KR20010015757A

KR20010015757A - 박테리아 정착 제어용 조성물

Info

Publication number: KR20010015757A
Application number: KR1020007003979A
Authority: KR
Inventors: 버드니존에이.
Original assignee: 버드디 존 에이.; 파르머컬 바이오테크놀러지스, 인코포레이티드
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2001-02-26
Also published as: AU742762B2; CN1276732A; US5871714A; AU9802898A; IL135628A0; ID24368A; CZ20001237A3; IN2002DE00891A; ZA989024B; NO20001885L; PL339900A1; TR200000988T2; CA2306459A1; MXPA00003618A; EP1023084A1; NZ503974A; BR9812923A; CU22838A3; EA200000422A1; WO1999018999A1

Abstract

박테리아 성장/정착을 제어하는 조성물을 제공한다. 이 조성물은 효소와, 이 효소에 커플링하여 효소-고착 복합체를 형성하고 박테리아 콜로니에 근접해있는 기질에 부착할 수 있는 고착 분자를 포함한다. 기질에 대한 부착은 박테리아 콜로니가 존재하는 부위에서의 효소-고착 복합체의 잔류 시간을 연장시켜 복합체의 유효성을 증가시킨다. 또한, 본 발명은 구강내 박테리아 콜로니의 증식을 제어하는 조성물의 제조 방법 뿐만 아니라 구강내 박테리아 플라크의 정착을 제어하는 방법도 제공한다.

Description

박테리아 정착 제어용 조성물{COMPOSITIONS FOR CONTROLLING BACTERIAL COLONIZATION}

치주 질환은 인간에게 있어 가장 오래되고 가장 일반적인 질환 중 하나로서, 인간 화석에서도 뚜렷이 발견되고, 건강인에게서도 나타난다. 치주 질환은 오늘날 전세계적인 주요 건강 문제가 되고 있다. 이 질환은 치은 변연부에 치아 플라크가 축적된 결과로서, 대략 병리 정도에 따라 2가지 치주 질환인 치은염 및 치주염으로 대별된다.

치은염은 치아플라크의 축적에 의해 유발되는 변연부 치은 조직의 염증이다. 대부분, 치은염은 홍화(redness), 팽윤 및 치은 조직의 출혈을 특징으로 나타낸다. 이러한 특징의 정도는 질병이 진행된 정도를 나타낸다. 치주염은 변연부 치은의 염증 뿐만 아니라 치주 인대의 부착의 손상, 치조골의 손상 및 치근단 이동으로 인한 상피 부착의 손상을 특징으로 나타낸다. 이러한 생리학적 손상은 병리학적으로 치주 포켓을 형성시키고, 이 포켓은 감염될 수 있어 숙주내로의 박테리아의 침입원이 된다. 또한, 치은염이 생기면 병변부가 진행되어 치주염의 기초가 될 수도 있다.

또, 종래 문헌을 통해서도, 치은 염증 부위로부터 치은하 포켓으로 미생물 개체의 이동이 유의적임이 시사되어 있다. 일부 동정된 특정 박테리아 유기체는 인간의 치주 질환의 원인으로 알려져 있지만, 기타 다른 유기체들은 치은 질환의 정도를 악화시키는 역할을 하기도 한다. 또한, 임상 연구 결과, 특정 미생물 종과 여러 유형 및 중증도의 치주 질환 간에 상관관계가 있는 것으로 밝혀져 있다. 각종의 박테리아 정착 균주를 포함하는 플라크의 존재 및 양과 치주 질환 간에는 원인-결과의 관계가 있다. 따라서, 플라크를 억제시키면 치주 질환의 정도를 제어할 수 있을 것이다.

만성 치은염과 만성 치주염은 모두 2가지 주요 특징을 갖고 있는데, 이는 이 질환들의 순차 관계를 암시하는 것이다. 즉, 양 질환은 더 진행되기 전까지는 대개 통증이 없고, 이들 질환의 순서가 더욱 진행된 치주 질환으로 발전하기 전까지 박테리아 플라크를 절대적으로 필요로 한다. 이 질환의 정도에 영향을 미치는 요인에는 2차적인 전신 및 외부 요인이 있지만, 가장 중요한 요인이고 제어할 수 있는 최대의 가능성을 제공하는 요인은 박테리아 플라크와 치주 질환 간의 관계이다.

이 질환은 치은 변연부에 박테리아 플라크가 축적되는 것으로부터 진행되기 시작한다. 병리 상태가 진행될수록 치은 및 치주 인대에 만성 염증이 나타나고, 이어서 여러 치은-치아 구조물의 변성이 일어난다. 만성 염증은 여러 조직 계면과 치주 포켓에 형성된 무기질화된 플라크에 의해 형성되는 치석에 의해 악화된다. 상피 조직은 염증성 괴사 부위로 이동하여 플라크 구조물을 덮어 화농성 분비물을 수반하는 농양을 형성한다. 치주 질환의 가장 심한 마지막 단계는 치조골의 공명과 치아의 상당한 박리이다.

플라크는 점착성 매트릭스에 매립되어 있는 이종 박테리아 응집 혼합물이다. 플라크의 박테리아 조성은 50 내지 70 %인 한편, 매트릭스는 폴리사카라이드 주쇄 상에 놓인 혈청 단백질, 타액 당단백질, 사세포로부터 유래된다. 박테리아는 자신의 정착 과정에 한 단계로서 플라크 주쇄의 폴리사카라이드를 합성한다. 생존 박테리아와 매트릭스 외에도 플라크는 음식물 찌꺼기, 소수의 상피 세포, 백혈구 세포 및 숙주와 숙주 활동에서 유래되는 각종 기타 다른 성분을 포함하기도 한다.

플라크의 형성과 전개 또는 증식은 2 단계로 일어난다. 제1 단계는 구강내 연조직 뿐 아니라 치아 표면 상에 타액 당단백질의 기저층을 필요로 한다. 이 기저 유기질 층은 타액에서 유래되는 것으로, 표면에 흡착하여 획득성 균막을 형성한다. 이 불용성의 획득성 균막은 치은상 플라크의 기초로서 작용한다. 제2 단계는 획득성 균막의 박테리아를 "선도(pioneering)"하여 박테리아를 정착시키는 단계이다. 박테리아는 구조체의 표면에 일단 부착하면, 응집하여 콜로니를 형성하고 플라크로 형성되기 시작한다.

각종 치아 플라크에 존재하는 박테리아 종의 수는 100 여종이 훨씬 넘는다. 이와 같은 박테리아 종류의 다양성의 원인은, 몇몇 예를 들어보면 음식물, 타액 성분 및 박테리아 상호작용 때문이다. 구강내 플라크의 위치, 하루 중 시간, 환자의 연령 및 환자의 일반 구강 위생 상태는 모두 치아 플라크와 치주 질환의 관계와 결과에 관여한다. 결과적으로, 플라크가 치아에 부착된 박테리아들의 이종 집합물로, 다양한 생화학적 결과와 생리학적 결과를 초래한다는 사실은 놀라운 것이 아니다. 결과적으로 2가지 주요 병리학적 질환은 치주 질환과 치아우식증이다.

