WO2024025387A1 - 오랄 케어 조성물 및 오랄 케어 조성물 제조 방법 - Google Patents

오랄 케어 조성물 및 오랄 케어 조성물 제조 방법 Download PDF

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WO2024025387A1
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tin
zinc
oral care
care composition
ions
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PCT/KR2023/011055
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김지영
박성우
정브라이언
하원호
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주식회사 엘지생활건강
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    • A61Q11/00Preparations for care of the teeth, of the oral cavity or of dentures; Dentifrices, e.g. toothpastes; Mouth rinses

Definitions

  • the present invention relates to oral care compositions and oral care compositions.
  • Toothpaste containing stannous fluoride has antigingivitis, anticavity, and desensitizer effects.
  • tin fluoride has the problem of losing activity as it is easily hydrolyzed and oxidized in water and forms tin ions (Sn 4+ ).
  • stannous fluoride toothpaste may combine with sulfide in the oral cavity and cause discoloration.
  • low-water or anhydrous toothpaste had a problem of low user preference due to the bitter taste and heat characteristic of polyol. .
  • One purpose of the present invention is to stabilize tin fluoride and secure the effects of tin fluoride on preventing gingivitis, tooth decay, and cold tooth.
  • a zinc compound that dissociates in an aqueous solvent to provide zinc ions
  • An oral care composition comprising a tin compound, at least a portion of which is provided in the form of tin gluconate, wherein the tin compound includes tin chloride (SnCl 2 ) and tin fluoride (SnF 2 ).
  • an oral care composition wherein the zinc compound has a solubility of more than 0.6% and less than 69% in an aqueous solvent.
  • an oral care composition which is at least one selected from zinc citrate, zinc lactate, or zinc acetate.
  • an oral care composition further comprising a pH adjuster and an abrasive.
  • an oral care composition wherein the pH of the oral care composition is 6 to 10.
  • a method for producing an oral care composition is provided.
  • a method for producing an oral care composition in which a pH adjuster is further added to the mixed solution after the third step.
  • a zinc solution containing zinc ions is prepared by dissolving a zinc compound having a solubility of more than 0.6% and less than 69% in an aqueous solvent in an aqueous solvent.
  • a method for producing an oral care composition is provided. do.
  • tin fluoride by stabilizing tin fluoride, it is possible to secure the effects of tin fluoride on preventing gingivitis, tooth decay, and cold tooth.
  • a zinc compound that dissociates in an aqueous solvent to provide zinc ions comprising a tin compound stabilized in the form of tin gluconate, the tin compound comprising tin chloride (SnCl 2 ) and tin fluoride (SnF 2 ).
  • An oral care composition may be a composition that is applied to the oral cavity, such as toothpaste or gargle, and provides useful effects to the user, such as antigingivitis, anticavity, and desensitizer effects. There are no restrictions on the phase, form of provision, etc. of the oral care composition.
  • oral care compositions may be provided in various forms such as toothpaste, gargle, etc.
  • the oral care composition includes stabilized stannous fluoride.
  • Tin fluoride may have the composition SnFx.
  • tin fluoride may have a composition of SnF 2 .
  • Tin fluoride can have antigingivitis, anticavity, and desensitizer effects in the oral cavity.
  • Stabilized tin fluoride may refer to a form in which divalent tin ions (Sn 2+ ) dissociated from a SnF 2 type compound are not oxidized to tetravalent tin ions (Sn 4+ ) and maintain a divalent charge.
  • Stannous fluoride is an active ingredient that exhibits antigingivitis, anticavity, and desensitizer effects in the oral cavity, and is influenced by the strength of the effect of the oral care composition, the content of other elements added for stabilization, storage, and The content can be determined by considering the form of use, etc.
  • Tin gluconate may refer to a complex in which gluconate is coordinated to a divalent tin ion (Sn 2+ ).
  • Divalent tin ions (Sn 2+ ) provided in the form of tin gluconate are not oxidized to tetravalent tin ions (Sn 4+ ) and can maintain a divalent charge.
  • tin gluconate may be provided from a gluconate compound, such as sodium gluconate.
  • a gluconate compound such as sodium gluconate.
  • Sodium gluconate can be dissolved in a solvent to provide gluconate.
  • Gluconate can form a complex ion by coordinating with a divalent tin ion at two or more sites.
  • Sodium gluconate is an element that forms tin gluconate together with stannous fluoride and/or stannous chloride, and the amount to be added can be determined by considering the content of stannous fluoride and stannous chloride contained in the oral care composition.
  • tin chloride (SnCl 2 ) is generally more prone to oxidation than tin fluoride (SnF 2 ). It is known that chloride ions can act as stronger oxidizing agents than fluoride ions. This means that in the presence of oxygen or other oxidizing species, tin chloride (SnCl 2 ) can be more easily oxidized to tin chloride (SnCl 4 ), whose oxidation state is +4. On the other hand, tin fluoride is less prone to oxidation and tends to maintain the +2 oxidation state more effectively.
  • tin chloride (SnCl 2 ) provided in the oral care composition dissociates within the oral care composition and can stabilize the tin fluoride as a sacrificial ion. Therefore, the fact that tin chloride (SnCl 2 ) acts as a sacrificial ion may mean that even if an oxidation reaction occurs in the oral care composition, tin chloride is oxidized instead of tin fluoride, thereby preventing oxidation of tin fluoride and stabilizing tin fluoride.
  • tin chloride is converted into tin gluconate form and can function as an oxidized sacrificial ion instead of tin fluoride, such as the amount of tin fluoride contained in the oral care composition and the amount of zinc ion, which is another element that stabilizes tin fluoride.
  • the content can be determined by considering the factors.
  • sodium gluconate is a chelating agent that forms a stable complex with metal ions, including tin ions.
  • metal ions including tin ions.
  • tin chloride and tin fluoride can decompose and lose their effectiveness over time.
  • Adding sodium gluconate to tin-containing products can improve the stability of tin.
  • Sodium gluconate protects the activity of stannous chloride and stannous fluoride by forming a complex with tin ions, preventing precipitation and oxidation, and ultimately helps maintain the stability and efficacy of stannous fluoride in toothpaste throughout its shelf life. You can.
  • Oral care compositions are provided with zinc compounds that dissociate in an aqueous solvent to provide zinc ions.
  • Zinc compounds are in the form of salts and exist in the form of dissociated zinc ions and negative ions in oral care compositions.
  • Zinc ions (Zn 2+ ) in a dissociated state have an excellent reduction effect and are effective in preventing oxidation of divalent tin ions (Sn 2+ ). Therefore, zinc ions in a dissociated state can further solidify the stabilization of tin fluoride.
  • Zinc ions in a dissociated state are not introduced in a zinc salt state, but are provided in a dissociated state, so that they can immediately act on the stabilized tin fluoride to provide a reducing effect. Accordingly, the stabilization of tin fluoride can be immediately consolidated.
  • zinc citrate salt itself is not a reducing agent, but zinc ions in a dissociated state can function as a reducing agent. Therefore, there may be differences in the function of preventing oxidation of tin ions depending on whether it is applied in a salt state or as a dissociated zinc ion.
  • the citrate, lactate or acetate contained in zinc citrate, zinc lactate or zinc acetate has a negative effect on sodium ions for tin ions. Like loconate, it can act as a chelating agent, contributing to the stabilization of tin ions.
