KR20030060440A - 판두라틴 유도체를 함유하는 충치 및 치주염 예방과치료용 항균제 및 구강 조성물 - Google Patents

판두라틴 유도체를 함유하는 충치 및 치주염 예방과치료용 항균제 및 구강 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충치 및 치주염 예방과 치료용 항균제 및 구강 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 항균제 및 구강 조성물은 판두라틴(panduratin) 유도체를 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다. 아이소판두라틴 에이(isopanduratin A)와 같은 판두라틴 유도체는 충치 유발균인 스트렙토코커스 뮤턴스(Streptococcus mutans)와 치주질환 유발균인 포피로모나스 진지바리스(Porphyromonas gingivalis) 등에 대한 항균활성이 매우 높을 뿐만 아니라, 부작용이 없고 고온에서도 안정하여 넓은 범위의 온도에서 가공처리가 가능하다. 따라서, 판두라틴 유도체는 충치와 치주염 예방과 치료에 효과적이며, 항균제 뿐만 아니라, 치약조성물, 구강청정제, 검, 캔디(candy), 젤리(gelly), 쵸콜릿(chocolate) 등과 같은 다양한 제형의 구강 조성물에 이용될 수 있다.

Description

판두라틴 유도체를 함유하는 충치 및 치주염 예방과 치료용 항균제 및 구강 조성물{Antibacterial agent and oral composition for preventing and treating caries and periodontal disease containing panduratin derivatives}
충치는 어린이부터 성인까지 치아 질병의 많은 부분을 차지하고 있는 질병으로서, 최근 발증 빈도가 더욱 높아지고 있다. 대한치과의사협회의 보고에 따르면, 현재 우리나라 아동의 90% 이상이 치아우식(dental caries)을 경험했다고 한다. 또한, 성인의 80% 이상이 치주염(periodontitis)을 갖고 있다고 한다.
충치와 치주염 발생 원인은 다양하나, 일반적으로 구강 내에 상주하는 세균의 발효작용에 의하여 치아에 부착된 음식 찌꺼기의 당분이나 전분 등의 탄수화물이 분해되어 생기는 젖산이 치아 경조직의 석회를 탈각시켜 충치가 발생한다. 이에 따라, 혐기성 병원균체들이 대량 증식하게 되고 치주염 균주들에 의해 발생되는 독소성분 등으로 말미암아 잇몸 조직이 파괴되어, 결국 치아가 흔들리고 탈락되는 현상이 일어나게 된다.
이러한 충치와 치주염을 일으키는 병원성 미생물로는 여러 종들이 알려져 있지만, 특히 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)와 포피로모나스 진지바리스(Porphyromonas gingivalis)가 충치와 치주염 발생의 주 병원체 요인으로 작용한다(참조 : Liljemark, W.F., 등, Crit. Rev. Oral Bio. Med., 7:180-198, 1996).
스트렙토코커스 뮤탄스는 균체 외 또는 균체 표층에 글루코실트랜스퍼레이즈(glucosyltransferase, GTase)라는 효소를 분비하므로써 음식물 내 수쿠로즈(sucrose)를 기질로 하여 글루코즈(glucose)와 프락토즈(fructose)를 생성하고, 동시에 글루코즈의 중합체인 불용성 글루칸(insoluble glucan)을 치면에 형성하게 된다. 이 글루칸에 의해 구강내 다른 미생물들이 치면에 부착하므로써 치면 세균막 즉, 치태(dental plaque)를 형성하게 된다. 이 치태 내에서 스트렙토코커스 뮤탄스균을 포함한 젖산균이 증식하여 프락토즈를 탄소원으로 젖산을 생성하고, 부착성 글루칸에 젖산이 포집, 농축된다. 이렇게 농축된 고농도의 산은 치아의 구성성분인 인산칼슘 중 Ca2+를 녹아 내리게 하여 치아의 외막인 법랑질(enamel)을 용해시키므로서 충치를 유발하게 되는 것이다(참조 : Sigmund, S.S., 등, J. Periodontol., 63:322-331, 1992).
이러한 충치 및 치주염을 억제하기 위해 사용되는 방법으로서, 스포라마이신(sporamycin), 반코마이신(vancomycin), 클로로헥시딘(chlorhexidine) 등의 항생물질을 이용하는 방법, 유기 또는 무기 불소에 의한 병원성 세균의 억제 방법 등이 이용되고 있다(참조 : Mellberg, JR, 등, Quintessence, 41-80, 1983).
그러나, 항생물질을 이용하는 방법은 미생물이 내성을 갖게 되거나, 설사, 구토 등의 부작용을 유발할 수 있는 단점이 있을 뿐만 아니라, 이러한 항생물질의 남용으로 인해 구강내 상재균들의 생육이 저해되는 문제점이 있다. 한편, 현재까지 알려진 천연물에서 유래된항균물질은 대부분 항균활성이 떨어지고, 열 안정성이 불량하여 항균활성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여, 충치 유발균인 스트렙토코커스 뮤턴스(Streptococcus mutans)와 치주질환 유발균인 포피로모나스 진지바리스(Porphyromonas gingivalis)에 대한 항균활성이 매우 높을 뿐만 아니라, 부작용이 없고 고온에서도 안정하여 넓은 범위의 온도에서 가공처리가 가능한 충치 및 치주염 예방과 치료용 항균제 및 구강 조성물을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 카엠페리아 판두라타 조추출물의 스트렙토코커스 뮤턴스에 대한 항균활성을 생균수측정법에 의하여 측정한 결과를 나타낸 그래프이고,
도 2는 본 발명의 카엠페리아 판두라타 조추출물의 에틸아세테이트분획의 스트렙토코커스 뮤턴스에 대한 항균활성을 웰확산분석법에 의하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고,
도 3은 본 발명의 분리, 정제된 아이소판두라틴 에이의13C-NMR 스펙트럼이고,
도 4는 본 발명의 분리 정제된 아이소판두라틴 에이의1H-NMR 스펙트럼이고,
도 5는 본 발명의 분리, 정제된 아이소판두라틴 에이의 EI-Mass 스펙트럼이고,
도 6은 본 발명의 분리, 정제된 아이소판두라틴 에이의 스트렙토코커스 뮤턴스에 대한 항균활성을 생균수측정법에 의하여 측정한 결과를 나타낸 그래프이고,
도 7은 대조구인 0.08% 메탄올로 처리한 스트렙토코커스 뮤탄스의 전자 현미경사진이고,
도 8은 본 발명의 분리, 정제된 아이소판두라틴 에이에 의하여 손상을 입은 스트렙토코커스 뮤턴스의 전자 현미경사진이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 일반식 1로 표시되는 판두라틴(panduratin) 유도체를 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 충치와 치주염 예방 및 치료용 항균제와 구강 조성물을 제공한다;
<일반식 1>
상기 일반식 1에서, R1과 R2는 (R1=, R2=), (R1=, R2=), (R1=, R2=) 및 (R1=, R2=)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이다.
본 발명의 항균제 및 구강 조성물에 있어서, 판두라틴 유도체는 카엠페리아 판두라타(Kaempferia pandurata)로부터 추출된 것을 사용할 수 있으며, 이러한 판두라틴 유도체는 약학적으로 허용되는 담체와 함께, 예를 들어 정제, 캅셀제, 연질 캅셀제, 액제, 환제, 주사제 등의 다양한 제형의 항균제로 제조될 수 있다. 또한, 검, 캔디, 젤리, 쵸콜릿과 같은 식품, 구강청정제, 치약 등의 다양한 구강 조성물에 첨가될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 충치와 치주염 예방 및 치료용 항균제와 구강 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 충치와 치주염 예방 및 치료용 항균제와 구강 조성물의 유효성분인 판두라틴 유도체는 하기 일반식 1로 표시되는 화합물이다.
