JP5902672B2 - コンタクトレンズおよび医療材料を維持するための液体形態の組成物 - Google Patents

コンタクトレンズおよび医療材料を維持するための液体形態の組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP5902672B2
JP5902672B2 JP2013507905A JP2013507905A JP5902672B2 JP 5902672 B2 JP5902672 B2 JP 5902672B2 JP 2013507905 A JP2013507905 A JP 2013507905A JP 2013507905 A JP2013507905 A JP 2013507905A JP 5902672 B2 JP5902672 B2 JP 5902672B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tio
composition
composition according
hydrogen peroxide
modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013507905A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013525426A (ja
Inventor
ワブズ,プゼミスワフ
マチク,ヴォイチェフ
ストーシェロ,グラジーナ
ベ. ヘチャコ,ピョートル
ベ. ヘチャコ,ピョートル
ストルス,マグダレナ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uniwersytet Jagiellonski
Original Assignee
Uniwersytet Jagiellonski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uniwersytet Jagiellonski filed Critical Uniwersytet Jagiellonski
Publication of JP2013525426A publication Critical patent/JP2013525426A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5902672B2 publication Critical patent/JP5902672B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16Heavy metals; Compounds thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing liquids as carriers, diluents or solvents
    • A01N25/04Dispersions, emulsions, suspoemulsions, suspension concentrates or gels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/34Shaped forms, e.g. sheets, not provided for in any other sub-group of this main group
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N31/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic oxygen or sulfur compounds
    • A01N31/08Oxygen or sulfur directly attached to an aromatic ring system
    • A01N31/16Oxygen or sulfur directly attached to an aromatic ring system with two or more oxygen or sulfur atoms directly attached to the same aromatic ring system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N33/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
    • A01N33/02Amines; Quaternary ammonium compounds
    • A01N33/08Amines; Quaternary ammonium compounds containing oxygen or sulfur
    • A01N33/10Amines; Quaternary ammonium compounds containing oxygen or sulfur having at least one oxygen or sulfur atom directly attached to an aromatic ring system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N37/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
    • A01N37/10Aromatic or araliphatic carboxylic acids, or thio analogues thereof; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02Ophthalmic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/28Titanium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H23/00Compounds containing boron, silicon, or a metal, e.g. chelates, vitamin B12

