KR102144428B1 - 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제 - Google Patents

아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 염산용액을 전해조에 투입한 후 전기분해하여 염소가스를 포함하는 전해생성물을 제조하는 단계; 전해생성물로부터 분리된 염소가스를 증류수에 혼입하면서 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 염소가스의 양과 증류수의 양에 따라 전해조에 공급되는 전류의 양을 조절함으로써 유효 염소농도가 78ppm 또는 143ppm인 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조하는 것을 특징으로 하는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제용 나트륨 미함유 차아염소산수의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제를 기술적 요지로 한다.

Description

아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제{Manufacturing method of African swine fever virus disinfectant and African swine fever virus disinfectant}
본 발명은 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제에 관한 것이다.
아프리카 돼지열병 바이러스는 제1종 가축전염병으로 야생멧돼지와 사육돼지의 모든 연령층에서 발생하며, 특히 아프리카 돼지열병 바이러스에 감염된 돼지는 2~10일 사이에 폐사율 100%를 나타낸다. 이러한 아프리카 돼지열병 바이러스는 1921년 케냐에서 발병 사례가 처음 발표된 이후, 1957년 유럽에서 첫 감염을 시작으로 중국, 동남아 등에 발병하였다. 최근 우리나라에서도 발생하여 전파의 차단을 위하여 매개체인 야생멧돼지의 이동 방지 및 방역에 노력을 기울이고 있다.
아프리카 돼지열병 바이러스는 DNA 바이러스로써, RNA 바이러스인 조류독감 및 구제역 바이러스와는 차이점이 있기 때문에 현재 중화항체 결여 및 유전적 다양성의 문제 등으로 인하여 백신은 개발되어 있지 않은 상태이다.
이러한 아프리카 돼지열병 바이러스의 전파 경로는 감염된 개체와의 접촉에 의한 것과 바이러스에 감염된 개체의 식자재로 유통 및 잔반급여에 따른 전파가 주요 원인인데, 아프리카 돼지열병 바이러스는 냉동에서 1,000일, 혈액에서 18개월간 생존이 가능하고, 저온에서 생존 기간이 길며, pH 3.9 이하의 강산과 pH 11.5 이상의 강알칼리에서 불활화되는 것으로 보고되고 있다.
현재 시판되고 있는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제로는 구연산(citric acid), 오르토-페닐페놀(ortho-phenylphenol), 요오드화합물(iodine compound), 3종염화합물(potassium monopersulfate compound), sodium dichlori-s-trizinetrione(NADCC), 수산화나트륨(Sodium hydroxide, NaOH) 및 알데하이드제재(aldehyde compound) 등이 있다.
예컨대 '살균 및 소독 상승효과를 갖는 소독제 및 이의 제조방법(등록번호: 10-1440375)'에서는 개미산, 푸마린산, 사과산, 구연산, 옥살산 및 아스코르브산 중 어느 하나 이상의 유기산과, 인산, 붕산 및 설파민산 중 어느 하나 이상의 무기산을 함유하여 가축 병원체를 살균하기 위한 소독제를 제시한바 있다.
하지만 소독제의 pH가 강산성 또는 경우에 따라 수산화나트륨과 같은 알칼리물질이 사용되면 강알칼리성이 되므로 세포독성에 대한 명확한 기준이 설정되지 못할 뿐만 아니라 피부 접촉 및 흡입 노출에 대한 안정성의 우려가 초래되는 문제점이 있다.
이를 해결해 보기 위해 pH 5.5~6.0의 미산성 상태에서 강력한 살균력을 갖는 차아염소산(HOCl)과 함께 염화나트륨(NaCl)을 혼합하여 소독제로 사용해보고자 한바 있다.
그러나 미산성 차아염소산에 나트륨이온(Na+)이 혼합되면 세포독성이 강하게 나타나 실제 돼지에 살포하기 어려운 한계점이 있을 뿐만 아니라, 독성이 강해 대용량 물에 희석해서 사용하여야 하기 때문에 아프리카 돼지열병 바이러스를 사멸시키기 위한 농도 조절이 어려운 한계점이 있다.
따라서 아프리카 돼지열병 바이러스에 대한 소독 유효농도에 대한 보고가 아직 없는 차아염소산을 활용하여 치명적인 바이러스성 출혈성 돼지 전염병 바이러스를 소독할 수 있도록 하는 새로운 기술개발 연구가 절실히 요구되고 있는 시점이다.
