JP2020183396A - 有機物質の存在下で改善された安定性を有するヨードフォア組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】有機物質の存在下で従来より遥かに安定性が高い、ヨードフォアの提供。【解決手段】ヨウ化物／ヨウ素酸のイオン源、チオシアン酸のイオン源および酸化剤を含むヨードフォア生成組成物であって、化合物がｉｎ ｓｉｔｕまたはｅｘ ｓｉｔｕで反応してヨードフォアを生成できる組成物。【選択図】図１

Description

本発明は医薬用および工業用ヨードフォア製剤、その合成および潜在的用途に関する。化合物は予測可能な抗菌活性を有する。さらに、このヨードフォアは、有機物質の存在下で、従来のヨードフォアより遥かに安定である。ヨードフォアは安定化剤と錯体形成したヨウ素ベースの化合物である。それらは、溶液中で遊離ヨウ素を放出し、これが抗菌活性をもたらす。ヨードフォアは通常、加熱下でヨウ素と安定化剤とを混合することにより調製される。

ヨードフォアは、遊離ヨウ素が主な細菌性タンパク質と相互作用し静菌作用または殺菌作用を生ずることにより、抗菌活性を発揮する。ヨードフォアは、工業用または医療用機器の洗浄および消毒から、創傷処置（感染後または感染前に予防として）までの広い範囲の潜在的用途を有する。希釈ヨードフォアは装置を洗浄するために酪農産業で広範囲にわたり使用され、潜在的病原性生物の蔓延を最小限にする。ヨードフォアは抗菌性のみでなく、強力な抗ウイルス性および抗真菌性を有する。それらの使用は、次亜塩素酸塩ベース漂白性化合物と異なり、ごくわずかの後濯ぎしか必要としない。それらの使用は通常、細菌または寄生生物の過剰増殖を最小限にする方法として、水槽中で行われる。それらを使って、アクネおよび皮膚疾患、ならびにヘルペス感染症（ウイルス）の突然発症の処置に関連する原因細菌を死滅させることができる。ヨードフォアは長年にわたり使用されてきており、一般に、安全な化合物と認識されている。利用可能な毒物学データの再調査に基づいて、アメリカ環境保護庁は、「ヨウ素およびヨードフォア錯体は、経口、皮膚、および吸入経路の曝露による場合は毒性が極めて低い」と結論付けた。最もよく使われるヨードフォアは、ポリビニルピロリドンヨウ素である（ＰＶＰ−ヨウ素、ＰＶＰ−Ｉ、またはポビドン、およびその商品名Ｂｅｔａｄｉｎｅ、またはＷｏｌａｄｉｎｅとして知られている）。ＰＶＰポリマーはまた、ヨウ素の潜在的毒性作用を減らす役割もする。ヨウ素媒介殺作用に対する細菌の抵抗性／耐性についてはほとんど報告がされてこなかった。これはおそらく、ヨードフォアによる細胞内の種々の細菌性タンパク質の無差別ターゲティングに起因するのであろう。このような耐性／抵抗性表現型は、細菌ゲノム中の複数の、併発する有益な変異を必要とするであろう。

ＰＶＰ−Ｉの使用は、長期貯蔵、遊離対全ヨウ素および毒性問題などに関するヨウ素のチンキ剤およびルゴール液（ヨウ素とヨウ化物イオンの溶液）の欠点のいくつかを克服した。しかし、ＰＶＰ−Ｉなどのよく使われるヨードフォアは、有機物質の存在下で極めて不安定である。ＰＶＰ−Ｉを水に溶解すると、化合物は顕著な抗菌活性を発揮するが、有機物質の存在下では極小限の抗菌活性しか示さない。例えば、大腸菌ＡＴＣＣ２５９２２に対する水中でのＰＶＰ−Ｉの最小阻止濃度（ＭＩＣ）は、１ｍｇ／Ｌ未満である。有機物に富む増殖培地（例えば、ＬＢ培地）中でこの試験を繰り返す場合、ＭＢＣ値は、５００ｍｇ／Ｌ超であると記録される。このＭＢＣ値の不一致は、従来のヨードフォアの限界を示している。多くの環境におけるこのような濃度の使用は、実際上困難で、法外な費用がかかり、場合によっては有害であろう。

酪農産業では、ＰＶＰ−Ｉを恒常的に使用して搾乳前後で乳牛の乳頭を洗浄し、存在する細菌を死滅させている。しかし、ＰＶＰ−Ｉが牛乳と接触すると、活性が急速に低下する。パン焼きなどの他の産業においても、装置上に残された食物残留物がＰＶＰ−Ｉと相互作用してその抗菌作用を停止させるので、同様のことが起こる。

本発明の目的
本発明の目的は、有機物質の存在下で従来のヨードフォアより極めて安定性の高い新規ヨードフォアを提供することである。さらなる目的は、ヨードフォアを生成する組成物、特に高有機物質負荷を有する環境の消毒のために使用できる組成物を提供することである。

本発明では、ヨウ化物またはヨウ素酸イオン、チオシアン酸イオンおよび酸化剤を含むヨードフォア生成組成物が提供される。

ヨウ化物／ヨウ素酸塩源は、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化水素、ヨウ化ロジウム、またはヨウ化物、ヨウ素酸カリウムもしくはヨウ素酸ナトリウムの徐放型であってよい。

チオシアン酸イオン源は、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸リチウム、チオシアン酸セシウム、チオシアン酸、チオシアン酸ロジウム、チオシアン酸の徐放型、またはシアン酸カリウムもしくはチオシアノーゲンなどのシアン酸化合物であってよい。

