KR20220075802A - 구강 질환 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

구강 질환 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 유효성분으로 봉독 및 벌꿀의 혼합물; 및 필름형성제를 포함하는, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 의한 천연 항균 물질로 만들어진 가식성 항균필름 조성물에 의하면, 인체에 부작용이 전혀 없을 뿐만 아니라, 필름에 포함된 정제봉독 및 벌꿀의 구취 유발 물질 제거 효능 및 구강 질환 유발균에 대한 항균 작용에 의해서, 구강 질환 유발을 억제하며, 장시간 동안 구취제거가 가능하여 소비자가 간편하게 휴대, 사용할 수 있는 새로운 개념의 구강 청결유지 및 충치생성방지 제품으로 사용될 수 있으며, 식품 포장용 항균필름 등으로 이용될 수 있다.

Description

구강 질환 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물 및 이의 용도{Natural Edible Film Compositions for Preventing or Improving Oral Diseases and Uses Thereof}
본 발명은 구강 질환, 바람직하게는 구취, 충치 또는 치주질환 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
현대 사회는 산업화 및 서구화가 됨에 따라 생활습관과 식생활의 변화로 구강관련 질환의 원인과 증상이 다양해지고, 심각한 사회문제로 보고되고 있다. WHO에서는 치아우식(충치), 치주질환, 구취 및 구강 통증과 같은 구강 질환을 미래에 해결해야 할 주요 보건문제 중 하나로 인식하고 있다. WHO의 치과질환에 관한 보고에 따르면, 전 세계적 청소년 60~90%와 성인 60%가 치아우식과 치주질환을 겪고 있으며, 중년성인의 15 ~ 20%가 심한 치주 질환을 가지고 있다. 이러한 구강관련 질환은 치아 손실의 주요 원인이 될 뿐만 아니라, 심혈관계 질환, 세균성 폐렴, 저체중 출생아, 당뇨합병증과 골다공증 같은 질병의 잠재적인 위험요소가 되는 것으로 보고되고 있다.
특히, 최근 사회생활의 중요한 대인관계의 장애가 되는 구취에 관한 이슈가 대두하고 있으며, 그에 따라 구강건강에 관한 관심이 증가하고 있다.
구취는 후천적인 질병에 의해 발생하기도 하나, 일반적으로는 타액 중의 단백질, 음식물 찌꺼기 등이 구강 내에서 미생물에 의해 분해되어 생성된 아미노산이 탈회산 효소나 아미노 효소 등에 의해 분해되어 악취를 유발하는 물질을 생성함으로써 발생한다. 또한, 마늘이나 고추 등을 섭취하는 경우 이들 물질에 함유되어 있는 황화물에 의해서도 구취가 발생하게 된다.
이러한 구취를 유발하는 대표적인 성분으로는 휘발성 황화물(Volatile Sulfide Compounds; VSC)을 들 수 있는데, 이들 휘발성 황화물에는 황화수소(Hydrogen sulfide, H2S), 메틸머캅탄(Methyl mercaptan, CH3SH), 디메틸머캅탄(Dimethyl mercaptan) 등이 있으며, 특히 메틸머캅탄은 구취 중 역겨운 냄새의 주성분으로 알려지고 있다. 또한, 휘발성 아민화합물, 예를 들어, 트리메틸아민(Trimethyl amine) 또는 δ-아미노발레린산(δ-Aminovaleric acid) 등과 같은 휘발성 아민화합물도 악취성분의 주요한 성분으로 알려지고 있으며, 이외에도 구취 유발 물질로는 알데히드, 지방산, 암모니아 또는 피리딘 등과 같은 성분들을 들 수 있다.
이러한 구취의 원인으로는 구강내 원인, 구강외 원인 및 심인적 원인으로 크게 분류할 수 있는데, 그 중 구강내 원인이 구취원인의 80~90% 정도를 차지하고, 상기 구강내 원인으로는 타액량 감소, 타액점조도 증가, 수소이온 농도 완충능력 감소, 구강 미생물의 양과 활동성 증가 및 혀의 배면에 부착된 설태와 치료되지 않은 치아우식증과 치주질환과 같은 구강 질환 등을 들 수 있다.
한편, 상기와 같이 구취의 주요원인 중 하나인 치아우식, 치주질환 및 구취를 유발하는 구강병원균 증식을 억제하는 방법으로, 이들 세균들에 대한 살균 및 정균작용을 갖는 항생제를 포함한 다양한 종류의 항균 제제가 충치, 치주질환, 치수 및 치근단 감염의 억제 및 치료제로 개발되었다.
