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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Behandlungslösung in
einem Prozess zur Inaktivierung von Prionen, welche ein pathogener
Faktor gemischt mit Proteinen und proteinhaltigen Substanzen sind,
mit einer beibehaltenden physiologischen Aktivität, spezifischen Qualität und spezifischen
Eigenschaften von Proteinen und proteinhaltigen Substanzen, wobei
der zu behandelnde Gegenstand eine Kontaktlinse ist.
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Hintergrund
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Wenn
ein Protein und ein Protein für
Nahrungsmittel, dass eine physiologische Aktivität oder spezielle Qualität haben
soll aus Gewebe oder Körperflüssigkeiten
von Tieren einschließlich
des Menschen, hergestellt werden soll, besteht die Gefahr einer
Kontamination mit pathogenen Teilchen, die in solchen Geweben oder Körperflüssigkeiten
enthalten sein können.
Diesbezüglich,
ist ein pathogener Faktor, Prion genannt, unlängst einer genaueren Überprüfung unterzogen
worden. Obwohl es noch viele unbekannte Seiten an diesen Prionen gibt,
wird es ein DNS- und RNS-loses übertragbares
Protein genannt, da die Existenz von Nukleinsäuren nicht nachgewiesen ist.
Als Erkrankungen beim Menschen, bei denen Prionen die pathogenen
Organe sind, sind Kuru, das Creutzfeld-Jakob Syndrom, das Gerstmann-Straussler
Syndrom und ähnliche
herkömmlich
bekannt und andere als die Erkrankungen beim Menschen, sind Scrapie
bei Schafen und Ziegen, die Bovine Spongiforme Enzephalopathie (Rinderwahnsinn)
der Rinder und ähnliche
bekannt. Es wird behauptet, dass besonders das oben genannte Creutzfeld-Jakob-Syndrom
an Patienten durch Hornhauttransplantation, endokrine Drüsentransplantation,
Gabe eines aus der menschlichen Hirnanhangsdrüse gewonnenen Wachstumshormons,
kontaminierte Gehirnstromelektroden oder ähnlichem übertragen wird.
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Es
ist bekannt, dass eine große
Menge der oben genannten übertragbaren
pathogenen Organismen im Hirn und Rückenmark von Kuru Patienten
existieren und das beim Creutzfeld-Jacob Syndrom und Gerstmann-Straussler
Syndrom ähnliche übertragbare
pathogenen Organismen in der Milz, Leber, Lymphknoten, Lunge Rückenmark,
Nieren, Hornhaut, Linse, Zerebrospinalflüssigkeit und Blut gefunden
werden.
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Weil
Prionen jedoch zu keiner Immunantwort wie etwa die Bildung von Antikörpern führen, gibt
es keinen Impfstoff und es ist sehr schwierig zu diagnostizieren
ob ein Prion infiziert ist oder nicht.
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Vielfach
wurde das Verfahren zur Inaktivierung von Prionen oder das Verfahren
zum Abklingen der Infektionsfähigkeit
der Prionen herkömmlich
untersucht.
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Allerdings
haben Prionen eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber dem
herkömmlichen
Verfahren zur Inaktivierung pathogener Mikroorganismen und dem Prozess
zum Abklingen der Infektionsfähigkeit
von pathogenen Mikroorganismen, wie zum Beispiel Bestrahlung, Erhitzen,
Trocknen, Behandlung mit Chemikalien wie etwa Formalin, β-Propiolacton, Alkohol,
Iodverbindungen, Aceton, Kaliumpermanganat, Wasserstoffperoxid oder
Ethylenoxidgas, und daher sind solche Prozesse nicht sehr effektiv.
Mittlerweile ist bekannt, dass Prionen durch Behandlung mit anorganischen
sauren oder alkalischen Lösungen
in hohen Konzentrationen und bei hohen Temperaturen, mit einer alkalischen
hypochlorigen säurehaltigen
Lösung,
oder Hochdruckdampf (bei 134°C,
für 1 Stunde)
inaktiviert werden können
(z.B. ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Nummer 49611/19).
