KR20130056221A

KR20130056221A - 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법

Info

Publication number: KR20130056221A
Application number: KR1020127026919A
Authority: KR
Inventors: 다케시 하기와라; 유지 하토리; 히로미츠 호시카
Original assignee: 덴키 가가쿠 고교 가부시기가이샤
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2013-05-29
Also published as: TW201138758A; JPWO2011114469A1; CN102812051A; CN102812051B; WO2011114469A1; KR101650222B1; JP5603925B2

Abstract

본 발명에서는 히알루론산 및/또는 그의 염을 주사용수, 생리 식염수, 및 인산 완충 생리 식염수로부터 선택된 1종의 주사용 용해액에 용해시킬 때에, 터빈형, 분산형, 분산 터빈형, 앵커형, 패들 블레이드 부착 톱날형 날개로부터 선택된 교반 날개를 구비한 교반조를 이용하는 용해 방법이 개시된다. 또한, 본 발명에서는 이러한 방법을 이용함으로써, 분자량 150만 내지 400만의 히알루론산류 주사액을 대량 규모로 제조하는 것이 가능해졌다.

Description

히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법{METHOD FOR DISSOLVING HYALURONIC ACID AND/OR A SALT THEREOF}

본 발명은 히알루론산 및/또는 그의 염의 함유액으로부터, 의약품에 적합한 히알루론산 및/또는 그의 염(이하, 총칭하여 히알루론산류라고도 함)의 주사액을 제조하는 기술에 관한 것이다.

히알루론산은 N-아세틸-D-글루코사민과 D-글루쿠론산이 결합한 2당 단위가 반복 연쇄되어 이루어지는, 분자량이 500만에나 이른다고 알려진 고분자량의 다당류이다. 일반적으로, 그 글루쿠론산이 나트륨염의 형태가 된 히알루론산나트륨으로서 분리 정제된다. 분자량 약 200만의 히알루론산나트륨은, 분자량 약 80만의 것에 비하여 의약품으로서 변형성 무릎 관절증, 어깨 관절 주위염, 만성 관절 류마티스 등의 치료에 우수한 효과를 발휘하는 것이 알려져 있다(문헌[약리와 치료 Vol.22 No.9 289, (1994)]; 문헌[약리와 치료 Vol.22 No.9 319, (1994)]).

또한, 외과 수술 후의 유착 방지용으로서, 아울러 피부과 영역, 안과 영역에서도 의약품으로서의 효과가 알려져 있고, 실용화되어 있는 것도 있다. 미생물 발효법에 의해 제조되는 히알루론산나트륨은, 예를 들면 어느 종류의 스트렙토코커스(streptococcus)속을 이용하여 배양하고, 얻어진 배양액을 희석하고, 다양한 정제 공정을 거쳐 분말상으로 취득된다.

미생물 발효법에 따르면 히알루론산나트륨을 고분자량인 채로 정제 취득할 수 있지만, 히알루론산나트륨 주사액을 대량 제조할 때에는 여러가지 곤란한 문제가 있었다.

즉, 고분자량의 히알루론산나트륨의 용해를 단시간에 효율적으로 행하는 것이 어려운 것, 상기 용액의 점도가 매우 높기 때문에 취급하기 어려운 것, 나아가 열 등에 불안정하여 여과 또는 멸균이 어려운 것 등이다. 따라서, 고분자량의 히알루론산나트륨 주사액을 대량으로 제조하는 방법에 대해서는 명백해져 있지 않았다.

본 발명자는 히알루론산류의 함유액을 주사액으로서 대량으로 제조하는데 있어서, 히알루론산류의 함유액 중에서 이물질을 효율적으로 분리 제거하여, 고순도의 의약품 등급의 히알루론산류를 취득하는 방법에 대해서 연구를 거듭했는데, 그 연구 과정에서, 히알루론산류를 주사 용액에 용해시킬 때에, 일반적인 교반조를 통상의 조건으로 이용한 것으로는 히알루론산류가 충분히 용해되지 않아 응집물이 생겨 버리거나, 용해시에 히알루론산류의 분자량의 저하를 초래하거나 하여 교반 용해 공정이 장애가 된다는 것이 판명되었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 일반적으로 히알루론산류의 주사액을 제조할 때에 바람직하게 실시할 수 있는 히알루론산류의 용해 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 목적은 고분자량의 히알루론산류를, 응집을 가급적 억제하면서 주사용 용해액에 충분히 분산시켜, 청징한 용해액을 얻을 수 있는 히알루론산류의 용해 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 고분자량의 히알루론산류를, 그 분자량을 가급적 저하시키지 않고 주사용 용해액에 용해시킬 수 있는 히알루론산류의 용해 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 다음 방법이 제공된다.

