KR101841303B1 - 콘텍트 렌즈 및 의료 재료의 유지를 위한 액체 형태의 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조성물, 특히 가시광선에 활성인 나노결정의 광촉매, 및 선택적으로 과산화수소를 함유하는, 콘텍트 렌즈의 린스액으로서 외부적으로 사용되는 액체 형태의 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 조성물, 특히 가시광선에 활성인 나노결정의 광촉매, 및 선택적으로 과산화수소를 함유하는, 콘텍트 렌즈의 린스액으로서 외부적으로 사용되는 액체 형태의 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 조성물, 특히 가시광선 조사 하에서 활성인 나노결정의 광촉매 및 최종적으로 과산화수소를 함유하는, 콘텍트 렌즈의 취급 및 유지를 위한, 외용의 액체 형태의 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 가시광선으로 조사시 살균 특성을 나타내고 이에 따라 다양한 재료, 특히 콘텍트 렌즈, 의료 재료(카테터, 붕대, 시린지 등)와 같이, 생리학적인 사용을 필요로 하는 것들의 유지에 적합한 용액의 제조를 위한 조성물을 제공하는 것이다.
기대치 않게, 이러한 정의된 목적은 본 발명에 의해 달성되었다.
본 발명은 하기를 포함하는 군으로부터 선택되는 유기 화합물로 표면이 개질된 이산화티타늄 TiO2 및 추가적으로 바람직하기로는 과산화수소의 수용액을 함유하는 조성물을 제공한다:
i. 하기 화학식으로 표시되는 화합물:
상기 식에서,
R은 -H, -NH2, -NH3 + 또는 -SO3M을 나타내고, 여기에서 M은 H+, K+, Na+, Li+, NH4 +를 나타냄,
ii. 아스코르브산,
iii. 하기 화학식으로 표시되는 화합물:
바람직하기로, 본 발명에 따른 조성물은 분산상이 100 nm 이하의 입자 크기를 특징으로 하는 이산화티타늄의 표면 개질된 나노입자로 구성되고, 과산화수소의 수용액이 분산매의 역할을 하는 콜로이드 용액을 포함하는 액체 형태이다.
바람직하기로, 본 발명에 따른 조성물은 약 400 nm(자외선 및 가시광선 사이의 임의의 기준점) 이상으로부터 약 600 nm까지, 바람직하기로 약 700 nm까지의 파장 범위(λ)에서의 가시광선 흡수 뿐만 아니라 광촉매 활성, 뿐만 아니라 자외선의 흡수(λ < 400 nm)를 나타낸다.
동등하게 바람직하기로, 이는 가시광선(400 nm 이상의 파장 λ)으로 조사시 광촉매 활성을 나타낸다.
동등하게 바람직하기로, 이는 자외선(400 nm 미만의 파장 λ)으로 조사시 광촉매 활성을 나타낸다.
바람직하기로, 상기 유기 화합물은 하기를 포함하는 군으로부터 선택되는 화합물이다: 프탈산, 4-설포프탈산, 4-아미노-2-히드록시벤조산, 3-히드록시-2-나프틸산, 살리실산, 6-히드록시살리실산, 5-히드록시살리실산, 5-설포살리실산, 3,5-디니트로살리실산, 1,4-디히드록시-1,3-벤젠디설폰산의 디소듐염, 갈산, 피로갈롤, 2,3-나프탈렌디올, 4-메틸카테콜, 3,5-디-터트-부틸카테콜, p-니트로카테콜, 3,4-디히드록시-L-페닐알라닌(DOPA), 루틴 및 아스코르브산.
동등하게 바람직하기로, 이는 약 7의 pH에서 수용액 중에서 안정성을 나타내고, 상기 표면에 결합된 화합물(개질제)은 4,5-디히드록시-1,3-벤젠디설폰산의 디소듐염, 루틴 및 아스코르브산을 포함하는 군으로부터 선택되는 화합물이다.
바람직하기로, 본 발명에 따른 조성물은 허용 가능한 약학적 범위 내로 pH 값을 고정시키는, 완충액, 바람직하기로 등장성 완충액을 추가로 포함한다.
바람직하기로, 본 발명에 따른 조성물은 0.02 내지 1 g dm-3의 농도 범위의 표면 개질된 나노결정의 이산화티타늄, 및 바람직하기로 0.001 내지 0.1 g dm-3의 농도 범위의, 과산화수소를 포함한다.