치료제로서 가능성이 제시된 것은 효소 뿐이다. 하지만, 효소를 이용한 초기 구강 병리 연구 중 몇몇은 효소가 플라크에서 발견되는 유기체 콜로니에 대해 살균성이라는 가정하에 기초한 것으로, 효소는 "소독제"로서 작용한다. 그러나, 이러한 접근은 결실이 없었다. 최근, 협측 상피 세포를 프로테아제로 처리하면 박테리아 부착이 변화된다는 것이 발견되었다. 하지만, 이 처리 역시 각종 박테리아 집단의 비율을 변화시켰다. 그 후, 연구 촛점을 박테리아 작용에서 플라크 형성에 맞춘 결과 보다 가능성 있는 결과가 얻어졌다. 이 결과는 동물 모델과 인간에 대한 임상 시험 뿐 아니라 시험관내 및 생체내에서도 관찰되었다. 하지만, 이 시도 역시 유효 작용에 필요한 시간이 구강내 효소의 잔류 시간 보다 길기 때문에 가장 바람직한 목적 치료 효과를 얻기에는 부족하였다. 간단히 말하면, 구강내 타액류, 다른 유체 및 음식물 이동과 정상적인 기계적 교반은 효소의 잔류 시간을 감소시켰다. 이와 같은 요인에 따른 효소 잔류 시간의 감소 결과 목적하는 임상 효능를 얻지 못하였다.

효소를 시험관내 시험했을 때에는 구강내 진류 시간의 중요성이 중요 문제로서 확인되지 못하였다. 시험관내 연구에서 이러한 중요 변수를 확인했다고 시사된 바는 없다. 하지만, 플라크를 감소시키는 효소의 활성을 입증한 시험관내계는 다른 중요한 요인을 확인하였다. 그 예로는 (1) 1 이상의 효소의 필요성, (2) 효소의 비활성의 증가 필요성, (3) 보다 적당한 효소의 필요성 또는 (4) 효소 조합물의 유효성이 있다.

플라크 자체는 각종 성분, 즉 거대분자, 생세포 및 사세포(전체 박테리아 및 숙주 유래의 탈피된 상피 세포), 세포 단편 및 숙주와 박테리아 세균총 양자 유래의 각종 다른 물질의 매우 복잡한 혼합물이다. 플라크의 화학적 측면에 대한 선도적 연구는 플라크의 탄수화물이나 폴리사카라이드(PS) 주쇄에 촛점을 맞추고 있다. 이는, PS 백본이 플라크 매트릭스의 구조 인자로서 작용할 뿐만 아니라 박테리아의 성장 콜로니의 탄수화물 영양원으로서 작용하기 때문에 이상적인 출발점이다. PS에 대한 연구는 대부분 글루칸의 성질과 구조를 측정하는 것에 집중되어 있으나, 플라크의 조성을 형성하는 성분에는 기타 다른 많은 성분이 있다. 효소를 포함한 종래 치아 치료 연구에 관한 과학 문헌을 검토해 보면 특정 패턴이 나타난다. 플라크를 제어하는 효소 연구는 대부분 우식 예방 하에 실시되었지만, 플라크 제어는 우식 예방 및 치주 질환 예방과 관련되는 기본 문제라는 점은 잘 알려져 있다. 실시된 연구의 유형에는 박테리아 효과의 시험관내 조사, 동물 연구 및 인체 실험을 비롯한 임상 연구를 포함한다. 또한, 임상 연구는 대부분 효소 전달의 부형제로서 구강 세정제를 사용한 반면, 몇몇 연구에서는 츄잉 검을 사용하였다.

미국 특허 제4,138,476호(Simonson)는 분자 변형에 의한 경구 치료제로서 플라크 분산 효소에 대하여 교시하고 있다. 이 문헌에서는 효소 자체가 치아 표면에 대해 높은 친화성을 갖도록 글루카노하이드롤레이스에 인산염 담체 기를 결합시켰다. 변형된 글루카노하이드롤레이스 효소는 에틸 클로로포르메이트와 같은 반응제의 존재하에 상기 담체에 공유 가교 결합하고, 치아의 히드록시아파타이트 성분에 대해 증가된 결합능을 나타내었다.

미국 특허 제5,490,988호(Beggs)는 표적 부위에 대한 치료제의 전달에 관한 것이다. 이 특허 문헌은 항체 단편이 항원 항체 결합을 통해 표적 부위에 결합할 수 있고 항체 단편에 부속된 부가 펩티드를 통해 항체 단편상에 결합되는 치료제를 제공하는 고도 특이성 공정을 교시하고 있다. 즉, 생성물은 항체 단편, 펩티드 및 제제로 구성되어 있다.

효소를 평가하는 공지된 임상 프로토콜에 대하여 조사해본 결과, 선택된 효소가 제한된 임상 효능은 보일지라도 목적 효과를 완전하게 나타내지 않는 이유는 2가지였다. 즉 a) 효소가 장시간 동안 구강에 보유될 수 있도록 효소가 변형되지 않은 점과, b) 구강 세척이 특별히 수면과 같은 제한된 구강 활동(삼킴, 저작 및 타액 생성 등) 시간 직전의 투여 없이 주간 동안 다양한 소정 횟수와 다양한 기간 동안 실시되었다는 점이다.

본 발명은 박테리아 정착 제어용 조성물, 구체적으로 치아 플라크 감소용 경구 조성물(이것에 국한되는 것은 아님)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 구강내 정착되는 박테리아 수를 제한하거나 한정하는 경구 치료 요법에 관한 것이다. 효소를 이용하여 플라크 구조물의 정도 또는 크기를 제어하면 박테리아 콜로니 증식 및 치은 조직으로의 침입을 제한할 수 있다. 또한, 본 발명은 이러한 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 치아에 부착된 본 발명의 효소-고착 복합체의 모식도.

도 2는 구강내 균막이나 다른 표면에 부착된 본 발명의 효소-고착 복합체의 모식도.

도 3은 구강에 부착된 본 발명의 효소-고착 복합체의 또 다른 양태를 나타내는 모식도.

도 4는 구강내 박테리아 콜로니 매트릭스에 부착된 본 발명의 효소-고착 복합체의 모식도.

도 5는 구강내 박테리아 콜로니 매트릭스 중의 박테리아에 부착된 본 발명의 효소-고착 복합체의 모식도.

상세한 설명

본 발명은 구강내 소정 효소의 보유를 목적으로 한다. 치약 및 구강 세정제 중에 첨가된 유리의 초기 효소와는 달리(그 효과는 단지 일시적임), 상기 효소는 구강내에 보유될 수 있도록 변형되어, 목적한 생화학적 반응 및 유리한 효과를 수행할 수 있는 연장된 기간 동안 유지될 수 있다. 또한, 소정의 효소는 정상적인 박테리아의 균형을 유지하면서 동시에 다른 필수 보호 생물막, 예컨대 "획득된 균막"에 악영향을 미치지 않도록 박테리아에 미치는 독성 반응이 최소인 것을 선택하는 것이 바람직하다.