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Allerdings
besteht die Möglichkeit,
da die Natriumsalze der hypochlorigen Säure und ähnliche giftige Verbindungen
sind die Hautentzündungen
und Atemnot verursachen, wenn die Behandlung unter solch heftigen
Bedingungen durchgeführt
wird, besonders wenn hohe Konzentrationen an hypochloriger Säure verwendet
werden, dass die physiologischen Aktivitäten und die spezifische Qualität der Proteine
verschwindet oder die physikalischen Eigenschaften irreversibel
abgebaut werden.
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Zum
Beispiel offenbart die ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Nummer 49611/1999 das Verfahren zur Inaktivierung von Prionen oder
ein Verfahren zum Abklingen der Infektionsfähigkeit von diesen, bei der
die Prionen mit einem flüssigen
Alkenyloxid, dass 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, behandelt werden. Obwohl
dieses Verfahren effektiv Prionen inaktiviert und dabei eine Denaturierung
des Proteins verhindert, ist der Effekt noch nicht befriedigend,
verglichen mit dem Fall bei dem herkömmliches gasförmiges Ethylenoxid verwendet
wird.
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Daher
wird gespannt die Entwicklung eines Verfahrens erwartet, dass die
Prionen noch besser inaktiviert und eine Denaturierung der Proteine
verhindert.
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GB-A-1
484 972 beschreibt ein Verfahren zur Sterilisation von medizinischer
oder chirurgischer Ausrüstung
unter Verwendung von Hypochloritionen in einer Menge um pathogene
Mikroorganismen zu töten.
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JP-A-59
045 399 und JP-A-04 190 214 beschreiben Reinigungsmittel für Kontaktlinsen,
eine wässrige hypohalogenithaltige
und/oder hypohalogenige säurehaltige
Lösung
umfassend.
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In
Biomedicine & Pharmacotherapy,
Vol. 53, Nr. 1, Februar 1999, Seite 3–8, wird eine Behandlung von TSA/Prionen
mit entweder 1 N NaOH oder einer Natriumhypochloritlösung (2%
Cl), für
1 Stunde bei Raumtemperatur, zur Inaktivierung der Prionen beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in anbetracht des obigen Hintergrunds
gemacht und zielt darauf ein Verfahren zur hinreichenden und sicheren
Inaktivierung von Prionen bereitzustellen, unter Beibehaltung der physiologischen
Aktivität,
spezifischen Qualität
und spezifischen Eigenschaften von Proteinen und proteinhaltigen
Substanzen.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Behandlungslösung, die
ein Hypohalogenit und/oder ein Ion einer hypohalogenen Säure in einer
Konzentration von mehr als 0.1 w/v% und weniger als 1 w/v% enthält, zur
Inaktivierung von Prionen wie in Anspruch 1 definiert.
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Beste Form
der Ausführung
der Erfindung
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Ein
Hypohalogenit, welches in der oben genannten Behandlungslösung enthalten
ist, kann ein Alkalimetall- und
Erdalkalimetallsalz einer hypohalogenen Säure, wie hypochlorige Säure und
hypobromige Säure, sein.
Genauer kann es ein Hypochlorit, wie Natriumhypochlorit, Kaliumhypochlorit
und Calciumhypochlorit oder ein Hypobromit, wie Natriumhypobromit,
Kaliumhypobromit und Calciumhypobromit sein. Unter diesen sind vorzugsweise
die Natriumhypohalogenite, wie Natriumhypohalogenit und Natriumhypobromit,
aus dem Grund zu verwenden, dass der Inaktivierungseffekt auf Prionen
hoch ist.
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Beispiele
für die,
in der oben genannten Behandlungslösung, enthaltenen hypohalogene
Säureionen sind
hypochlorige Säureionen,
hypobromige Säureionen
und ähnliche,
die durch die Reaktion der oben genannten Hypohalogenite und einem
Alkalimetallhalogenid und einem Erdalkalimetallhalogenid erzeugt
werden.