그러나 상기와 같이 항생제 등과 같은 구강질환 치료제는 인체 전반에 대한 부작용과 함께 구강 내 내성균의 출현 및 균교대증을 유발할 수 있기 때문에 장기적인 사용이 곤란하여 단지 치료제만으로 이용될 수 있는 문제가 있었다.
한편, 구강내 세균 증식 또는 음식물의 부패에 의해 발생하는 구취를 제거하고 구강의 청결을 유지하기 위한 목적으로 단순히 구강을 헹구어 세척하는 액상형 구강청정제가 개발되었는데, 상기 액상형 구강청정제는 그 자체의 중량이 크고 부피가 크며 게다가 부수적으로 따르는 컵과 같은 용기도 필요한 경우가 대부분이어서 휴대하기가 불편한 단점이 있으며, 입안을 헹구어 내는 방법으로 입안의 구취를 제거할 수 있으나, 사용 후 입안을 헹군 액상형 구강청정제를 외부로 뱉어내야 하는 등의 불편함이 있었다.
따라서, 사용이 편리하여 언제 어디서든 간편하게 사용 가능하고 식사 후 또는 공복시 발생하는 입안의 냄새를 효과적으로 제거하며 부작용에 대한 우려 없이 인체에도 안전하여 안심하고 사용할 수 있는 구취제거제에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.
최근 들어 단백질, 탄수화물 및 지방 등의 생고분자를 기초로 하는 가식성 필름을 이용하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이 필름은 비식용, 비분해성 플라스틱 고분자 필름에 비해 쉽게 분해되며, 향미, 색소, 감미료 등의 성분을 가식성 필름에 첨가하여 내용물에 관능적(organoleptic) 특성을 부여할 수 있으며, 부족 영양소를 포함한 식용 필름으로 사용할 수 있고, 물질 이동 차단재로 이용될 수 있는 등 식품포장재로 사용될 수 있다.
이러한 상황 하에서, 본 발명자들은, 필요시 항균 및 항충치 가식성 필름을 섭취하여 사용함으로써, 가식성 필름이 용해되어 장시간 동안 약효물질을 방출시켜, 구취제거에 부작용 없이 효과적으로 사용할 수 있고, 더 나아가 구강 질환을 개선할 수 있는 구취제거제를 개발하고자 예의 연구노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 인체에 무해한 천연물질로서 정제 봉독 및 벌꿀을 이용하여 입안에서 쉽게 용해되며 오래 머무를 수 있는 필름 형태의 구취제거제를 제조하였고, 이를 이용하는 경우, 정제 봉독 및 벌꿀의 유효 성분을 용이하게 섭취할 수 있고, 구취를 효과적으로 제거하여 구강의 청결을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 구강내 충치 유발균에 의한 충치를 억제할 수 있음을 규명함으로써, 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 일 목적은, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 의약외품 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 유효성분으로 봉독 및 벌꿀의 혼합물; 및 필름형성제를 포함하는, 충치, 구취 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, "구강 질환"이란 구강 영역에서 발생하는 여러 가지 질환을 말하며, 상기 구강영역은 앞쪽 입술부터 뒤쪽 구협에서 인두와 연결되는 입 안의 공간을 의미한다. 본 발명에서 상기 구강 질환은 구강에 발생하는 질환이라면 그 병증에 관계없이 모두 포함하는 개념이며, 상기 구강질환의 비제한적인 예로는 치아 우식증(충치), 치주질환(치주염 또는 치은염), 구취, 치통, 시린이 등을 들 수 있다.
본 발명의 용어, "충치"는 벌레 먹은 치아라는 뜻으로 치아의 경조직이 침식되어 결손하는 증세이며 우식증(陶蝕症)이라고도 한다. 충치는 치아의 딱딱한 석회화 조직의 일부가 용해되고 파괴되는 통증을 유발하고 결국에는 치아를 잃게 되는 감염성 세균 질환으로, 치주질환 가운데 가장 많다.
본 발명의 용어, "치주질환"은 흔히 풍치라고도 하는데, 병의 정도에 따라 치은염(gingivitis)과 치주염(periodontitis)으로 나뉜다. 비교적 가볍고 회복이 빠른 형태의 구강질환으로 잇몸 즉, 연조직에만 국한된 형태를 치은염이라고 하고, 이러한 염증이 치은(gingiva)과 치조골(alveolar bone) 주변까지 진행된 경우를 치주염이라고 한다.
