KR102198915B1 - 구리-철 합금의 나노분말을 포함하는 항바이러스 및 항균용 조성물 - Google Patents

구리-철 합금의 나노분말을 포함하는 항바이러스 및 항균용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항바이러스 및 항균용 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 구리-철 합금의 나노분말; 폴리에틸렌글리콜, 살리실산, 글리콜릭산, 저급 알코올 및 정제수를 포함하는 용매; 및 계면활성제;를 포함함에 따라, 항바이러스 및 항균 효과가 우수하면서도 용매 내에서 나노분말의 분산성이 우수한 조성물을 제공한다.

Description

구리-철 합금의 나노분말을 포함하는 항바이러스 및 항균용 조성물{COMPOSITION FOR ANTIVIRUS AND ANTIBACTERIAL CONTAINING IRON-COPPER ALLOY NANO POWDER}
본 발명은 항바이러스 및 항균용 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 구리-철 합금의 나노분말을 포함하는 항바이러스 및 항균용 조성물에 관한 것이다.
미생물은 우리 주변에 항상 존재하고 있는 생명체로서, 인간에게 도움을 주는 유익한 미생물도 존재하는 반면, 일부의 세균, 곰팡이, 바이러스와 같은 병원성 미생물은 질병을 유발하고 악취를 발생시키는 등 인체에 해를 끼친다. 이와 같은 미생물에 의한 비위생적인 환경을 개선하고자 하는 위생관리용품들에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 2000년대 이후에는 사스, 조류독감, 신종플루 등의 유행병 발발로 인해 세균과 바이러스 감염방지에 도움을 주는 위생관리 용품에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라, 다양한 용품에 항바이러스 및 항균 효과를 부여하기 위한 다양한 시도들이 계속되고 있다.
일례로, 항균제로서, 특정 화학물질을 사용하는 유기계 항균제품이 주를 이루고 있으나, 이들 화학물질은 안전성에 문제가 있으며, 또한 저분자량의 합성물들은 휘발되기 때문에 항균 지속성이 떨어지는 단점을 지니고 있다.
이의 대안으로 항균, 소취능이 있는 무기물질을 이용한 항균 제품이 제조되고 있다. 일반적으로 무기계 항균 제품은 항균능이 있는 금속을 용매에 분산시킨 분산액을 공지의 부재에 코팅하여 제조되거나, 다공성 지지체에 금속을 결합시키고 이를 용매에 분산시킨 분산액을 공지의 부재에 코팅하여 제조될 수 있다.
일례로, 대한민국 공개특허 제10-2015-0135397호에서는 가전자대의 상단 전위가 3V(vs SHE) 이상이며, 또한, 전도대의 하단 전위가 0.16V(vs SHE) 이하인 금속 산화물로 이루어지는 광촉매 입자와, 아산화구리 입자와, 광촉매 활성을 갖지 않는 금속 산화물 입자와, 바인더 수지와, 유기용제를 함유하는 코팅제 조성물 및 이로 형성된 피막을 가지는 항균 및 항바이러스성 부재에 대해 개시하고 있다.
한편, 다양한 금속 산화물 입자 중에서도 구리는 항바이러스 및 항균 효과를 모두 가짐에 따라, 그 활용도가 높다. 이에 따라, 구리를 이용한 다양한 형태의 항바이러스 및 항균용 조성물에 대한 개발이 시도되고 있으나, 조성물을 구성하는 용매 내에서 구리의 분산성 및 분산안정성이 낮은 문제가 있었다. 결과적으로, 용매 내에서 구리의 분산성 및 분산안정성이 낮을 경우, 층분리 또는 침전물 형성의 문제가 발생될 뿐 아니라 항바이러스 및 항균 효과가 저하되는 문제가 있었다.
이에, 구리를 이용하여 우수한 항바이러스 및 항균 효과를 구현하면서도 용매 내에서 구리의 분산성 및 분산안정성이 우수한 조성물에 대한 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0135397호
본 발명의 목적은 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말이 균일하고 안정하게 분산됨으로써, 우수한 항바이러스 및 항균 효과를 가질 수 있는 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구리-철 합금의 나노분말; 폴리에틸렌글리콜, 살리실산, 글리콜릭산, 저급 알코올 및 정제수를 포함하는 용매; 및 계면활성제;를 포함하는, 항바이러스 및 항균용 조성물을 제공한다.