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

本発明の主題は、組成物、特に、可視光線照射時に活性であるナノ結晶光触媒と、最終的に過酸化水素とを含有する、コンタクトレンズを処理および維持するための外用の液体形態の組成物である。
本発明の目的は、可視光線照射時に滅菌特性を呈し、そのため、多様な材料、特に、コンタクトレンズ、医療材料(カテーテル、包帯、注射器など)のような生理学的に使用する必要がある材料の維持に適した溶液を作製するための組成物を与えることである。
予想外にも、こうした明確な目的は、本発明により達成された。
本発明の主題は、
i.一般式:
[上式において、Rは−H、−NH、−NH または−SOM(式中、MはH、K、Na、Li、NH を表す)を表す]
で記載される化合物、
ii.アスコルビン酸、
iii.次式:
で記載される化合物
を包含する群から選択される有機化合物で表面が修飾された二酸化チタンTiOと、
それに加えて好ましくは過酸化水素の水溶液、
を含有する組成物である。
好ましくは、本発明による組成物は、分散相が、100nm未満の粒子径を特徴とする表面修飾された二酸化チタン・ナノ粒子から構成され、過酸化水素の水溶液が分散媒の役割を果たす、コロイド溶液を含有する液体の形態である。
好ましくは、本発明による組成物は、約400nm(紫外線と可視光線との間の任意の閾値)以上約600nmまで、好ましくは約700nmまでの波長域(λ)の可視光線の吸収及び光触媒活性、並びに紫外線(λ<400nm)の吸収を呈する。
同様に好ましくは、本組成物は、可視光線(波長λは400nm超)照射時に光触媒活性を呈する。
同様に好ましくは、本組成物は、紫外線(波長λは400nm未満)照射時に光触媒活性を呈する。
好ましくは、該有機化合物は、フタル酸、4−スルホフタル酸、4−アミノ−2−ヒドロキシ安息香酸、3−ヒドロキシ−2−ナフチル酸、サリチル酸、6−ヒドロキシサリチル酸、5−ヒドロキシサリチル酸、5−スルホサリチル酸、3,5−ジニトロサリチル酸、1,4−ジヒドロキシ−1,3−ベンゼンジスルホン酸の二ナトリウム塩、没食子酸、ピロガロール、2,3−ナフタレンジオール、4−メチルカテコール、3,5−ジ−tert−ブチルカテコール、p−ニトロカテコール、3,4−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン(DOPA)、ルチンならびにアスコルビン酸を包含する群から選択される化合物である。
同様に好ましくは、本組成物はpH約7の水溶液中で安定性を呈し、表面に結合している化合物(修飾物質)は、4,5−ジヒドロキシ−1,3−ベンゼンジスルホン酸の二ナトリウム塩、ルチンおよびアスコルビン酸を包含する群から選択される化合物である。
好ましくは、本発明による組成物は、薬学的許容範囲内にpH値を安定化させる緩衝液、好ましくは等張緩衝液をさらに含有する。
好ましくは、本発明による組成物は、濃度範囲が0.02〜1g dm−3以内の表面修飾されたナノ結晶二酸化チタンと、好ましくは濃度範囲が0.001〜0.1g dm−3の過酸化水素とを含有する。
本発明による組成物は、医薬用の担体および賦形剤をさらに含有することができる。担体および賦形剤としては、活性物質と適合する、薬学において使用される公知の担体および賦形剤を適用できる。
例示的な組成物においては、粒子径が100nmを超えないことを特徴とする修飾された二酸化チタンは、光触媒活性を保持する、PBS緩衝溶液中の安定なコロイド系を構成する。好ましくは、本発明による組成物は、過酸化水素と、表面がルチンで修飾されている、活性物質としてのナノ結晶二酸化チタンとをNaClおよびリン酸緩衝液と共に含有する、清澄で透明な水溶液を構成する。
好ましくは、本発明による組成物または二酸化チタン・ナノ粒子のコロイド溶液は、好ましくは、組成物中での最終濃度と比較して40〜50倍高い濃度の二酸化チタンを含有する濃縮物として調製される。最終組成物を得るには、該濃縮物を、全成分の最終濃度まで、水、好ましくは、緩衝水溶液、等張水溶液、過酸化水素および最終的に他の添加剤で希釈すべきである。
好ましくは、本発明による組成物は、コンタクトレンズ洗浄溶液として外用に使用する。一般には、本組成物は、滅菌または消毒用の調製物の作製、好ましくは、特に、化粧品学、皮膚科学、眼科学、咽頭学、泌尿器科学、婦人科学、リウマチ学、腫瘍学、外科学、獣医学、歯科学の分野のうち1つにおいて使用するために、とりわけ、表面およびガラスまたはプラスチック要素、特にコンタクトレンズ、医療用のカテーテル、ガラスおよび/またはプラスチック導管、ならびに、滅菌が望ましくおよび/または必要な他の表面を滅菌するために設計される、光滅菌性(photosterilising)、光殺菌性(photobacteriocidal)、光殺真菌性(photomycocidal)または光触媒性の調製物の作製において使用できる。
本発明による組成物は、可視光線(λ>400nm;光触媒作用は、電荷移動型のチタン表面錯体により可視光線が吸収される結果生じる)、ならびに紫外線(λ<400nm;光触媒作用は、電荷移動型のチタン表面錯体により、または二酸化チタンにより直接、紫外線が吸収される結果生じる)の照射時に光触媒活性を呈する。この照射により、いわゆる活性酸素種(OH、O ・−、H)が発生する。
