KR900008008B1 - 콘택트렌즈를 동시에 세척 및 소독하는 방법 및 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

콘택트렌즈를 동시에 세척 및 소독하는 방법 및 조성물

본 발명은 콘택트렌즈를 세척 및 소독하는 방법과 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 과산화물과 과산화물-활성 효소의 혼합물, 특히, 단백질 분해효소를 함유하는 용액으로 콘택트렌즈를 동시에 세정 및 소독하는 것에 관한 것이다.

유리에서부터 친수성 중합물질을 기재로한 현재 광범위하게 착용하고 있는 렌즈에 이르기까지의 콘택트렌즈의 발전은, 광학적 청결성, 착용성을 유지하고 눈에 감염제가 옮겨지는 것을 방지하기 위해서 그 렌즈재료를 청결 및 소독하는 새롭고 더 효과적인 방법에 대한 교체와 변경이 제시되어 왔다.

유리와, 폴리메틸에타크릴레이트(PMMA) 렌즈와 같은 초기 중합체들은 그 견고성과 친수특성 때문에 세척제를 사용하여 수동으로 쉽게 세척할 수 있다. 어느 정도에서는, 그와같은 물질들은 눈에 수층과 눈물을 자연적으로 발생시켜서 젖게하는 반면, 가급적 지질을 제외한 모든 오물을 세척제로 수동 세척하여 쉽게 제거시킬 수 있는 정도로 친유성이 있다. 친수물질, 특히 폴리펩타이드와 리소짐과 같은 효소는 이들 물질에 두드러지게 부착되지는 않고 계면활성제와 세척제로 세척하여 쉽게 된다.

유리와 PMMA를 기재로 한 콘택트렌즈 역시 세척제 세정방법으로 용이하게 소독이 된다. 기계적인 세정공정은 부착된 감염 물질을 쉽게 제거한다. 이차적으로, 이런 형태의 물질들은 비-극성이므로, 화학적 소독제를 렌즈에 흡수되지않고 착용중에 눈에 녹아들지 않는 저장 및 세정용액에 포함시킬 수도 있다. 그래서, 감염제의 물리적 제거와 저장중에 화학적 방법으로 무균성을 유지하는 것에 관한 것과 세정, 가습 및 저장용액의 무균성을 유지하는데 최소한의 관심이 있다.

중합체 기술의 진보는 착용자의 편안함과 눈의 건강을 현저하게 향상시켰지만 이 재료를 세척 및 소독하는데 새로운 문제들이 대두됐다. 렌즈는 그 표면이 눈의 유동액과 눈물액으로 적셔질때 눈에 가장 안정감을 준다. PMMA 렌즈외에, 현재 사용중인 모든 콘택트렌즈 중합물에서, 그 렌즈 표면은 자연적으로 친수성이거나 그것을 친수성이 되게 처리한다. 이것은 다중 음성 보호, 보통 카복실산 염의 형태와 각막을 덮고 있는 유액층으로 쉽게 젖은 친수성 상태로 되는 중성그룹에 의해서 달성된다. 이와같이 음성적으로 보호된 친수성 표면은 하이드로겔(수산화 알루미늄겔) 렌즈에서 뿐 아니라 오르가노실록산-메타크릴레이트 렌즈(폴리콘-등록상표) 및 실리콘 탄성체를 기재로 한 렌즈와 같은, 보다 견고한 렌즈에서도 존재한다. 이 후자의 범주, 실리콘 탄성체 렌즈에서는, 친수성 표면을 피복하거나 달리는, 그 표면을 친수성이 되게 처리한다.

단백성 물질은 매일 착용할 적마다 친수성 렌즈 표면에 흡착된다. 순수하게 PMMA 렌즈를 제외하고는그 흡착이 너무 강하기 때문에 견고한 폴리실록산/메틸메타크릴레이트 공중합체와 같은 렌즈라도, 세척제에 의한 수동세척 방법으로는 이 부착물을 적절하게 제거하지 못한다. 소위 하이드로겔 렌즈라고 하는 이들 물질은 하이드록시 에틸메타크릴레이트, 하이드록시에틸메틸 메타크릴레이트, 비닐피롤리돈과글리세롤메타크릴레이트 단량체 및 메타크릴산이나 산에스텔로 제조하고 충분한 양의 물, 즉 35-80% 물을 흡수하는 것은 너무 약하여 특히 단백성 물질을 강력하게 흡수한 오물을 제거하는 실질적인 방법으로 기계적 세척방법은 실질적이 못된다.

너무 오래, 그와같은 물질이 존재해 있으면, 착용자에게 불편을 줄 수 있고 더 중요한 것은, 렌즈의 광학적 특성을 간섭하며, 특히 빛의 전달을 감소하면서 빛의 굴절을 높혀주는 결과가 된다. 또한, 단백질이 붙어있으면, 눈을 자극시키게 되고 시각의 예민성을 상실하게 하여, 렌즈를 손상시키게 되며 어떤 경우에는 큰 젖꼭지 모양의 결막염이라고 부르는 상태에 이를 수도 있다.

연구 결과 이 단백질 존재의 근본 출처는 리소짐 효소이라고 판명되었다. 이의에도, 지방단백질과 무코다당류가 렌즈 표면에 흡작될 수도 있지만, 그 자제로서의 단백질, 특히 리소짐 물질은 렌즈 단백질 부착물의 중요한 원천이 된다. 이들 효소는, 유사한 단백질, 지방단백질과 무코다당류 소량과 함께, 친수성 렌즈 재료의 표면에 누적된다.

