KR20080093411A

KR20080093411A - 콘택트렌즈 멸균을 위한 방법과 장치

Info

Publication number: KR20080093411A
Application number: KR1020087016035A
Authority: KR
Inventors: 트레버 글래스베이; 스티븐 디. 뉴맨
Original assignee: 가부시끼가이샤 메니콘
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2008-10-21
Also published as: EP1976570A4; US8109064B2; WO2008007217A8; WO2008007217A3; AU2007273928A1; ZA200805722B; CA2637637A1; RU2008133579A; WO2008007217A2; BRPI0706642A2; CN101389361A; EP1976570A2; HK1132200A1; US20070163210A1; CN101389361B; MX2008008688A; ES2735152T3; EP1976570B1; DK1976570T3; JP2009524449A

Abstract

전기분해된 소금물(190)을 이용하여 콘택트렌즈(105)를 적어도 부분적으로 멸균하는 것을 포함하는 콘택트렌즈 멸균 방법. 살성 활성을 가지는 전기분해된 소금물(190)을 생산하기 위한 생성기(152) 및 다량의 전기분해된 소금물(190)을 생성기(152)로부터 콘택트렌즈(105)가 들어있는 초기 포장(110, 162)으로 주입하기 위한 주입기(163)를 포함하고, 초기 포장(110, 162)에서 콘택트렌즈(105)를 적어도 부분적으로 멸균하기 위한 장치.

Description

콘택트렌즈 멸균을 위한 방법과 장치 {METHODS AND SYSTEMS FOR CONTACT LENS STERILIZATION}

본 출원은 2006년 1월 18일에 출원되었고 발명의 명칭이 "Methods and Systems for Contact Lens Sterilization,"인 미국임시특허 No. 60/759,735의 35 U.S.C.§119(e) 하의 이익을 청구하고, 상기 특허출원은 본원에서 참고문헌으로 첨부되었다.

감염의 잠재적인 위험으로 인하여, 콘택트렌즈는 무균 상태에서 최종 소비자에게 공급되도록 요구된다. 요구되는 무균도(sterility)의 수준은 다양한 미국 식품의약청(FDA) 지침 및 유럽 표준 EN 556에 의해서 규제된다. 양쪽 모두 생육가능한 미생물이 렌즈에 존재할 이론적 확률이 1 x 10^-6 이하여야 함을 명시한다. 이는 흔히 10^-6 또는 6 로그(log)의 멸균보증등급(Sterility Assurance Level (SAL))으로서 표현된다.

이러한 요구 멸균 수준은 보통 최종 멸균에 의하여 달성되고, 최종 멸균은 렌즈가 생산 및 포장 공정의 마지막에서 멸균됨을 의미한다. 멸균 공정은 전형적으로 온도 및/또는 압력-기초 멸균 기술의 일부 형태를 포함한다. 예를 들어, 렌즈와 다량의 저장(storage) 식염수가 최종 출하 포장에서 밀봉된 다음, 오토클레이브에서 멸균을 보장하는 온도까지 포장을 가열하는 것을 전형적으로 포함하는 최종 멸균 공정을 거친다.

특히, 포장된 렌즈는 상승된 습도, 온도 및 압력에서 연장된 시간, 보통 적어도 15 분, 더욱 전형적으로는 30 분 동안, 121℃, 1기압에서 포장을 오토클레이브에 두어 멸균된다. 블리스터 팩(일회용 콘택트렌즈 포장의 공인된 방법)에 포장된 렌즈의 경우, 가열과 냉각 동안 블리스터 포장이 폭발하는 것을 방지하기 위하여 압력 변화 균형이 추가적으로 요구된다. 이렇게 요구되는 균형은 오토클레이브 주기를 길어지게 한다.

비록 이러한 상업적 공정이 완전히 멸균된 콘택트렌즈를 생산하기는 하지만, 배치식(batch-wise) 오토클레이브 멸균 단계는 시간을 많이 소모하고, 비용이 많이 들며, 비효율적이다. 또한 그것은 많은 양의 일회용 콘택트렌즈, 특히 하루 착용 일회용 형태 렌즈의 경제적인 생산에 요구되는 다른 흐름-라인(flow-line) 생산 공정들로부터 벗어난다.

오토클레이브 공정의 다른 부정적인 영향 중의 하나는 렌즈 포장 및 포장 내용물에 대한 고온의 잠재적 영향이다. 예를 들어, 콘택트렌즈 블리스터 포장은 일반적으로 사출성형된 폴리프로필렌이 가공되어 보트(boat)를 형성하고, 보트는 적층된(laminated) 알루미늄 포일로 폐쇄된다. 폴리프로필렌은 오토클레이브 공정에서 전형적으로 받게 되는 온도의 영향에 비교적 좌우되지 않지만, 얼마간의 기계적 변형이 일어날 수 있다. 이러한 변형은 보통 비교적 두꺼운 벽의 보트 또는 블리스 터를 형성하여 피해진다. 이는 일반적으로 변형을 방지하지만, 얇은 벽의 포장이 비용이 덜 들고 작업에 더 용이하더라도 사용될 수 없음을 의미한다.

마찬가지로, 오토클레이브 공정 동안 겪게 되는 온도와 압력의 변화는 보트의 폐쇄에 사용된 포일에 얼마간의 외관상 품질 저하를 야기할 수 있다. 이것의 결과로 흔히 포일에 약간 주름이 진다. 오토클레이브 내에서 고온과 고압에서 가해진 물의 영향은 또한 오토클레이브 공정에 사용가능한 잉크로 예비-인쇄된 포일의 사용을 제한할 것이다. 현재 이러한 제한은 일반적으로 오버라벨(overlabel)로 극복되는데, 오버라벨은 오토클레이빙(autoclaving) 후의 렌즈 팩(pack)에 적용되고, 따라서 생산주기에 또 다른 단계를 더하게 된다.

오토클레이빙을 위한 요건은 또한 상승된 온도에서의 가수분해로 인하여, 하이알루론산(hyaluronic acid)과 같은 특정 식염수 첨가제의 사용을 어렵게 할 것이다. 하이알루론산의 경우, 오토클레이빙 동안의 가수분해의 결과로 바람직하지 않은 하이알루론산의 평균 분자량 저하 및 다분산성 증가가 일어난다.

