KR100343603B1 - 투석기재처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신장 투석기와 함께 사용되는 투석기 카트리지(13)를 재생하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 투석기(13)의 혈액 챔버(19, 21)과 투석물 챔버(23, 25)을 농도가 1.0 내지 5.0 중량%, 예를 들어 1.5 중량%인 시트르산을 함유하는 수성 용액으로 충진하는 단계와 상기 투석기를 90℃ 이상 내지 100℃ 이하의 승온, 예를 들어 95℃의 온도에서 15 시간 이상, 예를 들어 20 시간 동안 처리하는 단계를 포함한다. 시트르산은 비독성이고, 사용된 온도는 물의 끓는점 이하의 온도이지만, 상기 방법은 투석기를 완전히 멸균된 투석기(13)를 생성하는 것으로 확인되었다. 처리후, 수성 시트르산 용액은 투석기(13) 내에 잔류함이 바람직하며, 투석기 내부에서 시트르산 용액은 세균발육저지제로 작용한다. 투석기(13) 및 특히 그의 반투과성 막(11)은 재생이나 저장 과정에 의해 실질적으로 손상되지 않았다.
Description
발명의 분야
본 발명은 신장 투석기에 관한 것이며, 구체적으로 이러한 투석기를 이용하는 인공신장을 재처리하는(reprocessing) 개선된 방법에 관한 것이다.
발명의 배경
지난 30년간 신장 투석기는 각종 신장 질환으로 고통받는 환자들을 돕기 위해 성공적으로 사용되어 왔다. 이 기계는 반투과성 막을 포함하는 카트리지를 이용하는 것으로서 당업계에는 "투석기" 또는 "인공 신장"으로 알려져 있다. 상기 반투과성 막은 혈액 챔버와 투석물 챔버로 투석기를 양분한다. 개략적으로 투석기를 설명하자면, 이 기계는 환자의 혈액이 혈액 챔버를 통과하면 노폐물은 막을 가로질러 투석물 챔버로 들어가게 되고, 고분자량의 혈액 성분은 혈액 챔버 내에 남아있게 하는 장치이다.
제1도는 반투과성 막으로 중공 섬유(11)를 이용하는 전형적인 투석기의 구조를 도시한다. 투석기의 혈액 챔버는 섬유(11)의 내부 공간을 포함하는 반면, 투석물 챔버는 그 섬유의 외부 공간을 포함한다. 이들 챔버를 형성하기 위해, 섬유(11)는 그들의 단부에서 주봉(注封, potting) 화합물 (15), (17)에 매립된다. 환자의 혈액은 주입구(19)와 배출구(21)에 의해 투석기를 통과하는 반면, 투석물은 각기주입구(23)를 통해 유입된 뒤 배출구(25)에 의해 배출된다.
초기에 소개된 투석기는 일회용 장치였다. 그러나, 시간이 경과함에 따라 투석기를 재처리하므로써 환자 및 건강 보존 전달 시스템에 들어가는 총 비용을 절감하려는 노력이 계속되었다. 재처리가 가져오는 비용상의 이득은 중요한 것이다. 예를 들어 설명하면, 일반적으로 새로운 투석기의 사용에는 30 달러가 소요된다. 재처리하는 경우 투석기는 실질적인 효능의 손상없이 5 내지 20회 사용할 수 있다. 재처리 비용은 1 유니트당 약 4 달러가 소요된다. 따라서, 치료할 때마다 새로운 투석기를 이용하는 종전의 방법에 각기 30 달러가 소요되었으나, 재처리하므로써 1 회 치료당 10 달러 미만으로 투석기의 비용이 절감되었다.
일반적으로 신장 환자는 1년에 약 150회의 치료를 받아야 한다. 미국에서만 약 120,000 명의 환자가 혈액 투석을 받는 것을 고려해 볼 때, 재처리에 따른 비용절감은 엄청난 것이다. 예를 들어, 상기한 바와 같이, 미국내의 환자에 대해서만 재처리를 수행하여 20 달러만 절감하여도, 그로 인해 파생되는 이익은 미국 내에서만 1년에 약 3억 6천만 달러에 달한다. 현재, 미국내에서 수행하는 치료의 약 75%는 재처리한 투석기를 이용하여 수행되고 있다.
투석기의 재처리는 1) 세정, 2) 효능 확인, 및 3) 소독의 기본적인 3 단계를 포함한다.
