+++예방치과학_7.치약과 구강양치액 (1)_김백일

치약 및 구강 양치액 개요

• 치약(화학적 방법)과 칫솔(물리적 방법)을 병행하면 효과가 극대화된다.
• 1800년대 이전 유럽에서는 석탄 가루가 치약 대용으로 쓰였고, 한국에서는 소금이 사용되었다.

치약의 어원과 분류

• 치약은 세치제라고도 불리며, 학문적으로는 'dentifrice', 일반적으로는 'toothpaste'로 표현된다.
• 어원은 'dens(이)'와 'fricare(문지르다)'의 합성어이다.
• 형태는 분말형, 고체형, 젤형, 페이스트형 등이 있다.
• 치료용 치약은 치태 제거, 충치 예방, 치은염 완화 등의 효과가 있으며, 한국에서 유통되는 대부분의 치약이 이에 해당한다.
• 미용 치약은 약 성분이 거의 없으며, 해외에서는 치료용 성분이 빠진 미용 치약이 존재한다.
• 지난 30년간 치약 판매량은 7배 이상 증가했다.

치약의 역사

• 치약에 대한 최초의 기록은 기원후 4세기경 이집트에서 아이리스 꽃 혼합물을 사용한 것이다.
• 고대 그리스와 로마에서는 어린이의 소변을 사용하여 치아를 닦기도 했다.
• 19세기 초 영국에서는 William Addis가 수동 칫솔을 소개한 후 치약 가루(tooth powder)가 함께 사용되었다.
• 1857년 칫솔 개발 이후 치약 판매가 시작되었다.
• 1873년 Colgate사에서 최초로 용기에 담는 치약(페이스트 형태)을 개발했다.
• 1896년 튜브형 제품이 개발되었다.
  • 초기에는 분말 형태였기 때문에 특별한 포장이 필요 없었지만, 페이스트 형태 치약이 개발되면서 주석 튜브 포장이 사용되었다.
• 2차 세계 대전 이후 플라스틱 포장이 개발되었다.
  • 주석 포장의 납 성분 흡수 가능성을 없애고, 사용 편의성을 높이며, 제품에 인쇄가 가능해졌다.
• 최근에는 펌프형 등 다양한 형태의 제품이 제작 및 판매되고 있다.
• 초기 치약은 마모제 성분만 함유했으나, 1940년대부터 불소의 충치 예방 효과가 밝혀지면서 불소 화합물이 첨가되기 시작했다.
  • 이러한 노력은 불소 치약 개발의 기반이 되었다.

불소 치약의 개발 역사

• 불소는 충치 예방에 효과적인 화학 물질로, 수돗물, 양치액, 치약 등에 사용된다.
• 치약에 불소를 첨가함으로써 매일 두 번 이상 치아와 접촉할 수 있게 되었다.
• P&G와 Colgate의 경쟁을 통해 불소 치약이 발전했다.
• 1949년 미국 인디애나 치과대학에서 불소치약의 다양한 성분과 불소의 친화도 비교 연구가 시작되었다.
• 1954년 인디애나 치대에서 P&G의 불화주석(SnF2) 치약이 어린이 충치 감소에 효과적이라는 임상시험 결과가 나왔다.
• 1950~1985년 미국 P&G에서 불화주석과 피로인산나트륨을 주성분으로 한 치약으로 45건의 임상 시험을 진행했다.
• 불소는 치약에서 불화주석(SnF2), 일불소인산나트륨(SMFP), 불화나트륨(NaF) 3가지 형태로 주로 존재한다.
• 1964년 P&G의 불화주석 치약이 미국치과의사협회(ADA)의 최초 승인을 받았다.
  • ADA는 엄격한 효능 평가를 통해 치약 승인 여부를 결정한다.
• 1969년 Colgate에서 일불소인산나트륨(SMFP) 치약이 ADA 승인을 받았다.
• 1981년 P&G에서 불화나트륨(NaF)과 실리카 치약을 개발하여 ADA 승인을 받았다.
• 대한민국:
  • 1955년 럭키에서 한국 최초의 치약이 출시되었다.
  • 1970년 럭키에서 한국 최초의 어린이 불소 치약이 출시되었으며, SMFP를 주성분으로 사용되었다.
  • 2018년 NaF와 SMFP 치약의 비율은 20:80이었으나, 최근에는 46:54 정도로 바뀌었고, 일본의 경우 NaF와 SMFP 치약의 비율이 95:5이다.

치약의 조성 성분

• 주요 성분:
  • 연마제(20-40%): 치면세균막과 착색 물질 제거
  • 습윤제(20-40%): 페이스트 형태의 물리적 성질 유지
  • 물(20-40%): 각종 성분 용해
• 소량 성분:
  • 세제(2% 미만): 거품 생성 (시린이 치약에는 없을 수 있음)
  • 결합제(2% 미만): 치약 내 성분 결합
• 약용 성분: 충치 및 치은염 예방 (예: 염화나트륨, 잔톨리졸)
• 한국에서는 치약을 의약외품으로 분류하여 관리한다. (미국은 화장품으로 분류되어 규제가 약하다.)
• 치약의 요구사항: 치면세균막 제거, 충치 예방, 치은염 예방