본 발명에 따른 조성물은 약학적 담체 및 부형제를 추가로 포함할 수 있다. 담체 및 부형제로서, 활성 성분과 화합 가능한, 약학에 사용되는 공지의 담체 및 부형제가 적용될 수 있다.
대표적인 조성물에서, 상기 100 nm 이하의 입자 크기를 특징으로 하는 개질된 이산화티타늄은, 이의 광촉매 활성을 유지하면서, PBS 완충액의 용액 중에서 안정한 콜로이드계(colloidal system)를 구성한다. 바람직하기로, 본 발명에 따른 조성물은, NaCl 및 인산염 완충액과 함께, 활성 물질로서 과산화수소, 및 표면이 루틴으로 개질된 나노결정의 이산화티타늄을 포함하는, 맑고 투명한 수용액을 구성한다.
바람직하기로, 본 발명에 따른 조성물 또는 이산화티타늄 나노결정의 콜로이드 용액은 농축액, 바람직하기로 이의 조성물 중 최종 농도 대비 40-50 배 더 높은 이산화티타늄 농도를 함유하는 농축액으로서 제조된다. 최종 농도를 얻기 위하여, 상기 농축액은 물, 바람직하기로 완충 수용액, 등장성 수용액, 과산화수소 및 최종적으로 다른 첨가제를 사용하여 전체 성분의 최종 농도로 희석하여야 한다.
바람직하기로, 본 발명에 따른 조성물은 콘텍트 렌즈 세척액으로서 외용으로 사용된다. 일반적으로, 상기 조성물은 살균 또는 소독용 조제물의 제조, 바람직하기로 특히 하기 영역 중 하나에서 사용하기 위해 설계된 광살균, 광살세균(photobacteriocidal), 광살진균(photomycocidal), 또는 광촉매 조제물, 특히 표면 및 유리 또는 플라스틱 요소, 특히 콘텍트 렌즈, 의료용 카테터, 유리 및/또는 플리스틱 도관 뿐만 아니라 살균이 바람직하거나 및/또는 필요한 다른 표면의 살균을 위한 조제물의 제조에 사용될 수 있다: 미용학(cosmetology), 피부과학, 안과학, 후두과학, 비뇨기과학, 부인과학, 류머티즘학, 종양학, 외과, 수의학, 치과.
본 발명에 따른 조성물은 가시광선(λ > 400 nm; 광촉매 작용은 전하-이동 타입의 티타늄 표면 착물에 의한 가시광선의 흡수의 결과임), 및 자외선(λ < 400 nm; 광촉매 작용은 전하-이동 타입의 티타늄 표면 착물 또는 직접적으로 이산화티타늄에 의한 자외선의 흡수의 결과임) 조사시 광촉매 활성을 나타낸다. 상기 조사는 소위 반응성 산소종(OHㆍ, O2 ㆍ-, H2O2, 1O2)을 발생시킨다.
기대치 않게, 소량의 과산화물, 예를 들어 과산화수소의 첨가가 상기 기재된 광촉매의 광촉매 특성을 강화하는 것으로 나타났다. 이산화티타늄의 전도대(conduction band)로부터 과산화물 분자로의 전하 이동은, 과산화물 환원의 결과로서 고도의 산화 히드록실 라디칼의 형성에 이르게 한다. 미량의 금속 이온 존재시, H2O2의 OHㆍ로의 촉매적 분해가 일어날 수 있다; 상기 반응은 펜톤 과정(Fenton process)으로 알려져 있다. 이러한 과정은 상기 조성물의 안정성 및 내구성에 불리한 영향을 주지만, 이는 금속 이온을 착물화하는 작용제, 예를 들어 EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산 또는 이의 염)를, 조성물 중에 존재하는 모든 전이 금속 이온의 결합을 보장하는 양으로 첨가함으로써 억제될 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예를 도면에 나타내었으며, 이때 도 1은 각각 화합물 K-1(표 2) (a), 아스코르브산 (b) 및 루틴 (c)(각각의 농도; 0.4 g dm-3)로 개질된 TiO2 나노결정의 콜로이드 용액의 UV-vis 흡수 스펙트럼을 나타내고; 도 2는 