KR20220008722A - 카라기난을 포함하는 구강 청결용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카라기난 또는 이의 다당체를 포함하는 구강 청결용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 카라기난 또는 다당체를 포함함으로써 구강 내 항바이러스 및 항균 효과를 높이고, 구강 점막 자극과 구강 내 건조에 의한 질환 유발을 방지할 수 있는 구강 청결용 조성물에 관한 것이다.

Description

카라기난을 포함하는 구강 청결용 조성물{ORAL CAVITY CLEANIN COMPOSITION COMPRISING CARRAGEENAN}
본 발명은 카라기난을 포함하는 구강 청결용 조성물에 관한 것이다.
구강위생에 대한 관심이 증대되면서, 구강보호와 관련된 제품들이 더욱더 다양화되고 있다. 일반적인 구강 보호용 또는 청결용 제품은 구취의 제거, 치태(dental plaque) 형성의 억제 또는 충치의 방지를 목적으로 한다.
구취는 전형적으로 미생물들에 의해 치아와 치주낭(periodontal sac) 사이에 침전된 음식물 찌꺼기가 분해됨으로써 생성된 휘발성 황화합물(VSCs)의 결과이다. 치태는 구강 내에서 세균 대사작용에 의해 생성된 다당체와 이러한 다당체에 내장된 세균(bacteria)에 의해 형성된 치석(plaque) 이다. 치태는 매우 점착성이 높고 용이하게 제거되지 않으므로, 이것은 보통 치주 질환 및 충치의 주요 원인이다. 이러한 관점에서, 항균성 약제를 구강 청결 제품들에 첨가하는 것은 구취 제거, 치태 형성 억제 또는 충치의 방지에 유용할 것으로 기대할 수 있다.
많은 구강 제품들 중, 구강세정제(mouthwash)는 구강 청결에 도움을 주고 사용하기 편리하며, 특히, 치과 수술 또는 경추 수술을 받는 환자들에게 유용하므로 구강세정제는 인기 있는 소비자 제품들 중 하나이다. 예를 들어, 화이자 제약회사에서 제조된 티몰(thymol)을 활성성분으로 포함하는 리스테린(Listerine) 계열의 구강세정제가 있다. 티몰은 박테리아의 세포벽을 변경시킬 수 있으므로 항균효과를 가지고 있으나, 치아 착색을 일으키고 쓴 맛을 가지며, 게다가 구강이 타는 듯한 느낌(소작감) 등과 같은 부작용들을 일으키게 된다.
구강세정제 제품들(예를 들어, 주/야간 구강세정제)에서 또 다른 하나의 공통적인 항균 성분은 클로르헥시딘(CHX)이다. 클로르헥시딘은 저농도에서, 박테리아의 세포벽에 흡착하고 세포질의 누출을 일으켜 제균작용을 나타내고, 고농도에서는 박테리아의 세포 내용물을 침전 및 응집하여, 살균작용을 나타낸다. 그러나, 클로르헥시딘을 포함하는 제품은 치아와 혀의 착색, 나쁜 맛, 일시적인 미각장애, 일시적인 상피 분리(epithelial detaching) 및 치석의 침전 증가와 같은 단점들을 가지고 있다.
상기와 같이, 현재 사용되는 구강세정제 들은 항균효과들을 가지고 있음에도 불구하고, 만약 그것들이 구강 내에 너무 오랜기간 머무르는 경우, 환자들에게 불편함을 유발시키고 구강 점막에 해를 입히게 됨을 알 수 있다. 게다가 구강세정제 제품들에 포함된 일부 화학성분들은 오랜 기간 사용할 경우, 인체에 해를 끼치게 된다. 더욱이, 만약 구강세정제 제품 중 에탄올의 함유량이 25% 이상이면, 상기 제품은 구강 점막에 자극을 주게 되므로, 오랜 기간 사용하는 것은 적합하지 않고, 특히, 구강 병변을 가진 사람들에게는 더욱 적합하지 않다. 따라서, 유해하거나 자극적인 성분들을 포함하지 않고 장기간 사용에 적합한 구강세정제 제품이 요구되고 있다.
또한, 최근에는 새로운 유형의 코로나바이러스(SARS-CoV-2)에 의한 호흡기 감염질환인 코로나바이러스 감염증 19(COVID-19)으로 인하여 개인 위생의 중요성이 커지고 있어, 코로나바이러스에 대항 항바이러스 효과를 나타낼 수 있는 구강 청결제품에 대한 필요성이 더욱 대두되고 있다.
항바이러스 활성에 대한 효능된 천연물질인 카라기난(carrageenan)은 해초(red edible seaweeds)에서 추출되는 천연 중합체로서, 갈락토오스(galactose)를 단량체로 하는 고분자 폴리사카라이드이다. 카라기난은 유화제(emulsifier), 증점제(thickener), 겔화제(gelling agent) 및 안정화제(stabilizer) 등으로 이용되어 온 약품/식품 첨가물로서, γ-, β-, δ-, α-, μ-, κ-, λ-, ι- 및 ν-형의 아형을 가진다. 이 중 3가지 주요 아형은 이오타(ι, iota)- 카라기난, 카파(κ, kappa)-카라기난 및 람다(λ, lambda)-카라기난으로, 이들은 갈락토오스 단량체의 결합구조와 황산화(sulphatation) 위치가 상이하다.