상기 구리-철 합금은 상기 구리-철 합금 총 중량 기준으로 구리 80 ~ 99 중량% 및 철 1 ~ 20 중량%를 포함할 수 있다.
상기 구리-철 합금의 나노분말은 입자 크기가 1 ~ 100 나노미터(nm)인 것일 수 있다.
상기 용매는 상기 용매 총 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜 10 ~ 55 중량%, 살리실산 1 ~ 10 중량%, 글리콜릭산 0.1 ~ 5 중량%, 저급 알코올 10 ~ 20 중량% 및 잔량의 정제수를 포함할 수 있다.
상기 조성물은 상기 용매에 상기 나노분말이 1 ~ 1000 ppm 의 농도로 포함된 분산액일 수 있다.
상기 조성물은 상기 용매에 상기 계면활성제가 1 ~ 1,000 ppm 의 농도로 포함된 분산액일 수 있다.
상기 계면활성제는 폴리비닐알코올(Poly vinylalcohol) 및 폴리비닐피롤리돈(Polyvinyl pyrrolidone)을 포함할 수 있다.
상기 계면활성제는 폴리비닐알코올(Poly vinylalcohol) 및 폴리비닐피롤리돈(Polyvinyl pyrrolidone)을 1 : 7 ~ 12 중량비로 포함할 수 있다.
상기 조성물은 생리식염수, 완충제, 항산화제, 킬레이트제, 분산안정제, 안료, 염료, 노화방지제 및 방부제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 용매 내에 구리-철 합금의 나노분말이 분산된 분산액 형태로서, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성 및 분산안정성이 우수함에 따라, 현저히 향상된 항바이러스 및 항균 효과를 구현할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, "A 및/또는 B"는, A 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.
이하에서 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 구리-철 합금의 나노분말을 포함하는 항바이러스 및 항균용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는 구리-철 합금의 나노분말; 폴리에틸렌글리콜, 살리실산, 글리콜릭산, 저급 알코올 및 정제수를 포함하는 용매; 및 계면활성제;를 포함하는, 항바이러스 및 항균용 조성물을 제공한다. 구체적으로, 본 실시예의 조성물은 용매 내에 구리-철 합금의 나노분말과 계면활성제가 분산된 분산액 형태일 수 있다.
본 실시예의 조성물은 용매 내에 구리-철 합금의 나노분말이 분산된 분산액 형태로서, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성 및 분산안정성이 우수할 수 있다. 이에 따라, 현저히 향상된 항바이러스 및 항균 효과를 구현할 수 있다.
본 실시예의 항바이러스 및 항균용 조성물은 구리-철 합금의 나노분말을 포함한다.
본 실시예의 구리-철 합금의 나노분말은 구리-철 합금을 분말화한 것으로, 입자 크기가 나노미터인 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 구리-철 합금의 나노분말은 공지된 모든 형태 또는 조성의 구리-철 합금을 분말화한 것이라면, 특별히 제한되지 않는다.
상기 구리-철 합금은 구리를 주요 소재로 포함하며, 추가적인 불순물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 구리-철 합금은 총 중량 기준으로 구리 80 ~ 99 중량%, 구체적으로는 85 ~ 99 중량%, 더 구체적으로는 90 ~ 99 중량%로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 구리-철 합금이 총 중량 기준으로 구리를 80 ~ 99 중량%로 포함할 때, 본 실시예의 조성물의 항바이러스 및 항균 효과는 더욱 우수할 수 있다. 만약, 본 실시예의 구리-철 합금이 총 중량 기준으로 구리를 80 중량% 미만으로 포함하거나, 99 중량% 초과로 포함하는 경우에는, 구리를 80 ~ 99 중량%로 포함하는 경우 보다, 본 실시예의 조성물의 항바이러스 및 항균 효과가 저하될 수 있다.
또한, 상기 구리-철 합금은 총 중량 기준으로 철 1 ~ 20 중량%, 구체적으로는 1 ~ 15 중량%, 더 구체적으로는 1 ~ 10 중량%로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 구리-철 합금이 총 중량 기준으로 철을 1 ~ 20 중량%로 포함할 때, 본 실시예의 조성물의 항바이러스 및 항균 효과는 더욱 우수할 수 있다. 만약, 본 실시예의 구리-철 합금이 총 중량 기준으로 철을 1 중량% 미만으로 포함하거나, 20 중량% 초과로 포함할 경우에는, 철을 1 ~ 20 중량%로 포함하는 경우 보다, 본 실시예의 조성물의 항바이러스 및 항균 효과가 저하될 수 있다.
