KR20190028712A

KR20190028712A - 비완충 차아할로스산 조성물에 의한 고 내성 감염성 미생물 및 단백질의 불활성화

Info

Publication number: KR20190028712A
Application number: KR1020197001817A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 제임스 테리; 제프리 프란시스 윌리엄
Original assignee: 브리오테크 인코포레이티드
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2019-03-19
Also published as: EP3475231A1; JP2019527087A; WO2017223361A1; EP3475231A4; US20210308289A1; JP2023052386A; CA3028984A1; CN109715564A

Abstract

본 발명은 대상의 확실한 살균 방법, 감염성 단백질을 불활성화하는 방법 및 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물을 사용하여 미생물 병원체를 불활성화하는 방법에 관한 것이다.

Description

비완충 차아할로스산 조성물에 의한 고 내성 감염성 미생물 및 단백질의 불활성화

본 발명은 차아할로스산(hypohalous acid)의 안정한, 비완충 용액을 함유하는 용액, 겔, 미스트 또는 증기에 노출시, 표면 또는 현탁액, 생물학적 유체 또는 조직에서의 고 내성 감염체의 불활성화를 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다.

지난 수십년 동안 다제 내성 질환 미생물의 출현은 전염병 문제의 새로운 시대로 인도하였다. 침입성 병원성 미생물, 특히 환경에서 오랜 기간 생존할 수 있거나 기존의 오염 제거 절차에 저항하는 미생물에 대한 사람과 동물의 노출을 예방하고 제어하는 개선된 수단에 대한 시급한 필요가 존재한다. 후자는 표면, 도구 또는 장치에서 가장 내구성이 강한 감염체의 효과적이고 높은 수준의 소독 및 작업자, 환자 및 환경에 대한 안전성과 관련하여 모두 부적합한 것으로 입증되었다. 현재의 수단은 길고 비실용적인 노출 시간, 상승된 온도 또는 압력, 또는 위험하거나 부식성이 있는 용액이나 증기의 혼입 없이 실패한다. 질환의 모든 알려진 감염체가 궁극적으로 물리적 및 화학적인 극단적 환경에 굴복하지만, 이런 수단은 실용적인 응용에 불편하거나 심지어 위험할 수 있으며 귀중한 장비를 손상시킬 수 있다. 이런 수단은 인간, 가축 및 야생 동물의 퇴행성 신경병과 크게 관련이 있는 잘 알려진 미생물 병원체 또는 자가 복제 단백질에 의한 증가하는 건강 위험에 대한 준비된 해결책을 제공하지 못한다. 이런 결함의 결과로, 비극적이고 치명적인 의원성 전염 사건은 의심받지 않은 환자에 사용된 도구 및 장치에 적용된 비효율적인 오염 제거 수단으로부터 발생할 수 있다.

질환체의 불활성화에 대한 진보에도 불구하고, 오늘날의 감염 제어 수단에 대한 문제점을 제기하는 질환체의 높운 수준의 오염 제거/불활성화에 적용할 수 있는 편리하고, 비용 효과적이고, 완전히 위험하지 않은 방법에 대한 요구가 존재한다. 본 발명은 이런 필요를 충족시키려고 노력하고 추가 관련 이점을 제공한다.

짧은 노출 기간 후, 표면, 기구, 장비 및 작업 인원에게 경미하고 무해한 조건하에서 감염체를 높은 정도로 불활성화시키는 방법 및 조성물이 개시되어 있다. 이런 방법 및 조성물은 내성이 강한 감염체를 함유하거나 노출된 것으로 의심되는 물품 및 표면의 오염 제거에 통상적으로 적용되는 방법 및 조성물과 특성 및 지속 기간이 현저히 상이하다. 과거에, 모든 감염체의 완전한 불활성화에 대한 적절한 수준의 신뢰도는 1-2시간 동안 2N 수산화나트륨 또는 농축 차아염소산나트륨 용액(10,000-40,000mg/L)과 같은 가성 및 부식성 화학 제제에서 사전 침지 이후 (예를 들어, 30분 동안 132℃에서 가압 증기를 사용하는) 가혹하고 장시간 고온 처리를 필요로 하였다. 이런 절차는 많은 양의 위험한 화학 용액을 취급하고 고가의 가압 멸균 장비를 오염 제거 표적의 과도한 열 처리에 의해 생성된 증기에 노출시키는 인원에게 상당한 위험을 초래한다. 대조적으로, 본 발명에 개시된 조성물은 추가의 고온의 화학 물질 노출 후 처리를 필요로 하지 않고, 짧은 접촉 기간(초 내지 시간) 후에 실온(20℃)에서 내성 감염체의 불활성화를 가능하게 한다. 본 발명에 개시된 조성물은 고가의 부식성 또는 비실용적인 조성물 또는 절차를 필요로 하지 않는다. 이전의 모든 방법은 모든 알려진 감염체의 감염성을 저하시키는 것으로 입증되었지만, 시체 준비 및 식품 가공 또는 감염체의 전체 분포 범위에 대한 우려가 타당한 생물 테러에 대한 대처와 같은 건강 관리 또는 기타 분야에서의 높은 수준의 오염 제거의 실제 수행에 쉽게 역할을 찾지 못한다.

불활성화 성분은 바람직하게는 오염된 제품 또는 조직 또는 체액이 20℃ 이상에서 1시간 동안 현탁되어 6 로그 감소 값(LRV) 이상의 감염성의 감소를 성취하는 순수한 차아할로스산(차아염소산 또는 차아브롬산)의 안정적인 수성 용액이다. 최대 불활성화에 필요한 차아할로스산 농도는 최적으로 150-300 mgs/L 범위이다. 그럼에도 불구하고 더 낮은 농도 용액 또는 더 짧은 기간의 노출은 표적 감염체의 감염성을 현저하게 감소시킬 수 있다. 이런 최적 농도에서 불활성화 용액은 비강, 구강 및 결막 상피를 포함하여 시험관 내 포유류 세포 또는 인간 또는 동물의 피부 또는 점막에 부식성 또는 독성을 나타내지 않는다. 박테리아 및 곰팡이 포자 및 비외피, 캡시드 단백질 코팅 바이러스 및 감염성 단백질과 같은 고 내성 미생물 감염체의 감염 가능성의 효과적인 저하를 위한 이런 세부 조건은 의료 및 환경 소독 및 오염 제거의 실제 요구 사항과 양립가능하다. 세부 조건은 모든 내성 질환체의 전염을 막는데 광범위하게 사용되는 공개된 방법의 채택을 허용한다. 세부 조건은 처리된 표면, 장치 및 장비의 무결성 및 유용성 또는 일상적으로 방법 실행을 담당하는 직원의 건강 및 안전에 대한 우려없이 매일 사용하는 방법의 상업적 실행 가능성과 양립가능하다.

본 발명은 높은 수준의 오염 제거가 오염 제거 수단에 대한 1차 노출 후 통상적인 소독 또는 변성 제제 또는 절차의 추가를 필요로하지 않는 이전의 특정 접근법과는 달리 미생물 질환체 및 감염성 단백질의 포자, 바이러스 및 다제 내성 무성 형태에 대해 한 단계로 달성될 수 있다는 이점을 제공한다.

안정하고 순수한 차아할로스산 용액의 사용은 오염된 표면, 장비, 장치, 의복 또는 이런 용액의 농무 또는 안개를 불활성화하는 직원의 한정된 공간 속으로의 노출의 매우 편리한 방법을 가능하게 한다. 이 절차는 이전 방법에 수반되는 독성 또는 부식성에 대한 우려없이, 틈새 및 미세 환경 속에 또는 감염성 조직 또는 체액에 의해 오염된 것으로 의심되는 직원에게 활성 조성물의 분산을 보장한다. 이것은 또한 불안정한 차아할로산 제제와 항상 관련이 있는 오염 제거 수단의 신뢰성 있는 효능에 대한 우려를 없애준다.

바람직한 불활성화 절차는 150-300 mgs/L 범위의 농도로 차아할로스산의 수용액을 사용하지만, 활성 성분은 겔 또는 점성 유체와 같은 제제와 양립할 수 있다. 활성 성분은 타겟 표면에 도포되어 필요한 수준의 활성 할로겐 종과 장기간 및 긴밀한 접촉을 보장한다.

본 발명에 개시된 병원체 불활성화에 사용된 바람직한 용액의 전체 양태는 표적 표면, 장비, 조직, 또는 체액의 pH 3.2-6.0의 범위 및 바람직하게는 pH 3.8-5.0 및 pH 4.0-4.3의 최적 범위 내이고, +1000, 바람직하게는 +1100 및 최적으로 +1138 밀리볼트(mv)의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며, 0 내지 약 2.0중량%의 염화물 염, 바람직하게는 약 0.85% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염(예를 들어, NaCl)을 함유하는 차아할로스산의 용액에 대한 최대 1시간 동안의 노출이다. HOBr의 용액은 바람직하게는 pH 3-8의 범위, 최적으로 약 pH 7이고, +900의 ORP, 바람직하게는 +1000mv를 가지며 0 내지 2.0중량%의 염화물 염, 바람직하게는 약 0.85 중량% 내지 약 2.0 중량%의 염화물 염(예를 들어, NaCl)을 함유한다. HOCl 용액은 최적의 세부 조건은 이런 수준 또는 밀폐 용기에 3-5년 또는 그 이상의 기간 동안 보관될 때, 감염체의 불활성화의 높은 효능을 제공하기에 충분한 수준으로 유지될 수 있다는 것을 보증하는데 충분히 안정적이다. HOBr은 HOCl의 안정한 용액으로부터 사용시에 우선적으로 제조되지만, 안정한 HOCl 용액의 한 당량(HOCl)에 한 당량의 NaBr 또는 KBr의 동등물의 첨가 이후 새롭게 형성한 후 4-6주 동안 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 이점은 각막 이식편, 경막 이식편 또는 수령 숙주의 기능 회복에 필요할 수 있는 다른 조직 또는 기관과 같은 이식 절차에 유용할 수 있거나 수혜자의 미용 조작(예를 들어, 소 콜라겐 주사 또는 임플란트)에 사용될 수 있는 잠재적으로 오염된 조직의 치료를 위한 불활성화 용액의 적합성이다.

본 발명의 다른 이점은 수령 숙주의 기능의 보존을 회복하거나 지원하기 위한 목적으로 이식된 장치, 전극, 센서 등을 인체에 전처리하기 위한 불활성화 용액의 적합성이다.

본 발명의 다른 이점은 생물학적 테러의 도구로서 사용될 수 있는 감염체 및 화학전 수행에 사용될 수 있는 특정 화학 제제의 중화를 위한 불활성화 용액의 적합성이다.

본 발명의 다른 이점은 고농축 차아염소산염 표백제를 포함하는 통상적인 항균제에 내성인 미생물의 점착성 혼합 집단을 파괴시키는 안정하고 순수한 차아할로스산의 효능이다.

본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.

