KR20220022986A - 방향 탈취용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 방향 탈취용 조성물은 생활 속 특정 냄새에 대하여 효과적으로 탈취를 수행할 수 있고, 이와 동시에 인체에 무해하며 섭취가 가능하여 의류 탈취제, 공간 탈취제, 구취 제거제 등 실생활에 밀접한 공간에 사용되는 다양한 물질 및 음식물에 첨가물로 포함될 수 있다.
본 발명의 방향 탈취용 조성물은 착향료를 고효율로 탑재할 수 있으며, 착향료가 저속 방출되도록 할 수 있어 향의 지속성이 우수하다.
본 발명의 방향 탈취용 조성물은 실리카와 키토산의 혼합 비율에 따라 특정 냄새에 대한 선택적 탈취가 가능하며, 실리카와 키토산의 혼합 비율에 따라 특정 향기에 대한 선택적 방향이 가능하여 탈취, 방향 맞춤형 조성물을 제공할 수 있다.

Description

방향 탈취용 조성물{COMPOSITION FOR FRAGRANCE RELEASE AND DEORDORIZING}
본 발명은 방향 탈취용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 냄새에 대하여 효과적으로 탈취를 수행할 수 있어 의류 탈취제, 공간 탈취제, 구취 제거제, 체취 제거제 등으로 다양하게 활용될 수 있는 방향 탈취용 조성물에 관한 것이다.
탈취는 악취를 제거하는 것으로서 그 기전(mechanism)은 마스킹 및 감각중화에 의한 감각탈취, 산과 알카리의 중화반응, 화학반응에 의한 화학적탈취, 흡착활성탄 및 식물 추출 엑기스에 의한 물리적탈취, 효소분해에 의한 생물화학적 탈취로 크게 분류할 수 있다.
일반적으로, 탈취제 조성물은 악취원에 대하여 분사(spray)하는 것으로 제조되어 왔고 이에 이들의 성분으로는 향료, 방부제, 가용화제, 용제, 정제수, 탈취제 등으로 구성되고 있으나 대부분의 탈취제 조성물은 탈취제를 사용하지 않고 단지 방향에 의한 마스킹 및 감각중화 방식의 탈취가 주를 이루어 왔다.
일반적으로 가정에서 사용하는 냄새 탈취 용도의 제품은 주거환경 및 실내외의 쾌적성 및 청결함을 유지하기 위하여 악취 물질을 제거하고자 방향성의 향이 주성분인 방향제 제품 그리고 세균 및 곰팡이 냄새 제거제 등의 제품을 오래전부터 많이 사용하여 왔다. 최근에는 이러한 주거환경에 적용하는 탈취용 제품의 종류가 다양하게 개발되어 판매되고 있으며 이러한 제품의 성분과 원리에 대한 관심도 더욱 증가하는 추세에 있다.
이와 같은 악취 물질을 제거할 목적으로 이전부터 다음과 같은 다양한 방법들이 사용되어 왔다. 중화, 부가, 중합, 산화, 환원, 가수분해 등의 화학반응을 이용하여 악취성분에 강한 반응성의 물질을 작용시켜 악취 물질을 분해 또는 무취성 화합물로 변화시키는 방법으로서 냄새물질의 근원을 제거하는 화학적 방법, 활성탄이나 실리카, 사이클로 덱스트린 등의 흡착 및 포집능이 강한 화합물로서 악취성분을 표면에 흡착 또는 포집시키거나, 고비점의 용제, 계면활성제 등에 의한 흡수, 유동 파라핀, 고급 알코올, 합성수지 등을 이용하여 피복시켜 냄새 물질을 제거하는 물리화학적 제거방법, 양성 계면 활성제, 살균제 등에 의한 살균작용으로 세균에 의해 발생하는 2차 악취성분을 차단하거나, 소화 효소, 세균, 효모 등 을 이용하여 악취 성분인 유기산을 분해하여 악취를 제거하는 생물 화학적 제거방법 및 대상 악취성분에 대해 방향성의 향료를 사용하여 감각적인 중화나 냄새를 상쇄시켜주는 냄새 마스킹에 의한 감각적 탈취방법이 있다.
한편, 구취는 일반적으로 구강 내 미생물의 대사 과정에서 생성되는 휘발성 황화합물 성분에서 유래한다. 한국인의 경우 마늘, 양파 등을 포함하는 식품과 김치와 같은 발효 식품을 섭취하는 빈도가 잦으며 그 결과 일반적인 미생 물 대사 산물 유래 구취 이외에도 독특한 구취를 동반한다. 마늘, 양파, 김치 등을 섭취한 후의 구취는 주로 알리신 (Alicin)에서 유래한 황화합물들로 알려져 있다.
이러한 구취를 억제하기 위한 방법으로서 다양한 구강위생 증진용 조성물이 알려져 있다. 그러나, 이러한 기존의 구강위생 증진용 조성물들은 구취를 일으키는 1차 원인을 제거하는 것이 아닌 구강 내 세균을 제거하는 2차 원인 제거를 통한 구취억제 시스템에 초점이 맞추어져 있어 음식, 담배와 같은 기호품에 의한 1차 구취 원인물질을 제거함에 있어서는 효과의 한계가 있다. 또한, 구취를 제거하기 위해 허브 추출물 등을 사용하는 기술도 개발되어 있으나 이는 주요하게는 허브의 향을 통한 구취의 마스킹 방법으로 근본적인 구취의 원인을 즉각적으로 제거하기에는 효과가 부족하다.
