KR20140126092A - 다공성 물질 내 금속구리 또는 천연식물 추출물을 함유하는 살균제 및 이의 제조방법 - Google Patents

다공성 물질 내 금속구리 또는 천연식물 추출물을 함유하는 살균제 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다공성 물질에 금속을 결합시킨 살균제 및 다공성 물질을 천연식물 추출물로 포집화한 살균제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공성 물질인 TiO2에 구리를 결합시킨 살균제 및 다공성 물질인 ZnO을 시지기움 아로마티쿰 추출물 또는 시나모뮴 자포니쿰 시엡 추출물로 포집화한 살균제에 관한 것이다.

Description

다공성 물질 내 금속구리 또는 천연식물 추출물을 함유하는 살균제 및 이의 제조방법{Bactericide Including Copper Metal or Natural Plant Extracts within Mesoporous Material and Method for Preparing Thereof}
본 발명은 다공성 물질 내 금속 또는 천연식물 추출물을 함유하는 무해한 나노크기의 살균제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 다공성 물질인 TiO2에 구리를 결합시킨 살균제 및 다공성 물질인 ZnO를 시지기움 아로마티쿰 추출물 또는 시나모뮴 자포니쿰 시엡 추출물로 포집화하여 제조한 살균제에 관한 것이다.
화장품은 계속적으로 손과 접촉하기 때문에 다양한 병원균의 오염에 의해 쉽게 영향을 받는다. 그래서, 화장품이 강력한 항균물질을 포함하는 것은 확실히 필수적인 것이다. 일반적으로, 화장품 항균성분은 주로 구리, 아연 등의 금속 또는 파라벤 등과 같은 화학물질인 것을 특징으로 한다.
구리 또는 아연과 같은 항균금속의 경우, 인체에 유해할 수 있어, 특히 무기아연의 경우 그 사용이 규제되고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0096799호는 은을 이용하여 살균제를 제조하는 방법에 대해 개시하고 있으나, 구리 등을 사용할 수 있는 방법이 아니라는 점에서 본 발명과 차이가 있다.
또한 천연식물 추출물의 항균효과와 관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-1221735호에 시지기움 아로마티쿰(Syzygium aromaticum; 정향)의 항균효과에 대해 개시되어 있고, 시나모뮴 자포니쿰 시엡(Cinnamomum japonicum sieb; 생달나무) 추출물의 항균효과에 대해 알려져 있으나, 천연식물 추출물만으로는 대장균 등 미생물에 대한 항균효과가 우수하지 않은 문제점이 있었다(한정훈, 전북대학교 임산공학 학위논문(석사), 주요 난대수종 천연 추출물의 항균·항충효과, 2011).
이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 다공성 물질에 금속을 결합시킨 살균제 및 다공성 물질을 천연식물 추출물로 포집화한 살균제가 인체에 무해하며 유기-무기 합성물의 상승적 향균효과가 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 금속과 천연식물 추출물을 기반으로 한 인체에 무해한 살균제를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다공성 물질인 TiO2에 금속을 결합시킨 살균제 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 다공성 물질인 ZnO를 시지기움 아로마티쿰 추출물 또는 시나모뮴 자포니쿰 시엡 추출물로 포집화한 살균제 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 대장균 및 녹농균 등 미생물에 대해 항균효과를 가진 무해한 나노크기의 살균제를 제조할 수 있어, 유기-무기 합성물의 상승적 항균효과가 있으며 이용 시 안전한 살균제로써, 화장품 분야 등에 있어서 상업적 사용을 촉진할 수 있다.
도 1은 XRD 피크 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 30,000배 확대한 SEM 이미지이다.
도 3은 HPLC 다이어그램으로, A는 시지기움 아로마티쿰 추출물을, B는 시지기움 아로마티쿰 추출물로 포집화된 다공성 산화아연을, C는 시나모뮴 자포니쿰 시엡을, D는 시나모뮴 자포니쿰 시엡 추출물로 포집화된 다공성 산화아연을 나타낸 것이다.(column ZORBAX eclipse XDB-C18 250*4.6mm I.D., 5㎛; 이동상 2% (v/v), 아세트산 8% (v/v), 아세토니트릴 92% (v/v); 검출 UV 240nm, 온도 25℃, 유량 0.5ml/min; 주입 부피 5ul)
도 4는 졸-겔법에 의한 다공성 산화아연의 XRD 패턴을 나타낸 것이다.