<일반식 1>
상기 일반식 1에서, R1과 R2는 (R1=, R2=), (R1=, R2=), (R1=, R2=) 및 (R1=, R2=)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이다.
판두라틴 유도체는 카엠페리아 판두라타(Kaempferia pandurataRoxb.)와 같은 식물에서 추출할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 카엠페리아 판두라타(Kaempferia pandurataRoxb.)는 생강과(zingiberaceae family) 식물로서, 뿌리부위는 감기, 장염, 피부질환 및 요도통증에 널리 사용되고 있다. 카엠페리아 판두라타에는 피노셈브린 켈콘(pinocembrin chalcone), 카르다모닌(cardamonin), 피노셈pinocembrin), 피노스트로빈(pinostrobin), 4-하이드로판두라틴 에이(4-hydropanduratin A), 판두라틴 에이(panduratin A) 등이 함유되어 있는데, 이러한 성분들은 항암효과를 나타내는 것으로 보고된 바 있고(참조 : Trakoontivakorn, G., 등,J. Agric. Food Chem., 49, 3046-3050, 2001), 플라보노이드 계통의 디하이드로 켈콘(dihydrochalcone) 화합물들은 살충효과를 나타내는 것으로 보고되어 있다(참조 : Pandji, C., 등,phytochemistry, 34, 415-419, 1993). 그러나, 아이소판두라틴 에이와 같은 판두라틴 유도체의 구강 병원성균에 대한 항균작용에 대해서는 지금까지 보고된 바 없다.
본 발명자들은 판두라틴 유도체를 이용하여 충치 유발균인 스트렙토코커스뮤턴스(Streptococcus mutans)와 치주질환 유발균인 포피로모나스 진지바리스(Porphyromonas gingivalis)에 대한 항균활성을 실험한 결과, 이들이 구강 병원성균에 대하여 매우 강력한 항균활성을 나타냄을 밝혀냈다. 따라서, 본 발명에 따라 판두라틴 유도체를 정제, 캅셀제, 연질 캅셀제, 액제, 환제, 주사제 등과같은 항균제나, 검, 캔디, 젤리, 쵸콜릿, 구강청정제, 치약 등과 같은 구강 조성물에 첨가하면 별다른 부작용 없이 충치나 치주염을 예방 및 치료할 수 있다.
카엠페리아 판두라타로부터 판두라틴 유도체를 추출하는 방법에 대하여, 아이소판두라틴 에이(isopanduratin A)의 추출방법을 예를 들어 상세히 설명한다.
먼저, 건조한 카엠페리아 판두라타를 분쇄한 후 75% 메탄올과 혼합하여 용매 추출한 다음, 용매를 제거하고 추출성분을 농축한다. 농축된 조추출물과 에틸아세테이트를 혼합하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 추출한다. 이러한 추출과정은 2회 이상 반복하여 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 추출과정을 통하여 얻어진 조추출물과 에틸아세테이트 용해성 추출성분은 단일성분이 아닌 상태임에도 불구하고, 대표적인 구강병원성 균주인 스트렙토코커스 뮤탄스와 포피로모나스 진지발리스에 대하여 강력한 항균활성을 나타낸다.
다음으로, 에틸아세테이트를 제거하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 농축한 다음, 각 성분의 극성차이에 따라 각 성분별로 분리한다. 이때 분리방법으로는 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography)법을 사용하는 것이 바람직한데, 예를 들어, 일차적으로 헥산, 에틸아세테이트를 각각 5 : 1(v/v)의 비율로 혼합한 용매를 이용하여 전개시킴으로서 불순물을 제거하고, 이를 다시 헥산(hexane), 클로로포름, 에틸아세테이트를 각각 10 : 5 : 1.5(v/v)의 비율로 혼합한 용매를 이용하여 분리하므로서, 최종적으로 순수한 단일 항균활성 물질을 분리할 수 있다.
이와 같은 추출 및 분리 과정을 통하여 얻은 항균활성 성분은 하기 화학식 Ⅰ의 구조(상기 일반식 1에서 R1=, R2=)를 갖는 아이소판두라틴 에이(isopanduratin A)이다.
특히, 아이소판두라틴 에이는 구강병원성 균주인 스트렙토코커스 뮤탄스와 포피로모나스 진지바리스 대한 최소저해농도가 극히 낮게 나타나 항균활성이 매우 높다.
이와 같이 얻어진 아이소판두라틴 에이와 같은 판두라틴 유도체는 약학적으로 허용되는 담체와 함께, 예를 들어 정제, 캅셀제, 연질 캅셀제, 액제, 환제, 주사제 등의 다양한 제형의 항균제로 제조될 수 있다.
특히, 검, 캔디, 젤리, 쵸콜릿과 같은 식품, 구강청정제, 치약 등의 다양한구강 조성물은 판두라틴 유도체 또는 이를 함유하는 조추출물과 함께 통상적으로 사용되는 조성물의 성분을 전부 또는 일부 첨가하여 공지의 공법에 따라 제조될 수 있는데, 예를 들어 구강청정제에는 연마제, 약효제로서의 불소화합물, 결합제, 기포제, 향료, 감미제, 완충제, 알콜성분 및 기타 성분들을, 치약조성물에는 연마제, 약효제로서의 불소화합물, 결합제, 기포제, 향료, 감미제, 완충제 등을, 검 조성물에는 검 베이스, 설탕분말, 포도당, 전분 가수분해물, 글리세린, 향료 등을, 캔디에는 통상의 설탕, 물엿, 솔비톨(sorbitol), 유화제, 쇼트닝(shortening) 유지, 향료, 색소, 산미료 등을, 젤리에는 통상의 설탕, 겔화제, 정제수, 시트릭산(citric acid), 액상과당 등을, 초콜릿에는 통상의 설탕, 코코아메스, 분유, 유화제로써 코코아버터 등을 첨가하여 구강용 조성물을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
또한, 하기 실시예 및 실험예들에서 특별히 부피% 임을 명시하지 않은 %는 중량%를 나타낸다.
아이소판두라틴 에이를 함유하는 조추출물 추출예
1차 추출예
건조한 카엠페리아 판두라타를 믹서로 분쇄한 다음, 분쇄한 카엠페리아 판두라타 시료 100g을 400㎖의 75부피% 메탄올을 추출용매로 사용하여 추출하였다. 추출된 시료는 와트만(Whatman) 2번 여과지로 여과하고, 여과된 추출액을 진공회전농축기로 농축하여 용매성분을 제거한 후, 동결건조하여 물성분을 제거하므로써 조추출물을 얻었다.
조추출물의 열안정성
1차 추출예에 따라 제조한 조추출물을 각각 60℃, 70℃, 80℃, 90℃ 및 100℃에서 30분 동안, 121℃에서는 15분 동안 열처리한 다음, 조추출물을 각각의 웰에 0.1㎖씩 점적하여 상온에서 1시간 이상 확산시키고 37℃에서 16시간 이상 배양하는 웰확산분석(well diffusion assay)법을 이용하여 스트렙토코커스 뮤턴스에 대한 항균활성을 측정하고 항균활성의 감소여부를 관찰하므로서 열안정성을 평가하였다. 각 처리온도에 따른 조추출물의 항균활성의 감소여부를 하기 표 1에 나타냈다.
