초록 ▼

<연구개발의 필요성>
다양한 질병의 매개원인 모기를 방제하기 위하여 가정에서는 일반적으로 살충제를 사용하지만 여름철의 야외활동 및 레져 인구가 증가하면서 모기기피제의 사용은 점점 증가하는 추세이다. 모기 기피제의 주요 성분은 최근 식물정유(essential oil)가 일부 소개 및 사용되고 있으나 가장 보편화된 성분은 DEET(diethyltoluamide)이며, 국내외에서 모기기피제의 주요 성분으로 오랫동안 사용되어져 왔다. DEET를 이용한 국내 모기기피제의 제형은 대부분 에어로졸제(Aerosol), 액제(Liquid),

<연구개발의 필요성>
다양한 질병의 매개원인 모기를 방제하기 위하여 가정에서는 일반적으로 살충제를 사용하지만 여름철의 야외활동 및 레져 인구가 증가하면서 모기기피제의 사용은 점점 증가하는 추세이다. 모기 기피제의 주요 성분은 최근 식물정유(essential oil)가 일부 소개 및 사용되고 있으나 가장 보편화된 성분은 DEET(diethyltoluamide)이며, 국내외에서 모기기피제의 주요 성분으로 오랫동안 사용되어져 왔다. DEET를 이용한 국내 모기기피제의 제형은 대부분 에어로졸제(Aerosol), 액제(Liquid), 로션제(Lotion)로 이루어져 있으며, 그 중 에어로졸제가 가장 많이 사용되어지고 있다. 하지만 점점 증가하고 있는 모기기피제에 대하여 별도의 제품 허가를 위한 심사 기준 및 시험방법이 없는 실정이며, 특히 에어로졸제의 경우 모기기피제는 100~150mL의 작은 용량이지만 일반 가정용 에어로졸 살충제(500㎖ 이상)의 기준으로 시험이 이루어지고 있어서 적절한 규격관리가 필요하다. 더구나 모기기피제는 인체에 직접 적용하고, 야외활동 시 휴대하여 이동하기 때문에 안정성 차원에서 별도의 심사기준이 절실히 요구된다고 할 수 있을 것이다.
그리고 최근 국내 대부분의 DEET 주성분 모기기피제는 기피력 지속시간을 표기하고 있지 않으나 U 제품은 8h(에어로졸제), 12h(로션제)의 긴 기피효력 시간을 표기하고 있어서 기피력에 대한 장기 지속력을 평가하기 위하여 시간 경과에 따른 기피 주성분의 잔류량 분석 및 모기기피력의 대조평가가 이루어졌다.
<연구개발의 내용 및 범위>
본 연구는 각 제형 별 ≪물성평가≫를 위하여 식약청 고시 일반 살충제 시험법 등에 따라 실시되었고, ≪효력시험≫을 위하여 모기를 이용한 생물검정(Bioassay)이 이루어졌다.
먼저 물성평가를 살펴보면;
◎ 에어로졸 기피제품에 대한 안정성 평가
식약청(KFDA) 고시 일반시험법 중 에어로졸 살충제 시험법은 에어로졸 제형에 대하여 내용량, 내용압력, 안정성 등의 시험법이 소개되어 있으며, 이들의 시험 기준은 일반 에어로졸 모기기피제에 비해 규격이 큰 일반 가정용 에어로졸 살충제로 잡혀져 있어서 재조정이 필요하다.

1) U 제품 에어로졸을 포함한 국내 4종류의 제품에 대한 내용량 시험법을 통하여 평균무게 대비 개개의 무게 편차를 볼 때 최대 3% 미만의 범주에 들어오나 기준에서는 10% 이하를 제시하고 있다.
2) 위 5종류의 에어로졸을 가지고 내용압력을 평가했을 때, 내용압력은 35℃의 온도에서 최대 5.7㎏/㎤을 나타냈으나 기준은 8㎏/㎤의 높은 압력을 제시하고 있다.
3) 하지만 안정성 시험은 46℃~50℃에서 3시간 방치 시 용기변형이 없었으며 살충원액의 누출도 거의 무시할 양이었다.
