KR100876684B1 - 과초산 및 아세틸살리실산을 함유하는 산성의 살균 조성물의 제조방법 - Google Patents

과초산 및 아세틸살리실산을 함유하는 산성의 살균 조성물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초산, 과산화수소, 과초산, 및 아세틸살리실산을 포함하는 산성의 살균 조성물을 제공한다. 상기 살균 조성물 중 아세틸살리실산의 중량비는 0.1 % 내지 10 %일 수 있다. 본 발명은 또한 초산, 과산화수소, 과초산을 함유하는 제 1 용액, 및 아세틸살리실산를 함유하는 제 2 용액을 혼합하는 것을 포함하는 살균 조성물의 제조방법을 제공한다. 상기 희석용액에서 아세틸살리실산은 지속으로 수화되면서 초산을 공여할 수 있고, 또한 그 수화물인 살리실산은 추가적인 살균제로 작용할 수 있다. 결과적으로, 상기 살균 조성물은 평형조성물을 형성하며, 정제수에 의해 희석될 경우에도 3주 이상의 장시간 동안 보존하며 사용될 수 있다.
초산, 과산화수소, 과초산, 아세틸살리실산, 살균 조성물

Description

과초산 및 아세틸살리실산을 함유하는 산성의 살균 조성물의 제조방법{preparation method of acidic antibiotic composition containing peracid and acetyl salicylic acid}
본 발명은 살균 조성물에 관한 것으로서, 특히 핀셋, 자바라관, 실리콘 튜브, 비닐튜브, 겸자, 실리콘 캡, 실리콘 마개, 외과용 칼, 메스 손잡이, 내시경 등과 같은 일반적인 의료장비를 살균 및 소독하는데 사용되는 살균 조성물에 관한 것이다.
의료장비의 올바른 사용 및 사후관리는 환자를 진료하는 행위의 질적 수준을 향상시키기 위하여 필수적으로 요구된다. 그 중에서도 의료장비의 세정, 살균, 및 소독은 환자를 2차감염의 위험으로부터 보호하기 위한 것으로서 특히 중요시되고 있다. 통상적으로 의료장비의 살균 및 소독은 살균소독제 원액을 희석한 용액을 사용하여 수행되고 있다.
현재 의료장비의 살균 및 소독에 가장 널리 쓰이는 살균소독제는 염소계, 유기산계, 알데히드계가 있다.
염소계 살균소독제로서 가장 대표적인 것은 차아염소산 나트륨이다. 차아염소산 나트륨은 광범위한 살균 스펙트럼을 가지는 장점이 있으나 폐기시 환경오염을 유발할 수 있다.
유기산계 살균소독제는 그 자체로서의 살균 및 소독 효과는 떨어지는바, 단지 부분적인 첨가 효과를 있을 뿐이다.
알데히드계 살균소독제의 예로는 글루타르알데히드, 글리옥실산, 및 포름알데히드를 들 수 있다. 이들 중에서 현재 글루타르알데히드가 가장 일반적으로 사용되고 있다. 글루타르알데히드를 유효성분으로 하는 제제는 광범위한 살균 스펙트럼을 가지는 장점이 있으나 자극적인 냄새와 함께 인체에 대한 독성 및 알레르기의 문제들이 제기되고 있는 실정이다.
이에 따라, 최근에는 과초산을 유효성분으로 하는 살균소독제의 사용이 급증하고 있다. 상기 과초산은 살균력이 뛰어나며, 그 궁극적인 분해물은 인체에 무해한 초산, 물, 산소인바 환경오염 문제로부터 비교적 자유롭다.
통상 살균소독제로 사용되는 과초산은 고농도의 과초산 조성물로 제공된다. 상기 고농도의 과초산 조성물은 통상 과초산 0.1~0.35 중량%의 농도로 사용시에 희석되어 의료장비의 살균 및 소독에 사용되고 있다.