치은(잇몸)과 치아 사이에는 V자 모양의 틈이 있는데, 이 치은 열구(gingival sulcus)의 치은 아래 부분을 박테리아가 공격하여 치주인대와 인접조직을 손상시키는 것이 치주질환이다. 염증이 진행되어 더 많은 조직이 손상되면서 홈이 치주낭(periodontal pocket)으로 발전하게 되며, 치주염이 심할수록 치주낭의 깊이가 깊어지게 된다. 치주낭이 깊어지면서 치주인대에 염증이 생기게 되고, 포르피로모나스 진지발리스에 의해 분비되는 리포다당류(lipopolysaccharide; LPS)에 의해 파골세포 분화가 촉진되어 치조골 소실이 일어나게 되는 것이 치주질환이다.
본 발명에서 용어, "구취"는 구강 및 인접기관으로부터 유래되는 냄새로 구취의 85 - 90%가 구강에서 유래하며, 특히, 혀의 뒷쪽에서 유래하고 있다. 구취의 주요 성분은 휘발성 황화합물인데, 휘발성 황화합물의 전체량 중 90%가 시스테인으로부터 만들어지는 황화수소(hydrogen sulfide)와 메티오닌으로부터 만들어지는 메틸머캡탄(methyl mercaptan)및 디메틸설파이드(dimethyl sulfide)이다. 이러한 성분들은 주로 혐기성 세균이 분비하는 단백질 효소에 의해서 생성되며, 혀의 뒷쪽이 가장 중요한 서식지가 된다. 이 부위는 타액에 의해 세정작용이 잘 되지 않고, 많은 작은 함몰이 있어 세균이 지속적으로 살아가는 장소가 된다. 혐기성 세균에 의한 휘발성 황화합물 생성이 구취의 원인으로 가장 중요하지만, 그 외 치아 우식증, 치주염, 구강 건조증 등과 같은 구강질환에 의해서도 발생한다. 구취를 발생시키는데 많은 종류의 혐기성 세균이 관여하며, 구취 발생 원인균의 비제한적인 예로 많은 종류와 많은 양의 효소를 분비하는 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis)를 들 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 것으로, 상기 유효성분인 정제봉독 및 벌꿀의 혼합물 외에 필름형성제, 용매, 비타민, 증점제, 습윤제 및 유화제를 포함하는 가식성 필름 조성물로서, 바람직하게는 상기 봉독 및 벌꿀의 혼합물은 상기 벌꿀 10mg 당 봉독 1 내지 10㎍이 함유될 수 있고; 상기 정제봉독 및 벌꿀의 혼합물은 전체 필름 조성물 중 0.001 내지 50 중량%되도록 혼합되어 구강 내에서 붕해되는, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균필름 조성물을 제공한다.
즉, 본 명세서에서, "천연 가식성 항균필름"은 "구강붕해필름"을 의미하며, 당업계에 공지된 바의 의미를 그대로 따르는데, 구체적으로 구강(oral cavity) 내에서 용해, 분산 등 붕해시켜 복용할 수 있는 필름 제형을 말한다. 이러한 필름 제형은 혀 위에 놓아 녹이게 되나, 입천장, 설하, 입안 안뜰(buccal) 등에 부착하여 섭취할 수 있다.
본 명세서에서, "천연 가식성 항균필름 조성물"은 구강붕해필름을 제조하기 위한 구성성분들을 포함하는 혼합물 형태를 의미하며, 구강붕해필름을 제조하기 위한 건조 공정 전의 혼합물 형태를 제한없이 포함한다.
본 발명의 정제봉독 및 벌꿀은 본 조성물의 유효성분으로서, 구취의 주성분인 메틸머캅탄을 제거할 수 있으며, 구강 내 존재하는 구강 질환 유발 병원균에 대한 항균력이 우수하여, 구취 제거는 물론 충치나 치주질환과 같은 구강 질환을 예방 또는 치료하는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 정제봉독은 서양종꿀벌(Apis mellifera)의 일벌로부터 봉독을 획득한 후, 간이 정제 방법으로 정제하여 멜리틴 함량이 63 ± 3%인 것을 사용하으나, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에서, 벌꿀은 아카시아꿀을 사용하였으나, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 필름형성제는, 구강 붕해 필름을 형성하게 하는 고분자로, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한, 임의의 필름형성제를 이용할 수 있다. 본 발명에서 상기 필름형성제로는 전분, 수용성 전분, 변성전분, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 플루란, 젤라틴, 구아검, 잔탄검, 폴리에틸렌글리콜, 아카시아 검, 아라비아 검, 폴리아크릴산, 아밀로오즈, 펙틴, 덱스트린, 키틴, 제라틴, 글리텐, 카제인 및 카라기난으로 이루어진 군에서 선택된 1 종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼용하여 0.5 내지 35중량%, 바람직하게는 5 내지 25중량%를 첨가하여 사용될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에서는 1 내지 20중량%를 첨가한다.