특정의 폴리사카라이드 분해 효소는 구강내 표면과 구조물에 부착할 수 있으면서, 플라크 매트릭스에 결합된 증식성 박테리아 정착은 억제하도록 변형시킨다. 이 효소는 유도체화하거나 "고착" 분자에 커플링시킨다. 그 후, 효소-고착 복합체의 "고착" 부분은 구강내 구조물에 부착하여 플라크의 형성을 억제할 수 있다.

스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)와 플라크는 치아 우식의 형성에 깊은 관련성이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 우식원성 박테리아는 슈크로스는 이용하여 구강내 전 미생물 군집의 대사용 기질을 생성한다. 이와 같은 슈크로스계 대사의 최종 생성물은 치아 우식 형성과 관련된 단계들의 순서를 개시시키는 유기산이다. 또한, 스트렙토코커스 뮤탄스는 슈크로스계 기질 푸울을 이용하여 복합체이며 수용성인 폴리사카라이드를 생성하는 구강 세균총의 정착을 증가시키기 위하여 규크로스를 이용한다. 이러한 시나리오가 치아 플라크에 정착되는 다른 많은 박테리아에도 일어날 가능성이 매우 높다.

불용성 폴리사카라이드 구조물은 장기간의 박테리아 정착을 위한 주쇄를 제공하여, 응집시 플라크라고 알려진 관찰가능한 막을 형성한다. 폴리사카라이드는 치아 표면에 "선도" 박테리아가 초기 부착하는데에는 필요하지 않지만, 콜로니이 정착 및 영속하는데에는 이러한 불용성 폴리사카라이드를 필요로 한다. 아마도, 복합 폴리사카라이드는 불용성 성질로 인해 초기 박테리아의 정착과 증식을 유발할 뿐만 아니라 박테리아를 치료제로부터 은폐시키는 것 같다. 결과적으로, 본 발명은 박테리아를 특이적 또는 비특이적으로 사멸시키는 제제와 함께 사용될 수 있다. 불용성 폴리사카라이드의 양을 제한하고 조절하여, 궁극적으로 플라크내로의 박테리아 정착을 제한 및 조절하면 치주 질환을 예방하고 진행에 유리한 효과를 얻을 수 있다. 이러한 복합체 중 하나인 불용성 폴리사카라이드는 글루칸이다. 따라서, 글루칸의 효소적 분해는 본 발명의 목적 중 하나이다.

본 발명은 구강내 구조물과 표면에 소정의 글루칸 분해 효소를 고정시키는 방법 및 조성물을 제공한다. 그 결과, 치주 질환의 필수 전단계인 플라크의 형성을 억제한다. 이와 같이 증식성 박테리아 정착를 억제하면 당연히 각종 박테리아 균주 간의 균형이나 미생물 생태학의 파괴를 피할 수 있다. 일반적으로, 박테리아 군집 이동의 회피는 일부 병원성일 수 있는 기회성 박테리아가 과잉 성장할 가능성이 있기 때문에 바람직하다. 본 발명의 조성물은 구강내 각종 박테리아 균주의 일반적인 상대적 비율을 보유하기 위한 것이다. 하지만, 적어도 특정 박테리아 균주의 절대 수는 그 콜로니이 보다 작아질 것이기 때문에 감소할 것이다.

구강내 효소 잔류 시간을 증가시키는 기작의 발전은 증가된 임상 효능의 기회를 제공한다. 이러한 목표를 달성하기 위하여 유효 효소는 목적 작용이 달성되도록 보다 오랫동안 구강내에 잔류해야 한다. 이와 같이 잔류 시간이 증가된 구강내 효소는 플라크 매트릭스의 폴리사카라이드 주쇄를 제한하여 플라크를 제어할 것이다.

따라서, 본 발명의 조성물은 구강내 효소의 잔류 시간이 보다 길어지도록 디자인하였다. 이와 같은 시도로는, 적당한 효소를 "고착" 분자로 유도체화하거나 커플링시켜, 유도체화된 효소-고착 복합체의 "고착" 부분에 의해 구강내 구조물에 결합하게 하는 것을 포함한다. 고착 분자는, 예컨대 치아를 덮고 있는 획득성 균막이나 존재하는 플라크에 결합하도록 특이적으로 선택한다. 상피 조직은 비교적 급속히 대사 회전되기 때문에, 결합 부위로서 구강내 점막 조직층은 이미 존재하는 플라크나 균막에 비하여 바람직하지 않다.

일 구체예로서, 플라크의 탄수화물 구조 주쇄를 제어하는데 효과적인 것으로 밝혀진 효소 활성 형태를 보유한 2가지 효소를 3개의 "고착" 분자에 결합하여, 결과적으로 6 효소-고착 복합체를 얻을 수 있다. 이 복합체를 타액(정상적인 박테리아 및 숙주 당단백질)을 함유하는 시험관내 시험계에서 시험하여, 플라크를 제어하고 플라크에 결합하여 플라크의 폴리사카라이드 주쇄를 가수분해적으로 분해하여 증식을 제한하는 활성을 평가한다. 또한, 임상 효능에 대해 효소-고착 복합체를 평가하여 필요에 따라 최적화한다.

이하, 본 발명의 고착-효소 복합체를 모식적으로 도시한 도 1과 도 2를 참조로 하여 설명하겠다. 이 도면은 단지 모식도일 뿐 일정 비율로 도시한 것이 아니며, 단지 설명을 위한 것이다. 도 1에서, 치아(10)에는 표면(12)이 있다. 이 표면(12) 위에는 매트릭스 내 박테리아 콜로니(14)가 치아(10)에 부착되어 있다. 또한, 치아의 표면(12)에는 고착 분자(16)가 부착되어 있는데, 이것은 점착 펩티드일 수 있다. 이 고착 분자(16)에는 고정화된 효소(18)가 부착되어 있고, 이 고착 분자(16)와 고정화된 효소(18)가 함께 고착-효소 복합체(20)를 형성한다. 고착-효소 복합체(20)는 치아(10)의 표면(12)에 부착하기 위해 콜로니(14)와 경쟁하여, 콜로니(14)가 부착될 수 있는 잠재적 기질 부위를 감소시킨다. 또한, 가장 중요한 것으로, 효소(18)는 콜로니(14) 상에서 촉매 작용을 실시하여, 플라크 매트릭스 및/또는 폴리사카라이드 주쇄를 분해한다. 효소(18)에 의한 매트릭스의 종말(22)을 도 1에 도시하였다. 이와 같이 콜로니(14)는 그 팽창력이 상당히 손상된다. 또한, 고착-효소 복합체(20)는 치아 표면(12) 상에서 유의적인 잔류 시간을 갖게 되어 플라크 매트릭스 및 콜로니(14) 증식의 일시적 방해 이상의 효과를 제공한다.

본 발명의 또 다른 구체예는 도 2에 도시한 것이다. 이 도면에서 도 1에 대응하는 성분은 동일한 참조 부호로 표시하였다. 도 2에 도시한 구체예에서는, 치아 표면(12) 위에 효소가 부착하는 균막(24)이 제공되어 있다. 이 균막은 펩티드, 단백질 등을 포함하는 것으로, 고착를 제공하거나 구성하지만, 효소에 미리 부착시킨 별도의 고착 분자를 사용할 수도 있다.

