색소 중화제 |
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申请号 | KR1020097023487 | 申请日 | 2008-03-31 | 公开(公告)号 | KR101496221B1 | 公开(公告)日 | 2015-03-09 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
申请人 | 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.; | 发明人 | 맥도널드,존,게빈; 스미스,몰리,케이.; 양,슈-핑; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
摘要 | 얼룩지게 할 수 있는 유기 불포화 색소 분자의 색을 탈색할 수 있는 매질용 조성물이 개시된다. 상기 조성물은 신속하고 효과적으로, 특히 혈액 또는 혈액-계, 잉크, 또는 유지(grease) 얼룩에 의해 기인한 변색을 중화할 수 있다. 상기 조성물은 전형적으로 약 20-30분 내에 얼룩을 제거할 수 있고, 약 5-20 또는 이를 초과하는 △E 값의 색 대조를 획득할 수 있다. 상기 조성물은 상이한 용도에 적합화되고 다양한 세탁(cleaning), 얼룩-파이팅, 화장, 개인용 위생, 또는 의료용 제품으로 구현될 수 있다. 얼룩, 색소, 불포화 지방족 산, 에스테르, 이중 결합, 탈색 |
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权利要求 | 불포화 지방족 산 또는 에스테르 분자가, 적어도 C8이상 및 하나 초과의 탄소-탄소 이중 결합의 탄소 사슬을 갖는 불포화 지방족 산 또는 에스테르를 0.01부피% 내지 95부피%로 포함하는 수성 또는 다른 극성 용매-계 용액; 산화제로서, 상기 산화제는 과산화물 또는 시클릭 과산화물이며, 그리고 0.02 부피% 내지 1 부피%의 양으로 존재하는, 산화제; 및 계면활성제인 세포-용해제 를 포함하며, 여기서 상기 불포화 지방족 산 또는 에스테르 및 세포-용해제는 각각 1:1 내지 30:1까지 범위의 비율로 표현되는 양으로 존재하는, 유기 색소(colorant) 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 피부 변색 또는 멍, 또는 혈액 또는 멘스 탈색용인, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 치아 미백용인, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 지방족 산 또는 에스테르는 지방산 또는 이의 에스테르인, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 얼룩의 색이 5 내지 20의 △E 값으로 감소되는 식별가능한 색 변화를 산출하는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 5항에 있어서, 상기 얼룩의 색은 적어도 15의 △E 값까지 감소되는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 불포화 지방족 산 또는 에스테르 및 세포-용해제는 각각 1:1 내지 25:1까지 범위의 비율로 표현되는 양으로 존재하는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 불포화 지방족 산 또는 이의 에스테르는 하기 중 적어도 하나를 포함하는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물: a) 리놀레산(C 18 :2); b) 알파-리놀렌산(C 18 :3); c) 아라키돈산(C 20 :4)(에이코사테트라에노익산으로도 알려짐); d) 에이코사펜타에노익산(C 20 :5); 도코사헥사에노익산(C 22 :6); 또는 e) 에이코사디에노익산(C 20 :2), f) 에이코사트리에노익산(C 20 :3); g) 이들의 조합. 제 1항에 있어서, 상기 불포화 지방족 에스테르는 알킬알콜(C1-C8), 시클릭 지방족 알콜, 방향족 알콜, 글리세라이드, 글리콜(디올), 폴리비닐 알콜, 또는 폴리에테르의 에스테르로서 존재하는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 계면활성제는 상기 불포화 지방족 산 또는 에스테르의 1-10부피% 농도로 존재하는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 계면활성제는 상기 불포화 지방족 산 또는 에스테르의 5-20부피% 농도로 존재하는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 탄소 이중 결합은 컨쥬게이트된(conjugated), 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 색소 또는 얼룩은 처리 후 3분 내지 60분 미만의 기간 내에 탈색되는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 에어로졸, 액체, 젤, 페이스트(paste), 또는 고체 형태로 구현되는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 14항에 있어서, 상기 젤 또는 고체 형태는 도포하는 동안 액체로 변형되는 전단 담화(shear thining) 또는 온도 반응성(temperature responsive)인, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 밴드(bandages), 의료용 패치(medical patch), 랩(wrap), 개인용 흡수제 제품, 의료용 드레이프(drapes), 고기 트레이(meat tray) 및 패드(pads), 및 의복(garment)에 도포되는, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화제는 과산화요소(urea peroxide)인, 유기 색소 또는 얼룩 탈색용 조성물. 삭제 삭제 삭제 |
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说明书全文 |
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일반 명칭 | 지질 명칭 | 화학적 명칭 |
리놀레산 | 18:2(n-6) | 9,12-옥타데카디에노익산 |
감마-리놀렌산 | 18:3(n-6) | 6,9,12-옥타데카트리에노익산 |
에이코사디에노익산 | 20:2(n-6) | 11,14-에이코사디에노익산 |
디호모-감마-리놀렌산 | 20:3(n-6) | 8,11,14-에이코사트리에노익산 |
아라키돈산 | 20:4(n-6) | 5,8,11,14-에이코사테트라에노익산 |
도코사디에노익산 | 22:2(n-6) | 13,16-도코사디에노익산 |
아드레닉산 | 22:4(n-6) | 7,10,13,16-도코사테트라에노익산 |
도코사펜타에노익산 | 22:5(n-6) | 4,7,10,13,16-도코사펜타에노익산 |
칼렌딕산 | 18:3(n-6) | 8E,10E,12Z-옥타데카트리에노익산 |
B. 오메가-3 지방산의 리스트
일반 명칭 | 지질 명칭 | 화학적 명칭 |
α-리놀렌산(ALA) | 18:3(n-3) | 옥타데카-9,12,15-트리에노익산 |
스테아리도닉산 | 18:4(n-3) | 옥타데카-6,9,12,15-테트라노익산 |
에이코사테트라에노익산 | 20:4(n-3) | 에이코사-8,11,14,17-테트라에노익산 |
에이코사펜타에노익산(EPA) | 20:5(n-3) | 에이코사-5,8,11,14,17-펜타에노익산 |
도코사펜타에노익산 | 22:5(n-3) | 도코사-7,10,13,16,19-펜타에노익산 |
도코사헥사에노익산(DHA) | 22:6(n-3) | 도코사-4,7,10,13,16,19-헥사에노익산 |
C. 오메가-9 지방산의 리스트
일반 명칭 | 지질 명칭 | 화학적 명칭 |
올레익산 | 18:1(n-9) | 9-옥타데케노익산 |
에이코세노익산 | 20:1(n-9) | 11-에이코세노익산 |
미드산(mead acid) | 20:3(n-9) | 5,8,11-에이코사트리에노익산 |
에루식(erucic)산 | 22:1(n-9) | 13-도코세노익산 |
네르보닉산(nervonic acid) | 24:1(n-9) | 15-테트라코세노익산 |
2. 지방산 에스테르를 포함하는 천연 오일
많은 이러한 불포화 지방성 산은 잇꽃, 포도 또는 호박 또는 대두, 또는 아마씨, 또는 땅콩, 또는 양귀비, 또는 들깨 또는 이들의 조합과 같은 천연-발생 씨유의 글리세리드 성분으로 존재한다. 이러한 지방산은 상기와 같은 일반적인 종자로부터 쉽고 저렴하게 추출될 수 있다. 예를 들어, 리놀레산은 일반적으로 글리세롤의 형태로 저장되며 포도, 아마, 잇꽃, 및 땅콩과 같은 특정한 식물의 종자 및 어패류에서 발견된다. 가장 높은 수준의 리놀레산은 잇꽃(carthame) 종자(68-80%), 포도 씨(65-73%), 및 호박 씨유(45-60%)에 있다. 산 형태로 가수분해되는 경우, 상기 리놀레산 내 활성제(active agent)는 색소 분자 구조 내의 컨쥬게이트된 불포화 결합을 공격하는 것으로 생각된다.
순수 리놀레산 및 리놀렌산이 얼룩 색을 탈색하는데 사용되는 한편, 이들 산의 에스테르를 포함하는 상기 천연 씨유도 사용될 수 있다. 표 2는 천연 씨유의 몇몇 예 및 이들의 리놀레산 및 레놀렌산 함량의 리스트를 제공한다.
