JP2004525980A - 粘膜の処置のための金属の使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、粘膜の炎症または感染症を軽減させるための、原子無秩序を伴って形成され、好ましくはナノ結晶形態の、好ましくは銀、金、白金、および白金から選択されるが最も好ましくは銀である1つまたは複数の抗菌金属の使用に関する。この抗菌金属は、1つまたは複数の抗菌金属または貴金属のナノ結晶性コーティング、1つまたは複数の抗菌金属または貴金属のナノ結晶性粉末、1つまたは複数の抗菌金属または貴金属のナノ結晶性粉末またはコーティングから生じた溶解種を含む液体または溶液として配合し得る、あるいはこの形態で使用し得る。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘膜に投与するための抗菌金属または貴金属に関する。
【背景技術】
【０００２】
粘膜とは、口腔、鼻気道、気管支道、肺気道、気管気道、咽頭気道、耳表面、眼表面、前立腺を含めた泌尿生殖器系、生殖器系、ならびに大腸表面および直腸表面を含めた胃腸管の内側を覆う上皮膜である。粘膜には、対象の標的部位での粘膜の表面膜または細胞構造が含まれる。粘膜は、多くの疾病の最初の侵入口である。ウイルス(RNAまたはDNAウイルス)、細菌(好気性、通性、嫌気性に関係なくグラム陽性菌およびグラム陰性菌)、真菌、または藻類由来の重要な病原体の例は、コレラ菌、毒素原性大腸菌、ロタウイルス、クロストリジウムディフィシル、シゲラ属、チフス菌、パラインフルエンザウイルス、インフルエンザウイルス、肺炎球菌、ボレリアブルグドルフェリ、HIV、ストレプトコッカスミュータンス、熱帯熱マラリア原虫、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、狂犬病ウイルス、エプスタイン-バーウイルス、単純ヘルペスウイルスタイプIおよびタイプIIである（これらのすべてが粘膜の微生物感染症の原因の例である）。
【０００３】
粘膜はまた、厳密には本質的に微生物性でない多くの疾患および疾病、たとえば嚢胞性繊維症、前立腺炎および消化器疾患の対象である。
【０００４】
微生物性の感染症、疾患または疾病状態にある患者が処置の形態にアレルギーである、たとえばすべてまたは特定の抗生物質にアレルギーがある場合、この患者を処置する際に特定の問題が生じる。
【特許文献１】
Burrell他、国際公開公報WO 93/23092号、1993年11月25日公開
【特許文献２】
Burrell他、国際公開公報WO 95/13704号、1995年5月26日公開
【特許文献３】
Burrell他、国際公開公報WO 98/41095号、1998年9月24日公開
【非特許文献１】
R. P. Andres他、「Research Opportunities on Cluster and Cluster-Assembled Materials」、J. Mater. Res、第4巻3号、1989、ページ704
【非特許文献２】
J.A. Thornton、「Influence of Apparatus Geometry and Deposition Conditions on the Structure and Topography of Thick Sputtered Coatings」、J. Vac. Sci. Technol.、11(4)、666-670、1974
【非特許文献３】
「Merck Index」、Merck & Co.、Rahway, N.J.
【非特許文献４】
Gilman他編、1996、「Goodman and Gilman's: The Pharmacological Bases of Therapeutics」、第8版、Pergamon Press
【非特許文献５】
「Physicians Desk Reference」1997年版
【非特許文献６】
「U.S. Pharmacopeia National Formulary」、1995、United States Pharmacopeial Convention Inc.、Rockville, Maryland
【特許文献４】
The Proctor & Gamble Company、国際公開公報WO 02/02128号、2002年1月10日公開
【特許文献５】
Petrus、米国特許第5,875,799号、1999年3月2日公開
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、粘膜の感染症、疾病または疾患のためのさらなる治療方法が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
抗菌金属に原子無秩序を導入する方法は、1993年11月25日公開の国際公開公報WO 93/23092号、1995年5月26日公開の国際公開公報WO 95/13704号、1998年9月24日公開の国際公開公報WO 9841095号で、Burrell他によって教示されている。研究によって、本発明者らは、原子無秩序を伴って形成された銀などの結晶性抗菌金属が、粘膜の感染症に関連する微生物に対する効果的で安全な抗菌剤であることを確立した。本発明者らはさらに、臨床的観察および動物実験によって、原子無秩序を伴って形成された銀などの抗菌金属または貴金属が粘膜の炎症を軽減させることを確立した。この研究は、粘膜の新しい治療的処置をもたらした。この新しい処置は、副作用がより少ないこと、他の抗生物質で処置できない患者に使用できること、および耐性細菌が出現する可能性が低いことという利点を有する。この抗菌金属は、ナノ結晶のレベルで原子無秩序を有し、すなわち非常に細かいナノ結晶粒径を有するように形成されることが好ましい。
【０００７】
同じことに縛られることを望まずに、原子無秩序を伴って形成されたナノ結晶性の抗菌金属は、銀の塩(たとえば硝酸銀)、Ag⁺だけしか放出しない銀ゼオライト、またはわずかにしか溶解しない銀金属および酸化銀など他の周知の抗菌剤に比べて、粘膜の処置における驚くほど高められた抗菌活性および抗炎症性活性の驚くべき存在の原因である活性の高い抗菌金属クラスター(たとえばAg⁰またはAg⁺/Ag⁰のクラスター)を放出する能力を有すると考えられている。R. P. Andres他、「Research Opportunities on Cluster and Cluster-Assembled Materials」、J. Mater. Res、第4巻3号、1989、ページ704による記載によれば、クラスターは、原子、イオンなどの小さなグループであることが知られている。銀では、クラスターは14個未満の正常な面心立方格子の形の銀を含むと考えられている。
【０００８】
したがって、本発明は、原子無秩序を伴って形成されたナノ結晶性の抗菌金属、またはより好ましくは貴金属を、それだけには限定されないが、胃腸上皮組織、肺上皮組織、ならびに口表面、鼻表面、洞表面、咽頭表面、気管表面、食道表面、膣表面、直腸表面、大腸表面、耳および眼表面を含めた他の粘膜表面を含めた粘膜に送達するのに使用することができる。
【０００９】
本発明はまた、ナノ結晶性抗菌金属のエアロゾル、ミストまたはスプレーを使用した、それだけには限定されないが、肺気腫、慢性気管支炎、喘息、肺水腫、急性呼吸窮迫症候群、気管支肺異形成症、肺繊維症、無気肺、結核、肺炎および嚢胞性繊維症を含めた、起源が感染性であれ炎症性であれ免疫性であれ、呼吸器疾患の処置方法も提供する。
【００１０】
本発明はまた、それだけには限定されないが、前立腺炎、副鼻腔炎、消化器疾患、TENS(中毒性表皮壊死症候群)、スティーブンスジョンストン症候群、嚢胞性繊維症、気管支炎、肺炎、咽頭炎、感冒、耳の感染症、喉の痛み、STD(梅毒、淋病、ヘルペス、尖圭コンジローマ、HIV、およびクラミジア感染症など性感染症)、炎症性腸疾患、大腸炎、痔、鵞口瘡、ならびに歯肉炎、虫歯、歯周炎症、悪臭など歯、口腔および歯周の疾病を含めた粘膜の他の疾患の処置も提供する。
【００１１】
本発明の方法および配合物は、人および動物のいずれにも応用できる。
【００１２】
本発明の特に好ましい一実施形態は、抗菌金属または貴金属を、噴霧器によって作製できるエアロゾル、ミストまたはスプレーとして投与すること、あるいは吸入器によって金属の粉末または溶液を送達することによる、呼吸器疾患の処置方法を含む。別の特に好ましい実施形態は、炎症性腸疾患などの疾患のために、抗菌金属または貴金属を滴下液として投与することである。この抗菌金属または貴金属を単体で、あるいは生理食塩水、DMSO、アルコールまたは水、好ましくは水など担体と一緒に投与してもよい。抗菌金属または貴金属の有効な1日量は対象に応じて異なるが、毒性となる量よりは少なく、それでも治療上の効果をもたらす量である。例示的な用量は体重1kgあたり約10μgから約50mg、より好ましくは0.5から10mg/kgである。
【００１３】
したがって、本発明者らは、好ましくは銀、金、白金およびパラジウムの1つまたは複数から選択された抗菌金属が粘膜の処置において効果的であることを発見した。これらの抗菌金属は、金属のイオン、クラスター、原子または分子が、局所的な抗菌効果および抗炎症性効果を与えるのに十分な濃度で放出されるように、原子無秩序を有するように形成される。最も好ましくは、この抗菌金属または貴金属はナノ結晶形態であり、抗菌効果および抗炎症性効果を持続的にもたらすために十分な原子無秩序を含む。
【００１４】
これら抗菌金属または貴金属の結晶形態は、以下の形式のいずれかで使用する、またはそれから配合することができる。
1.医療グレードの基材、たとえば、ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ラテックス、シリコン、綿、レーヨン、ポリエステル、ナイロン、セルロース、アセテート、カルボキシメチルセルロース、アルギネート、キチン、キトサンおよびハイドロファイバーなどから構成される包帯、包装材、メッシュ、フィルム、濾過表面、フィルター、注入器、デンタルフロスや縫合糸など繊維、容器やバイアルなど上の抗菌金属のコーティング
2.好ましくは抗菌金属または貴金属の粉末として(すなわちフリースタンディング(free standing)粉末として)、あるいは、
合成生体吸収性ポリマー: たとえばポリグリコール酸、グリコリド、乳酸、ラクチド、ジオキサノン、炭酸トリメチレンなどのポリマーなどポリエステル/ポリアセトン、ポリ無水物、ポリエステルアミド、ポリオルセオエステル、ポリホスファゼン、ならびに、これらおよび関連ポリマーやモノマーのコポリマー
天然由来のポリマー:
タンパク質:アルブミン、フィブリン、コラーゲン、エラスチン;
多糖類:キトサン、アルギネート、ヒアルロン酸;および
生体合成ポリエステル:3-ヒドロキシブチレートポリマー
など粉末の形態の生体適合性基材、好ましくは親水コロイド、生体吸収性および/または吸湿性の基材上の抗菌金属または貴金属のコーティングとして調製された粉末
3.包帯に抗菌金属の粉末または溶液を吹付けた、または包帯を抗菌金属の局所用配合物と共に使用する密閉材(occlusions)または含水包帯、たとえば親水コロイド、ヒドロゲル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニリジン、シロキサン、またはシリコンの包帯
4.抗菌金属または貴金属の粉末または溶液と、親水コロイド粉末、たとえばカルボキシメチルセルロース、アルギネート、キチン、キトサン、ハイドロファイバーなどの物質、および保存料、ペクチン、増粘剤などの成分とを用いて配合したゲル
5.抗菌金属または貴金属の粉末または溶液を用いて、たとえば乳濁液としてまたは乾燥緩和剤(drying emollient)を用いて配合したクリーム、ローション、ペースト、発泡体および軟膏
6.抗菌金属または貴金属のコーティングまたは粉末を溶かすことによって、膀胱、前立腺、ペリンシアル(perintheal)、ペリチャリクリア(pericharcliar)、胸膜、腸管、消化器の管など体腔および管のための、たとえば局所用溶液、エアロゾル、ミスト、スプレー、滴剤(drop)、注入液(infusion)、滴下(instillation)溶液としての溶液、分散液、または懸濁液として配合した液体
7.抗菌金属または貴金属の粉末または液体を用いてロゼンジ、歯磨き粉、ゲル、粉末、コーティングした人工歯根、デンタルフロスまたはテープ、チューインガム、ウエハー、マウスウォッシュまたはリンス、ドロップ、スプレー、エリキシル、シロップ、錠剤、あるいはカプセルなどの形態で配合した、鼻膜、口腔または胃腸管への投与に適した配合物
8.抗菌金属または貴金属の粉末または液体を用いて坐薬、包帯、包装材、止血栓、クリーム、ゲル、軟膏、ペースト、発泡体、スプレー、および保留浣腸(retention enema)または滴下液の形態で配合した、膣または直腸への投与に適した配合物
【００１５】
抗菌金属または貴金属の溶液は、時間と共に活性の一部を失うことがあるので、投与の度に安定化するまたは新しく作製する。あるいは、抗菌金属または貴金属を、溶液を便利に作製するために、たとえばティーバッグタイプのインフューザー(infuser)など浸透性の膜内に包装してもよい。金属のコーティングまたは粉末が任意の液体担体または水和剤から分けられた、たとえば、抗菌金属が可溶性カプセル中で、バイアルや容器の内部のコーティングとして、包帯などの基材上で、穿孔可能な膜で隔てられて、または担体とは別の容器内で提供されるキットの形態で成分を包装する、他の2部構成システム(two part system)や2相型を使用してもよい。
【００１６】
したがって、上記の形式では、抗菌金属または貴金属は、抗菌金属または貴金属のコーティングまたは粉末から、あるいはコーティングまたは粉末を溶液内に溶かした溶液から配合される。この配合物は、治療上有効な量、最も好ましくは以下の量のコーティングまたは粉末を含む。
コーティング:基材には厚さ150から3000nmのコーティング、粉末を形成する際にはより厚いコーティング(このようなコーティングは、0.001から10重量%の溶液を作製するのに使用することができる)
ゲル、クリームなど:0.01から30重量%、より好ましくは0.01から10重量%、最も好ましくは0.1から5重量%の抗菌金属または貴金属の粉末
液体:0.001から10重量%、より好ましくは0.01から5重量%、最も好ましくは0.1から1重量%の抗菌金属または貴金属(コーティング、フレーク、粉末を含めた任意の形式から作製)
【００１７】
溶液中の抗菌金属または貴金属種の濃度は用途、配合および対象に応じて異なるが、一般的に1から5000μg/ml、より好ましくは20から3000μg/ml、より好ましくは40から800μg/ml、最も好ましくは50から500μg/mlの範囲である。
【００１８】
抗菌金属または貴金属のナノ結晶性コーティングは、最も好ましくは包帯、たとえばコーティングしていない医療用包帯材の層でラミネート可能な単層または複数層の医療用包帯材など、基材上に蒸着する。このコーティングは、ナノ結晶性コーティングを調製する周知の技術によって調製することができるが、最も好ましくは、原子無秩序を作り出す条件下で物理的蒸着することによって調製する。このナノ結晶性コーティングは、R. E. BurrellおよびR. J. Prechtが発明者である1998年9月24日公開の先行特許出願WO 98/41095号に記載のように、指標を提供するために干渉色が生じるように調製することができる。
【００１９】
抗菌金属または貴金属のナノ結晶性粉末は、好ましくは上記の厚さの粉末にしたキチンなどの基材上のナノ結晶性コーティングとして調製する、あるいは、シリコンウエハーなどの基材上の結晶性コーティングとして調製し、その後ナノ結晶性粉末として削り取ることができる。あるいは、原子無秩序を与えるために、Burrell他が発明者である1993年11月25日公開の先行特許出願WO 93/23092号に開示されているように抗菌金属または貴金属の細粒のまたはナノ結晶性の粉末を低温加工してもよい。
【００２０】
したがって、本発明は、局所的な抗炎症性効果をもたらすために、粘膜の問題領域を治療上有効な量の1つまたは複数の結晶形態の抗菌金属と接触させることを含み、1つまたは複数の抗菌金属が、金属をアルコール系または水系の電解液と接触させた際に少なくとも1つの抗菌金属の原子、イオン、分子、またはクラスターが局所的な抗炎症性効果をもたらすのに十分な濃度で放出されるほど十分な原子無秩序によって特徴付けられている、粘膜の炎症または感染症を軽減させる方法を広範に提供する。
【００２１】
本発明の別の広範な態様では、
a)治療上有効な量の、金属をアルコール系または水系の電解液と接触させた際に少なくとも1つの抗菌金属の原子、イオン、分子、またはクラスターが局所的な抗炎症性効果をもたらすのに十分な濃度で放出されるほど十分な原子無秩序によって特徴付けられている1つまたは複数の結晶形態の抗菌金属を提供することと、
b)水系またはアルコール系の電解液を提供することと、
c)1つまたは複数の抗菌金属の溶解をもたらすためにa)をb)と接触させることと
d)抗菌効果または抗炎症性効果をもたらすためにc)からの混合物を粘膜中の感染したまたは炎症を起こした領域に接触させて施用するまたはそこに保つことと
を含む、粘膜の炎症または感染症を軽減させる方法が提供されている。
【００２２】
さらに別の広範な態様では、本発明は、金属をアルコール系または水系の電解液と接触させた際に少なくとも1つの抗菌金属の原子、イオン、分子、またはクラスターが放出されるほど十分な原子無秩序によって特徴付けられている治療上有効な量の結晶形態の1つまたは複数の抗菌金属を含み、1つまたは複数の抗菌金属が、粘膜に局所的な抗炎症性効果をもたらすための剤形で提供される、粘膜の炎症または感染症を軽減するキットを提供する。
【００２３】
本明細書中および特許請求の範囲中で使用する場合、以下に示す用語および表現は以下の意味である。
【００２４】
「金属」または「複数の金属」には、実質的に純粋な金属、合金、あるいは酸化物、窒化物、ホウ化物、硫化物、ハロゲン化物または水素化物など化合物の形態に関わらない、1つまたは複数の金属が含まれる。
【００２５】
「抗菌金属」とは、銀、金、白金、パラジウム、イリジウム、亜鉛、銅、スズ、アンチモン、ビスマス、あるいは、これら金属と同一または他の金属、好ましくは銀、金、白金およびパラジウム、最も好ましくは銀との混合物である。
【００２６】
「貴金属」とは、銀、金、白金およびパラジウム、あるいは、このような金属と同一または他の金属、最も好ましくは銀金属との混合物である。
【００２７】
「抗菌効果」とは、抗菌金属または貴金属の原子、イオン、分子またはクラスターが、コーティング上およびその周辺の微生物の増殖を阻害するのに十分な濃度で、コーティングが接触している電解液中に放出されることを意味する。抗菌効果を測定する最も一般的な方法は、阻止帯試験(微生物増殖静止性(microbiostatic)または殺微生物性のいずれかの阻害効果を示す)、あるいは対数減少試験(殺微生物性効果を示す)である。阻止帯試験(ZOI)では、試験する物質を細菌叢(または他の微生物種の叢)上に置き、インキュベートする。比較的小さなZOI(たとえば1mm未満)またはZOIがないことは有用でない抗菌効果を表し、より大きなZOI(たとえば5mm超)は非常に有用な抗菌効果を表す。このZOIは一般的に、試験試料の大きさをその帯から減算した補正阻止帯(CZOI)として報告される。生細菌の対数減少試験は、抗菌処置の有効性の定量測定である。たとえば、5logの減少は微生物数が100,000分の1に減少したことを意味する(たとえば、産物が100,000個の関連微生物を含んでいた場合、5logの減少は関連微生物の数を1にまで減らす)。一般的に、3logの減少が殺菌効果を示す。この対数減少試験には、細菌または他の微生物種の接種物を試験処置剤(test treatment)と混合すること、接種物を試験処置剤と一緒にインキュベートすること、細菌または他の微生物種を回収すること、および段階希釈を使用して細菌または他の微生物種を数えることが含まれる。これら試験の例を、以下の実施例に示す。
【００２８】
「抗炎症性効果」とは、粘膜の炎症性の状態に特徴的な紅斑(赤み)、浮腫(腫れ)、痛みおよび痒みの症状のうち1つまたは複数の軽減を意味する。
【００２９】
「生体適合性」とは、意図する効用に望ましくない顕著なホストの応答を引き起こさないことを意味する。最も好ましくは、生体適合性物質は意図する効用における毒性がない。したがって、ヒトで利用する場合は、生体適合性とは最も好ましくはヒトまたはヒトの組織に毒性がないことである。
【００３０】
「持続した放出」または「持続型」とは、時間または日単位で測定される時間の間継続される抗菌金属の原子、分子、イオンまたはクラスターの放出を定義するのに使用され、したがって、このような金属種の放出を、このような種を治療的効果には低すぎる速度および濃度で放出するバルクおよびアルコールまたは電解液と接触させた際に事実上即座に銀イオンを放出するが継続的には放出しない硝酸銀など溶解性の高い抗菌金属の塩から、区別する。
【００３１】
「原子配列の乱れ」には、その正常な配列の結晶状態に比べて、結晶格子中の点欠陥、空孔、転移など線欠陥、格子間原子、非晶質領域、粒界および亜粒界などの1つまたは複数が高濃度で含まれる。乱れた原子配列は、ナノメートル規模での表面トポグラフィーの不規則性および構造の不均一性をもたらす。
【００３２】
「正常な配列の結晶状態」とは、鋳造した、鍛錬したまたはメッキした金属製品として形成されるバルク金属材料、合金または化合物で通常見られる結晶性を意味する。このような物質は、空孔、粒界および転移などの原子欠陥を低濃度でしか含まない。
【００３３】
原子配列の乱れを作り出して維持するプロセス中で拡散を制限する、すなわち原子配列の乱れを固定(freeze-in)する状態を説明する場合、「拡散」とは、形成中の物質内の原子の拡散(吸着原子の拡散)および/または物質の表面上やマトリクス中の分子の拡散を意味する。
【００３４】
「アルコールまたは水ベースの電解液」とは、本発明の抗菌物質と接触して、電解液内に活性化する(すなわち、抗菌金属の種の放出を引き起こす)ことができる、任意のアルコールまたは水ベースの電解液を含むことを意味する。この用語は、アルコール(短鎖(C₆以下)、好ましくはC₄以下)、水、ゲル、流体、溶媒、および体液(たとえば血液、尿、または唾液)を含めた水または水ベースの電解液を含む、分泌する、または浸出する組織、ならびに体組織(たとえば粘膜)を含むことを意味する。
【００３５】
本明細書中で関連して使用される「生体吸収性」には、生体適合性であり、具体的な用途に応じて時間から年単位に及ぶ範囲の期間で生体吸収が可能な、医療機器に有用な基材が含まれる。
【００３６】
「生体吸収」とは、分散されたポリマー分子の分解を伴ってまたは伴わずに、身体(ヒトまたは哺乳動物)の最初の施用部位から物質が消えることを意味する。
【００３７】
「色変化」とは、単色光下での光強度の変化、ならびに複数の波長を含む白色光からの色調の変化を含むことを意味する。
【００３８】
「干渉色」とは、弱め合う干渉による光の波長の除去に適切な関係にある距離で隔てられている、2つ以上の部分的に反射性の表面に光が当たった場合に生じる。
【００３９】
基層または上層物質を説明する場合に使用する「部分的に反射性」とは、この物質が、入射光の一部分を反射するが、同時に入射光の一部分を透過させる表面を有することを意味する。反射は、入ってくる光線が、2つの媒体間の屈折率の変化によって特徴付けられる境界または界面に衝突する際に起こる。本発明の抗菌物質の上層では、この界面は空気との界面である。基層では、この界面は上層との界面である。基層および上層の反射率は、干渉色が生じるように調和されている。
【００４０】
上層物質の薄いフィルムを説明する場合に使用する「部分的に光透過性」とは、この薄いフィルムは、入射可視光の少なくとも一部分を薄いフィルムに透過させることができることを意味する。
【００４１】
色の変化を説明する場合に使用する「検出可能」とは、分光光度計など機器で検出する変化であれヒトの目で検出する変化であれ、反射光の主波長で観察可能なシフトを意味する。主波長は、観察される色を司る波長である。
【００４２】
本明細書中で使用する「低温加工」とは、物質の再結晶温度より低い温度で物質を粉砕、研削、槌打、乳鉢と乳棒で擂る、または圧縮したことを示す。これにより、加工によって与えられた原子配列の乱れが物質中に保持されることが保障される。
【００４３】
「製薬的または治療的に許容される」とは、本明細書中では、活性成分の有効性または生物活性(抗菌および抗炎症性活性)を顕著に妨げず、投与するホストに対して毒性がない、または許容される毒性プロファイルを有する物質を表すのに使用する。
【００４４】
「治療的に有効な量」とは、本明細書中では、粘膜の患部に施用した場合に、抗菌効果と任意選択で抗炎症性効果のいずれかまたはどちらも示す、任意の量の抗菌金属または貴金属の配合物を表すのに使用する。本発明の配合物を1度施用するだけで十分な場合もあり、あるいは、日または週単位の期間に1日数回など、配合物を一定期間かけて繰り返して施用することもできる。活性成分、すなわちコーティング、粉末、または液体溶液中に溶かした形態の抗菌金属または貴金属の量は、処置する容態、容態の進行段階、ホストの年齢および種類、施用する配合物の種類および濃度に応じて異なる。任意の事例における適切な量は、当分野の技術者にはすぐに明白になるか、または日常的な実験によって決定することができる。
【００４５】
「担体」とは、粘膜への投与に適した1つまたは複数の固体、半固体または液体の希釈剤、賦形剤、あるいはカプセル用物質を含めた適切なベヒクルを意味する。
【００４６】
「ナノ結晶性」とは、本明細書中では、結晶粒サイズが少なくとも1つの次元で約100ナノメートルより小さい、より好ましくは<50、さらに好ましくは<40、さらに好ましくは<30、最も好ましくは<25ナノメートルである、単相または多相の多結晶を表すのに使用する。抗菌金属または貴金属のコーティング、粉末、またはフレークの結晶格子の結晶性または結晶粒サイズに当てはめられるこの用語によって、粉末の形態で使用した場合に物質の粒子サイズを限定するつもりはない。
【００４７】