  • Zinc ions in a dissociated state can be provided from zinc compounds having a solubility of more than 0.6% and less than 69% in an aqueous solvent (water).
  • the above-mentioned zinc compounds are zinc salts that have appropriate solubility in aqueous solutions such as zinc citrate, zinc lactate, and zinc acetate and dissociate zinc ions relatively easily. You can. At this time, insoluble zinc salts such as zinc oxide, zinc pyrophosphate, zinc laurate, zinc phosphate, zinc polyphosphate, and zinc stearate. ) etc. are difficult to use as zinc compounds in the present invention. In addition, if the solubility of zinc ions in water is too high, it will dissolve 100% in a small amount of water, which will greatly affect the taste of the product due to the astringent taste unique to zinc ions.
  • zinc salts with very high water solubility such as zinc In the case of chloride and zinc nitrate, when added to a solution containing dissolved fluoride, they easily form an insoluble complex, zinc fluoride, which reduces the activity of fluoride, which can reduce the anticavity effect of fluoride.
  • the oral care composition according to an embodiment of the present invention provides stannous fluoride in the form of tin gluconate in a mixed composition, and the sacrificial ion effect of tin chloride provided in the composition and the zinc ion provided from the zinc compound. Due to the reduction effect, divalent tin ions (Sn 2+ ) in tin fluoride can be stabilized without being additionally oxidized.
  • the specific mechanism is not limited to the above description.
  • tin fluoride can be stabilized and provided in an environment other than acidic conditions.
  • acidic conditions of pH 5 or lower were required to stabilize tin fluoride with sodium gluconate and/or tin chloride. Acidic conditions can cause cavities in the mouth and can irritate the mouth.
  • polyphosphonate which is used to create acidic conditions, is not a commonly used raw material in toothpaste, so there is a stability problem.
  • the oral care composition may further include a pH adjusting agent.
  • the pH adjuster is included in the oral care composition containing dissociated zinc ions and stabilized tin fluoride, so that the oral care composition can be adjusted to a desired pH range.
  • the pH adjuster may be sodium hydroxide, sodium citrate, sodium phosphate, sodium succinate, or sodium tartrate, and can be appropriately selected depending on the pH range to be adjusted.
  • the pH of the oral care composition may be 6 to 10.
  • the oral care composition according to an embodiment of the present invention may have a pH in the neutral or basic range. Acidic oral care compositions of pH 5 or lower may cause cavities or irritate the oral cavity when used, but the oral care composition according to an embodiment of the present invention does not have the above-mentioned problems because it is neutral or basic.
  • the divalent tin ion (Sn 2+ ) contained in tin fluoride is not further oxidized even in neutral or basic conditions rather than acidic conditions, and in the divalent ion state, it prevents gingivitis, anticavity, and tooth decay. It can provide a desensitizer effect.
  • the divalent tin ions (Sn 2+ ) of the oral care composition are stabilized even in non-acidic conditions due to the zinc ions in the dissociated state described above, and thus there is no risk of the acidic composition irritating the user's oral cavity. .
  • the oral care composition may further include abrasives, humectants, flavoring agents, sweeteners, preservatives, binders, foaming agents, whitening agents, etc.
  • Abrasives are substances that function to remove plaque in the oral cavity. They can be used to increase the efficiency of removing dental plaque and remove hard foreign substances, and can have a Mohs hardness of about 3 to 6.
  • a humectant refers to a substance that acts to reduce friction between two surfaces that come into contact with each other and slide, and the humectant acts as a lubricant to protect the piston from the raw materials (solids such as abrasives) that exhibit abrasive properties contained in the toothpaste composition of the present invention. It serves to prevent wear.
  • the humectant may include, for example, any one selected from the group consisting of polyethylene glycol, glycerol, propylene glycol, ethylene glycol, polypropylene glycol, and mixtures thereof, but is not limited thereto.
  • it may include any one selected from the group consisting of polyethylene glycol 200 to 600, glycerol, propylene glycol, ethylene glycol, polypropylene glycol, and mixtures thereof.
  • polyethylene glycol 200 to 600 glycerol, propylene glycol, ethylene glycol, polypropylene glycol, and mixtures thereof.
  • petroleum oil, animal or vegetable oil, synthetic lubricant, etc. can be used as a liquid wetting agent, and most preferably, liquid polyol can be used in terms of stability of the composition and excellent feeling of use.
  • the wetting agent is not limited to liquid polyol, and can exist in a solid state at room temperature due to intramolecular interaction of polymers above a certain molecular weight, such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, which have the form of polymers, but can exist in a solid state at room temperature by controlling the manufacturing temperature. It may also include high molecular weight polyols that can be liquefied, commercialized, and maintained in a stable state.
  • flavoring agent remains in the mouth and continuously emits a scent, providing a lasting feeling of freshness.
  • Flavoring agents include mint such as peppermint and spearmint, wintergreen, methyl salicylate, eugenol, melon, strawberry, orange, and vanillin.
  • Sweeteners may be added to overcome any basic taste the formulation may have. Sweeteners can play a role in sustaining the production of saliva by remaining in the oral cavity and continuously providing taste. As sweeteners, saccharin, sucralose, sugar, xylitol, sorbitol, lactose, mannitol, maltitol, erythritol, aspartame, taurine, saccharin salt, D-tryptophan, etc. can be used one type or a mixture of two or more types.
  • benzoic acid methylparaben, propylparaben, sodium benzoate, etc. can be used.
  • Foaming agents include sodium alkyl sulfate, sodium lauryl sulfate, alkyl salucosinate, lauryl salucosinate, cocoyl glutamate sodium salt, myristoyl glutamate sodium salt, cocamidopropyl betaine, sucrose fatty acid ester, and sorbitan fatty acid ester.
  • Anionic, amphoteric and nonionic surfactants such as copolymers (poloxamers) of polyoxyethylene and polyoxypropylene can be used alone or in a mixture of two or more.
  • Titanium oxide can be used as a brightening agent.
  • the content and type of the above-mentioned abrasives, wetting agents, flavoring agents, sweeteners, preservatives, binders, foaming agents, and brighteners are determined in consideration of their effects on the dissociated zinc ions, stannous fluoride, sodium gluconate, and stannous chloride provided in the oral care composition. You can decide.
  • a method for producing an oral care composition includes a first step of forming tin gluconate by adding tin chloride (SnCl 2 ) to a solution in which sodium gluconate is dissolved; A second step of stabilizing tin fluoride (SnF 2 ) in the form of tin gluconate by adding tin fluoride (SnF 2 ) to the mixed solution containing the tin gluconate; and a third step of adding the solution containing tin fluoride of the second step to the zinc solution containing dissociated zinc ions.
  • SnCl 2 tin chloride
  • SnF 2 tin fluoride
  • the first to third steps may be performed sequentially. That is, dissolving sodium gluconate, adding tin chloride, adding tin fluoride, and adding a zinc compound solution containing zinc ions can be performed sequentially.
  • the divalent tin ion (Sn 2+ ) stabilization effect is high when added sequentially. , Accordingly, the concentration of divalent tin ions (Sn 2+ ) in the oral care composition can be increased.
  • the first step of forming tin gluconate is performed by adding tin chloride (SnCl 2 ) to a solution in which sodium gluconate is dissolved.