酸化剤は、過酸化水素または過マンガン酸カリウム、過酸化ナトリウム、過酸化リチウム、過酸化物放出過炭酸塩、過酸化物放出クエン酸またはビタミンＣ、酸化バリウム、過ホウ酸ナトリウムを含む過酸化物塩、過酸化水素−尿素付加物、超酸化物、ジオキシゲニル、オゾン、オゾニドを含む酸素放出疑似過酸化物、ペルオキシ酸、ハロゲン化アシルおよび脂肪族過酸化物を含む有機過酸化物であってよい。

いくつかの実施形態では、ヨウ素酸カリウムは、酸化剤およびヨウ素酸／ヨウ素イオン源の両方として機能する。

本発明は、Ｉ_２ＯＨＳ（ＣＮ）_２などの、酸素を含むヨード−チオシアン酸錯体を含むヨードフォアも提供する。

新規ヨードフォアは、ヨウ化物イオン源（例えば、ヨウ化カリウム）、チオシアン酸イオン源（例えば、チオシアン酸カリウム）および過酸化水素などの酸化剤を水性の環境中で混合することにより調製できる。強力な抗菌性化合物を１％Ｗ／Ｖのチオシアン酸カリウム（ＫＳＣＮ）、１％Ｗ／Ｖのヨウ化カリウム（ＫＩ）および１％Ｗ／Ｖの過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を混合することにより調製できる。さらに希釈されたまたは濃縮されたヨードフォアの溶液は、出発成分を増やすまたは減らすことにより調製できる。さらに、濃縮されたストックを調製し、必要に応じて希釈できる。

この水性の環境中で、ヨウ化物およびチオシアン酸塩は同時に酸化され、酸素原子を含むヨード−チオシアン酸錯体を形成する。さらなる酸化が起こる場合があり、Ｉ_２、Ｉ_３、Ｉ_４、およびＩ_５種を生成し、分子量が増加する。

過酸化水素は開裂して酸素と水を形成するので、分解または毒性で大きな問題がないという点で、過酸化水素の使用は好都合である。その他の酸化剤、例えば過マンガン酸カリウム、を使用できるが、それらは、環境に望ましくない色および不純物を付与してしまう。別の選択肢として、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ_３、１％Ｗ／Ｖ）は、過酸化物とヨウ化物の組み合わせの代替物として、酸化剤とヨウ素源の両方の機能を果たすことができる。ヨウ素酸カリウムとチオシアン酸塩との間の反応は、より遅い速度で進行する（本明細書で記載の濃度で、ほぼ２４時間要するが、過酸化水素の添加により速めることができる）。重要なのは、ヨウ素酸塩ベース反応は、大きな抗菌活性を生じさせるために、１％Ｗ／Ｖを超える成分濃度を必要とすることである。ヨウ化物／チオシアン酸塩／過酸化物モデルを使って、遥かに低い（０．００１〜０．０１％Ｗ／Ｖ）またはより高い濃度を用いて溶液を作製でき、ヨウ素酸塩モデルとは異なり、示される抗菌活性は、濃度と直線関係がある。これは驚くべきことである。水性の環境中で調製されると、ヨードフォアは、必要に応じてあるｐＨに緩衝できる。それは、多数の塩の存在下で安定であり、また、密閉環境中では、比較的大きな温度範囲で安定である。ヨードフォアはヒドロゲルとして調製できる（例えば、１％Ｗ／Ｖポリアクリル酸ナトリウムを使って）。これは、熱傷／皮膚病訴のためのゲルとして適している。

５〜２０ｍｌの体積の０．５〜２％Ｗ／Ｖの調製されたヨードフォアは、乳房炎の反芻動物の乳房中に注入でき、原因細菌を死滅させることができるであろう。治療計画は、抗生物質処置計画（乳房炎の動物に対して、１日１回または２回を、２〜１０日間）を反映し得るであろう。

ヨードフォアにより示される広範囲の抗菌活性のために、化合物は、多種多様の細菌（グラム陽性、グラム陰性、抗生物質耐性細菌、真菌株、およびウイルス）を死滅させることができるであろう。

希釈形態（０．１％Ｗ／Ｖ未満）の新規ヨードフォアを使って、軽度の切り傷または擦過傷を処置できるであろう。

より濃縮された形態の同じヨードフォア（約０．５％Ｗ／Ｖ）を使って、より深刻な皮膚感染症を処置できるであろう。ヨードフォアの噴霧スプレータイプは、抗生物質の使用がうまくいかないことが多い肺感染症を処置するために使用するのに好適であろう。このような送達メカニズムはまた、開放創が発生する手術において、予防手段としての可能性があると思われる。

濃縮された形態（１％Ｗ／Ｖ超）は、食品加工設備、スチールボウル、外科設備などの無生物体を浄化／消毒または汚染除去できるであろう。

ヨウ化物およびチオシアン酸塩のカリウムまたはナトリウム変種などの単純イオン性塩の使用が優先されるが、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化水素、ヨウ化ロジウムなどの他の形態、または元素状ヨウ素の酸化による他の形態、およびチオシアン酸源として、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸リチウム、チオシアン酸セシウム、チオシアン酸、チオシアン酸ロジウム、またはシアン酸カリウムなどのシアン酸化合物もしくはチオシアノーゲンを含むがこれらに限定されない他の形態を使用してもよい。