즉,

(1) 터빈형, 분산형, 분산 터빈형, 앵커(anchor)형, 및 패들 블레이드 부착 톱날형 날개로부터 선택된 교반 날개를 구비한 교반조를 이용하여, 주사용수, 생리 식염수 및 완충 생리 식염수로부터 선택된 1종의 주사용 용해액에, 히알루론산 및/또는 그의 염을 용해시키는 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(2) 교반 날개의 축이 용기 중앙 또는 편심시킨 위치에 있는 교반조를 이용하는 (1)에 기재된 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(3) 교반 날개가 1단 또는 다단인 교반조를 이용하는 (2)에 기재된 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(4) 교반 날개의 회전수가 100 내지 5000 rpm인 교반조를 이용하는 (3)에 기재된 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(5) 교반조 및 라인의 내면 재질이 테플론, 테플론 라이닝 또는 테플론 코팅인 (4)에 기재된 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(6) 히알루론산 및/또는 그의 염이 평균 분자량 150만 내지 400만인 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(7) 히알루론산 및/또는 그의 염이, 스트렙토코커스 에퀴(streptococcus equi) FM-100 또는 스트렙토코커스 에퀴 FM-300을 이용하여, 발효법에 의해 제조되는 것인 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법.

이러한 방법에 따르면, 주사액을 제조할 때에 사용할 수 있는 고품질의 히알루론산류의 용해액을 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 다음 방법이 제공된다.

즉,

(8) 대경사(大傾斜) 터빈 날개 또는 분산 터빈 날개의 교반 날개를 구비한 교반조를 이용하여, 주사용수, 생리 식염수 및 완충 생리 식염수로부터 선택된 1종의 주사용 용해액에, 히알루론산 및/또는 그의 염을 용해시키는 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(9) 교반조가 대략 수직형 원통형이고, 교반 날개가 조 중심으로부터 직경 방향 외측으로 편심시킨 위치에 축을 위치시켜 배치되는 것인 (8)에 기재된 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(10) 교반 날개의 축의 편심 위치가 중심선을 1:2로 나누는 위치인 (9)에 기재된 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(11) 교반조가, 교반 날개 직경/조 내경의 비가 0.3 내지 0.5가 되는 교반 날개를 구비하는 것인 (8) 내지 (10) 중 어느 한 항에 기재된 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법;

(12) 교반 날개를 1500 내지 1800 rpm의 회전수로 작동시키는 (8) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 용해 방법;

(13) 교반 시간을 45분 이상으로 하는 (8) 내지 (12) 중 어느 한 항에 기재된 용해 방법;

(14) 교반조 및 교반조에 접속되는 라인의 적어도 내면이 스테인리스강제로 전해 연마 마감되어 있는 것인 (8) 내지 (13) 중 어느 한 항에 기재된 용해 방법;

(15) 히알루론산 및/또는 그의 염이 평균 분자량 150만 내지 400만인 (8) 내지 (14) 중 어느 한 항에 기재된 용해 방법;

(16) 히알루론산 및/또는 그의 염의 농도가 0.75 내지 1.25 w/v％가 되도록 용해시키는 (8) 내지 (15) 중 어느 한 항에 기재된 용해 방법;

(17) 히알루론산 및/또는 그의 염이, 스트렙토코커스 에퀴 FM-100 또는 스트렙토코커스 에퀴 FM-300을 이용하여, 발효법에 의해 제조되는 것인 (8) 내지 (16) 중 어느 한 항에 기재된 용해 방법.