황화 폴리사카라이드인 람다-카라기난, 카파-카라기난 및 이오타-카라기난은 인체에 낮은 독성을 가지면서도, 급성 호흡기 감염증의 대표적인 원인 바이러스인 리노 바이러스 또는 인플루엔자 바이러스에 대해 높은 항바이러스 활성을 가지는 것으로 알려져 있다.
예를 들어, 한국등록특허 제1995376호는 카라기난을 유효성분으로 포함하는 항바이러스 조성물에 관한 것으로, 리노 바이러스 또는 인플루엔자 바이러스 감염 질환의 예방 또는 치료 효능을 개시하고 있다.
이에, 항바이러스 및 항균 활성에 대한 효능이 입증된 카라기난을 이용하여 구강 청결 제품을 비롯한 다양한 개인 위생용품 개발에 대한 요구가 커지고 있다.
한국등록특허 제1995376호
본 발명자들은, 천연물 유래 다당체인 람다-카라기난, 카파-카라기난 및 이오타-카라기난으로 구성된 군으로부터 선택되는 황산화 다당류를 함유하는 구강 청결용 조성물이 항바이러스 및 항균 활성을 나타내는 동시에, 구강 점막 자극 또는 구강 병변 자극과 같은 부작용을 최소화할 수 있다는 것을 확인하였다.
이에, 본 발명은 카라기난을 포함하는 구강 청결용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, (a)람다(Lambda)-카라기난(carrageenan), 카파(Kappa)-카라기난 및 이오타(Iota)-카라기난으로 구성된 군으로부터 선택되는 황산화 다당류(sulfated polysaccharides); (b) 구강 살균제; (c) 구강 탈취제; 및 (d) 구강 세정제;를 포함하되,
상기 (b) 구강 살균제는 4급 암모늄 화합물을 포함하고,
상기 (c) 구강 탈취제는 자일리톨 및 폴리페놀로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
상기 (d) 구강 세정제는 피마자유, 경화 피마자유, 소듐라우릴설페이트, 소듐코코일글루타메이트 및 소듐코코일이세치오네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 구강 청결용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 구강 청결용 조성물은 천연물 유래 다당체인 카라기난을 포함하므로 인체에 독성이 없고, 항바이러스 및 항균 효과가 우수하며, 알코올을 포함하지 않아 구강 내부에 대한 자극을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 구강 청결용 조성물은 일반적인 충치균에 대한 살균 효과도 종래 구강 청결제 대비 동등 수준 이상의 효과를 나타내며, 타액이나 호흡기 분비물에 의해 감염될 수 있는 새로운 유형의 코로나바이러스(SARS-CoV-2)에 대한 항바이러스 효과도 우수하다. 특히 자극에 민감하고 마스크 착용에 있어 어려움을 겪는 유·소아들에 있어 더 큰 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 람다-카라기난이 농도별로 처리된 웰에서 코로나바이러스에 감염된 세포의 형광 현미경 사진이다 (배율: x20)
도 2은 도 1의 형광 현미경 사진에서 람다-카라기난의 농도별로 생존한 세포의 수를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 렘데시비르(Remdesivir)가 농도별로 처리된 웰에서 코로나바이러스에 감염된 세포의 형광 현미경 사진이다 (배율: x20)
도 4는 도 3의 형광 현미경 사진에서 렘데시비르의 농도별로 생존한 세포의 수를 측정하여 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 사용된 용어 “구강 청결용 조성물”은 가글링을 통하여 구강 내 항바이러스, 항균 또는 구취 제거 등을 위해 사용하는 세척액을 의미하며, 본 발명에서 사용하는 가글은 구강 청결용 조성물을 포함하는 구강 청결제를 의미한다.
구강 청결용 조성물
본 발명은 카라기난을 포함하는 구강 청결용 조성물에 관한 것으로, 상기 구강 청결용 조성물은 (a)람다(Lambda)-카라기난(carrageenan), 카파(Kappa)-카라기난 및 이오타(Iota)-카라기난으로 구성된 군으로부터 선택되는 황산화 다당류(sulfated polysaccharides); b) 구강 살균제; (c) 구강 탈취제; 및 (d) 충치 예방제;를 포함하되, 상기 (b) 구강 살균제는 4급 암모늄 화합물를 포함하고, (c) 구강 탈취제는 자일리톨 및 폴리페놀로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고, 상기 (d) 구강 세정제는 피마자유, 경화 피마자유, 소듐라우릴설페이트, 소듐코코일글루타메이트 및 소듐코코일이세치오네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.
또한, 상기 구강 청결용 조성물은 충치 예방제, 치석 침착 억제제, 치주 질환 예방제, 감미제, 착향제, 증점제, 보존제 및 pH 조절제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 구강 청결용 조성물은 카라기난을 포함하여 항바이러스 및 항균 효과를 나타낼 수 있으며, 구강 내 건조에 의한 질환 유발과 구강 점막에 대한 자극을 최소화하고 자극적인 향의 발생을 방지할 수 있다.
일반적으로, 카라기난의 황산화 다당류는 카라기난이 2개 이상 연속적으로 결합하여 폴리머를 형성한 것을 의미한다.