도 4에는 개개의 박테리아(44)를 포함하는 박테리아 콜로니 매트릭스(14)에 대하여 상세히 도시하였다. 이 구체예에서는, 복합체(20)의 고착 분자(16)가 박테리아 매트릭스에 부착해 있고, 이 매트릭스의 종말(22)을 분명하게 관찰할 수 있다. 도 5에서는, 복합체(20)의 고착(16)가 매트릭스(14) 내의 박테리아(44) 상에 직접 부착하고 있다.

본 발명의 범위에는, 글루칸을 가수분해하거나 분해하는 효소 이외에, 당단백질 등을 가수분해하는 효소 및 프럭토스계 폴리사카라이드 효소를 분해하는 효소 등과 같은 기타 다른 폴리사카라이드 분해 효소를 포함하는 효소-"고착" 복합체도 포함된다. 또, 이 복합체에는 박테리아와 "고착" 효소 복합체 간의 직접 경쟁 결합을 일으키도록 박테리아의 외부 세포 표면을 모방한 리간드계 "고착" 분자도 포함된다. 또한, 이 복합체는 "고착화된" 효소가 이미 플라크에 부착되어 있는 박테리아 표면 상에 흡착될 수 있도록 박테리아 부착 부위를 모방한 수용체계 "고착" 분자를 포함할 수 있다. 마지막으로, 공지의 부착 분자인 폴리펩티드로 구성된 고착 분자를 사용할 수도 있다.

잠재적으로 적합한 가수분해 효소(폴리사카라이드 가수분해효소, 당단백질 분해 효소 등)는 비활성을 보다 높이고 특정 유형의 반응에 보다 집중되도록 정제할 수 있다.

그 다음, 효소와 "고착" 분자 간의 커플링 정도를 측정하는 절차는 실시하여, 효소 활성과 결합도의 최대 조합을 제공하는 효소에 부착된 "고착" 분자의 수를 결정한다.

박테리아 정착을 예방하거나 감소시키는 효과적인 효소라면 어떤 효소라도 본 발명에 사용될 수 있다는 것은 자명한 사항이다. 바람직하게는, 가수분해 작용이 있는 효소군 또는 가수분해효소가 특히 효과적이기 때문에 사용하기에 좋다. 이 효소군은 가수분해 반응 후 결합 부가 별도의 화학 실체로서 존재하게 되는 화학 결합의 가수분해를 용이하게 한다. 본 발명에 사용될 수 있는 바람직한 효소는 다음과 같은 군, 즉 에스테르 결합을 분해하는 효소인 에스터라제, 올리고사카라이드 및 폴리사카라이드 중에 존재하는 결합을 분해하는 효소인 해당작용 분해 효소, 에테르 결합 분해 효소, 기질(반응물)이 단백질인 펩티드 결합 분해 효소, 기질(반응물)이 단백질이 아닌 탄소-질소 결합 분해 효소, 산 무수물 분해 효소, 탄소-탄소 결합 분해 효소, 할로겐화물 결합 분해 효소, 인-질소 결합 분해 효소, 황-질소 결합 분해 효소 및 탄소-인 결합 분해 효소 중에서 1 이상을 선택할 수 있다.

구강에 효소를 고착시키기 위한 고착 분자 및 구조물은 다음과 같은 여러 카테고리 중에서 선택될 수 있다.

A. 단백질, 단백질 단편 및 폴리펩티드

a. 자연발생물

b. 자연발생물이지만 변형된 것

c. 합성 폴리펩티드

i. 자연발생의 아미노산을 사용한 것

` ii. 합성된 비자연발생의 아미노산, 예컨대 D-아미노산, β-치환된 아미노산, α,α-이치환된 아미노산 등을 사용한 것

d. 하전성

i. 양이온성(염기성 아미노산)

ii. 음이온성(산성 아미노산)

iii. 중성(지방족 아미노산)

e. 전술한 것들의 임의의 조합

B. 사카라이드 및 올리고사카라이드

a. 자연 발생물, 예 글루코스, 만노스, 갈락토스, 람노스, 푸코스, 프럭토스, 슈크로스 등

b. 자연 발생 아미노 당, 예 글루코사민, 갈락토사민, N-아세틸그루코사민, N-아세틸갈락토사민, 뉴라멘산, 시알산 등

c. 합성 또는 비자연발생의 사카라이드 및 아미노 당

i. 당 에스테르, 예컨대 당-유기산 에스테르 등

ii. 화학 결합된 당 및 단백질/폴리펩티드, 예 합성 당단백질

C. 당단백질/프로테오글리칸

a. 자연발생, 예 엘라스틴, 렉틴 등

b. 합성, 예 변형된 자연 발생의 당단백질/프로테오글리칸

D. 당지질

a. 자연발생, 예 스핑고미엘린, 세레브로사이드, 강글리오사이드 등

b. 합성, 예 변형 천연 글리콜; 에스테르화, 아미드화 또는 유사 화학 공정과 같은 일부 화학 절차를 통해 얻어지는 지질

E. 지단백질, 예 유미지립, 극저밀도 지단백질(VLDL), 저밀도 지단백질(LDL), 고밀도 지단백질(HDL) 등,

F. 지질

a. 비극성, 천연 또는 합성, 예 트리글리세라이드, 콜레스테롤 또는 기타 다른 식물 또는 동물 스테롤 등

b. 극성, 천연 또는 합성, 예 인지질(포스파티딜 세린) 등

G. 세포 단편 및 세포 고스트 - 구강내 표면에 효소를 고정시키기 위한, 생 박테리아 또는 동물 세포를 모방한 외측 박테리아 또는 동물 세포 벽 또는 막의 단편 또는 일부

H. 비생물학적 중합체 물질

a. 단독중합체, 예 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 등

b. 공중합체, 예 스티렌-부타디엔 중합체 등.

또한, 고착 분자와 효소 간의 결합은 수많은 형태일 수 있다. 즉, 이 결합은 화학적 결합, 화학흡착 또는 공유 결합일 수 있는데, 예컨대 아미드(펩티드), 에스테르, 해당작용성(당 결합) 및/또는 에테르 결합이 있다. 또, 이 결합은 물리적 물리흡착일 수 있는데, 그 예로는 친지성을 포함하는 반데르발스 인력, 정전 상호작용을 포함하는 전하-전하 인력/상호작용 및/또는 친수성을 포함하는 수소 결합이 있다.

고착-효소 복합체의 고착 분자와 구강내 표면 기질 간의 결합은 일반적으로 전술한 결합과 같은 것일 수 있다. 도 3을 참조로 하여 살펴보면, 이 도면에는 치아, 이미 존재하는 플라크, 치과교정장치 또는 점막 조직와 같은 구강내 표면인 기질(30) 및 여기에 부착된 고착-효소 복합체(32)를 모식적 형태로 도시하고 있다. 이 고착-효소 복합체(32)는 고착부(34)와 효소부(36)를 포함한다. 복합체(32)와 기질(30) 사이에는 고착-표면간 계면이 있고, 고착-효소 결합부(40)가 있다. 효소부(36)와 고착부(34) 간의 결합은 화학적 형태일 가능성이 크고, 고착-효소 복합체(32)의 고착부(34)와 기질(30)간의 상호작용은 물리적 형태일 가능성이 크다.

