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프로폴리스 농축액은 25% 리퀴드(습식 농축액)와 5% 리퀴드(건식 농축액)가 있으며 30% 프로폴리스 에탄올 팅쳐를 60℃의 수조에서 증발로 농축시켜 만들어진다. 프로폴리스 정제는 원괴를 분쇄 또는 건조시킨 추출물 파우더를 락토즈와 1:1의 비율로 혼합하여 정제로 타정한다.
프로폴리스, 추출법과 제형 따라 효능·효과 ‘천차만별’ < 파마시 < 기획특집 < 기획·연재 < 기사본문 - 한국의약통신
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[특허]프로폴리스 추출 정제물과 그 제조방법
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프로폴리스 추출 정제물과 그 제조방법
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[특허]프로폴리스 추출 정제물과 그 제조방법
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프로폴리스, 추출법과 제형 따라 효능·효과 ‘천차만별’
▲ 서울 압구정스타약국 이보현 약사
파우더 이용 정제화 활발해져, 팅쳐는 피부외용에 사용
국내서 설움 받는 ‘에탄올 추출법’, 가장 높은 효율 자랑
지난 글에서는 전 세계 프로폴리스의 성분들을 원산지에 따른 구분 없이 전체적으로 분류하고 각 성분별 기능들을 정리해 보았다. 이에 기반하여 현재까지 수십 년간 보고된 임상적 증례들이 축적되고, 약 300여 가지 질환들로 정리되어 있다. 그 주요 내용을 살펴보기로 한 것은 다음 글에서 좀 더 약국에 실용적인 측면으로 기술하기로 한다.
현재 널리 사용되는 경구용 제형으로 파우더, 팅쳐(tinctures), 물 추출물(water extracts), 캡슐 및 정제 또는 반고형(paste) 제형이 있다. 프로폴리스는 원산지도 중요하지만 가공방법에 따른 제형의 차이도 최종 성분의 종류, 함량 등 다양한 이유로 효과에 영향을 줄 수 있다. 따라서 각 제형의 특징과 제조법을 알아두는 것도 프로폴리스의 적용에 도움이 될 수 있다. 그래서 이번 글에서는 프로폴리스 유효 생리활성 물질의 추출법과 제형들에 대해 알아보기로 한다.
1. 파우더(원재료, Raw propolis)
가장 간단한 전통적인 프로폴리스 적용 형태(제형)는, 수확하여 동결건조 시킨 프로폴리스 원괴를 직접 분쇄하여 파우더화 한 것이다. 커피원두 가는 기계로도 가능하며, 과거에는 가정에서 직접 가공할 수 있어서 민간요법으로 계승되어 왔다. 이 프로폴리스 원재료 파우더를 민간요법으로 꿀이나 각종 음료에 섞어서 복용하기도 했고, 근래에는 이 파우더를 이용해 특수한 용액을 만들거나 캡슐 또는 정제로 바로 제형화 및 상품화하여 유통하기도 한다. 비교적 큰 사이즈의 프로폴리스 원괴는 갈지 않고, 씹어서(츄어블 타입) 복용하는 경우도 있으나 그다지 권장하지 않는다. 이는 원재료에 따라 불순물 등이 정제되지 않은 상태로 임의로 과량 또는 장기간 복용 시 문제가 될 수 있기 때문일 것이다.
2. 팅쳐(Tincture)
팅쳐는 에탄올, 글리콜(glycol), 올리브 오일로 만들어진다. 이중 글리콜과 올리브 오일은 농도에 따라 경구용 보다는 피부외용 또는 화장품 제제에 더 많이 사용된다. 특히 글리콜 팅쳐는 높은 항산화력으로 고농도의 경우 외용시 피부 보호에 효과가 더 좋다. 100ml당 프로폴리스 20g을 용해시킬 수 있는 글리콜에 비해, 프로필렌글리콜은 프로폴리스를 덜 녹이므로 에탄올 추출후 용매치환으로 좀 더 농도를 높이는데 사용된다. 에탄올은 프로폴리스의 생리활성 물질(특히 발삼)을 추출하는데 가장 좋은 용매이다.
1) 에탄올 팅쳐(ethanol tincture)
지난 수십년간 다양한 문헌들을 통해 가장 이상적인 프로폴리스 추출법을 논하여 왔다.
