WO2022055311A1 - 항균 또는 항바이러스 활성을 갖는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

항균 또는 항바이러스 활성을 갖는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDF

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hydroxyapatite
calcium hydroxide
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virus
antibacterial
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김영봉
정선미
김정환
김정민
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건국대학교 산학협력단
주식회사 케이알바이오텍
주식회사 이스타드
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    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic

Definitions

  • the present invention relates to a composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide having antibacterial or antiviral activity, and a method for preparing the same.
  • Hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 , hereinafter HA) is a bioactive calcium phosphate ceramic that is a major component of bone, tooth, and bone graft materials (implants). Many studies have already been conducted using hydroxyapatite as a drug delivery, biomarker, and biomedical scaffold. Hydroxyapatite can be obtained as a result of high-temperature treatment of human and animal bones, and it is mostly used as a bone graft material.
  • Calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), also called slaked lime or caustic lime, does not dissolve well in water, but exhibits strong basicity when soluble in water because of its high ionization degree (dissociability). It is used throughout industries such as environmental purification, chemical industry, food additive, leather, and various fillers.
  • antibacterial/antiviral materials include copper (Cu), silver (Ag), zinc (Zn), etc., and their antibacterial effects are well known, and antibacterial films using them are currently commercially available. However, it is not known whether a film made of copper, silver, or zinc, which is a material having an antibacterial effect, actually exhibits an antibacterial effect.
  • the present inventors made intensive research efforts to develop an eco-friendly nano-bio material having antiviral and antibacterial effects.
  • a composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide can be mass-produced, and the composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide is prepared in the form of a film and a disinfectant.
  • an object of the present invention is to provide an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • Another object of the present invention is to provide an antibacterial or antiviral film comprising a composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preparing an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the present invention provides an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • hydroxyapatite refers to a calcium phosphate compound that is thermodynamically most stable under physiological conditions, and is expressed as Hydroxyapatite, or Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 .
  • Hydroxyapatite is a major component of artificial bones, artificial teeth, and bone graft materials (implants) and has a wide application range in biotechnology. It is largely divided into synthetic hydroxyapatite or natural hydroxyapatite. Alternatively, it may be obtained from bones or teeth of humans or animals.
  • calcium hydroxide is calcium hydroxide, Ca(OH) 2 , also called slaked lime or caustic lime. indicates.
  • Calcium hydroxide has a bactericidal effect because it can decompose lipopolysaccharides of bacteria and dissolve substances that can become substrates of bacteria. It is used throughout industries such as environmental purification (fertilizer, etc.), chemical industry (industrial base, etc.), food additive, leather, and various fillers, and is also used as a root canal filler in the dental field.
  • the composition includes hydroxyapatite and calcium hydroxide in a weight ratio of 1:3 to 1:300. More specifically, the weight ratio of hydroxyapatite and calcium hydroxide is 1:3 to 1:300, 1:3 to 1:250, 1:3 to 1:200, 1:3 to 1:175, 1:3 to 1: 150, 1:3 to 1:125, 1:3 to 1:100, 1:4 to 1:300, 1:4 to 1:250, 1:4 to 1:200, 1:4 to 1:175, 1:4 to 1:150, 1:4 to 1:125, 1:4 to 1:100, 1:5 to 1:300, 1:5 to 1:250, 1:5 to 1:200, 1: 5 to 1:175, 1:5 to 1:150, 1:5 to 1:125, 1:5 to 1:100, 1:6 to 1:300, 1:6 to 1:250, 1:6 to 1:200, 1:6 to 1:175, 1:6 to 1:150, 1:6 to 1:125, 1:6 to 1:125, 1:
  • the hydroxyapatite and calcium hydroxide are in the form of particles, and the average diameter of the particles is 0.1 to 225 ⁇ m. More specifically, the average diameter of the particles of hydroxyapatite and calcium hydroxide is 0.1 to 225 ⁇ m, 0.1 to 200 ⁇ m, 0.1 to 175 ⁇ m, 0.1 to 150 ⁇ m, 0.1 to 125 ⁇ m, 0.1 to 100 ⁇ m, 0.1 to 75 ⁇ m, 0.1 to 50 ⁇ m, 0.1 to 40 ⁇ m, 0.1 to 30 ⁇ m, 0.1 to 25 ⁇ m, 0.1 to 20 ⁇ m, 0.1 to 15 ⁇ m, 0.1 to 10 ⁇ m, 0.1 to 8 ⁇ m, 0.1 to 6 ⁇ m, 0.1 to 4 ⁇ m, 0.1-2 ⁇ m, 0.1-1 ⁇ m, 0.5-225 ⁇ m, 0.5-200 ⁇ m, 0.5-175 ⁇ m, 0.5-150 ⁇ m, 0.5-125
  • the antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide is prepared through a method for preparing an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide to be described later will be.
  • the antibacterial composition is selected from the group consisting of Escherichia coli , Staphylococcus aureus , Salmonella spp. bacteria, and Bacillus cereus . It is to have antibacterial activity against any one or more.
  • the Salmonella genus ( Salmonella spp.) bacteria is typhoid bacteria ( Samonella Typhi ).
  • Escherichia coli is one of the bacteria that inhabit the large intestine of humans and animals, and because it can be easily found in an environment contaminated with feces, it is used as an indicator of contamination of objects that require cleanliness such as food, beverages, and restaurants.
  • bacteria that become When E. coli is distinguished by its antigenic structure, it is classified into 1 to 136 for O antigen, 1 to 78 for K antigen, and 1 to 40 for H antigen.
  • E. coli usually does not show pathogenicity in the intestine, but when it enters a site other than the intestine, it causes cystitis, pyelitis, peritonitis, sepsis, etc.
  • antigenic E. coli such as O 26, O 55, O 111, etc. It is especially called pathogenic E. coli because it can cause infectious diarrhea in adults.
  • Staphylococcus aureus is one of the staphylococci that resides in the skin and digestive tract of humans or animals, and is a causative agent of various epidermal infections such as abscesses, food poisoning, pneumonia, meningitis, sepsis, and the like in humans.
  • Bacillus cereus ( Bacillus cereus ) is a non-pathogenic bacterium that is widely distributed in soil, water, air, and plant surfaces and is usually present at 10 CFU/g or less in food, but causes food poisoning in humans or animals when it proliferates more than 10 6 CFU/g. It is a gram-positive bacterium.
  • the antiviral composition has antiviral activity against any one or more selected from the group consisting of corona virus, influenza virus, coxsackie virus and herpes virus.
  • the coronavirus is SARS-CoV-2.
  • the coronavirus is SARS-CoV-2 (NCCP 43326).
  • influenza virus is H1N1/A/PR8.
  • the Coxsackie virus is Coxsackie virus B1 (CVB1).
  • the Coxsackie virus is Coxsackie virus B1 (CVB1), strain KUMC-13.
  • the herpes virus is Herpes simplex virus-1 (HSV-1).
  • the herpes virus is Herpes simplex virus-1 (HSV-1), strain KUMC-52.
  • Coronaviruses refer to viruses belonging to the coronavirus family (Family Coronaviridae) and are generally found in birds as well as various mammals including humans. Coronaviruses have various species, and are known to cause both respiratory and digestive infectious diseases depending on the characteristics and host of the virus. Coronaviruses are divided into four genera, alpha, beta, gamma, and delta, and MERS-CoV, SARS-CoV, and SARS-CoV-2 (COVID-19) belonging to beta coronaviruses infect the human body and cause respiratory diseases. Among the above coronaviruses, SARS-CoV-2 refers to a newly discovered novel coronavirus that originated in Wuhan, Hubei Province, China in December 2019 and spread worldwide.
  • Influenza virus is a virus belonging to the Orthomyxoviridae family, and is largely classified into three types, namely A, B, and C types, according to the immunological characteristics (antigen specificity) of the virus matrix protein and nucleocapsid protein. .
  • type A virus is subdivided into 18 HAs and 11 NAs according to the antigenic specificity of HA and NA proteins, and the subtype of type A virus is determined by a combination thereof (eg, H1N1, H5N1, etc.).
  • type B virus is largely subdivided into two strains (Victoria and Yamagata) instead of subtypes.
  • influenza viruses the main problem is type A and type B viruses, which are the causative agents of influenza.
  • Coxsackie virus is a virus belonging to the Picornaviridae family. It is very small with a size of 24-30 nm, an icosahedral non-envelope virus, and a virus with high resistance to inactivation.
  • Enterovirus is a contagious pathogen that mainly infects infants and children, especially in poor sanitary conditions, and is mainly transmitted orally and is widely distributed around the world.
  • serotypes There are more than 28 serotypes and can be classified into subtypes belonging to human enterovirus A, B, and C taxonomically.
  • Coxsackie virus causes hand, foot and mouth, stomatitis, and meningitis in humans.
  • Herpes virus is a virus belonging to the herpesvirus family (Family Herpesviridae), and is an enveloped virus with a size of about 152 kb with double-stranded DNA. About 67% of the world's population under the age of 50 have HSV-1 and HSV-2, which is transmitted through physical contact. HSV-1 contains at least 74 ORFs in its genome, which encode capsid and envelope proteins, as well as various proteins involved in regulating viral replication and infectivity. There are eight species that cause disease in humans, and it is also called Human Herpesvirus (HHV). Among herpesviruses, type 1 (HHV1), also called herpes simplex virus 1 (HSV1), infects the skin and mucous membranes of the mouth. Herpes simplex virus 2 (HHV2) is known as herpes simplex virus 2 (HSV2). It is transmitted through sexual contact with an infected person, and herpes type 2 infection causes blisters and pain around the genitals.
  • the antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide is a disinfectant composition or an antibacterial or antiviral coating composition.
  • disinfectant refers to a drug used for the purpose of killing microorganisms such as bacteria and viruses.
  • the hydroxyapatite and calcium hydroxide are in the form of particles, and the average diameter of the particles is 0.1 to 225 ⁇ m. More specifically, the average diameter of the particles of hydroxyapatite and calcium hydroxide is 0.1 to 225 ⁇ m, 0.1 to 200 ⁇ m, 0.1 to 175 ⁇ m, 0.1 to 150 ⁇ m, 0.1 to 125 ⁇ m, 0.1 to 100 ⁇ m, 0.1 to 75 ⁇ m, 0.1 to 50 ⁇ m, 0.1 to 40 ⁇ m, 0.1 to 30 ⁇ m, 0.1 to 25 ⁇ m, 0.1 to 20 ⁇ m, 0.1 to 15 ⁇ m, 0.1 to 10 ⁇ m, 0.1 to 8 ⁇ m, 0.1 to 6 ⁇ m, 0.1 to 4 ⁇ m, 0.1-2 ⁇ m, 0.1-1 ⁇ m, 0.5-225 ⁇ m, 0.5-200 ⁇ m, 0.5-175 ⁇ m, 0.5-150 ⁇ m, 0.5-125
  • the disinfectant composition is to include hydroxyapatite and calcium hydroxide in an amount of 1 to 12% based on the total weight of the composition. More specifically, the disinfectant composition contains 1 to 12%, 1 to 11%, 1 to 10%, 1 to 9%, 1 to 8%, 1 to 7%, 1 to 6%, 1 of hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the disinfectant composition contains hydroxyapatite and calcium hydroxide in an amount of 3 to 7%.
  • the hydroxyapatite and calcium hydroxide are prepared by a method for preparing an antibacterial or antiviral composition comprising the hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the disinfectant is in the form of a pouch or a porous ball, but is not limited thereto.
  • the antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide is an antibacterial or antiviral coating composition.
  • the coating composition is to include hydroxyapatite and calcium hydroxide in an amount of 1 to 20%. More specifically, the coating composition contains 1 to 20%, 1 to 18%, 1 to 16%, 1 to 15%, 1 to 14%, 1 to 13%, 1 to 12%, 1 of hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the hydroxyapatite and calcium hydroxide are in the form of particles, and the average diameter of the particles is 0.1 to 225 ⁇ m. More specifically, the average diameter of the particles of hydroxyapatite and calcium hydroxide is 0.1 to 225 ⁇ m, 0.1 to 200 ⁇ m, 0.1 to 175 ⁇ m, 0.1 to 150 ⁇ m, 0.1 to 125 ⁇ m, 0.1 to 100 ⁇ m, 0.1 to 75 ⁇ m, 0.1 to 50 ⁇ m, 0.1 to 40 ⁇ m, 0.1 to 30 ⁇ m, 0.1 to 25 ⁇ m, 0.1 to 20 ⁇ m, 0.1 to 15 ⁇ m, 0.1 to 10 ⁇ m, 0.1 to 8 ⁇ m, 0.1 to 6 ⁇ m, 0.1 to 4 ⁇ m, 0.1-2 ⁇ m, 0.1-1 ⁇ m, 0.5-225 ⁇ m, 0.5-200 ⁇ m, 0.5-175 ⁇ m, 0.5-150 ⁇ m, 0.5-125
  • the antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide is prepared through a method for preparing an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide to be described later will be.
  • the coating composition is applied to the target object in the form of a spray.
  • the present invention provides an antibacterial or antiviral film comprising a coating layer comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the antibacterial film is selected from the group consisting of Escherichia coli , Staphylococcus aureus , Salmonella spp. bacteria, and Bacillus cereus . It is to have antibacterial activity against any one or more.
  • the Salmonella genus ( Salmonella spp.) bacteria is typhoid bacteria ( Samonella Typhi ).
  • the antibacterial film is to include a coating layer comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide in an amount of 1 to 20% by weight. More specifically, the antimicrobial film contains 1 to 20%, 1 to 18%, 1 to 16%, 1 to 15%, 1 to 14%, 1 to 13%, 1 to 12% of hydroxyapatite and calcium hydroxide, 1 to 11%, 1 to 10%, 1 to 9%, 1 to 8%, 1 to 7%, 1 to 6%, 3 to 20%, 3 to 18%, 3 to 16%, 3 to 15%, 3 to 14%, 3 to 13%, 3 to 12%, 3 to 11%, 3 to 10%, 3 to 9%, 3 to 8%, 3 to 7%, 3 to 6%, 4 to 20%, 4 to 18%, 4 to 16%, 4 to 15%, 4 to 14%, 4 to 13%, 4 to 12%, 4 to 11%, 4 to 10%, 4 to 9%, 4 to 8%, 4 to 7%, 4 to 6%, 4 to 20%, 4 to 18%, 4 to 16%
  • the antiviral film has antiviral activity against any one or more selected from the group consisting of corona virus, influenza virus, coxsackie virus and herpes virus.
  • influenza virus is H1N1/A/PR8.
  • the Coxsackie virus is Coxsackie virus B1 (CVB1).
  • the Coxsackie virus is Coxsackie virus B1 (CVB1), strain KUMC-13.
  • the herpes virus is Herpes simplex virus-1 (HSV-1).
  • the herpes virus is Herpes simplex virus-1 (HSV-1), strain KUMC-52.
  • the coronavirus is SARS-CoV-2.
  • the coronavirus is SARS-CoV-2 (NCCP 43326).
  • the antiviral film is to include a coating layer containing hydroxyapatite and calcium hydroxide in an amount of 1 to 20%. More specifically, the antiviral film contains 1 to 20%, 1 to 18%, 1 to 16%, 1 to 15%, 1 to 14%, 1 to 13%, 1 to 12% of hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the hydroxyapatite and calcium hydroxide are in the form of particles, and the average diameter of the particles is 0.1 to 225 ⁇ m. More specifically, the average diameter of the particles of hydroxyapatite and calcium hydroxide is 0.1 to 225 ⁇ m, 0.1 to 200 ⁇ m, 0.1 to 175 ⁇ m, 0.1 to 150 ⁇ m, 0.1 to 125 ⁇ m, 0.1 to 100 ⁇ m, 0.1 to 75 ⁇ m, 0.1 to 50 ⁇ m, 0.1 to 40 ⁇ m, 0.1 to 30 ⁇ m, 0.1 to 25 ⁇ m, 0.1 to 20 ⁇ m, 0.1 to 15 ⁇ m, 0.1 to 10 ⁇ m, 0.1 to 8 ⁇ m, 0.1 to 6 ⁇ m, 0.1 to 4 ⁇ m, 0.1-2 ⁇ m, 0.1-1 ⁇ m, 0.5-225 ⁇ m, 0.5-200 ⁇ m, 0.5-175 ⁇ m, 0.5-150 ⁇ m, 0.5-125
  • the antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide is prepared through a method for preparing an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide to be described later will be.
  • a method for producing a film comprising the steps of:
  • the solvent of the solution is toluene.
  • the composition of the solution is 25 to 30% of urethane acrylate oligomer, 5 to 10% of 1,6-hexanediol diacrylate, 5 to 12% of hydroxyapatite and calcium hydroxide, methyl ethyl ketone 30 to 40%, and 20 to 23% toluene.
  • the solution contains hydroxyapatite and calcium hydroxide in an amount of 5 to 10% based on the total weight of the solution.
  • the coating is performed by a micro gravure coating method.
  • Micro gravure coating is a method of coating using a micro gravure roll, and the surface of the micro gravure roll is engraved with a pattern or cell that enables special coating.
  • This micro gravure roll is mounted on a bearing, and a certain part of the roll is immersed in the coating liquid in the liquid pan on the liquid pan containing the coating liquid, and the rotation of this gravure roll spreads the coating liquid in a specific configuration formed on the surface and the roll is formed.
  • the surface is applied while returning to the contact surface of the fabric or film. At this time, the surface of the roll is cut evenly by a flexible blade before contact with the surface to be coated so that the coating is uniform.
  • curing the coated film is performed through a UV curing method.
  • the coating is performed through a UV curing method, which is a step of curing a film after spraying a mixture of a coating solution and a composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide on a curved surface. .
  • the antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide is prepared through a method for preparing an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide to be described later will be.
  • the antibacterial or antiviral disinfectant composition, coating composition and film of the present invention exhibit the same antibacterial or antiviral effect as the antibacterial or antiviral composition, the overlapping description in relation to the effect is to avoid the complexity of the specification. For this reason, the description is omitted.
  • the present invention provides a method for preparing an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide, comprising the steps of:
  • the step of crushing the shell is a step to accelerate the physical and chemical reaction rate by making the particle size of the shell small before manufacturing hydroxyapatite and calcium hydroxide powder.
  • a method commonly used in the art to which the present invention pertains can be applied as long as the size of the particles can be reduced, and the method is not limited thereto.
  • shell refers to a mineral secreted product that encloses and protects the mollusk in molluscs, and generally contains 95% inorganic salts (mostly calcium carbonate, calcium phosphate 1-2%, magnesium carbonate 0.5% or less) and proteinaceous conchiolin.
  • the shell is a shell of a bivalve, tribal, gastropod, and oysteroid.
  • the shell is a scallop shell, an oyster shell, a clam shell, a clam shell, a cockle shell, an abalone shell, a mussel shell, a clams shell, or a combination thereof.
  • the shell is a scallop shell, an oyster shell, or a combination thereof.
  • the step of crushing the shell includes washing the shell before the step of crushing the shell.
  • the step of washing the shell is performed by treating sodium hypochlorite.