효소와 고착 분자 간의 결합은 화학적 형태일 가능성이 크고, 고착-효소 복합체의 고착 부의 상호작용을 물리적 형태일 가능성이 크다.

본 발명의 제1 목적은 치주 질환을 예방하기 위한 성공적인 치료법에 필수적인 2가지 과제에 관한 것이다. 그 하나는 효소를 이용한 구강내 플라크 구조물의 양과 구조의 조절이고, 다른 하나는 구강내 효소를 보유시키는 수단이다. 바람직하게는, 이 2가지 과제가 모두 치주 질환의 발생을 효과적으로 제어하는데 수행되어야 한다.

제1 양태로서, 본 발명은 플라크나 그 성분을 제한하는 능력을 보유하도록 소정의 효소를 변형시킨다. 소정의 효소로는 폴리사카라이드를 특이적으로 분해하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면 박테리아의 선택적이거나 광범위한 사멸 없이도 플라크 매트릭스의 주쇄 구조를 제한할 수 있어 어떤 박테리아 불균형도 피할 수 있다.

본 발명은 증식성인 박테리아 정착의 선택적 제어 방법을 제공하는 것으로, 치료 보다는 예방을 목표로 하고 있다. 따라서, 본 발명은 (a) 정상 박테리아 군집내의 잠재적 불균형, 예컨대 구강이나 다른 숙주 내 또는 숙주 상의 떨어진 위치에서의 과잉성장; (b) 면역원성 또는 독성일 수 있는 숙주의 전신 반응을 고려해야 하는 필요성 및 (c) 치은 변연부 밑으로의 활성제 전달의 필요성을 제거하여 구강내 박테리아 활성에 관계가 없다.

변형 효소는 구강내에 보유되도록 소정의 "고착" 분자에 부착시키는 것이 바람직하다. 구강내 효소의 보유는 최대가 되도록 구강내 존재하는 생물막 및 구조물에 부착하는 특정 분자에 효소를 커플링시키는 것이 바람직하다. 단, 효소 활성은 커플링 후에도 유지되어야 한다. 또, 중요한 것은 특정 "고착" 분자에 소정 효소를 결합시키는 공정이 커플링으로 인하여 효소 활성이 감소될 수는 있을 수 있지만 완전히 파괴되지는 않아야 한다는 점이다. 하지만, 적어도 효소 활성의 최소 유효량은 커플링 후에도 존재해야 한다.

제2 양태로, 본 발명은 시험관내 시험 및 생체내에서 구강 박테리아 플라크 성장을 억제하는 변형된 소정 효소의 억제 정도를 측정하는 방법을 제공한다. "고착" 분자에 커플링되거나 유도체화된 후 이 효소 활성을 유지하는 소정 효소는 플라크 성장의 억제용으로 적합하다.

본 발명의 생성물은 취침 시간에 사용할 수 있는 구강 세정 형태일 수 있으나, 반드시 이 형태일 필요는 없다. 구강 세정제 중의 변형 효소는 타액 및 기계적 교반이 적은 시간 동안 구강내 보유되는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 긴 보유 시간(수면 중 6 내지 8 시간)은 치료적 효소가 목적하는 생화학적 반응을 수행하기에 충분한 장시간을 제공한다.

본 발명은, 박테리아 및 플라크와 같은 병원성 인자는 구강내에 보유되지만, 효소와 같은 잠재적 치료제는 구강내에 보유되기 어렵다는 치아 플라크와 관련된 모순점을 해결하기 위한 것이다. 이러한 모순점은 치주 질환을 일으키기 위해 박테리아가 사용하는 특성, 즉 구강내 표면에서 부착하는 성질을, 소정 효소를 제공하여 치아 플라크를 제어하는데 유리하게 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 플라크 형성을 효과적으로 예방하는 작용이 구강내 조성물의 보유 시간을 연장시키는 것에 의해서만 이루어지기 때문에, 플라크 방지 조성물의 구강내 보유 시간의 증가에 대한 아이디어를 중대한 필수 구성으로 깊히 연구하였다. 플라크 방지 조성물이 구강내에서 매우 짧은 시간 동안 유지된다면 이 효과는 당연히 매우 제한된다. 박테리아의 사멸에는 짧은 보유 시간도 적당하지만, 박테리아 콜로니 성장 지지물의 구조를 변형 및 제한한다는 본 발명의 신규 개념에는 보다 긴 보유 시간이 필요하다.

치주 질환을 감소 또는 제거하는 것에 관한 종래 연구는 대부분 박테리아 제거에 직접적 목표를 두고 있었고 박테리아 환경을 제어하는 것에 관한 연구는 거의 없었다. 본 발명은 구강내 다양한 박테리아 균주간에 균형을 유지하는 동시에 박테리아의 콜로니 성장을 조절하기 위하여 시도하였다. 플라크의 양을 조절하고 세포외 폴리사카라이드 주쇄의 양을 제한하면 박테리아 콜로니의 크기를 제어할 수 있다. 이와 같은 제어는 본 발명의 공정과 효소 조성물을 통해 달성할 수 있다.

본 발명의 일 구체예로, 치아 플라크 매트릭스의 폴리사카라이드 주쇄를 분해하는 활성이 있는 것으로 알려진 2가지 효소를 선택하는 단계를 포함한다. 이 2가지 효소는 다음과 같다.

1) α-글루코시다제 EC 3.2.1.20 ; [(1→3) 3-글루카노하이드롤레이스].

α-글루코시다제는 시판되어 입수용이하다. 이 효소는 α-1,4 글루코스 결합에 대해 최대의 활성을 나타내지만, α-1,2 및 α-1,3 결합을 가수분해하기도 한다. 또한, 이 효소는 속도가 매우 느리기는 하지만 α-1,6 결합을 가수분해하기도 한다.

2) 덱스트란아제 EC 3.2.1.11 ; [(1→6) 6-글루카노하이드롤레이스].

덱스트란아제 역시 시판되어 입수용이하다. 이 효소는 α-1,6 결합된 폴리사카라이드로부터 당 분자를 절단한다.

많은 연구자들은 글루칸 구조가 α-1→3 및 α-1→6이라고 설명한다. 또한, 글루칸은 α-1→4 및 α-1→2 결합을 가지고 있다고도 한다. 구조적 측면에서 보면, α-1→6 결합은 글루칸에 길이를 제공하고 α-1→3, α-1→4 및 α-1→2 결합은 글루칸에 분지 특성을 제공한다. 글루칸의 길이나 글루칸의 분지도가 박테리아 정착에 중요한지는 알려져 있지 않다. 이러한 이유로, 시판되어 입수용이한 다음과 같은 2가지 효소를 선택하였다. 즉, α-1→4, α-1→2 및 α-1→3에 대한 분해 활성이 있어, 글루칸 구조의 분지점을 절단하는 α-글루코시다제와, α-1→6 결합을 절단하는, 즉 길이측 결합을 절단하는 덱스트란아제를 선택하였다.

