JPH09508921A - 殺菌剤としての酸性化したニトリット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は抗菌剤としての酸性のニトリットに関し、バクテリア、ウイルス、及びカビによる病気の治療に使用する場合の投与剤について述べる。この投与剤はあらゆる薬剤学的に許容できる媒介手段に含まれ、この環境下でｐＨを下げるように適用された酸性化剤を有する。この発明の多くの潜在的な適用はもとより、創意に富んだ合成物は、動物の食料補助剤として、また対象物への殺菌剤として特に効果的であることが分かった。合成物、及びこれらの適用への使用方法を述べる。

Description

【発明の詳細な説明】 殺菌剤としての酸性化したニトリット 本発明は殺菌剤として用いられる酸性化したニトリット（nitrite）に関する 。 従来、ニトリットは食物の防腐剤として使用されてきたが、微生物を殺すメカ ニズムは明らかではなかった。発明者らは低濃度のニトリットが、ｐＨが４より 小さいとき動物の体に付着したバクテリアやカビ菌類、ウイルスの数の減少に効 果的であることを見出した。このメカニズムが哺乳動物が飲み込んだ微生物を撲 滅するために利用されていると思われる。 人体内で腸・唾液循環が活発になると、ニトレート（nitrate）は口内へ間断 なく流れ、口内ではニトレートは舌表面のバクテリアによってニトリットに還元 される。唾液がニトレートを分泌する効果は、ニトリットの分解によって酸化窒 素を生成するための前駆体を発生させることである。 要するに、酵母菌であるカンジダアルビカンスと、バクテリアである大腸菌を 、胃に見られるのと近い条件の酸が加えられた唾液中で、様々な濃度のニトリッ トに１時間さらすと、それらの菌の生存において投薬による現象が起こることを 発明者らは見出した。この結果として、酸化窒素、あるいは胃と胃腸管、特に胃 腸管の上方の中の酸性ニトリットからの亜硝酸の発生が、微生物感染の予防にな るということが明らかになった。 口内でバクテリアは急速にニトレートをニトリットに還元する。一度飲み込ま れると、胃の酸の条件によってニトリットは亜硝酸（約pKa 3.5）に変化する。 以下に示すように、亜硝酸は順に分離して酸化窒素になる。 ＮＯ₂ ^-＋Ｈ⁺＝ＨＮＯ₂・・・・・・・・・・（１） ２ＨＮＯ₂＝Ｈ₂Ｏ＋Ｎ₂Ｏ₃・・・・・・・・（２） Ｎ₂Ｏ₃＝ＮＯ＋ＮＯ₂ ・・・・・・・・・・（３） 内因性かつ食養生のニトレートは、唾液腺によって血漿中の１０倍以上の量ま で活発に凝縮され、唾液内に分泌される。このように、唾液は胃腸管の上方側に 連続にニトレートを供給する。口内におけるニトレートからニトリットへの変化 は急激であり、また人体内の舌表面や、ねずみの舌の奥１／３に限られる。 ニトレートの腸・唾液循環の定義は知られていない。しかし胃酸自身が多くの 取り込まれた微小有機体を死滅させるために、いつも十分にあるわけではなく、 唾液のニトレート分泌とニトリットへの変化との主要な役割は、胃の管腔にある 酸化窒素の前駆体である。こうして胃は飲み込まれた微生物を殺す。 上記の定義されたメカニズムはまた、皮膚に付着した微小有機体の破壊にも適 用できる。例えば水虫、即ち皮膚真菌症である。 クリームや軟膏といった不活性媒介物に含まれる濃度が４％までのニトリット は、サリチル酸のような有機酸に混ぜられたとき、酸化窒素を生成するために反 応する。この酸化窒素は皮膚に付く、カビ、酵母菌、バクテリア、ウイルスを含 む伝染病の有機体を殺すのに効果がある。ニトリットと酸との混合は、酸化窒素 の放出により緩やかな皮膚の紅斑（赤くなること）を引き起こすが、重度の炎症 を引き起こすことはない。 