KR20110112438A

KR20110112438A - 치아 표면에 지속적 전달을 하기 위해 화학적으로 개질된 실리카 또는 실리케이트 물질들을 포함하는 구강 린스 조성물

Info

Publication number: KR20110112438A
Application number: KR1020117019634A
Authority: KR
Inventors: 칼 더블유. 갈리스; 존 엠. 스와치; 코체테 애슬리 비. 파사이; 마이클 에스. 다실로; 제이슨 토마스 자프
Original assignee: 제이. 엠. 후버 코포레이션
Priority date: 2009-01-24
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2011-10-12
Also published as: DE10704974T8; DE10704974T1; RU2011124753A; BRPI1006025A2; JP2012515758A; WO2010084398A2; SG172777A1; US20100189663A1; MX2011007196A; ES2374878T1; TW201031426A; CN102387774A; WO2010084398A3; EP2389154A2

Abstract

일반적인 구강 린스 과정을 통해 실리카 또는 실리케이트 물질들을 치아의 표면에 전달할 수 있도록 하는 신규한 구강 린스(즉, 구강 세척제) 조성물이 제공된다. 이러한 조성물은 적절한 구강 린스 특성들을 제공하는 동시에 보관 중의 침강을 방지하기 위해 상기 실리카 또는 실리케이트 물질들(입자 형태)의 적절한 현탁성을 나타내어야 한다. 이러한 실리카 또는 실리케이트 물질들은 이러한 물질들이 구강 린스를 통해 쉽게 옮겨지는 한 그 자체로 얼마든지 치료학적 또는 심미적 이점들을 나타낼 수 있으며, 표적 치아와 접촉시 증착하기 위한 적절한 친화력을 나타낼 수 있다. 이러한 실리카 또는 실리케이트 물질들은, 일 구현예에서 표적 치아 표면상에 효과적인 정적 흡인 및 최후 축적을 할 수 있도록 충분히 작은 입자 크기뿐만 아니라 특정 이온 전하 값을 나타내야 한다. 이러한 구강세척제를 구취 제거제 및/또는 세정제로 이용하는 방법뿐만 아니라 실리카 또는 실리케이트 물질 치아 축적을 위해 이용하는 방법 또한 본 발명 내에 포함된다.

Description

치아 표면에 지속적 전달을 하기 위해 화학적으로 개질된 실리카 또는 실리케이트 물질들을 포함하는 구강 린스 조성물{MOUTH RINSE COMPOSITIONS INCLUDING CHEMICALLY MODIFIED SILICA OR SILICATE MATERIALS FOR SUSTAINED DELIVERY TO TOOTH SURFACES}

[관련 출원 상호 참조]

본 출원은 미국특허출원 제12/648,673호(출원일: 2009년 12월 29일) 및 미국 가출원 제61/275,689호(출원일: 2009년 1월 24일, 발명의 명칭: "Mouth Rinse Compositions Including Chemically Modified Silica or Silicate Materials for Sustained Delivery to Tooth Surfaces")를 기초로 하는 우선권 주장 출원이며, 이에 개시된 내용 전문이 참고로써 본 명세서에 포함된다.

본 발명은 구강 린스(즉, 구강세척제) 조성물에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 치아 민감성을 감소시키는 기능을 하는 구강 린스 조성물에 관한 것이다.

실리카 및/또는 실리케이트 물질들은 연마제 및 증점제의 기능을 하는 치분 제품(예를 들면 치아 페이스트)에 특히 유용하다. 또한 이러한 기능적인 다용도성 외에도, 실리카 또는 실리케이트 물질들(특히 비정질 침전 실리카 물질들 또는 칼슘 실리케이트 입자들)은 불소 원료들(소듐 플루오라이드, 소듐 모노플루오로포스페이트 등)과 같은 활성 성분들에 상대적으로 높은 친화력을 가진 다른 치분 연마제들(특히 알루미늄 및 칼슘 카보네이트)에 비해서도 이점을 가진다. 또한, 실리카 또는 실리케이트 물질들은 상아세관 차단, 치아미백, 및 고갈된 치아 표면의 재광화(remineralization)와 같이 색다른 방법의 치과용 목적을 위해 잠재적인 치료제로써 이론화되어 왔다. 그러나, 이러한 각각의 예들에서, 실리카 또는 실리케이트 물질들은 고점도 치과용 페이스트와 크림을 통해 완성되어 왔다. 지금까지는 여러 가지 어려움들로 인해 다른 방법들을 통해 실리카 또는 실리케이트 물질들을 치아 상에 증착하는 것은 회피되어 왔다.

우선, 실리카 및 실리케이트 물질들이 자연계에서 입자라는 사실은 액체 원료로부터 얻은 물질과 같은 것들을 전달하는 데에 있어서 일반적으로 문제를 일으킨다. 액체 형태에서는, 입자들이 전체 조성물의 바닥으로 가라앉는 경향이 있어서, 표적 치아로 이동 및 접촉시키기 위해 입자를 함유하는 액체를 적당하게 균질한 분취량으로 제공하기가 어려워진다. 또한, 액체 원료의 사용시 치아 표면에 특정 입자들을 점착시키는 것이 매우 어려운데, 이는 헹구는 동안 액체가 입자들을 이동시킴에 따라 액체를 뱉거나 삼켰을 때 일부 입자들이 없어지기 때문이다. 이와 같이, 실리카 또는 실리케이트 물질들을 건조 형태(예를 들면 분말 치약) 또는 치분 형태(치아 페이스트 및 치아 크림)와 달리 치아 표면에 실리카 또는 실리케이트 물질들을 사용하는 방법과 같은 실리카 산업은 거의 연구되어 오지 않았다.

구강세척제는 과거에 여러 가지 치료학적 이점들을 위해 이용되어 왔다. 가장 일반적으로, 구강세척제는 알코올을 이용하여 사람의 구강에 있는 해롭고/해롭거나 바람직하지 않은 박테리아를 사멸하고, 활성 성분들을 이용하여 구취, 충치, 및 치은염과 관련된 잠재적인 문제들을 치료하며, 향미와 향기 전달로 냄새를 덮음으로써 구취를 제거시킨다. 구강세척제는 일반적으로 사람의 구강 내에서 충분히 이동할 수 있고 삼키기보다는 뱉는 것이 용이하도록 적절히 낮은 점도를 나타낸다. 구강세척제는 많은 양의 수용성 알코올과 물, 그리고 방향유(유칼립톨, 메틸살리실레이트 등)와 그 밖에 입에 삼키면 해로울 수 있는 과산화수소와 테트라포타슘 포스페이트와 같은 작용제들을 포함하며; 따라서, 구강세척제는 삼켜서는 안 되며, 사용자는 이를 뱉어내야 한다. 구강세척제를 뱉어내는 것은 사람의 입으로부터 최대한 많은 잔여물을 힘차게 제거하는 것을 수반할 것이다. 액체를 주성분으로 하는 구강세척제를 사용하면, 사람의 입 전체에 걸쳐 이동된 후라 하더라도, 힘차고 세게 뱉을 경우 처음에 구강세척제에 있었던 물질들뿐만 아니라 잠재적으로는 사용자의 치아로부터 불필요한 잔여물들까지도 대부분 포함할 것이다. 또한, 구강세척제는 적당히 산성화된 매질 내에서 해리하는 염들 또는 유기 화합물들을 포함할 수 있으며, 이로 인해 액화된 형태로 치아 표면에 점착하는 성향을 갖게 된다.

미국 특허 제5,328,682호는 "린스 및 브러시(rinse and brush)" 타입의 제품을 제공하기 위해 연마성 실리카 성분들을 함유하는 구강세척제를 개시하고 있다. 연마성 실리카는 스멕타이트와 몬모릴로나이트 점토들, 카복시메틸셀루로스, 크산탄검 또는 아크릴산 중합체들과 같은 현탁제들을 갖고 있는 상당히 안정한 현탁액 내에서 보존된다. 연마성 실리카는 치아 표면을 깨끗하게 하는 기능을 하며, 구강세척제와 함께 뱉어져야 한다. 상기 '682 특허는 구강세척제로 헹구고 뱉어낸 후에, 치아 표면에 장기간 증착하는 동안 치료 효과 제공을 위해서 실리카 또는 실리케이트 물질들을 어떻게 전달하는지에 대해 언급하지 않고 있다. 일반적인 구강세척제의 이용 하에는 임의의 목적으로 액체 구강세척제로부터 치아 표면에 점착되는 고체 입자들을 전달하는 것은 고려하지 않았다. 구강세척제의 특정한 최종 용도를 위한 치료학적 이점에 중점을 맞추어 보면, 연마보다는 구강 린스 활동과 동시에 치료학적 이점을 제공하는 것을 조력할 필요가 있다.