국내 등록특허공보 제10-1440375호, 2014.09.04.자 등록.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 세포독성이 없으면서 아프리카 돼지열병 바이러스를 사멸시킬 수 있는 소독 유효농도를 갖는 나트륨 미함유 차아염소산수로 이루어진 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제를 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 염산용액을 전해조에 투입한 후 전기분해하여 염소가스를 포함하는 전해생성물을 제조하는 단계; 및 상기 전해생성물로부터 분리된 염소가스를 증류수에 혼입하면서 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 염소가스의 양과 상기 증류수의 양에 따라 상기 전해조에 공급되는 전류의 양을 조절함으로써 유효 염소농도가 78ppm 또는 143ppm인 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조하되, 상기 나트륨 미함유 차아염소산수는, 상기 유효 염소농도가 143ppm이 되도록 pH 4.5로 조절되어도 세포독성이 없는 것을 특징으로 하는, 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제용 나트륨 미함유 차아염소산수의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 차아염소산수의 유효 염소농도가 78 ppm이고, 돼지에 직접 분사하여 소독처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 차아염소산수의 유효 염소농도가 143 ppm이고, 돼지 축사에 분사하여 소독처리하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상기 방법으로 제조되는 나트륨 미함유 차아염소산수를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제를 제공한다.
상기의 또다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상기 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제를 돼지 또는 돼지 축사에 직접 분사하여 아프리카 돼지열병 바이러스를 사멸하되, 사멸율이 적어도 99.97%인 것을 특징으로 하는, 나트륨 미함유 차아염소산수를 이용한 아프리카 돼지열병 바이러스의 사멸방법을 제공한다.
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명의 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법에 따르면, 염소가스의 양과 증류수의 양에 따라 전해조에 공급되는 전류 조절을 통하여 나트륨을 함유하지 않으면서 차아염소산수의 유효 염소농도를 78ppm 또는 143ppm으로 일정하게 유지할 수 있으므로, 아프리카 돼지열병 바이러스에 대한 소독을 효율적으로 수행하면서 세포독성이 없는 살바이러스제로 활용 가능한 소독제를 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한 상술한 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제를 돼지에 직접 분사하거나, 돼지 축사에 분사하는 것만으로 아프리카 돼지열병 바이러스의 확산을 초기에 차단할 수 있는 방역 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법에 따른 순서도.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법에 따른 순서도를 나타낸 것으로, 도 1을 참조하면, 염산용액을 전해조에 투입한 후 전기분해하여 염소가스를 포함하는 전해생성물을 제조하는 단계(S10)와, 전해생성물로부터 분리된 염소가스를 증류수에 혼입하면서 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조하는 단계(S20)를 통하여 제조된다.
특히 본 발명의 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 제조방법에 따르면, 염소가스의 양과 증류수의 양에 따라 전해조에 공급되는 전류의 양을 조절함으로써 유효 염소농도가 78ppm 또는 143ppm인 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조하는 것에 특징이 있으며, 상술한 각각의 단계에 대해서는 다음과 같이 설명될 수 있다.
이러한 제조방법에 의하면 먼저, 염산용액을 전해조에 투입한 후 전기분해하여 염소가스를 포함하는 전해생성물을 제조한다(S10).
통상 전기분해는 전해조 내에 음극과 양극을 형성하는 한 쌍의 전극이 설치되고, 각 전극에 전기를 공급하여 전해조 내에 들어있는 물질을 전기분해한다. 이러한 전기분해는 격막의 유무에 따라 음극과 양극 사이에 격막을 갖는 격막식과, 격막을 갖지 않는 무격막식으로 나뉠 수 있다. 무격막식의 경우, 전압과 전류를 높이고 전극의 개수 또는 전극의 표면적을 넓히게 되면 생성되는 전해생성물의 양을 늘릴 수 있는 장점이 있으므로, 본 발명에서는 무격막식 전기분해를 적용하는 것이 바람직하다.
무격막식 전기분해에 의하면, 염산용액이 전기분해되면서 전해조의 양극에서 염소가스가 발생함과 동시에 음극에서 수소가스가 발생한다. 우선 염산용액이 전기분해되면 양극에서 다음과 같은 반응으로 염소가스가 생성된다.
HCl → H+ + Cl-
2Cl- → Cl2 + 2e-
양극과 달리, 음극에서는 다음과 같은 반응으로 수소가스가 생성된다.
HCl → H+ + Cl-
2H+ + 2e- → H2
상기와 같은 반응을 통하여 양극에서는 염소가스, 음극에서는 수소가스가 발생함을 확인할 수 있다. 이때 가볍고 많은 양으로 생성되는 수소가스의 경우 염소가스와 섞여 빠른 속도로 유출될 수 있기 때문에, 이를 해결하기 위해 전해조에 에어벤트를 설치하여 염소가스를 수소가스와 완전히 분리된 상태로 전해조의 외부로 방출하여 수소가스와 염소가스가 혼합되는 현상을 방지할 수 있다.