同様に、酸化性溶液としての過酸化水素の使用が好ましい。理由は、必要とする濃度（３％Ｗ／Ｖ未満）で非毒性であり、多くの残留物を残さないためである。あるいは、次いで好ましい酸化剤として、限定されないが、過酸化ナトリウム、過酸化リチウムまたは過酸化物放出過炭酸塩、過酸化物放出クエン酸もしくはビタミンＣ、酸化バリウム、過ホウ酸ナトリウムを含む過酸化物塩、過酸化水素−尿素付加物、スーパーオキシド、ジオキシゲニル、オゾン、およびオゾニドを含む酸素放出擬似過酸化物、ペルオキシ酸、ハロゲン化アシル、脂肪族過酸化物を含む有機過酸化物を含む酸化剤を使用してもよい。

ヨードフォアは、用途に適合するゲル、エマルジョン、オイル、ヒドロゲル、液体または粉末として調製できる。化合物は、貯蔵延長のため乾燥タイプとして、凍結乾燥し貯蔵できる。化合物を、細菌感染を予防するまたは死滅させる手段として、乾燥品（その後湿潤させる）または湿潤品として包帯に付加できる。化合物は経口送達、静脈内送達、局所的送達、腸内もしくは非経口送達、または吸入による送達に適合できる。化合物は、従来の薬学的に許容可能なキャリアおよび賦形剤と一緒に処方してよい。好適なキャリアおよび賦形剤には、限定されないが、結合剤、コーティング剤、顔料、崩壊剤、香味料、付着防止剤、流動促進剤、潤滑剤、防腐剤、吸着剤、甘味料またはビークルが挙げられる。

酸素化チオシアン酸塩安定化剤と共にかなりの量の利用可能な遊離のヨウ素を生成するには、０．１：１０〜１０：１（重量比）の範囲のヨウ化物のチオシアン酸塩に対する比が重要である。より好ましい比は、０．２：１〜５：１である。より好ましい比は、０．８：１〜１．２：１である。さらに、より好ましい比の選択肢は、１：１のチオシアン酸塩のヨウ化物に対する比である。例えば、酸化剤としての８００〜１２００ｍｇ／Ｌの十分な過酸化水素の存在下で、それぞれ１，０００ｍｇ／Ｌのヨウ化カリウムおよびチオシアン酸カリウムである。

０．２５：１〜４：１（重量比）の範囲の比の過酸化水素対ヨウ化物／チオシアン酸塩は、同時酸化を可能にし、したがってヨードフォアの生成を可能にするのに十分である。過酸化水素のヨウ化物／チオシアン酸塩に対する比のより好ましい選択肢は、０．５：１〜２：１である。さらに、より好ましい選択肢は、過酸化水素のヨウ化物／チオシアン酸塩に対する１：１の比である。２：１またはそれを超える過酸化水素のヨウ化物／チオシアン酸塩に対する比では、化合物はｐＨ変化のために安定性がより低く、チオシアン酸塩のＳＣＮ結合が切断されるので望ましくないＣＮおよびＳＯ_４を生成する可能性がある。１：１未満の範囲の過酸化水素のヨウ化物／チオシアン酸塩の比では、酸化が起こるのが不十分なので、活性が低下する。

過炭酸塩は、水性の環境での混合時に過酸化水素を放出する乾燥化合物である。従って、ナトリウム（およびその他の）過炭酸塩は、過酸化水素源として役割を果たすであろう。過炭酸塩からの利用可能な過酸化水素に基づいた単純計算により、液体過酸化物を乾燥した過炭酸塩と簡単に交換できるであろう。さらに、酸化し、遊離Ｏを放出するその他の化合物を、達成可能な遊離Ｏ含量の決定に基づいて使用できるであろう。単純な酸化還元酵素は、単糖と反応して過酸化水素源を形成できる。このような系は、その環境中で形成される過酸化水素の正確なレベルを決定することにより使用できるであろう。

チオシアン酸塩の使用が、有機物質の存在下でこのような安定化をもたらすことは、驚くべきことである。ＳＣＮは線形化合物である。特徴付けに対するベースを与えるのは、１つの特定の原子ではない。イソチオシアン酸アリルは同じ結果をもたらすのに不十分であり、反応が原子へのアクセスに極めて依存的であることを示唆する。種々のスルフェート、チオール、およびメチオニンなどのチオベースの化合物を含む多くの硫黄（Ｓ）含有化合物は、有機物質存在下で安定なヨードフォアを同じ様式で生成させなかった。同様に、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムまたはシアン酸カリウムなどの多くのシアン酸塩ベース化合物は、有機物質存在下で安定なヨードフォアを生成させるのに効率的でなかった。このことが、チオシアン酸塩の使用の結果をいっそう驚くべきもの、かつ新規なものにしている。

酸化の程度および相対濃度に応じて、１分子当たり７つのヨウ素原子に至る、多くの有望なヨード−チオシアン酸化合物が単一ヨウ素から生成される。このような化合物は、ＩＳＣＮ、Ｉ_２ＳＣＮ、Ｉ_２（ＳＣＮ）_２、ＩＯＨ（ＳＣＮ）_２、Ｉ_３ＯＨ（ＳＣＮ）_２、Ｉ_３ＯＨ（ＳＣＮ）_３、Ｉ_４Ｏ（ＳＣＮ）_４ＯＨ、Ｉ_５（ＳＣＮ）_５である。