투석기의 세정은 반투과성 막을 기준으로 한쪽에 존재하는 혈액 챔버에서 잔존 혈액과 유기 물질을 제거하고, 다른 한쪽의 투석물 챔버에서 투석물을 제거하는 것을 포함한다. 상기 세정 단계를 수행하기 위해 특별히 제작한 장치가 시판되고있다. 이러한 장치는 투석기를 구성하는 중공 섬유로 이루어진 벽을 통해 세정 용액을 통과시키므로써 혈액 챔버와 투석물 챔버로부터 바람직하지 않은 물질을 제거한다. 상기 단계에 사용되는 공지된 다수의 세정 용액으로는 정제수 및 표백제 혼합물, 과산화아세트산 혼합물, 과산화수소 또는 기타 세정제를 비롯한 다수의 세정 용액이 있다. 정제수 자체를 세정용으로 사용할 수 있다.
효능 확인 단계는 1) 세정된 투석기의 막 및 관련 구조 성분이 여전히 혈액 챔버와 투석물 챔버 사이에 차단층을 유지하는가의 여부 및 2) 세정된 투석기가 새로운 투석기와 실질적으로 동일한 막 영역을 보유하는가의 여부를 측정하는 것을 포함한다. 이 단계는 일반적으로 혈액 챔버의 부피를 측정하는 방식으로 수행된다.
소독 단계는 투석기 사용중 또는 사용후에 혈액 또는 투석물 챔버를 오염시킬 수 있는 미생물을 사멸시키는 것을 포함한다. 또한, 이 단계에 적합하도록 특별히 제조된 장치가 시판되고 있지만, 실상 많은 경우에 동일한 장치로 세정, 효능 확인 및 소독 처리를 모두 수행한다.
상기 세 단계중 소독이 가장 어려운 단계로 확인되었는데, 그 이유는 재처리된 투석기를 안전하게 사용하려면 소독이 매우 효과적으로 일어나야 한다는 것과, 소독 처리 과정에 의해 투석기 반투과성 막의 결정적인 특성이 실질적으로 변하지 않아야 한다는 것 때문이다. 또한, 투석기에 사용한 반투과성 막은 영역이 크고, 다공성이 높으며, 사용 후에 단백질 및 기타 유기 물질로 피복되어 버리는 결과 사용된 투석기의 막에서 미생물이 잘 성장하기 때문에, 막을 손상시키지 않으면서 이 막 상에서 미생물을 효과적으로 사멸하기란 어렵다는 것이다.
본 발명 이전에 두 가지 기본적인 소독 방법이 당업계에 공지되어 있었다 [참조: Deane 등, "Multiple Use of Hemodialyzers," In:Replacement of Renal Function by Dialysis, 3rd edition, edited by JF Maher, Kluwer Academic Publishers, Boston, Massachusetts, 1989, p.400-416].
가장 일반적인 접근법은 포름알데히드, 글루타르알데히드 또는 과산화아세트산, 과산화수소 및 아세트산의 혼합물 같은 독성 화학물질을 함유하는 소독 용액을 사용하는 것이다[참조:AAMI Recommended Practice for Reprocessing Hemodialyzers, 1993, 미국, 버지니아, 알링톤에 소재하는 의료기구진흥협회 (Association for the Advancement of Medical Instrumentation)]. 하지만, 이들 소독 화학약품이 지닌 독성 때문에, 상기 방법은 재사용하기 전에 투석기로부터 모든 소독 용액을 제거해야 한다는 문제점을 안고 있다. 또한, 과산화아세트산 혼합물이 주성분인 소독 용액은 그의 제한된 저장수명과 유기물질에 의한 불활성화의 관점에서 볼 때 상기 용액의 효능에 관한 우려를 야기시킨다. 추가로, 포름알데히드의 사용은 이 화합물의 잘 알려진 발암성 효과 때문에 환경적 영향에 대한 우려를 자아낸다.
이러한 종래의 소독 용액은, 실제에 있어서는 높은 수준의 소독만 가능하지 살균은 이루어지지 않는다는 문제점이 있다. 좀더 구체적으로는 상기 용액은 모든 병원성 미생물을 사멸시키지만, 재처리된 투석기에 있어서 모든 미생물의 생존을 불가능한 상태로 만들지는 못한다는 것이다. 반면에, 본 발명은 이하 상술하는 바와 같이 투석기를 살균시킨다.