「粉末」とは、本明細書中では、ナノ結晶性(100nm未満)から、サブミクロンサイズの粉末からフレークまでの範囲の抗菌金属または貴金属の微粒子を含む。好ましくは、本発明中で使用する抗菌金属または貴金属の粉末は、100μm未満、好ましくは40μm未満、最も好ましくは10μmのサイズである。
【００４８】
「結晶粒サイズ」または「結晶性サイズ」とは、抗菌金属のコーティングまたは粉末中の結晶の最大寸法のサイズを意味する。
【００４９】
「親水コロイド」とは、水およびポリオール(膨張剤)の存在下で濃化したゲルを形成することができる、合成によって調製したまたは自然に存在するポリマーを意味する。この膨張剤には、ゲル相を形成するために選択された親水コロイドを膨張させる能力がなければならない。
【００５０】
「ヒドロゲル」とは、湿気または水を吸収または保持するのに使用する、水または別の親水性の液体を用いて膨張させた親水性コロイドを意味する。
【００５１】
「ゲル」とは、このような目的に適した粘度の組成物、たとえば基質または粘膜上に施用され、そこに保持されることが可能な粘度の組成物を意味する。
【００５２】
「粘膜」には、口腔、鼻気道、気管支道、肺気道、気管気道、咽頭気道、耳表面、眼表面、前立腺を含めた泌尿生殖器系、生殖器系、ならびに大腸表面および直腸表面を含めた胃腸管の内側を覆う上皮膜が含まれる。本明細書中で粘膜について言及する場合は、対象の標的部位での粘膜の表面膜または細胞構造を含むことを意味する。
【００５３】
「口腔の疾病や状態」とは、それだけには限定されないが、歯周病、歯肉炎、歯周炎、歯周症、口腔内組織の炎症状態、壊死性潰瘍性歯肉炎、口腔または吐息の悪臭、ヘルペス性病変、骨手術、抜歯、歯肉剥離掻爬手術、人工歯根移植、スケーリングおよび歯根掻爬など歯科治療後の感染症、歯槽感染症、歯性膿瘍(たとえば顎の蜂窩織炎、顎の骨髄炎)、急性壊死性潰瘍性歯肉炎、感染性口内炎(すなわち頬粘膜の急性炎症)、水癌(すなわち壊疽性口内炎または水癌)、喉の痛み、咽頭炎、ならびに鵞口瘡を含めた、起源が感染性であれ炎症性であれ免疫性であれ、口腔の疾病または状態を意味する。
【００５４】
「呼吸器疾患」とは、それだけには限定されないが、肺気腫、慢性気管支炎、喘息、肺水腫、急性呼吸窮迫症候群、気管支肺異形成症、肺繊維症、無気肺、結核、肺炎、TENS、スティーブンスジョンストン症候群、感冒、喉の痛み、咽頭炎、および嚢胞性繊維症を含めた、起源が感染性であれ炎症性であれ免疫性であれ、鼻気道、気管支道、肺気道、気管気道、咽頭気道の呼吸器疾患を意味する。
【００５５】
「胃腸の疾患」とは、それだけには限定されないが、食道潰瘍、胃潰瘍および十二指腸潰瘍を含めた消化器潰瘍、ならびに食道炎、胃炎、腸炎、胃腸管出血(enterogastric intestinal hemorrhage)、大腸炎、炎症性腸疾患、および痔核を含めた、起源が感染性であれ炎症性であれ免疫性であれ、胃腸管の疾患を意味する。
【００５６】
「鼻疾患」とは、それだけには限定されないが、副鼻腔炎を含めた、起源が感染性であれ炎症性であれ免疫性であれ、鼻道の疾患を意味する。
【００５７】
「泌尿生殖器および生殖器系の疾患」とは、それだけには限定されないが、STD、HIV、クラミジア感染症、梅毒、淋病、ヘルペス、尖圭コンジローマ、および前立腺炎を含めた、起源が感染性であれ炎症性であれ免疫性であれ、これらの系の疾患を意味する。
【００５８】
本明細書中および特許請求の範囲中で使用する場合、用語「ナノ結晶性抗菌金属」および「ナノ結晶性コーティングまたは粉末」など類似の用語は、原子無秩序を伴って形成された、ナノ結晶性の結晶粒サイズを有する抗菌金属、コーティングまたは粉末を指すことを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
抗菌金属または貴金属の結晶形態を、コーティングまたは粉末として、あるいはこのコーティングまたは粉末を溶かして調製する液体として調製することができる。結晶性のコーティングまたは粉末は、最も好ましくは、Burrell他の先行特許出願で公開された技術に従って原子無秩序を有するように形成される。たとえば、1993年11月25日公開の国際公開公報WO 93/23092号、1995年5月26日公開の国際公開公報WO 95/13704号、および1998年9月24日公開の国際公開公報WO 98/41095号参照。
【００６０】
粘膜を処置するための製剤には、粉末、コーティングまたは溶液の形態の抗菌金属または貴金属を利用する。粉末またはコーティングとしての抗菌金属または貴金属の調製をセクションAに、配合物の形式をセクションBに、滅菌をセクションCに、配合、用量および処置をセクションDに示す。
【００６１】
A.原子無秩序な抗菌金属の結晶形態の調製
a)包帯または他の基材上の抗菌金属コーティング
包帯または包装材、バイアル、布、繊維、ライナー、メッシュ、濾過表面など他の基材を、原子の無秩序を伴って形成された抗菌コーティングでコーティングしてもよい。以下の説明は包帯材上のコーティングに向けられているが、このコーティング技術は他の基材にコーティングすることにも等しく応用できる。本発明に従って抗菌金属でコーティングした包帯は、単層または複数層の医療用包帯材を含む。低温熱融着、縫合または最も好ましくは超音波溶着など周知の手段によって複数の層を貼り合せることができる。
【００６２】
包帯は、包帯を固定し、抗菌金属のイオン、原子、分子またはクラスター(以降抗菌金属種)を放出するための水分を保持するために、接着テープまたはポリウレタンフィルムなど密閉層または半密閉層を含むように形成することができる。
【００６３】
包帯層の好ましい代替組成物、および好ましいナノ結晶性抗菌金属コーティングを、以下にさらに詳細に示す。
【００６４】
i)包帯材
包帯は、流体が一方向または両方向に浸透または拡散することが可能な、穿孔した、好ましくは非接着性の物質から形成される。この穿孔した物質は、織ったまたは織っていない、好ましくは織っていない、綿など布、ガーゼ、ポリエチレン、ナイロン、ポリプロピレンやポリエステルなど高分子ネットまたはメッシュ、ポリウレタンやポリブタジエンエラストマーなどエラストマー、あるいは連続気泡ポリウレタンフォームなど発泡体から形成することができる。包帯に有用な穿孔した非接着性の物質の例は、Middletown, Delaware, USAのApplied Extrusion Technologies, Inc.によって製造された、押出し、型付けおよび方向付け加工を使用して高密度ポリエチレンから形成された、不織ヴェールであるDELNET(商標) P530など不織メッシュである。この同製品は、Bronx, New York, USAのFrass Survival Systems, Inc.からのExu-Dry CONFORMANT 2(商標) Wound Veilとして、この会社のWound Dressing Roll (Non-Adherent)製品のサブセットとして入手可能である。他の有用な不織メッシュには、Carolina Formed Fabrics Corp.から入手可能なCARELLE(商標)またはNYLON 90(商標)、Richardson, Texas, USAのWinfield Laboratories, Inc.から入手可能なN-TERFACE(商標)が含まれる。例示的な織ったメッシュは、ガラス繊維やアセテート、または綿ガーゼから形成することができる。例示的な親水性ポリウレタンフォームは、New York, NY, USAのW.R. Grace & Co.から入手可能なHYPOL(商標)である。
【００６５】
ラミネートのための超音波溶着を容易にするために、少なくとも1つの包帯層が、好ましくは超音波溶着で使用できる、すなわち局所的な熱を施用した際に溶解し、冷却する際に複数の層を融合するポリマー物質で形成されている。
【００６６】
所望する場合は、抗菌金属のコーティングを活性化させるため、すなわち抗菌活性または抗炎症性活性を引き起こすために抗菌金属のイオン、分子、原子またはクラスターの放出を引き起こすために粘膜のすぐ近くに十分な水分を保持する、第2の吸着層を吸着性物質から形成する。好ましくは、この吸着性物質は、Mississauga, Ontario, CanadaのDupont Canadaから市販されている70/30レーヨン/ポリエステル混合物であるSONTARA(商標)8411など、吸着性があるニードルパンチ不織レーヨン/ポリエステルコアである。この商品は、American White Cross滅菌ガーゼパッドとしてNational Patent Medicalによって販売されている。しかし、他の適切は吸着性物質には、織ったまたは織っていない物質が含まれ、レーヨン、ポリエステル、レーヨン/ポリエステル、ポリエステル/綿、綿およびセルロース繊維など繊維から作製された不織物質が好ましい。例は、クレープ状のセルロース製詰め綿、エアーレイドパルプ繊維のエアーフェルト、綿、ガーゼ、および医療用包帯に適した他の周知の吸着性物質である。
【００６７】
使用する場合は、包帯の第3層は好ましくは、第1層で使用したものなど穿孔した、非接着性の物質から形成される。これにより、抗菌金属コーティングを活性化させるために加える滅菌水などの水分の浸透が可能になる。
【００６８】
医療用包帯で周知のように、第1、第2または第3の層の間または上に追加の層を含めてもよい。周知の方法で、コーティングした包帯の層を接着層として一体化してもよい。
【００６９】
包帯を単層として、あるいは超音波溶着によって、包帯を横切る断続的な間隔で貼り合わせた複数層として使用することができる。超音波溶着はキルティング分野の周知の技術である。手短に述べると、第1および第2層中の少なくとも1つのプラスチック物質に流動を生じさせてその後冷却する際に接着させるために、包帯のどちら側にも(超音波で発生させた)熱および圧力を超音波ホーンによって局所的スポットに施用する。この溶着は、好ましくは直径0.5cm未満の局所的円形スポットとして現れる。
【００７０】
断続的な間隔で超音波溶着を使用することは、包帯の適格な特性を保持したままで、包帯層の吸着特性および水分浸透特性を保持するという利点を有する。縁部の縫目、ステッチおよび接着剤は、包帯の1つまたは複数の望ましい特性を妨害するという不利点を有する。さらに、包帯を横切る断続的な間隔で溶着を行うことにより、層剥離を起こさずに、必要に応じて包帯をより小さい部分に切ることができる。溶着間の好ましい距離約2.5cmにより、少なくとも1つの溶着が貼り合わせた層をくっつけたままで、包帯を約2.5cmまで小さく切ることができる。
【００７１】
ii)抗菌金属のナノ結晶性コーティング
たとえば包帯などコーティングした基材は、好ましくは1つまたは複数の抗菌金属のナノ結晶性コーティングを含む。このコーティングを1つまたは複数の包帯層に施用するが、最も好ましくは、少なくとも粘膜に向ける層に施用する。
【００７２】
このナノ結晶性コーティングは、最も好ましくは、上記の手順に従って、また国際公開公報WO 93/23092号、国際公開公報WO 95/13704号、および国際公開公報WO 98/41095号に記載のように、ならびに以下に示すように、原子無秩序を有するように形成される。最も好ましくは、このコーティングは、以下に示すように干渉色を生み出すために、上層および基層を有する抗菌金属の複数層コーティングとして形成される。この方法によって、コーティングは、粘膜を処置するための活性成分を提供するだけでなく、包帯の活性化を示す指標として作用する。コーティングの上層が滅菌水やエタノールなどアルコール系または水系の電解液で活性化されると、抗菌金属がわずかに溶解しただけでも検出可能な色変化が生じ、コーティングが活性化されたことが示される。色変化がない場合は、色変化が検出されるまで水を加えることによって追加の水分を包帯に与えることができる。活性化された後は、たとえば必要に応じて滅菌水を加えることによって、包帯を湿った状態に保つべきである。
【００７３】
iii)干渉色を有する抗菌金属の複数層ナノ結晶性コーティング
その教示を本明細書に参照として組み込む国際公開公報WO 98/41095号に記載のように、たとえば包帯などコーティングした基材は、干渉色を生じさせるために少なくとも2つの金属層、基層および基層の上方にある上層を含むことができる。コーティングの色が変化するので、この指示色は水系またはアルコール系の電解液を接触させた場合に指標として機能することができる。青い干渉色を有する例示的な銀の複数層ナノ結晶性コーティングを実施例1に示す。
【００７４】
iv)原子無秩序を有する抗菌金属のナノ結晶性コーティング
本発明のコーティングは、原子無秩序な1つまたは複数の抗菌金属から結晶形態で形成される。物理的蒸着技術による原子無秩序の生成は、国際公開公報WO 93/23092号および国際公開公報WO 95/13704号に記載されており、以下に概要を示すとおりである。
【００７５】
抗菌金属は、蒸着技術によって包帯の1つまたは複数表面上に薄いフィルムとして蒸着する。当分野で周知のすべての物理的蒸着技術では、金属を蒸気から、一般的に原子ごとに基材表面上に蒸着する。この技術には、真空またはアーク蒸着、スパッタリング、マグネトロンスパッタリングおよびイオンプレーティングが含まれる。蒸着は、上で定義したようにコーティング内に原子無秩序が作り出されるように行う。原子無秩序を生じる原因となっている様々な条件が有用である。これら条件は一般的に、薄いフィルムの蒸着技術では避けるように教示されている条件であり、これは、多くの薄いフィルムの蒸着の目的は失陥のない、滑らかで密度の高いフィルムを作製することであるからである(たとえばJ.A. Thornton、「Influence of Apparatus Geometry and Deposition Conditions on the Structure and Topography of Thick Sputtered Coatings」、J. Vac. Sci. Technol.、11(4)、666-670、1974参照)。
【００７６】
蒸着プロセス中に原子無秩序を作り出すのに使用される好ましい条件には、
基材温度が低いこと、すなわち、基材温度と金属の融点の比(ケルビン温度で)が約0.5未満、より好ましくは約0.35未満、最も好ましくは約0.3未満である温度にコーティングする表面を維持すること、ならびに任意選択で
圧力が通常の作動ガス圧(または作動ガスを使用しない蒸着での周囲圧)より高いこと、すなわち真空蒸着では:電子ビームまたはアーク蒸着には0.001Pa(0.01mT)より大きい圧力、ガス散乱蒸着(圧力プレーティング)または反応性アーク蒸着には2.67Pa(20mT)より大きい圧力;スパッタリングでは:10Pa(75mT)より大きい圧力;マグネトロンスパッタリングでは:約1.33Pa(10mT)より大きい圧力;イオンプレーティングでは:約26.67Pa(200mT)より大きい圧力;および、
コーティングする表面上のコーティングフラックスの入射角を約75°未満、好ましくは約30°未満に維持すること
のどちらかまたはいずれも
が含まれる。
【００７７】
経済的な理由により、この薄い金属のフィルムは、適切な時間にわたって抗菌金属の種の持続的な放出をもたらし、所望する干渉色を生み出すために必要な厚さ以上の厚さは有さない。この厚さは、上に示した好ましい厚さの範囲内で、(溶解度および耐磨耗性を変動させる)コーティング中の具体的な金属、コーティング中の原子無秩序の度合(したがってその溶解度)に応じて変動する。厚さは、コーティングが用具の意図する用途に関してその寸法公差または柔軟性を妨害しないように十分薄い。
【００７８】
このようにして生成した物質の治療上の効果は、コーティングをアルコール系または水系の電解質と接触させて金属イオン、原子、分子またはクラスターを放出させた場合に達成される。治療上の効果を生じるのに必要な金属種の濃度は、金属に応じて異なる。
【００７９】
コーティングから持続的に金属原子、イオン、分子またはクラスターを放出させる能力は、組成、構造、溶解度、厚さなどコーティングの特徴や用具を使用する環境の性質を含めたいくつかの因子によって影響されている。原子無秩序のレベルが高まるにつれて、単位時間あたり放出される金属種の量も増加する。たとえば、T/Tm<0.5、約0.93Pa(7mT)の作動ガス圧のマグネトロンスパッタリングによって蒸着した銀金属フィルムは、同様の条件だが4Pa(30mT)で蒸着したフィルムが10日間のうちに放出する銀イオンの約1/3を放出した。中間的な構造(たとえば低い圧力、小さい入射角など)で作製したフィルムは、バイオアッセイで決定されたように、これら値の中間のAg放出値を有する。したがって、これにより、放出が制御された金属コーティングを生成する方法が提供される。徐放性のコーティングは無秩序の度合が低くなるように調製されるが、速放性のコーティングは無秩序の度合が高くなるように調製される。
【００８０】
連続的な均質なコーティングでは、完全に溶解するのに必要な時間は、フィルムの厚さおよびこれらが曝される環境の性質の関数となる。厚さに関する関係はほぼ直線的であり、すなわちフィルムの厚さが2倍に増大すれば寿命も約2倍に増大する。
【００８１】
調節した構造を有する薄いフィルムコーティングを形成することによって、コーティングからの金属の放出を調節することも可能である。たとえば、蒸着時間の50%は作動ガス圧が低く(たとえば2Paまたは15mT)、残りの時間は高い(たとえば4Paまたは30mトール)マグネトロンスパッタリングによって蒸着したコーティングは、初期に金属イオンが迅速に放出され、次いでより長い期間の徐放される。この種類のコーティングは、即時に抗菌濃度を達成するための迅速な初期放出、次いで週単位の期間にわたって金属イオン濃度を持続させるためのより低い放出速度が必要である、尿カテーテルなどの用具で非常に有効である。
【００８２】
蒸着中に使用する基材温度は、コーティングが周囲温度または使用温度(たとえば体温)にまで温まる際にコーティングのアニールや再結晶化が起こる程低くあるべきでない。この許容できるΔT、すなわち蒸着中の基材温度と使用中の最終温度との差は、金属に応じて異なる。最も好ましい金属であるAgでは、好ましい基材温度-20から200℃、より好ましくは-10℃から100℃が使用される。
【００８３】
基層および上層のいずれかまたはどちらもで、複合体金属物質、すなわち抗菌金属とは異なる原子または分子を含む金属マトリックス内に1つまたは複数の抗菌金属を含む物質を調製することによって、原子配列を成すこともできる。
【００８４】
複合体物質を調製する好ましい技術は、抗菌金属(または複数の金属)を、Ta、Ti、Nb、Zn、V、Hf、Mo、Si、Alおよびこれら金属または他の金属要素、典型的には他の遷移金属の合金から選択された1つまたは複数の不活性な生体適合性のある金属と、同時または連続的に蒸着することである。このような不活性な金属は、抗菌金属とは異なった原子半径を有しており、これにより、蒸着中に原子無秩序がもたらされる。この種の合金は、原子の拡散を減らすのに役立つこともでき、したがって無秩序な構造を安定化させる。好ましくは、抗菌性金属および生体適合性金属のそれぞれを配置するための複数の標的を有する薄いフィルムの蒸着用装置が利用される。層を連続的に蒸着する場合、生体適合性金属(または複数の金属)の層(または複数の層)は非連続的、たとえば抗菌金属マトリックス内に散在させるべきである。抗菌金属(または複数の金属)と生体適合性金属(または複数の金属)の最終重量比は約0.2より大きくあるべきである。最も好ましい生体適合性金属は、Ti、Ta、ZnおよびNbである。所望する原子無秩序を得るために、1つまたは複数の抗菌金属および/または1つまたは複数の生体適合性金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、ホウ化物、ハロゲン化物、または水素化物から抗菌コーティングを形成することも可能である。
【００８５】
別の複合体物質は、物理的蒸着技術によって、反応させた物質を抗菌金属(または複数の金属)の薄いフィルム内に、反応による同時または連続的に蒸着させることによって形成することができる。反応させた物質は、適切な反応物質、またはそれを含む気体(たとえば空気、酸素、水、窒素、水素、ホウ素、硫黄、ハロゲン)を蒸着チャンバ内に注入することによってその場で形成した、抗菌金属および/または生体適合性金属の酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、硫化物、水素化物またはハロゲン化物である。これら気体の原子または分子も、原子無秩序を作り出すために金属フィルム内に吸収または捕捉され得る。同時蒸着では蒸着中に反応物質を連続的に供給することができ、あるいは連続的な蒸着では律動的に供給することができる。反応生成物と抗菌金属(または複数の金属)の最終重量比は、約0.05より大きくあるべきである。空気、酸素、窒素および水素が特に好ましい反応物質であり、酸素が最も好ましい。
【００８６】
複合体コーティングを調製する上記の蒸着技術は、より低い基材温度、高い作動ガス圧、および既に議論されている小さい入射角の条件を用いてまたは用いずに使用することができる。これら条件の1つまたは複数は、好ましくは、コーティング中に作り出される原子無秩序の量を維持し増やすような条件である。
【００８７】
最も好ましい複合体コーティングは、酸素との複合体コーティングとして銀のコーティングを形成するために、上に示した条件下、酸素を含む雰囲気中で銀をスパッタリングすることによって形成する。
【００８８】
本発明の抗菌コーティングでコーティングした包帯を、以下に示す方法で滅菌してもよい。
【００８９】
b)原子無秩序な抗菌金属の粉末
抗菌金属または貴金属(特に好ましいのはAg、Au、Pt、およびPd)の結晶性粉末の形態は、粉末にした基材上にコーティングすることによって、または、後にたとえば削り取ることによって回収してその後サイズで分けることによって基材上のコーティングから、フリースタンディング粉末として調製することができる。この粉末は、原子の乱れを与えるために蒸着、機械的加工、または圧縮することによって、純粋な金属、金属合金または金属酸化物や金属塩などの化合物として調製することができる。Burrell他の先行特許出願(たとえば1993年11月25日公開の国際公開公報WO 93/23092号および1995年5月26日公開の国際公開公報WO 95/13704号参照)に公開され、上記に示した技術に従って、この結晶性粉末は原子配列の乱れを伴って形成される。最も一般的には、原子の乱れは、上に示したコーティングの物理蒸着中に金属粉末中に形成される、あるいは、アニーリングや再結晶化が起こらないことを保障するために、たとえば低温(すなわち、物質の再結晶化温度より低い温度)条件下で粉砕、研削、槌打、乳鉢と乳棒で擂る、または圧縮などによって機械的に与えられる。
【００９０】
あるいは、この粉末を、Burrell他の国際公開公報WO 95/13704号に教示されるように、生成される粉末に原子の乱れを提供するように改良された不活性ガス凝縮技術によって形成してもよい。
【００９１】
抗菌金属または貴金属の粉末は、好ましくは、コールドフィンガー、シリコンウエハー、固体プレート、回転シリンダー、ロールコーター内の連続ベルト、または周知のPVDコーター内の鋼製回収機など基材上への物理的蒸着(PVD)によって形成する。ロールコーター内の連続ベルトあるいは他の移動または回転基材表面上へのスパッタリングによる本発明の粉末の調製は、比較的低いコストで、比較的多くのフリースタンディング粉末の供給量を手早く簡単にもたらすことができるので、特に有利である。基材をさらに冷却する必要なしに、ロールコーティングプロセスにステンレス鋼製のベルトを使用することができる。その後、粉末またはコーティングを削り取って粉末を形成し、過度に大きい微粒子を避けるためにサイズで分けてもよい。粉末は、コーティングをフレークまたは粉末の形態で取り除くのに十分な角度で移動表面に接触するスクレーパーを用いて、移動表面から削り取る。移動表面からコーティングを前方に切削する角度にしたスクレーパーを用いて、または表面の逆ドラッギング動作によって移動表面からコーティングを取り除くスクレーパーを用いて、このコーティングを削り取ることができる。このスクレーパーは、ベルトの上方に吊るすことができ、移動表面上からコーティングを取り除くのに十分な圧力をかけるために、加重またはばね荷重のいずれかを行う。連続ベルトでは、ベルトがエンドローラーの周りを回る際に逆ドラッギング動作でコーティングが取り除かれるように、スクレーパーをエンドローラーの上方に都合良く配置することができる。
【００９２】
あるいは、抗菌金属または貴金属の粉末を、生体適合性のある、またはその他の形で最終用途に適合性のある粉末基材上で形成することができる。特に好ましい粉末基材は親水コロイド、特にキチンなど生体吸収性および/または吸湿性の粉末である。例示的な生体吸収性および/または吸湿性粉末は、以下から構成される。
【００９３】
合成生体吸収性ポリマー:たとえばポリグリコール酸、グリコリド、乳酸、ラクチド、ジオキサノン、炭酸トリメチレンなどのポリマーなどポリエステル/ポリアセトン、ポリ無水物、ポリエステルアミド、ポリオルセオエステル、ポリホスファゼン、ならびに、これらおよび関連ポリマーやモノマーのコポリマー。
【００９４】
天然由来のポリマー:タンパク質:アルブミン、フィブリン、コラーゲン、エラスチン;多糖類:キトサン、アルギネート、ヒアルロン酸;および生体合成ポリエステル:3-ヒドロキシブチレートポリマー。
【００９５】
この粉末は、当分野で周知の任意の技術によって医療用包帯剤(dressing)または製剤の中または上に組み込むことができる。たとえば、粉末を基材(包帯剤や粉末)上に層状に重ねる、包帯剤の繊維内に機械的に固定する、物理的な吹付によって包帯剤内に含浸させる、または局所製薬成分に添加することができる。
【００９６】
最も好ましくは、本発明の粉末を100μm未満の大きさ、より好ましくは40μm未満、最も好ましくは約3から5μmの大きさにする。粘膜に直接施用する場合は、この粉末を好ましくは2μm未満、より好ましくは1μm未満の大きさにする。
【００９７】
ナノ結晶性粉末の抗菌効果および抗炎症効果は、粉末をアルコール系または水系の電解液と接触させて抗菌金属または貴金属のイオン、原子、分子またはクラスターを放出させた際に達成される。
【００９８】
B.粘膜に投与するための配合物