처리시간(분) 30 15
처리온도(℃) 60 70 80 90 100 121
플레이트의 저지환 직경(mm) 15 15 14 14 14 15
상기 표 1을 참조하면, 60℃에서 121℃까지 고온에서 열처리한 조추출물 모두, 열처리 후에도 항균활성의 감소가 거의 일어나지 않아 항균활성성분이 고온에서도 안정하다는 것을 알 수 있다.
생균수측정(Viable cell count)법에 의한 조추출물의 살균활성
1차 추출예에 따라 제조한 조추출물을 디메틸술폭사이드에 용해시켜 각각 0.001%, 0.003%, 0.005% 농도로 시료를 제조하였다. 제조한 각각의 시료를 37℃에서 각각 1분, 2분, 5분, 10분 동안 반응시킨 후, 순차적으로 10배씩 희석하여 유동플레이트법(pour plate method)을 실시한 다음, 이를 37℃의 인큐베이터에서 배양하여 스트렙토코커스 뮤턴스의 생균수를 측정하였다. 그 결과를 도 1에 나타냈다.
도 1에서, ◆는 대조구인 디메틸술폭사이드, ▲는 0.001% 농도의 시료, ●는 0.003% 농도의 시료, ■는 0.005% 농도의 시료를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 조추출물을 함유하는 시료는 1분 이내에 스트렙토코커스 뮤턴스의 생균수를 크게 감소시켰으며, 특히 추출물의 농도가 0.005%(50㎍/㎖)인 경우 1분 내에 균이 거의 사멸시키는 것으로 나타났다. 이는 다른 약용식물 추출물들이 일반적으로 200-1000㎍/㎖의 농도에서 효과적인 저해를 보인다는 점을 고려할 때 본 발명에 따른 항균물질의 저해활성이 매우 우수함을 알 수 있으며, 1 - 2분 사이에 균들이 거의 사멸한다는 것은 사람들이 평균 3분 내외로 양치질을 한다는 것을 고려하면 양치 과정중에 균들을 충분히 사멸시킬 수 있다는 것을 의미한다.
2차 추출예
건조한 카엠페리아 판두라타를 믹서로 분쇄한 다음, 분쇄한 카엠페리아 판두라타 시료 100g을 75부피% 메탄올 400㎖와 혼합하여 상온에서 이틀동안 반복추출하였다. 추출된 시료는 와트만여과지 2번 여과지로 여과하여 조추출물을 얻었다. 얻어진 조추출물을 에틸아세테이트와 1:1의 비율로 혼합하여 용해 성분을 2회 반복하여 추출한 후 용매성분을 제거하여 에틸아세테이트분획을 얻었다
에틸아세테이트분획에 따른 최소저해농도 측정
2차 추출예에 따라 얻은 에틸아세테이트분획을 0.5% 메탄올에 용해시켜, 준비된 시험관들에 혈액평판배지를 각각 1㎖씩 넣고, 처음 시험관에만 1차 추출예에 따라 얻은 조추출물과 2차 추출예에 따라 얻은 에틸아세테이트분획을 각각 2% 농도로 하여 1㎖씩 넣은 다음, 순차적으로 2배씩 희석하였다.
이 희석액에 스트렙토코커스 뮤턴스와 포피로모나스 진지바리스 100㎕를 2×105CFU/㎖가 되도록 각각의 시험관에 첨가하고, 37℃에서 16시간 이상 배양한 후 탁도를 나타내지 않는 최소저해농도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
최소저해농도(㎍/㎖)
메탄올조추출물 에틸아세테이트분획
스트렙토코커스 뮤탄스 62.5 31.3
포피로모나스 진지바리스 62.5 31.3
상기 표 2를 참조하면, 메탄올 조추출물과 에틸아세테이트 용해성 성분은 가공하지 않은 상태임에도 불구하고 대표적인 구강병원성 균주인 스트렙토코커스 뮤탄스와 포피로모나스 진지발리스에 대해서 그 최소저해농도(minimum inhibitory concentration)가 각각 62.5㎍/㎖와 31.3㎍/㎖으로 매우 우수한 항균활성을 갖는 것으로 나타났다. 이는 녹차추출물 성분인 카테친(catechin)류의 최소저해농도보다 훨씬 낮은 수치이다.
에틸아세테이트 용해성 성분의 항균활성측정
2차 추출예에 따라 제조된 에틸아세테이트 용해성 성분을 디메틸술폭사이드에 용해시켜 1% 농도의 에틸아세테이트 용해성 성분용액을 제조하고, 이를 10배 희석하여 0.1% 농도의 에틸아세테이트 용해성 성분용액을 제조하였다.
제조한 1% 및 0.1% 농도의 에틸아세테이트 용해성 성분용액을 웰확산분석법을 이용하여 스트렙토코커스 뮤턴스에 대한 항균활성을 측정하였다.
대조를 위한 대조구로는 시료가 포함되지 않은 용매인 디메틸술폭사이드를 사용하여 동일한 방법으로 항균활성을 측정하였고, 항균활성을 비교하기 위한 비교구로는 디메틸술폭사이드에 용해된 1% 농도의 녹차추출물용액을 사용하여 동일한 방법으로 항균활성을 측정하였다.
1% 및 0.1% 농도의 에틸아세테이트용해성 성분용액, 대조구 및 비교구의 항균활성은 배양후 웰주위에 형성된 저지환(clear zone)의 직경(㎜)으로 비교하였으며, 그 결과를 도 2에 나타냈다.
도 2의 사진에 있어서, a는 0.1% 농도의 에틸아세테이트 용해성 성분용액의 항균활성, b는 1% 농도의 에틸아세테이트 용해성 성분용액의 항균활성, c는 대조구인 디메틸 술폭사이드의 항균활성, d는 비교구인 1% 농도의 녹차추출물의 항균활성을 각각 나타낸다.
웰 확산분석법은 시료에 점성이 있을 경우 확산이 되는 정도에 따라서 활성이 변화될 수 있으나, 에틸아세테이트 용해성 성분용액 시료 및 녹차 추출물은 용액 상태에서 점성을 거의 나타내지 않기 때문에 저지환의 크기로서 그 활성을 비교할 수가 있다. 도 2를 참조하면, 대조구인 디메틸술폭사이드는 균에 영향을 미치지 않았고, 같은 1% 농도에서의 녹차추출물의 저지환 크기를 비교할 때 에틸아세테이트 용해성 성분용액 시료의 저지환 크기가 더 크게 나타났다. 즉, 충치 예방에 효과가 있는 것으로 잘 알려진 녹차추출물보다 에틸아세테이트 용해성 성분용액이 항균활성이 더 우수함을 알 수 있다.
