JP2023086964A - バイオフィルム除去剤 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲル状であり、バイオフィルムの除去性能が優れ、かつ人体への負荷が少ないバイオフィルム除去剤を提供すること。【解決手段】本発明のバイオフィルム除去剤は、温度２５℃および温度４０℃においてゲル状であるバイオフィルム除去剤であって、水と、オレイン酸ナトリウムと、を含有し、前記オレイン酸ナトリウムの配合量が、前記バイオフィルム除去剤全量に対して、１３質量％以上３０質量％以下であり、前記オレイン酸ナトリウム以外の抗菌成分を含有せず、かつ、前記オレイン酸ナトリウム以外の増粘成分を含有しないことを特徴とするものである。【選択図】なし

Description

本発明は、バイオフィルム除去剤およびバイオフィルム除去方法に関する。

バイオフィルム（菌膜）とは、微生物により形成される構造体である。そして、このバイオフィルムが、人の皮膚表面における創傷部位に形成されることで、創傷の治癒を遅延させることが知られている。
そこで、このバイオフィルムを除去する方法が検討されており、例えば、ゲル状のバイオフィルム除去剤が提案されている。バイオフィルム除去剤がゲル状である場合には、創傷に流れ込んで創傷床に密着して、創傷全体に抗菌効果をもたらしたり、創傷全体の湿潤環境を保持できるという利点がある。
ゲル状のバイオフィルム除去剤としては、例えば、抗菌剤源およびバイオフィルムを破壊する薬剤を含む、皮膚および創傷への使用に適する殺菌組成物が提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の殺菌組成物は、バイオフィルムを破壊する薬剤の他に、抗菌剤源を含有している。また、この殺菌組成物は、殺菌組成物をゲル状とするために、増粘剤なども含有している。一方で、バイオフィルム除去剤としては、長期使用によって望ましくない副作用（例えば、細胞傷害性、過敏症反応など）が発生しないことが求められる。そのため、特許文献１に記載の殺菌組成物においては、各成分についての副作用も含めて検討する必要がある。

特開２０１３－２０９３８５号公報

本発明は、ゲル状であり、バイオフィルムの除去性能が優れ、かつ人体への負荷が少ないバイオフィルム除去剤、並びにそれを用いたバイオフィルム除去方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、次の知見を見出した。すなわち、バイオフィルムを除去できる成分の中には、その濃度を調整することで、バイオフィルム除去剤をゲル状とできるものがあることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のバイオフィルム除去剤は、温度２５℃および温度４０℃においてゲル状であるバイオフィルム除去剤であって、水と、オレイン酸ナトリウムと、を含有し、前記オレイン酸ナトリウムの配合量が、前記バイオフィルム除去剤全量に対して、１３質量％以上３０質量％以下であり、前記オレイン酸ナトリウム以外の抗菌成分を含有せず、かつ、前記オレイン酸ナトリウム以外の増粘成分を含有しないことを特徴とするものである。

本発明に関連するバイオフィルム除去剤においては、前記オレイン酸カリウムまたは前記オレイン酸ナトリウム以外の抗菌成分を含有しないことが好ましい。
本発明に関連するバイオフィルム除去方法は、前記バイオフィルム除去剤を用いたバイオフィルム除去方法であって、前記バイオフィルム除去剤を塗布する工程と、塗布されたバイオフィルム除去剤を水で除去する工程と、を備えることを特徴とする方法である。

本発明によれば、ゲル状であり、バイオフィルムの除去性能が優れ、かつ人体への負荷が少ないバイオフィルム除去剤、並びにそれを用いたバイオフィルム除去方法を提供できる。