종래의 두번째 소독법은 100℃ 보다 높은 온도에서 약 20시간 동안 투석기를 열처리하는 것이다[참조: Kahfman 등, "Clinical Experience with Heat Sterilization for Reprocessing Dialyzers", ASAIO Transactions, Vol. 38, No. 3, pages M338-M340, 1992. 7월-9월]. 이 방법은 현실에 있어서 성공적으로 수행되고 있고, 상기한 소독 용액과 관련된 독성으로 야기되는 문제점을 회피할 수 있지만, 여전히 다음과 같은 단점을 내포하고 있다. 즉, 고온과 이 온도에서 상기 방법에 의해 요구되는 긴 처리 시간을 견딜 수 있는 투석기만이 사용 가능하다는 점이다. 또한, 이러한 처리 조건을 견딜 수 있는 투석막 의 경우라도 투석기의 구성 성분, 예를 들어 중공 섬유 재료로서 주봉 화합물 기능이 불완전해서 사용불능이 높은 것이 관찰된다. 이 실패율로 인해 투석기의 재사용 횟수는 약 10회로 제한된다.
투석기를 세정하는 데 있어서 구연산을 사용하는 것은 다수의 특허 공보에 개시되어 있다. 특히, Tell 등의 미국 특허 제4,690,772호는 나트륨 클로라이트, 구연산 및 중탄산나트륨 완충용액을 포함하는 멸균제를 개시하고 있다. 나트륨 클로라이트는 독성이 있기 때문에, 상술한 화학적 소독제의 범위에 포함된다.
유럽 특허 공보 제393,386호는 중탄산염의 투석후 투석기의 세정, 특히 투석기의 칼슘을 제거하기 위해 구연산 용액을 사용하는 것에 대하여 기술하고 있다. 이와 유사하게, 유럽 특허 공보 제505,763호는 투석기를 소독하기 위해 구연산 용액을 사용하는 것에 관하여 기재하고 있지만, 이 특허 공보에서 제시한 것을 상기 구연산 용액이 투석기의 워터-서킷(water-circuit)에 적용될 수 있음일 뿐이다. 좀 더 구체적으로. 워터-서킷은 화학적 농축물로부터 투석물을 형성하기 위해 투석기에서 사용되는 것이지만, 투석기의 구성 부재는 아니다.
이들 참고문헌은 투석기와 관련하여 구연산의 사용을 언급하고 있지만, 구연산이 투석기를 직접 소독하는데 사용될 수 있음을 개시하거나 제안한 문헌은 없었다. 이하 상술되는 바와 같이, 본 발명에 따라 투석기의 반투과성 막을 충분한 시간, 즉 약 15 시간 이상 동안 구연산 용액에 노출시키는 경우, 구연산에 의해 100℃ 미만의 온도에서 투석기가 소독되면서 멸균도 가능하다는 놀라운 사실이 발견되었다. 이러한 구연산 용액과의 접촉은 막의 투과성 및 투석기의 인테그리티(integrity)를 본질적으로 변화시키지 않는 것으로 밝혀졌다.
발명의 요약
전술한 관점에서, 본 발명의 목적은 투석기를 재처리하는 개선된 방법을 제공하는 것이다. 구체적으로 본 발명의 목적은 독성 화학물질을 사용하지 않는 투석기의 재처리 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 제2 목적은 투석기의 반투과성 막 또는 구조 성분을 가능한 한 손상시키지 않는 투석기의 재처리 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 제3의 목적은 사용 전에 투석기를 보관하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.
이들 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 재처리 방법을 제공한다:
(a) 1 용적당 약 1.0 내지 약 5.0 w/v(weight percent by volume) 농도로 구연산을 함유하는 용액으로 투석기의 혈액 챔버와 투석물 챔버를 충진하는 단계; 및
(b) 충분한 시간 동안 100℃ 미만의 승온으로 상기 수용액을 포함하는 투석기를 가열하여 투석기 내의 병원성 미생물 및 비루스를 사멸시키는 단계.
본 발명의 바람직한 실시 태양에서, 단계 (b)는 약 90℃ 보다 높은 온도에서 약 15 내지 약 25 시간 동안, 예를 들어 95℃의 온도로 약 20 시간 동안 수행한다. 상기 시간 및 온도에서, 수용액 중에 존재하는 구연산의 농도는 1 용적당 약 1.5 중량%인 것이 바람직하다. 또한, 단계(b)는 투석기의 소독, 즉 병원성 미생물 및 비루스의 사멸이외에 세균성 포자까지 사멸시킬 수 있는 시간, 온도 및 구연산 농도에서 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시에 사용되는 구연산은 보통 그의 일수화물 형태이며, 그의 일반식은 HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOH·H2O이다. 예컨대, 1 용적당 1.5중량%(이하 중량%로 약한다)의 의미는 용액 1 ℓ 중에 포함된 구연산 일수화물이 15g임을 의미한다.
본 발명의 다른 관점에 따라, 투석기의 혈액 챔버 및 투석물 챔버는 보관시에 1.0 w/v 내지 5.0 w/v 범위의 농도를 가진 수성 구연산 용액으로 충진한다. 상기 용액은 세균 발육 저해제로 작용하기 때문에, 사용전 예상치 못했던 투석기 오염으로 인한 문제를 대처할 수 있다.