3차 추출예
2차 추출예에 따라 제조된 에틸아세테이트 용해성 성분을, 실리카겔을 6×15 ㎝로 충진한 칼럼에서 헥산, 에틸아세테이트를 각각 5 : 1(v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템을 사용하여 비활성물질들을 제거하고, 이를 다시 헥산(hexane), 클로로포름, 에틸아세테이트를 각각 10 : 5 : 1.5(v/v)의 전개용매로 박층 크로마토그라피(TLC, silica gel 60F254, Merck)하여 분취한 순서에 따라 분획 1에서 분획 4까지 총 4개의 분획으로 나누어 농축·건조하고, 각 분획의 다음의 방법에 따라 항균활성을 조사하였다. 준비된 시험관에 혈액평판배지를 각각 1㎖씩 넣고, 정제된 각 분획의 시료 1㎖를 처음 시험관에만 넣은 다음, 2배 희석을 수행하여 순차적으로 희석하였다. 여기에 균 100㎕를 2×105CFU/㎖가 되도록 각각의 시험관에 첨가하여 37℃에서 16시간 이상 배양한 후 탁도를 나타내지 않는 최소저해농도를 측정하였다. 측정한 각 분획의 최소저해농도를 하기 표 3에 나타냈다.
분획 최소저해농도(㎍/㎖)
1 250
2 7
3 62.5
4 500
상기 표 3을 참조하면, 분획 2의 최소저해농도값이 7㎍/㎖으로 낮게 나타났다. 분획 2를 다시 헥산(hexane), 클로로포름, 에틸아세테이트를 각각 10 : 5 : 1.5(v/v)의 전개용매로 박층 크로마토그라피(TLC, silica gel 60F254, Merck)하여Rf=0.23의 값을 가지며, 자외선(254, 365 nm, VL-6-LC, Vilber lourmat)에서 강한 흡수대를 갖는 단일물질을 분리하였다.
상기의 방법으로 정제된 항균활성을 가진 단일물질의 분자량을 EI-MS에 의해 측정하고,1H-NMR 스펙트럼과13C-NMR 스펙트럼은 각각 500MHz(용매 : MeOD)에서 측정하였다.13C-NMR 스펙트럼,1H-NMR 스펙트럼 및 EI-MS 스펙트럼을 각각 도 3, 4, 5에 나타냈다.
EI/MS (m/z, rel. int.) : 406 ([M]+, 5), 337 (6), 272 (19), 271 (100), 167 (97),13C-NMR (125 MHz, CD3OD) 205.89 (s, C-7), 167.06 (s, C-6), 164.41 (s, C-4), 162.81 (s, C-2), 146.98 (s, C-1"), 136.89 (s, C-3'), 130.97 (s, C-9'), 127.68 (d, C-3", 5"), 126.74 (d, C-2", 6"), 125.00 (d, C-4"), 124.12 (d, C-8'), 120.58 (d, C-4'), 105.71 (s, C-1), 95.71 (d, C-5), 90.69 (d, C-3), 56.40 (q, OMe), 55.69 (d, C-1'), (1H, dd,J=4.5, 11.5 Hz, H-1'), 3.80 (3H, s, -OMe), 3.28 (1H, ddd, 44.23 (d, C-2'), 38.68 (d, C-6'), 37.30 (t, C-5'), 30.04 (t, C-7'), 26.06 (q, C-11'), 23.31 (q, C-12'), 18.17 (q, C-10'),1H-NMR (500 MHz, CD3OD) 7.07 (2H, dd,J=7.2, 8.2 Hz, H-3", 5"), 7.05 (2H, d,J=8.2 Hz, H-2", 6"), 6.95 (1H, dd,J=7.2, 7.2 Hz, H-4"), 5.88 (1H, d,J=2.0 Hz, H-3), 5.70 (1H, d,J=2.0 Hz, H-5), 5.33 (1H, br. s, H-4'), 4.77 (1H, m, H-8'),4.42J=11.7, 10.5, 6.4 Hz, H-6'), 2.43 (1H, m, H-2'), 2.25 (1H, br. d,J=5.2 Hz, H-5'), 2.15 (1H, br. d,J=17.7 Hz, H-7'), 1.98 (1H, ddd,J=15.0, 7.0, 7.0 Hz, H-7'), 1.92 (1H, m, H-5'), 1.69 (3H, s, H-12'), 1.40 (6H, s, H-10', 11')
위 분리된 단일 물질을 EtOAc-MeOH로 재결정했을 때, 점착성이 있는 연한 주황색 기름 성분을 얻었다.
화합물 isopanduratin A는 EI/MS에서 [M]+가m/z406에서 관측되어 분자량이 406으로 판명되었고, 분자식은 C26H30O4이다.
13C-NMR (125 MHz) 스펙트럼에서는 모두 26개의 signal 이 관측되었다. DEPT 스펙트럼과 함께 시그널을 분석한 결과, 1개의 케톤 (δC205.89)과 산소가 결합한 올레핀 4급 탄소가 3개 (δC167.06, 164.41, 162.81) 확인되었다. 그 외에 탄소가 결합한 4개의 올레핀 4급탄소 (δC146.98, 136.89, 130.97, 105.71)가 관측되었고, 9개의 올레핀 메틴(olefine methine) 탄소 {δC127.68 (x2), 126.74 (x2), 125.00, 124.12, 120.58, 95.71, 90.69)가 관측되었는데, 그 중에 2쌍의 시그널은 중복되어 일치환 또는 파라-이치환 벤젠고리의 존재도 추정할 수 있었다. 고자장 영역에서는 1개의 메톡시 (δC56.40), 3개의 메틴 (δC55.69, 44.23, 38.68), 2개의 메틸렌 (δC37.30, 30.04), 3개의 메틸 (δC26.06, 23.31, 18.17) 탄소 시그널이 관측되었으므로, 2개의 벤젠 고리와 2쌍의 이중결합을 가진 화합물로 추정되었다.
1H-NMR (500 MHz) 스펙트럼에서는 일치환 벤젠 고리에서 유래한 시그널 {δ7.07 (2H, dd,J=7.2, 8.2 Hz), δ7.05 (2H, d,J=8.2 Hz), δ6.95 (1H, dd,J=7.2, 7.2 Hz)} 와 1,2,4,6 사치환 벤젠 고리에서 유래한 시그널 {δ5.88 (1H, d,J=2.0 Hz), δ5.70 (1H, d,J=2.0 Hz)이 확인되었다. 또한 1개의 메톡시 (δ3.80, 3H, s)와 3개의 아릴 메틸 {δ1.69 (3H, s), δ1.40 (6H, s)}의 존재도 확인되었다. 그 외에 고자장 영역에서는 각 시그널의 적분치와13C-NMR 의 데이터를 함께 고찰한 결과 3개의 메틴 {δ4.42 (1H, dd,J=4.5, 11.5 Hz), δ3.28 (1H, ddd,J=11.7, 10.5, 6.4 Hz), δ2.43 (1H, m)} 과 2개의 메틸렌 {δ2.25 (1H, br. d,J=5.2 Hz), δ2.15 (1H, br. d,J=17.7 Hz), δ1.98 (1H, ddd,J=15.0, 7.0, 7.0 Hz), δ1.92 (1H, m)}의 존재가 확인되었다. 각 프로톤 시그널은1H-1H COSY 스펙트럼에서 각각의 상호관계를 관측하였다. 즉 H-2"에서 H-6"까지의 프로톤 시그널의 연결과, H-1' → H-6' → H-5' → H-4'의 연결, H-1'→ H-2' → H-7' → H-8' 의 연결, 그리고 H-3과 H-5의 long range coupling 도 확인할 수 있었다.