本発明の実施形態に係るバイオフィルム除去方法を説明するための説明図である。

以下、本発明のバイオフィルム除去剤およびバイオフィルム除去方法の実施形態を説明する。
［バイオフィルム除去剤］
先ず、本実施形態のバイオフィルム除去剤について説明する。
本実施形態のバイオフィルム除去剤は、ゲル状であるバイオフィルム除去剤であって、以下説明する水と、オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも１種と、を含有するものである。本実施形態のバイオフィルム除去剤は、ゲル状であるため、バイオフィルム除去剤が、創傷に流れ込んで創傷床に密着して、創傷全体を覆うことで保護ができ、また創傷全体の湿潤環境を保持できる。

本実施形態のバイオフィルム除去剤は、水と、オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも１種と、からなることが好ましい。このオレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウムにより、バイオフィルム除去性能を確保できる。また、このオレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウムにより、バイオフィルム除去剤をゲル状とできる。そして、本実施形態のバイオフィルム除去剤においては、オレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウム以外のバイオフィルム除去成分を用いる必要がなく、また、オレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウム以外の増粘成分を用いる必要がない。そのため、本実施形態のバイオフィルム除去剤においては、オレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウム以外のバイオフィルム除去成分を含有しないことが好ましい。さらに、本実施形態のバイオフィルム除去剤においては、オレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウム以外の増粘成分を含有しないことが好ましい。
また、本実施形態のバイオフィルム除去剤においては、必要のない成分を用いないという観点から、オレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウム以外の抗菌成分を含有しないことが好ましい。

本実施形態のバイオフィルム除去剤は、水、および、オレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウムのみからなり、これらの成分以外の成分を実質的に含有しないことが好ましい。オレイン酸カリウムは、天然にきわめて多く存在する脂肪酸であるオレイン酸のカリウム塩であり、人体への負荷が少ないことも確認されている。また、オレイン酸ナトリウムは、天然にきわめて多く存在する脂肪酸であるオレイン酸のナトリウム塩であり、人体への負荷が少ないことも確認されている。本実施形態のバイオフィルム除去剤は、水以外には、実質的にオレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウムしか含有していないため、人体への負荷が少ない。
本実施形態のバイオフィルム除去剤に用いる水は、精製水であることが好ましい。精製水としては、ＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ）水、脱イオン水、および蒸留水などが挙げられる。また、精製水としては、日本薬局方または医薬部外品原料規格に合致した精製水であることがより好ましい。
また、本実施形態に用いるオレイン酸カリウムは、不純物として、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸カリウム、パルミチン酸カリウム、ステアリン酸カリウム、パルミトオレイン酸カリウム、リノール酸カリウム、およびリノレン酸カリウムなどを含有してもよい。ただし、不純物の含有量は、オレイン酸カリウム全量に対して、３０質量％以下であることが好ましく、２５質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることがさらに好ましく、１５質量％以下であることが特に好ましい。
また、本実施形態に用いるオレイン酸ナトリウムは、不純物として、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、パルミトオレイン酸ナトリウム、リノール酸ナトリウム、およびリノレン酸ナトリウムなどを含有してもよい。ただし、不純物の含有量は、３０質量％以下であることが好ましく、２５質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることがさらに好ましく、１５質量％以下であることが特に好ましい。
なお、本実施形態に用いるオレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウムは、原料としてオレイン酸と、カリウム化合物（水酸化カリウムなど）またはナトリウム化合物（水酸化ナトリウムなど）とから得られる。ここで、原料としてオレイン酸には、通常、不純物が含まれている。この不純物としては、多くはリノール酸であるが、それ以外には、ステアリン酸、リノレン酸およびパルミチン酸などが含まれている。

