KR20160106179A - 스테인 제거용 구강용 조성물 - Google Patents

Abstract

치아 표면에 침착된 스테인을 제거하여 심미성을 높이는 것. 0.33 중량％ ∼ 2.0 중량％ 의 메타인산나트륨을 함유하는 스테인 제거용 구강용 조성물.

Description

스테인 제거용 구강용 조성물{COMPOSITION FOR STAIN REMOVAL FOR ORAL CAVITY}

본원 발명은 스테인 제거 효과를 갖는 추잉껌 등의 식품에 관한 것이다.

인간의 용모의 심미성은 전치부 (前齒部) 에 의해 좌우되며, 잇몸색, 입술색 등과는 상이한 색채를 갖는 특징적인 존재로서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 즉, 치아는 인간과 대면하여 커뮤니케이션할 때 반드시 상대에게 보이기 때문에, 치아가 하얗고 깨끗한 경우에는 기분 좋게 회화할 수 있는 것이다. 이와 같이, 구강 위생의 관점과는 별도로 치아의 색은 인간의 인상에 크게 영향을 미친다.

치아 표면의 착색은, 식품 유래의 색소 (차, 커피, 레드 와인 등) 의 외인성 스테인 (extrinsic stain) 으로서의 침착, 치아의 표면을 피복하고 있는 타액 중의 당 단백질의 변성에 의한 메일라드 반응 유래의 착색, 함황 아미노산이나 금속에 의한 착색, 또, 단백 중의 이중 결합 부분의 착색화가 원인이라고 전해지고 있다.

최근에는 「치아를 하얗고 아름답게」라는 의식의 고조로부터, 과산화수소를 사용한 오피스 화이트닝이나 과산화우레아를 사용한 홈 화이트닝이 실시되고 있다. 치약제 등에 있어서도 치아를 하얗게 하는 성분 등을 배합한 것도 시판되어 오고 있다.

그러나, 오피스 화이트닝은 매우 높은 표백 효과가 있는 한편으로, 30 ％ ∼ 35 ％ 로 고농도의 과산화수소를 사용하기 때문에, 치아에 데미지를 준다고 염려되고 있다. 또, 홈 화이트닝에 있어서도 과산화우레아가 분해되어 효과적으로 작용하기까지 수 시간을 필요로 하기 때문에, 생활에 제한이 생기는 점이 문제이다. 또한, 추잉껌에 폴리인산염을 함유시켜 치아의 착색 성분을 제거하는 시도가 이루어지고 있다 (특허문헌 1). 그러나, 그 미백 작용에는 아직도 해결해야 할 과제가 남아 있다.

본 발명자들은, 낮은 가격으로 시간을 선택하지 않고 안전하고 바람직하게 치아의 외인성 착색을 제거할 수 있는 식품의 개발을 목표로 하고 있다. 식품인 추잉껌을 기재로서 사용하는 경우에 사용할 수 있는 소재로는 연마제 또는 화학 약제에 한정되지만, 그것은 식품 성분 혹은 식품 첨가물로 지정되어 있는 것이어야 한다. 그래서, 본 발명자들은 지금까지 치약제의 스테인 제거 혹은 스테인 예방의 연구가 이루어져 온 메타인산나트륨에 주목하였다 (비특허문헌 1). 메타인산나트륨은 일본에서도 식품 첨가물로서 지정되어 있고, 해외에서는 메타인산나트륨을 배합한 추잉껌의 스테인 제거 효과에 대한 임상 연구도 보고되어 있다. 본 발명에서는, 효과 성분으로는 메타인산나트륨을 스테인 제거 소재의 후보로 하고, 추잉껌의 성분인 당알코올이나 산미료의 영향을 평가함과 함께, 추잉껌 제품의 타액에 의한 추출액에 있어서 스테인 제거 효과를 검토하였다.

일본 공개특허공보 2006-6264호

J Clin Dent. 13 : 15-8, 2002

치아 표면에 침착된 스테인을 제거하여 심미성을 높이는 것을 목적으로 하여, 연마제에 의한 치아면의 연마나 효소에 의한 단백질 분해, 인산류에 의한 이온 교환 등 여러 가지 방법이 검토되고, 몇 가지의 구강용 조성물이 제안되어 왔다. 그러나, 실제 응용 범위의 대부분은 약용 치약제로, 양치시에 한정되어 있기 때문에, 간편하게 섭취할 수 있는 스테인 제거 효과를 갖는 추잉껌 등의 식품의 개발을 목표로 하였다.