1.原子無秩序を伴って形成された抗菌金属でコーティングした基材を上に記載した。これらの技術は、包帯、メッシュ、フィルム、濾過表面、フィルター、包装材、デンタルフロスや縫合糸など繊維、バイアルや容器の内側などをコーティングするのに使用することができる。包帯や包装材などの形態のコーティングした基材は粘膜の患部に直接使用することができ、あるいは、以下に示すように粉末、液体または他の配合物を作製するのに使用することができる。
【００９９】
2.原子無秩序を伴って形成された抗菌金属の粉末は上に示すとおりであり、その形態で、あるいは包帯、密閉材、クリーム、液体など他の配合物中で粘膜の患部に直接使用することができる。あるいは粉末を、ティーバッグタイプのインフューザーなど、抗菌金属の溶解種を含む液体を作製するためのフィルター、メッシュなど液体浸透性膜内に配合してもよい。
【０１００】
3.密閉材は、処置する粘膜の領域の外側を覆う密封材を備えた水和した包帯を含んでもよい。水和した包帯という用語は、アルコール系または水系の電解液と接触させた際に湿性となる非湿性包帯を含むことを意味する。密閉材は、粘膜からの治療剤の損失を防止し、湿性化し、粘膜の温度を上昇させる。水和した包帯の例には、親水コロイド、ヒドロゲル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニリジン、およびシロキサンやシリコンの包帯が含まれる。水和した包帯は、本発明の抗菌金属の溶液または粉末を含浸させるか、あるいは本発明の抗菌金属の局所用配合物と共に使用することができる。
【０１０１】
例示的な密閉材は、ナノ結晶性銀を含浸させた親水コロイドの包帯である。あるいは、粘膜の問題領域上に置いたナノ結晶性銀含有ゲルを密閉するために、含浸させていない親水コロイドの包帯を使用する場合もある。親水コロイドとは、水およびポリオール(膨張剤)の存在下で濃化ゲルを形成することができる、合成によって調製した、または自然に存在するポリマーである。この膨張剤は、ゲル相を形成するために選択された、親水コロイドを膨張させることができる親水性の液体である。親水コロイドは、以下を含む群から選択され得る。
a)代表的な天然のまたは合成によって改変した多糖類(たとえば、セルロースおよびカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはヒドロキシエチルセルロースなどその誘導体、デンプン、グリコーゲン、ゼラチン、ペクチン、キトサン、キチン
b)藻類抽出物、種子抽出物、または植物抽出物由来の体表的なゴム(gum)(たとえば、アラビアゴム、イナゴマメゴム、カラヤゴム、トラガカントゴム、ガッチゴム、寒天、カラギナン、カロブゴム(carob gum)、グアールゴム、キサンタンゴム)
c)直鎖状でも架橋されていてもどちらでもよい合成ポリマー(たとえばN-ビニルラクタムから調製したポリマー、たとえばN-ビニル-2-ピロリドン、5-メチル-N-ビニル-2-ピロリドン)
【０１０２】
親水コロイドは、約0.1重量%から20重量%、好ましくは1%から10%の量で存在する。親水コロイドは、たとえば、組成物の総重量の1から10%の範囲であってよい。あるいは、親水コロイドは、平均粒子サイズが100μm未満、好ましくは50μm未満である粉末の形態であり得る。
【０１０３】
膨張剤は不揮発性であり、使用中ゲルをゲルとして保つことができ、したがって親水コロイドの膨張した状態を保てるべきである。様々な不揮発性膨張剤には、グリセロールなど室温で液体のポリオール(多価アルコールを含む);室温で液体のポリオールと混合したソルビトール、エリスリトール、トレイトール、リボトール、アラビニトール、キシリトール、アリトール、タリトール、マンニトール、グルシトール、グラクチトール(glactitol)、イジトール、ペンタエリスリトール、ヘプチトール、オクチトール、ノニトール、デシトール、およびドデシトールなど室温で固体のポリオール(多価アルコールを含む);室温で液体のポリオールと混合したモノ無水アルジトール(スチラシトール(styracitol)、ポリアリトール、D-フルクトース、1,4無水-D-マンニトール、1,4無水-D-グルシトールなど);室温で液体のポリオールと混合した単糖類(ペントース、ヘキソース、ヘプトースなど);室温で液体のポリオールと混合したエーテルアルコールが含まれる。
【０１０４】
親水コロイドの包帯はしばしば、ポリウレタンフィルムが水および微生物を透過させない、親水コロイド組成物を含み包帯を粘膜に固定する接着性の接触層を有する、ポリウレタンフィルムの薄層から作製されたウエハーを含む。親水コロイドの包帯は、親水コロイドのゲルの形態の組成物を膨張剤と共に、強力な感圧性接着剤に分散させることによって調製することができる。あるいは、ゲルおよび接着剤をラテックス溶液中で混ぜ合わせてもよい。あるいは、例示的な商品、たとえばDuoDERM(商標)(ConvaTec Canada、555, Dr. Frederik Philips, Suite 110, St-Laurent, Quebec, H4M 2X4)およびTegasorb(商標)(3M Health Care、300 Tartan Drive, London, Ontario, Canada, N5V 4M9)が市販されている。この親水コロイドの包帯は、親水コロイドの包帯を製造中に抗菌金属の溶液または粉末を液相に混ぜることによって、あるいは親水コロイドの包帯の表面に抗菌金属の粉末を振りかけてその後プレスすることによって、抗菌金属の溶液または粉末を含浸させることができる。さらに、親水コロイドの包帯は、本発明の抗菌金属の局所用配合物と共に使用することができる。施用した際、包帯の表面は、水分、分泌液または粘膜からの滲出液と連続的に接触させるとゲル化する。銀など抗菌金属を取り込ませた場合(0.01から10重量%、好ましくは0.1から1重量%)、この包帯は、水および微生物を透過させないこと、ならびに抗菌金属に媒介される抗菌効果および抗炎症性効果を示すことにおいて有利である。
【０１０５】
4.ゲル-ナノ結晶性ゲルは、親水コロイドまたは粉末の形態のヒドロゲルなどゲル化剤と混合したナノ結晶性金属の粉末から形成することができる。例示的なゲル化剤には、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリビニルアルコール(PVA)、コラーゲン、ペクチン、ゼラチン、アガロース、キチン、キトサン、およびアルギネートが含まれ、ゲル化剤は約0.01から20% w/vを構成する。
【０１０６】
5.クリーム、ローション、ペースト、軟膏、発泡体-抗菌金属を、抗菌金属のナノ結晶性粉末または溶液を用いて配合したクリーム、ローション、ペースト、軟膏または発泡体に、たとえば乳濁液または乾燥緩和剤として取り込ませてもよい。軟膏およびクリームは、水性または油性の基剤を用いて、適切な濃化剤および/またはゲル化剤を加えることによって配合することができる。このような基剤には、水および/または液体パラフィンなど油、またはピーナッツ油やヒマシ油など植物性油が含まれ得る。例示的な基剤は水である。基剤の性質に応じて使用できる濃化剤には、ステアリン酸アルミニウム、硬化ラノリンなどが含まれる。さらに、水性基剤を用いてローションを配合することができ、これは一般的に、安定剤、乳化剤、分散剤、懸濁剤、濃化剤、着色剤、香料などのうち1つまたは複数を含む。軟膏およびクリームも、デンプン、トラガカント、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、シリコン、ベントナイト、ケイ酸、タルク、およびその混合物など賦形剤を含むことができる。ローションは、水性または油性の基剤を用いて配合することができ、これも一般的に、安定剤、乳化剤、分散剤、懸濁剤、濃化剤、着色剤、香料などのうち1つまたは複数を含む。発泡体は、周知の起泡剤または界面活性剤を用いて形成することができる。
【０１０７】
6.液体-抗菌金属の結晶形態は、ナノ結晶性コーティングまたは粉末を溶かすことによって、膀胱、前立腺、ペリンシアル、ペリチャリクリア、胸膜、腸管、消化器の管など体腔および管用の、たとえば局所用溶液、エアロゾル、ミスト、スプレー、滴剤、注入液、滴下溶液としての溶液、分散液、または懸濁液として配合した液体中に取り込むことができる。抗菌金属の粘膜への投与は、噴霧器によって作製されるエアロゾルによって、または滴下によって実施される。
【０１０８】
この抗菌金属または貴金属は、単体で、あるいは生理食塩水、DMSO、アルコールまたは水、好ましくは水など担体と一緒に投与してもよい。抗菌金属または貴金属の有効な1日量は対象に応じて異なるが、毒性となる量よりは少なく、それでも治療上の効果をもたらす量である。
【０１０９】
抗菌金属または貴金属の溶液は時間と共に活性の一部を失うことがあるので、したがって、投与の度に安定化させるまたは新しく作製する。あるいは、溶液が便利に作製できるように、抗菌金属または貴金属を、たとえばティーバッグタイプのインフューザーなど浸透性の膜内に包装してもよい。本明細書中に示すように、ナノ結晶性金属が水系またはアルコール系の電解液から隔てられた、たとえば複数構成キット(multicomponent kit)の形態の、他の2部構成システムや2相型を使用してもよい。
【０１１０】
溶液中の抗菌金属または貴金属種の濃度は用途、配合および対象に応じて異なるが、一般的に1から5000μg/ml、より好ましくは20から3000μg/ml、より好ましくは40から800μg/ml、最も好ましくは50から500μg/mlの範囲である。pHを調節することによって適切な濃度の抗菌金属を有する液体を作製する方法を、以下および実施例に示す。また、エアロゾルの配合における液滴サイズの調節も以下で取り上げる。
【０１１１】
7.経皮パッチ-経皮パッチは、粘膜への制御された抗菌金属の送達をもたらす。たとえば、接着性パッチまたは接着性マトリックスパッチを、支持材とアクリレート接着剤など接着剤とから調製することができる。抗菌金属の粉末または溶液を配合して接着性の鋳造用溶液(casting solution)にすることができ、よく混合する。この溶液を支持材上で直接鋳造させ、鋳造用溶媒をオーブン内で蒸発させると、接着性フィルムが残る。あるいは、抗菌金属を粘膜に送達するためにポリウレタンマトリックスパッチを使用することができる。このパッチの層は、支持体、ポリウレタンの薬物/エンハンサーマトリックス、膜、接着剤、および剥離ライナーを含む。ポリウレタンマトリックスは、室温硬化ポリウレタンプレポリマーを使用して調製する。水、アルコール、および薬物をプレポリマーに加えると、支持剤上に直接鋳造することができる粘着性の堅いエラストマーが形成される。
【０１１２】
C.滅菌
原子無秩序を伴って形成されたナノ結晶性抗菌金属の包帯、コーティング、粉末または配合物は、アニールによって原子無秩序がなくなり、それによって抗菌金属の種の有用な放出が低下または排除される可能性がある、過剰の熱エネルギーを与ることなく滅菌することが好ましい。国際公開公報WO 95/13704号で論じられているように、このような包帯を滅菌するためにはγ線放射が好ましい。電子ビームおよび酸化エチレン滅菌技術を使用することもできる。
【０１１３】
包帯に関して、原子無秩序な抗菌金属から形成したナノ結晶性コーティングを有する包帯の層を貼り合わせるのに超音波溶着を使用することは、局所スポットで接着され、包帯のかなりの部分のどこにも熱を加えることが避けられ、したがってアニールによって原子無秩序がなくなることによる抗菌金属の溶解性の有意な低下が避けられるので、有利であることを理解されたい。
【０１１４】
滅菌した包帯、コーティング、粉末または配合物は、抗菌金属がさらに酸化および還元されるのを避けるために、水分および光の透過が制限される包装材、容器またはキット内に密封すべきである。例は、ポリエステル製の可剥性パウチである。このように密封したコーティングまたは粉末の保存期限は1年を超える。
【０１１５】
D.配合、用量および処置
通常、ナノ結晶性抗菌金属は、活性成分、すなわち抗菌金属のナノ結晶性粉末またはコーティングあるいはこのような粉末またはコーティングから生じた溶解種から、上に示した形式のうち1つまたは複数で配合される。ナノ結晶性抗菌金属の包帯または粉末は、粘膜に直接施用する、あるいは以下に示すように配合することができる。具体的な用途および剤形に応じて、粉末サイズを2μm未満、より好ましくは1μmにまで調節する場合がある。
【０１１６】
薬剤組成物では、ナノ結晶性金属の粉末の量は、約0.001重量%から約30重量%まで広範に及ぶことができるが、より好ましくは約0.01から10重量%の範囲内、最も好ましくは約0.1から5重量%の範囲内に収まる。典型的なコーティングの厚さは、150から3000nmの範囲の厚さである。厚さ10,000nmまでのより厚いコーティングは、抗菌金属の粉末を作製するのに使用することができる。ナノ結晶性金属のコーティングは、患者に施用する所望の期間に応じて、非常に薄くまたは厚くすることができる。液体配合物としては、溶けた抗菌金属は通常約0.001から10重量%、より好ましくは0.01から1重量%の範囲である。
【０１１７】
また、活性成分の他に、薬剤組成物に、周知の局所的な施用に適した、毒性のない、製薬上許容される担体、希釈剤および賦形剤を含めてもよい。たとえば「Merck Index」、Merck & Co.、Rahway, N.J.; Gilman他編、1996、「Goodman and Gilman's: The Pharmacological Bases of Therapeutics」、第8版、Pergamon Press参照。従来の薬理作用剤の標準用量には、たとえば「Physicians Desk Reference」1997年版; 「U.S. Pharmacopeia National Formulary」、1995、United States Pharmacopeial Convention Inc.、Rockville, Maryland参照。
【０１１８】
ナノ結晶性抗菌金属の組成物を局所的に投与するための剤形には、局所的に施用可能であり、さらには広げることおよび皮膚表面に吸収させることが可能な様々な混合物および組み合わせが含まれる。例には、スプレー、ミスト、エアロゾル、ローション、クリーム、溶液、ゲル、軟膏、ペースト、乳濁液、発泡体および懸濁液が含まれる。活性化合物を滅菌条件下で、製薬上許容される担体、ならびに必要とされる任意の保存料、緩衝剤または推進剤と混合することができる。局所用調製物は、抗菌金属の粉末を、局所用の乾性、液体、クリームおよびエアロゾルの配合物で通常使用されている従来の製薬上許容される担体と混ぜ合わせることによって、調製することができる。たとえば軟膏およびクリームは、水性または油性の基剤を用いて、適切な濃化剤および/またはゲル化剤を加えて配合することができる。例示的な基剤は水である。基剤の性質に応じて濃化剤を使用することができる。ローションは水性基剤を用いて配合することができ、これは一般的に、安定剤、乳化剤、分散剤、懸濁剤、濃化剤、着色剤、香料などのうち1つまたは複数も含む。粉末は、任意の適切な粉末基剤、たとえばタルク、乳糖デンプンなどを用いて配合することができる。滴剤は、水性基剤または非水性基剤を用いて配合することができ、これも、1つまたは複数の分散剤、懸濁剤、可溶化剤、界面活性剤などを含むことができる。
【０１１９】
軟膏、ペースト、クリームおよびゲルもまた、デンプン、トラガカント、セルロース誘導体、シリコン、ベントナイト、ケイ酸、タルク、ならびにその混合物など賦形剤を含むことができる。粉末およびスプレーもまた、乳糖、タルク、ケイ酸、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、またはこれら物質の混合物など賦形剤を含むことができる。ナノ結晶性抗菌金属の溶液は、エアロゾルの薬剤を作製するのに日常的に使用される任意の周知の手段によって、エアロゾルまたはスプレーに変換することができる。一般的に、このような方法には、通常は不活性な担体ガスを用いて、容器内の溶液を加圧するまたはこれを加圧する手段を提供すること、および小さな開口部から加圧ガスを通すことが含まれる。スプレーはさらに、通常の推進剤、たとえば窒素、二酸化炭素、アルゴン、ネオンなど不活性ガスを含むことができる。
【０１２０】
見た目の許容性を改善するために、一般的に複数の不活性成分が局所用配合物に取り込まれ、これらは配合物の任意選択の成分である。このような成分は、治療上許容される形態および量でしか含まれない。成分の例は、乳化剤、緩和剤、濃化剤、溶媒、水和剤、膨張剤、香味料、甘味料、界面活性剤、着色剤、消泡剤、保存料、芳香剤であり、また、充填剤、たとえばメチルパラベンやプロピルパラベンなど保存料、粘着防止剤(texturizing agent)、シックナー、ヘパリンなど抗凝血剤、β-グルカン、ホルモン、ヒアルロン酸、アジュバントなど免疫強化剤、および上皮成長因子、血小板由来成長因子、トランスフォーミング成長因子、インターロイキンなどサイトカイン、ならびに骨形成タンパク質なども当分野で周知のように加えることもできる。ポリビニルアルコールが粘着防止剤としても作用する特に好ましいゲル化ポリマーであり、メチルまたはプロピルパラベンが特に好ましい保存料である。これら他の薬剤を、0.1から5重量%の範囲の量で含めることができる。
【０１２１】
界面活性剤または起泡剤を配合物に加えることができ、これは、STDを処置するために施用する発泡体または呼吸器疾患のために施用するエアロゾルを形成するための、エアロゾルまたは発泡体で施用する液体配合物に加えることが特に有利である。また界面活性剤は、デンタルフロスなどコーティングした基材にも有用である。例示的な界面活性剤は、たとえば2002年1月10日公開のThe Proctor & Gamble Companyの国際公開公報WO 02/02128号、および1999年3月2日公開のPetrusの米国特許第5,875,799号に記載されている。特に有用なのは、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウロイルサルコンシネートナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、およびレシチンやスフィンゴミエリンなどリン脂質である。
【０１２２】
すべての薬剤は、意図する目的において無毒性で生理学上許容されていなければならず、抗菌効果または抗炎症性活性に有害な影響を与えるほどナノ結晶性抗菌金属の活性を実質的に妨害してはならない。したがって、成分は治療上許容される量だけ含める。本発明の配合物中で、少なくとも0.01重量%を超える量を全般的に避けるべきまたは制限すべき成分は、グリセリン、グリセロール、塩化物塩、アルデヒド、ケトン、長鎖アルコール、およびトリエタノールアミンである。
【０１２３】
活性成分の用量は、当分野の技術者に周知の多くの要素、たとえば、活性成分の具体的な形態、処置する容態、年齢、体重、レシピエント患者の臨床的な状態、および治療を施す臨床医または開業医の経験および判断に依存する。治療上有効な量のナノ結晶性抗菌金属は、症状の主観的な軽減、あるいは臨床医または他の適格な観察者によって示された客観的に確認可能な改善の、いずれかをもたらす。用量範囲は、使用する金属、その形態、投与経路、および特定の化合物の力価に応じて変化する。
【０１２４】
配合物が包帯の形態の場合、包帯を粘膜の患部上に置き、膜での水分率に応じて、抗菌金属または貴金属の種が放出されるようにコーティングを活性化させるために滅菌水の液滴、またはたとえば70%エタノールでさらに湿らすことができる。その後、接着テープやポリウレタンフィルムなど包帯を湿った環境下に保つ密閉層または半密閉層を用いて、包帯を適所に固定することができる。使用中は、包帯を100%の相対湿度で湿らせておく。まず抗菌金属または貴金属のコーティングを活性化させるために滅菌水を加える必要があり、その後は包帯を湿った状態に保つために必要に応じて滅菌水を加える。観察および洗浄のために、必要に応じて包帯を交換することができる。好ましくは包帯を毎日交換するが、より長く、たとえば3日間放置することができ、さらに長い期間治療上の効果をもたらすこともできる。
【０１２５】
密閉材、ゲル、ペースト、軟膏、クリーム、乳濁液、発泡体、および液体など他の配合の形態を安定な形態で調製することができ、あるいは、より好ましくは、エージングを避け、抗菌金属成分の治療上の有効性を最大にするために、1つまたは複数の相から、たとえば複数構成キットで新しく調製する。配合物は、相を混合した後約30日以内に使用するのが最適である。使用時まで配合物の相を別々に保つ適切なキットや容器は周知である。たとえば、粉末またはコーティングした基材の形態の抗菌金属は、使用時に混合するために治療上許容される担体、およびおそらくは他の成分と別々に包装し得る。この別々のコーティングした基材は、直接施用するために包帯またはパッチの形態であってよく、あるいは、バイアルまたは容器の内面、ライナー、多孔性のメッシュ、濾過表面、メッシュ、またはフィルム上のコーティングなど、液体配合物などを作製するのに適した他の形態であってもよい。たとえば、抗菌金属を、使用時に液体配合物を作製するための「ティーバッグ」タイプのインフューザーまたはパウチ内で提供できる。このパウチは、呼吸器疾患用のエアロゾルなど一部の用途での投与に有害になり得る粉末の微粒子のフィルターとして役立つことがあるので、このティーバッグタイプのインフューザーは有利である。包帯、コーティングした基材または粉末を含むキットは、別の容器内に水(および他の成分)など滅菌した担体を用量に特異的な量で提供してもよい。本明細書中で使用する用語「キット」とは、成分が別々の相になっていようと混合されていようと、包装した配合物を指すことを意味し、したがって、たとえばすべての成分が混合されたチューブ内のゲル、または成分が互いに分けられている任意の配合物を含み得る。
【０１２６】
呼吸器疾患用の配合物を、乾燥粉末吸入器中の乾燥粉末として送達してもよく、あるいはこれらを定量吸入器、エアロゾル、ミストまたはスプレーで送達するための液体配合物中に配合してもよい。
【０１２７】
液体配合物では、溶液中に溶けた抗菌金属または貴金属の量を増加させるために、(溶液中で炭酸を生じた)二酸化炭素など酸性化剤を用いて溶解中の溶液のpHをpH6.5未満、より好ましくは3.5から6.5の範囲まで下げてもよい。このpH範囲では通常、原子無秩序な銀から85μg/mlから370μg/mlの銀濃度が生じ、これは様々な所望の濃度に調整することができる。抗菌金属の溶解により、pHは通常6.5から7.0にまで上昇する。
【０１２８】
エアロゾルとしての投与は、好ましくは10μm未満の大きさ、より好ましくは5μm未満の大きさ、最も好ましくは1から3μmの大きさの液滴を生じる。液滴サイズの調節は、送達される用量を調節すること、および標的組織への送達を高めることのどちらのためにも重要である。たとえば、エアロゾルを口から吸入する場合は、約10μmの大きな液滴は喉に残る傾向があり、小さな液滴(たとえば約1から3μm)は肺胞領域まで移動する傾向ある。したがって、必要な用量および標的組織次第では、エアロゾルの液滴サイズを制御することが重要かもしれない。この点で、エアロゾルを生成するのに使用される機械的な霧吹きを使用することによって、少なくともある程度まで液滴サイズを制御できることが判明した。さらに、溶液の表面張力を改変することによって、少なくともある程度までエアロゾルの液滴サイズを調整することができる。より詳細には、抗菌金属の溶液は溶媒として通常は水を含み、水は比較的高い表面張力を有するので、比較的小さな液滴サイズを有するエアロゾルを作製するのは比較的簡単である。比較的大きな液滴サイズを有するエアロゾルを作製するために、界面活性剤を溶液に加えて溶液の表面張力を低下させることができる。例として、このような界面活性剤には、アルキル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウロイルサルコンシネートナトリウム、リン脂質、たとえばレシチン、スフィンゴミエリンなどが含まれ得る。
【０１２９】
用途に応じて、抗菌金属の粉末から作製した溶液は、有害な免疫応答や毒性作用を避けるために、2μmより大きな粒子を含むことを避けるべきであり、より好ましくは1μm以下(すなわちサブミクロン)であるべきである。より大きな粒子は、たとえば濾過によって除去することができる。液体中で粒子が形成されることもあり、たとえば濾過によってこれを除去することができる。たとえば、溶液を酸性化するのに使用する炭酸との反応により炭酸銀が形成される場合がある。溶液中の炭酸を希釈することによって粒子の発生を制限することもできる。
【０１３０】
エアロゾルは、抗菌金属の液体溶液を機械的な霧吹き(たとえば噴霧器)に通して作製することができ、これは、加圧パック(pressurized pack)を用いて(たとえば、二酸化炭素や他のガスなど推進剤を含む、調量弁を備えたハンド吸入器を介して)直接、または他の送達システム(たとえば酸素テントなど)によって施用することができる。
【０１３１】
本発明は、治療上有効な量のナノ結晶性抗菌金属または貴金属の粉末を、粘膜の局所的な患部に施用する局所用配合物または医療用包帯上のコーティングのいずれかとして投与することによる処置方法を提供する。治療上有効な量は、in vitroまたはin vivoの試験でナノ結晶性抗菌金属または貴金属を含む配合物を試験することによって決定することができる。配合物を1日に1回または複数回施用することができる。ナノ結晶性抗菌金属または貴金属でコーティングした包帯は、1日1回、またはより低頻度で交換してもよく、ナノ結晶性金属のイオン、原子、分子またはクラスターを持続的に放出させるために、生理食塩水、アルコール、またはより好ましくは滅菌水を加えることで湿った状態に保つべきである。
E.実施例
【０１３２】
実施例１
包帯上のナノ結晶性銀コーティングの調製
本実施例では、包帯材上の二層のナノ結晶性銀コーティングの調製を示す。高密度のポリエチレン包帯、DELNET(商標)またはCONFORMANT2(商標)を銀の基層および銀/酸化物の上層でコーティングし、指標の価値を有する有色抗菌コーティングを作製した。このコーティング層は、表1に示した条件下で、マグネトロンスパッタリングによって形成した。
【０１３３】
表1-スパッタリング条件