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Konkrete
Beispiele beinhalten das hypobromige Säureion, das aus Natriumhypochlorit
und Kaliumbromid erzeugt wird, das hypobromige Säureion, welches aus hypobromiger
Säure,
Calcium und Kaliumbromid erzeugt wird, und ähnliche.
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Zusätzlich hat
das hypohalogene Säureion
einen höheren
inaktivierenden Effekt auf die Prionen, als die oben genannten Hypohalogenite,
sodass die hypohalogenen Säureionen
besonders geeignet für
die vorliegende Erfindung sind.
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Die
Konzentration des Hypohalogenits und/oder hypohalogenen Säureions
in der Behandlungslösung ist
mindestens 0.1 w/v%, vorzugsweise mindestens 0.3 w/v%, um einen
ausreichenden Effekt der Inaktivierung von Prionen zu zeigen. Die
Konzentration des Hypohalogenits und/oder hypohalogenen Säureions
in der Behandlungslösung
ist geringer als 1 w/v%, vorzugsweise höchstens 0.7 w/v%, um die Konzentration
des verbleibenden Hypohalogenits und/oder hypohalogenen Säureions
zu erhöhen,
damit eine Verringerung der Sicherheit, und eine Verschlechterung
der physiologischen Aktivität,
spezifischen Qualität
und spezifischen Eigenschaften des Proteins oder der proteinhaltigen
Substanz, die Prionen beinhalten können, verhindert wird.
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Zusätzlich zum
Hypohalogenit und/oder dem hypohalogenen Säureionen können zur pH-Einstellung andere
Komponenten, wie zum Beispiel Natriumcarbonat und Natriumhydroxid,
zu der oben genannten Behandlungslösung gegeben werden, es sei
denn der Zweck der vorliegenden Erfindung wird verletzt.
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Obgleich
es keine Begrenzung in dem Aufbereitungsverfahren für die Behandlungslösung gibt,
kann zum Beispiel das unten gezeigte Verfahren verwendet werden.
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Für den Fall,
dass die Behandlungslösung
ein Hypohalogenit enthält,
kann zum Beispiel das Hypohalogenit in destilliertem und gereinigtem
Wasser aufgelöst
werden, sodass die Konzentration des Hypohalogenits im oben spezifizierten
Bereich liegt.
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Zusätzlich können für den Fall,
dass die Lösung
ein hypohalogenes Säureion
enthält,
die folgenden Verfahren angewendet werden.
- (a)
Das Verfahren, bei dem eine wässrige
Lösung
eines Hypohalogenits hergestellt und in einem geeigneten Gefäß aufbewahrt
wird, und entweder direkt verwendet oder vor der Verwendung, mit
destilliertem oder gereinigtem Wasser verdünnt wird, sodass die Konzentration
des hypohalogenen Säureions
im oben spezifizierten Bereich liegt.
- (b) Das Verfahren für
die Darstellung einer Lösung,
welche ein hypohalogenes Säureion
im oben spezifizierten Bereich enthält, indem eine Tablette, ein
Pulver oder Granulat, welche ein Hypohalogenit enthalten, zusammen
mit einer Tablette, einem Pulver oder Granulat, welche ein Alkalimetallhalogenid
oder ein Erdalkalimetallhalogenid enthalten, in destilliertem Wasser
oder gereinigtem Wasser aufgelöst
werden.
- (c) Das Verfahren, bei dem eine Tablette, ein Pulver oder Granulat
der Verbindung verwendet wird, bei dem die Tablette, das Pulver
oder Granulat in destilliertem oder gereinigtem Wasser aufgelöst wird,
um so das hypohalogene Säureion
in dem oben spezifizierten Konzentrationsbereich zu erzeugen.
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Unter
diesen sind (b) und (c) aus dem Gesichtspunkt der Lagerbeständigkeit
besser anwendbar.