식품의 섭취로 스테인 제거를 가능하게 하기 위해, 식품 첨가물로서 사용되는 메타인산나트륨을 0.33 중량％ ∼ 2.0 중량％ 배합한 추잉껌을 제공하였다.

심미 치과라는 분야에 대한 관심은 높아지고 있고, 추잉껌의 섭취에 의해 화이트닝을 간편하게 실시할 수 있는 것은 신규 시장의 개척으로 이어진다고 생각된다.

최근 「치아를 하얗게」라는 의식의 고조와 함께, 화이트닝을 중심으로 한 심미 치과 분야가 주목을 끌고 있다. 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 메타인산나트륨을 배합한 추잉껌에 커피 등의 식품 유래의 스테인을 제거하여 치아를 하얗게 하는 효과를 알아내었다.

본원 발명은, 식품 유래의 스테인을 제거하여 「치아를 하얗게 하는」것을 간편하게 실시할 수 있는 구강용 조성물에 관한 것으로, 여러 가지의 추잉껌의 개발이 기대된다.

도 1 은 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2A 는 당알코올의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프로, 당알코올 그 자체의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2B 는 당알코올의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프로, 당알코올이 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 3A 는 산미료의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프로, 산미료 그 자체의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3B 는 산미료의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프로, 산미료가 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 3C 는 산미료의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프로, pH 변화가 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 3D 는 산미료의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프로, 유기산 아니온부가 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 4A 는 추잉껌 추출액의 스테인 제거 효과의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4B 는 49 회 처리 후 및 착색 전후의 각 군의 하이드록시 아파타이트 디스크로, 좌측으로부터 순서대로 착색 직후의 디스크, 타액만인 군, 대조 껌군, 0.33 ％ 메타인산나트륨 배합 껌군, 1.0 ％ 메타인산나트륨 배합 껌군, 미착색의 디스크를 나타내는 화상이다.

본 발명은 치아의 스테인 제거 효과를 갖는 메타인산나트륨의 추잉껌으로의 응용을 검토한 것이다.

본원 발명은, 메타인산나트륨 함유 스테인 제거용 구강용 조성물에 관한 것이다.

본원 발명은, 추가로 당알코올을 함유하는 상기에 기재된 스테인 제거용 구강용 조성물에 관한 것이다.

본원 발명은, 추가로 산미료를 함유하는 상기에 기재된 스테인 제거용 구강용 조성물에 관한 것이다.

본원 발명은, 상기 당알코올이 멀티톨 또는 자일리톨인, 상기에 기재된 스테인 제거용 구강용 조성물에 관한 것이다.

본원 발명은, 상기 산미료가 시트르산, 말산 및 푸마르산에서 선택되는 상기에 기재된 스테인 제거용 구강용 조성물에 관한 것이다.

본원 발명은, 상기 메타인산나트륨의 배합량이 0.33 중량％ ∼ 2.0 중량％ 인, 상기에 기재된 스테인 제거용 구강용 조성물에 관한 것이다.

먼저, 메타인산나트륨의 효과를 조사하기 위해, 타액에 함유되어 있는 단백질에 의해 형성되는 획득 피막인 타액의 보호막으로서의 펠리클을 형성시킨 하이드록시 아파타이트 디스크를 착색액으로 염색하였다. 그 디스크를, 메타인산나트륨을 첨가한 타액 용액에 침지시켜, 디스크 표면의 색차 변화를 평가하였다. 그 결과, 유의한 색차의 감소가 보였다.

다음으로, 추잉껌에 함유되는 당알코올 및 산미료가 스테인 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 당알코올은 영향을 미치지 않았지만, 산미료에 의해 유의하게 저해되었다.

또한, 산미료를 첨가해도 타액 pH 가 6 이하가 되지 않도록 설계한 메타인산나트륨 배합 추잉껌의 타액에 의한 추출액은, 대조 껌 추출액에 비해 유의한 색차의 감소가 확인되었다. 1 일 7 회 섭취를 1 주간 계속함으로써, 메타인산나트륨 배합 추잉껌에서 스테인 제거 효과를 기대할 수 있다.

이하에 본 발명의 실시예와 시험예에 대해 설명하지만, 본 발명의 범위가 이것에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

추잉껌에 메타인산나트륨을 배합하는 경우, 메타인산나트륨에서 유래되는 알싸한 맛이나 자극감이 두드러져, 향미의 밸런스가 무너지는 경우가 있다. 그 때문에, 추잉껌 중에 있어서의 배합량이 최대가 되는 당질 원료를 조정함으로써, 메타인산나트륨 유래의 알싸한 맛이나 자극감을 저감시키는 것을 시도하였다.