본 실시예의 구리-철 합금의 나노분말의 입자 크기는 1 ~ 100 나노미터, 구체적으로는 10 ~ 90 나노미터, 더 구체적으로는 20 ~ 80 나노미터일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 본 실시예의 구리-철 합금의 나노분말의 입자 크기가 1 ~ 100 나노미터일 때, 본 실시예의 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성이 우수할 뿐 아니라, 본 실시예에 따르는 조성물의 항바이러스 및 항균 효과는 더욱 우수할 수 있다.
만약, 본 실시예의 구리-철 합금의 나노분말의 입자 크기가 1 나노미터 미만이거나 100 나노미터 초과인 경우에는, 구리-철 합금의 나노분말의 입자 크기가 1 ~ 100 나노미터인 경우 보다, 본 실시예의 조성물의 항바이러스 및 항균 효과가 저하될 뿐 아리나, 분산성이 저하될 수 있다.
본 실시예의 항바이러스 및 항균 조성물은 용매를 포함한다.
본 실시예의 조성물은 상기의 구리-철 합금의 나노분말이 용매에 분산된 분산액 형태로 형성될 수 있으며, 용매로는 폴리에틸렌글리콜, 살리실산, 글리콜릭산, 저급 알코올 및 정제수를 포함한다.
본 실시예에서는 용매로 폴리에틸렌글리콜, 살리실산, 글라이콜릭산, 저급 알코올 또는 정제수를 각각 단독으로 사용하지 않고, 다섯 개의 물질을 모두 혼합하여 사용함으로써, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성을 향상시킬 수 있다. 즉, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성을 향상시킴으로써, 본 실시예의 조성물은 우수한 항바이러스 및 항균 효과를 구현할 수 있다.
특히, 본 실시예의 용매는 상기 용매 총 중량 기준으로 상기 용매 총 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜 10 ~ 55 중량%, 살리실산 1 ~ 10 중량%, 글리콜릭산 0.1 ~ 5 중량%, 저급 알코올 10 ~ 20 중량% 및 잔량의 정제수를 포함할 수 있으며, 이 경우 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성이 현저히 우수할 수 있다.
이하에서는 용매를 구성하는 성분과 이의 함량에 대해 더 상세히 설명하도록 하겠다.
본 실시예의 용매는 총 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜 10 ~ 55 중량%, 구체적으로는 20 ~ 50 중량%, 더 구체적으로는 25 ~ 45 중량%로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 용매가 총 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜을 10 ~ 55 중량%로 포함할 때, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성은 더욱 향상될 수 있다. 만약, 본 실시예의 용매가 총 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜을 10 중량% 미만으로 포함하거나 55 중량% 초과로 포함하는 경우, 폴리에틸렌글리콜을 10 ~ 55 중량%로 포함하는 경우 보다, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성이 저하될 수 있다.
본 실시예의 용매는 총 중량 기준으로 살리실산 1 ~ 10 중량%, 구체적으로는 2 ~ 9 중량%, 더 구체적으로는 3 ~ 7 중량%로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 용매가 총 중량 기준으로 살리실산을 1 ~ 10 중량%로 포함할 때, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성은 더욱 향상될 수 있다. 만약, 본 실시예의 용매가 총 중량 기준으로 살리실산을 1 중량% 미만으로 포함하거나 10 중량% 초과로 포함하는 경우, 살리실산을 1 ~ 10 중량%로 포함하는 경우 보다, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성이 저하될 수 있다.
본 실시예의 용매는 총 중량 기준으로 글리콜릭산 0.1 ~ 5 중량%, 구체적으로는 1 ~ 4 중량%, 더 구체적으로는 2 ~ 3 중량%로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 용매가 총 중량 기준으로 글리콜릭산을 0.1 ~ 5 중량%로 포함할 때, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성은 더욱 향상될 수 있다. 만약, 본 실시예의 용매가 총 중량 기준으로 글리콜릭산을 0.1 중량% 미만으로 포함하거나 5 중량% 초과로 포함하는 경우, 글리콜릭산을 0.1 ~ 5 중량%로 포함하는 경우 보다, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성이 저하될 수 있다.
