KR20100099213A - 바이오필름 퇴치에 있어서의 알기네이트 올리고머의 용도 - Google Patents

바이오필름 퇴치에 있어서의 알기네이트 올리고머의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR20100099213A
KR20100099213A KR1020107014146A KR20107014146A KR20100099213A KR 20100099213 A KR20100099213 A KR 20100099213A KR 1020107014146 A KR1020107014146 A KR 1020107014146A KR 20107014146 A KR20107014146 A KR 20107014146A KR 20100099213 A KR20100099213 A KR 20100099213A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
biofilm
alginate
alginate oligomer
individual
biofilms
Prior art date
Application number
KR1020107014146A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101690631B1 (ko
Inventor
에드바르 온소위엔
롤프 뮈르볼
Original Assignee
알지파마 아이피알 에이에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알지파마 아이피알 에이에스 filed Critical 알지파마 아이피알 에이에스
Publication of KR20100099213A publication Critical patent/KR20100099213A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101690631B1 publication Critical patent/KR101690631B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/04Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
    • A01N43/14Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
    • A01N43/16Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/734Alginic acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N31/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic oxygen or sulfur compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/50Isolated enzymes; Isolated proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N65/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/03Algae
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/65Tetracyclines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7028Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages
    • A61K31/7034Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin
    • A61K31/7036Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin having at least one amino group directly attached to the carbocyclic ring, e.g. streptomycin, gentamycin, amikacin, validamycin, fortimicins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • A61K38/46Hydrolases (3)
    • A61K38/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • A61K38/4886Metalloendopeptidases (3.4.24), e.g. collagenase
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/02Inorganic compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/46Ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. skin, bone, milk, cotton fibre, eggshell, oxgall or plant extracts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/64Proteins; Peptides; Derivatives or degradation products thereof
    • A61K8/66Enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/73Polysaccharides
    • A61K8/733Alginic acid; Salts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/02Stomatological preparations, e.g. drugs for caries, aphtae, periodontitis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00Drugs for disorders of the respiratory system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00Drugs for disorders of the respiratory system
    • A61P11/06Antiasthmatics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P13/00Drugs for disorders of the urinary system
    • A61P13/08Drugs for disorders of the urinary system of the prostate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/02Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/16Otologicals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/02Local antiseptics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q11/00Preparations for care of the teeth, of the oral cavity or of dentures; Dentifrices, e.g. toothpastes; Mouth rinses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q17/00Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
    • A61Q17/005Antimicrobial preparations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin
    • A61Q19/007Preparations for dry skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • A61K38/46Hydrolases (3)
    • A61K38/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • A61K38/482Serine endopeptidases (3.4.21)
    • A61K38/4826Trypsin (3.4.21.4) Chymotrypsin (3.4.21.1)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • A61K38/46Hydrolases (3)
    • A61K38/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • A61K38/482Serine endopeptidases (3.4.21)
    • A61K38/486Elastase (3.4.21.36 or 3.4.21.37)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • A61K38/46Hydrolases (3)
    • A61K38/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • A61K38/488Aspartic endopeptidases (3.4.23), e.g. pepsin, chymosin, renin, cathepsin E
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/21Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12Y304/21004Trypsin (3.4.21.4)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/21Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12Y304/21036Pancreatic elastase (3.4.21.36)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/21Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12Y304/21037Leukocyte elastase (3.4.21.37), i.e. neutrophil-elastase

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Cardiology (AREA)

Abstract

본 발명은 바이오필름에 알기네이트 올리고머를 접촉시키는 단계를 포함하는 바이오필름의 퇴치 방법을 제공한다. 상기 바이오필름은 생물 또는 무생물 표면일 수 있으며, 의학적 및 비-의학적 용도와 방법을 모두 제공한다. 본 발명은 일 측면으로 개체에서 바이오필름 감염의 치료 또는 예방하기 위한 알기네이트 올리고머를 제공한다. 상기 방법은 다른 측면에서 바이오필름을 무생물 표면에서 퇴치, 예컨대 소독 및 청결하게 하는 목적으로 사용할 수 있다.

Description

바이오필름 퇴치에 있어서의 알기네이트 올리고머의 용도{USE OF ALGINATE OLIGOMERS IN COMBATING BIOFILMS}
본 발명은 바이오필름의 퇴치 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 생물 및 무생물 표면 등의 바이오필름을 퇴치하기 위한, 특정 알기네이트 클래스, 특히 특정한 알기네이트 올리고머의 용도에 관한 것이다. 이에, 무생물 표면에 바이오필름 감염 또는 바이오필름 형성을 퇴치, 예컨대 소독 및 청결하게 하기 위한, 의료적 및 비의료적 용도와 방법을 제공한다. 본 발명은 특정 알기네이트 올리고머가 바이오필름과 상호작용하여 바이오필름을 방해할 수 있다는 놀라운 사실을 토대로 한다.
일반 명사 바이오필름은 세포외 폴리머 매트릭스로 둘러싸인 미생물의 축적 또는 군집이다(또한 당해 분야에서는 글리코칼릭스라고도 함). 이러한 세포외 폴리머는 통상 다당류, 특히 유기체 자체에서 생산되는 다당류이지만, 물론 다른 바이오폴리머도 포함될 수 있다. 바이오필름은 통상적으로 무활성이거나 살아있는 것일 수 있는 표면에 부착되지만, 바이오필름은 서로 부착되어 있는 미생물 또는 모든 계면에서 형성될 수 있다. 따라서, 일반적으로, 바이오필름은 세포외 폴리머 매트릭스, 통상적으로 다당류 매트릭스에 의해 싸여있거나 둘러싸인 미생물의 고도로 조직화된 다세포 군집으로서 특정화되며, 통상 표면이나 계면과 밀접하게 조합되어 있다. 이러한 증식 모드는 미생물을 보호하는 것으로, 미생물의 제거나 근절을 어렵게 한다(예로, 추가적으로 후술되는 바와 같이, 항미생물제에 대한 저항 또는 내성, 또는 숙주 방어 또는 소거 메카니즘). 본 발명에서, 알기네이트 올리고머는 바이오필름의 폴리머 매트릭스와 상호작용할 수 있어, 바이오필름을 약화시키는 것으로 생각되고 있다. 하기에서 추가적으로 논의되는 바와 같이, 바이오필름은 감염, 오염, 퇴적 및 부패 등의 측면에서 심각한 상업적, 산업적 그리고 의학적 문제를 야기하므로, 따라서 본 발명은 바이오필름의 형성 감소 또는 저지 등의 바이오필름을 퇴치할 수 있거나 퇴치 촉진에 상당한 이점을 제공하며, 쉽게 제거 또는 감소되게 하며, 예컨대 항미생물제(예, 소독제 또는 항생제 등)의 효과가 쉽게 작용하게 하거나, 감염의 경우에는 감염된 숙주의 면역 반응을 더욱 민감하게 한다. 따라서, 항미생물제, 치료제 및 비-치료제, 특히 항생제의 효능을 강화할 수 있다.
바이오필름은, 미생물 군집화를 조성하는 조건이 형성된다면, 매우 다양한 표면 또는 계면(예, 물/고체 및 물/기체(예, 물/공기) 계면)에 편재하는 것으로 확인된다. 기본적으로, 바이오필름은 미생물과 계면 또는 표면, 특히 물이나 수분에 노출된 표면이 있는 어디에서든지 형성될 것이며, 바이오필름은 현재 이러한 표면 또는 계면 상에서의 자연스러운 미생물 증식 상태로서 인식되고 있다. 전술한 바와 같이, 기본 용어로, 바이오필름은 특히 물이나 수분이 존재할 때 형성될 수 있는, 표면 상에의 또는 계면에서의 복잡하고 조직화된 미생물 콜로니 배열이다. 이들 콜로니 조직화는 세포를 "묻는" 조직화된 세포외 매트릭스를 생산하는 미생물의 능력으로 인한 것이다. 이 매트릭스는 미생물에 의해 생산되는 통상적으로 우세한 폴리머인 다당류를 포함한 바이오필름으로부터 형성된다.
바이오필름 군집에서 미생물은 플랑크톤성(자유-부유) 물질들에 공유되어 있지 않은 세포 수준(표현형)에서 특성들을 나타낸다. 실제, 바이오필름에서 미생물은 플랑크톤성 자유-부유 세포와는 완전히 다른 것으로 생각된다. 또한, 다른 차이는 군집 수준에서도 관찰할 수 있으며, 세포외 매트릭스의 작용에 의한 것이다. 아마도 가장 주목할만한 현상은 바이오필름 환경에서 미생물이 항미생물제, 예컨대 항생제, 항진균제 및 살균제, 및 숙주 면역 방어 또는 소거 메카니즘에 대해 동일한 감수성을 나타내지 않는 현상이 공통적으로 관찰된다는 것이다. 이러한 내성은 세포외 매트릭스의 경계 작용 및/또는 미생물 자체의 표현형 변화로 인한 것으로 생각된다. 예컨대, 바이오필름이 형성되면, 항체는 바이오필름내 미생물(예, 박테리아)에 더 이상 부착하지 못하게 된다. 이는 바이오필름 내부가 아닌 바이오필름 외부에 두껍게 군집한 항체 실험들에서 확인되었다. 바이오필름에 대한 전혈구 세포 활성 연구를 통해서도 유사한 결과가 확인되었다. 또한, 플랑크톤성 미생물과 바이오필름 콜로니에 거주하는 이의 등가체 간에 독소 생산에 차이가 있을 수 있는데, 이는 미생물의 표현형 변화를 시사하는 것이다. 또한, 바이오필름에서 미생물은 매우 천천히 증식할 수 있으며, 그 결과 항미생물제가 매우 천천히 유입될 수 있을 것으로 생각된다.