도 5는 다공성 산화아연의 SEM 이미지이다.
도 6은 다공성 산화아연의 TEM 이미지이다.
도 7은 감소된 대장균 콜로니의 수를 나타낸 것으로, A는 대조군의 실험결과이고 B는 CuAir/TiO2의 실험결과이다.
도 8은 감소된 녹농균 콜로니의 수를 나타낸 것으로, A는 대조군의 실험결과이고 B는 CuAir/TiO2의 실험결과이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서는 다공성 물질인 TiO2에 구리를 결합시킨 살균제 및 다공성 물질인 ZnO을 시지기움 아로마티쿰 추출물 또는 시나모뮴 자포니쿰 시엡 추출물로 포집화한 살균제를 제조하여 항균효과를 확인하였다. 그 결과 대장균 및 녹농균 등 미생물에 대해 항균효과가 있음을 확인하였다.
본원에서 "살균제"라는 용어는 모든 세균박멸, 진균박멸 및 조류박멸 작용을 포함하는 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 천연식물 추출물은 당업계에 공지된 다양한 식물 추출물의 제조방법에 따라 제조된 것일 수 있으며, 일례로 열추출법, 환류추출법 또는 온침추출법 등에 의할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 천연식물 추출물은 물 또는 유기용매로 추출한 추출물일 수 있는데, 유기용매로 에탄올, 헥산, 클로로포름, 에틸 아세테이트, 메탄올, 프로판올, 탄소수 1 내지 4인 저가 알콜 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, 다공성 물질에 금속을 결합시킨 살균제에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 다공성 물질은 이산화티타늄(TiO2)인 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 금속은 구리인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 다른 관점에서, 다공성 물질을 천연식물 추출물로 포집화한 살균제에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 다공성 물질은 산화아연(ZnO)인 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 천연식물 추출물은 시지기움 아로마티쿰(Syzygium aromaticum) 추출물 또는 시나모뮴 자포니쿰 시엡(Cinnamomum japonicum sieb) 추출물인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 다공성 물질에 금속을 결합시키는 것을 특징으로 하는 살균제의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 다공성 물질을 천연식물 추출물로 포집화하는 것을 특징으로 하는 살균제의 제조방법에 관한 것이다.
[실시예]
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
실시예 1: 살균제의 제조
1-1: 다공성 TiO 2 입자의 제조 및 구리의 결합
다공성 TiO2를 제조하기 위하여, 2ml의 티타늄 뷰톡사이드를 50ml의 에틸렌 글리콜에 첨가하고 8시간 동안 휘저었다. 그 후, 50ml의 아세톤과 티타늄 뷰톡사이드 용액을 사용하여 그 혼합물을 만들고, 20,000 rpm에서 5분간 원심분리하였다. 침전물을 에탄올로 수차례 헹구어낸 다음 80℃에서 건조하였다. 최종적으로 다공성 TiO2 입자를 회수하였다. 상기 제조된 입자가 다공성 물질이 되게 하는 물을 용매로 하여 1시간 동안 환류시켰다. 그 후 입자들을 20,000 rpm에서 5분간 원심분리하고 퇴적물을 물로 3번 헹구어내었다. 그런 다음 상기 퇴적물을 90℃에서 건조하였다.
다공성 TiO2 입자에 구리를 결합시키기 위하여, 5% (w/w) 농도의 Cu(NO3)2 수용액을 혼합하였고 다공성 TiO2의 공극으로 용액이 침투되도록 문질렀다. 혼합된 샘플을 산화구리 합성물 또는 환원구리 합성물을 만들기 위하여 산화 또는 환원시켰다.
상기 제조된 입자의 공극 내 구리의 상태를 확인하기 위하여, 결정체 존재를 판단하는 X선 회절(XRD, Cu-Kα X-ray, Rigaku D/MAX-III instrument, 일본)을 사용하였다. 구리 이온을 포함하는 다공성 입자와 구리 이온을 포함하지 않는 다공성 입자의 XRD 데이터의 피크 결과를 비교하였다.