  • the step of washing the shell is a step performed by treating 1 to 20 L/kg of sodium hypochlorite compared to the shell. More specifically, the step of washing the shell is 1 to 20 L/kg, 1 to 18 L/kg, 1 to 16 L/kg, 1 to 14 L/kg, 1 to 12 L/kg, 1 to 11 compared to the shell L/kg, 1-10 L/kg, 3-20 L/kg, 3-18 L/kg, 3-16 L/kg, 3-14 L/kg, 3-12 L/kg, 3-11 L /kg, 3 to 10 L/kg, 5 to 20 L/kg, 5 to 18 L/kg, 5 to 16 L/kg, 5 to 14 L/kg, 5 to 12 L/kg, 5 to 11 L/ kg, 5-10 L/kg, 7-20 L/kg, 7-18 L/kg, 7-16 L/kg, 7-14 L/kg, 7-12 L/kg, 7-11 L/kg , 7 to 10 L / kg, 8 to 20 L / kg, 8 to 18 L / kg.
  • the step of sequentially treating the shells with HCl and NaOH is a demineralization process that removes impurities through acid and base treatment and partially removes calcium components to soften the tissue.
  • the step of sequentially treating HCl and NaOH includes treating 0.1 to 10N of HCl. More specifically, the concentration of HCl is 0.1 to 10 N, 0.1 to 7 N, 0.1 to 5 N, 0.1 to 2 N, 0.1 to 1.5 N, 0.1 to 1.25 N, 0.1 to 1.1 N, 0.1 to 1.0 N, 0.4 to 10 N, 0.4 to 7 N, 0.4 to 5 N, 0.4 to 2 N, 0.4 to 1.5 N, 0.4 to 1.25 N, 0.4 to 1.1 N, 0.4 to 1.0 N, 0.7 to 10 N, 0.7 to 7 N, 0.7 to 5 N, 0.7 to 2 N, 0.7 to 1.5 N, 0.7 to 1.25 N, 0.7 to 1.1 N, 0.7 to 1.0 N, 0.9 to 10 N, 0.9 to 7 N, 0.9 to 5 N, 0.9 to 2 N, 0.9 to 1.5 N, 0.9 to 1.25 N, 0.9 to 1.1 N, or 0.9 to 1.0 N, but are not limited thereto.
  • the HCl is added in a ratio of 0.1 to 5 Liter based on 1 kg of the shell. More specifically, the volume of HCl added to the shell weight is 0.1 to 5 L/kg, 0.3 to 5 L/kg, 0.5 to 5 L/kg, 0.7 to 5 L/kg, 0.1 to 4 L/kg, 0.3 to 4 L/kg, 0.5-4 L/kg, 0.7-4 L/kg, 0.1-3 L/kg, 0.3-3 L/kg, 0.5-3 L/kg, 0.7-3 L/kg, 0.1-2 L/kg, 0.3-2 L/kg, 0.5-2 L/kg, 0.7-2 L/kg, 0.1-1.5 L/kg, 0.3-1.5 L/kg, 0.5-1.5 L/kg, or 0.7-1.5 L/kg, but is not limited thereto.
  • sequentially treating the HCl and NaOH includes adding HCl to the pulverized shell and then mixing at 150 to 250 rpm. More specifically, the mixing is 150 to 250 rpm, 150 to 240 rpm, 150 to 230 rpm, 150 to 220 rpm, 150 to 210 rpm, 150 to 200 rpm, 160 to 250 rpm, 160 to 240 rpm, 160 to 230 rpm , 160 to 220 rpm, 160 to 210 rpm, 160 to 200 rpm, 170 to 250 rpm, 170 to 240 rpm, 170 to 230 rpm, 170 to 220 rpm, 170 to 210 rpm, 170 to 200 rpm, 180 to 250 rpm , 180 to 240 rpm, 180 to 230 rpm, 180 to 220 rpm, 180 to 210 rpm, 180 to 200 rpm, 190 to 250 rpm, 190 to 240 rpm.
  • the sequentially treating the HCl and NaOH includes treating 0.1 to 10N of NaOH. More specifically, the concentration of NaOH is 0.1 to 10 N, 0.1 to 7 N, 0.1 to 5 N, 0.1 to 2 N, 0.1 to 1.5 N, 0.1 to 1.25 N, 0.1 to 1.1 N, 0.1 to 1.0 N, 0.4 to 10 N, 0.4 to 7 N, 0.4 to 5 N, 0.4 to 2 N, 0.4 to 1.5 N, 0.4 to 1.25 N, 0.4 to 1.1 N, 0.4 to 1.0 N, 0.7 to 10 N, 0.7 to 7 N, 0.7 to 5 N, 0.7 to 2 N, 0.7 to 1.5 N, 0.7 to 1.25 N, 0.7 to 1.1 N, 0.7 to 1.0 N, 0.9 to 10 N, 0.9 to 7 N, 0.9 to 5 N, 0.9 to 2 N, 0.9 to 1.5 N, 0.9 to 1.25 N, 0.9 to 1.1 N, or 0.9 to 1.0 N, but are not limited thereto.
  • the NaOH is added in a ratio of 1 to 20 Liter based on 1 kg of the shell. More specifically, the volume of HCl added to the shell weight is 1 to 20 L/kg, 1 to 18 L/kg, 1 to 16 L/kg, 1 to 14 L/kg, 1 to 12 L/kg, 1 to 11 L/kg, 1 to 10 L/kg, 3 to 20 L/kg, 3 to 18 L/kg, 3 to 16 L/kg, 3 to 14 L/kg, 3 to 12 L/kg, 3 to 11 L/kg, 3 to 10 L/kg, 5 to 20 L/kg, 5 to 18 L/kg, 5 to 16 L/kg, 5 to 14 L/kg, 5 to 12 L/kg, 5 to 11 L /kg, 5-10 L/kg, 7-20 L/kg, 7-18 L/kg, 7-16 L/kg, 7-14 L/kg, 7-12 L/kg, 7-11 L/kg kg, 7-10 L/kg, 8-20 L/kg, 8-18 L/kg, 8-16 L/kg, 8
  • sequentially treating the HCl and NaOH includes adding NaOH to the pulverized shell and then mixing at 150 to 250 rpm. More specifically, the mixing is 150 to 250 rpm, 150 to 240 rpm, 150 to 230 rpm, 150 to 220 rpm, 150 to 210 rpm, 150 to 200 rpm, 160 to 250 rpm, 160 to 240 rpm, 160 to 230 rpm, 160 to 220 rpm, 160 to 210 rpm, 160 to 200 rpm, 170 to 250 rpm, 170 to 240 rpm, 170 to 230 rpm, 170 to 220 rpm, 170 to 210 rpm, 170 to 200 rpm, 180 to 250 rpm, 180 to 240 rpm, 180 to 230 rpm, 180 to 220 rpm, 180 to 210 rpm, 180 to 200 rpm, 190 to 250 rpm, 190 to 240 rpm, 190
  • the step of sequentially treating HCl and NaOH is a step of treating 0.7 to 1.5 L/kg of HCl compared to the shell, and then treating 9 to 11 L/kg of NaOH compared to the shell.
  • the concentration and time of hydrochloric acid determine the degree of demineralization, so that excessive demineralization will lose antibacterial/antiviral functionality in the future, and appropriate conditions are required.
  • the step of heat-treating the shell is a step of removing the remaining components, leaving only the main components, particularly Ca(OH) 2 , from hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the heat treatment is to be performed at 600 to 1600 °C. More specifically, the heat treatment is performed at 600 to 1600 °C, 600 to 1500 °C, 600 to 1400 °C, 600 to 1300 °C, 600 to 1200 °C, 800 to 1600 °C, 800 to 1500 °C, 800 to 1400 °C, 800 to 1300 °C, 800 to 1200 °C, 900 to 1600 °C, 900 to 1500 °C, 900 to 1400 °C, 900 to 1300 °C, 900 to 1200 °C, 1000 to 1600 °C, 1000 to 1500 °C, 1000 to 1400 °C, 1000 to 1300 °C, or 1000 to 1200 °C. According to an embodiment of the present invention, the heat treatment is performed at 1000 to 1200 °C, but is not limited thereto.
  • the step of further re-grinding the shell is a step for pulverizing hydroxyapatite and calcium hydroxide to a predetermined size.
  • the re-grinding is a step of pulverizing the average diameter of the particles of hydroxyapatite and calcium hydroxide to 0.1 to 225 ⁇ . More specifically, the re-grinding may include an average diameter of particles of hydroxyapatite and calcium hydroxide from 0.1 to 225 ⁇ m, 0.1 to 200 ⁇ m, 0.1 to 175 ⁇ m, 0.1 to 150 ⁇ m, 0.1 to 125 ⁇ m, 0.1 to 100 ⁇ m, 0.1 to 75 ⁇ m, 0.1 to 50 ⁇ m, 0.1 to 40 ⁇ m, 0.1 to 30 ⁇ m, 0.1 to 25 ⁇ m, 0.1 to 20 ⁇ m, 0.1 to 15 ⁇ m, 0.1 to 10 ⁇ m, 0.1 to 8 ⁇ m, 0.1 to 6 ⁇ m, 0.1-4 ⁇ m, 0.1-2 ⁇ m, 0.1-1 ⁇ m, 0.5-225 ⁇ m, 0.5-200 ⁇ m, 0.5-175 ⁇ m,
  • the step of further re-grinding the shell is a step performed through a high-pressure crusher.
  • the present invention provides an article comprising or coated on the surface of the composition for antibacterial or antiviral comprising the hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the term article means a material object having a shape, and generally maintains a constant shape, but may change shape, and there is no limitation in material and shape thereof.
  • the article of the present invention can exhibit antibacterial or antiviral properties through a composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide, so there is no limitation on articles that can be used.
  • the article of the present invention can be produced through various methods such as including a composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide in raw materials or input into the manufacturing process during the manufacturing process of the article, or through a post-treatment process after the article is manufactured. It may include a composition for viruses.
  • the article of the present invention can be manufactured through various treatment processes such as applying or spraying a composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide on the surface of the article during the manufacturing process of the article, or through a post-treatment process after the article is manufactured.
  • the composition can be coated on the surface.
  • the article is selected from the group consisting of plastic, synthetic leather, steel sheet, wet tissue, and gloves, but is not limited thereto.
  • the hydroxyapatite and calcium hydroxide are in the form of particles, and the average diameter of the particles is 0.1 to 225 ⁇ m. More specifically, the average diameter of the particles of hydroxyapatite and calcium hydroxide is 0.1 to 225 ⁇ m, 0.1 to 200 ⁇ m, 0.1 to 175 ⁇ m, 0.1 to 150 ⁇ m, 0.1 to 125 ⁇ m, 0.1 to 100 ⁇ m, 0.1 to 75 ⁇ m, 0.1 to 50 ⁇ m, 0.1 to 40 ⁇ m, 0.1 to 30 ⁇ m, 0.1 to 25 ⁇ m, 0.1 to 20 ⁇ m, 0.1 to 15 ⁇ m, 0.1 to 10 ⁇ m, 0.1 to 8 ⁇ m, 0.1 to 6 ⁇ m, 0.1 to 4 ⁇ m, 0.1-2 ⁇ m, 0.1-1 ⁇ m, 0.5-225 ⁇ m, 0.5-200 ⁇ m, 0.5-175 ⁇ m, 0.5-150 ⁇ m, 0.5-125
  • the antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide is prepared through a method for preparing an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide to be described later will be.
  • the article is plastic
  • the plastic includes a coating layer containing hydroxyapatite and calcium hydroxide in an amount of 1 to 20% by weight.
  • the plastic comprises 1 to 20%, 1 to 18%, 1 to 16%, 1 to 15%, 1 to 14%, 1 to 13%, 1 to 12%, 1 to hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the article is a steel sheet
  • the steel sheet includes a coating layer containing hydroxyapatite and calcium hydroxide in an amount of 1 to 20%. More specifically, the steel sheet contains hydroxyapatite and calcium hydroxide at 1 to 20%, 1 to 18%, 1 to 16%, 1 to 15%, 1 to 14%, 1 to 13%, 1 to 12%, 1 to 11%, 1-10%, 1-9%, 1-8%, 1-7%, 1-6%, 3-20%, 3-18%, 3-16%, 3-15%, 3- 14%, 3-13%, 3-12%, 3-11%, 3-10%, 3-9%, 3-8%, 3-7%, 3-6%, 4-20%, 4- 18%, 4-16%, 4-15%, 4-14%, 4-13%, 4-12%, 4-11%, 4-10%, 4-9%, 4-8%, 4- 7%, 4 to 6%, 5 to 20%, 5 to 18%, 5 to 16%, 5 to 15%, 5 to 14%, 5 to 13%, 5 to 12%, 5 to 11%, 5
  • the article is synthetic leather
  • the synthetic leather includes a coating layer containing hydroxyapatite in an amount of 1 to 20%. More specifically, the synthetic leather contains 1 to 20%, 1 to 18%, 1 to 16%, 1 to 15%, 1 to 14%, 1 to 13%, 1 to 12%, 1 to hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the antibacterial composition is selected from the group consisting of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp. bacteria, and Bacillus cereus. It is to have antibacterial activity against any one or more.
  • the Salmonella genus ( Salmonella spp.) bacteria is typhoid bacteria ( Samonella Typhi ).
  • the antiviral article has antiviral activity against any one or more selected from the group consisting of corona virus, influenza virus, coxsackie virus and herpes virus.
  • influenza virus is H1N1/A/PR8.
  • the Coxsackie virus is Coxsackie virus B1 (CVB1).
  • the Coxsackie virus is Coxsackie virus B1 (CVB1), strain KUMC-13.
  • the herpes virus is Herpes simplex virus-1 (HSV-1). am.
  • the herpes virus is Herpes simplex virus-1 (HSV-1), strain KUMC-52.
  • the coronavirus is SARS-CoV-2.
  • the coronavirus is SARS-CoV-2 (NCCP 43326).
  • the present invention provides an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the present invention provides an antibacterial or antiviral film comprising a composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the present invention provides a method for preparing an antibacterial or antiviral composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • Figure 1a shows the results of evaluating the antiviral effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) 0.5% or 3%.
  • Figure 1b shows the results of evaluating the antiviral effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) 5% or 10% (shows an antiviral effect on SARS-CoV-2) .
  • HA hydroxyapatite
  • Ca(OH) 2 calcium hydroxide
  • Figure 2a shows the results of evaluating the antiviral effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) having an average particle diameter of 0.5-1.0 ⁇ m.
  • HA hydroxyapatite
  • Ca(OH) 2 calcium hydroxide
  • Figure 2b shows the results of evaluating the antiviral effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) having an average particle diameter of 1.0-10 ⁇ m.
  • HA hydroxyapatite
  • Ca(OH) 2 calcium hydroxide
  • Figure 3 shows the results of evaluating the antibacterial effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) 5%.
  • Figure 4 shows the results of evaluating the antibacterial effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) 6%.
  • HA hydroxyapatite
  • Ca(OH) 2 calcium hydroxide
  • Figure 8 shows the results of evaluating the antibacterial effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) 10%.
  • FIG. 10 shows the results of evaluating the antibacterial effect of a film not containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) without leaving time after bacterial inoculation in order to measure the recovery rate.
  • HA hydroxyapatite
  • Ca(OH) 2 calcium hydroxide
  • Figure 11a is a film (negative control) that does not contain hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), a group for measuring the recovery rate, and a comparative group (commercial copper film). Results of comparative evaluation indicates
  • Figure 11b shows the results of evaluating the antibacterial effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) 12%, 4 types (E. coli, Bacillus cereus, Salmonella bacteria, Staphylococcus aureus) cocci) for 30 minutes, respectively, the antibacterial effect test group and the non-coated control group are shown.
  • HA hydroxyapatite
  • Ca(OH) 2 calcium hydroxide
  • FIG. 13 shows the results of evaluating the antiviral effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).
  • Figure 15 shows the results of evaluating the anti-influenza virus effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).
  • Figure 16 shows the results of evaluating the anti-Coxsackie virus effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).
  • FIG. 17 shows the results of evaluating the anti-herpes simplex virus effect of a film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).
  • Figure 18a shows the results of evaluating the effect of a disinfectant containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) addition to tap water Efficacy as a disinfectant for post-filtered water was evaluated.
  • Figure 18b shows the results of evaluating the stability effect as a disinfectant of water filtered after the addition of hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) to tap water.
  • HA hydroxyapatite
  • Ca(OH) 2 calcium hydroxide
  • Figure 18c shows the results of evaluating the effect of a disinfectant comprising hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).
  • Figure 18d shows the result of evaluating the effect of a disinfectant containing a control group and 5% hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).
  • Figure 19a shows the experimental results of the negative control in an experiment for evaluating the efficacy of disinfectants containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).
  • HA hydroxyapatite
  • Figure 20 shows the results for evaluating the yield of the disinfectant containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).
  • HA hydroxyapatite
  • Ca(OH) 2 calcium hydroxide
  • % used to indicate the concentration of a specific substance is (weight/weight)% solid/solid, (weight/volume)%, and (weight/volume)% for solid/solid, and Liquid/liquid is (vol/vol) %.
  • Preparation Example 1 Preparation method of a composition containing hydroxyapatite (Hydroxyapatite, HA) and calcium hydroxide
  • Scallops (domestic production) or oysters (domestic production) to prepare a composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide Shell was used as a raw material.
  • This manufacturing method is a process capable of mass production rather than the conventional production of animal bone-derived bone grafts in grams. (ton unit process)
  • bovine or pig femur bone is generally used as a raw material for a composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide
  • the production efficiency starts with 1 kg of raw material and the final product is 50 grams, and the yield is only 5%. The yield is low to be used for commercial purposes.
  • the composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide prepared using bovine or pig bones has lower antibacterial/antiviral efficacy compared to a composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide derived from shell, so the present invention provides Scallops or oyster shells were selected as raw materials for the composition containing apatite and calcium hydroxide.
  • the shell of oysters or scallops is used as a raw material for manufacturing a composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide, a mass supply of a composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide is possible, and the yield is 30% or more and the color is white. Easy to use.
  • Scallops or oyster shells were loaded with sodium hypochlorite 10 L/kg for 3 days, washed 3 times with 10 L/kg tap water for 1 hour each, and then pulverized using a grinding machine.
  • Sodium hypochlorite already has NaCl in the shell, so fill tap water, insert an electric coil, and electrolyze to produce sodium hypochlorite (200ppm sodium hypochlorite sterilizing cleaning solution).
  • 1 L/kg of 1N HCl was added to the pulverized shell and mixed at 190-200 rpm for 4 hours, followed by washing twice with 10 L/kg of distilled water for 1 hour each. Thereafter, the washed shells were mixed with 1N NaOH 10 L/kg at 190-200 rpm for 4 hours, and then washed twice with distilled water 10 L/kg for 1 hour each.
  • the washed shells were dried at 30 to 45° C. for 12 hours and heat treated at 1100° C. for 10 hours.
  • the final dried shell was pulverized to a size of 0.1-10 ⁇ m with a high-pressure crusher to prepare a composition comprising hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the content of the composition comprising hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide was analyzed.
  • Table 1 shows the weight ratio of hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • the prepared yarn PET film (polyester film) was coated with a mixture prepared by mixing a raw material of a composition containing hydroxyapatite and calcium hydroxide with a specially prepared UV solution (micro gravure coating for UV hard coating).
  • composition of the coated UV liquid is as follows:
  • films containing 9% hydroxyapatite and calcium hydroxide of various particle sizes were treated with Coxsackie virus for 5 minutes to measure the antiviral effect.
  • the antibacterial/antiviral film exhibits excellent antibacterial/antiviral efficacy when it contains 5% or more of hydroxyapatite and calcium hydroxide in the form of 1-10 ⁇ m-sized particles.