표 2
씨 | 리놀렌산 % 총 오일 | 리놀레산 % 총 오일 |
아몬드 | 0 | 17 |
아보카도 | 0 | 10 |
너도밤나무 | 0 | 32 |
브라질 소방목(brazil) | 0 | 24 |
캐슈 | 0 | 6 |
치아(chia) | 30 | 40 |
코코넛 | 0 | 3 |
옥수수 | 0 | 59 |
면 | 0 | 50 |
달맞이 꽃 | 0 | 81 |
개암나무 | 0 | 16 |
아마 | 58 | 14 |
포도 | 0 | 71 |
대마 | 20 | 60 |
히코리 | 0 | 17 |
쿠쿠이나무(candlenut) | 29 | 40 |
마카다미아 | 0 | 10 |
인도멀구슬나무 | 1 | 20 |
올리브 | 0 | 8 |
팜 열매(palm kernel) | 0 | 2 |
땅콩 | 0 | 29 |
피스타치오 | 0 | 19 |
호박 | 8 | 50 |
쌀겨 | 1 | 35 |
잇꽃 | 3 | 75 |
참깨 | 0 | 45 |
대두 | 7 | 50 |
해바라기 | 0 | 65 |
호두 | 6 | 51 |
맥아 | 5 | 50 |
3. 세포-용해제: 계면활성제
다양한 종류의 계면활성제가 개별적으로 또는 이들의 조합으로 본 발명의 특정한 구현에 편입될 수 있다. 표 3은 적절한 계면활성제의 클래스 및 유형의 예를 나열한다.
표 3
음이온성 계면활성제 |
알킬 에테르 포스페이트 알킬 에테르 카르복실산 및 염 알킬 에테르 설페이트 알킬 나프탈렌 설포네이트 알킬 포스페이트 알킬 벤젠 설폰산 및 염 알킬 페놀 에테르 포스페이트 알킬 페놀 에테르 설페이트 알파 올레핀 설포네이트 방향족 탄화수소 설폰산, 염 및 혼합 농축 나프탈렌 설포네이트 디-알킬 설포숙시네이트 지방 알코올 설페이트 모노-알킬 설포숙시네이트 알킬 설포숙신아메이트 나프탈렌 설포네이트 |
양성(amphoteric) 계면활성제 |
알킬 암포(디)아세테이트 아미도 베타인 알킬 베타인 |
양이온성 계면활성 제 |
알킬 디메틸아민 알킬 아미도프로필아민 알킬 이미다졸린 유도체 4차화 아민 에톡실레이트 4차 암모늄 화합물 |
비이온성(nonionic) 계면활성제 |
알킬 폴리사카라이드 아민 옥사이드 블록 코폴리머 캐스터(castor) 오일 에톡실레이트 세토(castor)-올레일 알콜 에톡실레이트 세토-스테아릴 알콜 에톡실레이트 데실 알콜 에톡실레이트 디노닐 페놀 에톡실레이트 도데실 페놀 에톡실레이트 엔드-캡(end-capped) 에톡실레이트 에테르 아민 유도체 에톡실레이트된 알카놀아미드 에틸렌 글리콜 에스테르 지방산 알카놀아미드 지방알코올 알콕실레이트 로릴 알코올 에톡실레이트 모노-분지된 알코올 에톡실레이트 천연 알코올 에톡실레이트 노닐 페놀 에톡실레이트 옥틸페놀 에톡실레이트 올레일 아민 에톡실레이트 랜덤 코폴리머 알콕실레이트 소르비탄 에스테르 에톡실레이트 스테아릭 산 에톡실레이트 스테아릴 아민 에톡실레이트 합성 알코올 에톡실레이트 톨 오일 지방산 에톡실레이트 탤로 아민 에톡실레이트 트리드 트리데칸올 에톡실레이트 |
폴리머릭 계면활성제 |
메톡시 EG 메타크릴레이트 컴(Comb)-그래프트(Graft) 코폴리머 폴리카르복실레이트 |
III. 비율 및 속도
본 발명의 기술은 마크로시클릭 및/또는 선형 폴리불포화 착색된 화합물로 처리된 기질로부터 색을 제거하는데 효과적인 것으로 증명되었다. 본 발명에 따르면, 본 조성물로 처리된 색소 또는 얼룩은 약 60분 이하의 시간 내에 탈색되거나 중화될 수 있다. 전형적으로, 농도에 따라, 색은 20 또는 30분 내에 제거될 것이다. 특정 예에 따르면, 상기 색은 상기 조성물을 얼룩에 도포한 후 약 15분 내, 보다 빠른 작용에 대해 약 3 분 이내에 탈색된다. 변색된 색 또는 얼룩이 ≥5까지 감소되는 것을 관찰할 수 있다. 특정한 다른 구현으로, 얼룩의 관찰가능한 색은 적어도 15 또는 20의 △E 값까지 감소되며, 이는 얼룩을 표백하여(lightens) 실질적으로 눈으로 인지할 수 없도록 한다. 전형적으로, 변색 또는 얼룩은 약 25-40의 △E 값까지, 바람직하게 약 50 내지 70 또는 80까지 감소될 수 있다. 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, △E는 3D 색 공간 측정에 의해 정의된 바와 같으 색 변화의 측정이다.
혈액-얼룩진 면직물을 이용하여, 본 발명자는 탈색 시에 리놀레산 및 설포닐비율의 효과를 실험하였다. 표 4는 그 결과를 요약하며, 이는 본 발명의 조성물의 농도가 다양하더라도 모두 효과적이며, 특정 구현으로 비교적 빠른 작용을 위해서, 약 적어도 2:1의 지방족 산 대 계면활성제 농도가 다양한 유기 색소 및 얼룩의 색을 탈색하는 데 바람직함을 제시한다.
표 4, 색의 탈색 시간에 대한 리놀레산 대 계면활성제의 비율
리놀레산:계면활성제의 비율(Surfynol은 20% 용액으로) | 신선한 혈액 얼룩을 탈색하는 시간: |
5:1 | 대략 3분 |
2:1 | 20-60분 |
1:1 | 4 시간 |
1:5 | 12 시간 |
0.3% 과산화요소로 5:1 | 34 초 |
0.1% 과산화요소로 5:1 | 50 초 |
1% 과산화요소로 5:1 | 15 초 |
색 측정
색의 측정에 있어서, 물론 육안을 이용하여 비교하는 방법에 의해 상대적인 색의 농도(shade) 및 색조(hue)를 평가할 수 있다. 그러나 객관적인 기준을 위해 관찰자에게 수치적인 자료와 함께 그 자료를 정량하기 위한 방법을 제공하는 평가 방법은 분광광도계, 및 색 해석 방법을 사용하는 것이 요구된다: 델타-E(△E). 색 강도 및 변화는 "CIELAB"으로 알려진 통상적인 테스트를 사용하여 측정될 수 있으며, 이는 F. Cost, Delmar Publishers에 의한 Pocket Guide to Digital Printing, Albany, NY ISBN 0-8273-7592-1, 페이지 144 및 145에서 논의되며, 그 내용은 전체로써 본 명세서에 참고문헌으로 편입된다. 이러한 방법은 세 개의 변수, L*, a*, 및 b*를 정의하며, 이는 색 인지의 대립(oppponent) 이론에 기초하여 인지된 색의 세 개의 특징에 대응한다. 상기 세 개의 변수는 하기의 의미를 갖는다:
L*=밝기(또는 광도), 0 내지 100의 범위, 여기서 0=암 및 100=명;
a*=적색/녹색 축, 대략 -100 내지 100의 범위; 양의 값은 붉은빛을 띠는 것이고 음의 값은 초록빛을 띠는 것; 및
b*= 황색/청색 축, 대략 -100 내지 100의 범위; 양의 값은 황색빛을 띠는 것이고 음의 값은 푸른 빛을 띠는 것이다.
CIELAB 색공간이 어느 정도 시각적으로 일정하기(uniform) 때문에, 인간에 의해 인지된 두 색 사이의 차이를 나타내는 단일의 수가 계산될 수 있다. 이러한 차이는 △E로 칭하며 두 색 사이의 세 차이(△L*, △a* 및 △b*)의 제곱의 합의 제곱근으로 계산한다.
