KR20160050126A - 화산석 송이 분말을 이용한 치약 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화산석 송이 분말을 이용한 치약 조성물을 개시한다. 구체적으로 본 발명은 연마제로서 치아 미백 효과를 갖는 화산석 송이 분말이 포함됨으로써 치아 미백 효과를 발휘하는 치아 미백용 치약 조성물을 개시한다.

Description

화산석 송이 분말을 이용한 치약 조성물{Toothpaste Composition for Whitening Tooth Using Scoria Powder}

본 발명은 화산석 송이(scoria, 스코리아) 분말을 이용한 치약 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 치아의 착색 요인은 외인성 착색과 내인성 착색으로 구분되는데, 외인성 착색은 음식물 찌꺼기, 담배진, 커피, 홍차, 설탕 등이 치아 표면에 침착하여 발생하고, 내인성 치아 착색은 치아 내부의 신경 손상, 테트라사이클린류의 항생제 과다 복용, 노화 등에 의하여 발생하는 것으로 알려져 있다.

치아 미백제는 외인성 착색을 물리적으로 제거하는 연마제, 외인성 착색 물질을 화학적으로 제거하는 착색물질 용해제 및 활성산소를 방출하여 내인성 착색까지 제거하는 과산화물로 구분된다.

연마제는 물리적으로 치아 표면을 연마시켜 표면을 매끈하게 하여 미백 효과를 나타내는 것으로, 탄산칼슘, 침강 실리카, 실리카겔, 지르코늄실리케이트, 인산일수소칼슘, 알루미늄실리케이트 등이 통상 사용되고 있으며, 착색물질 용해제는 치아 표면을 부식시켜 미백 효과를 나타내는 것으로 리모넨, 구연산, 말산, 사과산, 타르타르산, 글리콜산, 글루탈산 등이 통상 사용되고 있다. 그러나 연마제의 경우 치아 경부 마모증을 유발할 수 있고 착색물질 용해제는 과민성 치아를 유발할 수 있는 문제점이 있다.

과산화물의 경우 내인성 착색의 미백 효과까지 기대할 수 있지만, 과량 사용시 인체에 대한 안전성이 논란이 되고 있고 치약의 일반적인 성분들과 상용성이 좋지 않으며 과산화물 자체가 매우 불안정하여 시간이 지나면서 활성 산소의 농도가 급격히 감소하는 문제점이 있다.

통상의 치약은 이들 치아 미백제의 한정된 효과와 단점 때문에 이들을 혼합 사용하고 있다.

본 발명은 화산석 송이를 연마제로 사용하여 치아 미백 효과를 나타낼 수 있는 치약 조성물을 개시한다.

본 발명의 목적은 화산석 송이를 이용한 치약 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적이나 구체적인 목적은 이하에서 제시될 것이다.

본 발명자들은 아래의 실시예 및 실험예에서 확인되는 바와 같이, 연마제로서 송이 분말이 10중량% 내지 40 중량%를 함유한 치약 조성물을 제조하고 임상평가를 통하여 치아 미백 효과를 확인하였을 때, 함유량에 비례하여 치아 미백 효과가 우수해지는 것을 확인할 수 있었다.

또한 본 발명자들은 제주 근해에 서식하는 십 여종의 해조류를 대상으로 치은염의 원인균 중 하나인 프레보텔라 인터메디아(Prevotella intermedia)에 대한 항균 활성을 원판 확산법으로 측정하였을 때, 경단구슬모자반 추출물과 잔가시모자반 추출물이 항균 활성을 보임을 확인할 수 있었다.

본 발명은 이러한 실험 결과에 기초하여 제공되는 것으로, 본 발명의 치약 조성물은 연마제로서 치아 미백 효과를 갖는 화산석 송이 분말을 함유하고 프레보텔라 인터메디아에 대한 항균 활성을 갖는 경단구슬모자반 추출물 또는 잔가시모자반 추출물을 함유함을 특징으로 한다.