본 실시예의 용매는 총 중량 기준으로 저급 알코올 10 ~ 20 중량%, 구체적으로는 12 ~ 18 중량%, 더 구체적으로는 15 ~ 17 중량%로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 용매가 총 중량 기준으로 저급 알코올을 10 ~ 20 중량%로 포함할 때, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성은 더욱 향상될 수 있다. 만약, 본 실시예의 용매가 총 중량 기준으로 저급 알코올을 10 중량% 미만으로 포함하거나 20 중량% 초과로 포함하는 경우, 저급 알코올을 10 ~ 20 중량%로 포함하는 경우 보다, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성이 저하될 수 있다.
상기 저급 알코올은 메탄올 및 에탄올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 저급 알코올은 에탄올일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예의 조성물은 상기된 용매에 상기 구리-철 합금의 나노분말이 분산된 분산액 형태이되, 상기 용매에 상기 구리-철 합금의 나노분말이 1 ~ 1,000 ppm, 구체적으로는 100 ~ 900 ppm, 더 구체적으로는 200 ~ 800 ppm의 농도로 포함될 수 있다. 특히, 본 실시예의 조성물이 용매에 대해 구리-철 합금의 나노분말을 1 ~ 1,000 ppm 의 농도로 포함할 때, 항바이러스, 항균성, 분산성이 더 우수할 수 있다.
만약, 본 실시예의 조성물에서 용매에 구리-철 합금의 나노분말이 1 ppm 미만의 농도로 포함되거나 1,000 ppm 초과의 농도로 포함될 경우에는, 용매에 구리-철 합금의 나노분말이 1 ~ 1,000 ppm의 농도로 포함되는 경우 보다, 항바이러스, 항균성, 분산성이 저하될 수 있다. 특히, 과량의 나노분말이 포함될 경우에는, 나노분말의 응집 또는 침전 현상이 발생되어, 항바이러스 및 항균 효과가 현저히 저하될 수 있다.
본 실시예의 항바이러스 및 항균용 조성물은 계면활성제를 포함한다.
본 실시예의 조성물은 상기의 구리-철 합금의 나노분말이 용매에 분산된 분산액 형태로 형성되어, 향상된 분산성과 분산안정성을 구현할 수 있도록 하는 계면활성제를 포함한다.
본 실시예의 계면활성제는 폴리비닐알코올(Poly vinylalcohol) 및 폴리비닐피롤리돈(Polyvinyl pyrrolidone)을 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 계면활성제로 폴리비닐알코올 또는 폴리비닐피롤리돈을 각각 단독으로 사용하지 않고, 두 성분을 함께 계면활성제로 사용함으로써, 향상된 분산성을 구현할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예의 계면활성제는 폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈을 1 : 7 ~ 12 중량비로 포함할 수 있다. 본 실시예의 계면활성제가 폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈을 1 : 7 ~ 12 중량비로 포함할 때, 향상된 분산성과 분산안정성의 구현이 가능할 수 있다.
더 구체적으로, 본 실시예의 계면활성제는 폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈을 1 : 9 ~ 10 중량비로 포함할 수 있다. 본 실시예의 계면활성제가 폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈을 1 : 9 ~ 10 중량비로 포함할 때, 현저히 우수한 분산성과 분산안정성의 구현이 가능할 수 있다.
본 실시예의 조성물은 상기된 용매에 상기 계면활성제가 분산된 분산액 형태이되, 상기 용매에 상기 계면활성제를 1 ~ 1,000 ppm, 구체적으로는 50 ~ 800 ppm, 더 구체적으로는 100 ~ 600 ppm, 가장 구체적으로는 100 ~ 200 ppm의 농도로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 조성물이 용매에 대해 계면활성제를 1 ~ 1,000 ppm 의 농도로 포함할 때, 용매 내에서 구리-철 합금의 나노분말의 분산성이 더욱 향상되어, 본 실시예에 따르는 조성물의 항바이러스 및 항균성이 더욱 향상될 수 있다.
