KR20230090641A - 미산성 차아염소산수, 식물성 정유, 모노라우린을 포함하는 나노에멀젼 형태의 구강청결제 조성물 - Google Patents
미산성 차아염소산수, 식물성 정유, 모노라우린을 포함하는 나노에멀젼 형태의 구강청결제 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 미산성 차아염소산수를 포함하는 구강청결제 조성물에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 미산성 차아염소산수와 식물성 정유 및 모노라우린을 포함하고, 미산성 차아염소산수의 소독제 향을 보완 및 초음파 처리를 통해 물성 안정화를 시킨 나노에멀젼 형태의 구강청결제 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 미산성 차아염소산수, 식물성 정유, 모노라우린을 포함하는 구강청결제 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 미산성 차아염소산수에 월계수 잎 정유를 포함하여 항균 활성 및 향을 보완하고, 계면활성제로 모노라우린을 더 포함하는 구강청결제 조성물에 관한 것이며, 초음파 처리를 통해 물성을 안정화시킨 구강청결제 조성물에 관한 것이다.
최근 코로나 19 바이러스의 대유행으로 인해 개인 위생과 청결에 대한 관심이 높아지고 있다. 마스크를 착용하는 시간이 길어지면서 입 냄새를 유발 할 수 있고, 장기간 착용시 구강 내부가 건조해져 충치와 잇몸 염증이 생길 수 있는 문제가 있으며, 구강청결제가 코로나 19 바이러스를 파괴하거나 예방하는데 효과적이라는 연구결과도 있는바, 구강청결제의 구매 관심이 높아지고 있는 실정이다. 시중에 판매되고 있는 구강청결제의 대부분은 에탄올을 함유하고 있으며, 에탄올은 어린아이나 노인의 구강 건강에 영향을 줄 수 있고, 알코올 성분을 함유한 제품은 일시적으로 입안을 건조하게 만들 수 있어 구강건조증이 있거나 입안이 쉽게 건조해지는 사람들은 더욱 각별한 주의가 필요하다.
미산성 차아염소산수는 식품의약품안전처가 식품첨가물공전에 살균소독제로 지정한 성분으로 에탄올, 이소프로판올, 염화벤잘코늄 및 아염소산 나트륨 등의 소독제 성분보다 소독 대상물 및 대상 미생물의 범위가 넓으며, 살균력과 안전성 면에서도 매우 우수하다. 하지만 미산성 차아염소산수의 물성과 살균 효능을 안정적으로 유지 가능한 전해 용액을 개발하여 적용한 제품 및 연구결과는 현재 없는 실정이다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 구강 미생물에 대한 미산성 차아염소산수에 식물성 정유 및 모노라우린을 첨가하여 항균효과를 높이고 소독제 향을 보완하면서도 안전하게 사용할 수 있는 구강청결제 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 미산성 차아염소산수(SAEW, Slightly acidic electrolyzed water), 식물성 정유 및 모노라우린을 포함하는 구강청결제 조성물을 제공한다.
본 발명의 구강청결제 조성물은 전체 조성물 100 중량%를 기준으로 미산성 차아염소산수 99.0 내지 99.3 중량%, 식물성 정유 0.35 내지 0.65 중량%, 모노라우린 0.2 내지 0.5 중량%를 포함하는 구강청결제 조성물일 수 있으며, 바람직하게는 미산성 차아염소산수 99.15 중량%, 식물성 정유 0.5 중량%, 모노라우린 0.35 중량%를 포함하는 구강청결제 조성물 일 수 있다. 최소 억제 농도(MIC), 최소 살균제 농도(MBC) 측정 결과에 따르면 상기 함량의 조성물인 경우 구강미생물에 대한 살균효과가 가장 우수하기 때문이다.