본 발명은 일반적인 구강 린스 과정을 통해 치아의 표면에 점착 친화력을 갖는 입자 물질들의 전달을 가능하게 하는 구강 린스 조성물을 제공한다. 이러한 조성물들은 구강 린스 특성들을 제공함과 동시에 입자 물질들이 보관 중에 가라앉는 것을 방지하기 위해 적절한 현탁성을 나타내야 한다. 상기 입자 물질들은 구강 린스를 통해 쉽게 이동할 수 있는 한 얼마든지 치료학적 또는 심미적 효과를 스스로 나타낼 수 있고, 표적 치아에 접촉했을 때 그 치아 상에 증착하기 위해 적절한 친화력을 나타낼 수 있다. 치료학적 이점의 예에는, 칼슘의 사용에 의한 치아 표면의 재광화 및 치아 민감성의 감소가 포함된다. 일 구현예에서, 상기 입자 물질들은 표적 치아 표면상에 효과적인 정적 흡인 및 최후 축적을 할 수 있도록 충분히 작은 입자 크기뿐만 아니라 특정 이온 전하 값을 나타낸다. 상기 입자 물질들은 부가물-처리된 침전 실리카, 칼슘 실리케이트 또는 인산과의 반응에 의해 개질된 칼슘 실리케이트일 수 있다.

본 발명의 구강 세척제 조성물의 한 가지 구별되는 이점은, 사람의 구강 내에서 액체를 이동시킴으로써 매우 낮은 점도의 액체로부터 치료학적으로 이로운 입자 물질들을 전달할 수 있다는 것이다. 본 발명의 또 다른 이점은, 반드시 낮은 점도인 구강 린스 조성물 전부를 제공할 수 있다는 것이며, 다만 표적 치아 표면에 물질들이 실질적으로 고르게 전달되도록 구강 세척 조성물 전체에 걸쳐 이들 물질들이 균일하게 혼합될 수 있을 정도로 원하는 입자 물질들을 여전히 현탁시켜야 한다. 본 발명의 또 다른 이점은 장기간 치아 표면에 점착할 수 있도록 하는 특정 침전 실리카 물질들로 인해 나타나는 표적 치아 표면과의 충분한 친화도이며, 이로 인해 구강 린스 조성물을 일반적으로 이용하는 중에 이러한 물질들이 증착할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 또 다른 이점은 치료학적 및/또는 심미적 이점들을 나타내는 구강 린스 조성물 또는, 치료학적 및/또는 심미적 이점들을 나타내는 화합물에 부착되는 구강 린스 조성물 내에 이러한 실리카 물질들을 포함함으로써 실리카 증착과 동시에 일반적인 구강세척제의 이점들을 제공할 수 있다는 것이다.

따라서 본 발명은, 25℃, 1 대기압에서 최대 10,000cps(바람직하게는 5,000cps 미만, 가장 바람직하게는 1cps와 2,000cps 사이)의 점도를 나타내며, 염기 용매(바람직하게는 물, 알코올 또는 이들의 혼합물) 및 0.01중량% 내지 25중량%의 입자 물질을 포함하는 구강 린스 조성물을 포함하며, 여기에서 상기 입자 물질은 표준 구강 린스 과정을 통해 사용되는 경우 치아 표면에 점착 친화력을 나타내며, 상기 입자 물질은 실온에서 3주 이상 보관한 후에 상기 구강 린스 조성물 내에서 감지할만한 분리 또는 침강을 나타내지 않는다. 또 다른 구현예에서, 상기 입자 물질들은 상기 구강 린스 조성물의 총 중량 대비 0.01중량% 내지 약 10중량%의 양으로 존재한다. 바람직하게는, 총 중량의 0.05중량% 내지 약 5중량%의 양으로 존재한다.

또한, 본 발명은 이러한 구강 린스 조성물들을 사용자의 구강 내에 주입함으로써 치아 표면에 입자 물질들을 증착시키는 방법을 포함하며, 특히 물질들은 이러한 증착시에 표적 치아에 치료학적 이점들(또는 심미적 이점들)을 제공한다.

표준 구강 린스 과정은 구강 린스 조성물을 전달 용기에 붓고 이를 사용자의 구강으로 이동시킴으로써 특정량의 구강 린스 조성물(예를 들어 5 내지 20mL)을 주입시키는 것을 목적으로 한다. 그 다음, 사용자는 전부는 아니더라도 구강 내 대부분의 여러 부위들과 구강 린스 조성물 사이의 접촉을 최대한 확보하기 위해 유체 구강 린스 조성물을 구강 주위에서 이동시킬 것이다. 적당한 시간(예를 들어, 10초)이 지난 후에, 사용자는 구강 린스 조성물을 구강 밖으로 뱉어낼 것이고, 이에 따라 구강 내에 있는 잔여량의 액체와 그 밖의 구강 린스 성분들이 버려질 것이다. 실제로, 구강 린스 과정은 구강의 안쪽 부위들을 코팅하기 위해 사용자의 구강 내에 일정 기간 동안 구강 린스 조성물을 주입한 다음 이를 뱉어내는 것을 포함한다.

본 명세서에 사용되는 모든 부(parts), 퍼센트 및 비율은 달리 특정하지 않는 한 중량으로 나타낸다. 본 명세서에 인용되는 모든 문헌들은 참고로서 포함된다.

구강 린스 조성물은 자연계에서 액체이며, 이에 따라 최대 10,000cps의 점도를 나타내기 때문에(전술한 바와 같이), 이러한 조성물들의 시발점은 염기 용매이다. 일반적으로, 물을 주성분으로 하여 비용적 측면을 위해서뿐만 아니라 필요한 액체 형태가 되게 할 수 있다. 또한, 알코올도 사용될 수 있는데, 구체적으로는 알코올이 미생물을 사멸시키거나(예를 들면 에탄올) 조성물 전체에 대해 심미성을 제공할 수 있기 때문이다(예를 들면 멘톨). 그러나, 명백한 전제로, 상기 존재하는 알코올은 자연계에서 무독성이어야 한다. 상기 물/알코올(또는 알코올만 또는 물만) 부분이 본 발명의 구강 린스 조성물의 대부분이어야 하는데, 이는 재차 사용자의 구강으로부터 이동, 전달, 및 제거하기 쉬운 바람직한 액체 특성들을 제공하기 위해서이다. 따라서, 상기 염기 용매는 전체 포뮬레이션의 75-99.99중량%를 구성할 수 있다.

더 중요하게, 비록 상기 구강 린스 조성물이 입자 물질들을 포함하지만, 이들은 표준 구강 린스 과정을 통해 사용되는 경우 치아 표면에 점착 친화력을 나타낸다. 상기 입자 물질들은 침강 실리카, 실리케이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 몇몇 예에서, 상기 침강 실리카는 구강 린스 과정 중에 표적 치아의 표면상에 증착할 수 있도록 개질된다. 이러한 개질로 인해 일반적으로 치아 표면에 점착되지 않는 비-개질된 상태인 동일 물질에 비해 치아 표면에 쉽게 증착되는 실리카가 생성된다. 동시 계류중인 미국 출원 제12/499,359호(2009년 7월 8일 출원, '359 출원)에 개시된 바와 같이, 세관-차단 침강 실리카 물질들(보다 크게 치아 표면에 점착하는 경향을 나타냄)은 치분 포뮬레이션 내에 일반적인 치아 브러시 공정을 통해 주입된다. 현재 이와 같은 실리카 물질들이 본 발명의 구강 린스 조성물 내에 적용하기에 유용한 입자 물질들인 것으로 밝혀졌다. 미국 출원 제12/499,359호는 전체로서 본 명세서에 포함된다.

본 발명에는 치아 및 잇몸 표면상의 점착 증가를 제공하는 임의의 유형의 실리카 개질이 포함되며, '359 출원에 기재된 개질은 본 발명의 바람직한 일 구현예에 제공된다. 이러한 '359 출원에 개시된 개질은 i) 평균 입자 크기 1 내지 5 마이크론 및 ii) 부가물(상기 물질의 적어도 일부 표면상에 존재)을 갖는 침강 실리카 물질을 생성하여, 부가물이 없는 유사한 침강 실리카 물질의 제타 전위에 비해 10%보다 큰 제타 전위 감소를 나타내는 부가물-처리된 침강 실리카 물질을 형성한다. 일 구현예에서, 상기 부가물은 금속 원소이다. 또 다른 구현예에서, 상기 부가물은 전이금속 및 후전이금속으로부터 선택되는 금속 원소이다. 적절한 금속 원소들의 예에는 알루미늄, 아연, 주석, 스트론튬, 철, 구리, 및 이들의 혼합물들이 포함된다. 상기 부가물-처리된 침강 실리카 물질은 침강 실리카 물질이 형성되는 중에 상기 부가물의 첨가에 의해 수용성 금속염의 형태로 형성되며, 이는 하기에 더 자세히 설명되어있다. 금속 나이트레이트, 금속 클로라이드, 금속 설페이트 등과 같이 산성 조건에서 용해될 수 있는 임의의 금속염이 적절할 것이다.