본 발명의 상기 양태 및 많은 부수적인 이점은 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 방법에 유용한 대표적인 차아 염소산 제제(BrioHOCL^TM)의 라만 스펙트럼이다.
도 2는 실온(RT) 또는 70℃에서 보관된 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 제제(BrioHOCL^TM)의 분취 샘플에서 산화 염소 농도(ppm)를 비교한다.
도 3a 및 3b는 실온(RT) 또는 70℃에서 보관된 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 제제(BrioHOCL^TM)의 분취 샘플에서 pH(3a) 및 ORP(3b)의 연속 측정을 비교한다.
도 4는 52℃에서 보관된 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 제제(BrioHOCL^TM)의 분취 샘플(52) 중의 Cl ppm(Log n)의 연속 측정을 비교한다.
도 5는 70℃에서 보관된 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 제제(BrioHOCL^TM)의 분취 샘플(70) 중의 Cl ppm(Log n)의 연속 측정을 비교한다.
도 6은 수산화나트륨으로 pH 9로 조절된 본 발명의 방법에 유용한 대표적인 HOBr 용액의 UV/Vis 흡수 스펙트럼이다.
도 7은 615cm^-1에서 특징적인 파형 피크를 예시하는 본 발명의 방법에 유용한 대표적인 HOBr 용액의 라만 스펙트럼이다.
도 8은 유리 용기에서 실온에서 보관 후 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOBr 용액의 적정가능한 브롬(Br)(ppm) 대 시간을 예시한다.

본 발명은 차아할로스산의 안정한 비완충 용액을 함유하는 용액, 겔, 안개 또는 증기에 노출시, 표면 또는 현탁액, 생물학적 유체 또는 조직에서의 고 내성 감염체의 불활성화를 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다.

차아할로스산 조성물의 사용 방법

차아할로스산 조성물을 사용하기 위한 방법이 제공된다.

한 양태에서, 본 발명은 대상을 비완충, 전해된 차아할로스산 조성물과 살균 되도록 접촉시키는 단계를 포함하여, 대상의 확실한 살균 방법을 제공한다.

본 발명에 사용된 바와 같이, "확실한 살균"은 박테리아, 바이러스, 곰팡이 또는 원충 기원의 미생물 질환체 단독 또는 조합뿐만 아니라 통상적인 살균 수단에 저항하는 프리온 단백질로 공지된 비생존 감염성 질환체를 포함하는 모든 형태의 미생물 생체의 불활성화를 의미한다. 통상적인 살균은 박테리아, 바이러스, 곰팡이 또는 원충 기원의 미생물 질환체를 포함하는 모든 형태의 미생물 생체의 불활성화로 이해되지만, 감염성 단백질의 불활성화를 포함하는 것으로 이해되지는 않는다. 본 발명의 방법 및 조성물은 미생물 수명 및 비 생존 감염성 질환체(예를 들어, 프리온 단백질)의 불활성화에 효과적이기 때문에, 상기 방법 및 조성물은 진정한 살균에 효과적이다.

본 발명에 사용된 바와 같이, "소독"은 살균보다 적은 수준의 항균 불활성화를 의미하며, 구체적으로 감염성 질환 과정에 참여하지 않는 형태의 생명을 포함하지 않는 인간, 동물 및 식물의 감염을 담당하는 질환체의 수의 감소에 관련된다.

본 발명에 사용된 바와 같이, 용어 "비완충, 전해, 차아할로스산 조성물"은 전해 생성된 완충되지 않은(pH 완충제를 함유하지 않는) 차아할로스산의 조성물을 의미한다. 본 발명에 사용된 용어 "비완충" 및 "완충되지 않은"은 상호 교환적으로 사용된다.

본 발명의 방법에 유용한 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물은 Briotech Inc., Woodinville WA에서 BrioHOC^TM 및 BrioHOB^TM이라는 상품명으로 구입할 수 있으며, 각각 차아염소산(HOCl) 및 차아브롬산(HOBr)의 비완충, 전해 용액이다.

구입할 수 있는 BrioHOCL^TM 및 BrioHOBR^TM은 본 발명의 방법에 유용한 대표적인 완충제 HOCl 및 HOBr 용액이다.

특정 실시태양에서, 이들 대표적인 비완충 HOCl 및 HOBr 용액(각각 BrioHOCL^TM 및 BrioHOBR^TM)의 이온 강도는 증가되어 프리온의 불활성화를 증진시키는 효과적인 새로운 HOCl 및 HOBr 용액을 제공한다. 증가된 이온 강도의 비완충 HOCl 및 HOBr 용액(예를 들어, 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2중량%의 염화물 염)은 소정의 노출 시간 및 노출량 동안 단백질의 불활성화 수준을 보다 높은 수준으로 높이는데 유용하다. 프리온 질병이 발병 후 균일하게 100% 치명적이라는 사실을 감안할 때, 가능한 최고 수준의 불활성화는 프리온 오염된 물품이나 조직에 소정의 노출량 및 시간에 대해 바람직하다.

특정 실시태양에서, 대상은 표면이다. 적절한 표면에는 의료 도구, 수술 도구, 실험실 표면, 이식된 장치를 포함한다. 본 발명의 방법에 의해 살균될 수 있는 다른 표면은 병원실, 실험실, 진료소, 수술실, 치과 진료실, 검시실, 영안실, 동물 검시 시설, 도살장, 동물 우리, 짚, 육류 가공 설비, 수술 또는 진단 도구, 이러한 환경에서 사용되는 장치 및 도구, 치료 또는 진단 목적의 임플란트로 사용되는 무생물 장치 및 임의의 이런 환경에서 처리된 동물 또는 환자의 전체 시체 또는 그 일부와 같이 제한된 공간의 환경 표면을 포함한다

다른 실시태양에서, 대상은 생물학적 샘플이다. 적합한 생물학적 샘플은 체액 및 조직을 포함한다. 대표적인 생물학적 샘플은 동물 또는 인간 기원의 손상되지 않은 조직, 또는 진단 목적 또는 치료적 또는 미용적으로 사용된 이식물 또는 이식 조직(예를 들어, 피부, 각막, 경질 막, 콜라겐)과 같은 조직 유도체 또는 혈액, 타액, 객담, 뇌척수액, 비강 분비물, 눈액 또는 샘플 또는 준비된 조직 또는 관련 기관과 접촉하는 소변 또는 배설물과 같은 이런 조직 또는 이의 유도체와 통상적으로 관련된 생물학적 유도체를 포함한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 감염체를 비완충, 전해 차아할로스산 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하여 감염체를 불활성화시키는 방법을 제공한다.

본 발명에 사용된 바와 같이, 용어 "불활성화(inactivating) "또는 "불활성화(inactivation)"는 감염성 미생물 또는 다른 감염체의 감염 능력의 실질적 및 통계적으로 중요한 정도의 제거(예를 들어, 실질적 제거)를 의미한다. "불활성화된"이란 용어는 실질적으로 제거된 감염성 미생물 또는 다른 감염체를 의미한다.

본 발명에 사용된 바와 같이, 용어 "감염체"는 감염성 미생물체 및 미생물과 관련되지 않은 감염체(예를 들어, 프리온과 같은 비 생존 감염체)를 의미한다.

상기한 바와 같이, 감염성 미생물체는 박테리아, 바이러스, 곰팡이 또는 원충 기원일 수 있으며, 단독으로 또는 조합하여 작용할 수 있다.

생명체의 형태로 인식될 수 있는 미생물 구조와 관련이 없는 감염체는 DNA 또는 RNA의 형태로 유전 정보가 없지만 자가 복제가 가능한 감염성 단백질을 포함한다. 예시적인 감염성 단백질은 프리온을 포함한다. 본 발명의 방법 및 조성물에 의해 효과적으로 불활성화된 대표적인 프리온은 다른 것들 중에서 크로이츠 펠트 야콥 질환, 소 해면상 뇌증, 만성 폐 질환, 이질 및 알츠하이머 병, 파킨슨 병 및 근위축성 측삭 경화증과 같은 인간 신경 퇴행성 질환의 프리온 감염체를 포함한다.

본 발명의 조성물 및 방법에 의해 효과적으로 불활성화되는 대표적인 감염 체는 바이러스, 박테리아, 곰팡이 및 원생 동물을 포함한다. 이러한 미생물 외에도, 본 발명의 조성물 및 방법에 의해 효과적으로 불활성화되는 감염체는자가 복제 단백질과 같은 감염성 단백질을 포함한다.

한 실시태양에서, 감염체는 감염성 미생물이다. 대표적인 미생물은 바이러스, 박테리아, 곰팡이 또는 원생 동물을 포함한다.

또 다른 실시태양에서, 감염체는 감염성 단백질이다. 대표적인 감염성 단백질은 자가 복제 단백질을 포함한다.

추가 실시태양에서, 감염체는 공기 운반 미립자이다. 이러한 특정 실시태양에서, 공기 운반 미립자는, 예를 들어, 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물을 포함하는 스프레이, 미스트, 안개 또는 에어로졸에 의해 공기 중에서 불활성화된다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 감염성 단백질을 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하여 감염성 단백질을 불활성화시키는 방법을 제공한다.

한 실시태양에서, 감염성 단백질은 감염성 자가 복제 단백질이다. 한 실시태양에서, 감염성 단백질은 프리온이다. 특정 실시태양에서, 프리온은 크로이츠 펠트 야콥 질환, 소 해면상 뇌증, 만성 폐 질환, 이질, 알츠하이머 병, 및 근위축성 측삭 경화증의 감염체이다.

추가 양태에서, 본 발명은 미생물 병원체를 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하여 미생물 병원체를 불활성화시키는 방법을 제공한다.

본 발명에 사용된 바와 같이, 용어 "미생물 병원체"는 그람 음성형 박테리아(예를 들어, Acinetobacter baumannii, Escherichia coli, Escherichia coli 0157 Pseudomonas aeruginosa, Salmonella choleraesuis, Shigella flexneri, Escherichia coli NDM-1, Klebsiella pneumonia, Yersinia enterocolitica, Proteus vulgaris, Listeria), 그람 양성형 박테리아(예를 들어, Bacillus subtilis, Staph epidermidis, MRSA(Staph, aureus), Enterobacter cloacae, Enterococcus VRE), 곰팡이(예를 들어, Candida albicans, Aspergillus niger) 및 바이러스(예를 들어, Coronavirus[Human, OC43])을 포함하는 미생물인 병원체를 의미한다.

한 실시태양에서, 미생물 병원체는 그람 음성 박테리아이다. 다른 실시태양에서, 미생물 병원체는 그람 양성 박테리아이다. 추가 실시태양에서, 미생물 병원체는 균류이다. 특정 실시태양에서, 미생물 병원체는 바이러스이다.

특정 상기 방법에서, 조성물은 용액, 스프레이 또는 안개 또는 미스트 또는 액적의 에어로졸(예를 들어, 서브마이크론 크기 범위의 미세화된 액적 및 에어로졸화된 액적), 겔 또는 점성 액체이다.

특정 상기 방법에서, 조성물과 접촉은 1초 내지 수 시간(예를 들어, 1 내지 6 시간) 동안 접촉을 포함한다.

특정 상기 방법에서, 조성물과 접촉은 실온에서의 접촉을 포함한다.

특정 상기 방법에서, 조성물과 접촉은 약 실온 내지 약 80℃ 범위의 온도에서의 접촉을 포함한다.

특정 상기 방법에서, 차아할로스산 조성물은 차아염소산 조성물이다.

특정 실시태양에서, 차아할로스산 조성물은 약 5 내지 약 500mg/L의 차아염소산 농도, 약 3.2 내지 약 6.0의 pH, 약 +1000 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아염소산 조성물이다.