【０１３４】
生じたコーティングは、見かけ上青色であった。指で触るだけで、色が黄色に変化した。基層の厚さは約900nmであり、上層の厚さは100nmであった。
【０１３５】
銀の種がコーティングした包帯から放出されていることを確立するために、阻止帯試験を行った。Mueller Hinton寒天をペトリ皿に分取した。寒天プレートは、Staphylococcus aureus、ATCCの寄託番号25923の叢で接種する前に表面を乾燥させた。接種剤は、製造者の指示に従って再構成したBactrol Discs (Difco, M.)から調製した。接種の直後、試験するコーティング物質を寒天の表面に置いた。皿を37℃で24時間インキュベートした。このインキュベーション期間の後、阻害帯を計算した(補正阻害帯=阻害帯-寒天と接触している試験物質の直径)。結果により約10mmの補正ZOIが示され、良好な銀の種の放出が実証された。
【０１３６】
硝酸消化および原子吸光分析によってコーティングを分析し、高密度ポリエチレン1mgあたり0.24±0.04mgの銀を含んでいた。二次イオン重量分析に基づくと、このコーティングは無視できる混入物を有する銀(>97%)と酸素との二元合金であった。SEMで見たところ、このコーティングは孔性が高く、平均結晶粒サイズ10nmを有する粗い円柱状構造に組織化された等軸ナノ結晶からなっていた。水中での銀の放出の研究により、バルク銀金属(溶解度≦1mg/L)から予想されるレベルより50から100倍高いレベルである約66mg/Lの平衡濃度に達するまで(原子吸光により決定)、コーティングから銀が連続的に放出されることが実証された。
【０１３７】
上層のコーティング条件を変えてスパッタリング時間を2分15秒に延長することによって、黄色のコーティングが生成された。この上層は約140nmの厚さを有しており、指で触ると色が紫色に変化した。同様に、スパッタリング時間を1分に短縮することによって紫色のコーティングが生成され、上層の厚さは約65nmとなった。指で触ると色が黄色に変化した。
【０１３８】
三層の包帯を形成するために、このコーティングした包帯材2層をニードルパンチレーヨン/ポリエステル(SONTARA(商標)8411)から形成された吸収性のコア物質の上および下に配置した。第1層および第3層のどちらにも銀のコーティングがあるので、この包帯は、青色コーティング側または銀色側のどちらが粘膜に向かう位置になるように使用してもよい。指標としての価値のためには、青色コーティングが見えることが好ましいかもしれない。包帯を横切って約2.5cm間隔で3つの層すべての間に溶着を生成する超音波溶着によって、3つの層を貼り合わせた。これにより、包帯部分内に少なくとも1つの溶着が設けられたままで、より小さな包帯の需要のために包帯を約2.5cmサイズの部分にまで小さく切ることが可能となった。
【０１３９】
γ線放射を25kGyの滅菌線量で使用して、コーティングした包帯を滅菌した。完成した包帯を個別にポリエステル可剥性パウチに包装して密封した。これは、この形で1年を超える保存期限を有することが示された。包装する前に、コーティングした包帯を、5.1×10.2cmのストリップなどすぐに使用できるサイズに切断することができる。あるいは、患者または臨床医が適切な大きさに切断することを指示する指示書と共に包帯を包装することができる。
【０１４０】
上に示した特性と同じ特性を有するコーティングをもたらす条件下で、さらなる銀でコーティングした包帯を、以下のようにフルスケールロールコーターで調製した。
a)包帯材は、ポリウレタンフィルム上の100%レーヨンの層であるSTRATEX、AET、8.0NP₂-A/QWに貼り合わせた、上に示した銀でコーティングしたDELNETの第1層を含んでいた。
b)銀発泡体包帯-2層のポリウレタンフォーム、すなわちBootbay, Maine, USAのRynel Ltd.から入手可能なL-00562-6 Medical Foamと交互にした、上記のように調製した3層の銀でコーティングした高密度ポリエチレン。
【０１４１】
以下の実施例に示すように、銀でコーティングしたHDPEメッシュは、液体配合物など用の、銀の種を含む溶液を作製するのに使用することができる(AgHDPE)。後の実施例で示されるように、アルギネートやCMCなどの基材で同様のコーティング条件が使用される。
【０１４２】
実施例２
原子無秩序のナノ結晶性銀粉末の調製
酸素を含む雰囲気中で、銀をマグネトロンスパッタリングロールコーターのステンレス製のエンドレスベルト上に直接スパッタリングする、またはベルト上のシリコンウエハー上にスパッタリングすることによって、ナノ結晶性銀コーティングを調製した。ベルトを冷却する必要はなかった。コーティングは、ベルトがエンドローラーを回る際に、吊るした金属製スクレーパーによってベルトから削り取られた。コーティングしたシリコンウエハーでは、ナイフの縁部でコーティングを削り取った。スパッタリング条件は以下のとおりである。
【０１４３】

