 투여한 후 MTT 검사를 시행한 결과, 구강향수 처리군에서 대조군과 비교하여 볼 때 세포성장 억제효과를 볼 수 없었다.

3. 구강향수 시제품의 피부자극 테스트

(1) 실험방법

피부자극 테스트의 기본방법을 적용하여 1회용 대일밴드의 거어즈면에 약 200uL의 증류수와 시제품 용액을 각각 도포하여 팔의 상박부 안쪽 피부면에 부착한 후 12시간 후 피부상태를 점검하였다.

(2) 결과

부착한 지 12시간이 경과한 후 대일밴드를 피부면으로부터 탈착하여 피부의 홍반, 소양증, 자극성, 부풀어오름 등을 육안으로 조사한 결과, 대조군과 비교하여 차이점을 발견할 수 없었다. 도 11은 patch test에 의한 구강향수의 피부자극 실험결과를 나타낸다. 이상의 실험결과로 구강향수가 실제로 구강내로 분사되었을 때 구강점막이나 혀 등에 무해할 것으로 판단되었다.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 편백 및 생약초 소재를 이용한 저자극, 기능성 천연소재 구강향수는 다양한 상태의 만성적 구강질환으로 고통받고 있는 환자와 구강내 상피조직이 약한 유아와 실버세대용으로 사용가능하다.

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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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

편백나무로부터 유래한 편백 추출물;
편백나무로부터 수증기 증류하여 획득한 편백 정유(essentail oil); 및
오레가노 오일, 지황 추출물, 오미자 추출물, 가자 추출물, 진범 추출물, 연교 추출물, 백굴채 추출물, 목향 추출물, 오배자 추출물 및 상엽 추출물 중 적어도 하나인 생약초 추출물;
을 포함하는, 구강향수용 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 편백 정유(essential oil) 150uL를 기준으로, 상기 오레가노 오일 0.01~0.1g, 상기 지황 추출물 0.01~0.1g, 상기 오미자 추출물 0.01~0.1g, 상기 상엽 추출물 0.01~0.1g, 및 상기 편백 추출물 50~100mg 중 적어도 하나가 포함됨을 특징으로 하는, 구강향수용 조성물.
제 1 항에 있어서,
감미제, 착색제, 착향제, pH 조절제, 습윤제, 계면활성제, 프라그제거/미백 구취제거제, 천연식용보존제 및 천연유화제 중 적어도 하나를 더욱 포함하는, 구강향수용 조성물.
제 3 항에 있어서,
상기 감미제는 자일리톨 및 효소처리된 스테비아 중 적어도 하나이며,
상기 착색제는 식용색소인 켈리그린색소이며,
상기 착향제는 식용 착향료인 민트향이며,
상기 pH조절제는 구연산(수화물) 및 구연산나트륨 중 적어도 하나이며,
상기 습윤제는 D-소르비톨 및 (농)글리세린 중 적어도 하나이며,
상기 계면활성제는 코코넛 오일이며,
상기 프라그제거/미백 구취제거제는 베이킹소다이며,
상기 천연 식용보존제는 시트러스 추출물이며,
상기 천연유화제는 올리브유화왁스임을 특징으로 하는, 구강향수용 조성물.
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, 구강향수용 조성물.
편백나무로부터 용매를 이용하여 감압하여 편백 추출물을 추출하는 단계;
편백나무로부터 수증기 증류하여 편백 정유(essential oil)를 획득하는 단계;
오레가노, 지황, 오미자 및 상엽 중 적어도 하나인 생약초로부터 용매를 이용하여 감압하여 생약초 추출물을 추출하는 단계; 및
상기 편백 추출물, 상기 편백오일 및 상기 생약초 추출물과 함께, 감미제, 착색제, 착향제, pH 조절제, 습윤제, 계면활성제, 프라그제거/미백 구취제거제, 천연식용보존제 및 천연유화제 중 적어도 하나를 용제에 첨가하는 단계;
를 포함하는, 구강향수용 조성물 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 용매는 에탄올이며, 상기 편백 추출물의 추출은 대기압 미만의 감압 하에서 수행되며, 상기 용제는 정제수임을 특징으로 하는, 구강향수용 조성물 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 편백 정유(essential oil) 150uL를 기준으로, 상기 오레가노 오일 0.01~0.1g, 상기 지황 추출물 0.01~0.1g, 상기 오미자 추출물 0.01~0.1g, 상기 상엽 추출물 0.01~0.1g, 및 상기 편백 추출물 50~100mg 중 적어도 하나가 포함됨을 특징으로 하는, 구강향수용 조성물 제조방법.