JP2013537227A - 抗菌性および創傷治癒作用を有する外用医薬組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、薬理学、医薬、獣医学および医薬産業に関する。本発明は、具体的には皮膚及び軟部組織の感染治療により高い治療効率を有する新規複合材料抗菌及び創傷治癒外用薬剤の製造方法に関する。提供する医薬組成物は、活性物質としてのホスホマイシンと、ナノ構造微細分散二酸化ケイ素を含む。医薬組成物の製法は、ホスホマイシンとナノ構造微細分散二酸化ケイ素とを混合することを含む。上記物質の質量比が２５〜７５質量％：７５〜２５質量％の混合物は、微粉末分画（５μｍ以下）の質量比が４０％以上に高くなるまで機械で衝撃磨砕する。
Description
本発明は、抗菌性医薬配合物およびその製造技術に関する。これは、医薬および獣医学において、皮膚や軟部組織の創傷熱における感染の予防措置および医薬品を維持するものとして用いることができ、術後の創傷治癒の促進、加えて医薬品製造のための医薬産業での使用を提供することができる。
国際的な一般名称でホスホマイシンという抗生物質がよく知られており、これは、広域スペクトルの抗菌作用を有し、多くのグラム陽性およびグラム陰性微生物に対する殺菌作用を提供するものであり、非経口投与形態の静脈注射（基本的にはホスホマイシンのナトリウム塩である）によって、皮膚、軟部組織、骨および関節における感染の治療にうまく利用することができる［１，２，３，４，５］（非特許文献１〜５）。
ホスホマイシンは、食細胞（好中球およびマクロファージ）に浸透して、それらの食細胞作用を刺激し、細胞内に存在する微生物に殺菌作用を与えることができることが発見されている［６，７］（非特許文献６及び７）。
また、ホスホマイシンは、炎症性反応における急性期を短くすることができ、加えて多層の微生物群によって生成したバイオフィルムに浸透して、それらを他の抗生物質のために脆弱にし、ゆるくさせることも証明されている［８，９，１０］（非特許文献８〜１０）。
上述の性質以外にも、ホスホマイシン（その非経口の形態で）は、局所投与の場合、血流遮断および血管新生プロセスを刺激すること、単球および線維芽細胞の炎症領域への走化性を活性化すること、組織のフィブロネクチンを生産するマクロファージ量を増加させることが可能であり、従って、この抗生物質は、粉末、洗浄剤、クリームまたはその他のあらゆる形態の創傷治癒のための外用投与用薬剤として特許されるもっともな理由がある［１１］（特許文献１）。この特許は、提供された医薬組成物に関して最も近い類似の特許であり、本発明の比較例と認められる。
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このような比較例の１つ問題は、吸着性および浸透性がないことであり、そのために組織分解および微生物の分解産物の初期における内容物の必要な排出および吸着が妨害され、従って治療効率のレベルが低くなる。
本発明は、接触伝染病および炎症性疾患の治療の場合において、高い治療効率を有する非経口の形態のホスホマイシンおよびナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素（ＢＨＳｉＯ２）の使用に基づき、抗菌性および創傷治癒作用を有する外用医薬組成物を作製する課題を解決するものである。
上述の課題を解決するために、治療剤として（粉末状の）ホスホマイシン抗生物質、加えてナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素を含み、ホスホマイシン：ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素の質量比が（２５〜７５質量％）：（７５〜２５質量％）である、抗菌性および創傷治癒作用を有する外用医薬組成物の使用を提供する。