이 부착물을 제거할 일자에 알아낸 유일하게 안전하고 효과적인 방법은 그 가수분해작용이 그 단백성 물질을 소량의 수가용성 하부 단위로 환원시키는 효소를 사용하는 것이다. 특히, 유용한 것은 단백분해효소, 프로티아제인데 이것들은 단백질을 아미노산과 매우 작은 폴리펩타이드로 파괴하기 위해서 아미드 결합을가수분해한다. 이들 단백질 단편은 일반적으로 수가용성이고, 그래서 주위의 수성 상태로 인하여 쉽게 용해된다. 미국특허 제 3,910,296은 콘택트렌즈를 세척하는 프로티아제의 용도에 관하여 소개되었다. 또 미국특허 제4,285,738도 참조할 수 있다. 지방분해 작용과/또는 점액용해작용을 가진 효소는 또 렌즈 세정용 단백분해 효소와는 별개의 양으로 사용된다.

가스 침투 콘택트렌즈로 인한 두번째 문제점, 특히, HEMA, VP 및 GMA 단량체로 만들어진 하이드로 겔이나 고-함수 콘택트렌즈의 문제점은 그 렌즈와 렌즈 저장 용액의 소독 및 무균성의 유지에 관련되는 것이다.

많은 방법들이 렌즈의 소독에 관하여 창안되었는데, 이들 방법은 고온의 이용, 무균 염수용액세척 및 화학약품, 예로서 살균제나 산화공정이 포함된다. 열은 충분한 정도까지 효과적이었지만 다시 세척시에는 더 어려운 결점, 즉, 렌즈상에 단백질의 변성과 단백질의 고화 및 기타물질의 침착이 있었다.

살균염수가 렌즈를 세척하고 적시는데 이용될 수도 있다. 그 용액은, 어떤 미생물은 염수 상태에서 살아있을수도 있고 포자들은 무균 염수용액에 의해서 전체적으로 불활성이 되지는 않는 것처럼, 항상 무균인 것은 아니다. 화학적 방법 범주내에서, 소위 약제의 사용, 즉 중금속-기재의 살균제 이를테면 티머리솔과 할로겐화 트리알킬 암모늄과, 염화벤질 암모늄과 같은 화합물이나 이와 유사한 화합물의 사용은 잘못하면 작용자를 불편하게 하는 대단한 문제점이 있다. 그것들을 우수한 살균제로 만드는 상기와 같은 약품들의 특성은 또 눈에 자극 현상을 불러 일으키기도 한다. 이러한 현상은 특히 하이드로겔 타입 렌즈 재료에서 생기는데 이는 그 약제가 렌즈에 누적되어 착용중에는 눈에 방출되기 때문이다. 그런 약제는 어떤 사람들에게는 눈에 불편을 주기도 하여 그들이 렌즈를 살균하는 대체방법을 모색하는데 충분하다. 약품, 열 및 염수에 의해서 무균성을 유지하는데 있어서의 문제점에 대한 해결 방안으로, 산화제를 사용하는 것이 콘택트렌즈의 소독에 있어 충분히 유익한 분야가 된다. 과산화물을 기재로 한 몇가지 1, 2단계 시스템이 콘택트렌즈의 소독용으로 개발되었다. 한가지 시스템은 씨. 가글리아에게 특허된 미국특허 제3,912,451에 예를들어 설명이 상세히 되어 있고 다른 하나는 로젠 보움등에게 특허된 4,473,550이다.

콘택트렌즈는 한가지 용액에 소독용 과산학물과 세척용 과산화-활성효소, 특히 과산화물-활성 단백분해 효소를 혼합하여 동시에 세정 및 소독시킬 수 있다는 것을 현재는 알고 있다. 놀랍게도, 혼합물에 존재할때 각 개의 성분이 효과가 높아진다. 즉 단백성 물질의 제거는 과산화물이 있으므로해서 몇배로 효력이 나타나며 소독 비율은 과산화물-활성효소가 있을때 더 효력이 증가한다. 전체적인 결과는, 한가지 과정에서, 콘택트렌즈는 현재 두가지 성분을 독립적으로 사용할때 보다 훨씬 효과적으로 세정 및 소독이 될 수 있다는 것이다.

과산화물과 프르티아제를 치열을 닦기 위하여서 세탁소의 세척액에 혼합한 바 있다. 예컨대, 미국특허 제3,732,170은 효소와 과산화의 출처, 특히, 알카리-금속 일과황산염 3중염을 포함하는 생물학적 세정제 조성물에 관한 것이다. 이 발명의 요지는 세탁에서 옷감에서 "단백질성" 혈혼을 세척하는 방법이다. 이 혼합은 음이온성 세척제로 제제하는 것이 바람직하다는 것은 주목할 만하다.

또다른 예로서는, 미국특허 제 4,155,868호는 수용성, 기포성 치열 세정제의 정제로서 효소와 활성 산소화합물을 함유하는 것을 상술하고 있다. 이 발명의 요지는 저장중 산화제에 의해서 효소의 조기 불활성화를 방지하는 것과 같은 방법으로 정제를 제제하는 것이다.

과붕산소다 및 효소는 현대 세탁용 세척제외 공지된 성분이다. 이 기술에 관한 검토는 독일공보 Fette Seifen Anstrichmittel, 1970(72(7)), 582-7에서, 올드렌로드에 의해서 알려졌다. 이 기술내용은 섬유물질에서 변성된 계란노른자위를 제거하는 것은 세균성 프로티아제로 효과가 있지만, 과붕산염이 있을때는, 프로티아제의 효과가 감소된다는 것을 가리키고 있다.

이 공개내용에는 콘택트렌즈를 세척 및 소독하는 조성물의 용도를 지적하거나 예측한 적이 없고 또 한가지 성분이 다븐 성분의 작용에 의해서 상승효과를 나타낸다고는 언급도 예측도 한 바 없다.

한가지 국면에서 보아, 본 발명은 콘텍트렌즈 특히 친수성 표면인 콘택트렌즈의 동시 세정 및 소독방법에 관한 것으로서 그 방법은 렌즈를 소독량의 과산화물과 효과적인 양의 과산화물-활성단백효소로 구성된 용액으로 대체로 모든 단백질 부착물을 제거하여 렌즈를 소독하기에 충분한 시간동안 접촉시키는 것으로 이루어진다.