일 구현예에서, 상기 부가물-처리된 침강 실리카 물질은, 부가물이 없는 동일 구조의 침강 실리카 물질에 비해 15%보다 큰 제타 전위 감소를 나타낸다. 또 다른 구현예에서, 상기 제타 전위 감소는 20%보다 크다. 또 다른 구현예에서, 상기 제타 전위 감소는 25%보다 크다.

소의 상아질에 대해 증가된 친화력을 나타내는 다른 유형의 실리카 개질은 자연계에서 양이온성이거나 희소 금속(minor metal) 산화물 성분으로 농화된 표면이다. 상표명 Ludox by W. R. Grace(특히 Ludox AM 시리즈)으로 제조되는 것들과 같이 금속 안정화된 콜로이드 실리카들은 일반적으로 5 내지 120nm의 크기이며 알루미늄 류 또는 다른 금속 성분으로 처리될 수 있다. 이러한 처리로 인해, 조성물 및 실리카의 처리 수준, pH 및 콜로이드 분산의 이온 강도에 따라 상기 실리카의 음전하가 감소되거나 양극 하전된 입자들이 형성된다. 발열 실리카 제조 공정 중에 적은 양의 희소 금속 할로겐 흐름을 첨가함으로써 제조되는 것들과 같은 혼합된 금속 공-건식(co-fumed) 실리카 생성물은, 수용액 내에서 분산될 때 대략 300nm의 크기이다. 적은 양의 희소 금속염의 첨가로 인해 표면이 농화되어 조성물 및 처리 수준, pH 및 분산의 이온 강도에 따라 실리카의 음의 표면 전하의 감소를 초래하거나 양이온성 입자가 산출된다. 이러한 통상적인 생성물들은 상표명 Aerosil MOX 80 또는 MOX 170(Evonik으로부터 입수 가능)으로 판매된다. 상기 콜로이드 실리카 및 공-습식 금속 산화물 생성물은 슬러리 형태로 상업적으로 입수 가능하며, 이는 본 명세서에 기재되어 있는 구강세척제 포뮬레이션에 편리하게 첨가되어 본 발명의 구강 린스 조성물을 형성할 수 있다. 비록 이러한 입자들이 소의 세관보다 훨씬 작은 크기이지만, 이들의 개질된 표면 전하가 비-표면 부화된 콜로이드 및 건식 실리카 입자만에 비해 더 큰 친화력을 갖는 소의 상아질과 상호작용할 수 있도록 한다.

실리케이트 물질에 있어서, 하나의 바람직한 구현예는 '359 출원과 유사한 크기의 입자를 갖는 칼슘 실리케이트이다. 또한, 칼슘 실리케이트는 인산과의 반응에 의해 개질되어 칼슘 포스페이트 염을 생성할 수 있으며, 이의 이온성 전하는 상기 칼슘 실리케이트가 치아 표면에 또는 치아의 상아세관 내에 또는 잇몸 조직 표면상에 까지도 점착되도록 도와준다. 따라서 이러한 칼슘 실리케이트/포스페이트 화합물들은 잠재적인 재광화를 목적으로 칼슘 이온이 치아에 점착되도록 전달할 수 있다.

상기 '359 출원에서, 상기 개질된 침강 실리카 물질은 일반적으로 연마 효과 또는 두께 특성을 위해(다만 다른 화합물들의 전달을 위해 또는 다른 이점들을 제공하기 위한 이러한 실리카 또는 실리케이트 입자의 능력을 위해서는 아님) 실리카 물질을 포함하는 치분에 첨가된다. 그러나, 치분 내에 있는 다른 유형의 성분들이 존재하는 경우 개질된 실리카 또는 실리케이트 입자들의 증착에 해로운 영향을 주거나, 또는 개질된 실리카 또는 실리케이트 입자 자체가 특정 치분 화합물들에 해로운 영향을 줄 수도 있다(예를 들어, 불소 원료들은 특정 금속 화합물과 바람직하지 않게 반응하며, 이에 따라 불소를 사용할 수 없게 된다). 따라서, 가장 먼저 일반적인 치분 조성물 내에 제공되는 것들 이상으로 실리카 또는 실리케이트 물질들이 치아 및 잇몸 표면에 특정 이점들을 전달할 수 있다는 기대를 제공할 수 있음을 파악하는 것이 중요했었다. 지금까지는, 실리카 및 실리케이트 물질들이 구취 제거제와 결합되고(예를 들면, 시간이 지남에 따라 지연되지만 연속적인 전달을 위해 상기 실리카 또는 실리케이트 물질의 세공 내에 "보관됨"), 칼슘 원료와 결합되며(재광화 목적), 실질적인 세관 차단 성분들로 사용(접근이 용이한 상아세관으로 인한 사용자의 불편함을 줄이기 위함)될 수 있는 것으로 파악되었다. 이러한 잠재적 능력의 문제점은, 일반적인 치분 포뮬레이션 및 치아 브러싱 과정 이외의 신뢰할 만한 방법으로 치아 표면에 이러한 물질을 전달하는 것이었다.

일단 적절한 실리카 또는 실리케이트 입자 및 이들의 개질물들이 치아 표면에 친화력을 갖는 것이 실현되었다면, 그 다음 과제는 보관 중에 적절한 현탁성을 갖고, 사용자의 구강으로 적절히 이동하며, 구강 린스 과정 중에 사용자의 치아 및 잇몸 조직 표면상에 적절히 증착하고, 추후 사용자의 치아 및 잇몸에 바람직한 이점들을 전달하는 구강 린스 조성물을 제조하는 것이다. 구강 린스 조성물 내에 있는 이러한 물질들의 잠재적 함유물에 대면되는 어려움은, 사용자의 구강에 균질한 전달을 확보할 수 있는 능력과 심지어는 치아 표면 및 그 안에 있는 잇몸 조직 전반에 걸친 고른 분포를 위한 기대와도 관련되어 있다. 구강세척제 사용자들이 일반적으로 겔 또는 크림형의 구강 린스를 원하지 않기 때문에 농화된 구강 린스 조성물로 만들 수 있는 제품은 부적절한 것으로 결정되었으며; 따라서 액체 린스가 필요하다. 우리의 목표는 실리카 또는 실리케이트 입자 물질을 액체 원료로부터 치아 표면에 신뢰할 만하게 전달할 뿐만 아니라 보관 용기의 바닥에 가라앉지 않고 이동을 위해 최소한의 움직임으로도 가라앉은 입자가 상부로 완전히 혼합될 수 있는 포뮬레이션을 제공하는 방법을 개발하는 것이었다.

그 결과, 특정 다당류 검들이 효과적인 현탁 특성을 가지면서도 낮은 비율에서 적절한 수화(hydration) 수준을 제공한다는 것을 발견하였다. 크산탄 검, 고 아세틸 젤란 검, 및 저 아세틸 젤란 검은 이러한 목적에 맞는 우수한 능력을 나타내었다. 또한, 카복시메틸셀룰로스와 같은 다수의 다른 유형의 농화제, 또는 농화제들의 결합물들도 이러한 이로운 결과를 제공할 수 있다. 하기는 본 발명의 액체 구강 린스 조성물 내에 입자 물질을 주입하기 위한 적절한 현탁물의 제조 및 활용에 관한 더 상세한 내용들이다. 상기 검들은 일반적으로 전-혼합(pre-mix) 포뮬레이션 내에 매우 낮은 수치로(0.01 내지 0.25중량%) 첨가되어, 필요한 현탁 특성을 제공하도록 함으로써 구강 린스 조성물 전체가 여전히 적절한 액체 형태를 유지하도록 한다.

상기 구강 린스 조성물에 첨가될 수 있는 그 밖의 성분들에는 일반적인 항균성 화합물, 계면활성제(유기 액체가 표적 치아 및 구강 조직에 증착되게 하려는 목적), 감미료, 향미료, 착색제, 및 심미적이고 입자 물질 자체로부터 그 밖의 잠재적인 치료학적 이점들을 가능케 하는 다른 화합물들(습윤제, 방부제 등)이 포함된다. 구강 린스 조성물 내에 사용되는 적절한 항균제의 예에는 티몰, 클로로티몰, 아밀-, 헥실-, 헵틸-, 및 옥틸페놀, 헥실레조르시놀, 및 페놀과 같은 페놀 화합물; 4차 모르폴리늄 알킬 설페이트, 세틸피리디늄 클로라이드, 알킬디메틸 벤질암모늄 클로라이드, 및 알킬트리메틸 암모늄 할라이드와 같은 4차 암모늄 화합물; 및 벤조산, 포름알데하이드, 포타슘 클로레이트, 타이로트리신, 그라미시딘, 아이오딘, 소듐 퍼보레이트, 및 우레아 퍼옥사이드와 같은 다양한 종류의 항균성 화합물들이 포함된다. 또한, 소듐 벤조에이트는 이러한 목적을 위해 벤조산으로 분해되어 포함될 수도 있다. pH 값 조절을 위해서는 완충제 뿐만 아니라 약산도 첨가될 수 있다. 따라서, 시트르산, 타르타르산 및 아세트산도 첨가될 수 있다. 완충제의 예로는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염, 및 약한 카복실산의 아민(예를 들면 암모늄) 염이 있다. 바람직한 완충제로는 소듐 시트레이트, 포타슘 시트레이트, 및 소듐 아세테이트가 있다. 계면활성제는 구강 린스 조성물을 순수하게 유지하고 혼탁을 방지하기 위해 조성물 내에 포함될 수 있다. 이러한 목적을 위해 음이온성 알킬 설페이트(소듐 라우릴 설페이트, 소듐 테트라데실 설페이트 등)와 같은 임의의 식품-등급의 계면활성제들이 사용될 수 있다. 또한 소듐 사카린, 소르비톨, 자일리톨, 아스파탐, 및 수크로스와 같은 감미제도 포함될 수 있다. 향미료는 시나몬, 계피, 아니스, 멘톨, 유칼립톨, 메틸 살리실레이트, 페퍼민트 오일, 스피어민트 오일, 및 그 밖에 알려진 향미 개선제로부터 선택될 수 있다. FD&C 염료와 같은 착색제 또한 첨가될 수 있다. 이러한 추가적인 성분들은 구강 린스 조성물의 총 중량 대비 0.01 내지 25중량%로 존재할 수 있다.