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In
dem Verfahren, auch wenn der zu behandelnde Gegenstand in Kontakt
mit der oben genannten Behandlungslösung, die ein Hypohalogenit
und/oder ein hypohalogenes Säureion
in der oben genannten spezifischen Konzentration enthält, gebracht
wird, ist das Kontaktverfahren nicht besonders begrenzt. Zum Beispiel kann
ein Verfahren bei dem der zu behandelnde Gegenstand in der Behandlungslösung eingetaucht
wird, angewendet werden.
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Die
Kontaktzeit des zu behandelnden Gegenstand mit der Behandlungslösung beträgt wünschenswerterweise
mindestens 3 Minuten, vorzugsweise mindestens 5 Minuten, und noch
bevorzugter mindestens 10 Minuten, um einen ausreichenden Effekt
der Inaktivierung von Prionen zu zeigen. Die Kontaktzeit des zu
behandelnden Gegenstands mit der Behandlungslösung beträgt wünschenswerterweise höchstens
1 Stunde, vorzugsweise höchstens
50 Minuten, und bevorzugter höchstens
30 Minuten, um die Konzentration an verbleibenden Hypohalogenit
und/oder hypohalogenigen Säureion
zu erhöhen
und eine Verringerung der Sicherheit zu verhindern.
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Bei
Kontakt des zu behandelnden Gegenstands mit der Behandlungslösung ist
der pH der Behandlungslösung
mindestens 10, vorzugsweise 13.
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Bei
Kontakt des zu behandelnden Gegenstands mit der Behandlungslösung ist
es wünschenswert, dass
die Temperatur der Behandlungslösung
mindestens 0°C,
vorzugsweise mindestens 10°C
und höchstens 60°C, vorzugsweise
50°C beträgt.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung ist der zu behandelnde Gegenstand eine
Kontaktlinse.
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Wie
oben erwähnt
kann eine Behandlungslösung,
die ein Hypohalogenit und/oder ein hypohalogenes Säureion in
dem spezifizierten niedrigen Konzentrationsbereich besitzt und eine
hohe Sicherheit aufweist, Prionen ausreichend inaktivieren und dabei
die physiologische Aktivität,
spezifische Qualität
und spezifischen Eigenschaften von Proteinen und proteinhaltigen
Substanzen beibehalten.
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Nachfolgend
wird ein Verfahren zu Inaktivierung von Prionen und eine darin verwendete
Behandlungslösung detaillierter
anhand der folgenden Beispiele erläutert, wobei die vorliegende
Erfindung nicht auf die Beispiele begrenzt ist.
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Beispiel 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel
1
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Zuerst
wurden vier harte, gasdurchlässige
Kontaktlinsen (erhältlich
bei Menicon Co., Ltd., Handelsname: Menicon Z) mit TSE (Transmissible
Spongiforme Encephalopathy) Prionen kontaminiert.
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Anschließend wurden
die oben genannten kontaminierten Kontaktlinsen in eine der folgenden
Lösungen,
für den
im folgenden beschriebenen Zeitraum, getaucht.
| Beispiel
1 | 0.4
w/v% Natriumhypochloritlösung
(pH: 12.3, Temperatur der Lösung:
Raumtemperatur)
Eintauchzeit: 5 Minuten |
| Beispiel
2 | 0.4
w/v% Natriumhypochloritlösung
(pH: 12.3, Temperatur der Lösung:
Raumtemperatur)
Eintauchzeit: 30 Minuten |
| Beispiel
3 | eine
Lösung,
die ein hypochloriges Säureion
erzeugt (bei der ein hypochloriges Säureion durch Zugabe von 5 ml
einer 0.6 w/v% Kaliumbromidlösung
zu 5 ml einer 0.4 w/v% Natriumhypochloritlösung erzeugt wird, pH: 11,
Temperatur der Lösung:
Raumtemperatur)
Eintauchzeit: 5 Minuten |
| Vergleichsbeispiel
1 | 1.85
w/v% Natriumhypochloritlösung
(pH: 12.3, Temperatur der Lösung:
Raumtemperatur)
Eintauchzeit: 1 Stunde |
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Nach
dem Eintauchen wurden die Kontaktlinsen aus den jeweiligen Lösungen genommen,
für 24 Stunden
in ultrareines, ein Antibiotikum enthaltendes, Wasser (Lösungstemperatur:
37°C) eingetaucht,
um die Prionen zu extrahieren. Die Probelösung wurde hergestellt, indem
zu dem Extrakt ein Puffer, der Glukose und ein Homogenat aus Hamsterhirn
enthält,
zugegeben wurde.
