KR20160148308A - 과산화물 캡슐 - Google Patents

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KR20160148308A
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Abstract

본 발명에서는 과산화물 캡슐을 사용하여, 물 함량이 높은 일반 치약이나 치아 미백 젤에서의 과산화물 안정성을 높일 수 있다. 이에 따라, 미백 치약 원료의 제한을 최소화하여, 미백 치약 등의 처방을 쉽게 하고, 소비자의 감성 만족도를 제고하며, 원가 경쟁력을 확보할 수 있다.

Description

과산화물 캡슐{Peroxide capsules}
본 발명은 과산화물 캡슐 및 상기 과산화물 캡슐을 이용한 제품에 관한 것이다.
치아 미백에 대한 관심이 높아지면서 많은 종류의 미백 치약이 판매되고 있다. 그러나, 효과가 좋은 미백제를 치약에 함유하고 있다고 하더라도 치약 내에서 유통기간 중의 안정성을 확보하기 위해서는 물의 함량을 최소화하면서 연마제와 결합제, 향 등의 사용되는 원료를 주의 깊게 선정해야 하므로, 제품의 원재료 비용이 증가하고 사용시 감성적인 다양성을 확보하는데 한계가 있다. 이러한 안정성 및 효능성의 문제를 해결하기 위하여 최근에는 다양한 제형의 미백 제품 및 관련 특허들이 나오고 있다.
그 중에서도 프로패셔날 화이트닝 겔(Professional Whitening Gel)은 필히 전문 의사를 1 내지 2 회 방문하면서 환자의 초기 상태를 확인하고 환자의 치아의 크기에 맞는 마우스트레이(mouthtray)를 제작하고, 그 후부터는 집에서 1 주 2 내지 4 일간 하루 2 회씩 또는 하루에 한번 밤새(overnight) 착용하고 지시된 방법으로 마우스트레이에 미백 제를 발라서 보통의 경우 2 내지 4 주에 치료를 끝내게 되어 있다.
따라서 불편하고 비용이 많이 드는 단점이 있다. 또한 마우스트레이에 일정한 양의 고농도의 과산화물 겔을 넣어서 사용해야 하기 때문에 잇몸 등에 겔이 흐르거나 닿아서 손상을 일으킬 위험이 있다.
라이온(Lion)社는 일본 특허공개 제2000-281548호에서 치아 미백 세트를 기술하고 있다. 조성물을 치아에 적용하는 용구로서 수불용성 테이프, 시트, 필름, 트레이, 마우스피스, 팩 등을 기재하고 있는데 실제로 명세서상의 주요 내용은 미백 성분이 함침된 겔 상을 지지체에 얇게 도포한 웨트 타입(wet type)의 부착물로써 이는 사용시 손, 잇몸 등 원하지 않는 부위에 약물이 묻어 자극을 일으킬 우려가 높다. 특히 미백제로 과산화물을 제외하고 폴리인산염, 음이온 계면활성제, 저급 알코올을 사용하는데 통상 폴리인산염은 가벼운 정도의 오염에는 효과를 보이지만 내인성 오염이나 심한 정도의 외인성 오염에는 효과가 거의 없는 것으로 알려져 있다.
일본 하닉스(Hanix)社는 대한민국공개특허 제2002-50748호에서 셀락(Shellac), 셀락 용제, 운모 티탄을 주성분으로 사용하는 치아 코팅제를 기술하고 있는데 이 조성물은 셀락의 작업성과 사용감, 안정성이 현저히 떨어질 뿐만 아니라 원천적인 치아 변색 원인을 해소하는 것이 아니라 운모 티탄에 의해 치아의 표면을 코팅함으로써 치아 미백제 보다는 착색제에 가깝다고 할 수 있다.
피엔지(P&G)社는 미국특허 제5,879,691호, 제5,891,453호, 제5,989,569호, 국제공개 제WO 98/55044호에서 얇고 투명하며 유연성이 우수한 폴리에틸렌 스트립에 미백 성분의 겔을 도포하여 치아에 부착하는 시스템을 제시하고 있다. 사용이 불편한 트레이를 사용하지 않고 착용시 얇고 투명하여 일상 생활에 지장이 없다는 장점이 있지만 이 시스템 역시 웨트 타입(wet type)으로서 부착 시 손, 잇몸 등 원하지 않는 부위에 약물이 묻어 자극을 일으킬 우려가 높고 제형 내 과산화물의 안정성이 충분히 확보되지 않아 고온 또는 장기 보관시 미백 효과의 감소가 예상된다.