さらに上述の課題を解決するために、治療剤として（粉末状の）ホスホマイシン抗生物質、加えてナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素を含み、ホスホマイシン：ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素の質量比が、（２５〜７５質量％）：（７５〜２５質量％）である、抗菌性および創傷治癒作用を有する外用医薬組成物の使用も提供され、ここでこのようにして得られた混合物を機械で衝撃磨砕する。
大きさ５μｍ以下のナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素の割合が４０％以上になるように、このようにして得られた混合物を機械で衝撃磨砕すれば、提供された医薬組成物の治療効率は高まるであろう。
述べられた医薬組成物を製造するために、我々は、スペインの会社「エルクロス」によって製造されたホスホマイシン（非経口投与の形態）を用いた。ＢＨＳｉＯ２として、ロシアの会社ＣＪＳＣ「ポリソルブ」によって製造された「ポリソルブ」薬物（薬理学的な分類：腸吸着溶液；活性物質：コロイド状の二酸化ケイ素）を用いており、これは、９０μｍ以下の大きさを有する集合体（不規則なマイクロ粒子）に凝集させた丸い二酸化ケイ素ナノ粒子（大きさ５〜２０ｎｍ）を含む（登録番号００１１４０／０１−１００９０８）。
組成物の配合の選択は、大きさがマイクロレベルのＢＨＳｉＯ２粒子へのホスホマイシン分子の可逆的な吸着現象、それに加えて、機械による衝撃磨砕で上記粒子とホスホマイシン分子とを含む混合物を機械で活性化する際に、ＢＨＳｉＯ２マイクロ粒子サイズが減少すること、に基づいて行った。
ＢＨＳｉＯ２は、無毒性、吸収性、浸透性および吸水性を有する点で、感染創治療のための医薬で用いられており、さらに、よく知られているホスホマイシン抗生物質を含む創傷治癒組成物のリストにも含まれており、さらに、提供される組成物とは異なる方法によって製造されている他の物質とは異なっているために、選択されている［１２，１３，１４，１５］。
その他、ＢＨＳｉＯ２が選択された理由は、ＳｉＯ２ナノ粒子は（構造強度がゆるいこととは関係なく）それらの薬理学的に有利な生体適合性、生体内分布、生物分解および無毒の特性の点で特徴的であるためであり、従ってＢＨＳｉＯ２は、抗生物質のマクロファージへの細胞内送達のための抗生物質のキャリアーとして役立つ可能性があり、このような場合において抗生物質は炎症領域中で濃縮され、すなわち、皮膚および軟部組織における接触伝染病および炎症性疾患の治療の場合、感染組織における抗生物質濃度が顕著に高められ、加えて免疫細胞の抗菌活性を刺激することによって、抗菌剤の真の治療効率が高められると予想される［１６，１７］。
ホスホマイシン抗生物質粉末を混合してＢＨＳｉＯ２を徹底的に衝撃磨砕操作で機械的活性化することによる上記医薬組成物の上記製造方法によれば、ホスホマイシン分子を表面に吸収させた微細分散ＢＨＳｉＯ２粒子（５μｍ未満）をより多くマクロファージに取り込ませることが可能になる［１８］。
この目的を達成するために、ホスホマイシン抗生物質：ＢＨＳｉＯ２の質量比（２５〜７５質量％）：（７５〜２５質量％）の混合物は、微粉化分画の質量比が４０％に上昇するまで徹底的な機械での衝撃磨砕によって活性化される。
このようにして得られた、表面上にホスホマイシン分子が可逆的に吸着した微細分散ＢＨＳｉＯ２を含む粉末状組成物は、粉末状の外用組成物として、または、１〜１０％水懸濁液として使用することができる。