(시험 방법 (그 1))

※ 당질 원료는, 자일리톨, 멀티톨, 만니톨, 에리트리톨, 설탕 중에서 1 종류를 선택하였다.

표 1 에 기초하여, 메타인산나트륨의 배합량을 0.33 중량％ 에 고정시키고, 당질 원료를 자일리톨, 멀티톨, 만니톨, 에리트리톨, 설탕 중에서 1 종류 선택한 후 80 중량％ 배합하여, 당질 원료의 상이가 추잉껌의 향미에 미치는 영향에 대해 시험을 실시하였다. 껌의 제조 방법은 통상적인 방법에 따라, 제조 후의 껌에 대해, 전문 패널리스트 4 명이 시식하여 평가하였다.

평가 항목은, 「알싸한 맛의 강도」 「자극감」 「단맛의 질」, 그리고 그것들을 종합적으로 감안한 「종합 평가」의 4 항목으로 하였다. 평가 기준이 되는 평가점에 대해서는, 「알싸한 맛의 강도」와「자극감」에 대해서는, 5 : 전혀 불쾌하지 않음, 4 : 불쾌하지 않음, 3 : 조금 불쾌감을 느끼지만, 일반 소비자가 불쾌감을 느끼지 않는 정도, 2 : 약간 불쾌감을 느낌, 1 : 불쾌감을 느낌으로 하고, 「단맛의 질」과「종합 평가」에 대해서는, 5 : 매우 양호, 4 : 양호, 3 : 보통 (일반 소비자가 맛있다고 느끼는 정도), 2 : 약간 나쁨, 1 : 나쁨으로 하였다. 또한, 「단맛의 질」에 관해서는, 평가 대상의 추잉껌에 사용되는 당질 원료에 대해서만이 아니라, 메타인산나트륨 등도 함유한 껌 전체에 대해, 각 원료간의 상호적인 영향을 고려한 후 평가를 실시하였다. 상기 기준을 기초로, 평가점을 1 ∼ 5 사이에서 0.5 씩 나누어, 9 단계로 평가를 실시하였다.

(시험 결과)

메타인산나트륨 0.33 중량％ 배합 추잉껌에 있어서의 당질 원료를 변경한 경우의, 껌의 관능 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 로부터, 당질 원료로서 자일리톨을 사용한 경우에, 메타인산나트륨 유래의 알싸한 맛이나 자극감이 가장 잘 마스킹되고, 또한 질이 양호한 감미가 발현되는 것이 판명되었다. 이어서, 당질 원료로서 멀티톨을 사용한 경우에, 종합 평가는 그다지 높지 않지만, 메타인산나트륨 유래의 알싸한 맛이나 자극감에 의한 불쾌감이 거의 느껴지지 않고, 밸런스가 양호한 단맛이 발현되는 것이 판명되었다. 또한, 당질 원료로서 만니톨, 에리트리톨, 설탕을 사용한 경우에는, 알싸한 맛이나 자극감이 불쾌하게 느껴지는 경향이 보였다.

이 결과로부터, 메타인산나트륨 배합 추잉껌에 있어서는, 당질 원료로서 자일리톨 혹은 멀티톨을 사용하는 것이 바람직한 것이 판명되었다.

실시예 2

(시험 방법 (그 2))

※ 당질 원료는, 자일리톨, 멀티톨을 병용하고, 각각의 배합량은, 배합하는 메타인산나트륨의 양에 따라 적절히 조정하였다.

표 3 에 기초하여, 메타인산나트륨의 배합량을 0.33 ∼ 2.5 중량％ 사이에서 적절히 변경하고, 당질 원료로서 자일리톨과 멀티톨을 배합하여, 메타인산나트륨 배합량의 상이, 그리고 자일리톨 배합량의 상이가 추잉껌의 향미에 미치는 영향에 대해, 시험을 실시하였다.

또한, 메타인산나트륨 배합량이 0.33 중량％ 인 경우에는, 자일리톨과 멀티톨의 합계량이 80 중량％ 가 되도록 하고, 메타인산나트륨 배합량이 0.80 중량％ 인 경우에는, 자일리톨과 멀티톨의 합계량이 79.53 중량％ 가 되도록 하였다. 메타인산나트륨 배합량이 2.0 중량％ 인 경우에는, 자일리톨과 멀티톨의 합계량이 78.33 중량％ 가 되도록 하고, 메타인산나트륨 배합량이 2.5 ％ 인 경우에는, 자일리톨과 멀티톨의 합계량이 77.83 중량％ 가 되도록 하였다.