상기 재료 K-1@TiO2에 대해 기록된 TEM 이미지를 나타내며; 도 3은 반응 혼합물(각각 화합물 K-1, 아스코르브산 및 루틴으로 개질된 콜로이드성 TiO2 나노결정의 용액과 소 알부민(bovine albumin))의 가시광선 조사(컷-오프 필터 사용)의 결과를, 전기영동 이미지로 나타낸 것이고: 이때 K-1@TiO2: (a) λ > 400 nm, (b) λ > 435 nm, (c) λ > 455 nm, KA@TiO2: (d) λ > 400 nm, (e) λ > 420 nm, 루틴@TiO2: (f) λ > 420 nm, (g) λ > 455 nm임; 도 4는 (a) K-1으로 개질된 TiO2 나노결정의 콜로이드 용액 존재시(회색) 및 상기 광촉매의 부재시(검정색) λ > 420 nm의 빛 조사 중의 이. 콜라이(E. coli) 생존 시험, 및 (b) 암실에서의 상기와 동일한 시스템의 이. 콜라이(E. coli) 생존 시험 결과, 뿐만 아니라 (c) 아스코르브산으로 개질된 TiO2 나노결정의 콜로이드 용액 존재시(사각형) 및 상기 광촉매의 부재시(삼각형) λ > 420 nm의 빛 조사 하의 이. 콜라이(E. coli) 생존 시험 및 (d) 암실에서의 상기와 동일한 시스템의 이. 콜라이(E. coli) 생존 시험 결과를 보여준다. 도 5는, 단백질 산화 과정 중, 본 발명에 따른 조성물, 또는 이의 성분들의 광활성 비교 시험의 실시예 5에 기재된 결과를 나타낸다. 도 6은, 박테리아 불활성화 과정 중, 본 발명에 따른 조성물, 또는 이의 성분들의 광활성 비교 시험의 실시예 6에 기재된 결과를 나타낸다. 도 7은 광촉매 및 과산화수소의 활성 간의 기대치 않은 시너지를 입증하는 아주르(azure) B 광산화의 결과를 나타낸다.
실시예
1. 가시광선에 활성인 나노결정
광촉매의
제조
당해 재료의 합성을 위한 초기 기질은 비개질된 나노결정의 TiO2이며, 이는 다양한 공지 과정에 따라 제조될 수 있다. 이들 중 하나는 왕 등(Wang et al .)(J. Phys. Chem . B, 2000, 104, 93-104)에 의해 제안되었다. 100 nm 이하의 이산화티타늄 TiO2 입자(투과전자현미경을 사용한 이미징을 이용하여 측정됨)는 전하-이동 착물의 형성과 함께 본 발명에 따른 군으로부터 선택되는 유기 화합물의 화학흡착을 통해 직접적으로 이의 표면 상에서 개질된다. 광유발 전자 전달이 상기 유기 화합물 분자와 반도체 입자 사이에서 발생한다. 본 발명에 따른 광활성 콜로이드는 고도의 분산성을 특징으로 하고 현탁액 또는 에멀젼의 형태로 생성된다.
변형예 1. 질산(HNO3) 분위기 (pH = 2.5) 중 이소프로판올(10%)을 함유하는 TiO2 (1.2 g dm-3)의 콜로이드 수용액을 결정질의 4,5-디히드록시-1,3-벤젠디설폰산 디소듐염(K-1; 표 2)으로 1:1(개질제:TiO2)의 몰비로 보충하였다. 노란색 침전이 형성되었다. 생성된 현탁액을 NaOH 용액으로 pH = 7로 알칼리화 하였다(상기 침전이 용해되도록 야기함). 상기 용액을 투석 튜브에 넣고, 알코올 및 과량의 TiO2와 결합하지 않은 개질제를 제거하기 위하여 물 또는 적절한 완충액(즉, SSC 또는 PBS)으로 2회 투석하였다. 노란색의 맑은 콜로이드 용액을 얻어, 이를 이후 실험에 사용하였다.
상기 기재된 방법은 카테콜 유도체 또는 살리실산 또는 프탈산 유도체(합성 2 및 3, 표 1 및 2)로 개질된 나노결정의 TiO2를 합성하기에 동등하게 적합하다. 이들 경우에 pH 
7에서 안정한 재료(응집이 일어나지 않는 것)를 얻는 것이 불가능한 것으로 입증되었다.