본 발명의 추가의 구체예에 따르면, 구연산 재처리 및 이의 보관은 전체 혈액투석 과정에 있어서 처리 단계에 포함된다.
명세서의 일부로 첨부한 도면은 본 발명의 바람직한 구체예를 예시하며, 본 발명의 원리를 설명한다. 상기 도면 및 이의 설명은 본 발명을 설명하기 위한 것으로서, 제한하려는 의도는 없는 것으로 이해해야 한다.
제1도는 중공 섬유 투석기의 구성을 나타내는 모식도이다.
제2도는 실시예 1에서 기술한 바와 같이, 바실러스 스테아로써모필러스(Bacillus stearotheromophilus)의 포자로 접종한 복수의 투석기에 있어서, 시간경과에 따라 하나의 투석기당 생존한 포자의 플롯(열사멸 곡선)이다. 1.5 w/v의 구연산 용액을 포함하는 투석기에 대한 데이터는 본 도면에서 원(●)으로 나타냈으며, 구연산을 포함하지 않는 정제수 용액으로 구성되는 대조용은 사각형(■)으로 나타냈다. 24시간째에 나타난 데이터 표시는 ●과 ■을 포함한 것이다. 실험 및 대조용 투석기 둘다는 포자 용액과 함께 95℃에서 배양 시간 동안 배양하였다. ● 옆의 괄호로 나타난 cfu(colony forming unit, 콜로니 형성 유니트) 값은 제시된 시간에서 투석기 하나당 콜로니 형성 유니트의 평균 수를 나타낸다. 이 도면에서 확인할 수 있는 바와 같이. 상부 곡선의 경사는 우측면에서 끊겨 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 농도 범위가 1.0 내지 5.0 w/v인 구연산, 90 내지 100℃의 온도 및 15 내지 25 시간의 처리 시간을 함께 조합 사용하여 투석기를 재처리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 현재 알려져 있거나 후속 개발되는 각종 투석기와 함께 사용할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 제1도에 도시한 바와 같은 형태의 중공 섬유 투석기, 및 반투과성 막이 혈액과 투석물을 분리하는 한 쌍의 시이트 또는 평판의 형태인평판형 투석기를 사용할 수 있다.
일반적으로, 구연산 1.0 내지 5.0 w/v 범위의 농도는 투석기의 제조에 통상적으로 사용되는 물질에 실질적인 손상을 끼치지 않는다. 그러나, 90-100℃에서 15 내지 25 시간 동안 배양할 경우 일부 투석기 물질의 부분적인 분해를 초래할 수 있다. 따라서, 특정 투석기의 구조적 및 기능적 특성이 본 발명의 방법에 의해 실질적으로 유지될 수 있느냐의 여부를 확인하는 예비연구가 수행되어야 한다.
본 발명의 실행에 사용되는 구연산 용액은 약물급 구연산 및 초정수, 즉 역삼투에 의해 모든 미네랄을 제거 처리되고, 미생물 필터 및 발열원 필터를 통해 통과시킨 물을 포함하는 것이 바람직하다. 필요에 따라 기타 비독성 화학물질이 구연산 용액에 포함될 수 있긴 하지만, 구연산 용액은 물과 구연산만을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전체적인 방법은 상기한 바와 같이 3가지의 기본적인 재처리 단계로 구성된다. 즉, 사용한 투석기는 세정하고, 시판되는 재처리 장치를 이용하여 효능을 검사한다. 세정은 임의의 세정제를 첨가하지 않고, 차후에 제거해야 하는 독성 화학물질의 투입을 피하기 위해 정제수를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. 필요에 따라 비독성의 구연산을 함유하는 세정 용액을 사용할 수 있다.
효능 확인후, 시판되는 재처리 장치를 이용하여 1.0 내지 5.0 중량%의 구연산 용액으로 이미 사용한 투석기의 혈액 챔버 및 투석물 챔버를 충진한다. 투석기의 주입구 및 배출구는 밀봉하고, 감열성 테이프를 투석기에 부착하여 처리중 가열 단계가 수행되는 지를 나타내는 표식자로 사용한다. 그후, 투석기는 내열성 플라스틱 백 내에 위치시키고, 두번째 감열성 테이프를 상기 백의 외부에 도포하여 가열 단계가 수행되는 지를 나타내는 추가의 표식자로 사용한다.