이와 같이 종래의 방향 탈취용 조성물들은 생활 속 악취 및 구취를 일으키는 1차 원인 물질의 제거 효과가 비교적 떨어지며, 마스킹 방법에 있어서도 방향 효과의 지속성이 떨어진다는 한계점을 가지고 있었다. 뿐만 아니라, 종래의 방향 탈취용 조성물들은 유해물질을 포함하거나 생성함에 따라 인체에 유해하여 사용 범위에 제한이 있었으며 체취 및 구취에 적용하기 어려운 한계점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 첫번째 과제는 생활 속 특정 냄새의 원인 물질에 대하여 선택적, 효과적으로 탈취를 수행할 수 있고, 이와 동시에 인체에 무해하며 섭취가 가능하여 의류 탈취제, 공간 탈취제, 구취 제거제, 체취 제거제 등으로 다양하게 활용될 수 있는 방향 탈취용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두번째 과제는 위에 언급한 탈취 기능을 포함하면서 동시에 착향료를 고효율로 탑재할 수 있으며, 착향료가 저속 방출되도록 할 수 있어 향 지속성이 우수한 방향 탈취용 조성물을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 키토산 및 실리카 중 적어도 하나를 포함하는 탈취성분; 및 상기 탈취성분 내에 포함되는 착향료;를 포함하고, 상기 탈취성분이 키토산을 포함하는 경우에 상기 착향료는 상기 키토산 개별 입자의 고분자 망상 구조 내부에 충진되고, 상기 탈취성분이 실리카를 포함하는 경우에 상기 착향료는 상기 실리카 개별 입자들 사이의 공극에 충진되며, 상기 착향료는 방향 및 탈취 대상 공간으로 저속 방출됨으로써 방향 및 탈취를 수행하는 방향 탈취 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 탈취성분은 상기 고기 냄새, 생선 냄새, 마늘 냄새 및 담배 냄새로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 냄새 분자와 선택적으로 결합하여 방향 및 탈취를 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 탈취성분은 탈취 대상 냄새 분자의 종류에 따라서 키토산 함량과 실리카 함량의 비율이 결정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 고기 냄새, 생선 냄새 및 담배 냄새는 실리카에 의해 탈취되는 함량이 키토산에 의해 탈취되는 함량보다 많고, 상기 마늘 냄새는 키토산에 의해 탈취되는 함량이 실리카에 의해 탈취되는 함량보다 많을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 실리카와 상기 냄새 분자의 결합은 수소결합일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 키토산과 상기 냄새 분자의 결합은 전기적 인력 결합일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 착향료는 화학구조 내에 탈취성분과 수소결합이 가능한 O-H, N-H, C-H 가 포함하는 화합물, 화학구조 내에 탈취성분과 이민반응이 가능한 케톤 구조를 포함하는 화합물, 화학구조 내에 락톤 구조를 포함하는 화합물 및 화학구조 내에 카보닐 그룹을 포함하는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 착향료는 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센(4-Isopropyl-1-methylcyclohexene, Limonene), 메틸 안트라닐레이트(Methyl anthranilate), 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논(4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone, Furaneol), (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논((R)-5-Isopropenyl-2-methyl-2-cyclohexanone, Carvone) 및 감마-데카락톤(γ-Decalactone, GDL)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 착향료는 상기 탈취성분에 수소 결합, 이민 반응 및 카보닐기 산소의 전기음성도 중 어느 하나 이상에 의하여 결합을 형성하여 충진될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 착향료는, 상기 착향료의 종류에 따라서 키토산에 충진되는 함량과 실리카에 충진되는 함량의 비율이 결정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 착향료 중 상기 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센 및 (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논은 실리카에 충진되는 함량이 키토산에 충진되는 함량보다 많고, 상기 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논 및 감마-데카락톤은 키토산에 충진되는 함량이 실리카에 충진되는 함량보다 많을 수 있으며, 상기 메틸 안트라닐레이트는 실리카와 키토산에 충진되는 함량이 비슷할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 방향 탈취 조성물은 섭식 가능한 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 방향 탈취 조성물은 의류 탈취용, 공간 탈취용, 체취 제거용 또는 구취 제거용 일 수 있다.
본 발명의 방향 탈취용 조성물은 생활 속 특정 냄새에 대하여 효과적으로 탈취를 수행할 수 있고, 이와 동시에 인체에 무해하며 섭취가 가능하여 의류 탈취제, 공간 탈취제, 구취 제거제 등 실생활에 밀접한 공간에 사용되는 다양한 물질 및 음식물에 첨가물로 포함될 수 있다.
본 발명의 방향 탈취용 조성물은 착향료를 고효율로 탑재할 수 있으며, 착향료가 저속 방출되도록 할 수 있어 향의 지속성이 우수하다.