변형예 2. 질산 분위기 (HNO3, pH = 2.5) 중 이소프로판올(10%)을 함유하는 TiO2 (1.2 g dm-3)의 콜로이드 수용액을, 결정형의 A 군(A-1:A-2; 프탈산 유도체) 또는 S 군(S-1:S-7; 살리실산 유도체; 표 1)으로부터의 화합물로 1:1(개질제:TiO2)의 몰비로 보충하였다. 상기 콜로이드 용액의 색이 변하였다. 생성된 콜로이드 용액을 NaOH 용액으로 pH = 7로 알칼리화 하였다. 상기 용액을 투석 튜브에 넣고, 알코올 및 임의의 TiO2와 결합하지 않은 개질제를 제거하기 위하여 물로 2회 투석하였다.
[표 1] 프탈산 및 살리실산 유도체
변형예 3. 질산 분위기 (HNO3, pH = 2.5) 중 이소프로판올(10%)을 함유하는 TiO2 (1.2 g dm-3)의 콜로이드 수용액을, 결정형의 K 군(K-2:K-8; 표 2)으로부터의 화합물로 1:1(개질제:TiO2)의 몰비로 보충하였다. 상기 콜로이드 용액의 색이 변하였다. 생성된 콜로이드 용액을 NaOH 용액으로 pH = 7로 알칼리화 하였다. 상기 용액을 투석 튜브에 넣고, 알코올 및 임의의 TiO2와 결합하지 않은 개질제를 제거하기 위하여 물로 2회 투석하였다.
[표 2] 카테콜 유도체
변형예 4A. 질산 분위기 (HNO3, pH = 2.5) 중 이소프로판올(10%)을 함유하는 TiO2 (1.2 g dm-3)의 콜로이드 수용액을, 하기 화학식의 화합물(루틴)로 1:1(루틴:TiO2)의 몰비로 보충하였다:
오렌지색 침전이 형성되었다. 생성된 현탁액을 NaOH 용액으로 pH = 9로 알칼리화 하였다(상기 침전이 용해되도록 야기함). 상기 용액을 투석 튜브에 넣고, 3회 투석하였다. 첫 번째 투석은 pH = 9의 NaOH 수용액으로 수행하였다. 후속 2번의 투석은 알코올 및 임의의 TiO2와 결합하지 않은 개질제를 제거하기 위하여 증류수, 또는 적절한 완충액(즉 SSC 또는 PBS, pH 
7)으로 수행하였다. 오렌지색의 맑은 콜로이드 용액을 얻었으며 이를 후속 실험에 사용하였다.
변형예 4B. 질산 분위기 (HNO3, pH = 2.5) 중 이소프로판올(10%)을 함유하는 TiO2 (1.2 g dm-3)의 콜로이드 수용액을, 결정질의 하기 화학식의 화합물(루틴)로 1:1(루틴:TiO2)의 몰비로 보충하였다:
오렌지색 침전이 나타났다. 생성된 현탁액을 원심분리하였다. 침전을 과량의 개질제(루틴)가 헹구어질 때까지 HCl 수용액(pH = 2 내지 4)으로 수회 헹구고, 이를 분광분석적으로 확인하였다. 그 다음, 상기 침전을 물 또는 완충 수용액 중에 현탁시켰다. 맑고 안정한 콜로이드 용액을 얻었다.
변형예 5 . 질산 분위기 (HNO3, pH = 2.5) 중 이소프로판올(10%)을 함유하는 TiO2 (1.2 g dm-3)의 콜로이드 수용액을, 결정질의 아스코르브산(KA)으로 1:1(KA:TiO2)의 몰비로 보충하였다; 오렌지색의 외관이 관찰되었다. 그 다음, 생성된 졸(sol)을 pH = 7로 조정하고 투석 백에 넣은 후 아스코르브산의 수용액(5 mmol dm-3, pH = 7)으로 2회 투석하였다. 오렌지색의 맑은 콜로이드 용액을 얻었으며, 이를 이후 실험에 사용하였다. 아스코르브산으로 개질된 TiO2(KA@TiO2)의 나노결정은 pH = 7에서 안정하였다(응집이 일어나지 않음).
그 다음 아스코르브산 또는 본 발명에 따른 다른 유기 화합물로 개질된 TiO2 나노결정에 대하여 이들 활성의 특이성을 증가시키는 분자(즉, 항체, 펩티드, 비오틴 또는 비타민)와의 결합으로 이루어진 추가적인 개질을 수행할 수 있다.