가열 자체는 통상적인 대류 오븐 또는 기타 가열 장치를 이용하여 수행할 수 있다. 투석기가 노출되는 온도를 연속적으로 기록한다. 상기한 바와 같이, 적어도 병원성 미생물과 비루스를 사멸시키기에 충분한 시간 동안 승온에 투석기를 노출시킬 필요가 있다. 투석기는 가열 단계에서 살균하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이러한 살균 단계는 약 95℃의 온도로 15 시간 이상 가열하므로써 수행할 수 있다. 투석기의 구조 및 물질에 대한 손상을 최소화하기 위해, 투석기를 노출시키는 온도는 100℃ 미만으로 유지되어야 한다.
주목해야 할 것은 가열된 환경에 위치시켰을 경우, 투석기의 내부 온도는 비교적 느리게 상승한다는 점이다. 예를 들어, 열전쌍을 이용하는 경우, 투석기의 중심 온도가 그의 환경 온도와 평형을 이루기 위해서는 3-4 시간이 필요한 것으로 확인되었다. 따라서 가열 단계는 투석기의 중심온도가 목적 온도 보다 낮은 온도 중에서 이 초기 시간을 수용할 수 있을 정도로 충분히 길어야 한다. 또한, 복수의 투석기를 처리하는 경우, 각각의 투석기는 가열 장치 내에 위치시켜야 하며, 서로 일정 공간을 두고 분리하여 모든 투석기들이 유사한 가열 과정을 수행하도록 하여야 한다.
가열 처리 단계후, 재처리된 투석기는 통상 신장 투석 처리용으로 사용할 준비가 된 것이다. 일반적으로, 재처리된 투석기는 한 환자에서 다른 환자로 이전하지 않는다.
사용 전에, 혈액 챔버 및 투석물 챔버로부터 구연산 용액을 제거한 뒤, 압력 시험을 수행하여 투석기의 성능을 확인한다. 그후, 투석기의 혈액 챔버는 멸균된 염수로 프라임하고, 투석물 챔버와 혈액 챔버 둘 다에 공기가 존재하지 않을때 까지 투석물 챔버를 통해 투석물을 통과시키면서 염수를 혈액 챔버를 통해 재순환시킨다. 혈액 챔버내의 용액의 pH가 몇분 내에 투석물의 pH로 증가하는 사실이 입증한 바와 같이, 상기 프라임 및 재순환 과정은 미량의 모든 구연산 잔류물을 신속히 제거한다. 구연산이 비독성이고 식품의 구성분이기 때문에, 혈액 챔버 내에서 염수 프라임 용액의 분식은 투석 처리전에 수행하지 않는다. 반면에, 독성이 있는 소독제가 사용되는 경우, 상기 시험은 투석 개시 전에 수행할 필요가 있다.
투석 환자는 전형적으로 주 3회 예를 들어, 월요일, 수요일 및 금요일에 투석치료를 받아야 한다. 본 발명의 재처리 방법은 이러한 스케줄에 따라 용이하게 사용가능하다. 투석 치료후, 사용한 투석기는 재처리를 시작할 때까지 단기간 동안에는 실온에서 유지시키고 또는 다소 긴 기간 동안에는 냉장고에서 유지시킨다. 재처리는 투석 치료 후 약 2 시간 내에 시작하는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이, 가열 단계는 일반적으로 약 20 시간 동안 수행한다. 그후, 투석기는 혈액 챔버 및 투석물 챔버 내에서 세균 발육 저해제로서 작용하는 구연산 용액과 함께 보관함이 바람직하다. 주 3회 투석 치료 경우, 상기 보관 기간은 약 24 시간일 것이며, 주말이 끼는 경우 48 시간일 것이다. 보관 기간 만료후, 재처리된 투석기는 상기한 바와 같이 사용하고, 그후 투석기가 가열전 효능 확인 시험 또는 가열후 투석기 인테그리티 시험에서 실패할 때 까지 상기 처리를 다수회 반복한다.
임의의 방법으로 제한함이 없이, 본 발명은 하기 실시예에 의해 더 상세히 설명한다.
실시예 1
본 실시예는 투석기를 멸균하는 본 발명의 처리능을 입증하는 것이다.
이들 실험에 사용된 투석기는 독일연방공화국, 오베루셀에 소재하는 프레세니우스 아게에서 제조하고, 상표명 헤모플로우 F80으로 시판되는 투석기이다. 시험은 바실러스 스테아써로머필러스의 포자를 이용하여 수행하였다.
J.T. Baker로부터 구입한 구연산 일수화물(A.C.S. 등급, 99.5%)을 사용하여 1.5 중량%의 구연산 용액을 제조하였다. 구연산을 탈이온수에 부피/중량으로 용해시켜 농도를 1.5중량%로 만들었다. 즉, 물 3.0ℓ에 45.007 g의 일수화물을 용해시켰다.