  • hydroxyapatite and calcium hydroxide After adding 5% of hydroxyapatite and calcium hydroxide to tap water and filtering with a 0.2 ⁇ m filter, the effect of hydroxyapatite and calcium hydroxide as a disinfectant was measured. In addition, it was confirmed that the disinfectant with the same efficacy was produced even when tap water was repeatedly added and filtered several times (production yield of 1,000). Finally, hydroxyapatite and calcium hydroxide pouches, porous hydroxyapatite and calcium hydroxide balls were made in tap water, and 1 g of hydroxyapatite and calcium hydroxide pouches or balls were added to 1,000 ml of tap water. was prepared. Since it has no biological effect, it can be applied to dental mouthwashes, etc.
  • a liquid spray solution was prepared by adding 500 nm - 10 ⁇ m size hydroxyapatite and calcium hydroxide to the UV coating solution at a concentration of 10%.
  • a coating solution containing hydroxyapatite and calcium hydroxide was prepared by adding 100 nm - 10 ⁇ m size hydroxyapatite and calcium hydroxide to the UV coating solution at a concentration of 5%.
  • a coating solution containing hydroxyapatite and calcium hydroxide was prepared by adding 100 nm - 10 ⁇ m size hydroxyapatite and calcium hydroxide to a polyurethane (PU, polyurethane) surface treatment agent resin solution at a concentration of 7% or 10%.
  • PU polyurethane
  • hydroxyapatite and calcium hydroxide By mixing hydroxyapatite and calcium hydroxide part by part, transferring them to the product surface with a mash roll and drying (volatilizing the solvent), hydroxyapatite and calcium hydroxide were adsorbed to the synthetic leather, and synthetic leather containing hydroxyapatite and calcium hydroxide was manufactured.
  • Preparation Example 7 Manufacturing method of steel sheet containing hydroxyapatite and calcium hydroxide
  • hydroxyapatite and calcium hydroxide are added 3% or 5% to oil-based resin for each color to coat the steel sheet, including hydroxyapatite and calcium hydroxide.
  • a steel plate was manufactured.
  • Example 1 Evaluation of the antibacterial effect of a film containing hydroxyapatite and calcium hydroxide
  • E. coli Escherichia coli
  • the cultured strain was inoculated into a flask containing 25 mL of fresh LB liquid medium and cultured for 2 to 3 hours, and then the absorbance was measured at 600 nm to confirm the degree of culture of the bacteria.
  • the initial culture of E. coli was diluted with LB liquid medium to prepare 1 x 10 6 CFU per mL of the bacterial solution. 1 mL of the bacterial solution was placed in a new microcentrifuge tube, centrifuged (10,000 rpm, 1 min), and the supernatant was removed.
  • PBS Phosphate Buffered Saline
  • the test group was inoculated with 400 ⁇ l of the prepared bacterial solution on the film ((50 ⁇ 2)mm x (50 ⁇ 2)mm) coated with the antibacterial material of Preparation Example 2, and then a cover film (a film not coated with an antibacterial material (40 ⁇ 2)mm x (40 ⁇ 2)mm) was covered and left in a 37°C CO 2 incubator for 30 minutes.
  • 400 ⁇ l of the prepared bacterial solution was inoculated on a film ((50 ⁇ 2)mm x (50 ⁇ 2)mm) not coated with an antibacterial material, and then the cover film was covered and left in a 37°C CO 2 incubator for 30 minutes.
  • Each film of the test group and control group left for 30 minutes was put in a 50 mL conical tube together with a cover film. Then, 10 mL of LB liquid medium was put into a 50 mL conical tube, and then mixed with a vortex mixer. After that, 1 mL of the suspension was mixed with 9 mL of PBS, and mixed through a vortex mixer (10-fold dilution), and the process was repeated 3 times to dilute to 10 -3 . 100 ⁇ l of 10 -1 , 10 -2 , and 10 -3 suspensions were spread on 3 or more LB media, respectively, and then cultured at 37° C. for 20 to 24 hours.
  • the degree of recovery was measured after inoculating 400 ⁇ l of the prepared bacterial solution on the film used in the control group, and repeating the above process without leaving time.
  • Inhibition rate (%) calculation and evaluation method is as follows:
  • Inhibition rate (%) [number of control bacteria (CFU)-test bacteria number (CFU)] / number of control bacteria (CFU) X 100.
  • Salmonella Salmonella typhi 4.75x10 8 CFU/mL 400uL inoculation
  • Measurement of viable cell count (Colony count) after 30 minutes of contact 10 -1 suspension HA/Ca(OH) 2 12% film 0 0 Copper coated film (Cu 2+ , commercially available)
  • Company A >300 >300 Copper Coated Film (Cu 2+ )
  • Company B >300 >300 negative control >300 >300 Recovery (recovery measurement group) >300 >300
  • bacteria were treated on the film and cultured in a 37° C. CO 2 incubator, and then compared with the control film.
  • the specific test method is the same as the test method of 1-2.
  • the 5% HA-treated film showed a bacterial reduction rate of more than 99.7% in all three types of bacteria, and the 10% HA-treated film showed Salmonella (>99,3%) ) showed a reduction rate of 99.7% or more in the remaining 2 types of bacteria (Table 4, Table 5, FIG. 11b).
  • the silver or copper film did not exhibit antibacterial efficacy, and only the film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) showed antibacterial efficacy (FIG. 12, Table 6).
  • E. coli S. typhi S. aureus Recovery recovery measurement group >300 >300 >300 negative control >300 >300 >300 7%, 12% HA/Ca(OH) 2 0 0 0 silver coated film >300 >300 >300 >300 copper coated film >300 >300 >300 >300
  • Example 2 Evaluation of the antiviral effect of a film containing hydroxyapatite and calcium hydroxide
  • the cryopreserved MDCK cells were warmed using a 37° C. water bath. After the warmed MDCK cells were transferred to a cell culture flask, 20 mL of growth medium (10% FBS containing DMEM, 1% P/S) was added. 37 °C, CO 2 After standing in an incubator for 24 hours, the state of the cells was observed under a microscope to select the cells to be used for the experiment.
  • growth medium 10% FBS containing DMEM, 1% P/S
  • the frozen influenza virus (H1N1/A/PR8) was inoculated into cells at a level of 0.01 MOI (Multiplicity of infection).
  • Virus-inoculated cells were cultured at 37° C., CO 2 in an incubator for 1 hour, and shaken every 15 minutes. After 1 hour, 4 mL of preservative medium was added (in case of 25T flask, 4 mL of preservative medium was added. Observe the cells through a microscope while culturing for 3 to 5 days in a 37°C, CO 2 incubator. was observed, and the supernatant was obtained through centrifugation (3,000 rpm, 15 min) The virus titer was measured and recorded, and then stored in a cryogenic refrigerator.
  • the test group was inoculated with 100 ⁇ l of the prepared virus on the film ((50 ⁇ 2)mm x (50 ⁇ 2)mm) coated with the antiviral material, and then the cover film (40 ⁇ 2)mm x (40 ⁇ 2)mm ) was covered and left in a 37° C. CO 2 incubator for 30 minutes.
  • 100 ⁇ l of the prepared virus was inoculated on a film ((50 ⁇ 2)mm x (50 ⁇ 2)mm) not coated with an antiviral material, and then the cover film was covered and left in a 37°C CO 2 incubator for 30 minutes.
  • test group and control group left for 30 minutes were put in a 50 mL conical tube together with a cover film. After putting 10 mL of preservation medium in a 50 mL conical tube, the mixture was mixed with a vortex mixer. A test group and a control group were prepared by diluting the virus with a preservation medium (10-fold serial dilution).
  • Example 2-1 The cells cultured in Example 2-1 were cultured until a 100% confluent cell monolayer appeared. Thereafter, the cell growth medium was removed, washed twice with Trypsin-EDTA, and incubated at 37° C., CO 2 for 10 to 20 minutes in an incubator (500 ⁇ l Trypsin-EDTA for 25T flask). When the cells fell from the cell culture flask, the cells were detached by tapping the flask. After that, 4.5 mL of growth medium was added and pipetted so as not to damage the cells (4.5 mL of growth medium for 25T flasks).
  • the washed cells were treated with 100 ⁇ l of the virus dilution prepared in Example 2-2, and then cultured at 37° C., CO 2 in an incubator for 1 hour. After removing the treated virus dilution, 100 ⁇ l of the preservation medium was added to each well. Thereafter, the cells were cultured for 3 days at 37° C. in a CO 2 incubator to observe the cytopathic effect, and then the living cells were stained with 50 ⁇ l of crystal violet.
  • the degree of recovery was measured using the film used in the control group. After inoculating 100 ⁇ l of the prepared virus on the film (TCID 50 /mL), the above process was performed without leaving time.
  • viruses SARS-CoV-2 (NCCP 43326), influenza virus (H1N1/A/PR8), Coxsackie virus (CVB-1, strain KUMC-13), herpes simplex virus (HSV-1, strain KUMC-) 52)).
  • the virus film treatment time was set to 30 minutes or 24 hours, and the other experimental methods were the same as those of 2-3.
  • the film containing hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) showed a virus inactivation effect, and SARS-CoV-2 and influenza virus were 99.99% or more, and herpes simplex virus was 99.96% or more. , It was confirmed that more than 99.999% of the Coxsackie virus is killed ( FIGS. 14 to 17 , Table 8).
  • hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) After adding 5% of hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) to tap water and filtering with a 0.2 ⁇ m filter, the effect of hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) as a disinfectant was measured. .
  • 5% hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) were added to tap water and filtered with a 0.2 ⁇ m filter, the group was left for 7 days, and 5% hydroxyapatite (HA) ) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) were used in the group added to tap water.
  • a commercially available xenograft HA Oscon
  • the comparative group and the negative control group did not show a disinfecting effect, but the group in which hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) of the present invention were added to tap water showed an excellent disinfecting effect (Table 9, 18, 19).
  • HA hydroxyapatite
  • Ca(OH) 2 calcium hydroxide
  • Vero-E6 cells were prepared in a 96-well plate
  • CPE cytopathic effect
  • the virus titer was calculated by counting the number of stained wells.
  • sample initial titer processing time Control titer plastic 1) 2) after sample reaction HA/Ca(OH) 2 -plastic 6.50 5 minutes 6.00 4.67 10 minutes 6.00 4.75 30 minutes 6.00 4.50
  • the results of calculating the virus reduction rate based on the above results are as follows (Table 11).
  • the virus reduction rate was calculated as the difference between the titer of the virus control group (L U ) and the titer of the virus test group (L T ).
  • the initial viral titer of SARS-CoV-2 for testing was 6.50 log 10 TCID 50 /ml.
  • a plastic that was not treated with anti-viral treatment was used as a control, and the titer was calculated through cell infection.
  • the titer of the control group was 6.00 log 10 TCID 50 /ml under the reaction time of 5 minutes, 10 minutes, and 30 minutes.
  • the titers were 4.67, 4.75, and 4.50 log 10 TCID 50 /ml, respectively. .
  • HA/Ca(OH) 2 -plastic showed a decrease in virus of 1.33, 1.25, and 1.50, respectively, after 5 min, 10 min, and 30 min reaction to SARS-CoV-2. Accordingly, when calculating the virus killing efficacy, HA/Ca(OH) 2 -plastic was 95.36% at 5 minutes, 10 minutes, and 30 minutes, respectively. It showed 94.38%, 96.84% virus killing efficacy.
  • Example 5 Evaluation of antiviral efficacy of synthetic leather containing hydroxyapatite and calcium hydroxide
  • Vero-E6 cells were prepared in a 96-well plate.
  • the synthetic leather was put into a 50 ml conical tube containing 10 ml of culture medium and vortexed for 30 seconds, and then a 10 n -step dilution was prepared as a stock solution.
  • CPE cytopathic effect
  • the virus titer was calculated by counting the number of stained wells.
  • the results of calculating the virus reduction rate based on the above results are as follows (Table 13).
  • the virus reduction rate was calculated as the difference between the titer of the virus control group (L U ) and the titer of the virus test group (L T ).
  • the initial viral titer of SARS-CoV-2 for testing was 6.500 log 10 TCID 50 /ml.
  • synthetic leather coated with 5, 10, and 20% hydroxyapatite was used, and as a control, synthetic leather not coated with hydroxyapatite was used.
  • the virus titer was calculated through cell infection.
  • the titer of the control group was 6.000 log 10 TCID 50 /ml under the reaction time of 5 minutes and 30 minutes.
  • the titers of virus reacted for 5 minutes and 30 minutes on synthetic leather coated with 5% hydroxyapatite were calculated to be 3.000 and 2.583 log 10 TCID 50 /ml or less, respectively, and 5% on synthetic leather coated with 10% hydroxyapatite.
  • the titers of the virus reacted for 30 minutes were all calculated to be less than 2.500 log 10 TCID 50 /ml.
  • Synthetic leather coated with 20% hydroxyapatite showed the same results as synthetic leather coated with 10% hydroxyapatite.
  • Vero-E6 cells were prepared in a 96-well plate.
  • CPE cytopathic effect
  • the virus titer was calculated by counting the number of stained wells.
  • sample initial titer processing time Control steel plate 1) 2) after sample reaction HA/Ca(OH) 2 -Color Steel plate 6.50 5 minutes 6.00 ⁇ 2.500 10 minutes 6.00 ⁇ 2.500 30 minutes 6.00 ⁇ 2.500
  • the results of calculating the virus reduction rate based on the above results are as follows (Table 15).
  • the virus reduction rate was calculated as the difference between the titer of the virus control group (L U ) and the titer of the virus test group (L T ).
  • the initial viral titer of SARS-CoV-2 for testing was 6.50 log 10 TCID 50 /ml.
  • a steel plate without antiviral treatment was used as a control, and the titer was calculated through cell infection.
  • the titer of the control group was 6.000 log 10 TCID 50 /ml under the reaction time of 5 minutes, 10 minutes, and 30 minutes.
  • HA/Ca(OH) 2 - After treating the virus culture medium for 5 minutes, 10 minutes, and 30 minutes on a steel plate, the titers were calculated through cell infection, all of which were calculated to be less than 2.500 log 10 TCID 50 /ml.
  • the HA/Ca(OH) 2 -grater showed a decrease in virus of 3.500, respectively, after 5 min, 10 min, and 30 min reaction to SARS-CoV-2. Accordingly, when the virus killing efficacy was calculated, the HA/Ca(OH) 2 -grater showed ⁇ 99.968% virus killing efficacy in 5 minutes, 10 minutes, and 30 minutes reactions.
  • the above results indicate the excellent antibacterial and antiviral efficacy of the composition comprising hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) of the present invention, and the results are hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide of the present invention.
  • (Ca(OH) 2 ) indicates that the composition can be used in various antibacterial and antiviral products, such as films and disinfectants.
  • hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) exhibit excellent antibacterial and antiviral effects when added at an average particle diameter of 0.1-10 ⁇ m or 0.1 to 10%.
  • hydroxyapatite (HA) and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) are i) added at 0.1 to 10% with 1 to 10 ⁇ m particle average diameter for films, ii) for disinfectants, 0.1 to 1 ⁇ m average particle diameter, when added at a concentration of 3 to 7%, iii) for coatings, 0.5 to 10 ⁇ m particle average diameter, when added at a concentration of 5 to 12%, iv) 0.1 to for plastics 10 ⁇ m average particle diameter, when added at a concentration of 3 to 12%, v) 0.1 to 10 ⁇ m average particle diameter for synthetic leather, when added at a concentration of 3 to 12%, vi) 0.1 to 10 for steel sheet With an average particle diameter of ⁇ m, it exhibits excellent antibacterial and antiviral effects when added at a concentration of 3 to 12%.

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Abstract

본 발명은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물 및 이의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물 및 이의 제조 방법을 이용하는 경우, 패각에서 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 분리하여 대량 생산할 수 있으며, 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 물품을 제조하는 경우 우수한 항균 및 항바이러스 효과를 나타낸다.

Description

항균 또는 항바이러스 활성을 갖는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물 및 이의 제조 방법
본 특허출원은 2020년 9월 10일에 대한민국 특허청에 제출된 대한민국 특허출원 제10-2020-0116436호 및 2021년 1월 26일에 대한민국 특허청에 제출된 대한민국 특허출원 제10-2021-0010978호에 대하여 우선권을 주장하며, 상기 특허출원의 개시사항은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.
본 발명은 항균 또는 항바이러스 활성을 갖는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
수산화 인회석(Hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2, 이하 HA)은 뼈, 치아, 골 이식재(임플란트)의 주요 성분인 생체 활성 칼슘 인산염 세라믹(Bioactive calcium phosphate ceramic)이다. 이미 수산화 인회석을 약물 전달, 생물 지표, 생체 의학적 스캐폴드로 활용하는 많은 연구들이 수행되었다. 수산화 인회석은 사람, 동물의 뼈를 고온으로 처리한 결과 얻을 수 있고 이는 대부분 골 이식재로 활용되고 있다.
수산화 칼슘(Calcium hydroxide, Ca(OH)2)은 소석회, 가성석회라고도 하며, 물에 잘 녹지는 않지만 이온화도(해리성)가 높은 특성이 있기 때문에 물에 녹는 경우 강한 염기성을 나타낸다. 환경정화용, 화학공업용, 식품첨가용, 피혁용, 각종 충진제 등 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있다.
최근 신종 바이러스의 출현으로 전세계 큰 피해를 주고 있어, 이의 피해를 줄이고자 항균/항바이러스 소재에 대한 연구가 진행되고 있다. 항균/항바이러스 소재의 대표적인 예로는 구리(Cu), 은(Ag), 아연(Zn) 등이 있으며 이들의 항균효과는 잘 알려져 있으며, 이들을 사용한 항균 필름은 현재 시판되고 있다. 다만, 항균효과를 가지는 소재인 구리, 은, 아연을 사용하여 제조된 필름이 실제로 항균효과를 나타내는지는 알려져 있지 않다.
따라서, 신종 바이러스 출현에 의한 피해를 줄이기 위해, 생체 무해하고 항균/항바이러스 효과를 나타내는 소재 및 필름, 필름코팅제 등의 개발의 필요성이 있다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명자들은 항바이러스 및 항균 효과를 가지는 친환경 나노 바이오 소재를 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과 패각에서 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 분리하여 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 대량 생산할 수 있으며, 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 필름 및 소독제 등의 형태로 제조하는 경우 항바이러스 및 항균 효과가 뛰어남을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물을 제공한다.
본 명세서 상의 용어 "수산화 인회석"이란 생리적 조건 하에서 열역학적으로 가장 안정된 인산칼슘화합물을 의미하며, Hydroxyapatite, 또는 Ca10(PO4)6(OH)2으로 표현된다. 수산화 인회석은 인공뼈, 인공치아, 골 이식재(임플란트)의 주요 성분으로 생물공학에서 응용범위가 넓으며, 크게 합성 수산화 인회석 또는 천연 수산화 인회석으로 구분되고 그 중 천연 수산화 인회석은 바다 속 산화나 해조류, 또는 인간이나 동물의 뼈나 치아로부터 채취될 수 있다.