산화 환원 전위(ORP)와 관련하여, 특정 실시태양에서, 특정 값은 ORP 범위를 정의하고; 예를 들어, "약 +1000 밀리볼트"는 +/- 50 밀리볼트의 범위를 정의한다.

다른 실시태양에서, 차아할로스산 조성물은 약 80 내지 약 300mg/L의 차아염소산 농도, 약 3.8 내지 약 5.0의 pH, 약 +1100 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아염소산 조성물이다.

추가 실시태양에서, 차아할로스산 조성물은 약 80 내지 약 300mg/L의 차아염소산 농도, 약 4.0 내지 약 4.3의 pH, 약 +1138 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아염소산 조성물이다.

다른 방법에서, 차아할로스산 조성물은 차아브롬산 조성물이다.

특정 실시태양에서, 차아할로스산 조성물은 약 10 내지 약 300mg/L의 차아브롬산 농도, 약 3 내지 약 8.5의 pH, 약 +1000 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아브롬산 조성물이다.

다른 실시태양에서, 차아할로스산 조성물은 약 5 내지 약 350mg/L의 차아브롬산 농도, 약 7 내지 약 8의 pH, 약 +900 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아브롬산 조성물이다.

특정 실시태양에서, 염화물 염은 염화나트륨, 염화칼륨, 염화마그네슘 및 염화암모늄으로부터 선택된 수용성 염화물 염이다. 특정 실시태양에서, 염화물 염은 염화나트륨이다.

특정 실시태양에서, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유한다. 특정 실시태양에서, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2.0중량%의 염화나트륨을 함유한다.

조성물은 HOCl 이외의 검출 가능한 양의 수성 산화성 염소를 함유하지 않는다. 본 발명에 사용된 바와 같이, "산화성 염소"는, 예를 들어, 반복 스캔 라만 분광법에 의해 검출 가능한 모든 산화 염소 종(예를 들어, HOCl, 분자 염소, 염소산염, 아염소산염, 차아염소산염)을 의미한다. 특정 실시태양에서, 조성물은 <200ppm의 수성 산화성 염소를 포함한다. 다른 실시태양에서, 조성물은 <100ppm의 수성 산화성 염소를 포함한다. 추가 실시태양에서, 조성물은 <50ppm의 수성 산화성 염소를 포함한다. HOBr 용액의 경우, 조성물은, 예를 들어, 반복 스캔 라만 분광법(예를 들어, <200ppm 수성 산화성 브롬, <100ppm 수성 산화성 브롬, <50ppm의 수성 산화성 브롬)에 의해 검출 가능한 HOBr 이외의 검출 가능한 양의 수성 산화성 브롬을 함유하지 않는다.

특정 실시태양에서, 차아할로스산은 차아염소산이고 조성물은 밀봉된 용기에서 약 5년까지 유용한 불활성화 효율의 저장 수명을 갖는다. 다른 실시태양에서, 차아할로스산은 차아브롬산이고 조성물은 밀봉된 용기에서 약 4 내지 약 6주의 유용한 불활성화 효율의 저장 수명을 갖는다. 본 발명에서 사용된 바와 같이, 용어 "저장 수명"은 필요한 응용분야에서 유용한 정도로 감염체의 신뢰할만한 불활성화를 제공하기에 충분한 산화성 차아할로스산 농도 및/또는 ORP의 조성물의 보존력을 의미한다.

차아할로스산 조성물은 차아할로스산 안정제를 포함하지 않는다. 차아할로스산 조성물은 모노- 또는 다이-인산염 나트륨 또는 칼륨 완충액, 탄산염 완충액, 과요오드산염, 2가 금속 양이온, 유기 헤테로사이클릭 화합물, 염화수소산, 브롬화수소산 또는 저장소에서 차아할로스산 용액의 안정성을 증가시키는 할로겐 안정제로서 통상적으로 사용되는 화학 물질을 포함하지 않는다.

차아할로스산 조성물

추가 양태에서, 본 발명은 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물을 제공한다.

특정 실시태양에서, 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 약 2.0중량%의 양으로 차아할로스산 및 염화물 염을 포함한다. 특정 실시태양에서, 염화물 염은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85 내지 약 2.0중량%의 양이다.

특정 실시태양에서, 차아할로스산은 차아염소산이다.

특정 실시태양에서, 조성물은 약 5 내지 약 500mg/L의 농도의 차아염소산을 포함하고 약 3.2 내지 약 6.0의 pH 및 약 +1000 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는다.

다른 실시태양에서, 조성물은 약 80 내지 약 300mg/L의 농도의 차아염소산을 포함하고 약 3.8 내지 약 5.0의 pH 및 약 +1100 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는다.

다른 실시태양에서, 조성물은 약 80 내지 약 300mg/L의 농도의 차아염소산을 포함하고 약 4.0 내지 약 4.3의 pH 및 약 +1138 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는다.

다른 실시태양에서, 차아할로스산은 차아브롬산이다.

특정 실시태양에서, 조성물은 약 10 내지 약 300mg/L의 농도의 차아브롬산을 포함하고 약 3 내지 약 8의 pH 및 약 +1000 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는다.

다른 실시태양에서, 조성물은 약 5 내지 약 350mg/L의 농도의 차아브롬산을 포함하고 약 7의 pH 및 약 +900 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는다.

HOCl 조성물은 HOCl 이외의 검출 가능한 양의 수성 산화성 염소를 함유하지 않는다. HOBr 조성물은 HOBr 이외의 검출 가능한 양의 산화성 브롬을 함유하지 않는다.

특정 실시태양에서, 차아할로스산은 차아염소산이고 조성물은 밀봉된 용기에서 약 5년까지 유용한 불활성화 효능의 저장 수명을 갖는다.

다른 실시태양에서, 차아할로스산은 차아브롬산이고 조성물은 밀봉된 용기에서 약 4 내지 약 6 주의 유용한 불활성화 효능의 저장 수명을 갖는다.

차아할로스산 조성물은 차아할로스산 안정제를 포함하지 않는다. 차아할로스산 조성물은 모노- 또는 다이-인산염 나트륨 또는 칼륨 완충액, 탄산염 완충액, 과 요오드산염, 2가 금속 양이온, 유기 헤테로사이클릭 화합물, 염화수소산, 브롬화수소산 또는 저장소에서 차아할로스산 용액의 안정성을 증가시키는 할로겐 안정제로서 통상적으로 사용된 화학 물질을 포함하지 않는다.

조성물은 원하는 응용분야에 적합하도록 제제화될 수 있다. 특정 실시태양에서, 조성물은 용액, 스프레이 또는 미스트 또는 안개 또는 액적의 에어로졸(예를 들어, 서브마이크론 크기 범위의 미세화된 액적 및 에어로졸화된 액적), 겔 또는 점성의 액체이다.

다음은 본 발명의 대표적인 차아할로스산 조성물 및 이의 유용성의 설명이다.

일반적으로, 염소의 다른 수성 형태와 함께 차아염소산(HOCl)을 함유하는 제제는 인간과 동물의 건강, 및 원예학 및 아래 실시예 1 및 3에 적용된 소독 조치에 유용한 입증된 항바이러스, 항박테리아, 항진균 및 항원생 특성을 가진 효과적인 항미생물제로 알려져 있다. 비록 HOCl은 통상적인 조건하에서 생산될 때 불안정하고 불순하지만, HOCl을 함유하는 미정제 혼합물은 이러한 모든 사용 분야에서 단기간 응용을 위해 현장에서 생성될 수 있다(USDA 지침 710. 21, 2017). 이러한 통상적인 전기분해 제조 용액의 유용한 수명은 시간으로 빈번하게 측정된다. 안정화 첨가제는 이런 제제의 유용한 수명을 제제의 보조 성분의 성질 및 보존에 사용되는 방법에 따라 수일 또는 수주까지 연장시킬 수 있다.

차아염소산 나트륨의 순수한 용액의 pH의 세심한 조절에 달려 있는 정확한 제조 공정은 HOCl에 심지어 2년까지의 기간 동안 장기간 보관을 허용하는 안정성을 제공할 수 있다. 이 안정성은 특정 의료 응용분야에 대한 유용성을 향상시키지만,필요한 세심한 공정 제어는 생성물을 비싸게 만든다. 이것이 관련 제약 비용 수준을 지원할 수 있는 의료 절차에 대한 이의 사용을 제한한다. 전해에 의한 HOCl의 제조는 지금까지 금속 양이온, 과요오드산염, 인산염 완충액, 탄산염 완충액 및 할로겐 안정화 능력을 가진 유기 화합물을 포함하는 버퍼링 시스템 및/또는 다양한 안정화 물질의 혼입 없이 광범위한 실제 사용을 위해 충분한 안정성을 갖는 수성 제제를 생성할 수 없었다. 이런 용액은 향상된 보관을 위해 특수 포장에 의해 이의 유용성이 향상될 수 있다. 전기분해 생성된 HOCl 용액에 대한 이러한 조절 이전에, 비 차아할로스산 성분 또는 할로겐의 다른 수성 종에 의해 오염되지 않은 순수한 용액에서 이 활성 구성 요소의 성공적인 안정화된 제제는 없었다.

실제적으로 유용한 저장 기간에 걸쳐 활성 형태로 HOCl의 유지를 지원하기 위해 통상적으로 사용되는 모든 첨가제 및 화학 안정제는 선택된 화학적 개입에 따라 차아염소산염 및 아염소산염/염소산염 또는 염소와 같은 다른 수성 염소의 존재에 의존하거나 부패 개시의 결과로서 이 용액에 출현을 유도한다. 이런 성분 중 많은 것은 의학적 절차에서의 유용성을 제한하는 세포 및 조직에 독성 영향을 제제에 제공한다. 차아할로스산, HOCl 및 HOBr 이외의 할로겐의 수성 종은 모두 실제적인 목적에 덜 이상적으로 만드는 환경 표면에 유해하고 종종 부식 영향을 준다. 또한, 특히 HOCl을 둘러싼 조건을 조절함으로써, 가장 일반적으로 요구되는 차아할로스산으로, 저장 수명을 향상시키기 위해, HOCl 구성 요소의 효능이 손상된다. 따라서 전해 생성된 HOCl 생성물의 항균 효능은 생성물 pH가 중성 범위 이상으로 상향 조절되는 경우, HOCl, 차아염소산염, 아염소산염, 이산화염소 및 기타 수성 Cl 종의 혼합 기여가 된다. 일부 생성물은 오존, 과산화물과 같은 다른 산화제 또는 용액 속 단 수명 자유 라디칼에 기인한 추가의 비 염소계 활성을 포함하는 것으로 알려져 있다. 전해 생성물이 광물성 산 또는 탄산을 사용하여 낮은 pH 범위(약 3 이하)로 조절되면, 항균 효능의 주요 원천은 수성 분자 염소이다. 이 상태는 사람과 모든 동물에 대한 위험한 호흡기 독인 분자 염소 가스의 가스 배출로 인한 심각한 위험과 관련된다. 최근의 특허 및 출원은 HOCl의 불안정성을 강조하고 안정성을 향상시키려는 공정 제어 및 전해 전지 설계에 대한 조절을 제안하여, 최종 생성물 조성물은 HOCl 이외의 성분으로부터 상당한 활성 기여를 포함한다. HOCl의 이들 전해 생성 용액의 효능에 상응하는 해로운 영향이 있어, 오염되지 않은 차아할로스산의 공지된 효능에 비해 최적의 효과보다 적은 효과를 유도한다.