CIELAB 색공간에서, 각각의 △E 단위는 두 색 사이의 "최소 인지(just noticeable)" 차이와 대략 같다. 따라서 CIELAB은 객관적인 장치-비의존적 색 설명 시스템을 위한 우수한 측정이며 색 취급 및 색 변화의 표현 목적을 위한 참고 색 공간으로써 사용될 수 있다. 이러한 테스트를 사용하여, 색 강도(L*, a* 및 b*)가 예를 들어 Osaka, 일본 Minolta Co. Ltd로부터의 소형(handheld) 분광광도계(Model # CM2600d)를 이용하여 측정될 수 있다. 상기 장비는 CIE No. 15, ISO 7724/1, ASTME1164 및 JIS Z8722-1982(확산된 조도(diffused illumination)/8-도(degree) 감상(viewing) 시스템)을 따르는 D/8 기하학을 이용한다. 정상 표면에 대해 8 도의 각도에서 표본 표면에 의해 반사된 상기 D65 빛은 표본-측정 광학 시스템에 의해 인지된다. 시각 색의 강도를 측정하는 또 다른 적절한 장치가 또한 본 발명에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 적절한 반사율 판독기(reader)가 Kaylor 등에 대한 미국 특허 출원 공개 번호 2003/0119202에 기술되어 있으며, 그 내용은 본 명세서에 참고문헌으로 편입된다.
IV. 얼룩 제거 속도에 대한 온도의 영향
면 직물 상의 헤모글로빈 얼룩에 대한 색 탈색의 상대 속도에 대한 온도의 영향을 실험하기 위해, 처리되지 않은 면 직물 6cm×6cm 정사각형 샘플의 시리즈가 제조되었다. 각각의 샘플 상에 물 내 50μL의 4% wt./wt. 헤모글로빈 용액을 배치하고 상기 직물에 흡수되도록 하여 붉은 갈색 얼룩을 만들었다. 상기 얼룩 위에 100 μL의 물(대조구) 또는 리놀레산/서피놀(surfynol) 465 혼합물(처리된)을 배치하고 유리 막대 끝의 보조로 간단히 문지른다. 제 1 세트, 대조구 및 처리된 샘플 모두,를 80℃에서 오븐에 배치하고, 제 2 세트를 약 37℃의 인큐베이터, 세 3 세트를 -5℃의 냉동고, 그리고 제 4 세트를 주위 온도(~22℃)에 배치하였다. 작업자는 각각의 샘플 세트를 약 2분 후에 체크하고 얼룩 탈색의 상대적인 양을 측정한다. 상기 각각의 샘플 세트 내의 얼룩 색은 냉동고 내의 샘플을 제외하고는 거의 사라진 것으로 관찰되었으며, 이는 얼룩 색에서 약간의 감소를 나타내었다. 냉동고 내의 샘플을 제외하고는, 약 3분 후 샘플 상의 모든 얼룩이 사라지고 얼룩이 있던 지점에 무색의 습기 있는 원을 남겼다. 상기 냉동고 내 샘플의 얼룩 색은 본래 색 강도의 반 정도만이 감소된 것으로 관찰되었다. 상기 냉동고 샘플은 여전히 30분 하에서 효과적이었으나, 얼룩 색을 완전히 탈색시키기 위해서는 20분의 시간이 소요되었다. 이러한 결과로부터, 주변 온도 또는 상승된 온도는 얼룩의 제거 메커니즘 동역학에 현저하게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나, 동결 온도 미만은 얼룩 제거 동역학을 느리게 할 수 있으며 따라서 색소를 탈색시키기 위한 총 시간을 증가시킬 수 있다.
V. 구현 & 제품
특정 구현에 따르면, 본 발명자들은 다양한 적용이 본 발명의 기술로부터 유래될 수 있을 것으로 예상한다. 예를 들어, 제품 또는 제품 개념의 주요 그룹은 예를 들어 의복 천 및 다른 재료 상의 혈액의 색을 지우거나 중화시키기 위한 얼룩 또는 색소 탈색제를 포함할 수 있다.
상기 조성물은 에어로졸, 액체, 젤, 페이스트, 또는 고체와 같이 다양한 형태로 구현되고 그리고/또는 전달될 수 있다. 젤 또는 고체 형태인 경우, 상기 전달 매질은 전단 담화성(shear thining) 또는 온도 반응성을 나타낼 수 있으며, 이는 도포하는 동안 액체가 된다. 고체 상(phase) 매질은 또한 물과의 접촉에 의해 활성화될 수 있다. 상기 조성물은 천, 의복, 피부, 모피(fur), 카페트, 벽, 에나멜, 유리, 금속, 또는 아가(agar) 및 성장 배지(growth media)의 표면 상에 사용될 수 있다.
다른 구현으로, 본 발명자들은 상기 조성물이 얼룩-파이팅(fighting) 제품에 사용되는 것으로 고찰한다. 상기 얼룩-파이팅 제품은 각각 약 1:1 또는 1: 5 내지 약 30:1 까지 범위의 비율로서 포함되는 양으로 폴리불포화 지방산 및 세포-용해제의 수성 또는 극성-용매 계 용액을 포함할 수 있다. 보다 전형적으로, 상기 지방산 및 세포 용해제는 각각 약 1:7 내지 약 25:1까지 범위의 비율로 표현되는 양으로 존재한다. 특정 구현으로, 바람직한 비율은 각각 약 15:1 또는 20:1이다. 계면활성제를 사용하는 경우, 상기 계면활성제는 폴리불포화 지방족 산 또는 에스테르의 약 1-10-20 부피% 농도 또는 약 5-20부피%, 바람직하게는 약 5부피% 내지 15부피%로 존재할 수 있다. 상기 지방산은 알킬알코올, 시클릭 지방족 알코올, 방향족 알코올, 그리세리드, 글리콜(디올), 폴리비닐 알코올 또는 폴리에테르의 에스테르로써 존재한다. 과산화물 또는 시클릭 과산화물일 수 있는 산화제 또한 포함될 수 있고 약 0.05부피% 내지 약 1부피%의 양으로 존재한다. 바람직하게, 상기 산화제의 양은 약 0.15-0.55-0.75 부피%의 양으로 존재한다.
1. 혈액 및 멘스-얼룩 제거제(remover)
경험적인 실험으로부터, 본 발명자는 상기 조성물이 혈액 또는 멘스 색의 탈색에 고도로 효과적인 것을 발견하였다. 따라서, 이는 상기 얼룩을 탈색하고 얼룩의 우려를 감소시키기 때문에 밴드, 의료용 패치, 랩(wraps), 개인용 흡수 제품, 의료용 드레이프(drape), 고기 트레이(meat tray) 및 패드(pads), 및 내부 혹은 외부 의복(garment)에 사용하기 위한 우수한 에스테틱제(aesthetic agent)일 수 있다. 예를 들어 혈액의 색을 탈색시키는 밴드 내에 있거나 카테타 구멍(catheter puncture) 영역 주변에 도포되어 전형적으로 구멍 상처 주변에 축적되는 소량의 건조된 혈액을 탈색할 수 있다.
다른 구현으로, 여성 관리 제품 제조자 또는 세탁업자들이 적색 또는 붉은-갈색의 멘스 또는 혈액 얼룩을 지우기 위한 특수한 제품을 디자인할 수 있도록 할 수 있다. 일 구현은 여성 패드 내에서 활성화되는 경우 색을 탈색하기 위한 본 발명의 조성물 매질에 대한 빌드-인(build in) 방출 팩 또는 다른 용기를 편입하는 것일 수 있다. 상기 용기는 패드의 모서리를 넘어 퍼지는 것으로 부터 새는 것을 막기 위해 둘레를 따라 배치될 수 있다. 택일적으로, 상기 용기는 사용자를 위해 시각적 지시자로서 작용하는 소부분을 제외한 패드의 전체 흡수제 섹션에 영향을 미칠 수 있다.
Consumer Reports에 따르면, 혈액, 잉크 및 유지(grease)는 제거가 가장 어려운 세 가지이다. 얼룩의 제거 또는 삭제의 어려움은 집으로부터 여행 중이거나 세제 또는 세탁 설비에 대한 접근이 불가능한 경우 더욱 심화될 수 있다.