또, 자일리톨의 배합량은, 추잉껌 총량 중, 0 중량％, 10 중량％, 16 중량％, 64 중량％, 약 80 중량％ 로 하였다. 자일리톨 배합량이 0 ∼ 64 중량％ 인 경우에는, 배합하는 멀티톨량을 조정하여, 자일리톨과 멀티톨의 합계가 특정량이 되도록 배합했지만, 사용하는 당질 원료가 모두 자일리톨인, 즉 멀티톨을 사용하지 않은 경우에는, 메타인산나트륨 배합량이 0.33 중량％, 0.80 중량％, 2.0 중량％, 2.5 중량％ 인 경우, 자일리톨 배합량은 각각, 80 중량％, 79.53 중량％, 78.33 중량％, 77.83 중량％ 가 되도록 하였다.

껌의 제조 방법은 통상적인 방법에 따라, 제조 후의 껌에 대해, 전문 패널리스트 4 명이 시식하여 평가하였다.

평가 항목은, 「알싸한 맛의 강도」 「자극감」 「단맛의 질」을 종합적으로 감안한 「종합 평가」의 1 항목으로 하였다. 평가 기준이 되는 평가점에 대해서는, 5 : 매우 양호, 4 : 양호, 3 : 보통 (일반 소비자가 맛있다고 느끼는 정도), 2 : 약간 나쁨, 1 : 나쁨으로 하여, 상기 기준을 기초로, 평가점을 1 ∼ 5 사이에서 0.5 씩 나누어, 9 단계로 평가를 실시하였다.

(시험 결과)

메타인산나트륨의 배합량, 그리고 자일리톨의 배합량을 변경한 경우의, 껌의 관능 평가 결과를 표 4 에 나타낸다.

* 1 자극감, 알싸한 맛은 나지만, 자일리톨을 배합함으로써 대폭 개선되어, 향미와의 밸런스가 잡혀 있다

* 2 자일리톨을 배합함으로써, 알싸한 맛이 저감되어 단맛의 질도 향상되어 있다

* 3 자일리톨을 배합해도, 약간 자극감이나 알싸한 맛이 나지만, 불쾌하게는 느껴지지 않는 정도

* 4 씹기 시작하고 나서 뻑뻑한 감촉으로 자극감이 있어, 자일리톨 배합량이 약 80 중량％ 에서도 알싸한 맛이 강하게 났다

표 4 로부터, 자일리톨을 배합함으로써 전체적으로, 메타인산나트륨에서 유래되는 알싸한 맛이나 자극감에 의한 불쾌감이 저감되어, 단맛의 질이 향상되어 있는 것이 판명되었다. 그러나, 메타인산나트륨의 배합량이 증가함에 따라 평가 결과는 나빠져, 알싸한 맛이나 자극감에 의한 불쾌감이 발생하는 경향이 보였지만, 자일리톨 배합량이 10 ∼ 80 중량％ 인 경우에는, 메타인산나트륨을 2.0 중량％ 배합해도, 평가점이 3.0 이상, 즉, 일반 소비자가 맛있다고 느끼는 정도를 만족하고 있다는 평가 결과가 얻어졌다. 단, 메타인산나트륨을 2.5 중량％ 배합한 경우에는, 당질 원료를 모두 자일리톨로 한 경우, 즉 자일리톨을 77.83 중량％ 배합한 경우에 있어서도, 평가점이 3.0 미만, 즉, 일반 소비자가 맛있다고 느끼는 정도를 만족하고 있지 않다는 평가 결과가 되었다. 또, 자일리톨 배합량이 0 중량％, 즉 자일리톨을 사용하지 않는 경우에는, 메타인산나트륨의 배합량이 0.33 중량％ 로 적은 경우에 있어서도, 허용 범위가 아니라는 평가 결과가 되었다.

이들 결과로부터, 메타인산나트륨 배합 추잉껌에 있어서는, 메타인산나트륨의 배합량을 2.0 중량％ 이하로 하고, 또한 자일리톨 배합량을 10 ∼ 80 중량％ 로 한 경우에, 메타인산나트륨 유래의 알싸한 맛이나 자극감에 의한 불쾌감이 느껴지지 않는 양호한 감미의 추잉껌이 얻어지는 것이 판명되었다.

실시예 3

상기 실시예 1 및 2 의 결과에 기초하여, 메타인산나트륨 함유 추잉껌의 스테인 제거 효과를 이하의 방법에 의해 검토하였다.