차아염소산(HOCl)은 차아염소산염(0Cl^-)의 컨쥬게이트 산이며, 포유 동물의 호중구와 조류의 중성구에 의해 생체 내에서 순수한 형태로 자연적으로 생산되어 식균 소포 내의 병원체를 불활성화시킨다. 용액 속 HOCl은 약산(pKa 약 7.5)이다. 이것은 가정용 차아염소산염 표백제의 높은 알칼리성(~pH 12)과 대조된다. 따라서 다른 수성 할로겐 종에 의해 오염되지 않은 HOCl의 제제는 표백제가 사용자 및 도포되는 표면에 해를 끼치고 유해한 응용분야와 양립가능하다. BrioHOCL™의 형태로 안정되고 순수한 HOCl 제제는 결막, 구강 및 생식기 점막을 포함하는 피부 및 점막에 직접 도포될 수 있으며 화장품으로 사용되며 인간과 가축에 대한 국소 치료제로 사용된다. 차아브롬산(HOBr)은 차아브롬산염의 컨쥬게이트 산이며, HOCl을 생성하는데 사용되는 것과 유사한 효소 경로를 통해 포유 동물의 호산구에서 자연적으로 생산된다. 이 경우, 세포내 브롬화물 이온은 HOCl의 경우 염소 이온보다는 HOBr로 산화된다. HOBr은 HOCl보다 pKa가 높다. 이는 HOCl에 적합한 것보다 높은 pH 수준에서 용액에서의 가용성을 허용하고, 이 특성이 HOCl에 비해 HOBr의 우수한 적합성을 허용할 수 있는 조건이 있다(예를 들어, 7.5-8.0 미만의 pH에서 불안정한 겔화제를 변형시키는 경우).

물 속 HOCl 분자는 중성이지만, 수용액은, 예를 들어 BrioHOCL^TM의 경우 일반적으로 1100+ 범위의 mv 전위를 등록할 밀리볼트미터 전극의 삽입에 의해 나타낼 수 있는 높은 양성 산화 환원 전위(ORP)를 유지한다. ORP의 측정은 활성 염소 용액의 소독 능력의 지표로서 받아 들여지고 있다. HOCl에서 염소 원자의 극단적인 반응성은 아미노산, 지질 및 황 함유 구조체와의 산화 및 염소화 반응을 포함하는 광범위한 화학 그룹과의 공지되고 신속한 상호 작용을 유도한다. HOCl 용액으로 나타낸 항균 활성의 기작에 관해서는 여러 다른 가능성이 있지만 특정 병원체의 감염성을 파괴하는 특정 수단은 알려지지 않은 채로 남아있다. 그럼에도 불구하고, 주요 생화학 문헌에 기술된 광범위한 단백질 및 다른 세포 성분에서 HOCl에 취약성에 대한 여러 부위의 충분한 증거가 존재한다. 이것은 HOCl이 저항성 작은 비외피 바이러스의 캡시드 또는 감염성 단백질 자체의 구성 요소와 같이 현대 보건의료에서 우려되는 감염체의 단백질 구성 요소에서 발현될 때 HOCl이 이들 특정 부위와 상호 작용해야 한다는 것이 합리적이다.

HOCl 및 HOBr은 알칼리성 범위의 pH 수준에서 수용액에서 발견되는 상응하는 차아염소산염 및 차아염소산염 물질보다 100배 높게 증가하는 화학제 및 항 감염제 반응에서 효력을 나타내는 것으로 알려져 있다. 차아염소산염과 차아브롬산염 용액은 박테리아 및 곰팡이 포자, 비외피 바이러스 입자(일부는 불활성화하기가 가장 어려운 미생물이다), 원생 동물 포낭, 감염성 단백질로 기능하는 프리온을 포함하는 다양한 범위의 병원체에 대한 오염 제거에 사용된다. 따라서 농축된 차아염소산 나트륨 표백제에서 프리온으로 오염된 물품의 장기 배양은 이러한 목적을 위한 소독 조치로서 받아 들여진다. 마찬가지로, 차아브롬산 용액은 소의 전염성 해면상 뇌증(BSE, 광우병이라고도 알려져 있음)에 원인이 되는 프리온 단백질에 대한 불활성화 효능을 갖는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 무산소 물체를 차아염소산염 또는 차아브롬산염의 부식 용액에 장기간 노출시키면 실행을 완전히 수용할 수 없게 만들거나 대안이 없는 최종 수단으로서만 적용되도록 할 수 있는 손상을 일으킨다. 마찬가지로, 이런 용액의 부식 효과는 사용자에게 위험하며, 의료 기관 및 기타 환경에서 이러한 불활성화 장치를 일상적으로 사용하지 않으려는 원인이 된다.

단계의 다른 끝에서, 염화나트륨의 산성화된 전해질 용액은 박테리아 및 곰팡이 포자를 포함하는 광범위한 감염성 입자에 대해 신속하고 높은 수준의 불활성화 용량을 갖는 것으로 보여진 수성 염소 종을 함유한다; 크로이츠 펠트 야콥병(CJD)의 전염성 프리온 단백질에 대한 입증 가능한 활성이있다. 그러나, 이러한 프리온 오염 제거 절차에 사용된 pH(2.6)의 극한에서, 염산(HCl) 및 일부 차아염소산과 함께 주요 산화제로서 수성 원소 염소가 우세하다. 이런 조건하에서 대부분의 산화제 효능은 원소 염소에 기인한 것으로 판단되었다. 따라서 이러한 제제의 항 프리온 효능은 또한 추론에 의해 수성 염소 자체의 기능이다. 염산의 제제에서의 존재 이외에, 직원을 포함하여 이 생성물의 생산 및 취급과 관련한 위험성이 존재한다.

극한의 알칼리성 또는 산성 용액 대 프리온의 효능은 동물과 사람의 신경퇴행성 장애의 증가하는 수의 원인으로서 나타나는 새로운 중요성 때문에 관심을 끌고 있다. 프리온 질환 또는 전염성 해면상 뇌증(TSEs)은 여러 포유류 종의 치명적이고, 치료불가능하고 전염성인 신경 퇴행성 질환이다. 인간에서, 프리온 질환은 여러 가지 다른 질환뿐만 아니라 산발성, 이형성 및 유전형의 크로이츠 펠트-야콥 질환(sCJD, vCJD 및 gCJD)을 포함한다. 다른 종의 프리온 질환은 고전적인 소 해면상 뇌증(cBSE), 양, 염소 및 설치류의 이질 및 사슴 만성 소모성 질환을 포함한다. 모든 포유류 프리온 질환은 숙주의 정상 형태의 프리온 단백질(예를 들어, PrP^c)의 잘못 접히고, 응집된 감염성 및 병리학적 형태(예를 들어, PrP^Sc)로의 전환을 포함하는 기본적인 분자 병리학을 공유한다.

구조에서 변형된 단백질의 병리학적 형태가 CJD, BSE, 이질 및 CWD와 같은 전염성 프리온으로 인해 전형적으로 인정된 질환보다 더 광범위한 범위의 질환과 관련된다는 최근 인식이 존재한다. 따라서 제 2 형 당뇨병, 다발성 전립선 위축 및 식별 가능하고 비정상적으로 접힌 단백질이 원인이 될 수 있는 다른 상태와 함께 알츠하이머병, 파킨슨병, 전두 측두엽 치매 및 기타 신경 퇴행성 질환이 구조적으로 변형되거나 잘못 접힌 단백질로 인해 나타날 수 있는 질환의 목록에 포함된다.

이러한 모든 프리온은 병원체 특이적 핵산 게놈이 결핍되어 있고 생화학적, 화학적, 물리적(예를 들어, 열, U/V 광) 또는 방사선학적 불활성화에 특히 내성이 있다는 점에서 다른 유형의 병원체에 비해 특이하다. 결과적으로, 프리온은 일반적으로 글루타르알데하이드, 과아세트산 및 이산화염소 또는 증발된 과산화수소와 같은 가스성 물질과 같이 다른 유형의 질환체를 불활성화시키기 위해 건강 관리, 식품 산업 및 농업에서 일반적으로 사용되는 조건하에서 완전 불활성에 저항한다. 실제로 현재 권장되는 것은 1-2 N 수산화나트륨, 20-40% 가정용 표백제(약 12,000-24,000mg/L 차아염소산 나트륨)와 같은 극도로 가혹한 화학적 처리, 132℃의 비통상적으로 고온에서 장기간(60분까지) 고압 증기 멸균 및/또는 프리온으로 오염될 수 있는 생물학적 재료 또는 고체 표면을 오염 제거하는데 사용될 소각로 온도에 대한 장기간 노출이다. 상업용 소독제(Environ^TM LpH^TM, 산성 페놀릭 소독제)로서 개발되고 USEPA에 등록된 항 프리온 시약은 광범위한 사용에 비실용적인 것으로 입증되었고 미국 시장에서 제거되었다. 일반적으로, 이런 모든 처리는 사용자에게 위험할뿐만 아니라 프리온 오염 제거를 필요로 하는 도구, 장비 또는 표면과 양립가능하지 않거나 적용될 수 없는 것으로 결정되었다. 전염성 단백질을 포함하는 내성 감염체의 전체 범위에 보다 안전하고 광범위하게 적용될 수 있는 효과적인 고 수준 오염 제거 방법에 대한 절실한 요구가 존재한다. 잠재적으로 오염된 도구, 장비, 조직 및 환경 표면에 일상적으로 사용하기 위한 효과적이고 실용적인 비활성 방법의 이용 가능성은 의원성 질환 전염의 위험을 심각하게 감소시킬 수 있다.

가성 알칼리 용액(lye) 또는 농축 가정용 표백제와 같은 농축 부식성 용액은 단백질의 형태를 취하는 내성 감염체의 감염성을 저하시키기 위해 천천히 작용한다. 더욱이, 과아세트산 및 안정화된 과산화수소 및 혈장과 같은 감염과 관련된 것뿐만 아니라 미생물의 모든 공지된 형태를 불활성화하는 물질로 정의된 전통적으로 사용된 많은 살균제는 장기간 노출 후에도 프리온 불활성화에서 효과가 없다. 따라서 구조적으로 비정상적이고 잘못 접힌 프리온은 실질적으로 모든 방향으로부터 공격적인 화학 공격에 본질적으로 내성을 갖는다는 것이 일반적으로 받아들여지고 있다.

본 발명에 개시된 방법 및 조성물은 확립된 위치로부터 의미심장하고 예상치 못한 출발을 제공한다. 본 발명의 안정한 비완충 HOCl 제제는 종래의 소독제에 내성이거나 장기간 접촉 시간 후에만 감염되기 쉬운 광범위한 미생물 및 감염체의 현탁액에 대해 신속하고 강력한 효능을 나타낸다. 사용시 HOBr로의 전환은 고 내성 질환체에 대한 차아할로스산 용액의 효능의 추가 향상을 허용한다(실시예 3 및 4 참조).

