KR100246016B1 - 안과용 합성 점탄성 물질 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생리적 식염수에 용해된 분자량 약 220,000 내지 약 20,000 달톤 미만의 분자량을 갖는 약 2.0 내지 2.5%의 히드록시프로필메틸셀룰로오스로 이루어지고, 약 15,000 내지 약 40,000 센티포아즈의 점도를 가지며, 0.5㎛보다 큰 부스러기 또는 겔을 포함하지 않는 인체 안내 주입용 점탄성 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 순수한 고분자량의 히드록시프로필메틸셀룰로오스 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

[발명의 명칭]

안과용 합성 점탄성 물질

[발명의 상세한 설명]

[배경]

본 발명은 의료용으로 사용하기 위한 점탄성 물질, 특히 안과적 외과 수술중 눈의 형태를 유지하고 눈의 내벽을 감싸고 있는 민감한 조직을 보호하기 위한 안내용(眼內用) 점탄성 물질에 관한 것이다.

시력에 심각한 영향을 미치며, 맹인으로도 만들 수 있는 수정체의 혼탁화, 즉 사람 눈의 백내장은 수세기 동안 외과적 수술에 의해 제거되어 왔다. 백내장 압하법(couching)으로 공지된, 초기 기술 중 하나는 긴 가시를 이용하여 혼탁된 수정체를 끄집어내 제거하는 것이다. 그러나, 백내장을 안전하고 효과적으로 제거한 후 인공 수정체를 이식하는 것은 단지 1970 연대 초기 이후가 되어서야 실행되었다. 그 이전에는 일반적으로 혼탁 수정체 제거후 적어도 어느 정도 허용되는 수준의 시력을 제공하기 위하여 환자에게 두꺼운 유리를 착용시켰다. 이제 백내장 제거 및 인공 수정체 이식의 시술자는 미합중국에서 년간 100 만명을 넘어서고 있다.

백내장 제거 및 수정체 이식 수술에 있어서의 위험 중 하나는 각막 (각막 내피)의 내부 세포층 뿐만 아니라 기타 내부 조직이 마모 또는 돌발적인 접촉에 대해 매우 민감하다는 것이다. 특히, 각막상의 세포에 대한 손상, 또는 세포의 손실은 각막의 생리(physiology)에 손상을 줄 수 있으며 각막 부종, 혼탁화 및 궁극적으로 각막의 완전한 손실을 일으킬 수 있다.

그 결과, 백내장 수술 중에 각막 내피를 보호하기 위하여 다양한 노력이 있어왔다. 특히, 평형 염 용액, 공기 볼러스 (이들은 눈으로부터 용이하게 분산되기 때문에 둘 다 용도가 제한됨) 및 점탄성 물질을 포함하는 여러 가지 다른 물질이 눈의 전방부에 주입되었다. 여러 가지 천연 물질로부터 제조되거나 또는 실험실에서 합성된 점탄성 물질로는 소듐 히알루로네이트, 콘드로이틴 황산염 및 이의 조합물, 셀롤로오즈성 물질, 및 아크릴아미드 기재 중합체가 있다. 점탄성 물질이 안내에서 유지되고 안조직에 양호한 보호성을 제공하지만, 이들 사용되는 점탄성 물질 각각은 알레르기 반응, 신경 독성 불순물, 부적합한 점성 또는 점탄성, 소주망(小柱網)에 들어가 이를 막으므로써 안압을 과도하게 상승시키는 허용될 수 없는 수준의 입자 물질, 겔 또는 벌키 중합체, 다양한 천연 원료에 기인한 배치 마다의 특성 변화, 및 높은 단가를 포함하는 단점을 갖는다. 또한, 이들 물질은 안압을 상승시키기 때문에 또한 일반적으로 이들 물질을 눈으로부터 세정해야할 필요가 있다. 또한, 히알루론산을 기재로 하는 재료는 냉장 보관해야 하며 유통 기간이 제한될 수 있다.

동물 독성 연구에 있어서 선행 기술의 히드록시프로필메틸셀롤로오즈(HPMC) 용액을 사용하면 여러 동물체 중에 섭취시키거나 주입할 경우 이들 재료가 일반적으로 국소적 및 전신적으로 모두 비독성임을 나타낸다. 또한, 여러 가지 선행 기술의 HPMC 안내용 제제는 내피 세포에 대해 비독성이며, 안압을 단지 최소로 일시적으로 상승시키고 눈을 신속하게 세정하는 것으로 나타났다.