상기 황산화 다당류는 람다-카라기난, 카파-카라기난 및 이오타-카라기난으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으며, 보다 구체적으로는 람다-카라기난일 수 있다. 상기 람다-카라기난은 갈락토오스 단량체의 결합구조와 황산화 위치가 서로 다른 다양한 카라기난의 아형 중 하나이다. 상기 람다-카라기난은 카라기난 중에서도 모든 바이러스 타입에 대하여 가장 우수한 항바이러스 활성을 나타낸다.
이에, 본 발명에 따른 카라기난은 바람직하게는 람다-카라기난일 수 있다. 상기 람다-카라기난은 사용감을 저해시키지 않는 수준에서 상기 구강 청결용 조성물이 치아, 혀, 잇몸 또는 구강 점막을 비롯한 구강 내부면에 접촉하여 치태, 치석 또는 구취 등을 제거하기에 적합한 정도의 점도를 가질 수 있다.
상기 람다-카라기난, 카파-카라기난 및 이오타-카라기난으로 구성된 군으로부터 선택되는 황산화 다당류는 상기 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.05 중량% 내지 0.3 중량%, 보다 바람직하게는 0.07 중량% 내지 0.2 중량%, 가장 바람직하게는 0.1 중량% 내지 0.15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우 카라기난의 항바이러스 및 항균 활성에 의한 구강 청결 효과를 극대화할 수 있다. 상기 범위 미만으로 포함될 경우 항바이러스 또는 항균 활성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과하더라도 항바이러스 또는 항균 활성이 지속적으로 향상되지는 않을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 구강 살균제는 항미생물 작용으로 구강 내 충치의 원인이 되는 세균을 없앨 수 있다.
상기 구강 살균제는 4급 암모늄 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 4급 암모늄 화합물은 염화세틸피리디늄, 염화벤제토늄 및 염화벤잘코늄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 구강 살균제는 염화벤제토늄을 포함하는 것일 수 있다.
상기 염화벤제토늄을 비롯한 구강 살균제는 구강 양치액에 널리 사용되는 물질로, 박테리아, 균류, 곰팡이, 바이러스 등에 광범위한 살미생물 활동을 나타낸다. 이에, 상기 충치균인 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans)균 뿐만 아니라 구강내 유해균들이 염화 벤제토늄에 의해 파괴되어 프라그 생성과 치은염을 예방 할 수 있다.
또한 상기 구강 살균제는 상기 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.001 중량% 내지 0.2 중량%, 바람직하게는 0.005 중량% 내지 0.1 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 0.05 중량%로 포함 될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 구강 탈취제는 입 냄새를 제거할 수 있다.
상기 구강 탈취제는 자일리톨 및 폴리페놀로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
자일리톨은 일반적으로 설탕 대용품이나 치아 관리용품에 이용되는 물질에서, 탈취제 역할을 할 수 있다. 상기 자일리톨은 동일한 질량의 자당과 동일한 정도의 단맛이 나지만 칼로리는 자당의 60% 정도이다. 자당, 포도당 또는 과당 등의 육탄당과는 달리 자일리톨은 오탄당으로 뮤탄스균이 당을 발효시키기 못해 산의 생성이 불가능하기 때문에 치아를 보호하거나 손상된 치아 표면을 복원하는데 도움을 줄 수 있다.
상기 자일리톨은 충치예방, 치아보호 또는 손상된 치아복원에 도움을 줄 뿐 아니라, 전술한 바와 같은 카라기난과 함께 사용할 경우 탈취력이 더욱 증가되어 구취제거효과가 우수할 수 있다.
또한, 상기 자일리톨을 비롯한 구강 탈취제 사용시 감미제를 미첨가할 경우 탈취 효과 측면에서 더욱 유리할 수 있다. 일반적으로, 자일리톨은 박테리아의 살균이 아닌 생장을 억제시켜 구취 효과를 나타내므로, 다른 감미제가 포함되어 있다면, 박테리아의 영양분이 되어 유기산이 생성되므로 구취의 원인이 될 수 있어, 자일리톨 첨가 시에는 감미제를 미첨가하는 것이 바람직할 수 있다.
그러나, 예외적으로, 상기 감미제 중에서 자일리톨과 같은 5탄당에 속하는 에리스리톨이나, 효소처리 스테비아는 충치균인 뮤탄스균의 영양분이 되지 않기 때문에 자일리톨과 함께 사용할 수도 있다.
또한, 상기 구강 탈취제는 상기 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 5 중량%, 가장 바람직하게는 0.5 중량% 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 상기 구강 탈취제의 함량이 0.5 중량% 이하이면 구취 제거 효과가 미미할 수 있고, 10 중량% 초과이면 단맛이 과도하여 기호도가 저하될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 구강 세정제는 구강 내부의 이물질, 오염원 등을 제거할 수 있다.
상기 구강 세정제는 피마자유, 경화 피마자유, 소듐라우릴설페이트, 소듐코코일글루타메이트 및 소듐코코일이세치오네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 세정제는 상기 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 0.15 중량% 내지 4.5 중량%, 보다 바람직 하게는 0.2 중량% 내지 4.0 중량%, 가장 바람직하게는 0.25 중량% 내지 3.5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 세정제의 함량이 0.1 중량% 미만이면 구강 세정 효과가 미미할 수 있고 침전이 발생 할 수 있으며, 5.0 중량% 초과이면 과도한 세정으로 인하여 구강 내부가 건조해 질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 충치 예방제는 불소 화합물을 포함할 수 있다. 일반적으로, 불소는 구강 내에서 균과 미생물의 증식을 억제하는 하는 효과를 나타나며, 불소 성분이 치아 표면에 닿게 되면 구강 내부가 산성이 되지 않도록 보호한다고 알려져 있다.