바이오필름은 수생 환경 표면에서 쉽게 형성되고, 물에 노출된 모든 표면(모든 "습한" 표면) 상에 형성된 미생물 콜로니는 대게 바이오필름 구조로서 존재할 것임에 틀림없다. 더욱이, 바이오필름이 미생물이 감염된 경우에도, 즉 감염된 숙주의 내부 또는 상에서도 형성될 수 있다는 것이 확인되고 점차 입증되고 있다. 따라서, 바이오필름의 형성은 무생물 또는 생물 표면인 "생리학적" 또는 "생물" 표면 상에, 또는 감염된 숙주 유기체(예, 인간 또는 인간을 제외한 동물체)에 또는 표면에, 예컨대 신체 내부 또는 외부 상에 또는 조직 표면 상에서 이루어질 수 있다. 신체 조직 상의 이러한 바이오필름 형성 (또는 감염)은, 점점, 예컨대 선천적인 판막 심내막염(승모판, 대동맥판, 삼첨판막, 폐 심장 판막), 급성 중이염(중이), 만성 박테리아성 전립선염(전립선), 낭성 섬유증(폐), 폐렴(호흡관), 치주염(치아를 지지하는 조직, 예, 치은, 치주 인대, 치조골) 등의 다양한 감염성 질환에 기여하는 것으로 생각된다. 물론, 의료 기기를 이식하여, 이렇게 이식된("내재") 기기 상에 형성된 바이오필름이 인공 판막 심내막염 및 기기-관련 감염 등의 부위 감염, 예컨대 자궁내 기기, 콘택트 렌즈, 보철기(예, 인공 관절) 부위의 감염, 및 카테터 설치 부위 감염, 예컨대 중심 정맥 또는 요로 카테터 설치 부위 감염에 임상적인 문제가 생겼을 때, 이렇게 2가지의 바이오필름 적소가 존재한다.
이러한 바이오필름 감염의 중대한 문제점과 위험성은, 미생물 (또는 특히 마이크로콜로니)은 바이오필름으로부터 떨어져 나가거나 분리되어, 다른 조직, 심각하게는 순환기에 들어갈 수 있다는 것이다. 이렇게 순환되는 바이오필름으로부터 유래된 미생물은 또다른 감염을 유발하여 심각한 임상적인 문제를 유발할 수 있으며, 특히 탈리된 순환성 미생물이 모체 군집의 특징적인 모든 내성을 가지고 있을 수 있다.
바이오필름 감염은 전형적으로 서서히 진행되고, 느리게 뚜렷한 증상이 발현될 수 있다. 그러나, 바이오필름은 일단 형성되고 나면, 전술한 바와 같이 소거하기 어려우며, 바이오필름은 전형적으로 존속되게 되어, 건강한 선천적 및 후천적 면역 반응을 가진 개체들에서도 숙주 방어 또는 면역 메카니즘으로도 해 해결하기 어렵게 될 것이다. 활성의 숙주 반응은 실제 유해할 수 있으며, 예컨대 세포 매개 면역성(예, 호중구 침입)은 주변에 건강한 숙주 조직에 2차 손상을 야기할 수 있다. 바이오필름 감염은 항생제 요법에만 일시적으로 반응한다. 따라서, 플랑크톤성 미생물 세포는 항체나 식세포로 제거할 수 있고, 항미생물제에 민감하지만, 바이오필름내 미생물은 항체, 식세포 및 항균제에 내성을 나타내는 경향이 있다. 식세포는 바이오필름에 유인되지만, 식세포 작용은 기능하지 못한다. 그렇지만, 식세포 효소가 방출되어 바이오필름 주변 조직을 상하게 할 수 있다. 플랑크톤성 박테리아는 바이오필름으로부터 방출될 수 있으며, 이러한 방출은 주변 조직에 유포되어 급성 감염을 초래할 수 있다.
죽었거나 손상된(예, 괴사 또는 염증이 생긴) 신체나 조직의 표면이 특히 바이오필름에 감염되기 쉽다. 상처도 감염되기 쉬우며, 바이오필름의 형성은 상처를 단시간에 치료되지 않게 할 수 있다. 상처는 박테리아가 콜로니를 형성하기 쉽고, 바이오필름 부착할 수 있는 기질과 표면을 이용할 수 있기 때문에, 바이오필름이 형성되기에 이상적인 환경이다. 상처의 감염은 대게 이후 치유를 지연시켜, 상처에 바이오필름이 더 쉽게 형성되게 하고 감염이 이루어지게 한다는 점이 문제이다. 치유가 지연되는 상처(이른바 만성 상처)는 바이오필름 형성과 관련하여 특히 중요한 부위이다. 만성 상처는 전-염증성 사이토카인의 수치가 상승된 염증 상태이다. 이러한 사이토카인의 작용은 면역 세포(호중구 및 대식세포)가 군집한 영역을 만드는 것이다. 이러한 방어 시스템이 어떠한 방식으로도 지연되면(만성 상처처럼), 박테리아 또는 그외 미생물이 표면에 부착하여 바이오필름 증식 모드로 돌입할 수 있는 시간을 가지게 된다. 만성 및 급성 상처 모두 바이오필름의 감염 부위가 될 수 있다는 증거는, 상처내, 특히 만성 상처에서, 만성 상처 내부의 혐기성 박테리아 등의 다양한 미생물 군집 또는 집단의 존재 증거와 더불어, 점차 늘어나고 있다. 만성적인 상처 감염은 다른 바이오필름 감염과 2가지의 주된 속성을 공유하고 있다: 건강한 선천적 및 후천적인 면역 반응을 보이는 개체에서도 숙주 면역계에 의해 소거되지 않는 감염이 지속됨, 및 전신 및 국소 항균제에 대한 내성 증가. 즉, 바이오필름으로 인한 감염은 매우 치료하기 어려우며, 바이오필름 오염은 근절하기 매우 어렵다. 만성 상처의 치유를 돕기 위한 가장 임상적으로 효과적인 치료 방법들 중 한가지는 잦은 변연 제거술(debridement)이다. 이 방법은 상처로부터 바이오필름을 물리적으로 제거하기 때문에, 어느 정도 효과적인 치료법이다. 이 방법은, 항생제 요법이 효과가 없고 바이오필름-감염된 기기를 제거하거나 교체하는 방법이 가장 효과적인 방법인, 바이오필름-콜로니 형성된 내재 의료 기기(예, 카테터)로부터 감염을 해결하는 것과 원칙적으로 비슷하다.
만성 상처는 전세계적으로 주된 건강 문제로서, 임상 자원을 상당히 소모시킨다. 외과적 상처 등의 다른 상처들이 만성화될 수 있지만, 만성 상처의 기본적인 3가지 타입은 당뇨병성 족부 궤양, 하지 정맥 궤양 및 압력 궤양이다. 이러한 상처의 관리에는 막대한 물질과 환자 비용이 소모되므로, 효과적인 항-바이오필름 치료 또는 실제 바이오필름의 치료를 돕거나 촉진시켜 상처 치유를 빠르게 하거나 촉진시키는 모든 치료가 가장 상당한 영향을 미치는 치료일 것이다.
보다 일반적으로는, 바이오필름의 광범위한 발생과 의학적, 환경적, 산업적 또는 그외 상업적 문제를 감안하면, 바이오필름 퇴치를 향상시키거나 퇴치할 수 있는 모든 수단들이 임상적으로 상업적으로 매우 중요할 것이다.
따라서, 임상적 및 산업적 또는 상업적인 상황 모두에서 바이오필름을 퇴치하는 새로운 방법이 필요한 실정이며, 본 발명은 이러한 요구를 해결한다.
특히, 전술한 바와 같이, 특정 계열의 알기네이트, 즉 특정한 알기네이트 올리고머가 항-바이오필름제로서 유효한 것으로 확인되었다. 알기네이트 올리고머는 바이오필름의 세포외 폴리머와 상호작용할 수 있으며, 그로 인해 이를 약화시켜 이의 제거 또는 파괴(또는 붕괴)를 수행하거나 촉진시킬 수 있으며, 및/또는 바이오필름에 대한 항균제의 접근을 용이하게 함으로써, 바이오필름에 대한 효능을 강화할 수 있다. 따라서, 본 발명에서, 알기네이트 올리고머의 사용을 포함하는, 바이오필름을 퇴치하기 위한 새로운 방법 또는 수단을 제시한다.