  • Gluconate is soluble in aqueous solvents, such as water, and may exist by dissociating into sodium ions and gluconate.
  • tin chloride SnCl 2
  • Tin chloride SnCl 2
  • SnF 2 tin fluoride
  • tin chloride can prevent further oxidation of tin fluoride that is subsequently added as a sacrificial ion.
  • tin chloride is mixed with sodium gluconate before tin fluoride, when tin fluoride is added in the second step, tin chloride and sodium gluconate may be sufficiently dissolved in the solution. Therefore, when tin fluoride is added, the sacrificial ion effect of tin chloride and the stabilization of divalent tin ions (Sn 2+ ) due to the formation of tin gluconate can appear immediately.
  • tin fluoride (SnF 2 ) is added to the mixed solution containing tin gluconate to stabilize the tin fluoride (SnF 2 ) in the form of tin gluconate.
  • tin fluoride (SnF 2 ) reacts with gluconate provided in the mixed solution and is stabilized in the form of tin gluconate.
  • tin chloride since tin chloride is present in the mixed solution as described above, tin chloride serves as a sacrificial ion and prevents oxidation of tin fluoride.
  • a third step is performed in which the solution containing tin fluoride from the second step is added to the zinc solution containing dissociated zinc ions.
  • a step may be performed to dissociate the zinc compound to provide zinc ions and anions by dissolving the zinc compound in an aqueous solvent.
  • the zinc compound in the form of a salt is not provided to the mixed solution, but the zinc ions are mixed with the mixed solution in the form of a dissociated solution, so that the reduction of divalent tin ions by zinc ions is immediate. It can happen.
  • an additional pH adjuster may be added to the mixed solution. Therefore, since the pH adjuster is added to the oral care composition after the third step is performed to stabilize the divalent tin ion of tin fluoride, even if the oral care composition changes from an acidic condition to a neutral or basic condition, the divalent tin ion remains at pH It may be provided in the composition in a stabilized form regardless of change.
  • additional measures such as stirring and heating may be performed. Additionally, if necessary, a heating process to increase the temperature of the mixed solution may be additionally performed to increase the solubility of the compound in the solution.
  • the method for producing an oral care composition according to an embodiment of the present invention described above is performed in order by dissolving sodium gluconate, adding tin chloride, adding tin fluoride, and adding a zinc compound solution containing zinc ions, thereby producing divalent tin ions ( Sn 2+ ) stabilization effect is high, and accordingly, the concentration of divalent tin ions (Sn 2+ ) in the oral care composition can be increased.
  • Example 1 The manufacturing method of Example 1 is as follows. Specifically, the polymer binder (carraginan, xanthan gum, sodium carboxymethyl cellulose, carbomer, etc.) was prepared by dispersing it in advance in a wetting agent (sorbitol, polyethylene glycol, glycerin, etc.) in the main tank, and then the salt (salt) was added to purified water. Add dissolved or dispersed salt components (saccharin, etc.) and hydrate the polymer while stirring. Zinc ions (zinc citrate), a stabilizer, are added here and dispersed and dissolved.
  • a wetting agent sorbitol, polyethylene glycol, glycerin, etc.
  • Zinc ions Zinc citrate
  • a stabilizer are added here and dispersed and dissolved.
  • tin fluoride stabilizer sodium chloride and sodium gluconate
  • silica silica for polishing, silica for thickening
  • pH adjuster a foaming agent (SLS, etc.) to the main tank and stir the mixture under vacuum for 20 minutes.
  • SLS foaming agent
  • a toothpaste composition was prepared by adding fragrance to the stirred mixture and vacuum stirring for 20 minutes.
  • the above-described manufacturing method is illustrative, and the detailed process performance method can be changed as long as it follows the manufacturing method according to the present application described above, and the toothpaste composition of the present invention is not limited to the above-described manufacturing method.
  • Comparative Examples 1 to 3 they were prepared similarly to Example 1, except that tin fluoride (SnF 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), sodium gluconate, zinc citrate (Zn Citrate), There were differences in the order and method of adding the pH adjuster. Differences in process between Comparative Examples 1 to 3 and Example 1 are shown in Table 1 below.
  • tin fluoride SnF 2
  • tin chloride SnCl 2
  • Comparative Example 1 1) Inject SnF 2 , SnCl 2 , Sodium Gluconate, Zn Citrate, and NaOH into a sub tank at the same time to disperse them, then add the mixed solution to the main tank.
  • Comparative Example 2 1) SnF 2 , SnCl 2 , Sodium Gluconate, and Zn Citrate are simultaneously added and dispersed in a sub tank, and then the mixed solution is added to the main tank. 2) Afterwards, NaOH is added to the main tank. , adding silica.
  • Comparative Example 3 1) Disperse Sodium Gluconate, SnCl 2 , and SnF 2 in that order in a sub tank and then put the mixed solution into the main tank.
  • Example 1 1) Disperse Zinc Citrate in the main tank. 2) Using a sub tank, add Sodium Gluconate, SnCl 2 , and SnF 2 in that order and dissolve them, then add them to the main tank. 3) After that, add NaOH and silica to the main tank.
  • the standard quantitative line for divalent tin ions was measured using standard tin chloride solutions (0.05M, 0.25M, 0.1M, 0.05M). A 0.005 N sodium thiosulfate solution was used as the titrant.
  • the reaction formula is as follows. The solutions used for titration were 0.01N KIO 3 solution, 10% KI solution, and 1N HCl.
  • I 2 (excess unreacted) in equation (1) is quantified using a titrant (sodium thiosulfate, 2S 2 O 3 2- ) as shown in the equation below.
  • the concentration of Sn 2+ was confirmed 8 weeks after manufacture. After 8 weeks, the concentration of Sn 2+ ions was reported along with the ratio (%) compared to the theoretical content of Sn 2+ ions added for the first time.
  • the theoretical content of Sn 2+ ions added in toothpaste is 0.628 wt%.
  • the theoretical content of Sn 2+ ions refers to the ion concentration when Sn 2+ is not completely oxidized and remains in the form of divalent ions after forming the toothpaste composition.
  • Example 1 0.235 ⁇ 0.043 (37%) Comparative Example 2 0.270 ⁇ 0.019 (43%) Comparative Example 3 0.203 ⁇ 0.093 (32%) Example 1 0.450 ⁇ 0.007 (72%)
  • the toothpaste of Example 2 which contained both sodium gluconate and tin chloride as stabilizers in addition to tin fluoride as the main ingredient, showed the highest concentration of divalent tin ions in the toothpaste. This means that the divalent tin ions in the toothpaste are stabilized, and thus, the divalent tin ions in the toothpaste can maintain their form even after 4 weeks of storage at 50°C.

Abstract

본 발명은 주석 글루코네이트 형태로 안정된 불화 주석을 포함하는 오랄 케어 조성물 및 오랄 케어 조성물 제조 방법에 관한 것이다.

Description

오랄 케어 조성물 및 오랄 케어 조성물 제조 방법
본 발명은 오랄 케어 조성물 및 오랄 케어 조성물에 관한 것이다.
구강 건강을 비롯한 개인 위생에 대한 관심이 높아지는 가운데, 구강 건강을 위해 별도의 제품을 사용하기보다는 매일 사용하는 치약이나 양치액을 통해 양치 이상의 효과를 얻고자 하는 소비자들이 늘고 있다. 한편, 구강 건강에 도움을 주는 유효 성분들은 단독으로 사용시에는 효과가 우수하지만, 치약의 일반적인 성분들과 함께 사용시 효과가 떨어지거나 장기 보관 안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.