과산화수소를 사용하는 Proctor and Gamble에 의한 TIDE ® -to-go pen(예컨데, 미국 특허 번호 6,838,423), 계면활성제를 사용하는 SC Johnson Brands에 의한 SHOUT ® -얼룩 제거제 및 차아염소산염 표백제를 활성제로 편입하는 Clorox 제품과 같은 현재 상업적으로 이용가능한 몇몇 일반적인 소비자 세탁(cleaning) 또는 표백 제품은 이들의 포장에 상기 제품이 혈액, 잉크 또는 유지 얼룩에 효과적으로 작용하지 않는다고 명시한다.
혈액 얼룩에 있어서의 어려움은 부분적으로 혈액 내 헤모글로빈 분자의 특성에 기인하며, 이는 상기 분자가 산화되거나, 환원되거나, 또는 철이 이로부터 제거되는 경우 적색에서 갈색으로, 흑색 또는 녹색으로 색 변화를 겪는다. 어려운 얼룩에 대한 이러한 제품 몇몇의 부적절한 적용은 실제로 상기 얼룩을 제거하는 대신 고정시킨다(즉, 영구적으로).
매우 적은 제품들이 이러한 얼룩의 중화의 어려운 도전을 달성하기 때문에, 본 발명자들은 본 발명의 이점 및 독특한 특징은 다른 세척제의 전- 또는 후-처리를 필요로 하지 않으면서 본 조성물 매질은 초기 한-단계 적용으로 실질적으로 혈액뿐만 아니라 잉크 얼룩을 제거하는 제품을 획득할 수 있는 것으로 생각한다.
2. 피부 착색 미백(lightening) 또는 색 탈색의 잠재적인 용도
본 화학의 이점은 주변 온도 및 조건에서 피부 접촉 인가 제품 및 작업에 사용하기에 적합하게 순하다(mild)는 것이다. 본 발명의 조성물은 또한 예를 들어 멍, 흉터(scar), 주근깨, 점, 노화(liver) 점, 또는 로즈 래쉬(rose rash)로부터 기인할 수 있는 피부 변색 및 불필요한 착색의 발생을 감소시키기거나 사라지게 하기 위한 국부적(topical) 사용을 위해 특정의 화장 또는 피부(dermatological) 제품으로 편입될 수 있다. 예를 들어, 정상적으로, 멍이 든 경우 피하 응혈이 옅어지고 완전히 사라지기 위해서는 수주의 시간이 소요된다. 앞서 실증된 바와 같이, 지방산 또는 에스테르는 상기 지방산이 헤모글로빈 분자를 산화할 수 있기 때문에 혈액 변색 멍에 대해 우수하게 작용한다. 본 발명에 따른 색소 중화제의 편입은 멍을 옅게 하거나 최족적인 분해를 빨라지게 할 수 있다. 본 발명의 조성물은 과도한 농도일 경우 주근깨, 점 또는 노화 점의 결과를 가져올 수 있는 멜라닌에 대해 효과적일 수 있다. 일 구현에 의하면, 리놀레산(62% 흡수율)이 피부를 통해 흡수되어 불필요한 착색을 방해할 수 있다. 상기 화장 또는 피부 제품은 크림 또는 일루션(elusion)의 형태이거나 또는 반창고 또는 밴드에 첨가제로서 편입되어 까다로운 환자들이 혈액의 신호를 정신적으로 극복하고 보다 평안할 수 있도록 도울 수 있다.
3. 치아 청소(cleaning) 및 미백(whitening/brightening)에서의 적용
탄닌 얼룩을 제거하고 치아를 하얗게 할 수 있는 구강 관리 제품이 또한 숙고되었다. 치아 상의 얼룩은 전형적으로 차, 커피 및 탄산(carbonated) 카라멜-채색된 청량음료 내 짙은 색의 음료수 내의 탄닌에 기인한다. 플라그는 단백질-계 물질의 축적이며 에나멜 파괴 및 충치(cavity)를 유발할 수 있다. 현재 상업적인 제품은 치아를 표백하기 위해 과산화수소 및/또는 과산화벤조일과 같은 과산화물 계 활성분을 사용한다. 이러한 활성분은 강한 산화제이고 에나멜 표면을 식각하고 이들은 또한 입의 치은(gum) 및 조직을 강하게 자극하는 것으로 보도된다. 본 발명의 시스템은 천연 젠틀러(gentler)를 제공하고, 따라서 안전한 치아 미백제를 제공한다. 시클릭 크로모포어를 포함하는 탄닌은 지방산 또는 에스테르에 의해 산화될 수 있다. 치아 상 얼룩 색의 탈색을 위한 이러한 시스템은 첨부된 하기 실시예 16에서 성공적으로 실증된다. 얼룩, 플라그, 및 건조된 혈액을 갖는 4개의 추출된 사랑니를 연구에 사용하였다. 상기 치아 중 두개를 랜덤으로 선택하여 천연, 식용가능한 지방산으로 처리하였다. 상기 치아를 5ml의 리놀레산-서피놀(surfynol) 465 혼합물(5:1 비율, 여기서 계면활성제는 물 내 20% wt/wt 용액)에 약 5분 이하로(예컨데 약 3분) 배치하고 그 후 제거하고 흐르는 물에서 헹구었다. 상기 치아를 그 후 대조구 치아 옆에 배치하고 시각적으로 조사하였다. 상기 대조구의 두 개의 치아와 비교하는 경우 현저한 차이를 관찰할 수 있다. 처리된 상기 치아는 현저하게 보다 하얗고 밝아졌다. 건조 혈액, 얼룩 및 플라그가 탈색되어 얼룩없는 치아를 남겼다. 치아 상에서 가까운 정밀조사에도 불구하고 이러한 착색된 오염 물질의 흔적이 보이지 않았다. 이는 상기 치아가 상기 용액에 단지 3분간 있었던 것을 고려하면 현저한 관찰 결과이다.
이러한 활성 미백 시스템은 액체 린스(rinse)와 같은 용액 형태로 스트립, 손가락 치솔 어플리케이터(finger brush applicator) 또는 칫솔 또는 면봉(cotton tip) 상에 사용될 수 있다. 상기 활성제는 치약에 직접 또는 양치질 물약(mouthwash)으로 편입될 수 있으며 사용자는 세척 헹굼 전 대략 3분의 기간 동안 닦거나 입에 담고있도록 지시된다. 나아가, 이러한 모든 종류의 적용 방법은 의치의 관리 또는 인공 치아에 적용될 수 있고, 애완동물 및 다른 동물들의 치아 관리에도 확장될 수 있다. 이러한 미백은 수분 내에 발생하는 반면 상기 처리를 기술하는 상업적인 제품은 액체 또는 필름 스트립의 수일 내지 수주의 규칙적인 도포가 요구되는 것 또한 이해되어야 한다.
VI. 다양한 색소 유형에 대한 색 중화의 예
하기의 섹션은 색소 얼룩이 탈색되는 메커니즘에 대한 통찰을 제공하는 몇몇 경험적인 결과를 나타낸다. 이러한 예는 본 발명의 조성물이 효과적인 색소의 가능한 범위의 서술을 돕기 위한 일견을 제공한다. 표 5는 다양한 클래스의 색소 화합물로 얼룩진 기질을 처리하는 경우 본 발명 조성물의 관찰된 효과를 요약한다.
표 5, 색소 유형
색소 클래스 | 화합물 | 색 탈색 |
마크로시클릭(macrocyclics) | ||
포르피린 | 헤모글로빈 | ○ |
비타민 B12 | ○ | |
코린(corrins) | 클로로필 | ○ |
포르핀(porphines) | FePFPP | ○ |
PFPP | ○ | |
CuTPPS4 | × | |
TPPS4 | × | |
선형 폴리불포화 | 카로틴 | ○ |
빌리루빈 | ○ | |
염료/색소 | ||
잔틴(xanthene) | 로제 뱅갈(Rose Bengal) | ○ |
인디고 카르민 | ○ | |
볼펜 잉크(청색) | ○ | |
볼펜 잉크(적색) | ×(색이 감소됨) | |
천연 얼룩 | 커피 | ○ |
적포도주 | ×(감소되었으나 사라지지 않음) | |
머스타드 | ○ |
표 6, 계면활성제
계면활성제 클래스 | 명칭 | 혈액 색 탈색 |
아세틸레닉 디올 | Surfynol 465 | ○ |
폴리옥시에틸렌 소르비톨 | Tween 20 | ○ |
테트라메틸부틸페닐 폴리에테르 | Triton X-100 | ○ |
리놀레산이 계면활성제의 존재 하에서도 혈액 내 헤모글로빈의 색을 탈색시키는 헤모글로빈 실험에 의해 나타난 바와 같이 계면활성제의 존재는 색 탈색 메커니즘에 현저한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나, 상기 계면활성제는 혈액 세포를 용해하여 리놀레산의 마크로시클릭 헤모글로빈 분자에 대한 접근을 촉진시킨다.