고각 결과에서 20°, 35°, 45°, 55° 주위에 4개의 피크가 나타났다. TiO2 및 Cu/TiO2의 XRD 결과와 차이가 없다(도 1). 이는 TiO2의 공극에 결정화된 구리 이온이 존재하지 않는다는 것을 나타낸다.
또한, TiO2 입자의 형태를 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope; SEM, JSM-7401F, JEOL, 일본) 및 방출현미경(trans emission microscope; TEM, 300Kv, JEM2100F, JEOL, 일본)을 사용하여 평가하고, BET (Brunaure-Emmett-Teller) 기구(Tristar, Micrometrics, 미국) 및 BJH (Barrett-Joyner-Halenda) 방법에 의해 입자의 표면 면적과 공극 크기를 측정하였다.
그 결과, 다공성 TiO2 입자의 크기는 약 300~350nm였다. SEM 결과상, 세 가지 샘플(Cupre/TiO2 ; Cuair/TiO2 ; CuH2/TiO2) 모두의 표면에서 구리 결정체를 확인할 수 없었다(도 2). 게다가, 높은 농도의 구리 이온이 발견되었다. 이는 TiO2 공극내 구리 이온이 존재한다는 것을 의미한다.
1-2: 다공성 ZnO 입자의 제조 및 천연식물 추출물을 이용한 포집화
폴리올 용매에서 침전방법을 사용하여 다공성 산화아연을 합성하였다. 입자 크기를 쉽게 조절하기 위하여, 수산화나트륨을 첨가하였다. 사용된 산화아연의 전구체인 아세트산아연이수화물(Zn(CH3COO)2·2H2O, Mw=219.5, SAMJUN, 한국)과 수산화나트륨의 몰비율은 1:1이었다. 디에틸렌 글리콜(C2H10O3, Mw=106.12, SAMJUN, 한국)을 용매로 사용하였다. 반응혼합물을 443 K의 환류 조건 하에서 혼합하였다. 반응이 완료된 후, 침전물을 에탄올로 헹구어내고 10,000 rpm에서 원심분리하여 다공성 ZnO 입자를 회수하였다.
다양한 종류의 천연식물을 조사하였다. 특히, 무기산화아연과 유기물질 사이의 상승적 항균효과를 조사하기 위하여, 두 종류의 식물, 시지기움 아로마티쿰 및 시나모뮴 자포니쿰 시엡을 다공성 산화아연내 게스트 물질로 선택하였다. 두 식물 추출물의 포집방법은 실시예 1-1에 기재된 구리 결합방법이다. 다공성 산화아연 채널에서 식물 추출물의 포집횟수는 3 사이클(cycle)이다.
식물추출물 분말을 녹이기 위한 에탄올 용매를 제거하기 위하여, 식물추출물들의 포집을 감소된 압력 하에 건조하는 것을 동반하여 반복적으로 3번 수행하였다. 다공성 산화아연 내 포집효율은 시지기움 아로마티쿰에 대해 3.53% (w/w)였고, 시나모뮴 자포니쿰 시엡에 대해 3.56% (w/w)였다(포집효율은 포집화된 식물추출물의 무게 대 산화아연 입자 무게를 포함한 총 무게의 비이다. 포집효율은 TG-DTA로 측정하였다). 산화아연 내에서 포집화된 식물추출물에 대한 방출 연구에서, 산화아연 합성물을 20%의 PEO(20)-소르비톨 모노라우레이트(Sorbitan Monolaurate) 수용액에서 35℃에서 48시간 동안 휘저었다. 시지기움 아로마티쿰 추출물의 경우, 99.9% (w/w)의 포집화된 추출물이 방출되었다. 반면에, 같은 조건에서, 32.4% (w/w)의 시나모뮴 자포니쿰 시엡 추출물이 방출되었다. 그러므로, 시지기움 아로마티쿰 추출물로 포집화된 1% (w/w)의 산화아연 입자는 0.0353% (w/w)에 상응하며, 시나모뮴 자포니쿰 시엡 추출물로 포집화된 1% (w/w)의 산화아연 입자는 0.0356% (w/w)에 상응한다(도 3).