본 발명의 침강 실리카 물질은 하기 공정에 따라 제조된다. 소듐 실리케이트와 같은 알칼리 실리케이트의 수용액을 균일한 혼합물을 확보하기에 충분한 혼합 수단을 구비한 반응기에 넣는다. 상기 반응기 내에 있는 알칼리 실리케이트 용액을 약 65℃와 약 100℃ 사이의 온도에서 예열(preheat)한다. 상기 알칼리 실리케이트 수용액은 대략 8.0 내지 35중량%(예를 들면, 약 8.0 내지 약 20중량%)의 알칼리 실리케이트 농도를 가질 수 있다. 상기 알칼리 실리케이트는 약 1 내지 약 3.5(예를 들면 2.4 내지 3.4)의 SiO₂:Na₂O 비율을 갖는 소듐 실리케이트일 수 있다. 상기 반응기에 놓은 알칼리 실리케이트의 양은 배치(batch) 내에 사용된 총 실리케이트의 약 5중량% 내지 100중량%이다. 선택적으로, 소듐 설페이트 용액과 같은 전해질이 반응 매개물에 첨가될 수 있다. 또한, 이러한 혼합은 고-전단 조건 하에 수행될 수 있다.

그 다음 상기 반응기에 (1) 황산과 같은 산성화제 또는 산의 수용액; 및 (2) 상기 반응기 내에 있는 것과 같은 종류의 알칼리 실리케이트를 함유하는 추가량의 수용액이 동시에 첨가되며, 상기 수용액은 약 65℃ 내지 약 100℃로 예열된다. 부가 화합물은 산성화제 수용액이 반응기에 주입되기 이전에 상기 산성화제 수용액에 첨가한다. 상기 부가 화합물은 상기 산성화제 수용액과 미리 혼합되며, 이때 산성화제 수용액의 리터(L)에 대한 부가화합물의 몰 농도는 약 0.002 내지 약 0.185이고, 바람직하게는 약 0.074 내지 약 0.150이다. 선택적으로, 최종 실리카 생성물 내에 더 높은 부가물의 농도가 필요한 경우, 산을 대신하여 상기 부가 화합물의 수용액이 사용될 수 있다.

바람직하게 상기 산성화제 용액은 약 6 내지 35중량%(예를 들면, 약 9.0 내지 약 20중량%)의 산성화제 농도를 갖는다. 일정 시간이 지난 후, 상기 알칼리 실리케이트의 유입이 중단되었으며 상기 산성화제는 원하는 pH에 도달할 때까지 흐르도록 하였다.

상기 반응기 배치는 고정된 분해 온도에서 5분 내지 30분 사이에 노화되거나 "분해"되게 하며, 이때 상기 반응기 배치는 일정한 pH로 유지된다. 분해가 완결된 후, 상기 실리카 필터 케이크(cake)로부터 세척 물(water)이 약 2000μmhos/cm 미만의 전도도를 얻게 될 때까지 상기 반응 배치를 여과하고 물로 세척하여 초과량의 부산물 무기염을 제거한다. 상기 실리카 여과액의 전도도는 상기 필터 케이크 내에 있는 무기 염 부산물 농도에 비례하기 때문에, 상기 필터 케이크 내에 있는 여과액의 전도도가 2000μmhos/cm 미만이 되도록 유지시킴으로써 Na₂SO₄와 같은 바람직한 저농도의 무기염을 얻을 수 있다. 상기 실리카 필터 케이크는 물속에서 슬러리화된 후에, 임의의 기존 건조 기술(예를 들면 스프레이 건조)을 통해 건조되어, 약 3중량% 내지 약 50중량%의 수분을 함유하는 부가물-처리된 침강 실리카 물질이 제조된다. 그 다음 상기 부가물-처리된 침강 실리카 물질이 분쇄되어 약 1㎛ 내지 5㎛의 바람직한 입자 크기를 얻는다. 전술한 부가물-처리된 침강 실리카 물질은 바람직하게는 수용성 금속염이며, 이는 상기 실리카에 첨가시 실리카 상의 음전하를 감소시킨다. 적절한 금속 원자의 예에는 전이 및 주족 원소로부터 선택되는 원소들이 포함된다. 수용성 금속염의 바람직한 예에는 알루미늄, 아연, 주석, 스트론튬, 철, 및 구리가 포함된다.

칼슘 실리케이트는 가장 일반적으로 반응성 실리카와 알칼리 토금속 반응물(바람직하게는 알칼리 토금속 산화물 또는 수산화물), 및 소듐 알루미네이트 또는 알루미나와 같은 알루미늄 원료와의 반응에 의해 제조될 수 있다. 상기 실리케이트의 최종 특성은 실리카의 반응성에 따라 달라지기 때문에, 상기 실리카 원료는 소듐 실리케이트와 같은 용해성 실리케이트, 및 황산과 같은 무기산(mineral acid)의 반응 생성물인 것이 바람직하다. 적절한 합성 비정질 알칼리 토금속 실리케이트는 제이. 엠. 후버 코포레이션에서 제조되며 Hubersorb® 상표로 여러 등급으로 판매된다. 이러한 실리카를 제조하는 방법 및 기술들은 미국 특허 제4,557,916호에서 더욱 상세히 논의하고 있으며, 상기 특허는 본 명세서에 전체로서 포함된다. 일 구현예에서, 칼슘 실리케이트는 인산과 반응하여 표적 치아 표면에 점착하기 위한 개질된 칼슘 실리케이트/포스페이트를 형성한다.

이러한 입자성 실리카 또는 실리케이트 물질들은 상아세관을 폐색(occlude)하는 목적으로 제조되어 주입될 수 있다. 대안적으로, 이러한 물질들은 그 후에 다른 화합물들과 반응하여 치아 및/또는 잇몸 조직 표면에 다른 화합물들을 전달하기 위한 증착제로서 상기 실리카 또는 실리케이트를 이용한다. 따라서, 예를 들면, 이러한 실리카 또는 실리케이트 물질의 세공이 구취제거 화합물과 같은 여러 가지 작용제들로 채워져서 사용자의 구강 내에서 시간이 흐름에 따라 전달할 수 있다. 마찬가지로, 칼슘 원료가 첨가되어(전술한 바와 같이 칼슘 실리케이트가 인산과 반응하는 것과 같이) 표적 치아 표면에 재광화 화합물을 제공할 수 있다. 이러한 방법으로, 전달된 화합물 중의 칼슘 부분은 치아와 반응하여 시간이 지나는 동안 치아 조직으로부터 손실된 칼슘을 얼마든지 원래대로 회복할 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 크산탄 검 현탁 시스템으로부터 상아세관 내의 비-개질된 실리카와 비교했을 때의 본 발명에 따른 개질된 실리카의 폐색(occlusion) 능력과 관련하여, 두 개의 현탁된 시료들에 대한 합성된 구강세척제 친화력 시험 결과를 보여주는 일련의 현미경 사진들이다.
도 2는 크산탄 검 현탁 시스템으로부터 상아세관 내의 비-개질된 실리카와 비교했을 때의 개질된 실리카의 폐색 능력과 관련하여, 시료에 대해 시중에서 구입한 구강세척제 친화력 시험 결과를 보여주는 일련의 현미경사진들이다.
도 3은 고 아실 젤란 검 현탁 시스템으로부터 상아세관 내의 비-개질된 실리카와 비교했을 때의 개질된 실리카의 폐색 능력과 관련하여, 두 개의 현탁된 시료에 대한 합성된 구강세척제 친화력 시험 결과를 보여주는 일련의 현미경 사진들이다.
도 4는 고 아실 젤란 검 현탁 시스템으로부터 상아세관 내의 비-개질된 실리카와 비교했을 때의 개질된 실리카의 폐색 능력과 관련하여, 시료에 대한 시중-구입한 구강세척제 친화력 시험 결과를 보여주는 일련의 현미경사진들이다.
도 5는 저 아실 젤란 검 현탁 시스템으로부터 상아세관 내의 비-개질된 실리카와 비교했을 대의 개질된 실리카의 폐색 능력과 관련하여, 두 개의 현탁된 시료에 대한 합성된 구강세척제 친화력 시험 결과를 보여주는 일련의 현미경 사진들이다.
도 6은 저 아실 젤란 검 현탁 시스템으로부터 상아세관 내의 비-개질된 실리카와 비교했을 때의 개질된 실리카의 폐색 능력과 관련하여, 시료에 대한 시중-구입한 구강세척제 친화력 시험 결과를 보여주는 일련의 현미경사진들이다.
도 7은 크산탄 검 현탁 시스템으로부터의 칼슘 실리케이트 및 인산과 반응한 칼슘 실리케이트의 치아 표면 점착과 관련하여, 두 개의 현탁된 시료에 대한 합성된 구강세척제 친화력 시험 결과를 보여주는 일련의 현미경사진들이다.