이러한 방법에 따르면, 고분자량의 히알루론산류를 응집이나 분자량의 저하를 가급적으로 억제하면서, 주사용 용해액에 충분히 분산시킬 수 있어, 주사액의 대량 규모의 제조가 가능해진다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 양태에 관한 용해 방법을 실시하기 위한 교반조에 설치되는 분산 터빈형 교반 날개의 개략 평면도이다.
도 2는, 도 1의 분산 터빈형 교반 날개의 측면도이다.
도 3은, 다른 분산 터빈형 교반 날개의 예를 도시하는, 도 1과 동일한 도면이다.
도 4는, 도 3의 분산 터빈형 교반 날개의 측면도이다.
도 5는, 교반조에 대경사 터빈 날개를 배치한 상태를 도시한 도면이고, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도이다.
도 6은, 교반조에 2단 경사 터빈 날개를 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도, (c)는 (a)에 있어서의 c-c 화살 표시도이다.
도 7은, 교반조에 경사 터빈 날개와 패들의 병용 날개를 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도, (c)는 (a)에 있어서의 c-c 화살 표시도이다.
도 8은, 분산 터빈 날개를 교반조에 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도이다.
도 9는, 맥스 블렌드(max blend) 날개를 교반조에 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도이다.
도 10은, 용해(dissolver) 날개를 교반조에 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 용해 날개의 평면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다.

본 발명에 이용되는 히알루론산류는, 유리된 형태의 히알루론산, 히알루론산의 염, 또는 유리된 히알루론산과 히알루론산의 염과의 혼합물을 포함한다. 히알루론산의 염으로서는, 예를 들면 나트륨염, 칼륨염, 칼슘염, 리튬염 등을 들 수 있지만, 나트륨염이 가장 일반적으로 이용된다. 또한 본 발명에서 사용하는 히알루론산류 함유액은 동물 조직으로부터 추출한 것일 수도 있고 발효법으로 제조한 것일 수도 있지만, 발효법으로 제조한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

발효법에 의한 히알루론산류는, 예를 들면 스트렙토코커스속 등의 히알루론산 생산능을 갖는 박테리아 등의 미생물을 사용하여 기지의 방법으로 얻을 수 있다. 발효법에서 사용하는 균주로서는, 자연계에서 분리되는 히알루론산 생산능을 갖는 미생물, 또는 일본 특허 공개 (소)63-123392호 공보에 기재된 스트렙토코커스 에퀴 FM-100(미공연균기 제9027호), 일본 특허 공개 (평)2-234689호 공보에 기재된 스트렙토코커스 에퀴 FM-300(미공연균기 제2319호)과 같은 고수율로 안정적으로 히알루론산을 생산하는 변이주를 들 수 있고, 이러한 변이주가 바람직하게 이용된다.

상기 발효법에 의해 제조되고, 본 발명에서 사용할 수 있는 히알루론산류는 고분자량의 것으로, 일반적으로 평균 분자량이 150만 내지 400만인 것이다. 평균 분자량이 150만보다 작은 경우에는 의약품으로서의 효능이 저하되는 한편, 평균 분자량이 400만보다 큰 것은 상기한 방법으로 얻기가 곤란하기 때문이다. 단, 본 발명에 관한 용해 방법을 저분자량의 히알루론산의 용해에 사용할 수 없다는 것은 아니다.

히알루론산류를 용해하는 공정에서 이용하는 주사용 용해액으로서는, 주사용수, 생리 식염수 및 완충 생리 식염수를 사용할 수 있고, 특히 산, 알칼리, 인산염과 같은 완충제를 포함하는 pH 조정제 등을 첨가한 일본 약전의 제제 총칙 주사제의 항에서 인정되고 있는 것을 사용할 수 있다.

용해 공정에서의 히알루론산류의 첨가량으로서는, 히알루론산류 농도가 0.75 내지 1.25 w/v％가 되도록 설정한다. 히알루론산류 농도 0.75 w/v％ 이하에서는 히알루론산류 용액의 점도는 낮아 제조가 용이하다. 또한, 1.25 w/v％ 이상에서는 히알루론산류의 용해도 때문에 대량으로 제조하기가 어렵다. 따라서, 고점도의 용액이 되는 히알루론산류 농도 0.75 내지 1.25 w/v％가, 본 발명의 용해 방법이 대상으로 하는 제조 조건에 해당한다.

용해되는 히알루론산류는 밸브가 부착된 기밀 용기에 충전해 두고, 밸브를 개재한 투입 슈트(shoot)에 의해 교반조에 투입하는 것이 바람직하다. 투입 슈트의 각도는 50° 이상의 급경사로 하는 것이 바람직하고, 상기 용기를 거꾸로 하여 히알루론산류를 투입할 때, 손실이 적어진다. 밸브는 버터플라이 밸브를 이용하는 것이 바람직하고, 그의 변환에 의해 히알루론산류를 외기에 닿지 않게 무균적으로 교반조에 투입하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이 밸브가 부착된 기밀 용기의 재질은 스테인리스강 또는 그의 내면에 테플론 코팅한 것, 또는 내면을 전해 연마 마감한 것이 세정성, 취급 간편성 등에서 바람직하다.