또한 피엔지는 미국특허 2004-6832에서 식용 오일, 실리콘, 지방 알코올, 지방 에스테르 등으로 제조한 소수성 부분과 과산화물 등으로 이루어진 친수성 부분을 W/O 에멀젼 타입으로 구성하는 치아 미백 조성물을 제공하고 있다. 이러한 타입의 조성물은 실리콘 등 소수성 물질의 단독 처방에 비해 사용감이 우수하나 에멀젼 조성물의 특성상 고온 또는 저온에서의 제제 안정성이 떨어지기 때문에 결과적으로 과산화물의 경시 안정성 및 미백 효과의 안정성에 좋지 못한 영향을 미칠 수 있다.
콜게이트(Colgate)社는 미국특허 제5,310,563호, 제5,639,445호에서 다우코닝 3179라는 물질에 미백 성분을 혼합하여 치아에 부착시켰다가 떼어내는 시스템을 언급하고 있다. 폴리머에 의해 미백 성분이 캡슐화됨으로써 안정성에는 상승 효과가 기대되지만 짧은 시간 내에 미백 성분이 캡슐로부터 빠져나오지 못하기 때문에 만족할 만한 미백 효과를 얻기 위해서는 장시간 동안 치아에 부착하고 있어야 한다는 단점으로 인해 사용자가 매우 불편한 이질감을 느끼게 된다.
또한 콜게이트는 미국특허 2005-38181호에서 실리콘을 기제로 과산화물의 안정성을 높인 액상 치아 미백 조성물을 제공하고 있다. 실리콘을 주성분으로 사용함으로써 무수 처방화하여 과산화물의 안정성을 향상시킨 점은 인정되나 실리콘의 소수성으로 인해 치아 표면에 도포하기 힘들뿐만 아니라 과산화물의 안정적인 방출에도 적지 않은 저해 요소로 작용할 수 있다.
엘지생활건강(LG)社는 대한민국공개특허 제2001-89957호에서 치아 미백제, 필름 포머, 필름 포머의 용제로 구성된 치아 코팅제를 제공하고 있으며 특히 필름 포머로서 셀락을 기술하고 있다. 그러나 셀락은 물에 용해될 때, 강한 알칼리 조건을 요하므로 조성물 전체가 알칼리성을 띠게 됨으로써 구강 내에서 상당히 자극적일 뿐만 아니라 과산화물의 안정성에도 중대한 저해 요소로 작용하는 단점이 지적될 수 있다.
또한 엘지생활건강은 대한민국공개특허 제2002-21446호에서 필름형성제로서 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 사용함으로써 치아 부착성을 높이고 빠른 건조 속도를 보이며 과산화물의 경시 안정성을 향상할 수 있는 치아 미백 겔(Gel) 조성물에 대해 기술하고 있다.
그러나, 전술한 기술들은 미백 성분의 안정화를 위하여 건조를 시켜 제품 내 물의 함량을 최소화하거나, 글리세린 등을 다양하게 처방하므로, 제조 비용이 증가하고 잇몸에 자극을 줄 우려가 있다. 또한, 전문제품을 사용하기 보다는 일상에서 사용하는 치약을 통해 미백 효과를 얻고자 하는 소비자 욕구는 전술한 기술만으로 충족시킬 수 없다.
본 발명에서는 과산화물 캡슐을 사용하여, 물 함량이 높은 일반 치약이나 치아 미백 젤에서의 과산화물 안정성을 높일 수 있다. 이에 따라, 미백 치약 원료의 제한을 최소화하여, 미백 치약 등의 처방을 쉽게 하고, 소비자의 감성 만족도를 제고하며, 원가 경쟁력을 확보할 수 있다.
본 발명에서는 액상 과산화물 및 실리카를 포함하는 과립이 고분자 코팅 물질에 의해 캡슐화되어 있으며,
상기 실리카는 흄드 실리카인 과산화물 캡슐을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 전술한 과산화물 캡슐을 포함하는 치약 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 과산화물 캡슐을 함유하는 액상 젤 형 또는 패치형 건식 치아 미백 제품을 제공한다.