상기 불소 화합물은 불화나트륨(sodium fluoride), 소듐 모노플루오로포스페이트(sodium monoflourophosphate), 니코메탄올 플루오르하이드레이트(nicomethanol fluorhydrate), 플루오르화 주석(stannous fluoride), 플루오르화 암모늄(ammonium fluoride), 플루오르화 칼륨, 플루오르화 알루미늄(aluminum fluoride), 플루오르화 칼슘(calcium fluoride), 플루오르화 구리(cuprous fluoride), 플루오르화 바륨(barium fluoride); 플루오르화 장쇄 아민(long-chain amine fluorides), 플루오로포스페이트(fluorophosphates), 알루미늄 디플루오로포스페이트(aluminum difluorophosphate), 소듐 플루오로지르코네이트(sodium fluorozirconate), 포타슘 플루오로지르코네이트(potassium fluorozirconate), 틴 플루오로지르코네이트(tin fluorozirconate), 소듐 실리코플루오라이드(sodium silicofluoride) 및 플루오르화 소듐 칼슘 피로포스페이트(fluorinated sodium calcium pyrophosphate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 불화나트륨을 포함할 수 있다.
상기 충치 예방제는 상기 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.005 중량% 내지 0.3 중량%, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 0.2 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 0.1 중량%로 포함될 수 있다. 상기 충치 예방제의 함량이 0.005 중량% 미만이면 충치 예방 효과가 미미할 수 있고, 0.3 중량% 초과이면 구강 내부에 자극이 느껴질 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 치석 침착 억제제는, 타액과 음식 잔여물 등이 치아 표면에 달라 붙어 단단하게 굳으면서 치석으로 침착되는 현상을 억제할 수 있으며, 동시에 미백 효과도 나타낼 수 있다.
상기 치석 침착 억제제는 인산수소칼륨을 포함할 수 있다.
또한, 상기 치석 침착 억제제는 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.05 중량% 내지 0.45 중량%, 가장 바람직하게는 0.1 중량% 내지 0.4 중량%로 포함될 수 있다. 상기 치석 침착 억제제의 함량이 0.01 중량% 이하이면 치석 침착 억제 효과가 미미할 수 있고, 0.5 중량% 초과이면 구강 내부에 자극이 느껴질 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 치주질환 예방제는, 일반적으로 세균, 면역력 저하, 흡연 등의 원인으로 염증, 출혈 등의 증상이 나타나는 치주질환의 발생을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 치주질환 예방제는 알란토인 및 아미노카프론산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 치주질환 예방제는 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.05 중량% 내지 0.45 중량%, 가장 바람직하게는 0.1 중량% 내지 0.4 중량%로 포함될 수 있다상기 치주질환 예방제의 함량이 0.01 중량% 이하이면 치주질환 예방 효과가 미미할 수 있고, 0.5 중량% 초과이면 구강 내부에 자극이 느껴질 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 증점제는, 상기 구강 청결용 조성물에 적절한 탄성과 점착성을 부여하여, 조성물의 성분들이 잘 혼합되어 균일하게 포함되도록 할 수 있다. 또한 상기 구강 청결용 조성물의 사용감을 해치지 않는 수준에서, 상기 구강 청결용 조성물이 치아, 혀, 잇몸 또는 구강 점막을 비롯한 구강 내부면에 접촉하여 치태, 치석 또는 구취 등을 제거하기에 적합한 정도의 점도를 가질 수 있다.
상기 증점제는 소르비톨 및 만니톨로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한 상기 증점제는 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.05 중량% 내지 0.5 중량%, 가장 바람직하게는 0.1 중량% 내지 0.5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 증점제의 함량이 0.01 중량% 미만이면 상기 구강 청결용 조성물에 포함된 각 성분의 혼합도가 떨어져 균일성이 좋지 않을 수 있고, 1 중량% 초과이면 사용감이 저하될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 감미제는, 상기 구강 청결용 조성물의 맛에 대한 기호도를 향상시키기 위해 첨가할 수 있다.
상기 감미제는 사카린, 효소 처리 스테비아, 수크랄로스, 에리스리톨 및 아스파탐으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 감미제는 상기 구강 청결용 조성물의 기능성과 기호도를 저해시키지 않는 수준으로 적량 첨가할 수 있다. 예컨대, 상기 감미제는 상기 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 5 중량% 범위 내에서 적량으로 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 구강 청결용 조성물은 착향제를 더 포함할 수 있으며, 상기 구강 청결용 조성물의 향에 대한 기호도를 향상시키기 위해 첨가할 수 있다.
상기 착향제는 멘톨, 유칼립톨, 페퍼민트 등 청량감을 줄 수 있는 군 또는 바나나, 망고, 메론, 사과, 딸기 및 종합과일 등 과일향을 내는 군에서 선택된 1종 이상의 향일 수 있다.
또한, 상기 착향제는 상기 구강 청결용 조성물의 기능성과 기호도를 저해시키지 않는 수준으로 적량 첨가할 수 있다. 예컨대, 상기 착향제는 상기 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 5 중량% 범위 내에서 적량으로 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 구강 청결용 조성물은 필요시 보존제를 더 포함할 수 있으며, 상기 보존제는 조성물 내에서 미생물 증식을 억제하여 보존성을 향상 시키는 역할을 할 수 있다.