상기 제조된 산화아연 입자의 XRD 패턴을 분말회절표준위원회(Joint Committee on Powder Diffraction Standards; JCPDS, 36-1451, a=3.429 Å, c=5.206Å, λ=Cu 1.54Å)의 표준테이터와 비교 해석하였다. 10개의 산화아연 입자의 특징적 피크가 나타났는데, 이는 산화아연의 (100), (002), (101), (102), (110), (103), (200), (112), (201), (004) 및 (202)의 결정 양상과 일치한다(도 4).
또한 실시예 1-1과 같은 방법으로 입자의 표면 면적과 공극 크기를 측정하였다. 산화아연 입자의 BET의 특정 표면 면적, 공극 부피, 공극 크기 분포 및 평균 공극 직경을 포함하는 공극 특성을 N2 흡수/분리 등온선으로 나타내었다. 준비된 산화아연 입자의 구조는 H4형 이력 곡선의 타입 Ⅳ 커브임을 알 수 있었다. 이력 현상과 일치하는 P/P0의 범위는 0.4-0.7 및 0.9 이상이었다. 이는 초기 입자는 중간 범위의 공극 크기를 가지고 입자들이 응집된 두 번째 입자들은 초기 입자들이 응집됨에 따라 생긴 입자 사이 공극 공간을 가진다는 것을 의미한다. 다공성 산화아연 입자의 BET 표면 면적은 55 m2/g이었다. 그리고 N2 흡수/분리 등온선 분석에서, 공극 크기는 3nm 및 15-30nm였고 공극부피는 0.169 cc/g이었다.
산화아연 입자의 SEM 이미지를 보았을 때, 합성된 입자의 모양이 구 형태이고 입자 크기가 균일하게 약 100nm라는 것을 알 수 있었다(도 5). 또한, TEM 이미지를 보았을 때, 구형의 산화아연 입자는 10nm 크기의 매우 작은 나노 입자로 구성된 응집물이라는 것을 알 수 있었고, 또한 SEM 이미지에서 입증된, 공극 크기가 100nm임을 TEM 이미지에서 재확인할 수 있었다(도 6).
실시예 2: 제조된 살균제의 특성 평가
모든 실험을 삼중으로 수행하였다. 데이터는 ± 표준편차(SD) 평균으로 나타내었다. 평균은 Student의 다중범위 t-테스트를 통해 평가하였다. 통계적으로 상당한 차이는 p < 0.05 정도에서 나타났다.
2-1: TiO 2 에 결합된 구리의 향균효과 ( antimicrobial efficiency) 평가
다공성 TiO2과 TiO2에 결합된 구리의 항균효과을 다양한 미생물에 대해 비교하였다. 5개의 균주(황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 대장균(Escherichia coli), 녹농균(pseudomonas aeruginosa), 칸디다 알비칸스(Candida albicans) 및 아스페루질루스 니게르(Aspergillus niger))에 대해 실험을 수행하였는데, 이들의 초기 농도는 107CFU/ml이었다. 그리고 각각의 입자 샘플은 최종 농도 0.1% (w/v)에서 보존하였다. 이 실험은 광활성화를 제거하기 위해서 암처리 하에서 수행되었다. 세 종류의 샘플에서 대장균 및 농녹균에 대한 억제 활성이 밝혀졌다. 대장균 및 녹농균의 남겨진 콜로니의 수가 극히 감소한 것을 알 수 있었다(도 7 및 도 8). 억제효율을 감소된 콜로니 수 대 대조군의 콜로니 수의 비를 이용하여 계산하였다. 효율은 다음 비에 의해 평가될 수 있다.
Figure pat00001
(i: 대조군의 콜로니 수, f: 남겨진 콜로니 수)
최소저지농도(MIC)는 미생물 성장을 억제할 수 있는 목적 샘플의 최소 농도를 말한다. 부유액내 목적 물질의 여러 농도를 포함하는 회분배양을 기초로 하여 MIC를 측정하였다. 시험샘플을 영양배지에 첨가하고, 영양배지 혼합물을 입자 응집을 막기 위하여 5분 동안 초음파 처리하였다. 그 후 각각의 혼합물을 초기 박테리아 농도를 106 - 107 CFUml-1로 유지하기 위하여, 새로 준비된 1ml의 박테리아 부유액에 접종하였고, 그런 다음 박테리아의 경우 2일 동안 35℃에서, 균류의 경우 5일 동안 25℃에서 셰이커 안에 배양하였다. 화장품 항균효과의 연구를 위해 일반적인 효모로써 그람양성 황색포도상구균(ATCC 6538P), 그람음성 대장균(ATCC 8739), 녹농균(ATCC 9027), 칸디다 알비칸스(ATCC 10231) 및 사상균으로써 아스페루질루스 니게르(ATCC 22343)를 사용하였다. 상기 균주들의 미생물 성장을 48시간 동안 마이크로플레이트리더에 의해 650nm에서 관찰하여 조사하였다.