오토클레이빙의 사용은 또한 복잡한 압력 장치를 필요로 하고, 각각의 오토클레이브 작업량(load)은 챔버(chamber) 전체에 걸친 온도를 주의깊게 모니터링하는 것을 필요로 한다. 챔버 내에서 요구되는 온도가 법적 멸균 요구사항 또는 지침의 충족에 필요한 규정 시간 동안 유지되었음을 증명하는 것이 실패할 경우, 렌즈는 재-오토클레이빙 또는 폐기를 필요로 할 것이다. 이러한 실패는 오토클레이브 그 자체의 결함 또는 더욱 일반적으로는 오토클레이브 내의 온도 감지기의 고장으로 인하여 발생할 수 있다.

전형적인 오토클레이브 기초의 최종 멸균 공정의 이러한 단점을 피하기 위하여 노력을 해왔다. 예를 들어 U.S. 4,464,336는 자외선 섬광방전(flash discharge)을 이용하여 자외선의 강렬한 펄스를 만드는 방법을 개시한다. 유사하게, U.S. 5,034,235 및 4,871,559는 가시광선과 자외선 진동수 모두를 포함하는 매우 강렬한 빛의 단속적인 단기간(short-duration) 펄스를 사용하여, 식품 표면상의 미생물 불활성화를 개시한다. U.S. 5,786,598 및 U.S. 6,592,816은 이 기술을 콘택트렌즈의 멸균에 적용함을 개시한다.

U.S. Pat Nos. 5,786,598 및 6,592,816의 가르침은 흐름-라인 생산 공정에 대하여 고려할 수 있지만, 이러한 접근에는 몇 가지의 중요한 제한이 있다. 첫 번째로, 콘택트렌즈가 UV 차단제를 함유하는 경우, 입사 자외선의 충분한 흡수가 일어나 미생물의 불활성화를 방해할 수 있다. 두 번째로, 렌즈 및 렌즈 포장 내용물의 조사(irradiation)에 의존하는 임의의 방법은, 미국특허공개 No. 200402383801에 개시된 바와 같이, 효과가 덜하거나 불투명 포장에 대해서는 완전히 효과가 없을 것이다.

요약

한 모범적인 구체예에 따라, 콘택트렌즈를 멸균하는 방법은 전기분해된 소금물을 이용하여 콘택트렌즈를 적어도 부분적으로 멸균하는 것을 포함한다.

게다가 다른 많은 모범적인 구체예들에 따라, 초기의 포장에서 콘택트렌즈를 멸균하기 위한 장치는 살생 활성(biocidal activity)을 가지는 전기분해된 소금물 을 생산을 위한 생성기(generator) 및 다량의 전기분해된 소금물을 생성기로부터 콘택트렌즈가 들어있는 초기 포장(initial packaging)으로 주입하기 위한 주입기(dispenser)를 포함한다.

첨부 도면은 본원 장치와 방법의 다양한 구체예를 도해하고 명세서의 일부이다. 도해된 구체예는 단지 본원 장치와 방법의 예시일 뿐이고, 청구의 범위를 제한하지 않는다.

도 1은 한 모범적인 구체예에 따라, 오토클레이브 멸균 공정을 포함하는 콘택트렌즈 생산 공정을 도해한다.

도 2는 한 모범적인 구체예에 따라, 본원에 기술된 원리에 따라 전기분해된 소금물을 사용하는 멸균 공정을 포함하는 콘택트렌즈 생산 공정을 도해한다.

도 3은 본원에 기술된 원리의 한 모범적인 구체예에 따라, 멸균제(sterilizing agent)로서 전기분해된 소금물을 포함하는, 콘택트렌즈의 흐름-라인 생산 공정의 일부를 도해한다.

도면 전체에 걸쳐, 유사하지만 동일할 필요는 없는 요소에 대하여 동일한 참조 번호로 표현되었다.

본 명세서는 콘택트렌즈 생산 공정에서 화학적 멸균의 이용을 위한 방법과 장치를 기술한다. 더욱 특정하게는, 본원은 콘택트렌즈, 특히 하루 착용 콘택트렌즈의 완전한 흐름-라인 생산을 달성하기 위한 수단으로서의 생산과 포장 동안, 콘택트렌즈를 멸균하기 위한 전기분해된 소금물 용액의 사용에 대한 방법과 장치를 기술한다. 본원과 부가된 청구항에서 사용되는 바와 같이, "흐름-라인" 공정은 생산물이 생산 공정에서 하나 이상의 지점에서 공정을 위한 불연속의 배치로 나뉘어져 있는 배치(batch) 공정과는 대조적으로, 생산물의 연속적인 흐름을 가지는 공정이다.

콘택트렌즈를 멸균하기 위하여 오토클레이빙 및 UV와 가시광선 사용의 단점은 콘택트렌즈를 유효량의 멸균제 또는 살생제(biocide)를 포함하는 용액과 포장하여 극복할 수 있다. 환자가 전통적인 착용 렌즈 또는 자주 교체하는 렌즈의 매일 소독(disinfection)에 사용하는 콘택트렌즈 관리 용액에서, 많은 살생제들의 용도가 발견되었다. 이들 살생제 중 몇몇은 염화벤즈알코늄(benzalkonium chloride(BAK)), 폴리헥사민 바이구아나이드(polyhexamine biguanide(PHMB)), 및 클로르헥시딘 글루코네이트(chlorhexidine gluconate(CHG))이다.

그러나 이러한 이용에서 이들 통상적인 살생제는 일부 환자들에게 통증을 포함한 부작용을 일으키므로, 콘택트렌즈의 생산 및 초기 포장에서 멸균제로서 사용되지 않는다. 예를 들어, 결막염은 과민증 및 전통적인 살생제가 콘택트렌즈에 사용되었을 경우에 대한 반응으로부터 유발될 수 있다(van Ketel WG, Melzer-van Riemsdijk FA, "Conjunctivitis due to soft lens solutions," Contact Dermatitis. 6(5):321, 1980 참조). 게다가, 또한 PHMB는 또한 특정 렌즈 물질로 인한 각막착색과 관계가 있다(Pritchard N., Young G., Coleman S., Hunt C. "Subjective and objective measures of corneal staining related to multi-purpose care systems," Contact Lens & Anterior Eye 26:3-9, 2003 참조). BAK은 또한 1:2000 이상의 농도에서 눈을 자극하는 것으로 보고되어 있다(American Hospital Formulary Service. Volumes I and II. Washington, DC: American Society of Hospital Pharmacists, to 1984, p. 52:04.12 참조).