1. 시료

1) 사용 소재

(1) 메타인산나트륨 (타이헤이 화학 산업 (주) 제조)

(2) 당알코올

· 자일리톨

· 멀티톨

(3) 산미료

· 시트르산

· 말산

· 푸마르산

2) 공시 추잉껌 (알갱이 껌 1.5 g/알갱이)

본 실시예에서 사용한 추잉껌은 3 종류로, 각 조성을 표 5 에 나타낸다. 즉, 메타인산나트륨을 함유하지 않는 대조 껌과, 메타인산나트륨을 0.33 중량％ 와 1.0 중량％ 를 각각 함유하는 2 종류의 메타인산나트륨 배합 껌을 사용하였다.

2. 타액의 수집·처리

살리바리 껌 (모리타사) 1 알갱이를 시험 연구 협력자에게 씹게 하여, 타액을 각각 30 ㎖ 정도 채취하였다. 모은 타액을 모두 1 개의 용기 (비커) 에 모아, 개인 정보의 추적을 할 수 없게 하였다. 모은 타액을 2,500 Xg 로 10 분간 원심분리하여, 상청을 타액 시료로서 시험 용액의 용매에 사용하였다.

3. 시험 용액의 조제

1) 추잉껌 성분을 함유하는 타액 용액의 조정

껌 2 알갱이를 5 분간 씹었을 때의 타액 회수량은 평균 15 ㎖ 였다. 2. 의 순서에서 처리한 타액 시료 15 ㎖ 에 대해, 공시 추잉껌 2 알갱이 상당의 중량비로 당알코올 또는 산미료를 교반 용해시켰다. 즉, 타액 시료 15 ㎖ 에 대해 당알코올은 2.31 g (15.4 ％), 산미료는 15 ㎎ (0.1 ％) 첨가하여 용해시켰다. 메타인산나트륨은 각 시험에 있어서의 필요량을 교반 용해시켰다. pH 의 조정에는 염산 또는 수산화나트륨 수용액을 사용하였다.

2) 타액에 의한 추잉껌 추출액의 조정

미리 50 ℃ 에서 가온시켜 둔 추잉껌 2 알갱이에 대해 40 ℃ 로 가온시킨 타액 시료 7.5 ㎖ 를 첨가하고, 막자사발 중에서 5 분간 압축 추출하였다. 이 조작을 2 회 반복하여 혼합하였다.

4. 착색액의 조제

녹차, 홍차에 대해서는 찻잎 약 20 g 에 대해 200 ㎖ 의 증류수를 첨가하고, 60 ℃ 에서 2 시간 교반 추출하였다 (녹차 ; (주) 이토엔, 홍차 ; 미츠이 농림 (주)). 추출액을 흡인 여과하고, 여과액을 동결 건조시켜 얻은 샘플을 각각 녹차 추출물, 홍차 추출물로 하였다.

녹차 추출물 3 ％, 홍차 추출물 1 ％, 인스턴트 커피 1 ％ 가 되도록 100 ℃ 의 미네랄 워터에 교반 용해시켜 착색액으로 하였다 (인스턴트 커피 ; 아지노모토 제네랄 푸드 (주), 미네랄 워터 ; 산토리 푸드 (주)).

5. 하이드록시 아파타이트 디스크의 착색 및 용액 처리

인간 에나멜질 모델로서 하이드록시 아파타이트 디스크 (10 ㎜ × 10 ㎜, APP-100, HOYA (주)) 의 표면을 P400 의 내수 연마지로 균일하게 연마한 것을 사용하였다. 연마 후의 하이드록시 아파타이트 디스크를 후술하는 6. 의 방법으로 측색하고, 각 디스크의 기준값으로 하였다. 하이드록시 아파타이트 디스크를 개별적으로 12 웰 플레이트 (IWAKI (주)) 에 넣고, 2.5 ㎖ 의 타액 시료에 침지시키고 37 ℃ 에서 2 시간 정치 (靜置) 시켜, 표면에 타액 펠리클을 형성시켰다. 디스크를 수세하고, 각 웰에 각각 2.5 ㎖ 의 착색액을 첨가한 새로운 12 웰 플레이트 중에 침지시켜, 37 ℃ 에서 완만하게 24 시간 진탕하여 스테인을 형성시켰다. 착색 후의 하이드록시 아파타이트 디스크를 후술하는 6. 의 방법으로 측색하여, 착색 후의 측정값으로 하였다.

측색된 착색 후의 하이드록시 아파타이트 디스크를 새로운 12 웰 플레이트에 넣고, 각 웰에 2.5 ㎖ 의 타액 시료, 추잉껌 성분을 함유하는 타액 용액 또는 추잉껌 추출액을 분주한 후 5 분 또는 35 분 침지시켰다. 침지된 디스크는, 증류수로 수세하여 페이퍼로 여분의 수분을 닦아내고 건조시켜 측색하였다.