종래의 과초산 조성물은 통상 사용시에 희석용액으로 조제되어 사용되며, 이 경우 상기 희석용액은 1회에 한하여 사용되는 것이 일반적이다. 이는 고농도의 초산 및 과산화수소를 주성분으로 하는 종래의 살균 조성물의 경우 정제수에 의해 희석될 경우, 상기 희석용액의 살균력은 시간이 지남에 따라 감소하는바, 일반적으로 7일 이상 보존된 희석용액은 살균 및 소독 효능이 현저히 감소하는 문제점이 있기 때문이다. 이에 따라 상기 종래의 과초산 조성물을 희석용액으로 조제한 후에 보존 되어 사용할 경우, 통상 1 주일 이내에 사용되어야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고농도의 과초산 조성물을 희석하여 희석용액으로 조제될 경우라도 적어도 21일 이상의 장기간에 걸쳐 상기 희석용액 내의 과초산의 농도를 유효 농도 수준 이상으로 유지시켜 줄 수 있는 살균 조성물 및 상기 살균 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면 초산 및 과산화수소를 이용한 살균 조성물을 제공한다. 상기 살균 조성물은 초산, 과산화수소, 과초산, 아세틸살리실산을 포함한다.
다른 실시예들에서, 상기 살균 조성물은 1,1-디포스폰산, 구연산, 구연산나트륨, 저급알코올, 및 정제수를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 조성물 중의 아세틸살리실산의 중량비는 0.1% 내지 10%일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면 초산 및 과산화수소를 이용한 살균 조성물의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법에 따르면 초산, 과산화수소, 및 과초산을 함유하는 제 1 용액, 및 아세틸살리실산을 함유하는 제 2 용액을 혼합함으로써 상기 살균 조성물을 제조할 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 제 1 용액은 1,1-디포스폰산을 더 포함하며, 상기 제 2 용액은 구연산, 구연산나트륨, 저급알코올, 및 정제수를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 살균 조성물은 초산, 과산화수소, 과초산, 및 아세틸살리실산을 주성분으로 하는 산성의 살균 조성물이며, 상기 과초산은 초산 및 과산화수소의 반응에 의해 생성되어 평형 상태로 존재하게 된다. 상기 살균 조성물은 통상 정제수에 의하여 과초산의 농도가 0.1~0.35 중량%의 농도로 희석된 상태로 의료기기 등의 살균 및 소독에 사용된다. 고농도의 초산 및 과산화수소를 주성분으로 하는 종래의 살균 조성물의 경우 정제수에 의해 희석될 경우, 상기 희석용액의 살균력은 시간이 지남에 따라 감소하는바, 일반적으로 7일 이상 보존된 희석용액은 살균 및 소독 효능이 현저히 감소하는 문제점이 있다. 그러나 본 발명에 따른 살균 조성물의 경우 상기 희석용액에서 아세틸살리실산이 지속으로 수화되면서 초산을 공여할 수 있고, 또한 그 수화물인 살리실산은 추가적인 살균제로 작용함으로써 그 희석용액의 유효기간을 21일 이상으로 연장시키는 효과가 있다.
본 발명은 초산, 과산화수소, 및 과초산를 함유하는 제 1 용액 및 아세틸살리실산을 주성분으로 하는 제 2 용액이 소정의 비율로 혼합된 살균 조성물에 대한 것이다. 상기 살균 조성물은 정제수로 희석된 희석용액으로 만들어져 사용되며, 실제 사용시 상기 희석용액 중의 과초산의 농도는 0.05~0.5 중량%로 조정될 수 있다.
상기 제 1 용액에서의 과초산은 초산과 과산화수소에 의해 만들어지고, 상기 제 1용액의 원액 중에는 각 성분이 일정비율로 혼합되어 아래의 반응식에서와 같이 화학적 평형상태를 유지한다.