연마제

• 이를 닦을 때 상쾌함을 주는 성분으로, 칫솔의 기계적 효능을 높인다.
• 연마제의 종류는 경도, 입자 크기, 모양에 따라 다양하게 분류된다.
• 마모도는 연마제의 경도, 입자 크기, 입자 형태에 따라 영향을 받는다.
  • 입자 크기가 크면 연마제, 작으면 광택제로 사용된다.
• 연마제 성분:
  • 과거에는 칼슘 기반 성분(calcium carbonate, calcium phosphate)이 주로 사용되었으나, 불소와 빠르게 결합하여 불소 효능을 저하시키는 단점이 있어 현재는 잘 사용되지 않는다.
  • 현재는 silicon oxide, aluminium oxides, bicarbonate, chalk 등이 사용된다.
• 연마도가 높은 치약을 사용할 때 과도한 칫솔질은 치경부 마모를 유발할 수 있다.
  • 치경부 마모증은 주로 치아의 20% 정도 단단한 법랑질보다 더 얇은 치관 하방에서 발생한다.
  • 과도한 칫솔질 시 법랑질-백악 경계 부위에 V자 형태의 결손이 발생한다. (특히 견치, 제 1소구치 부위)
• 치약 내 연마제 마모도 검사 방법:
  • 법랑질, 상아질, 백악질 마모 정도를 분석한다. (ISO에서는 방사선 동위원소 분석법, 표면 분석법을 인정)
    • 질량 분석법: 마모되어 나온 양을 측정
    • 방사선 동위원소 분석법(RDA): dentin에 방사선을 쪼여 용출되는 방사선 양을 측정 (미국에서 사용, 한국에서는 X)
    • 표면 분석법(Surface Profile Method, 표면 조도계, SPM): 표면에 생긴 미세한 굴곡을 측정하여 마모도 평가 (한국에서 주로 사용)
• 상아질 비교 마모도: 표준 치약 대비 상대적인 값 (200이하는 안전)
  • 100이상: 높은 세정력 (Stain 제거, plaque 제거)
  • 50~100: 일반적
  • 50이하: 낮은 세정력 (시린이 환자용)
• 일부 치약은 연마제를 함유하지 않아 치태 제거가 잘 안되고 치아 착색이 잘 일어난다.

광택제

• 연마제에 치아 광택을 더하기 위해 첨가하며, 연마제보다 입자 크기가 작다.
• Aluminium, Calcium, Tin, Magnesium 등이 사용된다.
• Chalk와 Silica는 입자 크기가 1µm인 경우 광택제로, 20µm인 경우 연마제로 작용한다.
• 치약 선택 시 개인의 마모도를 고려해야 한다.
  • 흡연자의 경우 연마력이 높은 치약을 사용하는 것이 좋다.

습윤제

• 초기 반죽형 치약이 굳는 것을 방지하기 위해 사용한다.
• 치약의 consistency와 수분 유지를 위해 사용된다.
• Sorbitol(가장 많이 사용), Mannitol, Propylene glycol 등이 사용된다. -Propylene glycol은 자동차 부동액으로도 사용되는데, 과거 중국의 저가 치약에서 자동차 부동액에 쓰는 산업용 부동액을 습윤제로 사용해서 논란됐던 적이 있다고 한다.

결합제

• 치약 성분이 분리되는 것을 막기 위해 사용한다.
• 과거에는 해초에서 추출한 Colloid를 사용했으나, 현재는 합성 Celluloses를 사용한다.

세제

• 거품을 내어 Debris와 plaque 제거를 돕는다.
• 초기에는 비누를 사용했으나, 점막 자극, 구토 유발, 다른 성분과의 혼합 시 문제 등의 단점이 있었다.
• 현재는 Sodium Lauryl Sulfate(SLS)를 사용한다.
  • 항균 효과와 표면 장력을 낮추어 치약의 흐름을 증가시킨다.
  • SLS는 점막을 자극할 수 있으므로, 어린이 치약에는 소량만 넣거나 SLS가 없는 치약을 사용한다.
  • SLS 성분은 표면장력과 항균 효과를 낮추고 치약의 flow를 높인다.

향미제

• 치약 선택에 가장 중요한 요소 중 하나이다.
• 상쾌함과 좋은 맛이 오래 지속되어야 한다.
• Spearmint, Peppermint, Wintergreen, Cinnamon 등이 사용된다.

감미제

• 초기에는 꿀과 설탕을 사용했으나, 치태의 산성도를 높여 충치를 유발하는 단점이 있었다.
• 현재는 비우식성 감미제인 saccharin, cyclamate, sorbitol, mannitol, xylitol 등을 사용한다.

Baking Soda Dentifrices

• 베이킹 소다는 치아 표면을 닦을 때 광택을 내고, 항균 효과가 있으며, pH를 높여준다.
• Hydrogen peroxide와 Baking soda를 혼합한 성분을 사용한다.
• Baking soda는 불소와 친화력을 갖는 마모제 역할을 한다.
• 미국 암앤해머 회사는 원래 바닥 청소용 베이킹 소다를 판매하는데, 이를 치약에 응용해서 치약을 출시했다.

치약의 기능

• 충치 예방 (불소)
• 치태 제거 (연마제)
• 치은염 예방 (죽염 치약)
• 지각과민 예방 (시린이 치약: 상아질 세관 밀봉)
• 치아 미백 (니코틴 staining 제거를 위해 연마제 함량 높임)
• 구취 방지 (향미제)
• 치약에 아연 등의 금속 이온이나 피로인산염을 함유시켜 치석 형성을 억제할 수 있다.