한가지 공정으로 소독 및 세정 효과를 주기 위한 효소와 과산물의 결합개념은 단백분해효소, 지방분해효소 및 점액분해효소에 각각으로나 병합하여 적용시킬 수 있다.

과산화물-활성효소는, 아조클 방법, 로마렐리 알.엄.등의 저널 레브레토리 클리니칼 메디신 34, 428(1949)이나 요린등의 저널 비오로지칼 케미스트리, 244 : (4) 789-793(1969)에 의해서 설명된 바와같은 단백분해 작용을 측정하는 디메틸 카제인 방법과 같은 동일한 비색분석으로 측정한 것과같은 표준 압력과 온도로 3%(W/V) 과산화수소 수용액에서 측정 가능한 활성을 나타내는 어떤 효소이다.

효소는 미생물과 동물 근원을 포함한 어떤 식물이나 동물 근원에서 얻어질 수도 있다. 그것은 중성, 산성 또는 알카리성 효소일 수 있다.

단백 분해효소는 전체적으로나 부분적으로 펩티드 아미드 결합을 가수분해할 능력이 있게된다. 이 효소들은 또 단백분해 작용을 겸하여 몇가지 고유의 지방분해 및/또는 전분분해 작용을 가질 수도 있다.

바람직한 단백 분해효소는 대체로 슬프히드릴 그룹이나 디슬파이드 결합이 없는 것들인데, 이것들이 존재하면 활성 산소의 작용과, 효소를 불시에 불활성화시킬 수도 있는 작용의 결정인자중 활성 산소와 반응할수도 있다. 금속성-프로티아제, 칼슘, 마그네슘 또는 아연 결합과 같은 2가 금속이온을 함유하는 효소들이 이용될 수도 있다.

단백분해 효소의 더 바람직한 그룹은 세린 프로티아제, 특히 바실루스(Bacillus)와 스트렙토마이세스(Streptomyces) 박테리아 및 아스페르질러스(Aspergillus) 곰팡이들로부터 얻어진 것들이다. 이들 그룹내에서, 보다 바람직한 효소는 일반적으로 섭틸리신 효소라고 부르는 바실루스에서 얻은 알카리성 프로티아제이다. 참조문헌은 키에이.엘.모서 피.더불유. 및 윌디.비.에스 "바실루스 속의 프로티아제 II, 알카리성 프로티아제", 생물공학과 생의학 공학 XII권, 213-249권(1970)과 키에이.엘. 및 모서.피.더불유., "알카리성 프로티아제 형태의 바실루스 종의 식별" 생화학 및 생물리학적 연구회, 34권, 5호, 600-604면(1969)을 참조했다.

섭틸리신 효소는 두개의 아강, 섭틸리신 A와 섭틸리신 B로 파괴된다. 섭틸리신에서 A그룹은 B. 섭틸리스, B. 리체니포미스 및 B. 푸밀리스와 같은 종에서 얻어진 효소들이다. 이 아강에서 얻은 세균은 약간 또는 전혀 중성이 아닌 프로티아제나 아밀라제를 생성한다. 섭틸리신 B 아강은 B. 섭틸리스, 바(var)아밀로사카 리티쿠스, B. 아밀로리케페시엔스(amyloliquefaciens) 및 B 섭틸리스 NRRL B 3411으로 만든다.

이들 세균은 대개 이것들의 알카리성 프로티아제 생성과 비교되는 수준으로 중성의 프로티아제와 아밀라제를 생성한다.

이외에, 또다른 바람직한 효소로는, 예컨데, 판크레아틴, 트립신, 교원효소, 케라티나제, 카복실라제, 아미노 펩티라제, 엘라스타제와 아스페르질로-팝티다제 A와 B, 프로나제 E(에스. 그리세우스에서 얻음) 및 디스파제(바실루스 폴리믹사에서 얻음)이 있다.

효소의 확인, 분리 및 정제는 오래된 기술이다. 확인 및 단리기술은 단백분해 및 혼합된 단백분해/전분질분해 또는 단백분해/지방분해 작용이 있는 효소들을 포함한 효소의 단리에 관한 일반적인 과학문헌에서 많이 나타나 있다. 본 발명에 의하여 예상되는 과산화물 안정효소는 식물, 동물이나 미생물 근원으로 부터 공지기술에 의해서 쉽게 얻을 수 있다. 재결합성 DNA 기술의 출현으로, 과산화물 안정 단백분해 효소의 신규 출처 및 형태가 이용성이 있을 것으로 예상된다. 이 효소들은 그것들이 본원에 설명한 안정성과 활성에 관한 기준에 부합되는 한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 한다.

바실루스 섭틸리스에서 재결합성 DNA에 의해서 프로티아제를 생성하는 한가지예는 일본 공개출원 J60030-685를 참조하면 된다.

효과적인 양의 효소가 본 발명의 실시에 이용되는 것이다. 이 양은 정상적인 착용시에 생긴 렌즈에서의 대체로 모든 단백질 침착물을 적절한 시간(예로서 하룻밤)에서 제거할 수 있는 효과를 나타내는 양이 된다. 이 표준은 정상적인 형태의 단백질 부착물의 경험이 있는 콘택트렌즈 착용자에 관련지어 언급된 것이지만 아주 소수 그룹은 한번에 이루어질 수도 있지만 다른 경우에는 단백질의 침착율이 현저하게 증가되어 세척을 2일이나 3일 마다 실시해야 한다.

유효한 세정제를 만드는데 필요한 효소의 양은 그 효소의 고유작용을 포함한 몇가지 인자에 의존되며, 몇가지 인자들중 과산화물과의 충분한 상승적인 상호작용의 범위는 적절히 생각해서 결정한다.