HOCl 및 HOBr은 모두 감염성 프로온 단백질에 존재하는 것으로 알려진 티올, 아민 및 방향족 아미노산을 포함하는, 차이할로스산에 노출되는 단백질 상의 여러 상이한 아미노산 측쇄 모이어티를 공유결합으로 변형시킨다. 차아할로스산은 황(S) 함유 아미노산에 매우 고 반응성이고 S 함유 아미노산은 고전적인 '이질' 프리온 의 아미노산 사슬 사이의 단일 분자 내 이황화물 결합을 포함하여 프리온 단백질에 존재한다. 단백질의 라이신 및 기타 아미노산 잔기는 특히 쉽게 산화되어 클로라민과 브로마민을 생성한다. 예를 들어, 티로신 측쇄는 HOCl에 의해 염소화되어 3-Cl-Tyr 및 3,5-Cl-Tyr을 형성할 수 있다. 티로신과 다이-Tyr의 이량체화는 페녹시 라디칼이 생성되기 때문에 HOCl 노출로 인한 결과이다. 이량체화는 페녹시 라디칼을 포함하는 분자 내의 및 분자 사이의 단백질 가교 결합을 유도한다. 이러한 변화는 단백질의 형태를 변화시키고 단백질이 고유한 생물학적 기능을 나타낼 수 없게 만든다. 고유한 생물학적 기능은 효소 활성으로부터, 리간드 결합 친화력, 감염성 단백질의 경우 템플레이트 씨딩 활성에 이르기까지 다양하나, 반드시 단백질을 변성시키거나 용해도에 영향을 미치거나 아미노산 백본을 단편화하지 않는다. 감염성 프리온이 형태 및 씨딩 능력에 영향을 미치는 물질에 노출되면 생기는 특정 변화는 환경에서 무기 염의 몰 농도에 영향을 받는다.

본 발명은 오늘날 감염 제어 조치에 대한 문제점을 제기하는 질환체의 높은 수준의 오염 제거/불활성화에 적용 가능한 편리하고, 비용 효과적이고, 완전히 위험하지 않은 방법 및 조성물을 제공한다. 이 조성물의 사용은 표면, 장치, 장비에 손상을 일으키지 않고, 열, 압력 상승 또는 독성 또는 부식성 용액이나 증기에 대한 장기간 노출되거나 침치가 필요가 없다. 본 발명에 개시된 순수한 차아할로스산의 바람직한 수용액은 악영향을 전혀 미치지 않으면서 인간 피부 및 점막에 최대 강도의 도포를 허용할 수 있도록 충분히 안전하고 무독성이다.

특정 실시태양에서, 본 발명에 개시된 조성물은 특정 구성 요소를 "포함한다". 특정 구성 요소를 포함하는 조성물은 다른 비특정은 구성 요소를 추가로 포함할 수 있음이 이해된다. 다른 실시태양에서, 조성물은 특정 구성 요소로 "본질적으로" 이루어지며, 조성물의 특성을 실질적으로 변화시키는 비특정 구성 요소를 포함하지 않는다. 추가 실시태양에서, 조성물은 특정 구성 요소로 "이루어지며" 임의의 비특정 구성 요소를 포함하지 않는다.

본 발명은 HOCl 및 HOBr의 독점적인 비완충 전해 제조 용액의 입증 가능한 유용성을 참조하여 설명되었지만, 당업자는 특정 균등물이 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 대체될 수 있음을 이해해야 한다. 본 방법의 목적, 취지 및 사용 범위를 달성함에 있어 특정 소독 및 살균 오염 제거 환경에 적응하도록 변형이 가해질 수 있다. 이러한 모든 변형은 본 발명에 기술된 발명의 범위 내에 속한다. 본 발명은 사람의 피부 또는 점막에 노출시 완전히 무해한 수용액, 겔 또는 이런 용액의 미립자화 액적의 증기에 대한 감염체의 노출에 의해 모든 고 내성 형태의 미생물 및 다른 감염체를 비 감염성으로 만들기 위한 목적으로, 외래 첨가제 또는 수성 할로겐의 다른 종에 의해 오염되지 않은 비완충, 안정한 차아염소산 또는 차아브롬산 용액의 사용을 구성한다.

본 발명에 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 파라미터에 대해 특정된 수치의 +/- 10%를 의미한다.

다음의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 제공되며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

실시예

재료 및 방법

BrioHOCL^TM은 Briotech Inc., Woodinville, WA가 공급하였다. 간략하게, HOCl은 HOCl을 형성하는 반응 생성물을 끌어 당기고 안정화시키는 애노드 조건에서 제공하기 위해서 염화나트륨 수용액의 무차별 전기 분해로부터 얻는다. 최종 생성물은 창고 환경 온도(3.5℃ 내지 35℃)에서 3.8-4.5의 포장 및 보관시 pH 범위, +1100 mv의 ORP, 0.85중량% 또는 1.8-2중량%의 염분(NaCl) 농도 및 생산시에 250-300mg/L의 유리 염소 농도를 갖는 용액이다. 임의의 수준에서, 완충액, 금속 이온, 유기 헤테로사이클릭 할로겐 안정제 또는 임의의 종류의 pH 조절제를 첨가함으로써 이 HOCl 용액을 조절하지 않았다. 순도 및 안정성 연구를 위한 보관 조건의 세부 사항은 아래의 관련 실시예에 포함되어 있다.

차아브롬산(HOBr)은 1당량의 수성 브롬화물 이온(NaBr으로)을 1당량의 비완충, 전해 생성 HOCl에 노출시킴으로써 제조하였다. 이 용액은 고 내성 미생물의 불활 화성 테스트에 사용하기 위해 새롭게 제조하였다.

활성 염소 측정

33개 샘플(각 6회 반복)에 대한 수동 요오드 측정법과 디지털 적정 결과를 비교하여 유효성을 검증한 후, 총 염소용 해치 시약 키트(Hach Company, Loveland, CO)를 BrioHOCL^TM 제제의 활성 염소(Cl) 함량을 측정하는데 사용하였다. 그 후, 항균 효능 테스트에 사용된 모든 샘플에서 활성 Cl을 측정하기 위해 디지털 해치 장치를 사용하였다(샘플 당 4회 반복).

적정 가능한 염소(Cl) 농도는 또한 Briotech, Woodinville, WA(가장 오래된 34개월)에서 보관된 상업적으로 제조된 생성물 샘플에서 측정하였고, BrioHOCL^TM의 순차적 샘플링된 로트에서 적정 가능한 Cl 트렌드를 확립하기 위해, 21℃에서 HDPE 병에 약 100mL 분취량을 밀봉 저장하고 이 목적을 위해 특별히 제조하였다. 이 연구 내내 사용된 모든 다른 BrioHOCL^TM 샘플은 제조 공장에서 실행된 일상적인 생산 전기 분해로부터 유래되었다. 각 로트의 제품은 제어되지 않은 온도 창고 환경(3.5℃ 내지 35℃)에서 다른 용기 유형(100 mL 내지 4 L 병 및 220 L 배럴, 모든 HDPE)에 저장하였다. 작은 용기를 알루미늄 뚜껑으로 밀봉하고 드럼 뚜껑을 단단히 밀봉하여 공기에 대한 노출(유해하다고 알려져 있음)을 피하였나, 본 발명에 사용된 재료에 대한 저장 조건의 최적화를 시도하지 않았다.

해치 다중 파라미터 측정기(Model HQ40d)를 사용하여 모든 샘플에 대해 pH, 산화 환원 전위(ORP in mv) 및 전도도를 기록하였다. 생산을 목표로 한 ORP는 pH 3.9에서 +1140mv이었다. 출발 활성 Cl 농도는 의도된 응용분야에 따라 전기 분해 중에 생산 롯트에서 변했다. 일반적으로, 이런 값은 175 내지 350ppm 활성 Cl 사이에서 변하며, 의도된 용도에 따라, 배경 염화나트륨 농도가 0.85중량% 또는 1.8중량% 내지 2중량%의 배경 NaCl 농도를 갖는다.

UV/Vis 분광광도계

테스트 용액을 1mL 석영 큐벳에 넣고 BioMate 3S UV-가시 분광광도계를 사용하여 스펙트럼을 얻었다. 나노순수 물을 사용하여 장비를 블랭킹하고, 테스트 용액은 실온에서 보관한 생성물을 순차적으로 샘플링할 때 선택된 시점에서 희석되지 않은 BrioHOCL^TM으로 구성되었다. 흡광도는 190 내지 400nm에서 측정되었으며, HOCl의 피크 흡광도는 자외선 범위에서 238nm로 등록되었다. HOBr의 테스트 용액은 260 nm에서 자외선 범위의 흡광도 피크를 나타내었고, NaBr 첨가 5 분 후에 HOCl의 검출 가능한 존재는 없었다.

라만 분광학

스펙트럼은 레니쇼 인비아 라만(Renishaw InVia Raman) 현미경을 사용하여 얻었다. 스펙트럼은 1mL 석영 큐벳에서 희석되지 않은 BrioHOCL^TM을 사용하여 785nm의 여기 파장을 사용하여 관찰하였다. 각 스캔의 획득 시간은 20초이었고 100회 수집이 누적되었다. 탈이온수 블랭크를 동일한 방식으로 스캔하여 Igor 소프트웨어를 사용하여 테스트 샘플 데이터에서 뺐다. 동일한 절차가 이러한 목적을 위해 새롭게 제조된 HOBr 용액의 분광 특성을 조사할 때 이어졌다.

높은 수준의 소독 및 생물막 파괴 평가

Briotech 차아염소산 용액의 고농도 소독 특성 및 생물막 파괴 특성의 평가에 사용된 방법의 세부 사항은 아래의 관련 실시예 섹션에 포함되어 있다.

실시예 1-5

대표적인 차아할로스 제제의 특성화

하기의 실시예는 당업자에게 가장 중요한 신규하고 유용한 특성에 대한 차아할로스산 용액의 특성화에 대한 완전한 설명을 제공하고자 제시된다. 실시예는 생산시 및 보관 후 오염성 수성 할로겐 종 또는 외래 안정화 물질의 결여, 다양한 저장 조건 및 온도하에서 이들의 안정성, 내성 감염체의 불활성화에서 효능 및 인체 노출시 안전성을 포함한다. 실시예는 발명자가 발명으로 간주하는 것의 범위를 제한하지 않으며, 또한 본 발명에 개시된 방법의 유용성을 설명하기 위해 행해지는 모든 실험을 나타내지도 않는다.

실시예 1

대표적인 HOCl 용액(BrioHOCL ^TM )의 순도 및 보관 효과

2년이 넘는 기간 동안 새롭게 제조된 비완충 전해 생성 BrioHOCL^TM 샘플을 약 100mL의 분취량으로 수집하고 라만 분광법으로 검사하였다. 이 샘플은 일관되게 HOCl에만 상응하는 파수 728/cm(도 1)에 대한 시프트 피크를 나타냈다(Nakagawara S, Goto T, Nara M, Ozawa Y, Hotta K, Arata Y (1998)). Spectroscopic characterization and the pH dependence of bactericidal activity of the aqueous chlorine solution. Analytical Sciences, 14(4):691-8). 실온에서 14개월 동안 저장된 샘플에서 동일한 프로파일이 라만 분광법에 의해 나타났다.