용해에 사용되는 교반조는, 일반적인 대략 수직형 원통형의 조 본체에 종축형의 교반 장치를 부가 설치한 것으로, 교반 장치는 축선이 상하 방향을 향하도록 조 본체의 내부에 배치되는 축과, 상기 축의 하단(및 경우에 따라서는 중간단 부위)에 대략 수평으로 부착되는 교반 날개와, 상기 축의 상단에 부착됨와 동시에 조 본체의 뚜껑부 상에 설치되는 구동 장치를 구비하여 이루어진다.

상기 교반조에 있어서의 교반 용해 공정에서는, 히알루론산류의 주사용 용해액에 대한 용해성이 좋지 않은 것과, 용액이 고점도인 것, 나아가 용해시에 분자량의 저하를 초래하는 일이 많다는 것으로부터, 상술한 바와 같이 해결하여야 할 과제가 있었다. 따라서, 본 발명자는 상기 교반조에 있어서, 다양한 형식의 교반기를 다양한 조건에서 사용하여 예의 비교 검토를 행하였다. 그 결과, 특정한 타입의 교반기를 특정한 조건에서 사용하는 것이 바람직하다는 것이 판명되었다.

즉, 교반 장치로서는 터빈형, 분산형, 분산 터빈형, 앵커형, 패들 블레이드 부착 톱날형 날개로부터 선택된 교반 날개를 구비한 교반기를 사용할 수 있는데, 이들 중에서 다시 비교 검토하면, 터빈형, 분산형, 분산 터빈형의 교반 날개를 갖는 것이 바람직하고, 특히 대경사 터빈 날개 및 분산 터빈 날개가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.

또한, 교반 날개를 배치하는 위치(교반 날개의 축의 위치)는 통례에 따라서 조 본체의 대략 중앙 위치로 할 수 있는데, 교반 날개의 축을 조 본체의 반경 방향 외측으로 편심시켜 설치하면 히알루론산류의 용해 속도가 빨라져 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 예를 들면, 편심 위치는 조 본체의 중심선 상의 조 직경을 1:2로 나누는 위치, 1:3으로 나누는 위치, 1:4로 나누는 위치, 1:5로 나누는 위치 등으로 할 수 있는데, 그 중에서도 1:2로 나누는 위치가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.

또한, 교반 날개의 회전수에 대해서는 일반적으로 100 내지 5000 rpm, 예를 들면 800 내지 2000 rpm이 적당하고, 특히 교반 날개 중에서도 바람직한 대경사 터빈 날개 및 분산 터빈 날개에 대해서는 1500 내지 1800 rpm의 회전수가 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 회전수가 너무 작으면 히알루론산류의 주사용 용해액에 대한 분산성이 불량이 된다. 반대로, 회전수를 크게하려고 해도 히알루론산류의 분자량이 너무 크기 때문에 교반 날개가 회전하지 않게 된다. 또한, 용해에 있어서는 교반과 동시에 가온하는 것이 효과적인 경우가 많지만, 히알루론산류의 경우에는 가온에 의해 분자량 저하 등의 좋지 않은 물성 변화가 발생할 수 있다. 또한, 교반이 충분하지 않은 경우에는 교반 시간을 길게 하는 것을 생각할 수 있지만, 교반 시간을 길게 했을 경우에도 분자량 저하 등의 물성 변화가 발생할 수 있다. 그러나, 교반 날개 형상, 위치, 다른 운전 조건 등의 조절에 더하여 회전수를 상기한 범위로 설정함으로써, 가온하지 않는 온화한 조건 하에서 단시간에 용해시킬 수 있다.

또한, 교반 날개의 크기에 대해서도 최적인 범위가 있다는 것이 판명되었다. 즉 교반 날개는, 교반 날개 직경(d)/조 내경(D)의 비(d/D)를 0.3 내지 0.5로 하는 것이 바람직하다. 이러한 비가 0.3보다 작아지면, 교반 효과가 충분하지 않아 용해성, 분산성이 나빠지는 반면, 0.5를 초과하면, 분자량이 저하된다는 등의 문제점이 발생하기 때문이다.