本発明のヨードフォアはヨウ化物／ヨウ素酸イオンおよびチオシアン酸イオンの同時酸化（ヨウ素の生成を可能にする）により溶液中で生成され、チオシアン酸イオンは、生じる抗菌活性を有するヨウ素を安定化する役割を果たす。生じるヨードフォアは、ヨード−チオシアン酸錯体クラスの化合物である。このヨードフォアは、要求に応じて、希釈されたまたはより濃縮された製剤として調製できる。新規ヨードフォアは、ヨウ化物／ヨウ素酸塩とチオシアン酸イオンの混合（適切な酸化剤の存在下で）によりｉｎ ｓｉｔｕで調製でき、またはｅｘ ｓｉｔｕで調製しそれに応じて適用／添加できる。この新規ヨードフォアは、他のヨードフォアと同様に水系環境中で強力な抗菌活性を示す。しかしながら、ＬＢ培地（ＬＢ）中での大腸菌ＡＴＣＣ２５９２２に対するＭＩＣは、１０ｍｇ／Ｌ未満のままであり、これは、ＰＶＰ−Ｉの値（５００ｍｇ／Ｌ）とは異なる。この新規ヨードフォアは、従来のヨードフォアが使用されてきた用途、すなわち、創傷／熱傷処置、抗ウイルス局所的処置、装置消毒薬、ふき取り化粧水、抗真菌局所剤用の抗菌剤として多くの潜在的用途を有する。

さらに、新規ヨードフォアは、有機物質の存在のために従来のヨードフォア化合物が向かないと思われる多くの潜在的用途に向いている。このような例には、この化合物が抗生物質の代替品として牛乳が存在する乳房で使用される場合の反芻動物の乳房炎処置などの環境が含まれる。さらなる例は、牛乳により母親から仔ウシへ伝達される場合があるヨーネ病の原因細菌の根絶のために、未処理乳を「浄化する」ための使用である。新規ヨードフォアを使用して、十分な冷蔵法のない場所での牛乳の貯蔵寿命を延長することが可能であろう。これは従来のヨードフォアでは、牛乳との接触時に抗菌活性を急速に失うことから、可能ではないであろう。さらに、新規ヨードフォアは、存在するいずれかの有機物質（創傷中の脱落細胞、搾乳装置上の有機壊死組織片など）による活性消失を受けにくいと思われるので、従来の用途に対し、さらに好適である。さらに、ヨードフォアは、抗生物質処置に対する代替品として、局所、経口または静脈内のいずれかでの潜在的用途がある。それは、皮膚消毒剤、手術前の皮膚処置剤、局所投与剤、目の処置剤、耳の処置剤、アクネ処置剤、ウイルス感染症の処置剤として使用でき、または歯科医療現場での使用のため、例えば虫歯予防または歯石防止の洗浄液として、処置前の洗浄液としてまたは歯内治療器具の滅菌において使用できるであろう。この化合物はまた、食物消毒製剤において、または環境適用において、例えば、表面、パイプの消毒、水の消毒（例えば、フィルターなどへの化合物の含浸）に使用される。この化合物は、活性が劣るポビドンヨウ素の用途に置き換わる可能性を有している。

ヨードフォアはまた、癌処置にも使用してよく、この場合、ヨードフォアを使って、例えば、乳癌での分子ヨウ素Ｉ_２の使用を置換できるであろう（Ａｎｇｕｉａｎｏ ｅｔ ａｌ．Ｔｈｙｒｏｉｄ．Ｖｏｌ １７，Ｎｏ．９，２００７，ｐ８５１−８５９）。

ルゴール液および新規ヨードフォアの牛乳の色に与える影響（５００ｍｇ／Ｌから開始して、左から右へ２倍希釈）。 飛行時間質量分析法（ＴＯＦ−ＭＳ）による１％（１：１）の分析。ｍ／ｚピークは、２１２、２３２、３０９、３８６、４２６、４８３、５８０、６６９、７４６、７９６、８４３、および９５９で観察可能であった。 噴霧投与シミュレーション装置。 噴霧投与シミュレーション装置。 大腸菌に対する噴霧した化合物の死滅効率。 緑膿菌に対する噴霧した化合物の死滅効率。

実施例１
抗菌性局所軟膏／クリーム／ゲル／溶液として使用するための、１〜１００，０００ｍｇ／Ｌのヨードフォアを含む一般洗浄／抗菌性組成物。

実施例２
抗菌性局所軟膏／クリーム／ゲル／溶液として使用するための、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのヨードフォアを含む一般洗浄／抗菌性組成物。

実施例３
噴霧溶液を使って吸入抗菌療法として使用するための、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのヨードフォアを含む組成物。

実施例４
抗菌性包帯として使用するための、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのヨードフォアを浸漬したまたはそれを含む包帯。

実施例５
毎日１回または２回処置用の乳房内注入剤としての、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのヨードフォアを含む反芻動物の乳房炎を処置するための組成物。

実施例６
上述のように、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのヨードフォアをｉｎ ｓｉｔｕで生成できる成分（１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのヨウ化物またはヨウ素酸アニオン、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのチオシアン酸イオンおよび１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌの過酸化水素などの酸化性溶液（必要に応じ））を含む乳房内装置により処置が行われる、１日１回または２回用の即時用抗菌性組成物。

実施例７
上述のように、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのヨードフォアをｉｎ ｓｉｔｕで生成できる成分（１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのヨウ化物またはヨウ素酸陰イオン、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌのチオシアン酸イオンおよび１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌの過酸化水素などの酸化性溶液（必要に応じ））を含む、前述の実施例中に記載のいずれかの目的のための即時用抗菌性（および抗バイオフィルム）一般洗浄用組成物。