予想外にも、少量の過酸化物、例えば過酸化水素を添加すると、前述の光触媒の光触媒特性が強化されることが示された。二酸化チタンの伝導帯から過酸化物分子に電子が移動すると、過酸化物が還元される結果、高度に酸化力のあるヒドロキシル基が形成される。微量の金属イオンの存在下では、HからOHへの触媒的分解が起こり得るが、この反応はフェントン・プロセスとして公知である。このプロセスは、組成物の安定性および耐久性に悪影響を及ぼすが、金属イオン錯化剤、例えばEDTA(エチレンジアミン四酢酸またはその塩)を、組成物中に存在するすべての遷移金属イオンを確実に結合させる量で添加することにより、阻害することができる。
本発明の実施形態の例を図面に示してある。
化合物K−1(表2)(a)、アスコルビン酸(b)、ルチン(c)(各濃度:0.4g dm−3)でそれぞれ修飾されたTiOナノ結晶のコロイド溶液のUV−vis吸収スペクトルを示すグラフである。 材料K−1@TiOについて記録したTEM画像である。 反応混合物(ウシ・アルブミンと、化合物K−1、アスコルビン酸、ルチンでそれぞれ修飾されたTiOナノ結晶のコロイド溶液との混合物)に可視光線を照射(カットオフ・フィルターを使用)した結果を示す電気泳動画像である。K−1@TiO:(a)λ>400nm、(b)λ>435nm、(c)λ>455nm、KA@TiO:(d)λ>400nm、(e)λ>420nm、ルチン@TiO:(f)λ>420nm、(g)λ>455nm。 K−1で修飾されたTiOナノ結晶のコロイド溶液の存在下(灰色)および光触媒不在下(黒)における大腸菌生存試験(E.coli viability test)[(a)λ>420nmの光線照射中、(b)暗所において同じ系を用いた大腸菌生存試験の結果]、ならびに、アスコルビン酸で修飾したTiOナノ結晶のコロイド溶液の存在下(四角)および光触媒不在下(三角)における大腸菌生存試験[(c)λ>420nmの光線照射時、(d)暗所において同じ系を用いた大腸菌生存試験の結果]を示すグラフである。 実施例5に記載した、タンパク質酸化の過程における、本発明による組成物またはその成分の光活性の比較試験の結果を示す図である。 実施例6に記載した、細菌不活性化の過程における、本発明による組成物またはその成分の光活性の比較試験の結果を示すグラフである。 光触媒活性と過酸化水素との間の予想外の相乗作用を証明するアズールBの光酸化の結果を示すグラフである。
可視光線下で活性であるナノ結晶光触媒の作製
当該材料を合成するための最初の基材は、未修飾のナノ結晶TiOであり、これは多様な公知の手順により作製できる。その1つをWangらが提案している(J.Phys.Chem.B、2000、104、93〜104ページ)。電荷移動錯体の形成を伴う、本発明による群から選択される有機化合物の化学吸着によって、100nm未満(透過電子顕微鏡による画像化を用いて推定)の二酸化チタンTiO粒子の表面を直接修飾する。有機化合物分子と半導体粒子との間で光誘起電子移動が生じる。本発明による光活性コロイドは、高度の分散を特徴とし、懸濁液またはエマルションの形態で生じる。
変形形態1.硝酸(HNO)環境(pH=2.5)中にイソプロパノール(10%)を含有するTiOコロイド水溶液(1.2g dm−3)に、結晶性の4,5−ジヒドロキシ−1,3−ベンゼンジスルホン酸二ナトリウム塩(K−1、表2)をモル比1:1(修飾物質:TiO)で加えた。黄色の沈殿物が形成された。その結果得られた懸濁液をNaOH溶液でアルカリ化してpH=7とした(その結果、沈殿物が溶解した)。アルコール、および、TiOと結合していない過剰な修飾物質を除去するために、この溶液を透析管に入れ、水または適切な緩衝液(すなわちSSCもしくはPBS)で2回透析した。黄色の清澄なコロイド溶液が生成され、これを以後の実験で使用した。
記載する方法は、カテコール誘導体またはサリチル酸もしくはフタル酸誘導体(合成2および3、表1および2)で修飾されたナノ結晶TiOの合成にも同様に適している。これらの場合、pH≒約7で安定な材料(凝集を起こさない材料)を得ることは不可能であることが証明された。
変形形態2.硝酸環境(HNO、pH=2.5)中にイソプロパノール(10%)を含有するTiOコロイド水溶液(1.2g dm−3)に、結晶形態のA群(A−1〜A−2、フタル酸誘導体)またはS群(S−1〜S−7、サリチル酸誘導体、表1)の化合物をモル比1:1(修飾物質:TiO)で加えた。コロイド溶液の色が変化した。その結果得られたコロイド溶液をNaOH溶液でアルカリ化してpH=7とした。アルコール、および、TiOと結合していない修飾物質をすべて除去するために、この溶液を透析管に入れ、水で2回透析した。
変形形態3.硝酸環境(HNO、pH=2.5)中にイソプロパノール(10%)を含有するTiOコロイド水溶液(1.2g dm−3)に、K群(K−2〜K−8、表2)の化合物をモル比1:1(修飾物質:TiO)で加えた。コロイド溶液の色が変化した。その結果得られたコロイド溶液をNaOH溶液でアルカリ化してpH=7とした。アルコール、および、TiOと結合していない修飾物質をすべて除去するために、この溶液を透析管に入れ、水で2回透析した。