본 명세서 상의 용어 "수산화 칼슘"은 Calcium hydroxide, Ca(OH)2로, 소석회, 가성석회라고도 하며, 물에 잘 녹지는 않지만 이온화도(해리성)가 높은 특성이 있기 때문에 물에 녹는 경우 강한 염기성을 나타낸다. 수산화 칼슘은 세균의 지질다당류(lipopolysaccharide)를 분해하고, 세균의 기질이 될 수 있는 물질을 용해시킬 수 있기 때 문에 살균 효과를 나타낸다. 환경정화용(비료 등), 화학공업용(공업용 염기 등), 식품첨가용, 피혁용, 각종 충진제 등 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있으며, 치과 영역에서는 근관충진제로도 사용된다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1:3 내지 1:300의 중량비로 포함한다. 보다 구체적으로 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 중량비는 1:3 내지 1:300, 1:3 내지 1:250, 1:3 내지 1:200, 1:3 내지 1:175, 1:3 내지 1:150, 1:3 내지 1:125, 1:3 내지 1:100, 1:4 내지 1:300, 1:4 내지 1:250, 1:4 내지 1:200, 1:4 내지 1:175, 1:4 내지 1:150, 1:4 내지 1:125, 1:4 내지 1:100, 1:5 내지 1:300, 1:5 내지 1:250, 1:5 내지 1:200, 1:5 내지 1:175, 1:5 내지 1:150, 1:5 내지 1:125, 1:5 내지 1:100, 1:6 내지 1:300, 1:6 내지 1:250, 1:6 내지 1:200, 1:6 내지 1:175, 1:6 내지 1:150, 1:6 내지 1:125, 1:6 내지 1:100, 1:7 내지 1:300, 1:7 내지 1:250, 1:7 내지 1:200, 1:7 내지 1:175, 1:7 내지 1:150, 1:7 내지 1:125, 1:7 내지 1:100, 1:8 내지 1:300, 1:8 내지 1:250, 1:8 내지 1:200, 1:8 내지 1:175, 1:8 내지 1:150, 1:8 내지 1:125, 1:8 내지 1:100, 1:9 내지 1:300, 1:9 내지 1:250, 1:9 내지 1:200, 1:9 내지 1:175, 1:9 내지 1:150, 1:9 내지 1:125, 1:9 내지 1:100, 1:9 내지 1:75, 1:9 내지 1:50, 1:9 내지 1:40, 1:9 내지 1:30, 1:9 내지 1:20, 1:9 내지 1:19, 1:9 내지 1:18, 1:9 내지 1:17, 1:9 내지 1:16, 1:9 내지 1:15, 1:9 내지 1:14, 1:9 내지 1:13, 1:9 내지 1:12, 또는 1:9 내지 1:11인 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 중량비는 9:91인 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘은 입자 형태로 구성되고, 입자의 평균 직경이 0.1 내지 225 μm인 것이다. 보다 구체적으로 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경은 0.1 내지 225 μm, 0.1 내지 200 μm, 0.1 내지 175 μm, 0.1 내지 150 μm, 0.1 내지 125 μm, 0.1 내지 100 μm, 0.1 내지 75 μm, 0.1 내지 50 μm, 0.1 내지 40 μm, 0.1 내지 30 μm, 0.1 내지 25 μm, 0.1 내지 20 μm, 0.1 내지 15 μm, 0.1 내지 10 μm, 0.1 내지 8 μm, 0.1 내지 6 μm, 0.1 내지 4 μm, 0.1 내지 2 μm, 0.1 내지 1 μm, 0.5 내지 225 μm, 0.5 내지 200 μm, 0.5 내지 175 μm, 0.5 내지 150 μm, 0.5 내지 125 μm, 0.5 내지 100 μm, 0.5 내지 75 μm, 0.5 내지 50 μm, 0.5 내지 40 μm, 0.5 내지 30 μm, 0.5 내지 25 μm, 0.5 내지 20 μm, 0.5 내지 15 μm, 0.5 내지 10 μm, 0.5 내지 8 μm, 0.5 내지 6 μm, 0.5 내지 4 μm, 0.5 내지 2 μm, 0.5 내지 1 μm, 1 내지 225 μm, 1 내지 200 μm, 1 내지 175 μm, 1 내지 150 μm, 1 내지 125 μm, 1 내지 100 μm, 1 내지 75 μm, 1 내지 50 μm, 1 내지 40 μm, 1 내지 30 μm, 1 내지 25 μm, 1 내지 20 μm, 1 내지 15 μm, 1 내지 10 μm, 1 내지 8 μm, 1 내지 6 μm, 1 내지 4 μm, 1 내지 2 μm인 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물은 후술될 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법을 통해 제조되는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 항균용 조성물은 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 살모넬라속(Salmonella spp.)세균, 및 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상에 대해 항균 활성을 가지는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 살모넬라속(Salmonella spp.)세균은 장티푸스균(Samonella Typhi)이다.
대장균(Escherichia coli)은 사람 및 동물의 대장에 서식하는 세균 중 하나로, 분변에 의해 오염된 환경에서는 쉽게 발견할 수 있기 때문에 식품, 음료, 식당과 같은 청결을 필요로 하는 대상의 오염의 지표로 사용되는 세균이다. 대장균을 항원구조에 의해 구별하면, O항원에서 1~136, K항원에서 1~78, H항원에서 1~40으로 분류된다. 대장균은 장 속에서는 병원성을 나타내지 않는 것이 보통이지만, 장 이외의 부위에 들어가면 방광염·신우염·복막염·패혈증 등을 일으키고, 또한 장 속에서도 O의 26, O의 55, O의 111 등과 같은 항원형 대장균은 젖먹이에서 성인에 이르기까지 전염성 설사를 일으키는 경우가 있으므로 특히 병원성 대장균이라고 한다.
황색포도상구균(Staphylococcus aureus)은 인간이나 동물의 피부, 소화관에 상재하는 포도상구균의 하나로 인간에게 농양 등 다양한 표피 감염, 식중독, 폐렴, 수막염, 패혈증 등을 일으키는 원인균이다.
살모넬라속(Salmonella spp.)세균은 사람이나 동물의 장에 기생하는 병원성 세균이며, 주로 사람과 동물의 장에 기생하며, 일부 종을 제외한 대부분은 사람에게 심각한 영향을 끼치는 병원균으로 티푸스성 질환이나 식중독, 위장염 따위를 일으킨다. 살모넬라속(Salmonella spp.)세균에는 장티푸스균(Samonella Typhi), 파라티푸스균, 장염균 등 혈청형이 2,500종가량이 있다.
바실러스 세레우스(Bacillus cereus)는 토양, 수중, 공기, 식물표면에 널리 분포하며 보통 음식에 10 CFU/g 이하로 존재하는 비병원성 균이지만, 106 CFU/g 이상 증식 시 사람이나 동물에서 식중독을 일으키는 균으로 그람 양성 균이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 항바이러스용 조성물은 코로나 바이러스, 인플루엔자 바이러스, 콕삭키 바이러스 및 헤르페스 바이러스로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상에 대해 항바이러스 활성을 가지는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코로나 바이러스는 SARS-CoV-2이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코로나 바이러스는 SARS-CoV-2(NCCP 43326)이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 인플루엔자 바이러스는 H1N1/A/PR8이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 콕삭키 바이러스는 Coxsackie virus B1 (CVB1) 이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 콕삭키 바이러스는 Coxsackie virus B1 (CVB1), strain KUMC-13이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 헤르페스 바이러스는 Herpes simplex virus-1 (HSV-1) 이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 헤르페스 바이러스는 Herpes simplex virus-1 (HSV-1), strain KUMC-52 이다.
코로나 바이러스는 코로나바이러스 과(Family　Coronaviridae)에 속하는 바이러스들을 지칭하며 일반적으로 조류뿐만 아니라 사람을 포함한 다양한 포유류에서도 발견된다. 코로나바이러스는 그 종이 다양하고, 바이러스의 특성과 숙주에 따라서 호흡기와 소화기 감염병을 모두 유발하는 것으로 알려져 있다. 코로나 바이러스는 알파, 베타, 감마, 델타 4가지 속으로 구분되며 베타 코로나바이러스에 속하는 MERS-CoV, SARS-CoV, SARS-CoV-2(COVID-19)가 인체에 감염되어 호흡기 질환을 일으킨다. 상기 코로나 바이러스 중 SARS-CoV-2는 2019년 12월 중국 후베이성 우한시에서 발생하여 세계적으로 확산된, 새로 발견된 신종 코로나바이러스를 의미한다.
인플루엔자 바이러스는 오르쏘믹소바이러스과(Orthomyxoviridae)에 속하는 바이러스로, 바이러스의 기질 단백질과 뉴클레오캡시드 단백질에 대한 면역학적 특성(항원특이성)에 따라 크게 세 가지 타입, 즉 A, B, C형으로 분류된다. 이중, A형 바이러스는 HA와 NA 단백질의 항원특이성에 따라 18개의 HA 및 11개의 NA로 세분되며, 이들의 조합에 의해 A형 바이러스의 아형이 결정된다(가령, H1N1, H5N1 등). 이와 달리 B형 바이러스는 아형 대신 크게 두 개의 계통(빅토리아와 야마가타)으로 다시 분류된다. 인플루엔자 바이러스 중에서 주로 문제되는 것은 A형 및 B 형 바이러스이며 이들은 독감을 일으키는 원인체이다.
콕삭키 바이러스는 피코르나바이러스과(Picornaviridae)에 속하는 바이러스로, 24-30 nm 크기로 매우 작고, 정 20면체의 non-envelope 바이러스이며 불활화에 대한 저항성이 높은 바이러스다. 엔테로바이러스는 유, 소아 층에 주로 감염되며 특히 위생상태가 나쁜 환경에서 흔히 전파되는 전염성 병원체로서 주로 경구로 전파되며 전 세계적으로 널리 분포되어 있다. 28개 이상의 혈청형이 존재하고 분류학적으로 Human enterovirus A, B, C에 속하는 아형(subtype)으로 구분될 수 있다. 콕삭키 바이러스는 사람에서 수족구, 구내염, 뇌수막염 등을 유발한다.
헤르페스 바이러스는 헤르페스 바이러스 과(Family Herpesviridae)에 속하는 바이러스로, 이중 가닥의 DNA를 가진 약 152kb 크기의 외피가 있는 바이러스이다. 50세 미만 세계 인구의 약 67%가 HSV-1 및 HSV-2를 가지고 있으며, 신체 접촉을 통해서 전파된다. HSV-1은 유전체 내에 적어도 74개의 ORF를 포함하고 있으며 이 유전자들은 capsid, envelope 단백질뿐 아니라 바이러스 복제 및 감염성을 조절하는 데 관여하는 다양한 단백질을 인코딩한다. 사람에게 질병을 유발하는 것은 8종으로, 인간헤르페스바이러스(Human Herpesvirus, HHV)라고 하기도 한다. 헤르페스바이러스 중 1형(HHV1)은 단순포진바이러스 1형(Herpes Simplex Virus 1, HSV1)이라고도 불리는데, 입의 피부와 점막에 감염된다. 헤르페스 2형(HHV2)은 단순포진바이러스 2형(Herpes Simplex Virus 2, HSV2)이라고 알려졌다. 감염자와 성 접촉을 통해 감염되며, 헤르페스 2형에 감염되면 성기 주위에 물집이 발생하고 통증이 생긴다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물은 소독제용 조성물 또는 항균 또는 항바이러스성 코팅제용 조성물인 것이다.
본 명세서 상의 용어 소독제는 세균 및 바이러스 등의 미생물의 사멸을 목적으로 사용하는 약제를 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘은 입자 형태로 구성되고, 입자의 평균 직경이 0.1 내지 225 μm인 것이다. 보다 구체적으로 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경은 0.1 내지 225 μm, 0.1 내지 200 μm, 0.1 내지 175 μm, 0.1 내지 150 μm, 0.1 내지 125 μm, 0.1 내지 100 μm, 0.1 내지 75 μm, 0.1 내지 50 μm, 0.1 내지 40 μm, 0.1 내지 30 μm, 0.1 내지 25 μm, 0.1 내지 20 μm, 0.1 내지 15 μm, 0.1 내지 10 μm, 0.1 내지 8 μm, 0.1 내지 6 μm, 0.1 내지 4 μm, 0.1 내지 2 μm, 0.1 내지 1 μm, 0.5 내지 225 μm, 0.5 내지 200 μm, 0.5 내지 175 μm, 0.5 내지 150 μm, 0.5 내지 125 μm, 0.5 내지 100 μm, 0.5 내지 75 μm, 0.5 내지 50 μm, 0.5 내지 40 μm, 0.5 내지 30 μm, 0.5 내지 25 μm, 0.5 내지 20 μm, 0.5 내지 15 μm, 0.5 내지 10 μm, 0.5 내지 8 μm, 0.5 내지 6 μm, 0.5 내지 4 μm, 0.5 내지 2 μm, 0.5 내지 1 μm, 1 내지 225 μm, 1 내지 200 μm, 1 내지 175 μm, 1 내지 150 μm, 1 내지 125 μm, 1 내지 100 μm, 1 내지 75 μm, 1 내지 50 μm, 1 내지 40 μm, 1 내지 30 μm, 1 내지 25 μm, 1 내지 20 μm, 1 내지 15 μm, 1 내지 10 μm, 1 내지 8 μm, 1 내지 6 μm, 1 내지 4 μm, 1 내지 2 μm인 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경은 0.1 내지 1 μm인 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 소독제 조성물은 조성물 총 중량을 기준으로 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 12%로 포함하는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 소독제 조성물은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 12%, 1 내지 11%, 1 내지 10%, 1 내지 9%, 1 내지 8%, 1 내지 7%, 1 내지 6%, 1 내지 5%, 2 내지 12%, 2 내지 11%, 2 내지 10%, 2 내지 9%, 2 내지 8%, 2 내지 7%, 2 내지 6%, 2 내지 5%, 3 내지 12%, 3 내지 11%, 3 내지 10%, 3 내지 9%, 3 내지 8%, 3 내지 7%, 3 내지 6%, 3 내지 5%, 4 내지 12%, 4 내지 11%, 4 내지 10%, 4 내지 9%, 4 내지 8%, 4 내지 7%, 4 내지 6%, 4 내지 5%, 5 내지 12%, 5 내지 11%, 5 내지 10%, 5 내지 9%, 5 내지 8%, 5 내지 7%, 5 내지 6%, 6 내지 12%, 6 내지 11%, 6 내지 10%, 6 내지 9%, 6 내지 8%, 6 내지 7%로 포함하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면 상기 소독제 조성물은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 3 내지 7 %로 포함하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘은 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법으로 제조되는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 소독제는 파우치 형태 또는 다공성 볼 형태인 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물은 항균 또는 항바이러스성 코팅제용 조성물인 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코팅제 조성물은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%로 포함하는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 코팅제 조성물은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%, 1 내지 18%, 1 내지 16%, 1 내지 15%, 1 내지 14%, 1 내지 13%, 1 내지 12%, 1 내지 11%, 1 내지 10%, 1 내지 9%, 1 내지 8%, 1 내지 7%, 1 내지 6%, 3 내지 20%, 3 내지 18%, 3 내지 16%, 3 내지 15%, 3 내지 14%, 3 내지 13%, 3 내지 12%, 3 내지 11%, 3 내지 10%, 3 내지 9%, 3 내지 8%, 3 내지 7%, 3 내지 6%, 4 내지 20%, 4 내지 18%, 4 내지 16%, 4 내지 15%, 4 내지 14%, 4 내지 13%, 4 내지 12%, 4 내지 11%, 4 내지 10%, 4 내지 9%, 4 내지 8%, 4 내지 7%, 4 내지 6%, 5 내지 20%, 5 내지 18%, 5 내지 16%, 5 내지 15%, 5 내지 14%, 5 내지 13%, 5 내지 12%, 5 내지 11%, 5 내지 10%, 5 내지 9%, 5 내지 8%, 5 내지 7%, 5 내지 6%, 6 내지 20%, 6 내지 18%, 6 내지 16%, 6 내지 15%, 6 내지 14%, 6 내지 13%, 6 내지 12%, 6 내지 11%, 6 내지 10%, 6 내지 9%, 6 내지 8%, 6 내지 7%, 7 내지 20%, 7 내지 18%, 7 내지 16%, 7 내지 15%, 7 내지 14%, 7 내지 13%, 7 내지 12%, 7 내지 11%, 7 내지 10%, 7 내지 9%, 7 내지 8%, 8 내지 20%, 8 내지 18%, 8 내지 16%, 8 내지 15%, 8 내지 14%, 8 내지 13%, 8 내지 12%, 8 내지 11%, 8 내지 10%, 8 내지 9%, 9 내지 20%, 9 내지 18%, 9 내지 16%, 9 내지 15%, 9 내지 14%, 9 내지 13%, 9 내지 12%, 9 내지 11%, 9 내지 10%, 10 내지 20%, 10 내지 18%, 10 내지 16%, 10 내지 15%, 10 내지 14%, 10 내지 13%, 10 내지 12%, 10 내지 11%, 11 내지 20%, 11 내지 18%, 11 내지 16%, 11 내지 15%, 11 내지 14%, 11 내지 13%, 11 내지 12%로 포함하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅제 조성물은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 총 중량 대비 5 내지 12%로 포함하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘은 입자 형태로 구성되고, 입자의 평균 직경이 0.1 내지 225 μm인 것이다. 보다 구체적으로 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경은 0.1 내지 225 μm, 0.1 내지 200 μm, 0.1 내지 175 μm, 0.1 내지 150 μm, 0.1 내지 125 μm, 0.1 내지 100 μm, 0.1 내지 75 μm, 0.1 내지 50 μm, 0.1 내지 40 μm, 0.1 내지 30 μm, 0.1 내지 25 μm, 0.1 내지 20 μm, 0.1 내지 15 μm, 0.1 내지 10 μm, 0.1 내지 8 μm, 0.1 내지 6 μm, 0.1 내지 4 μm, 0.1 내지 2 μm, 0.1 내지 1 μm, 0.5 내지 225 μm, 0.5 내지 200 μm, 0.5 내지 175 μm, 0.5 내지 150 μm, 0.5 내지 125 μm, 0.5 내지 100 μm, 0.5 내지 75 μm, 0.5 내지 50 μm, 0.5 내지 40 μm, 0.5 내지 30 μm, 0.5 내지 25 μm, 0.5 내지 20 μm, 0.5 내지 15 μm, 0.5 내지 10 μm, 0.5 내지 8 μm, 0.5 내지 6 μm, 0.5 내지 4 μm, 0.5 내지 2 μm, 0.5 내지 1 μm, 1 내지 225 μm, 1 내지 200 μm, 1 내지 175 μm, 1 내지 150 μm, 1 내지 125 μm, 1 내지 100 μm, 1 내지 75 μm, 1 내지 50 μm, 1 내지 40 μm, 1 내지 30 μm, 1 내지 25 μm, 1 내지 20 μm, 1 내지 15 μm, 1 내지 10 μm, 1 내지 8 μm, 1 내지 6 μm, 1 내지 4 μm, 1 내지 2 μm인 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경은 0.5 내지 10 μm인 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물은 후술될 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법을 통해 제조되는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코팅제 조성물은 분무 형태로 대상 물체에 적용하는 것이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 코팅층을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 필름을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 항균용 필름은 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 살모넬라속(Salmonella spp.)세균, 및 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상에 대해 항균 활성을 가지는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 살모넬라속(Salmonella spp.)