본 발명의 범위 전반에 대해 어떠한 제한도 하고자 하는 바가 아니며, 하기에 제공된 내용들은 본 발명의 특정 양태의 바람직한 예시들일 뿐이다.

먼저, 액체 포뮬레이션 내에 있는 실리카 물질들의 적절한 현탁액을 결정하는 것이 필요했다. 이러한 목적으로, 두 개의 상이한 유형의 실리카 입자들을 제공하였다. ZEOTHIX®177은 대략 3.5 마이크론의 평균 입자 크기를 갖는 침강 실리카 증점제이다(제조원: 제이. 엠. 후버 코포레이션). ZEODENT®113은 상업적으로 공급되는 대략 10 마이크론의 평균 입자 크기를 갖는 침강 실리카 치아 연마제로서, 이를 그 후에 대략 3 마이크론의 평균 입자 크기로 에어 밀링(air milling)하였다(제조원: 제이. 엠. 후버 코포레이션). ~10g의 각 실리카 물질을 190g의 탈이온수가 들어있는 비커에 첨가하고 20분간 1000rpm으로 교반하였으며, 교반을 멈추자 짧은 시간 내에(일반적으로, 최대 3분) 비커의 바닥에 물질들이 전부 가라앉았다.

하기 표 및 그 아래 제공되는 과정에 따라 KELDENT® 크산탄 검(제조원: GA, Atlanta의 CP Kelco U.S., Inc.), KELCOGEL® 젤란 검(제조원: GA, Atlanta의 CP Kelco U.S., Inc.), 및 KATHON™ CG 방부제(제조원: Rohm & Haas, 이는 본 명세서에서 시험된 시료의 침전 특성을 측정하는 것과 관련하여 오직 실험적인 목적으로만 사용되며 일반적으로 상업적인 구강세척제들 내에 포함되지 않는다)가 포함된 시료를 제조하였다.

표 1

물 내의 KELDENT® 크산탄 검 및 실리카

표 1과 관련하여, 0.4g의 KELDENT® 크산탄 검을 189.4g의 탈이온수가 들어있는 비커에 첨가하고 20분간 대략 1000rpm으로 교반하여 포뮬레이션 1을 제조하였다. 상기 크산탄 검이 분산되고 수화되자, 10.0g의 에어 밀링된 ZEODENT®113을 천천히 첨가하고 그 용액을 10분간 혼합하였다. 혼합 후에, 0.2g의 Kathon™ CG을 방부제로서 첨가하였다. ZEODENT®113 대신 ZEOTHIX®177을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 과정을 사용하여 포뮬레이션 2를 제조하였다.

표 2

물 내의 KELCOGEL^®CG-HA 젤란 검 및 실리카

표 2와 관련하여, 0.1g의 KELCOGEL®CG-HA 젤란 검(고 아실)을 189.4g의 탈이온수가 들어있는 비커에 첨가하고 85℃에서 20분간 대략 1000rpm으로 교반하여 포뮬레이션 3을 제조하였다. 젤란검이 분산되고 수화되자, 10.0g의 에어 밀링된 ZEODENT®113을 천천히 첨가하고 그 용액을 계속해서 교반하였다. 상기 용액을 교반하면서 점차 실온으로 냉각시켰다. 그 다음 0.2g의 Kathon™CG를 방부제로서 첨가하였다. ZEODENT®113 대신 ZEOTHIX®117을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 과정을 사용하여 포뮬레이션 4를 제조하였다.

표 3

물 내의 Kelcogel®CG-LA 젤란 검 및 실리카

표 3과 관련하여, 0.1g의 Kelcogel CG-LA(저 아실)을 189.4g의 탈이온수가 들어있는 비커에 첨가하고 85℃에서 20분간 1000rpm으로 교반하여 포뮬레이션 5를 제조하였다. 상기 젤란 검이 분산되고 수화되자, 10.0g의 에어 밀링된 Zeodent®113을 천천히 첨가하고 그 용액을 계속해서 교반하였다. 상기 용액을 교반하면서 점차 실온으로 냉각시켰다. 그 다음 0.2g의 Kathon™CG를 방부제로서 첨가하였다. ZEODENT®113 대신 ZEOTHIX®177을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 과정을 사용하여 포뮬레이션 6을 제조하였다.

보관한 지 1주일 후에, 포뮬레이션 1-6 중 어느 것도 어떠한 주목할만한 실리카 입자의 침전을 나타내지 않았다. 따라서, 고체 입자들을 현탁시키기 위해 구강 린스 조성물 내의 함유물을 위한 유사 베이스 시스템을 이용하기로 결정하였다. 현탁 특성을 위해 다른 실리카 물질들도 구강 린스 조성물 내에서 시험하였다. ZEODENT®165는 해머 밀링 이후 12 마이크론의 평균 입자 크기를 갖는 침강 실리카이다(제조원: 제이. 앰. 후버 코포레이션). ZEOTHIX®265는 에어 밀링 이후 대략 3 마이크론의 평균 입자 크기를 갖고 대략 0.5%의 알루미나를 함유하는 침강 실리카이다(제조원: 제이. 앰. 후버 코포레이션). PLURONIC®F127은 바스프 코포레이션(BASF Corporation)으로부터 입수 가능한 계면활성제이다.

개질된 입자 물질;

먼저, 하기 공정을 통해 부가물-처리된 침강 실리카 물질을 제조하였다:

67L의 실리케이트(19.5%, 1.180g/mL, 3.32MR) 및 167L의 물을 400갤런의 반응기에 첨가하고 30HZ로 재순환 및 60RPM으로 교반시키면서 87℃로 가열하였다. 그 다음 실리케이트(19.5%, 1.180g/mL, 3.32MR) 및 황산/명반(alum) 용액(17.1%, 0.22mol 명반/L 산을 함유하는 1.12g/mL 황산)을 47분 동안 12.8L/min 및 1.2 L/min으로 동시에 첨가하였다. 47분 후, 실리케이트의 유동을 멈추고 산을 연속적으로 유동시키면서 pH를 5.5로 조정하였다. pH가 5.5에 도달하자, 10분간 배치를 분해시킨 다음 방울로 떨어뜨렸다. 이를 여과 및 세척하여 ~1500μS의 전도도가 되게 하고 스프레이로 건조시켰다. 그 다음 상기 배치 부분을 에어 밀링하여 ~ 3.0㎛의 평균 입자 크기가 되게 하였다. 하기 시험 프로토콜에 따라 상기 부가물-처리된 침강 실리카의 다양한 특성들을 시험하였다.

상기 실리카 내의 금속 수치는 표준 원소 분석 기술로 측정하였다. 상기 실리카를 HClO₄ 및 HF에 용해시킨 다음 가열시켜 모든 휘발성 성분들을 내보냈다. 그 후에 잔존하는 비-휘발성 성분들을 희석된 HCl에 용해시키고 Perkin Elmer Optima 3000 ICP/OES 분석에 의해 이들의 농도를 측정하여다.

수분 또는 건조감량(LOD)은 105℃에서 2시간 동안 측정된 실리카 시료의 중량 2.0g이었다.

최종 실리카 생성물 내의 소듐 설페이트 농도를 측정하기 위해 전도법을 사용하였다. 탈이온수 내의 5% 슬러리의 실리카를 제조하고 전도계로 전도도를 측정하였다. 이는 추후 상관관계 표에 의해 소듐 설페이트의 %와 관련되어 있다. 공장 또는 시험용 공장(pilot plant)에서, 일반적으로 여과액은 회전기(rotary) 또는 판(plate) 및 프레임 여과기로부터 측정되며, 2000μmho/cm 미만의 전도도를 표적으로 하여 세척 파라미터들을 조정한다.