특히 경우에 따라 염산용액과 함께 전기분해능을 더 높이기 위해 염화나트륨을 혼합하는 경우가 있는데, 염화나트륨은 이온화가 커서 전기분해되는 과정에서 양이온과 음이온으로 분리되는 비율이 100%에 가까워 전류를 잘 흐르게 하고 전극과 전극 사이의 저항을 작게 하는 장점이 있긴 하나, 염화나트륨의 나트륨이온이 차아염소산에 결합되면 독성이 너무 강하여 대용량의 물에 희석하여 사용해야만 하는 번거로움이 있기 때문에 본 발명에서는 염산용액에 염화나트륨을 혼합하지 않는 것이 바람직하다.
다음으로, 전해생성물로부터 분리된 염소가스를 증류수에 혼입하면서 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조한다(S20).
나트륨이 함유되지 않은 차아염소산수 제조를 위해 유입되는 증류수는 인접된 위치의 장치에서 공급되기 때문에, 유입되는 증류수의 양은 항상 변할 수 있다. 이로 인해 증류수의 유량이 적어지거나 많아질 경우 생성되는 차아염소산수의 농도는 높아지거나 낮아질 수 있게 된다.
이의 해결수단으로, 본 발명에서는 전해조로 공급되는 염산용액의 유량을 감지하여 측정된 값을 바탕으로 전기분해 시 전력공급 조절을 통해 전해조에 공급되는 전류를 조절하고, 이러한 전류의 조절로 전해조에서 생성되는 전해생성물의 염소가스 양을 조절하여 차아염소산수의 유효 염소농도를 78ppm 또는 143ppm으로 유지하여 일정하게 공급할 수 있게 된다.
즉 차아염소산수의 유효 염소농도가 78ppm 또는 143ppm으로 유지되도록 전해조 내에 인가되는 전류를 조절하기 때문에, 필요로 하는 장소에 따라 일정 유효 염소농도를 가져 소독제의 소독력을 항상 일정하게 유지할 수 있게 된다.
돼지에 직접 분사를 위한 대류 방역의 경우, 차아염소산수의 유효 염소농도가 78ppm이 되도록 조절한다.
이때 전해생성물로부터 분리되는 염소가스를 흘려주면서 증류수는 1.0~1.5L/min로 공급한다. 증류수를 1.0L/min 미만으로 공급하면 증류수의 양이 적어 최종생성물인 차아염소산수의 유효 염소농도가 78ppm을 초과하게 되어 대류 방역을 하기에 효율적이지 못하고, 1.5L/min을 초과하여 공급하면 증류수의 양이 너무 많아져 최종생성물인 차아염소산수가 희석되어 유효 염소농도가 78ppm에 훨씬 못미치게 되어 소독효율이 좋지 못하다. 돼지에 직접 분사하여 소독처리함에 있어서 차아염소산수의 유효 염소농도가 78ppm이 되기 위해 가장 바람직한 증류수 공급량은 1.25L/min이라 할 수 있다.
전류와 관련하여, 전원공급기를 통해 전해조로 공급되는 전원의 전류 량을 측정하여, 이렇게 측정된 전류의 량을 바탕으로 전원공급기에서 공급되는 전원을 제어해 생성되는 차아염소산수의 유효 염소농도를 제어하게 된다. 전류가 18A 미만이면 78ppm 농도를 맞추기 위해 차아염소수 생성시간을 더욱 늘여야 하는 단점이 있고, 22A를 초과하면 차아염소산수를 78ppm 농도를 일정하게 유지해 주기에 어려운 단점이 있다. 차아염소산수의 유효 염소농도를 78ppm으로 유지시켜주기 위해서는 20A의 전류를 흘려주는 것이 가장 바람직하다.
한편, 축사 바닥이나 기구 등 유기물이 함유된 돼지 축사에 직접 분사하기 위해서는 차아염소산수의 유효 염소농도가 143ppm이 되도록 조절한다.
143ppm의 유효 염소농도를 갖는 차아염소산수를 제조하기 위해서는 전해생성물로부터 분리되는 염소가스를 흘려주면서 증류수는 0.8~0.9L/min로 공급한다. 증류수를 0.8L/min 미만으로 공급하면 증류수의 양이 적어 최종생성물인 차아염소산수의 유효 염소농도가 143ppm을 초과하게 되어 독성이 강해질 수 있으며, 0.9L/min을 초과하여 공급하면 증류수의 양이 너무 많아져 최종생성물인 차아염소산수의 유효 염소농도가 143ppm에 훨씬 못미쳐 유기물이 존재하는 곳에 살포하게 되더라도 소독효율이 기대에 못미치게 된다. 유기물이 존재하는 장소에 살포하여 소독함에 있어 차아염소산수의 유효 염소농도가 143ppm이 되기 위해 가장 바람직한 증류수 공급량은 0.88L/min이라 할 수 있다.