実施例８
実施例１〜７に記載の組成物であって、酸化性溶液が、本明細書の別の箇所で記載の、限定されないが、過酸化水素を含むリストから選択され、チオシアン酸およびヨウ化物（またはヨウ素酸）イオンの酸化を可能にするために十分な濃度で存在する組成物。

医薬的に有効なキャリアは、水、食塩水、エマルション、ゲルまたはヒドロゲルである。

本組成物は、湿らせた包帯による送達に適合し得る。

本組成物は、抗菌性鼻洗浄剤、抗菌性口内洗浄剤、抗真菌性洗浄剤、創傷もしくは熱傷部感染症の処置のために包帯または湿布に添加される消毒剤としての使用に適合されるか、またはヒトもしくは動物の肺の細菌または真菌感染症の処置のためのスプレー形態で噴霧されてもよい。

本発明はまた、上記の組成物でコートした医療機器、および本組成物を含浸させた包帯または湿布も提供する。

ヨーネ菌などの細菌の根絶のために、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌの濃度で抗菌剤として汚染された牛乳に補充される、前述のいずれかの実施例で記載の組成物。

真菌、寄生生物、単細胞生物、ウイルス、または細菌／真菌芽胞の根絶のために、１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌの濃度で抗菌剤として汚染された環境に補充される、前述のいずれかの実施例で記載の組成物。

ＰＶＰポリマーをこの化合物に導入することより、さらに安定な形態のヨード−チオシアン酸ヨードフォアを生成することが可能であろう。重要なのは、チオシアン酸塩とヨウ素含有ＰＶＰ−Ｉとの混合は既存のＰＶＰ−Ｉの構造を変える働きをせず、新規ヨードフォアがこの方法では調製できないことを示している。
Ｖｉｎｃｅは、料理の下準備での使用例としてのエッグディッピングを使ってＰａｕｌの研究の実施例を提示している。

実施例９
１０ｇのヨウ化カリウム、１０ｇのチオシアン酸カリウムを約９５０ｍｌの水に加えることにより、１Ｌのヨードフォアを調製する。塩が完全に溶解したら、３３．３３ｍｌの３０％過酸化水素をその溶液に加える。溶液にその後、１，０００ｍｌになるまで水を追加した。溶液のｐＨを調節して、必要に応じ、５．５に緩衝できる。この溶液を以降で１％（１：１）混合物と呼び、比は、使用したチオシアン酸塩およびヨウ化物塩の重量に対する加えた過酸化物の重量の比を意味する。

過酸化水素の使用に対する代替は、約３３ｇの過炭酸ナトリウム（３０％の利用可能な過酸化水素を含む）を使用し完全に溶解させて過酸化物を放出させることである。

さらなる代替として、１Ｌバッチのヨードフォアは、１０ｇのヨウ素酸カリウムおよび１０ｇのチオシアン酸カリウムを添加して約９５０ｍｌにすることにより調製される。その後、溶液を１，０００ｍｌになるまで水を追加し、２４時間放置して反応を起こさせる。その後、溶液のｐＨを調節して、必要に応じ、５．５に緩衝できる。

新規ヨードフォアは、実施例に記載の有機物質の存在下でのヨードフォアの安定性に加えて、ＰＶＰ−Ｉの利点も有することになるように、ＰＶＰポリマーとさらに錯体形成させ得るであろう。

適切な糖質グルココルチコイドが、乳房炎の動物を対象とした乳房内注入剤に、または肺感染症の処置もしくは予防を目的とした噴霧式／一般の洗浄剤の形態中に補充され得るであろう。ステロイドは、５〜５０ｍｇ／用量のヒドロコルチゾン、ハイドロコルチゾン／コルチゾール、プレドニゾロン、またはプレドニゾン（これらに限定されない）であってよい。

実施例１０
２個の漏斗、６０ｍＬのシリンジ、ゴムチューブ、および噴霧器を図３に従うように組み立てた。図４に従うように一切れのガーゼをテープの長さの上に配置しガーゼの上に包帯を固着することにより、包帯片を２個の漏斗の中央にぶら下げる。無菌の先端部を備えた自動ピペットを使って、５００μＬの標的細菌（大腸菌ＡＴＣＣ２５９２２または緑膿菌）を包帯片上に適用した。両漏斗を一緒に閉じ、７９０ｍＬの部分体積を形成し（シリンジが引き出されている間）、パラフィルムをそれらの縁の周りに適用して、装置を密封し環境内の気密性を保つた。１ｍＬの選択化合物を噴霧器チャンバー中に入れ、それからチャンバーを閉じた。噴霧器（Ａｅｒｏｎｅｂ Ｐｒｏ−Ｘ Ｓｏｌｏ Ｎｅｂｕｌｉｓｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ ｂｙ Ａｅｒｏｇｅｎ Ｌｔｄ．）のスイッチを入れて化合物のエアロゾル化を開始し、その後、チャンバー中で、植菌した包帯を１ｍＬのエアロゾル化化合物に１５分間暴露した。化合物への暴露の１５分後、無菌のユニバーサルチューブ中で、植菌した包帯を１０ｍＬの１％ＰＢＳ溶液中に懸濁させた。それぞれの化合物を適用する間に、１ｍＬの無菌Ｈ_２Ｏを通過させることにより噴霧器を洗浄した。チューブを振盪させボルテックス上に置いて包帯中に含まれている細菌細胞を溶液中に放出させた。２０μＬの試料をＰＢＳ−大腸菌溶液から採取し、９６ウエルプレートを使って、１０^−４の希釈が達成されるまで１０倍希釈を行った。２０μＬの各希釈液を溶原性寒天平板上に無菌的に拡散した。プレートを３７℃で一晩インキュベートした。回収可能な大腸菌の合計生菌数を計算した。このプロトコルを次の化合物のそれぞれに対し実施した：１％Ｈ_２Ｏ_２＋１％ＫＩ＋１％ＫＳＣＮ（１ｍｇ ＳＡＣと標識）、０．１％Ｈ_２Ｏ_２＋０．１％ＫＩ＋０．１％ＫＳＣＮ（０．１ｍｇ ＳＡＣ）、０．１ｍｇゲンタマイシン、１ｍｇゲンタマイシン、０．０１ｍｇレボフロキサシン、０．１ｍｇレボフロキサシン、１ｍｇレボフロキサシン、１０ｍｇレボフロキサシン、０．０１ｍｇポリミキシンＢ、０．１ｍｇポリミキシンＢ、１ｍｇポリミキシンＢ、０．１ｍｇ Ｈ_２Ｏ_２、１ｍｇ Ｈ_２Ｏ_２、１０ｍｇ Ｈ_２Ｏ_２。