본 발명에 따른 과산화물 캡슐은 물 함량이 높은 일반 치약이나 치아 미백 젤에서의 액상 과산화물의 안정성을 높여, 치아 미백 원료의 제한을 최소화하여, 미백 치약 등의 처방을 쉽게 하고, 소비자의 감성 만족도를 제고하며, 원가 경쟁력을 확보할 수 있다.
또한, 상기 과산화물 캡슐은 액상 과산화물의 방출 속도를 조절함으로써, 잇몸, 구강 점막 등에 대한 자극을 최소화하면서도 장시간 동안 안정적인 미백 효과를 얻을 수 있으며 치아 표면에 도포할 때, 사용감이 우수하고 치아에 대한 부착성이 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 과산화물 캡슐은 액상 과산화물을 담체에 흡수시킨 후 고분자 코팅 물질로 코팅하여, 제품의 장기 보관시 안정성을 확보할 수 있으며, 사용시 타액에 의한 희석과 물리적 마찰력 등 외부의 압력에 의해 코팅된 담체로부터 과산화물이 구강 내에 방출될 수 있다.
본 발명은 액상 과산화물 및 실리카를 포함하는 과립이 고분자 코팅 물질에 의해 캡슐화되어 있으며,
상기 실리카는 흄드 실리카인 과산화물 캡슐에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 과산화물 캡슐을 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 과산화물 캡슐은 전술한 바와 같이, 액상 과산화물 및 실리카를 포함하는 과립이 고분자 코팅 물질에 의해 캡슐화된 구성을 가진다. 이때, 과립은 액상 과산화물이 실리카에 흡착된 상태일 수 있다.
종래 캡슐의 제조시 고형의 치아 미백용 성분, 구체적으로, 고형의 과산화물을 이용하였으나, 고형 성분은 과산화수소보다 분자량이 높아 미백 효율이 낮고, 용출되는데 일정 시간을 요구하므로, 치약 등 사용시간이 짧은 제품에서의 사용에 부적합하다. 따라서, 액상의 과산화물을 사용하는 것이 빠른 치아 미백 효과를 얻을 수 있다.
일 구체예에서, 상기 액상 과산화물로 과산화 수소(hydrogen peroxide)를 사용하거나, 과산화 요소(carbamide peroxide), 과산화 칼슘(calcium peroxide), 과탄산 나트륨(sodium percarbonate), 과붕산 나트륨(sodium perborate) 및 과산화피로인산나트륨(tetrasodium pyrophosphate peroxidate)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 과산화물 용액을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 액상 과산화물로 과산화수소를 사용할 수 있다. 상기 과산화수소는 분자량이 상대적으로 작아서 동일 무게에서 치아 미백력이 높아 효과적이다.
일 구체예에서, 과산화물 용액은 전술한 과산화물의 분말을 물 또는 에탄올 등의 용매에 녹여 액상으로 제조한 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 실리카는 액상 과산화물을 담지하기 위한 담지체의 역할을 수행한다.
액상 과산화물, 구체적으로 과산화수소는 구강제품에 사용할 수 있는 원료와 혼합 시 반응이 일어나 안정성을 유지하기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 액상 과산화물을 실리카에 담지 또는 흡착시켜 안정성을 높일 수 있으며, 치약, 미백용 패치 등의 구강 제품에 용이하게 사용할 수 있다.
이러한, 실리카로는 흄드 실리카를 사용할 수 있다. 상기 흄드 실리카는 높은 흡수가를 가져 캡슐에 사용되는 담체로 적합하다.
본 발명에서 액상 과산화물의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 실리카 100 중량부에 대하여 1 내지 3500 중량부, 500 내지 1000 중량부, 또는 700 내지 800 중량부일 수 있다. 상기 한정 범위에서 미백 효과가 우수하며, 안정성에 문제가 없다. 함량이 1 중량부 미만이면 미백 효과가 미미하며, 3500 중량부를 초과하면 안정성에 문제가 발생할 우려가 있다.
본 발명에서 과립은 전술한 액상 과산화물 및 실리카 외에 수용성 폴리머를 추가로 포함할 수 있다. 상기 수용성 폴리머는 실리카가 뭉쳐지도록 할 수 있으며, 또한, 제조되는 과립에 안정성을 부여할 수 있다.