기본 척도가 되는 것으로서, 작업 용액은 충분한 효소를 함유하여 용액 ml당 약 0.0001 내지 0.5 사이의 안손활성 단위가 되어야 하고, 좋기는 단일 렌즈 처리당 약 0.0003과 0.05 사이의 안손 단위인 것이 좋다. 더 많거나 더 적은양이 사용될 수도 있다. 그러나, 여기에 언급한 것들보다 더 낮은 효소 농도는 렌즈를 세척은 할 수 있으나 실질적으로는 이미 유용하지 않는 것으로 되어 있다. 많은 양의 효소가 들어 있는 용액은 보다 신속한 세정 효과를 주어야 하지만 실제 취급 목적상 너무 사이즈가 큰 물질의 양이 포함될 수도 있다.

무게/용량에 있어서, 효소의 제조는 순수한 것이 드물기 때문에 효소의 근원은 약 0.003 내지 15% 사이의 최종작업 용액의 양으로 사용될 것으로 기대된다. 정확한 양은 효소의 순도에 따라 다양해지는데 롯드대롯드 기준으로 최종적으로 결정되는 것이 필요할 것이다.

효소의 활성은 어떤 주어진 효소에 관한한 pH에 의존되며, 그 효소가 가장 잘 기능을 발휘할 특수한 pH범위가 될 것이다. 그 범위의 결정은 공지 기술에 의해 신속히 이루어질 수 있다. 주어진 효소에 대하여 최적조건의 pH 범위까지 작업 용액을 다루는 것이 좋지만 그것은 절대적으로 필요한 것은 아니다.

과산화물의 근원은 용액에 활성 산소를 부여하는 어떤 한가지 또는 그 이상의 화합물인 것이 좋다. 이들 화합물의 예로는 과산화수소와 그것의 알카리 금속염, 과붕산염, 특히 일수화물 및 4수화물, 과황산염, 과산화탄산염의 염, 디퍼이소프탈산, 퍼옥시이인산염 및 알루미늄 아미노과산화 수소염이 포함된다. 과산화수소와 과붕산염의 알카리 금속염 및 과황산염 특히 나트륨과 칼륨염이 가장 바람직하다.

과산화물의 소독양은 3시간이내에 한 로그까지의 미생물 부담을 감소하게 되는 만큼의 양을 의미한다. 더 좋기는, 과산화물의 농도는 미생물의 부하를 한시간내에 한 로그 순서까지 감소시키는 농도가 될 것이다. 가장 바람직하기는, 10분이나 그 이내에 한 로그단위까지 미생물의 부하를 감소시키게 될 과산화물의 농도이다.

단일 과산화물 농도는 대체로 과산화물들 간에서 활성 산소의 퍼센트가 변화하는 것처럼 모든 과산화물에 적용되도륵 만들어질 수는 없다.

과산화수소에 있어서, 낮은쪽으로는, 0.5% 중량/체적 농도가 가장 좋은 상태로 앞서 항에서의 제일 평가기준에 부합된다.

0.5% 과산화물 용액의 것보다 소독 및 세정시간을 감소시키는 1.0% 내지 2.0% 과산화물 농도를 사용하는 것이 바람직하다. 10% 양이 사용될 수도 있지만 3% 과산화수소 용액을 사용하는 것이 가장 좋다. 효소가 단백분해 작용을 유지하는데 필요한 만큼만 제한되는 것외에 본 발명에 사용될 수 있는 과산화수소의 양에 상한선은 없다.

또다른 과산화물이 관여될 경우, 그 농도에 대한 유일한 한계는 세정 및 소독에 관련되는 주어진 농도에서 과산화물-안정효소와 혼합되어 상승작용을 나타낼때이다. 예를들면, 0.02% 중량/체적의 농도인 과붕산나트륨이 콘택트렌즈에서 단백질을 효소적으로 제거하는데 더 효과가 있다는 것을 알았다. 어떤 주어진 과산화물의 적절한 농도는 일정한 시험을 통하여 신속하게 결정될 수 있는 일이다.

과산화물/효소 용액의 pH를 증가시키면 물질이 이 용액의 소독능력에 영향을 미친다는 것을 알았다. pH5.22애서, A. niger에 대하여 측정한 3% 과산화수소 용액의 D값은 pH 7.32에서는 8.04였는데 대해 pH 7.32에서는 3.57, PH 8.22 및 9.23에서는 1.79였다. 따라서, 가장 바람지한 pH 범위는 이용액에 대해 6-10이며, 특히 7.5-9.0이다. 이에 상당하는 것으로, 중성이나 알카리성 pH에서 작용하는 과산화물-안정 효소를 사용하는 것이 바람직하다.

첨가되는 물질은 효소와/또는 과산화물 제제의 정제나 액체용액에 첨가시킬 수도 있다. 예를들어, 강화제, 기포제, 안정제, 결합제, 완충제, 효소공통인자, 디슬파이드 결합환원제 이를테면 수용성 머캅탄과 디티오나이트 및 이와 유사물, 불활성 잔류과산화물과 이와 유사물에 대한 약제.

과산화물과 효소의 제제는 양성분의 조기 불활성을 막기 위해서 안정제가 필요할 수도 있다. 용액에 있어서는, 특히 금속-발생된 촉매에 의한 분해에 대해 과산화물을 안정시키기 위한 물질을 첨가하는 것이 필요하거나 적절할 수도 있다. 또한 특수하게 주어진 범의내에서 pH를 유지하기 위해서 이들 용액에 완충제를 첨가하는 것이 적절할 수도 있다. 폴리알콜이나 이와 유사물과 같은 염이나 기타물질들이 이 용액의 강화값을 변경시키기 위해 첨가될 수도 있다.

정제나 분말에서는, 염, 완충제 및 안정제에 첨가하는 생각과 같은 생각이 효과적 일수도 있으므로 정제를 녹일때는 적절한 pH과 강화값이 있어야 할것이다. 정제와 분말로는, 역시 기포제를 첨가하는 것이 적절할 수도 있다. 그 외에, 정제 제조목적의 결합제, 윤활제와 분말, 정제 및 그 유사물을 제조하는데 정규적으로 사용되는 어떤 다른 부형제를 이 제제에 혼합 병용해도 좋다. 과산화물이 존재하는지 안하는지를 가리키는 지시약이나 착색제도 이 제제에 병용될 수 있다.