상기 용매는 구강 붕해 필름을 형성하는 조성물들을 용해 또는 분산시키기 위하여 사용되는 것으로, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한, 인체에 무해한 용매를 임의의 이용할 수 있다. 본 발명에서 상기 용매로는 물이 사용될 수 있고, 상기 물로는 정제수 또는 증류수가 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 일 실시예에서는 정제수를 첨가한다.
본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한, 임의의 습윤제를 이용할 수 있다. 상기 습윤제로서는 비결정성 소르비톨액, 폴리에틸렌글리콜류, 프로필렌글리콜, 글리세린 및 농글리세린으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에서는 0.001 내지 0.02중량%를 첨가한다.
본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한, 임의의 유화제를 이용할 수 있다. 상기 유화제로서는 통상 식품에 사용되는 유화제를 사용할 수 있는데, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스(Hydroxypropyl methyl Cellulose), 레시틴(Lecithin), 카제인 나트륨(Sodium Caseinate), 카제인(Casein), 알긴산암모늄(Ammonium Alginate), 타마린드검, 폴리소르베이트80, 자당지방산에스테르 및 글리세린지방산에스테르로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 일 실시예에서는 0.001 내지 0.02중량%를 첨가한다.
이 외에, 본 발명의 천연 가식성 항균 필름 조성물에는 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 한도 내에서, 당업계에 공지된 pH 조절제, 영양제, 윤활제, 향미제, 현탁제, 보존제 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 추가로 첨가할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 필름형성제, 비타민, 증점제, 습윤제 및 잔량의 용매를 혼합하여 제조한 가식성 필름 조성물 용액에, 유화제, 정제봉독 및 벌꿀의 혼합물을 포함하는 유화액 슬러리를 첨가하여 60℃ 수조에서 혼합시켜 본 발명의 천연 가식성 항균 필름 조성물을 제조한다. 상기 필름형성 조성물은 트레이에 제조한 용액을 얇게 펴서 부은 후 열풍건조시켜 필름으로 제조한다.
본 발명의 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선을 위한 조성물은 유용성분으로서 정제 봉독 및 벌꿀을 이용하여 구취제거 효과를 알아보기 위하여 구취의 주성분인 메틸머캅탄 제거 실험 결과 탁월한 메틸머캅탄 제거 능력을 입증하였다.
또한, 구강내 잔류하는 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 상귀스(Streptococcus sanguis), 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas Gingivalis) 및 푸소박테륨 누클레아툼(Fusobacterium nucleatum)의 제거 능력을 실험한 결과 탁월하게 항균 효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.
이때 유효성분인 정제봉독 및 벌꿀의 혼합물의 함량은 조성물 기준으로 50%중량 초과하여 과다하게 포함되면 관능성이 저하되고 세포독성을 초래할 수 있으며, 0.001%중량 미만으로 너무 적게 포함되면 항균성이 낮아 효능이 반감될 수 있으므로 유효성분은 20%중량 정도 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 유효성분인 봉독 및 벌꿀의 혼합물이 식품 소재인 점 등을 고려할 때 통상 식품으로 제조될 수 있다.
본 발명의 구강붕해필름 제형의 식품 조성물에 있어서, 봉독 및 벌꿀의 혼합물은 그것의 의도한 식품으로서의 기능성을 충분히 나타내고, 물성, 붕해성 등에 있어 필름 제형으로서의 적정성에 영향을 미치지 않는 한 임의의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 조성물은 구취, 충치 또는 치주질환의 예방, 개선 또는 제거를 위한 의약외품용 조성물일 수 있다.
본 발명의 봉독 및 벌꿀의 혼합물을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 구취제거 활성이 있는 상기 혼합물의 유효성분을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
본 발명의 구취제거용 의약외품 조성물은 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 구취제거 효과가 있는 당업계에 공지된 의약외품의 형태로 다양하게 제형화될 수 있다.