표 7, 알킬 산 유형
산 | 구조(탄소 #: 이중결합 #) | 색 탈색 |
리놀레산 | C18-2 | ○ |
리놀렌산 | C18-3 | ○ |
스테아릭산 | C18:0 | × |
헥사노익산 | C6:0 | × |
운데카노익산 | C11:0 | × |
옥타노익산 | C8:0 | × |
2-부테노익산 | C4:1 | × |
아세틱산 | C2:0 | × |
올레익산 | C18:1 | × |
표 8, 천연 오일
명칭 | 혈액 색 변색 |
잇꽃 | ○ |
포도 씨 | ○ |
호박 씨 | ○ |
캐놀라(canola) | × |
올리브 | × |
표 7로부터 오직 리놀레익 또는 리놀레닉 또는 이들의 혼합 천연 오일만이 색 탈색 메커니즘을 겪는 것을 확인할 수 있다. 표 8은 모든 이러한 오일이 자유 산기가 존재하지 않는 글리세롤 에스테르 형태이기 때문에, 상기 작용이 카르복실산 작용성의 효과 또는 관여에 기인하는 것이 아닌 사실을 기록한다.
도 1은 본 발명의 색 중화 조성물 상당량으로 처리한 얼룩을 도식적으로 나타낸 것이다. 묘사된 바와 같이, 프레임 AD로부터 얼룩이 발생하고, 활성 얼룩 제거 매질 또는 용액의 상당량을 상기 얼룩에 도포하여 얼룩을 덮고, 상기 얼룩은 신속하게 사라지기 시작하여, 결국 눈으로 검출할 수 없게 된다.
도 2A-D는 본 발명에 따른 효과적인 색소 중화제 조성물로 처리된 실제 얼룩의 일련의 사진(gray scale)이다. 도 2A는 헤모글로빈 용액으로 얼룩진 백색 면 직물을 나타낸다. 도 2B는 색소 중화제 조성물(83% 리놀레산, 14% 물, 3% Surfynol 465 계면활성제)이 도포된 즉시 후 얼룩진 직물을 나타낸다. 도 2C는 수분 후 중간 단계의 얼룩진 직물을 나타내며, 여기서 상기 얼룩의 색이 탈색되고(즉, 색이바램(fading)), 후속적으로 도 2D에서 얼룩이 완전히 탈색된다.
VII. 실험적 실시예
재료 및 상세 내용
본 발명자는 본 발명의 개념의 증명을 위해 일련의 실험을 수행하였다. 상기 실험에서 다수의 상이한 재료를 사용하였다. 리놀레산 및 리놀렌산의 샘플을 Sigma Chemical Company(St. Louis MS)으로부터 구입하고, 추가 정제 없이 사용하였다. Surfynol 465를 Air Products(Allentown PA)로부터 획득하고, Tween20을 Aldrich Chemical Company,(Milwaukee WI)로부터 획득하였다. 과산화물 및 계면활성제를 포함하는 "TIDE®-to-go"(Proctor and Gamble Cincinnati, OH), "SHOUT®wipes"(SC Johnson&Son, Inc., Racine WI), 및 차아염소산염 및 계면활성제를 포함하는 "Clorox bleach pen"(The Clorox Company, Oakland CA)는 모두 상업적으로 입수가능하다. 면 배팅(batting) 및(수지 마무리 안함) 천(fabric), 청색 데님(오래된 깨끗한 청바지) 천, 얼룩, 폴리에스테르 및 라이크라 천을 본 연구에 미리-자른 3"×4" 샘플로서 사용하였다. 잇꽃 씨유(Rapunzel Pure Organics, Valatie NY) 및 포도 씨유(Liberty Richter, Saddle Brook NJ)을 저온압착 식용유(cold pressed cooking oil)로서 구입하였다. 비타민 B12를 액체 형태로 (Now Foods, Bloomingdale IL)로부터, 신선한 파슬리, 젤 캐플릿(caplet) 형태의 호박 씨유, 25,000 IU 연젤(softgel) 캡슐로서 베타-카로틴(Solgar Vitamin and Herb, Leonia, NJ)과 함께 획득하였다. 하기의 색소 화합물을 Aldrich Chemical Company, Milwaukee WI로부터 구입하고 추가 정제 없이 사용하였다: Iron 5,10,15,20-테트라키스(펜타플루오로페닐)-21H, 23H-페닐포르핀(FeTPF5P); 헤모글로빈; 빌리루빈 혼합 이성질체(Sigma Chemical Co. St. Louis MO); 5,10,15,20-테트라페닐-21H, 23H-포르핀-o,o",o",o"'-테트라술폰산, 테트라소듐염(TPPS 4 ); 스테아르산. 구리 5,10,15,20-테트라페닐-21H, 23H-포르핀-o,o",o",o"'-테트라술폰산, 테트라소듐염(CuTPPS 4 )(합성을 위해 "Colorant Stabilizers", RSNohr 및 JGMacDonald, 미국 특허 번호 6,168,654 참고).
1. 혈액
여성 패드의 표면 위에 코팅된 계면활성제와 조합된 리놀레산의 도포는 혈액의 색을 탈색시키고 옅은 황색의 흔적만을 남겼다. 이러한 탈색은 주변 온도 및 체온 모두에서 중성 pH 하에서 획득되었다. 하기의 섹션은 수행된 실험을 기술한다.
실시예 1 -유리 슬라이드 상의 혈액
현미경 슬라이드를 리놀레산, 서피놀 465 및 물(비율 1:0.01:1)의 혼합물로 코팅하고 유리 막대를 이용하여 스프레드(spread)하였다. 혈액(인간)의 방울을 각 슬라이드 상에 배치하고 유리 막대로 스프레드하였다. 대조구 슬라이드를 37℃ 인큐베이터에 한 시간 동안 배치하였다. 상기 실험적인 슬라이드 상의 혈액의 색은 완전히 탈색된 반면 대조구 슬라이드에서는 색의 변화가 관찰되지 않았다.
실시예 2 -여성 패트 상의 혈액
4 개의 여성 패드를 연구에 사용하였다. 대조구 1(C1)은 인간 혈액 두 방울만을 상기 패드의 중앙에 배치하였다. 대조구 2(C2)는 물 내 서피놀 465(0.5ml 물 내 0.25 ml) 코팅을 패드의 중앙에 배치하고 후속적으로 인간 혈액을 두 방울 배치하였다. 실험 패드 1(E1)은 리놀레산 및 계면활성제의 혼합물(0.25 ml 계면활성제 및 0.50 ml의 리놀레산) 및 후속적으로 인간 혈액 두 방울을 갖는다. 실험 패드 2(E2)는 리놀레산 및 계면활성제의 혼합물(0.50 ml의 계면활성제 및 0.50ml의 리놀 레산)이 패드 중앙에 도포되어 있으며, 후속적으로 인간 혈액 두 방울을 갖는다. 상기 패드를 37℃의 인큐베이터에 배치하고 관찰하였다. 수분 내에 패드 E1 및 E2 상의 혈액의 붉은 색이 갈색으로 변하였고 시간이 지남에 따라 바래졌다. 실험의 끝에서 패드 E1 및 E2 상의 상기 혈액의 색은 완전히 탈색되고, 옅은 황색 틴트(tint)만을 남겼다. 상기 대조구 패드 상의 혈액의 색은 본질적으로 변화하지 않은 상태로 남아있었다.
상기 패드 C2 상의 혈액의 색은 C1 패드 상의 색와 비교 할때 가시적으로 보다 옅었다. 이는 상기 계면활성제 스스로가 색에 대해 약한 효과를 갖는 것을 제시하고 이는 혈액 세포를 용해하는 능력을 갖는 계면활성제가 헤모글로빈을 공기에 의해 약하게 산화되도록 하는 결과인 것으로 생각된다.