◎ 액제 및 로션 기피제품에 대한 질량편차 평가
식약청 고시 의약품등의 중량(용량)편차 기준 및 시험법에 따라 평가 시 평균 질량은 표시량 이상이며, 개개의 내용물의 질량은 95% 이상이어야 하나 국내 액제 및 로션제의 함량 표기에 대한 기준이 없어 표시가 없거나 부피 또는 질량이 혼용으로 표기되어 있어서 정확한 실험이 이루어지지 못했다. 또한 에어로졸의 경우도 주성분에 대한 함량표기에서 내용물의 양이 부피 또는 질량으로 혼용 기재되어 있어서 정확한 대비량을 파악하기가 힘든 실정이다.
◎ 에어로졸제, 액제, 로션제 기피제품에 대한 확인/함량 시험 국내 기피제는 제형별로 기피 주성분의 함량을 달리하고 있으며, 기 허가된 기준 및 시험방법에서 표기 함량의 ±10%를 기준으로 GC분석에 의한 시험법을 따르고 있다. U 제품 에어로졸, 로션 제품을 포함하여 국내 제품 중 에어로졸 4종, 액제 3종, 로션 1종에 대한 DEET 함량을 분석한 결과 두 제품에서 110%를 초과했으며, ±10% 기준에 적합했다.
◎ 에어로졸제의 용기안전성 추가항목 시험 검토
모기기피제는 제품 특성 상 여름철 이동 중에 밀폐된 공간에 휴대할 가능성이 높으며, 일반 가정용 에어로졸 살충제와 달리 인체에 적용하기 때문에 안전성 측면에서 매우 중요하다. 그러므로 용기(can) 및 밸브(valve)의 내벽이 부식의 발생 여부를 가혹 조건(고온고압) 에서 평가하여 안전성 여부를 평가하여야할 것이다.
다음으로 효력시험 결과를 살펴보면;
◎ 빨간집모기(Culex pipiens pallens)와 흰줄숲모기(Aedes albopictus)의 흡혈력 비교시험
기피제에 의한 기피 실험에 앞서 빨간집모기와 흰줄숲모기의 암컷 성충에 대한 흡혈율을 쥐(mouse)를 이용하여 비교한 결과, 흰줄숲모기가 빨간집모기에 비해 높은 흡혈율 나타내었다.
◎ 기피제에 대한 빨간집모기(Cx. pipiens pallens)의 기피효과
각 기피제품의 정량이 처리된 쥐(mouse)를 제작된 기피 상형장치에 처리한 후 8시간 까지 시간 경과에 따른 기피효과를 1시간 간격으로 평가한 결과, 대조구 대비 대부분의 제품이 4시간까지 100%의 기피력을 나타냈으며 C, D, F 제품의 경우 8시간까지 100% 의 기피력이 유지되었다.
◎ 기피제에 대한 흰줄숲모기(Ae. albipictus)의 기피효과
상기 실험과 같은 방법으로 평가한 결과, 2시간까지 처리된 전 제품이 100%의 기피력을 나타냈으며, C, F, G 제품의 경우 8시간까지 100%의 기피력이 유지되었다.
다음으로 U 제품 에어로졸 및 로션 제품에 대한 기피효력의 장기 지속성 여부를 검토하기 위하여 국내 동일제형의 제품과 시간 경과에 따른 기피 주성분(DEET) 잔류량을 비교 분석하였고, 기피 효력을 검토하였다.
◎ 면포(옷 대용)를 이용한 기피성분의 휘산 잔류량 분석
U 제품 에어로졸은 8시간의 기피력 지속력을 표기하고 있으므로, 국내 에어로졸 C 제품과 함께 면포에 동일량 분사한 후 16시간까지 4시간 간격으로 DEET의 잔류량을 평가하였다. 그 결과, 국내 C 제품이 U 제품에 비해 조금 많은 양이 휘산되었으나, 16 시간 경과 후까지 두 제품 모두 전체 휘산량이 매우 낮았으며, U 제품 에어로졸의 경우 DEET 휘산량은 매우 작았다.