실제로 프로폴리스는 용매에 불려서 추출된다. 물론 Soxlett, 초음파, 마이크로웨이브 등 고급 방식의 추출법들이 효율적일 수도 있겠지만, 아직 전통적인 방식의 추출법을 고수하는 프로폴리스 제조사들이 많다. 실제로 FAO(Food and Agriculture Organization of the United Nations)에 등록되어 있는 프로폴리스 가공 기술에 대한 요약집에서도 프로폴리스 추출을 위한 가장 좋은 용매를 에탄올로 기술하고 있다.1) 약60~80% 에탄올 수용액이, 팅쳐로서 프로폴리스의 생리활성물질이 가장 많이 추출되는 용매조건이며, 물이 그 이상 또는 이하 비율인 것은 상대적으로 추출율이 좋지 않다고 알려져 있다. 실질적으로 프로폴리스를 용매에 불리는 다양한 방식들이 알려져 있고, 불리는 기간도 최대1년 안팎으로 알려져 있다.
생리활성물질들을 가장 많이 용출시킬 수 있는 용매에 불리는 기간은 추출기간, 추출법, 용매 구성, 프로폴리스 농도, 프로폴리스 입자의 크기에 의해 결정된다. 더 높은 온도일수록 추출율은 좋으나, 에탄올의 휘발성 때문에, 20-25℃실온이 적절하다. 특히 포플러 타입 프로폴리스 추출법에 대해서는 Tikhonov와 그 동료들에 의해 진행된 연구들을 주목할 만하다.2) 그들은 프로폴리스 페놀성 물질의 최적 추출 조건인 95% 에탄올 용매로 3일간 추출해야 0.5~1mm크기의 가장 좋은 프로폴리스 미세 입자를 얻을 수 있다고 했다.
한편 바카리스 타입 프로폴리스의 하나인 그린 프로폴리스의 경우는, Cunha 등에 의한 보고서에 따르면 70% 에탄올로 100ml당 20g그린프로폴리스를 30일간 추출시 가장 좋다고 했다.3) 비록 10일과 30일의 추출기간 효율의 차이가 명확하게 제시된 것은 아니지만, 이는 바카리스 프로폴리스 추출기간이 최소 5일 이상 되어야 한다는 다른 연구결과들이 주장하는 내용들과 일치하고 있다.
2) 에탄올 추출 팅쳐에서 고려해야 할 사항
에탄올 추출 팅쳐 제조법에서 몇 가지 고려해야 하는 사항들이 있다. 용매는 약전에 등재된 인체에 무해한 것으로 사용해야 함은 기본이며, 만일 에탄올 용매의 pH가8.0으로 맞춰진 것이라면, 더욱 많은 플라보노이드를 추출해 낼 수 있다.
또한 앞서 언급한 것처럼 60~80% 에탄올 용매로 추출한 프로폴리스 제제가 그 이상 또는 이하 농도의 용매에서보다 더 높은 생리활성을 나타내는 것으로 잘 알려져 있고, 그래서 통상 시중에는 평균 70% 에탄올을 용매로 추출한 프로폴리스 제제들이 널리 유통되고 있다.
일정 단위 용량의 프로폴리스 원괴에서 에탄올 가용성이며 생리활성을 갖는 발삼이 용매에 녹을 수 있는 양은 정확히 확정적이지 않다. 이는 프로폴리스의 종류 및 수확시기 등등에 따른 변수들이 있기 때문이다. 그래서 실제 제품의 프로폴리스 함량 퍼센트는 프로폴리스 원괴에서 용출되어 나온 양을 말하며 시장에는 대체로 에탄올 팅쳐로 최대 50%까지 유통되고 있다.
프로폴리스 원괴는 일단 냉동시킨후 곱게 제분하여 용매에 더 잘 용해될 수 있는 전처리를 하게 된다.
예를 들어 20%짜리 에탄올 팅쳐를 제조하고자 할 때, 70% 에탄올 400g에 전처리를 거친 프로폴리스 원괴 100g을 담아 두게 된다. 용매에 담가 어두운 색의 용기에 최소 2일에서 2주간 보관해 두면서 가끔 흔들어 준다. 용매에 담가둔 시간이 길수록 용출되어 나오는 프로폴리스 물질들은 많아지지만, 보통 2주가 지나면 용출된 수득량이 그다지 크진 않다.