注-本明細書中においてPaへの圧力の変換は正確でない場合があり、最も正確な数値はトール、mトール単位で示されている。
【０１４４】
粉末は、結晶粒または結晶子サイズが8から10mm(すなわちナノ結晶性)である2μmから100μmの範囲の粒子サイズを有しており、陽性の静止電位を示した。
【０１４５】
先行のBurrell他の特許に教示されている原子無秩序を生じさせる条件下で冷却した鋼鉄製のコレクター上にマグネトロンスパッタリングすることによって、同様の原子無秩序な粉末を、本明細書中でここまでに示したように形成した。
【０１４６】
実施例３
pHを下げるためにCO₂で前処理した逆浸透水に実施例1のように調製した包帯からのAgHDPEメッシュを浸すことによって銀溶液を調製した。この方法で2つの異なる濃度85μg/mlおよび318μg/mlの銀溶液を調製した。実験における比較として使用するために硝酸銀溶液も調製した。硝酸銀の濃度は、原子吸光による決定によれば、103ppmの銀および295ppmの銀であった。
【０１４７】
この溶液を順に、ナノ結晶性貴金属の溶液の溶解部分および懸濁部分を含む小さな液滴を作製する超音波噴霧器内に入れた。噴霧器からの排出物を、ステンレス鋼製の枠および基部から作られたチャンバに導いた。Pseudomonas aeruginosaおよびStaphylococcus aureusの4時間齢培養物を画線したMueller Hinton寒天を含むペトリ皿を、ナノ結晶性貴金属エアロゾルおよび硝酸銀エアロゾルに曝した。
【０１４８】
試験の結果により、本発明の銀エアロゾルは包帯剤の抗菌活性を離れた部位に伝えること、またこのようなエアロゾルは同等の濃度の硝酸銀より効果的であることが示された。
【０１４９】
多くの場合、抗菌物質の送達はエアロゾルを使用することによって最も迅速に成される(たとえば肺炎の処置の場合)。エアロゾルの欠点は、担体溶媒(たとえば水)による問題を起こすことなく所望する生物効果を得るのに十分な量を確実に送達するためには、高濃度の活性成分が必要なことである。好ましくは、ナノ結晶性銀の溶解成分および懸濁成分を含むエアロゾルを生成する装置は、液体の形態から直接エアロゾルの液滴を形成し、このエアロゾル液滴は肺に到達できるほどに十分小さくなければならない。これは、液滴が好ましくは約10μm未満であるべきことを意味する。これらの要件を満たすためには、まず液体を蒸発させ、その後濃縮して液滴を形成することによるエアロゾルの作製は行わない。むしろ、(1)液体の機械的破砕、または(2)、液体を蒸発させる代わりに、液滴が作製されるように空気と液体を合わせる何らかの形の開口部に圧力下の空気を通すことによってエアロゾルを発生させる。
【０１５０】
包帯剤の抗菌活性が直接液滴エアロゾルを介してペトリ皿に移されるかどうかを決定するために、本発明の銀溶液および硝酸銀溶液を用いていくつかの実験を実施した。
【０１５１】
a)方法
i)装置
今回の試験で使用した方法は、超音波噴霧器の形の機械的方法であった。利便性のため、超音波加湿器を使用した。実施例1の包帯からの溶解銀および懸濁銀を含む液体を加湿器の貯水器に入れた。加湿器の電源を入れると、溶解銀および懸濁銀のエアロゾルの液滴が発生し、排出ノズルから流れた。
【０１５２】
透明なプラスチックの蓋を備えたステンレス鋼製の枠を使用して試験チャンバを組み立てた。枠をステンレス鋼プレート上に置いた。加湿器からの排出ノズルは、エアロゾルが基部から約30cmの高さでチャンバに向けられるように改変した。プレートおよび他の試験試料をステンレス鋼プレート上に置き、所定の長さの時間このエアロゾルに曝した。
【０１５３】
ii)溶液
溶液1-pHを6.5に保つためにCO₂で処理した1Lの逆浸透水に518平方インチの実施例1の包帯を浸すことによって、銀を含む溶液を調製した。20分後、水中の銀濃度は85μg/mlであった。
【０１５４】
溶液2-実施例1の包帯からの銀を370μg/ml含む溶液を以下のように調製した。
1Lの逆浸透水を、pHが4.3になるまで市販グレードの二酸化炭素でパージした。
pHを6.5まで上げるのに十分な包帯を加えた。この時点で、銀の濃度は370μg/mlであった。
【０１５５】
溶液3-0.157gのAgNO₃を1Lの逆浸透水に溶かし、溶解するまで混合することによってAgNO₃としてのAgを調製した。この溶液を原子吸光分析によって分析し、102.9ppmの銀であることが判明した。
【０１５６】
溶液4-0.427gのAgNO₃を1Lの逆浸透水に溶かし、溶解するまで混合することによってAgNO₃としてのAgを調製した。この溶液を原子吸光分析によって分析し、295ppmの銀であることが判明した。
【０１５７】
iii)エアロゾル化
Mueller Hinton寒天を含むペトリ皿をPseudomonas aeruginosaまたはStaphylococcus aureusの4時間齢培養物で画線した。その後プレートを秤量し、露出した外部表面上で凝集が起こるのを防ぐために、これをパラフィルムで覆った。これらのプレートを、蓋をせずにエアロゾルチャンバ内に置いた。その後超音波噴霧器を始動し、53分間稼動した。その後、プレートをチャンバから取り出し、プラスチックを取り除き、水分損失/増加の量を決定するために皿を再び秤量した。
【０１５８】
その後、プレートを35℃のインキュベーター内に16時間置いた。インキュベーションした後、プレート上で増殖のパターンおよび量をどちらの生物でも評価した。
【０１５９】
iv)生存性評価
抗菌効果が殺性の性質であるか増殖静止性の性質であるかを決定するために、各生物で作製した6個のプレートのうち3個を試験した。これは、ペトリ皿プレート内の寒天の透明な区域一片を試験管内のTryptic soy brothですすぐ、またはそれの中に入れ、4時間または16時間インキュベートすることによって行った。4時間で培地が混濁した場合は、抗菌効果が細菌増殖静止性の性質であることを示す。濁度によって示されるように微生物が増殖するのに16時間以上かかった場合は、増殖静止性効果および殺性効果のどちらもが起こったことを示すと考えられる。増殖がまったく起こらなかった場合は、この効果は殺菌性である。
【０１６０】
v)結果-溶液1および2の結果を以下に要約した。
【０１６１】
【表１】