알기네이트는 (1-4) 연결된 β-D-만누론산(M) 및/또는 그것의 C-5 에피머 α-L-굴루론산(G)으로 구성된 선형 폴리머이다. 알기네이트의 일차 구조는 크게 다를 수 있다. M 및 G 잔기는 연속적인 M 또는 G 잔기로 구성된 동형폴리머 블럭으로서, M과 G 잔기가 교대로 있는 블럭으로서 조직화될 수 있으며, 단일 M 또는 G 잔기가 이러한 블럭 구조를 채우고 있는 것으로 확인될 수 있다. 알기네이트 분자는 일부 또는 전체가 이러한 구조로 이루어질 수 있으며, 이러한 구조는 폴리머 전체에 균등하게 분포되어 있지 않을 수도 있다. 극단적으로, 굴루론산(폴리굴루로네이트)의 동형폴리머 또는 만누론산 동형 폴리머(폴리만누로네이트)가 존재한다.
알기네이트는 해양 갈조류(예, 특정 종의 Durvillea, Lessonia 및 Laminaria) 및 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 및 아조토박터 빈란디(Azotobacter vinelandii) 등의 박테리아로부터 분리되었다. 다른 슈도모나스(예, 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescens), 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida) 및 슈도모나스 멘독시나(Pseudomonas mendocina))는 알기네이트를 생산할 수 있는 유전적 능력을 보유하고 있지만 천연형은 알기네이트를 검출가능한 수준으로는 생산하진 못한다. 이러한 비-생산성 슈도모나스의 돌연변이화에 의해 알기네이트를 대량으로 안정하게 생산하도록 유도할 수 있다.
알기네이트는 폴리만누로네이트로서 합성되며, G 잔기는 폴리머의 M 잔기에 대한 에피머라제(특히 C-5 에피머라제) 작용에 의해 형성된다. 조류로부터 추출된 알기네이트의 경우, 조류에서 알기네이트 생합성에 관여하는 효소가 우선적으로 G 옆에 다른 G를 도입하여, M 잔기의 가닥을 G-블럭으로 변환시키기 때문에, G 잔기는 G 블럭으로서 대개 조직화된다. 이러한 생합성 시스템에 대한 설명은 특이적인 1차 구조를 가진 알기네이트의 생성을 해명해 준다(WO 94/09124, Gimmestad, M et al, Journal of Bacteriology, 2003, Vo1 185(12) 3515-3523 및 WO 2004/011628).
알기네이트는 전형적으로 고분자량의 대형 폴리머(예, 평균 분자량 300,000 내지 500,000 달톤)로서 천연 자원으로부터 분리된다. 그러나, 이러한 대형 알기네이트 폴리머는 예컨대 화학적 또는 효소적 가수분해에 의해 분해 또는 파괴되어, 저분자량의 알기네이트 구조물로 생성될 수 있다. 평균 분자량 약 35,000 달톤의 알기네이트가 약학 분야에서 사용되고 있지만, 산업적으로 사용되는 알기네이트는 통상적으로 평균 분자량 100,000 내지 300,000 달톤(즉, 이러한 알기네이트는 여전히 대형 폴리머로 간주됨)이다.
현재, 알기네이트 올리고머는 바이오필름의 세포외 매트릭스를 간섭하는 능력이 있는 것으로 밝혀져 있다. 임의의 특정 이론에 결부되고자 하는 것은 아니며, 이러한 간섭은 바이오필름의 세포외 매트릭스의 파괴를 유발하여 바이오필름의 물리적 파괴를 유도하는 것으로 생각된다. 또한, 파괴는, 바이오필름 (또는 그것의 면역원성 성분, 예컨대 LPS 및 펩티드글리칸 구조체) 내부의 미생물이, 감염된 숙주 및/또는 적용되었거나 적용될 예정의 임의의 항미생물제에 더욱 노출되게 한다. 또한, 파괴는 세포외 매트릭스와 미생물 사이의 관련 밀접성을 감소시켜, 표현형 수준에서 항미생물제에 대한 미생물 감수성을 증가시킨다.
따라서, 본 발명은 바이오필름 퇴치 방법을 제공하며, 상시 방법은 상기 바이오필름을 알기네이트 올리고머와 접촉시키는 단계를 포함한다.
전술한 바와 같이, 알기네이트는 전형적으로 훨씬 더 클 수 있지만 평균 분자량 35,000 달톤 이상에서, 즉 대략 175 내지 190 단량체 잔기로 구성된 폴리머로서 형성되며, 본 발명에 따른 알기네이트 올리고머는 통상적으로 천연적인 알기네이트인 알기네이트 폴리머의 분획화(즉, 크기 감소)에 의해 수득되는 물질로서 정의내릴 수 있다. 알기네이트 올리고머는 평균 분자량이 35,000 달톤 미만인 알기네이트(즉, 약 190개 또는 175개 미만의 단량체 잔기), 특히 평균 분자량이 30,000 달톤 미만인 알기네이트(즉 약 175개 또는 159개 미만의 단량체 잔기), 보다 구체적으로는 평균 분자량이 25,000 또는 20,000 미만인 알기네이트(즉, 약 135 또는 125개 미만의 단량체 잔기 또는 약 110 또는 100개 미만의 단량체 잔기)로 간주될 수 있다.
다른 예로, 올리고머는 일반적으로 2개 이상의 유닛 또는 잔기로 구성되며, 본 발명에 따라 이용하기 위한 알기네이트 올리고머는 전형적으로 2 내지 100개의 단량체 잔기, 바람직하게는 2 내지 75, 바람직하게는 2 내지 50, 보다 바람직하게는 2 내지 40, 2 내지 35 또는 2 내지 30개를 포함할 수 있을 것이며, 즉 본 발명에 따라 사용하기 위한 알기네이트 올리고머는 전형적으로 평균 분자량이 350 내지 20,000 달톤, 바람직하게는 350 내지 15,000 달톤, 바람직하게는 350 내지 10,000 달톤 및 더 바람직하게는 350 내지 8000 달톤, 350 내지 7000 달톤 또는 350 내지 6,000 달톤일 것이다.
다른 예로, 알기네이트 올리고머는 중합도(DP) 또는 평균 중합도(DPn)가 2 내지 100, 바람직하게는 2 내지 75, 바람직하게는 2 내지 50, 더 바람직하게는 2 내지 40, 2 내지 35 또는 2 내지 30일 수 있다.
전술한 바와 같이, 바이오필름은 전형적으로 표면 또는 계면 상에 형성되며, 본 발명에 따라 처리되는 바이오필름은 임의의 표면 또는 계면 상일 수 있다. 즉, 본 발명의 방법에서, 바이오필름은 임의의 생물 또는 무생물(생명체 또는 무생명체) 표면, 즉 모든 생물 표면 또는 생물로부터 유래된 표면(예, 죽거나 손상된 조직, 예컨대 괴사 조직)(용어 "생물"은 본원에서 모든 생물 표면, 또는 생물로부터 유래된 모든 표면, 특히 죽은 생물의 표면), 또는 모든 무활성 또는 무생물 표면(이전에 살았거나 생명이 있지 않았던 표면) 상 일 수 있다.
용어 "접촉시키는"은 알기네이트 올리고머를 직접 또는 간접적으로 바이오필름에 전달하는 모든 수단을 포함하며, 따라서, 알기네이트 올리고머를 바이오필름에 적용하거나 또는 바이오필름을 알기네이트 올리고머에 노출시키는 모든 수단, 예컨대 알기네이트 올리고머를 바이오필름에 직접 적용하거나 알기네이트 올리고머를 바이오필름에 감염된 개체에게 투여하는 모든 수단을 포함한다. 따라서, 시험관내 및 생체내 방법 모두 포함되는 것으로 이해될 것이다.
보다 구체적으로는, 바이오필름에 유효량의 알기네이트 올리고머, 보다 구체적으로는 바이오필름을 퇴치하기에 유효한 함량의 알기네이트 올리고머를 접촉시킬 것이다.
알기네이트 올리고머는, 전술한 바와 같이, 굴루로네이트 또는 굴루론산(G) 및/또는 만누로네이트 또는 만누론산(M) 잔기 또는 유닛들을 포함할 것이다. 본 발명에 따른 알기네이트 올리고머는 바람직하게는 유로네이트/유론산 잔기 단독으로, 또는 실질적으로 단독으로(즉, 필수적으로 구성되며) 구성될 것이며, 보다 구체적으로는 G 및/또는 M 잔기 단독으로 또는 실질적으로 단독으로 구성될 것이다. 다른 구현예로, 본 발명에 사용하는 알기네이트 올리고머에서, 단량체 잔기의 80% 이상, 보다 구체적으로는 85, 90, 95 또는 99% 이상이 유로네이트/유론산 잔기, 또는 보다 구체적으로는 G 및/또는 M 잔기일 수 있다. 즉, 알기네이트 올리고머는 바람직하게는 다른 잔기나 유닛(예, 다른 당 잔기나 또는 보다 구체적으로는 다른 유론산/유로네이트 잔기)을 포함하지 않을 것이다.
알기네이트 올리고머는 바람직하게는 선형 올리고머이다.