전통적 방식으로 가정에서 직접 정제하는 경우 종이 필터(커피 필터도 가능하다. 그러나 안전성을 보장할 만큼 완벽한 정제라고 할 수 없다. 대개 프로폴리스 제조회사들은 다중멤브레인 필터, 나노필터 등 각자 보유한 정제기술들을 통해 불순물을 제거하여 순도를 높힌다)로 걸러내고 역시 어두운 색 용기에 담아둔다. 만약 용기가 짙은 붉은색 또는 갈색이 아니면 어두운 곳에서 알루미늄 호일로 용기를 둘러싸서 보관토록 해야 한다. 이렇게 해서 추출 및 정제된 프로폴리스는 되도록 불순물이 최대한 제거되어 순도가 높아야 하고 기타 잔해물이 없어야 하며 왁스가 너무 많이 남아 있으면 안 된다 에탄올을 제거한 프로폴리스의 경우, 수조에서 에탄올을 증발시켜서 만들어질 수 있고, 이 때 남은 순수한 발삼은 꿀 또는 에탄올이 없어야 하는 다른 재료들에 섞일 수 있게 된다.
3) 글리콜 및 올리브 오일 팅쳐(Glycol & olive oil tincture)
프로폴리스 파우더는 프로필렌 글리콜로서 최대 100ml당10g의 비율로 유효 성분들이 용출될 수 있다. 또는 고농도의 프로폴리스 추출물을 얻기 위해 에탄올 팅쳐의 에탄올을 증발 시킨후 대신 글리콜을 용매로 치환시킬 수도 있다. 이렇게 만들어진 고농도 팅쳐 중 30% 이상의 농도를 가지는 프로폴리스 액은 상처나 화상치료에 적용할 수 있으며 실제로는 구강 또는 비강 스프레이로 더욱 적합하며 외용으로만 사용해야 한다.
우리나라는 그동안 이 글리콜 또는 프로필렌글리콜이, 계면활성제로써 사용된 미셀화 추출법이라는 미명하에 각 제조사 제품의 목적에 따라 긍정 혹은 부정적 마케팅 대상이 되어 왔다. 이 미셀화 추출법이라는 명칭을 FAO(Food and Agriculture Organization of the United Nations)의 프로폴리스 공정기술 및 과정에 대한 요약집에서 볼 수 없는 것처럼, 필자도 생소한, 벌꿀 추출법 역시 전혀 찾아볼 수 없다.
또한 에탄올 추출법도 용매의 잔존율로 수많은 공격을 받고 있는데, 전 세계가 아무렇지도 않게 전통민간요법으로 2000년간 에탄올 추출 프로프로폴리스를 잘 써 왔고 그러한 유럽등 현지인들이 벌꿀 추출법이라는 것에 대해 듣는다면 황당해 할 것이다. 이러한 긴 역사를 가진 천연물은 전통이라는 것을 무시할 수 없다. 그들이 벌꿀을 몰라서 2000년간 추출법을 개발하지 못 했을까? 한다. 다만 중요한 것은 불순물을 걸러내는 정제기술이다. 정제과정은 각 제조사마다 원재료의 특성에 따라 각자 고안해 낸 다양한 정제기술들이 있다. 즉 좀 더 과학적이고 정확한 각 제조사의 정제기술이 프로폴리스 품질 평가시 추출법보다 더욱 중요하다.
올리브 오일의 경우 용매 자체로 프로폴리스를 충분하게 추출해 내진 못 한다. 겨우 오일 100ml당5g정도만이 녹을 수 있기 때문이다. 그러나 용해도를 높이기 위해 96%의 에탄올을 추가하면 더 많은 프로폴리스를 녹일 수 있게 된다. 그래서 통상 프로폴리스 30g, 올리브 오일 70ml, 96%에탄올이 추출을 위해 사용된다.