CH3COOH + H2O2 ↔ CH3COOOH + H2O
평형상태의 상기 제 1 용액에서 과초산 및 과산화수소는 물과 반응하여 발생기 산소를 발생시키고, 상기 발생기 산소는 산화 작용에 의해 살균효과를 발휘한다. 이 경우, 과초산은 단기간의 살균효과가 뛰어나며 과산화수소는 장기간의 살균효과가 뛰어난 특징이 있다.
다만, 상기 제 1용액의 원액이 정제수에 의해 희석될 경우 반응식 1에서의 평형이 과초산의 농도를 감소시키는 방향으로 이동될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 상기 제 1 용액의 원액을 증류수에 의해 희석시킬 경우에도 상기 반응식 1에 따른 역반응을 억제하여 장기간에 걸쳐 과초산의 유효농도를 유지시킬 수 있도록 아세틸살리실산을 주성분으로 하는 제 2 용액을 상기 제 1 용액에 소정의 비율로 혼합한 산성의 과초산 제제의 평형조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
상기 제 1 용액 및 제 2 용액의 혼합용액인 살균 조성물을 희석한 희석용액에서, 아세틸살리실산은 물과 반응하여 다음 반응식과 같이 초산 이온을 발생시킨다.
acetytylsalicylic acid + H2O ↔ salicylic acid + CH3COO-
상기 초산 이온은 수소 이온과 반응하여 다음 반응식과 같이 초산을 생성시킨다.
CH3COO- + H+ ↔ CH3COOH
결과적으로, 상기 제 1 용액 및 제 2 용액의 혼합용액의 원액을 정제수로 희석한 희석용액의 경우, 상기와 같이 아세틸살리실산에 의해 생성된 초산에 의해 상기 반응식 1에서의 평형을 오른쪽으로 이동시킴으로써 장기간에 걸친 과초산의 농도의 감소를 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 더하여, 아세틸살리실산의 수화반응에 의하여 생성되는 살리실산의 살균력에 의해 상기 희석용액의 살균력이 보강되는 장점을 또한 가진다.
본 발명에 따른 과초산 제제의 살균 조성물의 제조방법은 다음과 같다. 제 1용액 및 제 2 용액을 각각 만든다. 이어서, 상기 제 1 용액 및 제 2 용액을 소정 비율로 혼합하여 살균소독제 원액을 만든다. 상기 살균소독제 원액을 정제수와 함께 혼합하여 희석용액을 만든다. 상기 희석용액에서의 과초산의 농도는 0.05~0.5 중량%일 수 있다.
상기 제 1 용액의 제조를 위하여, 정제수 84~25 중량% 및 초산 10~40 중량%를 교반기에 투입하여 일정시간 고르게 혼합한 후 과산화수소 5~30 중량%를 투입하여 고르게 혼합한다. 이 경우 상기 초산 및 상기 과산화수소가 반응하여 과초산이 소정의 평형농도로 생성된다.
이어서 상기 과정에서 생성된 제품의 안정화를 위하여 안정제인 1,1-디포스폰산을 1~5 중량%의 비율로 고르게 혼합한다. 상기 혼합물을 35~45 ℃ 온도에서 4~7 시간 보온시킨 후 상온에서 3일간 숙성시킴으로써 상기 제 1 용액을 제조한다.
결과적으로, 과초산을 생성시키는 평형 반응에 의하여 상기 제 1 용액은 0.05~15 중량%의 과초산을 함유하게 된다.
상기 제 2 용액은 아세틸살리실산의 저급 알코올에의 용액을 수성 완충용액에 고르게 혼합하여 제조된다. 상기 혼합물 중 아세틸살리실산의 중량비는 0.1~10 % 일 수 있다. 상기 저급 알코올의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, 프로필알코올, 이소프로필알코올 및 그 조합들로 구성된 일군 중에서 선택된 하나일 수 있다. 이 경우, 상기 혼합물 중 상기 저급 알코올의 중량비는 20~70 %일 수 있다. 상기 수성 완충용액의 예로는 인산, 구연산, 인산염, 구연산염 및 그 조합들로 구성된 일군 중에서 선택된 하나를 정제수에 혼합한 것일 수 있다. 상기 제 2 용액 중 인산 등의 전해질의 중량비는 1~10 %, 정제수의 중량비는 10~78.9 %일 수 있다.