바실러스 스테아로써머필러스 GBL 1045(ATCC 7953)를 트립티카제 소이 한천(TSA) 평판의 표면상에서 10일 동안 54 내지 56℃의 온도로 성장시켰다. 멸균 탈이온수를 표면상에 흘려보내므로써 포자를 수거하였다. 현탁액을 약 1000 rpm에서 원심분리하고, 멸균 탈이온수로 3회 세척하였다. 현탁액을 15분 동안 초음파 처리하고, 80℃에서 20분 동안 열충격을 받게하였다. 평판 계수법으로 계수한 결과 2.1 ×106포자/ml로 나타났다.
프레세니우스 헤모프로우 F80 투석기를 95℃의 오븐(박스터)에서 두시간 동안 예열하고, 1.5 중량%의 구연산 용액 3ℓ와 멸균 탈이온수 2ℓ를 95℃의 수조에서 밤새 예비배양하여 95℃의 오븐 온도와 평형을 이루게 하였다. 평형에서 벗어나자마자 구연산 용액 및 탈이온수 용액을 바실러스 스테아로써머필러스의 수성 포자 현탁액으로 접종하여 최종 농도를 약 104포자/ml로 만들었다.
시험한 각각의 배양 기간 동안, 두개의 투석기는 예열한 구연산 포자 현탁액 200 ml로 충진하고, 하나의 투석기는 예열한 수성 포자 현탁액 200 ml로 충진하였다. 투석기를 밀봉한 뒤 95℃의 오븐에 넣어 가열하였다.
실험은 7회의 기간, 즉 0분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간 및 24 시간 동안 수행하였다. 이들 각각의 시간에서, 접종된 투석기는 세균 계수를 위해 제거하였다. 좀 더 구체적으로는 각 투석기에서 전체 성분을 분리한 뒤 이를 멸균 염수중에서 10배의 순차 희석하여 제조하였다. 이후 소수 부분(10-1, 10-2, 10-3)은 0.45 ㎛의 막 필터를 통해 여과하였다. 계속해서 필터를 살균 염수 100 ml를 이용하여 3회 연속적으로 세척하고, TSA 평판상에 식재한 후 54 내지 56℃에서 48시간 동안 배양하였다.
상기 희석외에, 투석기 성분의 1.0 ml 및 10 ml 분량은 멸균된 0.45 ㎛의 막 필터를 통해 여과하였다. 필터를 상기와 같이 세척하고, 배양하였다. 각각의 투석기에 남아있는 약 188 ml의 포자 현탁액을 임의 시간에서 0.45 ㎛의 막 필터를 통해 여과하여 저부피 희석 단계에서 회수되지 않을 수 있었던 적은 수의 생존 포자를 회수하였다. 모든 포자가 투석기로부터 용출되도록 하기 위해 (특히 더 긴 접촉시간에서), 투석기(미리 비워 놓은 것)를 멸균 탈이온수 200 ml로 세정하여 투석기의 내부로부터 모든 포자를 제거하였다. 세정된 현탁액을 막 여과하고, 상기한 바와 같이 TSA 상에서 배양하였다.
모든 평판을 퀘벡 콜로니 계수기를 이용하여 확대 화면에서 전체 수를 낱낱이 계수하였다.
이들 실험의 결과는 표 1 및 제 2도에 정리하였다. 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 구연산 용액은 물 단독으로 처리하는 것보다 바실러스 스테아로써모필러스 포자를 사멸시키는데 약 7배가 더 높은 효율을 나타냈다(D물/D구연산= 96/13.2 = 7.3)
제2도에서 확인할 수 있는 바와 같이, 6 시간째에 투석리로부터 제거된 구연산 용액 중의 콜로니 형성 유니트(cfu)의 평균 숫자는 4인 반면, 24 시간째에, cfu는 1 미만으로 감소하였다. 반면에, 물만을 함유하는 대조용은 6 시간째 및 이보다 더 이른 시간에서 현저히 높은 cfu를 나타냈다.
이들 데이터는 투석기의 살균이 1.5 중량%의 구연산 용액 및 95℃로 가열하여 15분 내에 획득됨을 나타내고 있다.