【０１６２】
【表２】

【０１６３】
vi)考察
溶液中の銀濃度が低い場合は、包帯で作製した銀はどちらの生物の増殖を制御するのにも効果的であったが、硝酸銀はP. aeruginosaの増殖しか妨げなかった。生存性試験により、低濃度ではどちらの形態の銀も完全に殺菌性ではなかったことが示されたが、硝酸銀で処置したプレートに比べて包帯のエアロゾルで処置したプレートでの増殖が乏しかったことから、包帯のエアロゾルで処置したプレート内で有意な対数減少が起こったことが示唆された。
【０１６４】
銀濃度がより高い場合は、包帯で作製した銀(370μg/ml)とAgNO₃(300μg/ml)のどちらもが、P. aeruginosaを制御するのに効果的であった。再増殖は起こらなかったので、この濃度におけるこの薬剤は殺菌性であると推定された。S. aureusの制御においては、包帯から作製した銀はAgNO₃よりも効果的であった。どのプレートまたはブロスでも再増殖は起こらず、生物の全滅が示されたが、AgNO₃による処置では多数の生物が16時間で増殖した。
【０１６５】
エアロゾルによる処置中の増加重量に基づいて、単位面積あたりの用量を計算することができる。溶液1のそれぞれの場合で用量は8.5μg/平方インチであり、溶液2では38μg/平方インチであった。これらの用量は、肺1個あたりに基づくと1時間の処置あたり10mg未満の銀となる。包帯で作製した銀のエアロゾルを用いた処置1時間で、少なくとも48時間の保護がもたらされるようである。したがって、高濃度の処置による1日あたりの用量は、約5mgまたは1日あたり2平方インチのSSDから放出される銀よりわずかに少ないことになる。
【０１６６】
包帯で作製した銀を使用する最も顕著な利点は、NO₃やスルファジアジンなど毒性カチオンが存在しないことかもしれない。
【０１６７】
全体的に、この例では、包帯で作製したエアロゾルは包帯の抗菌活性を離れた部位に伝える効力があることが実証された。さらに、包帯で作製したエアロゾルは、同等の濃度の硝酸銀より効果的であった。
【０１６８】
実施例４
ラットにおけるエアロゾル化銀の溶液
a)材料および方法
i)原子無秩序の銀包帯からの溶液
400mlの逆浸透水にCO₂を30分間、流速1L/分でスパージすることによって溶液を調製した。飽和CO₂環境の維持を補助するために、ビーカーに入れた水をパラフィルム片で覆った。このプロセスにより、水のpHが約4まで低下した。この時点で、実施例1のように調製した銀でコーティングしたネット(AgHDPE)を約600平方インチ水に加え、約40分間攪拌し、これによりpHが約6.5まで上昇した。その後この溶液を医療用噴霧器に移し、流速10L/分の酸素ボンベに連結した。噴霧器の排出口は、投薬するラットを収容した密封動物室に連結した。「試験」ラット(15匹の無作為に割り当てた動物)のみにこの投薬を受けさせた。これらのラットに、感染させた日に1時間の溶液エアロゾルの投与を2回受けさせた。それ以降さらに3日間、試験ラットに1日3回投薬した。
【０１６９】
ii)動物
30匹の雄Sprague-Dawleyラットを、カナダアルバータ州のカルガリー大学の繁殖コロニーから得た。これらの動物は特定病原体除去動物であり、体重は約300gであった。この動物を、5匹ずつのグループで金網の蓋を備えたプラスチック製のかごに収容した。ラットは、水およびラット用飼料を自由に摂取することができた。すべての動物を、施設の標準操作手順に従って、12時間の明/暗サイクルがあり、温度および湿度が一定である適切な施設内で維持した。このプロトコルは、カルガリー大学の動物保護委員会(Animal Care Committee)に認可されており、カナダ動物保護評議会(Canadian Council on Animal Care)が制定した指針に従って実施した。
【０１７０】
iii)細菌
これらの動物を感染させるのに使用した細菌はPseudomonas aeruginosaの579株であった。10¹⁰CFUまでの用量が動物にとって致死的でないことを確認するために、用量の力価を事前に調べた。細菌を終夜Tryptic soy broth中で増殖させ、滅菌PBSで一度洗浄し、1/10体積の滅菌PBSに再度懸濁させた。
【０１７１】
iv)感染
2%ハロタンを吸入させることによってラットを麻酔した。50μL体積の細菌懸濁液を各ラットの気管支内に気管支内投与した。これは、動物に挿管して手術をせずに行った。この感染プロセスにより、各動物の肺に約2×10⁹CFUの滴下がもたらされた。
【０１７２】
iv)サンプリング
各日、一定数の動物を屠殺した。動物の肺を無菌的に取り出し、ホモジナイズし、細菌レベルを決定するためにプレートに播いた。また、数匹の動物では、肺を取り出す前に肺胞洗浄も行った。いくつかの事例では、肺のホモジネートおよび/または洗浄液を銀分析のために保存した。
【０１７３】
最初の銀溶液バッチを調製した後、銀総量の分析により、溶液中の銀総量は約255ppmであったことが示された。動物を次に投薬するまでこの溶液を保存しておいた。2回目の銀分析により、銀総量が約166ppmまで低下したことが示された。銀は目に見えるほど溶液から析出し、噴霧器の表面に堆積していたので、低下の原因は明らかであった。新しく調製した溶液の別の一バッチは、337ppmの総銀濃度を有していた。実際の数値とは関係なく、銀溶液を作製するプロセスにより、溶液中に、投薬チャンバ内にエアロゾル化される有意な量の銀がもたらされる。
【０１７４】
この投薬チャンバは完璧ではない。有意な量のミストがチャンバ内に生じるが、ラットは互いに重なる傾向があり、曝される銀ミストレベルはおそらく大いに異なっている。
【０１７５】
b)結果
i)肺の細菌レベル
【０１７６】
【表３】