이에 더하여, 소독의 대상이 되는 의료기기 표면의 손상을 방지하기 위하여, 상기 제 2 용액에 벤조트리아졸을 투입하여 고르게 혼합할 수 있다. 이 경우 벤조트리아졸의 첨가량은 상기 제 2 용액에 대하여 1 내지 5 중량%의 범위에서 조정될 수 있다.
<실시예 1>
상기 제 1 용액 및 제 2 용액의 혼합액을 희석한 용액에서, 시간 경과에 따른 과초산 함량의 변화를 첨가된 아세틸살리실산의 농도에 따라 측정하였다.
이를 위하여 상기 제 2 용액에서의 아세틸살리실산의 투입량을 조절하여, 상기 제 1 용액 및 제 2 용액의 최종 혼합물 내에서의 아세틸살리실산의 농도가 각각 0.0중량%, 0.4중량%, 1.2중량%, 및 2.0중량%로 4가지 시료들을 준비하였다. 이 경우, 상기 4가지 시료들 중 초기 과초산의 농도는 약 0.13 중량%가 되도록 조정하였다.
아세틸살리실산(ASA) 함량에 따른 과초산 농도의 시간에 따른 변화
Days ASA 0 중량% ASA 0.4 중량% ASA 1.2 중량% ASA 2.0 중량%
0 0.134 0.137 0.137 0.137
6 0.134 0.138 0.141 0.142
12 0.134 0.141 0.143 0.146
20 0.133 0.140 0.143 0.154
30 0.131 0.138 0.142 0.154
표 1을 참조하면, 아세틸살리실산의 농도가 0 중량%인 경우, 희석된 후 20일 이상 경과할 경우 과초산의 농도가 다소 감소하는 경향을 보인다. 그러나 아세틸살리실산의 농도가 증가할 경우 과초산의 농도는 시간이 지남에 따라 점차 증가하는 경향을 보이고 있음을 알 수 있었다. 이는 아세틸살리실산의 가수분해에 따른 초산의 추가적 공급에 따라 과초산의 생성반응이 정반응의 방향으로 이동하였음을 나타내고 있다. 결과적으로, 상기 제 1 및 제 2 용액들을 정제수로 희석한 희석용액에서 상기 희석용액의 사용시 장기간에 걸친 평형의 이동, 또는 유기물 및 기타 오염물질이 상기 희석용액 내의 과초산과 반응하여 상기 과초산의 함량이 장시간에 거쳐 감소하는 현상을 상기 아세틸살리실산을 소정의 농도 이상으로 첨가함으로써 효과적으로 방지할 수 있음을 간접적으로 확인할 수 있었다.
이하 기술되는 실시예 2 내지 4에서는, 아세틸살리실산을 함유한 과초산 살균소독제의 희석용액의 살균력의 실험을 위하여 상기 제 1 용액 및 제 2 용액을 제조한 뒤, 상기 두 용액을 소정 비율로 혼합하여 살균소독제 원액을 제조하였다. 상기 살균소독제 원액을 정제수로 희석함으로써 상기 희석용액 중 과초산의 농도가 500 ppm, 750 ppm, 1000 ppm이 되도록 조정하였다.
살균력을 측정하기 위한 미생물의 종류는 스트라필로코쿠스 아우레우스(staphylococcus aureus), 에스테리키아 콜리(escherichia coli; 이하 E. coli라 한다), 및 칸디다 알비칸스(canadida albicans) 등 3종이었으며, 상기 사용 균주들은 한국종균협회에서 분양 받은 것을 사용하였다. 상기 균주들은 각각 일반적으로 사용되는 적정 배지에서 24시간 배양된 후 4℃에 보관하면서 실험에 사용하였다.