이 효소를 다음과 같은 "고착" 분자에 각각 별도로 커플링시켰다. 1) 염기성 폴리펩티드, 예 Lys-Lys-Glu-Lys-Lys 또는 일부 유사한 염기성 폴리펩티드, 2) 산성 폴리펩티드, 예 Glu-Glu-Lys-Glu-Glu 또는 일부 유사한 산성 폴리펩티드.

테이코산 및 리포테이코산은 결합에 중요한 박테리아 세포벽 성분이다. 이 성분 역시 박테리아 세포 표면의 외측부에 음이온성 특성을 제공하는 인산염 에스테르와 결합되어 있다. 이러한 이유로, 양이온 종인 "고착" 분자, Lys-Lys-Glu-Lys-Lys는 박테리아 세포 벽으로 유인된다.

유효한 증거가 박테리아 세포 표면이 음이온성임을 암시하기 때문에, 특성이 주로 양이온성인 플라크 부분 상으로 박테리아가 정착할 것이라는 추정은 이유가 있다. 또한, 플라크에 결합된 양이온성의 영역이나 부위가 있다면, 음이온 종으로 플라크의 양이온 영역에 유인될 "고착" 분자, Glu-Glu-Lys-Glu-Glu가 바람직할 것이다.

또, 대안적으로 미셀과 같이 치밀하게 배열된 지질도 구강내 기질로서 작용하거나 효소-고착 복합체가 부착하는 고착 분자로서 작용할 수 있다.

구강내 각종 유기 구조물에 소정의 효소를 고착시킬 수 있는 기본으로서 하전 인력의 원리는 박테리아 부착의 한 요인일 수 있다. 하지만, 플라크 정착에 있어 박테리아의 부착은 하전 인력 이외의 다른 요인을 포함힐 수 있다. 즉, 폴리사카라이드(글루칸)와 플라크에 대한 구강 박테리아의 결합에 특정 단백질이 관여할 수 있다. 하지만, 박테리아가 플라크에 결합하는 실제 기작은 특정 "고착" 분자에 결합하는 효소의 기타 다른 결합 기작을 배제하지는 않으며, 이 역시 본 발명에 포함되는 것이다.

본 실시예에서 기재한 효소 및 고착 분자는 광범위한 전하 결합능의 잠재성이 있는 6 유도체화된 효소를 생성한다.

합성

유도체화된 효소-고착 복합체의 합성 부분은 2가지 각각의 효소에 각 "고착" 분자를 커플링시키는 것을 포함한다. 염기성 폴리펩티드 Lys-Lys-Glu-Lys-Lys은 Glu 잔기의 자유 카르복실기를 통해 2개의 효소에 커플링되며, 폴리펩티드의 "C" 말단을 통해서도 커플링이 약간 일어난다. 산성 폴리펩티드 Glu-Glu-Lsy-Glu-Glu는 Lys 잔기의 자유 아미노기를 통해 커플링되며, 폴리펩티드의 "N" 말단을 통해 양 효소에 약간 커플링되기도 한다.

6 유도체화된 효소 반응 생성물의 정제는 컬럼 크로마토그래피 상에서 분자 크기 배제 방법으로 실시할 수 있다. 정제 후 커플링된 효소는 분석하고 유도체화되지 않은 효소와 비교하여 커플링 결과인 효소 활성의 변화를 측정한다.

본 실시예에서 제조된 6 고착-효소 복합체 또는 다른 효소와 고착 분자의 복합체는 임상 시험에 앞서 시험관계에서 더 시험할 수도 있다. 이 시험에 적합하다면, 어떤 절차도 사용할 수 있지만, 그 예로는 드레이크법[Drake, D.R., Vargas, K., Cardenzana, A. and Srikantha, R. "Enhanced bactericidal activity of Arm and Hammer dental care." Am. J. Dent. 8, 308-312(1995)] 또는 이의 변볍이 있다.

시판되어 입수용이한 염기성 폴리펩티드 및 산성 폴리펩티드(예컨대, 미국 켄터키주 루이스빌에 소재하는 펩티즈 인터내쇼널 제품)은 고상법의 변법 등으로 합성한다. 이 출발 물질은 정제 없이 사용할 수 있다. 하지만, 각 출발 물질의 잔류부를 사용하여, 필요한 경우, 예컨대 예상치 않은 반응 생성물의 탐색 등을 위해 순도를 분석하는 것이 바람직하다.

또한, 효소 역시 시판되어 입수용이하며 미국 오하이오주 클리브랜드에 소재하는 유나이티드 스테이츠 바이오케미칼 및 미국 뉴저지주 프리홀드에 소재하는 워싱톤 바이오케미칼로부터 구입할 수 있다. 시판되지 않지만 사용될 수 있는 기타 다른 효소는 조직 및 유기체로부터 표준 절차에 따라 분리 정제할 수 있다. 이때에도 역시 각 효소의 잔류부를, 필요한 경우 순도 측정을 위해 분석해야 한다. 이러한 정제 분석은 시험관내 실험의 결과에 따라 중요할 수 있다. 이 분석은 효소의 잔류부를 사용하여 실시할 수 있다.

효소 활성은 유도체화(커플링) 반응 전과 후에 측정하는 것이 바람직하며, 이러한 측정은, 예컨대 표준 분석 절차에 4-니트로페닐-α-D-글루코스를 사용하여 용이하게 실시할 수 있다.

염기성 폴리펩티드인 Lys-Lys-Glu-Lys-Lys은 윌리암스의 문헌[Williams, A. and Ibrahim, I.A. "A mechanism involving cyclic tautomers for the reaction with nucleophiles of the water-soluble peptide coupling reagent 1-ethyl-3-[-3-dimethylaminopropyl]-carbodiimide(EDC)." J.Am.Chem.Soc. 103, 7090-7095(1981)]에 기재된 절차의 변법을 사용하여 각 효소에 커플링시킬 수 있다. 이 절차는 커플링제로서 1-에틸-3-[-3-디메틸아미노프로필]-카르보디이미드(EDC)를 사용한다. 상기 폴리펩티드 중의 Glu에 있어 EDC 활성화된 카르복실기(뿐만 아니라 상기 폴리펩티드 중 "C" 말단에 있는 카르복실기)는 효소의 자유 아미노기에 공유 아미드 결합을 형성하면서 커플링한다.

산성 폴리펩티드인 Glu-Glu-Lys-Glu-Glu는 오샤네시의 문헌[O'Sahnnessy, D.J. and Hofmann, W.L. "Coupling antibodies for site directed immobilization." Biotech. Appl. Biochem. 9, 488-496(1987)]에 기재된 절차의 변법을 사용하여 각 효소에 커플링시킬 수 있다. 이 절차에서, Lys의 유리 아미노기(뿐만 아니라 폴리펩티드의 "N" 말단 유래의 자유 아민 기)는 알데히드로 변환된 뒤 효소 상의 자유 아민기에 커플링한다.

폴리펩티드 "고착" 분자를 포함하는 커플링 반응이나 유도체화 반응시에는, 다양한 부산물이 생성된다. 또한, 분자의 크기(분자량)도 매우 다양하며, 분자 크기별로 분리하는 3000 PW 컬럼 장착된 HPLC 등을 사용한 정화 절차가 이용될 수 있다.