또한, 각 제형에 있어서 구취 예방, 개선 또는 제거용 의약외품 조성물은 다른 성분들을 기타 의약외품의 제형 또는 사용목적 등에 따라 임의로 선정하여 배합할 수 있다. 예를 들어, 점증제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 및 담체 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 봉독 및 벌꿀의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 의약외품용 조성물은 그 자체가 천연에서 유래한 것으로 독성 및 부작용이 거의 없어 의약외품 재료로서 안전하게 사용될 수 있다.
본 발명의 구강용 의약외품 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 치약, 구강세정제, 구강청정제, 껌, 캔디류, 구강스프레이, 구강용 연고제, 구강용 바니쉬, 구강양치액 및 잇몸 마사지 크림 등의 제형을 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물을 제조하는 방법을 제공한다:
(a) 필름형성제를 용매에 용해시킨 후 비타민, 증점제 및 습윤제를 첨가하고 교반하여 가식성 필름 조성물 용액을 제조하는 단계;
(b) 봉독 및 벌꿀의 혼합물에 유화제를 혼합하여 유화액 슬러리를 제조하는 단계; 및
(c) 상기 (a) 단계의 가식성 필름 조성물 용액과 상기 (b) 단계의 유화액 슬러리를 60℃에서 혼합하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 혼합물을 캐스팅하여 필름 형태로 성형하여 열풍 건조시키는 단계.
상기 (d) 단계에서 (c) 혼합물을 기재(substrate) 상에 도포한 후, 건조 수단을 이용하여 목적효과를 달성할 수 있을 정도로 건조함으로써 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 구강 붕해 필름을 제조할 수 있는데, 이때, 상기 구강붕해필름은 1 내지 200㎛의 두께로 형성될 수 있다.
본 발명의 방법은 조성물을 이용하므로, 중복된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명에 의한 천연 항균 물질로 만들어진 가식성 항균필름 조성물에 의하면, 인체에 부작용이 전혀 없을 뿐만 아니라, 필름에 포함된 정제봉독 및 벌꿀의 구취 유발 물질 제거 효능 및 구강 질환 유발균에 대한 항균 작용에 의해서, 구강 질환 유발을 억제하며, 장시간 동안 구취제거가 가능하여 소비자가 간편하게 휴대, 사용할 수 있는 새로운 개념의 구강 청결유지 및 충치생성방지 제품으로 사용될 수 있으며, 식품포장용 항균필름 등으로 이용될 수 있다.
도 1은 아랫잇못상피세포주(human lower gingiva epithelial cell)에서의 정제봉독 및 벌꿀에 대한 세포생존율 평가 결과를 보여준다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1. 정제봉독 및 벌꿀의 구강 질환 유발균에 대한 항균 활성 평가
본 발명자들은, 정제봉독 및 벌꿀의 구강 질환 유발균에 대한 항균활성을 하기와 같이 측정하였다.
정제봉독은 서양종꿀벌(Apis mellifera L.)의 일벌의 독낭으로부터 봉독을 획득한 후, 간이 정제 방법으로 정제하여 멜리틴 함량이 63 ± 3%인 것을 본 실시예에 사용하였다.
벌꿀은 다양한 밀원의 벌꿀이 가능하나, 아카시아꿀을 본 실시예에 사용하였다.
대상 균주로서 충치 유발균인 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans, ATCC 27175), 잇몸 염증 유발균인 스트렙토코커스 상귀스(Streptococcus sanguis, ATCC 10556), 치주질환 유발균인 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas Gingivalis) 및 구취를 일으키는 구강내 혐기성 세균인 푸소박테륨 누클레아툼(Fusobacterium nucleatum)를 한국 미생물 보존 센터(대전, 한국)로부터 구입하였다.
S. mutans 균주는 BHI (Brain heart infusion broth, BD, France) 배지를 사용하여 37℃ 호기조건으로 배양하였고; S. sanguis 균주는 5% sheep blood (MB cell, USA)가 첨가된 TSB (Trypticase soy broth, BD, France) 배지를 사용하여 37℃ 호기조건으로 배양하였으며; P. gingivalis 균주 및 F. nucleatum 균주는 10% sheep blood와 0.1% hemin (Sigma, USA)를 첨가한 TSA 배지 CO2 배양기에서 37℃로 배양하였다.
상기 구강 질환 원인균에 대한 항균 활성 효과를 확인하기 위하여, 평판배지확산법을 이용하였다.