이상의 결과를 종합하고, 스펙트럼 데이터와 비교하여 이 화합물은(2-methoxy-4,6-dihydroxyphenyl)-[3'-methyl-2'-(3"-methylbut-2&quot;-enyl)-6'-phenylcyclo-hex-3'-enyl]methanone으로 구조 결정하였고, 이미 fingerroot (Boesenbergia pandurata)에서 분리된 판두라틴 A와 이성질체였기 때문에 아이소판두라틴 A로 명명하였다.
이상의 결과들을 종합하여 볼 때, 분리된 단일 물질은 상기 화학식 1로 표시되는 아이소판두라틴 에이(isopanduratin A)임이 판명되었다.
아이소판두라틴 에이의 항균활성 측정
3차 추출예에 따라 분리한 아이소판두라틴 에이를 0.5% 메탄올에 용해시켜, 준비된 시험관들에 혈액평판배지를 각각 1 ㎖씩 넣고, 처음 시험관에만 아이소판두라틴 에이를 2% 농도로 각각 1 ㎖씩 넣은 다음, 순차적으로 2배씩 희석하였다.
이 희석액에 스트렙토코커스 뮤턴스와 포피로모나스 진지바리스 100㎕를 2×105CFU/㎖가 되도록 각각의 시험관에 첨가하고, 37℃에서 16시간 이상 배양한 후 탁도를 나타내지 않는 최소저해농도를 측정하여 그 결과를 하기 표 4에 나타냈다.
최소저해농도(㎍/㎖)
스트렙토코커스 뮤탄스 4
포피로모나스 진지바리스 4
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 판두라틴 유도체의 일종인 아이소판두라틴 에이는 대표적인 구강병원성균인 스트렙토코커스 뮤탄스와 포피로모나스 진지바리스에 대한 최소저해농도 값이 4㎍/㎖로 매우 낮게 나타났다.
또한, 스트렙토코커스 뮤탄스 외에, 다른 충치유발균인 스트렙토코커스 소브리너스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 상귀스(Streptococcus sanguis), 스트렙토코커스 살리바리어스(Streptococcus salivarius)에 대한 아이소판두라틴 에이의 최소저해농도를 전술한 방법과 동일한 방법으로 측정한 결과, 최소저해농도 값이 4㎍/㎖ 정도로 역시 매우 낮게 나타났다. 이러한 아이소판두라틴 에이의 최소저해농도값은 최소저해농도값이 125㎍/㎖인 녹차 추출물과 카바크롤(carvacrol), 최소저해농도값이 250㎍/㎖인 아이소유제놀(isoeugenol), 최소저해농도값이 500㎍/㎖인 티몰(thymol)과 유칼리프톨(eucalyptol) 등, 종래에 사용되고 있는 산업용 구강미생물 항균제와 비교할 때 월등히 낮은 수치이다. 또한, 강력한 항생물질(antibiotics)인 반코마이신(vancomycin), 헥시메딘(hexamedine)의 최소저해농도값 2㎍/㎖에 거의 근접한 수치로서, 이들 항생물질의 부작용을 고려한다면 천연물에서 분리하여 부작용이 거의 없는 아이소판두라틴 에이의 유용성이 훨씬 크다는 것을 알 수 있다.
생균수측정(viable cell count)법에 의한 아이소판두라틴 에이의 살균활성
3차 추출예에 따라 분리된 아이소판두라틴 에이를 이용하여 대표적인 구강 병원성균인 스트렙토코커스 뮤탄스에 대한 항균활성을 측정하였다. 즉, 아이소판두라틴 에이를 디메틸술폭사이드에 용해시켜 0.0005%, 0.001%, 0.002% 농도의 시료로 제조하고, 제조된 시료를 스트렙토코커스 뮤턴스 균액과 혼합하여 37℃에서 각각 1분, 2분, 5분, 10분 동안 반응시킨 후 순차적으로 10배씩 희석하여 유동플레이트법(pour plate method)을 실시하였고, 이를 37℃의 인큐베이터에서 배양하여 생균수를 측정하였다. 그 결과를 도 6에 도시하였다.
도 6에서,◆는 대조구인 0.02% 메탄올, ●는 0.0005% 농도의 시료, ▲는 0.001% 농도의 시료, ■는 0.002% 농도의 시료를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 아이소판두라틴 에이를 함유하는 시료는 1분 이내에 스트렙토코커스 뮤턴스의 생균수를 크게 감소시켰으며, 특히 농도가 0.002%(20㎍/㎖)인경우 1분 내에 균이 거의 사멸시키는 것으로 나타났다. 이는 다른 약용식물 추출물과 비교할 때 매우 낮은 농도에서도 효과적인 항균활성을 나타낼 수 있음을 시사하며, 1분 사이에 균들이 거의 사멸한다는 것은 사람들이 평균 3분 내외로 양치질을 한다는 것을 고려하면 양치 과정중에 균들을 충분히 사멸시킬 수 있다는 것을 의미한다.
아이소판두라틴 에이 첨가에 따른 세포형태 변화
3차 추출예에 따서 제조된 아이소판두라틴 에이를 0.08% 메탄올에 용해시켜 최종 농도가 0.001%가 되도록 조절한 후, 37℃ 배양기에서 30분 동안 스트렙토코커스 뮤탄스균과 반응시켜 투과전자현미경(TEM)으로 세포의 형태를 관찰하였다.
도 7은 대조구인 0.08% 메탄올로 처리한 스트렙토코커스 뮤탄스의 사진이고, 도 8은 0.001% 아이소판두라틴 에이를 처리한 후의 스트렙토코커스 뮤탄스의 사진이다. 도 8의 대조구에서는 세포형태의 변화가 없는 반면에, 도 9의 사진에는 0.001%의 매우 낮은 농도의 아이소판두라틴 에이를 처리했음에도 불구하고 스트렙토코커스 뮤탄스균의 세포막이 분리되고, 세포벽도 윤곽이 희미해져 파괴되고 있음을 알 수 있다. 이는 아이소판두라틴 에이가 스트렙토코커스 뮤탄스균의 세포벽이나 세포막에 손상을 주어 세포막이 파괴되고 삼투기능이 상실되므로써 미생물의 생리가 중단되고, 생육이 억제되는 것을 의미한다.
조추출물을 함유하는 구강 조성물 제조
실시예 1 ~ 4
상기 1차 추출예에 따라 얻은 조추출물을 첨가하고, 하기 표 5에 기재된 성분과 함량으로 구강청정제를 제조하였다.
주요구성성분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
조추출물 5.0% 조추출물 1.0% 조추출물 0.1% 조추출물 0.01%
불화나트륨 0.02% 불화나트륨 0.02% 불화나트륨 0.02% 불화나트륨 0.02%
에탄올 6.6% 에탄올 6.6% 에탄올 6.6% 에탄올 6.6%
글리세린 6.0% 글리세린 6.0% 글리세린 6.0% 글리세린 6.0%
ℓ-멘톨 0.005% ℓ-멘톨 0.005% ℓ-멘톨 0.005% ℓ-멘톨 0.005%
삭카린나트륨 적량 삭카린나트륨 적량 삭카린나트륨 적량 삭카린나트륨 적량
구연산 적량 구연산 적량 구연산 적량 구연산 적량
색소 적량 색소 적량 색소 적량 색소 적량
페퍼민트에센스 적량 페퍼민트에센스 적량 페퍼민트에센스 적량 페퍼민트에센스 적량
스피아민트에센스 적량 스피아민트에센스 적량 스피아민트에센스 적량 스피아민트에센스 적량
조추출물을 함유하는 구강청정제의 항충치 활성 측정
실시예 1 ~ 4에서 제조한 조추출물을 함유하는 구강청정제가 4㎖씩 함유된 테스트 튜브에 구강병원성균을 함유하는 액 1㎖를 첨가하고, 튜브를 흔들어 주면서 배양한 다음, 시간의 경과에 따라 생균수를 측정하여 항균활성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 1 4.0×105 〈1
실시예 2 4.0×105 〈1
실시예 3 4.0×105 〈1
실시예 4 4.0×105 1.1×102
조추출물을 뺀 구강청정제 4.0×105 2.5×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 1 3.5×105 〈1
실시예 2 3.5×105 〈1
실시예 3 3.5×105 〈1
실시예 4 3.5×105 1.1×102
조추출물을 뺀 구강청정제 3.5×105 1.2×104
실시예 5 ~ 8
상기 1차 추출예에 따라 얻은 조추출물을 첨가하고, 하기 표 7에 기재된 성분과 함량으로 치약을 제조하였다.