전류와 관련해서는, 유효 염소농도를 78ppm으로 조절하는 경우와 마찬가지로, 전원공급기를 통해 전해조로 공급되는 전원의 전류 량을 측정하여, 이렇게 측정된 전류의 량을 바탕으로 전원공급기에서 공급되는 전원을 제어해 생성되는 차아염소산수의 유효 염소농도를 제어하게 된다. 전류가 28A 미만이면 143ppm 농도를 맞추기 위해 전류를 더 높여 염산용액의 전기분해도를 높이면서 염소가스 발생량을 늘여야 하는 단점이 있고, 32A를 초과하면 차아염소산수를 143ppm 농도를 일정하게 유지해 주기에 어려운 단점이 있다. 차아염소산수의 유효 염소농도를 143ppm으로 유지시켜주기 위해서는 30A의 전류를 흘려주는 것이 가장 바람직하다.
차아염소산수의 경우 pH에 따라 소독력에 미치는 영향이 크다. 보통 pH 5.0~6.0 범위에서 소독제로 적용하기에 적합한데, 본 발명의 유효 염소농도가 78ppm인 나트륨 미함유 차아염소산수는 pH 5.5가 되어 돼지에 직접 분사가 가능한 대류 방역에 적절한 소독제가 될 수 있다. 특히 차아염소산수의 pH를 4.5로 낮춰 유효 염소농도를 143ppm으로 높이게 되더라도 세포독성이 없어 돼지 축사에 직접 분사를 통해 아프리카 돼지열병 바이러스를 사멸시킬 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 단, 이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
0.1% 염산용액을 전해조에 투입한 후 전기분해하여 염소가스를 포함하는 전해생성물을 제조하였다. 전해생성물로부터 분리된 염소가스 공급 하에 증류수를 1.25L/min으로 혼입하면서 20A의 전류로 조절하여 78ppm의 차아염소산수를 제조하였다. 이때 pH는 5.5였다.
<실시예 2>
0.1% 염산용액을 전해조에 투입한 후 전기분해하여 염소가스를 포함하는 전해생성물을 제조하였다. 전해생성물로부터 분리된 염소가스 공급 하에 증류수를 0.88L/min으로 혼입하면서 30A의 전류로 조절하여 143ppm의 차아염소산수를 제조하였다. 이때 차아염소산수의 pH는 4.5였다.
<실험예 1>
본 실험예에서는 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제의 세포독성 및 소독력을 실험하였다. 세포독성은 소독제로 처리된 아프리카 돼지열병 바이러스를 접종한 세포에 나타나는 세포독성을 최종 판독하여 바이러스의 불활화 유무를 판정하였으며, 소독력은 아래의 실험조건에 따라 실험을 통해 분석을 진행하였다.
실험조건
아프리카 돼지열병에 대한 살바이러스 실험조건은 표 1과 같다.
항목 조건
유효물질 차아염소산(HOCl)
유효물질의 염소농도 78ppm, 143ppm
바이러스 처리시간 30분
바이러스 실험온도 10℃
방해물질(유기몰) 농도 고농도 BSA 10g/L + yeast extract 10g/L
저농도 BSA 3g/L
무첨가군 MEM + 7% FCS
세포배양 온도 37℃
사용된 바이러스 종 African Swine Fever Virus(ASFV) strain BA71V
표 1에 나타낸 것처럼, 아프리카 돼지열병 바이러스 효력실험법에 준하여 실시예 1 및 실시예 2에 따라 유효 염소농도가 78ppm 및 143ppm인 소독제를 각각 준비하고, 실험에 사용되는 아프리카 돼지열병 바이러스는 African Swine Fever Virus(ASFV) strain BA71V을 사용하였다.
실험 처리온도는 10℃에서 30분간 처리하였다. 실험군은 3가지로 구분하였으며, 각각은 유기물이 첨가되었을 때의 효력 검증 실험을 위하여 저농도의 유기물이 함유된 것에 해당하는 것은 3g/L 소혈청 알부민(bovine serum albumin)을 첨가하고, 고농도의 유기물이 함유된 것에 해당하는 것은 10g/L 소혈청 알부민과 10g/L 효모추출물(yeast extract)을 함께 사용하였다. 또한 세포배양배지 단독 첨가군에서도 효력실험을 실시하였다.
아프리카 돼지열병 바이러스에 효력실험을 실시하기 전에 실험에 사용되는 모든 물질(유기물, 세포배양액 및 소독제 등)은 10±1℃ 유지되는 항온조에서 취급하였다.
실험방법
아프리카 돼지열병에 대한 살바이러스 검증을 위한 실험방법은 아래의 표 2에서와 같은 과정으로 진행하였다.