上述に定義されたメカニズムはまた、例えば総入れ歯といった対象物を、殺菌 用のニトレート溶液を利用して殺菌するのにも有効である。入れ歯殺菌に有効な 従来の液は、塩素をベースとする消毒液のため、しばしば不愉快な味がする。ニ トリットと酸とを混合する と、殺菌液は少ししか、またはぜんぜん味がしないという結果になる。コンタク トレンズといった別の対象物も同様に殺菌できる。 豚や他の家畜を育てる場合、胃腸炎は重要な問題であり続けている。腸病源の 大腸菌属（特にＫ８８抗原を生じるもの）が、特に関係している。胃酸は、口内 の感染に対する障壁となる主要な防御機構の１つであるが、家畜においてより末 端にある腸に有機体が到達するのを防ぐのには、明らかに効果がない。 本発明の１番目の特徴において、バクテリア、ウイルス、及びカビによる異常 を治療する投与剤であって、 薬剤学的に許容できる酸性化剤と、 薬剤学的に許容できるニトリットイオン源か、またはニトレートの前駆体と、 薬剤学的に許容できる担体、またはその担体のための希釈剤とを備え、酸性化 剤がｐＨ４未満の使用条件下でｐＨを下げるために十分な量である投与剤が得ら れる。好ましくは、酸性化剤が例えば、サリチル酸、またはアスコルビン酸とい った有機酸である。ニトリットイオンの前駆体がアルカリ金属、またはアルカリ 土類金属のニトレートであって、酵素作用によってニトレートに変化することが 可能である。 薬剤学的に許容できる担体が不活性のクリームまたは軟膏に入れられる。本発 明の前述の投与剤において特に、酸性化剤と、ニトリットイオン源とが分かれて それぞれのクリームまたは軟膏に入れられ、意図的な使用環境においてニトリッ トイオンを発生させるための混合に用いられる。 酸の合成物は錠剤、または液体である。 本発明の別の特徴において、以下のステップから成る対象を殺菌する方法が提 供される。 １） 薬剤学的に許容できる酸性化剤と、薬剤学的に許容できるニトリットイオ ン源が調合され、 ２） 前記対象物に接触する液状の担体またはその担体のための希釈剤の中で、 前記酸性化剤とニトリットイオン源とが混合され、前記対象物を殺菌する殺菌ニ トリットイオンに変えるためにｐＨが４未満に下げられる。 本発明の別の形態において、殺菌合成物は、薬剤学的に許容できる酸性化剤と 、 薬剤学的に許容できる形態のニトリットイオン、またはニトレートの前駆体と 、 薬剤学的に許容できる担体またはその担体のための希釈剤とを含み、 酸性化剤が使用環境におけるｐＨを４未満に下げるように適合される。 本発明のさらに他の形態において、動物の食料補助剤は、薬剤学的に許容でき る酸性化剤と、薬剤学的に許容できるニトリットイオン源またはニトレートの前 駆体とを含み、有益な抗菌効果を生じさせるための十分な量であり、対象動物に おいて副作用を生じるには不十分な量である。 上記のように前記酸性化剤はサリチル酸、またはアスコルビン酸 であり、ニトリットイオン源、即ちニトレート前駆体は無機ニトレートである。 家畜が豚の場合、食料補助剤には成体の豚１頭が１日当たり約０．３〜５．０グ ラムの間、好ましくは１日当たり１グラムのバランスの取れた投与量を与えられ るのを確実にする十分な量だけ含まれるべきである。 本発明の実施形態を、以下の実施例と添付図面を参照して述べる。 図１は、残存カンジダアルビカンスをニトレートと異なる水素イオン濃度にさ らす場合の効果を示す図である。縦軸は一定の吸光度単位当たりの光学上の濃度 であり、横軸はｐＨである。 図２は、酸のみまたはニトリットを加えた酸とにさらされた後の大脳菌の成長 曲線を示す図である。