図５および６に示すように、本発明の新規ヨードフォアは、大腸菌ＡＴＣＣ２５９２２に対する優れた死滅効率を示した。それは、レボフロキサシンおよびポリミキシンＢを含むいくつかの試験抗生物質と同等の性能を示した（全ての濃度で）。新規ヨードフォアは、微生物を死滅させる点でゲンタマイシンより優れていることが明らかになった（０．１ｍｇおよび１ｍｇの両方で）。緑膿菌に対しては、新規ヨードフォアは、試験した全ての濃度で９０％を超える殺作用で、優れた死滅効率を示した。これは、１０ｍｇの濃度でのレボフロキサシンを除く、全ての試験抗生物質と対照的である。他の全ての抗生物質および使用した濃度については、それらは、２０％を超える細菌を死滅させることができなかった。１０ｍｇの濃度でのレボフロキサシンは、緑膿菌を死滅させる点では効果的であったが、採用された濃度（１０ｍｇ）は極めて高い用量であり、その濃度で溶液になるであろう上限値である。両方の細菌に対して、過酸化水素は、たとえ高濃度（１０ｍｇ）を用いても、限られた死滅効率しか有さないことが認められた。

したがって、この実施例は、噴霧を介して送達され、同時に、特に一般的な呼吸器病原体である緑膿菌に対する極めて高い効力を保持するこのヨードフォアの可能性を示す。

結果
最小阻止濃度
実施例９で記載されるように生成した新規１％（１：１）の効力を、皮膚、乳房炎および肺感染症に関連する一群の微生物に対して試験してその活性を測定した。このような効力試験を行うために、ミクロ液体希釈法を使って最小阻止濃度（ＭＩＣ）試験を実施した。この方法では、化合物の２倍希釈を、増殖培地中の試験生物（１０^５〜６コロニー形成単位／ｍｌ）を含むウエルに加える。その後、ウエル含有物の光学密度を２４時間にわたり記録する。光学密度の増加は、試験生物の増殖を示す。特定のウエルで細菌が３７℃で２４時間にわたり増殖できない場合は、その濃度は阻止的であると見なされた。増殖を阻止するのに必要とされる最低濃度は、ＭＩＣとして知られる。増殖培地を含まない（すなわち、水および牛乳）試験では、ウエル由来の一定分量を新しい栄養寒天（ＮＡ）に継代培養した。その後に、サンプリングした一定分量から細菌がその後増殖できない場合は、対応する化合物濃度が阻止的であると見なした。

表１から明らかなように、ヨードフォア（１％、１：１）は、３０ｍｇ／Ｌ未満の濃度で、それぞれの生物（抗生物質耐性の生物を含む）の阻止に効果的である。この活性のレベルは、低濃度での抗生物質の活性のレベルに近づいている。比較すると、ＰＶＰ−Ｉおよびルゴール液のヨウ素は、５００〜１，０００ｍｇ／Ｌの濃度より下で同じ菌株を除去するのに成功しなかった。これは、増殖培地中に存在する有機物質による、ＰＶＰ−Ｉまたはルゴール液由来ヨウ素の有害な不活化に起因する。ＭＩＣのこのような差異は、種々の増殖培地および牛乳環境で認められた（ヨード−チオシアン酸ヨードフォアでは３０ｍｇ／Ｌ未満、ＰＶＰ−Ｉ／ルゴール液では５００〜１０００／Ｌ超のＭＩＣ）。

比較の濃度０．０１〜５ｍｇ／Ｌの新規ヨード−チオシアン酸ヨードフォア、ルゴール液およびＰＶＰ−Ｉは、増殖培地の全くの非存在下（すなわち、食塩水環境下）で同じ菌株を死滅させるのに十分であり、関連活性の差異は有機物質に起因することを示している。

記載組成物は、殺菌性であって静菌性ではないことが示された。抗菌性化合物が環境から取り除かれ、細菌／ウイルス／真菌／酵母が再度増殖を始めるならば、化合物は静菌性（すなわち、細胞の増殖を停止させる）と呼ばれるであろう。それらの増殖が回復しなかった場合、化合物は殺菌性（すなわち、細胞を死滅させる）として分類されるであろう。新規ヨードフォアによる試験では、食塩水中の２０ｍｇ／Ｌを１時間使った場合、細菌の回復を助けるためにピルビン酸ナトリウムを加えても、生存可能な細菌細胞は回収可能ではなかった。同じ濃度（およびさらに１０倍高い濃度）の過酸化水素を単独で使った場合は生存細胞が回収され、殺作用が過酸化物媒介ではなかったことを示している。