반면, 과산화수소 기초의 렌즈 소독 용액은 이러한 부작용 및 이들과 유사한 부작용이 없는 것으로 보인다. 사람 눈의 눈물막과 같은 생물학적 구조 내의 효소는 존재하는 과산화물을 빠르게 분해할 수 있다. 그러나 렌즈 표면상에 존재하는 미량의 과산화수소조차 착용자에게 심각한 통증을 유발할 수 있다. 그러므로 과산화물-기초의 관리 용액은 소독 후에 중화를 필요로 하고, 이는 초기 렌즈 포장에서 멸균제로서 실효가 없게 만든다.

오존 역시 생산 환경에서 팩 안의 콘택트렌즈의 멸균을 위한 적절한 후보로서 제안되었다. 예를 들어 U.S. 5,618,492는 팩을 밀봉하기에 앞서 포장 식염수에 오존을 용해시켜 콘택트렌즈를 흐름-라인 멸균하는 것을 개시한다. 이후 잔류 오존은 자외선 조사에 의하여 또는 열에 의하여 분해된다. 그러나 분해 단계는 상기 기술된 모든 단점을 수반하는 오토클레이빙 또는 투명 포장을 필요로 한다.

몇몇의 다른 산화 살생제가 생산 공정에서와는 대조적으로 소비자 환경에서의 콘택트렌즈의 멸균/소독을 위하여 제안되었다. 전형적으로, 렌즈가 생산된 뒤에 사용된 후의 멸균 처리에서는 더 낮은 수준의 살생 활성이 수용될 수 있다. 소비자용 소독 용액에 대한 FDA 지침은 콘택트렌즈의 생산에서 요구되는 최소 6 로그 감소(log reduction)와 대조적으로, 생육가능 박테리아의 최소 4 로그 감소를 요구한다.

예를 들어, U.S. 6,592,907는 소량의 과산화수소와 함께 아염소산염을 함유하고, 점안과 콘택트렌즈의 소독 모두에 적합한 용액을 개시한다. U.S. 5,252,291은 콘택트렌즈의 일상적인 소독을 위하여 소비자가 사용하는 전해조(electrolytic cell)를 개시한다. 콘택트렌즈는 식염수와 함께 전해조에 놓이고, 식염수는 전기분해를 거쳐 자유 염소를 방출한다. 시간이 흐른 후, 염소를 염화물로 되돌리기 위하여 전지의 극성이 반대로 된다. 그러나 이들 접근은 콘택트렌즈의 생산에서 요구되는 더 높은 멸균 수준을 제공하지는 않는다.

부작용 또는 다른 합병증의 다양한 가능성 때문에, 콘택트렌즈의 생산과 초기 포장에서 살생제의 사용을 일반적으로 피했다. 그러므로 오토클레이빙에 따르는 단점에도 불구하고, 그것에 의존했다. 그러나 출원인에 의하여 개시된 바와 같이, 콘택트렌즈 생산에서 전통적인 살생제로부터 비롯한 문제들은 초기 콘택트렌즈 포장에서 멸균제로서 전기분해된 소금물을 사용하여 피할 수 있다. 본원에 기술될 것과 같이, 전기분해된 소금물은 요구되는 멸균 정도를 제공한 이후, 생산 후 수시간 또는 수일 내에 무해한 식염수 용액으로 분해될 수 있다. 유사하게, 전기분해된 소금물을 다른 전통적인 멸균 기술과 복합으로 사용하여, 필요한 정도의 멸균을 제공하면서도, 전통적인 멸균 기술에 따른 해당 결점들을 제거하지는 않더라도 감소시킬 수 있다.

"초-산화수(Super-oxidized water)" 용액은 수년간 효력이 있는 살생제로 공지되었고, 식수의 정제(본원에서 참고문헌으로 첨부된 GB 2,257,982 참조), 수영장의 소독 및 액체 폐기물의 처리에서 용도가 발견되었다. 이들 용액은 양극성(anodic) 흐름과 음극성(cathodic) 흐름이 반-투과성 막에 의하여 분리되고 이후 살생 용액(biocidal solution)을 형성하도록 혼합되는 특별하게 설계된 전지를 이용한 염화나트륨 용액의 전기분해로 제조된다. "초-산화수" 자체는 하이포아염소산나트륨 및 하이포아염소산과 같은 많은 활성종(active species)을 함유하고, 높은 산화환원전위 특징을 나타낸다. 전형적으로, 이들 살생 용액은 불안정하고 생성 후 수시간 또는 수일 내에 무해한 물질로 분해된다. 약간의 원소성 염소 역시 생성될 수 있고, 이는 용액에 용해된 채로 잔존할 것이다.

각각 본원에 참고문헌으로 첨부되는 U.S. 6,296,744 및 6,632,347은 본원에서 전기분해된 소금물(brine)로서 언급되는, 멸균 용액으로서의 사용을 위한 소금 용액(salt solution)의 전기분해를 위한 장치와 방법을 개시한다. 다음의 추가적인 특허와 간행물은 전기분해된 소금물의 제조에 대하여 더 많은 정보를 제공하고 또한 각각 본원에 참고문헌으로 첨부된다: 미국특허 Nos. 6,752,757 및 6,528,214; 및 미국특허공개 Nos. 20040208940, 20040060815, 20040055896, 20020182262, 20020165431 및 20010022273.

전기분해된 소금물 생산을 위한 전기화학적 공정 동안, 연속적인 전류가 플러스극성(positive polarity)을 가지는 양극(anode)과 마이너스극성(negative polarity)을 가지는 음극(cathode)을 포함하는 전극 사이의 염화나트륨 용액을 통과한다. 전류의 작용 하에서 액체 용액이 처리되는 동안, 전기화학적 반응은 양극에서 활성 염소 및 음극에서 수산화나트륨과 같은 전기분해 생성물이 생긴다.