본 발명은 a) 미산성 차아염소산수를 제조하는 단계; b) 단계 a)의 미산성 차아염소산수에 모노라우린을 혼합하는 단계; c) 단계 b)의 혼합물에 식물성 정유를 투입하는 단계; d) 단계 c)의 혼합물을 초음파처리하여 나노에멀젼을 생성하는 단계;를 포함하는 구강청결제 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어, 식물성 정유는 타임레드 정유, 회향 정유, 바질 정유, 오레가노 정유, 시나몬 정유, 유칼립투스 정유, 클로브 정유, 월계수 잎 정유일 수 있으며, 바람직하게는 월계수 잎 정유일 수 있다.
본 발명의 구강청결제 조성물에 포함된 모노라우린은 측면 상호 작용을 증가시켜 월계수 잎 정유와 SAEW 사이의 유화제로 작용할 수 있다.
본 발명의 미산성 차아염소산수는 염산(HCl), NaCl, 물을 혼합하여 무격막식 전해조에서 전해함으로써 제조된 것일 수 있으며, 1.5 내지 2%(v/v)로 희석한 염산을 전해질로 사용하여 전해한 것일 수 있으며, 바람직하게는 2%의 염산, 1M의 NaCl 및 수돗물을 혼합하여 무격막식 전해조에서 전해함으로써 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 미산성 차아염소산수는 5.0 내지 6.5의 pH 값을 갖는 것일 수 있으며. 바람직하게는 5.5 내지 6.5일 수 있다. 미산성 차아염소산수는 5.0 내지 6.5의 pH 값에서 살균력이 가장 높기 때문이다.
본 발명의 미산성 차아염소산수의 유효염소농도(Available chlorine concentration, ACC)는 10 내지 30 ppm일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 20 ppm일 수 있다. ACC 10ppm인 경우 구강 미생물에 대한 살균 효과가 가장 우수하기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 있어, 미산성 차아염소산수는 1.5 내지 2%(v/v)로 희석한 염산을 전해질로 사용하여 pH 5.5 내지 6.5, 유효염소농도(Available chlorine concentration, ACC) 10 내지 30 ppm, 산화환원전위(oxidation reduction potential, ORP) 4.5 내지 6V 의 무격막식 전해조에서 전해한 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 구강청결제 조성물은 초음파 처리한 나노 에멀젼 형태를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어, 초음파 처리한 나노 에멀젼의 입자 크기는 10 내지 1000nm일 수 있으며, 바람직하게는 100 내지 800nm일 수 있다. 초음파로 처리한 경우 입자 크기가 줄어들고, 초음파 처리하지 않은 경우에 비해 제형의 결합 안정성이 높아져 물성이 더 안정적이기 때문이다.
본 발명의 구강청결제는 Streptococcus mutans, Candida albicans, Streptococcus sobrinus, Veillonella parvula, Porphyromonas gingivalis, Actinomyces naesundii, Streptococcus oralis로 이루어진 군에서 1종 이상의 구강미생물균을 살균할 수 있으며, 바람직하게는 Streptococcus mutans, Candida albicans 또는 Streptococcus oralis 를 살균할 수 있다.
미산성 차아염소산수는 식품의약품안전처가 식품첨가물공전에 살균소독제로 지정한 성분일 뿐만 아니라, 소독 대상물 및 대상 미생물의 범위가 타 물질에 비해 넓고 살균력과 안전성 면에서도 매우 우수한 성분이다. 이러한 미산성 차아염소산수에 식물성 정유 및 모노라우린을 더 포함한 경우 항균 효과가 증가되고 소독제 향이 보완될 뿐만 아니라 초음파 처리를 통해 나노에멀젼 형태로 만들어 물성 안정화 된 구강청결제 조성물을 구현한다는 이점이 있다.
도 1은 소독제제의 특성을 나타낸 것이다.
도 2는 ACC의 농도 및 시간에 따른 살균 효과를 나타낸 것이다.
도 3은 구강 미생물에 대한 나노 에멀젼 기반 소독제의 항균 효과를 나타낸 것이다.
도 4는 월계수 잎 정유의 화학 성분에 대한 가스 크로마토그래피 질량 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 월계수 잎 정유의 분자 상호 작용을 나타낸 것이다.
도 6은 Phase Inversion Composition (PIC) 방법에 의한 나노 유화액 생산의 개략도를 나타낸 것이다.
도 7은 제형의 결합 안정성을 높이기 위해 초음파처리를 기반으로 제조한 나노 유화액의 변화를 나타낸 것이다.
도 8은 1분간 개방 상태에서 30℃ 보관한 소독제로 처리한 경우의 투과 전자 현미경 사진을 나타낸 것이다.
도 2는 ACC의 농도 및 시간에 따른 살균 효과를 나타낸 것이다.
도 3은 구강 미생물에 대한 나노 에멀젼 기반 소독제의 항균 효과를 나타낸 것이다.
도 4는 월계수 잎 정유의 화학 성분에 대한 가스 크로마토그래피 질량 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 월계수 잎 정유의 분자 상호 작용을 나타낸 것이다.
도 6은 Phase Inversion Composition (PIC) 방법에 의한 나노 유화액 생산의 개략도를 나타낸 것이다.
도 7은 제형의 결합 안정성을 높이기 위해 초음파처리를 기반으로 제조한 나노 유화액의 변화를 나타낸 것이다.
도 8은 1분간 개방 상태에서 30℃ 보관한 소독제로 처리한 경우의 투과 전자 현미경 사진을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
<실험예 1> 효모 및 박테리아 균주 준비 및 배양
Candida albicans KCCM 11282, Streptococcus mutans KCTC 3065를 강원대학교 식품생명공학과에서 분양 받아 사용하였다. Brain heart Infusion broth를 사용하여 Candida albicans는 25℃, Streptococcus mutans는 37℃에서 24시간 배양한 후 3,000Хg에서 10분간 원심분리 하고 상등액을 제거한 후 멸균된 0.1% 완충 펩톤 물로 2회 세척한 후 0.1% BPW에 재부유하여 사용하였다. 실험에 이용하는 균의 최종 농도는 8.0~9.0 log cfu/mL으로 조정하여 사용하였으며 미산성 차아염소산수의 살균 효능 분석은 상기에 배양한 균주 1.0mL를 차아염소산수 9.0mL에 1분간 침지 시킨 뒤 중화 용액(0.85% NaCl + 0.5% Na2S2O3)에 옮겨 1분간 중화시키고 중화된 용액을 0.1% 완충 펩톤 물 9mL를 이용하여 연속 희석한 후 BHI agar에 0.1mL 접종하였다. plate는 37℃에서 24시간 배양한 후 colony를 계수하였고, 이를 log of reduction(cfu/ml)로 그래프화하여 나타내었다. (도 3)
<실험예 2> 미산성 차아염소산수(SAEW)의 준비
애노드 (IrO2 + SnO2)와 캐소드 (Ti) 사이에 막이 없는 무격막 형태의 기계를 사용하여 미산성차아염소산수를 생성하였다. 전해질로서의 HCl 용액 1.5%(v/v)은 전해조 내부의 수돗물과 혼합하였고 암페어와 전압은 표 1에 나타난 바와 같다. pH 및 ORP 전극을 측정하는 pH 미터 (Accumet 모델 15, Fisher Scientific Co., Fair Lawn, NJ, USA)와 ACC는 디지털 염소 테스트 키트 (RC-3F, Kasahara Chemical Instruments Corp., Saitama, Japan)를 사용하여 비색 방법으로 분석하였다. (표 1)
| S.No | Sample | Voltage(V) | Ampere(A) | pH | ACC(ppm) |
| SAEW 10 | 3.1 | 4.5 | 6.0 | 6.15 | 10 |
| SAEW 20 | 3.1 | 6.0 | 7.0 | 5.88 | 20 |
<실시예 1> Viable bacterial cell count
제조한 구강 청결제의 항균성 및 저장 중의 항균 기능을 평가하기 위하여 tube에 9mL의 소독제를 넣고 10분간 배양 후 균현탁액 1mL를 각각 첨가하였다. 23±0.2℃에서 30초와 60초 동안 voltexing 후 항균 작용을 중지하기 위하여 각각의 샘플 1mL을 취하여 중화용액(0.5% Na2S2O3 + 0.85% NaCl) 9mL와 1분간 잘 혼합하였다. 대조군으로는 동일 농도의 미산성 차아염소산수를 사용하였다. 중화 후 각각의 샘플은 0.1% 완충 펩톤 물에 10배씩 연속 희석하여 배지에 도말 후 37±2℃에서 24~48시간 배양 후 colony 수를 계측하였고, 이를 log of reduction(cfu/ml)로 그래프화하여 나타내었다. (도 3)
<실시예 2> 식물성 정유와 모노라우린의 항균 효과
<2.1> 한천 디스크 확산 (Disk diffusion method) 분석
식물성 정유는 (타임레드 정유, 회향 정유, 바질 정유, 오레가노 정유, 시나몬 정유, 유칼립투스 정유, 클로브 정유, 월계수 잎 정유) 한국 웹 사이트 https://www.doterra.com/KR/ko_에서 구매하여 항균 활성을 측정하였다.
항균 효능 스크리닝은 타임레드 정유, 회향 정유, 바질 정유, 오레가노 정유, 시나몬 정유, 유칼립투스 정유, 클로브 정유, 월계수 잎 정유를 이용하여 디스크 확산법에 의해 확인하였다. 107-108 cfu/mL 수준의 균 배양액을 Brain heart Infusion agar 배지에 도말하고 식물성 정유와 모노라우린을 각각 20μL로 적신 지름 8mm의 멸균 여과지 디스크를 배지 표면에 접종한 뒤, 37℃에서 24시간 배양하고 생육 저지환을 측정하여 항균 활성을 측정하였다. 대조군으로는 DMSO 1%(v/v)를 사용하였다. 억제 영역은 디스크를 포함하여 밀리미터 단위로 측정하였으며, 모든 결과는 3회씩 독립적으로 수행하였고, 이의 평균값으로 나타내었다. (표 4)
<2.2> 최소 억제 농도 (MIC) 및 최소 살균제 농도 (MBC) 결정
MIC 측정을 위해 The Clinical and Laboratory Standards Institute (NCCLS, 2003)에서 권장 한대로 박테리아에 대한 액체 배지 미량희석법 분석을 하였다. MBC는 NCCLS (1999) 지침에 따라 결정하였다. 테스트 균주를 0.1%(w/v) 완충 펩톤 물에 현탁하여 108cfu/mL의 세포 밀도를 얻었고 각 웰에 첨가된 100μL의 박테리아 현탁액을 얻은 후 0.31 내지 10.0mg/mL의 식물성 정유 범위의 희석액을 96-well micro플레이트에서 준비하였다. MIC는 가시적인 성장을 방해하는 최저농도의 정유로 정의하였고, MBC는 초기 세균 감소율이 99.9% 이상인 최저 농도의 정유로 사용되었으며, 한천 플레이트에서 육안으로 보이는 성장이 정지된 각 웰에서 100μL의 계대 배양으로 진행하였다. 모든 결과는 각 테스트 농도에서 3회 반복되었으며 MIC 및 MBC 값은 미산성차아염소산수, 식물성 정유, 모노라우린의 유화액 제조를 위해 결정하였다. MIC와 MBC를 통해 얻은 식물성 정유와 모노라우린의 농도를 미산성 차아염소산수와 혼합하여 viable bacteria cell count을 이용하여 복합 제제의 항균 효율성을 확인하였다. (표 5)
<실험예 3> 구강청결제 조성물의 항균 효과 - 식물성 정유에 존재하는 주요 항균 화합물에 대한 분자 결합 작용 및 항균 효율 결정
구강청결제 조성물의 최적 제형 확립: MIC와 MBC를 통해 얻은 식물성 정유와 모노라우린의 농도를 미산성 차아염소산수와 혼합하여 viable bacteria cell count을 이용하여 복합 제제의 항균 효율성을 확인하였다.
<3.1> 가스 크로마토 그래피 - 질량 분석법 (GC-MS) 분석
GM, YM, RB 및 CC의 미정 제 헥산 추출물에서 추출한 휘발성 화합물은 GC-MS, Agilent 7890A / 5975C 질량 선택 검출기 (Palo Alto, CA, USA)를 사용하여 결정하고 DB-5MS 모세관 컬럼 (30m 길이 Х 0.25 mm id, 0.25 mm 필름 두께)을 사용하였다. 헬륨은 1 mL/min의 일정한 유속으로 운반 가스로 사용되었으며, 주입 부피는 1 mL로 하였다. (분할 비율 5 : 1). 오븐 온도는 5 분 동안 50℃로 설정하고 분당 4℃에서 230℃로 올린 다음 20분 동안 유지하였고, 검출기 및 주입기 온도는 280℃로 설정하였다. 질량 선택 검출기의 이온화 에너지는 70eV로 설정되었으며 스캔 질량 범위는 m/z 50-500이다. 휘발성 성분은 ChemStation integrator를 사용하여 식별 및 정량화하였다. 피크 평균을 기반으로 한 질량 스펙트럼의 머무름 시간을 Wiley, W8N05ST.L database library (Liu et al., 2017)의 스펙트럼과 비교하였다. (도 4)
| No | Compound | Area |
| 1 | Phenol | 42.96 |
| 2 | Hexylene Glycol 2,4-Pentanedio | 25.31 |
| 3 | 2-Oxabicyclo[2,2,2]octane eucalyptol Cineole 2-Oxabicyclo[2,2,2]octane | 24.54 |
| 4 | Cyclohexene | 2.01 |
| 5 | Bicyclo[7,2,0]undec-4-ene | 1.82 |
<3.2> 분자 도킹(Molecular docking) 분석
GM, YM, CC 및 RB 샘플의 헥산 추출물의 항균 활성을 담당하는 주요 화합물을 확인하기 위해 컴퓨터 기반 분자 도킹 방법을 이용하여 박테리아 topoisomerase 유형II의 4개 사슬 구조 결합 단백질에 대한 가능한 결합 방식을 확인하였다. topoisomerase 유형II(4PLB) 및 지단백질 X 복합체 (LpxC) UDP-3-O-(R-3-hydroxymyristoyl)-N-acetylglucosamine deacetylase 추출물 화합물(리간드)과 표적 단백질(수용체) 및 분자 도킹 점수(Kcal/mol) 간의 분자 상호 작용은 Argus Lab 4.0.1 (Mark Thompson 및 Planaria Software LLC) 및 BIOVIA Discovery studio 2016 (Accelrys Software)을 사용하여 분석하였다.
구강 청결제의 항균 분석의 시험관 내 결과를 검증하기 위해 분자 메커니즘 연구를 진행한 결과, 월계수 잎의 테스트 화합물 중 2-OXABICYCLO[2.2.2]OCTANE이 세균의 Lipid 2 세포벽 단백질 및 리포 단백질에 대해서 가장 높은 도킹 점수를 나타냈다. (도 5)
<실험예 4> 나노 에멀젼 준비
<4.1> 구강청결제 조성물의 최적 나노포뮬레이션 구축
혼합액은 두 개로 나누어 각각 1,100Хg에서 5분간 원심분리 후 85℃에서 15분간 열처리하였다. 유화액층과 액체층을 측정하여 유화도와 유화안전성을 측정하였다. 또한 나노 크기 에멀젼의 물리적 특성은 입도 분석기와 제타 전위를 기반으로 설정하였다. 5초펄스 (5초켜짐 및 5초 꺼짐) 및 50% 진폭에서 6분 유효시간동안 아래에 초음파(Ultra sonication)를 이용하여 나노 에멀젼을 형성하였다.
개발된 구강 청결제의 유화 특성은 도 6에 나타나 있는 바와 같으며, 유화 활성과 유화 안정성이 우수함을 나타낸다. 이러한 결과는 측면 상호 작용을 증가시켜 월계수 잎 정유와 SAEW 사이의 유화제로서 모노라우린이 중요한 역할을 함을 알 수 있다.
<4.2> 나노에멀젼의 입자크기분석
유화액(emulsion)내의 입자 크기는 Malvern ZetaSizer (Nano-ZS, Malvern Instruments, Malvern, UK)를 사용하여 측정하였다. 유화액 샘플 (2방울)을 큐벳에 넣고 입자 크기 측정을 위해 물(2ml)에 희석하였다. 측정은 25℃에서 3회 진행하였다. PDI는 0에서 1까지의 크기 분포 폭에 대한 무차원 측정값이며, 더 높은 값은 입자 크기의 더 넓은 분포를 나타낸다. 입도 측정은 3회 실시했다. 월계수 잎 정유 기반 초음파 처리한 나노 유화액의 입자 크기 분포는 도 7과 같고, 크기 10nm에서 1000nm 사이의 입자 크기 분포를 확인하여 나노 에멀젼을 생성하였다. 초음파 처리한 나노 유화액은 초음파 처리 하지 않은 유화액 보다 안정적인 것을 확인하였다.
<4.3> 나노에멀젼의 제타 전위(z-potential) 분석
제타 전위 (ζ 전위)는 고체와 액체 사이의 상 경계의 전위차이다.
제타 전위 측정용 샘플(25μl)을 모세관 cell에 넣고 물 (2ml)에 하였다. 입자 크기는 해당 다 분산 지수 (PDI)와 Stokes-Einstein 관계를 적용하여 z-평균으로 설정하였다. 각 샘플의 제타 전위 측정은 3회 실시했다. 저농도에서 월계수 잎정유의 혼합물의 제타 전위는 나노 유화액 -62.4 mV에서 가장 높은 제타 전위 값을 나타냈다. 비 이온성 계면 활성제인 모노라우린을 사용하였고, 샘플에서 음의 제타 전위값을 나타냈다. (제타 전위 앞의 (-)는 산란 물체의 순 전하가 음이고 콜로이드 분산의 안정성을 나타내는 핵심 지표이다.) 샘플은 상대적으로 낮은 제타 전위 절대 값 (최대 -37.4mV)을 가졌다 (도 7의 a). 일반적으로 30mV보다 낮은 제타 전위의 절대 값은 분자 사이의 정전기 인력으로 인해 응집에 대한 안정성이 낮음을 의미한다.
<실험예 5> 유효성 평가
제조한 구강청결제 조성물의 항균성과 저장 중의 항균 기능을 평가하기 위하여 9mL의 소독제를 tube에 넣어 10분간 배양 후 각 균현탁액 1mL를 첨가하였다. 23±0.2℃에서 30초와 60초 동안 voltexing 후 항균 작용을 중지하기 위하여 각각의 샘플 1mL를 취하여 중화용액(0.5% Na2S2O3 + 0.85% NaCl) 9mL과 1분간 잘 혼합하였다. 대조군으로 동일 농도의 미산성 차아염소산수를 사용하였다. 중화 후 각각의 샘플은 0.1% 완충 펩톤 물에 10배씩 연속 희석하여 배지에 도말하였고 37±2℃에서 24~48시간 배양 후 colony 수를 계측하였고, 이를 cfu/ml로 환산하여 도식화하였다. (도 2)
<실시예 3> 살균 효과 스크리닝
<3.1> 미산성 차아염소산수의 생산 최적화
SAEW에 대한 생산 공정을 최적화하기 위해 다른 농도와 유속에서 HCl과 NaCl을 포함하여 생산하였다. 이러한 조합은 강산성, 산성 및 약산성 EW를 포함한 다양한 EW 생산을 유도하였다. 전해질 유속이 증가하면서 HCl 농도를 증가시키면 ACC값이 높아지고 모든 조합에서 pH가 감소하였다. 1.0M NaCl (전해질 농도)을 제외하고 적절한 pH (5.0-6.5)의 SAEW는 수돗물에 대해 1~2mL/min의 EFR에서 생성하였다. 수돗물을 사용하여 SAEW를 생성하는 최적의 조건은 2% HCl + 1M NaCl (EFR 2mL/min) 조합이었다.
| S.No | Slightly Acidic Electrolyzed Water(SAEW) | Hydrogen Ion Concentration (pH) | Available Chlorine concentration (ACC) |
| 1 | EW10 | 6.15 | 10 |
| 2 | EW20 | 5.89 | 20 |
| 3 | EW30 | 5.77 | 30 |
<3.2> SAEW 처리 시간에 따른 염소 농도의 영향
침지 시간 1분 동안 23 ± 0.2°C에서 처리된 병원균에 대한 SAEW 살균 효능에 대한 ACC의 효과는 도 2에 표시하였다. 동일한 조건을 유지하기 위해 모든 처리 용액의 pH를 6.0으로 설정하였다. 결과는 박테리아 집단 및 효모는 ACC20 1분 및 SAEW 30초간 처리 후 완전히 불활성화되었다. 결과적으로, pH 6.0과 유리 염소 농도 20ppm에서 1분 동안 SAEW 처리한 경우 구강미생물을 약 7-8 Log cfu/mL를 살균하는데 효율적이었지만 모노라우린 및 식물성 정유의 결합으로 인해 발생할 수 있는 상승효과를 확인하기 위해 ACC10을 사용하였다. (도 2)
<3.3> 식물성 정유의 항균 효과
병원성 미생물에 대한 식물성 정유의 감수성은 디스크 확산법으로 확인하였다. 8가지 식물성 정유 중 월계수 잎 정유의 항균 효과가 뛰어났다. (표 2)
| Candida albicans | Streptococcus mutans | ||
| Essential oil | Thyme red | - | - |
| Fennel oil | - | - | |
| Bay leaf | 12mm | 15mm | |
| Oregano | - | 20mm | |
| Cinnamon | - | - | |
| Eucalyptus | 15mm | - | |
| Clove oil | - | 17mm | |
| Basil oil | - | - | |
<3.4> 구강 미생물에 대한 Thyme red의 최소 억제 농도 (MIC) 및 최소 살균제 농도 (MBC) 설정
구강 청결제 제조를 위해 미산성 차아염소산수와 결합한 월계수 잎 정유와 모노라우린의 농도를 선택하기 위해 MIC 및 MBC 분석을 수행하였다. 선택된 각 월계수 잎 정유와 모노라우린의 MIC 및 MBC 결과는 표 5에 표시하였다. 우리는 미산성 차아염소산수 (SAEW)와 결합하기 위해 0.5mg/mL의 월계수 잎과 0.35mg/mL의 모노라우린을 사용하였다.
| Microorganism | Test Sample | MIC | MBC |
| Candida albicans | Bay leaf oil | 2.5 | 0.5 |
| Streptococcus mutans | Bay leaf oil | 2.5 | 0.5 |
| Candida albicans | Monolaurin | 3.5 | 5.0 |
| Streptococcus mutans | Monolaurin | 3.5 | 5.0 |
<3.5> 구강 미생물에 대한 개발 된 구강청결제 조성물의 항균 효능
구강 미생물에 대한 SAEW의 항균 효과를 평가하기 위해 세균 현탁 방법을 사용하였다. Streptococcus mutans의 경우 SAEW, 월계수 잎 정유, 모노라우린을 모두 첨가한 경우 8.5log cfu/mL 저해됨을 알 수 있었고, Candida albicans의 경우 6.5log cfu/mL 저해됨을 알 수 있었다. 이는 SAEW 또는 SAEW와 모노라우린 또는 SAEW와 월계수 잎 정유를 넣은 경우에 비해 살균 효과가 약 1.5배 내지 2배가량 좋음을 나타내는 것으로서, SAEW (ACC 10ppm)를 기반으로 한 구강 청결제는 구강 미생물에 대한 살균 효과가 뛰어남을 알 수 있었다. (도 3)
<실험예 6> Transmission electron microscope (TEM)
구강미생물의 세포 구조에 대한 소독제의 효과를 알아보기 위해 투과 전자 현미경으로 세균 세포를 관찰하였다. 도 8은 TEM에서 관찰된 바와 같이 개발된 소독제로 처리된 Candida albicans, Streptococcus mutans의 부분을 나타낸다. 개발된 소독제로 처리하면 세포질 밀도가 감소하고 세포질이 세포벽을 형성하고 세포에 공간이 형성되고, 또한 세포가 부분적으로 파괴되고 세포질의 유출로 인해 전자 밀도가 감소함을 알 수 있었다.
도 8은 왼쪽부터 차례대로 (A) 내지 (F)로 볼 때, (A) Streptococcus mutans control, (B) Streptococcus mutans SAEW treatment, (C) Streptococcus mutans optimal solution treatment (D) Candida albicans control, (E) Candida albicans SAEW treatment, (F) Candida albicans optimal solution treatment 를 나타낸다.
Claims (8)
- 미산성 차아염소산수(SAEW, Slightly acidic electrolyzed water), 식물성 정유 및 모노라우린을 포함하는 구강청결제 조성물.
- 제1항에 있어서, 전체 조성물 100 중량%를 기준으로 미산성 차아염소산수 99.0 내지 99.3 중량%, 식물성 정유 0.35 내지 0.65 중량%, 모노라우린 0.2 내지 0.5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강청결제 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 식물성 정유는 월계수 잎 정유인 것을 특징으로 하는 구강청결제 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 미산성 차아염소산수는 1.5 내지 2%(v/v)로 희석한 염산을 전해질로 사용하여 pH 5.5 내지 6.5, 유효염소농도(Available chlorine concentration, ACC) 10 내지 30 ppm, 산화환원전위(oxidation reduction potential, ORP) 4.5 내지 6V 의 무격막식 전해조에서 전해한 것을 특징으로 하는 구강청결제 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 구강청결제 조성물은 초음파 처리하여 나노 에멀젼 형태로 만든 것을 특징으로 하는 구강청결제 조성물.
- 제5항에 있어서, 나노 에멀젼의 입자 크기는 100 내지 800nm인 것을 특징으로 하는 구강청결제 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구강청결제 조성물은 Streptococcus mutans, Candida albicans, Streptococcus sobrinus, Veillonella parvula, Porphyromonas gingivalis, Actinomyces naesundii, Streptococcus oralis로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 구강 미생물을 살균하는 것을 특징으로 하는 구강 청결제 조성물.
- a) 미산성 차아염소산수를 제조하는 단계;
b) 단계 a)의 미산성 차아염소산수에 모노라우린을 혼합하는 단계;
c) 단계 b)의 혼합물에 식물성 정유를 투입하는 단계;
d) 단계 c)의 혼합물을 초음파처리하여 나노에멀젼을 생성하는 단계;를 포함하는 구강청결제 조성물의 제조방법.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953608B2 (ja) * | 1978-02-28 | 1984-12-26 | ティアック株式会社 | レベル設定方法 |
| WO2007072697A1 (ja) * | 2005-12-20 | 2007-06-28 | Noguchi Dental Medical Research Institute | 殺菌水及びその生成方法並びに生成装置 |
| KR20120012534A (ko) * | 2010-08-02 | 2012-02-10 | 안현구 | 살균수 나노 분사 장치 |
| JP2013245187A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Nippon Zettoc Co Ltd | バイオフィルム抑制剤 |
| KR20150084167A (ko) | 2014-01-13 | 2015-07-22 | 장세호 | 미산성차아염소산수가 함유된 물티슈 제조방법과 이 방법에 의하여 제조된 물티슈 |
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2021
- 2021-12-15 KR KR1020210179578A patent/KR102683040B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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