본 명세서에서, "화산석 송이(scoria, 스코리아)"는 기공의 부피와 고체의 부피가 비슷한 다공질의 현무암질 암괴를 말하는데, 화산회(火山灰, Volcanic Ash, 2mm이하), 화산자갈(火山礫, lapilli, 2~64mm), 화산암괴(火山岩塊, Volconic Block, 64mm이상), 화산탄(火山彈, Volcanic Bomb)이 여기에 포함된다. 송이는 화산에 의하여 형성된 지형에서 발견할 수 있는데, 우리나라의 경우는 화산섬인 제주도에서 쉽게 발견된다. 제주 송이는 그 주요 구성성분에 따라 색깔이 다양한데, 산화규소 함량이 높은 송이는 암회색을 띠고, 산화알류미늄 함량이 높은 송이는 황갈색 또는 흑색을 띠며, 산화티타늄과 산화철 함량이 높은 송이는 적갈색을 띤다. 그리고 제주 송이는 통상 그 융점이 1,120~1210℃이고, 흡수율은 17.7~32.5%, 그리고 마모율은 47.25~67.22% 라고 알려져 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 송이는 특별히 제주 송이에 한정하여 이해할 필요는 없지만, 원적외선 방사성, 중금속 흡착 효과, 탈취 효과, 항균 효과 등 기능성이 매우 뛰어난 것으로 알려진 제주 송이인 것이 바람직하다.

또 본 명세서에서, "추출물"은 추출 대상인 경단구슬모자반 전초 또는 잔가시모자반 전초를 에탄올 수용액(에탄올과 물의 혼합 용매임)에 침지시켜 얻어진 추출물을 의미한다. 경단구슬모자반 전초 또는 잔가시모자반 전초를 에탄올 수용액에 침지시겨 얻는 한, 추출 방법은 냉침, 환류, 가온, 초음파 방사 등 임의의 추출 방법이 모두 적용될 수 있다.

본 발명의 치약 조성물에서 연마제로서 송이 분말이 함유되지만, 송이 분말과 함께 공지의 연마제가 추가로 함유될 수 있다. 그러한 연마제로서 탄산칼슘, 침강 실리카, 실리카겔, 수산화알루미늄, 인산일수소칼슘, 불용성 메타인산나트륨, 지르코늄실리케이트, 무수인산일수소칼슘, 함수알루미나, 경질탄산칼슘, 중질탄산칼슘, 칼슘피로인산염, 불용성메타인산염, 알루미늄실리케이트 등을 들 수 있으며, 송이 분말은 단독으로 또는 이들 연마제와 1종 이상 혼합되어 본 발명의 치약 조성물 총 중량(100 중량%) 기준 1 내지 60중량％, 바람직하게는 10 내지 50중량％로 본 발명의 치약 조성물에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는 아래의 실험예에서 확인되듯이 연마제로서의 효과를 충분히 발휘하면서 치아 마모 효과라는 부작용을 최소화할 수 있도록 10 내지 30 중량%의 범위 내에서 함유될 수 있다.

송이 분말이 연마제로서 사용되기에 적합한 입경은 당업자의 통상의 능력 범위 내에서 결정될 수 있으나, 양치 시에 모래와 같은 이물감이 없고 개운함을 느낄 수 있도록 하기 위해서는 30㎛ 이하, 더 바람직하게는 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 송이 분말은 건식 분쇄법, 습식 분쇄법 등 당업계에 공지된 임의의 방법으로 얻어질 수 있는데, 바람직하게는 건식 분쇄법에 의하여 얻어지는 경우이다. 그것은 건식 분쇄법에 의할 때 생성되는 분체는 물을 일반적으로 1%(v/v) 이하로 포함하기 때문에 분체의 입자들이 응집하지 않고 수성 매질에 분산되었을 때 입자들의 재응집 현상도 거의 발생하지 않기 때문이다.

본 발명의 치약 조성물은 그 제형, 사용 목적 등에 따라 치약에 통상적으로 사용하는 착색물질 용해제, 과산화물, 습윤제, 기포제, 결합제, 감미제, 방부제, 약효성분, 향료, 증백제, 색소, 용제 등을 함유할 수 있다.

착색물질 용해제는 치면에 부착된 소수성 착색물질을 화학적으로 용해하여 제거하기 위한 성분으로서, 리모넨, 구연산, 말산, 사과산, 타르타르산 글리콜산 및 글루탈산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

착색물질 용해제는 본 발명의 치약 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 1.0중량%로 함유되는 될 수 있다. 여기서 0.1 중량% 미만일 경우에는 착색물질에 대한 용해력이 너무 낮아지는 문제점이 있고 1.0 중량%를 초과하는 경우에는 용해제 특유의 맛이 느껴져 바람직하지 않을 뿐만 아니라 지속적으로 사용될 경우 과민성 치아를 유발할 수 있는 문제점이 있다.