2. 직물 천 및 패드 상의 혈액 및 멘스
실시예 3 -직물 천 위의 혈액 및 멘스 얼룩
4"×5" 면 샘플을 이용하여 얼룩, 폴리에스테르 및 경중량 라이크라(Lycra)를 연구에 사용하였으며 여기서 혈액(20 μl) 또는 멘스(50 μl)를 천 샘플의 중앙에 배치하여 얼룩 상태를 모방하였다. 얼룩 제거의 잠재적인 효능을 결정하기 위해, 200 μl의 대조구 용액(물 내 2% wt/wt 용액으로써 Surfynol 465 계면활성제) 또는 리놀레산을 얼룩 제거 활성분으로 포함하는 200 μl의 계면활성제 용액(1:2의 비율의 2% 계면활성제 용액 대 리놀레산)을 혈액 또는 멘스에 의해 더러워진 영역 에 도포하였다. 그 후 상기 샘플을 37℃의 인큐베이터에 배치하고 색 변화를 시각적으로 감시하였다. 상기 정의된 기술을 이용하여 강한 멘스 색이 감소된 것이 명백하였으며, 천의 외관에 현저한 향상을 제공하였다.
실시예 4 - 패드 상의 멘스 색의 탈색
다수의 실험에서, 여성 패드(Kimberly-Clark Corporation에 의한 Kotex®)를 물 용액(2% wt./wt.) 내 200μl의 Surfynol 또는 Tween20 계면활성제로 전처리하여 대조구 샘플로 사용하였다. 다른 패드를 200μl의 리놀레산 및 계면활성제 혼합물(2:1 비율)로 처리하였다. 그 후 모든 패드를 50μl의 멘스로 오염시켰다.
상기 패드는 패드 상에 보다 큰 단편을 커버하도록 멘스가 부가된(wicked) 대조구 패드 상에 붉은 색을 보유하는 것은 명백하게 나타낸다. 반대로, 리놀레산을 포함하는 패드 상의 멘스는 단단한(tight) 때(spot)로 고정되어 존재하고 상기 색이 옅은 황색으로 감소되었다.
3. 상업적인 때(spot) 및 얼룩 제거제와의 비교
실시예 5
본 섹션에서는 리놀레산-계 시스템과 상업적인 때 및 얼룩 제거제의 직물 위 혈액 및 멘스 탈색 능력을 비교하기 위해 일련의 실험을 수행하였다.
천 샘플을 알루미늄 박 시트 상에 배치하였다. 각각의 샘플 중앙에 50μl의 멘스 또는 20μl의 혈액을 배치하였다. 그 후 200μl의 Tide®-to-Go, 2wt% 수성 서피놀(계면활성제) 용액, 서피놀 용액 내 리놀레산, Shout®wipe fluid 또는 Clorox®bleach pen fluid를 상기 샘플 얼룩 위에 피펫하였다. 상기 얼룩을 부드럽게 유리 막대 끝으로 5초간 혼합하였다. 그 후 상기 샘플을 37℃의 인큐베이터에 배치하고 시각적으로 관찰하였다.
상기 Tide®-to-go 및 Shout® 얼룩 색은 약하게 감소되었으나, 이는 색의 탈색때문이 아니고 희석 때문이다. 상기 레놀레산/계면활성제 시스템이 가장 완전하게 멘스 색의 탈색을 수행하였다. 상기 Clorox®bleach pen 시스템은 멘스를 검정 짐천으로 바꾸었고 또한 청바지 역시 표백하였다.
같은 결과가 혈액 얼룩 샘플에서도 발견되었다. 상기 리놀레산 시스템이 가장 완전하게 혈액 얼룩의 탈색을 수행하였다. 상기 Clorox?bleach pen은 혈액을 흰색 침전(계면활성제?)으로 코팅된 검정 얼룩으로 바꾸었다.
일부 때 및 얼룩 제거제 제품은 그들의 포장 또는 웹사이트에서 상기 제품이 혈액, 유지 또는 오일 얼룩의 제거에 잘 작용하지 않는 것으로 언급한다. 예를 들어 Tide®-to-Go에 대한 웹사이트는 하기와 같이 기술한다:
"Tide®-to-Go는 잉크, 혈액 및 풀 얼룩을 포함하는 기름기 있는(greasy) 얼 룩 또는 비-음식 및 음료 얼룩에 대해 잘 작용하지 않는다. Tide®-to-Go를 이러한 얼룩에 시도하는 것은 문제없으나, 일반적으로 이들은 전처리하고 Tide로 세탁해야하는 종류의 얼룩이다."
4. 호박, 잇꽃 및 포도 씨유(seed oil)를 이용한 예비 작업
실시예 6
이전에 언급한 바와 같이, 리놀레산은 광범위한 씨 및 어유(fish oil)에서 발견된다. 가장 높은 농도의 리놀레산을 포함하는 오일은 잇꽃(carthame) 씨(68-80%), 포도 씨(65-73%), 및 호박 씨유(45-60%)이다. 패드에 도포된 호박 씨유 샘플을 이용하여 신속한 실험을 수행하였다. 상기 연구에서, 여성 패드(예컨데 Kotex®) 위에는 300μl의 호박 씨유가 배치되었다. 두 번째 패드는 300μl의 호박씨유 및 서피놀 계면활성제의 혼합물(4:1 비율)을 그 위에 배치하였다. 세 번째 패드는 이전에 사용된 300μl의 리놀레산/계면활성제 혼합물을 배치하였다. 네 번째 패드(대조구)는 300μl의 물을 그 위에 배치하였다. 그 후 상기 패드를 20μl의 인간 혈액으로 오염시켰다.
상기 예비 결과는 호박 씨유/계면활성제 혼합물이 혈액의 색을 리놀레산/계면활성제 혼합물과 거의 동일한 정도로 탈색하는 것을 보여준다. 이러한 씨유 제품 내 리놀레산의 농도가 알려져 있지는 않지만, 이는 혈액의 색을 감소시키기 위한 충분한 양이었다. 상기 호박 씨유는 단독으로(계면활성제 없이) 색에 영향을 주기 에 충분하지 않았다. 이러한 연구는 천연 오일이 패드에 사용될 수 있는 것을 실증하며, 이는 "천연" 제품 표지(labeling)의 가능성뿐만 아니라 가능한 피부 건강 이익의 요구(claims)를 제공한다.
면 직물 상에 다른 오일들 또한 실험되어 혈액 얼룩에 대한 잠재적인 효능을 결정하였다. 잇꽃 및 포도 씨유는 또한 혈액의 붉은 색을 탈색할 뿐만 아니라 얼룩 색을 현저하게 감소시켰다. 얼룩을 완전히 제거한 리놀레산/계면활성제 시스템이 가장 우수하게 작용하였다.
이러한 천연 제품의 활성은 재배합 및 오일과 계면활성제 비율의 평가에 의해 향상될 수 있다. 리놀레산(두 개의 이중 결합) 및 리놀렌산(세 개의 이중 결합)은 이들의 혈액 색 탈색에서의 활성 사이에 실제적인 차이 없이 우수하게 작용하였다. 리놀레산은 리놀렌산 보다 현저하게 저렴하다. 제품에서 사용하기 위한 리놀레산 형태의 선택은 안전성, 비용, 및 공급자의 고려에 기초하여 결정될 것이다.
5. 면 직물 상에 건조된 혈액
실시예 7
리놀레산 시스템이 건조된 혈액 얼룩의 색을 탈색할 수 있을지 여부에 대한 의문이 조사되었다. 신선한 인간 혈액을 면 정사각형(3"×4")의 중앙에 배치하고 3시간 동안 두어 완전히 건조되도록 하였다. 상기 건조된 얼룩을 종이 타월로 압지 하여 이들이 완전히 건조되었는지 확인한다. 혈액이 압지 타월 상에 관찰되지 않았고 따라서 상기 얼룩은 완전히 건조된 것으로 결정되었다. 얼룩 위에 두 방울의 리놀레산:서피놀 혼합물(2:1)을 배치하고 유리 막대를 사용하여 얼룩 위로 스프레드하였다. 그 후 상기 샘플을 37℃의 인큐베이터에 배치하고 색을 관찰하였다. 상기 얼룩 색은 탈색되었으나, 신선한 혈액 얼룩과 비교할 때 두 배의 시간이 소요되었다.