만약, 본 실시예의 조성물에서 용매에 계면활성제가 1 ppm 미만의 농도로 포함되거나 1,000 ppm 초과의 농도로 포함될 경우에는, 용매에 계면활성제가 1 ~ 1,000 ppm의 농도로 포함되는 경우 보다, 항바이러스, 항균성 및 분산성이 저하될 수 있다.
본 실시예의 조성물은 상기된 구리-철 합금의 나노분말, 용매 및 계면활성제 이외에 공지의 모든 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 첨가제는 생리식염수, 완충제, 항산화제, 킬레이트제, 분산안정제, 안료, 염료, 노화방지제 및 방부제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 완충제는 시트릭산염, 아세트산염, 인산염 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 항산화제는 아스코르브산, 폴리폐놀계 화합물 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이때, 항산화제로 폴리페놀계 화합물을 포함할 때, 본 실시예에 따르는 조성물의 항바이러스 및 항균 효과는 더욱 향상될 수 있다.
상기 킬레이트제는 EDTA 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예의 조성물은 대상 부재에 공지의 방법에 의해 도포되어 피막을 형성함으로써, 항바이러스 및 항균 효과를 구현할 수 있다. 이때, 상기 대상 부재는 공지의 모든 물품을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 부재는 부직포, 섬유 시트, 액정, 디스플레이, 모니터, 키보드, 종이, 금속 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 본 실시예의 조성물을 도포하여 피막을 형성할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다.
상기된 바와 같이, 본 실시예의 조성물로 피막을 형성할 경우, 피막의 두께는 대상 부재의 물성 또는 사용성을 저하시키지 않는 범위 내에서 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 피막의 두께는 약 0.1 ~ 10 마이크로미터일 수 있다.
또한, 본 실시예의 조성물은 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 인체에 투여됨으로써, 항바이러스 및 항균 효과를 구현할 수 있다. 본 실시예의 조성물은 공지의 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제와 혼합됨으로써, 경구 또는 비경구의 제형으로 형성될 수 있다.
이하 실시예, 비교예, 및 실험예를 통하여 본 발명의 구리-철 합금의 나노분말을 포함하는 항바이러스 및 항균용 조성물에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
[ 실시예 ]
실시예 1 내지 5
먼저, 용매 총 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜 40 중량%, 살리실산 5 중량%, 글리콜릭산 3 중량%, 저급 알코올(에탄올) 17 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 용매를 제조하였다.
이 후, 상기 용매에 대해 구리-철 합금의 나노분말을 약 800 ppm의 농도로 혼합하여 교반하였다. 이때, 상기 구리-철 합금은 구리-철 합금의 총 중량 기준으로 구리 90 중량% 및 철 10 중량%를 포함하도록 제조된 것을 사용하였으며, 소량의 불순물이 포함될 수 있다. 또한, 상기 구리-철 합금의 나노분말은 약 50 ~ 80 나노미터의 입자크기를 갖도록 분쇄된 것을 사용하였다.
이어서, 상기 용매에 대해 표 1[단위 : 중량비]의 비율(중량)로 폴리비닐알코올과 폴리비닐피롤리돈이 혼합된 계면활성제를 약 100 ppm 의 농도로 추가 혼합하여 교반함으로써, 분산액 형태의 조성물을 제조하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
폴리비닐알코올 1 1 1 1 1
폴리비닐피롤리돈 5 7 10 12 14
[ 비교예 ]
비교예 1
계면활성제를 포함하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 조성물을 제조하였다.
비교예 2
계면활성제로 폴리비닐알코올만 포함(폴리비닐피롤리돈 포함 X)하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 조성물을 제조하였다.
비교예 3
계면활성제로 폴리비닐피롤리돈만 포함(폴리비닐알코올 포함 X)하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 조성물을 제조하였다.
비교예 4 내지 11
용매 총 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜, 살리실산, 글리콜릭산, 에탄올 및 정제수를 표 2[단위 : 중량%, 용매 총 중량 기준]의 조성으로 포함하는 용매를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 조성물을 제조하였다.