상기 보존제는 파라벤류, 벤질알코올, 벤조산 및 벤조산 나트륨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 보존제 중 파라벤류는 화학적으로 안정하고 향균성이 좋아 식품, 화장품, 의약품 및 생활용품 등의 미생물 방지 보존제로 광범위하게 사용되고 있으며, 미생물 성장 억제를 통한 보존성 개선 효과가 탁월한 보존제 중 하나이다. 보존제로 파라벤을 첨가 할 때, 사슬의 길이가 증가함에 따라 향균 활성이 증가하지만, 수성 용해도가 감소하므로 보존의 효과를 높이기 위하여 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 파라벤류 보존제는 메틸 파라벤과 프로필렌 파라벤을 동시 사용할 때 시너지 효과가 있는것으로 알려져 있고, 파라벤류 뿐만 아니라 다른 보존제를 선택하여 사용할 수 있다.
상기 보존제는 상기 구강 청결용 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.001 중량% 내지 1.0 중량%, 바람직하게는 0.005 중량% 내지 1.0 중량%, 가장 바람직하게는 0.1 중량% 내지 1.0 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 상기 보존제의 함량이 0.001 중량% 미만이면 보존 효과가 미미하여 미생물 증식에 영향을 끼칠 수 있다.
또한, 상기 보존제가 파라벤일 경우 메틸 및 프로필 파라벤을 2 ~ 3 : 1의 중량비로 혼합한 경우 미생물 증식 억제에 의한 보존성 향상 효과가 우수할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 구강 청결용 조성물은 pH 조절제를 더 포함할 수 있으며, 구강 내부가 청결한 상태를 유지할 수 있는 정도의 pH를 유지시키는 역할을 할 수 있다.
상기 pH 조절제는 구강 제품에 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예컨대, 인산나트륨, 인산이나트륨, 인산삼나트륨, 피로인산나트륨, 구연산, 구연산나트륨, 수산화 나트륨 및 주석산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 pH 조절제는 상기 구강 청결용 조성물이 적당한 pH 가 유지되도록 하면서, 기능성과 기호도를 저해시키지 않는 수준으로 적량 첨가할 수 있다. 예컨대, 상기 pH 조절제는 상기 구강 청결용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 0.2 중량% 범위 내에서 적량으로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 상기와 같은 pH 조건을 만족시키는 범위 내에서 적정량을 첨가할 수 있다. 상기 pH 조절제를 상기 pH 조건을 만족하도록 첨가할 경우, 최적의 향균 활성과 장기 보존성을 나타내게 할 수 있다.
본 조성물의 발명에 있어서, 상기 구강 청결용 조성물은 점도가 0.1 mPa·s 내지 25 mPa·s, 바람직하게는 0.2 mPa·s 내지 20.0 mPa·s, 보다 바람직 하게는 0.5 mPa·s 내지 10.0 mPa·s, 가장 바람직하게는 1.0 mPa·s 내지 5.0 mPa·s 일 수 있다. 상기 구강 청결용 조성물은 구강 내에 오래 잔류하여도 구강 내 건조 등의 문제를 발생시키지 않으며, 오히려 항바이러스성 및 항균성이 보다 오래 지속될 수 있다. 따라서, 상기 구강 청결용 조성물의 점도가 상기 범위에 포함될 경우, 가글 후 구강 내에 잔류하는 양이 증가하며, 구강 내 침에 의해 점도가 낮아지면서 구강 내 미세기간 등에 항바이러스성 및 항균성이 영향을 미칠 수 있고, 항바이러스 및 항균 활성이 오래 지속될 수 있다. 점도가 상기 범위를 초과할 경우 사용감이 좋지 않을 수 있다. 이때, 점도는 상온(약 25℃)에서의 점도를 의미하는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 구강 청결용 조성물은 pH 4.5 내지 9, 바람직하게는 pH 5 내지 7일 수 있다. 상기 구강 청결용 조성물의 pH가 상기 범위에 포함될 경우, 구강 내 산성화 및 산도에 의한 치아 또는 치아표면의 부식을 방지할 수 있어 이에 따른 구강 질환을 예방하는 효과를 낼 수 있다.
특히 상술한 점도 범위에 의하는 경우 가글 후 구강 건조에 의해 pH가 낮아지면서 구강 내 산도 증가로 치아표면 부식 등의 문제가 발생할 수 있는 알코올성 구강 청결제와 달리 일정한 점도에 의해 상기 구강청결용 조성물이 구강 내 잔류하면서 상당 기간 동안 pH를 일정하게 유지할 수 있도록 하여 구강 내 산도 증가에 따른 구강질환을 예방하는 효과가 확실히 탁월할 수 있다는 장점을 가진다.
전술한 바와 같은 구강 청결용 조성물은 구강 청결 또는 세정을 위한 구강 제품에 광범위하게 적용될 수 있으며, 예를 들어, 가글액, 치약, 미백제 등에 적용될 수 있다.