실리카의 CTAB 외부 표면적은 상기 실리카 표면상의 CTAB(세틸트리메틸암모늄 브로마이드)의 흡수에 의해 측정하였으며, 과량을 원심분리로 분리하고, 계면활성제 전극을 사용하여 소듐 라우릴 설페이트로 적정하여 측정하였다. 상기 실리카의 외부 표면은 흡수된 CTAB의 양으로부터 측정하였다(흡착 전 및 후의 CTAB 분석). 구체적으로는, 약 0.5g의 실리카를 정확하게 칭량하여 100.00ml의 CTAB 용액(5.5g/L, pH 9.0±0.2로 조정됨)이 들어있는 250ml 비커에 넣어 30분간 전기 교반 플레이트 상에서 혼합시킨 다음, 15분간 10,000rpm으로 원심분리시켰다. 10%의 Triton X-100 1.0ml를 100ml 비커에 들어있는 5.0ml의 순수한 상청액에 첨가하였다. 0.1N의 HCl를 가지고 pH를 3.0-3.5로 조정하고, 계면활성제 전극(Brinkmann SUR15O1-DL)을 이용하여 그 견본을 0.0100M의 소듐 라우릴 설페이트로 적정하여 종점(endpoint)을 결정하였다.

오일 흡수 값은 RUB-OUT(rubout) 방법을 이용하여 측정하였다. 이 방법은 딱딱한 퍼티(putty)-류의 페이스트가 형성될 때까지 매끄러운 표면상에 주걱으로 문질러 바름으로써 아마씨 오일과 실리카를 혼합하는 원리에 기초한다. 활짝 퍼지면 둥글게 말리는 페이스트 혼합물을 갖기 위해 필요한 오일의 양을 측정함으로써, 상기 실리카의 오일 흡수 값을 계산할 수 있다--상기 값은 상기 실리카 수착(sorptive) 능력을 충분히 하기 위한 실리카의 단위 중량당 필요한 오일의 부피를 나타낸다. 더 높은 오일 흡수 값은 더 높은 침강 실리카의 구조를 나타낸다; 유사하게, 낮은 값은 낮은-구조의 침강 실리카로 고려되는 것이 무엇인지를 나타낸다. 상기 오일 흡수 값의 계산은 하기와 같이 수행하였다:

오일 흡수 = 흡수된 오일(ml)/실리카의 중량(g) × 100

= 오일(ml)/100g의 실리카

중간 입자 크기는 호리바 인스트루먼트(Horiba Instruments, Boothwyn, Pennsylvania)로부터 입수 가능한 Model LA-930(또는 LA-300 또는 등가물) 레이저 광 분산기를 사용하여 측정하였다.

실리카의 % 325 메시 잔류물은 44 마이크론 또는 0.0017 인치의 개구(스테인리스강 망사)를 갖는 미국 표준체 제325호를 이용하여, 10.0g의 시료를 1쿼트(quart) Hamilton mixer Model No.30의 컵에 0.1g까지 가장 근접하게 하여 측량하고, 대략 170ml의 증류수 또는 탈이온소를 첨가하고 7분 이상 동안 슬러리를 교반함으로써 측정하였다. 상기 혼합물을 325 메시 스크린에 옮기고 스프레이 헤드를 스크린으로부터 대략 4 내지 6 인치 간격을 두어 유지시키면서 2분간 20psi의 압력으로 스크린에 직접 물을 분사하였다. 그 다음 남아있는 잔류물을 시계 접시에 옮기고, 오븐에서 대략 15분간 150℃에서 건조시켰으며; 그 후에 이를 냉각시키고 분석용 저울로 칭량하였다.

반응 혼합물(5중량%의 슬러리)의 pH 값은 임의의 통상적인 pH 감응 전극에 의해 모니터링될 수 있다.

밝기 측정을 하기 위해, 시료들을 매끄러운 표면의 펠릿에 가압하고 Technidyne Brightmeter S-5/BC로 평가하였다. 이 기기는 시료를 45°의 각도로 비추는 이중 빔 광학 시스템을 가지며, 반사광은 0°에서 관측된다.

상기에서 제조된 상기 부가물-처리된 침강 실리카(실리카-알루미늄)에 대한 특성 측정을 수행하였으며, 이를 표 A 및 B에 제공하였다. 알루미나 함량은 2중량%였다.

표 A

금속 산화물의 양

표 B

실리카 특성

제타 전위는 용액에 현탁된 입자의 외부 표면상의 전하를 측정한 것이다. 동일 전하의 제타 전위를 갖는 입자들은 서로 반발하는 경향이 있고 반대 전하의 제타 전위를 갖는 입자들은 서로 끌어당기는 경향이 있을 것이다. 역사적으로, 제타 전위는 미량전기영동(microelectrophoresis)에 의해 측정되었으며, 이에 따라 입자 분산물에 걸쳐 전기장이 가해지지며, 입자들이 반대 전하의 전극을 향해 이동함에 따라 입자의 속력이 측정된다. 반대 전하의 전극을 향해 보다 큰 속력으로 이동하는 입자들은 그 표면상에서 증가된 전하 크기를 갖는 경향이 있을 것이다. 대안적으로, 제타 전위는 ESA(electrokinetic sonic amplitude) 기술에 의해 측정될 수 있다. ESA는 전기 음향학적 방법에 의해 동(動)전기적 특성을 측정한다. 고주파 진동 전기장이 입자 분산물에 가해진다. 상기 입자들은 이들 표면상의 전하에 비례하는 전기장이 가해짐에 따라 진동할 것이다. 입자들이 한쪽 방향으로 움직임에 따라, 입자와 교체되는 액체는 다른 방향으로 움직일 것이다. 입자 및 액체 매질 사이에 밀도 차가 이는 경우, 움직이는 입자들에 의해 액체가 교체됨에 따라 액체 분산물 및 전극의 계면에 음파가 생성될 것이다. 그 후에 상기 생성된 음파가 측정될 수 있고, 상기 음파의 세기는 제타 전위의 크기와 관련된다. 제타 전위는 일반적으로 pH 값의 범위에 걸쳐 측정되며, 이에 따라 현탁된 입자의 표면 전하가 pH의 함수에 따라 어떻게 달라지는지에 대한 지표를 제공한다(Greenwood, R. "Review of the measurement of zeta potentials in concentration aqueous suspensions using electroacoustics" Advances in Colloid and Interface Science, 2003, 106, 55-81, 전문이 본 명세서에 참고로서 포함된다).

상기에서 제조된 부가물-처리된 침강 실리카(실리카-알루미늄)의 제타 전위를 측정하고, 상기 부가물을 함유하지 않은 유사한 침강 실리카의 측정치와 비교하였다. 제타 전위의 퍼센트 감소는 pH 8.0에서 29.16%였다.

또한, 칼슘 실리케이트(제이. 엠. 후버 코포레이션으로부터 입수가능한 HUBERSORB®600) 및 인산과의 반응에 의해 개질된 칼슘 실리케이트(CA 실리케이트-PA)에 대해서도 시험을 수행하였다. 상기 개질된 칼슘 실리케이트는 하기에 따라 제조하였다: 5g의 HUBERSORB®600을 200g의 탈이온수가 들어있는 500ml 비커 내에서 교반시켰다. pH가 9.6에서 대략 7.0으로 떨어질 때까지 농축된 인산을 한 방울씩 떨어뜨렸다. 그 다음 pH 6.5 및 7.0 사이를 유지하기 위해 60분에 걸쳐 추가적인 산을 필요한 만큼 첨가하였다. 60분이 지난 후, 상기 실리케이트를 여과시키고 105℃에서 밤새 건조시켰다. 건조 결과 형성된 큰 입자들을 부수기 위해 실험실 크기의 커피밀에서 분쇄하였다. 그 다음 상기 CA 실리케이트-PA의 특정 물리적 및 화학적 특성도 분석하였다. 칼슘 및 포스페이트 비율은 일반적인 방법으로 측정하였다. 나머지 측정은 전술한 방법들에 따라 수행하였다.

표 C

칼슘 실리케이트 특성

그 다음 전술한 시료 모두를 하기 표 및 과정에 따라 구강 린스 조성물에 포함시켰다(모든 양은 달리 기술하지 않는 한 그램(g)이다):

구강세척제 내의 실리카 시료

하기 표 4-11 및 도 1-7에서, 본 발명의 대표적인 실시예는 실시예 5, 실시예 11, 실시예 17, 실시예 23, 실시예 29, 실시예 35, 실시예 37 및 실시예 38이다. 다른 모든 예들은 비교예를 나타낸다.

표 4

합성된 구강세척제 내의 Keldent^® 크산탄 검 및 실리카

표 4와 관련하여, 5.0g의 Pluronic F127 및 1.5g의 소듐 벤조에이트를 227.0g의 에틸 알코올이 들어있는 1500ml 비커에 첨가하여 전-혼합물(구강세척제 베이스)을 제조하였다. 상기 용액을 대략 30분간 교반하여 계면활성제 및 염을 용해시켰다. 그 다음 461.6g의 탈이온수, 250.0g의 70% 소르비톨 및 2.0g의 Keldent® 크산탄 검을 첨가하고 그 용액을 대략 75분간 교반하여 검을 분산 및 수화시켰다. 개별적인 실리카 시료 제조를 위해, 39.0g의 전-혼합물을 1.0g의 실리카가 들어있는 50ml의 스크류 탑 바이알(vial)에 첨가한 다음, 대략 2.5시간 동안 교반하였다.