このような組成物を得るために、徹底的な機械による衝撃、圧力およびせん断による変形による固形成分の混合処理を含む機械化学的な方法を用いており、このような変形のほとんどが物質に衝撃磨砕作用を与える様々な種類のミルで達成される。質量比（２５〜７５質量％）：（７５〜２５質量％）の固形ホスホマイシン抗生物質およびナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素の混合物は、ビーズミルによって機械的に活性化される。用いられる混合物の製造方法は、所定の方式で、単純な構成要素の混合によって混合物を製造するかまたはそれらの溶液を蒸発させることと比較して、化学分解を回避し、粉末の構成要素を完全に均一にするのに役立つものであり、さらにその結果として、組成物の高い薬剤活性をもたらす。
最低限与える必要がある機械による衝撃量の定量的な基準として、組成物の懸濁液の粒度分析法を使用することが好ましい。５μｍ未満の粒子の質量分率が４０％より大きいことが必要である。粉末の混合物の機械処理は、回転ミル、振動ミルおよび遊星ミルで行われる。粉砕媒体として、ボール、コアなどが使用できる。
本組成物の実験動物（モルモットおよびウサギ）の薬理試験から、上記方法によって製造された上記組成物は、元のホスホマイシンと比較してより高い抗菌性および創傷治癒効率を有することが示された。
このような方式において、述べられた薬理学的な組成物およびそれらの製造方法を使用することによって、以下に述べる利点が提供される：
１）臨床的に有意な、皮膚および軟部組織の創傷熱、加えて、外科創傷の瘢痕形成期間の抗菌療法の有効性および品質を高めること；
２）生態学的な安全性、廃棄物がないこと、および、製剤の製造技術が廉価であること。
１）臨床的に有意な、皮膚および軟部組織の創傷熱、加えて、外科創傷の瘢痕形成期間の抗菌療法の有効性および品質を高めること；
２）生態学的な安全性、廃棄物がないこと、および、製剤の製造技術が廉価であること。
ここで示された発明を、以下に列挙した実施例によって説明する。
粉末状の組成物製造：ホスホマイシン／ＢＨＳｉＯ２
質量比３：１、１：１および１：３のホスホマイシンおよびＢＨＳｉＯ２の混合物を円形の回転ミルで２および４時間加工した。表１に、粒状組成物の水懸濁液のデータ（我々は、レーザーマイクロ−サイザー２０１粒度計を用いた）、加えて抗生物質含有量のＨＰＬＣ解析を（元の物質からの％として）示す。
質量比３：１、１：１および１：３のホスホマイシンおよびＢＨＳｉＯ２の混合物を円形の回転ミルで２および４時間加工した。表１に、粒状組成物の水懸濁液のデータ（我々は、レーザーマイクロ−サイザー２０１粒度計を用いた）、加えて抗生物質含有量のＨＰＬＣ解析を（元の物質からの％として）示す。
表１からわかるように、組成物製造の選択された条件は、微細分散ＢＨＳｉＯ２分画の一部（５μｍ未満の粒子サイズ）を所定の値まで（総質量の４０％以上）高めることができ、さらに抗生物質の化学分解を回避することができる。
ＢＨＳｉＯ２粒子によるホスホマイシンの吸着率は、２０〜２５％であった。
ホスホマイシン及び医薬組成物の治療効率の測定
質量比１：１、すなわち５０質量％：５０質量％の抗生物質／ＢＨＳｉＯ２の混合物とした２時間機械処理したホスホマイシンの調査を行った。
実験は、「実験用動物の使用に関する規則」（ソビエト連邦保健衛生省，第７５５号，１９７７年１２月８日）に従って、ウサギ成体「チンチラ」（雄、体重３〜３．５ｋｇ）及び任意交配モルモット（雄、体重０．８〜０．９ｋｇ）を用いて行った。
実験モデル
１．切開術
毛をそった腰部の左側および右側に滅菌したメスで数回の切開術を行った（局所麻酔に１．５％ノボカイン溶液を用いた）；切開は、モルモットの場合は筋層鉗子を用いて長さ２ｃｍおよび深さ０．８ｃｍでなされ、ウサギの場合は筋層鉗子を用いて長さ２ｃｍおよび深さ１ｃｍでなされた。
質量比１：１、すなわち５０質量％：５０質量％の抗生物質／ＢＨＳｉＯ２の混合物とした２時間機械処理したホスホマイシンの調査を行った。
実験は、「実験用動物の使用に関する規則」（ソビエト連邦保健衛生省，第７５５号，１９７７年１２月８日）に従って、ウサギ成体「チンチラ」（雄、体重３〜３．５ｋｇ）及び任意交配モルモット（雄、体重０．８〜０．９ｋｇ）を用いて行った。