구강 청결용 조성물의 제조방법
본 발명은 또한, 상술한 구강 청결용 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
상기 제조방법은 정제수에 (a)람다(Lambda)-카라기난(carrageenan), 카파(Kappa)-카라기난 및 이오타(Iota)-카라기난으로 구성된 군으로부터 선택되는 황산화 다당류(sulfated polysaccharides); (b) 구강 살균제; 및 (c) 구강 탈취제; 및 (d) 구강 세정제;를 혼합하여 제조될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같은 추가 성분을 부가하여 제조할 수도 있다.
각 성분의 구체적인 예 및 함량은 상술한 바와 같다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1 내지 실시예 11 및 비교예 1
하기 표 1 및 표 2에 기재된 바와 같은 조성에 따라 아래와 같은 방법으로 구강 청결용 조성물을 제조하였다.
정제수에 보존제를 첨가하고 80℃ 까지 가열하여 보존제를 용해한 후, 제 1용액을 얻고, 정제수에 람다 카라기난(FMC bioPolymer, USA)을 용해시켜 제 2용액을 얻었다.
정제수에 살균제, 구강 탈취제, 구강 세정제, 충치 예방제, 치석 침착 억제제, 치주 질환 예방제, 감미제, 착향제, 증점제, 보존제 및 pH 조절제를 투입하고 교반하고 용해시켜 얻은 용액을 제2 용액과 혼합 및 교반하여 제 3용액을 얻었다.
그 후, 상기 제1 용액과 제3 용액을 혼합 및 교반하여 액상의 구강 청결용 조성물을 제조하였다.
단위:중량% 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10 실시예11
카라기난 람다
카라기난		 0.12 0.01 0.5 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 1.5
구강살균제 염화 벤제토늄 0.01 0.01 0.01 0.0005 0.3 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 -
구강탈취제 자일리톨 1 1 1 1 1 15 1 1 1 1 0.01
구강세정제 경화 피마자유 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 - 0.3 0.3 0.3 1
충치에방제 불화나트륨 - - - - - - - 0.01 - - 0.01
감미제 스테비아 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
보존제 메틸파라벤 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
프로필파라벤 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
벤질알코올 - - - -- - - - 0.05 - - -
pH 조절제 시트르산나트륨 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
구연산 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
수산화나트륨(0.01N) - - - - - - - - - 0.01 -
향
 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
정제수
 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
단위: 중량% 비교예
1
카라
기난		 람다
카라기난		 -
용제 에탄올 -
구강살균제 염화벤제토늄 0.01
구강탈취제 자일리톨 1
충치예방제 불화나트륨 0.01
감미제 스테비아 0.05
보존제 메틸파라벤 0.08
프로필파라벤 0.02
벤질알코올 -
pH 조절제 시트르산나트륨 0.1
구연산 0.01
수산화나트륨 -
향 적량
정제수 To 100
실험예 1: 람다 - 카라기난의 코로나바이러스에 대한 항바이러스 효과 실험
람다-카라기난의 항바이러스 효능을 확인하기 위하여, 코로나바이러스(SARS-CoV-2)에 대한 람다-카라기난(FMC bioPolymer, USA)과 코로나바이러스(SARS-CoV-2) 중증치료제로 알려진 렘데시비르(Remdesivir, GS-5734, Gilead science)의 항바이러스 효과에 대한 실험을 실시하였다.
세포계는 Vero cell (African green monkey kidney cell)을 사용하였으며, 약효는 바이러스-유도 CPE(cytopathic effect) 저해법을 이용하여 확인하였다. 시험물질로서 람다-카라기난(FMC bioPolymer, USA)과 렘데시비르를 준비하고, 각각 실험을 실시하였다.
Vero cell을 96-well plate (2 x 104 cells per well)에 overnight 배양 후, 시험물질인 람다-카라기난과 렘데시비르를 웰에서의 농도가 0.14, 1.2, 11.1 및 100.0 μg/ml 가 되도록 3-fold 단계적 희석시킨 다음, 37℃에서 2일 동안 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 세포에 감염시켰다. 이때, 세포 수에 대한 코로나바이러스의 비율(MOI, multiplicity of infection)이 0.05가 되도록 하였다.
상기 코로나바이러스에 감염된 세포에 대하여 50% 유효농도(EC50), 50% 세포 독성 농도 (CC50) 및 선택 지표(S.I., Selectivity index, ratio of CC50 to EC50)를 측정하였으며, 그 결과를 표 2 및 도 1 내지 도 4에 나타내었다.
(1) 50% 세포 유효농도 (EC50, The half-maximal effective concentration)
EC50는 바이러스 감염으로 인한 세포 독성을 50% 정상화시키는 농도를 의미한다.
상기 코로나바이러스에 감염된 세포를 Alexa Fluor 488-congujated goat anti-mouse IgG와 반응시켜 염색한 후, 현미경(Zeiss LSM 700 confocal microscope, Carl Zeiss)를 이용하여 EC50를 측정하였다.
EC50이 낮을수록 항바이러스 약효가 우수한 것을 의미한다. 약물이 독성을 전혀 나타내지 않을 때는 약물과 바이러스가 첨가되지 않은 대조군 세포와 같이 100% 생존율을 나타낼 것이고, 독성이 강하여 모든 세포를 사멸시킬 경우에는 0% 생존율을 나타낼 것이다.
(2) 50% 세포 독성농도는 (CC50, The half-maximal cytotoxic concentration)
CC50는 정상 세포의 50%의 손상을 가하는 화합물의 농도를 의미한다.