変形形態4A.硝酸環境(HNO、pH=2.5)中にイソプロパノール(10%)を含有するTiOコロイド水溶液(1.2g dm−3)に、次式の化合物(ルチン):
をモル比1:1(ルチン:TiO)で加えた。オレンジ色の沈殿物が形成された。その結果得られた懸濁液をNaOH溶液でアルカリ化してpH=9とした(その結果、沈殿物が溶解した)。この溶液を透析管に入れ、3回透析した。1回目の透析は、NaOH水溶液、pH=9で実施した。続く2回の透析は、アルコール、および、TiOと結合していない修飾物質をすべて除去するために、蒸留水、または適切な緩衝液(すなわちSSCまたはPBS、pH≒7)で実施した。オレンジ色の清澄なコロイド溶液が得られ、これを後続の実験で使用した。
変形形態4B.硝酸環境(HNO、pH=2.5)中にイソプロパノール(10%)を含有するTiOコロイド水溶液(1.2g dm−3)に、次式の結晶性化合物(ルチン):
をモル比1:1(ルチン:TiO)で加えた。オレンジ色の沈殿物が現れた。その結果得られた懸濁液を遠心分離した。沈殿物をHCl水溶液(pH=2〜4)で数回すすぐと、やがて、過剰な修飾物質(ルチン)が洗い流され、これを分光光度法で確認した。次に、沈殿物を水または緩衝水溶液に懸濁させた。清澄で安定なコロイド溶液が生成された。
変形形態5.硝酸環境(HNO、pH=2.5)中にイソプロパノール(10%)を含有するTiOコロイド水溶液(1.2g dm−3)に、結晶性のアスコルビン酸(KA)をモル比1:1(KA:TiO)で加えると、オレンジ色の外観が観察された。次に、その結果得られるゾルをpH=7に調節し、透析バッグに入れ、アスコルビン酸水溶液(5mmol dm−3、pH=7)で2回透析した。オレンジ色の清澄なコロイド溶液が得られ、これを以後の実験で使用した。アスコルビン酸で修飾したTiOナノ結晶(KA@TiO)は、pH=7で安定であった(凝集を起こさなかった)。
次いで、本発明によるアスコルビン酸または別の有機化合物で修飾されたTiOナノ結晶に、その活性の特異性を高める分子(すなわち、抗体、ペプチド、ビオチンまたはビタミン)とのコンジュゲーションから成るさらなる修飾を行ってもよい。
合成した材料の特徴
実施例1に記載のように合成した材料群のうち、修飾物質K−1(K−1@TiO)、ルチン(ルチン@TiO)、およびアスコルビン酸(KA@TiO)で修飾されたTiOナノ結晶は、pH=7で安定性を示した。他の材料は凝集を起こし、これはpH>3〜4で沈殿物で現れた。K−1@TiOのUV−visスペクトルを図1aに示す。他の材料(酸性溶液中で安定)と同様に、K−1@TiOは、約500〜700nmまでの可視光線の吸収を示す。図2に示す透過電子顕微鏡画像から、材料−分離粒子の均質性が確認され、このことは、数ナノメートル〜20ナノメートルのサイズでは凝集傾向がないことを示している。KA@TiO材料のUV−visスペクトルを図1bに示す。他の材料(酸性溶液中で安定)と同様に、KA@TiOは、約600〜700nmまでの可視光線の吸収を示す。ルチン@TiO溶液のUV−visスペクトルを図1cに示す。この材料は、波長600nmまでの可視光線の吸収を示す。
材料の光触媒活性
本発明による群から選択された有機化合物で修飾されたナノ結晶TiOの存在下で可視光線を照射した際の光分解試験を、ウシ血清アルブミン(モデル・タンパク質として)を用いて実施した。変性条件下ポリアクリルアミド・ゲル電気泳動(SDS−PAGE)の半定量的な方法を用いて、溶液中のタンパク質濃度をモニタリングした。ナノ結晶TiOの修飾にかかわらず、反応混合物は次のように調製した。
修飾されたTiOの溶液(TiOについて最終濃度0.4mg/mlを得るための量)をウシ・アルブミン(最終濃度0.4mg/ml)および水と混合して、最終体積2mlとした。
光源としての高圧水銀ランプHBO−500と、420〜800nmの範囲の波長の光を送り出すフィルターとを用いて、照射を実施した。溶液中の酸素レベルが確実に一定になるように、照射の間、少量の空気流をパージしたキュベット中で試験を実施した。実験の間、アルブミン分解度をモニタリングするために、変性後に試料を採取して電気泳動にかけた。電気泳動は、Laemmliシステムを10%分離ゲルおよび4%濃縮ゲルと共に用いて実施した。結果を図3に示す。試料0’は、2μgのタンパク質の画像に相当する。
タンパク質の光分解アッセイにより、可視光線照射時のK−1@TiOの光触媒活性は高レベルであることが確認された。タンパク質の電気泳動画像をまとめた図面により、水中にタンパク質および修飾された二酸化チタンを含有する試料における露光時間を通じたタンパク質分解を示してある。400〜800nmのスペクトル域では(図3a)、照射の間、タンパク質濃度が明らかに低下していることを観察できる。より狭い照射域の435〜800nmおよび455〜800nmでは、最初の結果(図3bおよび3c)より結果はわずかに劣る。
タンパク質光分解アッセイにより、可視光線照射時のKA@TiOの光触媒活性は高レベルであることが確認された。400〜800nmおよび420〜800nmのスペクトル域内での照射中(それぞれ図3dおよび3e)は、タンパク質濃度の明らかな低下が数分以内に観察できる。