다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company)는 그들의 메토셀(Methocel) 상표 HPMC의 사용을 뒷받침하기 위하여 HPMC 중합체의 독성 및 대사를 광범위하게 연구하였다. 이들 연구에 의해, 상기 중합체가 폭넓은 동물 대사 연구에서 비발열성, 비면역원성, 비세포 독성, 비독성이며, 섭취후 대사되지 않고 신속하게 제거되는 것으로 밝혀졌다. 이들 보고서 중 대부분은 섭식 연구를 통하여 HPMC에 대한 동물계의 내성을 다루고 있다. 그러나, 독성에 대한 데이터를 살펴보면 생쥐와 쥐에서 HPMC 중합체를 피하 및 혈관 주사한 결과, 독성, 기형 발생, 또는 다른 부정적 대사 효과는 없는 것으로 밝혀졌다. 이들 보고서로부터 HPMC 중합체가 통상의 동물 대사를 방해하지 않으며, 이들 자체가 대사되지 않고, 혈류로부터 신장으로 여과되어 연구 대상인 동물게에 부정적인 영향을 주지 않고 배출되는 것으로 결론지을 수 있다. 이들 연구의 확증으로서, 다우 케미칼 캄파니 메토셀 상표의 HPMC가 식품 의약국에 의해 76호 (Drug Master File No. 76)로 인가되었다.

로버트(Robert) 등은 2% HPMC 용액을 토끼 눈에 안내 주입하는 경우 전신 독성이 없다는 증거를 제시하였다 (Robert, Y., Gloor, B., Wachsmuth, E. D., Herbst, M., "Die Uberprufung der Vertraglichkeit von Intraokular injizerter Hydroxypropylmethylcellulose in Tierversuch," Klin Monatsbl Augenheilkd, 192: 337-339, 1988). 이들 연구자들은 2% HPMC 용액 분취량을 토끼의 초자체의 전방(前房) 및 후방(後房)으로 주입한 다음, 12일 동안 안내 및 전신 변화 과정을 관찰하였다. 어떠한 안내 변화 및 전신 변화가 관찰되지 않았다. 이들 결과는 HPMC 중합체가 동물 눈에 대해 비독성이며 토끼에 있어서 전신적으로 비독성임을 명백하게 증명한다.

상기 문헌중에서 입수가능한 증거는 HPMC가 포유 동물계에 의해서 대사되지 않으며, 경구, 피하내, 안내 및 혈관 도입시 비독성이며, 뇨중으로의 배출을 통하여 상기 계로부터 안전하게 제거된다는 것을 보여준다. 따라서, 이들 보고서로부터 HPMC 용액이 인간의 안내용 및 전신용으로 안전하다는 것을 추론할 수 있다.

HPMC 용액은 유럽, 미합중국 및 기타 지역에서 수년간 안내용 점탄성 외과용 유액으로 사용되고 있다. HPMC 유액의 임상적 용도에 관한 상기 문헌에는 이들 중합체가 안과용 점탄성 외과 융액으로 사용하기에 안전하고 효과적이며, 사용이 간편하고, 수술후 염증 반응 또는 과도한 안압 상승을 일으키지 않지만, 백내장 수술중 방(방)을 유지하고 내피를 보호하는 능력에 있어서 히알루론산 제품에 대해 겨우 등가한다는 일반적 여론을 반영한다.

그러나, 안내 외과용으로 HPMC 용액을 사용하는 것은 로센(Rosen)에 의해서 비판받은 바 있다. (Rosen, E. S., Gregory, R. P. F., "Is 2% hydroxypropyl methylcellulose a safe solution for intraoperative clinical applications?" J. Cataract and Refractive Surgery, 12:679 (1986); Rosen, E.S., "The use of hydroxypropyl methylcellulose in extracapsular cataract extraction with intraocular lens implantation, "Am J. Ophthalmology, 103:727(1987)). 로센의 비판은 유럽의 병원 약국에 의해 생산된 HPMC 제제의 현미경 조사를 기초로 한다. 로센은 이들 및 기타 시판 제제 중에서 상당량의 부스러기 및 입자가 발견되며, 이는 외과적 사용 중 문제를 일으킬 수 있다고 보고하였다. 또한, 로센은 HPMC를 여과하기 위한 현재의 시도는 효과적이지 못하며 "어느 정도의 입자 물질을 함유하지 않는 임상용 HPMC 용액을 제조하는 것은 불가능한 것으로 보인다"라고 언급하였다. 그러나, 모모세(Momose) 등은 자동화 레이저 입자 계수기에 의해 입자 수준을 계수하면 연구실에서 제조된 2% 메틸셀룰로오스 제제는 실제적으로 시판되고 있는 히알루론산 제제 보다 큰 입자를 휠씬 더 소량으로 함유함을 보고하였다. (Momose, A., Baba, T., Kasahara, a., "Particles in Viscosurgical Materials," Journal of the Eye, 5:314(1988)).