구체적으로, 상기 살균소독제의 희석용액 시료 및 각각의 상기 균주의 배양액 0.1 ㎖를 진탕 혼합한 후 일정시간 반응시킨 다음, 상기 반응액 1 ㎖를 즉시 중화제가 들어있는 시험관에 취한 후 생리식염수로 적당히 희석하여 평판 배지에 도말한 후 생존 균수를 계산하였다. 본 실험에서 사용된 중화제로서는 4.26 중량% 소듐 포스페이트, 디베이직(dibasic), 3 중량% 트윈(Tween) 등을 사용하였다.
상기 시험은 20± 1 ℃에서 이루어졌으며, 반응시간은 0분, 5분, 및 10분으로 나누어 실시되었다.
<실시예 2>
실시예 2는 스타필로코쿠스 아우레우스에 대한 살균력 실험으로서 제 1 내지 제 3 실험으로 실시되었다.
제 1 실험은 스타필로코쿠스 아우레우스의 초기 균수는 1.9 × 109 CFU/ml로 설정하였으며, 청정시험 조건에서 수행되었으며 희석용액 내의 과초산의 농도를 500ppm으로 하였다. 컨트롤 시험으로서 아세틸살리실산의 농도가 0 중량%인 경우 5분 후의 균수는 1.8× 103 CFU/ml으로 감소하였으며, 10분 후에는 미생물이 검출되지 아니하였다. 이에 대하여, 상기 컨트롤 시험과 동일한 조건에서 수행되되 아세틸살리실산 농도가 1.2중량%인 경우 5분 후 및 10분 후 모두 미생물이 관찰되지 아니하였다.
제 2 실험은 스타필로코쿠스 아우레우스의 초기 균수는 1.9 × 109 CFU/ml로 설정하였으며, 1 중량%의 이스트에 의한 오염조건에서 과초산의 농도를 750 ppm으로 하였다. 상기 제 2 실험에서는 컨트롤 시험이 없이 아세틸살리실산의 농도를 1.2 중량%로 조정하여 수행한 결과, 5분 후의 스타필로코쿠스 아우레우스의 균수는 4.9×104 CFU/ml이었으며, 10분 후에는 8.0×101 CFU/ml로 감소하였다.
제 3 실험은 스타필로코쿠스 아우레우스의 초기 균수는 1.9 × 109 CFU/ml로 설정하였으며, 1 중량%의 이스트에 의한 오염조건에서 과초산의 농도를 1000 ppm으로 하였다. 컨트롤 시험으로서 아세틸살리실산의 농도가 0 중량%인 경우 5분 후의 균수는 2.2× 104 CFU/ml으로 감소하였으나, 10분 후에는 1.1 × 104 CFU/ml으로서, 시간이 지남에 따라 상기 미생물의 감소 속도가 둔화되었음을 알 수 있었다. 이에 대비하여, 상기 컨트롤 시험과 동일한 조건에서 수행하되 아세틸살리실산을 1.2 중량%의 농도로 첨가한 경우 5분 후 및 10분 후 모두 미생물이 검출되지 아니하였다.
실시예 2의 스타필로코쿠스 아우레우스에 대한 살균력 시험에서의 상기 제 1 내지 제 3 실험의 결과를 비교할 경우, 아세틸살리실산을 더 포함하는 살균희석액의 경우 아세틸살리실산을 포함하지 않는 컨트롤 시료에 비하여 일관적으로 높은 살균력을 보이고 있음을 알수 있다. 이에 더하여, 본 발명에 따라 아세틸살리실산을 포함하는 시료를 컨트롤 시료에 비하여 과초산의 농도를 낮게하여 상기 두 희석용액의 5분 후의 살균력을 비슷하게 조정한 경우라 하더라도, 10분이 경과된 후에는 아세틸살리실산을 함유한 시료는 이를 함유하지 않는 상기 컨트롤 시료에 비하여 살균효과가 큰 폭으로 증가하였음을 알 수 있다.