보다 구체적으로는, 바람직한 구현예에서, 알기네이트 올리고머의 단량체 잔기의 30% 이상은, G 잔기(즉 글루로네이트 또는 굴루론산)이다. 즉, 알기네이트 올리고머는 30% 이상의 굴루로네이트 (또는 굴루론산) 잔기를 포함할 것이다. 따라서, 구체적인 구현예는, 30 내지 70% G(글루로네이트) 잔기 또는 70 내지 100%의 G(굴루로네이트) 잔기로 구성된 알기네이트 올리고머를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 사용에 있어 대표적인 알기네이트 올리고머는 G 잔기를 70% 이상(즉, 알기네이트 올리고머의 단량체 잔기에서 70% 이상이 G 잔기일 것임) 포함할 것이다.
바람직하게는, 60% 이상, 보다 구체적으로는 70% 또는 75% 이상, 더 더욱 구체적으로는 80, 85, 95 또는 99% 이상의 단량체 잔기가 굴루로네이트이다. 일 구현예에서, 알기네이트 올리고머는 올리고굴루로네이트(즉 G의 동형 올리고머 또는 100% G)일 수 있다.
다른 바람직한 구현예에서, 본 발명의 전술한 알기네이트는 G 잔기들 대부분이 이른바 G-블럭인 일차 구조를 가진다. 바람직하게는 단일 G 잔기들의 적어도 50%, 보다 바람직하게는 적어도 70 또는 75%, 가장 바람직하게는 적어도 80, 85, 90 또는 95%가 G-블럭이다. G-블럭은 2개 이상의 잔기가, 바람직하게는 3개 이상의 인접 G 잔기가, 보다 바람직하게는 4개 또는 5개 이상의 인접한 G 잔기, 가장 바람직하게는 7개 이상의 인접한 잔기들로 이루어진 연속 서열이다.
특히, G 잔기의 90% 이상이 다른 G 잔기와 1-4로 연결되어 있다. 보다 구체적으로는 알기네이트의 G 잔기중 95% 이상이, 보다 바람직하게는 98% 이상이, 가장 바람직하게는 99% 이상이 다른 G 잔기와 1-4로 연결되어 있다.
본 발명에 사용하는 알기네이트 올리고머는 바람직하게는 3 내지 35 mer이고, 보다 바람직하게는 3 내지 28 mer이고, 특히 4 내지 25 mer이고, 특히 6 내지 22 mer, 특히 8 내지 20 mer, 특히 10 내지 15 mer이고, 예컨대 분자량이 350 내지 6400 달톤 또는 350 내지 6000 달톤, 바람직하게는 550 내지 5500 달톤, 바람직하게는 750 내지 5000 달톤, 및 특히 750 내지 4500 달톤이다.
이는 단독 화합물이거나 또는 화합물들의 혼합물, 예컨대 다양한 중합도의 혼합물일 수 있다. 전술한 바와 같이, 알기네이트 올리고머에서 단량체 잔기들은 동일하거나 다를 수 있으며, 대부분(예, 60% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상)이 그런 것이 바람직하지만 모두 전기적으로 하전된 기를 포함할 필요는 없다. 실질적 대부분, 예컨대 하전된 기의 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상이 동일한 극성을 가지는 것이 바람직하다. 알기네이트 올리고머에서, 하이드록시기 : 하전된 기의 비율은 바람직하게는 적어도 2:1, 특히 적어도 3:1이다.
본 발명의 알기네이트 올리고머는 3-28, 4-25, 6-22, 8-20 또는 10-15, 또는 5 내지 18 또는 7 내지 15 또는 8 내지 12, 특히 10의 중합도(DP) 또는 평균 중합도(DPn)를 가질 수 있다.
분자량 분포는 바람직하게는, 5% 몰 이하가 DPn의 상한치 보다 2배 높은 DP를 가지도록 이루어지는 것이 바람직하다. 이처럼, 5% 몰 이하가 Dpn 하한치 보다 2배 낮은 DP를 가지는 것이 바람직하다. 적합한 알기네이트 올리고머는 WO2007/039754, WO2007/039760 및 WO 2008/125828에 기술되어 있으며, 이들의 내용은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 명확하게 포함된다.
대표적으로 적합한 알기네이트 올리고머는 DPn이 5 내지 30 범위이고, 굴루로네이트/갈락투로네이트 분획(FG) = 0.80 이상이고, 만누로네이트 분획(FM)은 0.20 이하 및 95 몰% 이상의 DP는 25 미만이다.
다른 적합한 알기네이트 올리고머는, 평균 중합도가 7 내지 15(바람직하게는 8 내지 12)이고, 굴루로네이트/갈락투로네이트 분획(FG) = 0.85 이상(바람직하게는 0.90 이상)이고, 만누로네이트 분획(FM)은 0.15 이하(바람직하게는 0.10 이하)이고, 95 몰% 이상의 DP는 17 미만(바람직하게는 14 미만)이다.
다른 적합한 알기네이트 올리고머는, 평균 중합도가 5 내지 18(특히 7 내지 15)이고, 굴루로네이트/갈락투로네이트 분획(FG) = 0.80 이상(바람직하게는 0.85, 특히 0.92 이상)이고, 만누로네이트 분획(FM)은 0.20 이하(바람직하게는 0.15 이하, 특히 0.08 이하)이고, 95 몰% 이상의 DP는 20 미만(바람직하게는 17 미만)이다.
다른 적합한 알기네이트 올리고머는, 평균 중합도가 5 내지 18이고, 굴루로네이트/갈락투로네이트 분획(FG) = 0.92 이상이고, 만누로네이트 분획(FM)은 0.08 이하이고, 95 몰% 이상의 DP는 20 미만이다.
다른 적합한 알기네이트 올리고머는, 평균 중합도가 5 내지 18(바람직하게는 7 내지 15, 보다 바람직하게는 8 내지 12, 특히 약 10)이고, 굴루로네이트/갈락투로네이트 분획(FG) = 0.80 이상(바람직하게는 0.85 이상, 보다 바람직하게는 0.90 이상, 특히 0.92 이상, 더욱 특히 0.95 이상)이고, 만누로네이트 분획(FM)은 0.20 이하(바람직하게는 0.15 이하, 보다 바람직하게는 0.10 이상, 특히 0.08 이하, 보다 특히 0.05 이하)이고, 95 몰% 이상의 DP는 20 미만(바람직하게는 17 미만, 보다 바람직하게는 14 미만)이다.
다른 적합한 알기네이트 올리고머는, 평균 중합도가 7 내지 15(바람직하게는 8 내지 12)이고, 굴루로네이트/갈락투로네이트 분획(FG) = 0.92 이상(바람직하게는 0.95 이상)이고, 만누로네이트 분획(FM)은 0.08 이하(바람직하게는 0.05 이하)이고, 95 몰% 이상의 DP는 17 미만(바람직하게는 14 미만)이다.
다른 적합한 알기네이트 올리고머는, 평균 중합도가 5 내지 18이고, 굴루로네이트/갈락투로네이트 분획(FG) = 0.80 이상이고, 만누로네이트 분획(FM)은 0.20 이하이고, 95 몰% 이상의 DP는 20 미만이다.
다른 적합한 알기네이트 올리고머는, 평균 중합도가 7 내지 15이고, 굴루로네이트/갈락투로네이트 분획(FG) = 0.85 이상이고, 만누로네이트 분획(FM)은 0.15 이하이고, 95 몰% 이상의 DP는 17 미만이다.
다른 적합한 알기네이트 올리고머는, 평균 중합도가 7 내지 15이고, 굴루로네이트/갈락투로네이트 분획(FG) = 0.92 이상이고, 만누로네이트 분획(FM)은 0.08 이하이고, 95 몰% 이상의 DP는 17 미만이다.
알기네이트 올리고머는 전형적으로 전하를 띌 것이며, 그래서 알기네이트 올리고머의 반대 이온들은 임의의 생리학적으로 허용가능한 이온, 특히 이것은 하전된 약물 물질에 통상적으로 사용되는 것, 예컨대 소듐, 포타슘, 암모늄, 클로라이드, 메실레이트, 메글루민일 수 있다. 알기네이트 겔화를 촉진시키는 이온, 2족 금속 이온도 사용할 수 있다.
알기네이트 올리고머는 적절한 수의 굴루로네이트 및 만누로네이트 잔기의 중합으로부터 제조된 합성 물질일 수 있지만, 본 발명에 사용되는 알기네이트 올리고머는 통상적으로 전술한 소스 등의 천연 소스로부터, 즉 천연 알기네이트 소스 물질로부터 수득, 제조 또는 유래될 수 있다.
본 발명에 따라 사용가능한 알기네이트 올리고머를 제조하기 위한 다당류의 올리고당으로의 절단은, 효소 절단 및 산 가수 분해와 같은 기존의 다당류 라이시스 기법을 이용하여 수행할 수 있다. 그런 후, 올리고머를 이온 교환 수지를 이용한 크로마토그래피로 또는 분획화된 침전 또는 가용화 또는 여과에 의해 다당류 분해 산물들로부터 분리할 수 있다. US 6,121,441 및 WO 2008/125828에는 본 발명에 사용하는 알기네이트 올리고머를 제조하기 위한 적합한 방법이 개시되어 있으며, 이들 문헌은 그 전체가 원용에 의해 본 발명에 명백하게 포함된다. 추가적인 정보와 내용은 예컨대 "Handbooks of Hydrocolloids", Ed. Phillips and Williams, CRC, Boca Raton, Florida, USA, 2000에서 볼 수 있으며, 교재 역시 그 전체가 원용에 의해 본 발명에 명확하게 포함된다.