페르난데즈-비고(Fernandez-Vigo) 등은 1989년에 토끼 눈에서 여러 가지 농도 및 점도의 HPMC 용액의 제거 반감기가 3시간 내지 4시간 30분 범위라고 보고 하였다. (Fernandez-Vigo, J.F., Refojo, M.F., Jumblatt, M., "Elimination of hydroxypropylmethylcellulose from the anterior chamber of the rabbit," J. Cataract Refractive surgery, 15:191 (1989)). 이들의 실험은 상대적으로 저분자량인 HPMC 용액 (86,000 또는 120,000 달톤)을 토끼 눈 중으로 다량 투여하고 다양한 시간 경과 후 잔류하는 HPMC를 분석함으로 이루어진다. 이들은 24시간 후에, 토끼 눈으로부터 제거된 수액 시료 중에 검출가능한 양의 HPMC가 잔류하지 않음을 밝혔다. 이들은 HPMC 제거가 24시간내에 완결되는 것으로 결론지었다. 상기 저자는 또한 눈으로부터 HPMC 제거는 통상의 소주망 유출 계에 의하며, 안내에서 대사성 분해가 없는 것으로 결론짓고 있다. 이들의 보고서는 또한 내피 세포에 손상을 주지 않으며, 안내에 HPMC 용액 주입 후 단지 일시적으로 안압이 증가되고 장기간 염증 반응은 없는 것으로 보고하였다.

쟈코비(Jacobi) 등은 토끼에게 HPMC 용액을 안내(전방 및 각막내) 주입한 연구 결과 염증 반응으 없으며, 단지 일시적으로 안압이 상승되고, 눈으로부터 신속하게 제거된다고 보고하였다. (Jacobi, K.W., Schott, K., Gloor, B., "Kongress der Deutschen Gesellschaft fur Intrakularlinsen Implantation," Berlin Springer-Verlag, 1987 pp 86-89). 이들은 HPMC가 통상의 유출 기작에 의하여 눈에서 제거되고, 혈류증으로 희석된다고 결론짓고 있다.

눈으로부터 HPMC 중합체의 신속한 제거에 대한 이들 공개된 평가는 상기 중합체가 소주망을 통한 통상의 수액 제거를 생화학적으로 방해하지 않으며, 단지 이의 고분자량 및 점도로 인하여 일시적으로 안압이 상승됨을 입증하고 있다.

그러나, 이들 용액들은 아직까지도 불필요하게 높은 수준의 입자 오염 물질을 함유한다. 또한, 선행 기술의 용액들은 저분자량 HPMC 물질로 이루어져 있으며, 따라서 목적하는 점도를 얻기 위해서는 더 높은 농도의 HPMC를 사용하여야 하며, 따라서, 더 높은 %의 오염 물질이 도입될 가능성이 증가하게 된다. 또한, 중합체의 분자량이 작기 때문에, 상기 용액은 적합한 점탄성을 가질 수 없다. 선행 기술의 안과용 HPMC 용액은 저분자량의 물질로부터 제조되기 때문에, 이들의 25℃에서의 점도는 약 4,000 내지 5,000 CPS이다. 그 결과, 이들 물질은 또한 점탄성이 높지 못하다. 또한, 이들은 다량의 입자 물질을 갖는다. 그 결과, 이들은 상기 물질이 필터를 통과함에 따라 필터 구멍이 즉시 막히기 때문에 0.5㎛ 필터를 통해서는 여과할 수 없다. 선행 기술의 HPMC 용액이 갖고 있는 또 다른 문제점은 100℃ 이상의 온도에서 오토클레이빙시킬 때 탈수되어 거대한 무정형 응집체를 형성하는 경향이다. 이들 응집체 중 대부분은 냉각시 재수화되지만 상당한 부분이 영구적으로 불용성인 상태로 남게 된다. 선행 기술의 오토클레이빙, 및 오토클레이빙에 이은 냉각 공정은 또한 생성된 겔 중에 가스 버블을 방출시키고 현탁시켜 조성물은 균일한 점도 분포를 갖지 못하며, 점도가 높으면 높을수록 고분자량의 물질이 용기의 최하부점에 침강하는 경향이 있다.

따라서, 비독성이고 알레르기가 없으며 안압을 증가시킬 수 있는 입자 물질도는 겔이 없는, 눈의 외과 수술에 사용하기 위한, 단가가 낮고, 안정한 고점도 물질에 대한 필요성이 있다. 특히, 유해한 입자 물질이 거의 없는 고분자량 물질로부터 점도가 높고 HPMC 농도가 낮은 용액이 제조되는 것이 필요하다.