◎ Dish(피부 대용)를 이용한 기피성분의 휘산 잔류량 분석
U 제품 에어로졸(8시간 기피력 지속 표기)과 로션(12시간 기피력 지속 표기)에 대하여 국내 에어로졸 C 제품과 국내 로션 G 제품을 유리에 처리하여 시간 경과에 따른 DEET 잔류량을 분석한 결과, 16시간 경과 후에도 처리된 에어로졸 및 로션의 DEET 함량이 거의 줄어들지 않았다.
◎ U 제품 에어로졸과 국내 에어로졸 C 제품의 기피력 비교
손(hands)을 이용하여 상형장치 내 30마리의 숲모기(Ae. albopictus)를 방사한 후 손등에 모기의 Landing 및 Bite 횟수를 평가한 결과, 아래와 같은 기피력 유지시간을 나타내었다.
기피력 유지시간을 보면 U 제품 에어로졸이 국내 C 제품보다 기피효과가 더 뛰어남을 알수 있으나, 국내 C 제품도 8시간 까지 기피효과가 크게 떨어지지는 않았다.
◎ U 제품 로션과 국내 액제 F 제품의 기피력 비교
상기 실험과 동일한 방법으로 평가한 결과, 아래와 같은 기피력 유지시간을 나타내었다.
다음으로 장시간(16일) 지속에 따른 기피 주성분의 잔류량 및 기피력을 살펴보면;
◎ U 제품 에어로졸과 국내 에어로졸 C 제품의 기피 주성분 잔류량
제품의 1g을 면포에 분사하여 16일 동안 휘산시켰고, 샘플을 수거하여 GC 분석을 실시했을 때, 처리 12일 후에서도 두 샘플은 약 50%의 기피 주성분(DEET)이 잔류하였고, 상온에서 매우 느리게 휘산되는 것을 확인할 수 있었다.
◎ U 제품 에어로졸과 국내 에어로졸 C 제품의 기피효력 시험
팔을 덮는 고무장갑의 손등 부분을 둥글게 자르고 기피제가 처리된 면포를 16일까지 휘산시켜 2일 간격으로 기피력 평가를 실시한 결과, 모기 기피력은 두 제품 모두 10일 경과까지 100%의 기피력을 보였으며, 12일부터 조금씩 기피력이 감소됨을 알 수 있었다.

Abstract ▼

To prevent mosquitoes which cause various diseases, we generally use insecticides at home, but also the need of mosquitoes repellent is gradually increasing as many people are going out and enjoy leisure activity. Recently some of essential oils are used for repellents but DEET is most well known fo

To prevent mosquitoes which cause various diseases, we generally use insecticides at home, but also the need of mosquitoes repellent is gradually increasing as many people are going out and enjoy leisure activity. Recently some of essential oils are used for repellents but DEET is most well known for repellents, and it is the major active ingredient for commercial mosquito repellents in korea or other country. In Korea, types of commercial mosquito repellents are aerosol, liquid and lotion, and then aerosol type is most popular among them. However, there are no standard test methods and policy to permit for mosquito repellents, and specially in case of aerosol type mosquito repellents, the volume of one commercial product is 100~150 mL but they are examined by following home aerosol insecticide(500mL) method. So there needs some kind of right policy to control it propriety. Especially in case of mosquito repellents, they are used directly to human and stored in an closed-space for outside activity so there needs some kind of special examine standard for safety. Also, most of mosquito repellents, which using DEET as major ingredient, don't mention the repellent efficiency time but U products shows 8h(Aerosol) and 12h(Lotion) of that time on the product. So we tested how long the products have repellency against mosquito and how much major repellent ingredient was remained in treatment samples by time going.
< Contents and Range of Research and Development>
In this study, we tested matter properties of repellent products by following the general insecticide test methods from KFDA and repellency evaluation by using mosquitoes.
First of all, matter properties of repellents is;
◎ The test for stability of aerosol repellents
Among the general test methods(1998-127) from KFDA Bulletin, the aerosol test method of insecticide includes volume test, pressure test, stability test and so on. But the test standards of them were set to general aerosol insecticides for home use which bigger than repellents of small size.
So, there needs to change and resettle the test methods for repellents of small size.