순서 내용(유럽 표준형: PN-EN-14675_2015-06E "5.7 virucidal test")
1 유기물 1ml + 바이러스 배양액 1ml
2 10±1℃ 유지되는 항온조에서 2min ± 10s 간 혼합
3 실험용액 8ml을 첨가 혼합하고,
10±1℃에서 30 min ± 10 s 간 처리
4 실험액 0.5ml을 4±1℃유지한 MEM(minimum essential medium) +2 % FCS(fetal calf serum; 소태아 혈청) 혼합액 4.5ml에 첨가
5 4±1℃ 유지한 MEM + 2% FCS 혼합액으로
실험물질이 10-9까지 희석된 실험 표본을 준비
6 실험 희석액은 세포배양에 접종할 때까지 4℃ 유지
7 실험 희석액을 배양세포가 함유된 배양 용기 단위로 접종
8 각 희석액은 8개 단위별로 접종
9 세포배양 후 희석별로 바이러스 감염도 측정
10 정량적 실험의 적정 결과는 희석 배율에 따른 CPE(cytopathic effect; 세포병변효과)의 존재 유무에 따라 10~100% 비율로 측정[Spearman and Karber 의 방법에 따라 측정]
11 Plaque assay(바이러스의 존재 유무 확인법)도 병행하여 수행
12 각 실험구 및 대조구의 세포변성 및 세포성장 측정 등을 통하여 세포독성 판별
실험방법은 표 2에서와 같이, 우선 방해물질로써 투입되는 유기물 1ml을 실험용기에 넣고, 바이러스 배양액 1ml을 투입하였다. 실험용기는 10±1℃ 유지되는 항온조이고, 유기물과 바이러스 배양액을 2min ± 10s 간 혼합하였다.
그후, 소독제 실험용액 8ml을 첨가 혼합하고, 10±1℃에서 30min ± 10s 간 처리하였다. 처리시간이 끝나기 바로 직전 잘 섞어주었다.
처리시간이 종료된 후, 실험액 0.5ml을 4±1℃ 유지되는 항온수조 또는 잘게 부순 얼음에서 유지한 MEM(minimum essential medium) + 2% FCS(fetal calf serum; 소태아 혈청) 혼합액 4.5ml에 첨가하였다.
4±1℃로 유지되는 항온수조 또는 잘게 부순 얼음에서 유지한 MEM(minimum essential medium) + 2% FCS(fetal calf serum; 소태아 혈청) 혼합액으로 실험물질이 10-9까지 희석된 실험 표본을 준비하였다.
바이러스 처리가 끝난 실험 희석액은 세포배양에 접종할 때까지 4℃ 또는 잘게 부순 얼음 하에서 보관하였다.
실험 희석액은 배양세포가 함유된 배양 용기 단위로 접종하였으며, 각 희석액은 8개 단위별로 접종하였다.
세포배양 후 희석별로 감염도를 측정하였다. 정량적 실험의 적정 결과는 희석 배율에 따른 CPE(cytopathic effect; 세포병변효과)의 존재 유무에 따라 0~100% 비율로 측정하였다. 이 값은 Spearman and Karber의 방법에 따라 측정한 것이다. 이 실험에서는 또한 plaque assay(바이러스의 존재 유무 확인법)도 병행하여 수행하였다.
아프리카 돼지열병 바이러스 1차 소독력 실험
소독제의 아프리카 돼지열병에 대한 살바이러스 효과 검증을 위하여 정량적 실험을 실시하였다. 실험기관은 폴란드 국립수의과학원에서 수행하였으며, 실험절차는 유럽 표준 실험 규정인 PN-EN-14675_2015-06E의 "5.7 virucidal test"에 따라 수행하였다.
실험에 사용된 소독제의 유효 염소농도는 78ppm으로 실험하였으며, 이를 MCC-A로 표기하기로 한다. 실험에 실제 사용된 MCC-A의 농도는 바이러스액 첨가 등에 따라 최종 80% 수준에서 실험하였다, 처리조건은 10℃에서 30분간 처리하였다.
유기물의 함량에 따른 MCC-A의 살바이러스 효과 검증을 위하여 고농도 유기물 처리조건에서는 10g/L BSA + 10g/L yeast extract를 첨가하여 실험에 실시하였으며, 저농도 유기물 처리조건은 3g/L BSA를 첨가하여 실험에 사용하였다. 그리고 유기물을 첨가하지 않은 실험구로 구분하여 실험을 실시하였다.
우선, 각 실험구별로 대조구와의 비교를 통하여 세포의 형태 및 성장에 MCC-A가 영향을 미치는지에 대한 세포독성에 관한 조사를 진행하여 아래의 표 3에 나타내었다.
조항 수행 여부
실험 바이러스 현탁액의 적정
(실험물질의 처리 전후 로그수치 4 감소의 결정에 따른다.)