불화 주석(stannous fluoride)을 포함하는 치약은 치은염 예방(antigingivitis), 충치 예방(anticavity) 및 시린이 예방(desensitizer) 효과가 있다. 그러나, 플루오르화주석은 물에서 쉽게 가수분해 및 산화되어 주석 이온(Sn4+) 형태가 되면서 활성을 잃는 문제가 있었다. 또한, 불화 주석 치약의 경우 구강 안에 황화물과 결합하여 착색을 일으킬 수 있다. 불화 주석을 안정화시켜서 원하는 효과를 얻기 위해서는 물의 함량이 일정 이하인 저수 치약 또는 무수 치약의 형태로 적용하는 것이 바람직하지만, 저수 또는 무수 치약은 폴리올 특유의 쓴맛과 발열감으로 인해 사용자 선호도가 떨어지는 문제가 있었다.
따라서, 불화 주석의 치은염, 충치 예방 및 시린이 예방 효과를 확보하면서도 불화 주석을 안정화할 수 있는 조성물의 조합이 필요하다.
본 발명의 하나의 목적은 불화 주석을 안정화하여 불화 주석이 나타내는 치은염, 충치 예방 및 시린이 예방 효과를 확보하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수계 용매 내에서 해리되어 아연 이온을 제공하는 아연 화합물; 적어도 일부가 주석 글루코네이트 형태로 제공되는 주석 화합물을 포함하고, 상기 주석 화합물은 염화 주석(SnCl2) 및 불화 주석(SnF2)를 포함하는, 오랄 케어 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아연 화합물은 수계 용매 내에서 0.6% 초과 69% 미만의 용해도를 갖는, 오랄 케어 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 아연 시트레이트(zinc citrate), 아연 락테이트 (zinc lactate) 또는 아연 아세테이트 (zinc acetate)에서 선택된 적어도 하나인, 오랄 케어 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, pH 조절제 및 연마제를 더 포함하는, 오랄 케어 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 오랄 케어 조성물의 pH는 6 내지 10인, 오랄 케어 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소듐 글루코네이트가 용해된 용액에 염화 주석(SnCl2)를 투입하여 주석 글루코네이트를 형성하는 제1 단계; 상기 주석 글루코네이트를 포함하는 혼합 용액에 불화 주석(SnF2)을 첨가하여 주석 글루코네이트 형태로 불화 주석(SnF2)을 안정화하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계의 불화 주석을 포함하는 용액을 해리된 아연 이온을 포함하는 아연 용액에 첨가하는 제3 단계를 포함하는, 오랄 케어 조성물 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제3 단계 이후에 혼합 용액에 pH 조절제를 더 첨가하는, 오랄 케어 조성물 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아연 이온을 포함하는 아연 용액은 수계 용매 내에서 0.6% 초과 69% 미만의 용해도를 갖는 아연 화합물을 수계 용매에 용해하여 준비하는, 오랄 케어 조성물 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 불화 주석을 안정화하여 불화 주석이 나타내는 치은염, 충치 예방 및 시린이 예방 효과를 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 불화 주석을 안정화하기 위하여 산성 조건이 필요하지 않으므로, 산성의 조성물이 구강 내에서 나타낼 수 있는 충치, 점막 자극 등의 부작용을 방지할 수 있다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시 형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수계 용매 내에서 해리되어 아연 이온을 제공하는 아연 화합물; 주석 글루코네이트 형태로 안정화된 주석 화합물을 포함하고, 상기 주석 화합물은 염화 주석(SnCl2) 및 불화 주석(SnF2)를 포함하는, 오랄 케어 조성물이 제공된다.
오랄 케어 조성물은 치약, 가글 등 구강에 적용되어 치은염 예방(antigingivitis), 충치 예방(anticavity) 및 시린이 예방(desensitizer) 효과 등 사용자에게 유용한 효과를 제공하는 조성물일 수 있다. 오랄 케어 조성물의 상(phase), 제공 형태 등에 제한은 없다. 예를 들어, 오랄 케어 조성물은 치약, 가글 등 다양한 형태로 제공될 수 있다.
오랄 케어 조성물은 안정화된 불화 주석을 포함한다. 불화 주석은 SnFx의 조성을 가질 수 있다. 예를 들어, 불화 주석은 SnF2의 조성을 가질 수 있다. 불화 주석은 구강 내에서 치은염 예방(antigingivitis), 충치 예방(anticavity) 및 시린이 예방(desensitizer) 효과를 나타낼 수 있다.
불화 주석은 안정화된 형태로 제공된다. 안정화된 불화 주석은 SnF2 형태의 화합물에서 해리된 2가 주석 이온(Sn2+)이 4가 주석 이온(Sn4+)으로 산화되지 않고, 2가의 전하를 유지하는 형태를 의미할 수 있다.
불화 주석은 구강 내에서 치은염 예방(antigingivitis), 충치 예방(anticavity) 및 시린이 예방(desensitizer) 효과를 나타내는 유효 성분으로, 오랄 케어 조성물의 효과의 강도, 안정화를 위해 투입되는 다른 요소들의 함량, 보관 및 사용 형태 등을 고려하여 그 함량을 결정할 수 있다.
상술한 안정화된 불화 주석은 주석 글루코네이트(Sn gluconate) 형태로 제공된다. 주석 글루코네이트는 글루코네이트(gluconate)가 2가 주석 이온(Sn2+)에 배위 결합한 착물을 의미할 수 있다. 주석 글루코네이트 형태로 제공된 2가 주석 이온(Sn2+)은 4가 주석 이온(Sn4+)으로 산화되지 않고, 2가의 전하를 유지할 수 있다.
상술한 주석 글루코네이트(Sn gluconate)는 글루코네이트 화합물, 예를 들어 소듐 글루코네이트로부터 제공될 수 있다. 소듐 글루코네이트는 용매에 용해되어 글루코네이트를 제공할 수 있다. 글루코네이트는 2가 주석 이온과 두 자리 이상에서 배위 결합하여 착 이온을 형성할 수 있다.
소듐 글루코네이트는 불화 주석 및/또는 염화 주석과 함께 주석 글루코네이트를 형성하는 요소인바, 오랄 케어 조성물에 포함된 불화 주석 및 염화 주석 함량을 고려하여 첨가량을 결정할 수 있다.
추가적으로, 염화주석(SnCl2)은 일반적으로 불화주석(SnF2)에 비해 산화되기 쉽다. 염화물 이온은 불소 이온에 비해 더 강한 산화제로 작용할 수 있다고 알려져 있다. 이는 산소 또는 기타 산화 종의 존재 시 염화주석(SnCl2)에서 주석의 산화 상태가 +4인 염화주석(SnCl4)으로 더 쉽게 산화될 수 있음을 의미한다. 반면에 불화주석은 산화되는 경향이 적고 보다 효과적으로 +2 산화 상태를 유지하는 경향이 있다. 따라서, 오랄 케어 조성물에 제공된 염화 주석(SnCl2)은 오랄 케어 조성물 내에서 해리되며, 희생 이온으로서 불화 주석을 안정화할 수 있다. 따라서 염화주석(SnCl2)이 희생 이온으로 작용한다는 것은 오랄 케어 조성물 내 산화 반응이 일어나더라도 불화 주석 대신 염화 주석이 산화됨으로써 불화 주석의 산화를 방지하고 불화 주석을 안정화하는 것을 의미할 수 있다.