본 발명을 실시하기 위해서, 과산화물 및 효소의 용액을 제조하여 렌즈를 이 용액에 접촉시키는데, 좋기는 이 용액에 담그는 것이 좋다. 이 렌즈를 그 용액에서 접촉시켜서 충분히 오래 두므로서 대체로 모든 단백질이 렌즈 표면에서 제거되며 렌즈는 소독된다. 렌즈를 접촉시키는 용액을 만들기 위해서 필수적인 성분을 혼합하는 방법이나 순서는 채택한 성분의 물리적 특성에 따라 다양해지지만, 첨가순서는 본 발명의 실시에 그리 중요하지 않다. 예를들면, 과산화수소가 사용되면 모든 성분을 정제나 분말로 만드는데는 가급적 합리적이지 못하다. 그래서 과산화수소가 과산화물 원천일 경우 효소와 다른 건조성분을 과산화물 수용액과 혼합하는 것이 필요하게 된다. 분말이나 정제와 같은 효소와 다른 건조 성분을 만들고 과산화물 용액에 그 물질을 용해시킨 다음 이 용액에 렌즈를 집어 넣는 것이 가장 편리하다. 렌즈가 효소를 넣을 당시와 산화물 용액에 미리 넣어 둘 수 있지만 실제로는 처음의 방법이 바람직한 것으로 생각된다.

이들 물질의 제조에서 특별히 바람직한 형태는 없다. 두가지 성분을 건조나 수용액 형태로 별도 성분들로서 만들수도 있다. 그것들은 단일 정제나 분말에 혼합할 수도 있으나, 하나는 건조 형태인 반면 다른 하나는 수용액으로서 제조된다.

최종형태는 부분적으로 그 제제에서 사용되는 과산화물 원천의 형태에 좌우된다. 본 발명의 분말이나 정제 형태는 또 정제의 분쇄를 향상시키고 성분들의 용해도율을 증대시키기 위하여 기포형태로 할 수도 있을것으로 예측된다. 과립상의 과산화물이 채택되면 본 발명의 몇가지 성분으로 분말과/혹은 정제를 제조할 수있게 된다. 과산화물이 용액 형태일때는 효소의 장기간 분해를 방지하기 위해서 제2의 근원에서 효소롤 제공할 필요가 있을 수 있다.

용액의 세정 및 소독효과를 더 향상시키기 위해서 다른 에너지 주입이 채택될 수도 있다. 예를들어, 초음파 장치가 콘택트렌즈의 세척시와 같은 상황에서 프로티아제가 반응할때 속도를 더욱 향상시키는 것으로 알려져 있다. 양과 시간에 따라 좌우되는 열 또한 세정 및 소독율에 유익한 효과를 준다.

본 발명의 실시에 있어서는 단백질 부착물의 유용한 가수분해가 영향을 미치기 전에 채택된 효소의 단백분해 능력을 대체로 불활성화시키는 극단적인 온도까지를 제외하고는 온도와 같은 것에 제한되지 않는다. 효소의 활성은 온도의 기능인데, 어떤 효소들은 극단적인 온도, 특히 온도가 상승시에 다른 것들보다 더 현저하게 불안정하다. 또 다른 효소는 70℃나 그 이상의 온도에서는 열 안정성이 있어서 현저하게 활성을 띈다. 또 다른 효소들은 물의 어느 온도에서나 바로 그 이상의 온도에서 충분한 양의 활성을 유지한다. 본 발명을 실시함에 있어 바람직한 온도범위는 20과 37℃ 사이, 특히 약 22-55℃ 사이인 반면 약 5℃과 100℃ 사이의 온도 범위에서 어떤 과산화-활성 효소를 가지고 본 발명을 실시하는 것이 가능할 수도 있다.

본 발명의 한가지 구체적인 예는 효소와 과산물의 실온용액을 제조하여 콘택트렌즈와 함께 이 용액을 콘택트렌즈 열소독 단위계(unit)에 놓고 그 유니트를 정상적인 열 순화를 시켜서 작동시켰다. 이것은 그러나 본 발명의 열에 변화할 수 있는 국면의 한예에 불과하다.

또한 어떤 성분들은 그 성분들이 시간에 맞추어 예정된 시간에 방출되도록 영향을 미치게하고 정제와 분말을 제조한 다음 저장시에 성분 1과 성분 2가 상호 작용하는 것을 방지하기 위한 방법으로 별개로 제조될수 있다는 것도 예상된다. 예를들어, 어떤 경우에는, 정제 공정에서와, 그후 저장에 의해서 상호작용을 방지하거나 줄이기 위한 방법으로 과산화물과 효소를 별도로 제조하는 것이 적당할 수도 있다.

이외에, 용액이나 분말 세정 및 소독 전공정의 일부에서 잔류한 과산화물의 독성을 제저하기 위한 약제를 함유시켜 결국 잔류한 과산화물을 제거시킬 수도 있다. 과산화물을 전환시켜서 산소와 물로 되도록 촉매 영향을 미치는 효소를 이 제제들에 포함시켜 렌즈 뒷면이 눈으로 삽입될 것을 예상해서 잔류한 과산화물을 제거한다. 예를들어 카타라제, 과산화물분해에 촉매작용을 미치는 유기효소들을, 특히 시간조절-방출형태로 정제와 분말에 조합시킬수 있다.

이외에도, 과산화물을 전환시켜 산소와 물이 되도록 촉매작용을 하는 중금속천이 원소와 같은 금속류를 분말이나 정제 형태로, 또 바람직하기는 어떤 지연시켜 방출되는 형태로 포함시켜서, 주어진 시간 간격후에 그 용액에 남아있는 약간 잔류한 과산화물을 비-독성 수준으로 환원시키는 방법을 제공해준다. 콘택트렌즈 소독용액에 과산화물을 분해하는 천이금속촉매를 사용하는 것은 미국특허 3,912,451에 소개되어 있는데 그 정보와 기술은 충분히 본원에서도 설명됐지만 참고로 여기에 소개한다.