[요약]

상기 요구들은 생리학적 수용액 중의 히드록시프로필메틸셀롤로오스로 구성되는 점탄성 물질, 및 상기 용액의 제조 방법으로 이루어지는 본 발명에 의해 충족된다. 또한, 상기 용액은 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 염을 함유하며, 그의 농도는 배합물이 인체 수액보다 약간 더 큰 삼투성, 인체 수액과 거의 동일한 칼슘 농도, 및 생리적 pH에 근접하는 pH를 갖도록 선택된다. 또한, 조성물은 정제되어 염증성 물질이 제거되고, 중량 평균 분자량이 375,000보다 크지만 420,000보다 작고, 정적 점도가 25℃에서 모세관 점도계로 측정시 25,000 내지 40,000 센티포아즈가 되도록 가공 처리된다.

본 발명의 상기 및 다른 특징, 태양 및 잇점은 다음의 설명 내용 및 첨부된 특허 청구의 범위를 참조하여 보다 용이하게 이해될 수 있다.

[설명]

본 발명은 안내용으로 사용하기 위한 점성의 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC)의 수용액 및 이 용액의 제조 방법으로 이루어진다. 본 발명의 특징을 구현하는 용액의 다른 성분은 NaCl, KCl, CaCl₂, MgCl, 및 Na 기재의 완충액 예를 들면 NaC₂H₃O₂또는 Na₃C₆HO₇일 수 있다. HPMC 용액의 성분들의 농도는 인체 안내의 수용액에 기초한 삼투압 및 pH를 갖도록 유도되었다. 인체 수액의 삼투압은 약 305 mOsm/㎏(±25 mOsm/㎏)이다. 따라서, 점성 용액 중의 NaCl 농도는 약 325 mOsm/㎏(±25 mOsm/㎏)로 조정되어 안내 사용할 때에 각막 내피 세포의 팽윤화를 최소화하였다. 인체 수액의 pH는 약 7.4이므로, HPMC 용액의 pH는 약 7.2 ±0.2의 최종 pH로 조정하였다. 다른 염 및 완충제의 농도는 시판되는 안내 세정용액 및 점탄성 외과 유액의 농도와 유사하게 선택하였다.

본 발명의 용액의 제제화에 있어서, 관심의 대상 중 하나는 시판용 콘드로이틴 술페이트/소듐 히알루네이트 용액에 대해 보고(Ullman, S., Lichtenstein, S.B., Heerlein, K., "Corneal Opacities Secondary to Viscoat," J. Cataract and Refractive Surgery, 12:489 (1986)) 된 바와 같이, 사용 중의 침전물이 형성이었다. 이는 인체 수액과 거의 동일한 수준으로 칼슘 농도를 유지하고, 완충 성분 중의 인산염의 사용을 피함으로써 달성되었다. 이는 Ca₃(PO₄)₂의 형성 가능성을 제거한다. 토끼 눈에 대한 시험은 침전물이 없음을 확인시켜 주었다.

본 발명의 특징을 구현하는 용액의 제조에서 특별히 고려되는 것을 물질 중의 미량의 불순물 또는 특히 HPMC 중의 입자형 오염 물질의 존재로 인한 염증성 반응의 가능성으로서, 이는 본 발명에서 중요하다. 따라서, 이러한 바람직하지 않은 미량의 오염 물질을 제거하기 위해 광범위한 단계가 선택되었다. 또한, 좁은 범위의 바람직한 분자량을 갖는 HPMC 물질을 생성시키고, 용액의 고온 살균으로부터 생겨날 수 있는 분자량의 변화를 제거하기 위해 다중 여과 및 분리 방법이 이용되었다.

종래 HPMC 용액은 25℃에서 4,000 내지 5,000 cps의 점도를 가졌다. 이에 대조적으로 고분자량 HPMC 물질과 저분자량 HPMC 물질의 혼합물을 사용함으로써, 15,000 내지 40,000 cps의 범위의 점도를 얻을 수 있다. 고분자량의 물질은 점탄성을 훨씬 개설시킬 수 있다. 바람직한 혼합물은 2:1 비의 평균 분자량 85,000의 물질과 평균 분자량 220,000의 물질로 이루어지고, 초기 조성물은 약 3%의 HPMC를 갖는다. 다음에 기재하는 가공 처리로 저분자량의 물질의 농도를 감소시켜, 잔류 물질의 평균 분자량을 250,000 내지 약 420,000의 범위로 할 수 있다. 그러나, 용액중에 잔류하는 HPMC의 평균 분자량의 바람직한 범위는 약 375,000 내지 약 420,000 달톤이고, 바람직한 용액 점도는 약 25,000 내지 약 40,000 센티포아즈이다.

본 발명의 고점성, 비독성 및 무입자 용액을 제조하기 위한 바람직한 출발 물질을 메토셀(Methocel^ⓒ)이라는 상표명으로 다우 케미칼 펌파니(Dow chemical Company)사에서 시판되는 HPMC 중합체이다. 종래의 HPMC 용액에 비하여, 특히 바람직한 출발 물질은 저분자량 HPMC (Methocel E10M) 및 고분자량 HPMC 물질 (Methocel K100M)의 혼합물이고, 이 두 물질은 먼저 2:1의 비율로 혼합된다. 이 두 물질은 다음의 점도를 갖는 것으로 보고된다.