간략하게는, S. mutans를 평판배지에 도말 접종하고, 상기 평판배지에 다양한 조성 비율로 조합한 정제봉독과 벌꿀이 집적된 직경 8 mm의 paper disk (Advantec, Japan)를 올린 후 48시간 배양하면서 생성된 투명한 저지환 크기를 측정하였다.
그 결과, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 정제봉독 함량이 높아질수록 항균 효능은 높아지나, 10 ㎍을 초과하는 군, 즉 100 ㎍ 처리 군에서는 쓴맛이 강해지므로 관능평가에서 불리하였다.
시료번호 정제봉독(㎍) 벌꿀(mg) 저지환(inhibition zone) (mm)
1 0.1 10 12.7
2 1 10 18.9
3 10 10 > 20
4 100 10 > 30
또한, 본 발명자들은 정제봉독과 벌꿀의 조성 비율에 따른 세포독성을 확인하고자, 아랫잇못상피세포주인 YD-38(human lower gingiva epithelial cell, KCLB 60508, 한국세포주은행, 서울)의 정제봉독 및 벌꿀에 대한 세포생존율을 평가하였다.
YD-38세포는 10% fetal bovine serum (Gibco BRL, USA), 1% penicillin/streptomycin (Gibco BRL, USA)이 첨가된 RPMI 1640 (Gibco BRL, USA) 배지에 5% CO2배양기에서 37℃로 배양하였다.
YD-38세포를 96-웰 플레이트에 5 x 103 세포/mL 농도로 분주하여 24시간 배양 후 각각 다양한 농도로 희석한 시료를 처리하였다.
24시간 동안 배양 후 배지를 제거한 다음 50㎕ MTT 용액을 첨가하여 3시간 배양하고 DMSO 200 ㎕를 처리한 다음 570 nm의 흡광도 측정하였다.
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 봉독 함량이 높아질수록 세포독성을 유발하고 관능 평가에 불리하므로, 항균 효능을 가지면서 관능평가도 좋은 최적 농도는 벌꿀 10mg 당 정제봉독 1 내지 10㎍, 가장 바람직하게는 1㎍으로 함유되는 것이 적합하였다.
또한, 본 발명자들은 정제봉독 및 벌꿀의 S. mutans, S. sanguis, P. gingivalis 및 F. nucleatum에 대한 항균 효과를 확인하고자, 액체배지 희석법을 사용하여 최소성장억제농도 (Minimun Inhibitory Concentration, MIC)를 측정하였다.
정제봉독은 멸균 증류수로 희석한 후 무균 여과하여 액체배지희석법에 준하여 단계적으로 희석하였다.
각각의 시험균주를 액체배지에서 전-배양한 후 접종균의 2 x 106 CFU/well이 되도록 조절하여 상기 시료와 함께 18시간 동안 배양한 후, 육안 및 현미경으로 균의 성장을 관찰하였다. 이때, 흡수파장 540nm에서 흡광도 (Molecular device spectramax M2e, CA)를 측정하여 순수배양액의 흡광도 값과 같은 결과를 얻은 것을 최소억제농도로 결정하였다.
그 결과, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 정제봉독 및 벌꿀은 다양한 구강 질환 유발 균주에 대하여 우수한 항균 활성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
구강 질환 유발균 정제봉독 (㎍/ml) 벌꿀 (㎍/ml) 최소성장억제농도(㎍/㎖)
Streptococcus mutans 1.34 ± 0.3 125 3.57
Streptococcus sanguis 1.67 ± 0.3 255 4.47
Porphyromonas gingivalis 8.5 ± 0.9 > 500 10.9
Fusobacterium nucleatum 6.8 ± 0.6 > 500 8.7
실시예 2. 정제봉독 및 벌꿀의 구취 억제 효과 평가
본 발명자들은, 정제봉독 및 벌꿀의 비율에 따른 구취 억제 효과를 확인하기 위하여, 할로미터(halimeter)를 이용하여 구취 주성분인 메틸머캅탄(Methylmercaptan)에 대한 억제효과를 측정하였다.
메틸머캅탄 표준용액을 0.2 M 인산칼륨 완충용액에 희석 후 할로미터 측정값이 500-600 ppb가 되도록 한 후 그 희석액을 구취 유발원 용액으로 사용하였다. 정제봉독과 벌꿀 시료를 각각 0.2M 인산칼륨완충용액에 녹여 1% 용액으로 사용하였다. 대조군으로는 시험관에 완충용액 500 ㎕와 구취 유발원 용액 500 ㎕를 첨가하였다. 시험관은 36.5℃ 수조에 5분간 배양 후 할로미터로 측정하였다. 각 시험군의 1% 용액에 대한 구취 성분 억제정도로 하였다.