상기 수용성 폴리머의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 폴리비닐피롤리돈(poly vinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알코올(poly vinyl alchol, PVA), 카르복시 메틸 셀룰로오스(carboxy methyl cellulose, CMC), 폴리에틸렌 글리콜(poly ethylene glycol, PEG), 4급 암모늄계 폴리머, 카르복시폴리메틸렌(Carboxypolymethylene), 카브복시프로필 셀룰로오스(Carboxypropyl cellulose), 폴록사머(Poloxamer), 카라지난(Carrageenan), 카르복시비닐 폴리머(Carboxyvinyl polymers), 카라야(Karaya), 잔탄검(Xanthan gum), 구아검(Guar gum), 아라비아검(Arabic gum), 폴리비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체(polyvinyl pyrrolidone/vinyl acetate copolymer), 하이드록시프로필 셀룰오스(hydroxypropyl cellulose), 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스(hydroxypropylmethyl cellulose), 하이드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose), 하이드록시프로필에틸 셀룰로오스(hydroxypropylethyl cellulose), 폴리옥스(polyox), 카보폴(carbopol), 폴리쿼터니움-11(polyquaternium-11), 폴리쿼터니움-39(polyquaternium-39) 및 폴리알킬비닐에테르-말레인산 공중합체(PVM/MA copolymer: Gantrez AN 119, AN 139, S-97)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 구체적으로 폴리비닐피롤리돈(poly vinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알코올(poly vinyl alchol, PVA), 카르복시 메틸 셀룰로오스(carboxy methyl cellulose, CMC), 폴리에틸렌 글리콜(poly ethylene glycol, PEG), 4급 암모늄계 폴리머를 사용할 수 있다.
본 발명에서 실리카를 담체로 사용하여 제조된 과립은 액상 과산화물의 함유율이 높으며, 특히 실리카로 흄드 실리카를 사용할 경우 장기 안정성이 우수하다. 그러나, 상기 과립을 치약 등에 배합하였을 때 치약 중의 수분에 의해 과립중의 과산화물이 쉽게 확산되어 안정성이 저하되는 문제가 발생할 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 과립에 고분자 코팅 물질을 코팅하여 치약 등의 구강 제품에 적용시 장기 안정성이 우수한 과산화물 캡슐을 제공할 수 있다.
본 발명에서 고분자 코팅 물질은 난용성 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 난용성 폴리머의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 요구되는 경도와 glass transition temperature에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 에틸셀룰로오스, 유드라짓, 폴리(dl-락틴산) 또는 폴리(dl-락틴글라이콜린산)의 코폴리머, 폴리-ε-카프로락톤, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스 또는 그의 유도체, 폴리메틸 아크릴산과 아크릴산의 폴리머, 셀룰로오스 아세테이트 또는 그의 유도체, 셀룰로오스 프탈레이트 트리멜리데이트, 에틸셀룰로오스 및 메틸셀룰로오즈로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 구체적으로 에틸셀룰로오스 및 유드라짓을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 고분자 코팅 물질은 난용성 폴리머 외에 수용성 폴리머 또는 가소제를 추가로 포함할 수 있다. 난용성 폴리머만으로 캡슐을 제조할 경우 강도가 강해 과산화물을 방출하지 못하고, 이물감 등을 줄 수 있다. 따라서, 난용성 폴리머와 수용성 폴리머 또는 가소제를 함께 사용하여 경도 및 용해도를 적절히 조절할 수 있다.
상기 수용성 폴리머로는 전술한 과립에 사용되는 수용성 폴리머를 제한없이 사용할 수 있으며, 가소제로는 피마자유 등을 사용할 수 있다.
이때, 난용성 폴리머와 수용성 폴리머 또는 가소제의 비율은 제조하는 제품의 종류에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 난용성 폴리머의 함량이 높아지면 제조되는 캡슐의 용해도가 낮아져 실리카에 담지된 액상 과산화물의 용출율이 저하되며, 수용성 폴리머 또는 가소제의 함량이 높아지면 경도가 약하며 안정성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 상기 난용성 폴리머와 수용성 폴리머 또는 가소제의 비율을 알맞게 조절하는 것이 중요하다.
본 발명에서 상기 고분자 코팅 물질의 함량은 과립 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부, 또는 5 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 중량부 범위에서 캡슐의 제조가 용이하다.