염화 주석은 상술한 것과 같이 주석 글루코네이트 형태로 변환되며 불화 주석 대신 산화되는 희생 이온으로 기능할 수 있는바, 오랄 케어 조성물 내 포함된 불화 주석의 양과 불화 주석을 안정화하는 다른 요소인 아연 이온의 양 등의 요소를 고려하여 함량을 결정할 수 있다.
앞에서도 언급한 것과 같이 소듐 글루코네이트는 주석 이온을 포함한 금속 이온과 안정한 복합체를 형성하는 킬레이트제이다. 수분과 산소가 있는 상태에서 염화 주석 및 불화 주석은 분해되어 시간이 지남에 따라 그 효과를 잃을 수 있는데, 주석 함유 제품에 소듐 글루코네이트를 첨가하면 주석의 안정성을 향상시킬 수 있다. 소듐 글루코네이트는 주석 이온과 착물을 형성하여 염화주석 및 불화주석의 침전 및 산화를 방지하여 활성을 보호하고, 궁극적으로, 치약 내에서 불화주석의 안정성과 효능을 유통기한 내내 유지하는 데 도움이 될 수 있다.
오랄 케어 조성물에는 수계 용매 내에서 해리되어 아연 이온을 제공하는 아연 화합물이 제공된다. 아연 화합물은 염(Salt) 형태로서 오랄 케어 조성물 내에서는 아연 이온과 음 이온 형태로 해리된 형태로 존재한다.
해리된 상태의 아연 이온(Zn2+)은 환원 효과가 우수하여, 2가 주석 이온(Sn2+)의 산화를 막아주는데 효과적이다. 따라서, 해리된 상태의 아연 이온은 불화 주석의 안정화를 더욱 공고히 할 수 있다. 해리된 상태의 아연 이온은 아연 염 상태로 도입되는 것이 아니라, 해리된 상태로 제공됨으로써 즉각적으로 안정화된 불화 주석에 작용하여 환원 효과를 제공할 수 있다. 이에 따라, 즉각적으로 불화 주석의 안정화가 공고히 될 수 있다. 예를 들면, 아연 시트레이트 (zinc citrate) 염 자체는 환원제는 아니지만 해리된 상태의 아연 이온은 환원제로 기능할 수 있다. 따라서, 염 상태로 처방에 적용되느냐 해리된 아연이온으로 처방에 적용되느냐에 따라 주석 이온의 산화를 막아주는 기능에 차이가 나타날 수 있다.
또한, 아연 시트레이트(zinc citrate), 아연 락테이트 (zinc lactate) 또는 아연 아세테이트 (zinc acetate)에 포함된 시트레이트(citrate), 락테이트(lactate) 또는 아세테이트(acetate)가 주석 이온에 대해 소듐 글로코네이트처럼 킬레이팅제로 작용할 수 있어서, 주석 이온의 안정화에 기여할 수 있다.
해리된 상태의 아연 이온은 수계 용매(물) 내에서 0.6% 초과 69% 미만의 용해도를 갖는 아연 화합물로부터 제공될 수 있다.
상술한 아연 화합물은 아연 시트레이트(zinc citrate), 아연 락테이트(zinc lactate) 및 아연 아세테이트(zinc acetate) 등 수용성 용액에서 적당한 용해도를 가져서 비교적 용이하게 아연 이온을 해리하는 아연 염(Zinc salt)일 수 있다. 이때, 불용성인 아연 염인 산화 아연(zinc oxide), 아연 피로포스페이트(zinc pyrophosphate), 아연 라우레이트(zinc laurate), 아연 포스페이트(zinc phosphate), 아연 폴리포스페이트(zinc polyphosphate), 아연 스테아레이트(zinc stearate) 등은 본 발명에서 아연 화합물로 사용하기 어렵다. 또한, 아연 이온의 물에 대한 용해도가 너무 높으면 적은 양의 물에도 100% 녹아서 아연 이온 특유의 떫은 맛으로 인해 제품의 맛에 영향을 크게 미칠뿐더러 물에 대한 용해도가 매우 높은 아연 염 예를 들면 zinc chloride와 zinc nitrate의 경우 불소가 녹아있는 용액에 넣으면 쉽게 불용성 착물인 불화아연을 형성하여 불소의 활성을 떨어뜨리기 때문에 불소의 충치방지(anticavity) 효능을 저하시킬 수 있다.
상술한 것과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 오랄 케어 조성물은 불화 주석이 혼합 조성물 내에서 주석 글루코네이트 형태로 제공되고, 여기에 조성물 내 제공된 염화 주석의 희생 이온 효과 및 아연 화합물로부터 제공된 아연 이온의 환원 효과에 의해 불화 주석 내 2가 주석 이온(Sn2+)이 추가적으로 산화되지 않고 안정화될 수 있다. 다만, 그 구체적 기작은 상술한 설명에 국한되지 않는다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 불화 주석은 산성 조건이 아닌 환경에서 안정화되어 제공될 수 있다. 예를 들어, 종래 기술에 따르면 불화 주석을 소듐 글루코네이트 및/또는 염화 주석에 의해 안정화하기 위해서는 pH 5 이하의 산성 조건이 요구되었다. 산성 조건은 구강 내에서 충치를 유발할 수 있고 구강을 자극할 수 있다. 또한, 산성 조건을 만들기 위해 사용되는 폴리포스포네이트(Polyphosphonate)는 치약에 일반적으로 사용하는 원료가 아니어서 안정성 문제가 있다.
오랄 케어 조성물은 pH 조절제를 더 포함할 수 있다. pH 조절제는 해리된 상태의 아연 이온과 안정화된 불화 주석을 포함하는 오랄 케어 조성물에 포함되어, 오랄 케어 조성물을 원하는 pH 범위로 조절할 수 있다. pH 조절제는 수산화 나트륨, 구연산나트륨, 인산나트륨, 호박산나트륨 또는 주석산 나트륨 등일 수 있으며, 조정하고자 하는 pH 범위에 따라 적절히 선택할 수 있다.
오랄 케어 조성물의 pH는 6 내지 10일 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 오랄 케어 조성물은 pH가 중성 또는 염기성 범위일 수 있다. pH 5 이하의 산성의 오랄 케어 조성물은 사용시 충치가 유발되거나 구강이 자극될 수 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 오랄 케어 조성물은 중성 또는 염기성이기 때문에 상술한 문제가 없다.
불화 주석에 포함된 2가 주석 이온(Sn2+)은 산성 조건이 아닌 중성 또는 염기성 조건에서도 추가 산화되지 않고, 2가 이온 상태에서 치은염 예방(antigingivitis), 충치 예방(anticavity) 및 시린이 예방(desensitizer) 효과를 제공할 수 있다. 아울러, 상술한 해리된 상태의 아연 이온에 의해 오랄 케어 조성물은 산성 조건이 아닌 환경에서도 2가 주석 이온(Sn2+)이 안정화되고, 이에 따라 산성의 조성물이 사용자의 구강을 자극할 우려도 없다.