3. 물 추출물(Water extracts)
Sosnowski는 완전 건조시킨 수용성 프로폴리스(whole dry water soluble propolis)에 대해 다음과 같이 방법을 설명하고 있다.4)
“약500g의 깨끗한 프로폴리스 원괴를 호박유리 용기에 담아 주정 에탄올(무수 에탄올) 1리터로 채운다. 그리고 이 혼합액을 실온에서 약 10일간 두고 가끔 주기적으로 휘섞어 준다. 10일이 지나면 혼합액을 Whatman No.1필터 페이퍼로 거른다. 그리고 걸러진 것을 약 70℃에서 완전히 건조한 프로폴리스 파우더가 얻어질 때까지 인큐베이팅한다.”
또한 pH에 따른 수용성 브라질 프로폴리스 추출법은 Hajjme이 특허를 갖고 있다.
Ludyanski가 제시한 프로폴리스 수용성 추출물 제조법을 살펴보자.5)
“잘게 자른 프로폴리스 30g을 담아 놓은 팬에 300ml의 물을 붓는다. 팬을 닫은 후 약40~45 분간 가열한다. 식힌 후 표면의 왁스와 디켄트 상청액 1을 분리하고 남은 침전물에 다시 30g의 프로폴리스 및 찬 물300ml를 추가하여 약10~15분간 가열한다. 식힌 후 표면의 왁스를 분리하고 디켄트 상청액에 먼저 분리해 놓은 디켄트 상청액 1을 합하여 500~600ml의 프로폴리스 수용성 추출물이 되도록 한다.”
이러한 방법으로 가공된 프로폴리스 수용성 추출물에 대해 항진균, 항박테리아 효과등이 있음이 증명되고 있다.
한편 단순 물 추출법은 통상적으로 물100ml에 프로폴리스를 50g을 넣고 60분간 가열한 뒤 실온으로 냉각 시킨 뒤 필터링하는 것이다. 최대 물로만 추출시 100ml당 프로폴리스 2.5g까지 용해 및 용출이 가능하다.
대개 이러한 프로폴리스 수용성 추출물은 필터링 후 바로 음용이 가능하며 이 역시 어두운 곳에 보관토록 해야 한다.
파우더나 페이스트형의 결과물이 목적인 경우에는 추출법에서 초기 사용한 프로폴리스와 용매의 비율이 아주 중요한 것은 아니다. 그래서 더 빠르게 추출하기 위해서 더 많은 양의 프로폴리스를 사용할 수 있다. 예를 들어 1000ml 용매에 500g 프로폴리스를 사용하면 빠르게 결과물을 얻을 수 있다. 그러나 이러한 추출법은 필터에 유효 성분이 상당량 잔존하여 많은 손실이 있기에 좀 더 긴 시간으로 깨끗한 에탄올로 추출하는 방법보다 성분의 종류별 분포 및 수득량이 떨어진다. 그런데 일부 수용성 추출법 옹호론자들은 농축된 에탄올과 희석된 에탄올 사이에는 추출용매로서 큰 차이가 없다고도 하지만 이에 대한 명확한 과학적 조사 및 연구 자료는 아직 없다.
바카리스근원 프로폴리스의 경우 30℃, pH8에서 최소 5일 이상 물 추출 후 나노 필터로 정제하면 비교적 좋은 품질의 프로폴리스 제제를 만들 수 있으나, 에탄올 추출 시에는 30일이상이 최적임이 알려지고 있다.
4. 프로폴리스 농축액(Propolis concentrate)
프로폴리스 농축액은 25% 리퀴드(습식 농축액)와 5% 리퀴드(건식 농축액)가 있으며 30% 프로폴리스 에탄올 팅쳐를 60℃의 수조에서 증발로 농축시켜 만들어진다.
5. 프로폴리스 정제 및 반고형 제형(paste)- 크림, 버터 등
프로폴리스 정제는 원괴를 분쇄 또는 건조시킨 추출물 파우더를 락토즈와 1:1의 비율로 혼합하여 정제로 타정한다. 캡슐은 기타 보조 성분 및 부형제들과 함께 프로폴리스 추출물 파우더가 혼합되어 만들어진다.