표 5

시중에서 구매한 구강세척제 내의 Keldent^® 크산탄 검 및 실리카

표 5와 관련하여, 2.0g의 Keldent® 크산탄 검을 1000g의 Fresh Burst Listerine에 첨가함으로써 전-혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물을 2시간 동안 교반하여 크산탄 검을 분산 및 수화시켰다. 2시간의 교반 후에, 39.0g의 전-혼합물을 1.0g의 실리카가 들어있는 50ml의 스크류 탑 바이알에 첨가하였다. 그 다음 대략 2시간 동안 교반하였다.

표 6

합성된 구강세척제 내의 Kelcogel^® GC-HA 젤란 검 및 실리카

표 6과 관련하여, 250g의 70% 소르비톨, 1.5g의 소듐 벤조에이트, 0.1g의 시트르산 및 0.3g의 소듐 시트레이트를 461.6g의 탈이온수가 들어있는 1500ml 비커에 첨가하여 전-혼합물을 제조하였다. 상기 용액을 염이 용해될 때까지 교반하였다. 개별적으로, 5.0g의 Pluronic F127을 교반하면서 227.0g의 95% 에탄올에 용해시켰다. 계면활성제가 완전히 용해된 다음, 두 개의 용액을 합쳤다. 그 결과 생성된 용액은 탁해졌지만, 몇 분간의 교반 후에 맑아졌다. 0.47g의 Kelcogel®CG-HA를 첨가하고, 그 용액을 교반하면서 75℃로 가열하였다. 온도가 75℃에 도달하자, 용액을 열로부터 제거하였다. 상기 용액이 여전히 뜨거운 동안, 39.0g의 전-혼합물을 1.0g의 실리카가 들어있는 50ml의 스크류 탑 바이알에 첨가한 다음, 교반하였다. 대략 10분간의 교반 후에, 0.04g의 소듐 클로라이드를 첨가하고, 그 용액을 추가로 2.5시간 동안 교반하였다.

표 7

시중에서 구입한 구강세척제 내의 Kelcogel^®GC-HA 젤란 검 및 실리카

표 7과 관련하여, 0.5g의 Kelcogel®CG-HA 젤란 검을 1000g의 Fresh Burst Listerine에 첨가하여 전-혼합물을 제조하였다. 상기 용액을 대략 15분간 교반한 다음 계속 교반하면서 75℃로 가열하였다. 75℃에 도달하자, 용액을 열로부터 제거하였다. 상기 용액이 여전히 뜨거운 동안, 39.0g의 전-혼합 용액을 1.0g의 실리카가 들어있는 50ml의 스크류 탑 바이알에 첨가한 다음 교반하였다. 대략 10분간 교반한 후에, 0.04g의 소듐 클로라이드를 첨가하고, 그 용액을 추가적인 2.5시간 동안 교반하였다.

표 8

합성된 구강세척제 내의 Kelcogel® GC-LA 젤란 검 및 실리카

표 8과 관련하여, 250g의 70% 소르비톨, 1.5g의 소듐 벤조에이트, 0.1g의 시트르산 및 0.3g의 소듐 시트레이트를 461.6g의 탈이온수가 들어있는 1500ml 비커에 첨가하여 전-혼합물을 제조하였다. 상기 용액을 염이 용해될 때까지 교반하였다. 개별적으로, 5.0g의 Pluronic F127을 교반하면서 227.0g의 95% 에탄올에 용해시켰다. 계면활성제가 완전히 용해된 후 두 개의 용액을 합쳤다. 그 결과 생성된 용액은 탁해졌으나, 몇 분간의 교반한 후에 맑아졌다. 0.47g의 Kelcogel® CG-LA을 첨가하고, 그 용액을 교반하면서 75℃까지 가열시켰다. 온도가 70℃에 도달하자, 용액을 열로부터 제거하였다. 상기 용액이 여전히 뜨거운 동안, 39.0g의 전-혼합 용액을 1.0g의 실리카가 들어있는 50ml의 스크류 탑 바이알에 첨가한 다음 교반하였다. 대략 10분간의 교반 후에, 0.04g의 소듐 클로라이드를 첨가하고, 그 용액을 추가적인 2.5시간 동안 교반하였다.

표 9

시중에서 구입한 구강세척제 내의 Kelcogel^®GC-LA 젤란 검 및 실리카

표 9와 관련하여, 0.5g의 Kelcogel®CG-LA 젤란 검을 1000g의 Fresh Burst Listerine에 첨가하여 전-혼합물을 제조하였다. 상기 용액을 대략 15분간 교반한 다음 계속 교반하면서 65℃로 가열하였다. 65℃에 도달하자, 용액을 열로부터 제거하였다. 상기 용액이 여전히 뜨거운 동안, 39.0g의 전-혼합 용액을 1.0g의 실리카가 들어있는 50ml의 스크류 탑 바이알에 첨가한 다음 교반하였다. 대략 10분간의 교반 후에, 0.04g의 소듐 클로라이드를 첨가하고 그 용액을 추가적인 2.5시간 동안 교반하였다. 각각의 실시예 1-36은 실온 및 표준 압력에서 약 2,000cps의 점도를 나타냈다.

표 10

합성된 구강세척제 내의 Keldent^® 크산탄 검 및 실리카

표 10과 관련하여, 2.0g의 Keldent® 크산탄 검을 461.6g의 탈이온수, 250g의 70% 소르비톨, 227g의 에틸 알코올, 5.0g의 Pluronic F127, 1.5g의 소듐 벤조에이트, 0.3g의 소듐 시트레이트 및 0.1g의 시트르산을 함유하는 물/알코올/소르비톨 용액에 첨가하여 전-혼합물을 제조하였다. 상기 용액을 1500ml 비커에서 밤새 교반하였다. 개별적인 실리카 시료의 제조를 위해, 39.0g의 전-혼합물을 1.0g의 실리카가 들어있는 50ml의 스크류 탑 바이알에 첨가한 다음 대략 2.5시간 동안 교반하였다.

보관 안정성

그 다음 이러한 각각의 실시예들에 대해 특정 시간에 걸쳐 보관 안정성을 시험하였다. 상기 시료들을 제조하고 하기에 기재된 일정 기간 동안 실온에 두었다. 각각의 시간이 지난 후, 상기 액체 구강 린스 조성물로부터 입자성 실리카 물질의 임의의 분리 및/또는 침강이 있는지 알아보기 위해 시료들을 실증적으로 관찰하였다. 따라서 상기 용액들의 실리카 또는 실리케이트 입자들을 현탁하는 능력을 평가하였다. 분리 및 침강용 평가 척도를 개발하였으며, 이를 하기에 요약하였다.

하기 표에서, X는 분리, Y는 침강을 나타낸다.

표 11

구강세척제 보관 안정성

이와 같이, 실시예 37 및 38은 동일한 시간에 걸쳐 우수한 분리 및 침강 특성을 나타냈다.

이러한 조성물들의 대부분은 검 현탁 성분의 명백한 차이에 기인하는 임의의 차이점들을 가지고도 우수한 보관 안정성을 나타냈다. 따라서, 그 다음은 칼슘 실리케이트 및 개질된 칼슘 실리케이트 뿐만 아니라 구강 린스 조성물로부터 부가물-처리된 침강 실리카의 치아 표면 친화력에 대한 시험을 수행하였다(인산과 반응하여, 잠재적 치아 재광화 목적을 위한 칼슘 포스페이트/실리케이트 화합물을 제공함).

치아 표면 친화력

구강 린스 조성물로부터 입자의 증착 가능성 효능을 측정하기 위해, 처리된 치아에 대해 구체적인 시험을 수행하였다. 프로토콜은 하기와 같다:

미리 가압 멸균 처리된 소의 치아(물속에서 가압 멸균 처리하여 이를 붓고, 메탄올 내에 보관함)를 치아 표면의 앞과 뒤가 손상되지 않도록 플렉스 샤프트(Flex Shaft) 및 #545 다이아몬드 휠을 구비한 Dremel 400|XPR을 사용하여 길이방향으로 반으로 잘랐다. 동일한 Dremel 장비를 사용하여(다만, #8193 알루미늄 산화물 그라인딩 스톤을 구비함), 치아 표면으로부터 에나멜을 벗겨내어 상아질을 노출시켰다(흰색에서 노란색으로의 식별 가능한 색 변화). 상아질이 노출되자, 표면을 실리콘 카바이드 샌드페이퍼(sandpaper)의 향상된 미세한 그릿들(220 내지 400 그릿)을 사용하여 닦았다. 그 다음, 상아질을 먼저 실리카 분말과 그 다음 칼슘 카보네이트의 페이스트(제이. 엠. 후버 코포레이션에서 제조한 HUBERCAL® 950)를 사용하여 폴리싱(polishing) 하고, 각각의 폴리싱 후에는 헹구었다. 상기 치아를 250mL 비커에 담고 충분한 0.5N HCl로 채워 치아를 덮었다. 그 다음 치아를 2분간 초음파 처리한 후, 탈이온수로 헹구었다. 그 후에 치아를 건조시켰다. 전술한 절삭 장비를 사용하여, 치아를 수직방향으로 반으로 자른 다음, 뿌리를 제거하였다. 치아의 각 측면(앞과 뒤)이 두 개의 사용 가능한 상아질-노출된 조각들로 쪼개졌다.