주요구성성분 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
조추출물 5.0% 조추출물 1.0% 조추출물 0.1% 조추출물 0.01%
솔비톨액 19.2% 솔비톨액 19.2% 솔비톨액 19.2% 솔비톨액 19.2%
글리세린 22.0% 글리세린 22.0% 글리세린 22.0% 글리세린 22.0%
프로필렌글리콜 2.0% 프로필렌글리콜 2.0% 프로필렌글리콜 2.0% 프로필렌글리콜 2.0%
자당지방산에스테르 1.7% 자당지방산에스테르 1.7% 자당지방산에스테르 1.7% 자당지방산에스테르 1.7%
알킬황산나트륨 1.0% 알킬황산나트륨 1.0% 알킬황산나트륨 1.0% 알킬황산나트륨 1.0%
염화나트륨 1.0% 염화나트륨 1.0% 염화나트륨 1.0% 염화나트륨 1.0%
향료 1.1% 향료 1.1% 향료 1.1% 향료 1.1%
카르복실메틸셀룰로즈나트륨 0.4% 카르복실메틸셀룰로즈나트륨 0.4% 카르복실메틸셀룰로즈나트륨 0.4% 카르복실메틸셀룰로즈나트륨 0.4%
정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부
조추출물을 함유하는 치약의 항충치 활성 측정
실시예 5 ~ 8에 따라 제조한 조추출물을 함유하는 치약을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 8에나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 5 4.0×105 〈1
실시예 6 4.0×105 〈1
실시예 7 4.0×105 〈1
실시예 8 4.0×105 〈1
조추출물을 뺀 치약 4.0×105 3.1×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 5 3.5×105 〈1
실시예 6 3.5×105 〈1
실시예 7 3.5×105 〈1
실시예 8 3.5×105 〈1
조추출물을 뺀 치약 3.5×105 6.7×104
실시예 9 ~ 12
상기 1차 추출예에 따라 얻은 조추출물을 첨가하고, 하기 표 9에 기재된 성분과 함량으로 검을 제조하였다.
주요구성성분ㅣ 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12
조추출물 5.0% 조추출물 1.0% 조추출물 0.1% 조추출물 0.01%
검베이스 20% 검베이스 20% 검베이스 20% 검베이스 20%
설탕분말 54% 설탕분말 54% 설탕분말 54% 설탕분말 54%
포도당 10% 포도당 10% 포도당 10% 포도당 10%
전분가수분해물 10% 전분가수분해물 10% 전분가수분해물 10% 전분가수분해물 10%
글리세린 5% 글리세린 5% 글리세린 5% 글리세린 5%
향료 적량 향료 적량 향료 적량 향료 적량
정제수 적량 정제수 적량 정제수 적량 정제수 적량
조추출물을 함유하는 검의 항충치 활성 측정
실시예 9 ~ 12에 따라 제조한 조추출물을 함유하는 검을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 10에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 9 4.0×105 〈1
실시예 10 4.0×105 〈1
실시예 11 4.0×105 〈1
실시예 12 4.0×105 1.8×102
조추출물을 뺀 검 4.0×105 2.7×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 9 3.5×105 〈1
실시예 10 3.5×105 〈1
실시예 11 3.5×105 2.1×103
실시예 12 3.5×105 1.1×104
조추출물을 뺀 검 3.5×105 2.7×104
실시예 13 ~ 16
상기 1차 추출예에 따라 얻은 조추출물을 첨가하고, 하기 표 11에 기재된 성분과 함량으로 캔디를 제조하였다.
주요구성성분 실시예 13 실시예 14 실시예 15 실시예 16
조추출물 5.0% 조추출물 1.0% 조추출물 0.1% 조추출물 0.01%
물엿 12.0% 물엿 12.0% 물엿 12.0% 물엿 12.0%
솔비톨 65.0% 솔비톨 65.0% 솔비톨 65.0% 솔비톨 65.0%
유화제 0.5% 유화제 0.5% 유화제 0.5% 유화제 0.5%
쇼트닝 2.5% 쇼트닝 2.5% 쇼트닝 2.5% 쇼트닝 2.5%
설탕 11.0% 설탕 11.0% 설탕 11.0% 설탕 11.0%
향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부
색소 잔부 색소 잔부 색소 잔부 색소 잔부
정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부
조추출물을 함유하는 캔디의 항충치 활성 측정
실시예 13 ~ 16에 따라 제조한 조추출물을 함유하는 캔디를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 12에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 13 4.0×105 〈1
실시예 14 4.0×105 〈1
실시예 15 4.0×105 〈1
실시예 16 4.0×105 4.1×102
조추출물을 뺀 캔디 4.0×105 3.7×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 13 3.5×105 〈1
실시예 14 3.5×105 〈1
실시예 15 3.5×105 〈1
실시예 16 3.5×105 3.3×102
조추출물을 뺀 캔디 3.5×105 3.1×104
실시예 17 ~ 20
상기 1차 추출예에 따라 얻은 조추출물을 첨가하고, 하기 표 13에 기재된 성분과 함량으로 젤리를 제조하였다.
주요구성성분 실시예 17 실시예 18 실시예 19 실시예 20
조추출물 5.0% 조추출물 1.0% 조추출물 0.1% 조추출물 0.01%
겔화제 2.5% 겔화제 2.5% 겔화제 2.5% 겔화제 2.5%
시트릭산 1.0% 시트릭산 1.0% 시트릭산 1.0% 시트릭산 1.0%
액상과당 19.5% 액상과당 19.5% 액상과당 19.5% 액상과당 19.5%
정제수 56.0% 정제수 56.0% 정제수 56.0% 정제수 56.0%
설탕 12% 설탕 12% 설탕 12% 설탕 12%
향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부
조추출물을 함유하는 젤리의 항충치 활성 측정
실시예 17 ~ 20에 따라 제조한 조추출물을 함유하는 젤리를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 14에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 17 4.0×105 〈1
실시예 18 4.0×105 〈1
실시예 19 4.0×105 〈1
실시예 20 4.0×105 3.3×102
추출물을 뺀 젤리 4.0×105 3.9×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 17 3.5×105 〈1
실시예 18 3.5×105 〈1
실시예 19 3.5×105 〈1
실시예 20 3.5×105 4.2×102
추출물을 뺀 젤리 3.5×105 3.3×104
실시예 21 ~ 24
상기 1차 추출예에 따라 얻은 조추출물을 첨가하고, 하기 표 15에 기재된 성분과 함량으로 쵸콜릿을 제조하였다.