양극 생성물과 음극 생성물이 전기화학적 처리 공정 동안 가역 화학 반응을 통하여 혼합되지 않도록 하기 위하여, 반-투과성막 또는 격막이 전극 사이의 구역에 놓인다. 공정 후에 막의 양쪽에서 완결 용액이 혼합되어 전기분해된 소금물 용액을 형성하고, 이는 제한된 시간 동안 멸균제 또는 살생제로서 사용될 수 있다. 결과물 멸균제는 식물성 박테리아(그램 양성 및 그램 음성), 균류, 바이러스 및 박테리아성 내생포자를 포함하는 광범위한 미생물에 대한 효능을 포함하는 항-박테리아 및 항-바이러스 특성을 모두 가진다.

이러한 용액 사용의 한 적용은 내시경과 같은 의료 기구의 소독이다. 예를 들어, FDA 510(k) 번호 k013280는 내시경과 같은 기구의 고수준 소독을 위한 이러한 생성기와 그것의 결과로 생기는 용액의 사용을 승인한다. 이러한 적용에서, 생성기는 대략 200 ppm의 유효 염소를 가지는 용액을 생산하기 위하여 구성된다. 이러한 용액은 5-10 분 내에 식물성 박테리아에 있어서 6 로그 감소를 달성할 것이다. 그러나 본원에 기술된 바와 같이 콘택트렌즈에 이용하기 위하여 다소 약한 용액이 제조될 수 있다. 지나치게 강한 용액은 노출 시간이 과도하게 길어질 경우, 콘택트렌즈에 잠재적으로 해로운 영향을 미칠 수 있다.

충분한 시간이 주어지면, 가역 반응은 전기분해된 용액을 수용성 염화나트륨 용액으로 되돌린다. 이러한 분해는 전기분해 후 수시간 또는 수일 내에 자연히 일어날 것이다.

이 공정에 의하여 생산되는 멸균제의 양을 증가시키기 위하여, 염화나트륨 용액의 분리된 흐름이 분리막의 양쪽에서 반응기를 통하여 지나서 양극성 및 음극성의 두 요소의 연속적인 흐름을 생성하고, 이후 혼합되어 원하는 멸균제 또는 살생제를 형성한다. 이러한 방식으로, 원하는 멸균제의 연속적인 흐름은 흐름-라인 생산 공정을 위하여 생성될 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 이러한 기초 공정은 콘택트렌즈를 위한 흐름-라인 생산 공정에 첨가되어, 오토클레이브에서의 필수적인 전통적 배치 공정 없이, 렌즈에 필요한 멸균을 제공할 수 있다.

용액에 존재하는 활성종의 상대적인 농도와 살생 활성은 상기 전극에 가해지는 전류 밀도와 함께 전극을 지나는 소금 용액의 유량을 변화시켜 바꿀 수 있다. 이들 파라미터의 적절한 선택으로, 콘택트렌즈에 사용될 수 있는 활성의 살생 용액이 생산될 수 있다. 이러한 용액이 더 낮은 살생 활성을 가지게 될지라도, 비록 더 긴 접촉 시간 후이지만, 바람직한 생육가능 미생물의 6 로그 감소를 여전히 충족시킬 수 있다.

도 1과 2에 대하여, 콘택트렌즈에 대한 생산과 멸균 공정은 전형적으로 다음을 포함한다. 먼저, 원하는 렌즈에 대한 주형(mold)(103)이 생산된다. 주형(103)은 주형 생산(mold tooling) 공정(101)을 통하여 원하는 대로 성형될 수 있는 폴리프로필렌(102)으로 생산된다.

이후 단량체 혼합물(104)이 주형(103)에 사출되어 친수성 콘택트렌즈를 형성한다. 한 모범적인 구체예에 따라, 원심주조(spin cast)(105)가 주형에서 원하는 렌즈 형태로 단량체를 형성하기 위하여 이용될 수 있다. 이후 단량체 혼합물은 열적으로 또는 광화학적으로 중합된다. 사용되는 물질은 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) 또는 글리세롤 모노메타크릴레이트와 HEMA의 공중합체, 또는 메타크릴산과 HEMA의 공중합체를 포함할 수 있다.

일단 형성된 렌즈는 포장될 수 있다. 먼저 렌즈의 초기 포장(110)에 렌즈를 담는다. 일부 실시예에서, 본질적으로 플라스틱 용기인, 렌즈가 중합되는 주형은 본원에 참고문헌으로 첨부되는 WO 0130559에 기술되는 바와 같이, 주형에 잔류하는 렌즈와 함께 초기 포장의 일부가 된다. 본원과 부가된 청구항에서 사용되는 바와 같이, "초기 포장"은 콘택트렌즈가 생산 동안 또는 이후에 담겨서 초기 포장을 개봉하여 렌즈를 접하고 착용하는 환자 또는 최종 소비자에게 전해지는 포장을 말한다. 따라서 초기 포장은 착용자에 의하여 사용되는 기간 동안 렌즈를 담을 수 있는 추후의 어떤 저장 용기와도 구별된다.

포장(110)은 또한 초기 포장이 개봉되고 렌즈를 눈에 착용하기 전에 렌즈를 습윤시키기 위하여 착용자에 의하여 사용되는 다량의 수화 용액(106)을 포함할 수 있다. 이러한 임의의 수화 용액에 더하여, 초기의 사용에 앞서 렌즈를 습윤 상태로 유지시키기 위하여, 렌즈는 전형적으로 포장 용액이라고도 일컬어지는 다량의 식염수 용액(108)에 포장된다. 식염수 용액(108)은 중탄산염으로써 완충되고 또한 렌즈가 포장에 달라붙는 것을 방지하기 위하여 폴록사머 407과 같은 아주 소량의 계면활성제를 함유할 수 있다.

상기 기술한 바와 같이, 렌즈과 포장 식염수는 전형적으로 보트라고 불리는 용기에 담긴다. 이후 보트는 포일(107), 예를 들어 적층된 알루미늄 포일로 밀봉된다. 한 모범적인 구체예에 따라, 본원에 참고문헌으로 첨부된 PCT/AU02/01105에 기술된 바와 같이, 보트는 부가적인 적층된 알루미늄 포일로 교체될 수 있다.