이 분리 단계의 목적은 반응물의 "정화"이다. 정화는 미반응성 폴리펩티드 "고착" 분자, 서로 반응된 "고착" 분자 유래의 폴리펩티드 혼합물 및 목적하는 효소-"고착" 복합체 생성물을 분리한다. 또한, 효소에 부착된 "고착" 분자의 수에 따라 목적한 여러 효소-"고착" 복합체가 생성될 수도 있다. "고착" 분자의 수에 따라 효소-"고착" 복합체를 별도의 분획으로 분리할 필요는 없을 것으로 사료되며, 오히려 모든 종류의 효소-"고착" 복합체를 총괄적으로 시험하고 임상 적용한다. 하지만, 적당한 경우에는 효소-"고착" 복합체의 종류를 별도의 분자 실체로 분리할 수도 있다.

바람직하거나 필요한 것으로 생각되는 경우에는, 정화 절차를 컬럼(HPLC) 작동 조건을 한정하고 셋팅하여 확실하게 실시할 수 있다. 시료는 다음과 같이 제조할 수 있다. 1) 효소 단독물, 2) 고착 분자 단독물 및 3) 효소를 첨가하지 않은 반응 혼합물. 총 단백질의 잔류 시간/분획 번호는 유리 "고착" 분자, "고착"간의 반응 생성물, 유리 효소 및 유도체화된 효소 또는 커플링된 효소를 분리하는 소정의 작동 조건하에 측정한다.

시험관내 분석

임상 시험에 앞서, 합성된 효소-고착 복합체의 유효성을 시험관내 분석으로 측정할 수 있다. 이러한 분석법 중 1가지를 이하에 설명한다.

검체로부터 타액 배출물과 높은 플라크 형성 박테리아로서 알려진 고농도의 스트렙토코커스 뮤탄스 및 악티노마이세스 비스코서스(Actinomyces viscosus)에 대해 스크리닝한다(평판 계수). 선택된 개체 유래의 타액 배출물은 파라필름이나 카보왁스와 같은 불활성 물질을 저작하여 자극할 수 있다. 수집한 타액을 접종 모액으로 사용한다. 모액은 타액 시료와 개체수가 최대인 동정 균주(취한 총 시료 중 20 내지 25%)를 혼합하여 제조한다.

그 다음, 다음과 같은 용액을 제조한다.

a) 농축 슈크로스액

b) 플라크 형성 억제제로 알려진 클로르헥시미딘 20 ㎎/㎖ 양성 대조 용액

c) 비유도체화된 효소, 즉 "고착" 분자 없는 효소인 2개의 시험 관련 대조군

d) 농축 슈크로스액을 용매로서 사용하여 모액을 10 ㎎/㎖, 1.0 ㎎/㎖ 및 0.1 ㎎/㎖의 농도로 만들어 제조한 8개의 처리 용액(시험 용액 6개와 시험 관련 대조군 2개).

절차

농축 슈크로스액 39 ㎖를 첨가한 50 ㎖ 시험관에 멸균 유리 슬라이드를 넣는다. 이 시험관에 접종(타액) 모액 1 ㎖를 접종한다. 이 시험관을 플라크 형성이 육안 관찰될 때까지 37 ℃에서 5% CO₂하에 24 시간 내지 48 시간 동안 항온배양한다. 이 슬라이드를 꺼내서, 적당한 시험 용액 1 ㎖가 첨가된 새로운 농축 슈크로스액(50 ㎖ 시험관 중의 39 ㎖) 투여 용액으로 전이시킨다. 투여 용액은 다음과 같은 조성으로 만든다.

1) 무처리 대조군 - 농축 슈크로스액

2) 양성 대조군 - 클로로헥시딘 20 ㎎/㎖

3) 처리 1A, 1B 및 1C와 관련된 대조군 - 비"고착" α-글루코시다제 1.0 ㎎/㎖

4) 처리 2A, 2B 및 2C와 관련된 대조군 - 비"고착" 덱스트란아제 1.0 ㎎/㎖

5) 시험 처리군 2A, 2B 및 2C(3 덱스트란아제-"고착") 10, 1.0 및 0.1 ㎎/㎖

6) 시험 처리군 2A, 2B 및 2C(3 덱스트란아제-"고착") 10, 1.0 및 0.1 ㎎/㎖

유리 슬라이드를 각 투여 용액에 약 1 시간 동안 방치한다. 그 후, 꺼내서 새로운 농축 슈크로스액에 침지하여 세정한다.

이 슬라이드를 그 다음 새 농축 슈크로스액에 넣고, 이 튜브를 24 내지 48 시간 동안 상기와 동일한 방식으로 항온배양한다. 각 처리 마다 플라크의 양을 기록하고(사진 촬영), 각 슬라이드의 플라크를 수거하여 건조한 뒤 칭량한다.

유도체화 전과 후의 양 효소의 효소적 활성을 측정하고, 반응 정화의 효율도 측정한다. 각 시험 마다 육안 관찰하고, 각 처리군마다 사진촬영한 뒤(각 처리군을 3반복 시험하여 각각 사진촬영함), 각 시험에서 형성된 플라크의 양(중량)을 측정한다.

효소, 고착 분자 및 커플링 방법과 절차의 선택시에는 가장 효과적인 효소-고착 복합체를 만들 수 있도록 수많은 요인을 고려해야 한다. 그 중 몇가지는 다음과 같다. 선택된 효소와 고착 분자는 항상 박테리아 정착 매트릭스를 제한하는데 가장 적당해야 한다. 플라크 형성의 폴리사카라이드 주쇄를 결정적으로 제한하기 위하여 1 이상의 효소를 사용할 수도 있다.

본 발명의 잠재적 장점은 다음과 같다.

1) 살균 활성을 필요로 하지 않는다.