4´,6-디아미디노-2-페닐인돌(DAPI: 4´,6-diamidino-2-phenylindole)을 사용하여, 상기 코로나바이러스에 감염된 세포의 세포핵을 염색한 후, 형광 현미경(Fluorescence microscopic, 제품명, Perkin Elmer社)으로 CC50를 측정하였다.
또한, CC50이 높을수록 독성이 적다는 것을 의미한다.
(3) 선택성 지수(S.I., Selectivity index, ratio of CC50 to EC50)
S.I.는 약물과 세포독성 사이의 비율을 나타낸 것이다.
EC50 에 대비 CC50의 비율(CC50/EC50)로S.I.값을 계산하였다.
또한, S.I. 값이 높을수록 코로나바이러스 치료 효과가 우수한 것을 의미한다.
시험물질 CC50 EC50 S.I. Units
람다-카라기난 > 300.0 0.9 ± 1.1 > 333.3 μg/ml
렘데시비르 > 180(> 300) 14.1 ± 0.7
(23.5 ± 1.2)		 > 12.8
(> 12.8)		 μg/ml
(μM)
상기 표 3, 도 2 및 도 4에 나타난 바와 같이, 람다-카라기난이 코로나바이러스 중증치료제로 잘 알려진 렘데시비르에 비해 15배 정도 우수한 50% 유효농도 (EC50)을 나타내었다. 동일한 Unit에서는 높은 CC50으로 독성 또한 낮은 것으로 확인되었다.
또한, 도 1 및 도 3의 형광현미경 사진에서 보듯이 동일한 농도군에서 렘데시비르(RDV)에 비해 람다-카라기난(λ-CGN)으로 처리시 코로나바이러스에 감염된 세포의 수가 급격히 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 그린(green)으로 표시된 NP(nuclei protein)은 바이러스 대사 단백질로서 바이러스가 존재함을 나타낸다. 염색 시, NP는 파란색(blue)을 나타내며 농도가 짙어질수록 생존해 있는 세포 수가 증가함을 의미한다.
이와 같은 결과로부터, 코로나바이러스(SARS-CoV-2)에 대하여, 람다-카라기난은 코로나바이러스(SARS-CoV-2) 중증치료제로 알려진 렘데시비르(Remdesivir, GS-5734, Gilead science)보다 더 우수한 항바이러스 활성을 나타내는 것을 확인하였다.
실험예 2: 항균활성 평가
실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 구강 청결용 조성물을 영국약전 (Bitish Pharmacopoeia 2012) <Appendix XVI C. Efficacy of Antimicrobial Preservation>에 적용하여 14 일차의 세균 및 진균수를 관찰하고 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다. 세균은 황색포도상구균(Staphylococcus aureus, S. aureus), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa, P. aeruginosa) 및 버크홀데리아 세파시아 (Burkholderia cepacia, B. Cepacia)을 대상으로 하였고, 진균은 칸디다 알비칸스(Candida albicans, C. Albicans) 및 흑국균(Aspergillus brasiliensis, A. Brasiliensis)을 대상으로 하였다.
투입균주
(cfu/ml)		 초기
균수		 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7		 실시예 8 실시예 9 실시예10 실시예11
14일 시점
세균 S. aureus 2.0x105 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
P. aeruginosa 2.0x105 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
B. Cepacia 1.2x105 0 0 0 0 0 < 1 0 0 0 0 0
진균 C. Albicans 7.0x104 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
A. Brasiliensis 7.0x103 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 0 0 0 < 1
투입균주
(cfu/ml)		 초기
균수		 비교예
1
14일 시점
세균 S. aureus 2.0x105 1.9x105
P. aeruginosa 2.0x105 1.9x105
B. Cepacia 1.2x105 1.2x105
진균 C. Albicans 7.0x104 6.9x104
A. Brasiliensis 7.0x103 6.8x104
상기 표 4 및 표 5에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 11의 구강 청결용 조성물의 세균 및 진균이 초기 균수 대비 10 ~ 105 cfu/ml 사멸효과를 보이는 것을 확인하였다.
또한, 비교예 1은 람다-카라기난을 포함하지 않아 세균 및 진균에 대한 사멸 효과가 미미한 것으로 나타났다.
실험예 3: 충치균에 대한 살균 실험
실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 구강 청결용 조성물을 이용하여, 충치균인 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans)에 대한 살균 실험을 실시하였다.
(1)실험 방법
① 시험 균주 충치균인 Streptococcus mutans균을 Brain Heart Infusion(BHI)에 접종하여 (37±1)℃에서 배양한 후 이 배양액을 희석하여 초기 세균수가 105~106 CFU/㎖이 되도록 조정한 다음 시험에 사용하였다.
②. 시험용액(원액) 20㎖에 시험 균 액을 첨가하고 혼합한 후 상온에서 30초간 방치하였을 때 각각의 세균 수를 측정하여 초기 세균 수에 대한 세균 감소율을 확인하였다. 멸균 생리 식염수를 대조로 하여 세균 수를 측정한 것을 초기 세균수로 표시하였다.
③ 모든 실험의 최초 희석단계에서는 D/E Neutralizing Broth(DIFCO)를 이용하여 중화시키는 과정을 거쳐 시험을 실시하며 배지에서 세균이 증식한 경우, 배지상의 균수에 희석배수를 곱하여 산출하며 배지에서 세균이 증식하지 않은 경우에는 중화단계에서 이루어진 희석배수를 곱하여 「10 미만 (<10)」으로 표시하였다.