또한, 마찬가지로 교반 시간도, 짧으면 교반 효과가 충분하지 않아 용해성, 분산성이 나빠지는 반면, 너무 길면, 분자량이 저하된다는 등의 문제점이 발생 한다. 예시적으로는 45분 이상 100분 정도까지, 특히 60분 정도까지가 바람직하다.

또한, 교반 날개는 상기한 바와 같이 교반 날개의 종류, 크기, 설치 위치, 회전수 등등을 적절히 설계하면 1단으로도 충분하지만, 다단으로 하는 것을 배제하는 것은 아니다.

용해 조작에 있어서 적절하게 교반조 내를 감압하는 것이 바람직하다. 이는 히알루론산류 및 액 내의 기포를 제거하기 위해서인데, 용해 속도를 빠르게 하기 위해서도 유효하다.

히알루론산류 용액은 고점도인데, 그의 탈포를 위해 진공 펌프 등의 통상의 감압 수단을 이용하여, 5 내지 20 kPa abs까지 감압하는 것이 바람직하다. 온도를 올리거나 용액의 교반을 병용하여 행하면 더욱 효과가 향상된다.

용해용 교반조 내면의 재질은 식염수에 대한 내식성, 용해 후의 내면의 세정성 등으로부터, 스테인리스, 유리, 테플론(등록상표) 등을 들 수 있지만, 히알루론산류 용액의 재질 표면에 대한 부착의 관점에서, 테플론(등록상표), 테플론(등록상표) 라이닝 또는 테플론(등록상표) 코팅이 바람직하다. 테플론(등록상표)은 다른 재질에 비하여 히알루론산류 용액의 부착이 적기 때문에, 교반조로부터 용해액을 배출하거나 교반조를 세정하는 데 적합하기 때문이다.

또는, 테플론(등록상표) 대신에 스테인리스강, 특히 SUS316L을 이용하는 것도 바람직하고, 그 경우 내면을 전해 연마 마감하면 테플론(등록상표)과 동등 이상의 성능이 얻어진다.

교반 용해 후에는 멸균, 이물질 여과, 탈포, 충전의 각 공정이 실시된다.

이들 공정에 대해서 간단히 설명하면, 히알루론산류 용액의 멸균은 이물질 제거 전, 또는 바이알 등의 용기에 충전한 후에 행한다.

이물질 여과는 여과 처리에 의해 이루어진다. 여과에서 사용되는 여과막은 공경 0.2 내지 50㎛가 바람직하다. 공경이 그 범위보다 작은 경우에는, 이전 공정에서 얻어진 멸균액이 매우 고점도액이기 때문에 막을 통액시키는 것이 곤란하고, 공경이 그 범위보다 큰 경우에는, 이물질 여과가 불완전해져 주사액 내에 육안으로 판별할 수 있는 불용성 이물질이 혼재하기 때문에 바람직하지 않다.

여과막의 재질은 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에스테르, 테플론(등록상표), 폴리프로필렌, 폴리불화 비닐리덴 및 나일론 등 중에서 선정할 수 있지만, 폴리불화 비닐리덴, 폴리프로필렌 또는 나일론이 바람직하다. 여과막의 형상으로서는, 평막, 필터 카트리지, 일회용 필터 중 어느 것도 가능한데, 대량으로 처리하는 경우에는 필터 카트리지 또는 일회용 필터가 바람직하다. 본 발명에서 사용할 수 있는 여과막의 구체예로서는, 닛본 밀리포어사제 밀리팩이나 듀라포어 밀리디스크 등이 있다.

히알루론산류 함유액의 pH는 2 내지 10, 온도는 5 내지 100℃ 중에서 임의의 조건이 선택된다. 통액시의 유량 및 압력에 대해서는 필터의 종류에 따라서 내압성을 고려하여 설정하는데, 압력을 가하면 필터로부터 이물질이 유출될 수도 있으므로 주의해야 한다. 밀리디스크 40에서는, 유량 50 내지 300 L/hr, 처리압 0.01 내지 0.50 MPa이 바람직하다. 여과액은 주사용 용해액으로 희석하여 농도 조정할 수도 있다.

충전 공정에서는, 히알루론산류 용액을 용기에 충전하는 부분과, 충전 후의 용기에 고무 마개를 타전 또는 용기를 용접 밀봉하는 밀봉 부분을 포함하는 충전기가 사용된다. 충전되는 주사액용 용기로서는, 일반적인 앰플, 바이알, 두퍼젝형이나 미리 충전된 시린지가 사용된다.