실
시
예
3 		비
교
예
4 		비
교
예
5 		비
교
예
6 		비
교
예
7 		비
교
예
8 		비
교
예
9 		비
교
예
10 		비
교
예
11
폴리에틸렌글리콜 40 5 60 40 40 40 40 40 40
살리실산 5 5 5 0.1 15 5 5 5 5
글리콜릭산 3 3 3 3 3 0.01 10 3 3
에탄올 17 17 17 17 17 17 17 5 25
정제수 to.100
비교예 12
용매에 상기 구리-철 합금의 나노분말을 0.1 ppm 의 농도로 포함하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 조성물을 제조하였다.
비교예 13
용매에 상기 구리-철 합금의 나노분말을 1,200 ppm 의 농도로 포함하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 조성물을 제조하였다.
비교예 14
용매에 상기 계면활성제를 0.1 ppm 의 농도로 포함하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 조성물을 제조하였다.
비교예 15
용매에 상기 계면활성제를 1,100 ppm 의 농도로 포함하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 조성물을 제조하였다.
[ 실험예 ]
실험예 1 : 항바이러스 효능 평가 1
대조군 및 실험군(실시예 1의 조성물)을 각각 0.5 ㎖ 채취한 뒤, 이를 서로 다른 2 ㎖ 튜브에 넣고, 인플루엔자 A 바이러스를 각 200 ㎕ 씩 첨가한 다음, 상온에서 약 30 분 동안 정치하였다. 이때, 대조군은 실험군과 달리, 구리-철 합금의 나노분말과 계면활성제가 포함되지 않은 용매만을 이용한 것이다.
이 후, 대조군 및 실험군에 바이러스 배양용 배지를 각각 0.8 ㎖ 첨가하고, 약 4 ℃ 의 온도에서 10 분 동안 원심분리(8,000 rpm)하였다.
이 후, 대조군과 실험군의 상층액을 각각 수거한 후, 상기 상층액을 이용하여 TCID50 법으로 바이러스를 정량한 뒤, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
상기 TCID50 는 하기에 방법에 의해 평가되었다.
먼저, 분리된 상층액 중 700 ㎕ 를 바이러스 배양용 배지로 10 배 희석하였다. 별도로, 전날 감수성 있는 세포를 96 well plate에 준비한 뒤, 상기 희석된 바이러스를 희석 배수당 100 ㎕ 씩 5 well 접종하였다. 이 후, CO2 인큐베이터에서 1 시간 흡착한 뒤, 접종물(inoculum)을 제거하고, PBS로 1회 세척하였다. 이어서, 바이러스 배양용 배지를 well 당 200 ㎕ 씩 분주하고, 5 일간 인큐베이터에서 배양한 다음, 세포의 CPE를 확인하여 TCID50 값을 계산하였다.
또한, 구체적으로 실험에 사용된 바이러스 및 배지 등의 정보는 다음과 같다.
- 바이러스 : Influenza virus (Orthomyxoviridae, Enveloped RNA virus)
- Cell line : MDCK (Canine Kidney cell)
- 시험용 배지 및 첨가물
: Dulbecco Modified Eagle Medium
: Fatal bovine serum, antibiotic-antimycotic solution(100X)
: Trypsin
- 바이러스 DNA, RNA 추출키트
: Qiagen viral RNA mini kit, Invitrogen viral DNA/RNA mini kit
: Bioline SensiFAST Probe No-ROX One-Step Kit
상기 실시예 1과 동일하게, 실시예 2 내지 5 및 비교예 1 내지 15의 조성물을 실험군으로 하여, 항바이러스 효과를 평가하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
2 시간 반응 후
TCID50(log10) 		2 시간 반응 후
TCID50(log10)
대조군 6.16 비교예1 2.84
실시예1 0 비교예2 2.36
실시예2 0 비교예3 2.30
실시예3 0 비교예4 2.41
실시예4 0 비교예5 2.20
실시예5 0 비교예6 2.15
비교예7 2.10
비교예8 2.15
비교예9 2.31
비교예10 2.45
비교예11 2.60
비교예12 6.00
비교예13 1.00
비교예14 2.66
비교예15 0.98
표 3을 보면, 본 실시예에 따르는 경우, 우수한 항바이러스의 구현이 가능함을 알 수 있다.
실험예 2 : 항바이러스 효능 평가 2
[JIS L 1922 : 2016 바이러스 감염가 측정방법 : Plaque assay] 시험 방법에 의해 항바이러스 효능을 평가한 뒤, 항바이러스 활성치를 표 4에 나타내었다. 이때, 항바이러스 활성치는 log(Vb) - log(Vc) 로 측정하였다.