수행
실험물질의 세포독성이 없음의 판별 여부
(세포의 변성, 증식 또는 바이러스 감수성)
수행
배양세포에 접종된 바이러스 비교 검토
(실험 혼합액 또는 배양배지의 희석에 따른 비교)
수행
표 3을 참조하면, 실험방법에 따른 바이러스, 배양배지, 독성여부를 실시하였으며, 실험물질인 MCC-A는 독성이 전혀 없는 것을 확인할 수 있었다.
이어서 표 4는 MCC-A의 살바이러스 1차 효력실험결과를 나타낸 것으로, 78ppm의 유효 염소농도를 갖는 소독제의 살바이러스 1차 효력실험결과를 알 수 있다.
항목 농도 유기물 세포배양세포
50% 감염농도
(lg TCID50)
바이러스 대조구와
실험구의 차이값
(log10)
MCC-A 80% bovine albumin 10g/L
+ yeast extract 10g/L
5.5 0.5
MCC-A 80% bovine albumin 3g/L 2.5 3.5
MCC-A 80% - ≤1.5 ≥4.5
Virus control N/a bovine albumin 10g/L
+ yeast extract 10g/L
6 N/a
Virus control N/a bovine albumin 3g/L 6 N/a
Virus control N/a - 6 N/a
N/a; not applicable
표 4에 나타나 있듯이, 78ppm의 MCC-A에서는 고농도 유기물 첨가군에서는 0.5 log10 수치로써 MCC-A를 원액으로 살포할 시 50%의 살바이러스 효과가 있음을 의미한다. 저농도 유기물 첨가군에서는 3.5 log10 수치로 상수 로그값으로 환산하면 0.5441인데, 약 5천4백배 희석액으로의 살바이러스 효과가 있다는 것으로 99.98% 살바이러스력을 가지는 것을 의미한다. 유기물이 첨가되지 않은 실험구에서는 ≥4.5 log10 수치로 상수 로그값으로 환산하면 0.6532인데, 6천5백배 희석액으로 살바이러스 효과가 있다는 것으로 99.99% 살바이러스력을 가지는 것을 의미한다.
표 4를 기반으로, 80% 농도의 MCC-A에 bovine albumin 10g/L + yeast extract 10g/L의 고농도 유기물이 첨가된 경우와, 대조군의 살바이러스 효능을 실험해 보았으며, 그 결과를 아래의 표 5에 정리하였다.
항목
유기물 처리
시간
(분)
희석농도 (lg)
2 3 4 5 6 7 8 9
MCC-A 80% bovine serum
albumin 10g/L
+
yeast extract
10g/L
30 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000
Virus
control
N/a bovine serum
albumin 10g/L
+
yeast extract
10g/L
30 1111 1111 1111 1111 1010 0000 0000 0000
1; virus present - 4개의 세포배양내에서의 세포변성효과(CPE)
0; no virus present
N/a; not applicable
이러한 표 5를 참조하면, 80% 농도의 MCC-A가 10g/L BSA + 10g/L yeast extract의 고농도 유기물 하에서 소득력이 있는지의 여부를 나타낸 것으로, 표 5에서 보여지듯이, 고농도 유기물 하에서 MCC-A의 살바이러스 효과는 대조구와의 비교를 통하여 로그값으로 0.5를 나타냄에 따라, 대조구에 비해 강한 소독력을 가짐을 알 수 있다.
이어서 80% 농도의 MCC-A에 BSA 3g/L을 첨가하여 저농도 유기물 처리조건을 만들어 준 후 소독력을 실험하여, 그 결과를 아래의 표 6에 나타내었다.
항목 농도 유기물 처리
시간
(분)
희석농도 (lg)
2 3 4 5 6 7 8 9
MCC-A 80% bovine serum albumin
3g/L
30 1011 0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000
Virus
control
N/a bovine serum albumin
3g/L
30 1111 1111 1111 1111 0011 0000 0000 0000
1; virus present - 4개의 세포배양내에서의 세포변성효과(CPE),
0; no virus present
N/a; not applicable
즉 표 6을 참조하면, 80% 농도의 MCC-A가 저농도 유기물 하에서 살바이러스 효과는, 대조구와의 비교를 통하여 로그값으로 3.5를 나타내었다. 이를 통해 약 5천4백배 희석액으로의 살바이러스 효과가 있어 99.98% 살바이러스력을 가짐을 확인할 수 있다.
또한 80% MCC-A를 유기물이 없는 상황에서 소독력을 확인해 보았으며, 그 결과는 아래의 표 7과 같다.