【０１７７】
処置した動物および対照動物の肺から集めた細菌に関する結果により、対照に比べて、銀ミストで処置した後の肺で存在する細菌数が急激に減少したことが実証された。この結果により、小さな試料サイズおよび不統一な曝露にも関わらず、それでも差が現れることが示された。各処置グループ内の個々の動物から回収した細菌数には相当のばらつきがあり、したがって、結果に有意な差はなかった。切除した肺の総合的な検査により、未処置の感染した動物に比べて、銀ミストで処置した動物の肺に与えられた見かけ上の損傷はより少なかったことが示唆された。ナノ結晶性銀の技術の潜在的な抗炎症性効果を考えると、これは非常に有望である。
【０１７８】
ii)肺の銀レベル
【０１７９】
【表４】

【０１８０】
銀分析の結果は、肺中の銀の量は水平状態になるか、あるいは銀ミストの各投薬はいくらかの銀を肺内に堆積させるかのどちらかであり、またこのレベルは次に動物に投薬する前に有意に消失することを示していると考えられる。
【０１８１】
この実験の結果により、銀ミスト溶液を調製するのに使用した方法は適度に再現性があり、比較的高い溶液中の銀濃度を与えたことが示された。しかし、銀は析出しやすく、各投薬期間の前に新しく調製すべきである。調製してから投与までの期間が長い場合は、溶液中の銀の量が低下したが、溶液から銀が完全に排除されることも、さらには銀濃度が非常に低いレベルにまで低下することもなかった。
【０１８２】
ラットをミストに曝すために使用した方法も、ラットが重なり合うこと、およびそれによって起こる銀含有ミストへの不均一な曝露が原因で、有意にばらつく傾向にある。しかし、銀分析により、投与チャンバ内に数匹の動物しか存在しない場合は、適度に均一な銀投薬量が達成されることが示唆された。
【０１８３】
この実験に関連する問題にも関わらず、結果は、肺感染の治療様式(therapeutic modality)を示していた。結果により、感染した肺の細菌負荷をより迅速に取り去るためには、宿主の免疫系のみに比べて、銀ミストが存在することが有効であることが示された。銀ミストで処置したラット肺に関連する、明らかにより軽い病理学的症状により、この処置は、単に侵入した生物の死滅を援助する以上に有効であったことが示された。
【０１８４】
実施例５
肺の抗炎症性活性
市販のCO₂Soda Syphon Chargerを使用してCO₂を1000mlの逆浸透水にスパージすることによって、ナノ結晶性銀でコーティングした実施例1の包帯(AgHDPE)からの溶液を調製した。このプロセスにより、水のpHが約4まで低下した。この時点で、約333mlの炭酸水をプラスチックボトルに傾瀉し、333平方インチの銀でコーティングしたネットをこの水に加えた。ナノ結晶性銀でコーティングしたネットおよび水を37℃の振盪インキュベーターに入れ、180RPMで30分間振盪してpHを約5.8まで上昇させた。その後、この溶液をビーカーに移し、2分間激しく攪拌してpHを約7.3まで上昇させた。この溶解溶液を、流速約20L/分の医療用空気ボンベに連結した市販の噴霧器に移した。噴霧器の排出口は、投薬するラットを収容している動物室に連結した。「試験」ラット(12匹の無作為に割り当てた動物)のみに投薬を受けさせた。これらのラットに、感染させた日に30分間の試験溶液のエアロゾル投与を2回受けさせた。それ以降さらに1日半の間、試験ラットに1日3回投薬した。
【０１８５】
30匹の雄Sprague-Dawleyラットを得た。これらの動物は特定病原体除去動物であり、体重は約400gであった。この動物を、4匹ずつのグループで金網の蓋を備えたプラスチック製のかごに収容した。ラットは、水およびラット用飼料を自由に摂取することができた。すべての動物を、施設の標準操作手順に従って、12時間の明/暗サイクルがあり、温度および湿度が一定である適切な施設内で維持した。
【０１８６】
これらの動物を感染させるのに使用した細菌はPseudmonas aeruginosaの5588株であった。10⁹CFUまでの用量が動物にとって致死的でないことを確認するために、用量の力価を事前に調べた。細菌を終夜Tryptic soy broth中で増殖させ、滅菌PBSで一度洗浄し、滅菌PBSに再度懸濁させた。接種物の最終濃度は4×10⁹CFU/mlであった。
【０１８７】
2%ハロタンを吸入させることによってラットを麻酔した。400μL体積の細菌懸濁液を各ラットの気管支内に気管支内投与した。これは、動物に挿管して手術をせずに行った。この感染プロセスにより、各動物の肺に約10⁹CFUの滴下がもたらされた。
【０１８８】
ラットの3つの処置グループおよび処置スケジュールは以下のとおりであった。
グループ1 感染、処置せず(12匹のラット)
グループ2 感染、1日1回トブラマイシン30mg/kg(12mg/ラット)の筋肉内注射によって動物を処置(12匹のラット)
グループ3 感染、1日3回ナノ結晶性銀溶液と噴霧器(噴霧化Ag)を使用して処置(12匹のラット)
1日目
10:00 AM 感染
4:00 PM 処置1回目(グループ2に処置、グループ3には噴霧化Ag)
8:00 PM グループ3に噴霧化Agの処置
2日目
9.00 AM グループ2には注射処置、グループ3には噴霧化Ag
1:00 PM 各グループ6匹のラットを屠殺してサンプリング
3:00 PM グループ3に噴霧化Ag処置
8:00 PM グループ3に噴霧化Ag処置
3日目
9.00 AM グループ2には注射処置、グループ3には噴霧化Ag
1:00 PM 各グループ6匹のラットを屠殺してサンプリング
【０１８９】
各日、各動物グループから6匹のラットを屠殺した。これら動物の肺を無菌的に取り出し、ホモジナイズし、細菌レベルを決定するためにプレートに播いた。組織学的検査のために肺の試料を採取した。銀分析のために3つの肺ホモジネートを保存した。肺は、総合的な観察に基づいたコンソリデーション、出血、水腫、壊死の度合および併発に基づいて、総合的に採点した(存在しない=0、軽度=1、中程度=2、重度=3)。
【０１９０】
コンソリデーションおよび炎症(好中球の浸潤)の度合に基づいて組織の病理学的変化を採点した(0から4)。すべてのラットの右中葉全体を組織病理学的検査用に採取した。葉の全体を採取したので、どの試料に対しても偏りはなかった。すべての試料を、肺を胸郭から取り出した時に中性緩衝ホルマリン中で固定した。これを終夜固定し、脱水し、ワックスに包埋した。切片を得、これを水和してヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。
【０１９１】
すべての切片は、試料を採点してコメントを提供し終わるまで処置グループを知らされなかった獣医病理学者によって検査された。このスコアおよびコメントを表5に提供する。(0=正常、1=軽度、2 中程度、3 重度、4 最重度)
【０１９２】
組織コロニーの計数
24時間では、対照に比べて噴霧化Agのグループで有意なコロニー形成単位(cfu)数の減少はなかったが、48時間では、噴霧化Agの動物で細菌数が有意に減少していた。トブラマイシンで処置した動物は、24時間および48時間で対照と同様のcfu数を有していた。
【０１９３】
総合的な病理学
総合的な組織観察に基づいた肺の損傷の重症度は、トブラマイシンおよび噴霧化のグループに比べて対照グループでより顕明であった。肺の細菌数が高いことと肺の総合的な病理学には関連性があった。
【０１９４】
表5.様々な処置を受けた動物の肺の総合的なスコア

【０１９５】
肺試料の組織病理学
対照およびトブラマイシンで処置したラットのどちらもが類似の病理学的症状を有していた。概略を表6に示す。24時間および48時間では、肺の間質腔への多形核白血球(PMN)の重度の浸潤が観察された。これら細胞性の要素は、肺胞腔および細気管支腔でも確認することができるが、より低い程度である。肺静脈は拡張され、肺胞腔はタンパク質性物質で満たされていた。銀で噴霧化したラットはまばらなPMNの浸潤を有しており、肺胞腔および細気管支腔で流体が蓄積した証拠はなかった。
【０１９６】
【表５】

【０１９７】
噴霧化したナノ結晶性銀は、Pseudomonasで感染させた肺で細菌のコロニー形成を減少させ、Pseudomonasで感染させた肺で総合的な病理学検査(コンソリデーション、出血、水腫)によって決定される傷害を軽減させた。さらに、エアロゾルによって送達したナノ結晶性銀は、トブラマイシン(IM)に比べてPseudomonasで感染させた肺の炎症(一次PMN浸潤)を軽減させた。
【０１９８】
実施例６
肺の抗炎症性活性
市販のCO₂Soda Syphon Chargerを使用してCO₂を1000mlの逆浸透水にスパージすることによって溶液を調製した。このプロセスにより、水のpHが約4まで低下した。この時点で、約333mlの炭酸水をプラスチックボトルに傾瀉し、333平方インチの銀でコーティングしたネットをこの水に加えた。ナノ結晶性銀でコーティングしたネットおよび水を37℃の振盪インキュベーターに入れ、180RPMで30分間振盪してpHを約5.8まで上昇させた。その後、この溶液をビーカーに移し、2分間激しく攪拌してpHを約7.3まで上昇させた。この溶液は、約400ppmの最終銀濃度を有していた。
【０１９９】
銀の塩を脱イオン水に溶かすことによって硝酸銀(400ppm)および酢酸銀(400ppm)の試験溶液を調製した。銀コロイドの溶液(20ppm)は、市販されているものから得た。
【０２００】
この溶解溶液を、流速約20L/分の医療用空気ボンベに連結した市販の噴霧器に移した。噴霧器の排出口は、投薬するラットを収容している動物室に連結した。すべてのラット(40匹の無作為に割り当てた動物)に投薬を受けさせた。これらのラットに、感染させた日に30分間の試験溶液のエアロゾル投与を2回受けさせた。それ以降さらに1日半の間、試験ラットに1日3回投薬した。
【０２０１】
40匹の雄Sprague-Dawleyラットを得た。これらの動物は特定病原体除去動物であり、体重は約400gであった。この動物を、4匹ずつのグループで金網の蓋を備えたプラスチック製のかごに収容した。ラットは、水およびラット用飼料を自由に利用することができた。すべての動物を、施設の標準操作手順に従って、12時間の明/暗サイクルがあり、温度および湿度が一定である適切な施設内で維持した。
【０２０２】
これらの動物のうち20匹を感染させるのに使用した細菌はPseudomonas aeruginosaの5588株であった。10⁹CFUまでの用量が動物にとって致死的でないことを確認するために、用量の力価を事前に調べた。細菌を終夜Tryptic soy broth中で増殖させ、滅菌PBSで一度洗浄し、滅菌PBSに再度懸濁させた。接種物の最終濃度は4×10⁹CFU/mlであった。
【０２０３】
2%ハロタンを吸入させることによってラットを麻酔した。400μL体積の細菌懸濁液を各ラットの気管支内に気管支内投与した。これは、動物に挿管して手術をせずに行った。この感染プロセスにより、各動物の肺に約10⁹CFUの滴下がもたらされた。
【０２０４】
この研究では、以下のような2つのラットの処置グループが存在した。
グループ1および2 非感染および感染、噴霧化硝酸銀で処置(10匹のラット)
グループ3および4 非感染および感染、噴霧化銀コロイドで処置(10匹のラット)
グループ5および6 非感染および感染、噴霧化ナノ結晶性銀で処置(10匹のラット)
グループ7および8 非感染および感染、噴霧化酢酸銀で処置(10匹のラット)
【０２０５】
処置スケジュールは以下のとおりであった。
1日目 2日目
10:00 AM 感染 9:00 AM 処置3回目
4:00 PM 処置1回目 1:00 PM 屠殺、5匹のラット/グループをサンプリング
8:00 PM 処置2回目
【０２０６】
24時間後に、各動物グループのすべてのラットを屠殺した。これら動物の肺を無菌的に取り出し、ホモジナイズし、細菌レベルを決定するためにプレートに播いた。組織学的検査のために肺の試料を採取した。銀分析のために3つの肺ホモジネートを保存した。肺は、総合的な観察に基づいたコンソリデーション、出血、水腫、壊死の度合および併発に基づいて、総合的に採点した(存在しない=0、軽度=1、中程度=2、重度=3)。
【０２０７】
コンソリデーションおよび炎症(好中球の浸潤)の度合に基づいて組織の病理学的変化を採点した(0から4)。すべてのラットの右中葉全体を組織病理学的検査用に採取した。葉の全体を採取したので、どの試料に対しても偏りはなかった。すべての試料を、肺を胸郭から取り出した時に中性緩衝ホルマリン中で固定した。これを終夜固定し、脱水し、ワックスに包埋した。切片を得、これを水和してヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。
【０２０８】
すべての切片は、試料を採点してコメントを提供し終わるまで処置グループを知らされなかった獣医病理学者によって検査された。スコアは、(0=正常、1=軽度、2 中程度、3 重度、4 最重度)である。
【０２０９】
硝酸銀、酢酸銀および銀コロイドのグループのすべてのラットが、中程度から重度の炎症性であると総合的に採点された肺を有していたが、ナノ結晶性のグループの肺は、正常から軽度の炎症性であると総合的に採点された。これは、組織病理学的分析によって確認された。
【０２１０】
ナノ結晶性由来の銀溶液は肺の炎症を抑える特性を有していたが、他の形の銀は有していなかった。
【０２１１】
実施例７
ナノ結晶性銀由来の溶液を用いた喉の感染症の処置
49歳の男性が喉の感染症を患っていた。この状態には、熱および嚥下を非常に困難にし、患者の睡眠能力を制限する激しい痛みが伴っていた。実施例1に類似の方法を使用して、ナノ結晶性由来の銀の溶液を調製した。この溶液で1分間うがいし、その後の10分間で3回繰り返した。1時間以内に、患者が寝ることが可能になるまでに痛みが軽減された。16時間の間この処置を4時間毎に繰り返し、その後8時間後に一度繰り返した。熱および痛みの排除によって決定されるように、喉の感染症は取り除かれた。さらなる症状は引き起こされなかった。
【０２１２】
実施例８
ゲルの調製
No. 1-市販のカルボキシメチルセルロース/ペクチンゲル(DuoDERM(商標)、ConvaTec Canada、555, Dr. Frederik Philips, Suite 110, St-Laurent, Quebec, H4M 2X4)を実施例2に示したように調製したナノ結晶性銀粉末と混ぜ合わせて、0.1%の銀を有するゲルを生成した。Pseudomonas aeruginosaを使用して、以下の様にゲルで対数減少試験を実施した。白金耳(bacteriologic loop)1杯分の生物を5mLのtrypticase soy brothに入れ、3から4時間インキュベートすることによって接種物を調製した。その後、接種物(0.1mL)を0.1mLのゲルに加えて渦攪拌した(3組の試料)。この混合物を30分間インキュベートした。その後、1.8mLのチオグリコール酸ナトリウム-生理食塩水(STS)溶液を試験管に加え、渦攪拌した。10^-1から10^-7の段階希釈物を調製した。各希釈液の0.1mLアリコートを、2組でMueller-Hinton寒天を含むペトリ皿に植えた。プレートを48時間インキュベートした後コロニーを計数した。生存している生物のメンバーを決定し、最初の接種物に対する対数減少を計算した。この混合物の対数減少は6.2であり、これは、有意な殺菌効果を示す。
【０２１３】
No. 2-原子無秩序なナノ結晶性銀コーティングを生成するために、実施例1に示したものと類似のマグネトロンスパッタリング条件を使用して、カルボキシメチルセルロース(CMC)繊維を直接コーティングした。その後、2.9gを加えて100ml体積とすることによって、CMCを水中でゲル化した。No. 1の方法を使用してこの物質を試験した。この物質はPseudomonas aeruginosaで5.2の対数減少を示し、このゲルが有意な殺菌性効果を有することが実証された。
【０２１４】
No. 3-実施例1に示したものと類似のマグネトロンスパッタリング条件を使用して、原子無秩序なナノ結晶性銀コーティングでアルギネート繊維質基材を直接コーティングした。このアルギネート(5.7g)を加えて100mL体積とすることによりゲルを作製した。この物質を、No. 1の方法を使用して試験した。この物質は、Pseudomonas aeruginosaで5.2対数減少を生じ、このゲルが有意な殺菌性効果を有することが実証された。
【０２１５】
No. 4
CMCおよびアルギネートを含む市販ゲル(Purilin gel Coloplast)を、原子無秩序なナノ結晶性銀粉末と混合し、0.1%の銀を含む生成物を得た。これを上記のように、Pseudomonas aeruginosaおよびStaphylococcus aureusのどちらもを用いて試験した。以下の様に阻止帯のデータも作製した。接種物(Pseudomonas aeruginosaおよびStaphylococcus aureus)をNo. 1と同様に調製し、これを0.1mL、ペトリ皿中のMueller-Hinton寒天の表面に広げた。その後、6mmの穴を寒天にペトリ皿の中央にあけ、取り除いた。このウェルを、銀を含むゲル、ムピロシンを含むクリーム、またはムピロシンを含む軟膏のいずれか0.1mLで満たした。その後、ペトリ皿を24時間インキュベートし、阻害帯の直径を測定し、記録した。この銀を含むゲルはPseudomonas aeruginosaおよびStaphylococcus aureusのどちらに対しても9mm阻害帯を生じた一方で、ムピロシンのクリームおよび軟膏はStaphylococcus aureusに対して42および48mm帯を生じたが、Pseudomonas aeruginosaに対しては0mm帯を生じた。この銀を含むゲルはPseudomonas aeruginosaおよびStaphylococcus aureusの性質をそれぞれ4.4および0.6対数減少させ、良好な殺菌性活性が示された。ムピロシンのクリームならびに軟膏は、Staphylococcus aureusおよびPseudomonas aeruginosaに対してそれぞれ0.4および0.8、ならびに0.8および1.6logの減少を示した。この銀のゲルは、ムピロシンを含む生成物より高い殺菌性効果および広い活性の範囲を有していた。
【０２１６】
No. 5から10
No. 5から10の配合を表7に要約する。阻害帯はNo. 4で決定され、対数減少はNo. 1で決定された。すべての配合物が、クリームまたは軟膏の形態のムピロシンより広い範囲の活性および高い殺菌性効果をもたらした。ムピロシンのクリームは、Staphylococcus aureusおよびPseudomonas aeruginosaに対してそれぞれ阻止帯42および0、ならびに対数減少0.4および0.8を生じた。
【０２１７】
【表６】