6. 색차의 평가

분광 광도계 (CM-700d, 코니카 미놀타 (주)) 를 측색 방향이 상향이 되도록 직립하여 설치하고, 측색 광원 상에, 펠리클 형성 전, 착색 후, 또는 용액 처리 후의 하이드록시 아파타이트 디스크를 정치시키고, 연속적으로 3 회 측색하여 그 평균값을 채용하였다. 측색에 있어서는 JIS Z 8722 : 2009 에 기초하는 L^*a^*b^* 표색계의 L^* 축 (명도), a^* 축 (채도 : 적색·녹색축), b^* 축 (채도 : 황색·청색축) 에서, 반사광을 포함하는 SCI 의 조건으로 측정하였다. 착색하기 전의 하이드록시 아파타이트 디스크의 측정값의 평균값 (L^* ₀, a^* ₀, b^* ₀) 을 기준값으로 하여, 착색 후 및 용액 처리 후의 측정값의 평균값 (L^* _after, a^* _after, b^* _after) 을 사용하여, 다음 식에 의해 색차·E^*ab 로서 산출하였다.

[수학식 1]

[수학식 2]

7. 통계 해석

스테인 제거의 반복 시험에 대한 각 군의 색차의 변동 추이의 비교에 대해서는 2 원 배치 분산 분석에 의해 유의 수준 0.05 로 실시하였다. 또, 추잉껌 추출액 침지 횟수마다의 군간의 비교는 일원 배치 분산 분석 후, 7 회 (1 일분 상정) 의 데이터에 대해 Tukey 로 다중 비교하였다.

8. 결과

(1) 스테인 제거에 있어서의 메타인산나트륨의 효과 확인 (도 1)

추잉껌 2 알갱이를 씹을 때 15 ㎖ 타액에 의해 희석된다고 가정하여, 배합량이 상이한 2 종류의 추잉껌을 씹는 것을 상정하여, 농도 0.066 ％ 또는 0.2 ％ 메타인산나트륨의 타액 중에서의 스테인 제거 효과를 검증하였다. 모두 착색된 하이드록시 아파타이트 디스크의 색차는 침지 시간과 함께 저하되어, 타액만으로 처리한 경우와 비교하여 유의차가 확인되었다 (도 1, n ＝ 6, p ＜ 0.05). 또, 0.066 ％ 와 0.2 ％ 메타인산나트륨의 군 사이에는 유의차는 확인되지 않았다.

(2) 메타인산나트륨에 의한 스테인 제거에 있어서의 당알코올의 영향 (도 2A, 2B)

추잉껌에 감미료로서 사용하고 있는 당알코올인 자일리톨 및 멀티톨의 메타인산나트륨에 의한 스테인 제거 효과에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 먼저, 당알코올 그 자체가 스테인 제거에 기여하는지를 평가하기 위해, 추잉껌에 함유되는 당알코올 전부가 자일리톨 또는 멀티톨이라고 상정하고, 각각 종농도 15.4 ％ 가 되도록 첨가한 타액 용액의 스테인 제거 효과를 평가한 결과, 하이드록시 아파타이트 디스크의 색차의 저하가 보이지 않았고, 당알코올 무첨가군과 비교해도 유의차가 보이지 않았다 (도 2A, n ＝ 6, p ＜0.05).

다음으로, 각 당알코올에 0.1 ％ 메타인산나트륨을 첨가한 것을 제조하여, 당알코올이 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과에 미치는 영향을 평가한 결과, 색차의 변동 추이에 변화는 확인되지 않았다 (도 2B, n ＝ 6, p ＜ 0.05).

(3) 메타인산나트륨에 의한 스테인 제거에 있어서의 산미료의 영향 (도 3A ∼ 3D)

추잉껌에 산미료로서 사용하고 있는 시트르산, 말산 및 푸마르산 그것이 스테인 제거 효과에 기여하는지를 검증하였다. 추잉껌에 함유되는 산미료 (시트르산, 말산 및 푸마르산) 가 각각 0.1 ％ 가 되도록 타액 용액에 첨가하였다. 또, 추잉껌 저작 타액이 pH 6 이었기 때문에, 산미료 첨가 타액 용액을 pH 6 의 조건으로 통일하여 스테인 제거 효과를 평가하였다. 그 결과, 어느 산미료에 있어서도 색차의 저하가 보여, 색차의 변동 추이도 타액만으로 처리한 경우 (pH 7) 와 비교하여 유의한 차이가 확인되었다 (도 3A, n ＝ 5, p ＜ 0.05).