전술한 과산화물 캡슐은 당업계에 알려진 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.
일 구체예에서, (1) 액상 과산화물에 폴리머를 바인더로 용해시킨 뒤, 흄드 실리카와 고르게 섞어 과립을 제조하는 단계(과립 제조 단계); 및
(2) 유동층 과립기를 이용하여 과립의 표면에 난용성 폴리머를 녹인 액 또는 젤을 코팅하는 단계(코팅 단계)를 통해 과산화물 캡슐을 제조할 수 있다.
상기 단계 (1)은 일정한 크기의 seed 과립을 제조하기 위한 단계로, 폴리머는 전술한 수용성 폴리머를 사용할 수 있으며, 액상 과산화물도 전술한 과산화물을 사용할 수 있다.
상기 단계 (2)에서 난용성 폴리머는 전술한 난용성 폴리머를 사용할 수 있으며, 상기 난용성 폴리머를 수용성 폴리머 또는 가소제와 혼합하여 사용할 수도 있다.
일 구체예에서, 상기 단계 (2)의 코팅은 유동층 과립기를 사용하는 방법 이외에도 침적 또는 고분자 필름을 이용한 랩핑 등 다양한 방법을 활용할 수 있다
또한, 본 발명은 전술한 과산화물 캡슐을 포함하는 치약 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서는 상기 치약이 전술한 과산화물 캡슐을 포함하여 장시간 보관하여도 액상 과산화물의 안정성이 우수하며, 미백 효과가 우수한 효과를 얻을 수 있다.
상기 과산화물 캡슐은 치약 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 또는 5 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 우수한 미백 효과를 부여할 수 있다.
상기 치약은 캡슐 외에 연마제, 습윤제, 기포제, 결합제, 감미제, pH조절제, 방부제, 약효성분, 향료, 증백제, 색소, 용제 등을 포함할 수 있다.
연마제로는 탄산칼슘, 침강 실리카, 수산화알루미늄, 인산일수소칼슘 및 불용성 메타인산나트륨 등으로 이루어진 그룹으로 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 그 함량은 치약 100 중량부 대비 1 내지 60 중량부, 10 내지 50 중량부일 수 있다.
습윤제로는 글리세린, 소르비톨액, 폴리에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 그 함량은 치약 100 중량부 대비 10 내지 60 중량부, 20 내지 50 중량부일 수 있다.
기포제로는 라우릴황산나트륨, 소디움라우릴사르코시네이트, 자당지방산에스테르, 폴리옥시에칠렌경화피마자유, 폴리옥시에칠렌폴리옥시프로필렌 공중합체 등의 음이온 및 비이온 계면활성제를 사용할 수 있으며, 그 함량은 치약 100 중량부 대비 0.5 내지 5중량부, 0.5 내지 3중량부일 수 있다.
결합제로는 카르복시메칠 셀룰로오스 나트륨, 하이드록시메틸셀룰로오스, 카라기난, 잔탄검 및 알긴산 나트륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 그 함량은 치약 100 중량부 대비 0.1 내지 5 중량부, 0.1 내지 2 중량부일 수 있다.
감미제로는 사카린나트륨, 아스파탐, 스테비오사이드, 자이리톨 및 감초산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 그 ?량은 치약 100 중량부 대비 0.05 내지 5 중량부일 수 있다.
pH 조절제로는 인산나트륨, 인산이나트륨, 인산삼나트륨, 피로인산나트륨, 구연산, 구연산나트륨 및 주석산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 방부제로는 파라옥시안식향산메칠, 파라옥시안식향산프로필 및 안식향산나트륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할수 있다.
또한, 향료로는 페퍼민트오일, 스피아민트오일, 멘톨 및 아네톨로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 증백제로는 산화티탄류, 색소로는 식용색소, 용제로는 정제수 및 에탄올 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 치약 외에 구강 세정제 또는 구강 청정제로 사용 가능하다.
또한, 본 발명은 전술한 과산화물 캡슐을 포함하는 액상 젤 형 또는 패치형 건식 치아 미백 제품에 관한 것이다.
일 구체예에서 패취형 제품은 부착층과 배면층을 포함하는데, 본 발명에 따른 캡슐은 부착층에 함유되어 안정하면서도 우수한 미백 효과를 부여할 수 있다.
상기 패취형 제품은 한국공개특허 2003-0005155의 구성을 가질 수 있다.