주요구성성분 실시예 21 실시예 22 실시예 23 실시예 24
조추출물 5.0% 조추출물 1.0% 조추출물 0.1% 조추출물 0.01%
코코아메스 23.0% 코코아메스 23.0% 코코아메스 23.0% 코코아메스 23.0%
분유 15.0% 분유 15.0% 분유 15.0% 분유 15.0%
설탕 37.0% 설탕 37.0% 설탕 37.0% 설탕 37.0%
코코아버터23.0% 코코아버터23.0% 코코아버터23.0% 코코아버터23.0%
향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부
정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부
조추출물을 함유하는 젤리의 항충치 활성 측정
실시예 21 ~ 24에 따라 제조한 조추출물을 함유하는 초콜릿을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표16에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 21 4.0×105 〈1
실시예 22 4.0×105 〈1
실시예 23 4.0×105 〈1
실시예 24 4.0×105 1.8×102
조추출물을 뺀 초콜릿 4.0×105 3.4×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 21 3.5×105 〈1
실시예 22 3.5×105 〈1
실시예 23 3.5×105 〈1
실시예 24 3.5×105 2.6×102
조추출물을 뺀 초콜릿 3.5×105 3.1×104
아이소판두라틴 에이를 함유하는 구강 조성물 제조
실시예 25 ~ 28
상기 3차 추출예에 따라 얻은 아이소판두라틴 에이를 첨가하고, 하기 표 17에 기재된 성분과 함량으로 구강청정제를 제조하였다.
주요구성성분 실시예 25 실시예 26 실시예 27 실시예 28
아이소판두라틴에이 1.0% 아이소판두라틴에이 0.1% 아이소판두라틴에이 0.01% 아이소판두라틴에이 0.001%
불화나트륨 0.02% 불화나트륨 0.02% 불화나트륨 0.02% 불화나트륨 0.02%
에탄올 6.6% 에탄올 6.6% 에탄올 6.6% 에탄올 6.6%
글리세린 6.0% 글리세린 6.0% 글리세린 6.0% 글리세린 6.0%
ℓ-멘톨 0.005% ℓ-멘톨 0.005% ℓ-멘톨 0.005% ℓ-멘톨 0.005%
삭카린나트륨 적량 삭카린나트륨 적량 삭카린나트륨 적량 삭카린나트륨 적량
구연산 적량 구연산 적량 구연산 적량 구연산 적량
색소 적량 색소 적량 색소 적량 색소 적량
페퍼민트에센스 적량 페퍼민트에센스 적량 페퍼민트에센스 적량 페퍼민트에센스 적량
스피아민트에센스적량 스피아민트에센스적량 스피아민트에센스적량 스피아민트에센스적량
아이소판두라틴 에이를 함유하는 구강청정제의 항충치 활성 측정
실시예 25 ~ 28에 따라 제조한 아이소판두라틴 에이를 함유하는 구강청정제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 18에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 25 4.0×105 〈1
실시예 26 4.0×105 〈1
실시예 27 4.0×105 〈1
실시예 28 4.0×105 3.2×102
아이소판두라틴에이를 뺀 구강청정제 4.0×105 2.5×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 25 3.5×105 〈1
실시예 26 3.5×105 〈1
실시예 27 3.5×105 〈1
실시예 28 3.5×105 5.5×102
아이소판두라틴에이를 뺀 구강청정제 3.5×105 2.5×104
실시예 29 ~ 32
상기 3차 추출예에 따라 얻은 아이소판두라틴 에이를 첨가하고, 하기 표 19에 기재된 성분과 함량으로 치약을 제조하였다.
주요구성성분 실시예 29 실시예 30 실시예 31 실시예 32
아이소판두라틴에이 1.0% 아이소판두라틴에이 0.1% 아이소판두라틴에이 0.01% 아이소판두라틴에이 0.001%
솔비톨액 19.2% 솔비톨액 19.2% 솔비톨액 19.2% 솔비톨액 19.2%
글리세린 22.0% 글리세린 22.0% 글리세린 22.0% 글리세린 22.0%
프로필렌글리콜 2.0% 프로필렌글리콜 2.0% 프로필렌글리콜 2.0% 프로필렌글리콜 2.0%
자당지방산에스테르 1.7% 자당지방산에스테르 1.7% 자당지방산에스테르 1.7% 자당지방산에스테르 1.7%
알킬황산나트륨 1.0% 알킬황산나트륨 1.0% 알킬황산나트륨 1.0% 알킬황산나트륨 1.0%
염화나트륨 1.0% 염화나트륨 1.0% 염화나트륨 1.0% 염화나트륨 1.0%
향료 1.1% 향료 1.1% 향료 1.1% 향료 1.1%
카르복실메틸셀룰로즈나트륨 0.4% 카르복실메틸셀룰로즈나트륨 0.4% 카르복실메틸셀룰로즈나트륨 0.4% 카르복실메틸셀룰로즈나트륨 0.4%
정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부
아이소판두라틴 에이를 함유하는 치약의 항충치 활성 측정
실시예 29 ~ 32에 따라 제조한 아이소판두라틴 에이를 함유하는 치약을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 20에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 29 4.0×105 〈1
실시예 30 4.0×105 〈1
실시예 31 4.0×105 〈1
실시예 32 4.0×105 〈1
아이소판두라틴에이를 뺀 치약 4.0×105 3.1×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 29 3.5×105 〈1
실시예 30 3.5×105 〈1
실시예 31 3.5×105 〈1
실시예 32 3.5×105 〈1
아이소판두라틴에이를 뺀 치약 3.5×105 3.1×104
실시예 33 ~ 36
상기 3차 추출예에 따라 얻은 아이소판두라틴 에이를 첨가하고, 하기 표 21에 기재된 성분과 함량으로 검을 제조하였다.
주요구성성분 실시예 33 실시예 34 실시예 35 실시예 36
아이소판두라틴에이 1.0% 아이소판두라틴에이 0.1% 아이소판두라틴에이 0.01% 아이소판두라틴에이 0.001%
검베이스 20% 검베이스 20% 검베이스 20% 검베이스 20%
설탕분말 54% 설탕분말 54% 설탕분말 54% 설탕분말 54%
포도당 10% 포도당 10% 포도당 10% 포도당 10%
전분가수분해물 10% 전분가수분해물 10% 전분가수분해물 10% 전분가수분해물 10%
글리세린 5% 글리세린 5% 글리세린 5% 글리세린 5%
향료 적량 향료 적량 향료 적량 향료 적량
정제수 적량 정제수 적량 정제수 적량 정제수 적량
아이소판두라틴 에이를 함유하는 검의 항충치 활성 측정
실시예 33 ~ 36에 따라 제조한 아이소판두라틴 에이를 함유하는 검을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 22에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 33 4.0×105 〈1
실시예 34 4.0×105 〈1
실시예 35 4.0×105 〈1
실시예 36 4.0×105 〈1
아이소판두라틴에이를 뺀 검 4.0×105 2.5×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 33 3.5×105 〈1
실시예 34 3.5×105 〈1
실시예 35 3.5×105 〈1
실시예 36 3.5×105 〈1
아이소판두라틴에이를 뺀 검 3.5×105 2.8×104
실시예 37 ~ 40
상기 3차 추출예에 따라 얻은 아이소판두라틴 에이를 첨가하고, 하기 표 23에 기재된 성분과 함량으로 캔디를 제조하였다.