タンパク質の光分解アッセイにより、可視光線照射時のルチン@TiOの光触媒活性は高レベルであることが確認された。タンパク質の電気泳動画像をまとめた図面により、水中にタンパク質および修飾された二酸化チタンを含有する試料中における露光時間を通じたタンパク質分解を示してある。420〜800nmのスペクトル域(図3f)およびより狭い照射域の455〜800nm(図3g)では、いずれも、露光時間を通じてタンパク質濃度が明らかに低下していることが観察できる。
細菌の光不活性化における材料の活性の評価
新しい材料が微生物を光不活性化させる能力のアッセイを大腸菌のモデル株に対して実施したところ、本材料にはこの細菌株に対する細胞毒性がないことが実証された。そこで、微生物の光不活性化の効率性を調べる試験を実施した。
細菌懸濁水(分光光度計により約10CFU/mlと決定された)に、本発明による群から選択された有機化合物で修飾されたナノ結晶TiOのコロイド溶液を加えて、TiOの最終濃度を0.4mg/mlとした。このアッセイを、タンパク質光分解アッセイと同じ照射条件(試料2ml、前述を参照のこと)下で、照射の間、試料に通気しながら、カットオフ・フィルターλ>420nmを用いて実施した。調査対象の株のコロニー形成能力を評価するために、少量の試料を採取した。細菌懸濁液の段階希釈物100μlアリコートを最小培地(DIFCO)上に接種し、コロニーを計数することにより、皿中でのコロニー形成能力を定量した。結果を細胞生存率S/Sとして示す。
大腸菌のモデル株を用いて、K−1@TiOについて得られた結果から、K−1@TiOは微生物の光不活性化における活性が高いことが示されている(図4a)。一方、該被験材料の細胞毒性は、この株に対しては観察されなかった(図4b)。KA@TiOについても同様の結果が得られた(光不活性化−図4c、細胞毒性−図4d)。
本発明による組成物とタンパク質に対して活性である添加剤不含の組成物との活性の比較
ルチンで修飾されたナノ結晶TiOに基づく組成物の存在下で可視光線下の光分解試験を、ウシ血清アルブミン(モデル基質としてのタンパク質)を用いて実施した。変性条件下ポリアクリルアミド・ゲル電気泳動(SDS−PAGE)の半定量的な方法を用いて、溶液中のタンパク質濃度をモニタリングした。ナノ結晶TiOの修飾にかかわらず、反応混合物は次のように調製した。
修飾されたTiOの溶液(TiOについて最終濃度は0.32g dm−3)、ウシ血清アルブミン(最終濃度0.2g dm−3)および水を共に混合して、最終体積2mlとした。
光源としてLEDを用いて(λmax=470nm、電力30mW)、容量2mlのチャンバー中で試験を実施した。実験の間、タンパク質変性後に採取した試料を電気泳動解析にかけて、アルブミン分解度を定量した。電気泳動は、Laemni装置を10%分離ゲルおよび4%濃縮ゲルと共に用いて実施した。測定結果を以下の図に示す(試料0'は、タンパク質1μgの画像に相当する):
図5a:PBS中のルチン@TiO+5時間照射
図5b:PBS中のルチン@TiO+2mM H、5時間照射
図5c:3%H(暗所で5時間後)
本発明による組成物と活性成分不含の組成物との活性の比較
PBS中の多様な濃度の細菌株(大腸菌)の懸濁液に、滅菌済のルチン@TiOコロイド溶液(滅菌済のシリンジ・フィルター0.20μmを通して濾過)(図6a)、またはH(図6b)を添加した滅菌済のルチン@TiO溶液を加えて、最終濃度0.32g dm−3(TiOについて)に到達させた。結果を、PBSの滅菌済の溶液について得られた結果と比較した(図6c)。
光源としてLEDを用いて(λmax=470nm、電力30mW)、容量2mlのチャンバー中で試験を実施した。周囲温度にて5時間、懸濁液に照射した。少量の試料を採取して、照射後に細菌がコロニーを形成する能力を測定した。暗所で同様の対照実験を行った。この場合、チャンバーは、照射にさらす代わりに、暗所で周囲温度にて5時間インキュベートした。細菌懸濁液の段階希釈物100μlを最小培地(Difco)に蒔き、37℃にて固体培地上で細菌を24時間増殖させた後に細菌コロニーを計数することにより、コロニー形成能力を定量した。結果を生存率S/Sとして表した。この結果から、被験組成物は、微生物の光不活性化に対する活性が非常に高いことが証明された(図6)。細菌株に対する被験材料の顕著な細胞毒性は、暗所では観察されなかった。
光触媒と過酸化水素との相乗作用
この試験は、色素アズールBの分解をモニタリングするモデル系を用いて実施した。結果を図7に示す。濃度0.32g dm−3の光触媒ルチン@TiO(四角)、濃度5mmol dm−3の過酸化水素(三角)、および、光触媒と過酸化水素との前述の濃度での混合物(丸)の存在下で、アズールBの光分解を観察した。実験は、以下の条件下で行った:アズールBの最初の濃度は0.8×10−4mol dm−3、420nmカットオフ・フィルターを搭載した高圧水銀ランプHBO−500で照射(露光波長は420<λ<800nm)。
驚くべきことに、光触媒と過酸化水素との混合物の活性は、光触媒および過酸化水素を別々に使用した場合と比較して大幅に強化されている。