다음으로, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하는데, 본 발명이 이 실시예의 기재 내용으로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

<실시예 1>

스트렙토코커스 에퀴 FM-100(미공연균기 제9027호)을 이용하여 발효법으로 얻어진 분자량 237만의 히알루론산나트륨 1580 g을 20 L의 버터플라이 밸브가 부착된 기밀 용기에 충전하였다. 내면이 테플론 코팅되어 있는 스테인리스강제의 용량 200 L의 교반조에 분산 터빈형의 교반 날개를 부착하고, pH 7.3의 2 mM 인산나트륨 완충액을 포함하는 생리 식염액(주사용 용해액) 149 L를 교반조에 투입하였다.

상술한 히알루론산나트륨을 충전한 기밀 용기를 교반조의 원료 분말 투입구에 거꾸로 부착하고, 버터플라이 밸브를 개방하여, 히알루론산나트륨을 교반조 중에 투입하였다. 도 1 내지 2에 분산 터빈형 교반 날개(용해 날개 직경 275 mm, 12매 날개와 경사 패들 날개 6매로 이루어짐)의 평면도를 나타낸다.

1800 rpm로 교반을 50분간 행하여, 히알루론산나트륨을 완전히 용해하였다. 액 내의 기포를 제거하기 위하여, 교반조 내 압력을 20분간, 진공도 15 kPa abs로 유지하고, 기포를 제거한 후, 상압으로 복귀시켰다. 이 용액의 히알루론산나트륨 농도를 카르바졸황산법에 의해 측정했더니, 1.00％가 되었다. 이 액의 극한 점도를 제15개정 일본 약전에 따라서 측정했더니 33.8 dL/g이고, 분자량으로 환산했더니 237만이었다.

이 용해액을 기꼬망사제 키즈 쿠커 연속 멸균기로 연속 멸균하였다. 이 장치는 2중관을 포함하고, 내관은 내경 23 mm이며 고정된 교반기가 내장되고, 가열부의 용적 3.4 L, 홀드부 용적 0.6 L, 냉각부 용적 2.6 L였다. 홀드부의 온도가 135℃가 되도록 가열부 외관의 열수를 조절하여, 홀드부에서의 체류 시간이 34초가 되도록 가열부 입구의 정량 펌프를 제어하였다.

냉각부는 출구 온도가 40℃ 이하가 되도록 냉각부 외관의 물을 조절하였다. 냉각부 출구 압력이 0.33 MPa이 되도록 압력 조절 밸브로 제어하고, 냉각된 히알루론산나트륨 용해액을 공경 5㎛의 폴리염화비닐리덴제의 여과막을 포함하는 닛본 밀리포어사제 밀리 디스크 40을 이용하여 유량 60 L/hr로 여과하였다.

여과액을 30분간 144 rpm으로 교반 혼합하였다. 이어서, 그 액을 다이어프램형의 충전 펌프를 갖는 충전부, 고무 마개의 타전, 권체 기구를 갖는 바이알 충전 밀봉기로, 바이알병에 2.85 L 씩 충전하였다. 고무 마개는 부틸 고무(다이꾜 세이꼬사제)를 타전하였다.

제품의 품질 시험을 제15개정 일본 약전, 제제 총칙·주사제의 항에 따라 불용성 이물질 검사를 행했더니, 합격율은 99.9％ 이상이었다.

또한, 도 1 내지 2에 도시한 분산 터빈형 교반 날개 대신에 도 3 내지 4에 도시한 바와 같은 분산 터빈형 교반 날개(날개 직경 243 mm, 12매 날개와 날개 직경 170 mm, 4매 날개로 이루어짐)를 이용하여 동일한 조건으로 조작을 행했더니, 마찬가지로 유효하다는 것이 확인되었다.

<실시예 2>

교반조에 있어서의 교반기의 구성을 여러가지로 변경하여, 최적인 교반 날개, 교반 조건을 구하기 위하여 용해 시험을 행하였다. 용해 시험에서는, 생리 식염수 149 L를 투입한 조 내경 550 mm의 교반조에, 히알루론산나트륨(극한 점도 35.0 dL/g) 1580 g을 투입하고, 교반기를 작동시켜 이것을 용해시켰다. 용해 시험의 결과는 히알루론산나트륨의 분산성, 용해 여부, 분자량 저하에 대해서, 이하에 기재된 각 기준에 따라서 평가한다.

[분산성]

히알루론산류의 거동을 육안으로 확인하여, 다음 판정 기준에 따라서 평가한다.