6. 리놀레산에 의한 다른 착색된 화합물의 탈색
리놀레산의 탈색 능력을 조사하기 위해 강한 색을 가지며 혈액 내 헤모글로빈과 유사한 포르피린 마크로사이클을 포함하는 다른 화합물, 분자를 확인하였다. 하기를 포함하는 일련의 포르피린-계 화학물질을 획득하고 리노레산에 노출하였다: 순수 헤모글로빈, 클로로필, 비타민 B12, 구리 테트라페닐포르핀 테트라설폰산(CuTPPS 4 ) 및 구리가 없는 유사한 포르핀(porphine) , 테트라페닐-포르핀 테트라설폰산(TPPS 4 ) 및 테트라페닐펜타플루오로포르핀(TPFP).
실시예 8 - 순수 헤모글로빈
약 20mg의 순수 소(bovine) 헤모글로빈을 1ml의 탈이온화된(DI) 물에 용해하였다. 두 방울을 3"×4" 정사각형 면 직물 상에 배치하고 대조구 천에 대해 동일하게 반복하였다. 그 후 두 방울의 리놀레산을 헤모글로빈 "얼룩"을 갖는 하나의 면 정사각형 상에 배치하였다. 상기 천을 그 후 인큐베이션 챔버(37℃ 및 50% 습도)에 배치하였다. 도 2A-D의 첨부된 사진에 나타난 바와 같이, 헤모글로빈 색은 수분 내에 탈색되어 적색 얼룩이 있었던 무색의 영역을 남겼다. 상기 헤모글로빈의 붉은 색은 리놀레산에 의해 효과적으로 탈색된다. 이는 상기 계면활성제가 혈액 세포 막을 용해하여 리놀레산이 헤모글로빈과 작용하도록 하기 위한 경우에만 필요한 것을 설명한다.
실시예 9 -클로로필
식물의 녹색 색소인 클로로필은 헤모글로빈의 기본 구조와 유사한 마크로사이클릭 고리를 갖는다. 고리 중앙에 철을 갖는 헤모글로빈과 대조적으로, 클로로필은 중앙에 마그네슘을 갖는다. 상기 실험은 포르피린 고리 내 금속의 역할을 결정한다. 신선한 파슬리의 4개의 작은 잔가지를 잘게 썰고 손으로 취한 티스푼 부피를 두 개의 정사각형(3"×4") 면 천의 중앙에 부드럽게 문질러서 녹색 얼룩을 제공하였다. 얼룩 중 하나에는 두 방울의 리놀레산/서피놀 혼합물(2:1)을 도포하고, 그 후 유리 막대로 가볍게 문질러서 모든 녹색 얼룩이 상기 산으로 코팅되도록 확보하였다. 그 후 상기 샘플을 인큐베이터(37℃)에 배치하고 관찰하였다. 수분 내에 상기 녹색이 완전하게 탈색되어 녹색 얼룩이 있던 자리에 무색의 영역만을 남겼다. 이러한 실험은 금속 중앙이 리놀레산의 탈색 메커니즘에서 역할을 하지 않는 것을 실증한다.
실시예 10 -비타민 B12
비타민 B12는 체내에서 불가결한 생화학적 열학을 제공하기 때문에 생명의 유지를 위해 요구되는 필수 비타민 중 하나이다. 이는 또한 화학적으로 헤모글로빈 및 클로로필에 유사한 포르피린 마크로시클릭 고리를 포함하지만, 철 또는 마그네슘 대신 코발트를 중앙에 포함한다. 비타민 B12 용액(1mg/ml)의 샘플을 하기의 실험에 사용하였다. 비타민 B12 용액 두 방울을 각각의 정사각형(3"×3") 면직물에 배치하여 붉은색 얼룩을 획득한다. 상기 정사각형 중 하나에 리놀레산 및 서피놀(2:1) 혼합물 두 방울을 배치하고 유리 막대로 부드럽게 문질러서 상기 붉은색 얼룩에 걸쳐 혼합물의 완전한 적용범위를 확보한다. 상기 천 샘플을 인큐베이터(37℃)에 배치하고 관찰하였다. 수분 내에 처리된 얼룩의 붉은색이 크게 탈색되었고, 옅은 황색만을 남겼다. 다시, 상기 분자의 중앙 고리 내 금속의 정체는 탈색 메커니즘의 효과를 변경하지 않는 것으로 나타난다.
실시예 11 -빌리루빈
빌리루빈은 체내의 정상 헴(heme) 분해 대사(catabolism)의 황색 분해 생성물이다. 장 내 빌리루빈 환원은 소변으로 배출되는 유로빌리노겐(Urobilinogen)의 생성을 유도한다. 이는 철이 제거되고 테트라피롤 선형 분자를 제공하는 열린 마크로시클릭 고리를 갖는다. 또한 빌리루빈은 장에서 장내 세균에 의해 더욱 분해되어 유로빌린(urobilin)을 거쳐 배설물에 특징적인 갈색을 부여하는 스테르코빌린(stercobilin)이라 불리는 최종 생성물이 된다.
빌리루빈을 물에 용해하고(30mg/ml) 두 방울을 두 개의 별개의 면 정사각형에 도포한다. 그 후 상기 오렌지/황색 얼룩 중 하나에 리놀레산/서피놀(2:1) 용액의 혼합물을 도포하고 유리 막대를 이용하여 얼룩에 걸쳐 스프레드한다. 그 후 샘플을 37℃의 인큐베이터에 배치하고 색을 관찰한다. 수분 내에 상기 리놀레산 처리된 황색 얼룩의 색은 탈색되어 얼룩이 있었던 자리에 무색의 영역만을 남긴다.
실시예 12 - 철 5,10,15,20-테트라키스(펜타플루오로페닐)-21H,23H-페닐포르핀(FeTPF 5 P)
상기 플루오린화 페닐 포르핀은 마크로시클릭 고리 중앙에 철을 포함한다. 이는 생물학적 기반의 포르피린 고리 모델로서 선택되었다. 이는 수용성이 아니며 아세토니트릴 내 용액을 상기 화합물을 면 천에 전달하는데 사용하였다. 아세토니트릴(30mg/ml) 내 포르핀 화합물 두 방울을 면 천에 도포하여 갈색 얼룩을 제공하였다. 얼룩 중 하나 위에 리놀레산/서피놀 용액 두 방울을 도포하였으며, 이는 유리 막대로 스프레드하여 리놀레산 용액에 의한 상기 얼룩의 적용범위를 완전히 확보한다. 상기 샘플을 37℃의 인큐베이터에 배치하고 관찰한다. 수 분 내에 갈색 얼룩이 현저하게 색이 감소되었다.
실시예 13 -구리 5,10,15,20-테트라페닐-21H,23H-포르핀-o,o",o",o"-테트라술 폰산, 테트라소듐염(CuTPPS 4 )
상기 포르핀은 구리 금속 이온을 마크로시클릭 고리의 중앙에 포함하는 또 다른 모델 시스템이다. 상기 페닐기는 상기 화합물을 매우 수용성이 되게 하는 하나의 술폰산기를 갖는다.
이러한 포르핀(30 mg/ml) 두 방울을 면 천의 두 개의 샘플에 도포한다. 얼룩 중 하나에는 리놀레산/서피놀 용액 두 방울을 도포하고 상기 얼룩 전체에 퍼지게 하여 상기 용액에 의해 얼룩의 범위가 완전히 덮히도록 한다. 그 후 상기 샘플을 37℃의 인큐베이터에 배치하고 관찰하였다. 상기 샘플을 하룻밤(14 시간) 동안 인큐베이션 한 후에도 현저한 색 손실이 관찰되지 않았다. 그러나 구리 또는 술폰산 치환된 페닐기가 리놀레산 시스템의 작용에 대한 포르핀의 안정성에 역할을 하는지는 명확하지 않다.
실시예 14 -카로틴
당근, 토마토 및 다른 주황색/붉은색 과일 및 야채의 주된 색소인 카로틴은 포르핀과 구조적으로 관련되어 있지 않으며, 이는 선형 폴리불포화 분자이다. 리놀레산 시스템이 카로틴의 상기 주황색을 탈색시키는지 여부는 불명확하다. 클로로포름 내 카로틴의 용액(30mg/ml)을 면 천의 정사각형 샘플 상에 배치한다. 주황색 얼룩 중 하나 위에 두 방울의 리놀레산/서피놀 혼합물을 배치하고 유리 막대로 스프레드하여 용액에 의해 얼룩을 덮는다. 그 후 상기 샘플을 37℃의 인큐베이터에 배 치하고 색을 관찰하였다. 색이 수분 내에 탈색되지는 않았으나, 본질적으로 5 시간 후에 탈색되었다. 이러한 관찰은 작용의 메커니즘을 해결하는데 유용하다. 다른 폴리불포화 착색된 종 또한 후에 실험할 것이다.
