KR910002096B1 - 항치석제를 함유하는 구강 액체 조성물 - Google Patents

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Description

항치석제를 함유하는 구강 액체 조성물

본 발명은 항치석 작용이 있는 성분과 불소화합물을 함유하여 구강내 충치예방 및 항치석 작용이 우수한 구강액체 조성물로서 더욱 상세히는 망목형 분자구조의 수용성 알칼리금속 축합인산염, 불화나트륨, 폴리옥시에틸렌 경화피마자유 및 구연산 나트륨을 함유하는 구강 액체 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 치석이란 치아 주위에 형성되는 단단하고 돌처럼 굳어진 물질로서 치면 세균막(프라그)과는 달리 보통의 치솔질로는 제거하기 힘든 물질이며, 치아의 에나멜 표면위에 프라그(Plaque)가 인산칼슘 및 음식물 찌거기 등과 같이 결정화될때, 형성하기 시작한다. 치석은 윗몸 윗부분과 아래 부분에서 발생할 수 있으며, 그 조성은 칼슘(Calcium), 마그네슘(Magnesium), 인(Phosphorus) 및 기타 원소를 함유하는 무기 물질이 80%이고, 탄수화물(Carbohydrate), 단백질(Protein), 지질(Lipid) 및 박테리아(Bacteria) 함유하는 유기물질이 20%이다.

이러한 치석의 형성과 잇몸 질환사이의 연관이 있다는 것이 인식되기 시작했으며, 일반적으로 받아 들여진 인식은 치석이 잇몸에 해를 주고 또 이와 잇몸사이에 포켓(Pocket) 형성을 도울것이며, 이곳에 각종 유해한 박테리아(Bacteria)가 기생할 수 있다. 치석 형성 경로(Mechansim)에 대해서는 여러가지의 공지 기술에 따라 다소 차이가 있으며, 월킨즈(Wilkins)의 임상 구강 위생학에서는 치석의 형성을 3단계로 설명하고 있다. 최초에는 글리코프로틴(Glycoproteins)으로 구성된 엷은 막인 페리클(Pellicle)이 치면에 부착하여 여기에 박테리아가 전이 증식하므로 프라그(Plaque)를 만들게 되면 시간이 경과함에 따라 타액속의 칼슘, 인등과 음식물찌꺼기가 프라그(Plaque)와 반응하여 무기질화(결정화)되므로 수산화인회석(Hydrox-yapatite)등으로 이루어진 치석을 형성한다고 설명하고 있다.

따라서, 수산화인회석이 결정으로 되는 것을 효과적으로 억제하는 물질이야말로 효과적인 항치석 작용제로 간주하여도 좋을 것이며, 또한 결정질 수산화인회석의 형성 시간을 연장하는 것 또한 좋은 항치석 작용제로 생각한다. 이러한 항치석 작용제는 많은 연구 및 실험실적 실험으로 그 효과가 우수하다고 공지된 선형분자 구조의 수용성 금속축합 인산염으로 현재 구강 제제 조성물로 많이 사용되고 있는 것은 헥사메타인산염, 트리폴리인산염 및 피로인산염등이며, 이들 성분들은 칼슘, 마그네슘, 철이온등을 봉쇄 격리시키는 작용 즉, 킬레이팅 작용이 우수하여 수산화인회석이 결정으로 되는 것을 막아주는 항치석 작용이 있다고 공지되어 있다.

그 대표적인 것으로는 미국 특허 제4,684,518호와 미국 특허 제4,627,977호가 있다. 미국 특허 제4,684,518호는 불소화합물 단독과 디알칼리 금속피로인산염 단독 또는 테트라알칼리 금속피로인산염과의 혼합물이 구강내 항치석 작용이 있는 조성물임을 나타내고 있으며, 미국 특허 제4,627,977호는 불소 화합물 특히 불화나트륨 단독과 수용성 헥사메타인산염, 트리축합인산염, 피로인산염등의 선형 분자 구조를 갖는 수용성금속 축합 인산염등의 구강내 항치석 작용이 있음을 나타내었다.