1) About U products and four kinds of repellent products which are commercially available in Korea, the weight difference test of them resulted under 3% of weight difference, but the bulletin suggests less than 10%. The range of the bulletin standard is so wide.
2) When pressure and stability tests were done about the upper five aerosol epellent products, the result of the pressure test was 5.7kg/cm3 at 35${^{\circ}C}$. But the bulletin suggests 8 kg/cm3 which is so high.
3) In stability test, neither of their can(container) shapes did show changes at 46~50${^{\circ}C}$ for 3 h and leaking of them was ignoring amount.
◎ The test of quantity difference of liquid and lotion repellents By following quantity difference test method from KFDA Bulletin, the average quantity should be more than the noted quantity on the package, and each quantity of repellents should be more than 95%. But it is hard to find the note of quantity on liquid and lotion repellent products in Korea because there is no regularity for quantity note on products. And also some products use mixing of volume and weight note. So the test of quantity difference is hard.
◎ The quantity confirming test on aerosol, liquid and lotion repellents
The quantity of major ingredient(DEET) of repellents is different respectively by the product types according to KFDA Bulletin. The test method for quantity conformation is GC analysis and the regularity is ± 10% of the quantity noted on the package. By the result of GC analysis of DEET quantity on U products, and four aerosol, three liquid and one lotion which are commercially available in Korea, two products were over 110% and others fit at standard.
◎ The investigation of can(container) safety for addition standard
The mosquito repellent products are very open carried in the closed space in summer and they are used directly to human, thus the safety is very important. Therefor, the corrosion test on can and valve should be done under high pressure and temperature.
Next, the repellency test result :
◎ The bite comparison test between Culex pipiens pallens and Aedes albopictus
Before the repellency test, we compared the bite rate against female adult of Cx. pipiens pallens and Ae. albopictus on mouse and we got the result Ae. albopictus had more bite than Cx. pipiens pallens.
◎ The repellency test of Cx. pipiens pallens to the commercial repellent products
We prepared the mouse which treated to certain amount of the repellent products, and tested the repellency of the products in everyone hour till 8 hours. We obtained that most of products got 100 % of repellency until 4 hours and C, D, F, product got 100 % of repellency until 8 hours compared with control.
◎ The repellency test of Ae. albopictus to the commercial repellent products
By following the upper test method, till 2 hours, all of the products got 100 % repellency and C, F, G products got 100 % repellency till 8 hours.
For the test of repellency continuation on aerosol and lotion of U products, we analysed remained amount of DEET, which was major repellent ingredient, and checked the repellency by time going compared with other same type of products in Korea.
◎ The analysis of major ingredient remained after treatment by using shirt piece
Because the aerosol U product were noted 8 hours continuous repellency effect on can(container) surface, we compared DEET remained amount of U products and C products for every 4 hours till 16 hours after same amount of spray.
The result was C product was volatilized a little bit more than U product but two products were volatilized very little till 16 hours. In case of aerosol U product, very small amount of DEET was volatilized.
◎ The analysis of major ingredient remained after treatment by using shirt piece
The aerosol and lotion of U products guaranteed 8 and 12 hours repellency according to the packages. So, we treated the aerosol product C and lotion product G on surface of glass pieces, and checked remained amount of DEET by time going. Then, we have observed the amount of DEET was not nearly decreased after 16 hours.
◎ Repellency test between aerosol U product and aerosol C product
We exposed human hands to 30 female mosquitos of Ae. albopictus in the test chamber, and accounted the number of landing and bite. The result is the below table.
◎ Repellency test between lotion U product and liquid F product
The upper test method was used and the result is the below table.
Next, the results of repellency test and major ingredient analysis remained after long term;
◎ The analysis of major ingredient remained after long period
We exposed the shirt piece treated 1g mosquito repellent during 16 days at 4 day intervals and analysed the quantity of major ingredient(DEET) remained in shirt piece through GC analysis. When passed 12 days after treatment, all of two products contained about 50% DEET. We have ascertained the fact that major ingredient evaporated very slowly in room temp.