메토셀 E10M: 2% 점도 = 14,000 cps

메토셀 K100M: 2% 점도 = 100,900 cps

HPMC 물질의 초기 결합 농도는 약 3.0%이지만, 여과가 완료된 후, 용액 중의 HPMC 물질의 농도는 약 2.0 내지 2.5%로 감소된다.

본 발명의 특징을 구현하는 용액의 특이한 성질을 제공하는 가공 단계는 다음과 같다.

입자형 오염 물질의 제거 - HPMC 용액을 여과하기 위해 사용되는 종래 기술은 고압에서 0.5 ㎛ 필터를 통하여 용액을 강제로 통과시키는 것이었다. 그러나, 제거될 물질중 상당량이 사실상 젤라틴상이기 때문에, 압력에 의해 겔이 재형성되어, 이들을 필터의 구멍으로 통과시키게 된다. 또한, 매우 높은 압력하에서는, 필터를 막아, 염 용액만이 필터를 통과하게 된다. 본 발명자들은 용액의 온도를 약 40 내지 45℃로 증가시켜 점도를 현저하게 감소시킴으로써 압력을 덜 필요로 하는 매우 개선된 여과법을 발견하였다. 이어서, 용액을 연속적으로 더 작아지는 일련의 필터를 통과시켜 보다 큰 겔 및 입자가 보다 작은 필터에 도달하기 전에 제거될 수 있다. 적당한 여과 방법은 50㎛, 25㎛, 10㎛, 5㎛, 1㎛ 및 0.5㎛ 필터로 이루어지는 캐스케이드를 통하여 2회 이상 용액을 통과시키는 것을 포함한다. 이 방법은 여과 중의 과도한 압력을 필요없게 되며, 0.5㎛ 이상의 크기의 모든 물질을 사실상 제거한다.

아래에 기재하는 가공 방법에 의해 저분자량 물질의 농도가 감소된다.

정제 - 모든 바람직하지 않은 저분자량 물질을 제거하기 위해서, 건조 HPMC 혼합물을 용액을 제조하기 위해 문헌에서 권장하는 온도인 100℃보다 낮은 60℃의 염 용액에서 일정한 교반으로 현탁시킨다. 이로 인해 HPMC의 중합체 과립 공극 구조가 팽창되고, 저분자량의 물질이 용매화된다. HPMC가 고온에서 용매화 되는 경우, 저분자량의 물질은 생성된 겔에 포집되고, 용이하게 분리될 수 없다. 일단, 저분자량의 물질이 용매화되는 경우, 일정한 교반과 함께 조성물을 약 100℃로 상승시킬 수 있다. 이어서, 교반을 중지하고, 고분자량의 물질을 혼합실의 바닥에 침전시킨다. 일단, 침전이 중지된 후, 바람직하기 않은 저분자량 물질을 함유하는 상층액을 조심스럽게 제거하여 버린다. 이 공정을 수회 반복하는 데, 4회가 가장 적당한 것으로 보여진다. 이 방법은 저분자량의 오염 물질 및 발열 물질을 제거하면서도, 고점성의 최종 용액을 제공한다.

오토클레이빙으로 인한 응집물의 제거 - 중간(중간 단계) 오토클레이빙 및 여과 단계는 용이하게 재수화되지 않는 응집물을 제거하기 위해 수행된다. 방법은 조성물을 오토클레이브에서 115℃로 가열하고, 신속한 교반으로 95℃로 냉각시켜 응집물을 파괴하고 균질한 수화물을 확보하며, 40℃로 추가 냉각하고 1.0㎛ 필터를 통하여 여과하여 용해되지 않는 HPMC 응집물을 제거하는 것으로 이루어진다. 이는 최종 오토클레이빙 단계 동안에 응집물의 형성 가능성을 제거한다. 또한, 이 단계는 모든 생물 문제를 제거하여 세균 오염으로 인한 저장 문제가 발생하지 않는다.

비균질성 점성 부위의 제거 - 생성물이 주사기에서 최종 오토클레이빙된 후지나치게 신속히 냉각되는 경우에는, 보다 많은 점성 물질이 분배 주사기의 하부에 침전되어 조성물의 적층이 얻어지는 경향이 있다. 이와 달리, 용액이 충전된 주사기가 90℃로부터 실온으로 1시간 당 약 6℃미만의 속도로 서서히 냉각되는 경우에는, 매우 균일한 겔이 혈성된다.