과산화물은 내인성 치아 착색까지 미백하기 위하여 사용되는 것으로 과산화수소, 과산화수소, 과산화나트륨, 과산화칼슘, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 과산화물은 치약 조성물의 총 중량에 대하여 0.5 내지 10 중량%의 양으로 사용할 수 있다. 0.5 중량% 미만으로 사용할 경우 치아 미백 효과가 기대하기 어렵고 10 중량% 이상 사용할 경우 잇몸에 부작용이 있을 수 있다.

과산화물로서 과산화수소를 사용할 경우 과산화수소는 pH 1.8 ~ 3.5 범위의 강산성을 띠므로 염기적 조건에서는 물과 수소로 분해되어 안정하지 못하므로 울트라계 축합인산염, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 하이드록시에틸셀롤로오즈, 알킬카르복실레이드염 등의 안정화제를 함께 사용하는 것이 바람직하다.

습윤제는 치약이 공기 중에 노출될 경우 치약이 건조·고화되는 것을 방지하기 위한 것이다. 습윤제는 치약 표면에 윤기를 부여하고 종류에 따라서는 감미 효과를 나타내기도 한다. 습윤제로서는 글리세린, 소르비톨액, 자일리톨액, 폴리에칠렌글리콜류, 프로필렌글리콜, 이들의 2종 이상의 혼합물 등을 사용할 수 있으며, 치약 조성물 총 중량을 기준으로 할 때 10 내지 40 중량%로 사용할 수 있다.

기포제는 제품의 사용감을 증진시키고 세정 작용을 도와주며, 기타 약효 성분의 분산 및 침투를 신속하게 하고, 계면장력을 감소시킴으로써 구강 내 이물질이 쉽게 떨어지도록 하기 위한 목적으로 사용하는 성분이다. 기포제로서는 폴리옥시에칠렌 소르비탄 지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌(경화) 피마자유, 글리세린지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, 자당지방산에스테르, 알킬올아미드, 알킬글루코시드 등의 비이온 계면활성제, N-알킬디아미노 에틸글리신 등의 양이온성 계면활성제, 라우릴황산나트륨 등의 음이온성 계면활성제 중 1종 이상을 사용할 수 있으며, 치약 조성물 총 중량을 기준으로 할 때 0.5 내지 5.0 중량%로 사용할 수 있다.

결합제는 치약의 분말상의 고체 성분과 액체 성분이 분리되지 않게 하기 위한 목적으로 사용된다. 결합제는 수용성 고분자라면 임의의 것을 사용할 수 있는데, 예컨대 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 카라기난류, 잔탄검, 알긴산 나트륨, 이들의 2종 이상의 혼합물 등을 들 수 있으며, 결합제는 치약 조성물의 총 중량 기준 0.1 ~ 5 중량%로 사용할 수 있다.

감미제는 사용감을 증진시키기 위한 목적으로 사용되며, 예컨대 사카린나트륨, 아스파탐, 스테비오사이드, 자일리톨, 감초산, 이들의 2 종 이상의 혼합물 등을 들 수 있으며, 치약 조성물의 총 중량 기준 0.05 ~ 5중량%로 사용할 수 있다.

약효성분은 충치나 치주염 예방, 프라그 억제 등의 목적으로 사용하는 것으로 예컨대, 불화인산나트륨, 불화나트륨, 불화아민, 불화주석, 일불소인산나트륨, 클로로헥시딘, 알란토인 클로로히드록시알루미네이트, 아미노카프론산, 트리클로산, 염화세틸피리디움, 염화아연, 염산피리독신, 초산토코페롤, 탄산수소나트륨, 아미노카프론산, 알란토인, 알란토인의 유도체, 비타민류 등을 들 수 있다. 이러한 약효성분은 치약 조성물 총 중량 기준 0.1 내지 5 중량%로 사용될 수 있다.