별도의 실험에서, 1.5 중량% 구연산 용액에 대하여 95℃에서 하기 미생물의 테스트 배양물을 사멸시키는 능력을 시험하였다: 스타필로콕쿠스 아루에우스 (Staphylococcus aureus), 에스케리치아 콜리(Escherichia coli), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 캔디다 아블리칸스(Candida ablicans), 아스페르길러스 니거(Aspergillus niger), 슈도모나스 말토필리아(Pseudomonasmaltophilia) 및 미코박테리움 첼로나(Mycobacterium chelona), 슈도모나스 말토필리아, 스타필로콕쿠스 아우레우스 및 에스케리치아 콜리는 사용한 투석기를 감염시키는 대표적인 미생물이다. 또한, 슈도모나스 아에루기노사, 캔디다 아블리칸스, 아스페르길러스 니거 및 미코박테리움 첼로나는 사용한 투석기를 감염시킬 수 있으나, 이들 미생물에 의한 감염은 현저히 낮다. 이들 7 종류의 미생물 각각에 대해, 신속한 사멸이 약 30분 내에 이루어졌다. 이들 실험은 95℃에서 1.5 중량%의 구연산 용액을 이용하여 용이하게 소독할 수 있음을 나타내고 있다.
실시예 2
본 실시예는 실온에서 1.5 중량%의 구연산 용액이 재처리된 투석기 내로 우발적으로 투입될 가능성이 높은 성장력 있는 미생물을 사멸시킨다는 것을 입증한다. 따라서, 상기 용액은 투석기를 실온에서 보관시 이러한 미생물에 대해서는 재처리된 투석기의 무균상태를 유지한다. 즉, 구연산 용액은 재처리된 투석기에서 실온에서의 세균 발육 저해제로서 작용한다. 주목해야 할 것은 재처리된 투석기의 인테그리티에 하자가 생기더라도, 투석기는 보관 중에 무균상태를 유지할 것이라는 점이다. 따라서, 구연산 용액은 무균상태를 제공하는 근원이라기 보다는 무균상태를 강화한다.
1.5 중량% 구연산 용액을 대상으로 실온에서 하기 미생물의 테스트 배양물을 사멸시키는 능력에 대해 시험하였다: 스타필로콕쿠스 아루레우스, 에스케리치아 콜리, 슈도모나스 아에루기노사, 캔디다 아블리칸스, 아스페르길러스 니거, 슈도모나스 말토필리아 및 미코박테리움 첼로나.
스타필로코쿠스 아우레우스, 에스케리치아 콜리, 슈도모나스 아에루기노사는 각기 3 시간 미만내에 4 로그 이상씩 그 수가 감소하였다. 슈도모나스 말토필리아는 약 6 시간 미만 내에 5 로그 이상씩 그 수가 감소하였다. 상기한 바와 같이, 슈도모나스 말토필리아, 스타필로콕쿠스 아우레우스 및 에스케리치아 콜리는 재처리된 투석기의 용이하게 감염시키는 미생물이다.
캔디다 아블리칸스, 아스페르길러스 니거 및 미코박테리움 첼로나는 실온에서 1.5 중량%의 구연산 나트륨으로 사멸되지 않았다. 그러나, 상기한 바와 같이, 재사용된 투석기가 이들 미생물에 의해 감염될 가능성은 사멸된 미생물중 하나를 이용하는 가능성 보다 훨씬 적었다.
실시예 3
본 실시예는 본 발명에 따른 구연산을 이용하여 재처리된 투석기가 신장 질환을 앓고 있는 환자에게 혈액 투석을 실시하는데 효과적임을 입증하였다.
전술한 바람직한 절차를 수행한 후 1.5 중량%의 구연산 용액을 이용하여 95℃에서 20 시간 동안 재처리한 투석기(프레세니우스 헤모플로우 F80 투석기)로 혈액 투석을 일련의 환자에 대해 수행하였다. 5회 재처리 후에 투석기의 주봉 화합물 또는 케이싱에 대한 손상은 없었다. 반면에, 정제수와 100℃ 이상, 즉 105℃의 온도를 이용하여 가열 살균한 결과 재처리 횟수가 1 내지 3회로 감소되었으며, 가시적인 구조적 결함도 나타났다.
환자의 투석시에 재처리된 투석기에 대해 소분자에 대한 클리어런스(clearance) 데이터를 측정한 결과 투석기의 최초 사용 전에 동일한 투석기로 얻을 수 있는 클리어런스 데이터와 실질적으로 동일한 것으로 확인되었다. 예비투석 발열원 분석 및 배양은 본 연구에 사용된 모든 재처리 투석기에 대해 수행하였는데, 그 결과 모두 음성인 것으로 확인되었다. 수압 투과성 및 단백질 투과성, 특히 알부민에 대한 투과성을 모든 재처리 투석기에 대해 측정한 결과 새로운 투석기에 대한 값과 동일한 것으로 확인되었다. 샘플은 적고(즉, 4명의 환자, 환자 1명당 3-5회의 재처리), 통계 분석은 수행하지 못했지만, 발병하거나 사망하는 일은 없었다.