또 다른 항치석 작용제로는 미국 특허 제4,661,341호에 제시되어 있는 중량 평균 분자량 3,500∼7,500범위의 아크릴산폴리머(Acrylic acid polymer) 혹은 코폴리머(Copolymer)를 들 수 있다.

항치석 작용제를 사용할시는 치석의 주성분인 칼슘 이온을 봉쇄하는 것도 중요하지만 치아의 에나멜이나 상아질 또한 주성분이 칼슘과 인산염으로 구성되어 있으므로 치아에 미치는 영향을 고려하지 않으면 안된다. 즉, 치석과 치아의 주성분은 같은 수산화인화석등으로 이루어져 있지만, 그 구조적 치밀도에서는 상당한 차이가 있다.

또 다른 한편으로는 이와 같은 항치석 작용제들을 마우스워쉬(Mouthwash)에 사용할 경우 인산염 특유의 영향으로 사용시 맛이 좋지 않은 문제점이 있다.

본 발명자들은 상기 문제점을 해결하고자 예의 연구한 결과, 망목형 분자구조의 수용성 알칼리금속 축합인산염을 함유함으로써, 항치석 작용이 우수한 본 발명을 완성하였다.

항치석 작용제로 사용할 수 있는 것은 무수피로인산나트륨, 무수피로인산칼륨, 산성피로인산나트륨 및 헥사메타인산염, 트리폴리인산염등의 선형 축합 인산염등이 있지만, 본 발명에서 사용한 항치석 작용제는 이들과는 전혀 다른 망목형 분자구조의 수용성 알칼리 금속 축합 인산염이며, 이것을 사용하여 만든 구강 액체 조성물에 대하여 실험실적으로 실시한 칼슘 이온 봉쇄 효과와 치석의 형성 억제 효과 및 치아의 에나멜에 대한 탈석회화 시험 및 경도 감소율 시험에서 우수한 결과를 나타내었다.

망목형 분자구조의 수용성 알칼리 금속축합인산염에 대하여 좀더 자세히 기술하면 종래의 축합 인산염은 P₂O₅: M₂O(M : 알칼리금속)의 비가 1 : 2에 속하는 것으로서 메타, 폴리, 피로의 3종류가 있지만, 망목형 분자구조의 수용성 알칼리 금속축합인산염은 그 조성에서 P₂O₅: M₂O기 비가 1 : 1보다 적은 영역에 속하는 울트라계 인산염이다. 즉, 울트라(Ultra) 영역에서는 P₂O₅: M₂O의 비가 1 : 1∼1 : 2의 영역과는 달리 많은 축합이 진행되어 3차원적인 입체 망상구조가 형성된다고 보며, 무정형 물질이기 때문에 X선회절에 의한 개체 구조의 결정은 불확실하지만 페이퍼크로마토그라피(paper chromatography)에 의한 수용액중의 각종 이온종의 존재 및 시간경과에 따른 변화에서 망상 구조인 것으로 추정된다고 학계에 보고되고 있다. 망목형 분자구조의 수용성 알칼리 금속 축합 인산염은 울트라 인산나트륨(ultra phosphate)이라고도 불리우며 일반식으로 표현하면 다음과 같이 쓸 수 있다.

(XM₂O)P₂O₅(I)

여기서, X는 0∼1의 수이고, M은 알칼리 금속을 나타낸다.

그러므로, 본 발명은 항치석 작용제로서 망목형 분자구조의 수용성 알칼리 금속 축합 인산염 0.1~10중량%, 충치예방제로서 유리 불소 이온을 낼 수 있는 불화나트륨 0.01∼0.5중량% 및 비이온 계면활성제인 폴리 옥시에틸렌 경화피마자유 0.5∼3.0중량%를 함유하는 조성물에 항치석 작용의 효과를 더욱 촉진시켜주는 구연산나트륨 0.1∼3.0중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 충치 예방 및 항치석 작용이 있는 구강 액체 조성물이다.

불소이온을 낼 수 있는 불소 화합물에는 불화나트륨, 불화칼륨, 불화암모늄, 불화아연, 불화바륨, 제1 불화인산나트륨, 불화주석산등을 들 수 있으며, 바람직하게는 불화나트륨과 제1 불화인산나트륨을 1종 또는 2종 선택 사용하는 것이다.

불소화합물의 양은 화합물의 형태 및 용해도에 따라 사용량은 변화하지만 일반적으로 0.001∼2.0중량%범위이며, 바람직하게는 0.01∼0.5중량%이다.

본 발명에 사용된 계면활성제는 향료를 물속에 가용화시키기 위해 사용되었으며, 주로 사용되고 있는 계면활성제의 종류는 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 공중합 고분자, 폴리옥시에틸렌 경화피마자유, 고급 알킬 아세테이트 및 소르비탄 지방산에스테르의 폴리옥시에틸렌유도체등이며, 바람직하게는 폴리옥시에틸렌경화피마자유와 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 공중합 고분자이다. 가용화제의 사용량은 0.1∼3.0중량%이며, 바람직하게는 0.5∼3.0중량%이다.

또 본 발명에서 제품의 안정성과 단맛 및 약간의 점도를 주기 위하여 습윤제를 사용하며 습윤제로는 글리세린, 소르비톨액, 폴리에틸렌글리콜, 비결정성 소르비톨액 및 프로필렌글리콜등이 있으며, 바람직하게는 글리세린, 비결정성 소르비톨액이다. 이와 같은 습윤제의 사용량은 3.0∼25.0중량%이며 바람직하게는 5.0∼15.0중량%이다.

제품의 사용시 청량감을 주고 물에 녹지 않은 향료나 방부제등을 녹일 수 있는 에틸알코올을 사용하는데 일반적으로 에틸알코올의 함량이 높을수록 향료의 발산력은 좋으며, 너무 과량 사용하면 사용시 맛이 쓰고 구강 점막을 자극한다. 일반적인 에틸알코올의 사용량은 5.0∼30.0중량%이며 바람직하게는 5.0∼20.0중량%이다.

그리고 본 발명에서는 사용감을 좋게 하기 위하여 향료 및 감미제를 사용할 수 있으며, 향료에는 페파민트, 스피아민트, 1-멘톨, 유칼립투스, 메틸살리실레이트, 시나몬등을 0.1∼1.0중량% 사용한다.

감미제로는 락토오스, 소르비톨, 아스파탐, 식카린나트륨등이 있으며, 바람직하게는 삭카린 나트륨을 0.001∼10.1중량% 사용한다.

기타, 첨가 성분에는 방부제, 식용색소 및 pH 조절제등이 있으며, 본 발명에 의한 구강 액체 조성물의 pH는 5.0∼10.0이다.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예로써 상세히 설명한다.

실시예 1∼3 및 비교예 1~5

표1의 성분의 중량부를 사용하였으며, 제조방법은 공지의 방법으로 즉, 정제수에 습윤제, 감미제, 충치예방제, 항치석제를 넣고 25℃에서 완전히 용해시킨 후, 에탄올에 계면활성제를 넣고 완전히 용해시킨 다음, 항료를 넣어 5분간 교반한 알코올액을 넣고 20분간 교반한 후, NaOH와 HCl을 사용하여 pH를 중성으로 조절하여 제조했다.

[표 1]

상기 표에서 간트레즈에스-97(상품명 ; Gantrez S-97, 제조회사 ; 미국 G. A. F. Chemical Co.)은 폴리비닐메틸에테르와 말레산의 공중합체이며, 폴록사머는 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌의 공중합 고분자이다.

상기의 실시예 및 비교예에 대한 칼슘이온 봉쇄력 시험, 치석형성억제효과 시험, 치아 에나멜의 경도감소율 시험 및 칼슘이온 용출시험은 다음과 같다.