本実施形態において、オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムの合計の配合量は、バイオフィルム除去剤全量に対して、１２質量％以上３２質量％以下であることが必要である。オレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウムの配合量が１２質量％未満では、常温（２５℃）においてバイオフィルム除去剤が液状となってしまう。他方、オレイン酸カリウムまたはオレイン酸ナトリウムの配合量が３２質量％を超えると、ゲルの流動性が低すぎるために、均一に混ぜることが困難になる。
オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムの合計の配合量は、高温環境でもゲル状を維持できるという観点から、バイオフィルム除去剤全量に対して、１７質量％以上であることが好ましく、１８質量％以上であることがより好ましく、２０質量％以上であることが特に好ましい。
オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムの合計の配合量は、ゲルの流動性を向上できるという観点から、バイオフィルム除去剤全量に対して、３０質量％以下であることが好ましく、２６質量％以下であることがより好ましく、２３質量％以下であることが特に好ましい。

本実施形態のバイオフィルム除去剤は、本発明の目的を阻害しない範囲内において、添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、ｐＨ調整剤およびキレート剤からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。また、より具体的な添加剤としては、クエン酸、酒石酸、乳酸、リンゴ酸、シュウ酸、マロン酸、フマル酸、コハク酸、グリコール酸、フィチン酸、またはこれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。
また、上記の添加剤を用いる場合、本実施形態のバイオフィルム除去剤は、水と、オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも１種と、上記の添加剤と、からなることが好ましい。

本実施形態のバイオフィルム除去剤は、水と、オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも１種と、を上記所定の割合で配合し、撹拌混合することで製造できる。

［バイオフィルム除去方法］
次に、本実施形態のバイオフィルム除去方法について説明する。
本実施形態のバイオフィルム除去方法は、前記本実施形態のバイオフィルム除去剤を用いたバイオフィルム除去方法であって、以下説明する塗布工程および除去工程を備える方法である。

塗布工程においては、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、バイオフィルム除去剤１を、皮膚表面における創傷部位２およびその周辺部に塗布する。
塗布方法としては、従来公知のゲルの塗布方法を採用できる。具体的には、（i）チューブ入りのバイオフィルム除去剤をチューブから押出して塗布する方法、（ii）バイオフィルム除去剤を、手で塗りつける方法などが挙げられる。
バイオフィルム除去剤１の温度は、ゲルの塗布しやすさの観点から、１５℃以上４５℃以下であることが好ましく、２０℃以上３５℃以下であることがより好ましい。
バイオフィルム除去剤１の塗布量は、特に限定されず、傷の状態に応じて、適宜決定すればよい。

本実施形態においては、塗布工程の後に、塗布されたバイオフィルム除去剤１を、被覆材で覆う工程（被覆工程）を備えていてもよい。
被覆材としては、カーゼ、およびフィルムなどのドレッシング材などが挙げられる。被覆材で覆うことで、創傷部位２を保護できるとともに、バイオフィルム除去剤１中の水分の蒸発を抑制できる。
この被覆工程を行った場合には、後の除去工程の前に、被覆材を剥がす工程を行うことが必要となる。

除去工程においては、図１（Ｃ）に示すように、塗布されたバイオフィルム除去剤１を水３で除去する。
水３としては、精製水、生理食塩水および水道水などが挙げられる。
水３の温度は、人にとって適温であるという観点から、１５℃以上４０℃以下であることが好ましく、２５℃以上３５℃以下であることがより好ましい。

以上のように、本実施形態のバイオフィルム除去方法により、ゲル状のバイオフィルム除去剤を用いて、バイオフィルムを除去できる。また、本実施形態のバイオフィルム除去剤は、人体への負荷が少ないので、本実施形態のバイオフィルム除去方法により、人体への負荷が少ない方法で、バイオフィルムを除去できる。

次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

［実施例１］
先ず、オレイン酸カリウムを、次のようにして作製した。
すなわち、反応槽に、精製水７８．３ｇを投入し、その後、水酸化カリウム（１００質量％）４．１ｇを投入し、この反応槽を７０℃の温浴に入れ、攪拌機により攪拌しながら、オレイン酸（純分：８７質量％）１７．６ｇを加えて、反応させた。その後、冷却して、バイオフィルム除去剤（水８０質量％、オレイン酸カリウム２０質量％）を得た。