표 1에 나타난 바와 같이, 다공성 TiO2 및 TiO2에 결합된 구리는 대장균 및 녹농균에 대해 높은 억제력을 가진다. 특히, TiO2 내에 산화된 구리 및 환원된 구리가 보통의 TiO2보다 더 높은 효율을 보이므로, 이들은 무해함과 높은 효율을 만족시키는 살균제라고 점을 알 수 있다. TiO2 내 산화된 구리 및 환원된 구리가 대장균 및 녹농균에 대해 약 0.1% (w/v) MIC임을 알 수 있었다.
다공성 TiO 2 및 TiO 2 에 결합된 구리의 항균 억제 효율

미생물		 샘플
No.1 No.2 No.3
대장균 87.3±1.4 97.7±0.4 98.5±1.2
녹농균 83.3±2.6 95.5±1.3 94.2±0.9
(샘플 No.1: 다공성 TiO2; 샘플 No.2: TiO2 내 산화된 구리; 샘플 No.3: TiO2 내 환원된 구리)
2-2: 천연식물 추출물로 포집화된 산화아연의 향균효과 ( antimicrobial efficiency ) 평가
다공성 산화아연의 MIC를 평가하기 위하여, 다섯 가지의 균주로 0.004% (w/v)에서 1% (w/v)까지 성장 억제 시험을 하였다. 회분배양에 분산된 다공성 산화아연의 항균효과을 나타내는 MIC 결과는 표 2에 요약하였다. 다공성 산화아연이 황색포도상구균에 대해 0.004% (w/v), 대장균에 대해 0.05% (w/v)의 항균효과을 가진다는 것을 알 수 있었다. 그러나 다공성 산화아연은 다른 균주들에 대한 항균효과을 가지지 않는다. 따라서, 다섯 가지 균주에 대해 폭넓은 항균효과을 가진 천연식물 추출물과 산화아연 공극내 포집화를 위한 게스트 물질로 사용될 무기 산화아연 기질 및 천연 유기 추출물간의 상승적 항균효과에 초점을 두어, 시지기움 아로마티쿰과 시나모뮴 자포니쿰 시엡, 두 종류의 식물을 천연물질로 선택하였다.
표 2, 표 3 및 표 4의 데이터 비교를 통해, 시지기움 아로마티쿰 추출물로 포집화된 산화아연의 상승적 효과가 특히 대장균에 대해 0.004% (w/w)부터 0.01% (w/w)까지, 칸디다 알비칸스 및 아스페루질루스 니게르에 대해 1% (w/w) 근처에서 명확히 나타난다는 것을 알 수 있었다.
다양한 농도에서 다공성 산화아연의 항균효과

미생물		 샘플 농도 % (w/v)
0.004 0.01 0.05 0.25 1
황색포도상구균 _ _ _ _ _
대장균 + + _ _ _
녹농균 + + + + +
칸디다 알비칸스 + + + + +
아스페루질루스 니게르 + + + + +
(+: 성장; △: 대조군에 비해 억제된 성장; -: 억제)
다양한 농도에서 70% (w/w) 에탄올 용액에 의해 추출한 시지기움 아로마티쿰 추출물의 항균효과

미생물		 샘플 농도 % (w/v)
0.01 0.05 0.1 0.5 1
황색포도상구균 + _ _ _ _
대장균 + + + _ _
녹농균 + + + + _
칸디다 알비칸스 + _ _ _ _
아스페루질루스 니게르 _ _ _ _ _
(+: 성장; △: 대조군에 비해 억제된 성장; -: 억제)
다양한 농도에서 70% (w/w) 에탄올 용액에 의해 추출한 시나모뮴 자포니쿰 시엡 추출물의 항균효과

미생물		 샘플 농도 % (w/v)
0.01 0.05 0.1 0.5 1
황색포도상구균 + _ _ _ _
대장균 + + + _ _
녹농균 + + + + _
칸디다 알비칸스 + _ _ _ _
아스페루질루스 니게르 _ _ _ _ _
(+: 성장; △: 대조군에 비해 억제된 성장; -: 억제)
또한 표 2, 표 5 및 표 6의 데이터 비교를 통해, 산화아연과 시나모뮴 자포니쿰 시엡 추출물 사이에 상승적 효과가 있음을 알 수 있었다.