抗ウイルス活性：実施例９で記載されるように生成した新規１％（１：１）の効力を種々のヒトおよび獣医学疾病に関連する一群のウイルスに対して試験し、その活性を測定した。いくつかの異なるアッセイを利用して化合物の潜在的抗ウイルス活性を測定した。これらは、次のものを含む：ウイルス細胞変性効果（ＣＰＥ）アッセイ−これにより、化合物は、哺乳動物細胞培養液中で標的ウイルスがウイルス細胞変性効果を引き起こすのを防ぐその能力に関し試験される。化合物は数回希釈（８回希釈まで）され、効果的な抗ウイルス濃度が回帰分析により決定された。並行して、化合物の毒性のアッセイが行われた。

ウイルス産生抑制試験も行い、哺乳動物細胞培養液中で化合物がウイルス産生を抑制する能力を測定した。このアッセイは２ステップのアッセイであり、種々の希釈の化合物を含む培養液中でウイルスが最初に産生され、続いて、９６ウエルプレート中でのエンドポイント希釈アッセイによりウイルス力価用の試料の滴定が行われる。効果的な抗ウイルス濃度が回帰分析により決定された。

また、殺ウイルスアッセイを行った。このアッセイは、化合物が細胞の外側でウイルスを死滅させる、または不活性化できるかどうか、すなわち、化合物との接触によりウイルスが不活化され細胞に感染できないかどうかを決定する。このアッセイは、設定環境中で有望な化合物を明らかにするという点で重要である。このアッセイは、ウイルスを化合物と共に１時間インキュベートし、続けて、９６ウエルプレートでエンドポイント希釈アッセイによりウイルス力価を測定することにより実施される。これらの調査の結果を下表に示す。

実施例９で記載されるように生成した新規１％（１：１）の効力を種々のヒトおよび獣医学疾病に関連する一群の酵母、カビおよび真菌に対して試験し、その活性を測定した。米国臨床検査標準委員会（ＣＬＳＩ）により開発され承認された種々のプロトコル、すなわち、酵母の感受性試験用のＣＬＳＩ Ｍ２７−Ａ２、ディスク拡散法による酵母の感受性試験用のＣＬＳＩ Ｍ４４−Ａ、カビの感受性試験用のＣＬＳＩ Ｍ３８−Ａ、に従って感受性試験を実施した。これらの調査の結果を下表に示す。

原虫類に対しても同様のＭＩＣを得た。

新規ヨードフォアのさらなる利点は、その使用に関連する染色および着色が比較的無いことである。牛乳環境中で示される活性の観点から、ルゴール液はＰＶＰ−Ｉより好ましい（新規ヨードフォアより４０倍ほど活性が低いが）。しかし、細菌を死滅させるのに必要とされる濃度はまた、牛乳の外観と色に変化をもたらした。これは新規ヨードフォアでは起こらない。図１は、５００、２５０、１２５、６２．５、３１．２５、１５．６２５、７．８１２５、３．９、および１．９５ｍｇ／Ｌのそれぞれの化合物（左から右へ）を含む牛乳の色変化を示す。ルゴール液のヨウ素は、オレンジ色、さらには褐色の着色をもたらす（１０ｍｇ／Ｌ以上で）が、他方で、新規ヨードフォアは、たとえ５００ｍｇ／Ｌでも、着色をもたらさないことが明らかである。これは、乳房炎または汚染牛乳供給品の処理のために適切な投与濃度を使用する場合に重要であろう。

１％（１：１）試料を飛行時間質量分析（ＴＯＦ）を使って調査し、抗菌活性に関与する錯体を特定した。多くの目的のピーク（それらの質量電荷比−ｍ／ｚを示す）を特定した。ｍ／ｚ １２１および９２２でのピークは、内部検量剤に対応する。このデータは、反応の間に形成された２種以上のヨード−チオシアン酸錯体が存在したことを示す。より多くのヨウ素原子が結合しさらなるシアン分子の連結を可能にするのに伴い、いくつかのより大きな分子が形成された。２１２、３０９、３８６、４８３のｍ／ｚの位置にピークが観察された。これらのｍ／ｚ値は、ＩＣＮＨ（ＳＣＮ）、Ｉ_２ＳＣＮ、Ｉ_２ＯＨ（ＳＣＮ）_２、およびＩ_３ＳＣＨＮ_２Ｏなどのいくつかの化合物と同等と見なせるであろう。これらの構造のそれぞれは、少数の置換基および付加物を含むヨード−チオシアン酸錯体である。より弱いピークが５８０、６６９，および７４６、および９５９のｍ／ｚ比の位置で特定され、より多くのヨウ素原子およびシアン分子が結合し、さらに大きな錯体を生成することを示す。