実験モデル
１．切開術
毛をそった腰部の左側および右側に滅菌したメスで数回の切開術を行った（局所麻酔に１．５％ノボカイン溶液を用いた）；切開は、モルモットの場合は筋層鉗子を用いて長さ２ｃｍおよび深さ０．８ｃｍでなされ、ウサギの場合は筋層鉗子を用いて長さ２ｃｍおよび深さ１ｃｍでなされた。
８日の期間中（初日から開始して）毎日、コントロール動物群の創傷を一般的な滅菌食塩水で洗い、絆創膏で固定した滅菌ガーゼで覆った。試験動物群の創傷を滅菌食塩水で洗い、乾燥させ、ホスホマイシン滅菌粉末または同じ層を医薬組成物を均一な層（２〜３ｍｍ）になるようにふりかけ（モルモットの場合）、試験ウサギの創傷を滅菌２．５％ホスホマイシン溶液または滅菌５％医薬組成物懸濁液で洗浄し、その後それらを乾燥させ、絆創膏で固定した滅菌ガーゼで覆った。
再生プロセスの経過を９日間モニターした。医師は、創傷が開いている領域の長さを測定し、創傷の端部および側面、滲出物の有無および特徴、壊死の有無を目視で評価した。表２および３に記載の試験結果を参照されたい。
２．感染させたやけど
毛をそった腰部の左側および右側の表皮に、バーナーの火炎上で熱した金属製アプリケーターを皮膚に接触させ４０秒間そのままにすることによって数ヶ所やけどをつくった（局所麻酔に１．５％ノボカイン溶液を用いた）。やけどを負った領域の中心部の皮下に、黄色ブドウ球菌（ＡＴＣＣ番号２５９２３Ｆ−４９）を１０１０ＣＦＵ／ｍｌの投与量で含む懸濁液（体積０．８ｍｌ）として毎日挿入した。
毛をそった腰部の左側および右側の表皮に、バーナーの火炎上で熱した金属製アプリケーターを皮膚に接触させ４０秒間そのままにすることによって数ヶ所やけどをつくった（局所麻酔に１．５％ノボカイン溶液を用いた）。やけどを負った領域の中心部の皮下に、黄色ブドウ球菌（ＡＴＣＣ番号２５９２３Ｆ−４９）を１０１０ＣＦＵ／ｍｌの投与量で含む懸濁液（体積０．８ｍｌ）として毎日挿入した。
１３日の期間中（初日から開始して）毎日、コントロール動物群のやけどを一般的な滅菌食塩水で洗い、乾燥させ、絆創膏で固定した滅菌ガーゼで覆った。試験動物のやけどを滅菌２．５％ホスホマイシン溶液または滅菌５％医薬組成物懸濁液で洗浄し、その後それらを乾燥させ、絆創膏で固定した滅菌ガーゼで覆った。
やけどの状態の進行を１４日間モニターした。医師が、やけどによる創傷の中心部分におけるやけどによる創傷表面および壊死領域を測定した。表４に示す結果を参照されたい。
統計データ処理は、スタティスティカ６．０というプログラムを用いて行われた。実験データは、中央値（Ｍｅ）、下位および上位四分位数（ＬＱ−ＨＱ）として示され、その偏差の信頼性を、スチューデントのｔ検定を用いて計算したところｐ値＜０．０５であった。
結果
１．切開実験から４８時間後、モルモットの結果は以下に示す通りであった：創傷の端部が盛り上がっていないこと、底部が清潔であること、靭帯および外側斜紋筋の筋肉層が見えること、創傷の中心部における血液の滲出がわずかな量しかないこと、微生物汚染がないことが記録された。２日目から９日目に、開放損傷面積の減少が記録された。これらのパラメーターは再生の指数として用いられた。
１．切開実験から４８時間後、モルモットの結果は以下に示す通りであった：創傷の端部が盛り上がっていないこと、底部が清潔であること、靭帯および外側斜紋筋の筋肉層が見えること、創傷の中心部における血液の滲出がわずかな量しかないこと、微生物汚染がないことが記録された。２日目から９日目に、開放損傷面積の減少が記録された。これらのパラメーターは再生の指数として用いられた。
表２に示されるデータからわかるように、６日目から本組成物の治療効率がホスホマイシンよりも確実に高かったことを考慮すると、ホスホマイシン：ＢＨＳｉＯ２の質量比が１：１の粉末状のホスホマイシンおよび医薬組成物は、コントロール群と比較して、切開部の再生プロセスを確実に高める。