주요구성성분 실시예 37 실시예 38 실시예 39 실시예 40
아이소판두라틴에이 1.0% 아이소판두라틴에이 0.1% 아이소판두라틴에이 0.01% 아이소판두라틴에이 0.001%
물엿 12.0% 물엿 12.0% 물엿 12.0% 물엿 12.0%
솔비톨 65.0% 솔비톨 65.0% 솔비톨 65.0% 솔비톨 65.0%
유화제 0.5% 유화제 0.5% 유화제 0.5% 유화제 0.5%
쇼트닝 2.5% 쇼트닝 2.5% 쇼트닝 2.5% 쇼트닝 2.5%
설탕 11.0% 설탕 11.0% 설탕 11.0% 설탕 11.0%
향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부
색소 잔부 색소 잔부 색소 잔부 색소 잔부
정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부
아이소판두라틴 에이를 함유하는 캔디의 항충치 활성 측정
실시예 37 ~ 40에 따라 제조한 아이소판두라틴 에이를 함유하는 캔디를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 24에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 37 4.0×105 〈1
실시예 38 4.0×105 〈1
실시예 39 4.0×105 〈1
실시예 40 4.0×105 〈1
아이소판두라틴 에이를 뺀 캔디 4.0×105 3.2×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 37 3.5×105 〈1
실시예 38 3.5×105 〈1
실시예 39 3.5×105 〈1
실시예 40 3.5×105 〈1
아이소판두라틴 에이를 뺀 캔디 3.5×105 2.9×104
실시예 41 ~ 44
상기 3차 추출예에 따라 얻은 아이소판두라틴 에이를 첨가하고, 하기 표 25에 기재된 성분과 함량으로 젤리를 제조하였다.
주요구성성분 실시예 41 실시예 42 실시예 43 실시예 44
아이소판두라틴에이 1.0% 아이소판두라틴에이 0.1% 아이소판두라틴에이 0.01% 아이소판두라틴에이 0.001%
겔화제 2.5% 겔화제 2.5% 겔화제 2.5% 겔화제 2.5%
시트릭산 1.0% 시트릭산 1.0% 시트릭산 1.0% 시트릭산 1.0%
액상과당 19.5% 액상과당 19.5% 액상과당 19.5% 액상과당 19.5%
정제수 56.0% 정제수 56.0% 정제수 56.0% 정제수 56.0%
설탕 12% 설탕 12% 설탕 12% 설탕 12%
향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부
아이소판두라틴 에이를 함유하는 젤리의 항충치 활성 측정
실시예 41 ~ 44에 따라 제조한 아이소판두라틴 에이를 함유하는 젤리를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 26에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 41 4.0×105 〈1
실시예 42 4.0×105 〈1
실시예 43 4.0×105 〈1
실시예 44 4.0×105 〈1
아이소판두라틴에이를 뺀 젤리 4.0×105 2.2×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 41 3.5×105 〈1
실시예 42 3.5×105 〈1
실시예 43 3.5×105 〈1
실시예 44 3.5×105 〈1
아이소판두라틴에이를 뺀 젤리 3.5×105 2.7×104
실시예 45 ~ 48
상기 3차 추출예에 따라 얻은 아이소판두라틴 에이를 첨가하고, 하기 표 27에 기재된 성분과 함량으로 쵸콜릿을 제조하였다.
주요구성성분 실시예 45 실시예 46 실시예 47 실시예 48
아이소판두라틴에이 1.0% 아이소판두라틴에이 0.1% 아이소판두라틴에이 0.01% 아이소판두라틴에이 0.001%
코코아메스 23.0% 코코아메스 23.0% 코코아메스 23.0% 코코아메스23.0%
분유 15.0% 분유 15.0% 분유 15.0% 분유 15.0%
설탕 37.0% 설탕 37.0% 설탕 37.0% 설탕 37.0%
코코아버터23.0% 코코아버터23.0% 코코아버터23.0% 코코아버터23.0%
향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부 향료 잔부
정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부 정제수 잔부
아이소판두라틴 에이를 함유하는 초콜릿의 항충치 활성 측정
실시예 45 ~ 48에 따라 제조한 아이소판두라틴 에이를 함유하는 초콜릿을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 생균수를 측정하여 그 결과를 하기 표 28에 나타냈다.
구강병원성균 시험액 생균수(균수/㎖)
0시간 24시간
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 실시예 45 4.0×105 〈1
실시예 46 4.0×105 〈1
실시예 47 4.0×105 〈1
실시예 48 4.0×105 〈1
아이소판두라틴에이를 뺀 초콜릿 4.0×105 3.2×104
포피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 실시예 45 3.5×105 〈1
실시예 46 3.5×105 〈1
실시예 47 3.5×105 〈1
실시예 48 3.5×105 〈1
아이소판두라틴에이를 뺀 초콜릿 3.5×105 2.7×104
상기 표 5 내지 28을 참조하면, 아이소판두라틴 에이를 분리, 정제하지 않은 조추출물을 함유하는 구강 조성물의 경우에도 항균활성이 우수한 것으로 나타났으며, 특히 조추출물로부터 분리, 정제한 아이소판두라틴 에이를 함유하는 구강 조성물은 그 함량이 미량인 경우에도 우수한 항균활성을 나타냄을 알 수 있다.
이와 같이, 아이소판두라틴 에이와 같은 판두라틴 유도체는 20㎍/㎖의 매우 낮은 농도에서도 1 ~ 2분 사이에 스트렙토코커스 뮤턴스균을 완전히 사멸시키는 강력한 항균활성을 나타낸다. 이는 종래의 천연물로부터 분리한 성분들이 구강병원성균이 생산하는 효소의 활성을 억제하는 2차적인 저해활성을 갖는 것에 비해, 균 자체를 사멸시키는 1차 적인 저해활성을 가지므로 더욱 강력한 항균활성을 나타내게 된다. 또한, 판두라틴 유도체는 천연물로부터 추출되는 성분으로서 인체에 대한 부작용을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 고온 안정성이 뛰어나 어떤 온도에서도 가공처리가 가능하므로, 성분 추출시 추출수율을 높이고 추출시간을 단축시킬 수 있어 생산성이 높다.
따라서, 판두라틴 유도체는 항균제 뿐만 아니라, 치약조성물, 구강청정제, 검, 캔디(candy), 젤리(gelly), 쵸콜릿(chocolate) 등과 같은 다양한 제형의 구강 조성물에 첨가되어 충치와 치주염 예방과 치료 용도로 효과적으로 이용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 하기 일반식 1로 표시되는 판두라틴(panduratin) 유도체를 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 충치와 치주염 예방 및 치료용 항균제;
    <일반식 1>
    상기 일반식 1에서, R1과 R2는 (R1=, R2=), (R1=, R2=), (R1=, R2=) 및 (R1=, R2=)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나임.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판두라틴 유도체는 카엠페리아 판두라타(Kaempferia pandurata)로부터 추출된 것을 특징으로 하는 충치와 치주염 예방 및 치료용 항균제.
  3. 제1항의 판두라틴 유도체를 함유하는 것을 특징으로 하는 충치와 치주염 예방 및 치료용 구강 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구강용 조성물은 구강청정제, 치약, 검, 캔디, 젤리, 및 쵸콜릿으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 제형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 충치와 치주염 예방 및 치료용 구강 조성물.
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