항목 농도 유기물 처리
시간
(분)
희석농도 (lg)
2 3 4 5 6 7 8 9
MCC-A 80% None 30 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
Virus
control
N/a None 30 1111 1111 1111 1111 1001 0000 0000 0000
1; virus present - 4개의 세포배양내에서의 세포변성효과(CPE)
0; no virus present
N/a; not applicable
즉 표 7은 유기물이 없는 조건에서 80% MCC-A의 소독력 실험결과를 나타낸 것으로, 표 7을 참조하면, MCC-A의 유기물이 없는 상황에서는 살바이러스 효과가 대조구와의 비교를 통하여 로그값으로 ≥4.5를 나타내었다. 이를 상수 로그값으로 환산하면 0.6532인데, 6천5백배 희석액으로의 살바이러스 효과가 있음을 의미하므로, 99.99% 살바이러스력을 가지게 된다.
아프리카 돼지열병 바이러스 2차 소독력 실험
MCC-A의 아프리카 돼지열병에 대한 살바이러스 검증을 위한 2차 소독력 실험을 실시하였다. 실험기관은 1차 실험과 동일하게 폴란드 국립수의과학원에서 수행하였다. 실험절차는 유럽 표준 실험 규정인 PN-EN-14675_2015-06E의 "5.7 virucidal test"에 따라 수행하였다.
실험에 사용된 MCC-A의 유효 염소농도는 143ppm으로 실험하였으며, 이를 MCC-A1으로 표기하기로 한다. 실험에 실제 사용된 MCC-A1의 농도는 바이러스액 첨가 등에 따라 최종 80% 수준에서 실험하였다. 처리조건은 10℃에서 30분간 처리하였다. 유기물의 함량에 따른 MCC-A1의 살바이러스 효과 검증을 위하여 고농도 유기물 처리조건에서는 10g/L BSA + 10g/L yeast extract를 첨가하여 실험에 실시하였으며, 저농도 유기물 처리조건은 3g/L BSA를 첨가하여 실험에 사용하였다. 이와 함께 1차 실험과 마찬가지로, 각 실험구별로 대조구와의 비교를 통하여 세포의 형태 및 성장에 MCC-A1이 영향을 미치는지에 대한 세포독성에 관한 조사도 진행하였다.
조항 수행 여부
실험 바이러스 현탁액의 적정
(실험물질의 처리 전후 로그수치 4 감소의 결정에 따른다.)
수행
실험물질의 세포독성이 없음의 판별 여부
(세포의 변성, 증식 또는 바이러스 감수성)
수행
배양세포에 접종된 바이러스 비교 검토
(실험 혼합액 또는 배양배지의 희석에 따른 비교)
수행
표 8에 나타난 것처럼, 실험방법에 따른 바이러스, 배양배지 및 독성여부를 실시하였으며, 실험물질인 MCC-A1은 MCC-A와 마찬가지로 독성이 전혀 없는 것으로 확인되었다.
이어서 표 9에서는 MCC-A1의 살바이러스 2차 효력실험결과를 나타낸 것으로, 143ppm의 유효 염소농도를 갖는 소독제의 살바이러스 2차 효력실험결과를 나타내었다.
항목 농도 유기물 세포배양세포 50% 감염농도
(lg TCID50)
바이러스 대조구와 실험구의 차이값
(log10)
MCC-A1 80% bovine albumin 10g/L
+ yeast extract 10g/L
5.5 2.25
MCC-A1 80% bovine albumin 3g/L 2.5 4.25
Virus control N/a bovine albumin 10g/L
+ yeast extract 10g/L
7.25 N/a
Virus control N/a bovine albumin 3g/L 6.75 N/a
즉 표 9는 MCC-A1의 살바이러스 2차 효력실험결과로써, 표 9에 143ppm 농도의 MCC-A1가 아프리카 돼지열병 바이러스에 대한 효력실험의 결과를 나타낸 것임을 알 수 있다.
표 9에 나타났듯이, 143ppm 농도의 MCC-A1에서는 고농도 유기물 첨가군에서 2.25 log10 수치로 상수 로그값으로 환산하면 0.3522인데, 이는 약 3천5백배 희석액으로의 살바이러스 효과가 있어 99.97% 살바이러스 효과를 있다.
저농도 유기물 첨가군에서는 4.25 log10 수치로 상수 로그값으로 환산하면 0.6284인데, 이는 약 6천2백배 희석액으로의 살바이러스 효과가 있어 99.99% 살바이러스력을 가진다.
표 9를 기반으로, 80% 농도의 MCC-A1에 bovine albumin 10g/L + yeast extract 10g/L의 고농도 유기물이 첨가된 경우와, 대조군의 살바이러스 효능을 실험해 보았으며, 그 결과를 아래의 표 10에 정리하였다.