２．切開実験から４８時間後、ウサギの結果は以下に示す通りであった：創傷の端部が盛り上がっていないこと、底部が清潔であること、靭帯および外側斜紋筋の筋肉層が見えること、創傷の中心部における血液の滲出がわずかな量しかないこと、微生物汚染がないことが記録された。その後の数日で、創傷において、述べられたパラメーターに関して差がなくなっていた（全ての試験群で）。２日目から９日目に、開放損傷面積の減少が記録された。これらのパラメーターは再生の指数として用いられた。
表３に示されるデータからわかるように、６日目から本組成物の治療効率がホスホマイシンよりも確実に高かったことを考慮すると、ホスホマイシン：ＢＨＳｉＯ２の質量比が１：１の２．５％ホスホマイシン溶液および５％医薬組成物水懸濁液は、コントロール群と比較して、切開部の再生プロセスを確実に高める。
３．実験開始から２４時間経過した感染したやけどの傷創の場合、モルモットは、やけど領域において特筆すべき皮膚外皮の硬結と浮腫が発生し、さらに、破れて乾燥した膨疹、加えて血液の滲出が記録された。やけどによる創傷の端部と、周囲の影響を受けていない皮膚との境界線ははっきりしていた。実験開始から３日目に、やけど中心に壊死領域が記録された。実験開始から４日目、やけど領域の減少と、壊死領域の増加が記録された（続いてさらに減少した）。
表４に示されるデータからわかるように、６日目から、本組成物の治療効率が、ホスホマイシンを用いた場合よりも確実に高かったことを考慮すると、２．５％ホスホマイシン溶液およびホスホマイシン：ＢＨＳｉＯ２（質量比は１：１）の５％医薬組成物水懸濁液は、コントロール群と比較して、黄色ブドウ球菌に感染したやけどの再生プロセスを確実に高める。
それゆえに、このようにして得られた（切開術および黄色ブドウ球菌感染やけどモデルを用いた）試験結果に基づき、我々は、軟部組織および経膚感染の治療の場合において、本明細書で示された抗菌性および創傷治癒作用を有する外用医薬組成物（ホスホマイシン／ＢＨＳｉＯ２）は、元のホスホマイシン（本発明の比較例）と比較して顕著に高められた治療効果を有すると結論付けることができる。
引用文献
Claims (4)
- 治療剤としてホスホマイシン抗生物質を含む抗菌性および創傷治癒用外用医薬組成物であって、粉末状であり、ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素を含み、ホスホマイシン：ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素の質量比が（２５〜７５質量％）：（７５〜２５質量％）であることを特徴とする、上記組成物。
- 前記ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素のうち５μｍ以下の大きさを有する粒子の割合が、４０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
- ホスホマイシンと他の要素とを混合することを含む抗菌性および創傷治癒用外用投与用医薬組成物の製造方法であって、粉末状のホスホマイシンと粉末状のナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素とを（２５〜７５質量％）：（７５〜２５質量％）の質量比で混合し、得られた混合物を衝撃磨砕作用による機械処理に処すことを含む、上記方法。
- 前記ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素のうち５μｍ以下の大きさを有する粒子の割合が、機械による衝撃磨砕によって４０％以上になることを特徴とする、請求項３に記載の製造方法。
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