오랄 케어 조성물은 연마제, 습윤제, 착향제, 감미제, 방부제, 결합제, 기포제, 증백제 등을 더 포함할 수 있다.
연마제는 구강 내에서 치태(플라그)를 제거하는 기능을 하는 물질로써, 치아 플라그의 제거 효율을 높이고 단단한 이물 등을 제거하기 위하여 사용될 수 있으며, 모스 경도가 3~6 정도의 값을 나타낼 수 있다.
습윤제는 서로 접촉해서 미끄러지는 두면 사이의 마찰을 줄이는 작용을 하는 물질을 의미하며, 습윤제는 윤활작용을 하여 본 발명의 치약 조성물 중에 함유되어 있는 마모 특성을 나타내는 원료(연마제 등 고형분)에 의한 피스톤의 마모를 방지하는 역할을 한다. 상기 습윤제는 예컨대 폴리에틸렌글리콜, 글리세롤, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜 200 내지 600, 글리세롤, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는 액상 습윤제로, 석유계 기름, 동식물유, 합성윤활유 등이 이용될 수 있으며, 가장 바람직하게는 조성물의 안정성 및 우수한 사용감 측면에서 액상 폴리올을 사용할 수 있다. 또는, 습윤제는 액상 폴리올에 한정되지 않고, 고분자의 형태를 갖는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 같이 일정 분자량 이상에서 고분자의 내부인력(intramolecular interaction)에 의하여 상온에서 고상으로 존재할 수 있지만 제조 온도의 조절을 통하여 액화가 가능하고 제품화하여 안정된 상태로 유지될 수 있는 고분자량 폴리올도 포함할 수 있다.
착향제는 구강에 잔류하며 지속적으로 향을 발산함으로써 상쾌감을 지속할 수 있도록 한다. 착향제로는 페퍼민트, 스피어민트 등의 민트, 윈터그린, 메틸 살리실레이트, 유게놀, 메론, 딸기, 오렌지, 바닐린 등이 사용될 수 있다.
감미제는 제형이 가질 수 있는 기본적인 맛을 극복하기 위하여 첨가될 수 있다. 감미제는 구강내 잔류하면서 지속적으로 맛을 제공해줌으로써 타액의 발생을 지속시켜주는 역할을 할 수 있다. 감미제로는 사카린, 수크랄로스, 설탕, 자일리톨, 솔비톨, 락토스, 만니톨, 말티톨, 에리쓰리톨, 아스파탐, 타우린, 사카린염, D-트립토판 등을 1 종 혹은 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
방부제로서는 안식향산, 메틸파라벤, 프로필파라벤, 안식향산나트륨 등을 사 용할 수 있다.
기포제로는 알킬황산나트륨, 라우릴 황산나트륨, 알킬살루코시네이트, 라우릴살루코시네이트, 코코일 글루타메이트 나트륨염, 미리스리토일 글루나메이트 나트륨염, 코카미도프로필베타인, 자당지방산에스테르, 소르비탄지방산에스테르, 폴리엑시에틸렌폴리옥시프로필렌의 공중합체(폴록사머) 등의 음이온, 양쪽성 및 비이온 계면 활성제를 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
증백제로는 산화티탄을 사용할 수 있다.
상술한 연마제, 습윤제, 착향제, 감미제, 방부제, 결합제, 기포제, 증백제는 오랄 케어 조성물에 제공되는 해리된 아연 이온, 불화 주석, 소듐 글루코네이트 및 염화 주석에 대한 영향을 고려하여 함량 및 종류를 결정할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 오랄 케어 조성물 제조 방법에 대하여 살펴보고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오랄 케어 조성물 제조 방법은 소듐 글루코네이트가 용해된 용액에 염화 주석(SnCl2)를 투입하여 주석 글루코네이트를 형성하는 제1 단계; 상기 주석 글루코네이트를 포함하는 혼합 용액에 불화 주석(SnF2)을 첨가하여 주석 글루코네이트 형태로 불화 주석(SnF2)을 안정화하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계의 불화 주석을 포함하는 용액을 해리된 아연 이온을 포함하는 아연 용액에 첨가하는 제3 단계를 포함한다.
본 발명의 오랄 케어 조성물 제조 방법에 있어서, 제1 단계 내지 제3 단계는 순차적으로 수행될 수 있다. 즉, 소듐 글루코네이트 용해, 염화 주석 첨가, 불화 주석 첨가, 아연 이온을 포함하는 아연 화합물 용액의 첨가는 순차적으로 수행될 수 있다. 특히, 상술한 소듐 글루코네이트 용해, 염화 주석 첨가, 불화 주석 첨가, 아연 이온을 포함하는 아연 화합물 용액을 동시에 첨가하는 것에 비해, 순차적으로 첨가하였을 때 2가 주석 이온(Sn2+) 안정화 효과가 높고, 이에 따라, 오랄 케어 조성물 내 2가 주석 이온(Sn2+) 농도를 높일 수 있다.
이하 오랄 케어 조성물 제조 방법 각 단계에 대하여 살펴보면, 먼저 소듐 글루코네이트가 용해된 용액에 염화 주석(SnCl2)를 투입하여 주석 글루코네이트를 형성하는 제1 단계가 수행된다.
제1 단계를 수행하기 위하여 먼저 소듐 글루코네이트가 용해된 용액을 준비한다. 소듐 글루코네이트는 수계 용매, 예를 들어 물에 용해되며, 소듐 이온과 글루코네이트로 해리되어 존재할 수 있다.
다음으로 소듐 글루코네이트가 소듐 이온과 글루코네이트로 해리된 용액에 염화 주석(SnCl2)를 투입하여 주석 글루코네이트를 형성한다. 염화 주석(SnCl2)은 불화 주석(SnF2)에 앞서 해리된 소듐 글루코네이트와 혼합되어 주석 글루코네이트(Sn gluconate)를 형성할 수 있다. 또한, 염화 주석은 희생 이온으로 이후 첨가되는 불화 주석의 추가 산화를 방지할 수 있다. 특히, 염화 주석이 불화 주석에 앞서 소듐 글루코네이트와 혼합되기 때문에, 이후 제2 단계에서 불화 주석이 첨가될 때에는 염화 주석과 소듐 글루코네이트가 용액 내 충분히 용해된 상태일 수 있다. 따라서, 이후 불화 주석이 첨가되었을 때에는 염화 주석의 희생 이온 효과, 주석 글루코네이트 형성에 따른 2가 주석 이온(Sn2+) 안정화가 즉각적으로 나타날 수 있다.
제1 단계 수행 이후 수행되는 제2 단계에서는 주석 글루코네이트를 포함하는 혼합 용액에 불화 주석(SnF2)을 첨가하여 주석 글루코네이트 형태로 불화 주석(SnF2)을 안정화한다.
제2 단계에서 불화 주석(SnF2)은 혼합 용액 내 제공된 글루코네이트와 반응하여 주석 글루코네이트 형태로 안정화된다. 또한, 앞서 설명한 것과 같이 혼합 용액 내에는 염화 주석이 존재하기 때문에, 염화 주석이 희생 이온으로서 불화 주석의 산화를 방지한다.
다음으로, 제2 단계의 불화 주석을 포함하는 용액을 해리된 아연 이온을 포함하는 아연 용액에 첨가하는 제3 단계가 수행된다.