항목 농도 유기물 처리
시간
(분)
희석농도 (lg)
2 3 4 5 6 7 8 9
MCC-
A1
80% bovine serum albumin
10g/L
+
yeast extract
10g/L
30 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000
Virus
control
N/a bovine serum albumin
10g/L
+
yeast extract
10g/L
30 1111 1111 1111 1111 1111 1010 0010 0000
1; virus present - 4개의 세포배양내에서의 세포변성효과(CPE)
0; no virus present
N/a; not applicable
표 10에서 보듯이, MCC-A1의 고농도 유기물 하에서 살바이러스 효과는 대조구와의 비교를 통하여 로그값으로 2.25를 나타났으며, 이를 상수 로그값으로 환산하면 0.3522로, 약 3천5백배 희석액으로의 살바이러스력 99.97%를 가지게 됨을 확인할 수 있다.
이어서 80% 농도의 MCC-A1에 BSA 3g/L을 첨가하여 저농도 유기물 처리조건을 만들어 준 후 소독력을 실험하여, 그 결과를 아래의 표 11에 나타내었다.
항목 농도 유기물 처리
시간
(분)
희석농도 (lg)
2 3 4 5 6 7 8 9
MCC-A1 80% bovine serum albumin 3g/L 30 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
Virus
control
N/a bovine serum albumin 3g/L 30 1111 1111 1111 1111 1111 0100 0000 0000
1; virus present - 4개의 세포배양내에서의 세포변성효과(CPE)
0; no virus present
N/a; not applicable
즉 표 11은 80% MCC-A1가 3g/L BSA에 대해 갖는 소독력 효력실험자료로써, 표 11에서 보여지듯이 MCC-A1의 저농도 유기물 하에서 살바이러스 효과는 대조구와의 비교를 통하여 로그값으로 4.25로 나타나며, 이를 상수 로그값으로 환산하면 0.6284인데, 이는 약 6천2백배 희석액으로의 살바이러스 효과가 있으며, 99.99% 살바이러스력을 가짐을 알 수 있다.
상술한 실시예 및 실험예의 결과로부터, 본 발명을 통한 나트륨 미함유 차아염소산수는 세포독성이 없을 뿐만 아니라 아프리카 돼지열병에 대하여 99.97% 이상의 살바이러스력을 가짐으로써, 치명적인 바이러스성 출혈성 돼지 전염병 바이러스를 사멸할 수 있음이 확인된다.
이와 같이 본 발명은 염소가스의 양과 증류수의 양에 따라 전해조에 공급되는 전류의 양을 조절함으로써, 유효 염소농도를 78ppm 또는 143ppm으로 일정하게 유지하는 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조할 수 있는데 특징이 있다.
특히 본 발명의 실험예에서 시도한 아프리카 돼지열병에 관한 살바이러스 실험은 기존에 시도한 적이 없는 것으로, 주요 효능물질인 차아염소산수의 유효 염소농도를 78ppm 또는 143ppm으로 조절하여 아프리카 돼지열병 바이러스에 대한 소독제로의 적용에 대한 새로운 제안을 제시한다는 점에서, 본 발명의 가치가 인정될 수 있을 것으로 기대된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다.
본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 염산용액을 전해조에 투입한 후 전기분해하여 염소가스를 포함하는 전해생성물을 제조하는 단계; 및
    상기 전해생성물로부터 분리된 염소가스를 증류수에 혼입하면서 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
    상기 염소가스의 양과 상기 증류수의 양에 따라 상기 전해조에 공급되는 전류의 양을 조절함으로써 유효 염소농도가 78ppm 또는 143ppm인 나트륨 미함유 차아염소산수를 제조하되,
    상기 나트륨 미함유 차아염소산수는,
    상기 유효 염소농도가 143ppm이 되도록 pH 4.5로 조절되어도 세포독성이 없는 것을 특징으로 하는,
    아프리카 돼지열병 바이러스 소독제용 나트륨 미함유 차아염소산수의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차아염소산수의 유효 염소농도가 78 ppm이고, 돼지에 직접 분사하여 소독처리하는 것을 특징으로 하는,
    아프리카 돼지열병 바이러스 소독제용 나트륨 미함유 차아염소산수의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차아염소산수의 유효 염소농도가 143 ppm이고, 돼지 축사에 분사하여 소독처리하는 것을 특징으로 하는,
    아프리카 돼지열병 바이러스 소독제용 나트륨 미함유 차아염소산수의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 나트륨 미함유 차아염소산수를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제.
  5. 제4항에 따른 아프리카 돼지열병 바이러스 소독제를 돼지 또는 돼지 축사에 직접 분사하여 아프리카 돼지열병 바이러스를 사멸하되, 사멸율이 적어도 99.97%인 것을 특징으로 하는, 나트륨 미함유 차아염소산수를 이용한 아프리카 돼지열병 바이러스의 사멸방법.
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