다양한 농도에서 70% (w/w) 에탄올 용액에 의해 추출한 시지기움 아로마티쿰 추출물로 포집화된 다공성 산화아연의 항균효과

미생물		 샘플 농도 % (w/v)
0.004 0.01 0.05 0.25 1
황색포도상구균 _ _ _ _ _
대장균 _ _ _ _ _
녹농균 + + + + +
칸디다 알비칸스 + + + + _
아스페루질루스 니게르 + + + + _
(+: 성장; △: 대조군에 비해 억제된 성장; -: 억제)
다양한 농도에서 70% (w/w) 에탄올 용액에 의해 추출한 시니모뮴 자포니쿰 시엡 추출물로 포집화된 다공성 산화아연의 항균효과

미생물		 샘플 농도 % (w/v)
0.004 0.01 0.05 0.25 1
황색포도상구균 _ _ _ _ _
대장균 _ _ _ _ _
녹농균 + + + + +
칸디다 알비칸스 + + + + _
아스페루질루스 니게르 + + + + _
(+: 성장; △: 대조군에 비해 억제된 성장; -: 억제)
2-3: 무해성 ( Harmlessness ) 평가
구리이온의 TiO2로의 침출을 조사하기 위하여, 침출된 구리 이온의 농도를 AAS(Atomic absorption spectrophotometer, Varian 250+)로 측정하였다. 침출 조건은 45℃에서 32시간 동안 물에 샘플을 두는 것이었다. Cupre/TiO2, Cuair/TiO2, 및 CuH2/TiO2로부터 침출된 구리 이온의 농도는 각각 15.17ppm, 11.2ppb, 및 10.81ppb이었다. 특히, Cuair/TiO2, CuH2/TiO2 샘플은 Cupre/TiO2 보다 명확히 낮은 농도를 나타내었다. 이것은 아마도 산화 또는 환원된 구리 이온이 화합물을 형성하기 때문일 것인데, 이는 물에서 침출하는 것을 어렵게 하므로 샘플의 산화 및 환원 농도가 12 ppb보다 적다. 국제자연보호협회(The Nature Conservancy)에 따르면, 위해한 구리 이온의 한계 농도는 15 ppb이다. 결론적으로, 산화, 환원된 구리-이산화티타늄 합성물은 수용액에서 인간 또는 환경에 유해하지 않다는 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 다공성 물질에 금속을 결합시킨 살균제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다공성 물질은 이산화티타늄(TiO2)인 것을 특징으로 하는 살균제.
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속은 구리인 것을 특징으로 하는 살균제.
  4. 다공성 물질을 천연식물 추출물로 포집화한 살균제.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다공성 물질은 산화아연(ZnO)인 것을 특징으로 하는 살균제.
  6. 제1항에 있어서, 상기 천연식물 추출물은 시지기움 아로마티쿰(Syzygium aromaticum) 추출물 또는 시나모뮴 자포니쿰 시엡(Cinnamomum japonicum sieb) 추출물인 것을 특징으로 하는 살균제.
  7. 다공성 물질에 금속을 결합시키는 것을 특징으로 하는 살균제의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다공성 물질은 이산화티타늄(TiO2)인 것을 특징으로 하는 살균제의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 금속은 구리인 것을 특징으로 하는 살균제의 제조방법.
  10. 다공성 물질을 천연식물 추출물로 포집화하는 것을 특징으로 하는 살균제의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 다공성 물질은 산화아연(ZnO)인 것을 특징으로 하는 살균제의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 천연식물 추출물은 시지기움 아로마티쿰(Syzygium aromaticum) 추출물 또는 시나모뮴 자포니쿰 시엡(Cinnamomum japonicum sieb) 추출물인 것을 특징으로 하는 살균제의 제조방법.
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