【０２１８】
No. 11-市販のゲル(グリセリルポリメタクリル酸)を実施例2からのナノ結晶性銀粉末と混ぜ合わせて、0.1%の銀含有量を有するゲルを生成した。このゲルをNo. 5から10のように試験し、Staphylococcus aureusおよびPseudomonas aeruginosaのどちらに対しても15mm帯を生じることが見出された。Staphylococcus aureusおよびPseudomonas aeruginosaに対する対数減少1.7および>5が生成された。このゲル生成物は、ムピロシンのクリームまたは軟膏より広い範囲の活性を有していた。
【０２１９】
No. 1から11の銀のゲル溶液は、本発明に従って粘膜を処置するためのゲル配合物として使用することができる。
【０２２０】
本明細書中で言及されるすべての刊行物は、本発明が属する分野の技術者の技術レベルを示している。すべての刊行物は、それぞれの刊行物を具体的に、個別に参照として組み込まれるように指示した場合と同程度に、参照として本明細書中に組み込まれている。
【０２２１】
本明細書中の用語および表現は、本明細書中で別段に具体的に定義しない限りは、説明用語として使用され、限定するものではない。本発明の範囲が、添付の特許請求の範囲でのみ定義され限定されることは理解されよう。したがって、このような用語および表現を使用するにあたって、例示および説明した特徴の相当物を排除することは意図しない。

Claims (57)

1つまたは複数の抗菌金属が、金属をアルコール系または水系の電解液と接触させた際に局所的な抗炎症性効果がもたらされるのに十分な濃度で少なくとも1つの抗菌金属の原子、イオン、分子、またはクラスターが放出されるほど十分な原子無秩序によって特徴付けられている、粘膜の感染症または炎症を処置するための局所的な抗炎症性効果をもたらす、治療上有効な量の1つまたは複数の抗菌金属の結晶形態での使用。

1つまたは複数の抗菌金属がさらに局所的な抗菌効果をもたらす、請求項1に記載の使用。

粘膜が、口腔、鼻気道、気管支道、肺気道、気管気道、咽頭気道、耳表面、眼表面、前立腺を含めた泌尿生殖器系、生殖器系、ならびに大腸表面および直腸表面を含めた胃腸管の1つまたは複数である、請求項2に記載の使用。

粘膜が、口腔、鼻気道、気管支道、肺気道、気管気道、咽頭気道、前立腺を含めた泌尿生殖器系、生殖器系、ならびに大腸表面および直腸表面を含めた胃腸管である、請求項2に記載の使用。

抗菌金属がナノ結晶性であり、アルコール系または水系の電解液と接触させた際に少なくとも1つの抗菌金属の原子、イオン、分子、またはクラスターが持続的に放出されるほど十分な原子無秩序を有するように形成されている、請求項4に記載の使用。

抗菌金属が、銀、金、白金、パラジウムからなる群から選択される、請求項5に記載の使用。

抗菌金属がナノ結晶性の銀である、請求項6に記載の使用。

抗菌金属が酸素との複合体として形成されたナノ結晶性銀である、請求項6に記載の使用。

呼吸器疾患を処置するために抗菌金属を口腔、または鼻気道、気管支道、肺気道、気管気道、および咽頭気道の領域に粉末、エアロゾル、スプレーまたはミストとして送達する、請求項6に記載の使用。

抗菌金属が、エアロゾルが10μm未満の液滴サイズを有し、エアロゾル中の銀濃度が40から500μg/mlの範囲であるエアロゾルとして送達されるナノ結晶性銀である、請求項9に記載の使用。

エアロゾルが2μmより大きい粒子を含まない、請求項10に記載の使用。

エアロゾルが1μmより大きい粒子を含まない、請求項11に記載の使用。

1つまたは複数の抗菌金属が、包帯、基材またはパッチ上のコーティングまたはそれの充填剤として、あるいは粘膜への施用に適した1つまたは複数の製薬上許容される担体との薬剤組成物中で提供される、請求項6に記載の使用。

薬剤組成物が、1つまたは複数の抗菌金属のナノ結晶性粉末、あるいは1つまたは複数の抗菌金属のナノ結晶性コーティングまたは粉末から生じた溶解種を含む液体を含む、請求項13に記載の使用。

薬剤組成物が、抗菌金属の粉末を0.01から10重量%の量で含むゲル、クリーム、ローション、ペースト、軟膏、発泡体、座薬、ロゼンジ、ガム、錠剤、カプセル、またはウエハー、あるいは抗菌金属を0.001から10重量%の量で含む局所用溶液、エアロゾル、滴下液、注入液、スプレー、ミスト、ドロップ、シロップ、エリキシル、マウスウォッシュ、または保留浣腸として処方された1つまたは複数の液体である、請求項14に記載の使用。

呼吸器疾患、口腔の疾病または状態、胃腸の疾患、鼻の疾患、あるいは泌尿器系または生殖器系の疾患を処置するために粘膜と接触させる、請求項15に記載の使用。

抗菌金属がナノ結晶性の銀である、請求項16に記載の使用。

抗菌金属が酸素との複合体として形成された銀である、請求項16に記載の使用。

包帯または薬剤組成物が、包帯または組成物を湿った状態に保つ密閉層または半密閉層を用いて固定または密閉されている、請求項13に記載の使用。

1つまたは複数の抗菌金属が、湿性のまたは親水コロイドを含む包帯中で、あるいは1つまたは複数の親水コロイドと共に薬剤組成物中で提供される、請求項13に記載の使用。

親水コロイドが、セルロースおよびその誘導体、デンプン、グリコーゲン、ゼラチン、ペクチン、アルギネート、キトサン、キチン、アラビアゴム、イナゴマメゴム、カラヤゴム、トラガカントゴム、ガッチゴム、寒天、カラギナン、カロブゴム、グアールゴム、およびキサンタンゴムの1つまたは複数である、請求項20に記載の使用。

親水コロイドが、カルボキシメチルセルロース、アルギネート、ペクチン、およびグリセリルポリメタクリレートの1つまたは複数である、請求項21に記載の使用。

抗菌金属がナノ結晶性の銀である、請求項22に記載の使用。

抗菌金属が酸素との複合体として形成されたナノ結晶性銀である、請求項22に記載の使用。

抗菌金属が粉末の形態であり粘膜に直接送達される、請求項6に記載の使用。

粉末が2μm以下の粒子サイズである、請求項25に記載の使用。

粉末が1μm以下の粒子サイズである、請求項26に記載の使用。

抗菌金属がナノ結晶性銀である、請求項27に記載の使用。

抗菌金属が酸素との複合体として形成されたナノ結晶性銀である、請求項27に記載の使用。

金属をアルコール系または水系の電解液と接触させた際に少なくとも1つの抗菌金属の原子、イオン、分子、またはクラスターが放出されるほど十分な原子無秩序によって特徴付けられており、1つまたは複数の抗菌金属が粘膜の問題領域に局所的な抗炎症性効果または抗菌効果をもたらす剤形で提供される、治療上有効な量の結晶形態の1つまたは複数の抗菌金属と、
任意選択で、1つまたは複数の抗菌金属との混合物としてあるいはそれと別個に提供される製薬上許容される担体と
を含む、粘膜の炎症または感染症を軽減させるためのキット。

1つまたは複数の抗菌金属が粉末の形態または基材上のコーティングとして提供される、請求項30に記載のキット。

抗菌金属の粉末が、透過性の膜、あるいは容器、包帯、メッシュ、ライナー、濾過表面、布、またはフィルム上のコーティングとして提供される、請求項31に記載のキット。

キットが、1つまたは複数の抗菌金属とは別個に提供される製薬上許容される担体を含む、請求項32に記載のキット。

製薬上許容される担体が水系またはアルコール系の電解液である、請求項33に記載のキット。

製薬上許容される担体が水である、請求項34に記載のキット。

剤形が、口腔、鼻気道、気管支道、肺気道、気管気道、咽頭気道、耳表面、眼表面、前立腺を含めた泌尿生殖器系、生殖器系、ならびに大腸表面および直腸表面を含めた胃腸管の1つまたは複数である粘膜を処置するのに適合されている、請求項30に記載のキット。

剤形が、口腔、鼻気道、気管支道、肺気道、気管気道、咽頭気道、前立腺を含めた泌尿生殖器系、生殖器系、ならびに大腸表面および直腸表面を含めた胃腸管の1つまたは複数である粘膜を処置するのに適合されている、請求項30に記載の方法。

抗菌金属がナノ結晶性であり、金属をアルコール系または水系の電解液と接触させた際に抗菌金属が抗菌金属の原子、イオン、分子、またはクラスターが持続的に放出されるほど十分な原子無秩序を有するように形成されている、請求項37に記載のキット。

抗菌金属が、銀、金、白金およびパラジウムからなる群から選択される、請求項38に記載のキット。

抗菌金属がナノ結晶性銀である、請求項39に記載のキット。

抗菌金属が酸素との複合体として形成されたナノ結晶性銀である、請求項39に記載のキット。

製薬上許容される担体が、呼吸器疾患を処置するためのエアロゾル、スプレーまたはミストとして口腔、鼻気道、気管支道、肺気道に送達する抗菌金属の液体配合物を作製するためのアルコール系または水系の電解液である、請求項41に記載のキット。

抗菌金属がナノ結晶性銀であり、40から500μg/mlの範囲の銀濃度を有する液体配合物を作製するために、アルコール系または水系の電解液がpH範囲3.5から6.5の水である、あるいはキットがpHをこの範囲に調整する酸性化剤を含んでいる、請求項42に記載のキット。

1つまたは複数の抗菌金属が、包帯、基材またはパッチ上のコーティングまたはその中の充填剤として、あるいは粘膜への施用に適した1つまたは複数の製薬上許容される担体を有する薬剤組成物中で提供される、請求項39に記載のキット。

薬剤組成物が、1つまたは複数の抗菌金属の溶解種を含む液体を作製できる形の1つまたは複数の抗菌金属のナノ結晶性粉末またはコーティングを含む、請求項39に記載のキット。

薬剤組成物が、抗菌金属粉末を0.01から10重量%で含むゲル、クリーム、ローション、ペースト、軟膏、発泡体、座薬、ロゼンジ、ガム、錠剤、カプセル、またはウエハーの1つまたは複数、あるいは1つまたは複数の抗菌金属の溶解した種を0.001から10重量%の量で含む局所用溶液、エアロゾル、滴下液、注入液、スプレー、ミスト、ドロップシロップエリキシル、マウスウォッシュ、または保留浣腸として施用する液体を作製できる形の1つまたは複数の抗菌金属のナノ結晶性粉末またはコーティングである、請求項44に記載のキット。

抗菌金属がナノ結晶性銀である、請求項46に記載のキット。

抗菌金属が酸素との複合体として形成されたナノ結晶性銀である、請求項46に記載のキット。

コーティングが、包帯、布、フィルム、ライナー、メッシュ、濾過表面または容器から選択される基材上で提供される、請求項46に記載のキット。

コーティングが150から10,000nmの厚さである、請求項49に記載のキット。

製薬上許容される担体が水である、請求項46に記載のキット。

製薬上許容される担体が水である、請求項48に記載のキット。

1つまたは複数の抗菌金属が、1つまたは複数の親水コロイドとの混合物として提供される、あるいは密閉するための1つまたは複数の親水コロイドを含む湿性包帯がキットに含まれる、請求項46に記載のキット。

親水コロイドが、セルロースまたはその誘導体、デンプン、グリコーゲン、ゼラチン、ペクチン、アルギネート、キトサン、キチン、アラビアゴム、イナゴマメゴム、カラヤゴム、トラガカントゴム、ガッチゴム、寒天、カラギナン、カロブゴム、グアールゴム、およびキサンタンゴムの1つまたは複数である、請求項53に記載のキット。

親水コロイドが、カルボキシメチルセルロース、アルギネート、ペクチン、およびグリセリルポリメタクリレートの1つまたは複数である、請求項54に記載のキット。

抗菌金属がナノ結晶性銀である、請求項55に記載のキット。

抗菌金属が酸素との複合体として形成されたナノ結晶性銀である、請求項55に記載のキット。