테플론(Teflon) 테이프를 길이방향으로 반으로 자르고, 폴리싱된 치아의 중간 부분 둘레를 래핑하여 두 개의 노출부 및 하나의 비노출부를 형성시켰다. 비노출부는 시험 중에 비교를 위해 대조군으로 사용하였다. 집게로 치아를 그 측면을 따라 쥐고, 특정 구강세척제(예를 들면 전술한 각각의 시료 구강세척제 약 40ml) 내에 잠기게 하여, 60초간 마그네틱 교반 플레이트에서 대략 300RPM으로 교반하였다. 이 시간 동안, 상아질 부분을 흐름에 거슬러 위치하도록 유지시키면서 치아를 표적 구강세척제 전반에 걸쳐 이동시켰다. 그 다음 탈이온수 분사기(squirt bottle)를 사용하여 2초간 헹구었다. 치아를 건조시킨 후, 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 치아 조각을 이미지화하였다. 이미지화하기 전에, 테플론 테이프를 제거하고, 친화력 평가를 위해 노출부를 비노출부와 시각적으로 비교하였다.

도면의 상세한 설명

본 명세서에 제공된 각각의 도 1-7에 대해, 각 이미지들은 하기와 같이 배열된 것이다: 1) 이미지의 좌측은 치아의 비노출부의 이미지를 나타내며, 2) 이미지의 중앙부는 비노출부와 노출부 사이의 경계 이미지를 나타내며, 3) 이미지의 우측은 치아의 노출부의 이미지를 나타낸다.

도 1-6에 도시된 이미지로부터, 현미경사진의 상단 이미지들은 현미경사진의 하단 이미지들의 개질된 실리카(부가물-처리된 침강 실리카)보다 훨씬 작은 친화력을 나타내는 비개질된 실리카를 보여준다(도 1은 상단의 실시예 4 및 하단의 실시예 5를 보여주며; 도 2는 상단의 실시예 10 및 하단의 실시예 11을 보여주고; 도 3은 상단의 실시예 16 및 하단의 실시예 17를 보여주며; 도 4는 상단의 실시예 22 및 하단의 실시예 23을 보여주고; 도 5는 상단의 실시예 28 및 하단의 실시예 29를 보여주며; 도 6은 상단의 실시예 34 및 하단의 실시예 35를 보여준다). 개질된 실리카 물질들은 모두 치아 표면에 최상의 점착성을 나타내는 반면, 비교예(비-개질된 실리카 입자들)에서는 특정 점착도가 존재하긴 하지만 경향성이 적다(예를 들면 노출된 치아 표면에 점착될 뿐만 아니라 상아세관에도 들어가는 고체 입자와 같은 것들). 이러한 점에서, 개질된 실리카가 실제로 구강세척제 외부에 있는 약간의 침전물에 대한 신뢰성을 제공하며(현탁된 형태로), 사용자의 치아에 점착되고, 사용자의 치아에 이러한 구강세척제의 사용 및 헹굼 방법으로부터 효과적인 치료학적 이점들을 제공할 수 있다.

도 7에서, 상단 이미지는 칼슘 실리케이트 생성물만 있는 것이며, 하단 이미지는 포스페이트-개질된 칼슘 실리케이트 물질이다. 상기 실리케이트 물질 둘 모두가 표적 치아 표면에 대해 개선된 친화력을 나타내는 것으로 보이며, 이는 입자들이 일반적인 방식으로 세관에 들어갈 뿐만 아니라 표면에 점착되기 때문이다.

따라서, 구강세척제의 사용을 통해 고체 입자들을 치아 표면에 전달하는 효과적인 방법을 제공하는 것과 관련하여, 매우 낮은 점도의 액체 포뮬레이션으로부터 원하는 고체 입자들의 균일한 분포를 확보하기 위해 적절한 현탁 시스템을 이용하는 것은 결국에는 맨 처음의 결과를 제공한다. 또한, 입자들, 자연계의 실리카 또는 실리케이트는, 표적 치아 표면(적어도)에 대해 필요한 친화력을 부여함으로써 고체 입자 캐리어를 통해서 또는 개질된 고체 입자들 자체를 이용하여 이러한 잠재적인 치료학적 이점들을 제공한다.

당업자는 광범위한 본 발명의 개념으로부터 벗어나지 않고도 전술한 구현예들에 변화를 가할 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서, 본 발명이 상기에 개시된 입자의 구현예들에 제한되지 않는 것으로 이해되며, 다만 기재된 청구항들에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 의도와 범위 내에서의 변경을 포함하고자 한다.

Claims

(i) 염기 용매 및 (ii) 0.1% 내지 25중량%의 입자 물질을 포함하며 25℃, 1 대기압에서 최대 10,000cps의 점도를 갖는 구강 린스 조성물로서, 상기 입자 물질은 표준 구강 린스 과정을 통해 사용되는 경우 치아 표면에 점착 친화력을 나타내며, 상기 입자 물질은 실온에서 3주 이상 보관한 후에도 상기 구강 린스 조성물 내로부터 감지할만한 분리 또는 침강을 나타내지 않는 구강 린스 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 염기 용매가 물, 알코올, 또는 이들의 혼합물인 구강 린스 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 입자 물질이 침전 실리카, 실리케이트, 및 이들의 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 구강 린스 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 침전 실리카는 상기 침전 실리카 물질 표면상의 적어도 일부에 존재하는 부가물을 포함함으로써 부가물이 없는 유사 침전 실리카의 제타 전위에 비해 10%보다 큰 제타 전위 감소를 나타내는 부가물-처리된 침전 실리카 물질을 형성하는 구강 린스 조성물.
제 4항에 있어서, 상기 부가물-처리된 침전 실리카 물질이 부가물이 없는 동일 구조의 침전 실리카 물질에 비해 15%보다 큰 제타 전위 감소를 나타내는 구강 린스 조성물.
제 4항에 있어서, 상기 부가물-처리된 침전 실리카 물질이 부가물이 없는 동일 구조의 침전 실리카 물질에 비해 20%보다 큰 제타 전위 감소를 나타내는 구강 린스 조성물.
제 4항에 있어서, 상기 부가물-처리된 침전 실리카 물질이 부가물이 없는 동일한 구조의 침전 실리카 물질에 비해 25%보다 큰 제타 전위 감소를 나타내는 구강 린스 조성물.
제 4항에 있어서, 상기 부가물이 금속 원소인 구강 린스 조성물.
제 8항에 있어서, 상기 금속 원소가 전이금속 또는 후전이금속으로부터 선택되는 구강 린스 조성물.
제 9항에 있어서, 상기 금속 원소가 알루미늄, 아연, 주석, 스트론튬, 철, 구리 및 이들의 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 구강 린스 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 실리케이트가 칼슘 실리케이트, 또는 인산과의 반응에 의해 개질된 칼슘 실리케이트인 구강 린스 조성물.
제 1항에 있어서, 크산탄 검, 고(高) 아세틸 젤란 검, 저(低) 아세틸 젤란 검, 카복시메틸셀룰로스 또는 이들의 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 현탁 보조물(suspending aid)을 추가로 포함하는 구강 린스 조성물.
사람의 구강 내에 있는 치아 표면에 입자 물질들을 점착시키는 방법으로서, 상기 방법은 제 1항의 구강 린스 조성물을 제공하는 단계, 상기 구강 린스 조성물의 적어도 일부를 사람의 구강으로 옮기는 단계, 상기 구강 린스 조성물을 사람의 구강을 이용하여 일정 기간 동안 이동시키는 단계, 및 상기 구강 린스 조성물을 사람의 구강으로부터 뱉어내는 단계를 포함하며, 여기에서 사람의 구강 내에 있는 구강 린스 조성물 내의 입자 물질들의 적어도 일부가 그 안에 있는 하나 이상의 치아 표면에 점착되는 방법.
제 13항에 있어서, 상기 입자 물질들이 상기 하나 이상의 치아 표면에 치료학적 이점을 제공하는 방법.
제 14항에 있어서, 상기 치료학적 이점이 상기 치아 표면의 재광화(remineralization)를 촉진시키거나 민감성을 감소시키는 방법.