본 발명의 방향 탈취용 조성물은 실리카와 키토산의 혼합 비율에 따라 특정 냄새에 대한 선택적 탈취가 가능하며, 실리카와 키토산의 혼합 비율에 따라 특정 향기에 대한 선택적 방향이 가능하여 탈취, 방향 맞춤형 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 키토산 내부에 착향료가 포함된 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 실리카 입자간 공극 사이에 착향료가 포함된 구조를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 방향 탈취 조성물의 냄새 제거 효율을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 방향 탈취 조성물의 착향료의 방출 속도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 착향료의 탈취성분에 대한 충진 함량비를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이 종래의 방향 탈취용 조성물들은 생활 속 악취 및 구취 제거 효과가 비교적 떨어지며, 방향 효과의 지속성이 떨어지는 한계점이 있었다. 뿐만 아니라, 종래의 방향 탈취용 조성물들은 유해물질을 포함하거나 생성함에 따라 인체에 유해하여 사용 범위에 제한이 있었으며 체취 및 구취에 적용하기 어려운 한계점이 있었다.
이에 본 발명은 상술한 한계점을 극복하기 위하여 키토산 및 실리카 중 적어도 하나를 포함하는 탈취성분; 및 상기 탈취성분 내에 포함되는 착향료;를 포함하고, 상기 탈취성분이 키토산을 포함하는 경우에 상기 착향료는 상기 키토산 개별 입자의 고분자 망상 구조 내부에 충진되고, 상기 탈취성분이 실리카를 포함하는 경우에 상기 착향료는 상기 실리카 개별 입자들 사이의 공극에 충진되며, 상기 착향료는 방향 및 탈취 대상 공간으로 저속 방출됨으로써 방향 및 탈취를 수행하는 방향 탈취 조성물을 제공한다.
이에 따라 본 발명은 탈취가 어려운 생활 속 특정 냄새에 대하여 효과적으로 탈취를 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 인체에 무해하며 섭취가 가능하여 의류 탈취제, 공간 탈취제, 구취 제거제 등 실생활에 밀접한 공간에 사용되는 다양한 물질 및 음식물에 첨가물로 포함될 수 있다. 또한, 착향료를 고효율로 탑재할 수 있으며, 착향료가 저속 방출되도록 할 수 있어 향의 지속성이 우수한 효과가 있다. 또한, 상기 조성물의 키토산 및 실리카의 함량 비율에 따라 특정 냄새의 탈취 및 특정 향기의 저속 방출을 수행할 수 있다. 이에 따라 특정 냄새 제거 및 특정 향기를 선택적으로 적용할 수 있어, 다양한 맞춤형 방향 탈취 조성물을 제공할 수 있는 장점이 있다.
먼저, 탈취성분은 키토산 및 실리카 중 적어도 하나를 포함한다.
탈취성분은 오염된 냄새물질을 탈취하기 위한 것으로 탈취 효과가 있어 냄새 분자들을 효과적으로 흡착 및 제거할 수 있다. 또한, 탈취성분은 착향료를 효과적으로 충진할 수 있고, 착향료와 화학적 결합을 형성함으로써 착향료를 효과적으로 담지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 탈취성분의 키토산 및 실리카 함량 비율을 조정함에 따라 특정 냄새 탈취 및 특정 향기 저속 방출을 효과적으로 수행할 수 있다.
키토산은 구성 분자 내의 아미노기와 수산기의 작용으로 탁월한 향균 효과가 있는 천연 고분자 재료이다. 탈취 효과가 우수하고, 인체에 무해하여 유해위험물질로 분류된 향균제품들을 대체할 수 있다. 무취의 입자(분말)로 이루어질 수 있으며, 마이크로 및 나노 사이즈의 입자들로 제조하여 사용할 수 있다.
또한, 실리카(SiO2, silica)는 규소와 산소가 주 성분인 무취의 입자(분말)로 이루어진 물질들로, 마이크로 및 나노 사이즈의 입자들로 제조하여 사용할 수 있다.
다음으로, 착향료는 상기 키토산 개별 입자의 고분자 망상 구조 내부 내지 상기 실리카 개별 입자들 사이의 공극에 충진된다.
착향료는 향기를 내는 데 쓰는 물질로, 방향 탈취용 조성물에 포함되어 특유의 향기를 내게 한다. 상기 화합물을 포함하는 착향료를 포함함으로써 본 발명의 방향 탈취용 조성물은 제거가 어려운 생활 속 특정 냄새(악취)를 효과적으로 제거할 수 있으며, 제거하고자 하는 특정 냄새를 목적하는 향기로 대체할 수 있다. 또한, 착향료는 탈취성분에 충진 내지 담지되고, 이에 따라 방향 및 탈취 효과의 지속성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 탈취성분의 키토산 및 실리카 함량 비율을 조정함에 따라 특정 향기에 대한 방향을 효과적으로 수행할 수 있다.
이 때, 키토산 개별 입자란 복수 개의 키토산 분자들이 상호 결합 및 집합체를 이루어 하나의 입자 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다. 키토산 개별 입자들은 고분자들의 망상 구조를 이루고 있는데, 상기 망상 구조의 하나의 단위 망 내부마다 착향료를 포함하여 키토산 내부에 착향료를 충진시킬 수 있다.