○: 조 내 전체에 히알루론산류가 분산되어 있는 상태

△: 히알루론산류가 조 바닥 부근에서 분산되어 있고, 조 전체에는 분산되어 있지 않은 상태

×: 대부분의 히알루론산류가 조 바닥에 있고, 분산이 거의 관찰되지 않는 상태

[용해 여부]

다음 판정 기준 a 내지 c를 종합적으로 판정하여, 모든 기준을 만족시키면 ○, 하나 만족시키지 않으면 △, 모두를 만족시키지 않는 경우에는 ×로 한다.

a: 히알루론산류 용해 중에, 육안 수준에서 응집물(가루 덩어리)이 관찰되지 않는 것

b: 히알루론산류 용해액이 무색 투명인 것

c: 교반조의 벽면에 육안 수준에서 미용해된 히알루론산류가 관찰되지 않는 것

[분자량 저하도(Δ 분자량)]

Δ 분자량(=(용해 전 극한 점도- 용해 후 극한 점도)/용해 전 극한 점도)에 대하여, 이하의 판정 기준에 따라 판정한다.

○: Δ 분자량≤0.03

△: 0.03<Δ 분자량≤0.15

×: 0.15<Δ 분자량

[교반 날개의 형상에 대한 시험]

교반 날개로서, 대경사 터빈 날개, 2단 경사 터빈 날개, 경사 터빈 날개와 패들의 병용, 분산 터빈 날개, 맥스 블렌드 날개, 용해 날개를 준비하고, 교반조에 부착하여, 교반 회전수 1800 rpm으로 용해 시험을 행하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타냈다.

또한 여기서, 본 실시예에서 사용한 상기한 각 교반 날개의 형상과 그 교반조에 있어서의 설치 위치를 도 5 내지 10에 나타냈다.

도 5는 교반조(4)에 대경사 터빈 날개(5)를 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도이고, 도면 중, H=754 mm, h=522 mm, D=550 mm, d=180 mm이다(d/D=0.33). 또한, 교반 날개의 형상에 관한 상기 시험에서는, 대경사 터빈 날개(5)를 교반조(4)의 편심 위치(e=90 mm)에 부착하였다. 이 편심 위치는 후술하는 편심(1: 2)에 상당한다.

도 6은 2단 경사 터빈 날개(6)를 교반조(4)에 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도, (c)는 (a)에 있어서의 c-c 화살 표시도이고, 도면 중, H=754 mm, h1=290 mm, h2=232 mm, D=550 mm, d₁(상)=155 mm, d₂(하)=180 mm이다(d₁/D=0.28(상); d₂/D=0.33(하)). 이 시험에서도, 2단 경사 터빈 날개(6)는 편심 위치(e=90 mm)에 부착하였다.

도 7은 경사 터빈 날개와 패들의 병용 날개(7)를 교반조(4)에 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도, (c)는 (a)에 있어서의 c-c 화살 표시도이고, 도면 중, H=754 mm, h₁=283 mm, h₂=85 mm(패들 높이), h₃=154 mm, D=550 mm, d₁(패들 직경)=155 mm, d₂(터빈 날개 직경)=180 mm이다(d₁/D=0.28(패들); d₂/D=0.33(터빈 날개)). 이 시험에서도, 병용 날개(7)는 편심 위치(e=90 mm)에 부착하였다.

도 8은 분산 터빈 날개(8)를 교반조(4)에 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도이고, 도면 중, H=754 mm, h=522 mm, D=550 mm, d=180 mm이다(d/D=0.33). 이 시험에 있어서도, 분산 터빈 날개(8)는 편심 위치(e=90 mm)에 부착하였다.

도 9는 맥스 블렌드 날개(9)를 교반조(4)에 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 (a)에 있어서의 b-b 화살 표시도이고, 도면 중, H=677 mm, h(날개 높이)=450 mm, D=550 mm, d=290 mm이다(d/D=0.53).

도 10은 용해 날개(10)를 교반조(4)에 배치한 상태를 나타내는 것으로, (a)는 개략 측단면도, (b)는 용해 날개(10)의 평면도이고, 도면 중, H=677 mm, e=137.5 mm, D=550 mm, d=250 mm이다(d/D=0.53).