다음의 실시예들은 예를를어 구체적으로 설명한 것이지만 본 발명의 범위를 제한하는 것이다.

실시예 1

비교세정 효과

20 하이드로커버(등륵상표)II 55%를 렌즈(반스-힌드, 인크, 미국 캘리포니아 서니베일)를 인산염 완충된 염수용액에 놓고 열-변성된 리소짐으로 피복시킨 다음 충분한 리소짐을 가하여 0.1% 중량 용액을 만들었다. 리소짐은 난백에서 얻었다. 각각의 병을 5ml의 리소짐용액과 충분히 수화시킨 렌즈가 들어가도록 장치했다. 그다음 병들을 약 20분간 약 95℃에서 가열했다. 그다음 렌즈를 옮겨서 냉각시킨후, 증류수로 헹구고 리소짐 부착물의 형태를 결정하기 위해서 관찰했다.

침착물 분류 : 먼저 렌즈를 정상적인 염수에 적셔서 엄지와 기타 손가락으로 집어서 그 가장자리를 플라스틱 핀셋으로 잡고 다시 염수로 행구었다. 렌즈의 전면(볼록한 면)을 100×의 현미경으로 관찰했다. 이 상태에서 탐지된 필름이나 침착물을 필름으로 덮힌 표면의 백분율에 의하여 분류하였다.

첫번 항에서 설명한 바와같이 처리후, 모든 렌즈가 그 전면이 100% 얇은-필름 단백질 침착물로 덮혀 있음을 알았다.

그다음 이 렌즈를 과산화물과 다음 요소 제제를 기재로한 용액으로 처리하였다.

파파인 정제

삽틸리신 A 정제

섭틸리신 A를 덴마크의 노보 공업에서 얻었다.

렌즈들을 5개중 4개 그룹으로 나누었다. 한개 그룹(구)을 3% 과산화수소로 처리했다. 제2그룹(구)을 상업적 염수제품(렌즈린즈(등륵상표) : 알레르간 제약주식회사에서 제조판매) 10ml에 섭틸리신 A가 들어있는 제제(133.4mg, 0.4mg 섭틸리신 A)로 처리했다. 제3그룹(구)을 3% 과산화수소 10ml에 용해한 섭틸리신 A정제로 처리하여 제4그룹은 한개의 파파인 효소정제(l46.8mg)를 함유하는 3% 과산화수소(10ml)로 처리했다.

그 렌즈들을 3.5시간 동안 물에 담거두었다. 그다음 각구의 렌즈를 시험용액에 제거되도록 적절히 처리하고 단백질 제거 범위를 측청하기 위해서 현매경으로 시험했다. 세정된 표면 퍼센트는 100×의 현매경에 의해서 단백질 필름으로 덮히지 않은 표면 퍼센트와 같았다. 그 결과를 아래에 표시했다. 그 결과는 다음과 같았다.

3% 과산화수소

파파인/3% H₂O₂

* 옥시셉트(등록상표)-알레르간 제약(주)에서 시장에 출하한 3% 과산화수소 용액

과산화수소와 파파인/과산화수소 세정작용을 본질적으로 없는 반면, 섭틸리신을 3% 과산화수소와 혼합한 것은 50과 70%의 콘택트렌즈 표면적을 세정했다. 2차로, 과산화물 없는 섭틸리신 A단독은 렌즈 표면을 15와 30% 사이로 세정한 반면 이에 비하여, 3% 과산화물이 들어있는 섭틸리신 A는 렌즈표면을 50과 70%사이로 세정했다. 섭틸리신 A와 과산화물은 과산화물이 포함되지 않은 섭틸리신과 비교하여 그 세정능력에 있어서 거의 두배 효과를 나타냈다.

실시예 2

과산화물/효소작용

15하이드로커버II(상표) 렌즈(반스힌드)를 리소짐에 노출시켜 타입 IV단백질 부착물의 존재를 실시예 1에서 설명한 것처럼 확인했다.

5개의 렌즈 각각을 다음 용액들에 8시간 동안 담구었다. 3% 과산화수소(옥시셉트 1 : 알레르간 제약(주)에서 생산) 효소 정제를 함유하고 있는 상업용으로 이용 가능한 췌액소(옵티-짐(상표)정제), 이 정제는 염수 용액 10ml에 용해시켰음(Boil-'n-soak

, 알콘이 생산한 규정염수 용액) : 과 췌액소 효소(옵티-짐

), 2개의 정제를 10ml의 3% 과산화수소(옥시셉

1)에 녹인 용액.

8시간 동안 함침시킨후, 렌즈를 처리하여 잔류한 함침용액을 제거하고 단백질 제거 퍼센트는 실시예 1에서 설명된 바와같이 측정했다.

그 결과는 다음과 같았다.

3% 과산화수소

췌액소-함유 효소정제와 3% 과산화물을 혼합시에는 충분한 세정효과를 준 반면 과산화물 단독과 효소단독으로는 여기에서 이용된 8시간의 함침시간내에 탐지할 수 있는 단백질 제거효과가 없었다.

실시예 3

과산화물 농도의 효과

하이드로커버(상표) 렌즈를 실시예 1에 의하여 리소짐으로 피복했다. 여기에 사용한 섭틸리신 정제 제제는 N-아세틸 시스테인을 제거하는 것외에는 실시예 1에서와 같았다. 5개 다른 수준의 과산화수소를 사용하여 0.5% 체중/용적의 농도로 시작했다. 대조구는 염화나트륨으로 대개 0.5% 과산화물/효소용액의 농도까지 조절한, 강화값의 과산화물이 포함되지 않은 정제였다. pH을 염산으로 각 용액에서 약 9.0-9.03 사이까지 조절했다. 5개의 렌즈를 각 용액 10ml로 실온에서 3시간 동안 처리했다. 렌즈 표면에서 제거한 단백질의 양(퍼센트)은 표 1에 주어져 있다.