過酸化水素に代えてさらなる代替物酸化剤を用いてこの化合物を生成できることを示すために、過マンガン酸カリウムをディスク拡散アッセイで使用した。小濃度の成分（１０μｌの水中の１００μｇのチオシアン酸塩／ヨウ化物／過マンガン酸塩）を、１０^５ｃｆｕ／ｍｌの大腸菌ＡＴＣＣ２５９２２を新たに播種した溶原性寒天の上のペーパーディスクにアプライした。プレートを３７℃で一晩インキュベートし、得られた阻止領域を測定した。大きな領域は、強力な抗菌活性を示す。領域がないのは、感知可能な抗菌活性がないことを示す。試験結果を表２に示す。過マンガン酸塩はそれ自体、抗菌性効果を示し得るが、有機物質の非存在下でのみである。したがって、過マンガン酸塩を含む試料中で認められる何らかの抗菌活性は、過マンガン酸塩によりチオシアン酸塩およびヨウ化物が酸化されて新規ヨードフォアが生成した結果である。３種の化合物を混合すると強力な活性が示されたが、これは３種全てが混合された場合のみであるということは明白である。したがって、過酸化物以外の代替酸化剤がこのヨードフォアを生成できることが明確に示される。

Claims (22)

1. ヨウ化物／ヨウ素酸のイオン源、チオシアン酸のイオン源および酸化剤を含むヨードフォア生成組成物であって、化合物がｉｎ ｓｉｔｕまたはｅｘ ｓｉｔｕで反応してヨードフォアを生成できる組成物。
2. 有機安定化剤を含まない、請求項１に記載の組成物。
3. 前記ヨウ化物／ヨウ素酸のイオン源が、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化水素、ヨウ化ロジウム、ヨウ素酸カリウムまたはヨウ素酸ナトリウムから選択される、請求項１または請求項２に記載の組成物。
4. 前記チオシアン酸のイオン源が、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸リチウム、チオシアン酸セシウム、チオシアン酸、チオシアン酸ロジウム、イソチオシアン酸アリル、またはシアン酸カリウムもしくはチオシアノーゲンなどのシアン酸化合物から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
5. 前記酸化剤が、過酸化水素または過マンガン酸カリウム、過酸化ナトリウム、過酸化リチウム、過酸化物放出過炭酸塩、過酸化物放出クエン酸またはビタミンＣ、酸化バリウム、過ホウ酸ナトリウムを含む過酸化物塩、過酸化水素−尿素付加物、超酸化物、ジオキシゲニル、オゾン、オゾニドを含む酸素放出疑似過酸化物、ペルオキシ酸、ハロゲン化アシルおよび脂肪族過酸化物を含む有機過酸化物から選択される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
6. ヨウ素酸カリウムが、前記酸化剤および前記ヨウ素酸／ヨウ素のイオン源の両方として機能する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
7. 前記生成ヨードフォアが、ＩＳＣＮ、Ｉ_２ＳＣＮ、Ｉ_２（ＳＣＮ）_２、ＩＯＨ（ＳＣＮ）_２、Ｉ_３ＯＨ（ＳＣＮ）_２、Ｉ_３ＯＨ（ＳＣＮ）_３、Ｉ_４（ＳＣＮ）_４ＯＨ、Ｉ_５（ＳＣＮ）_５の１つまたは複数から選択されるヨード−チオシアン酸錯体である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物。
8. ヨウ化物のチオシアン酸塩に対する比が、０．１：１０〜１０：１（重量比）の範囲である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
9. 水性環境に置かれる場合に請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物の前記反応生成物を含むヨードフォア組成物。
10. 少なくとも１個の酸素、少なくとも１個のヨウ素および少なくとも１個のチオシアノーゲンまたはシアン酸単位を含むヨードフォア組成物。
11. 薬学的に効果的なキャリアおよび希釈剤をさらに含み、好ましくは前記薬学的に効果的キャリアが水、食塩水、エマルジョン、ゲルまたはヒドロゲルである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の組成物。
12. 乳房炎の泌乳反芻動物の処置のために適合される、
    または抗菌性鼻洗浄剤としての使用に適合される、
    または口内洗浄剤としての使用に適合される、
    または抗菌性洗浄剤としての使用に適合される、
    または抗真菌性洗浄剤としての使用に適合される、
    または抗菌性洗顔料／アクネクリーム剤としての使用に適合される、
    または汚染牛乳もしくは汚染家畜飼料、食料を処理するための使用に適合される、
    または細菌、酵母、真菌、ウイルス、原虫類により引き起こされる感染症の処置での使用に適合される、
    または用具、表面もしくは環境の消毒に適合される、
    または癌の処置での使用に適合される、
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の組成物。
13. 前記酸化剤およびヨウ化物およびチオシアン酸塩成分の同時、または逐次送達のために適合される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の組成物。
14. 乳房内装置による送達に適合される、または湿らせた包帯による送達に適合される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の組成物。
15. 創傷もしくは熱傷部感染症の処置のための包帯または湿布に添加される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
16. ヒトもしくは動物の肺の細菌感染症または真菌感染症の処置のためにスプレーの形で噴霧される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の組成物。
17. 水性の環境中での、ヨウ化物のイオン源、チオシアン酸のイオン源および過酸化水素の混合を含むヨードフォアの製造方法。
18. １％Ｗ／Ｖのチオシアン酸カリウム（ＫＳＣＮ）、１％Ｗ／Ｖのヨウ化カリウム（ＫＩ）、および１％Ｗ／Ｖの過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）の混合により調製される、請求項１７に記載の方法。
19. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物の投与を含む牛乳または飼料の細菌汚染を減らす方法。
20. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物の投与を含む乳腺中の細菌負荷を減らす方法。
21. 経口投与、静脈内投与、局所投与または非経口的投与に適合される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物。
22. クリーム、ゲル、またはペーストとして処方される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物。

Images