이와 관련하여 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 키토산 내부에 착향료가 포함된 구조를 나타낸 개념도이다. 도 1을 참조하면, 키토산 개별 입자(10)는 키토산 분자(100)들로 구성된 망상 구조를 이루고 있으며, 상기 망상 구조의 하나의 단위 망 내부마다 착향료(20)가 포함되어 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 착향료(20)들이 키토산 개별 입자(10)를 이루는 복수 개의 키토산 분자(100)들과 흡착 등 다양한 결합을 형성하여, 키토산 개별 입자(10)를 구성하고 있음을 알 수 있다.
또한, 실리카는 입자 형상을 가지고, 상기 개별 입자들 사이의 공극에 착향료를 포함하여 착향료를 충진시킬 수 있다.
이와 관련하여 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 실리카 입자간 공극 사이에 착향료가 포함된 구조를 나타낸 개념도이다. 도 2를 참조하면, 실리카(11) 입자간 공극 사이에 착향료(21)가 채워져 있음을 알 수 있다.
이와 같이 착향료가 탈취성분 내부 또는 사이에 충진됨으로써 보다 효과적으로 착향료를 저장 및 운반할 수 있고, 이에 따라 악취 성분을 효과적으로 제거하고 향기로 대체할 수 있어 방향 및 탈취를 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 착향료는 동시에 인체에 무해하며 섭취가 가능하고, 상기 키토산 개별 입자의 고분자 망상 구조 내부 및 상기 실리카 개별 입자들 사이의 공극에 충진될 수 있어 탈취성분 내부 또는 사이에 충진될 수 있는 것을 다양하게 사용할 수 있다.
예를 들어, 아세탈, 아세트알데히드, 아세트알데히드 부틸 페네틸 아세탈, 아세트알데히드 디이소아밀 아세탈, 아세트알데히드 에틸 시스-3-헥세닐 아세탈, 아세트알데히드 페네틸 프로필 아세탈, 아세트아마이드, 아세트아미솔, 아세토인, 아세토페논, 2-아세톡시-3-부타논, 6-아세톡시디하이드로티스피란, 4-(p-아세톡시페닐)-2-부타논, 2-아세틸-1-메틸피롤, 2-아세틸-1-피롤린, 3-아세틸-2,5-디메틸퓨란, 4-아세틸-2-메틸피리미딘, 2-아세틸-2-티아졸린, 2-아세틸-3(5 or 6)-디메틸피라진, 2-아세틸-3,5-디메틸퓨란, 2-아세틸-3-에틸피라진, 2-아세틸-3메틸피라진, 2-아세틸-5-메틸퓨란, 3-(아세틸메르캅토)헥실아세테이트, 2-아세틸피라진, 아세틸피리딘, 3-아세틸피리딘, 2-아세틸티아졸, 아코니트산, 아데노신일인산, 알릴 뷰티레이트, 알릴 메틸 디설파이드, 알릴 설파이드, 아미솔, 아세톨 아세테이트, 벤즈알데하이드, 벤질 이소뷰티레이트, 보르네올, 부틸 뷰티레이트, 부틸 설파이드, 2-부톡시에탄-1-올, 부타날 디에틸 아세탈, 카바크롤, 계피산, 크레졸, 세드롤, 다마세논, 델타-데칼락톤, 디에틸 디설파이드, 디하이드로카빌 아세테이트, 디하이드록시아세톤, 디메틸 트리설파이드, 2,5-디메틸-3-퓨란티오아세트아미드, 2,6-디메틸-5-헵타날, N,N-디메틸페네틸아민, 디메톡시메탄, 2-데카논, 2,5-디티아헥산, 에탄올, 에틸 브라실레이트, 에틸 말톨, 에틸 리놀레이트, d-펜촌, 글루코스 펜타아세테이트, γ-헵탈락톤, 헥사날, 아이소아밀 벤조에이트, 아이소부틸 아세토아세테이트, 말톨, 1-옥텐, 페네틸 메르캅탄, 티몰, 베라트알데히드, 발레르산, 언데카날, 1,1,3-트리에톡시프로판, 티라민, 3,5,5-트리메틸헥사날, 트리메틸아민 옥사이드, 트리에틸 시트레이트, 로디닐 프로피오네이트, 3-펜테놀-1, 펜틸 아세테이트 등 해당 기술 분야 내에서 인체에 무해하며 탈취성분 내부 또는 사이에 충진될 수 있는 물질들을 다양하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 착향료들은 화학적 변화를 주지 않는 방법으로 2종 이상 단순 혼합하여 사용할 수도 있으며, 경우에 따라 희석, 용해, 분산 등을 위하여 물, 주정, 프로필렌글리콜, 트리아세틴, 글리세린 등을 첨가하여 사용할 수도 있다.
보다 바람직하게는, 상기 착향료는 상기 탈취성분에 수소 결합, 이민 반응 및 카보닐기 산소의 전기음성도 중 어느 하나 이상에 의하여 결합을 형성하여 충진될 수 있는 화합물로써 상세하게는 상기 제시한 착향료들 중에서 화학구조내에 탈취성분과 수소결합이 가능한 O-H, N-H, C-H 가 포함 또는 이민반응이 가능한 케톤 또는 락톤 구조를 포함 또는 카보닐 그룹이 포함된 구조의 착향료를 사용할 수 있다.