본 발명은 이들의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법을 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 청구항의 범위에 의해 정의될 뿐이다.
[ 실시예 ]
제조예 1 내지 4. 과산화수소 과립 제조
제조예 1.
35% 과산화수소 40 g, 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP) 2 g을 삼각플라스크에 넣은 후, 마그네틱 스티러를 이용하여 PVP가 완전히 용해될 때까지 교반하여 혼합액을 제조하였다.
그 후, 상기 혼합액을 흄드 실리카(fumed silica)(Aerosil 300, Evonik사)에 부으면서 골고루 섞일 때까지 반죽하여 과립을 제조하였다.
제조예 2.
35% 과산화수소 40 g 대신, 85% 인산 5g 및 과산화수소 38 g의 혼합액을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 과립을 제조하였다.
제조예 3.
연마제 실리카인 Tixosil 73(Solvay)를 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 과립을 제조하였다.
제조예 4.
점증제 실리카인 Tixosil 43(Solvay)를 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 과립을 제조하였다.
제조예 1 제조예 2 제조예3 제조예4
흄드 실리카(g) 5 5 0 0
Tixosil 73(g) 0 0 5 0
Tixosil 43(g) 0 0 0 5
인산(g) 0 2 0 0
과산화수소(g) 40 38 40 40
PVP 2 2 2 2
실험예 1. 과립 내의 과산화수소 담지량 측정
과립에 담지되는 과삼화수소의 함량을 측정하였다.
측정은 간접 요오드 적정법을 이용하여 수행되었다.
구체적으로, 간접 요오드 적정법은 Na2S2O3(티오황산나트륨) 표정과 과산화수소 정량을 수행하는데, Na2S2O3 표정은 250ml 삼각 플라스크에 KIO3 50 ml, KI 2 g 및 H2SO4(1:4) 5 ml를 넣은 후, 완전히 섞은 후, 티오황산나트륨 용액으로 적정하여, 약한 노란색이 될 때 2~3 ml의 녹말용액을 가하고 푸른색이 될때까지 적정하였다.
과산화수소 정량은 250ml 플라스크에 증류수 50 ml와 제조예에서 제조된 시료(과립)을 섞은 후, 상기 삼각플라스크에 아세트산 용액 10 ml, KI 2 g 및 몰리브덴산 암모늄용액 3방울 가하고, 0.1M 티오황산 나트륨 용액으로 적정하여, 용액의 색이 약한 노란색이 되었을 때 2~3 ml의 녹말용액을 무색이 될 때까지 가하였다.
상기 적정법에서 측정된 결과를 바탕으로, 하기 식1에 따라 담체에 담지된 과산화수소의 함량을 계산하여 하기 표 2에 기재하였다.
<식 1>
H2O2(%) = (Na2S2O3 소비량(㎖) × 0.1 × 34 × 100) / (시료중량(g) × 1000 ×2)
제조예 1 제조예 2 제조예3 제조예4
담체 1g 당 과산화수소 담지량(g) 9.9 9.9 1.7 6.4
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 흄드 실리카를 사용한 제조예 1 및 2가 제조예 3 내지 4 대비 많은 양의 과산화수소를 담지할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
실험예 2. 과립 내의 과산화수소 안정성 평가
과산화수소가 담지된 과립의 안정성을 평가하였다.
상기 평가는 온도시험쳄버 TC-ME(제이오텍)에 과립을 보관하여, 시간에 따른 과립에서의 과산화수소 잔존비율을 측정하였다.
상기 측정된 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
제조예 1 제조예 2 제조예3 제조예4
제조 직후(%) 100 100 100 100
60℃ 1일(%) 91 - 1 55
7일(%) 95 101 0 5
60℃ 14일(%) - 100 - -
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 반면, 흄드 실리카를 사용한 제조예 1 및 2의 경우 시간이 지나도 과산화수소의 안정성이 우수하다.
그러나, 일반적인 치약에 사용되는 연마제 및 증점제용 실리카를 담체로 사용한 제조예 3 및 4의 경우 시간이 지나갈수록 과산화수소 안정성이 저해되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 제조예 3 및 4와 같이 연마제 및 증점제용 실리카는 과산화수소의 담지에 적합하지 않다.