［実施例２～４および比較例１～３］
精製水およびオレイン酸カリウムの配合量を下記のとおり変更した以外は、実施例１と同様にして、バイオフィルム除去剤を得た。
実施例２：水８３質量％、オレイン酸カリウム１７質量％
実施例３：水７５質量％、オレイン酸カリウム２５質量％
実施例４：水７０質量％、オレイン酸カリウム３０質量％
比較例１：水９０質量％、オレイン酸カリウム１０質量％
比較例２：水６５質量％、オレイン酸カリウム３５質量％
比較例３：水６０質量％、オレイン酸カリウム４０質量％

［実施例５～９並びに比較例４および５］
精製水およびオレイン酸ナトリウムの配合量を下記のとおり変更した以外は、実施例１と同様にして、バイオフィルム除去剤を得た。
実施例５：水８７質量％、オレイン酸ナトリウム１３質量％
実施例６：水８４質量％、オレイン酸ナトリウム１６質量％
実施例７：水８３質量％、オレイン酸ナトリウム１７質量％
実施例８：水８０質量％、オレイン酸ナトリウム２０質量％
実施例９：水７０質量％、オレイン酸ナトリウム３０質量％
比較例４：水９０質量％、オレイン酸ナトリウム１０質量％
比較例５：水６５質量％、オレイン酸ナトリウム３５質量％

［実施例１０］
精製水、オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムの配合量を下記のとおり変更した以外は、実施例１と同様にして、バイオフィルム除去剤を得た。
実施例１０：水８０質量％、オレイン酸カリウム１０質量％、オレイン酸ナトリウム１０質量％

［バイオフィルム除去剤の評価（ゲル状か否か、塗布性）］
バイオフィルム除去剤の評価（ゲル状か否か、塗布性）を以下のような方法で行った。得られた結果を表１に示す。また、各バイオフィルム除去剤におけるオレイン酸カリウムの配合量を表１に示す。
（１）ゲル状か否か
バイオフィルム除去剤の温度を、２５℃および４０℃とし、それぞれの温度において、ゲル状になっているか否かを観察した。そして、下記の基準に従って、評価を行った。
○：バイオフィルム除去剤がゲル状である。
×：バイオフィルム除去剤が液状である。
（２）塗布性
バイオフィルム除去剤をチューブに充填し、温度を２５℃とした。そして、チューブを押して、バイオフィルム除去剤を押出して塗布した。そして、下記の基準に従って、塗布性を評価した。
○：バイオフィルム除去剤を均一に塗布できた。
×：バイオフィルム除去剤を均一に塗布できなかった。

表１に示すように、実施例１～１０のバイオフィルム除去剤は、温度２５℃においてゲル状であり、塗布性も良好であることが分かった。これに対し、オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムの合計の配合量が少な過ぎる場合（比較例１および４）には、バイオフィルム除去剤が温度２５℃において液状となることが分かった。また、オレイン酸カリウムおよびオレイン酸ナトリウムの合計の配合量が多過ぎる場合（比較例２、３および５）には、塗布性が劣ることが分かった。

［バイオフィルム除去剤の評価（バイオフィルム除去性）］
バイオフィルム除去剤の評価（バイオフィルム除去性）を以下のような方法で行った。なお、ゲル状のバイオフィルム除去剤は、塗布されたバイオフィルム除去剤を水で除去する際に、バイオフィルムを除去できる。そのため、水で薄まった状態のバイオフィルム除去剤のバイオフィルム除去率を調べれば、バイオフィルム除去性を評価できる。具体的には、下記の試料１から試料７を準備し、下記の試験方法によりバイオフィルムの除去率を測定した。
試料１：オレイン酸カリウム（Ｃ１８：１）１質量％水溶液
試料２：オレイン酸ナトリウム（Ｃ１８：１）１質量％水溶液
試料３：ラウリン酸カリウム（Ｃ１２）１質量％水溶液
試料４：リノール酸カリウム（Ｃ１８：２）１質量％水溶液
試料５：ラウレス硫酸ナトリウム（ＬＥＳ）１質量％水溶液
試料６：ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）１質量％水溶液
試料７：ソフティＥＸ－ＣＡＲＥ泡ハンドウォッシュ（花王社製）