실시예
2 합성된 재료의 특징
실시예 1에 기재된 바와 같이 합성된 재료의 군 중에서, 개질제 K-1(K-1@TiO2), 루틴(루틴@TiO2) 및 아스코르브산(KA@TiO2)으로 개질된 TiO2 나노결정이 pH = 7에서 안정성을 나타내었다. 다른 재료들은 응집이 일어났고, 이는 pH > 3-4에서의 침전에서 분명하였다. K-1@TiO2의 UV-vis 스펙트럼을 도 1a에 나타내었다. 다른 재료처럼(산성 용액 중에서 안정한) 약 500-700 nm까지 가시광선의 흡수를 보인다. 도 2에 나타낸 투과전자현미경 이미지는 상기 재료의 균질성을 입증하며 - 응집하려는 경향이 없는 분리된 입자는 수 내지 20 나노미터 크기이다. KA@TiO2 재료의 UV-vis 스펙트럼을 도 1b에 나타내었다. 다른 재료처럼(산성 용액 중에서 안정한) KA@TiO2는 약 600-700 nm까지 가시광선의 흡수를 보인다. 루틴@TiO2 용액의 UV-vis 스펙트럼을 도 1c에 나타내었다. 상기 재료는 600 nm의 파장까지 가시광선의 흡수를 보인다.
실시예
3. 재료의
광촉매
활성
광분해 시험을 본 발명에 따른 군으로부터 선택되는 유기 화합물로 개질된 나노결정의 TiO2의 존재시 가시광선 조사 하에 소혈청알부민(모델 단백질로서)으로 수행하였다. 용액 중 단백질 농도는 변성 조건 하에서 폴리아크릴아미드 겔 전기영동(SDS-PAGE)의 반정량적인(semi-quantitative) 방법을 사용하여 모니터하였다. 나노결정의 TiO2의 개질과 관계없이, 상기 반응 혼합물을 하기와 같이 제조하였다:
개질된 TiO2의 용액(TiO2에 관하여 0.4 mg/ml의 최종 농도를 야기하는 양)을 소 알부민(최종 농도 0.4 mg/ml)과 혼합하고 물을 2 ml의 최종 부피로 혼합하였다.
조사는, 광원으로서, 고압 수은 램프(high-pressure mercury lamp), HBO-500 및 420-800 nm 범위의 파장에서 빛을 전달하는 필터를 사용하여 수행하였다. 시험은, 용액 중 일정한 산소 수준을 보장하기 위하여 조사 중 작은 기류로 퍼지(purge)된 큐벳 내에서 수행하였다. 실험 중, 샘플을 취하고 알부민 분해 정도를 모니터하기 위하여 변성 후 전기영동을 시켰다. 전기영동은 10% 분리 겔(separating gel) 및 4% 스태킹 겔(stacking gel)을 사용하여 램리(Laemmli) 시스템에서 수행하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다. 샘플 0'는 2 ㎍의 단백질 이미지에 해당한다.
상기 단백질의 광분해 분석은 가시광선 조사 하의 K-1@TiO2의 높은 수준의 광촉매 활성을 입증하였다. 상기 수집된 단백질 전기영동 이미지는 수(water) 중 단백질 및 개질된 이산화티타늄을 함유하는 샘플의 노출 시간에 걸친 단백질 분해를 보여준다. 400-800 nm의 스펙트럼 범위에서(도 3a), 조사 중 단백질 농도의 분명한 감소를 관찰할 수 있다. 더욱 좁은 조사 범위인, 435-800 nm 및 455-800 nm에서, 상기 결과는 처음 결과보다 약간 더 나쁘다(도 3b 및 3c).
단백질의 광분해 분석은 가시광선 조사 하에 KA@TiO2의 높은 수준의 광촉매 활성을 입증하였다. 스펙트럼 범위 400-800 nm 및 420-800 nm 내의 조사 중(각각 도 3d 및 3e), 단백질 농도의 분명한 감소를 수 분 이내에 관찰할 수 있다.