버블 형성의 제거 - 가공 중에 방출되는 용존 가스는 점성 용액에 포집된다. 이들이 최종 제품 포장 단계 전에 제거되지 않는 경우에는, 최종 제품은 기체 버블을 포함하여, 안과 시술 중 부위의 명시화를 어렵게 할 수 있다.

하기 실시예는 본 발명의 특징을 구현한다.

a) NaCl 174 그램, KCl 22.5 그램, CaCl₂·2H₂O 14.4 그램, MgCl·6H₂O 9.0 그램, NaC₂H₃O₂·3H₂O 117.0 그램 및 Na₃C₆HO₇·2H₂O 51.0 그램을 증류수에 첨가하여 염 용액 30 리터를 제조하고, NaOH를 사용하여 pH를 8.70으로 조정하였다.

b) 이어서 염 용액 5리터를 60℃로 가열하고, 메토셀(Methocel) E01M 300 그램 및 메토셀 K100M 150 그램의 혼합물을 염 용액에 교반 첨가하고, 이 온도에서 20분간 두었다. 이어서 조성물을 교반하면서 95℃로 가열하고, 이 온도에서 20분간 두었다. 이어서 교반을 중지하고, 용액을 약 15분간 침강되도록 방치한 후, 상층액을 흡인 제거하였다.

c) 이이서 상층액의 제거 후 잔류하는 중합체를 100℃에서 염 용액 4.0 리터에 재현탁시키고, 10분간 교반하였다. 이이서 이 용액을 15분간 침강되도록 방치한 후, 상층액을 흡인하였다. 이어서 염 용액 3.0 리터를 사용하여 상기 과정을 2회 이상 반복하여 재현탁시켰다.

d) 3차 재현탁에 이어 상층액을 제거한 후, 잔류하는 중합체를 100℃에서 염 용액 15 리터에 다시 재현탁시키고, 5시간 동안 교반하며, 그동안 서서히 40℃로 냉각시켰다. 이어서 용액을 교반하지 않고 5시간 동안 방치하여, 농후한 겔을 형성시켰다.

e) 40℃를 유지하면서, 겔을 50㎛, 25㎛, 10㎛, 5㎛, 1㎛ 및 0.5㎛의 다공도를 갖는 일련의 필터를 통해 여과시켰다. 각 필터 크기로 2회 이상 수행하였다.

f) 최종 필터를 통과한 물질을 25분간 가압 오토클레이브(0.817 atm (12 psi.))중에서 115℃로 가열하고, 약 30분간 99℃로 서서히 냉각시키고, 오토클레이브에서 꺼내어 5시간 이상에 걸쳐 40℃로 냉각시킨 후, 40℃에서 5시간 동안 방치하고, 그동안 무균 조건 하에 유지시켰다.

g) 무균 조건을 유지하면서, 용액을 1.0㎛ 필터에 통과시키고, 10 리터 용기에 수거하며, 40℃로 유지하면서 10 시간 동안 진공중에 둠으로써 모든 비용해된 질소를 탈기시켰다. 이어서 탈기된 무균 용액을 저장 용기 중에 무균적으로 분배하고, 이를 0℃ 내지 4℃에서 저장하였다.

h) 121℃의 오토클레이브에 20분간 두고, 시간 당 6℃씩 실온으로 냉각시킨 후, 24시간 동안 20 psi(1.36 atm)에서 가압된 저장 용액을 무균적으로 주사기 내에 분배 함으로써 공정을 완료하였다.

생성물은 무전단 점성이 40,000 cps이고, 평균 분자량이 409,800이고, HPMC 농도가 2.32%이고, 굴절률이 1.333인 맑은 점성 용액이었다.

실시예 1에서 제조한 용액을 생물학적으로 동물 시험하였다. 단일 최대 투약의 평가는 토끼 눈 모델에서, 안압, 내피 세포 상태 및 일반적인 염증 반응을 측정 함으로써 행하였다. 토끼 눈 모델을 점탄성 물질에 대한 내피 세포, 안압, 및 염증 반응의 평가 뿐 아니라 급성 내피 세포 독성 연구에 일반적으로 사용되는 것이다. 그외 시험을 수행하여 동물 모델에서의 전신 항원성, 세포 독성 및 자극성, 및 시험 관내 모델에서의 돌연변이 유발성 및 용혈 활성을 평가하였다. 결과를 하기에 요약하였다.

상기 연구로부터, HPMC 용액이 안조직에 대해 비독성, 돌연변이 비유발성, 비항원성, 비용혈성, 비자극성, 비염증성이며, 위험한 안압의 상승을 초래하지 않는다는 결론을 얻었다. 또한, 본 물질은 세포의 정상적인 유사분열 및 이에 따른 정상적인 세포 증식에도 영향을 미치지 않았다. 최대 투약으로 인한 토끼의 안압의 증가는 일시적이며 모든 경우에 24 시간 이내에 정상적인 범위 이내가 되었다. 내피 세포는 영향을 받지 않았다.