이 시점에서, 렌즈 및 렌즈 포장의 생산은 흐름-라인 공정일 수 있다. 그러나 상기 기술된 바와 같이 통상적인 생산 공정에서, 이제 포장된 렌즈는 오토클레이브(111)에서 배치로 멸균될 것이다. 오토클레이빙 공정의 과정과 단점은 상기 기술된다. 게다가 오토클레이브는 생산 공정을 더욱 복잡하고 길어지게 하는 오작동이나 고장의 경향이 있다.

일단 멸균된 렌즈는 판지 상자(112) 또는 이차 포장(113)으로 일컬어지는 다른 용기에 합쳐질 수 있다. 이차 포장(113)에는 다수의 동일한 렌즈 또는 오른쪽 및 왼쪽 눈을 위한 것과 같이 서로 관련된 렌즈가 들어있다. 이차 포장(113)된 렌즈는 출하(114)를 위하여, 예를 들어 소비자나 착용자에게 직접 전해지도록 준비된다.

도 1에 도해된 전체 공정은 오토클레이빙(111)을 제외하고 흐름-라인 공정으로서 수행될 수 있다. 명백하게, 다른 흐름-라인 공정들에 배치 공정을 도입하는 것은 공정에서 잠재적으로 병목을 야기한다. 도 2에 도해된 공정에서는 오토클레이빙 멸균 공정을 포장 내의 전기분해된 소금물을 멸균제로서 사용하는 것으로 대체하여 이러한 가능성을 피했다. 도 1과 연계하여 이미 기술된 도 2에서, 도해된 공정의 요소들은 장황하게 기술되지 않을 것이다.

도 2에 대하여, 전기분해된 소금물 용액(190)은 초기에 렌즈 포장에 사용되는 포장 식염수(108)에 첨가된다. 그러나 다른 일부 실시예에서, 전기분해된 소금물 용액이 포장 식염수에 첨가되기보다는, 전기분해된 소금물이 렌즈의 독자적인 포장 용액으로서 사용된다.

전기분해된 소금물(190)은 적용 법규 요구사항 및 지침에 의하여 요구되는 정도까지 렌즈와 포장 식염수(108)를 모두 멸균시키기 위한 멸균제 또는 살생제로서 작용할 것이다. 이후 전기분해된 소금물(190)은 수시간 또는 수일 내에 부가적인 식염수 용액으로 자연히 분해될 것이다. 따라서 사용자가 렌즈 포장을 받아서 개봉하고 렌즈를 착용할 때쯤에는, 상기 전기분해된 소금물은 본질적으로 포장 식염수에 섞인 식염수 용액일 것이다. 그러므로 포장된 렌즈를 멸균하기 위하여 전기분해된 소금물(190)을 사용하는 것은 임의의 부작용에 대한 잠재성이 없다.

일부의 경우에, 렌즈는 예를 들어 안트로퀴논 염료와 같은 핸들링 틴트(handling tint) 역시 포함할 수 있다. 이들 틴트는 자유 염소가 100 ppm 이하인 하이포아염소산염 용액에서 변색되지 않는다. 얼마간의 원소성 염소가 또한 전기분해된 소금물 내에 존재할 수 있지만, 전기분해된 소금물 생산에 사용되는 생성기의 조작 파라미터를 적절히 조절함으로써, 염소의 수준은 본질적으로 많은 식수 공급에서 발견되는 정도일 것이다. 생성되는 염소의 양을 제한하는 것은 포장된 렌즈 멸균에 필요한 시간이 길어지게 할 수 있지만, 또한 렌즈의 틴트를 탈색하는 것을 방지하고, 감지할 수 있는 염소의 냄새를 제한하며, 렌즈의 기계적강도 또는 인장강도를 유지할 것이다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 일부 실시예에서, 전기분해된 소금물 용액(190)은 또한 렌즈와 함께 포장된 수화 용액(106)에 첨가될 수 있다. 이는 사용자에게 임의의 잠재적인 부작용 없이, 수화 용액의 무균도를 보장할 것이다.

앞에서 도 2에 도해된 공정에서 보았듯이, 중합(105) 이후에 콘택트렌즈는 수화 및 품질 검사와 같은 다른 공정 단계를 거칠 수 있다. 이 공정은 또한 전체 멸균 기술에서 초기 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 새로 형성된 건조 렌즈는 살균력이 있는 자외선 램프 아래를 지나 조절된 환경(예를 들어, HEPA 여과된 층류후드)에 들어가고, 렌즈가 수화되고 포장되기 전에 렌즈의 멸균을 시작한다.

렌즈 및 전기분해된 소금물을 포함하는 포장 식염수는, 이후 포장(110)에 담겨지고, 예를 들어 포일(107)로써 밀봉된다. 한 모범적인 구체예에 따라, 포장 안의 전기분해된 소금물은 충분한 살생 활성을 제공하여 포장을 오토클레이빙 할 필요가 없다. 오히려, 포장된 렌즈는 이차 포장(113) 및 추후의 출하(114) 위치로 직접 이동한다. 따라서 도 2에 도해된 생산 공정은 전체적으로 흐름-라인 공정일 수 있다. 이것은 배치 오토클레이브 공정을 생략하여, 명백하게 렌즈 생산 가능 속도를 증가시킨다.