Claims (9)

  1. 機化合物で表面が修飾された二酸化チタンが分散相であり酸化水素の水溶液が分散媒であるコロイド溶液を含有してなる組成物であって、pH7で安定性を呈し、前記有機化合物が、4,5−ジヒドロキシベンゼン−1,3−ジスルホン酸の二ナトリウム塩、ルチン及びアスコルビン酸から成る群より選択される化合物であることを特徴とする、コンタクトレンズ又は医療材料を処理又は維持するための組成物。
  2. 前記分散相である表面修飾された二酸化チタンが、粒子径100nm未満のナノ粒子であることを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
  3. 波長域(λ)が400nm〜600nmの可視光線の吸収および紫外線の吸収(λ<400nm)を示すことを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
  4. 波長域(λ)が400nm〜700nmの可視光線の吸収および紫外線の吸収(λ<400nm)を示すことを特徴とする、請求項3に記載の組成物。
  5. 薬学的に許容される範囲のpHを維持する緩衝液系をさらに含有することを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
  6. 前記緩衝液系が等張緩衝液系であることを特徴とする、請求項5に記載の組成物。
  7. 表面が修飾された二酸化チタンの濃度範囲が0.02g dm−3〜1g dm−3 であり過酸化水素の量が0.001g dm−3〜0.1g dm−3の範囲内であり、さらに、過酸化水素の安定化剤を含有することを特徴とする、請求項5又は6に記載の組成物。
  8. 前記過酸化水素の安定化剤がEDTAであることを特徴とする、請求項7に記載の組成物。
  9. 殺菌活性および/または殺真菌活性を示す添加剤をさらに含有することを特徴とする、請求項5〜8の何れか1項に記載の組成物。
JP2013507905A 2010-04-26 2011-04-23 コンタクトレンズおよび医療材料を維持するための液体形態の組成物 Expired - Fee Related JP5902672B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391056A PL229207B1 (pl) 2010-04-26 2010-04-26 Kompozycja w postaci płynu do pielęgnacji soczewek kontaktowych i materiałów medycznych
PLP.391056 2010-04-26
PCT/PL2011/050011 WO2011136672A1 (en) 2010-04-26 2011-04-23 Composition in the form of liquid for maintenance of contact lenses and medical materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013525426A JP2013525426A (ja) 2013-06-20
JP5902672B2 true JP5902672B2 (ja) 2016-04-13