더욱 바람직하게는 상기 착향료는 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센, 메틸 안트라닐레이트, 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논, (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논 및 감마-데카락톤으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이를 통해 키토산 개별 입자의 고분자 망상 구조 내부 및 실리카 개별 입자들 사이의 공극에 착향료가 높은 효율로 충진될 수 있고, 그 결과 착향료를 고효율로 탑재할 수 있으며, 착향료가 저속 방출되도록 할 수 있어 향의 지속성이 우수한 방향 탈취 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 탈취성분은 상기 고기 냄새, 생선 냄새, 마늘 냄새 및 담배 냄새로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 냄새 분자와 선택적으로 결합하여 방향 및 탈취를 수행할 수 있다.
생활 속 고기 냄새, 생선 냄새, 마늘 냄새 및 담배 냄새는 제거가 어려운 냄새들로, 해당 냄새들은 제거가 어려워 방향 및 탈취가 곤란한 한계점이 있었다. 이에 본 발명의 방향 탈취 조성물은 탈취성분이 상기 냄새 분자들과 선택적으로 결합하도록 함으로써 제거가 특히 어려운 상기 냄새들을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
상기 탈취성분과 냄새 분자의 결합은 다양한 화학적 결합에 의하여 이루어질 수 있으며, 예를 들어 수소결합, 아민의 양자화(Protonated form), 황의 전기음성도 등에 의하여 원자간 상호작용에 의하여 수행될 수 있다.
바람직하게는, 상기 탈취성분은 냄새 분자와 수소결합 내지 전기적 인력에 의한 결합을 형성함으로써 냄새 분자를 효과적으로 제거하여 탈취를 수행할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 실리카와 상기 냄새 분자의 결합은 수소 결합일 수 있으며, 구체적으로 상기 실리카와 상기 냄새 분자는 실리카의 실라놀기에 의한 수소결합을 형성함으로써 냄새 분자를 제거할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 키토산과 상기 냄새 분자 간의 결합은 전기적 인력에 의한 결합일 수 있다.
구체적으로, 특정 냄새는 특정 냄새 분자를 포함하는데, 특정 냄새를 발현하는 특정 냄새 분자를 제거함으로써 효과적으로 탈취를 수행할 수 있다.
예를 들어, 고기 냄새는 2-에틸-3,5(또는 6)-디메틸 피라진(2-ethyl-3,5(or 6)-dimethyl pyrazine, 2E35(6)DPz) 분자에 의하여 발현되고, 상기 분자에 포함되는 메틸기와 탈취성분인 실리카 표면의 실라놀기(Si-O-H)가 수소결합을 형성함으로써 냄새 분자를 제거하여 탈취를 수행할 수 있다. 또한, 생선 냄새는 트리메틸아민(Trimethylamine, TMA) 분자에 의하여 발현되고, 상기 3차 아민이 탈취성분인 실리카 표면의 실라놀기(Si-O-H)에 의하여 양자화(Protonated Form)됨으로써 탈취를 수행할 수 있다. 또한, 마늘 냄새는 디알릴 다이설파이드(Diallyl disulfide, DADS) 분자에 의하여 발현되고, 상기 분자에 포함된 S원자의 비공유전자쌍의 부분 음전하와 키토산의 아민 그룹의 부분양전하와의 charge interaction으로 탈취를 수행할 수 있다. 또한, 담배 냄새는 2,3,5-트리메틸 피리딘(2,3,5-trimethyl pyridine, 235TMPd) 분자에 의하여 발현되고, 상기 분자에 포함된 메틸기와 탈취성분인 실리카 표면의 실라놀기(Si-O-H)가 수소결합을 형성함으로써 냄새 분자를 제거하여 탈취를 수행할 수 있다.
이와 관련하여, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 방향 탈취 조성물의 냄새 제거 효율을 나타낸 그래프이다. 도 3a는 고기 냄새 분자, 도 3b는 생선 냄새 분자, 도 3c는 마늘 냄새 분자, 도 3d는 담배 냄새 분자의 제거 효율을 나타낸 그래프이다. 도 3a, 도 3b 및 도 3d를 참조하면, 고기 냄새, 생선 냄새, 담배 냄새는 탈취성분 중 실리카에 의하여 보다 효과적으로 제거됨을 알 수 있다. 도 3c를 참조하면, 마늘 냄새는 탈취성분 중 키토산에 의하여 보다 효과적으로 제거됨을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명의 탈취성분은 특정 냄새 분자와 선택적으로 결합 내지 반응을 형성함으로써 특정 냄새를 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 냄새 중 고기 냄새, 생선 냄새 또는 담배 냄새 의 제거를 위한 상기 탈취성분은 키토산과 실리카의 조성비가 0:100 - 90:10 일 수 있고, 마늘 냄새 제거를 위한 상기 탈취성분은 키토산과 실리카의 조성비가 100:0 - 10:90 일 수 있다.
한편, 상기 착향료는 상기 탈취성분에 수소 결합, 이민 반응 및 카보닐기 산소의 전기음성도 중 어느 하나 이상에 의하여 결합을 형성하여 충진될 수 있다.
이에 따라, 착향료과 탈취성분에 고효율 및 고함량으로 충진될 수 있고, 나아가 착향료와 탈취성분이 결합을 형성함으로써 착향료가 일시적으로 과다하게 방출되는 것이 아니라 비교적 동일한 함량으로 서서히 저속 방출되도록 할 수 있다. 그 결과 향의 지속성이 향상되는 효과가 있다.