2) 구강내 정상적인 미생물 균형이 유지된다

3) 구강에서 떨어진 부위에 미칠 숙주에 대한 부작용의 가능성이 최소이거나 없다

Claims

효소,

이 효소에 커플링되어 효소-고착 복합체를 형성하고 박테리아 콜로니 근접 기질에 부착할 수 있는 고착 분자를 포함하고,

이와 같은 기질에 대한 부착이 박테리아 콜로니가 존재하는 부위에서의 효소-고착 복합체의 잔류 시간을 연장시키는 것이 특징인, 박테리아 성장/정착 제어용 조성물.
제1항에 있어서, 효소가 정착 매트릭스를 분해하는 성질에 기초하여 선택되는 것이 특징인 조성물.
제2항에 있어서, 정착 매트릭스가 폴리사카라이드를 포함하고, 효소가 폴리사카라이드를 분해하는 성질에 기초하여 선택되는 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 고착 분자가 구강내 적합한 모든 기질에 부착할 수 있는 것인 조성물.
제4항에 있어서, 고착 분자가 치아 표면에 부착하는 것인 조성물.
제4항에 있어서, 고착 분자가 치아 표면 상의 균막에 부착하는 것인 조성물.
제4항에 있어서, 고착 분자가 박테리아 세포벽에 부착하는 것인 조성물.
제4항에 있어서, 고착 분자가 박테리아의 외부 세포 표면을 모방하여 만든 리간드계 분자로서, 박테리아와 효소-고착 복합체가 구강내의 표면에 경쟁 결합하게 되는 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 구강내의 표면이 플라크 매트릭스인 것이 특징인 조성물.
제7항에 있어서, 고착 분자가 박테리아 부착 부위에 결합하도록 디자인된 수용체계 분자로서, 효소-고착 복합체가 박테리아 표면 상에 흡착될 수 있는 것이 특징인 조성물.
제3항에 있어서, 폴리사카라이드가 글루칸인 것이 특징인 조성물.
제3항에 있어서, 폴리사카라이드가 이종의 복합 응집체 및 다양한 올리고사카라이드 및 폴리사카라이드의 혼합물인 것이 특징인 조성물.
제3항에 있어서, 선택된 효소가 가수분해 활성이 있는 가수분해효소인 것이 특징인 조성물.
제13항에 있어서, 효소가 에스테르 결합을 분해하는 에스터라제, 올리고사카라이드 및 폴리사카라이드 중에 존재하는 결합을 분해하는 해당작용 분해 효소, 에테르 결합 분해 효소, 기질(반응물)이 단백질인 펩티드 결합 분해 효소, 기질(반응물)이 단백질이 아닌 탄소-질소 결합 분해 효소, 산 무수물 분해 효소, 탄소-탄소 결합 분해 효소, 할로겐화물 결합 분해 효소, 인-질소 결합 분해 효소, 황-질소 결합 분해 효소 및 탄소-인 결합 분해 효소로 구성된 군 중에서 선택되는 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 고착 분자가 다음과 같은 군에 속하는 1 이상의 특징이 있는 단백질, 단백질 단편 및 폴리펩티드로 구성된 군 중에서 선택되는 것이 특징인 조성물:

a. 자연발생물

b. 자연발생물이지만 변형된 것

c. 합성 폴리펩티드

i. 자연발생의 아미노산을 사용한 것

` ii. 합성된 비자연발생의 아미노산, 예컨대 D-아미노산, β-치환된 아미노산, α,α-이치환된 아미노산 등을 사용한 것

d. 하전성

i. 양이온성(염기성 아미노산)

ii. 음이온성(산성 아미노산)

e. 전술한 것들의 임의의 조합.
제1항에 있어서, 고착 분자가 사카라이드 및 올리고사카라이드이며, 이 사카라이드와 올리고사카라이드는 다음과 같은 군 중에서 선택되는 것이 특징인 조성물:

a. 글루코스, 만노스, 갈락토스, 람노스, 푸코스, 프럭토스, 슈크로스와 같은 자연 발생물

b. 글루코사민, 갈락토사민, N-아세틸그루코사민, N-아세틸갈락토사민, 뉴라멘산, 시알산과 같은 자연 발생 아미노 당

c. 합성 또는 비자연발생의 사카라이드 및 아미노 당, 예컨대

i. 당 에스테르, 당-유기산 에스테르 및

ii. 화학 결합된 당 및 단백질/폴리펩티드 및 합성 당단백질.
제1항에 있어서, 고착 분자가 다음과 같은 군 중에서 선택되는 당단백질/프로테오글리칸인 것이 특징인 조성물:

a. 엘라스틴, 렉틴과 같은 자연발생물,

b. 변형된 자연 발생의 당단백질/프로테오글리칸과 같은 합성물.
제1항에 있어서, 고착 분자가 다음과 같은 군 중에서 선택되는 당지질인 것이 특징인 조성물:

a. 스핑고미엘린, 세레브로사이드, 강글리오사이드와 같은 자연발생물,

b. 합성 또는 변형된 천연 글리콜; 에스테르화, 아미드화 또는 유사 화학 공정과 같은 일부 화학 절차를 통해 얻어지는 지질.
제1항에 있어서, 고착 분자가 유미지립, 극저밀도 지단백질(VLDL), 저밀도 지단백질(LDL) 및 고밀도 지단백질(HDL)로 구성된 군 중에서 선택되는 지단백질인 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 고착 분자가 다음과 같은 군 중에서 선택되는 지질인 것이 특징인 조성물:

a. 트리글리세라이드, 콜레스테롤 또는 기타 다른 식물 또는 동물 스테롤과 같은 비극성의 천연 또는 합성물 및

b. 인지질(포스파티딜 세린)과 같은 극성의 천연 또는 합성물.
제1항에 있어서, 고착 분자가 구강내 표면에 효소를 고정시키기 위한, 박테리아 생세포 또는 동물 생세포와 흡사한 외측 박테리아 또는 동물의 세포 벽 또는 세포 막의 단편이나 일부, 세포 고스트 또는 세포 단편인 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 고착 분자가 스티렌-부타디엔 중합체와 같은 공중합체로 구성된 군 중에서 선택되는 비생물학적 중합체 물질인 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 효소가 α-글루코시다제인 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 효소가 덱스트란아제인 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 고착 분자가 염기성 폴리펩티드인 것이 특징인 조성물.
제25항에 있어서, 염기성 폴리펩티드가 Lys-Lys-Glu-Lys-Lys인 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 고착 분자가 산성 폴리펩티드인 것이 특징인 조성물.
제27항에 있어서, 산성 폴리펩티드가 Glu-Glu-Lys-Glu-Glu인 것이 특징인 조성물.
제1항에 있어서, 기질이 미셀을 포함하는 것이 특징인 조성물.
정착 매트릭스의 적어도 일부를 분해하는 성질에 기초하여 선택한 효소와, 이 효소에 일부가 커플링하여 복합체를 형성하는 고착 분자를 포함하는 고착-효소 복합체를 제조하는 단계 및

상기 고착 분자는 기질에 부착하는 고착 성질에 기초하여 선택한 것으로, 매트릭스에 근접해있는 효소-고착 복합체의 잔류 시간을 증가시키는 단계를 포함하여 박테리아 정착을 제어하는 방법.
제30항에 있어서, 박테리아 정착이 구강내에서 제어되는 것이 특징인 방법.
제31항에 있어서, 정착 매트릭스가 플라크 매트릭스이고, 플라크 매트릭스가 폴리사카라이드를 포함하는 것이 특징인 방법.
박테리아 정착이 일어나는 구조 성분을 분해하는 성질에 기초하여 효소를 선택하는 단계,

효소가 구조 성분을 분해하는 효소적 유효 활성을 보유하도록 하기 위해, 선택된 효소에 커플링하는 성질에 기초하여 고착 분자를 선택하고, 추가로 박테리아 정착 부위에 근접해있는 기질에 부착하는 성질에 기초하여 고착 분자를 더 선택하는 단계, 및

상기 고착 분자와 효소를 커플링시켜 효소-고착 복합체를 형성시키는 단계를 포함하는, 박테리아 콜로니 증식 제어용 조성물의 제조 방법.
제33항에 있어서, 구강내 박테리아 콜로니의 증식 제어용인 것이 특징인 제조 방법.
플라크 분해에 특이적인 효소를, 세포벽, 세포벽 단편, 세포 단편 및 세포 고스트로 구성된 군 중에서 선택되는 고착 분자에 커플링시켜, 구강내 박테리아 플라크의 정착을 제어하는 방법.