- 표준 면포 접종 직후 : log(Va)
- 표준 면포 2 시간 후 : log(Vb)
- MEKITO Antivirus_Filter MAF01 Pink Gold : log(Vc)
본 실험에는 '인플루엔자 바이러스 Influenza A virus(H3N2) : ATCO VR - 1679'를 사용하였다.
항바이러스 활성치 항바이러스 활성치
실시예1 3.8 비교예1 1.4
실시예2 4.0 비교예2 1.7
실시예3 4.1 비교예3 1.7
실시예4 4.0 비교예4 2.0
실시예5 3.8 비교예5 1.9
비교예6 2.1
비교예7 2.3
비교예8 2.0
비교예9 1.8
비교예10 1.7
비교예11 2.0
비교예12 0.1
비교예13 3.0
비교예14 1.5
비교예15 3.2
표 4를 보면, 본 실시예에 따를 경우, 항바이러스 효과가 우수함을 알 수 있다.
특히, 상기 실험예 2는 실시예 및 비교예의 조성물로 형성된 피막을 이용한 항바이러스 평가 결과로서, 본 실시예에 따를 경우, 대상 부재에 도포되어 피막을 형성함으로써, 항바이러스 효과를 구현할 수 있음을 의미한다.
실험예 3 : 항바이러스 효능 평가 4
상기 실험예 2와 동일하게 항바이러스 활성치를 평가하고, 그 결과를 표 5에 나타내었다. 이때, 실험예 2와 달리, 본 실험에는 'Feline calicivirus : ATCC VR - 782'를 사용하였다.
항바이러스 활성치 항바이러스 활성치
실시예1 3.8 비교예1 1.5
실시예2 4.2 비교예2 1.9
실시예3 4.3 비교예3 1.9
실시예4 4.2 비교예4 2.2
실시예5 3.8 비교예5 2.1
비교예6 2.0
비교예7 2.4
비교예8 2.1
비교예9 1.9
비교예10 1.9
비교예11 2.2
비교예12 0.1
비교예13 3.1
비교예14 1.7
비교예15 3.3
표 5를 보면, 본 실시예에 따를 경우, 항바이러스 효과가 우수함을 알 수 있다.
특히, 상기 실험예 3은 실시예 및 비교예의 조성물로 형성된 피막을 이용한 항바이러스 평가 결과로서, 본 실시예에 따를 경우, 대상 부재에 도포되어 피막을 형성함으로써, 항바이러스 효과를 구현할 수 있음을 의미한다.
실험예 4 : 항균 효능 평가
KS K 0693 : 2016 텍스타일 재료의 항균성 시험방법에 따라 실시예 및 비교예의 조성물의 항균 성능을 평가하고, 정균감소율(%)을 표 5[단위 : %]에 나타내었다.
하기 표 6에서 대장균, 황색포도상구균, 메티실린내성황색포도상구균, 폐렴균 및 녹농균은 다음의 수탁번호의 것을 사용하였다.
-대장균(Escherichia coli) : ATCC 8739
-황색포도상구균(Staphylococcus aureus) : ATCC 6538
-메티실린내성황색포도상구균(Staphylococcus aureus MRSA) : NCCP14752
-폐렴균(Klebsiella pneumoniae) : ATCC 4352
-녹농균(Pseudomonas aeruginosa) : ATCC 13388
대장균 황색포도상구균 메티실린내성황색포도상구균 폐렴균 녹농균
접종 농도(CFU/㎖) 3.0×105 3.2×105 3.1×105 3.0×105 3.1×105
대조군(CFU/㎖) 3.5×107 3.5×106 6.0×107 9.0×107 6.3×107
실시예1 95.9% 95.9% 95.9% 95.9% 95.9%
실시예2 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9%
실시예3 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9%
실시예4 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9%
실시예5 95.9% 95.9% 95.9% 95.9% 95.9%
비교예1 60.4% 60.0% 63.8% 61.0% 61.0%
비교예2 69.9% 68.9% 66.9% 65.0% 64.0%
비교예3 68.4% 68.5% 67.0% 66.0% 65.4%
비교예4 75.1% 74.0% 75.8% 76.9% 70.8%
비교예5 76.0% 74.9% 79.8% 75.4% 70.1%
비교예6 78.1% 76.9% 77.4% 73.5% 70.4%
비교예7 74.3% 79.5% 76.8% 71.0% 75.5%
비교예8 75.1% 71.2% 78.5% 79.9% 73.6%
비교예9 76.5% 70.5% 76.9% 79.9% 70.4%
비교예10 74.0% 72.9% 77.8% 73.4% 70.5%
비교예11 76.1% 76.1% 78.4% 75.5% 71.4%
비교예12 5.1% 5.0% 2.0% 4.0% 5.9%
비교예13 85.4% 80.5% 83.5% 85.5% 82.3%
비교예14 61.5% 65.0% 68.9% 69.9% 64.9%
비교예15 86.0% 81.5% 89.9% 89.4% 83.5%
표 6을 보면, 본 실시예에 따르는 경우, 우수한 항균 효과의 구현이 가능함을 알 수 있다.