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Jede
einzelne der oben genannten Probelösungen wurde in die Gehirne
von 12 Hamstern (männlich) in
einer Menge von 0.5 mg geimpft. Außer den oben genannten Probelösungen wurde
eine Probelösungen (eine
Probelösungen
bei der oben genannte kontaminierte Kontaktlinse nicht in eine der
Lösungen
der Beispiele 1 bis 3 und des Vergleichsbeispiels 1 getaucht wurde,
sondern gleich für
24 Stunden in ultrareines das Antibiotikum enthaltende Wasser, um
die Prionen zu extrahieren und anschließend wurde die glukose- und hamsterhirnhomogenathaltige
Pufferlösung
zu dem Extrakt zugegeben) als Positivkontrolle in einer Menge von 0.5
mg ins Gehirn von 12 Hamstern (männlich)
geimpft.
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Während eines
Zeitraums von 9 Monaten nach der Impfung, wurde eine Beobachtung
der spezifischen TSE Symptome (Verhaltensstörungen, zerebrale Ataxie und
Lähmungen
der Gliedmaßen)
und ein Befund ob tot oder lebendig, für jeden Hamster durchgeführt.
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Als
Ergebnis zeigten alle Hamster, denen die Probelösungen der Positivkontrolle
geimpft wurde, spezifische TSE Symptome und starben.
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Zusätzlich,
wie bei der Positivkontrolle, starben alle 12 Hamster bei einer
100-fachen Verdünnung
der TSE Prionen innerhalb von 85 Tagen, alle 12 Hamster bei einer
1,000-fachen Verdünnung innerhalb
von 96 Tagen, und 11 von 12 Hamstern bei einer 10,000-fachen Verdünnung innerhalb
von 136 Tagen. Des Weiteren bei einer 100,000-fachen Verdünnung, bei
einer 1,000,000-fachen Verdünnung
und bei einer 10,000,000-fachen Verdünnung, zeigten alle 12 Hamster
spezifische TSE Symptome innerhalb von jeweils 125, 142 und 155 Tagen.
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Im
Gegensatz dazu, wenn die kontaminierten Kontaktlinse in die Behandlungslösung, die
in den Beispielen 1 bis 3 und in dem Vergleichsbeispiel 1 beschrieben
wurden, eingetaucht wurde, zeigten die Hamster in allen Fällen innerhalb
von 5 Monaten keine TSE spezifischen Symptome und alle waren nach
9 Monaten noch am Leben.
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Aus
dem oben genannten Ergebnis kann geschlossen werden, dass wenn eine
Behandlungslösung, entsprechend
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt die Behandlungslösung den
gleichen Inativierungseffekt auf Prionen wie in dem Fall, bei dem
für 1 Stunde
in eine 1.85 w/v% Natriumhypochloritlösung enthaltende Behandlungslösung eingetaucht
wurde, selbst wenn die Eintauchzeit nur 5 Minuten beträgt und daher sehr
effektiv darin ist eine Infektion mit Prionen durch Kontaktlinsen
zu verhindern.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Da
eine Behandlungslösung
verwendet wird, die ein Hypohalogenit und/oder ein hypohalogenes
Säureion
in einem spezifischen niedrigen Konzentrationsbereich enthält, und
eine sehr hohe Sicherheit zeigt, entsprechend der vorliegenden Erfindung,
können
Prionen in einem ausreichend inaktiviert werden unter Beibehaltung
der physiologische Aktivität,
spezifische Qualität
und spezifischen Eigenschaften von Proteinen und proteinhaltigen
Substanzen.