이런 결과는 제제가 HOCl만 함유하였다는 것을 나타낸다. Cl₂, Cl0₂, OCl^-, 또는 OCl₃와 같은 다른 염소 종에 기인할 수 있는 피크는 나타나지 않았다. 다른 수성 염소 종은 640 내지 870의 피크 >0.3 강도 단위로 분광학의 조건에서 분명해졌다. 대표적인 HOCl 제제(Briotech 제조)의 분광 광도계 분석은 새로운 제제 또는 장시간 보관 후 샘플링된 제제에서 차아염소산염 또는 염소산염의 존재에 대한 증거는 보이지 않았다. 이런 용액은 임의의 성질의 완충제 또는 안정제와 같은 첨가제를 함유하지 않았다.

실시예 2

대표적인 HOCl 용액의 안정성 및 보관 효과

첫 번째 실험의 목적은 통상적인 제제를 저하시킬 것으로 예상되는 고온에 노출된 HOCl 샘플에서 측정 가능한 변화를 측정하는 것이었다. 3-9개월 전에 제조하고 제어되지 않은 온도에서 창고 저장한 BrioHOCL^TM(비완충)의 로트로부터의 6개 샘플을 약 80℃의 배양기 온도에 24시간 동안 노출시켰다. 샘플의 ORP mv 전위는 가열 전후에 각각 다음과 같다: 샘플 1, 1029 mv 및 1020 mv; 샘플 2, 1044 mv 및 1030 mv; 샘플 3, 1060 mv 및 1040 mv; 샘플 4, 1057 mv 및 1030 mv; 샘플 5, 1040 mv 및 1040 mv; 샘플 6, 1030 mv 및 1020 mv. 이 가열된 샘플의 유리 염소 함량에서 단지 18.5%의 평균 감소가 있었다. 그 결과는 전해 생성된 비완충 HOCl이 예상치 못한 고온 내성을 가지므로 종래의 차아할로스산 용액의 급속한 저하를 유도할 것으로 예상됨을 나타내었다.

실시예 3

대표적인 HOCl 용액의 안정성 및 보관 효과

BrioHOCL^TM의 추가 분취액(각 약 100 mL)을 실온, 52℃ 또는 70℃에서 유리 또는 HDPE 용기에 보관하기 위해 제조하고 밀봉하였다. 후자를 물의 온도가 적절하게 조절되는 수조에 침지하였다. 분석을 위해 제거된 분취량을 일단 테스트 후에 버렸고 추후 연구를 위해 보관 상태로 돌아가지 않았다. 라만 분광학, 요오드 측정 Cl 적정, UV-가시 분광 광도계 및 ORP 측정을 사용하여 NaCl과 물로만 만들어진 전해 생성된 순수 비완충 HOCl(pH 4)의 이런 샘플을 순차적으로 특성화한다. 52℃에서 38일 동안 유리 용기에 보관된 HOCl 용액의 산화 Cl 농도(ppm), ORP(+ mv) 또는 pH는 검출 가능한 변화가 없었다. 유리 용기에서 70℃에서 28일 후 산화 Cl ppm은 190ppm에서 151ppm으로 감소했지만 ORP는 일정한 반면 pH는 4.3으로 상승하였다. 비교해 보면, 52℃의 HDPE에서, 활성 염소는 38일 동안 53ppm 감소하였으며 ORP는 일정했지만 pH는 5.3으로 상승하였다. HOCl 이외의 산화 수성 Cl 종은 분광기 또는 분광 광도계 분석을 통해 임의의 저장된 샘플에서 검출되지 않았다.

도 2는 실온(RT) 또는 70℃에서 보관된 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 제제(BrioHOCL^TM)의 분취 샘플에서 산화 염소 농도(ppm)를 비교한다.

도 3a 및 3b는 실온(RT) 또는 70℃에서 보관된 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 제제(BrioHOCL^TM)의 분취 샘플에서 pH(3a) 및 ORP(3b)의 연속 측정을 비교한다.

도 4 및 도 5에 도시된 안정성 측정에 사용된 고온 저장 조건의 복제 분석을부터의 데이터는 52℃에서 460일 및 70℃에서 51일 동안의 반감기를 계산할 수 있게 한다. 이는 각각의 경우 5년을 초과하는 RT에서의 동일한 반감기에 해당한다(Nicoletti et al. (2009), Brazilian Dental Journal, 20, No. 1).

도 4는 52℃에서 보관된 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 제제(BrioHOCL^TM)의 분취 샘플(52) 중의 Cl ppm(Log n)의 연속 측정을 비교한다.

도 5는 70℃에서 보관된 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 제제(BrioHOCL^TM)의 분취 샘플(70) 중의 Cl ppm(Log n)의 연속 측정을 비교한다.

살제 안정성은 충분한 산화 할로겐을 보유하고 발현하는 능력에서 용액의 신뢰성 있는 유용성을 가능하게 하고 환경 또는 다른 표적화된 도포 부위(도구, 조직 샘플 또는 이식편) 감염체 오염원에 대항하는 사용에서 예상된 항균 효능을 제공하기에 충분히 높은 ORP를 제공한다.

제조 당시 약 300ppm Cl를 함유한 로트로부터의 보관된 생산 샘플은 거의 4 년간 통제되지 않은 온도, HDPE 55 갤런 배럴의 창고 보관 후에 58ppm으로 감소하였다. 그러나 ORP 수준은 높은 처리량을 유지하였다. 일부는 2년 초과의 저장 기간 동안 변하지 않았다. 소수는 10% 초과하여 감소하였다. 작은 용기(약 100 mL)에서 밀봉되지 않고 보관된 샘플은 Cl ppm의 급격한 감소를 보였고, 6개월 후에 Cl 함량의 약 90%를 잃었다.

이 발견은 장시간 안정한 완충되지 않고 오염되지 않은 HOCl이 대표적인 HOCl 용액에 존재함을 입증한다. 최적으로 저장 및 밀봉된 이 용액은 염소산염 또는 차아염소산염에 대한 저하 없이, 고온에서도 장시간 보관시 최소한의 검출가능한 변화를 겪을 수 있다.

실시예 4

대표적인 HOCl 용액의 효능

다음은 곰팡이와 박테리아 포자 및 감염성 단백질을 포함하는 다양한 감염체에 대한 효능 테스트에서 수성 할로겐의 다른 종과 오염되지 않은 본 발명의 방법에 유용한 대표적인 HOCl 용액(즉, 안정한, 비완충 HOCl 용액, BrioHOCL^TM)의 효능을 설명한다.

표 1은 다양한 감염체에 대한 다른 수성 할로겐 종을 함유하지 않는 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 용액(BrioHOCL^TM)의 효능 연구의 편집을 도시한다. 일부 상황에서, 배경 무기 염의 몰 농도가 산화의 단백질성 표적의 구조의 중요한 결정 인자일 수 있다는 것이 알려져 있다. 따라서, 이들 안정한 제제의 일부의 NaCl 몰 농도는 특정 테스트 감염체의 소독 공정의 속도 및 효능에 기여할 수 있다.

다양한 감염체에 대한 임의의 다른 수성 할로겐 종 또는 외부 첨가제로 오염되지 않은 대표적인 HOCl(BrioHOCL^TM) 용액의 효능 결정 결과의 편집.

병원체	Log 감소 수치	제거 %	테스트 날짜	테스트 위치
Acinetobacter baumannii	5.0	>99.999%	2016년 6월2일	Northwest Regional Center of Excellence for Biodefense & E merging Infectious Diseases R esearch, Univ of Washington
Aspergillus niger	6.41	>99.999%	2016년 8월3일	Pacific Northwest Microbiology Services
Bacillus subtilis	6.12	>99.999%	2016년 8월3일	Pacific Northwest Microbiology Services
Candida albicans	5.88	>99.999%	2015년 11월20일	Pacific Northwest Microbiology Services
Coronavirus (Human, OC43)	5.00	>99.999%	2016년 3월4일	School of Public Health, Univ of Washington(UW)
Enterobacter cloacae	>6.89	>99.999%	2016년 6월15일	Pacific Northwest Microbiology Services
Enterococcus faecalis(VRE)	6.07	>99.999%	2015년 11월20일	Pacific Northwest Microbiology Services
Escherichia coli	7.98	>99.999%	2016년 8월3일	Pacific Northwest Microbiology Services
Escherichia coli 0157	5.47	>99.999%	2015년 11월20일	Pacific Northwest Microbiology Services
Escherichia coli NDM-1	>7.08	>99.999%	2016년 6월15일	Pacific Northwest Microbiology Services
Klebsiella pneumonia	7.63	>99.999%	2015년 11월20일	Pacific Northwest Microbiology Services
Listeria monocytogenes	Neg culture	>99%	2015년 3월2일	Cascade Analytical Inc.
Mold(fungus NOS)	Neg culture	>99%	2015년 4월15일	Cascade Analytical Inc.
MRSA(Staph, aureus)	5.0	>99.999%	2016년 6월2일	NW Regional COE for Biodefense & Emerging Infectious Disease R esearch, UW
Polymicrobial biofilm	3.41	99.96%	2016년 11월15일	Pacific Northwest Microbiology Services
Prions(vCJD, others)	>6	>99.999%	2016년 9월29일	Rocky Mountain Laboratories, US National Institutes of Health
Proteus vulgaris	>7.16	>99.999%	2016년 6월15일	Pacific Northwest Microbiology Services
Pseudomonas aeruginosa	5.47	>99.999%	2015년 11월20일	Pacific Northwest Microbiology Services
Salmonella choleraesuis	7.97	>99.999%	2015년 11월20일	Pacific Northwest Microbiology Services
Shigella flexneri	>6.75	>99.999%	2016년 6월15일	Pacific Northwest Microbiology Services
Staph epidermidis	대략 2	99%	2016년 5월11일	Scientific Clinical Labs, Dubai
Yersinia enterocolitica	>6.29	>99.999%	2016년 6월15일	Pacific Northwest Microbiology Services

표 1의 유효성 측정을 위한 현탁액 테스트 프로토콜은 수정된 ASTM E2315 Time/Kill 테스트를 사용하였다. 알려진 농도의 배양된 생물체의 현탁액을 소정의 접촉 시간 동안 일정량의 HOCl 테스트 제제와 직접 혼합하였다. 그 시간의 종료시에, 테스트 용액의 활성을 과량의 중화제를 첨가하여 종료시켰다. 콜로니 형성 단위의 플레이트 계수는 연속 희석을 사용하여 표적 미생물의 불활성화 정도를 측정하기 위해, 표적 유기체에 따라, 37℃ 또는 실온에서 배양한 후에 행하였다.