또, 각 산미료에 0.1 ％ 메타인산나트륨을 첨가한 것을 제조하여, 산미료가 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과에 영향을 미치는지를 평가한 결과, 어느 산미료에 대해서도 0.1 ％ 메타인산나트륨 첨가 타액 (pH 7) 과 비교하여 색차의 저하를 유의하게 저해하고 있었다 (도 3B, n ＝ 5, p ＜ 0.05). 산미료의 종류에 따른 차이는 확인되지 않았다.

다음으로, 메타인산나트륨의 스테인 제거에 대한 산미료의 저해 작용이, pH 에 의한 영향인지 유기산 아니온부의 영향인지를 검토하였다.

1) 메타인산나트륨에 의한 스테인 제거에 있어서의 pH 의 영향

0.1 ％ 메타인산나트륨 첨가 타액을 염산으로 pH 5, 6 및 7 로 조정하고, 스테인 제거 효과를 평가한 결과, pH 5 의 조건에서는 pH 7 인 경우와 비교하여 색차의 변동 추이에 유의차가 확인된 것으로부터, 프로톤에 의해 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과를 저해하는 것이 시사되었다 (도 3C, n ＝ 6, p ＜ 0.05).

2) 메타인산나트륨에 의한 스테인 제거에 있어서의 유기산 아니온부의 영향

0.1 ％ 의 각 산미료와 0.1 ％ 메타인산나트륨을 첨가한 타액 용액에 pH 6 의 일정 조건으로 유기산 아니온부의 영향을 평가한 결과, 색차의 변동 추이에 변화는 확인되지 않았다 (도 3D, n ＝ 6, p ＜ 0.05).

(4) 메타인산나트륨 배합 추잉껌 추출액의 스테인 제거 효과 (도 4A, 4B)

1 일에 7 회 추잉껌 2 알갱이를 5 분간 씹고, 1 주간 계속하는 것을 상정하여, 착색된 하이드록시 아파타이트 디스크를 추잉껌 추출액에 5 분간씩 합계 49 회 침지시킨 결과, 침지 횟수와 함께 색차가 저하되어, 그 색차의 변동 추이는 모든 군의 조합으로 비교하여 유의하게 차이가 확인되었다 (도 4A, n ＝ 6, p ＜ 0.05). 또, 침지 횟수마다의 다중 비교로부터 메타인산나트륨 종농도 0.066 ％ 및 0.2 ％ 의 추잉껌 추출액 (각각, 0.33 중량％ 및 1.0 중량％ 메타인산나트륨 배합 껌에 대응) 은 모두 6 회째의 침지 (통산 30 분간 처리) 에서, 타액 처리군과 비교하여 비로소 유의한 차이가 확인되었다 (p ＜ 0.05). 또한, 49 회 침지 후의 각 군간의 디스크는 육안으로도 스테인 제거를 확인할 수 있었다 (화상 4B). 메타인산나트륨 농도 (0.066 ％, 0.2 ％) 의존적으로 스테인 제거 효과가 관찰되었다.

치아의 스테인 제거를 목적으로 한 메타인산나트륨을 배합한 추잉껌을 씹은 경우에는, 추잉껌 성분인 감미료 (당알코올) 나 산미료가 동시에 입 안에 존재하게 된다. 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과에 대해 당알코올은 저해 작용을 나타내지 않았지만 (도 2B), 산미료의 첨가에 의해 저해되었다 (도 3B). 이 산미료에 의한 저해의 원인은 시트르산 이온, 말산 이온 및 푸마르산 이온이 아니고, pH 의 저하, 즉 프로톤의 증가가 원인이라고 생각되었다 (도 3C 및 도 3D). 이 이유는 치아와 스테인의 결합에 의해 설명할 수 있다고 생각한다. 즉, 치아의 표면에 있어서는 에나멜질의 주성분인 하이드록시 아파타이트 중의 정 (正) 으로 대전되어 있는 칼슘에 대해 부 (負) 로 대전되어 있는 타액 유래의 단백질이 이온 결합됨으로써 펠리클 (박막) 을 형성하고, 추가로 펠리클에 색소 등이 침착되어 스테인이 된다. 인산염에 의해 스테인을 제거할 때에는, 펠리클과 색소의 결합을 해리하는 것이 아니라, 인산 이온이 펠리클과 이온 교환함으로써 치아면과 펠리클의 이온 결합을 해리시켜, 펠리클과 일체로서 스테인을 제거하고 있다고 보고되어 있다. 이 추찰에 기초하면, 본 연구의 도 3C 에서 나타내는 pH 의 저하에 의해 메타인산나트륨의 스테인 제거 효과가 저해된 원인은, 수소 이온 농도의 상승에 의해 메타인산의 전리 평형이 비전리측으로 이동하고, 그 결과 메타인산 이온 농도가 저하되었기 때문이라고 생각할 수 있다. 즉, 메타인산 이온 농도의 저하에 의해 펠리클과의 이온 교환이 감소하여, 스테인 제거를 저해했다고 생각된다.