Family

ID=44627473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013507905A Expired - Fee Related JP5902672B2 (ja) 2010-04-26 2011-04-23 コンタクトレンズおよび医療材料を維持するための液体形態の組成物

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20130122073A1 (ja)
EP (1) EP2563148B1 (ja)
JP (1) JP5902672B2 (ja)
KR (1) KR101841303B1 (ja)
AU (1) AU2011245778A1 (ja)
BR (1) BR112012027497B1 (ja)
CA (1) CA2797491C (ja)
ES (1) ES2601627T3 (ja)
MX (1) MX340755B (ja)
PL (2) PL229207B1 (ja)
RU (1) RU2581827C2 (ja)
WO (1) WO2011136672A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20120171A1 (it) * 2012-02-08 2013-08-09 Alessio Gerardo Maugeri Impianti per fluidi comprendenti nanomateriali
ITMI20120172A1 (it) * 2012-02-08 2013-08-09 Alessio Gerardo Maugeri Dispositivi oftalmici e nanomateriali
PL229321B1 (pl) * 2012-07-23 2018-07-31 Univ Jagiellonski Fotokatalityczne powłoki z TiO2 na powierzchniach polimerowych aktywowane światłem widzialnym, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie
ITAR20130026A1 (it) * 2013-07-16 2015-01-17 A Chi Mo S R L Disinfettante per acqua, in particolare per l'acqua delle piscine, e suo metodo di produzione.
CN103439448B (zh) * 2013-07-25 2015-07-15 闽南师范大学 一种快速分离、测定水中有机磷农药的方法
SE2150715A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-24 Aurena Laboratories Holding Ab Transition metal oxide adducts for regulated generation of reactive oxygen species

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003093481A (ja) * 2001-09-25 2003-04-02 Menicon Co Ltd コンタクトレンズの殺菌消毒装置
JP2005211545A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Toyota Central Res & Dev Lab Inc コンタクトレンズの消毒方法及びコンタクトレンズ用消毒液
US20070078190A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Distefano Frank V Use of 2,3-dihydroxynaphthalene-6-sulfonic acid salts as dispersants
CN101028528A (zh) * 2006-02-27 2007-09-05 权力敏 生物光触媒
WO2008021349A1 (en) * 2006-08-16 2008-02-21 Novartis Ag Temporal photo-bleaching of colored lens care solutions and use thereof
AT504151A1 (de) * 2006-08-17 2008-03-15 Alfred Konzett Arzneimittel, verwendung eines photoreaktiven wirkstoff zur herstellung eines solchen arzneimittels sowie behandlungsinstrument zur behandlung von oberflächlichen pilz-, bakterien- und virenerkrankungen unter verwendung eines solchen arzneimittels
WO2010098687A2 (en) 2009-02-26 2010-09-02 Uniwersytet Jagielloński Nanocrystalline photocatalytic colloid, a method of producing it and its use