세균은 장티푸스균(Samonella Typhi)이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 항균용 필름은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%의 중량%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 항균용 필름은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%, 1 내지 18%, 1 내지 16%, 1 내지 15%, 1 내지 14%, 1 내지 13%, 1 내지 12%, 1 내지 11%, 1 내지 10%, 1 내지 9%, 1 내지 8%, 1 내지 7%, 1 내지 6%, 3 내지 20%, 3 내지 18%, 3 내지 16%, 3 내지 15%, 3 내지 14%, 3 내지 13%, 3 내지 12%, 3 내지 11%, 3 내지 10%, 3 내지 9%, 3 내지 8%, 3 내지 7%, 3 내지 6%, 4 내지 20%, 4 내지 18%, 4 내지 16%, 4 내지 15%, 4 내지 14%, 4 내지 13%, 4 내지 12%, 4 내지 11%, 4 내지 10%, 4 내지 9%, 4 내지 8%, 4 내지 7%, 4 내지 6%, 5 내지 20%, 5 내지 18%, 5 내지 16%, 5 내지 15%, 5 내지 14%, 5 내지 13%, 5 내지 12%, 5 내지 11%, 5 내지 10%, 5 내지 9%, 5 내지 8%, 5 내지 7%, 5 내지 6%, 6 내지 20%, 6 내지 18%, 6 내지 16%, 6 내지 15%, 6 내지 14%, 6 내지 13%, 6 내지 12%, 6 내지 11%, 6 내지 10%, 6 내지 9%, 6 내지 8%, 6 내지 7%, 7 내지 20%, 7 내지 18%, 7 내지 16%, 7 내지 15%, 7 내지 14%, 7 내지 13%, 7 내지 12%, 7 내지 11%, 7 내지 10%, 7 내지 9%, 7 내지 8%, 8 내지 20%, 8 내지 18%, 8 내지 16%, 8 내지 15%, 8 내지 14%, 8 내지 13%, 8 내지 12%, 8 내지 11%, 8 내지 10%, 8 내지 9%, 9 내지 20%, 9 내지 18%, 9 내지 16%, 9 내지 15%, 9 내지 14%, 9 내지 13%, 9 내지 12%, 9 내지 11%, 9 내지 10%, 10 내지 20%, 10 내지 18%, 10 내지 16%, 10 내지 15%, 10 내지 14%, 10 내지 13%, 10 내지 12%, 10 내지 11%, 11 내지 20%, 11 내지 18%, 11 내지 16%, 11 내지 15%, 11 내지 14%, 11 내지 13%, 11 내지 12%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 항균용 필름은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 7 내지 12%의 중량%로 포함하는 코팅층을 포함할 때 가장 좋은 항균 활성을 나타낸다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 항바이러스용 필름은 코로나 바이러스, 인플루엔자 바이러스, 콕삭키 바이러스 및 헤르페스 바이러스로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상에 대해 항바이러스 활성을 가지는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 인플루엔자 바이러스는 H1N1/A/PR8이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 콕삭키 바이러스는 Coxsackie virus B1 (CVB1) 이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 콕삭키 바이러스는 Coxsackie virus B1 (CVB1), strain KUMC-13이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 헤르페스 바이러스는 Herpes simplex virus-1 (HSV-1) 이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 헤르페스 바이러스는 Herpes simplex virus-1 (HSV-1), strain KUMC-52 이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코로나 바이러스는 SARS-CoV-2이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코로나 바이러스는 SARS-CoV-2(NCCP 43326)이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 항바이러스용 필름은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 항바이러스용 필름은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%, 1 내지 18%, 1 내지 16%, 1 내지 15%, 1 내지 14%, 1 내지 13%, 1 내지 12%, 1 내지 11%, 1 내지 10%, 1 내지 9%, 1 내지 8%, 1 내지 7%, 1 내지 6%, 3 내지 20%, 3 내지 18%, 3 내지 16%, 3 내지 15%, 3 내지 14%, 3 내지 13%, 3 내지 12%, 3 내지 11%, 3 내지 10%, 3 내지 9%, 3 내지 8%, 3 내지 7%, 3 내지 6%, 4 내지 20%, 4 내지 18%, 4 내지 16%, 4 내지 15%, 4 내지 14%, 4 내지 13%, 4 내지 12%, 4 내지 11%, 4 내지 10%, 4 내지 9%, 4 내지 8%, 4 내지 7%, 4 내지 6%, 5 내지 20%, 5 내지 18%, 5 내지 16%, 5 내지 15%, 5 내지 14%, 5 내지 13%, 5 내지 12%, 5 내지 11%, 5 내지 10%, 5 내지 9%, 5 내지 8%, 5 내지 7%, 5 내지 6%, 6 내지 20%, 6 내지 18%, 6 내지 16%, 6 내지 15%, 6 내지 14%, 6 내지 13%, 6 내지 12%, 6 내지 11%, 6 내지 10%, 6 내지 9%, 6 내지 8%, 6 내지 7%, 7 내지 20%, 7 내지 18%, 7 내지 16%, 7 내지 15%, 7 내지 14%, 7 내지 13%, 7 내지 12%, 7 내지 11%, 7 내지 10%, 7 내지 9%, 7 내지 8%, 8 내지 20%, 8 내지 18%, 8 내지 16%, 8 내지 15%, 8 내지 14%, 8 내지 13%, 8 내지 12%, 8 내지 11%, 8 내지 10%, 8 내지 9%, 9 내지 20%, 9 내지 18%, 9 내지 16%, 9 내지 15%, 9 내지 14%, 9 내지 13%, 9 내지 12%, 9 내지 11%, 9 내지 10%, 10 내지 20%, 10 내지 18%, 10 내지 16%, 10 내지 15%, 10 내지 14%, 10 내지 13%, 10 내지 12%, 10 내지 11%, 11 내지 20%, 11 내지 18%, 11 내지 16%, 11 내지 15%, 11 내지 14%, 11 내지 13%, 11 내지 12%의 중량%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 항바이러스용 필름은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 5 내지 12%의 중량%로 포함하는 코팅층을 포함할 때 가장 좋은 항바이러스 활성을 나타낸다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘은 입자 형태로 구성되고, 입자의 평균 직경이 0.1 내지 225 μm인 것이다. 보다 구체적으로 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경은 0.1 내지 225 μm, 0.1 내지 200 μm, 0.1 내지 175 μm, 0.1 내지 150 μm, 0.1 내지 125 μm, 0.1 내지 100 μm, 0.1 내지 75 μm, 0.1 내지 50 μm, 0.1 내지 40 μm, 0.1 내지 30 μm, 0.1 내지 25 μm, 0.1 내지 20 μm, 0.1 내지 15 μm, 0.1 내지 10 μm, 0.1 내지 8 μm, 0.1 내지 6 μm, 0.1 내지 4 μm, 0.1 내지 2 μm, 0.1 내지 1 μm, 0.5 내지 225 μm, 0.5 내지 200 μm, 0.5 내지 175 μm, 0.5 내지 150 μm, 0.5 내지 125 μm, 0.5 내지 100 μm, 0.5 내지 75 μm, 0.5 내지 50 μm, 0.5 내지 40 μm, 0.5 내지 30 μm, 0.5 내지 25 μm, 0.5 내지 20 μm, 0.5 내지 15 μm, 0.5 내지 10 μm, 0.5 내지 8 μm, 0.5 내지 6 μm, 0.5 내지 4 μm, 0.5 내지 2 μm, 0.5 내지 1 μm, 1 내지 225 μm, 1 내지 200 μm, 1 내지 175 μm, 1 내지 150 μm, 1 내지 125 μm, 1 내지 100 μm, 1 내지 75 μm, 1 내지 50 μm, 1 내지 40 μm, 1 내지 30 μm, 1 내지 25 μm, 1 내지 20 μm, 1 내지 15 μm, 1 내지 10 μm, 1 내지 8 μm, 1 내지 6 μm, 1 내지 4 μm, 1 내지 2 μm인 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경은 1 내지 10 μm인 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물은 후술될 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법을 통해 제조되는 것이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 필름의 제조 방법을 제공한다:
우레탄 아크릴레이트 올리고머(Urethane Acrylate Oligomer), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1, 6-hexanediol Diacrylate), 수산화 인회석 및 수산화 칼슘(Hydroxyapatite and Calcium hydroxide)이 혼합된 용액을 필름에 코팅하는 단계; 및
코팅된 필름을 경화하는 단계.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 용액의 용매는 톨루엔이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 용액의 조성은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 25 내지 30%, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 5 내지 10%, 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 5 내지 12%, 메틸 에틸 케톤 30 내지 40%, 톨루엔 20 내지 23%인 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 용액은 용액 전체 중량 대비 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 5 내지 10 %로 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코팅은 마이크로 그라비아 코팅 방식으로 수행된다.
마이크로 그라비아 코팅은 마이크로 그라비아 롤을 사용하여 코팅하는 방식으로서, 마이크로 그라비아 롤 표면은 특수 코팅을 가능하게 하는 패턴이나 셀이 새겨져 있다. 이러한 마이크로 그라비아 롤은 베어링 위에 장착되어지고, 코팅액이 담긴 액팬 위에 롤의 일정 부분이 액팬 내의 코팅액에 잠겨진 상태에서 회전하며, 이러한 그라비아 롤의 회전은 코팅 액을 그 표면에 형성된 특정한 구성으로 떠서 롤이 원단이나 필름의 접촉 면으로 돌아 가면서 그 표면을 도포하게 되는데, 이때 코팅되는 면과의 접촉 전에 롤의 표면은 유연한 블레이드에 의해 균일하게 깎이게 하여 코팅이 균일하게 되도록 하는 방식이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코팅된 필름을 경화하는 단계는 UV 경화 방식을 통해 수행된다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코팅은 코팅액과 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물이 혼합된 액을 곡면을 지닌 표면에 스프레이한 후, 필름을 경화하는 단계인 UV 경화 방식을 통해 수행된다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물은 후술될 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법을 통해 제조되는 것이다.
본 발명의 항균용 또는 항바이러스용 소독제 조성물, 코팅제 조성물 및 필름은 항균용 또는 항바이러스용 조성물과 동일한 항균 또는 항바이러스 효과를 나타내므로, 상기 효과와 관련하여 중복되는 기재는 명세서의 복잡성을 방지하기 위해 그 기재를 생략한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법을 제공한다:
(a) 패각을 분쇄하는 단계;
(b) 패각에 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계;
(c) 패각을 열처리하는 단계;
(d) 패각을 추가적으로 재분쇄하는 단계.
이하에서 상기 포함하는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물을 제조하는 방법을 단계별로 설명한다.
(a) 패각을 분쇄하는 단계
패각을 분쇄하는 단계는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 분말을 제조하기 전에 패각의 입자 크기를 작게 만들어 물리적, 화학적 반응 속도를 촉진시키는 단계이다.
본 발명의 상기 패각을 분쇄하는 단계는 입자의 크기를 작게 할 수 있다면 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법을 적용할 수 있으며, 그 방법에 제한되지 않는다.
본 명세서 상의 용어 "패각"이란 연체동물에서 연체를 싸서 보호하는 무기질의 분비형성물을 의미하며, 일반적으로 무기염류 95%(대부분이 탄산칼슘으로 인산칼슘 1~2%, 탄산마그네슘 0.5% 이하)와 단백질성의 콘키올린으로 구성된다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 패각은 이매패류, 부족류, 복족류, 굴족류의 패각이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 패각은 가리비 패각, 굴 패각, 대합 패각, 바지락 패각, 꼬막 패각, 전복 패각, 홍합 패각, 피조개 패각 또는 이들의 조합이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 패각은 가리비 패각, 굴 패각 또는 이들의 조합이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 패각을 분쇄하는 단계는 상기 패각을 분쇄하는 단계 이전에 패각을 세척하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 패각을 세척하는 단계는 차아염소산 나트륨을 처리하여 수행된다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 패각을 세척하는 단계는 패각 대비 1 내지 20 L/kg의 차아염소산 나트륨을 처리하여 수행되는 단계이다. 보다 구체적으로 상기 패각을 세척하는 단계는 패각 대비 1 내지 20 L/kg, 1 내지 18 L/kg, 1 내지 16 L/kg, 1 내지 14 L/kg, 1 내지 12 L/kg, 1 내지 11 L/kg, 1 내지 10 L/kg, 3 내지 20 L/kg, 3 내지 18 L/kg, 3 내지 16 L/kg, 3 내지 14 L/kg, 3 내지 12 L/kg, 3 내지 11 L/kg, 3 내지 10 L/kg, 5 내지 20 L/kg, 5 내지 18 L/kg, 5 내지 16 L/kg, 5 내지 14 L/kg, 5 내지 12 L/kg, 5 내지 11 L/kg, 5 내지 10 L/kg, 7 내지 20 L/kg, 7 내지 18 L/kg, 7 내지 16 L/kg, 7 내지 14 L/kg, 7 내지 12 L/kg, 7 내지 11 L/kg, 7 내지 10 L/kg, 8 내지 20 L/kg, 8 내지 18 L/kg, 8 내지 16 L/kg, 8 내지 14 L/kg, 8 내지 12 L/kg, 8 내지 11 L/kg, 8 내지 10 L/kg, 9 내지 20 L/kg, 9 내지 18 L/kg, 9 내지 16 L/kg, 9 내지 14 L/kg, 9 내지 12 L/kg, 9 내지 11 L/kg, 9 내지 10 L/kg의 차아염소산 나트륨을 처리하여 수행되는 단계이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 패각을 세척하는 단계는 패각 대비 9 내지 10 L/kg의 차아염소산 나트륨을 처리하여 수행되는 단계이다.
(b) 패각에 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계
패각에 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계는 산과 염기 처리를 통해 불순물을 제거하고 칼슘성분을 일부 제거하여 조직을 연화 시켜주는 탈회 과정이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계는 0.1 내지 10N의 HCl을 처리하는 단계를 포함한다. 보다 구체적으로 상기 HCl의 농도는 0.1 내지 10 N, 0.1 내지 7 N, 0.1 내지 5 N, 0.1 내지 2 N, 0.1 내지 1.5 N, 0.1 내지 1.25 N, 0.1 내지 1.1 N, 0.1 내지 1.0 N, 0.4 내지 10 N, 0.4 내지 7 N, 0.4 내지 5 N, 0.4 내지 2 N, 0.4 내지 1.5 N, 0.4 내지 1.25 N, 0.4 내지 1.1 N, 0.4 내지 1.0 N, 0.7 내지 10 N, 0.7 내지 7 N, 0.7 내지 5 N, 0.7 내지 2 N, 0.7 내지 1.5 N, 0.7 내지 1.25 N, 0.7 내지 1.1 N, 0.7 내지 1.0 N, 0.9 내지 10 N, 0.9 내지 7 N, 0.9 내지 5 N, 0.9 내지 2 N, 0.9 내지 1.5 N, 0.9 내지 1.25 N, 0.9 내지 1.1 N, 또는 0.9 내지 1.0 N이나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 HCl은 패각 1 kg 대비 0.1 내지 5 Liter의 비율로 첨가된다. 보다 구체적으로 상기 패각 무게에 대한 HCl의 첨가 부피는 0.1 내지 5 L/kg, 0.3 내지 5 L/kg, 0.5 내지 5 L/kg, 0.7 내지 5 L/kg, 0.1 내지 4 L/kg, 0.3 내지 4 L/kg, 0.5 내지 4 L/kg, 0.7 내지 4 L/kg, 0.1 내지 3 L/kg, 0.3 내지 3 L/kg, 0.5 내지 3 L/kg, 0.7 내지 3 L/kg, 0.1 내지 2 L/kg, 0.3 내지 2 L/kg, 0.5 내지 2 L/kg, 0.7 내지 2 L/kg, 0.1 내지 1.5 L/kg, 0.3 내지 1.5 L/kg, 0.5 내지 1.5 L/kg, 또는 0.7 내지 1.5 L/kg이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계는 상기 분쇄된 패각에 HCl을 첨가한 후 150 내지 250 rpm으로 혼합(shaking)하는 단계를 포함한다. 보다 구체적으로 상기 혼합은 150 내지 250 rpm, 150 내지 240 rpm, 150 내지 230 rpm, 150 내지 220 rpm, 150 내지 210 rpm, 150 내지 200 rpm, 160 내지 250 rpm, 160 내지 240 rpm, 160 내지 230 rpm, 160 내지 220 rpm, 160 내지 210 rpm, 160 내지 200 rpm, 170 내지 250 rpm, 170 내지 240 rpm, 170 내지 230 rpm, 170 내지 220 rpm, 170 내지 210 rpm, 170 내지 200 rpm, 180 내지 250 rpm, 180 내지 240 rpm, 180 내지 230 rpm, 180 내지 220 rpm, 180 내지 210 rpm, 180 내지 200 rpm, 190 내지 250 rpm, 190 내지 240 rpm, 190 내지 230 rpm, 190 내지 220 rpm, 190 내지 210 rpm, 또는 190 내지 200 rpm의 속도로 혼합되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 가장 구체적으로 상기 분쇄된 패각과 HCl 은 190 내지 200 rpm으로 혼합(shaking)된다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계는 0.1 내지 10N의 NaOH를 처리하는 단계를 포함한다. 보다 구체적으로 상기 NaOH의 농도는 0.1 내지 10 N, 0.1 내지 7 N, 0.1 내지 5 N, 0.1 내지 2 N, 0.1 내지 1.5 N, 0.1 내지 1.25 N, 0.1 내지 1.1 N, 0.1 내지 1.0 N, 0.4 내지 10 N, 0.4 내지 7 N, 0.4 내지 5 N, 0.4 내지 2 N, 0.4 내지 1.5 N, 0.4 내지 1.25 N, 0.4 내지 1.1 N, 0.4 내지 1.0 N, 0.7 내지 10 N, 0.7 내지 7 N, 0.7 내지 5 N, 0.7 내지 2 N, 0.7 내지 1.5 N, 0.7 내지 1.25 N, 0.7 내지 1.1 N, 0.7 내지 1.0 N, 0.9 내지 10 N, 0.9 내지 7 N, 0.9 내지 5 N, 0.9 내지 2 N, 0.9 내지 1.5 N, 0.9 내지 1.25 N, 0.9 내지 1.1 N, 또는 0.9 내지 1.0 N이나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 NaOH는 패각 1kg 대비 1 내지 20 Liter의 비율로 첨가된다. 보다 구체적으로 상기 패각 무게에 대한 HCl의 첨가 부피는 1 내지 20 L/kg, 1 내지 18 L/kg, 1 내지 16 L/kg, 1 내지 14 L/kg, 1 내지 12 L/kg, 1 내지 11 L/kg, 1 내지 10 L/kg, 3 내지 20 L/kg, 3 내지 18 L/kg, 3 내지 16 L/kg, 3 내지 14 L/kg, 3 내지 12 L/kg, 3 내지 11 L/kg, 3 내지 10 L/kg, 5 내지 20 L/kg, 5 내지 18 L/kg, 5 내지 16 L/kg, 5 내지 14 L/kg, 5 내지 12 L/kg, 5 내지 11 L/kg, 5 내지 10 L/kg, 7 내지 20 L/kg, 7 내지 18 L/kg, 7 내지 16 L/kg, 7 내지 14 L/kg, 7 내지 12 L/kg, 7 내지 11 L/kg, 7 내지 10 L/kg, 8 내지 20 L/kg, 8 내지 18 L/kg, 8 내지 16 L/kg, 8 내지 14 L/kg, 8 내지 12 L/kg, 8 내지 11 L/kg, 8 내지 10 L/kg, 9 내지 20 L/kg, 9 내지 18 L/kg, 9 내지 16 L/kg, 9 내지 14 L/kg, 9 내지 12 L/kg, 9 내지 11 L/kg, 또는 9 내지 10 L/kg이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계는 상기 분쇄된 패각에 NaOH를 첨가한 후 150 내지 250 rpm으로 혼합(shaking)하는 단계를 포함한다. 보다 구체적으로 상기 혼합은 NaOH를 150 내지 250 rpm, 150 내지 240 rpm, 150 내지 230 rpm, 150 내지 220 rpm, 150 내지 210 rpm, 150 내지 200 rpm, 160 내지 250 rpm, 160 내지 240 rpm, 160 내지 230 rpm, 160 내지 220 rpm, 160 내지 210 rpm, 160 내지 200 rpm, 170 내지 250 rpm, 170 내지 240 rpm, 170 내지 230 rpm, 170 내지 220 rpm, 170 내지 210 rpm, 170 내지 200 rpm, 180 내지 250 rpm, 180 내지 240 rpm, 180 내지 230 rpm, 180 내지 220 rpm, 180 내지 210 rpm, 180 내지 200 rpm, 190 내지 250 rpm, 190 내지 240 rpm, 190 내지 230 rpm, 190 내지 220 rpm, 190 내지 210 rpm, 또는 190 내지 200 rpm으로 혼합(shaking)되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 가장 구체적으로 상기 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계는 분쇄된 패각에 NaOH를 190 내지 200 rpm으로 혼합(shaking)하는 단계이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계는 패각 대비 0.7 내지 1.5 L/kg의 HCl 처리한 후, 패각 대비 9 내지 11 L/kg의 NaOH를 처리하는 단계이다.