방부제로서는 파라옥시안신향산메틸, 파라옥시안식향산프로필, 안식향산나트륨 등이 사용될 수 있으며, 향료로서는 페퍼민트오일, 스피아민트오일, 멘톨, 아네톨 등을 사용할 수 있다. 이들 방부제 및 향료는 이들이 첨가되는 목적에 맞게 적량(0.01 ~ 2.0 중량%)으로 첨가되어 사용될 수 있다.

또한 증백제로는 산화티탄 등을, 색소로는 식용색소를, 용제로 정제수 또는 에탄올을 사용할 수 있다.

본 발명의 치약 조성물의 제형은 통상 연고상(즉 페이스트상)으로 제조되어 튜브에 충진되어 사용될 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 연마제로서 송이 분말을 사용한 치약 미백용 치약 조성물을 제공할 수 있다.

연마제로서 송이 분말을 사용하는 경우 치아 미백 효과 이외에 송이가 가지는 항균 효과, 탈취 효과 등으로 인하여 구취 억제·예방 등의 효과도 아울러 나타낼 수 있다.

이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 송이 분말을 이용한 치약 조성물의 제조

<1> 송이 분말의 제조

적갈색을 띤 송이를 채집하고 채집한 송이를 건식 분쇄기를 이용하여 평균 입경이 10㎛인 송이 분말을 제조한 후에, 송이 분말에 초임계 이산화탄소를 100℃의 온도 및 600bar의 압력으로 가하여 송이 분말 내의 이물질과 미생물을 제거하였다.

<2> 치약 조성물의 제조예 및 비교 제조예

아래 [표 1]의 성분 및 함량으로 진공상태에서 20분간 교반하여 치약 조성물을 제조하였다.

치약 조성물의 성분 및 함량

구분	제조예 1	제조예 2	제조예 3	제조예 4
글리세린	20	20	20	20
카라기난	1.5	1.5	1.5	1.5
라우릴황산나트륨	2.5	2.5	2.5	2.5
사카린나트륨	0.2	0.2	0.2	0.2
구연산	0.1	0.1	0.1	0.1
말산	0.1	0.1	0.1	0.1
송이 분말	10	20	30	40
방부제	0.05	0.05	0.05	0.05
항료	1.0	1.0	1.0	1.0
정제수	To 100	To 100	To 100	To 100

상기 [표 1]에서 습윤제로서는 글리세린을, 결합제로는 카라기난을, 기포제로는 라우릴황산나트륨을, 감미제로는 사카린나트륨을, 착색물질 용해제로는 구연산과 말산을 사용하였으며, 연마제로서는 송이 분말을 사용하였으며, 방부제와 향료를 미량으로 사용하였다.

< 실시예 2> 경단구슬모자반 추출물의 제조 및 잔가시모자반 추출물의 제조

경단구슬모자반과 잔가시모자반 추출물을 이들 건조 분말 각각에 4배 중량의 70% 에탄올을 가해 상온에서 24시간 동안 추출한 후 와트만 2번 여과지로 여과하고 감압농축하여 제조하였다.

< 실험예 1> 치아 미백 효과 실험

치아의 외인성 착색을 일으킬 수 있는 담배진, 커피, 홍차 분말 및 설탕을 균일하게 혼합하여 얻은 젤 상태의 혼합물을 회전판이 하부에 장착된 용기에 넣고, 다음 10~20대의 건강한 사람으로부터 얻은 치아 표본을 상기 회전판이 고정시킨 후에 72시간 동안 회전판을 회전시켜 치아 표본의 착색을 유도하였다. 그 후에 착색이 유도된 치아 표본을 음지에서 2일 동안 건조시킨 후에, 상기 제조예 및 비교예의 치약 조성물을 사용하여 분당 90회 왕복운동을 할 수 있도록 운동축에 고정된 칫솔에 바르고 상기 착색된 치아 표본을 20분 동안 인위적으로 연마시켰다. 상기 인위적인 연마 전·후에 색차계(SZ, Nippon Denshoku 사)를 이용하여 백색도를 측정하고 연마 전·후 백색도가 증가 정도(△L)를 [표 2]에 나타내었다.

백색도의 증가 정도(△L)

구분	백색도의 증가 정도(△L)
제조예 1	28.7
제조예 2	42.5
제조예 3	54.3
제조예 4	67.6

상기 [표 2]를 참조하여 보면, 화산석 송이 분말의 함량에 비례하여 백색도가 증가함을 알 수 있다.