④ 모든 단계의 세균 수의 측정은 Trypic Soy Ag ar(TSA)를 이용하여 실시하며 생균 수 계산은 아래 <수학식-1>에 따라 측정하고 세균 감소율은 아래 <수학식-2>에 따라 결정하였다.
<수학식 1>
N = C X D
(N: 생균 수, C: 집락 수(2매의 집락 수 평균치), D: 희석배수(희석액의 희석배수))
<수학식 2>
R(%) = [(A-B)/A] X 100
(R: 세균 감소율, A: 초기 세균 수, B: 일정시간 후 세균 수)
(2) 실험 결과
상기 실험 결과 충치균인 Streptococcus mutans균은 초기 접종 균 수 및 에서 30초 처리 후의 균 수를 하기 표 6에 기재하였다.
단위: CFU/ml 초기 30초 후
실시예 1 4.0x105 <10
실시예 2 4.0x105 <14
실시예 3 4.0x105 <9
실시예 4 4.0x105 <9
실시예 5 4.0x105 <11
실시예 6 4.0x105 <10
실시예 7 4.0x105 <12
실시예 8 4.0x105 <9
실시예 9 4.0x105 <10
실시예 10 4.0x105 <10
실시예 11 4.0x105 <8
비교예 1 4.0x105 1.0x105
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 11의 구강 청결용 조성물은 충치균에 대하여, 초기 균수 대비 99% 이상의 살균 효과를 나타내는 것으로 나타났다.
또한, 비교예 1은 람다-카라기난을 포함하지 않아 충치균에 대한 살균 효과가 미미한 것으로 나타났다.
실험예 4: 점도 평가
실시예 1 내지 11 및 비교예 1에서 제조된 구강 청결용 조성물을 이용하여, 점도 평가를 실시하였다. 그 결과는 하기 표 7에 기재된 바와 같다.
단위: CFU/ml 점도 (mPas)
실시예 1 1.97
실시예 2 1.12
실시예 3 22.1
실시예 4 2.01
실시예 5 1.9
실시예 6 2.12
실시예 7 2.3
실시예 8 1.95
실시예 9 1.93
실시예 10 1.99
실시예 11 105.1
비교예 1 0.31
일반적으로 사용되는 구강 세정제의 점도는 약 0.1 mPa·s 내지 5.0 mPa·s로 실제 점도가 25 mPa·s이 초과될 경우 사용감이 좋지 않고, 불편감을 초래할 수 있다.
상기 표 7에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3은 카라기난의 양이 증가할수록 점도가 증가함을 나타냈으며, 다른 조성물의 구성성분들은 점도에 큰 영향을 미치지 않았다. 실시예 1 내지 10과 비교예 1의 구강 청결용 조성물은 구강 청결제로서의 적합한 점도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다.
또한 실시예 11은 람다-카라기난이 과량으로 들어감에 따라 점도가 높아 구청결제로서의 사용이 불편함을 확인하였다.
이때, 점도는 상온(약 25℃)에서의 점도를 의미하는 것일 수 있다.
이와 같은 실험 결과로부터, 실시예의 구강 청결용 조성물은 일반적인 충치균 뿐만 아니라 타액이나 호흡기 분비물을 통해 전파되는 코로나 바이러스(SARS-CoV-2)에 대한 예방 또는 개선 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.

Claims (12)

  1. (a)람다(Lambda)-카라기난(carrageenan), 카파(Kappa)-카라기난 및 이오타(Iota)-카라기난으로 구성된 군으로부터 선택되는 황산화 다당류(sulfated polysaccharides); (b) 구강 살균제; (c) 구강 탈취제; 및 (d) 구강 세정제;를 포함하되,
    상기 (b) 구강 살균제는 4급 암모늄 화합물을 포함하고,
    상기 (c) 구강 탈취제는 자일리톨 및 폴리페놀로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
    상기 (d) 구강 세정제는 피마자유, 경화 피마자유, 소듐라우릴설페이트, 소듐코코일글루타메이트 및 소듐코코일이세치오네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 구강 청결용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 황산화 다당류는 람다(Lambda)-카라기난인 것인, 구강 청결용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 4급 암모늄 화합물은 염화세틸피리디늄, 염화벤제토늄 및 염화벤잘코늄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 구강 청결용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 황산화 다당류는 상기 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 0.5 중량%로 포함된 것인, 구강 청결용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구강 살균제는 상기 조성물 전체 중량을 기준으로 0.001 중량% 내지 0.2 중량%로 포함된 것인, 구강 청결용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구강 탈취제는 상기 조성물 전체 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 10 중량%로 포함된 것인, 구강 청결용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구강 세정제는 상기 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5.0 중량%로 포함된 것인, 구강 청결용 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 충치 예방제, 치석 침착 억제제, 치주질환 예방제, 증점제, 감미제, 착향제, 보존제 및 pH 조절제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것인, 구강 청결용 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 충치 예방제는 불소 화합물을 포함하는 것인, 구강 청결용 조성물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 치석 침착 억제제는 인산수소칼륨을 포함하는 것인, 구강 청결용 조성물.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 치주질환 예방제는 알란토인 및 아미노카프론산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인, 구강 청결용 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 pH 4.5 내지 pH 9 인 것인, 구강 청결용 조성물.
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