그 결과, 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 구취 억제효능은 벌꿀에서 기인하였다. 그러나 벌꿀 함량이 높아질 경우 봉독과의 희석이 어려워지며 단맛이 너무 강하다는 단점이 있어 100㎎을 넘지 않는 것이 적정하였다.
제조예 정제봉독 (㎍) 벌꿀(mg) 구취 억제 정도(%)
1 0 10 70
2 10 0 15
3 0.1 10 71
4 1 10 75
5 10 10 76
6 1 100 75
실시예 3. 정제 봉독 및 벌꿀을 포함하는 천연 가식성 항균 필름의 제조
본 발명자들은 상기 실시예 1 및 2에 기재된 결과들을 기반으로, 정제 봉독 및 벌꿀의 혼합물(벌꿀 10mg 당 정제봉독 1㎍ 함유)을 이용하여 충치 및 구취 제거에 효과적인 천연 가식성 항균 필름을 제조하였다.
간략하게, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 첨가제 조성 및 함량으로, 필름형성제를 정제수에 녹인 다음 비타민, 증점제 및 습윤제를 넣고 교반하였다. 유화제를 정제봉독 및 벌꿀의 혼합물에 혼합한 조성물을 첨가하여 슬러리를 만든 후 상기 제조한 수용액과 희석하여 60℃ 수조에서 이들을 혼합시켰다.
필름형성 조성물은 트레이에 제조한 용액을 얇게 펴서 부은 후 열풍건조시켜 필름으로 제조하였다.
그 결과, 제조예 9 내지 12는 필름 형태로 잘 형성되었다.
　함량 (mg) 제조예7 제조예8 제조예9 제조예10 제조예11 제조예12
함량 % 함량 % 함량 % 함량 % 함량 % 함량 %
봉독 및 벌꿀 혼합물 10 2 10 2 0.1 0.02 1 0.2 10 2 100 20
하이드록시프로필메틸셀룰로스 20 4 20 4 20 4 20 4 20 4 20 4
펙틴 10 2 10 2 10 2 10 2 10 2 10 2
풀루란 10 2 0　 　0 5 1 5 1 5 1 5 1
카라기난 0　 0　 10 2 5 1 5 1 5 1 5 1
변성전분 10 2 10 2 10 2 10 2 10 2 10 2
글리세린 10 2 10 2 10 2 10 2 10 2 10 2
비타민C 5 1 5 1 5 1 5 1 5 1 5 1
CMC-Ca 4 0.8 4 0.8 4 0.8 4 0.8 4 0.8 4 0.8
프로필렌글리콜 4 0.8 4 0.8 4 0.8 4 0.8 4 0.8 4 0.8
타마린드검 3 0.6 3 0.6 3 0.6 3 0.6 3 0.6 3 0.6
비타민E 50% 혼합제제 2 0.4 2 0.4 2 0.4 2 0.4 2 0.4 2 0.4
폴리소르베이트80 4 0.8 4 0.8 4 0.8 4 0.8 4 0.8 4 0.8
정제수 408 81.6 408 81.6 317.9 63.58 417 83.4 408 81.6 318 63.6
총합 500 100 500 100 400 80 500 100 500 100 500 100
실시예 4. 정제 봉독 및 벌꿀을 포함하는 천연 가식성 항균 필름의 관능 평가
본 발명자들은 상기 실시예 3에서 제조된 구강 붕해 천연 가식성 항균 필름의 식감, 맛과 향, 편리성 및 선호도 등에 대한 관능평가를 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
관능시험은 일반 소비자 30명을 대상으로 실시하였고, 점수 및 평가기준은 9점 채점법을 이용하였으며, 하기 표 5에 나타내었다.
점수 평가 기준
9 매우 좋음
7 좋음
5 보통
3 나쁨
1 매우 나쁨
구분 식감 맛 또는 향 편리성 종합적 선호도
제조예 7 5 9 5 6.3
제조예 8 5 9 7 7
제조예 9 9 7 9 8.3
제조예 10 9 9 9 9
제조예 11 9 9 9 9
제조예 12 5 9 5 6.3
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 제조예 7 내지 12를 통해 제조된 구취제거용 구강붕해필름의 식감, 맛과 향, 편리성 및 선호도를 비교한 결과, 본 발명의 구취제거용 구강붕해필름의 식감, 맛과 향, 편리성 및 선호도가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
이는, 실시예와 같이 제조된 구취제거용 구강붕해필름은 구강내에 부착한 후 용해하여 사용할 수 있으므로, 사용 후 입안을 헹군 액상형 구강청정제를 외부로 뱉어내야 하는 불편함이 있는 종래의 액상형 구강청정제보다 식감이나 편리성이 현저히 증대되어 소비자의 기호도를 충족시킨 것으로 판단된다.