구체적으로, 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센(4-Isopropyl-1-methylcyclohexene, Limonene)은 레몬 향을 발하는 분자로, 해당 분자의 메틸기가 탈취성분인 실리카 표면의 실라놀기(Si-O-H)가 수소결합을 형성함으로써 탈취성분에 효과적으로 충진될 수 있다. 또한, 메틸 안트라닐레이트(Methyl anthranilate)는 포도 향을 발하는 분자로, 해당 분자의 카보닐기의 산소가 키토산의 아민기 내 자유전자를 끌어당김으로써 탈취성분에 효과적으로 충진될 수 있다. 또한, 메틸 안트라닐레이트의 아민기가 탈취성분인 실리카 표면의 실라놀기(Si-O-H)와 수소결합을 형성함으로써 탈취성분에 더욱 효과적으로 충진될 수 있다. 또한, 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논(4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone, Furaneol)은 딸기 향을 발하는 분자로, 해당 분자의 케톤기가 키토산의 1차 아민과 반응하여 이민을 형성함으로써 탈취성분에 효과적으로 충진될 수 있다. 또한, (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논((R)-5-Isopropenyl-2-methyl-2-cyclohexanone, Carvone)은 스피어민트 향을 발하는 분자로, 해당 분자의 메틸기가 탈취성분인 실리카 표면의 실라놀기(Si-O-H)가 수소결합을 형성함으로써 탈취성분에 효과적으로 충진될 수 있다. 또한, 감마-데카락톤(γ-Decalactone, GDL)은 복숭아향을 발하는 분자로, 감마-데카락톤의 산소 원자에 위치한 전자쌍에 의한 음전하와 키토산의 아민 그룹에 형성되는 양전하와의 전기적 인력으로 인한 결합으로 흡착되어 충진될 수 있다.
이와 같이 착향료가 탈취성분과 결합을 형성함으로써 상기 착향료는 탈취성분에 고효율 및 고함량으로 충진될 수 있고, 착향료가 방향 및 탈취 대상 공간으로 일정한 함량으로 저속 방출됨으로써 향의 지속성이 향상될 수 있다.
이와 관련하여, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 방향 탈취 조성물의 착향료의 방출 속도를 나타낸 그래프이다. 도 4a 내지 도 4e는 키토산에 충진된 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센, 메틸 안트라닐레이트, 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논, (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논 및 감마-데카락톤의 방출 속도를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 4f 내지 도 4i는 실리카에 충진된 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센, 메틸 안트라닐레이트, 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논 및 (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논의 방출 속도를 나타낸 그래프이다. 도 4a 내지 도 4i를 참조하면, 착향제들은 초기 20분 동안은 빠른 속도로 방출되나 20분 이후 점차적으로 방출 속도가 느려지면서 30분 이후에는 일정한 속도를 유지함을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 방향 탈취 조성물은 착향제를 일정한 속도로 저속 방출되도록 유지할 수 있고, 이에 따라 방향 탈취 효과가 지속적으로 유지되는 효과가 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 착향료는, 상기 착향료의 종류에 따라서 키토산에 충진되는 함량과 실리카에 충진되는 함량의 비율이 결정될 수 있다. 즉, 상기 탈취성분인 키토산 및 실리카 각각에 담지되는 착향료의 함량비는 착향료의 종류에 따라 결정되는 것이다.
바람직하게는, 상기 착향료는 그 종류에 따라서 키토산에 충진되는 함량과 실리카에 충진되는 함량의 비율이 동일 또는 상이할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 착향료 중 상기 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센 및 (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논은 실리카에 충진되는 함량이 키토산에 충진되는 함량보다 많을 수 있고, 상기 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논 및 감마 데카락톤은 키토산에 충진되는 함량이 실리카에 충진되는 함량보다 많을 수 있고, 메틸 안트라닐레이트는 실리카와 키토산에 충진되는 함량이 유사할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 착향료 중 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센 또는 (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논의 충진을 위한 상기 탈취성분은 키토산과 실리카의 조성비가 0:100 - 90:10 일 수 있고 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논 또는 감마 데카락톤의 충진을 위한 상기 탈취성분은 키토산과 실리카의 조성비가 100:0 - 10:90 일 수 있고, 메틸 안트라닐레이트의 충진을 위한 상기 탈취성분은 키토산과 실리카의 조성비가 100:0 - 0:100일 수 있다.