단백질의 광분해 분석은 가시광선 조사 하에 루틴@TiO2의 높은 수준의 광촉매 활성을 입증하였다. 상기 수집된 단백질 전기영동 이미지는 수(water) 중 단백질 및 개질된 이산화티타늄을 함유하는 샘플의 노출 시간에 걸친 단백질 분해를 보여준다. 스펙트럼 범위 420-800 nm(도 3f) 및 더욱 좁은 방사 범위인 455-800 nm(도 3g) 모두에서, 노출 시간 내내 단백질 농도의 분명한 감소를 관찰할 수 있다.
실시예
4. 세균의
광불활성화에서의
재료의 활성 평가
미생물을 광불활성화시키는 상기 새로운 재료의 능력의 분석은 에스케리키아 콜리(Escherichia coli)의 모델 균주 상에서 수행하였으며, 이러한 세균의 균주에 대한 이들 재료의 세포독성이 없음이 입증되었다. 미생물의 광불활성화의 효율을 분석하는 상기 시험은 이와 같이 수행하였다:
수(water) 중 세균의 현탁액(분광광도적으로 측정된 약 106 CFU/ml)을 본 발명에 따른 군으로부터 선택되는 유기 화합물로 개질된 나노결정의 TiO2의 콜로이드 용액으로 0.4 mg/ml의 최종 농도까지 보충하였다. 상기 분석을, 컷-오프 필터 λ > 420 nm를 사용하고, 조사 중에 샘플을 통기(aerating)시키면서, 상기 단백질 광분해 분석(2 ml 샘플, 상기 참조)과 동일한 조사 조건 하에서 수행하였다. 소량의 샘플을 검사하는 균주의 콜로니-형성 가능성을 평가하기 위하여 수집하였다. 상기 콜로니 형성 능력을, 세균 현탁액의 일련의 희석액의 100 ml 앨리쿼트를 최소 배지(DIFCO) 상에 접종하고 콜로니를 계수함으로써 디시(dish) 내에서 측정하였다. 그 결과를 세포 생존 비율 S/S 0로서 나타낸다.
K-1@TiO2에 대해 얻은 결과는, 이. 콜리(E. coli)의 모델 균주를 사용한, 미생물의 광불활성화에서의 이의 높은 활성을 입증하였다(도 4a). 이와 동시에, 시험된 재료의 세포독성은 이러한 균주에 대해 관찰되지 않았다(도 4b). 유사한 결과가 KA@TiO2에 대해 얻어졌다(광불활성화 - 도 4c 및 세포독성 도 4d).
실시예
5. 본 발명에 따른 조성물과 단백질에 대해 활성인 첨가제를 포함하지 않은 조성물의 활성 비교
광분해 시험을 루틴으로 개질된 나노결정의 TiO2에 기초한 조성물의 존재시 가시광선 조사 하에 소혈청알부민(모델 기질로서의 단백질)으로 수행하였다. 용액 중 단백질 농도를 변성 조건 하에서 폴리아크릴아미드 겔 전기영동(SDS-PAGE)의 반정량적인 방법을 사용하여 모니터링하였다. 나노결정 TiO2의 개질과 관계없이, 반응 혼합물을 하기와 같이 제조하였다:
개질된 TiO2(TiO2에 관하여 0.32 g dm-3의 최종 농도), 소혈청알부민(0.2 g dm-3의 최종 농도) 및 물의 용액을 2 ml의 최종 부피로 함께 혼합하였다.
시험은 광원으로서 LED(λmax = 470 nm, 30 mW의 전력)를 사용하여 2 ml 용량의 챔버 내에서 수행하였다. 실험 중, 단백질 변성 후 수집된 샘플에 대해 알부민 분해의 정도를 측정하기 위하여 전기영동 분석을 실시하였다. 전기영동은 10% 분리 겔 및 4% 스태킹 겔로 램니(Laemni) 셋업을 사용하여 수행하였다. 상기 측정 결과를 하기 도면에 나타내었다(샘플 0'는 1 mg의 단백질 이미지에 해당한다):
도 5a - PBS 중 루틴@TiO2 + 5 시간 조사(irradiation)
도 5b - PBS 중 루틴@TiO2 + 2 mM H2O2 5 시간 조사(irradiation)
도 5c - 3% H2O2 (암실에서 5 시간 후)
실시예
6. 본 발명에 따른 조성물과 활성 성분이 없는 조성물의 활성 비교
PBS 중 다양한 농도의 세균 균주(에스케리키아 콜리)의 현탁액에, 루틴@TiO2의 무균 콜로이드 용액(0.20 mm 무균 시린지 필터를 통해 여과됨)을 첨가하거나(도 6a), 또는 H2O2를 첨가한 루틴@TiO2의 무균 용액(도 6b)을 첨가하여 0.32 g dm-3(TiO2에 관하여)의 최종 농도에 이르게 하였다. 결과를 PBS의 무균 용액에 대해 얻은 결과(도 6c)와 비교하였다.