게다가, 포일(107)을 포장(110)으로 밀봉하는 데 사용되는 열 역시, 렌즈 멸균에 제공되어 적어도 부분적으로 살생 활성 수준을 제공할 수 있다. 또 다른 모범적인 구체예에 따라, 포장 안의 전기분해된 소금물은 대략 10^-3 또는 10^-4의 멸균보증등급을 달성하도록 제형화될 수 있다. 이러한 경우에, 포일(107)을 포장(110)으로 밀봉하는 데 사용되는 열은 원하는 정도(10^-6)까지 렌즈의 멸균을 완결할 수 있다. 포일(107)을 밀봉하는 데에 사용된 열은 또한 전기분해된 소금물이 무해한 식염수 용액으로 분해되는 속도를 증가시킬 수 있다. 포장 안에 비교적 소량의 식염수 및 포일의 충분한 열전도도가 주어지면, 포일을 포장으로 밀봉하는 데 사용되는 열은 한 모범적인 구체예에 따라, 전기분해된 소금물과 식염수의 온도를 대략 100 ℃ 또는 그 이상으로 상승시킨다. 이러한 온도 상승은 전기분해된 소금물의 분해 속도 증가를 유발할 수 있다. 분해 속도의 증가는 화학반응속도론으로 인하여 전기분해된 소금물이 더욱 활성이 되도록 한다. 따라서 한 모범적인 구체예에 따라, 살생 활성의 속도는 온도에 따라 증가한다. 이 구체예에 따라, 포일(107)을 포장(110)으로 밀봉하는 데 사용되는 열과 복합으로, 전기분해된 소금물은 적어도 10^-6의 멸균보증등급을 달성하기에 충분한 살생 활성을 제공할 수 있다.

도 3은 전기분해된 소금물을 멸균제로서 포함하는, 콘택트렌즈에 대한 흐름-라인 생산 공정의 일부를 도해한다. 도 3에 나타나는 바와 같이, 소금물 또는 염화나트륨 용액의 공급기(supply)(150)가 제공된다. 이러한 공급기는 임의의 크기일 수 있고, 특히 콘택트렌즈 생산의 조업 동안 전기분해된 소금물의 연속 생산을 허용할 정도로 충분히 클 수 있다. 공급기(150)는 물의 흐름에 측정된 양식으로 첨가되는 양의 염화나트륨을 포함하여 전기분해된 소금물의 생산에 필요한 수용성 염화나트륨을 제공할 수 있다.

사용되는 물은, 비록 정제된 물이 필요하지 않고 수도물이 사용될 수 있을지라도, 연수로 되거나 정제된 물일 수 있다. 정제된 물이 사용되는 경우, 물은 여과와 살균성 자외선 복사로의 노출을 복합하여 정제될 수 있다. 생성기(152)가 용액 pH를 내부적으로 완충하기 위한 전도도를 필요로 할 경우, 저농도의 소금, 바람직하게는 탄산수소나트륨이 온라인(on-line) 혼합기를 통하여 정제된 물을 위한 공급선(feed-line)으로 첨가될 수 있다. 본원에 기술되는 바와 같이, 콘택트렌즈 포장 적용에서, 중탄산나트륨이 첨가될 수 있지만, 급수되는 물 흐름에 첨가될 필요가 없고, 최종 용액에서 완충제(buffering agent)로서 제공될 것이다.

일부 실시예에서, 공급기(150)는 임의의 개수로 분리된 용액 저장고 또는 염화나트륨 용기를 포함할 수 있다. 다수의 분리된 저장고 또는 물질용기를 사용하여, 고갈된 저장고 또는 용기는 다른 저장고 또는 용기가 연속되는 공정에 공급하는 동안 다른 저장고 또는 용기로 교체될 수 있다. 이러한 방식으로, 흐름-라인 생산 공정이 수행되는 연속되는 기간은, 고장, 정기 보수 및/또는 물질 부족과 같은 희귀한 우발 사건만을 가정하여, 무기한으로 연장될 수 있다.

도해된 실시예에서, 수용성 용액은 공급선(supply line)(151)을 통하여 공급기(150)로부터 생성기(152)로 제공된다. 다른 실시예에서, 공급기는 생성기(152)로 통합될 수 있고, 그 결과 생성기는 물, 예를 들어 정제된 물의 흐름 및 화학물질, 예를 들어 전도도 조절 메커니즘에 제공되는 소금의 공급을 받아들여 생성기 내에서 소금물 용액을 생산한 이후 전기분해한다.

생성기(152)는 상기 기술한 방식으르 소금물 용액을 전기분해한다. 특히, 생성기(152)는 양극 챔버(153) 및 음극 챔버(154)의 두 챔버로 나뉘어지고, 생성기(152) 안에서 이들 사이에 전류가 흘러 소금물 용액을 전기분해한다.

칸막이(divider)(151), 예를 들어, 반-투과성 막(151)은 생성기(152)를 양극 챔버(153) 및 음극 챔버(152)로 구획한다. 칸막이(151)는 전류가 양극 챔버(153)의 양극(156)과 음극 챔버(154)의 음극(155) 사이에서 흐르도록 한다. 그러나 칸막이(151)는 두 챔버로부터의 전기분해된 용액이 혼합되는 것을 막는다. 칸막이(151)는 예를 들어, 지르코늄 산화물에 기초한 세라믹으로 만들어진 다공성 막을 포함할 수 있다.

공급선(151)은 소금물 용액을 양극 챔버(153) 및 음극 챔버(154) 양쪽에 따로따로 공급한다. 상기 기술된 바와 같이, 양극(156)과 음극(155) 사이에서 생성기(152)를 통하여 흐르는 전류는 양극에서 활성 염소 및 음극에서 수산화나트륨과 같은 전기분해 생성물을 생성한다.

이후, 양극 용액은 흐름선(flow line)(158)을 통하여 양극 챔버(153)로부터 흐른다. 일부 구체예에서, 양극 용액으로부터 약간의 염소 또는 다른 전기분해 생성물을 제거하기를 바랄 수 있다. 따라서 양극 용액이 통과하여 흐르는 중류 촉매 반응기(midstream catalytic reactor)(161)가 제공될 수 있다. 중류 촉매 반응기(161)는 양극 용액에서의 활성 염소 제거(예를 들어, 화학적 분해 및/또는 수착(sorption))를 위하여 과립 촉매 또는 흡수제를 포함할 수 있다.

마찬가지로, 음극 용액이 흐름선(157)을 통하여 음극 챔버(154)로부터 흐른다. 양극 및 음극 용액은 그 다음 혼합기(165)에서 재조합된다. 밸브(159 및 160)는 혼합기(165)에 들어가는 시기 및/또는 양극 및 음극 용액의 비율을 조절하기 위하여 각각 양극 흐름선(158) 및 음극 흐름선(157)에 포함될 수 있다.

일부 실시예에서, 혼합기(165)는 생략될 수 있고 생성기(152)는 양극 챔버(153) 및 음극 챔버(154)로부터의 용액을 조합하는 것에 대한 혼합 메커니즘을 포함할 수 있다. 그러므로 일부 실시예에서, 공급기(150) 및/또는 혼합기(165)는 생성기(152)로 통합될 수 있다.

일단 양극성 용액과 음극성 용액이 혼합기(165)에서 재조합되면, 혼합물은 전기분해된 소금물 또는 초-산화수로 불리고, 본원에 기술된 바람직한 멸균 및 살생 특성을 가진다. 전기분해된 소금물은 7.20 내지 7.70 범위의 pH를 가질 수 있다. 역시 기술한 바와 같이, 일단 혼합되면 전기분해된 소금물에서의 전기분해 생성물은 반응하기 시작하고 분해되어 무해한 식염수 용액을 생성할 것이다. 이 분해는 조건에 따라 2 내지 12 시간이 걸릴 것이다. 전기분해된 소금물이 아직 멸균제로서 효과가 있는 시간 동안, 그것은 도 2와 연관하여 기술된 것과 같은 생산 공정(164)에서 포장과 콘택트렌즈 멸균에 사용된다.

도 3은 일반적 형태의, 전기분해된 소금물을 위한 생성기(152)를 도해한다. 그러나 생성기(152)가 취할 수 있는 특정 구성은 다양하다. 예를 들어, 본원에 참고문헌으로 첨부되는 GB 2253860는 하나는 봉(rod)이고 다른 하나는 실린더(cylinder)인 두 전극을 기술한다. 상기 전극은 공통 축을 가지도록 배열되어, 다공성 막에 의하여 구획된 양극 및 음극(작동 및 보조) 흐름 챔버를 제공한다.

물은 작동 챔버를 통하여 장치의 바닥으로부터 상단으로 공급된다. 동시에, 높은 광물 함량을 가지는 물은 보조 챔버를 통하여 기체-분리 챔버로 흐른다. 전류가 챔버 양쪽에서의 물과 챔버를 구획하는 다공성 막을 통하여 음극 및 양극 사이를 흐른다. 보조 챔버를 통하여 흐른 물은 보조 챔버에서의 전극상에서 생성되는 기포 상승을 통하여 물에 가해지는 전단력 및 대류에 의하여 보조 챔버로 재순환된다. 작동 챔버에서의 압력은 보조 챔버에서의 압력보다 높고, 기체의 전기분해 생성물은 기체-안전 밸브 방식으로 기체-분리 챔버로부터 배출된다. 음극의 물 처리에서 양극의 물 처리로의 작동 방식 변경은 극성을 바꾸어 이루어진다.

전기분해된 소금물을 생산하는 생성기의 임의의 구성은 콘택트렌즈의 멸균을 위한 장치 또는 방법에 대하여 본원에 기술된 원리에 따라 사용될 수 있다.

도 3에 나타나듯이, 주입기(163)는 전기분해된 소금물을 혼합기(165) 또는 통합된 혼합기/생성기로부터, 생산 공정(164)를 통하여 움직이는 일련의 개별 콘택트렌즈 포장(162)으로 제공할 것이다. 이러한 주입기(163)는 각각의 렌즈 포장(162)에 첨가되는 용액을 정확한 양으로 확보하는 것에 사용되는 해밀턴 모터 구동 주사기(Hamilton motor-driven syringes)를 포함할 수 있다. 각각의 렌즈 포장에 첨가되는 용액의 양은 예를 들어 0.15 ㎖ 내지 6 ㎖ 범위일 수 있다.

전기분해된 소금물에 포장된 렌즈는 전기분해된 소금물이 단순한 식염수 용액으로 분해되기 이전에, 적용 법률 및 안전 지침에 의하여 요구되는 정도로 멸균될 수 있다. 분해된 식염수 용액 약간의 하이포아염소산, 하이포아염소산염 및 염소산염과 같은 전기분해 생성물을 포함할 수 있다.

포장 용액에 사용되고 렌즈가 포장에 접착되는 것을 방지하는 계면활성제는 공급기(150) 안의 용액에 첨가될 수 있고, 생성기(152)를 통하여 가공 처리된다. 대안으로, 계면활성제는 생성기(152)에서 또는 혼합기(165) 이전, 이후, 또는 혼합기에서와 같은 생성기(152) 다음에서 용액에 첨가될 수 있다. 생성기(152)에서 부적합한, 포장용액에서의 임의의 원하는 첨가제는, 용액이 생성기(152)에 의하여 산출된 후 포장(162)에 도입되기 전에, 용액에 첨가될 수 있다.

여전히 또 다른 대안의 구체예에서, 계면활성제가 콘택트렌즈를 형성하기 위하여 사용되는 물질에 첨가될 수 있다. 이후 계면활성제는 생성기(152)를 통과할 필요가 없을 것이지만, 최초의 사용에 앞서 보관하는 동안 렌즈로부터 침출되어, 원하는 대로 포장에 렌즈가 접착하는 것을 방지하도록 존재하게 될 것이다. 이러한 경우에, 계면활성제는 렌즈가 포장에 접착되는 것을 방지하고, 렌즈의 수화 속도를 빠르게 하기 위한 주형 이형제(release agent)로서 제공되어, 두 가지 기능을 제공한다.

전기분해된 소금물이 멸균과 고수준 소독 모두에 대한 요건을 충족시키기 위하여 실증되었다. 화학적 멸균제가 일정 기간의 시간 내에 생육가능한 미생물과 포자의 6 로그 감소의 달성이 가능해야 하는 반면, 고수준 소독은 포자박멸 활성(sporicidal activity)을 실증할 필요가 없다. 고수준 소독을 위하여 전형적으로 추천되는 접촉 시간은 멸균에 요구되는 시간보다 짧다. 전기분해된 소금물의 경우에, 고수준 소독은 10 분 후에 달성될 수 있고, 멸균은 20 분 후에 달성될 수 있다.

콘택트렌즈의 초기 포장 내에서 멸균제로서 전기분해된 소금물을 사용하는 두 가지의 특정한 실시예가 아래에 제공될 것이다.

실시예 1

상업적인 전기분해된 소금물 생성기가 본원에 참고문헌으로서 첨부된 미국특허출원 2004/055896에 기술된 바와 같이, 살생 용액을 생산하기 위하여 구성된다. 이 용액은 pH가 6.00 내지 6.20이고 0.26 % w/w 농도의 염화나트륨 및 220 ppm 함량의 유효 자유 염소를 가진다(아래의 표 1 참조).

이후 살생 용액은 보조의 완충 식염수 용액과 혼합되어 pH가 7.2이고 0.6% 염화나트륨과 110 ppm 유효 염소를 함유하는 렌즈 멸균 포장 용액을 생산한다. 이들 용액의 실제 조성은 표 1에 나타난다.

	전기분해된 소금물 용액	보조 식염수 용액	포장 용액
염화나트륨	0.26	0.84	0.6
탄산수소나트륨	n/a	0.084	0.042
붕산	n/a	0.124	0.062
제일인산나트륨	n/a	0.028	0.014
유효 자유 염소	220	n/a	110
측정 pH	6.2	7.4	7.2

실시예 2

상업적 전기분해된 소금물 생성기가 염화나트륨(0.6 %)을 함유하는 포장 용액을 직접 생산하기 위하여 구성되었다. 생성기에 순수한 물에 녹인 중탄산나트륨(0.05 %)의 용액이 공급되었다. 생성기를 통하는 용액 유량을 적절히 조절하여, 약 100 ppm 함량의 유효 자유 염소가 생성될 수 있다. 이 용액은 콘택트 렌즈 포장에 직접 사용될 수 있다.

앞에서의 기술들은 단지 모범적인 장치와 방법의 구체예를 설명하고 기술하기 위하여 존재한다. 개시된 임의의 정확한 형태로 장치와 방법을 총망라하거나 한정하려는 의도는 없다. 상기 가르침에 비추어 다양한 변화와 변형이 가능하다.

Claims

전기분해된 소금물(190)을 이용하여 콘택트렌즈(105)를 멸균하는 것을 포함하는 콘택트렌즈(105) 멸균 방법.
제 1 항에 있어서, 콘택트렌즈의 초기 포장(110, 162)에서 전기분해된 소금물(190)이 콘택트렌즈(105)와 함께 밀봉됨을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 2 항에 있어서, 콘택트렌즈(105)와 전기분해된 소금물(190)을 담는 용기(110, 162)를 포일(107)로 밀봉하기 위하여 초기 포장(110, 162)을 가열하는 것을 더욱 포함하고, 여기서 가열은 적어도 부분적으로 렌즈(105) 멸균에 효과가 있음을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 3 항에 있어서, 가열이 전기분해된 소금물(190)의 분해를 촉진하는 것에 더욱 효과적임을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 2 항에 있어서, 콘택트렌즈(105)가 초기 포장(110, 162)에 접착하는 것을 방지하기 위하여, 소금물(190)이 전기분해된 후에 전기분해된 소금물(190)에 계면활성제를 첨가하는 것을 더욱 포함함을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 2 항에 있어서, 콘택트렌즈(105) 형성에 사용되는 물질이, 전기분해된 소금물(190)로 침출되어 콘택트렌즈(105)가 초기 포장(110, 162)에 접착하는 것을 방지하는 계면활성제를 포함함을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 1 항에 있어서, 전기분해된 소금물(190)이 또한 pH 완충제를 포함하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 2 항에 있어서, 콘택트렌즈(105)를 더욱 멸균하기 위하여 초기 포장(110, 162)을 오토클레이빙(autoclaving)하는 것을 더욱 포함함을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 3 항에 있어서, 용기(110, 162)가 보트(boat)를 포함함을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 3 항에 있어서, 용기(110, 162)가 적층된 알루미늄 포일(107)을 포함함을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
살생 활성을 가지는 전기분해된 소금물(190)을 생산하기 위한 생성기(152); 및

생성기(152)로부터 콘택트렌즈(105)가 들어있는 초기포장(110, 162)으로 다 량의 전기분해된 소금물(190)을 주입하기 위한 주입기(163)를 포함하는,

초기 포장(110, 162)에서 콘택트렌즈를 멸균하기 위한 장치.
제 11 항에 있어서, 생성기(152)는 소금과 물을 혼합하여 소금물 용액을 생산하는 혼합기(165)를 포함하고, 이후 소금물 용액은 생성기(152)에 의하여 전기분해됨을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 장치.
제 11 항에 있어서, 생성기(152)가 막(151)에 의하여 구획된 양극 챔버(153) 및 음극 챔버(154)와 함께 양극 챔버(153) 및 음극 챔버(154) 각각에 다량의 소금물 용액(150)을 수송하는 장치를 포함함을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 장치.
제 11 항에 있어서, 생성기가 7.20 내지 7.70 사이의 pH를 가지는 전기분해된 소금물(190)을 생산하도록 구성됨을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 장치.
제 11 항에 있어서, 전기분해된 소금물(190)이 생성 후 2 내지 12 시간 후에 무해한 식염수 용액으로 분해되도록 형성됨을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 장치.
전기분해된 소금물(190)을 이용하여 콘택트렌즈(105)를 적어도 부분적으로 멸균함을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘택트렌즈(105) 멸균 방법.
제 16 항에 있어서, 초기 포장(110, 162)에서 콘택트렌즈(105) 열 밀봉을 더욱 포함하고, 여기서 열 밀봉이 전기분해된 소금물(190)의 살생 활성 속도(rate of biocidal activity)을 향상시킴을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 16 항에 있어서, 포장(110, 162) 내에 콘택트렌즈(105)를 포장; 및

콘택트렌즈(105)를 더욱 멸균하기 위하여 포장(110, 162)과 콘택트렌즈(105)가 오토클레브를 통과함을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 16 항에 있어서, 콘택트렌즈 포장(110, 162)에 콘택트렌즈(105)와 전기분해된 소금물(190)을 더욱 포함하고, 여기서 콘택트렌즈 포장(110, 162)에 전기분해된 소금물(190)을 이용하고 콘택트렌즈(105)를 포장하는 것이 흐름-라인(flow-line) 공정을 포함함을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.
제 16 항에 있어서, 전기분해된 소금물(190)에 중탄산염을 첨가함을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 콘택트렌즈 멸균 방법.