한편, 추잉껌 추출액의 스테인 제거 실험에서는 대조 껌의 추출액에서도 색차의 감소가 보였다. 당알코올 및 산미료의 스테인 제거 효과를 확인한 결과, 당알코올에서는 유의한 색차의 감소가 보이지 않았다 (도 2A). 그것은, 당알코올의 pKa 는 일반적으로 크고, 거의 전리되지 않으며, 인산 이온과 동일한 이온 교환이 일어나지 않기 때문이라고 생각된다. 또, 산미료의 첨가에서는, 유의한 색차의 감소가 확인된 것 (도 3A), 메타인산나트륨에 시트르산 이온, 말산 이온 또는 푸마르산 이온을 첨가해도, 그 이상의 색차 감소가 보이지 않았던 것 (도 3D) 을 함께 생각하면, 유기산 이온의 스테인 제거 효과는 약하고, 산미료의 스테인 제거의 주된 요인은 pH 의 저하 (pH 약 7 에서 6 으로의 저하) 라고 생각된다. 시트르산 이온, 말산 이온 또는 푸마르산 이온이 메타인산 이온과 동일한 작용 기전에 의해 색차 감소를 일으키지 않는 것은 산해리 정수 (定數) pKa 의 차이에서 기인된다고 생각할 수 있다. 메타인산의 pKa 는 수계에서는 측정할 수 없을 정도로 작고, 시트르산 (pKa₁ ＝ 2.87), 말산 (pKa₁ ＝ 3.24) 및 푸마르산 (pKa₁ ＝ 2.85) 과 비교하여 매우 이온화되기 쉽다. 요컨대, 용액 중에서는 메타인산 이온은 아니온으로서 매우 안정적이고, 치아의 표면 상에서의 펠리클과의 이온 교환이 일어나기 쉬운 물질이라고 생각된다. 따라서, 메타인산나트륨을 배합한 추잉껌을 반복하여 섭취함으로써 일상적으로 부착된 스테인을 제거할 수 있는 것이 시사되었다. 또, 일반적으로 추잉껌에는 기호성을 가미하여 산미료가 첨가되어 있지만, pH 저하가 메타인산나트륨의 효과를 억제하는 것으로부터, 산미료를 배합하지 않은 슈가레스 껌에서는 더욱 높은 효과가 기대된다.

메타인산나트륨의 스테인 제거 효과는 당알코올에 영향을 받지 않았지만, 산미료의 첨가에 의해 저해되고, 그 요인이 pH 의 저하라고 시사되었다. 입 안의 pH 가 6 이하가 되지 않도록 설계한 메타인산나트륨 배합 추잉껌의 타액 추출액에 있어서 유의한 스테인 제거 효과가 확인되었다. 이 결과는, 1 일 7 회 섭취를 1 주간 계속함으로써, 메타인산나트륨 배합 껌에서 스테인 제거 효과를 기대할 수 있는 것을 시사하고 있다. 또한, 본원 발명의, 스테인 제거 효과를 갖는 메타인산나트륨 배합 추잉껌에 대해서는, 껌의 형태는, 판상이어도 되고 블록형이어도 된다. 또, 당의 (糖衣) 를 실시한 알갱이 껌이어도 되고, 메타인산나트륨을 센터 껌 중에 배합해도 당의 중에 배합해도, 동일한 효과가 얻어진다.

이 출원은 2014년 1월 24일에 출원된 일본 특허 출원 제2014-011676호로부터의 우선권을 주장하는 것으로, 그 내용을 인용하여 이 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims (6)

1. 메타인산나트륨 함유 스테인 제거용 구강용 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,
   추가로 당알코올을 함유하는 스테인 제거용 구강용 조성물.
3. 제 1 항에 있어서,
   추가로 산미료를 함유하는 스테인 제거용 구강용 조성물.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 당알코올이, 멀티톨 또는 자일리톨인 스테인 제거용 구강용 조성물.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 산미료가, 시트르산, 말산 및 푸마르산에서 선택되는 스테인 제거용 구강용 조성물.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 메타인산나트륨의 배합량이 0.33 중량％ ∼ 2.0 중량％ 인 스테인 제거용 구강용 조성물.

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