실험예 5 : 분산성 평가
실시예 1에 따라 제조된 조성물을 상온에서 약 4 주 동안 방치하면서, 용매 내의 나노분말의 분산성을 평가하고, 그 결과를 표 7에 나타내었다.
이때, 표 7에는 실시예 1의 조성물을 상온에서 방치하면서 육안으로 관찰하고, 층분리가 발생되거나 또는 침전물이 형성된 경우에는 '○'로 표기하였으며, 층분리 및 침전물 형성이 발생되지 않은 경우에는 '×'로 표기하였다.
상기 실시예 1과 동일하게 실시예 2 내지 5 및 비교예 1 내지 13의 분산성을 평가하고 그 결과를 표 7에 나타내었다.
제조 직후 1주 후 2주 후 4주 후
실시예1 × × × ○
실시예2 × × × ×
실시예3 × × × ×
실시예4 × × × ×
실시예5 × × × ○
비교예1 ○ ○ ○ ○
비교예2 × ○ ○ ○
비교예3 × ○ ○ ○
비교예4 × × ○ ○
비교예5 × × ○ ○
비교예6 × × ○ ○
비교예7 × × ○ ○
비교예8 × × ○ ○
비교예9 × × ○ ○
비교예10 × × ○ ○
비교예11 × × ○ ○
비교예12 × × × ×
비교예13 × ○ ○ ○
비교예14 ○ ○ ○ ○
비교예15 × × × ×
표 7을 보면, 본 실시예에 따르는 경우, 용매 내에 구리-철 합금의 나노분말이 균일하게 분산된 상태를 장시간 동안 유지할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 본 실시예에 따를 경우, 분산성과 분산안정성이 우수한 바, 균일한 항바이러스 및 항균 효과를 지속적으로 유지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 구리-철 합금의 나노분말;
    폴리에틸렌글리콜, 살리실산, 글리콜릭산, 저급 알코올 및 정제수를 포함하는 용매; 및
    계면활성제;를 포함하되,
    상기 구리-철 합금은 상기 구리-철 합금 총 중량 기준으로 구리 80 ~ 99 중량% 및 철 1 ~ 20 중량%를 포함하고,
    상기 용매는 상기 용매 총 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜 10 ~ 55 중량%, 살리실산 1 ~ 10 중량%, 글리콜릭산 0.1 ~ 5 중량%, 저급 알코올 10 ~ 20 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하며,
    상기 계면활성제는 폴리비닐알코올(Poly vinylalcohol) 및 폴리비닐피롤리돈(Polyvinyl pyrrolidone)을 1 : 7 ~ 12 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는, 항바이러스 및 항균용 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구리-철 합금의 나노분말은
    입자 크기가 1 ~ 100 나노미터(nm)인 것을 특징으로 하는, 항바이러스 및 항균용 조성물.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은
    상기 용매에 상기 나노분말이 1 ~ 1000 ppm 의 농도로 포함된 분산액인 것을 특징으로 하는, 항바이러스 및 항균용 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은
    상기 용매에 상기 계면활성제가 1 ~ 1,000 ppm 의 농도로 포함된 분산액인 것을 특징으로 하는, 항바이러스 및 항균용 조성물.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은
    생리식염수, 완충제, 항산화제, 킬레이트제, 분산안정제, 안료, 염료, 노화방지제 및 방부제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 항바이러스 및 항균용 조성물.

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