（バイオフィルムの作製）
継代スラント（ＯＪ－１、ＡＴＣＣ Ｎｏ．ＢＡＡ－２８５６）を、ＴＳＡ（Ｔｒｙｐｔｉｃａｓｅ ｓｏｙ ａｇａｒ）スラント培地にて、３７℃で２４時間前培養した。次に、ＴＳＡスラント培地から菌を掻き取り、波長６００ｎｍにおける吸光度が０．１となるようにＴＳＢ（Ｔｒｙｐｔｉｃ Ｓｏｙｂｅａｎ Ｂｒｏｔｈ）で希釈し、菌液とした。次に、菌液を、ウェル（コーニング社製の細胞培養プレート１２ｗｅｌｌ、培養細胞用）へ１ｍＬずつ分注した。次に、温度３７℃で２４時間静置培養し、バイオフィルムを形成させた。なお、菌液を分注せずに培養したウェルも準備した（除去率の算出に用いる）。

（バイオフィルムの除去）
バイオフィルムの上澄み液を除去し、滅菌生理食塩水１ｍＬを分注し取り除く操作（以下、洗浄という）を１回行った。次に、直前に数秒ボルテックスをかけた試料１ｍＬを各ウェルに分注した。次に、常温で１分間静置処理した。次に、被検物質を除去し、滅菌生理食塩水１ｍＬで３回洗浄した。各試料につき、Ｎ＝３で同様の操作を行った。なお、試料の代わりに、滅菌生理食塩水を分注したものを測定し、ネガティブコントロールとした（除去率の算出に用いる）。

（バイオフィルムの除去率の測定）
０．１質量％クリスタルバイオレット水溶液を０．５ｍＬずつ分注し、１時間静置した。次に、上澄み液を除去し、滅菌生理食塩水１ｍＬで２回洗浄し、その後、９９．５容量％エタノールを２ｍＬずつ分注した。次に、ウェル底に不溶化した沈着物をプラスチック製コーニング棒で掻き取り、１時間静置してクリスタルバイオレットを抽出した。次に、新しいプレートに移し替え、プレートリーダーを用いて、波長５７０ｎｍにおける吸光度を測定した。
なお、滅菌生理食塩水接触後のウェルの吸光度（Ａｃ）、菌液なしで培養したウェルの吸光度（Ａｂ）、および、試料接触後のウェルの吸光度（Ａｓ）を測定した。そして、これらの測定値より、下記数式（Ｆ１）に基づいて、バイオフィルムの除去率を算出した。得られた結果を表２に示す。

表２に示すように、試料１（オレイン酸カリウム１質量％水溶液）および試料２（オレイン酸ナトリウム１質量％水溶液）のバイオフィルムの除去率は、他の試料と比較して高いことが分かった。このことから、オレイン酸カリウムを含有するバイオフィルム除去剤は、バイオフィルムの除去性能が優れることが確認された。

本発明のバイオフィルム除去剤は、創傷を治癒するための技術として有用である。

１…バイオフィルム除去剤
２…創傷部位
３…水

Claims (1)

1. 温度２５℃および温度４０℃においてゲル状であるバイオフィルム除去剤であって、
   水と、オレイン酸ナトリウムと、を含有し、
   前記オレイン酸ナトリウムの配合量が、前記バイオフィルム除去剤全量に対して、１３質量％以上３０質量％以下であり、
   前記オレイン酸ナトリウム以外の抗菌成分を含有せず、かつ、
   前記オレイン酸ナトリウム以外の増粘成分を含有しない、
   ことを特徴とするバイオフィルム除去剤。

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