◎ The mosquito repellency test after long period
We have cut off the rubber gloves into rounds(5.5cm) for mosquito repellency test. After exposed the shirt piece treated 0.2g mosquito repellent during 16 days at 2 day intervals, we tested mosquito repellency by putting up the shirt piece on that groves.
The result appeared all of two products got 100% of repellency until 10 day, and their repellency was decreased gradually after 12 day.
In this study, we have ascertained that the change of mosquito repellency between foreign U product and domestic C product was really not much difference for long period.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 연구결과보고서 요약문 ...3
• Project Summary ...9
• 목차 ...14
• 제1장 서론 ...16
• 제1절 연구개발의 목적과 범위 ...16
• 제2장 가정용살충제 개발현황 및 모기기피제의 위치 ...18
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...20
• 제1절 접근방법 및 연구내용 ...20
• 1. 특수제형 기피제의 품질평가 방법 ...20
• 가. 에어로졸제의 내용량 검토 ...20
• 나. 에어로졸제의 내용압력 검토 ...21
• 다. 에어로졸제의 안정성 검토 ...22
• 라. 액제, 로션제의 질량편차 검토 ...22
• 마. 에어로졸제, 액제, 로션제의 GC 분석을 통한 기피 주성분의 확인시험 ...23
• 바. 에어로졸제, 액제, 로션제의 GC 분석을 통한 기피 주성분의 함량시험 ...23
• 사. 에어로졸제의 분사량 및 분사시간 검토 ...25
• 아. 에어로졸제의 용기 안전성에 대한 필요성 검토 ...25
• 2. 특수제형 기피제의 효력시험 방법 ...26
• 가. 공시충의 준비 및 증식 ...26
• 나. 기피력 평가를 위한 상형장치의 제작 ...26
• 다. Filter paper를 이용한 빨간집모기(Cx. pipiens pallens)의 기피효과 평가 ...29
• 라. 쥐(mouse)를 이용한 모기기피제의 기피효과 평가 ...30
• 3. U 제품 대비 장기 지속에 따른 기피 주성분의 잔류량 및 기피효력 시험 방법 ...31
• 가. 단시간 경과에 따른 기피 주성분의 잔류량 분석 ...31
• 나. 단시간 경과에 따른 기피 주성분의 기피효력 평가 ...32
• 다. 장시간(16일) 경과에 따른 기피 주성분의 잔류량 분석 및 기피효력 평가 ...33
• 제2절 연구결과 ...35
• 1. 특수제형 기피제의 품질평가 ...35
• 가. 에어로졸제의 내용량 검토 ...35
• 나. 에어로졸제의 내용압력 검토 ...37
• 다. 에어로졸제의 안정성 검토 ...38
• 라. 액제, 로션제의 질량편차 검토 ...40
• 마. 에어로졸제, 액제, 로션제의 GC 분석을 통한 기피 주성분의 함량 확인시험 ...42
• 바. 에어로졸제의 분사량 및 분사시간 검토 ...49
• 사. 에어로졸제의 용기 안전성에 대한 필요성 검토 ...51
• 2. 특수제형 기피제의 효력시험 ...52
• 가. Filter paper를 이용한 기피검정 ...52
• 나. 쥐(마우스)를 이용한 기피효과 ...54
• 3. U 제품 대비 장기 지속에 따른 기피 주성분의 잔류량 및 기피효력 시험 ...58
• 가. 단시간 경과에 따른 기피 주성분의 잔류량 ...58
• 나. 단시간 경과에 따른 기피효력의 비교 ...60
• 4. 장시간(16일) 지속에 따른 기피 주성분의 잔류량 및 기피효력 시험 ...71
• 가. 장시간(16일) 지속에 따른 기피 주성분의 잔류량 ...71
• 나. 장시간(16일) 지속에 따른 기피효력의 비교 ...72
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...75
• 제5장 참고문헌 ...77
• 총괄 연구과제 요약 ...79
• 모기 기피제의 유효성 평가법 및 품질평가법에 대한 Standard Operating Procedure 제안 ...83
• 1. 모기기피제의 장기 지속성 기피효력 평가법 ...83
• 2. 모기기피제의 장기 지속성 품질평가법 ...84