상기 탈회과정은 염산의 농도와 시간이 탈회의 정도를 결정하여 지나치게 탈회한 것은 향후 항균/항바이러스 기능성이 소실되어 적절한 조건이 요구된다.
(c) 패각을 열처리하는 단계
패각을 열처리하는 단계는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘에서 주성분, 특히 Ca(OH)2만 남기고 나머지 성분을 제거하는 단계이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 열처리하는 단계는 600 내지 1600 ℃에서 수행되는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 열처리하는 단계는 600 내지 1600 ℃, 600 내지 1500 ℃, 600 내지 1400 ℃, 600 내지 1300 ℃, 600 내지 1200 ℃, 800 내지 1600 ℃, 800 내지 1500 ℃, 800 내지 1400 ℃, 800 내지 1300 ℃, 800 내지 1200 ℃, 900 내지 1600 ℃, 900 내지 1500 ℃, 900 내지 1400 ℃, 900 내지 1300 ℃, 900 내지 1200 ℃, 1000 내지 1600 ℃, 1000 내지 1500 ℃, 1000 내지 1400 ℃, 1000 내지 1300 ℃, 또는 1000 내지 1200 ℃에서 수행되는 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 열처리하는 단계는 1000 내지 1200 ℃에서 수행되나 이에 한정되는 것은 아니다.
(d) 패각을 추가적으로 재분쇄하는 단계
패각을 추가적으로 재분쇄하는 단계는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 일정한 크기로 분쇄하기 위한 단계이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 재분쇄하는 단계는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경을 0.1 내지 225 μ로 분쇄하는 단계이다. 보다 구체적으로 상기 재분쇄하는 단계는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경을 0.1 내지 225 μm, 0.1 내지 200 μm, 0.1 내지 175 μm, 0.1 내지 150 μm, 0.1 내지 125 μm, 0.1 내지 100 μm, 0.1 내지 75 μm, 0.1 내지 50 μm, 0.1 내지 40 μm, 0.1 내지 30 μm, 0.1 내지 25 μm, 0.1 내지 20 μm, 0.1 내지 15 μm, 0.1 내지 10 μm, 0.1 내지 8 μm, 0.1 내지 6 μm, 0.1 내지 4 μm, 0.1 내지 2 μm, 0.1 내지 1 μm, 0.5 내지 225 μm, 0.5 내지 200 μm, 0.5 내지 175 μm, 0.5 내지 150 μm, 0.5 내지 125 μm, 0.5 내지 100 μm, 0.5 내지 75 μm, 0.5 내지 50 μm, 0.5 내지 40 μm, 0.5 내지 30 μm, 0.5 내지 25 μm, 0.5 내지 20 μm, 0.5 내지 15 μm, 0.5 내지 10 μm, 0.5 내지 8 μm, 0.5 내지 6 μm, 0.5 내지 4 μm, 0.5 내지 2 μm, 0.5 내지 1 μm, 1 내지 225 μm, 1 내지 200 μm, 1 내지 175 μm, 1 내지 150 μm, 1 내지 125 μm, 1 내지 100 μm, 1 내지 75 μm, 1 내지 50 μm, 1 내지 40 μm, 1 내지 30 μm, 1 내지 25 μm, 1 내지 20 μm, 1 내지 15 μm, 1 내지 10 μm, 1 내지 8 μm, 1 내지 6 μm, 1 내지 4 μm, 1 내지 2 μm로 분쇄하는 단계이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 재분쇄하는 단계는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경을 0.1 내지 10 μm로 분쇄하는 단계이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 패각을 추가적으로 재분쇄하는 단계는 고압 파쇄기를 통해 수행되는 단계이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균 또는 항바이러스용 조성물을 포함하거나 표면에 코팅된 물품을 제공한다.
본 명세서 상의 용어 물품은 형체를 갖춘 물질적 대상을 의미하며, 일반적으로 일정한 형체를 유지하지만 형체가 변할 수 있으며, 그 재질 및 형상에 제한이 없다. 본 발명의 물품은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 통해 항균 또는 항바이러스 특성을 나타낼 수 있어, 사용될 수 있는 물품에는 제한이 없다.
본 발명의 물품은 물품의 제조 공정 중 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 원재료에 포함시키거나 제조 공정에 투입하는 등 다양한 방법을 통하거나, 물품의 제조 후에도 후 처리 공정 등을 통해 항균 또는 항바이러스용 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 물품은 물품의 제조 공정 중 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 물품의 표면에 도포하거나 분무하는 등 다양한 처리 공정을 통하거나, 물품의 제조 후에도 후 처리 공정 등을 통해 항균 또는 항바이러스용 조성물을 표면에 코팅할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 물품은 플라스틱, 합성 피혁, 강판, 물티슈 및 장갑으로 이루어지는 군에서 선택되는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘은 입자 형태로 구성되고, 입자의 평균 직경이 0.1 내지 225 μm인 것이다. 보다 구체적으로 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 입자의 평균 직경은 0.1 내지 225 μm, 0.1 내지 200 μm, 0.1 내지 175 μm, 0.1 내지 150 μm, 0.1 내지 125 μm, 0.1 내지 100 μm, 0.1 내지 75 μm, 0.1 내지 50 μm, 0.1 내지 40 μm, 0.1 내지 30 μm, 0.1 내지 25 μm, 0.1 내지 20 μm, 0.1 내지 15 μm, 0.1 내지 10 μm, 0.1 내지 8 μm, 0.1 내지 6 μm, 0.1 내지 4 μm, 0.1 내지 2 μm, 0.1 내지 1 μm, 0.5 내지 225 μm, 0.5 내지 200 μm, 0.5 내지 175 μm, 0.5 내지 150 μm, 0.5 내지 125 μm, 0.5 내지 100 μm, 0.5 내지 75 μm, 0.5 내지 50 μm, 0.5 내지 40 μm, 0.5 내지 30 μm, 0.5 내지 25 μm, 0.5 내지 20 μm, 0.5 내지 15 μm, 0.5 내지 10 μm, 0.5 내지 8 μm, 0.5 내지 6 μm, 0.5 내지 4 μm, 0.5 내지 2 μm, 0.5 내지 1 μm, 1 내지 225 μm, 1 내지 200 μm, 1 내지 175 μm, 1 내지 150 μm, 1 내지 125 μm, 1 내지 100 μm, 1 내지 75 μm, 1 내지 50 μm, 1 내지 40 μm, 1 내지 30 μm, 1 내지 25 μm, 1 내지 20 μm, 1 내지 15 μm, 1 내지 10 μm, 1 내지 8 μm, 1 내지 6 μm, 1 내지 4 μm, 1 내지 2 μm인 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 입자의 평균 직경은 0.1 내지 10 μm인 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물은 후술될 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법을 통해 제조되는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 물품은 플라스틱인 것이고, 상기 플라스틱은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%의 중량%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다.
보다 구체적으로, 상기 플라스틱은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%, 1 내지 18%, 1 내지 16%, 1 내지 15%, 1 내지 14%, 1 내지 13%, 1 내지 12%, 1 내지 11%, 1 내지 10%, 1 내지 9%, 1 내지 8%, 1 내지 7%, 1 내지 6%, 3 내지 20%, 3 내지 18%, 3 내지 16%, 3 내지 15%, 3 내지 14%, 3 내지 13%, 3 내지 12%, 3 내지 11%, 3 내지 10%, 3 내지 9%, 3 내지 8%, 3 내지 7%, 3 내지 6%, 4 내지 20%, 4 내지 18%, 4 내지 16%, 4 내지 15%, 4 내지 14%, 4 내지 13%, 4 내지 12%, 4 내지 11%, 4 내지 10%, 4 내지 9%, 4 내지 8%, 4 내지 7%, 4 내지 6%, 5 내지 20%, 5 내지 18%, 5 내지 16%, 5 내지 15%, 5 내지 14%, 5 내지 13%, 5 내지 12%, 5 내지 11%, 5 내지 10%, 5 내지 9%, 5 내지 8%, 5 내지 7%, 5 내지 6%, 6 내지 20%, 6 내지 18%, 6 내지 16%, 6 내지 15%, 6 내지 14%, 6 내지 13%, 6 내지 12%, 6 내지 11%, 6 내지 10%, 6 내지 9%, 6 내지 8%, 6 내지 7%, 7 내지 20%, 7 내지 18%, 7 내지 16%, 7 내지 15%, 7 내지 14%, 7 내지 13%, 7 내지 12%, 7 내지 11%, 7 내지 10%, 7 내지 9%, 7 내지 8%, 8 내지 20%, 8 내지 18%, 8 내지 16%, 8 내지 15%, 8 내지 14%, 8 내지 13%, 8 내지 12%, 8 내지 11%, 8 내지 10%, 8 내지 9%, 9 내지 20%, 9 내지 18%, 9 내지 16%, 9 내지 15%, 9 내지 14%, 9 내지 13%, 9 내지 12%, 9 내지 11%, 9 내지 10%, 10 내지 20%, 10 내지 18%, 10 내지 16%, 10 내지 15%, 10 내지 14%, 10 내지 13%, 10 내지 12%, 10 내지 11%, 11 내지 20%, 11 내지 18%, 11 내지 16%, 11 내지 15%, 11 내지 14%, 11 내지 13%, 11 내지 12%로 포함하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플라스틱은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 3 내지 12%의 중량%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 물품은 강판인 것이고, 상기 강판은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 강판은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%, 1 내지 18%, 1 내지 16%, 1 내지 15%, 1 내지 14%, 1 내지 13%, 1 내지 12%, 1 내지 11%, 1 내지 10%, 1 내지 9%, 1 내지 8%, 1 내지 7%, 1 내지 6%, 3 내지 20%, 3 내지 18%, 3 내지 16%, 3 내지 15%, 3 내지 14%, 3 내지 13%, 3 내지 12%, 3 내지 11%, 3 내지 10%, 3 내지 9%, 3 내지 8%, 3 내지 7%, 3 내지 6%, 4 내지 20%, 4 내지 18%, 4 내지 16%, 4 내지 15%, 4 내지 14%, 4 내지 13%, 4 내지 12%, 4 내지 11%, 4 내지 10%, 4 내지 9%, 4 내지 8%, 4 내지 7%, 4 내지 6%, 5 내지 20%, 5 내지 18%, 5 내지 16%, 5 내지 15%, 5 내지 14%, 5 내지 13%, 5 내지 12%, 5 내지 11%, 5 내지 10%, 5 내지 9%, 5 내지 8%, 5 내지 7%, 5 내지 6%, 6 내지 20%, 6 내지 18%, 6 내지 16%, 6 내지 15%, 6 내지 14%, 6 내지 13%, 6 내지 12%, 6 내지 11%, 6 내지 10%, 6 내지 9%, 6 내지 8%, 6 내지 7%, 7 내지 20%, 7 내지 18%, 7 내지 16%, 7 내지 15%, 7 내지 14%, 7 내지 13%, 7 내지 12%, 7 내지 11%, 7 내지 10%, 7 내지 9%, 7 내지 8%, 8 내지 20%, 8 내지 18%, 8 내지 16%, 8 내지 15%, 8 내지 14%, 8 내지 13%, 8 내지 12%, 8 내지 11%, 8 내지 10%, 8 내지 9%, 9 내지 20%, 9 내지 18%, 9 내지 16%, 9 내지 15%, 9 내지 14%, 9 내지 13%, 9 내지 12%, 9 내지 11%, 9 내지 10%, 10 내지 20%, 10 내지 18%, 10 내지 16%, 10 내지 15%, 10 내지 14%, 10 내지 13%, 10 내지 12%, 10 내지 11%, 11 내지 20%, 11 내지 18%, 11 내지 16%, 11 내지 15%, 11 내지 14%, 11 내지 13%, 11 내지 12%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 강판은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 3 내지 12%의 중량%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 물품은 합성 피혁인 것이고, 상기 합성 피혁은 수산화 인회석을 1 내지 20%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 합성 피혁은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%, 1 내지 18%, 1 내지 16%, 1 내지 15%, 1 내지 14%, 1 내지 13%, 1 내지 12%, 1 내지 11%, 1 내지 10%, 1 내지 9%, 1 내지 8%, 1 내지 7%, 1 내지 6%, 3 내지 20%, 3 내지 18%, 3 내지 16%, 3 내지 15%, 3 내지 14%, 3 내지 13%, 3 내지 12%, 3 내지 11%, 3 내지 10%, 3 내지 9%, 3 내지 8%, 3 내지 7%, 3 내지 6%, 4 내지 20%, 4 내지 18%, 4 내지 16%, 4 내지 15%, 4 내지 14%, 4 내지 13%, 4 내지 12%, 4 내지 11%, 4 내지 10%, 4 내지 9%, 4 내지 8%, 4 내지 7%, 4 내지 6%, 5 내지 20%, 5 내지 18%, 5 내지 16%, 5 내지 15%, 5 내지 14%, 5 내지 13%, 5 내지 12%, 5 내지 11%, 5 내지 10%, 5 내지 9%, 5 내지 8%, 5 내지 7%, 5 내지 6%, 6 내지 20%, 6 내지 18%, 6 내지 16%, 6 내지 15%, 6 내지 14%, 6 내지 13%, 6 내지 12%, 6 내지 11%, 6 내지 10%, 6 내지 9%, 6 내지 8%, 6 내지 7%, 7 내지 20%, 7 내지 18%, 7 내지 16%, 7 내지 15%, 7 내지 14%, 7 내지 13%, 7 내지 12%, 7 내지 11%, 7 내지 10%, 7 내지 9%, 7 내지 8%, 8 내지 20%, 8 내지 18%, 8 내지 16%, 8 내지 15%, 8 내지 14%, 8 내지 13%, 8 내지 12%, 8 내지 11%, 8 내지 10%, 8 내지 9%, 9 내지 20%, 9 내지 18%, 9 내지 16%, 9 내지 15%, 9 내지 14%, 9 내지 13%, 9 내지 12%, 9 내지 11%, 9 내지 10%, 10 내지 20%, 10 내지 18%, 10 내지 16%, 10 내지 15%, 10 내지 14%, 10 내지 13%, 10 내지 12%, 10 내지 11%, 11 내지 20%, 11 내지 18%, 11 내지 16%, 11 내지 15%, 11 내지 14%, 11 내지 13%, 11 내지 12%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 강판은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 3 내지 12%의 중량%로 포함하는 코팅층을 포함하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 항균용 조성물은 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 살모넬라속(Salmonella spp.) 세균, 및 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상에 대해 항균 활성을 가지는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 살모넬라속(Salmonella spp.)세균은 장티푸스균(Samonella Typhi)이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 항바이러스용 물품은 코로나 바이러스, 인플루엔자 바이러스, 콕삭키 바이러스 및 헤르페스 바이러스로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상에 대해 항바이러스 활성을 가지는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 인플루엔자 바이러스는 H1N1/A/PR8이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 콕삭키 바이러스는 Coxsackie virus B1 (CVB1) 이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 콕삭키 바이러스는 Coxsackie virus B1 (CVB1), strain KUMC-13이다.본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 헤르페스 바이러스는 Herpes simplex virus-1 (HSV-1) 이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 헤르페스 바이러스는 Herpes simplex virus-1 (HSV-1), strain KUMC-52 이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코로나 바이러스는 SARS-CoV-2인 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 코로나 바이러스는 SARS-CoV-2(NCCP 43326)이다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(a) 본 발명은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물을 제공한다.
(b) 본 발명은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 필름을 제공한다.
(c) 본 발명은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법을 제공한다.
(d) 본 발명의 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물 및 이의 제조방법을 이용하는 경우, 패각에서 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 분리하여 대량 생산할 수 있으며, 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 포함하는 물품을 제조하는 경우 우수한 항바이러스 및 항균 효과를 나타낸다
도 1a는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 0.5% 또는 3%를 포함하는 필름의 항바이러스 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 1b는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 5% 또는 10%를 포함하는 필름의 항바이러스 효과를 평가한 결과를 나타낸다(SARS-CoV-2에 항바이러스 효과를 보임).
도 2a는 입자의 평균 직경이 0.5-1.0 μm인 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름의 항바이러스 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 2b는 입자의 평균 직경이 1.0-10 μm인 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름의 항바이러스 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 3은 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 5%를 포함하는 필름의 항균 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 4는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 6%를 포함하는 필름의 항균 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 5는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 7%를 포함하는 필름의 항균 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 6은 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 8%를 포함하는 필름의 항균 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 7은 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 9%를 포함하는 필름의 항균 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 8은 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 10%를 포함하는 필름의 항균 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 9는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하지 않는 필름(음성 대조군)의 항균 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 10은 회수율을 측정하기 위해, 세균 접종 후 방치 시간 없이 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하지 않는 필름의 항균 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 11a는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하지 않는 필름(음성 대조군), 회수율을 측정하기 위한 군, 비교군(시판용 구리 필름)의 항균 효과를 비교 평가한 결과를 나타낸다.
도 11b는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 12%를 포함하는 필름의 항균 효과를 평가한 결과를 나타낸 것으로, 4종(대장균, 바실러스 세레우스, 살모넬라속 세균, 황색포도상 구균)을 각각 30분 접촉한 후 항균 효력 시험군과 코팅을 하지 않은 비교군을 나타낸다.
도 12는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름과 은 또는 구리를 포함하는 필름의 항균 효과를 비교 실험한 결과를 나타낸다.
도 13은 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름의 항 바이러스 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 14는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름의 항 SARS-CoV-2 바이러스 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 15는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름의 항 인플루엔자 바이러스 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 16은 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름의 항 콕삭키 바이러스 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 17은 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름의 항 단순 포진 바이러스 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 18a는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 소독제의 효과를 평가한 결과를 나타낸 것으로, 수돗물에 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 첨가 후 필터한 물의 소독제로서 효능을 평가한 것이다.
도 18b는 수돗물에 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 첨가 후 필터한 물의 소독제로서 안정성 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 18c는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 소독제의 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 18d는 대조군과 5% 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 소독제의 효과를 평가한 결과를 나타낸다.
도 19a는 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 소독제의 효능을 평가하기 위한 실험에서 음성 대조군의 실험 결과를 나타낸다.
도 19b는 일반 시중 판매하는 골 이식재인 수산화 인회석(HA)의 항균 효능을 평가한 실험 결과를 나타낸다.
도 20은 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 소독제의 수율을 평가하기 위한 결과를 나타낸다.
도 21은 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 조성물의 생산 처리 공정을 나타낸다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다.
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)%이다.
제조예 1: 수산화 인회석(Hydroxyapatite, HA) 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물의 제조 방법
제조예 1-1. 수산화 인회석(Hydroxyapatite, HA) 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물의 제조
수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 제조하기 위해 가리비(국내산) 또는 굴(국내산) 패각을 원재료로 사용하였다. 본 제조방법은 기존의 동물 뼈 유래 골이식제 g 단위 생산이 아닌 대량 생산이 가능한 공정이다. (ton 단위 공정)
수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물의 원료로 소 또는 돼지의 대퇴부 뼈를 일반적으로 사용하고 있으나 생산 효율이 공정상 원재료 1 kg으로 시작하여 최종 생성물이 50 그램으로 수율이 5%에 불과하여, 코팅용으로 사용하기엔 수율이 낮다. 또한, 소 또는 돼지의 뼈를 이용하여 제조된 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물은 항균/항바이러스 효능이 패각으로부터 유래된 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물에 비해 효능이 낮아 본 발명은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물의 원재료로 가리비 또는 굴 패각을 선정하였다. 굴 또는 가리비의 패각을 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 제조하기 위한 원재료로 사용하면, 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물의 대량 공급이 가능하며 수율 30% 이상이고 색상이 흰색이 나오기에 사용이 용이하다.
가리비 또는 굴 패각을 차아염소산 나트륨 10 L/kg으로 3일 동안 담지한 후 수돗물 10 L/kg으로 1시간씩 3회 세척한 후 분쇄기계를 사용하여 분쇄하였다. 차아염소산 나트륨은 이미 패각엔 NaCl을 지니고 있어 수도물을 채우고 전기코일을 넣고 전기 분해를 통해 차아염소산 나트륨을 생성한다 (200ppm 차아염소산 나트륨 살균 세척용액 제조).
분쇄된 패각에 1N HCl 1 L/kg를 첨가하여 4시간동안 190-200rpm으로 혼합한 후 증류수 10 L/kg으로 1 시간씩 2회 세척하였다. 그 후 세척된 패각을 1N NaOH 10 L/kg으로 4시간동안 190-200rpm으로 혼합한 후 증류수 10 L/kg으로 1 시간씩 2 회 세척하였다.
그 후 세척된 패각을 30 내지 45℃로 12 시간 동안 건조하고 1100℃로 10시간 동안 열처리하였다. 최종 건조된 패각을 0.1-10 μm 크기로 고압 파쇄기로 분쇄하여 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물을 제조하였다.
제조예 1-2. 수산화 인회석(Hydroxyapatite, HA) 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물의 함량 분석
수산화 인회석(Hydroxyapatite, HA) 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물의 함량을 분석하였다. 수산화 인회석과 수산화 칼슘의 중량비를 표 1에 나타내었다.
Figure PCTKR2021012377-appb-T000001
제조예 2: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 필름의 제조 방법
2-1. 필름의 제조 방법
준비된 원사 PET필름(폴리에스터 필름)에 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 조성물의 원료를 특수 제작된 UV액과 함께 혼합하여 제조된 혼합액을 코팅(UV하드코팅을 마이크로 그라비아 코팅)하였다.
코팅된 UV액 조성은 다음과 같다:
Urethane Acrylate Oligomer 25-30%
1, 6-hexanediol Diacrylate 5-10%
Hydroxyapatite and Calcium hydroxide 5-12%
Methyl Ethyl Ketone 30-40%
Toluene 20-23%.
코팅 후 열풍건조와 UV경화 방식을 통해 PET필름에 완벽히 경화되도록 건조와 권취를 동시에 진행하였다. 경화되어 권취된 PET코팅 필름에 우레탄접착제를 첨가제와 경화제를 이용하여 필름후면에 도포한 후 종이 이형지를 부착하여 재권취하여, 최종 필름을 제조하였다.
2-2. 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 농도에 따른 필름의 항바이러스 효과 확인
필름 제조에 적합한 최적의 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 농도를 찾기 위해, 다양한 농도의 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 필름에 콕삭키 바이러스로 30분동안 처리하여 항바이러스 효과를 측정하였다. 그 결과 0.5%, 3%의 수산화 인회석 및 수산화 칼슘이 포함된 필름의 경우 항바이러스 효과가 떨어지지만(도 1a), 5% 이상의 수산화 인회석 및 수산화 칼슘이 포함된 필름의 경우 항바이러스 효과가 우수하였다 (도 1b).
2-3. 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 입자 크기에 따른 필름의 항바이러스 효과 확인
필름 제조에 적합한 최적의 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 입자 크기를 찾기 위해, 다양한 입자 크기의 9% 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 필름에 콕삭키 바이러스로 5분 동안 처리하여 항바이러스 효과를 측정하였다.
실험 결과 치과 골이식제로 사용되는 0.25-1.0 mm 평균 입자 직경에서는 필름 코팅이 불가능하며, 0.5-1.0 μm에서는 항바이러스 효능이 떨어지지만(도 2a), 1-10 μm 평균 입자 직경에서는 우수한 항바이러스 효과를 나타내었다 (도 2b).
따라서, 항균/항바이러스용 필름은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘이 1-10 μm 크기입자로 5% 이상 함유해야 우수한 항균/항바이러스 효능을 나타낸다.
제조예 3: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 소독제의 제조 방법
수돗물에 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 5% 첨가하여 0.2 μm 필터로 필터 후 수산화 인회석 및 수산화 칼슘의 소독제로서의 효과를 측정하였다. 또한, 여러 번 반복하여 수돗물을 첨가하여 필터하여도 동일한 효능을 지닌 소독제가 생산되는 것을 확인하였다 (생산 수율 1,000). 최종적으로, 수돗물에 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 파우치, 다공성 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 볼(ball)을 제작하여 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 파우치 또는 볼 1 g을 수돗물 1,000 ml에 첨가해 줌으로 항바이러스/항균 소독제 원액을 제조하였다. 이는 생체 영향이 없으므로 치과용 구강세척제등에 적용이 가능하다.
제조예 4: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘 코팅 스프레이 액 제조방법
500 nm - 10 μm 크기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 UV 코팅 액에 10% 농도로 첨가하여 액상의 스프레이 액을 제조하였다.
제조된 스프레이 액을 플라스틱 필름에 스프레이한후 30 내지 45℃로 1시간 동안 건조하였다. UV 조사를 하여 라미네이션을 함으로 항균/항바이러스 효능을 유지하면서 비평면 플라스틱 (손잡이, 어린이 장난감 등)부위에 적용이 가능한 점을 확인하였다.
제조예 5: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 플라스틱의 제조방법
100 nm - 10 μm 크기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 UV 코팅 액에 5% 농도로 첨가하여 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 코팅 액을 제조하였다.
상기 제조된 코팅 액에 플라스틱을 딥핑하여 꺼낸 후 UV 조사하여 라미네션을 하여, 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 플라스틱을 제조하였다.
제조예 6: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 합성 피혁의 제조방법
100 nm - 10 μm 크기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 폴리우레탄(PU, polyurethane) 표면처리제 수지 용액에 7%, 또는 10% 농도로 첨가하여 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 코팅 액을 제조하였다.
수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 파트별로 혼합하여 매쉬롤로 제품 표면에 전사후 건조(용제를 휘발) 함으로써 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 합성 피혁에 흡착하여, 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 합성 피혁을 제조하였다.
제조예 7: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 강판의 제조방법
항균 항바이러스 칼라 강판을 제작함에 있어 기존 강판 생산 후 각 색상 별 유성 수지에 100 nm - 10 μm 크기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 3% 또는 5% 첨가하여 강판을 코팅하여, 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 강판을 제조하였다.
실시예 1: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 필름의 항균 효과 평가
1-1. 시험대상 균주의 제조 방법
대장균(Escherichia coli)을 각각 멸균된 LB 액체 배지 5 mL가 담긴 테스트 튜브에 접종하여 37℃에서 18 내지 22시간 동안 배양하였다. 배양된 균주를 새로운 LB 액체 배지 25 mL이 담긴 플라스크에 접종하여 2 내지 3시간 동안 배양한 후, 600 nm에서 흡광도를 측정하여 균의 배양정도를 확인하였다. 대장균의 초기 배양액을 LB 액체 배지로 희석하여 균액 mL 당 1 x 106 CFU가 되도록 준비하였다. 균액 1 mL을 새로운 마이크로원심분리 튜브에 넣고 원심분리(10,000 rpm, 1분)한 후, 상등액을 제거하였다. 균에서 LB 액체 배지를 제거하기 위해 PBS(Phosphate Buffered Saline) 1 mL을 원심분리 된 균에 넣어준 뒤, 볼텍스 믹서(Vortex mixer)로 혼합한 다음 원심분리(10,000 rpm, 1분)하였다 (3회 반복).
1-2. 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 필름의 항균 효과 평가
시험군은 준비된 균액을 제조예 2의 항균물질이 코팅된 필름((50±2)mm x (50±2)mm)에 400 μl 접종한 뒤, 커버필름(항균물질이 코팅되지 않은 필름(40±2)mm x (40±2)mm)을 덮어서 37℃ CO2 배양기에 30 분간 방치하였다. 대조군은 준비된 균액을 항균물질이 코팅되지 않은 필름((50±2)mm x (50±2)mm)에 400 μl 접종한 뒤, 커버필름을 덮어서 37℃ CO2 배양기에 30 분간 방치하였다.
30 분간 방치된 시험군 및 대조군 각각의 필름을 커버필름과 함께 50 mL 코니컬 튜브에 투입하였다. 그 후, 50 mL 코니컬 튜브에 LB 액체 배지 10 mL을 투입한 뒤, 볼텍스 믹서로 혼합하였다. 그 후, 현탁액 1 mL을 PBS 9 mL에 섞은 뒤, 볼텍스 믹서를 통해 혼합하였다 (10 배 희석), 상기 과정을 3회 반복하여 10-3까지 희석하였다. 10-1, 10-2, 10-3 현탁액을 100 μl씩 각각 3개 이상의 LB 배지에 도말한 후, 37℃에서 20 내지 24 시간 배양하였다.
회수 정도는 대조군에서 사용한 필름에 준비된 균액 400 μl를 접종한 뒤, 방치 시간 없이 상기 과정을 반복한 후 측정하였다.
수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)의 항균효과를 확인하기 위해 농도별로 코팅된 필름으로 실험을 수행한 결과, 대부분의 시험군은 생균이 관찰되지 않았다 (표 2). 즉, 시험군은 물질이 코팅되지 않은 음성 대조군 필름과 비교했을 때, 99.9% 이상의 균 성장 저해효과를 보였다. 또한, 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 5%를 제외한 나머지 HA 6%, 7%, 8%, 9%, 10%에서도 99,9% 이상의 저해율을 보였다. 하지만 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 5%의 경우 항균 효과를 보이긴 하였으나 나머지 농도의 필름과 비교했을 때, 비교적 낮은 96.7%의 저해율을 보였다 (도 3 내지 도 10).
저해율(%) 계산 및 평가방법은 다음과 같다:
저해율(%) = [대조군 균수(CFU)-시험균 균수(CFU)] / 대조군 균수(CFU) X 100.
- 30 분 접촉 후 생균 수 측정(Colony 수)
10-1 현탁액 10-2 현탁액 10-3 현탁액
HA/Ca(OH)2 5% 10 0 0
HA/Ca(OH)2 6% 0 0 1
HA/Ca(OH)2 7% 0 0 0
HA/Ca(OH)2 8% 0 0 0
HA/Ca(OH)2 9% 0 0 0
HA/Ca(OH)2 10% 0 0 0
HA/Ca(OH)2 12% 0 0 0
음성 대조군 >300 68 8
Recovery(회수 정도 측정군*) >300 104 10
*회수 정도는 대조군에서 사용한 필름에 준비된 균액 400 μl를 접종한 뒤, 방치 시간 없이 실시예 1-2의 과정을 반복한 후 측정하였다.
또한, 살모넬라 균(장티푸스균, Salmonella Typhi)을 대상으로 하여 실험을 수행한 결과 12 % HA에서도 우수한 향균 활성을 나타내었다 (표 3 및 도 11a).
살모넬라(장티푸스균, Salmonella typhi)(4.75x108 CFU/mL 400uL 접종) 30 분 접촉 후 생균 수 측정(Colony 수)
10-1 현탁액
HA/Ca(OH)2 12% 필름 0 0
구리 코팅 필름 (Cu2+, 시판용) A사 >300 >300
구리 코팅 필름(Cu2+) B사 >300 >300
음성대조군 >300 >300
Recovery(회수 정도 측정군) >300 >300
1-3. 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 필름의 E.coli, S.aureus, S.Typhi, B. cereus에 대한 항균 효과 평가
4 종의 세균(Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella typhi, Bacillus cereus)에 대한 필름의 항균성을 평가하기 위해 세균을 필름에 처리하고 37℃ CO2 배양기에서 배양 후, 대조군 필름과 비교하였다. 구체적인 실험 방법은 1-2의 실험방법과 동일하다.
실험 결과, HA가 처리되지 않은 대조군 필름에 비해 5% HA가 처리된 필름은 3종의 세균 모두에서 99.7% 이상의 균 감소율을 보였으며, 10% HA가 처리된 필름은 Salmonella(>99,3%)를 제외한 나머지 2 종의 세균에서 99.7% 이상의 감소율을 보였다 (표 4, 표 5, 도 11b).
- 30 분 접촉 생균 수 측정(Colony 수)
E.coli (2x106 CFU/mL) B. cereus(2x106 CFU/mL) S.aureus (2x106 CFU/mL) S.typhi(3x106 CFU/mL)
HA/Ca(OH)2 5% 0 (0 / 0) 0 (0 / 0) 0 (0 / 0) 0 (0 / 0)
HA/Ca(OH)2 10% 0 (0 / 0) 0 (0 / 0) 0 (0 / 0) 2 (3 / 1)
음성대조군 >300 >300 >300 >300
Recovery(회수 정도 측정군) >300 >300 >300 >300
- 저해율
E. coli B. cereus S. aureus S.typhi
HA/Ca(OH)2 5% > 99.7% > 99.7% > 99.7% > 99.7%
HA/Ca(OH)2 10% > 99.7% > 99.7% > 99.7% > 99.3%
1-4. 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 필름과 은 필름 및 금 필름의 항균 효과 비교 평가
수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름의 항균 효과를 측정하기 위해 은 필름 및 금 필름과 항균효과를 비교하였다. 접종균으로는 E.coli를 사용하였으며, 구체적인 실험 방법은 1-2의 실험방법과 동일하다.
실험 결과, 은 또는 구리 필름은 항균 효능을 나타내지 않았으며, 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름만이 항균 효능을 나타내었다 (도 12, 표 6).
- 30 분 접촉 후 생균수 측정(Colony 수)
E.coli S.typhi S. aureus
Recovery(회수 정도 측정군) >300 >300 >300
음성대조군 >300 >300 >300
7%, 12% HA/Ca(OH)2 0 0 0
은 코팅 필름 >300 >300 >300
구리 코팅 필름 >300 >300 >300
실시예 2: 수산화 인회석 및 수산화칼슘을 포함하는 필름의 항바이러스 효과 평가
2-1. 시험대상 세포 및 바이러스의 제조 방법
동결 보관된 MDCK 세포를 37℃ 워터 배스를 이용해 가온하였다. 가온한 MDCK 세포를 세포 배양용 플라스크에 옮겨준 뒤, 20 mL의 성장 배지(DMEM을 포함하는 10% FBS, 1% P/S)를 첨가하였다. 37℃, CO2 배양기에서 24 시간 방치 후, 현미경으로 세포의 상태를 관찰하여 실험에 사용할 세포를 선별하였다.
동결 보관된 인플루엔자 바이러스(H1N1/A/PR8)를 0.01 MOI(Multiplicity of infection) 수준으로 세포에 접종하였다. 바이러스가 접종된 세포를 37℃, CO2 배양기에서 1시간 배양하였으며, 매 15분마다 흔들어 주었다. 1시간 후에 4 mL 보존 배지를 추가하였다 (25T 플라스크의 경우 4 mL 의 보존 배지 추가. 37℃, CO2 배양기에서 3 내지 5일 간 배양하면서 현미경을 통해 세포를 관찰해서 세포가 80% 이상 떨어질 때까지 관찰하였으며, 원심분리(3,000 rpm, 15 min)를 통해 상층액을 획득하였다. 바이러스 역가를 측정해서 기록 후, 초저온냉장고에 보관하였다.
2-2. 수산화 인회석 및 수산화칼슘을 포함하는 필름의 항바이러스 효과 평가를 위한 시험군 및 대조군의 준비
시험군은 준비된 바이러스를 항바이러스물질이 코팅된 필름((50±2)mm x (50±2)mm)에 100 μl 접종한 뒤, 커버필름(40±2)mm x (40±2)mm)을 덮어서 37℃ CO2 배양기에 30 분간 방치하였다. 대조군은 준비된 바이러스를 항바이러스물질이 코팅되지 않은 필름((50±2)mm x (50±2)mm)에 100 μl 접종한 뒤, 커버필름을 덮어서 37℃ CO2 배양기에 30 분간 방치하였다.
30 분간 방치된 시험군 및 대조군 각각의 필름을 커버필름과 함께 50 mL 코니컬 튜브에 투입하였다. 50 mL 코니컬 튜브에 보존 배지 10 mL을 넣어준 뒤, 볼텍스 믹서로 혼합하였다. 바이러스를 보존 배지로 희석하여 시험군 및 대조군을 제조하였다 (10-배 연속 희석).
2-3. 수산화 인회석 및 수산화칼슘을 포함하는 필름의 항바이러스 효과 평가
실시예 2-1에서 배양한 세포가 100% 융합성 세포 단층(confluent cell monolayer)을 보일 때까지 배양하였다. 그 후, 세포의 성장 배지를 제거한 뒤, Trypsin-EDTA로 2회 세척한 뒤, 37℃, CO2 배양기에서 10 내지 20 분 동안 배양하였다 (25T 플라스크의 경우 500 μl Trypsin-EDTA). 세포 배양 플라스크에서 세포가 떨어질 때 플라스크를 탭핑(tapping)하여 세포를 분리하였다. 그 후, 4.5 mL 성장 배지를 넣어서 세포에 피해가 가지 않도록 피펫팅 하였다 (25T 플라스크의 경우 4.5 mL 성장 배지). 96 웰 플레이트에 세포를 시딩해주기 위해 세포 배양액 1.5 mL를 성장 배지 8.5 mL로 희석하였다 (25T 플라스크의 경우 배양액 5 mL 중 1.5 mL을 성장 배지 8.5 mL에 희석하였다). 희석된 세포 배양액을 100 μl씩 96 웰 플레이트에 시딩한 뒤, 37℃, CO2 배양기에서 24 시간 배양하였다 (80 내지 90% 융합성 세포 단층). 현미경을 통해 세포의 상태를 관찰한 뒤, 상태가 괜찮다면 성장 배지를 제거한 후, DPBS(Dulbecco's phosphate-buffered saline)로 2회 세척하였다. 세척된 세포에 실시예 2-2에서 준비한 바이러스 희석액을 100 μl씩 처리한 뒤, 37℃, CO2 배양기에서 1시간 배양하였다. 처리된 바이러스 희석액을 제거한 뒤, 각 웰에 보존 배지 100 μl씩 넣어주었다. 그 후, 37℃, CO2 배양기에서 3일 동안 배양해서 세포병변효과를 관찰한 뒤, 크리스탈 바이올렛 50 μl로 살아있는 세포를 염색하였다.
회수 정도는 대조군에서 사용한 필름을 사용하여 측정하였다. 필름에 준비된 바이러스 100 μl(TCID50/mL)를 접종한 뒤, 방치 시간 없이 상기 과정을 진행하였다.
수산화 인회석(HA) 및 수산화칼슘(Ca(OH)2)의 항 바이러스 효과를 확인하기 위해 농도별로 코팅된 필름으로 실험을 수행한 결과, 모든 실험군에서 99% 이상의 바이러스 저해율을 보였다 (도 13, 표 7).
저해율(%) 계산 및 평가는 Spearman-Karber 계산법을 통해 TCID50/mL 값을 계산하였다.
인플루엔자 H1N1/A/PR8 바이러스에 대한 항 바이러스 효과 (15분 처리 결과)
- TCID50/mL 저해율(%)
양성 대조군 3.46x105 -
Recovery(회수 정도 측정군) 3.46x105 -
HA/Ca(OH)2 5% 5.00x102 99.855
HA/Ca(OH)2 6% 1.12x102 99.968
HA/Ca(OH)27% 1.12x102 99.968
HA/Ca(OH)2 8% 1.12x102 99.968
HA/Ca(OH)2 10% 1.12x102 99.968
2-4. 수산화 인회석 및 수산화칼슘을 포함하는 필름의 SARS-CoV-2, 인플루엔자 바이러스, 콕삭키 바이러스, 단순포진 바이러스(Herpes simplex virus)에 대한 항바이러스 효과 평가
4 종의 바이러스(SARS-CoV-2(NCCP 43326), 인플루엔자 바이러스(H1N1/A/PR8), 콕삭키 바이러스(CVB-1, strain KUMC-13), 단순포진 바이러스(HSV-1, strain KUMC-52))에 대한 필름의 항바이러스 효과를 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 바이러스의 필름 처리시간을 30분 또는 24시간으로 하였으며, 다른 실험 방법은 2-3의 실험 방법과 동일하였다.
실험 결과, 수산화 인회석(HA) 및 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 필름은 바이러스 불활화 효과를 나타냈으며, SARS-CoV-2와 인플루엔자 바이러스는 99.99% 이상, 단순포진 바이러스는 99.96% 이상, 콕삭키 바이러스는 99.999% 이상 사멸됨을 확인하였다 (도 14 내지 도 17, 표 8).
9% HA 코팅 필름의 항바이러스 효능 평가
바이러스 바이러스TCID 바이러스 TCID50(log) 처리시간 처리 후바이러스TCID50(log) 바이러스 감소율
(log) (%)
SARS-CoV-2(COVID-19) 3.16x106 6.50 30분 ≤2.50 ≥4.0 ≥99.99%
24시간 ≤2.50 ≥4.0 ≥99.99%
인플루엔자(H1N1/A/PR8) 3.16x106 6.50 30분 ≤2.50 ≥4.0 ≥99.99%
24시간 ≤2.50 ≥4.0 ≥99.99%
콕삭키 바이러스 2.00x108 8.30 30분 ≤2.50 ≥5.8 ≥99.999%
24시간 ≤2.50 ≥5.8 ≥99.999%
단순포진 바이러스 7.94x105 5.90 30분 ≤2.50 ≥3.4 ≥99.96%
24시간 ≤2.50 ≥3.4 ≥99.96%
실시예 3: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 소독제의 효능 평가
수돗물에 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)를 5% 첨가하여 0.2 μm 필터로 필터 후 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)의 소독제로서의 효과를 측정하였다. 시험군으로 5% 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)를 수돗물에 첨가하여 0.2 μm 필터로 필터한 군, 상기 군을 7일동안 방치한 군, 및 5% 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)를 수돗물에 첨가한 군을 사용하였다. 또한, 일반 HA와의 비교를 위해 시판 이종골이식재 HA (오스콘)를 비교군으로 사용하였다.
시험 결과 비교군 및 음성 대조군의 경우 소독효과를 나타내지 않았지만, 본 발명의 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 수돗물에 첨가한 군은 우수한 소독효과를 나타내었다(표 9, 도 18, 도 19). 또한, 필터과정을 여러 번 반복하여 동일한 효능을 지닌 소독제가 생산되는 것을 확인할 결과 3차 생산(3탕)부터 소독효과가 떨어지는 것을 확인하였다(표 9 및 도 20).
소독제 효능평가
Test sample pH Colony 수
10-1 현탁액
수돗물(음성 대조군) 7.0 uncountable
5% HA/Ca(OH)2 (양성 대조군) 12.34 0
1% HA/Ca(OH)2 100ml 1차 생산 12.27 0
1% HA/Ca(OH)2 100ml 2차 생산 (재탕) 12.09 0
1% HA/Ca(OH)2 100ml 3차 생산 (3탕) 11.82 >300
1% HA/Ca(OH)2 100ml 4차 생산 (4탕) 11.21 uncountable
1% HA/Ca(OH)2 100ml 5차 생산 (5탕) 10.53 uncountable
5% HA/Ca(OH)2 4 주(weeks) 보존시험 12.21 0
실시예 4: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 플라스틱의 항바이러스 효능 평가
4-1. 항바이러스 효능 평가 방법
SARS-CoV-2 바이러스에 대한 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 플라스틱의 항바이러스 효과를 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 실험 수행 방법은 다음과 같다.
1) 시험 하루 전, 96 웰 플레이트에 Vero-E6 세포를 준비하였다,
2) 시험 전, 70 % 알코올을 이용해 플라스틱을 소독한 뒤, 알코올을 완전히 제거하였다,
3) 항 바이러스 플라스틱에 SARS-CoV-2(NCCP 43326) 바이러스 (3.16 x 106 TCID50/mL)를 100 μl 넣고, 커버 필름으로 덮어 바이러스가 고루 퍼지게 한 후 5분, 10분, 30분 동안 실온에 두었다. 대조군으로는 항 바이러스 시료 처리를 하지 않은 플라스틱을 사용하여 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.
4) 3)의 플라스틱을 2 ml의 배양 배지를 이용해 씻어내 준 뒤, 용액을 8 ml의 배양 배지가 들어있는 50 ml 코니컬 튜브에 넣은 후, 30 초간 볼텍싱 하여 10n 단계 희석액을 제조하였다.
5) 각 희석액을 Vero-E6 세포에 감염시켜, 5 % CO2, 37 ℃에서 배양하였다.
6) 배양 3일 후, 현미경 하에서 세포병변효과 (Cytopathic effect; CPE)를 관찰하였다.
7) 크리스탈 바이올렛 염색 시약을 세포에 처리하여 상온에서 30 분간 염색하였다.
8) 염색된 웰의 수를 세어 바이러스의 역가를 산출하였다.
4-2. 플라스틱의 항 바이러스 효능 평가
바이러스 역가를 계산한 결과는 다음과 같다(표 10).
시료 초기 역가 처리 시간 대조군 역가 플라스틱 1) 시료 반응 후 2)
HA/Ca(OH)2 -plastic 6.50 5 분 6.00 4.67
10 분 6.00 4.75
30 분 6.00 4.50
1): LU, 바이러스 대조군의 역가 (untreated) 2): LT, 바이러스 시험군의 역가 (treated)
(단위: log10TCID50/ml)
또한, 상기 결과를 토대로 바이러스 감소율을 계산한 결과는 다음과 같다(표 11). 바이러스 감소율은 바이러스 대조군의 역가(LU)와 바이러스 시험군의 역가(LT)의 차이로 구하였다.
시료 처리시간 Virus reduction (LR 3)) Virus reduction (%)
HA/Ca(OH)2 -plastic 5 분 1.33 95.36%
10 분 1.25 94.38%
30 분 1.50 96.84%
3): LR = LU - LT
시험을 위한 SARS-CoV-2의 초기 바이러스 역가는 6.50 log10TCID50/ml이였다. 시료 플라스틱의 효능 평가를 위해 대조군으로 항 바이러스 처리를 하지 않은 플라스틱을 사용하였고 세포 감염을 통해 역가를 산정하였다. 반응시간 5분, 10분, 30분 조건하에 대조군의 역가는 6.00 log10TCID50/ml이었다. HA/Ca(OH)2-plastic에 5분, 10분, 30분 동안 바이러스 배양액을 처리한 후 세포 감염을 통해 역가를 산정한 결과 각각 4.67, 4.75, 4.50 log10TCID50/ml의 역가를 보였다.
종합하였을 때, HA/Ca(OH)2-plastic은 SARS-CoV-2에 5분, 10분, 30분 반응 시 각각 1.33, 1.25, 1.50의 바이러스 감소를 보였다. 이에 따라 바이러스 사멸 효능을 산출하였을 때, HA/Ca(OH)2-plastic은 5분, 10분, 30분 반응 시 각각 95.36 %. 94.38 %, 96.84 %의 바이러스 사멸 효능을 보였다.
실시예 5: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 합성 피혁의 항바이러스 효능 평가
5-1. 항바이러스 효능 평가 방법
SARS-CoV-2 바이러스에 대한 수산화 인회석을 포함하는 합성 피혁의 항바이러스 효과를 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 실험 수행 방법은 다음과 같다.
1) 시험 하루 전, 96 웰 플레이트에 Vero-E6 세포를 준비하였다.
2) 합성 피혁에 SARS-CoV-2(NCCP 43326) 바이러스 (3.16 x 106 TCID50/mL)를 100 μl 넣고, 커버 필름으로 덮어 바이러스가 고루 퍼지게 하여 5분, 30분 동안 실온에 두었다. 대조군으로는 항 바이러스 시료 처리를 하지 않은 합성 피혁을 사용하여 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.
3) 반응 후, 합성 피혁을 10 ml의 배양 배지가 들어있는 50ml 코니컬 튜브에 넣어 30초간 볼텍싱 한 후, 이를 원액으로 10n 단계 희석액을 제조하였다.
4) 각 희석액을 Vero-E6 세포에 감염시켜, 5 % CO2, 37 ℃에서 배양하였다.
5) 배양 3일 후, 현미경 하에서 세포병변효과 (Cytopathic effect; CPE)를 관찰하였다.
6) 크리스탈 바이올렛 염색 시약을 세포에 처리하여 상온에서 30분간 염색하였다.
7) 염색된 웰의 수를 세어 바이러스의 역가를 산출하였다.
5-2. 합성 피혁의 항 바이러스 효능 평가
바이러스 역가를 계산한 결과는 다음과 같다(표 12).
시료 초기 역가 처리 시간 대조군 피혁 1) 시료 반응 후 2)
합성 피혁(5%) 6.500 5분 6.000 ≤3.000
30분 ≤2.583
합성 피혁(10%) 5분 ≤2.500
30분 ≤2.500
합성 피혁(20%) 5분 ≤2.500
30분 ≤2.500
1): LU, 바이러스 대조군의 역가 (untreated)2): LT, 바이러스 시험군의 역가 (treated)
(단위: log10TCID50/ml)
또한, 상기 결과를 토대로 바이러스 감소율을 계산한 결과는 다음과 같다(표 13). 바이러스 감소율은 바이러스 대조군의 역가(LU)와 바이러스 시험군의 역가(LT)의 차이로 구하였다.
시료 처리시간 Log reduction (LR 3)) Virus reduction (%)
합성 피혁(5%) 5분 ≥3.000 ≥99.900
30분 ≥3.417 ≥99.962
합성 피혁 (10%) 5분 ≥3.500 ≥99.968
30분 ≥3.500 ≥99.968
합성 피혁 (20%) 5분 ≥3.500 ≥99.968
30분 ≥3.500 ≥99.968
3): LR = LU - LT
시험을 위한 SARS-CoV-2의 초기 바이러스 역가는 6.500 log10TCID50/ml이였다. 항바이러스 효능평가의 시료는 5, 10, 20%의 수산화 인회석을 코팅한 합성피혁을 사용하였으며, 대조군으로 수산화 인회석을 코팅하지 않은 합성피혁을 사용하였다. 반응 후 바이러스의 역가는 세포 감염을 통해 산정하였다. 반응시간 5분, 30분 조건 하에 대조군의 역가는 6.000 log10TCID50/ml이었다. 5%의 수산화 인회석을 코팅한 합성피혁에 5분, 30분 동안 반응시킨 바이러스의 역가는 각각 3.000, 2.583 log10TCID50/ml 이하로 산출되었으며, 10%의 수산화 인회석을 코팅한 합성피혁에 5분, 30분 동안 반응시킨 바이러스의 역가는 모두 2.500 log10TCID50/ml 이하로 산출되었다. 20%의 수산화 인회석을 코팅한 합성피혁에서는 10%의 수산화 인회석을 코팅한 합성피혁과 동일한 결과를 보였다.
결과적으로, SARS-CoV-2를 5%의 수산화 인회석을 코팅한 합성피혁에 5분, 30분 반응하였을 때 각각 3.000, 3.417 이상의 바이러스 감소를 보였으며 10, 20%의 수산화 인회석을 코팅한 합성피혁에 5분, 30분 반응시에는 모두 3.500 이상의 바이러스 감소를 보였다. 이에 따라, 5% 수산화 인회석을 코팅한 합성피혁에 5분, 30분 반응 시 각각 99.9%, 99.962% 이상의 바이러스 사멸효과를 보였으며, 10, 20%의 수산화 인회석을 코팅한 합성피혁에 5분, 30분 반응시에는 모두 99.968% 이상의 바이러스 사멸효과를 보였다.
실시예 6: 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 강판의 항바이러스 효능 평가
6-1. 항바이러스 효능 평가 방법
SARS-CoV-2 바이러스에 대한 수산화 인회석을 포함하는 강판의 항바이러스 효과를 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 실험 수행 방법은 다음과 같다.
1) 시험 하루 전, 96 웰 플레이트에 Vero-E6 세포를 준비하였다.
2) 시험 전, 70 % 알코올을 이용해 강판을 소독한 뒤, 알코올을 완전히 제거하였다.
3) 항 바이러스 강판에 SARS-CoV-2(NCCP 43326) 바이러스 (3.16 x 106 TCID50/mL)를 100 μl 넣고, 커버 필름으로 덮어 바이러스가 고루 퍼지게 한 후 5분, 10분, 30분 동안 실온에 두었다. 대조군으로는 항 바이러스 시료 처리를 하지 않은 강판을 사용하여 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.
4) 3)의 강판을 2 ml의 배양 배지를 이용해 씻어내 준 뒤, 용액을 8 ml의 배양 배지가 들어있는 50 ml 코니컬 튜브에 넣은 후, 30 초간 볼텍싱하여 10n 단계 희석액을 제조하였다.
5) 각 희석액을 Vero-E6 세포에 감염시켜, 5 % CO2, 37 ℃에서 배양하였다.
6) 배양 3일 후, 현미경 하에서 세포병변효과 (Cytopathic effect; CPE)를 관찰하였다.
7) 크리스탈 바이올렛 염색 시약을 세포에 처리하여 상온에서 30 분간 염색하였다.
8) 염색된 웰의 수를 세어 바이러스의 역가를 산출하였다.
6-2. 강판의 항 바이러스 효능 평가
바이러스 역가를 계산한 결과는 다음과 같다(표 14).
시료 초기 역가 처리 시간 대조군 강판 1) 시료 반응 후 2)
HA/Ca(OH)2 -Color Steel plate 6.50 5 분 6.00 ≤2.500
10 분 6.00 ≤2.500
30 분 6.00 ≤2.500
1): LU, 바이러스 대조군의 역가 (untreated) 2): LT, 바이러스 시험군의 역가 (treated)
(단위: log10TCID50/ml)
또한, 상기 결과를 토대로 바이러스 감소율을 계산한 결과는 다음과 같다(표 15). 바이러스 감소율은 바이러스 대조군의 역가(LU)와 바이러스 시험군의 역가(LT)의 차이로 구하였다.
시료 처리시간 Log reduction (LR) Virus reduction (%)
HA/Ca(OH)2 -Color Steel plate 5 분 ≥3.500 ≥99.968
10 분 ≥3.500 ≥99.968
30 분 ≥3.500 ≥99.968
3): LR = LU - LT
시험을 위한 SARS-CoV-2의 초기 바이러스 역가는 6.50 log10TCID50/ml이였다. 시료 강판의 효능 평가를 위해 대조군으로 항 바이러스 처리를 하지 않은 강판을 사용하였고 세포 감염을 통해 역가를 산정하였다. 반응시간 5분, 10분, 30분 조건하에 대조군의 역가는 6.000 log10TCID50/ml이었다. HA/Ca(OH)2-강판에 5분, 10분, 30분 동안 바이러스 배양액을 처리한 후 세포 감염을 통해 역가를 산정한 결과 모두 2.500 log10TCID50/ml 이하로 산출되었다.
종합하였을 때, HA/Ca(OH)2-강판은 SARS-CoV-2에 5분, 10분, 30분 반응 시 각각 3.500의 바이러스 감소를 보였다. 이에 따라 바이러스 사멸 효능을 산출하였을 때, HA/Ca(OH)2 -강판은 5분, 10분, 30분 반응 모두 ≥99.968% 의 바이러스 사멸 효능을 보였다.
상기 결과들은 본 발명의 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 조성물이 가지는 우수한 항균 및 항바이러스 효능을 나타내며, 상기 결과는 본 발명의 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 포함하는 조성물이 필름, 소독제 등 다양한 항균 및 항바이러스 제품에 이용될 수 있음을 나타낸다.
또한, 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)은 0.1-10 μm 입자 평균 직경 또는 0.1 내지 10%로 첨가되는 경우 우수한 항균 및 항바이러스 효과를 나타낸다.
보다 구체적으로, 수산화 인회석(HA) 및 수산화 칼슘(Ca(OH)2)은 i) 필름의 경우, 1 내지 10 μm 입자 평균 직경으로 0.1 내지 10%로 첨가되는 경우, ii) 소독제의 경우, 0.1 내지 1 μm 입자 평균 직경으로, 3 내지 7 %농도로 첨가되는 경우, iii) 코팅제의 경우, 0.5 내지 10 μm 입자 평균 직경으로, 5 내지 12 % 농도로 첨가되는 경우, iv) 플라스틱의 경우 0.1 내지 10 μm 입자 평균 직경으로, 3 내지 12 % 농도로 첨가되는 경우, v) 합성 피혁의 경우 0.1 내지 10 μm 입자 평균 직경으로, 3 내지 12 % 농도로 첨가되는 경우, vi) 강판의 경우 0.1 내지 10 μm 입자 평균 직경으로, 3 내지 12 % 농도로 첨가되는 경우 우수한 향균 및 항바이러스 효과를 나타낸다.

Claims (13)

  1. 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1:3 내지 1:300의 중량비로 포함하는 것인, 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수산화 인회석 및 수산화 칼슘은 입자 형태로 구성되고, 입자의 평균 직경이 0.1 내지 225 μm인 것인, 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 항균용 조성물은 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 살모넬라속(Salmonella spp.)세균, 및 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상에 대해 항균 활성을 가지는 것인, 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 항바이러스용 조성물은 코로나 바이러스, 인플루엔자 바이러스, 콕삭키 바이러스 및 헤르페스 바이러스로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상에 대해 항바이러스 활성을 가지는 것인, 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 코로나 바이러스는 SARS-CoV-2인 것인, 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 i) 소독제용, 또는 ii) 항균 또는 항바이러스성 코팅제용인, 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 소독제용 조성물은 조성물 총 중량을 기준으로 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 12%로 포함하는, 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 코팅제용 조성물은 조성물 총 중량을 기준으로 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%로 포함하는, 조성물.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 필름.
  11. 제10항에 있어서, 상기 필름은 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 1 내지 20%의 중량%로 포함하는 코팅층을 포함하는, 필름.
  12. 다음 단계를 포함하는 수산화 인회석 및 수산화 칼슘을 포함하는 항균용 또는 항바이러스용 조성물의 제조 방법:
    (a) 패각을 분쇄하는 단계;
    (b) 패각에 HCl과 NaOH를 순차적으로 처리하는 단계;
    (c) 패각을 열처리하는 단계; 및
    (d) 패각을 추가적으로 재분쇄하는 단계.
  13. 제12항에 있어서, 상기 열처리하는 단계는 600 내지 1600℃에서 수행되는 것인, 제조 방법.
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