제조예 5 내지 6. 과산화수소 캡슐 제조
제조예 5
제조예 1에서 제조된 과립를 포함하는 캡슐을 제조하였다.
구체적으로, 제조예 1에서 제조된 과립의 표면에, PVP(수용성 폴리머) 및 EC(난용성 폴리머)를 혼합한 후, 에탄올(ethanol)에 5% 농도로 녹인 액을 유동층 과립기로 코팅하여 캡슐을 제조하였다.
이때, PVP(수용성 폴리머) 및 EC(난용성 폴리머)의 함량비는 1:9 였다.
제조예 6.
PVP(수용성 폴리머) 및 EC(난용성 폴리머)의 함량비를 2:8로 변경한 것을 제외하고는, 제조예 6과 동일한 방법으로 캡슐을 제조하였다.
제조예 5 제조예 6
제조예 1 담체 500 g 500 g
PVP 2.5 g 5 g
EC 22.5 g 20 g
에탄올 500 g 500 g
실험예 3. 캡슐 내의 안정성 평가
제조예 5 및 6에서 제조한 캡슐 내의 과산화수소의 안정성을 평가하였다.
상기 평가는 실험예 2와 동일한 방법으로 수행되었다.
상기 측정된 결과를 하기 표 5에 기재하였다.
제조예 5 제조예 6
제조 직후(%) 100 100
60℃ 3일(%) 93 91
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 흄드 실리카를 담체를 사용하여 캡슐을 제조할 경우, 시간이 지나도 안정한 것을 확인할 수 있다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3. 치약 처방
하기 표 6의 조성 및 함량(중량부)을 가지는 치약을 제조하였다.
구분 원료명 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
주성분 과산화수소캡슐(과수함량20%) 5 10 5 　 　 　
과산화수소수(과수함량20%) 　 　 　 5 10 10
연마제 콜로이달실리카 6 5 　 　 4 5
침갈실리카 　 　 3 　 6 　
탄산칼슘 　 　 　 8 　 　
습윤제 글리세린 5 10 10 5 10 10
소르비톨액 10 　 10 15 　 3
PEG 　 5 　 　 5 7
고분자 잔탄검 1 0.7 0.2 　 0.1 0.1
카르복시메틸셀룰로오즈나트륨 　 0.4 0.1 　 0.1 0.1
카라기난 　 　 　 1 　 　
PVP 10 5 3 　 5 5
계면활성화제 라우릴설페이트나트륨 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2
플록사머 1 3 5 3 5 5
스판 0.1 0.2 0.1 0.1 0.2 0.2
방부제 메칠파라벤 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
감미제 사카린 나트륨 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2
pH조정제 제1인산나트륨 0.1 　 　 0.1 　 　
제3인산나트륨 0.1 　 　 　 0.1 0.1
인산 　 0.1 0.1 　 0.1 0.1
향료제 조합향 1 1 1 1 0.9 0.9
치아강화성분 불화나트륨 0.2 0.2 　 0.2 　 　
비타민 E 　 　 0.1 　 0.1 0.1
솔벤트 정제수 58.6 52.6 55.5 51.8 51 51
에탄올 　 5 5 8 　 　
합계 95 90 95 100 100 100
실험예 4. 치약 내의 과수 잔존율 평가
치약 내의 과산화수소의 안정성을 평가하였다.
상기 평가는 Iodometric Titration 방법으로 수행되었으며, 그 결과를 표 7에 나타내었다.
　 실시예 비교예
50℃ 1 2 3 1 2 3
초기치(%) 100 100 100 100 100 100
2주(%) 96 94 91 0.2 78 82
4주(%) 93 89 87 0 51 61
8주(%) 88 83 80 0 11 49
12주(%) 85 82 75 0 0.3 39
실시에1 내지 3은 과산화수소를 흄드 실리카에 담지한 후, 이를 캡슐화하여 치약에 첨가한 것이고, 비교예 1 내지 3은 과산화수소 용액을 첨가한 것이다.
실시예는 장시간 경시에도 과산화수소의 안정성이 우수하였으나, 코팅이 되지 않은 비교예는 과산화수소가 쉽게 붕해 되었고, 이는 과수 경시 잔존률이 낮게 나오는 결과로 나타났다.
실험예 5. 치약의 과수 방출 평가
치약 내의 과산화수소의 방출율을 평가하였다.