또한, 알기네이트 올리고머는, 비제한적으로 하전된 기(예, 카르복시화되었거나 카르복시메틸화된 글리칸)를 부가하는 변형 등으로 화학적으로 변형될 수 있으며, 알기네이트 올리고머는 유연성(flexibility)을 바꾸도록 (페리오데이트 산화에 의해) 변형될 수 있다.
본 발명에 따라 사용하기에 적합한 알기네이트 올리고머(예, 올리고굴루론산)는 비제한적으로 라미나리아 하이퍼보라(Laminaria hyperbora) 및 레소니아 니그레센스(Lessonia nigrescens)로부터 알긴산의 산 가수분해, 중성 pH에 용해, pH를 3.4로 낮추기 위해 미네랄 산을 첨가하여, 알기네이트 올리고머(올리고굴루론산) 석출, 약산으로 헹굼, 중성 pH에서 재현탁 및 동결 건조에 의해 통상적으로 제조할 수 있다.
조류 유기체에서 생산되는 알기네이트는 대부분의 G 잔기가 단일 잔기라기 보다는 G-블럭으로 배열된 일차 구조를 가지고 있는 경향이 있다는 점을 고려하면 조류 소스가 가장 적합할 것으로 예상되지만, 본 발명의 알기네이트 올리고머의 제조를 위한 알기네이트는 적합한 박테리아 소스, 예컨대 슈도모나스 에어루지노사 또는 아조토박터 빈란디로부터 직접 수득할 수 있다.
슈도모나스 플루오레센스 및 아조토박터 빈란디에서 알기네이트 생합성에 필요한 분자 장치들은 클로닝 및 특정화되었으며(WO 94/09124; Ertesvag, H., et al, Metabolic Engineering, 1999, Vo1 1 , 262-269; WO 2004/011628; Gimmestad, M., et al (supra); Remminghorst and Rehm, Biotechnology Letters, 2006, VoI 28, 1701-1712; Gimmestad, M. et al, Journal of Bacteriology, 2006, Vo1 188(15), 5551-5560), 맞춤형 일차 구조의 알기네이트를 이러한 시스템의 조작으로 쉽게 수득할 수 있다.
알기네이트(예, 알기네이트 소스 물질)의 G 함량은 예컨대 아조토박터 빈란디의 만누란 C-5 에피머라제나 다른 에피머라제 효소를 이용한 에피머화(epimerisation)에 의해 높일 수 있다. 따라서, 예컨대, 시험관내 에피머화는 슈도모나스 또는 아조토박터로부터 분리한 에피머라제, 예컨대 슈도모나스 플루오레센스 또는 아조토박터 빈란디의 AIgG 또는 아조토박터 빈란디의 AIgE 효소(AIgEI 내지 AlgE7)를 이용하여 수행할 수 있다. 알기네이트를 생산할 수 있는 능력을 지닌 다른 유기체, 특히 조류 유래의 에피머라제의 사용도 구체적으로 고려된다. 아조토박터 빈란디 AIgE 에피머라제를 이용한 G 함량이 낮은 알기네이트의 시험관내 에피머화는, Ertesvag et al (상기 참조) 및 Strugala et al (Gums and Stabilisers for the Food Industry, 2004, 12, The Royal Society of Chemistry, 84 - 94)에 상세하기 기술되어 있다. AIgE4 이외의 아조토박터 빈란디 AIgE 에피머라제 1종 이상을 이용한 에피머화는 G 블럭 구조를 만들 수 있어, 바람직하다. 다른 유기체로부터 유래된 돌연변이 버전이나 상동체도 사용가능할 것으로 특히 고려된다. WO 94/09124에는 에피머라제의 여러가지 도메인이나 모듈을 코딩하는 DNA 서열이 섞이거나, 제거되었거나 또는 조합된 에피머라제 서열에 의해 코딩되는 재조합 또는 변형된 만누로난 C-5 에피머라제 효소(AIgE 효소)가 개시되어 있다. 다른 예로, 천연 에피머라제 효소(AIgG 또는r AIgE)의 돌연변이, 예컨대 AIgG 또는 AIgE 유전자의 부위 특이적인 또는 랜덤 돌연변이 유발에 의해 수득되는 돌연변이도 사용할 수 있다.
다른 방법은, 돌연변이가 알기네이트 올리고머 제조에 필수적인 구조의 알기네이트를 생산하거나 또는 필수 구조 및 크기(또는 분자량)의 알기네이트 올리고머를 생산하도록, 에피머라제 유전자의 일부나 또는 전체를 돌연변이시킨 슈도모나스 및 아조토박터 유기체를 만드는 방법이다. AIgG 돌연변이 유전자를 가진 여러가지 슈도모나스 플루오레센스 유기체를 제조하는 것은 WO 2004/011628와 Gimmestad, M., et al, 2003 (상기 참조)에 상세하게 기술되어 있다. AIgE 돌연변이 유전자를 가진 여러가지 아조토박터 빈란디 유기체의 제조 방법은 Gimmestad, M., et al, 2006 (상기 참조)에 상세하게 기술되어 있다. 당업자라면 본 발명의 알기네이트 올리고머를 제조할 수 있는 새로운 돌연변이를 생산하기 위해 이러한 개시물을 과도한 노력없이 이용할 수 있을 것이다.
다른 방법은 아조토박터나 슈도모나스 유기체로부터 내인성 에피머라제 유전자를 제거 또는 불활성화시킨 다음, 돌연변이되거나 되지 않을 수 있으며 예컨대 유도성 또는 다른 "조절가능한 프로모터"에 의해 발현을 조절할 수 있는, 하나 이상의 외인성 에피머라제 유전자를 도입하는 방법이다. 유전자의 적합한 조합을 선별함으로써, 미리 결정된 일차 구조를 가진 알기네이트를 제조할 수 있다.
또다른 방법은, 슈도모나스 및/또는 아조토박터의 알기네이트 생합성 장치 일부를 또는 전체를 알기네이트 무생산 유기체(예, E. coli)에 도입하여, 유전자 변형된 이 유기체로부터 알기네이트의 생산을 유도하는 방법이다.
이러한 배양계 시스템을 이용하는 경우, 알기네이트 또는 알기네이트 올리고머의 일차 구조는 배양 조건에 의해 영향을 받을 수 있다. 특정 유기체에 의해 생산되는 알기네이트의 일차 구조를 조작하기 위해, 온도, 삼투성, 영양 수준/소스 및 대기 파라미터 등의 배양 파라미터들을 조절하는 것은 당업자의 능력내에서 원활하게 이루어진다.
"G 잔기/G" 및 "M 잔기/M" 또는 굴루론산 또는 만누론산, 또는 굴루로네이트 또는 만누로네이트는, 글루론산/굴루로네이트 및 만누론산/만누로네이트(특히, α-L-굴루론산/굴로로네이트 및 β-D-만누론산/만누로네이트)와 같이 상호 호환적으로 사용되며, 비변형된 폴리머 보다 실질적으로 낮은 항-바이오필름 활성을 나타내지 않으면서 하나 이상의 이용가능한 측쇄 또는 기가 변형된 그것의 유도체를 더 포함한다. 일반적인 당 변형기로는 아세틸, 설페이트, 아미노, 데옥시, 알코올, 알데하이드, 케톤, 에스테르 및 안하이드로 기가 있다. 또한, 알기네이트 올리고머는 하전된 기(예, 카르복시화된 또는 카르복시메틸화된 글리칸)를 부가하고, 유연성(예, 페리오데이트 산화에 의해)이 변형되도록 화학적으로 변형할 수 있다. 당업자는 올리고당의 단당류 서브유닛에 만들어 질 수 있는 또 다른 화학적 변형을 숙지할 것이며, 본 발명의 알기네이트에 적용ㅎ할 수 있다.
"바이오필름"은 저질(substratum)에 부착하거나, 간섭하거나 또는 서로 부착하며, (일부 운동성 세포도 존재할 수 있음), 이러한 콜로니 미생물이 (예, "비-바이오필름" 또는 자유-유동성 또는 플랑크톤성 카운터파트에 비해) 증식율 및 유전자 전사에 대해 변형된 표현형을 나타내는 것이 특징인 세포외 폴리머 매트릭스(특히 생산된 세포외 폴리머)에 의해 싸인, 세실(sessile) 세포가 우세적인 미생물 커뮤니티를 의미한다.
용어 "바이오필름 퇴치"는 본원에서 광의적으로 사용되며 바이오필름의 모든 파괴, 감소 또는 분해 효과 또는 항미생물제나 숙주 면역 반응의 효과에 보다 쉽게 반응하게 할 뿐만 아니라 바이오필름의 형성을 저해, 감소, 지연 또는 방지하는 효과를 포함한다. 따라서, "퇴치"는 바이오필름에 대해 부정적인 효과가 가지는 모든 바이오필름의 처리를 포함한다.