縦軸は一定の吸光度単位当たりの光学上の濃度であり、横 軸は時間である。 図３は、ｐＨ３において様々な濃度のニトリットにさらされた後の大脳菌の成 長曲線を示す図である。縦軸は一定の吸光度単位当たりの光学上の濃度であり、 横軸は時間である。 図４は、異なる酸性度において硝酸ナトリウムから酸化窒素が発生する量を示 す。縦軸は酸化窒素の濃度（ｎＭ）であり、横軸はｐＨである。実施例１ 図１を参照する。１コロニーのカンジダアルビカンスは一晩サブロー培地に漬 けられた培養基に植え付けられた。サブロー培地１０μｌはサブロー培地の酸性 度を調節するクエン酸塩あるいはリン酸塩９４０μｌに加えられた。これに硝酸 ナトリウム（５０μｌ、最終濃度２５０μＭ）が、または対照実験として蒸留水 が加えられた。３７℃で１時間培養した後、１０μｌを取り出し、３７℃の９６ ウェル・マイクロタイター・プレート（96-Well microtitre plate）の中で、絶 え間なく攪拌された（ガレンカンプの回転式のインキュベータ(Gallenkamp orbi tal incubator)）サブロー標準培地１９０μｌに植え付けられた。成長は一定の 時間ごとに、５７０ｎｍの光学濃度の測定によって測られた。結果は１６回の実 験の平均値である。 ニトリットと、異なる水素イオン濃度に、生きたカンジダアルビカンスをさら した場合の効果を図１に示す。白棒は１時間酸のみにさらされた時のカンジダア ルビカンス の成長を示し、光学的濃度で測定した結果である。黒棒は酸と２５０ μＭのニトリットにさらされた時のカンジダアルビカンスの成長を示す。ｐ＞０ ．０５（Mann Whitney U test）では対照実験とは著しい違いが見られる。１時 間、酸のみでカンジダアルビカンスを培養した場合、生存数の連続する成長に対 して少しの影響しかない。これに対し２５０μＭのニトリットを加えた場合、ｐ Ｈ４以下のときに、著しくカンジダアルビカンスを殺す。実際、ニトリットは２ ５０μＭ以上の全濃度においてｐＨ１ではカンジダアルビカンスを殺すのに効果 的であつた（図示しない）。５ｎＮのニトリットはｐＨ５まではカンジダアルビ カンス を殺した。通常の食事をしている１０人の研究室職員の中から無作為に選 んだサンプルでは、絶食状態の唾液のニトリットは２３〜２２０μＭ（平均１１ ４μＭ）と様々な数値であったが、硝酸カリウム溶液２００ｍｇを摂取した４５ 分後には４０９〜１８９０μＭ（平均１０３０μＭ）に増加した。実施例２ 図２は、酸のみにさらした（白丸）後の、また酸とニトリット２５０μＭにさ らした（黒丸）後の大腸菌の成長曲線を示す。対照実 験と比較すると、ニトリットを加えた場合ｐＨ２、３、または４において成長が 著しく阻害された（ｐ＜０．０５）。 実験方法は図１と同様の方法が用いられた。ただし、大腸菌（マックコンケイ の寒天上で生育させたＮＣＴＣ１０４１８株）が使用され、サブロー培地の代わ りに栄養液（Oxoid CMl）が用いられた。図２に示された結果は、２０回の実験 の平均値である。図２からわかるように、大腸菌はカンジダアルビカンスよりも 酸の影響を受けやすい。それにも関わらず、ｐＨ２において１時間さらしても有 機体を全滅させることができなかった。これは栄養液中で著しく成長したからで ある。ｐＨ３では多くの有機体が生き残る。ｐＨ２で大腸菌を除去する媒液に２ ５０μＭニトリットを加えると、ｐＨ３、ｐＨ４では著しくこの有機体の生存を 阻害する。この濃度のニトリットはｐＨ４より大きければ効果がない。実施例３ 図３は、色々な濃度のニトリット（１０〜１００μＭ 最終濃度）にさらされ た後の大腸菌の成長曲線を示す。方法は図２で行われた方法と同じである。