Lithuanian 반고형 프로폴리스 제제는 특허가 있는 제형으로 올리브 오일과 코코아 버터가 혼합되어 만들어진다. 이러한 프로폴리스 반고형 제제(paste)는 프로폴리스 에탄올 추출물을 증발시켜서 만들며 꿀, 마가린, 많은 다양한 형태의 버터 또는 오일들과 혼합되어5,10,15,20% 프로폴리스 크림으로 가공되고 있다.
파우더외에 프로폴리스 건식 농축액(5% 리퀴드)이 사용되기도 한다.
실제 프로폴리스 버터(propolis butter)를 만드는 법을 소개해본다. 버터1kg을 가열한 후 80℃까지 식힌다. 그 다음 프로폴리스 파우더( 원재료 또는 원료가 없으면 시중 유통 중인 프로폴리스 추출물 캡슐 또는 정제 내용물을 이용할 수 있다.)150g를 이에 넣고 혼합한다. 용기를 밀폐하여 20분간 기다리는데 중간에 가끔씩 저어준다. 이를 거즈에 한번 거르고 냉암소에 보관한다. 이를 보통 1일3회씩 복용하는데, 한 스푼용량을 매 식사 30분~1시간 전에 차로 음용한다.
가장 강력한 프로폴리스 추출물은 에탄올 추출법으로 얻어진다. 그러나 사용목적에 따라서는 얘기가 다를 수 있다. 즉 농도, 성분, 추출용매, 제형에 따라 사용목적에 맞게 적용하는 것이 가장 이상적이다. 예를 들면 한국에서는 볼 수 없지만 해외에서 눈에 직접 적용하기도 하는데 이때는 에탄올 프리 또는 물 추출물을 사용해야 한다. 또한 글리콜, 프로필렌글리콜, 올리브 오일, 해바라기씨 오일 등을 이용한 추출물은 구강염, 치주염, 민감성 피부 등 피부보호에 더욱 효과적이다. 한편 에탄올 추출물은 외용으로 또는 복용으로 중이염등 귀 질환에 더욱 효과적이다. 또한 의료용이 아닌 코스메틱 목적으로 사용 시 로션 또는 크림으로 대부분 에탄올 프리1~2% 프로폴리스를 사용하고 있다.
고급 프로폴리스는 높은 효율의 추출법으로 프로폴리스의 유효 생리활성 물질을 최대한 끌어내서 과학적이고 정밀한 정제기술공정으로 불순물을 최소화시켜 부작용 알러지 등을 일으키지 않는 가장 효과적이면서도 안전한 제품인 것이다. 오메가3지방산의 전 세계적으로 가장 인정받는 공정법이 증류법인 것처럼, 프로폴리스도 가장 오랜 역사를 가지면서 널리 인정받는 공정법이 에탄올 추출법이다. 재미있는 것은 해외에서는 이들 공정에 대해 크게 의심을 가지지 않고 당연하게 생각하는데, 유독 한국만은 이들 기본 공정법을 부정하기 바쁘다. 인삼 홍삼에 대해서는 한국이 최고일지 몰라도 오메가3지방산, 프로폴리스는 우리에겐 생소한 외국이 좀 더 오래된 또는 전통문물의 하나이다. 정작 추출법이니 정제기술이니 따지기 전에 해당 제품의 원재료 원산지 증명서와 원료 성분분석서, 제품 검사성적서를 검토하는 것이 더 그 제품을 정확히 평가하는 올바른 방법이다.