"바이오필름 퇴치"는 따라서 예방 및 반응성 조치 또는 처치를 모두 포함한다. 그러므로, 바이오필름의 퇴치는 바이오필름의 형성 예방, 바이오필름의 근절, 바이오필름의 크기 감소, 바이오필름 콜로니의 미생물 수 감소, 바이오필름의 증식율 감소 또는 정지, 바이오필름 콜로니내 다수 미생물의 증식율 감소 또는 정지, 바이오필름의 물리적 완전성 감소, 바이오필름 콜로니내 미생물의 항미생물제나 숙주 면역 방어 메카니즘에 대한 민감성 증가, 및 항미생물제나 숙주 면역방어 메카니즘의 바이오필름 투과성 증가를 포함한다.
이에, 본 발명의 방법은 임상적으로 예컨대 바이오필름 감염의 치료에 사용할 수 있으며, 또는 예컨대 모든 표면의 오염 제거 또는 청결화에, 예컨대 상업적인 또는 산업적인 표면의 청결화 또는 오염 제거에 사용할 수 있다.
바이오필름에서 크기, 구조, 완전성 및 미생물 수는 임의의 통상적인 방법으로 분석할 수 있다. 예컨대, 주사 전자 현미경 및 투과 전자 현미경을 흔히 사용하여 바이오필름의 크기, 완전성 및 구조를 분석한다. 미생물 및/또는 세포외 기질의 조직화학적 염색은 또한 일상적이며(예, 슈도모나스 바이오필름의 기질 성분에 대한 BODIPY™ 630/650-X SE 염료, 슈도모나스 세포 막에 대한 FM™ 1-43 염료), 이를 이용하여 미생물 수, 바이오필름의 구조, 완전성을 세포 분류기, 공초점 현미경 또는 에피글루오레센스 현미경을 이용하여 가시적으로 분석할 수 있다. Moskowitz SM1 et al (2004) J Clin Microbiol, 42: 1915-1922 및 실시예에 보다 상세하게 기술된 MBEC 분석을 사용하여, 바이오필름내 미생물의 항미생물제에 대한 민감성을 분석할 수 있다. Donlan and Costerton, 2002, Clin. Mic. Rev., Vo1 15(2), 167-193은 추가적인 예를 제공한다.
본 발명에 따라 퇴치될 수 있는 바이오필름은 본 발명의 알기네이트 올리고머가 특히 세포외 매트릭스를 표적으로 하기 때문에 바이오필름내 미생물로 한정되는 것은 아니다. 즉, 바이오필름은 미생물의 임의 클래스, 속 또는 종, 즉 바이오필름을 형성할 수 있는 모든 미생물을 포함할 수 있다. 그러한 미생물로는 전형적으로 모든 박테리아 종 또는 속 등의 박테리아를 포함한다. 따라서, 박테리아는 그람 양성 또는 그람 음성이거나, 또는 그람 테스트에 무반응성일 수 있다. 이는 호기성 또는 혐기성일 수 있다. 박테리아는 병원성 또는 비병원성이거나, 또는 부패 또는 지시(indicator) 박테리아일 수 있다. 박테리아의 종 또는 속의 예로는 아비오트로피아(Abiotrophia), 아크로모박터(Achromobacter), 액시드아미노코커스(Acidaminococcus), 액시도모락스(Acidovorax), 액시네토박터(Acinetobacter), 액티노바실러스(Actinobacillus), 액티노바쿨럼(Actinobaculum), 액티노마두라(Actinomadura), 액티노마이세스(Actinomyces), 에로코커스(Aerococcus), 에로모나스(Aeromonas), 아피피아(Afipia), 아그로박테리움(Agrobacterium), 알칼리게네스(Alcaligenes), 알로이오코커스(Alloiococcus), 알테로모나스(Alteromonas), 아미콜라타(Amycolata), 아미콜라톱시스(Amycolatopsis), 안에어로보스피릴룸(Anaerobospirillum), 에어로랍두스(Anaerorhabdus), 아라크니아(Arachnia), 아르카노박테리움(Arcanobacterium), 아르코박터(Arcobacter), 아르트로박터(Arthrobacter), 아토포븀(Atopobium), 아우레오박테리움(Aureobacterium), 박테로이데스(Bacteroides), 발니트릭스(Balneatrix), 바르토넬라(Bartonella), 베르게옐라(Bergeyella), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 빌로필라(Bilophila), 브란하멜라(Branhamella), 보렐리아(Borrelia), 보르데텔라(Bordetella), 브라키스피라(Brachyspira), 브레비바실러스(Brevibacillus), 브레비박테리움(Brevibacterium), 브레분디모나스(Brevundimonas), 브루셀라(Brucella), 부르크홀데리아(Burkholderia), 부티아욱셀라(Buttiauxella), 부티리비브리오(Butyrivibrio), 칼림마토박테리움(Calymmatobacterium), 캄필로박터(Campylobacter), 캅노시토파가(Capnocytophaga), 카르디오박테리움(Cardiobacterium), 카토넬라(Catonella), 세데시아(Cedecea), 셀룰로모나스(Cellulomonas), 센티페다(Centipeda), 클라미디아(Chlamydia), 클라미도필라(Chlamydophila), 크로모박테리움(Chromobacterium), 키세오박테리움(Chyseobacterium), 크리세오모나스(Chryseomonas), 시트로박터(Citrobacter), 클로스트리듐(Clostridium), 콜린셀라(Collinsella), 코마모나스(Comamonas), 코리네박테리움(Corynebacterium), 콕시엘라(Coxiella), 크립토박테리움(Cryptobacterium), 델프티아(Delftia), 데르마박터(Dermabacter), 데르마토필러스(Dermatophilus), 데술포모나스(Desulfomonas), 데술포비브리오(Desulfovibrio), 디알리스터(Dialister), 디켈로박터(Dichelobacter), 돌로시코커스(Dolosicoccus), 돌오시그라눌럼(Dolosigranulum), 에드워드시엘라(Edwardsiella), 에게르텔라(Eggerthella), 에를리키아(Ehrlichia), 에이케넬라(Eikenella), 엠페도박터(Empedobacter), 엔테로박터(Enterobacter), 엔테로코커스(Enterococcus), 에르위니아(Erwinia), 에리시펠로트릭스(Erysipelothrix), 에셰리키아(Escherichia), 유박테리움(Eubacterium), 유잉엘라(Ewingella), 엑시구오박테리움(Exiguobacterium), 팍클라미아(Facklamia), 필리팩터(Filifactor), 플라비모나스(Flavimonas), 플라보박테리움(Flavobacterium), 프란시셀라(Francisella), 푸소박테리움(Fusobacterium), 가드네렐라(Gardnerella), 글로비카텔라(Globicatella), 게멜라(Gemella), 고르도나(Gordona), 해모필러스(Haemophilus), 하프니아(Hafnia), 헬리코박터(Helicobacter), 헬로코커스(Helococcus), 홀데마니아(Holdemania), 이그나비그라눔(Ignavigranum), 존소넬라(Johnsonella), 킹엘라(Kingella), 클렙시엘라(Klebsiella), 코쿠리아(Kocuria), 코세렐라(Koserella), 쿠르티아(Kurthia), 키토코커스(Kytococcus), 락토바실러스(Lactobacillus), 락토코커스(Lactococcus), 라우트로피아(Lautropia), 레클레르시아(Leclercia), 레지오넬라(Legionella), 레미노렐라(Leminorella), 렙토스피라(Leptospira), 렙토트리키아(Leptotrichia), 루코노스톡(Leuconostoc), 리스테리아(Listeria), 리스토넬라(Listonella), 메가스페라(Megasphaera), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 마이크로박테리움(Microbacterium), 마이크로코커스(Micrococcus), 미쓰오켈라(Mitsuokella), 모빌룬쿠스(Mobiluncus), 모엘레렐라(Moellerella), 모락셀라(Moraxella), 모르가넬라(Morganella), 마이코박테리움(Mycobacterium), 미코플라스마(Mycoplasma), 미로이데스(Myroides), 네이세리아(Neisseria), 노카르디아(Nocardia), 노카르디옵시스(Nocardiopsis), 오크로박테리움(Ochrobactrum), 오에스코비아(Oeskovia), 올리겔라(Oligella), 오리엔티아(Orientia), 페니바실러스(Paenibacillus), 판토이아(Pantoea), 파라클라미디아(Parachlamydia), 파스테우렐라(Pasteurella), 페디오코커스(Pediococcus), 펩토코커스(Peptococcus), 펩토스트렙토코커스(Peptostreptococcus), 포토박테리움(Photobacterium), 포토르합두스(Photorhabdus), 플레시오모나스(Plesiomonas), 포르피리모나스(Porphyrimonas), 프리보텔라(Prevotella), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 프로테우스(Proteus), 프로비덴시아(Providencia), 슈도모나스(Pseudomonas), 슈도노카르디아(Pseudonocardia), 슈도라미박터(Pseudoramibacter), 피크로박터(Psychrobacter), 라넬라(Rahnella), 랄스토니아(Ralstonia), 로도코커스(Rhodococcus), 리켓츠시아(Rickettsia), 로칼리메이아(Rochalimaea), 로세오모나스(Roseomonas), 로티아(Rothia), 루미노코커스(Ruminococcus), 살모넬라(Salmonella), 셀레노모나스(Selenomonas), 세르풀리나(Serpulina), 세라티아(Serratia), 슈베넬라(Shewenella), 시겔라(Shigella), 심카니아(Simkania), 슬락키아(Slackia), 스핑고박테리움(Sphingobacterium), 스핑고모나스(Sphingomonas), 스피릴룸(Spirillum), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas), 스토마토코커스(Stomatococcus), 스트렙토바실러스(Streptobacillus), 스트렙토코커스(Streptococcus), 스트렙토마이세스(Streptomyces), 숙시니비브리오(Succinivibrio), 수테렐라(Sutterella), 수토넬라(Suttonella), 타투멜라(Tatumella), 티시에렐라(Tissierella), 트라불시엘라(Trabulsiella), 트레보네마(Treponema), 트로페리마(Tropheryma), 차카무렐라(Tsakamurella), 투리셀라(Turicella), 우리플라스마(Ureaplasma), 바고코커스(Vagococcus), 베일로넬라(Veillonella), 비브리오(Vibrio), 위크셀라(Weeksella), 울리넬라(Wolinella), 잔토모나스(Xanthomonas), 제노르합두스(Xenorhabdus), 예르시니아(Yersinia) 및 요케넬라(Yokenella); 예컨대, 그람 양성 박테리아, 예컨대 M. 