図３ はニトリットの大腸菌への有毒効果と、ｐＨ３におけるニトレート濃度との間に 直接的な関係があることを示している。１０μＭでさえ区別できる効果が認めら れ、１ｍＭでは大腸菌を全て殺した。実施例４ 図４は異なる酸性濃度における硝酸ナトリウムから発生する酸化窒素の量（μ Ｍ）を示す。条件は図１において有機体をさらすのに用いられたものと同じであ った。特に、図４に示される最終濃度を達成するためにニトリットがクエン酸塩 緩衝液またはリン酸塩緩衝 液に加えられた。緩衝液中の酸化窒素濃度は酸化窒素検出器（ISO-NO、World Pr ecision Insturments）によって計測された。この検出器はマックラボ・アクウ ィジション・システムとマッキントッシュ・コンピュータに接続された。測定は 継続して記録され、読み取りは２分ごとに酸化窒素濃度が定まった状態のときに 行われた。図４は酸化窒素の放出が結果としてｐＨを下げることを示している。 図４における実験条件の下で発生する酸化窒素は急速に細胞膜を通って広がり、 呼吸の酵素を含む硫化鉄への高い親和性を有し、バクテリアのＤＮＡにダメージ を与える。活性化された白血球によって酵素のように発生すれば、硝酸はカンジ ダアルビカンス と同様にリーシュマニア属、ブドウ球菌属、フランシセラ属、ミ クロバクテリウム を殺すであろう。付加的ではあるが、酸状態における超酸化物 との反応は、よく反応する水酸基を発生するようである。実施例５ 足が微生物学上証明されたカビに感染している９人のボランティア患者におい て、２％Ｗ／Ｗのサリチル酸と、２％Ｗ／Ｗの硝酸ナトリウムとの組み合わせに よる効果を詳細に調査する研究では、この治療法を適用すると、１人の患者以外 はみな、身体的処置の２週間後に微生物学上において治癒した。症状のスコア（ 紅斑、小水泡、膿庖、剥離、痂皮形成、掻痒症を数値で測る評価システムから得 られたもの）は、治療前の平均値７が治療後の平均値２に減少した。実施例６ ニトレート及びニトリットの使用について、練り歯磨きや口内洗浄液、あるい はその他の口内に使用できる適当な媒体の形態で口内において局部的に調査され 、その使用により、歯垢におけるカリエ スの組織数は減少し、またカンジダアルビカンスや、このような適用が効果的で あることが示された他の有害な有機体による感染を防止した。 胃の中の条件に似た条件の下でニトリットから酵素作用なしに生じた酸化窒素 がカンジダアルビカンスと大腸菌を殺すことが、さらに腸道でも観察された。大 腸菌 はサルモネラ属や赤痢菌属、または他の病原性の腸内細菌ときわめて近い関 係があり、哺乳動物の胃腸炎の重要な原因の全てである。 これらの結果は唾液腺による活発なニトレートの分泌によって理由付けられる 。ニトレート自身は無害な前駆体であり、ニトリットに還元されて酸性状態にさ らされたとき、殺菌性の種を生じる。炭水化物の食事の後、口内病原菌の成長を 抑制するために、乳酸杆菌属が一時的に口内で十分な酸を発生させられる。しか し、適度にニトレートを摂取することは、ニトロソアミンの前駆体としていかな る潜在能力があるにも関わらず、汚染された環境においては望ましい必要条件で あることは明らかである。 さらに、もしニトレートをニトリットに変化させる口内の微生物叢が、広範囲 の種類の細菌に対して有効な抗生物質を用いた治療によって鎮圧させられると、 腸の酸化窒素の生成が不十分になるであろう。同様に、もし胃酸が減れば、ある いは葉菜に大きく依存するニトレートの摂取量が少なければ、この防御メカニズ ムは損なわれるであろう。これらは正に、口および腸が感染しやすくなる状態で ある。 