감염성 단백질에 대한 BrioHOCL^TM의 유능 측정에의 자세한 내용은 전문이 참조로 본 발명에 포함된 Hughson, A. G., Race, B,, Kraus, A., Sangare, L. R., Robins, L., Contreras, L., Groverman, B. R., Terry, D., Williams, J., and Caughey, B. (2016), Inactivation of Prions and Amyloid Seeds with Hypochlorous Acid. PLoS Pathogens, J 2(9), el.005914. http://doi.org/10.1371/journal.ppat.1005914에 제공된다. 간단히 말해, 실시간 진동 유도 전환(RT-QuIC) 분석법을 사용하여 BrioHOCL^TM에 침지하면 인간 크로이츠 펠트 야콥병(CJD) 프리온, 소 해면상 뇌증(BSE) 프리온, 사슴 만성 소비성 질환(CWD) 프리온 및 양 이질 및 햄스퍼 이질 프리온의 모든 검출 가능한 프리온-씨딩 활성을 제거하여, 5분 내지 60분의 노출 후 >10³ 내지 10⁶ 배의 감소를 일으켰다. 형질전환 마우스 바이오 분석은 뇌 균질 물질 또는 강선에서 검출 가능한 모든 햄스터-적응 양 이질 감염성이 제거되었음을 나타내었다. 이 결과는 각각 약 10⁶ 배 및 10⁴ 배의 감염성 감소를 나타내었다. RT-QuIC 활성의 불활성화는 HOCl 용액에서의 유리 염소 농도 및 일반적으로 프리온 단백질을 포함하는 단백질의 고차원 응집 및/또는 파괴와 관련이 있다. 대략 2% NaCl을 함유하는 비완충 Briotech HOCl의 제제는 포유 동물 세포(즉, 대략 0.85% NaCl)와 등장성인 용액보다 우수한 효능을 나타내었다. 다른 수성 할로겐 종의 존재에 의해 오염되지 않은 비완충 HOCl의 이러한 용액은 사람 알파 시뉴클레인과 인간 타우 단백질 단편으로 구성된 자가 복제 아밀로이드 단백질에 유사한 영향을 미쳤다.

이 연구에서 입증된 비완충 HOCl 용액의 특성은 명확하게 새롭고 종래의 수성 할로겐 제제의 일반적으로 확인된 소독 능력보다 우수하며 추가로 오늘날 상업적 흐름에 의존하는 특정 화학 제제와 관련된 살균 효능보다 우수하다. 결과는 전반적으로 제제를 모든 형태의 미생물을 제거하는 살균제로 특성화하기 위해 미국 및 국제 규제 기관이 일반적으로 사용하는 기준을 충족시킬뿐만 아니라 또한 감염성 병원체 중 가장 내성이 강한 인간과 동물의 신경 퇴행성 질환과 관련된 프리온 단백질을 명백하게 불활성화시킬 수 있었다.

실시예 5

대표적인 HOCl 용액의 항균성

다음은 용액의 장기간 보관 이후 내성 감염체에 대한 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOCl 용액(즉, 안정한, 비완충 HOCl 용액, BrioHOCL^TM)의 항균성을 기술한다.

생산 시점부터 3 내지 34 개월로 시기가 변하는 BrioHOCL^TM의 테스트 샘플은 바실러스 서브틸리스의 포자(표 2)를 포함하는 다양한 표적 미생물을 불활성화할 때 높은 등급의 효능을 나타내었다. 15-20초 정도의 짧은 노출로 전반적으로 4-7 범위의 LRV를 생산할 수 있었지만 효능은 눈에 띄게 떨어졌지만 가장 오래된 재료는 심각하지 않았다. 60초의 노출이 BrioHOCL의 가장 신선하고 3개월 된 샘플로 > 6의 LRV를 초래하지만, 아스퍼길루스 포자는 최소한 감염되지 쉽다는 것을 입증하였다. 보관 시간이 지남에 따라, 제제의 pH는 3.9의 출발 생산-표적 수준으로부터 55 갤론 HDPE 배럴(평균 6 샘플)에서 2년차에 약 5로 상향되는 경향을 가졌다.

[표 2]

고 내성 미생물에 대한 테스트 전에 장기간 동안 숙성된 대표적인 HOCl 용액(BrioHOCL^TM)의 효능에 대한 도표 결과.

결과는 다른 오염성 수성 할로겐 종 또는 다른 외부 첨가제가 없는 상태에서, 숙성된 BrioHOCL 용액은 박테리아와 곰팡이의 소독-내성 포자의 불활성화제로서 강력한 활성을 유지하였다. 거의 3년의 보관 후에도, 높은 수준의 불활성화는 수십 초의 접촉 시간 후에 얻었다. 이러한 수준의 미생물 불활성화는 살균제로서 용액의 특성화에 대한 기준을 충족하여, 최고 내성 미생물, 즉 혐기성 박테리아의 포자가 생존하지 못하게 한다.

실시예 6

생물막 미생물 집단에 대한 대표적인 HOCl 용액의 효능

다음은 확립된 생물막 미생물 집단에 대한 본 발명의 방법에 유용한 대표적인 HOCl 용액(즉, 안정한, 비완충 HOCl 용액, BrioHOCL^TM)의 효능을 기술한다.

이 실험은 BrioHOCL^TM의 정적 주입 또는 흐름 조건하에 노출 이후 좁은 내경 폴리우레탄 튜브에서 확립된 미생물 생물막 집단의 제거를 측정하기 위해 수행되었다. 용액은 전기 분해로 제조하였고 HOCl 이외의 외부 첨가제 또는 검출 가능한 수성 할로겐 종을 함유하지 않았다. 이러한 접착성 집단은 종래의 항균 소독제 및 항생 제제에 고도의 내성을 갖는 것으로 알려져 있다. 첫 번째 실험에서, 노출은 접촉 시간 범위 동안 정적이었다(즉, BrioHOCL^TM용액을 과도한 접착성 생물막 집단을 성장시키도록 허용한 튜브의 내강 속에 주입하였다). 두 번째 단계에서, 용액을 대략 1mL/sec의 속도로 접착성 생물막 위에 용액을 흘려 보냈다. 이러한 노출 후에, 잔류 집단은 폴리우레탄 튜빙 내벽의 표면적 단위 당 콜로니 형성 단위로서 정량화되었다. 종속 영양 박테리아는 우선적으로 실온에서 R2A 배지에서 배양하였다.

본 발명의 방법에 유용한 대표적인 HOCl 용액(즉, 안정한, 비완충 HOCl 용액, BrioHOCL^TM)에 대한 폴리우레탄 튜브의 내경 벽에 확립된 미생물 생물막 집단의 정적 노출 효과.

샘플	CFU/mL	총 CFU	CFU/cm²	% 감소/cm²	LRV 감소
내강 속 물	690,000	NA	NA	NA	NA
대조군	360,000	3,600,000	764,331	NA	NA
5분 처리	450	4,500	956	99.87	2.90
10분 처리	140	1,400	298	99.96	3.41
20분 처리	1,100	11,000	2,336	99.69	2.51
60분 처리	240	2,400	510	99.93	3.17

표 3에 나타낸 결과는 거의 완전한 생물막 제거가 5분 후에 달성되었음을 입증한다.

도시된 처리 시간의 종료시에 접착성 미생물 생물막의 집단 상에 약 1mL/sec의 속도로 폴리우레탄 튜브를 통해 실온에서 본 발명의 방법에 유용한 흐르는 대표적인 HOCl 용액(즉, 안정한, 비완충 HOCl 용액, BrioHOCL^TM)의 효과.

샘플	CFU/mL	총 CFU	CFU/cm²	% 감소/cm²	LRV 감소
대조군	141,000	1,410,000	374,014	NA	NA
1분 처리	39	390	103	99.97	3.56
2분 처리	52	520	138	99.96	3.44
3분 처리	100	1,000	265	>99.92	3.15
4분 처리	25	250	66	99.98	3.76

표 4에 나타낸 결과는 1 분의 유동 후에 거의 완전한 생물막 제거가 달성되었음을 입증한다.

상기 결과는 내성성 접착성 종속 영양 박테리아 집단의 신속하고 매우 효과적인 제거 및 유리된 미생물 집단에 대한 현저한 소독 효과를 보여준다.

실시예 7

대표적인 HOBr 용액 제조 및 내성 미생물의 불활성화 효능

다음은 본 발명의 방법에 유용한 대표적인 HOBr 용액(즉, 안정한, 비완충 HOBr 용액)의 제조 및 내성 미생물의 불활성화 효능을 기술한다.

대표적인 HOCl 용액의 대표적인 HOBr 용액으로의 전환은 신속하게 달성되어 수십 초 후에 출발 HOCl 용액(BrioHOCL^TM)에서 HOCl이 더 이상 분광현미경으로 검출되지 않고 HOBr의 새로운 피크가 확립된다. 알칼리로 pH를 상향 조절하면, HOBr은 즉시 OBr^- 이온으로 전환되어, 수용액에서 330nm의 UV 범위에 특징적인 피크를 나타낸다.

도 6은 수산화나트륨으로 pH 9로 조절된 상기한 바와 같이 제조된 대표적인 HOBr 용액의 UV/Vis 흡수 스펙트럼이다.

도 7은 615cm^-1에서 특징적인 파형 피크를 예시하는 상기한 바와 같이 제조된 대표적인 HOBr 용액의 라만 스펙트럼이다. 이들 제제의 라만 스펙트럼에서, HOCl에 상응하는 피크는 없었으며 HOBr에 기인 한 파수 615 cm-1에서 새로운 피크가 나타났다. 이 피크는 대략 18일의 반감기와 함께 실온에서 저장시 감소하였다.

도 8은 유리 용기에서 실온에서 보관 후 본 발명의 방법에서 유용한 대표적인 HOBr 용액의 적정가능한 브롬(Br)(ppm) 대 시간을 예시한다.

HOBr의 비교적 짧은 저장 수명은 비교 가능한 환경에서 HOCl의 장기간 안정성과 크게 대조된다. 그럼에도 불구하고, 이러한 방식으로 제조된 비완충 HOBr 용액은 통상적으로 제조된 HOBr에 대한 문헌에서 보여진 것보다 훨씬 더 큰 안정성을 나타내었으며, 전형적으로 다양한 종의 활성 Cl를 함유하는 수성 염소 용액에 대한 브롬화물 염 첨가를 사용하여 제조된다. 이런 종류의 HOBr 제제는 본 발명에 기술된 실험에서 보여진 몇 주의 유용한 수명과 비교하여 분 내지 시간으로 측정된 활성 HOBr의 쇠태를 보여준다. 자외선 분광법에 의해 검출 가능한 HOCl을 함유하지 않은 HOBr의 테스트 샘플은 바실러스 서브틸리스의 포자를 불활성화는데 높은 효능을 나타내었다. 대략 25ppm의 HOBr에 대한 20초의 짧은 노출은 6의 LRV를 생성하기에 충분하였다. 동일한 실험 프로토콜에서, 230ppm의 HOCl가 동일한 접촉 시간 후 6 LRV를 생성하는데 필요하였다. 사용된 HOCl 농도가 230ppm 미만이 되자마자, LRV는 2-4 범위로 떨어졌다. 25 ppm의 HOCl에서, 20초의 접촉 후에 바실러스 포자에 대한 검출 가능한 효과는 없었다. HOBr에 의한 감염성 단백질의 불활성화는 RTQuIC 프로토콜을 사용하는 테스트에서 HOCl을 사용하여 달성된 것과 필적할만한 수준에 이르렀다.

연구 결과는 이렇게 형성된 HOBr 용액이 환경 pH가 HOCl의 존재에 불리하나 (예를 들어, pH 8), HOBr의 전체 효능이 더 높은 pKa 때문에 이용 가능할 것으로 예상될 수 있는 상황에서 실질적으로 유용할 수 있는 내성 유기체에 대해 강력한 항균 활성을 제공할 수 있음을 나타낸다. 이러한 테스트 시스템에서의 활성은 모든 형태의 미생물을 불활성화시킬 수 있고 또한 감염성 프리온 단백질의 불활성화를 제공할 수 있는 살균제로서의 HOBr 용액의 특성화를 허용한다.