<실시예 3>
실시예 3은 E. coli에 대한 살균력 실험으로서 E. coli의 초기 균수는 1.9×109 CFU/ml로 설정하였으며, 1 중량%의 이스트에 의한 오염조건에서 희석용액 중의 과초산 농도를 500 ppm으로 하여 수행되었다. 컨트롤 시험으로서, 아세틸살리실산의 농도가 0 중량%인 경우 5분 후의 균수는 1.6×104 CFU/ml으로 감소하였으며, 10분 후에는 미생물이 검출되지 아니하였다. 이에 대비하여, 상기 실험조건과 동일한 조건에서 수행되되 아세틸살리실산을 1.2 중량%의 농도로 첨가할 경우 5분 후 및 10분 후 모두 미생물이 검출되지 아니하였다.
<실시예 4>
실시예 4는 칸디다 알비칸스에 대한 살균력 실험으로서 제 4 및 제 5 실험으로 실시되었다.
제 4 실험에서는, 칸디다 알비칸스의 초기 균수를 4.4 × 108 CFU/ml로 설정하고 청정시험 조건에서 수행되었으며 희석용액 내의 과초산의 농도는 750 ppm으로 하였다. 컨트롤 시험으로서 아세틸살리실산의 농도가 0 중량%인 경우 5분 후의 균수는 4.9 × 103 CFU/ml으로 감소하였으며, 10분 후에는 미생물이 검출되지 아니하였다. 이에 대하여, 상기 컨트롤 시험과 동일한 조건에서 수행되되 아세틸살리실산을 1.2 중량%의 농도로 첨가할 경우 5분 후 및 10분 후 모두 미생물이 관찰되지 아니하였다.
제 5 실험에서는, 칸디다 알비칸스의 초기 균수를 4.4 × 108 CFU/ml로 설정하고 청정시험 조건에서 수행되었으며 희석용액 내의 과초산의 농도는 1000 ppm으로 하였다. 컨트롤 시험으로서 아세틸살리실산의 농도가 0 중량%인 경우 5분 후의 균수는 1.4 × 102 CFU/ml으로 감소하였으며, 10분 후에는 미생물이 검출되지 아니하였다. 이에 대하여, 상기 컨트롤 시험과 동일한 조건에서 수행되되 아세틸살리실산을 1.2 중량%의 농도로 첨가할 경우 5분 후 및 10분 후 모두 미생물이 관찰되지 아니하였다.

Claims (9)

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  7. 정제수 84~25 중량%, 초산 10~40 중량%, 과산화수소 5~30 중량%를 반응기에 투입하고 잘 교반하여 과초산을 생성시키고, 1,1-디포스폰산 1~5 중량%를 첨가한 후 35~45℃ 온도에서 4~7 시간 보온시킨 후 상온에서 3일간 숙성시킴으로써 제 1용액을 제조하는 제 1 단계;
    정제수 10~78.9 중량%, 아세틸살리실산 0.1~10 중량%, 저급알코올 20~70 중량%, 및 완충액 전해질 1~10 중량%를 잘 혼합함으로써 제 2 용액을 제조하는 제 2 단계; 및
    상기 제 1 용액 및 제 2 용액을 혼합하는 제 3 단계를 포함하는 살균조성물의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 용액 및 제 2 용액의 혼합액을 정제수로 희석하여 과초산 0.05~0.5 중량% 및 아세틸살리실산 0.1~2.0 중량%를 함유하는 희석액을 제조하는 것을 더 포함하는 살균조성물의 제조방법.
  9. 제 7 항 또는 8 항에 있어서,
    상기 완충액 전해질은 인산, 구연산, 인산염, 구연산염, 및 그 조합들로 구성된 일군에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 살균조성물의 제조방법.
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