칼슘이온 봉쇄력시험

실시예 및 비교예의 조성물 100g을 삼각플라스크에 넣은 다음, 지시약으로 포화 암모늄 옥살레이트 용액 5.0ml를 가하고 표준 칼슘 용액으로 적정하여 최초의 영구적인 백색의 침전이 생길때까지 적정하고 이때 표준칼슘 용액의 소비된 ml수로부터 봉쇄값(Chelation Value)을 구하였고 결과는 표2와 같다.

여기서 수치 50.00은 표준칼슘용액 ml중 CaCO₃의 mg수이다.

치석형성 억제효과시험

이 시험은 치석형성 억제효과를 알아보기 위해 인위적으로 치석을 만드는 반응에 일정량의 항치석제를 첨가하여 치석의 생성이 늦추어지는 치석형성 억제효과 시험으로 시험방법은 20ml의 증류수가 있는 반응플라스크에 0.1M 인산이수소나트륨 0.5ml를 넣고, 질소분위기를 만든 후, 실시예 및 비교예의 조성물 1.0ml취하고 연속교반하면서 0.1M 염화칼슘 1.0ml를 첨가하고 수산화나트륨을 사용하여 pH를 7.2±0.1로 맞추고 침전이 형성하기 시작하는 시간을 측정하였으며, 결과는 표2와 같다.

치아(에나멜)의 경도 감소율 및 칼슘이온 용출시험

항치석 작용제가 치아에 어떠한 해를 주는지 알아보기 위한 실험실적시험으로 치아로부터의 탈석회화와 그로 인한 치아의 경도감소율을 측정한다.

먼저 20∼30대의 건강한 사람으로부터 발치된 치아를 표본으로하여 에폭시수지(Epoxy resin)에 고정시킨다음, 치아표본의 노출면적이 가로 2mm, 세로 2mm가 되도록 시편을 제작한다.

치아(에나멜)에 대한 경도감소율 시험은 상기 시편의 초기경도를 노프경도 시험기(knoop hardnesstester)를 이용하여 각 시편에 대해 6회의 경도를 측정해 평균치를 초기 경도로 하였으며, 시편을 실시예 및 비교예의 각 조성물에 2분간 침적시킨 후 증류수로 씻는 과정을 하루 4회씩 이틀간 반복실시한 후, 시편의 경도를 6회 측정하여 평균치를 말기 경도로 하였으며, 초기경도와 말기경도간의 평균감소율을 구하였으며, 결과는 표2와 같다.

치아(에나멜)에서 용출한 칼슘이온 정량시험은 항치석 작용제가 함유되지 않은 액체조성물에 표준칼슘 용액을 1ppm, 2ppm, 4ppm 가하여 검량선을 작성한 다음 치아경도 시험에 사용한 액체조성물을 시료로 하여 원자 흡광 광도계를 이용해 칼슘이온의 농도를 구하였으며, 결과는 표2와 같다.

[표 2]

상기 실시예 및 비교예에 대한 시험결과와 같이 항치석제의 항치석능력을 간접적으로 평가할 수 있는 칼슘이온 봉쇄값은 실시예가 비교예보다 훨씬 높게 나왔으며, 치석형상억제 효과를 실험실적으로 평가해 본 결과 실시예 3과 비교예 5에서는 10일 경과후에도 인공치석이 침전되지 않았다.

항치석제가 치아에 주는 영향을 고려해볼때, 비교예 4와 같이 항치석제를 너무 소량 사용하면 효과가 떨어지고 비교예 5와 같이 항치석제를 과량 사용하면 치아로부터 칼슘이온의 용출이 촉진되고 치아의 경도가 낮아짐을 알 수 있다.

Claims (1)

1. 일반식(I)의 망목형 분자구조의 수용성 알카리 금속 축합 인산염 0.1∼10.0중량%, 불화나트륨 0.01∼0.5중량%, 폴리옥시에틸렌경화피마자유 0.5∼3.0중량%, 구연산나트륨 0.1∼3.0중량%를 함유함을 특징으로 하는 항치석제를 함유하는 구강액체 조성물.

   (XM₂O) P₂O₅( I )

   여기서, X는 0∼1의 수이고, M는 알칼리 금속이다.