출처
1) http://fao.org/
2)Tikhonov A I et al(1998) Theory and practice of the production of medical preparation on the basis of propolis (in russian). Oanova Harkov; 379 p
3)Cunha I B et al(2004) Factors that influence the yield and composition of brazilian propolis extracts. Journal of the Brazilian Chemical Society 15(6):964-970
4)Sosnowski Z(1983) Method for extracting propolis and water soluble dry propolis powder. United states Patent 4382886
5)Ludyanskii E A(1994) Apitherapy 1231. Poligrafist Vologda, Russia
[특허]프로폴리스 추출 정제물과 그 제조방법
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흡광도를 프로폴리스 추출정제물의 농도 2w/w%에서의 흡광도로 환산할 경우 600㎚에서의 흡광도에 대한 310㎚에서의 흡광도의 비가 4,000이상인 프로폴리스 추출 정제물.제1항에 있어서, 프로폴리스 조(粗)추출물을 함유하는 고농도의 친수성 유기용매 수용액 중에서의 친수성 유기용매의 농도를 30∼55v/v%의 범위에서 선택되는 농도까지 감소시켜 이 용액으로부터 프로폴리스 유효성분을 함유하는 상층액과 침전물을 함유하는 하층액으로 형성시킨 다음 상층액을 분리, 회수함을 특징으로 하는 제조방법에 따라 제조되는 프로폴리스 추출정제물.제1항에 있어서, 조(粗)프로폴리스 시료를 친수성 유기용매의 저농도 수용액으로 추출하여 협잡물을 제거하고, 수득한 프로폴리스 침전물을 농도가 30∼55v/v%인 상기 유기용매의 수용액으로 추출하여, 수득한 추출물을 회수함을 특징으로 하는 제조방법에 따라 제조되는 프로폴리스 추출정제물.제2항에 있어서, 친수성 유기용매의 농도가 70v/v%이상인 프로폴리스 추출정제물.제2항에 있어서, 친수성 유기용매가 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 및 아세트산으로 된 군으로부…
흡광도를 프로폴리스 추출정제물의 농도 2w/w%에서의 흡광도로 환산할 경우 600㎚에서의 흡광도에 대한 310㎚에서의 흡광도의 비가 4,000이상인 프로폴리스 추출 정제물.제1항에 있어서, 프로폴리스 조(粗)추출물을 함유하는 고농도의 친수성 유기용매 수용액 중에서의 친수성 유기용매의 농도를 30∼55v/v%의 범위에서 선택되는 농도까지 감소시켜 이 용액으로부터 프로폴리스 유효성분을 함유하는 상층액과 침전물을 함유하는 하층액으로 형성시킨 다음 상층액을 분리, 회수함을 특징으로 하는 제조방법에 따라 제조되는 프로폴리스 추출정제물.제1항에 있어서, 조(粗)프로폴리스 시료를 친수성 유기용매의 저농도 수용액으로 추출하여 협잡물을 제거하고, 수득한 프로폴리스 침전물을 농도가 30∼55v/v%인 상기 유기용매의 수용액으로 추출하여, 수득한 추출물을 회수함을 특징으로 하는 제조방법에 따라 제조되는 프로폴리스 추출정제물.제2항에 있어서, 친수성 유기용매의 농도가 70v/v%이상인 프로폴리스 추출정제물.제2항에 있어서, 친수성 유기용매가 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 및 아세트산으로 된 군으로부터 선택되는 것인 프로폴리스 추출정제물.제3항에 있어서. 저농도 수용액의 농도가 20v/v%이하인 프로폴리스 추출정제물.제3항에 있어서, 친수성 유기용매가 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤 및 아세트산으로 된 군으로부터 선택되는 것인 프로폴리스 추출정제물.(가) 프로폴리스 유효성분을 함유하는 친수성 유기용매의 30∼55v/v%수용액을 제조하고, (나) 이 수용액을 필요에 따라 물로 희석하여, (다) 수득한 용액을 다공성 합성수지 흡착제와 접촉시켜 상기 용액 중의 프로폴리스 유효성분을 다공성 합성수지 흡착제에 흡착시킨 다음, (라) 상기 다공성 합성수지 흡착제에 흡착된 프로폴리스 유효성분을 상기 다공성 합성수지 흡착제로부터 용출하여, (마) 프로폴리스 유효성분을 회수함을 특징으로 하는 프로폴리스 추출정제물의 제조방법.제8항에 있어서, 친수성 유기용매가 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤 및 아세트산으로 된 군으로부터 선택되는 것인 제조방법.흡광도를 프로폴리스 추출 정제물의 농도 2w/w%에서의 흡광도로 환산할 경우 660㎚에서의 흡광도에 대한 310㎚에서의 흡광도의 비가 4,000이상인 프로폴리스 추출 정제물을 유효성분을 함유하는 조성물.제10항에 있어서, 조성물이 음식물, 화장품 또는 항감수성 질환제 임을 특징으로 하는 조성물.제11항에 있어서, 항감수성 질환제의 투여량은 프로폴리스 추출 정제물 고형물로써 성인 1일당 약 0.0001∼10g의 범위인 조성물.※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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