< 실험예 2> 치아의 연마도 관능평가 실험

30~40대의 40명의 참가자를 대상으로 10명씩 4그룹으로 나누고 상기 [표 3]의 치약 조성물을 3일 동안 하루 3회 사용하도록 하고, 사용 후의 느낌에 대해서 연마력의 정도를 아래의 5점 척도법에 따라 평가하도록 하였다.

5점: 매우 강하다.

4점: 강하다.

3점: 보통이다.

2점: 약하다

1점: 매우 약하다.

연마력에 대한 관능평가 결과

구분	연마력 평가 결과
제조예 1	2.8
제조예 2	3.2
제조예 3	3.5
제조예 4	4.6

상기 [표 3]의 결과를 참조할 때, 송이 분말의 사용량에 비례하여 연마력이 높아지는 것으로 나타났으나, 특히 송이 분말을 40 중량%로 사용한 경우(제조예 4)에는 연마력이 지나치게 높은 것으로 나타나 적합성이 떨어지는 것으로 평가되었다. 송이 분말을 최하 10 중량%을 사용한 경우(제조예 1), '보통'이라는 평가 기준에 근접하게 평가되어 송이 분말을 연마제로서 치약 조성물에 포함시킬 경우 10 중량% 내지 30 중량%로 사용하는 것이 적합할 것으로 판단된다.

< 실험예 3> 치은염 원인균인 프레보텔라 인터메디아 에 대한 항균 활성 실험

프레보텔라 인터메디아 균주는 ATCC(American Type Culture Collection, USA)로부터 분양받은 ATCC 25611를 사용하였고, 37℃로 유지된 혐기성 챔버(Anaerobic chamber)인 Bactron Ⅳ Chamber(SHELLAB, USA)에서 Tryptic Soy Agar (TSA, Difco Laboratories, USA)를 사용하여 5% CO₂, 10% H₂, 및 85% N₂의 혐기조건에서 배양하였다.

항균 활성은 원판 확산법(Disc diffusion assay)을 사용하여 측정하였는데, 구체적으로 상기 실시예의 각 시료를 1mg/ml의 농도로 조제하여 paper disc(Whatman No.5, 8 mm)에 천천히 흡수시킨 후 용매를 완전히 증발시켰다. 그 다음 상기 paper disc를 프레보텔라 인터메디아가 도말된 Tryptic Soy Agar 평판 배지에 올려놓고, 혐기성 조건으로 37℃에서 48시간 배양하여 디스크 주변에 생성된 생육저해환(clear zone, mm)의 크기를 측정하여 항균활성을 평가하였다.

모든 실험을 3번 수행하여 그 평균값과 표준편차로 하여 아래의 [표 4]에 나타내었다.

항균 활성 결과

구분	clear zone(mm)
경단구슬모자반 추출물	3.6±0.2
잔가시모자반 추출물	3.1±0.1

상기 [표 4]의 결과는 경단구슬모자반 추출물과 잔가시모자반 추출물 모두 치은염의 원인균인 프레보텔라 인터메디아에 대해서 항균 활성을 보임을 보여주며, 특히 경단구슬모자반 추출물의 항균 활성이 높았다.

Claims (4)

1. 연마제로서 치아 미백 효과를 갖는 화산석 송이(scoria) 분말을 함유하고,
   치은염의 원인균 프레보텔라 인터메디아에 대해 항균 활성을 갖는 경단구슬모자반 추출물 또는 잔가시모자반 추출물을 포함하는 치약 조성물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 치약 조성물은 착색물질 용해제, 과산화물, 습윤제, 기포제, 결합제, 감미제, 방부제, 약효성분, 향료, 증백제, 색소 및 용제로 구성된 군에서 선택된 것을 하나 이상 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 치약 조성물.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 화산석 송이 분말은 그 평균입도가 30㎛ 이하이고 치약 조성물 총 중량 기준 1 내지 60 중량％로 포함되는 것을 특징으로 하는 치약 조성물.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 추출물은 물과 에탄올의 혼합 용매로 추출하여 얻어진 것을 특징으로 하는 치약 조성물.