실시예 4
본 실시예는 구연산과 95℃에서 20 시간 동안의 가열을 연합 사용하는 것이 중공 섬유 투석기에 의한 소 분자의 투과성 또는 세정력을 실질적으로 변화시키지 않느다는 것을 입증하였다.
새로운 프레세니우스 헤모플로우 F80 투석기를 본 발명의 방법으로 처리하였다. 좀 더 구체적으로는, 바람직한 구체예에서 기술한 방법에 따라 투석기는 1.75 중량%의 구연산 용액을 사용하고, 90℃에서 20 시간 동안 가열하였다. 본 연구에 7개의 투석기를 사용하였으며, 그중 5개는 12회 재처리하였고, 2개는 5회 재처리하였다.
세정력, 유압 투과성 또는 단백질, 특히 알부민에 대한 투과성에 대해 현저한 변화가 관찰된 투석기는 없었다.
비교예
본 비교예는 투석기의 구조 및 성능에 대한 재처리 과정의 효과를 예측하기어렵다는 것을 나타낸다.
새로운 프레세니우스 헤모플로우 F80 투석기를 0.6% 나트륨 하이포클로라이트 용액(NaOCl·5H2O)으로 충진하고, 세정한 후 정제수로 충진하였다. 그 후, 투석기를 95℃에서 20시간동안 가열하였다.
그후, 투석기에 대하 소 분자 세정력, 수압 투과성 및 단백질, 특히 알부민에 대한 투과성을 시험하였다. 투석기에 대한 세정력은 정상 범위 내였다. 그러나, 수압 투과성 및 단백질에 대한 투과성은 재처리한 투석기가 재사용에 부적합할 정도로 현저히 증가하였다.
반면에, 실시예 2-4의 데이터에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법은 투석기의 투과 특성을 역 영향을 줄 정도로 변화시키지 않았다. 이 고찰에서, 주목해야 할 점은 본 발명의 방법에서 구연산 용액은 가열단계 전체에 걸쳐 투석기내에 잔류하는 한편, 나트륨 하이포클로라이트 실험에서 소독 용액은 가열 전에 물로 대체되었다. 이는 본 발명의 방법이 투석기에 대해 놀라운 유연성을 보유함과 동시에 살균을 획득하는데 매우 효과적임을 입증하였다.
지금까지 본 발명의 바람직한 양태 및 기타 양태를 명세서에 기재하였지만, 첨부하는 특허청구 범위에 의해 한정되는 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서의 기타 변형 실시가 가능함을 당업자라면 명백하게 인지할 것이다.
Claims (12)
- (a) 농도가 약 1.0 내지 약 5.0 w/v인 구연산을 함유하는 수용액으로 투석기의 혈액 챔버와 투석물 챔버를 충진하는 단계;및(b) 상기 농도의 수용액을 함유하는 투석기를 그 투석기 내에 함유된 병원성 미생물 및 비루스를 사멸시키기에 충분한 소정의 시간 및 100℃ 미만의 승온으로 접촉하는 단계를 포함하는, 혈액 챔버와 투석물 챔버가 반투과성 막으로 구획된 투석기르 살균하는 방법.
- 제1항에 있어서,단계 (b)는 약 90℃ 이상의 온도에서 약 15 시간 내지 약 25 시간 동안 수행하는 방법.
- 제2항에 있어서,구연산의 농도가 약 1.5 w/v이고, 단계 (b)는 약 95℃의 온도에서 수행하는 방법.
- 제2항에 있어서,단계 (b)는 약 20 시간 동안 수행하는 방법.
- 제1항에 있어서,투석기가 단계 (b) 종료시에 살균되는 방법.
- 제1항에 있어서,(b) 단계 종료후 투석기의 클리어런스(clearance) 및 투과성이, 살균 처리되지 않은 구조 및 조성을 갖는 투석기의 클리어런스 및 투과성과 실질적으로 동일한 방법.
- 제1항에 있어서,구연산이 수성 용액 중에서 유일한 활성성분인 방법.
- 제1항에 있어서,투석기가 중공 섬유 투석기인 방법.
- 혈액 챔버와 투석물 챔버가 반투과성 막으로 구획되며, 각각의 챔버는 실온에서 상기 용액이 세균 발육 저해능을 나타내도록 하기에 충분한 농도의 구연산을 함유하는 투석기.
- 제9항에 있어서,구연산의 농도가 약 1.0 w/v 내지 약 5.0 w/v인 투석기.
- 제9항에 있어서,구연산의 농도가 약 1.5 w/v인 투석기.
- 제9항에 있어서,구연산이 수성 용액 중에서 유일한 활성성분인 투석기.
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