제3 단계를 수행하기에 앞서 아연 화합물을 수계 용매에 용해하여 아연 이온과 음이온이 제공되도록 아연 화합물을 해리시키는 단계가 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 염(salt) 형태의 아연 화합물을 혼합 용액에 제공하는 것이 아니라, 아연 이온이 해리된 용액 형태로 혼합 용액과 혼합시킴으로써 아연 이온에 의한 2가 주석 이온 환원이 즉각적으로 일어날 수 있다.
제3 단계 이후에 혼합 용액에 pH 조절제를 더 첨가할 수 있다. 따라서, pH 조절제는 제3 단계까지 수행되어 불화 주석의 2가 주석 이온이 안정화된 이후에 오랄 케어 조성물에 첨가되기 때문에, 오랄 케어 조성물이 산성 조건에서 중성 또는 염기성 조건으로 바뀌어도 2가 주석 이온은 pH 변화와 관계 없이 안정화된 형태로 조성물 내에 제공될 수 있다.
상기 제1 단계 내지 제3 단계를 수행하기 위하여, 교반, 가열 등의 추가적인 조치가 수행될 수 있다. 또한, 필요에 따라서 용액 내 화합물의 용해도를 높이기 위하여 혼합 용액의 온도를 높이는 가열 공정이 추가적으로 수행될 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 오랄 케어 조성물 제조 방법은 소듐 글루코네이트 용해, 염화 주석 첨가, 불화 주석 첨가, 아연 이온을 포함하는 아연 화합물 용액의 첨가를 순서에 맞게 수행함으로써 2가 주석 이온(Sn2+) 안정화 효과가 높고, 이에 따라, 오랄 케어 조성물 내 2가 주석 이온(Sn2+) 농도를 높일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 오랄 케어 조성물과 그 제조 방법에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 실시예와 비교예를 통하여 본 발명에 따른 오랄 케어 조성물과 그 제조 방법의 우수한 효과에 대하여 살펴본다.
실험예 1. 구성 성분 투입 순서에 따른 Sn2+ 이온 안정화 효과 확인
실시예 1의 제조 방법은 다음과 같다. 구체적으로, 본 배합기(main tank)에 습윤제(솔비톨, 폴리에틸렌글리콜, 글리세린 등)에 폴리머 바인더(카라지난, 잔탄검, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨,카보머 등)를 미리 분산하여 준비한 후, 정제수에 염(salt) 성분(사카린 등)을 녹이거나 분산시킨 것을 첨가하고 교반하면서, 폴리머를 수화시킨다. 여기에 안정화제인 아연 이온(아연 시트레이트)를 넣어서 분산 용해 시킨다.
다음으로, 별도의 보조 용기(sub tank)에 물을 넣고 불화 주석 안정화제(염화 주석과 소듐 글루코네이트)와 불화 주석을 넣어서 분산 용해시킨 후, 본 배합기(main tank)에 넣어준다.
그 후, 본 배합기(main tank)에 실리카(연마용 실리카, 점증용 실리카), pH 조절제를 분산 혼합 시킨 후 20분간 교반시킨다. 다음으로, 본 배합기(main tank)에 기포제(SLS 등)를 첨가하고 진공 상태에서 혼합물을 20분간 교반한다. 교반된 혼합물에 향을 넣은 후 20분간 진공 교반하여 치약 조성물을 제조하였다. 다만, 상술한 제조 방법은 예시적인 것이며, 앞서 설명한 본 출원에 따른 제조 방법을 따르는 한에서 세부적인 공정 수행 방법은 변경할 수 있는바, 본원 발명의 치약 조성물은 상기 제조방법에 제한되는 것은 아니다.
비교예 1 내지 3의 조성물의 경우, 실시예 1에서와 유사하게 제조하되, 불화 주석(SnF2), 염화 주석(SnCl2), 소듐 글루코네이트(Sodium Gluconate), 아연 시트레이트(Zn Citrate), pH 조절제의 첨가 순서, 방법 등에 차이를 주었다. 비교예 1 내지 3과 실시예 1에서 공정 상 차이가 있는 부분은 아래 표 1과 같다.
실시예와 비교예에 대하여 모두 불화 주석(SnF2)은 혼합 조성물 전체 중량에 대하여 0.454 wt%, 염화 주석(SnCl2)은 혼합 조성물 전체 중량에 대하여 0.540 wt% 만큼 첨가하였다.
번호 공정
비교예 1 1) 보조 용기(sub tank)에 SnF2, SnCl2, Sodium Gluconate, Zn Citrate, NaOH를 모두 동시에 투입하여 분산시킨 후 혼합 용액을 본 배합기(main tank)에 투입.
비교예 2 1) 보조 용기(sub tank)에 SnF2, SnCl2, Sodium Gluconate, Zn Citrate 동시에 투입하여 분산시킨 후 혼합 용액을 본 배합기(main tank)에 투입.2) 그 이후 본 배합기(main tank)에 NaOH, 실리카를 투입.
비교예 3 1) 보조 용기(sub tank)에 Sodium Gluconate, SnCl2, SnF2 순서대로 분산시킨 후 혼합 용액을 본 배합기(main tank)에 투입.
2) 그 이후 본 배합기(main tank)에 zinc citrate를 NaOH, 실리카와 함께 투입.
실시예 1 1) 본 배합기(Main tank)에 Zinc Citrate를 분산 시킴.
2) 보조 용기(sub tank)를 이용하여 Sodium Gluconate, SnCl2, SnF2 순서대로 투입하여 녹인 후 본 배합기(main tank)에 투입.
3) 그 이후 본 배합기(main tank)에 NaOH, 실리카를 투입
본 실험예에서는 불화 주석(SnF2), 염화 주석(SnCl2), 소듐 글루코네이트, 아연 시트레이트(Zn Citrate), NaOH 투입 순서를 달리하며, 오랄 케어 조성물(치약) 내 2가 주석 이온(Sn2+) 안정화 효과를 확인했다. 치약 내 2가 주석 이온의 농도는 간접 요오드 적정법 (indirect iodometric titration)을 사용하여 측정하였다. 간접 요오드 적정법을 수행하기 위한 장치로서 전극은 산화 환원 전극 (DMi 140-SC redox pH electrode, Mettler Toledo, Switzerland)를 사용했고, 자동 적정기 (G20 auto titrator, Mettler Toledo, Switzerland)를 함께 사용했다. 2가 주석 이온의 표준 정량선은 염화주석 표준 용액(0.05M, 0.25M, 0.1M, 0.05M)으로 측정했다. 적정액은 0.005 N 티오황산나트륨(Sodium Thiosulfate) 용액을 사용했다. 반응식은 아래와 같다. 적정에 사용한 용액은 0.01N KIO3 용액과 10% KI 용액, 1N HCl이다.
Sn2+ + I2 (known excess) -> Sn4+ + 21- + I2 (excess unreacted iodine) (1)
(1)의 식에서의 I2 (excess unreacted)는 아래의 반응 (2)에서 in-situ로 만들어진다.
IO3 - + 5I- + 6H+ -> 3I2 + 3H2O (2)
(1)의 식에서의 I2 (excess unreacted)는 적정액(티오황산나트륨, 2S2O3 2-) 으로 아래의 식과 같이 정량된다.