前述の研究がカンジダアルビカンスと大腸菌、及びその他の言及した有機体に 集中していたが、飲み込んだときに十二指腸潰瘍を引き起こす、他の深刻な消化 器系病原菌、例えばヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylori）、アメー バ赤痢、慢性腸内寄生虫を 予防するためには恐らく重要であろう。従って本発明は、バクテリアやウイルス 、菌類の病気の治療の投与剤、対象を滅菌する方法、またはその結果である合成 物を提供することができる。 以上の記述は、抗生物質を用いずに食料のニトレートの摂取量を調節すること により養豚の胃腸炎を予防する安価で簡単な方法をも示唆している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．バクテリア、ウイルス、及びカビによる異常を治療する投与剤であって、 薬剤学的に許容できる酸性化剤と、 薬剤学的に許容できるニトリットイオン源、またはニトレートの前駆体と、 薬剤学的に許容できる担体、またはその担体のための希釈剤とを備え、酸性化 剤がｐＨ４未満の使用条件下でｐＨを下げるために十分な量である投与剤。 ２．請求項１に記載の投与剤において、酸性化剤が有機酸である。 ３．請求項２に記載の投与剤において、酸性化剤がサリチル酸、またはアスコル ビン酸である。 ４．前記各請求項に記載の投与剤において、ニトレートの前駆体がアルカリ金属 、またはアルカリ土類金属である。 ５．前記各請求項に記載の投与剤において、薬剤学的に許容できる担体が不活性 のクリームまたは軟膏に入れられ、前記酸性化剤と、ニトリットイオン源とが分 かれてそれぞれのクリームまたは軟膏に入れられ、意図的な使用環境においてニ トレートイオンを発生させるための混合に用いられる。 ６．請求項１から４のいずれかに記載の投与剤が錠剤、または液体である。 ７．以下のステップから成る、対象物を殺菌する方法が適用される。 １） 薬剤学的に許容できる酸性化剤と、薬剤学的に許容できるニトレートイオ ン源、またはニトレート前駆体とが調合され、 ２） 前記対象物に接触する液状の担体、またはその担体のための希釈剤の中で 、前記酸性化剤とニトレートイオン源とが混合され、前記対象物を殺菌する殺菌 ニトリットイオンに変えるためにｐＨが４未満に下げられる。 ８．請求項７に記載の方法において、前記酸性化剤が有機酸である。 ９．請求項８に記載の方法において、前記有機酸がサリチル酸である。 １０．請求項７または請求項９に記載の方法において、前記前駆体がアルカリ金 属、またはアルカリ土類金属のニトレートである。 １１．殺菌合成物が、薬剤学的に許容できる酸性化剤と、 薬剤学的に許容できる形態のニトリットイオン、または前駆体と、 薬剤学的に許容できる担体またはその担体のための希釈剤とを含み、 酸性化剤が使用環境におけるｐＨを４未満に下げるように適合される。 １２．動物の食料補助剤が、薬剤学的に許容できる酸性化剤と、薬剤学的に許容 できるニトリットイオン源またはニトレート前駆体とを含み、有益な抗菌効果を 生じさせるための十分な量であり、対象動物において副作用を生じるには不十分 な量である。 １３．請求項１２に記載の動物の食料補助剤において、前記酸性化剤がサリチル 酸、またはアスコルビン酸から選択される。 １４．請求項１２、あるいは請求項１３のどちらかに記載の動物の食料補助剤に おいて、ニトリットイオン源が無機ニトレートである。 １５．請求項１４に記載の動物の食料補助剤において、この食料補助剤が豚用に 適合され、無機ニトレートが１日当たり約１グラムの成体の豚１頭に与えるのに 十分な量が、食料の中に存在する。