이와 관련하여, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 착향료의 탈취성분에 대한 충진 함량비를 나타낸 그래프이다. 도 5a는 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센을 함유한 레몬 향 착향제, 도 5b는 메틸 안트라닐레이트를 함유한 포도 향 착향제, 도 5c는 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논을 함유한 딸기 향 착향제, 도 5d는 (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논을 함유한 스피어민트 향 착향제의 키토산 및 실리카 각각에 대한 충진 함량비를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 5e는 감마-데카락톤을 함유한 복숭아향 착향제의 키토산 및 실리카 각각에 대한 충진 함량비를 나타낸다. 도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센 및 (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논은 키토산에 충진되는 함량이 실리카에 충진되는 함량보다 적고, 상기 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논은 시클로헥사논은 키토산에 충진되는 함량이 실리카에 충진되는 함량보다 많음을 알 수 있다. 감마-데카락톤의 경우 키토산에만 높은 충진률을 보이는 것을 알 수 있다. 또한, 메틸 안트라닐레이트는 키토산에 충진되는 함량과 실리카에 충진되는 함량이 비슷함을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명의 방향 탈취용 조성물은 실리카와 키토산의 혼합 비율에 따라 특정 냄새에 대한 선택적 탈취를 수행할 수 있고, 특정 향기에 대한 선택적 방향을 수행할 수도 있다. 즉, 본 발명은 실리카와 키토산의 혼합 비율을 조절함으로써 특정 냄새를 효과적으로 탈취하고, 특정 향기가 효과적으로 발향되도록 할 수 있다. 이에 따라 사용자가 특정 냄새를 타겟팅하여 탈취하고자 하는 경우에 특정 냄새를 효과적으로 제거할 수 있는 맞춤형 탈취 조성물을 제공할 수 있으며, 이와 동시에 사용자가 특정 향기를 선호하는 경우에 선호하는 특정 향기가 방출되는 맞춤형 방향 조성물을 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 방향 탈취 조성물은 인체에 대하여 독성이 없어 무해한 장점이 있어 실생활에 밀접한 공간에 폭넓게 사용될 수 있고, 체취 제거제로도 활용될 수 있다. 또한, 섭취가 가능하여 음식물에 첨가물로 포함될 수 있고, 구취 제거제로 활용될 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 방향 탈취 조성물은 체취 제거용 또는 구취제거용으로 활용될 수 있으며, 나아가 의류 탈취용 또는 공간 탈취용으로 활용될 수 있다.
또한, 본 발명의 방향 탈취 조성물은 체취 제거, 구취 제거, 의류 탈취 및 공간 탈취가 주목적인 경우 뿐만 아니라 부수적인 목적인 물질에도 포함될 수 있으며 그 제형에는 한정되지 않는다. 예를 들어, 껌, 사탕, 카라멜, 젤리, 음료 등의 식품 또는 치약 등의 위생용품에 첨가되어 구취를 제거하고 구강 내에 향이 남도록 할 수 있고, 방충제, 헤어 제품 등에 첨가되어 공간 속의 악취를 제거하면서도 기존 제품에 좋은 향을 가미할 수 있다. 나아가, 음식물에도 직접적으로 사용할 수 있어 섭취 거부감이 드는 향을 가진 음식물 상에 뿌려 냄새 제거 및 맛 부가를 동시에 수행할 수도 있다. 일례로, 생선 위에 뿌려두면 생선의 비린 향을 제거할 수 있음과 동시에 생선의 맛을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1
하기 표 1의 모든 착향료를 에탄올에 2mg/mL로 희석하여 착향료 용액을 제조하였다. 1500 mg의 탈취성분(탈취제)을 15 mL 원뿔형 튜브에 준비하고, 4mL의 증류수(DI)를 첨가하여 흡착제를 분산시키고 교반하였다. 다음으로 4mL의 착향료 용액을 첨가한 후 마이크로플레이트 쉐이커(Microplate Shaker (Thermo Scientific))에서 40rpm으로 24시간 동안 실온에서 혼합하여 혼합 용액을 제조하였다.
향 분자 명 구조
레몬 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센
(4-Isopropyl-1-methylcyclohexene)
(Limonene)
Figure pat00001
포도 메틸 안트라닐레이트
(Methyl anthranilate)
Figure pat00002
딸기 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논 (4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone)
(Furaneol)
Figure pat00003
스피어민트 (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논((R)-5-Isopropenyl-2-methyl-2-cyclohexanone)
(Carvone)
Figure pat00004
복숭아 감마-데카락톤
γ-Decalactone (GDL)
Figure pat00005
실험예 1. 농도 분석
상기 혼합 용액을 4500rpm에서 10분 동안 원심 분리하여 상층액을 분리 수득하였다. 수득한 상층액을 시린지 필터(syringe filter)를 사용하여 즉시 여과한 후 LC 상에서 농도를 분석하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
키토산
(Chitosan)		 실리카
(Silicon dioxide)
평균
(㎍/mg)		 SD 평균
(㎍/mg)		 SD
포도 2.4351 0.0151 2.5342 0.0271
딸기 2.0398 0.0471 0.9064 0.0309
스피어민트 0.0757 0.0757 0.3895 0.1654
레몬 3.6547 3.6547 4.2066 0.0022
복숭아 0.348574 0.063361 0 0
실험예 2. 착향제 방출 속도 측정(In Vitro)
상기 혼합 용액을 4500rpm에서 5분동안 원심 분리하고, 9mL의 상층액을 제거하였다. 이후 8mL PBS 0.5% 트윈 80을 첨가하고 교반하였다. 각각 특정 시점에서 2mL의 표본을 분리 수득하고, 2mL의 배지로 대체하였다. 수득한 표본을 시린지 필터를 사용하여 즉시 여과한 후 LC 상에서 농도를 분석하고, 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타냈다.