표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 대경사 터빈 날개와 분산 터빈 날개가 히알루론산나트륨의 분산성, 용해 여부, 분자량 저하의 모든 항목에 대해서 우수하였다. 이에 대하여, 2단 경사 터빈 날개는 히알루론산나트륨의 분산성이 떨어지는 데다가, 분자량 저하도 관찰되고, 나머지 경사 터빈 날개와 패들의 병용 등도 분산성이나 용해 여부 중 어느 것이 불량이고, 분자량 저하도 관찰되며, 특히 맥스 블렌드 날개에 있어서 분자량 저하도가 컸다.

[교반 날개의 위치]

교반 날개의 형상에 대하여 용해 시험의 결과가 우수하였던 대경사 터빈 날개와 분산 터빈 날개 각각에 대하여, 교반 날개를, 편심 1:2, 편심 1:3, 편심 1: 5의 위치에 부착하여, 용해에 있어서의 교반 날개의 위치의 영향을 조사하였다. 결과를 다음 표 2에 나타냈다.

표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 대경사 터빈 날개 및 분산 터빈 날개의 모두 대해서도 편심 1:2의 위치가 교반 날개의 최적 부착 위치였다.

[교반 회전수]

지금까지의 시험에서 우수하였던 분산 터빈 날개를 성능적으로 우수하였던 편심 1: 2의 위치에 설치하고, 교반 회전수를 1000 rpm 내지 2500 rpm의 범위에서 다양하게 변동시켜 용해 시험을 행하였다. 결과를 다음 표 3에 나타냈다.

표 3의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 교반 회전수로서는 1500 rpm과 1800 rpm이 동등한 성능을 나타냈지만, 용해 시간이 짧은 점을 고려하면 1800 rpm이 가장 우수하였다.

[교반 날개 직경/조 내경]

지금까지의 시험에서 우수하였던 분산 터빈 날개의 크기를, 교반 날개 직경/조 내경의 비로 0.1로부터 1의 범위에서 변경하여, 성능적으로 우수하였던 편심 1: 2의 위치, 교반 회전수 1800 rpm에서 용해 시험을 실시하였다. 결과를 다음 표 4에 나타냈다.

표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 교반 날개 직경/조 내경의 비가 0.3인 것과 0.5인 것이 동일한 우수한 성능을 나타냈지만, 상기 비가 0.1인 것은 용해성이 나쁘고, 상기 비가 1인 것은 분자량 저하가 컸다.

[교반 시간]

교반 날개 직경/조 내경의 비가 0.33인 분산 터빈 날개를 편심 1: 2의 위치에 부착하고, 교반 시간을 30분 내지 120분의 범위로 바꾸어 용해 시험을 행하였다. 결과를 다음 표 5에 나타냈다.

표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 교반 시간 30분에서는 용해성이 충분하지 않지만, 반대로 교반 시간이 120분이 되면 분자량의 저하가 현저하게 되었다. 이에 대하여, 교반 시간 45분 및 60분에서는 모든 기준을 만족시켰다.

1: 용해 날개
2: 축구멍
3: 경사 패들 날개
4: 교반조
5: 대경사 터빈 날개
6: 2단 경사 터빈 날개
7: 경사 터빈 날개와 패들의 병용 날개
8: 분산 터빈 날개
9: 맥스 블렌드 날개
10: 용해 날개

Claims

터빈형, 분산형, 분산 터빈형, 앵커(anchor)형, 및 패들 블레이드 부착 톱날형 날개로부터 선택된 교반 날개를 구비한 교반조를 이용하여, 주사용수, 생리 식염수 및 완충 생리 식염수로부터 선택된 1종의 주사용 용해액에, 히알루론산 및/또는 그의 염을 용해시키는 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법.
제1항에 있어서, 교반 날개의 축이 용기 중앙 또는 편심시킨 위치에 있는 교반조를 이용하는 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법.
제2항에 있어서, 교반 날개가 1단 또는 다단인 교반조를 이용하는 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법.
제3항에 있어서, 교반 날개의 회전수가 100 내지 5000 rpm 인 교반조를 이용하는 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법.
제4항에 있어서, 교반조 및 라인의 내면 재질이 테플론, 테플론 라이닝 또는 테플론 코팅인 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 히알루론산 및/또는 그의 염이 평균 분자량 150만 내지 400만인 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 히알루론산 및/또는 그의 염이, 스트렙토코커스 에퀴(streptococcus equi) FM-100 또는 스트렙토코커스 에퀴 FM-300을 이용하여, 발효법에 의해 제조되는 것인 히알루론산 및/또는 그의 염의 용해 방법.