튜베르쿨로시스(M. tuberculosis), M. 보비스(M. bovis), M. 티피무리움(M. typhimurium), M. 보비스 균주(M. bovis strain BCG), BCG 섭스트레인(substrain), M. 아비움(M. avium), M. 인트라셀룰라(M. intracellular), M. 아프리카눔(M. africanum), M. 칸사시(M. kansasii), M. 마리눔(M. marinum), M. 울세란스(M. ulcerans), M. 아비움 섭스피시스 파라투베르쿨로시스(M. avium subspecies paratuberculosis), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 스타필로코커스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis), 스타필로코커스 에퀴(Staphylococcus equi), 스트렙토코커스 피오게네스(Streptococcus pyogenes), 스트렙토코커스 아갈락티애(Streptococcus agalactiae), 리스테리아 모노사이토게네스(steria monocytogenes), 리스테리아 이바노비(Listeria ivanovii), 바실러스 안트라시스(Bacillus anthracis), 바실러스 섭틸리스(B. subtilis), 노카르디아 아스테로이데스(Nocardia asteroides), 액티노마이세스 이스라엘리(Actinomyces israelii), 프로피오니박테리움 애크네스(Propionibacterium acnes) 및 엔테로코커스 종, 및 그람 음성 박테리아, 예컨대 클로스트리듐 테타니(Clostridium tetani), 클로스트리듐 퍼프린겐스(Clostridium perfringens), 클로스트리듐 보툴리늄(Clostridium botulinum), 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa), 비브리오 콜레라(Vibrio cholerae), 액티노바실러스 프레우로뉴모니아(Actinobacillus pleuropneumoniae), 파스테우렐라 해몰리티카(Pasteurella haemolytica), 파스테우렐라 물토시다(Pasteurella multocida), 레지오넬라 뉴모필라(Legionella pneumophila), 살모넬라 티피(Salmonella typhi), 브루셀라 아보르투스(Brucella abortus), 클라미디 트라코마티스(Chlamydi trachomatis), 클라미디아 프사이타시(Chlamydia psittaci), 콕시엘라 부르네티(Coxiella burnetii), 에세리키아 콜리(Escherichia coli), 네이세리아 메닌기티디스(Neiserria meningitidis), 네이세리아 고노리아(Neiserria gonorrhea), 헤모필러스 인플루엔자(Haemophilus influenzae), 헤모필러스 두크레이(Haemophilus ducreyi), 예르시니아 펩스티스(Yersinia pestis), 에르시니아 엔테롤리티카(Yersinia enterolitica), 에세리키아 콜리(Escherichia coli), E. 히라(E. hirae), 버크홀데리아 세팍시아(Burkholderia cepacia), 버크홀데리아 슈도말레이(Burkholderia pseudomallei), 프란시셀라 툴라렌시스(Francisella tularensis), 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis), 푸소박테리움 뉴클레아툼(Fusobascterium nucleatum), 코우드리아 루미난티움(Cowdria ruminantium)이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
따라서, 대표적인 예로, 바이오필름은 속명 스타필로코커스, 슈도모나스, 레지오넬라, 미코박테리움, 프로테우스, 클렙시엘라, 푸소박테리움 또는 그외 장 또는 콜리폼 박테리아의 박테리아를 포함할 수 있다.
또한, 바이오필름은, 예컨대 속명의 칸디다, 아스퍼질러스, 뉴모시스티스, 페니실리움 및 푸사리움 등의 진균을 포함할 수 있다. 대표적인 진균 종으로는, 칸디다 알비칸스(Candida albicans), 칸디다 두블리니엔시스(Candida dubliniensis), 크립토코커스 네오프로만스(Cryptococcus neoformans), 히스토플라마 캡술라툼(Histoplama capsulatum), 아스퍼질러스 푸미가투스(Aspergillus fumigatus), 코시디오데스 임미티스(Coccidiodes immitis), 파라코시디오데스 브브라실리엔시스(coccidiodes brasiliensis), 블라스토마이세스 더미티디스(Blastomyces dermitidis), 뉴오모시티스 카르니(Pneomocystis carnii), 페니실리움 마르네피(Penicillium marneffi), 알테르나리아 알테르나트(Alternaria alternate)가 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
또한, 바이오필름에, 조류가 포함될 수 있으며, 대표적인 조류 종으로는 케토포라(Chaetophora), 클로렐라 프로토테코이데스(Chlorella protothecoides), 콜레오카테 스쿠타타(Coleochaete scutata), 콜레오카테 솔루타(Coleochaete soluta), 시아니디오스키존 메롤라(Cyanidioschyzon merolae), 아파노카테(Aphanochaete), 글로에오타니움(Gloeotaenium), 오에도고늄(Oedogonium), 오사이스티스(Oocystis), 오실라토리아(Oscillatoria), 파라독시아 멀티시티아(Paradoxia multisitia), 포르미듐(Phormidium), 크로코커스(Chroococcus), 아파노테세(Aphanothece), 프라길라리아(Fragillaria), 코코니스(Cocconis), 나비쿨라(Navicula), 심벨라(Cymbella), 파오닥틸룸(Phaeodactylum) 뿐만 아니라 시아노박테리아(남조류) 및 니츠스키아 팔레아(Nitzschia palea) 등의 규조류가 있다.
또한, 바이오필름에는 예컨대 기생 동물, 예컨대 톡소플라스마 종의 원생 동물, 예컨대 톡소플라스마 곤디(Toxoplasma gondii), 플라스모듐 종(Plasmodium species), 예컨대, 플라스모듐 팔시파룸(Plasmodium falciparum), 플라스모듐 비박스(Plasmodium vivax), 플라스모듐 말라리아(Plasmodium malariae), 트립파노소마 브루세이(Trypanosoma brucei), 트리바노소마 크루지(Trypanosoma cruzi), 레이스마니아 종, 예컨대 레이스마니아 메이저(Leishmania major), 스키스토조마(Schistosoma), 예컨대 스키스토소마 만소니(Schistosoma mansoni) 및 엔타모에바 히스톨리티카(Entamoeba histolytica)가 있다.
혼성 미생물 콜로리를 포함하는 것은 바이오필름에 통상적이며, 그래서 본 발명에 따른 알기네이트 올리고머에 의해 퇴치되는 바이오필름은 전술한 종들의 임의의 수로 포함할 수 있다. 바람직하게는 2종 이상이고, 보다 바람직하게는 5 종 이상이고, 가장 바람직하게는 10종 이상이다.
바람직하게는, 바이오필름 콜로니는 하기 속 균주 1종 이상으로부터 유래되는 미생물을 포함한다: 시트로박터(Citrobacter), 엔테로박터(Enterobacter), 에세리키아(Escherichia), 하프니아(Hafnia), 세라티아(Serratia), 예르시니아(Yersinia), 펩토스트렙토코커스(Peptostreptococcus), 박테리오데스(Bacteriodes), 슈도모나스(Pseudomonas), 레지오넬라(Legionella), 스타필로코커스(Staphylococcus), 엔테로코커스(Enterococcus), 스트렙토코커스(Streptococcus), 클렙시엘라(Klebsiella), 칸디다(Candida), 프로테우스(Proteus), 버크홀데리아(Burkholderia), 푸소박테리움 및 미코박테리움, 예컨대 스타필로코커스 아우레우스, 스타필로코커스 에피더미디스, 레지오넬라 뉴모필라, 칸디다 알비칸스, 슈도모나스 에어루지노사, 버크홀데리아 세팍시아 및 스트렙토코커스 피오게네스.