[표 1]

세척효과에 관한 과산화물 농도의 영향

실시예 4

3% 과산화수소중에서 섭틸리신의 살균작용의 평가

3% 과산화수소(렌산 A, 알레르간 제약(주))에 용해시켰을때 과산화수소의 살균작용에 관한 섭틸리신 A(실시예 1에서 얻은)를 함유하는 정제화한 제제의 효과를 소독효과에 대해 콘택트렌즈 용액을 시험하기 위하여 미국 FDA 지침에 의해서 필요한 미생물의 판넬에 대해서 시험했다. 표준 배양방법, 수거 및 정량적 미생물학적 분석기술을 이용했다. 사용된 세균은 S. 마르세센스(marcescens), ATCC 14956 또는 14041 : S. 오우레우스(aureus), ATCC 8739, P. 에루기노사(aeuginosa), ATCC 9027 또는 15442 ; E. 콜리 ATCC 8739, C. 알비칸스, ATCC 10231 및 A. 니거(niger), ATCC 16404였다. 실시예 1에서 얻은 섭틸리신 A제제(0.4mg/섭틸리신/정제)의 133.4mg 정제를 사용했다.

이 연구 결과는 표 1에 나타냈다.

[표 1]

외삽된 D-값^*의 비교(분)

* D-값은 90%나 1로 가리즘까지의 ml당 5×10⁵세균의 미생물적 도전을 감소하는데 필요한 시간이다.

대조구인 염수중에서의 효소정제는 시간 이상 살균작용을 나타내지 않았다.

제2의 연구는 계획상 첫째 공정과 유사하고 또 첫째 공정과 동일한 공정으로 실시했다. 그결과 역시 표1에 표시했다.

표 II는 표 1에 나타낸 자료에 대한 평균 살생율은 열거한 것이다.

[표 2]

실온에서 분당 평균 살생율(D-값)

낮은 D-값과 보다 효과적인 세균 작용때문에 이들 연구의 각각은 3% 과산화수소와 섭틸리신 A가 함께 포함되어 있을때는 두가지 성분중 하나에 의한 각각의 작용보다 현저하게 더 효과적인 소독작용을 하는 조성물임을 입증했다.

실시예 5

예방효과시험

세가지 판넬 세균은, 하나는 USP XXI 판넬을 기준한 것이고, 다른 또 하나의 연질 콘택트렌즈 판넬을 콘택트렌즈 소독제품의 살균효과 시험을 위한 FDA의 지침에 의해서 필요한 대표적인 세균을 함유하는 판넬이며, 세번째것 "단리물" 판넬은 선택된 세균들로 구성되어 있으며, 이것들은 보통 인체나 주위환경중의 자연적인 식물군과 같이 맞나게 되며, 콘택트랜즈에 침착되거나 콘택트렌즈 용액에 접종되기도 하는데, 이것들은 섭틸리신 A를 함유한 것과 함유하지 않은 3% 과산화수소(옥시셉트 I, 알레르간 제약(주))의 외삽시킨 D-값 사이의 차이점을 시험하는데 사용했다. 시험한 세균은 여기에 첨부된 표에 나열했다.

미생물들을 표준 미생물학적 기술로 제조했다. 각 시료를 이중으로 시험했다. 분석중 첫째 공정으로는, 10ml의 3% 과산화수소를 스크류-캡 시험관에 피펫으로 넣었다. 선택된 시험관에 섭틸리신 A의 정제 1개를 첨가했다. 이때 섭틸리신 A의 조성은 실시예 1에서 설명된 데로다. 섭틸리신-함유 시험관을 약 2분간 휘저어서 섭틸리신 정제를 녹였다. 즉시 도전 세균을 시험관에 가했다. 애정된 콘택트시간 간격이 지난후 생존한 것을 CFU/ml로 정량했다.

D-값을 호기성 판계산법을 사용하여 살생 곡선에서 외삽법에 의해서 계산했다. 이 방법은 필수적으로 다음과 같이 실시했다 : 시험 용액의 표본을 예정된 접촉 기간이 지난후 즉시 옮겨서 절반으로 나누어 중성 배지가 들어있는 두개의 시험관에 분산시켰다. 일련의 10배로 희석한 중성배지를 예상되는 정도의 회수를 보장하는 방법으로 제조했다. 낮은 정도로 회수하기 위해서, 소량의 표본을 중성 한천판에 직접 옮졌다. 또다른 세가지 희석 시험관에는 동일양의 시료를 중성 한천판에 놓았다. 모든판을 2-7일간 35-37℃에서 배양시키거나 필요하면 그 긴시간 배양시켰다. 그다음 집락수를 기록하고 D-값을 다음과 같이 계산했다. 각시간 구간에 대한 모든판의 수를 평균했다. 평균한 자료를 세미-그로그라프지에서 세로좌표에는 생존물의 수, 가로좌표에는 접촉시간으로 하여 그렸다. 출발점(접종물 수준)을 직선으로 ml당 10개 이하의 세균을 나타내는 제1지점에 연결시켰다. 0에 외삽된 이선의 기울기가 D-값을 나타냈다. 이것은 달리 "종점분석"이라고 부른다.

[표 3]

섭틸리신이 포함된 것과 포함되지 않은 3% 과산화수소(옥시셉 I의 외삽된 살생율(D-값)

실시예 6

효소를 함유한 것과 함유하지 않은 과산화물의 비교되는 증강작용

3% 과산화수소의 여러가지 용액의 살균 살생율의 비교되는 증강작용은 섭틸리신 효소의 첨가에 의해서 생긴다. 표 IV에 있는 도표는 특수한 과산화물 단독용액의 것보다 특수한 과산화물 용액과 실시예 1의 섭틸리신 정제에 대한 D-값이 증가한 퍼센트를 나타낸 것이다. 미국특허 3,912,451에 의하여 과산화물을 분해하기 위해서 병들속에 중금속 촉매를 넣는 AO-Sept 시스템을 채택했다.