본 발명은 특정한 바람직한 형태 및 그의 용도를 참고로 하여 상당히 상세히 기재되었으나, 다른 변형 및 용도도 가능하다. 예를 들어, 점탄성 용액은 안과용으로 고안되었으나, 이는 기타 생리적 용도, 예를 들면 골 접합부(예, 무릎, 둔부 등)의 윤활, 수술 후의 조직 부착 방지를 위해 사용하거나 또는 영양 제품 또는 화장품을 위한 담체로 사용할 수 있다. 또한, 용액의 점성은 출발 물질의 분자량을 상이하게 선택하거나, 물질을 상이한 비율로 혼합하거나, 또는 출발 물질을 고농도로 사용함으로써 변형시킬 수 있다. HPMC 물질의 특정 배합물이 기재되어 있지만, 선택되는 조합 및 농도는 목적하는 최종 생성물의 특성에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 각종의 상이한 HPMC를 사용할 수 있다. 또한, 두가지의 상이한 물질을 사용할 필요는 없다. 상기한 바와 같이 HPMC 물질을 가공하거나, 또는 2종 이상의 물질의 배합물을 사용할 수 있다. 또한, 다른 용도를 위해서는 상이한 염 및 완충제를 사용할 수 있고, 다른 물질은 특정 목적을 위해 용액에 첨가할 수 있다. 또한, 당업자는 부스러기를 제거하기 위해 상이한 조합의 필터를 사용할 수 있고, 조성물 중의 부스러기의 크기 및 특성에 따라 각 크기의 필터를 1개 이상 사용할 수 있음을 인식할 수 있다. 또한, 다양한 공정 단계가 수행되는 순서는 상호 교환될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구 범위의 정신 및 범위는 본 명세서에 포함된 바람직한 변형의 설명에 제한되지 않아야 한다.

Claims (31)