시험은 광원으로서 LED(λmax = 470 nm, 30 mW의 전력)를 사용하여 2 ml 용량의 챔버 내에서 수행하였다. 현탁액을 상온에서 5 시간 동안 조사(irradiation)하였다. 조사 후 콜로니를 형성하는 세균의 능력을 측정하기 위하여 적은 부피의 샘플을 수집하였다. 유사한 대조구 실험을 암실에서 수행하였다. 이 경우에, 이들을 조사(irradiation)에 노출시키는 대신 챔버를 상온에서 암실 중에 5 시간 동안 배양시켰다. 콜로니 형성 능력을, 세균 현탁액의 일련의 희석액 100 ml를 최소 배지(Difco)에 도말하고 37℃에서 상기 고체 배지 상의 세균 성장 24 시간 후 세균 콜로니를 계수함으로써 측정하였다. 결과를 생존 비율 S/ S 0 로서 나타내었다. 상기 결과는 미생물의 광불활성화에 대한 시험된 조성물의 매우 높은 활성을 입증하였다(도 6). 세균 균주에 대한 시험된 재료의 유의적인 세포독성은 암실에서 관찰되지 않았다.
실시예
7.
광촉매
및 과산화수소의 시너지
본 조사는 염료 아주르 B의 분해를 모니터링하는 모델 시스템을 사용하여 수행하였다. 결과를 도 7에 나타내었다. 아주르 B의 광분해가, 0.32 g dm-3 농도의 광촉매 루틴@TiO2(사각형), 5 mmol dm-3 농도의 과산화수소(삼각형), 및 상기 언급된 농도의 광촉매와 과산화수소의 혼합물(원형) 존재시 관찰되었다. 상기 실험을 하기 조건 하에서 수행하였다: 아주르 B의 초기 농도는 0.8×10-4 mol dm-3이었으며, 420 nm 컷-오프 필터(노출 420 < λ < 800 nm)가 장착된 고압 수은 램프 HBO-500을 사용하여 조사(irradiation)하였다.
놀랍게도, 광촉매 및 과산화수소의 혼합물의 활성이 광촉매 및 과산화수소의 개별적인 사용과 비교하여 상당히 증강된다.
Claims (9)
- 분산상으로서 유기 화합물로 표면이 개질된 이산화티타늄 TiO2 및 분산매로서 과산화수소의 수용액을 함유하는 콜로이드 용액을 포함하는 조성물로서, 상기 유기 화합물이 4,5-디히드록시벤젠-1,3-디설폰산의 디소듐염, 루틴 및 아스코르브산으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 조성물이 pH 7에서 안정성을 나타내는 것을 특징으로 하는, 콘텍트 렌즈 또는 의료 재료의 취급 또는 유지를 위한 조성물.
- 제1항에 있어서, 분산상으로서 상기 표면이 개질된 이산화티타늄이 100 nm 이하의 입자 크기를 갖는 나노입자인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 400 nm 내지 600 nm까지의 파장 범위(λ)에서 가시광선을 흡수하고, 400 nm 미만의 파장 범위(λ)에서 자외선을 흡수하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제3항에 있어서, 상기 조성물은 400 nm 내지 700 nm까지의 파장 범위(λ)에서 가시광선을 흡수하고, 400 nm 미만의 파장 범위(λ)에서 자외선을 흡수하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 약학적으로 허용 가능한 범위로 pH를 유지시키는, 완충액 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 완충액 시스템이 등장성 완충액 시스템인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 표면이 개질된 이산화티타늄의 농도가 0.02 g dm-3 내지 1 g dm-3의 범위이고, 과산화수소의 양이 0.001 g dm-3 내지 0.1 g dm-3의 범위이며, 상기 조성물이 과산화수소의 안정화제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제7항에 있어서, 과산화수소의 안정화제가 EDTA인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 살세균(bacteriocidal) 활성, 살진균(mycocidal) 활성 또는 둘 다를 나타내는 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
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