Also Published As

Publication number Publication date
PL2563148T3 (pl) 2017-02-28
EP2563148B1 (en) 2016-08-24
ES2601627T3 (es) 2017-02-15
US20130122073A1 (en) 2013-05-16
AU2011245778A1 (en) 2012-11-15
MX2012012532A (es) 2013-05-09
PL229207B1 (pl) 2018-06-29
EP2563148A1 (en) 2013-03-06
WO2011136672A1 (en) 2011-11-03
BR112012027497B1 (pt) 2019-09-24
KR101841303B1 (ko) 2018-03-22
CA2797491A1 (en) 2011-11-03
JP2013525426A (ja) 2013-06-20
RU2581827C2 (ru) 2016-04-20
MX340755B (es) 2016-07-25
BR112012027497A2 (pt) 2018-08-07
KR20130058691A (ko) 2013-06-04
CA2797491C (en) 2018-01-02
RU2012145755A (ru) 2014-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yougbaré et al. Emerging trends in nanomaterials for antibacterial applications
Feng et al. Photoactive antimicrobial nanomaterials
JP5902672B2 (ja) コンタクトレンズおよび医療材料を維持するための液体形態の組成物
McEvoy et al. Antimicrobial and photocatalytic disinfection mechanisms in silver-modified photocatalysts under dark and light conditions
Prabhu et al. Silver nanoparticles: mechanism of antimicrobial action, synthesis, medical applications, and toxicity effects
Ran et al. Photocatalytic antimicrobials: principles, design strategies, and applications
Zhang et al. The synergistic effect of enhanced photocatalytic activity and photothermal effect of oxygen-deficient Ni/reduced graphene oxide nanocomposite for rapid disinfection under near-infrared irradiation
Zhao et al. Antibacterial carbon dots: mechanisms, design, and applications
WO2014203048A1 (en) Photocatalytic composition for environmental purification and method thereof
Dong et al. 3D/2D TMSs/TiO2 nanofibers heterojunctions for photodynamic-photothermal and oxidase-like synergistic antibacterial therapy co-driven by VIS and NIR biowindows
US9040489B2 (en) Nanocrystalline photocatalytic colloid, a method of producing it and its use
Lyu et al. Different antibacterial effect of Ag3PO4/TiO2 heterojunctions and the TiO2 polymorphs
Mutalik et al. Antibacterial pathways in transition metal-based nanocomposites: a mechanistic overview
RU2445951C1 (ru) Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Li et al. CuS nanoenzyme against bacterial infection by in situ hydroxyl radical generation on bacteria surface
Kim et al. Manufacturing of anti-viral inorganic materials from colloidal silver and titanium oxide
CN111742934A (zh) 一种光触媒空气杀菌消毒剂及其应用
JP4411452B2 (ja) 光線力学的治療剤
AU2015215866B2 (en) Composition in the form of liquid for maintenance of contact lenses and medical materials
Agressott et al. Na-TiNT nanocrystals: synthesis, characterization, and antibacterial properties
Balli et al. Medicinal applications of photocatalysts
JP2008013492A (ja) 化粧品用防腐剤、化粧品
Karthik et al. Applications of transition metal nanoparticles in antimicrobial therapy
Murthy et al. Potential of Metal Oxide Nanoparticles and Nanocomposites as Antibiofilm Agents: Leverages and Limitations
Vignesh et al. Synthesis and characterisation of yittrium doped cerium oxide nanoparticles and their efficient antibacterial application invitro against gram-positive and gram-negative pathogens

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150204

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150507

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150603

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150804

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160310

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5902672

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees