WO2024025243A1 - 구강용 조성물 - Google Patents

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WO2024025243A1
WO2024025243A1 PCT/KR2023/010373 KR2023010373W WO2024025243A1 WO 2024025243 A1 WO2024025243 A1 WO 2024025243A1 KR 2023010373 W KR2023010373 W KR 2023010373W WO 2024025243 A1 WO2024025243 A1 WO 2024025243A1
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WO
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oral composition
porous glass
potassium
glass nanoparticles
weight
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PCT/KR2023/010373
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English (en)
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최정원
정기남
문진성
김경은
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(주)메디클러스
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to compositions for oral use. More specifically, it relates to an oral composition containing bioactive porous glass nanoparticles and a hypersensitivity treatment using the same.
  • Dentin contains a mineral called hydroxyapatite, collagen, and water, and the area between hydroxyapatite and collagen bundles is composed of organic substances such as phosphophorine. Additionally, dentin contains dentinal tubule structures with different inner diameters at the top and bottom.
  • dentin or dentinal tubules are exposed, the nerve of the tooth sealed inside the tooth may be exposed, and even mild stimulation may cause symptoms of numbness or hyperesthesia. Additionally, if dentin or dentinal tubules continue to degenerate, inflammation may occur and pain may worsen.
  • Hypersensitivity of teeth may occur when the dentin of the teeth is exposed due to physical abrasion such as brushing or chemical abrasion due to acid.
  • physical abrasion such as brushing or chemical abrasion due to acid.
  • dentinal tubules may be exposed.
  • external stimuli can irritate the nerves within the dentinal tubules, for example, pain caused by highly acidic foods, cold drinks, cold air, or physical contact.
  • pain caused by stimulation can be alleviated by dulling the sensory nerves.
  • external stimuli can be prevented from reaching the nerve by blocking the dentinal tubules using powder such as aluminum salt particles.
  • powder such as aluminum salt particles.
  • the above-mentioned powder, etc. are easily dissolved/diluted in water, so most of them do not remain on the teeth and can be washed away, and the dentinal tubules may not be sufficiently sealed and the dentinal tubules may be exposed again.
  • One object of the present invention is to provide an oral composition having improved remineralization properties and dentinal tubule blocking ability.
  • Oral compositions according to exemplary embodiments include porous glass nanoparticles having a specific surface area of 250 m 2 /g or more; potassium salt; and fluorine compounds.
  • the specific surface area of the porous glass nanoparticles may be 250 m 2 /g to 800 m 2 /g.
  • the volume average particle diameter (D 50 ) of the porous glass nanoparticles may be 30 nm to 100 nm.
  • the pore volume of the porous glass nanoparticles may be 0.1 cm 3 /g to 1 cm 3 /g.
  • the porous glass nanoparticles may include at least one selected from the group consisting of Si, Ca, Cu, Mg, Na, K, P, Al, B, and F.
  • the porous glass nanoparticles are SiO 2 , CaO, CuO, MgO, Na 2 O, K 2 O, P 2 O 5 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , NaF and CaF 2 It may include at least one selected from the configured group.
  • the porous glass nanoparticles include 0.5 mol% to 40 mol% of calcium (Ca), 0.1 mol% to 10 mol% of phosphorus (P), and 4 mol% to 90 mol% of silicon (Si). can do.
  • the porous glass nanoparticles may be surface modified with a silane group or an amine group (-NH 2 ).
  • the potassium salt may include at least one of potassium carbonate, potassium bicarbonate, potassium citrate, potassium chloride, potassium sulfate, potassium phosphate, and potassium nitrate.
  • the potassium salt may include potassium nitrate.
  • the fluorine compound may include at least one of sodium fluoride, potassium fluoride, ammonium fluoride, tin fluoride, sodium monofluorophosphate, potassium monofluorophosphate, sodium silicon fluoride, and calcium silicon fluoride. there is.
  • the fluorine compound may include sodium fluoride.
  • the content of the porous glass nanoparticles is 0.01% by weight to 10% by weight
  • the content of the potassium salt is 0.5% by weight to 10% by weight
  • the fluorine compound The content may be 0.1% by weight to 7.5% by weight.
  • the oral composition may further include polyacrylic acid.
  • the content of polyacrylic acid may be 0.5% by weight to 5% by weight of the total weight of the oral composition.
  • the oral composition may further include at least one of a surfactant, a humectant, a pH adjuster, an antioxidant, and a solvent.
  • the pH of the oral composition may be 2 to 7.5.
  • Oral compositions according to exemplary embodiments may have any one formulation selected from the group consisting of liquid, powder, syrup, gel, paste, and cream. .
  • Oral compositions according to exemplary embodiments may include porous glass nanoparticles having a high specific surface area, potassium salts, and fluorine compounds.
  • porous glass nanoparticles have a high specific surface area and pore volume, the remineralization characteristics of dentin and the dentinal tubule blocking ability can be improved. Therefore, transmission of stimulation to the sensory nerve within the dentinal tubule can be prevented.
  • Oral compositions containing potassium salts may cause the sensory nerves of the teeth to become dulled.
  • potassium ions can desensitize dental nerves and relieve pain caused by stimulation of sensory nerves.
  • the oral composition contains a fluorine compound
  • the increase in caries bacteria in the oral cavity can be suppressed, and the fluorine compound can prevent the accumulation of plaque on the surface of teeth, minimizing loss of oral tissue.
  • a protective film can be formed on the surface of the teeth by fluorine ions derived from fluorine compounds, and the teeth can be protected from external stimuli.
  • Figures 1a to 1d are SEM photographs observed at 500x magnification of the dentin surface after applying and leaving the oral composition according to each example.
  • Figures 2a to 2d are SEM photographs observed at 2,000x magnification of the dentin surface after applying and leaving the oral composition according to each example.
  • Figures 3a to 3d are SEM photographs observed at 500x magnification of the dentin surface after applying and leaving oral compositions according to comparative examples, respectively.
  • Figures 4a to 4d are SEM photographs observed at 2,000x magnification of the dentin surface after applying and leaving oral compositions according to comparative examples, respectively.
  • Figures 5a and 5b are SEM photographs observed at 1,000x magnification of the dentin surface after applying and leaving the oral composition according to Example 3 and Comparative Example 1, respectively.
  • Figures 6a and 6b are SEM photographs observed at 2,000x magnification of the dentin surface after applying and leaving the oral composition according to Example 3 and Comparative Example 1, respectively.
  • Oral compositions according to embodiments of the present invention include porous glass nanoparticles, potassium salts, and fluorine compounds.
  • the oral composition can be applied to toothpaste, oral cleaner, gum, candy, tooth whitener, oral cleaner, spray, oral patch, oral ointment, etc., and can be applied in liquid, powder, syrup, gel, etc. It can be manufactured in a formulation such as paste or cream.
  • hypoesthesia symptom may mean a case where thermal, physical, or chemical stimulation stimulates the nerve of the tooth, causing a toothache symptom or when the symptom persists and develops into pain.
  • improvement used herein can be understood as a concept meaning to treat a certain symptom, etc., and restore the symptom to close to its original state.
  • Oral compositions according to exemplary embodiments may include porous glass nanoparticles.
  • Porous glass nanoparticles may refer to ion-releasing glass particles that can induce specific biological actions within biological tissues.
  • Porous glass nanoparticles may be composed of inorganic materials.
  • porous glass nanoparticles can play a role in providing mineral components necessary for remineralization of dentin.
  • cement and enamel may be removed by physical stimulation such as strong brushing or strong chemical stimulation, and dentin may be exposed to the outside and demineralized.
  • dentin and dentinal tubules are demineralized or exposed, external stimuli may be transmitted into the dentinal tubules to stimulate nerves present within the dentinal tubules. In this case, symptoms of irritability or hypersensitivity may appear due to external stimuli.
  • porous glass nanoparticles can promote dentin regeneration by providing minerals such as calcium, silicate, phosphorus, and copper necessary for remineralization of demineralized dentin. For example, by remineralizing dentin, the damaged dentin surface can be restored, and dentinal tubules can be filled with minerals.
  • irritant transmitting substances may not be delivered into the dentinal tubule. Therefore, the transmission of external stimuli to the dental pulp through nerves and dentinal fluid can be suppressed, thereby alleviating or improving the symptoms of irritability or hyperesthesia.
  • the specific surface area of the porous glass nanoparticles may be 250 m 2 /g or more.
  • the specific surface area of the porous glass nanoparticles may be 250 m 2 /g to 800 m 2 /g, preferably 450 m 2 /g to 800 m 2 /g, more preferably 550 m 2 /g to 550 m 2 /g. It may be 750 m 2 /g.
  • the specific surface area of porous glass nanoparticles can be measured by the BET (Brunaucr-Emmett-Teller) method.
  • the ion transport/release efficiency per unit weight of porous glass nanoparticles can be increased. Therefore, the amount of mineral components supplied to dentin may increase, and hydroxyapatite, the main component of dentin, The formation of HAp) can be promoted. Accordingly, a hydroxyapatite layer can be formed on the dentin surface, and the entrance of the dentinal tubule can be filled with the supplied mineral component.
  • the specific surface area of the porous glass nanoparticles when the specific surface area of the porous glass nanoparticles is less than 250 m 2 /g, the ion release ability of the porous glass nanoparticles may be reduced, and the remineralization characteristics and dentinal tubule blocking ability may be reduced.
  • the specific surface area of the porous glass nanoparticles exceeds 800 m 2 /g, the mechanical and chemical properties of the porous glass nanoparticles may decrease, and the uniformity of the hydroxyapatite layer formed on the dentin surface may decrease. It can be.
  • the porous glass nanoparticles may include a plurality of pores, and may additionally provide a space for carrying ions that are helpful in dimension regeneration. Therefore, regeneration of dentin by porous glass nanoparticles can be promoted, and the number of unsealed dentinal tubules can be reduced.
  • the porous glass nanoparticles may have a pore volume of 0.1 cm 3 /g or more.
  • porous glass nanoparticles may have a pore volume ranging from 0.1 cm 3 /g to 1 cm 3 /g, and preferably may have a pore volume ranging from 0.3 cm 3 /g to 0.7 cm 3 /g.
  • Pore volume can be measured by the BET method described above and, for example, can be measured together with measuring the specific surface area.
  • the porous glass nanoparticles have a high pore volume of 0.1 cm 3 /g or more, the amount of inorganic components released from the porous glass nanoparticles per unit time can be increased. For example, even if porous glass nanoparticles have a small particle size, the area where inorganic ions are released through internal pores may increase. Therefore, regeneration of dentin or tooth surface layer by porous glass nanoparticles can be promoted, and the remineralization rate can be increased.
  • the pore volume of the porous glass nanoparticles exceeds 1 cm 3 /g, the density of the porous glass nanoparticles may decrease, thereby reducing the overall release amount and supply ability of inorganic components. Additionally, the mechanical stability of porous glass nanoparticles may be reduced.
  • the average diameter of the pores of the porous glass nanoparticles may be about 2 nm to 50 nm, preferably 2 nm to 25 nm, and more preferably 2.5 nm to 10 nm.
  • the average diameter of pores refers to the arithmetic average of the diameters of pores on the surface of porous glass nanoparticles.
  • the pore diameter can be measured by scanning electron microscopy (SEM) or transmission electron microscopy (TEM), or by the BET method described above.
  • the mechanical strength of the porous glass nanoparticles can be increased and the dentinal tubules can be quickly filled with the porous glass nanoparticles.
  • the porous glass nanoparticles may contain 50% or more of the total pores with a diameter of 5 nm to 20 nm, and preferably 80% or more of the total pores of the porous glass nanoparticles.
  • the adsorption/release characteristics of inorganic ions can be improved, and tooth defects can be quickly improved.
  • the volume average particle diameter (D 50 ) of the porous glass nanoparticles may be 30 nm to 100 nm, and preferably 50 nm to 100 nm.
  • the volume average particle diameter (D 50 ) refers to the particle diameter at 50% of the volume fraction in the cumulative particle size distribution.
  • the volume average particle diameter of the porous glass nanoparticles is less than 30 nm, the viscosity of the oral composition may be relatively high in a local area, and the amount of porous glass nanoparticles penetrating into dentin may be reduced. If the average particle diameter of the porous glass nanoparticles is greater than 100 nm, the porous glass nanoparticles may sediment within the composition, and the remineralization characteristics of dentin may deteriorate.
  • the porous glass nanoparticles include silicon (Si), calcium (Ca), copper (Cu), magnesium (Mg), sodium (Na), potassium (K), phosphorus (P), and aluminum ( It may contain inorganic components such as Al), boron (B), and fluorine (F).
  • the porous glass nanoparticles may include SiO 2 , CaO, CuO, MgO, Na 2 O, K 2 O, P 2 O 5 , Al 2 O 3 or B 2 O 3 . These may be used alone or in combination of two or more.
  • ions such as calcium or silicon can be supplied to the teeth. Accordingly, inorganic components may be deposited on the dentin surface, and hydroxyapatite (HAp) formation may be induced.
  • HAp hydroxyapatite
  • the porous glass nanoparticles may include CaO, P 2 O 5 and SiO 2 .
  • the porous glass nanoparticles may include 0.5 to 40 mol% of calcium (Ca), 0.1 to 10 mol% of phosphorus (P), and 4 to 90 mol% of silicon (Si).
  • the mechanical strength and stability of the porous glass nanoparticles can be improved, and dentin regeneration on the damaged tooth surface can be promoted.
  • the porous glass nanoparticles may be surface modified with a silane group or an amine group (-NH 2 ).
  • silane groups or amine groups may be placed on the surface of porous nanoparticles.
  • the dispersibility of porous glass nanoparticles can be improved by silane groups or amine groups.
  • porous glass nanoparticles are composed of inorganic components, their dispersibility in water or solvent may be low.
  • the surface of the porous glass nanoparticles is modified with a silane group or an amine group, which is a hydrophilic functional group, so that it can have high dispersibility in water or polar solvents, and the usability of the oral composition can be improved.
  • the content of the porous glass nanoparticles may be 0.01% by weight to 10% by weight of the total weight of the oral composition. If the content of porous glass nanoparticles is less than 0.01% by weight, hydroxyapatite (HAp) may not be sufficiently formed due to a lack of inorganic components delivered to dentin. If the content of porous glass nanoparticles is more than 10% by weight, porous glass nanoparticles may aggregate with each other in the oral composition, and dentin regeneration and dentinal tubule sealing ability may be reduced.
  • HAp hydroxyapatite
  • the content of the porous glass nanoparticles may be 0.1% by weight to 5% by weight, more preferably 0.5% by weight to 3% by weight, based on the total weight of the oral composition.
  • tooth defects can be quickly filled, and exposed sensory nerves can be blocked to alleviate or improve hyperesthesia.
  • Fluorine compounds can act as a source of fluoride ions in the oral cavity. Teeth may be remineralized by fluorine compounds, and a thin protective film may be formed on the outer surface of the teeth. Therefore, teeth, dentin, and pulp can be protected from external stimuli or bacteria.
  • fluorine ions supplied from a fluorine compound can suppress the increase of oral bacteria, for example, caries bacteria, and prevent plaque from forming on the oral surface. Therefore, symptoms of damage to cementum and enamel or destruction of gum tissue can be alleviated, and symptoms of dental caries and hyperesthesia can be improved.
  • fluorine compounds can further alleviate symptoms of hypersensitivity through interaction with the above-mentioned porous glass nanoparticles.
  • fluorine ions can improve the stability and preservation of dentinal tubules sealed by porous glass nanoparticles, and the dentinal tubule sealing ability can be further improved by fluorine compounds.
  • the fluorine compound may include sodium fluoride, potassium fluoride, ammonium fluoride, tin fluoride, sodium monofluorophosphate, potassium monofluorophosphate, sodium silicon fluoride, or calcium silicon fluoride. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the fluorine compound may include sodium fluoride.
  • Sodium fluoride has high compatibility with other ingredients and high ionization degree, so it can further improve the protection of the dentin surface and the prevention of hypersensitivity.
  • the content of the fluorine compound may be 0.1% by weight to 7.5% by weight of the total weight of the oral composition, preferably 1% by weight to 6% by weight, more preferably 2% by weight. It may be 5% by weight. If the content of the fluorine compound is less than 0.1% by weight, the supply of fluoride ions is low, which may increase the number of caries bacteria in the oral cavity, and symptoms of dental caries and hyperesthesia may worsen. If the content of the fluorine compound exceeds 7.5% by weight, fluorine ions may precipitate from the dentin surface, reducing stability, and excessive fluorine ions may cause yellowing of the teeth.
  • Potassium salts can dull the sensory nerves of teeth.
  • potassium ions generated from potassium salts can desensitize tooth nerves and relieve pain by preventing stimulation from being transmitted to the periodontium through sensory nerves.
  • the potassium salt may include potassium nitrate, potassium chloride, potassium sulfate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, potassium phosphate, or potassium citrate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the potassium salt may include potassium nitrate.
  • Potassium nitrate has a high degree of dissociation into potassium ions, so it can further alleviate pain caused by hyperesthesia.
  • the content of the potassium salt may be 0.5% to 10% by weight of the total weight of the oral composition, preferably 1% to 5% by weight, more preferably 2% to 5% by weight. It may be %. If the potassium salt content is less than 0.5% by weight, the concentration of potassium ions is small, so the perceptual nerve may not slow down. If the potassium salt content exceeds 5% by weight, the concentration of potassium ions may become too high, causing potassium to precipitate, and may inhibit or interfere with the actions of other ingredients.
  • the oral composition may further include polyacrylic acid.
  • Polyacrylic acid can act as a thickener or emulsion stabilizer in oral compositions, and the viscosity of oral compositions can be adjusted by polyacrylic acid.
  • polyacrylic acid can stabilize an unstable emulsion state caused by immiscible components in an oral composition. Therefore, the miscibility and dispersibility between each of the above-mentioned components can be improved, and the oral composition can have a uniform and stable form. Accordingly, blockage of dentinal tubules and remineralization of dentin by the oral composition can be promoted, and symptoms of hypersensitivity to the joints and ear sensations can be further alleviated.
  • polyacrylic acid has high viscosity, so even if only a small amount is added to the oral composition, a high viscosity composition can be formed. Therefore, a small amount of polyacrylic acid can provide an oral composition having the formulation of, for example, a gel or cream.
  • the content of polyacrylic acid may be 0.5% by weight to 5% by weight, preferably 1% by weight to 3% by weight, based on the total weight of the oral composition.
  • the oral composition can be more stabilized, and precipitation and layer separation of each component can be further prevented.
  • the oral composition may further include a wetting agent, a surfactant, a pH adjuster, an antioxidant, a solvent, etc., as needed, in addition to the ingredients described above.
  • wetting agents can function as thickening agents to control the viscosity of oral compositions.
  • the humectant may include sorbitol, propylene glycol, butylene glycol, glycerin, or polyethylene glycol. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the humectant can be adjusted considering the viscosity and formulation of the oral composition.
  • the content of the humectant may be 1% by weight to 85% by weight of the total weight of the oral composition, preferably 20% by weight to 80% by weight, more preferably 50% by weight to 75% by weight. It can be.
  • Surfactants may include anionic surfactants and/or nonionic surfactants.
  • anionic surfactants include N-acylamino acid salt, ⁇ -olefin sulfonate salt, N-acyl sulfonate salt, alkyl sulfate, glycerin fatty acid ester sulfate, POE alkyl sulphosuccinate, POE alkyl ether sulfate, and POE alkyl ether.
  • Phosphate, sodium benzoate, or sodium laureth sulfate may be included. These may be used alone or in combination of two or more.
  • nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene ether of glycerin ester, sucrose fatty acid ester, alkylolamide or glycerin. Fatty acid esters, etc. can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the surfactant may be 0.01% to 5% by weight, preferably 0.1% to 1% by weight, based on the total weight of the oral composition.
  • the pH regulator may control the pH of the adhesive composition or may serve to buffer pH changes caused by the oral environment.
  • Examples of the pH adjusting agent include acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, citric acid, phosphoric acid, malic acid, gluconic acid, maleic acid, succinic acid, glutamic acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium acetate, sodium carbonate, sodium citrate, sodium hydrogen citrate, Examples include sodium phosphate and sodium dihydrogen phosphate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the pH adjuster may be 0.01% to 5% by weight of the total weight of the oral composition, for example, 0.1% to 3% by weight.
  • the pH of the oral composition can be appropriately adjusted, and the stability and activity of the composition over time can be further improved.
  • the pH of the oral composition may be about 2 to 7.5, preferably about 3 to 6.5.
  • the stability of the oral composition is further improved within the above range, the remineralization properties by porous glass nanoparticles and the alleviating effect of hyperesthesia symptoms by fluorine compounds and potassium salts can be improved.
  • the type and content of the solvent can be adjusted depending on the formulation and viscosity of the oral composition.
  • the solvent may include water or a lower alcohol such as ethanol or propanol.
  • the solvent may be included in the remaining amount of the oral composition.
  • the content of the solvent may be 1% to 90% by weight of the total weight of the oral composition, and in one embodiment, the content of the solvent may be 1% to 20% by weight of the total weight of the oral composition. there is.
  • the oral composition may further include additives such as sweeteners, flavors, acidulants, or colorants to increase palatability or refreshing sensation.
  • additives include sugars such as monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, and sugar alcohols; High-intensity sweeteners such as saccharin and stevia extract; Essential oils such as honey, fruit juice, fruit juice concentrate, orange oil, lemon oil, lime oil, and peach-flavored oil; Pigments such as caramel pigment, gardenia pigment, and anthocyanin pigment can be mentioned.
  • the content of the additive may be 0.01% by weight to 1% by weight of the total weight of the oral composition.
  • the oral composition described above can be applied to relieve or improve tooth sensitivity or tooth hypersensitivity symptoms.
  • the oral composition can slow or stabilize the nerve response transmitted to the dental pulp, and remove the original cause of hyperesthesia symptoms through remineralization of teeth and blockage of dentinal tubules.
  • a solution was prepared by mixing 300 ml of water, 4 ml of ammonium hydroxide, 20 ml of ethylene glycol monoethyl ether, and 40 ml of ethanol. 2 g of hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) was added to the solution, dissolved, and stirred at a speed of 250 rpm for 30 minutes at room temperature to prepare a mixed solution.
  • CTAB hexadecyltrimethylammonium bromide
  • TEOS triethoxysilane
  • TEP triethylphosphate
  • 4 g of calcium nitrate tetrahydrate was added, stirred at room temperature at a speed of 250 rpm for 3 hours, and then filtered under reduced pressure to obtain a solid precipitate.
  • the obtained precipitate was sequentially washed and filtered with distilled water, ethanol, and distilled water, respectively. Afterwards, the filtered precipitate was dried in an oven at 60°C for 24 hours, heated to 700°C at a temperature increase of 2°C/min, and calcined at 700°C for 3 hours. Afterwards, the calcined precipitate was cooled to prepare 9.74 g of porous glass nanoparticles (A-1).
  • the prepared porous glass nanoparticles were put into a BET measurement device (ASAP 2020, AutoChem II, Micromeritics Instrument Corp), and the specific surface area, pore volume, and average pore size were measured by the nitrogen gas adsorption flow method.
  • the specific surface area, pore volume, and average pore size of the prepared porous glass nanoparticles are as follows.
  • the specific surface area, pore volume, and average pore size of the prepared porous glass nanoparticles are as follows.
  • the specific surface area, pore volume, and average pore size of the prepared porous glass nanoparticles are as follows.
  • An oral composition was prepared by mixing the ingredients listed in Table 1 below in the corresponding amounts (% by weight).
  • a fluorine compound and water were mixed in beaker A, and sodium benzoate, potassium salt, and porous glass nanoparticles were added while stirring at a speed of 210 rpm for 15 to 50 minutes using a magnetic stirrer.
  • Glycerin and polyacrylic acid were added/mixed in beaker B and stirred at a speed of 200 rpm for 15 minutes. Afterwards, the mixture from beaker A was added to beaker B and stirred at a speed of 200 rpm for 2 hours.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4
  • Example 6 glass nanoparticles (A) 0.1 (A-1) 0.5 (A-1) 1.0 (A-1) 1.5 (A-1) One (A-2) One (A-3) fluorine compounds (B) 5 5 5 5 5 5 5 Potassium salt (C) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
  • Surfactant (D) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 polyacrylic acid 2.46 2.3 1.7 1.5 2.3 2.3 sodium benzoate 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 Peach scented oil 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 water 18 19 20 20 19 19 19 glycerin 70.36 69.02 68.12 67.82 69.
  • a dentin adhesive composition was prepared in the same manner as in the Example by mixing the components listed in Table 2 below in the corresponding amounts (% by weight).
  • A-1 Porous glass nanoparticles prepared in Synthesis Example 1
  • A-4 Bioglass 45S5 (specific surface area: 1.011m 2 /g, pore volume: 0.0042cm 3 /g, pore size: 16.546nm)
  • A-5 BAG (specific surface area: 164.703m 2 /g, pore volume: 0.429cm 3 /g, pore size: 10.427nm)
  • A-6 Silica R7200 (specific surface area: 175 m 2 /g, manufactured by Evonik)
  • AEO-9 alcohol ethoxylate, added moles of ethylene oxide, 9 moles
  • the surface of the caries was etched for 20 seconds using a 37% phosphoric acid etchant (Dentto-Etch, Mediclus), and then the caries were washed with water to remove the smear layer.
  • the surface of the etched uchi was treated with air for 20 seconds.
  • the tooth was divided into two areas and the prepared oral composition was applied to one area using a microbrush for 1 minute.
  • the beef was left for 2 hours under conditions of a temperature of 37 ⁇ 1°C and a relative humidity of 100%.
  • a specimen was prepared by removing the water from the cow tooth with a tissue (Kimtech Science Wipers). The manufactured specimen was dried at room temperature for 24 hours and then precipitated in a platinum solution to coat the specimen with platinum.
  • the surface of the specimen was observed using SEM equipment to confirm whether the dentinal tubules of the specimen were blocked. Specifically, the dentinal tubule blocking ability was evaluated by comparing the number of dentinal tubules in the area where the oral composition was applied and the area where the oral composition was not applied.
  • the evaluation criteria are as follows.
  • Figures 1a, 1b, 1c and 1d show the dentin surface using a scanning electron microscope (SEM) after sequentially applying and leaving the oral composition according to Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4. This is an SEM photo observed at 500x magnification.
  • SEM scanning electron microscope
  • Figures 2a, 2b, 2c and 2d show the dentin surface after sequentially applying and leaving the oral compositions according to Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4 at 2,000 times magnification using SEM. This is the observed SEM photo.
  • Figures 3a, 3b, 3c and 3d sequentially show the dentin surface using a scanning electron microscope (SEM) after applying and leaving the oral compositions according to Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3 and Comparative Example 4. This is an SEM photo observed at 500x magnification.
  • SEM scanning electron microscope
  • Figures 4a, 4b, 4c and 4d show the dentin surface after sequentially applying and leaving the oral compositions according to Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3 and Comparative Example 4 at 2,000 times magnification using SEM. This is the SEM photo observed.
  • FIGS. 1A to 1D and FIGS. 2A to 2D in the case of the specimen to which the oral composition according to the examples was applied, the dentinal tubules on the dentin surface were blocked. However, referring to FIGS. 3A to 3D and 4A to 4D, in the case of specimens to which oral compositions according to comparative examples were applied, a large number of unblocked dentinal tubules were present on the dentin surface.
  • the surface of the caries was etched for 20 seconds using a 37% phosphoric acid etchant (Dentto-Etch, Mediclus), and then the caries were washed with water to remove the smear layer.
  • the surface of the etched uchi was treated with air for 20 seconds.
  • the tooth was divided into two areas and the prepared oral composition was applied to one area for 30 seconds using a microbrush.
  • the beef was left for 3 days under conditions of a temperature of 37 ⁇ 1°C and a relative humidity of 100%.
  • a specimen was prepared by removing the water from the cow tooth with a tissue (Kimtech Science Wipers). The manufactured specimen was dried at room temperature for 24 hours and then precipitated in a platinum solution to coat the specimen with platinum.
  • the surface of the specimen was observed using SEM equipment to determine whether a hydroxyapatite (HAp) layer was formed.
  • the evaluation criteria for comparing the dentin surface of the area to which the oral composition was applied and the area to which the oral composition was not applied are as follows.
  • Figures 5a and 5b are SEM photographs of the dentin surface after applying and leaving the oral composition according to Example 3 and Comparative Example 1, respectively, observed at 1,000x magnification using a scanning electron microscope (SEM).
  • Figures 6a and 6b are SEM photographs of the dentin surface observed at 2,000x magnification using an SEM after applying and leaving the oral composition according to Example 3 and Comparative Example 1, respectively.
  • Example 1 5.19 ⁇ ⁇ Example 2 5.72 o ⁇ Example 3 6.23 o o Example 4 6.51 o o Example 5 6.20 o ⁇ Example 6 6.22 o ⁇ Comparative Example 1 4.74 ⁇ ⁇ Comparative Example 2 5.96 ⁇ ⁇ Comparative Example 3 6.36 ⁇ ⁇ Comparative Example 4 6.53 ⁇ ⁇
  • the active particles had a high specific surface area and pore volume, and the remineralization characteristics of dentin and the blocking ability of dentinal tubules were improved.
  • hydroxyapatite HAp
  • oral compositions according to comparative examples did not contain glass nanoparticles or contained glass nanoparticles with a low specific surface area.
  • the remineralization characteristics and dentinal tubule blocking ability were reduced as the supply/release of inorganic components was not easy.
  • the regeneration rate of damaged dentin is reduced, and the dentinal tubules are not filled with mineral components, so the nerves and periodontal of the teeth may be exposed to external stimuli.
  • external stimulation may be transmitted to the periodontium, causing symptoms of tingling or hypersensitivity.

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Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 구강용 조성물은 250m2/g 이상의 비표면적을 갖는 다공성 유리 나노 입자, 칼륨염 및 불소 화합물을 포함한다. 구강용 조성물에 의해 탈회된 상아질의 재광화 및 상아세관 봉쇄능이 향상될 수 있으며, 치아 지각과민 증상이 완화될 수 있다.

Description

구강용 조성물
본 발명은 구강용 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 생체활성을 갖는 다공성 유리 나노 입자를 포함하는 구강용 조성물 및 이를 이용한 지각 과민 처치제에 관한 것이다.
상아질은 하이드록시아파타이트라 불리는 무기물, 콜라겐 및 수분을 함유하고 있으며, 하이드록시아파타이트 및 콜라겐 다발 사이의 영역은 포스포포린 등의 유기물질로 구성되어 있다. 또한, 상아질은 상부와 하부의 내경이 다른 상아세관 구조를 포함하고 있다.
상아질 또는 상아세관이 노출되는 경우, 치아 속에 밀봉되어 있는 치아의 신경이 노출될 수 있으며, 약한 자극에도 시린이 증상 또는 지각 과민 증상 등이 발생할 수 있다. 또한, 상아질 또는 상아세관이 지속적으로 퇴화하는 경우, 염증이 발생할 수 있으며 통증이 악화될 수 있다.
치아의 지각 과민은 브러싱 등의 물리적인 마모, 산에 의한 화학적 마모 등에 의해 치아의 상아질이 노출됨으로써 발생할 수 있다. 예를 들면, 강한 물리적 자극 또는 화학적 자극에 의해 상아질을 덮고 있는 에나멜층 및 시멘트질이 파괴되거나, 상아질을 보호하는 잇몸 조직이 손실되면 상아세관이 노출될 수 있다. 상아세관이 노출되면 외부 자극이 상아세관 내의 신경을 자극할 수 있으며, 예를 들면, 산도가 높은 음식, 찬 음료, 찬 공기 또는 물리적 접촉에 의한 통증이 발생할 수 있다.
치아의 지각 과민의 개선을 위해서 지각 신경을 둔화시켜 자극에 의한 통증을 완화할 수 있다. 또는, 알루미늄 염 입자 등의 파우더를 사용하여 상아 세관을 봉쇄함으로써, 외부 자극이 신경으로 도달하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 상술한 파우더 등은 물에 쉽게 용해/희석되어 대부분 치아에 잔존하지 못하고 씻겨 나갈 수 있으며, 상아세관의 밀봉이 충분히 이루어지지 않고 상아세관이 다시 노출될 수 있다.
따라서, 지각 과민에 대한 처치와 함께, 상아질의 재광화, 에나멜층의 도포 및 상아질층에 대한 침투 효과를 모두 개선할 수 있는 치과용 조성물의 개발이 필요하다.
본 발명의 일 과제는 향상된 재광화 특성 및 상아세관 봉쇄능을 갖는 구강용 조성물을 제공하는 것이다.
예시적인 실시예들에 따른 구강용 조성물은 비표면적이 250m2/g 이상인 다공성 유리 나노 입자; 칼륨염; 및 불소 화합물을 포함한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 다공성 유리 나노 입자의 비표면적은 250m2/g 내지 800m2/g일 수 있다.
에시적인 실시예들에 따르면, 상기 다공성 유리 나노 입자의 체적 평균 입경(D50)은 30nm 내지 100nm일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 다공성 유리 나노 입자의 기공 체적은 0.1cm3/g 내지 1cm3/g일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 다공성 유리 나노 입자는 Si, Ca, Cu, Mg, Na, K, P, Al, B 및 F로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자는 SiO2, CaO, CuO, MgO, Na2O, K2O, P2O5, Al2O3, B2O3, NaF 및 CaF2로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자는 칼슘(Ca) 0.5몰% 내지 40몰%, 인(P) 0.1몰% 내지 10몰% 및 규소(Si) 4몰% 내지 90몰%를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자는 실란기(Silane) 또는 아민기(-NH2)로 표면 개질될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 칼륨염은 탄산 칼륨, 탄산수소칼륨, 구연산 칼륨, 염화 칼륨, 황산 칼륨, 인산 칼륨 및 질산 칼륨 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 칼륨염은 질산 칼륨을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 불소 화합물은 불화 나트륨, 불화 칼륨, 불화 암모늄, 불화 주석, 모노플루오로인산나트륨, 모노플루오로인산칼륨, 불화규소나트륨 및 불화규소칼슘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 불소 화합물은 불화 나트륨을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 구강용 조성물 총 중량 중, 상기 다공성 유리 나노 입자의 함량은 0.01중량% 내지 10중량%이고, 상기 칼륨염의 함량은 0.5중량% 내지 10중량%이고, 상기 불소 화합물의 함량은 0.1중량% 내지 7.5중량%일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 구강용 조성물은 폴리아크릴산을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리아크릴산의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 0.5중량% 내지 5중량%일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 구강용 조성물은 계면 활성제, 습윤제, pH 조절제, 산화 방지제 및 용매 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 구강용 조성물의 pH는 2 내지 7.5일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 구강용 조성물은 액상, 분말(powder), 시럽(syrup), 겔(gel), 페이스트(paste) 및 크림(cream)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 구강용 조성물은 높은 비표면적을 갖는 다공성 유리 나노 입자, 칼륨염 및 불소 화합물을 포함할 수 있다. 다공성 유리 나노 입자가 높은 비표면적 및 기공 체적을 가짐에 따라 상아질의 재광화(remineralization) 특성 및 상아세관 봉쇄능이 개선될 수 있다. 따라서, 상아세관 내 지각 신경으로의 자극의 전달을 방지할 수 있다.
구강용 조성물이 칼륨염을 포함하여 치아의 지각 신경이 둔화될 수 있다. 예를 들면, 칼륨 이온에 의해 치아 신경이 탈감작(desensitization)될 수 있으며, 지각 신경에 대한 자극에 의해 발생하는 통증을 완화할 수 있다.
구강용 조성물이 불소 화합물을 포함하여 구강 내 충치균의 증가가 억제될 수 있으며, 불소 화합물이 치아의 표면에 치태의 축적을 방지하여 구강 조직의 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 불소 화합물로부터 유래한 불소 이온에 의해 치아의 표면에 보호막이 형성될 수 있으며, 외부의 자극으로부터 치아를 보호할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 각각 실시예들에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 500배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 2a 내지 도 2d는 각각 실시예들에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 2,000배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 3a 내지 도 3d는 각각 비교예들에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 500배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 4a 내지 도 4d는 각각 비교예들에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 2,000배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 실시예 3 및 비교예 1에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치 후의 상아질 표면을 1,000배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 실시예 3 및 비교예 1에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 2,000배율로 관찰한 SEM 사진이다.
본 발명의 실시예들에 따른 구강용 조성물은 다공성 유리 나노 입자, 칼륨염 및 불소 화합물을 포함한다.
상기 구강용 조성물은 치약, 구강용 세정제, 껌, 캔디, 치아 미백제, 구강용 청결제, 스프레이, 구강용 패치, 구강용 연고제 등에 적용될 수 있으며, 액상, 분말(powder), 시럽, 겔(gel), 페이스트(paste) 또는 크림 등의 제형으로 제조될 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "지각 과민 증상"이란 열적, 물리적 또는 화학적 자극이 치아의 신경을 자극하여 치아가 시린 증상을 나타내거나 그 증상이 지속되어 통증으로 발전하는 경우를 의미할 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "완화"는 어떠한 증상이 줄어들거나 누그러지는 것을 의미하며, 예방, 치료, 개선, 억제 또는 경감 등을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "개선"은 어떠한 증상 등을 치료하여 증상을 원래의 상태에 가깝도록 회복시키는 것을 의미하는 개념으로 이해될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 구강용 조성물에 대해 상세히 설명한다.
예시적인 실시예들에 따른 구강용 조성물은 다공성 유리 나노 입자를 포함할 수 있다.
다공성 유리 나노 입자는 생체 조직 내에서 특정 생물학적 작용을 유도할 수 있는 이온 방출되는 유리(ion-releasing glass) 입자를 의미할 수 있다.
다공성 유리 나노 입자는 무기물로 구성될 수 있다. 예를 들면, 다공성 유리 나노 입자는 상아질(dentin)의 재광화(remineralization)에 필요한 무기물 성분을 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
예를 들면, 강한 브러싱 등의 물리적 자극 또는 강한 화학적 자극에 의해 백악질(cement) 및 법랑질(enamel)이 제거될 수 있으며, 상아질이 외부로 노출되어 탈회될 수 있다. 상아질 및 상아세관이 탈회 또는 노출되는 경우, 상아세관 내로 외부 자극이 전달되어 상아세관 내에 존재하는 신경을 자극할 수 있다. 이 경우, 외부 자극에 의해 시린이 증상 또는 지각 과민 증상이 나타날 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 다공성 유리 나노 입자가 탈회된 상아질의 재광화에 필요한 칼슘, 규산염, 인, 구리 등의 무기질을 제공함으로써 상아질의 재생을 촉진할 수 있다. 예를 들면, 상아질의 재광화에 의해 손상된 상아질의 표면이 복구될 수 있으며, 상아세관이 무기물로 메워질 수 있다.
상아질의 재광화에 의해 상아세관의 입구가 봉쇄됨에 따라, 자극 전달물질이 상아세관 내로 전달되지 않을 수 있다. 따라서, 외부 자극이 신경 및 상아질액을 통하여 치수로 전달되는 것을 억제하여 시린이 증상 또는 지각 과민 증상을 완화 또는 개선할 수 있다.
상기 다공성 유리 나노 입자의 비표면적은 250m2/g 이상일 수 있다. 예를 들면, 상기 다공성 유리 나노 입자의 비표면적은 250m2/g 내지 800 m2/g일 수 있으며, 바람직하게는, 450m2/g 내지 800m2/g, 보다 바람직하게는 550m2/g 내지 750m2/g일 수 있다. 다공성 유리 나노 입자의 비표면적은 BET(Brunaucr-Emmett-Teller)법에 의하여 측정할 수 있다.
상기 범위 내에서 다공성 유리 나노 입자의 단위 중량 당 이온 운반/방출 효율이 높아질 수 있다. 따라서, 상아질에 공급되는 무기질 성분의 양이 증가할 수 있으며, 상아질의 주성분인 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite, HAp)의 형성이 촉진될 수 있다. 이에 따라, 상아질 표면에 하이드록시아파타이트 층이 형성될 수 있으며, 상아세관의 입구가 공급된 무기질 성분으로 메워질 수 있다.
예를 들면, 다공성 유리 나노 입자의 비표면적이 250m2/g 미만인 경우, 다공성 유리 나노 입자의 이온 방출 능력이 저하될 수 있으며 재광화 특성 및 상아세관 봉쇄능이 저하될 수 있다. 예를 들면, 다공성 유리 나노 입자의 비표면적이 800m2/g 초과인 경우, 다공성 유리 나노 입자의 기계적 물성 및 화학적 물성이 감소할 수 있으며, 상아질 표면 상에 형성된 하이드록시아파타이트 층의 균일성이 저하될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 다공성 유리 나노 입자는 복수개의 기공을 포함할 수 있으며, 치수 재생에 도움이 되는 이온의 담지 공간이 추가로 제공될 수 있다. 따라서, 다공성 유리 나노 입자에 의한 상아질의 재생이 촉진될 수 있으며, 미봉쇄된 상아세관의 개수가 감소할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 다공성 유리 나노 입자는 0.1cm3/g 이상의 기공 체적(pore volume)을 가질 수 있다. 예를 들면, 다공성 유리 나노 입자는 0.1cm3/g 내지 1cm3/g 범위의 기공 체적을 가질 수 있으며, 바람직하게는 0.3cm3/g 내지 0.7cm3/g 범위의 기공 체적을 가질 수 있다. 기공 체적은 상술한 BET 법에 의하여 측정될 수 있으며, 예를 들면, 비표면적 측정시에 함께 측정될 수 있다.
다공성 유리 나노 입자가 0.1cm3/g 이상의 높은 기공 체적을 가짐으로써 단위 시간당 다공성 유리 나노 입자로부터 방출되는 무기물 성분의 양이 증가할 수 있다. 예를 들면, 다공성 유리 나노 입자가 작은 입자 크기를 가지더라도 내부의 기공을 통하여 무기물 이온이 방출되는 면적이 증가할 수 있다. 따라서, 다공성 유리 나노 입자에 의한 상아질 또는 치아 표면층의 재생이 촉진될 수 있으며, 재광화 속도가 증가할 수 있다.
다공성 유리 나노 입자의 기공 체적이 1cm3/g 초과인 경우, 다공성 유리 나노 입자의 밀도가 감소하여 무기물 성분의 전체 방출량, 공급 능력이 저하될 수 있다. 또한, 다공성 유리 나노 입자의 기계적 안정성이 저하될 수 있다.
예시적인 실시예들에 다르면, 다공성 유리 나노 입자가 갖는 기공의 평균 직경은 약 2nm 내지 50nm일 수 있으며, 바람직하게는 2nm 내지 25nm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 2.5nm 내지 10nm일 수 있다. 기공의 평균 직경은 다공성 유리 나노 입자 표면의 공극들의 직경을 측정한 후 산술 평균한 값을 의미한다. 기공의 직경은 주사 전자 현미경(SEM) 또는 투과 전자 현미경(TEM)으로 측정할 수 있으며, 또는 상술한 BET법에 의해 측정될 수 있다.
상기 범위 내에서 다공성 유리 나노 입자의 기계적 강도가 증가할 수 있으면서 다공성 유리 나노 입자에 의해 상아세관이 빠르게 메워질 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자가 갖는 전체 기공 중 직경이 5nm 내지 20nm 인 기공이 50% 이상 포함될 수 있으며, 바람직하게는 80% 이상 포함될 수 있다. 표면 기공 크기가 5nm 이상인 기공을 50% 이상 포함함에 따라 무기물 이온의 흡착/방출 특성이 향상될 수 있으며, 치아 결손을 빠르게 개선할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 다공성 유리 나노 입자의 체적 평균 입경(D50)은 30nm 내지 100nm 일 수 있으며, 바람직하게는 50nm 내지 100nm 일 수 있다. 체적 평균 입경(D50)은 누적 입경 분포에 있어서 체적분율 50%에서의 입자의 직경을 의미한다.
다공성 유리 나노 입자의 체적 평균 입경이 30nm 미만인 경우, 구강용 조성물의 점도가 국소적인 영역에서 상대적으로 높아질 수 있어, 상아질로 침투하는 다공성 유리 나노 입자의 양이 적어질 수 있다. 다공성 유리 나노 입자의 평균 입경이 100nm 초과인 경우, 다공성 유리 나노 입자가 조성물 내에서 침강(sedimentation)될 수 있으며, 상아질의 재광화 특성이 저하될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 다공성 유리 나노 입자는 규소(Si), 칼슘(Ca), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 칼륨(K), 인(P) 알루미늄(Al), 붕소(B), 불소(F) 등과 같은 무기물 성분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 다공성 유리 나노 입자는 SiO2, CaO, CuO, MgO, Na2O, K2O, P2O5, Al2O3 또는 B2O3 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 무기물 성분들이 다공성 유리 나노 입자로부터 지속적으로 방출/용출됨으로써 치아에 칼슘 또는 규소 등의 이온이 공급될 수 있다. 이에 따라, 상아질 표면에 무기물 성분들이 침착(deposition)될 수 있으며, 하이드록시아파타이트(HAp) 형성이 유도될 수 있다.
바람직하게는, 상기 다공성 유리 나노 입자는 CaO, P2O5 및 SiO2을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 다공성 유리 나노 입자는 칼슘(Ca) 0.5 내지 40몰%, 인(P) 0.1 내지 10몰% 및 규소(Si) 4 내지 90몰%를 포함할 수 있다. 이 경우, 다공성 유리 나노 입자의 기계적 강도 및 안정성이 향상될 수 있으며, 손상된 치아 표면에서의 상아질 재생이 보다 촉진될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자는 실란기(Silane) 또는 아민기(-NH2)로 표면 개질될 수 있다. 예를 들면, 다공성 나노 입자의 표면에 실란기 또는 아민기가 배치될 수 있다. 실란기 또는 아민기에 의해 다공성 유리 나노 입자의 분산성이 향상될 수 있다.
예를 들면, 다공성 유리 나노 입자는 무기물 성분으로 구성됨에 따라, 물 또는 용매에 대한 분산성이 낮을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 다공성 유리 나노 입자의 표면이 친수성 작용기인 실란기 또는 아민기로 개질되어 물 또는 극성 용매에 대하여도 높은 분산성을 가질 수 있으며, 구강용 조성물의 사용성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자의 함량은 상기 구강용 조성물 총 중량 중 0.01중량% 내지 10중량%일 수 있다. 다공성 유리 나노 입자의 함량이 0.01중량% 미만인 경우 상아질에 전달되는 무기물 성분이 부족하여 하이드록시아파타이트(HAp)가 충분하게 형성되지 않을 수 있다. 다공성 유리 나노 입자의 함량이 10중량% 초과인 경우, 구강용 조성물 내에서 다공성 유리 나노 입자끼리 응집할 수 있으며, 상아질의 재생 및 상아세관 봉쇄능이 저하될 수 있다.
바람직하게는 상기 다공성 유리 나노 입자의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 0.1중량% 내지 5중량%일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.5중량% 내지 3중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서 치아의 결손이 빠르게 메워질 수 있으며, 노출된 지각 신경이 봉쇄되어 지각과민증을 완화 또는 개선할 수 있다.
불소 화합물은 구강 내에 불소 이온의 소스로 작용할 수 있다. 불소 화합물에 의해 치아가 재석회화될 수 있으며, 치아의 겉표면에 얇은 보호막이 형성될 수 있다. 따라서, 외부 자극 또는 균으로부터 치아, 상아질 및 치수가 보호될 수 있다.
또한, 불소 화합물로부터 공급된 불소 이온이 구강 내 균, 예를 들면, 충치균의 증가를 억제할 수 있으며, 구강 내 표면에 치태가 생성되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 백악질 및 법랑질이 손상되거나, 잇몸 조직이 파괴되는 증상을 완화할 수 있으며, 치아 우식증 및 지각과민 증상을 개선할 수 있다.
또한, 불소 화합물은 상술한 다공성 유리 나노 입자와의 상호작용을 통해 지각 과민 증상을 보다 완화할 수 있다. 예를 들면, 불소 이온은 다공성 유리 나노 입자에 의해 봉쇄된 상아세관의 안정성 및 보존성이 향상될 수 있으며, 불소 화합물에 의해 상아세관 봉쇄능이 보다 향상될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 불소 화합물은 불화 나트륨, 불화 칼륨, 불화 암모늄, 불화 주석, 모노플루오로인산나트륨, 모노플루오로인산칼륨, 불화규소나트륨 또는 불화 규소칼슘을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 불소 화합물은 불화 나트륨을 포함할 수 있다. 불화 나트륨은 다른 성분과의 상용성 및 이온화도가 높아 상아질 표면에 대한 보호 및 지각과민증의 예방을 보다 증진시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 불소 화합물의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 0.1중량% 내지 7.5중량%일 수 있으며, 바람직하게는 1중량% 내지 6중량%, 보다 바람직하게는 2중량% 내지 5중량%일 수 있다. 불소 화합물의 함량이 0.1중량% 미만인 경우, 불소 이온의 공급이 적어 구강 내 충치균이 증가할 수 있으며, 치아 우식증 및 지각과민 증상이 심화될 수 있다. 불소 화합물의 함량이 7.5중량% 초과인 경우, 상아질 표면에서 불소 이온이 석출되어 안정성이 저하될 수 있으며, 과량의 불소 이온으로 인해 치아의 황변이 발생할 수 있다.
칼륨염은 치아의 지각신경을 둔화시킬 수 있다. 예를 들면, 칼륨염으로부터 발생한 칼륨 이온은 치아 신경을 탈감작(desensitization)할 수 있으며, 자극이 지각 신경을 통해 치주로 전달되는 것을 방지하여 통증을 완화할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 칼륨염은 질산 칼륨, 염화 칼륨, 황산 칼륨, 탄산 칼륨, 탄산수소칼륨, 인산 칼륨 또는 구연산 칼륨을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 칼륨염은 질산 칼륨을 포함할 수 있다. 질산 칼륨은 칼륨 이온으로의 해리도가 높아 지각과민에 의한 통증을 보다 완화할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 칼륨염의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 0.5중량% 내지 10중량%일 수 있으며, 바람직하게는 1중량% 내지 5중량%, 보다 바람직하게는 2중량% 내지 5중량%일 수 있다. 칼륨염의 함량이 0.5중량% 미만인 경우, 칼륨 이온의 농도가 작아 지각 신경이 둔화되지 않을 수 있다. 칼륨염의 함량이 5중량% 초과인 경우, 칼륨 이온의 농도가 지나치게 높아져 칼륨이 석출될 수 있으며, 다른 성분의 작용을 저해 또는 방해할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 구강용 조성물은 폴리아크릴산을 더 포함할 수 있다. 폴리아크릴산은 구강용 조성물 내에서 점증제 또는 유화안정제의 역할을 수행할 수 있으며, 폴리아크릴산에 의해 구강용 조성물의 점도가 조절될 수 있다.
예를 들면, 폴리아크릴산은 구강용 조성물 내에서 서로 섞이지 않는 성분들에 의한 불안정한 유화(emulsion) 상태를 안정화할 수 있다. 따라서, 상술한 각 성분들 간의 혼합성 및 분산성이 향상될 수 있으며, 구강용 조성물이 균일하고 안정된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 구강용 조성물에 의한 상아세관의 봉쇄 및 상아질의 재광화가 보다 촉진될 수 있으며, 지가과민 증상 및 시린이 증상이 보다 완화될 수 있다.
또한, 폴리아크릴산은 높은 점성을 가지고 있어 구강용 조성물 내에 소량만 첨가되더라도 고점도의 조성물이 형성될 수 있다. 따라서, 소량의 폴리아크릴산에 의해 예를 들면, 겔 또는 크림의 제형을 갖는 구강용 조성물이 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리아크릴산의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 0.5중량% 내지 5중량%일 수 있으며, 바람직하게는 1중량% 내지 3중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서 구강용 조성물이 보다 안정화될 수 있으며, 각 성분의 석출 및 층 분리를 더욱 방지할 수 있다. 또한, 과량(예를 들면 5중량% 이상)의 폴리아크릴산에 의해 구강용 조성물의 pH가 지나치게 낮아지는 것을 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 구강용 조성물은 전술한 성분 이외에 필요에 따라, 습윤제, 계면 활성제, pH 조절제, 산화 방지제, 용제 등을 더 포함할 수 있다.
습윤제는 구강용 조성물의 점도를 조절하기 위한 점조제로 기능할 수 있다. 예를 들면, 상기 습윤제는　소르비톨, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 글리세린 또는 폴리에틸렌글리콜 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
습윤제의 함량은 구강용 조성물의 점도 및 제형을 고려하여 조절될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 습윤제의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 1중량% 내지 85중량%일 수 있으며, 바람직하게는 20중량% 내지 80중량%, 보다 바람직하게는 50중량% 내지 75중량%일 수 있다.
계면 활성제는　음이온성 계면활성제 및/또는 비이온성 계면활성제를 포함할 수 있다.
예를 들면, 음이온성 계면활성제로서 N-아실아미노산염, α-올레핀술폰산염, N-아실술폰산염, 알킬황산염, 글리세린지방산에스테르의 황산염, POE알킬술포호박산염, POE알킬에테르황산염, POE알킬에테르인산염, 소듐 벤조에이트 또는 소듐라우레스설페이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
예를 들면, 비이온성 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리옥시에틸렌경화피마자유, 글리세린에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르, 자당지방산에스테르, 알킬올아미드 또는 글리세린지방산에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 계면 활성제의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 0.01중량% 내지 5중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.1중량% 내지 1중량%일 수 있다.
상기 pH 조절제는 접착제 조성물의 pH를 조절하거나, 구강 내 환경에 의한 pH 변화를 완충하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 pH 조절제로서는, 예를 들면, 아세트산, 염산, 황산, 질산, 구연산, 인산, 사과산, 글루콘산, 말레인산, 호박산, 글루타민산, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 아세트산나트륨, 탄산나트륨, 구연산 나트륨, 구연산 수소나트륨, 인산 나트륨, 인산2수소나트륨 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 pH 조절제의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 0.01중량% 내지 5중량%일 수 있으며, 예를 들면, 0.1중량% 내지 3중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서 구강용 조성물의 pH가 적절하게 조절될 수 있으며, 조성물의 경시 안정성 및 활성도가 보다 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 구강용 조성물의 pH는 약 2 내지 7.5일 수 있으며, 바람직하게는 약 3 내지 6.5일 수 있다. 상기 범위 내에서 구강용 조성물의 안정성이 보다 향상되면서, 다공성 유리 나노 입자에 의한 재광화 특성, 불소 화합물 및 칼륨염에 의한 지각과민 증상의 완화 효과가 향상될 수 있다.
용제의 종류 및 함량은 구강용 조성물의 제형 및 점도에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 용제는 물 또는 에탄올, 프로판올 등의 저급 알코올을 포함할 수 있다. 용제는 구강용 조성물의 잔량으로 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 용제의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 1중량% 내지 90중량%일 수 있으며, 일 실시예에 있어서, 구강용 조성물 총 중량 중 1중량% 내지 20중량%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구강용 조성물은 기호성 또는 청량감을 높이기 위해 감미료, 향료, 산미료 또는 착색료 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 첨가제로서 단당류, 이당류, 올리고당류, 당 알코올류 등의 당류; 사카린, 스테비아 추출물 등의 고감미도 감미료; 벌꿀, 과즙, 과즙 농축물, 오렌지유, 레몬유, 라임유, 피치향 오일 등의 정유류; 캬라멜 색소, 치자나무 색소, 안토시아닌 색소 등의 색소 등을 들 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 첨가제의 함량은 구강용 조성물 총 중량 중 0.01중량% 내지 1중량%일 수 있다.
상술한 구강용 조성물은 시린이 증상 또는 치아 지각과민 증상을 완화 또는 개선하기 위해 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 구강용 조성물은 치수에 전달되는 신경반응을 둔화 또는 안정화할 수 있으며, 치아의 재광화 및 상아세관의 봉쇄를 통해 지각과민 증상의 원천적인 원인을 제거할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
합성예: 다공성 유리 나노 입자
합성예 1: A-1
물 300ml, 암모늄 하이드록사이드(Ammonium hydroxide) 4ml, 에틸렌 글리콜 모노데틸 에테르(Ethylene glycol monoethyl ether) 20ml 및 에탄올(Ethyl alcohol) 40ml를 혼합한 용액을 준비하였다. 상기 용액에 헥사데세틸트리메틸 암모늄 브로마이드(Hexadecyltrimethylammonium bromide, CTAB) 2g을 첨가하여 용해하고 상온에서 30분 동안 250rpm의 속도로 교반하여 혼합 용액을 제조하였다.
혼합 용액에 트리에톡시실란(Triethoxysilane, TEOS) 38.38g을 첨가하고 상온에서 250rpm의 속도로 5분 동안 교반하였다. 이 후, 트리에틸포스페이트(Triethylphosphate, TEP) 1.76g을 첨가하고 상온에서 250rpm의 속도로 5분 동안 교반하였다. 이 후, 칼슘 니트레이트 테트라히드레이트(Clacium nitrate tetrahydrate) 4g을 첨가하여 상온에서 250rpm의 속도로 3시간 동안 교반한 후 감압 여과하여 고체 침전물을 수득하였다.
수득된 침전물을 순차적으로 증류수, 에탄올 및 증류수로 각각 세척 및 여과하였다. 이 후, 여과된 침전물을 60℃의 오븐에서 24시간 동안 건조한 후, 2℃/min의 승온 조건으로 700℃까지 가열시키고 700℃에서 3시간 동안 소성하였다. 이 후, 소성된 침전물을 냉각시켜 다공성 유리 나노 입자(A-1) 9.74g을 제조하였다.
제조된 다공성 유리 나노 입자를 BET 측정 장치(ASAP 2020, AutoChem Ⅱ, Micromeritics Instrument Corp)에 투입하고 질소 가스 흡착 유통법에 의해 비표면적, 기공 체적 및 평균 기공 크기를 측정하였다.
상기 제조된 다공성 유리 나노 입자의 비표면적, 기공 체적 및 평균 기공 크기는 아래와 같다.
- 비표면적: 665.09 m2/g, 기공 체적: 0.31 cm3/g, 기공 크기: 5.78nm.
합성예 2: A-2
합성예 1의 혼합 용액에 트리에톡시실란(TEOS)을 40.14g, 트리에틸포스페이트(TEP)를 1.76g 및 칼슘 니트레이트테트라히드레이트를 2g으로 첨가하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 다공성 유리 나노 입자(A-2)를 제조하였다.
상기 제조된 다공성 유리 나노 입자의 비표면적, 기공 체적 및 평균 기공 크기는 아래와 같다.
- 비표면적: 453.18 m2/g, 기공 체적: 0.64 cm3/g, 기공 크기: 8.94nm.
합성예 3: A-3
합서예 1의 혼합 용액에 트리에톡시실란(TEOS)을 17.42g, 트리에틸포스페이트(TEP)를 0.88g, 칼슘 니트레이트테트라히드레이트를 4g으로 첨가하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 다공성 유리 나노 입자(A-3)를 제조하였다.
상기 제조된 다공성 유리 나노 입자의 비표면적, 기공 체적 및 평균 기공 크기는 아래와 같다.
- 비표면적: 552.10m2/g, 기공 체적: 0.30cm3/g, 기공 크기: 2.78nm.
실시예 및 비교예
실시예
하기의 표 1에 기재된 성분들을 해당 함량(중량%)으로 혼합하여 구강용 조성물을 제조하였다.
구체적으로, 비커 A에 불소 화합물 및 물을 혼합하고, 자석 교반기를 이용하여 15분 내지 50분 동안 210rpm의 속도로 교반하면서 소듐 벤조에이트, 칼륨염 및 다공성 유리 나노 입자를 투입하였다.
비커 B에 글리세린 및 폴리아크릴산(poly acrylic acid)을 첨가/혼합한 후 15분 동안 200rpm의 속도로 교반하였다. 이 후, 비커 B에 비커 A의 혼합물을 첨가한 후 2시간 동안 200rpm의 속도로 교반하였다.
혼합물이 뭉침이 없는 투명한 겔(gel) 형태가 됨을 확인한 후, 비커 B에 계면활성제 및 피치향 오일을 첨가하여 10분 동안 200rpm의 속도로 교반하였다. 구강용 조성물의 제조는 상온(25℃)에서 진행하였다.
구분
(중량%)		 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
유리 나노 입자
(A)		 0.1
(A-1)		 0.5
(A-1)		 1.0
(A-1)		 1.5
(A-1)		 1
(A-2)		 1
(A-3)
불소 화합물
(B)		 5 5 5 5 5 5
칼륨염(C) 3 3 3 3 3 3
계면활성제(D) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
폴리아크릴산 2.46 2.3 1.7 1.5 2.3 2.3
소듐 벤조에이트 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48
피치향 오일 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
물 18 19 20 20 19 19
글리세린 70.36 69.02 68.12 67.82 69.02 69.02
비교예
하기의 표 2에 기재된 성분들을 해당 함량(중량%)으로 혼합하여 실시예와 동일한 방법으로 상아질 접착제 조성물을 제조하였다.
구분
(중량%)		 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
유리 나노 입자
(A)		 - 1
(A-4)		 1
(A-5)		 1
(A-6)
불소 화합물
(B)		 5 5 5 5
칼륨염(C) 3 3 3 3
계면활성제(D) 0.1 0.1 0.1 0.1
폴리아크릴산 2.46 2.3 1.7 1.5
소듐 벤조에이트 0.48 0.48 0.48 0.48
피치향 오일 0.1 0.1 0.1 0.1
물 18 19 20 20
글리세린 70.36 69.02 68.12 67.82
표 1 및 표 2에서 기재된 구체적인 성분명은 아래와 같다.
유리 나노 입자(A)
1) A-1: 합성예 1로 제조된 다공성 유리 나노 입자
2) A-2: 합성예 2로 제조된 다공성 유리 나노 입자
3) A-3: 합성예 3으로 제조된 다공성 유리 나노 입자
4) A-4: 바이오글라스 45S5 (비표면적: 1.011m2/g, 기공 체적: 0.0042cm3/g, 기공 크기: 16.546nm)
5) A-5: BAG (비표면적: 164.703m2/g, 기공 체적: 0.429cm3/g, 기공 크기: 10.427nm)
6) A-6: 실리카 R7200 (비표면적: 175 m2/g, Evonik 제)
불소 화합물(B)
불화 나트륨(Sodium fluoride)
칼륨염(C)
질산 칼륨(Potassium nitrate)
계면활성제(D)
AEO-9: 알코올 에톡실레이트(alcohol ethoxylate), 에틸렌옥사이드 부가 몰수 9몰
실험예
실험예 1. pH 측정
실시예 및 비교예들에 따른 구강용 조성물을 pH meter(TOA HM -7E, TOA Electrocin Ltd)를 이용하여 상온(25℃)에서 3회 반복 측정하여 평균을 구하였다. 측정 결과는 하기의 표 3에 나타내었다.
실험예 2. 상아세관 봉쇄능 평가
발치한 후 3개월 이내의 우치를 준비하였다. 치과 기공용 핸드피스와 다이아몬드 버(bur)로 우치의 상아질 부분만 남도록 법랑질과 치수 부분을 제거하고 에어를 이용하여 물기를 제거하였다.
37% 인산 에칭제(Dentto-Etch, Mediclus)를 이용하여 20초간 우치 표면을 에칭 처리한 다음 우치를 수세하여 도말층(smear layer)을 제거하였다. 에칭 처리된 우치의 표면을 20초 동안 에어 처리하였다.
이 후, 우치를 두 영역으로 나누어 한 쪽 영역에 상기 제조된 구강용 조성물을 마이크로 브러쉬를 이용하여 1분간 도포하였다. 우치를 37±1℃의 온도 및 100%의 상대습도 조건 하에서 2시간 동안 방치하였다.
우치의 물기를 티슈(Kimtech Science Wipers)로 제거하여 시편을 제작하였다. 제작된 시편을 상온에서 24시간 동안 건조 후 백금용액에 침전시켜 시편을 백금으로 코팅하였다.
SEM 장비를 통해 시편 표면을 관찰하여 시편의 상아세관이 봉쇄 여부를 확인하였다. 구체적으로, 구강용 조성물이 도포된 영역 및 도포되지 않은 영역의 상아세관의 개수를 비교하여 상아세관 봉쇄능을 평가하였다.
평가기준은 아래와 같다.
<평가 기준>
ⓞ: 상아세관의 90% 이상을 덮음
○: 상아세관의 50% 이상을 덮음
△: 상아세관을 50% 미만으로 덮음
×: 상아세관을 막지 못함
도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 순차적으로 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 4에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 500배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 순차적으로 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 4에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 SEM을 이용하여 2,000배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 순차적으로 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3 및 비교예 4에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 500배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 순차적으로 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3 및 비교예 4에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 SEM을 이용하여 2,000배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 1a 내지 도 1d 및 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 실시예들에 따른 구강용 조성물을 도포한 시편의 경우 상아질 표면의 상아세관이 봉쇄되었다. 그러나, 도 3a 내지 도 3d 및 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 비교예들에 따른 구강용 조성물을 도포한 시편의 경우 상아질 표면에 봉쇄되지 않은 상아세관이 다수 존재하였다.
실험예 3. 재광화능 평가
발치한 후 3개월 이내의 우치를 준비하였다. 치과 기공용 핸드피스와 다이아몬드 버(bur)로 우치의 상아질 부분만 남도록 치수 부분을 제거하고 에어를 이용하여 물기를 제거하였다.
37% 인산 에칭제(Dentto-Etch, Mediclus)를 이용하여 20초간 우치 표면을 에칭 처리한 다음 우치를 수세하여 도말층(smear layer)을 제거하였다. 에칭 처리된 우치의 표면을 20초 동안 에어 처리하였다.
이 후, 우치를 두 영역으로 나누어 한 쪽 영역에 상기 제조된 구강용 조성물을 마이크로 브러쉬를 이용하여 30초 동안 도포하였다. 우치를 37±1℃의 온도 및 100%의 상대습도 조건 하에서 3일 동안 방치하였다.
우치의 물기를 티슈(Kimtech Science Wipers)로 제거하여 시편을 제작하였다. 제작된 시편을 상온에서 24시간 동안 건조 후 백금용액에 침전시켜 시편을 백금으로 코팅하였다.
SEM 장비를 통해 시편 표면을 관찰하여 하이드록시아파타이트(HAp) 층의 형성 여부를 확인하였다. 구강용 조성물이 도포된 영역 및 도포되지 않은 영역의 상아질 표면을 비교한 평가기준은 아래와 같다.
<평가 기준>
ⓞ: 상아질 표면 전체에 형성
○: 상아질 표면 50% 이상 형성
△: 상아질 표면 20% 이상 및 50% 미만 형성
×: 상아질 표면 20% 미만 형성
도 5a 및 도 5b는 각각 실시예 3 및 비교예 1에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치 후의 상아질 표면을 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 1,000배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 실시예 3 및 비교예 1에 따른 구강용 조성물을 도포 및 방치한 후의 상아질 표면을 SEM을 이용하여 2,000배율로 관찰한 SEM 사진이다.
도 5a 및 도 6a를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 구강용 조성물을 사용한 시편의 경우 표면에 비정질의 하이드록시아파타이트 층이 전체적으로 형성되었다. 그러나, 도 5b 및 도 6b를 참조하면, 비교예 1에 따른 구강용 조성물을 사용한 시편의 경우 하이드록시아파타이트 층이 관찰되지 않거나, 부분적으로 관찰되었다.
구분
(중량%)		 pH 상아세관
봉쇄능		 재광화능 평가
실시예 1 5.19 ○ ○
실시예 2 5.72 ⓞ ○
실시예 3 6.23 ⓞ ⓞ
실시예 4 6.51 ⓞ ⓞ
실시예 5 6.20 ⓞ ○
실시예 6 6.22 ⓞ ○
비교예 1 4.74 × ×
비교예 2 5.96 × ×
비교예 3 6.36 × △
비교예 4 6.53 ○ △
상기 표 3을 참조하면, 실시예들에 따른 구강용 조성물의 경우, 활성입자가 높은 비표면적 및 기공 체적을 가지고 있으며, 상아질의 재광화 특성 및 상아세관의 봉쇄능이 향상되었다.
또한, 구강용 조성물에 의해 하이드록시아파타이트(HAp)의 형성이 촉진되었다. 치아의 신경 또는 치주가 외부로 노출되지 않아 시린이 증상 및 지각과민 증상이 개선 또는 완화될 수 있다.
반면, 비교예들에 따른 구강용 조성물은 유리 나노 입자를 포함하지 않거나, 낮은 비표면적을 갖는 유리 나노 입자를 포함하였다. 비교예들의 경우, 무기물 성분의 공급/방출이 용이하지 않음에 따라 재광화 특성 및 상아세관 봉쇄능이 저하되었다.
따라서, 손상된 상아질의 재생 속도가 열화이며, 상아세관이 무기물 성분으로 메워지지 않아 외부의 자극에 치아의 신경 및 치주가 노출될 수 있다. 이 경우, 외부의 자극이 치주로 전달되어 시린이 증상 또는 지각과민증이 발생할 수 있다.

Claims (18)

  1. 비표면적이 250m2/g 이상인 다공성 유리 나노 입자;
    칼륨염; 및
    불소 화합물을 포함하는, 구강용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자의 비표면적은 250m2/g 내지 800m2/g인. 구강용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자의 체적 평균 입경(D50)은 30nm 내지 100nm인, 구강용 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자의 기공 체적은 0.1cm3/g 내지 1cm3/g인, 구강용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자는 Si, Ca, Cu, Mg, Na, K, P, Al, B 및 F로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 구강용 조성물.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자는 SiO2, CaO, CuO, MgO, Na2O, K2O, P2O5, Al2O3, B2O3, NaF 및 CaF2로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 구강용 조성물.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자는 칼슘(Ca) 0.5몰% 내지 40몰%, 인(P) 0.1몰% 내지 10몰% 및 규소(Si) 4몰% 내지 90몰%를 포함하는, 구강용 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 유리 나노 입자는 실란기(Silane) 또는 아민기(-NH2)로 표면 개질된, 구강용 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 칼륨염은 탄산 칼륨, 탄산수소칼륨, 구연산 칼륨, 염화 칼륨, 황산 칼륨, 인산 칼륨 및 질산 칼륨 중 적어도 하나를 포함하는, 구강용 조성물.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 칼륨염은 질산 칼륨을 포함하는, 구강용 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 불소 화합물은 불화 나트륨, 불화 칼륨, 불화 암모늄, 불화 주석, 모노플루오로인산나트륨, 모노플루오로인산칼륨, 불화규소나트륨 및 불화규소칼슘 중 적어도 하나를 포함하는, 구강용 조성물.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 불소 화합물은 불화 나트륨을 포함하는, 구강용 조성물.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 구강용 조성물 총 중량 중,
    상기 다공성 유리 나노 입자 0.01중량% 내지 10중량%;
    상기 칼륨염 0.5중량% 내지 10중량%; 및
    상기 불소 화합물 0.1중량% 내지 7.5중량%를 포함하는, 구강용 조성물.
  14. 청구항 1에 있어서, 폴리아크릴산을 더 포함하는, 구강용 조성물.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 폴리아크릴산의 함량은 상기 구강용 조성물 총 중량 중 0.5중량% 내지 5중량%인, 구강용 조성물.
  16. 청구항 1에 있어서, 계면 활성제, 습윤제, pH 조절제, 산화 방지제 및 용매 중 적어도 하나를 더 포함하는, 구강용 조성물.
  17. 청구항 1에 있어서, pH가 2 내지 7.5인, 구강용 조성물.
  18. 청구항 1에 있어서, 액상, 분말(powder), 시럽(syrup), 겔(gel), 페이스트(paste) 및 크림(cream)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 제형을 갖는, 구강용 조성물.
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