I2 (excess unreacted) + 2S2O3 2- -> S4O6 2- + 21- (3)
위의 반응식에 따라 0.01N KIO3 용액과 반응한 2가 주석 이온은, 아래의 관계식 (4)에 의해 계산될 수 있다:
1mL of 0.01N KIO3 = 0.594 mg Sn2+. (4)
실시예와 비교예에 따라 제조된 치약에 대하여, 제조 후 8주가 지났을 때 Sn2+의 농도를 확인하였다. 8주 후 Sn2+ 이온의 농도는 처음 첨가한 Sn2+ 이온의 이론상 함량과 비교하여 비율(%)과 함께 기재하였다. 치약 내 첨가한 Sn2+ 이온의 이론상 함량 값은 0.628 wt%이다. Sn2+ 이온의 이론상 함량은 치약 조성물 형성 후 Sn2+가 전부 산화되지 않고 2가 이온 형태를 유지할 때의 이온 농도를 의미한다.
번호 제조 후 8주 후 치약 조성물 내 Sn2+ 농도 (wt%)
비교예 1 0.235 ± 0.043 (37%)
비교예 2 0.270 ± 0.019 (43%)
비교예 3 0.203 ± 0.093 (32%)
실시예 1 0.450 ± 0.007 (72%)
실시예와 비교예에 따른 오랄 케어 조성물을 제조한 결과, 본 배합기(main tank)에 아연 시트레이트를 투입하고, 별도의 보조 용기(Sub tank)에 소듐 글루코네이트, 염화 주석 및 불화 주석을 순차적으로 물에 녹인 후, 이 용액을 아연 시트레이트가 용해되어 있는 본 배합기(main tank)에 투입하고, 다음으로 NaOH와 실리카를 투입한 실시예 1의 치약은 치약 내 2가 주석 이온의 농도가 가장 높게 나타났다. 이는 치약 내에서 2가 주석 이온이 안정화되었음을 의미하며, 이에 따라 시간이 8주 지난 후에도 치약 내 2가 주석 이온의 농도가 높게 나타났다.이에 비하여 불화 주석, 염화 주석, 소듐 글루코네이트, 아연 시트레이트 및 NaOH를 물에 용해하지 않고 염 형태로 동시에 투입한 비교예 1의 경우 2가 주석 이온(Sn2+)이 충분히 안정화되지 않고, 이에 따라 제조 후 시간이 8주 지났을 때 치약 내 2가 주석 이온의 농도가 상대적으로 낮게(37%) 나타났다.
또한, 비교예 2에서는 불화 주석, 염화 주석, 소듐 글루코네이트, 아연 시트레이트를 물에 용해하지 않고 염 형태로 동시에 투입한 후, NaOH를 후속으로 투입하였다. 이 경우 NaOH 첨가 전에 2가 주석 이온(Sn2+)이 어느 정도 안정화된 상태에서 pH가 높아지기 때문에 비교예 1에 비해 치약 내 2가 주석 이온의 농도가 높게(43%) 나타났다.
비교예 3의 경우, 소듐 글루코네이트, 염화 주석, 불화 주석을 순서대로 물에 녹여 투입하고, 아연 시트레이트와 NaOH는 후속으로 투입하였다. 아연 시트레이트와 NaOH를 후속으로 함께 투입했는데, 이 경우 아연 이온에 의해 2가 주석 이온(Sn2+)이 충분히 안정화되기 전에 NaOH 투입에 의해 치약의 pH가 높아져 2가 주석 이온(Sn2+)이 일부 산화된 것으로 파악된다. 이에 따라, 제조 후 시간이 8주 지났을 때 치약 내 2가 주석 이온의 농도가 상대적으로 낮게(32%) 나타났다.
실험예 2. 안정화제 유무에 따른 Sn2+ 이온 안정화 효과 확인
본 실험예에서는 다른 조건은 모두 동일하게 고정하고 특히 본 배합기(main tank)에 아연 시트레이트(zinc citrate)를 먼저 분산시킨 조건은 동일하게 하여 아연 이온이 안정화된 상태에서 다른 성분 조합에 따른 결과를 비교하고자 하였다:
구체적으로, 불화 주석(SnF2), 염화 주석(SnCl2), 소듐 글루코네이트 유무에 따른 오랄 케어 조성물(치약) 내 2가 주석 이온(Sn2+) 안정화 효과를 확인했다. 실시예와 비교예에 따라 제조된 치약에 대하여, 50 ℃ 조건에서 4주가 지났을 때 Sn2+의 농도를 확인하였다. Sn2+의 농도 확인 방법은 앞서 실험예 1에서 수행한 방식과 동일하다.
실시예와 비교예에 따른 오랄 케어 조성물을 제조한 결과, 주성분인 불화 주석에 안정화제로 소듐 글루코네이트, 염화 주석를 모두 투입한 실시예 2의 치약은 치약 내 2가 주석 이온의 농도가 가장 높게 나타났다. 이는 치약 내에서 2가 주석 이온이 안정화되었음을 의미하며, 이에 따라 50 ℃ 조건에서 4주 보관 후에도 치약 내 2가 주석 이온이 형태를 유지할 수 있음을 의미한다.
번호 불화 주석(SnF2) 투입 여부 염화 주석(SnCl2) 투입 여부 소듐 글루코네이트 투입 여부 Sn2+ 이온 농도 (wt%)
초기 1주 2주 3주 4주
실시예 2 0.628 0.378 0.326 0.289 0.303
비교예 4 X X 0.344 0.234 0.177 0.136 0.15
비교예 5 X 0.628 0.405 0.327 0.282 0.294
비교예 6 X 0.344 0.226 0.189 0.152 0.16
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 수계 용매 내에서 해리되어 아연 이온을 제공하는 아연 화합물; 및
    적어도 일부가 주석 글루코네이트 형태로 제공되는 주석 화합물을 포함하고,
    상기 주석 화합물은 염화 주석(SnCl2) 및 불화 주석(SnF2)를 포함하는, 오랄 케어 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아연 화합물은 수계 용매 내에서 0.6% 초과 69% 미만의 용해도를 갖는, 오랄 케어 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    아연 시트레이트(zinc citrate), 아연 락테이트 (zinc lactate) 또는 아연 아세테이트 (zinc acetate)에서 선택된 적어도 하나인, 오랄 케어 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    pH 조절제 및 연마제를 더 포함하는, 오랄 케어 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오랄 케어 조성물의 pH는 6 내지 10인, 오랄 케어 조성물.
  6. 소듐 글루코네이트가 용해된 용액에 염화 주석(SnCl2)를 투입하여 주석 글루코네이트를 형성하는 제1 단계;
    상기 주석 글루코네이트를 포함하는 혼합 용액에 불화 주석(SnF2)을 첨가하여 주석 글루코네이트 형태로 불화 주석(SnF2)을 안정화하는 제2 단계; 및
    상기 제2 단계의 불화 주석을 포함하는 용액을 해리된 아연 이온을 포함하는 아연 화합물 용액에 첨가하는 제3 단계를 포함하는, 오랄 케어 조성물 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 단계 이후에 혼합 용액에 pH 조절제를 더 첨가하는, 오랄 케어 조성물 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 아연 화합물 용액은 수계 용매 내에서 0.6% 초과 69% 미만의 용해도를 갖는 아연 화합물을 수계 용매에 용해하여 준비하는, 오랄 케어 조성물 제조 방법.
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