레몬 포도
시간(분) 키토산
(㎍)		 실리카
(㎍)		 키토산
(㎍)		 실리카
(㎍)
0 0 0 0 0
5 651.2297 1592.789 2027.778 1883.428734
10 743.1435 1732.447 2089.861 1988.72554
15 779.7449 1806.604 2115.477 2091.882202
30 804.8661 1862.46 2128.427 2250.786741
60 1865.853 2130.841 2298.159055
딸기 스피어민트 복숭아
시간(분) 키토산(㎍) 실리카(㎍) 키토산(㎍) 실리카(㎍) 키토산(㎍)
0 0 0 0 0 0
5 1650.372 2186.879517 909.708 1271.167239 2799.394
10 1693.396 2372.081507 928.7042 1334.022805 2958.64
15 1713.384 2544.833551 938.5941 1401.794815 3064.847
30 1716.921 2612.966473 941.0527 1470.594192 3097.343
60 2628.87845 1550.660398
실험예 3. 냄새 제거 효율 측정(In Vitro)
하기 표 5의 모든 냄새 분자를 증류수에서 500ng/mL로 희석(DMSO spiking)하여 냄새 분자 용액을 제조하였다. 200mg의 탈취성분(탈취제)을 10mL 바이알에 준비하였다. 3mL의 냄새 분자 용액(1500ng 냄새 분자)을 첨가하고 10분 후 해당 용액을 13000rpm에서 5분 동안 원심 분리하여 상층액을 분리 수득하였다. 상층액의 냄새 분자 농도를 GC-MS 상에서 분석하고, 그 결과를 하기 표 6에 나타냈다.
냄새 분자 명 구조
고기 2-에틸-3,5(또는 6)-디메틸 피라진
2-ethyl-3,5(or 6)-dimethyl pyrazine
(2E35(6)DPz)
Figure pat00006
생선 트리메틸아민Trimethylamine
(TMA)
Figure pat00007
마늘 디알릴 다이설파이드Diallyl disulfide
(DADS)
Figure pat00008
담배 2,3,5-트리메틸 피리딘2,3,5-trimethyl pyridine
(234TMPd)
Figure pat00009
키토산
(% Absorbed)		 실리카
(% Absorbed)
고기 3.73 58.51
생선 0.00 82.68
마늘 58.69 47.39
담배 18.28 75.49

Claims (13)

  1. 키토산 및 실리카 중 적어도 하나를 포함하는 탈취성분; 및
    상기 탈취성분 내에 포함되는 착향료;를 포함하고,
    상기 탈취성분이 키토산을 포함하는 경우에 상기 착향료는 상기 키토산 개별 입자의 고분자 망상 구조 내부에 충진되고, 상기 탈취성분이 실리카를 포함하는 경우에 상기 착향료는 상기 실리카 개별 입자들 사이의 공극에 충진되며,
    상기 착향료는 방향 및 탈취 대상 공간으로 저속 방출됨으로써 방향 및 탈취를 수행하는 방향 탈취 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탈취성분은 상기 고기 냄새, 생선 냄새, 마늘 냄새 및 담배 냄새로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 냄새 분자와 선택적으로 결합하여 방향 및 탈취를 수행하는 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탈취성분은 탈취 대상 냄새 분자의 종류에 따라서 키토산 함량과 실리카 함량의 비율이 결정되는 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고기 냄새, 생선 냄새 및 담배 냄새는 실리카에 의해 탈취되는 함량이 키토산에 의해 탈취되는 함량보다 많고,
    상기 마늘 냄새는 키토산에 의해 탈취되는 함량이 실리카에 의해 탈취되는 함량보다 많은 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실리카와 상기 냄새 분자의 결합은 수소결합인 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 키토산과 상기 냄새 분자의 결합은 전기적 인력 결합인 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 착향료는 화학구조 내에 탈취성분과 수소결합이 가능한 O-H, N-H, C-H 가 포함하는 화합물, 화학구조 내에 탈취성분과 이민반응이 가능한 케톤 구조를 포함하는 화합물, 화학구조 내에 락톤 구조를 포함하는 화합물 및 화학구조 내에 카보닐 그룹을 포함하는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 착향료는 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센(4-Isopropyl-1-methylcyclohexene, Limonene), 메틸 안트라닐레이트(Methyl anthranilate), 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논(4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone, Furaneol), (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논((R)-5-Isopropenyl-2-methyl-2-cyclohexanone, Carvone) 및 감마-데카락톤(γ-Decalactone, GDL)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 착향료는 상기 탈취성분에 수소 결합, 이민 반응 및 카보닐기 산소의 전기음성도 중 어느 하나 이상에 의하여 결합을 형성하여 충진되는 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 착향료는,
    상기 착향료의 종류에 따라서 키토산에 충진되는 함량과 실리카에 충진되는 함량의 비율이 결정되는 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 착향료 중 상기 4-이소프로필-1-메틸시클로헥센 및 (R)-5-이소프로페닐-2-메틸-2-시클로헥사논은 실리카에 충진되는 함량이 키토산에 충진되는 함량보다 많고,
    상기 4-히드록시-2,5-디메틸-3(2H)-푸라논은 시클로헥사논은 키토산에 충진되는 함량이 실리카에 충진되는 함량보다 많은 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 방향 탈취 조성물은 섭식 가능한 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 방향 탈취 조성물은 의류 탈취용, 공간 탈취용, 체취 제거용 또는 구취 제거용인 것을 특징으로 하는 방향 탈취 조성물.
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