7. 리놀레산 및 다른 지방산의 역할
계면활성제 유형은 색 탈색 메커니즘에 역할을 하지 않으며, 이는 어떠한 계면활성제도 사용될 수 있기 때문이다. Surfynol, Tween, 및 Triton은 모두 성공적으로 계면활성제로서 상기 시스템에 사용되었다. 상기 계면활성제의 역할은 혈액 세포를 용해하여 지방산이 접근성을 얻고 헤모글로빈의 색을 탈색시키도록 하는 것이다. 이는 상술한 실시예에서 실증하였으며, 계면활성제의 도움 없이 리놀레산 단독으로 순수 헤모글로빈의 붉은 색을 탈색하였다. 그러나, 본 명세서에 보고된 리놀레산이 다양한 화합물을 탈색시키는 메커니즘는 여전히 불명확하다.
상술한 바와 같이, 초기 연구는 계면활성제와 리놀레산 또는 레놀렌산의 혼합물이 혈액의 붉은색을 탈색하는 것을 실증한다. 천연 잇꽃 및 호박 씨유는 상당량의 리놀레산을 함유하며, 이는 또한 계면활성제의 존재 하에서 혈액의 색을 제거하는 것으로 실증되었다. 탈색 메커니즘의 해명을 돕기위해, 리놀레산 대신 스테아르산을 이용하여 실험을 수행하였으며 스테아르산은 헤모글로빈의 붉은색을 탈색시키지 않는 것으로 관찰되었다.
스테아르산이 헤모글로빈의 색을 탈색시키지 않는다는 사실은 작용 메커니즘에서 리놀레산(2 이중결합) 및 리놀렌산(3 이중결합) 모두에서 중요한 역할을 가르친다. 이러한 지방산은 문헌에서 자가-산화를 겪으며 시클릭 과산화물을 형성하는 것으로 보고되었다. 상기 헤모글로빈은 산소를 제공하여 과정을 촉매할 수 있으나, 다른 화학적 산화제(oxidant)에 의한 산화에서 발생하는 예상되는 녹색, 갈색 또는 검정색이 아닌 무색이 되게 하기 위해 헤모글로빈에 어떤 일이 일어나는 지는 불명확하다.
8. 멜라닌의 색 탈색
실시예 15
멜라민는 피부의 갈색 착색이며 주근깨 또는 노화 점(aging spot)(또한 기미로도 알려져 있음)으로서 관찰된다. 이는 복합 색의 마크로시클릭이다. 실험을 수행하여 지방산-계 혼합물이 멜라닌의 색을 탈색시킬 수 있는지 여부를 결정하기 위해 실험하였다. 아세토니트릴(7% wt/wt) 내 멜라닌 혼합물을 면 천(20μl) 위에 배치하여 흡수되도록 하고 공기건조(aircry)하여 짙은 갈색 얼룩을 천 위에 제공하였다. 그 후 리놀레산/서피놀 혼합물(서피놀을 물 내 20% 용액으로 하여 5:1)의 200μl 엘리퀴트(aliquot)를 상기 얼룩 위에 배치하고 상기 액체를 유리 막대 끝으로 문질러서 얼룩 영역의 적용 범위를 확보하였다. 그 후 상기 천을 37℃의 인큐베이터에 배치하고 관찰하였다. 상기 색은 대조구과 비교할 때 천천히 감소하는 것으로 육안으로 관찰되었다. 3일 후 완전한 색 탈색이 성취되었다. 이는 이러한 리놀레산 -계 조성물의 피부 착색 개선을 위한 잠재적인 용도를 나타낸다.
9. 치아 미백 및 얼룩 제거
실시예 16
4개의 미리 추출된 사랑니를 본 연구에 사용하였다. 상기 모든 치아는 황색 플라그, 갈색 얼룩 및 건조된 혈액을 그 위에 가지고 있었다. 치아 중 두 개를 랜덤으로 선택하여 각각을 3ml의 리놀레산/서피놀 혼합물(서피놀은 물 내 20% wt/wt 용액으로 5:1) 내에 배치하고 과산화요소(Urea Peroxide)를 또한 첨가하여 전체 농도 0.3% wt./wt.를 제공하였다. 따라서 상기 치아는 상기 액체에 잠겨졌다. 3분 후 상기 치아를 제거하고 찬 물로 세척한 후 대조구 미처리 치아와 비교하기 위해 타월 위에 배치하였다. 대조의 관찰이 상당히 현저하였다. 처리된 치아 상의 플라크(plaque), 얼룩 및 건조된 혈액이 사라졌고 어떠한 흔적도 남지 않았다. 나아가, 상기 치아는 대조구보다 하얗게 되었다. 상기 리놀레산-계 혼합물이 효과적으로 그리고 유효하게 치아 얼룩 제거제 및 미백제로 사용될 수 있는 것이 명백하였다.
10. 리놀레산에 대한 촉매로서의 반응의 동역학 및 역할 산화제
실시예 17
본 발명자들은 물 용액 내 50μl의 7% wt/wt 헤모글로빈을 면 천 정사각형에 도포하고 헤모글로빈이 천에 흡수되도록 하여, 갈색/붉은색 얼룩을 제공하였다. 하나의 얼룩 위에 200μl의 리놀레산/Surfynol 혼합물(서피놀은 물 내 20% wt/wt 용 액으로 5:1)을 배치하고 잠시 동안 유리 막대의 끝으로 문질러서 상기 얼룩의 적용범위를 확보하였다. 상기 헤모글로빈 색은 약 2.4분 내에 완전히 탈색되었다. 두 번째 얼룩에 200μl의 리놀레산/서피놀(물 내 20% 서피놀)/과산화요소(5:1:0.3)를 배치하고 잠시동안 유리 막대의 끝으로 문질러서 상기 얼룩의 적용범위를 확보하였다. 34초 후에 색이 완전히 탈색되었다.
소량의 과산화요소의 색 탈색 역할을 실험하였다. 따라서, 물 내 0.3% wt/wt 과산화요소의 200μl 샘플을 동일한 헤모글로빈 얼룩에 도포하고 유리 막대의 끝으로 문질러서 상기 얼룩의 적용범위를 확보하였다. 얼룩 색의 약한 희석이 관찰되고, 어룩이 잔존하였다. 5 시간 후에도 선명한 갈색/붉은색 얼룩이 여전히 육안으로 명백하게 관찰되었다. 따라서 과산호요소 단독으로는 얼룩의 색을 탈색시키지 않으며, 이는 리놀레산 메커니즘의 촉매일 수 있다.
11. 색 탈색의 CEILAB 측정
실시예 18
색 변화의 크기를 정량화하기 위해 Minolta Spectrophotometer 모델 CM-2600d를 사용하여 탈색 전과 후의 색 차이를 측정하였다. 상기 실시예 17 샘플의 색 차이를 측정하였다. 헤모글로빈 얼룩의 탈색 후 리놀레산/서피놀 샘플의 얼룩 색 감소의 △E=35.5; 얼룩의 탈색 후 상기 리놀레산/서피놀/과산화요소 샘플의 얼룩 색 감소의 △E=49.6; 상기 과산화요소 용액 샘플을 이용한 얼룩 색 감소의 △ E=8.9였다.
본 발명은 예시를 위해 일반적이고 구체적인 설명을 모두 하였다. 당해 기술 분야의 숙련자는 본 발명이 개시된 특정 구현에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 하기의 청구항 또는 이들의 등가물에 의한 본 발명의 견지를 벗어나지 않는 수정 및 변경이 이루어질 수 있으며, 본 발명의 견지 내에서 사용될 수 있는 현재 알려지거나 개발될 등가의 구성 요소를 포함한다. 따라서, 본 발명의 견지를 벗어니지 않는 변경인 한, 상기 변경은 본 명세서에 포함되는 것으로 해석된다.