1. 생리적 염 용액 중의 히드록시프로필메틸셀롤로오스 용액을 함유하는 조성물에 있어서, 직경이 25㎛ 보다 큰 입자 물질 및 겔이 없는 히드록시프로필메틸셀룰로오스로 이루어지며, 상기 용액의 치료적 유효량이 인체에 주입되는 경우, 무전단 점성이 15,000 cps 이상이고, 평균 분자량이 250,000 달톤 이상이고, 발열 물질을 함유하지 않으며, 독성이 없는 것을 특징으로 하는 생리학적 용도의 점탄성 용액 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 용액의 치료학적 유효량을 인체 안내 (眼內)에 주입하는 경우에, 상기 조성물이 발열 물질이 없고, 비독성인 점탄성 용액 조성물.
3. 제1항에 있어서, 히드록시프로필메틸셀룰로오스가 약 2.0% 내지 약 2.5%의 농도로 존재하는 점탄성 용액 조성물.
4. 제2항에 있어서, 용액의 점성이 약 25,000 센티포아즈 내지 약 40,000 센티포아즈인 점탄성 용액 조성물.
5. 제2항에 있어서, 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 평균 분자량이 대략 375,000보다 크지만 420,000 미만인 점탄성 용액 조성물.
6. 제2항에 있어서, 평균 분자량이 약 85,000 달톤인 제1히드록시프로필메틸셀룰로오스와 평균 분자량이 약 220,000 달톤인 제2히드록시프로필메틸셀룰로오스의 혼합물을 입자형 물질 및 발열 물질을 함유하지 않는 비독성 용액이 제조되도록 가공 처리함으로써 제조되는 점탄성 용액 조성물.
7. 제6항에 있어서, 혼합물이 저분자량 물질의 여과, 재용해 및 제거, 중간 단계 오토클레이빙 및 용존 가스의 제거에 의해 가공 처리되는 점탄성 용액 조성물.
8. 제7항에 있어서, 가공후의 점탄성 용액 중의 히드록시프로필메틸셀룰로오스가 제1히드록시프로필메틸셀룰로오스 또는 제2히드록시프로필메틸셀룰로오스의 평균 분자량보다 큰 평균 분자량을 갖는 점탄성 용액 조성물.
9. 제8항에 있어서, 가공 후의 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 평균 분자량이 375,000보다 크지만 420,000 미만인 점탄성 용액 조성물.
10. 제6항에 있어서, 약 2.3%의 히드록시프로필메틸셀룰로오스 농도를 갖는 점탄성 용액 조성물.
11. 제5항에 있어서, 히드록시프로필메틸셀룰로오스가 약 410,000의 평균 분자량을 갖는 점탄성 용액 조성물.
12. a) 염 용액 중에 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 분산시켜 현탄액을 만드는 단계, b) 단계 a)의 현탁액을 약 95℃로 가열하여 모든 불용 물질을 침전시키고, 불용 물질 위의 상층액을 제거하는 단계, c) 불용 물질을 재현탁시켜 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 제2현탁액을 만들고, 제2현탁액을 가열하여 농후한 겔을 형성하는 단계, d) 25㎛ 이하의 공극을 갖는 필터를 포함하는 여러개의 필터를 통해 겔을 여과하여 투명한 용액을 만드는 단계, e) 투명한 용액을 오토클레이빙하는 단계, f) 오토클레이빙된 순수 용액을 냉각시키고, 냉각된 용액을 여과시키는 단계, 및 g) 여과된 냉각 용액을 탈기시키는 단계로 이루어지는, 치료적 유효량이 인체에 주입되는 경우에, 유해한 입자 물질이 거의 없고, 발열 물질을 함유하지 않으며, 독성이 없는, 생리적 염 용액 중에 용해된 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 점탄성 용액 조성물의 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 생리적 염 용액이 약 8.7의 pH를 갖고, NaCl, KCl, CaCl₂·2H₂O, MgCl·6H₂O, NaC₂H₃O₂·3H₂O· 및 Na₃C₆HO₇·2H₂O을 함유하는 방법.
14. 제12항에 있어서, 염 수용액 중에 분산된 히드록시프로필메틸셀룰로오스가 평균 분자량이 약 85,000 달톤인 제1 히드록시프로필메틸셀루로오스와 평균 분자량이 약 220,000 달톤인 제2히드록시프로필메틸셀룰로오스의 혼합물인 방법.
15. 제14항에 있어서, 현탁액 중의 히드록시프로필메틸셀룰로오스가 약 3 중량%인 방법.
16. 제12항에 있어서, 탈기된 용액 중의 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 농도가 약 2.0% 내지 약 2.5%인 방법.
17. 제12항에 있어서, 탈기된 용액 중의 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 농도가 약 2.3%인 방법.
18. 제12항에 있어서, 탈기된 용액의 점도가 약 15,000 센티포아즈 이상인 방법.
19. 제12항에 있어서, 탈기된 용액의 점도가 약 40,000 센티포아즈인 방법.
20. 제12항에 있어서, 탈기된 용액 중의 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 분자량이 약 375,000보다 크지만 약 420,000 미만인 방법.
21. 제12항에 있어서, 탈기된 용액 중의 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 분자량이 약 410,000인 방법.
22. 생리적 염 용액 중에 용해된, 약 375,000보다 크지만 약 420,000 미만의 평균 분자량을 갖고 약 2.0% 내지 약 2.5%의 농도로 존재하는 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 함유하고, 약 25,000 센티포아즈 내지 약 40,000 센티포아즈의 점도를 가지며, 직경 0.5㎛보다 큰 입자형 물질 및 겔, 및 발열 물질을 함유하지 않고, 독성이 없는 인체 안내 주입용 점탄성 조성물.
23. 제22항에 있어서, 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 농도가 약 2.3%이고, 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 평균 분자량이 약 409,800이며, 조성물의 무전단 점도가 약 40,000 센티포아즈인 점탄성 조성물.
24. 제1항에 있어서, 실질적으로 직경이 10㎛보다 큰 입자 물질이 없는 히드록시프로필메틸셀룰로오스로 이루어지는 점탄성 용액 조성물.
25. 제1항에 있어서, 실질적으로 직영이 5㎛보다 큰 입자 물질이 없는 히드록시프로필메틸셀룰로오스로 이루어지는 점탄성 용액 조성물.
26. 제1항에 있어서, 실질적으로 직경이 1㎛보다 큰 입자 물질이 없는 히드록시프로필메틸셀룰로오스로 이루어지는 점탄성 용액 조성물.
27. 제1항에 있어서, 실질적으로 직경이 0.5㎛보다 큰 입자 물질이 없는 히드록시프로필메틸셀룰로오스로 이루어지는 점탄성 용액 조성물.
28. 제12항에 있어서, 단계 d)에서 10㎛ 이하의 공극을 갖는 필터가 사용되는 것을 특징으로 하는 점탄성 용액 조성물의 제조방법.
29. 제12항에 있어서, 단계 d)에서 5㎛ 이하의 공극을 갖는 필터가 사용되는 것을 특징으로 하는 점탄성 용액 조성물의 제조방법.
30. 제12항에 있어서, 단계 d)에서 1㎛ 이하의 공극을 갖는 필터가 사용되는 것을 특징으로 하는 점탄성 용액 조성물의 제조방법.
31. 제12항에 있어서, 단계 d)에서 0.5㎛ 이하의 공극을 갖는 필터가 사용되는 것을 특징으로 하는 점탄성 용액 조성물의 제조방법.