실시예 5. 정제 봉독 및 벌꿀을 포함하는 천연 가식성 항균 필름의 구취 억제 평가
본 발명자들은 상기 실시예 3에서 제조된 구강 붕해 천연 가식성 항균 필름의 구취 억제 효과를 평가하였다.
구취제거용 구강붕해필름의 구취 억제 효과에 대한 실험을 수행하기 위하여, 치아 우식을 가지고 있지 않은 남녀 20명을 선정하여 실험대상으로 하였다. 실험 대상자의 구취 억제 측정은 할로미터 기기를 이용하여 측정하였다.
상기 구취 억제 효과 실험은 동일한 식사를 한 후 할로미터로 구취를 측정하여 초기의 구취 정도를 결정하였다. 이후, 제조예에 따라 제조된 구취제거용 구강붕해필름을 구강 내에 부착하여 용해되도록 한 후에 다시 할로미터로 구취를 측정하였다.
제조예에 따라 제조된 구취제거용 구강붕해필름을 적용한 후 구취 억제 효과에 대한 결과는 하기의 표 7에 나타낸 바와 같다.
구분 평균 구취 억제율(%)
제조예 7 93
제조예 8 92
제조예 9 65
제조예 10 75
제조예 11 93
제조예 12 95
상기 표 7을 참조하면, 제조예 7 및 제조예 12에 따라 제조된 구취제거용 구강붕해필름은 전반적으로 높은 구취억제율을 보였고, 이중, 특히, 제조예 12에 따라 제조된 구취제거용 구강붕해필름은 95%의 구취 억제율을 보였는데, 상기 조성 비율에 의해 구취 억제 효과가 증진된 것으로 판단된다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (11)

  1. 유효성분으로 봉독 및 벌꿀의 혼합물; 및 필름형성제를 포함하는, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 봉독 및 벌꿀의 혼합물은 상기 벌꿀 10mg 당 정제봉독 1 내지 10㎍이 함유되는 것을 특징으로 하는,
    구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 봉독은 서양종 꿀벌(Apis mellifera L.) 일벌의 독낭으로부터 분리한 정제봉독인 것을 특징으로 하는,
    구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 상귀스(Streptococcus sanguis), 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas Gingivalis) 및 푸소박테륨 누클레아툼(Fusobacterium nucleatum)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 미생물에 대해 항균 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는,
    구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 천연 가식성 항균 필름 조성물은 용매, 비타민, 증점제, 습윤제, 유화제, pH 조절제, 영양제, 윤활제, 향미제, 현탁제, 보존제 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는,
    구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물.
  6. 유효성분으로 봉독 및 벌꿀의 혼합물을 포함하는, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 봉독 및 벌꿀의 혼합물은 상기 벌꿀 10mg 당 정제봉독 1 내지 10㎍이 함유되는 것을 특징으로 하는,
    구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  8. 유효성분으로 봉독 및 벌꿀의 혼합물을 포함하는, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 의약외품 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 봉독 및 벌꿀의 혼합물은 상기 벌꿀 10mg 당 정제봉독 1 내지 10㎍이 함유되는 것을 특징으로 하는,
    구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 의외약품 조성물.
  10. 다음 단계를 포함하는, 구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물을 제조하는 방법:
    (a) 필름형성제를 용매에 용해시킨 후 비타민, 증점제 및 습윤제를 첨가하고 교반하여 가식성 필름 조성물 용액을 제조하는 단계;
    (b) 봉독 및 벌꿀의 혼합물에 유화제를 혼합하여 유화액 슬러리를 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 (a) 단계의 가식성 필름 조성물 용액과 상기 (b) 단계의 유화액 슬러리를 60℃ 수조에서 혼합하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 혼합물을 캐스팅하여 필름 형태로 성형하여 열풍 건조시키는 단계.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 봉독 및 벌꿀의 혼합물은 상기 벌꿀 10mg 당 정제봉독 1 내지 10㎍이 함유되는 것을 특징으로 하는,
    구취, 충치 또는 치주질환의 예방 또는 개선용 천연 가식성 항균 필름 조성물을 제조하는 방법.
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