상기 실험은 용출시험법에 준하였고, 이때 용매는 정제수로 상온에서 시행하였다.
측정 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
　
　		 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
30초(%) 81 80 85 82 82 81
60초(%) 88 89 91 89 89 91
90초(%) 95 95 97 96 94 92
2분(%) 91 94 95 87 86 85
5분(%) 90 92 89 77 79 81
제제 중의 방출 속도를 비교한 결과 과산화수소에 코팅을 한 실시예나 코팅 하지 않은 비교예 모두 초반에 빠르게 방출되었으나, 시간이 지남에 따라 비교예의 방출율이 저하됨을 확인할 수 있다.
특히, 비교예는 2분 이후 넘어가면서 농도가 낮게 나왔는데, 이는 용출 시험 중 stirring에 의해서 과산화수소가 붕해되었기 때문으로 판단된다.

Claims (10)

  1. 액상 과산화물 및 실리카를 포함하는 과립이 고분자 코팅 물질에 의해 캡슐화되어 있으며,
    상기 실리카는 흄드 실리카인 과산화물 캡슐.
  2. 제 1 항에 있어서,
    액상 과산화물은 과산화 수소(hydrogen peroxide)이거나, 과산화 요소(carbamide peroxide), 과산화 칼슘(calcium peroxide), 과탄산 나트륨(sodium percarbonate), 과붕산 나트륨(sodium perborate) 및 과산화피로인산나트륨(tetrasodium pyrophosphate peroxidate)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 용액인 과산화물 캡슐.
  3. 제 1 항에 있어서,
    과립은 수용성 폴리머를 추가로 포함하는 과산화물 캡슐.
  4. 제 3 항에 있어서,
    수용성 폴리머는 폴리비닐피롤리돈(poly vinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알코올(poly vinyl alchol, PVA), 카르복시 메틸 셀룰로오스(carboxy methyl cellulose, CMC), 폴리에틸렌 글리콜(poly ethylene glycol, PEG), 4급 암모늄계 폴리머, 카르복시폴리메틸렌(Carboxypolymethylene), 카브복시프로필 셀룰로오스(Carboxypropyl cellulose), 폴록사머(Poloxamer), 카라지난(Carrageenan), 카르복시비닐 폴리머(Carboxyvinyl polymers), 카라야(Karaya), 잔탄검(Xanthan gum), 구아검(Guar gum), 아라비아검(Arabic gum), 폴리비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체(polyvinyl pyrrolidone/vinyl acetate copolymer), 하이드록시프로필 셀룰오스(hydroxypropyl cellulose), 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스(hydroxypropylmethyl cellulose), 하이드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose), 하이드록시프로필에틸 셀룰로오스(hydroxypropylethyl cellulose), 폴리옥스(polyox), 카보폴(carbopol), 폴리쿼터니움-11(polyquaternium-11), 폴리쿼터니움-39(polyquaternium-39) 및 폴리알킬비닐에테르-말레인산 공중합체(PVM/MA copolymer: Gantrez AN 119, AN 139, S-97)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 과산화물 캡슐.
  5. 제 1 항에 있어서,
    고분자 코팅 물질은 난용성 폴리머를 포함하는 과산화물 캡슐.
  6. 제 5 항에 있어서,
    난용성 폴리머는 에틸셀룰로오스, 유드라짓, 폴리(dl-락틴산) 또는 폴리(dl-락틴글라이콜린산)의 코폴리머, 폴리-ε-카프로락톤, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스 또는 그의 유도체, 폴리메틸 아크릴산과 아크릴산의 폴리머, 셀룰로오스 아세테이트 또는 그의 유도체, 셀룰로오스 프탈레이트 트리멜리데이트, 에틸셀룰로오스 및 메틸셀룰로오즈로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상인 과산화물 캡슐.
  7. 제 1 항에 있어서,
    고분자 코팅 물질의 함량은 과립 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부인 과산화물 캡슐.
  8. 제 5 항에 있어서,
    고분자 코팅 물질은 수용성 폴리머 또는 가소제를 추가로 포함하는 과산화물 캡슐.
  9. 제 1 항에 따른 과산화물 캡슐을 포함하는 치약 조성물.
  10. 치아 미백제로 제 1 항에 따른 과산화물 캡슐을 함유하는 액상 젤 형 또는 패치형 건식 치아 미백 제품.
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