[표 4]

이들 도표는 3% 과산화물 용액 각각이 섭틸리신 A가 존재할때 훨씬 더 효과적인 소독제임을 입증한 것이다. 이 효과는 특히 AO-섭트 시스템에서 판단된다.

실시예 7

효소작용에 관한 과산화물 농도의 영향

실시예 1에서 설명한 섭틸리신 A정제와 트립신의 효소적 작용을 변형시킨 아조콜 방법(시그마 카타로그)를 이용하는 서로, 다른 과산화수소의 농도로 측정했다. 베이커 화학회사의 30% 과산화수소를 사용했다. 0.02M 붕산염 완충액으로 pH 약 8.4에서 적절히 희석시켰다. 아조콜 기질과 트립신은 시그마코퍼레이션에서 구했다.

과산화물을 먼저 완충액으로 적절한 농도까지 희석시켰다. 한개의 섭틸리신 효소 정제를 10ml의 완충액에 녹여서 50mg의 아조콜 기질을 첨가했다. 이용액 1ml를 각각의 과산화물 농축액에 첨가했는데 효소/기질 완충용액이 대조물질이었다. 혼합후, 실온에서 2분간 반응을 시킨후 10% 삼염화 초산 2ml로 급냉시켜서 효소를 침전시켰다. 잔사물의 측정은 520nm에서 측정했다. 섭틸리신 결과는 표IV에 나타냈고 트립신의 결과는 표V에 나타냈다.

[표 4]

과산화수소에서 섭틸리신의 작용

[표 5]

과산화수소에서 트립신^*의 작용

* 10mg의 트립신 분말을 H₂O₂용액에 첨가했다.

표 IV은 섭틸리신 A이 넓은 범위의 과산화물 농도 전체에 걸친 아조콜 분석에서 활성이 있음을 가리키는 것이다. 30% 과산화물에서의 활성은 거의 8% 농도에서와 같다. 섭틸리신 A에 대한 효소작용은 2-6% 사이의 과산화물 농도에서 포화되는 것으로 나타난다. 표V은 트립신이 과산화수소에서 작용한다는 것을 가리킨다.

실시예 8

효소작용에 의한 과붕산염의 효과

하이드로커버 II

렌즈를 실시예 1에서 설명된 공정에 의하여 열-변성된 Iysozyme으로 피복했다. 섭틸리신 A(덴마크 노보 인더스트리)과 과붕산나트륨을 기재로 한다음 용액을 제조하여 섭틸리신 A의 단백분해 작용에 의한 과산화물 근원인 과붕산염의 혼합효과를 시험했다. 용액 A-0.04mg/ml 섭틸리신 A, pH를 8.307까지 조절하기 위한 중탄산염 완충액 : 용액 B-0.02%(용적/용적) 과붕산나트륨, pH를 8.533까지 조절할 중탄산염 완충액과 용액 C-0.04mg/ml 섭틸리신 A, 0.02%(용적/용적) 과붕산나트륨, pH를 8.532까지 조절키 위한 중탄산염 완충액, 각각의 처리는 10ml 용적으로 했다.

5개의 단백질 피복된 렌즈를 이들 용액(10ml)의 각각에 3시간 동안 실온에서 담구었다. 그 다음 모든 렌즈를 헹구어서 잔류한 단백질의 양을 측정했다. 표 VI은 이들 처리후 세정된 표면의 평균 퍼센트를 보여주는 것이다.

[표 6]

Claims (13)

1. 대체로 모든 단백질 부착물을 제거하고 렌즈를 소독하기 위한 충분한 시간동안 본질적으로 소독량의 과산화물과 효과적인 양의 과산화물-작용 단백분해효소로 구성되는 용액으로 렌즈를 접촉시키는 것으로 이루어진, 콘택트렌즈를 동시에 세정 및 소독하는 방법.
2. 효소는 ml당 0.0001 및 0.5 사이의 안손 유니트 양으로 존재하고 과산화물은 0.05 및 10% 중량/용적 사이의 양으로 존재하는 과산화수소인 제1항의 방법.
3. 용액을 6 및 10 사이의 pH까지 완충시킨 제2항의 방법.
4. 단백분해 효소가 ml당 0.0003과 0.05 안손 유니트 사이의 양의 섭틸리신, 췌액소 또는 트립신인 제3항의 방법.
5. 용액이 섭틸리신 ml당 3% 과산화수소와 0.0012 안손 유니트로 구성되는 제4항의 방법.
6. 과산화물이 과붕산염의 염, 과황산염, 과탄산염, 디퍼이소프탈산, 퍼옥시이인산염이거나 알루미늄 아미노 하이드로퍼옥사이드염인 제1항의 방법.
7. 효소는 ml당 0.0001 및 0.5 안손 유니트 사이의 양으로 존재하고 과산화물은 0.02% 중량/체적이나 그 이상의 양으로 존재하는 제6항의 방법.
8. 용액이 6과 10 사이의 pH까지 완충되는 제7항의 방법.
9. 단백분해 효소가 ml당 0.0003 내지 0.05 안손 유니트 사이의 양의 섭틸리신, 췌액소 또는 트립신인 제8항의 방법.
10. 과산화물이 과붕산나트륨, 과황산칼륨, 과탄산나트륨, 디퍼이소프탈산, 퍼옥시이인산염이나 나트륨알루미늄 아미노하이드로포옥사이드이고 효소는 ml당 0.0012 안손 유니트양의 섭틸리신 A인 제9항의 방법.
11. 렌즈를 용액과 접촉시킬때에 효소와 과산화물을 혼합하여 용액을 제조하는 제1항의 방법.
12. 용액을 수용액에 건조 과산화물과 건조 효소를 용해시켜 제조하는 제6항의 방법.
13. 효소와 과산화물을 분말이나 정제 형태로 결합시키는 제12항의 방법.