실시예 8

대표적인 HOCl 용액의 미스트의 항균성

다음은 본 발명의 방법에 유용한 대표적인 HOBr 용액(즉, 안정한, 비완충 HOBr 용액)의 미스트의 항균성을 기술한다.

20L의 BrioHOCL^TM은 식품 가공용 시설의 사용과 관련이 있는 수도모나스 및 다른 한경 오염원의 현저한 미생물 오염 침전물을 갖는 것으로 알려진 밀폐된 시설에서 80,000 cu ft의 공간에 MF-1-001 A 미스트 팬 산업용 원심 분리기(Frogger)를 통해 분산되었다. 미스트 분산은 약 350,000 cu ft/hr이었다. 작업자는 분산 중에 분무된 공간 내에 머물렀고 부작용을 경험하지 않았다. 활성 Cl는 미스팅 전에 밀폐 공간의 각 코너에 Cl 민감성 시험지를 배치하여 시설 전체에서 감지되었으며, 모두는 미스트 공정의 종료시에 200ppm Cl의 수준에서 전환을 나타내었다. 벽과 덕트 표면 상의 박테리아에 대한 후속 면봉 배양은 HOCl 용액에 대한 미스트 분산 방법이 미생물 오염원에 대한 높은 수준의 불활성화 속도를 가져 오기에 충분한 HOCl을 효과적으로 분산하였음을 입증하였다. 결과는 또한 미스트 HOCl 용액(BrioHOCL^TM)은 소독 오염 제거를 달성하기 위해 충분한 활성 Cl를 분산시킬뿐만 아니라 작업자가 절차의 과정 동안 활성 미스트에 완전히 노출될 때에도 작업자 안전성과 양립할 수 있는 방식으로 분산된다는 것을 나타낸다.

실시예 9

대표적인 HOCl 및 HQBr 용액의 안전성

다음은 본 발명의 방법에 유용한 대표적인 HOCl 및 HOBr 용액(즉, 비완충 HOCl 용액, BrioHOCL^TM, 비완충 HOBr 용액, BrioHOBR^TM)의 안전성을 기술한다.

BrioHOCL^TM과 BrioHOBR^TM은 인간의 피부와 점막에 도포되었다.

본 발명에 기술된 항균 연구에 사용된 것과 필적할만한 로트로부터의 BrioHOCL^TM은 12개월 동안 건강한 피부 또는 점막이나 다양한 피부 및/또는 점막 손상 부위에 스프레이 도포를 위해 50명에게 제공되었다. 사용 패턴은 수령자의 재량에 따라 전적으로 선택되었다. 일부는 수일 내지 수주의 기간 동안 하루당 수회 사용을 필요로 하는 임의의 도포에 의한 어떠한 종류의 부작용의 보고가 없었다. 감염 과정에서 발생하는 것을 포함하여 여러 임상 상태가 BrioHOCL^TM에 대한 피부 노출에 의해 개선되거나 제거되는 것으로 보고되었다. 결과는 인간의 피부 및 점막 상피의 반복된 노출은 전적으로 안전하며 특정 임상 상태의 해결에 유리하게 기여할 수 있음을 나타낸다.

새롭게 제조된 HOBr 용액은 200ppm의 Cl를 함유하는 HOCl의 용액에 한 당량의 NaBr을 첨가하여 제조하였다. 이 용액은 또한 인간의 피부 및 점막에 도포되었고 이런 상피 표면에 어떠한 부작용도 나타내지 않았다.

예시적인 실시태양이 도시되고 기술되었지만, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명에 다양한 변화가 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims

살균될 대상을 비완충, 전해, 차아할로스산(hypohalous acid) 조성물과 접촉하는 단계를 포함하는 대상의 확실한 살균 방법.
제 1 항에 있어서,
대상은 표면인 방법.
제 1 항에 있어서,
대상은 생물학적 샘플인 방법.
감염체를 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물과 접촉하는 단계를 포함하여 감염체를 불활성화하는 방법.
제 4 항에 있어서,
감염체는 감염성 미생물인 방법.
제 5 항에 있어서,
감염성 미생물은 바이러스, 박테리아, 진균 또는 원생 동물인 방법.
제 4 항에 있어서,
감염체는 감염성 단백질인 방법.
제 8 항에 있어서,
감염성 단백질은 자가 복제 단백질인 방법.
제 4 항에 있어서,
감염체는 공기 운반 미립자인 방법.
제 9 항에 있어서,
공기 운반 미립자는 공기에서 불활성화되는 방법.
감염성 단백질을 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물과 접촉하는 단계를 포함하여 감염성 단백질을 불활성화하는 방법.
제 11 항에 있어서,
감염성 단백질은 감염성 자가 복제 단백질인 방법.
제 11 항에 있어서,
감염성 단백질은 프리온인 방법.
제 13 항에 있어서,
프리온은 크로이츠 펠트 야콥병, 소 해면상 뇌증, 만성 소모병, 이질, 알츠하이머병, 파킨슨병 및 근 위축성 측삭 경화증의 감염체인 방법.
미생물 병원체를 비완충, 전해, 차아할로스산 조성물과 접촉하는 단계를 포함하여 미생물 병원체를 불활성화하는 방법.
제 15 항에 있어서,
미생물 병원체는 그람 음성 박테리아인 방법.
제 15 항에 있어서,
미생물 병원체는 그람 양성 박테리아인 방법.
제 15 항에 있어서,
미생물 병원체는 곰팡이인 방법.
제 15 항에 있어서,
미생물 병원체는 바이러스인 방법.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물은 용액, 스프레이 또는 안개 또는 미스트 또는 액적의 에어로졸(예를 들어, 서브마이크론 이하의 크기 범위의 미세한 액적 및 에어로졸화 액적), 겔 또는 점성 액체인 방법.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물과 접촉하는 단계는 1초 내지 수 시간 동안 접촉하는 것을 포함하는 방법.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물과 접촉하는 단계는 실온에서 접촉하는 것을 포함하는 방법.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물과 접촉하는 단계는 약 실온 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 접촉하는 것을 포함하는 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 차아염소산 조성물인 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 약 5 내지 약 500mg/L의 차아염소산 농도, 약 3.2 내지 약 6.0의 pH, 약 +1000 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아염소산 수용액 조성물인 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 약 80 내지 약 300mg/L의 차아염소산 농도, 약 3.8 내지 약 5.0의 pH, 약 +1100 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아염소산 수용액 조성물인 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 약 80 내지 약 300mg/L의 차아염소산 농도, 약 4.0 내지 약 4.3의 pH, 약 +1138 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아염소산 수용액 조성물인 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 차아브롬산 조성물인 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 약 10 내지 약 300mg/L의 차아브롬산 농도, 약 3 내지 약 8.5의 pH, 약 +1000 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아브롬산 수용액 조성물인 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 약 5 내지 약 350mg/L의 차아브롬산 농도, 약 7 내지 약 8의 pH, 약 +900 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 가지며 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85중량% 내지 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 수성 차아브롬산 수용액 조성물인 방법.
제 24 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
염화물 염은 염화나트륨, 염화칼륨, 염화마그네슘 및 염화암모늄으로부터 선택된 수용성 염화물 염인 방법.
제 24 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
염화물 염은 염화나트륨인 방법.
제 24 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2.0중량%의 염화물 염을 함유하는 방법.
제 24 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2.0중량%의 염화나트륨을 함유하는 방법.
제 24 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물은 차아할로스산 이외의 검출 가능한 양의 수성 산화성 염소를 함유하지 않는 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산은 차아염소산이고, 조성물은 밀폐 용기에서 약 5년까지 유용한 불활성화 효능의 저장 수명을 갖는 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산은 차아브롬산이고, 조성물은 밀폐 용기에서 약 4주 내지 약 6주의 유용한 불활성화 효능의 저장 수명을 갖는 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산은 차아할로스산 안정화제를 포함하지 않는 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 모노- 또는 다이-인산염 나트륨 또는 칼륨 완충액, 탄산염 완충액, 과요오드산염, 2가 금속 양이온, 유기 헤테로사이클릭 화합물, 염화수소산, 브롬화수소산 또는 저장소에서 차아할로스산 용액의 안정성을 증가시키는 할로겐 안정제로서 통상적으로 사용되는 화학 물질을 포함하지 않는 방법.
차아할로스산 및 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 약 2.0중량%의 양으로 염화물 염을 포함하는 비완충, 전해 차아할로스산 조성물.
제 40 항에 있어서,
염화물 염은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.85 내지 약 2.0중량%의 양인 조성물.
제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
차아할로스산은 차아염소산인 조성물.
제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
조성물은 약 5 내지 약 500mg/L의 농도의 차아염소산을 포함하며 약 3.2 내지 약 6.0의 pH 및 약 +1000 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는 조성물.
제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
조성물은 약 80 내지 약 300mg/L의 농도의 차아염소산을 포함하며 약 3.8 내지 약 5.0의 pH 및 약 +1100 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는 조성물.
제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
조성물은 약 80 내지 약 300mg/L의 농도의 차아염소산을 포함하며 약 4.0 내지 약 4.3의 pH 및 약 +1138 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는 조성물.
제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
차아할로스산은 차아브롬산인 조성물.
제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
조성물은 약 10 내지 약 300mg/L의 농도의 차아브롬산을 포함하며 약 3 내지 약 8의 pH 및 약 +1000 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는 조성물.
제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
조성물은 약 5 내지 약 350mg/L의 농도의 차아브롬산을 포함하며 약 7의 pH 및 약 +900 밀리볼트의 산화 환원 전위(ORP)를 갖는 조성물.
제 40 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
염화물 염은 염화나트륨, 염화칼륨, 염화마그네슘 및 염화암모늄으로부터 선택된 수용성 염화물 염인 조성물.
제 40 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
염화물 염은 염화나트륨인 조성물.
제 40 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물은 차아할로스산 이외의 검출 가능한 양의 수성 산화성 염소를 함유하지 않는 조성물.
제 40 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산은 차아염소산이고, 조성물은 밀폐 용기에서 약 5년까지 유용한 불활성화 효능의 저장 수명을 갖는 조성물.
제 40 항, 제 41 항 및 제 46 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산은 차아브롬산이고, 조성물은 밀폐 용기에서 약 4주 내지 약 6주의 유용한 불활성화 효능의 저장 수명을 갖는 조성물.
제 40 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 차아할로스산 안정화제를 포함하지 않는 조성물.
제 40 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
차아할로스산 조성물은 모노- 또는 다이-인산염 나트륨 또는 칼륨 완충액, 탄산염 완충액, 과요오드산염, 2가 금속 양이온, 유기 헤테로사이클릭 화합물, 염화수소산, 브롬화수소산 또는 저장소에서 차아할로스산 용액의 안정성을 증가시키는 할로겐 안정제로서 통상적으로 사용되는 화학 물질을 포함하지 않는 조성물
용액, 스프레이 또는 안개 또는 미스트 또는 액적의 에어로졸, 겔 또는 점성 액체로 제제화되는 제 40 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항의 조성물.