전술한 바와 같이, 바이오필름은 표면 상에 존재할 수 있다. 표면은 제한되지 않으며, 미생물이 형성될 수 있는 모든 표면, 특히 전술한 바와 같이 물이나 수분에 노출된 표면을 포함한다. 표면은 생물 또는 무생물일 수 있으며, 무생명(또는 무생물) 표면은 미생물 접촉이나 오염에 노출될 수 있는 모든 상기한 표면을 포함한다. 따라서, 기계 장치, 특히 산업적인 기계 장치 상의 표면, 또는 수생 환경(예, 해양 장비 또는 배나 보트, 또는 이의 일부나 구성 성분)에 노출된 모든 표면, 또는 환경의 임의 부분에 노출된 모든 표면, 예컨대 파이프 또는 빌딩을 특히 포함한다. 미생물 접촉 또는 오염에 노출된 이러한 무생물 표면은, 특히 하기 중 임의 일부를 포함한다: 예컨대 화학적 또는 생물공학적 가공 공장에서의, 식품 또는 음료 가공, 제조, 보관 또는 분배 장치(dispensing machinery) 또는 분배 기구, 공기 컨디셔닝 장치, 산업 기계 장치, 저장 탱크 및 의료적 또는 외과 기구를 포함한다. 물이나 수분에 노출될 수 있으며, 물질을 운반, 이동 또는 전달하기 위한 모든 장치 또는 기구에는 바이오필름이 형성되기 쉽다. 이러한 표면은 특히 파이프(용어는 본원에서 광의적으로 모든 도관이나 라인을 포함함)를 포함할 것이다. 대표적인 무생명 또는 무생물 표면으로는, 식품 가공, 저장, 분배 또는 조제 기구나 표면, 탱크, 컨베이어, 플로어, 배수구, 쿨러, 냉동기, 장치 표면, 벽, 밸브, 벨트, 파이프, 공기 컨디셔닝 도관, 냉각 장치, 식품 또는 음료 분배 라인, 열 교환기, 보트의 외피(boat hull) 또는 물에 노출되는 보트 구조물의 임의의 일부분, 치과용 수선(dental waterline), 오일 드릴링 도관, 콘택트 렌즈 및 보관 케이스를 포함하나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이, 의료 또는 외과 기구나 장비는 바이오필름이 형성될 수 있는 특정 클래스의 표면이다. 이는, 카테터(예, 중심 정맥 및 뇨 카테터), 보철기, 예컨대 심장 판막, 인공 관절, 가짜 치아(false teeth), 금관(false teeth), 치아 캡 및 연조직 임플란트(예, 유방, 둔부 및 입술 임플란트) 등의 모든 종류의 라인을 포함할 수 있다. 모든 종류의 이식가능한(또는 "내재") 의료 기구(예, 스텐트, 자궁내 피임 기구, 속도 조정기, 삽관 튜브, 보철 또는 보철 기구, 라인 또는 카테터)가 포함된다. "내재" 의료 기구는 어떤 부분이 체내에 포함되는 기구를 포함할 수 있으며, 즉 기구는 전체 또는 일부가 내재될 수 있다.
표면은 임의의 재료로 제조될 수 있다. 예컨대, 이것은 금속, 예를 들어 알루미늄, 강철, 스테인레스 스틸, 크롬, 티타늄, 철, 이의 합금 등일 수 있다. 또한, 표면은 플라스틱, 예컨대 폴리올레핀(예, 폴리에틸렌, (울트라-고분자량) 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리(메트)아크릴레이트, 아크릴오니트릴, 부타디엔, ABS, 아크릴로니트릴 부타디엔 등), 폴리에스테르(예, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등), 및 폴리아미드(예, 나일론), 이들의 조합 등일 수 있다. 다른 예로는, 아세탈 공중합체, 폴리페닐설폰, 폴리설폰, 폴리테르미드, 폴리카르보네이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리(메틸 메타크릴레이트) 및 폴리(테트라플루오로에틸렌)을 포함한다. 또한, 표면은 벽돌, 타일, 세라믹, 자기, 목재, 비닐, 리놀레움 또는 카페트, 이들의 조합 등일 수 있다. 표면은 또한 식품, 예컨대 쇠고기, 가금 고기, 돼지고기, 식물, 과일, 어류, 갑각류, 이들의 조합 등일 수 있다.
생물 또는 생명 표면은 신체 내부 또는 외부에 또는 그 위의 모든 표면 또는 계면을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 "생리학적" 또는 "생물학적" 표면으로서 볼 수 있다. 이것은 모든 내부 또는 외부 신체 표면일 수 있으며, 혈액학적 조직 또는 조혈 조직(예, 혈액)을 포함할 수 있는 모든 조직이 해당된다. 전술한 바와 같이, 죽었거나 죽은(예, 괴사) 또는 손상된(예, 염증이 생겼거나 파괴되었거나 부러진) 조직에는 특히 바이오필름이 증식되기 쉽고, 이러한 조직은 "생명" 또는 "생물" 용어에 포함된다. 표면은 점막 또는 비점막성 표면일 수 있다.
대표적인 생물 표면은 구강에 있는 모든 표면, 예컨대 치아, 치은, 치은열구(gingival crevice), 치주낭, 생식관(예, 경부, 자궁, 나팔관), 복막, 중이, 전립선, 요로, 혈관 내층(vascular intima), 결막, 각막 조직, 호흡관, 폐 조직(예, 기관지 및 폐포), 심장 판막, 위장관, 피부, 두피, 손톱, 발톱 및 상처, 특히 국소 또는 내부 상처일 수 있는 만성 상처의 내부가 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 일 측면에서, 표면은 점막이 아니거나 또는 구체적으로 고점도 점액 코팅이 있지 않을 것이다. 당업자는 해당 표면에 점액이 고점도일 때를 결정할 수 있을 것이다. 일 구현예에서, 표면은 점액 분비성 조직의 표면은 아닐 것이다. 보다 구체적으로는, 상기한 구현예에서, 표면은 점액-코팅 조직의 표면은 아닐 것이다. 당업자는 일반 상식으로 점액을 분비하는 조직 및 점액 코팅된 조직을 알 것이다.
본 발명은, 개체에서 바이오필름 감염(예, 박테리아, 바이러스, 진균 또는 원생 동물과 같은 기생 동물 등의 임의의 미생물에 의한 바이오필름 감염)의 치료 또는 예방을 위한 본원에서 정의된 알기네이트 올리고머의 의학적 용도를 제공하는 것이 명백해질 것이다. 감염은 병원성 감염일 수 있다. 감염을 초래할 수 있는 미생물의 대표적인 예는 상기에 기술되어 있다. 특히, 시트로박터, 엔테로박터, 에셔리키아, 하프니아, 세라티아, 예르시니아, 펩토스트렙토코커스, 박테리오데스, 슈도모나스, 레지오넬라, 스타필로코커스, 엔테로코커스, 스트렙토코커스, 클렙시엘라, 칸디다, 프로테우스, 버크홀데리아, 푸조박테리움 및 미코박테리움, 예컨대 스트렙토코커스 아우레우스, 스타필로코커스 에피더미디스, 레지오넬라 뉴모필라, 칸디다 알비칸스, 슈도모나스 에우러지노사, 버크홀데리아 세팍시아 및 스크렙토코커스 피오게네스에 의해 유발되는 감염이다. 특히, 슈도모나스, 예컨대 슈도모나스 에우러지노사에 의해 유발되는 감염이다.
용어 "개체에서"는 본원에서 광의적으로 개체 내부에 또는 개체 상에, 예컨대 신체 외표면 상에 발생하는 바이오필름 감염을 포함하는 것으로 사용된다. 바이오필름 감염은 만성(예, 만성 바이오필름 감염), 예컨대 5일 이상 또는 10일 이상, 특히 20일 이상, 보다 구체적으로는 30일 이상, 특히 40일 이상 지속되는 감염일 수 있다. 만성 감염은 대게 바이오필름 감염의 징후이지만, 바이오필름 감염이 반드시 본원에서 만성 감염인 것은 아니다.
본 발명의 이러한 측면에서, 바이오필름 감염은 개체의 내부 또는 외부의 표면(즉, 전술한 생물 표면) 및/또는 의료 기기의 표면, 특히 이식가능하거나 또는 "내재" 의료 기구의 표면에서 이루어질 수 있다.
즉, 이러한 측면에서, 본 발명은 개체에서 바이오필름 감염을 치료 또는 예방함에 있어 사용하기 위한 알기네이트 올리고머(본원에서 정의된 바와 같은 임의의 알기네이트 올리고머일 수 있음)를 제공한다.
다른 구현예로, 본 발명의 이러한 측면은 개체에서 바이오필름의 감염 치료 또는 예방에 사용하기 위한 약제 제조에 있어 알기네이트 올리고머의 용도를 제공한다.
또한, 본 발명의 이러한 측면은 필요한 개체에게 약학적 유효량의 알기네이트 올리고머를 투여하는 단계를 포함하는, 개체에서 바이오필름 감염을 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다.
또한, 개체에서 바이오필름 감염을 치료 또는 예방함에 있어 알기네이트 올리고머의 용도를 제공한다.
개체는 모든 인간 또는 인간을 제외한 동물 개체일 수 있으며, 보다 구체적으로는 척추 동물, 예컨대 포유류 개체, 조류 개체, 어류 또는 파충류 개체일 수 있다. 인간 개체가 바람직하지만, 개체는 예컨대 모든 가축 또는 사육 동물이거나, 예컨대 동물원 동물일 수 있다. 따라서, 대표적인 동물로는 개, 고양이, 토끼, 마우스, 기니아 피그, 햄스터, 말, 돼지, 양, 염소, 소, 새 및 물고기가 있다. 본 발명의 수의학적 용도도 따라서 포괄된다. 개체는 환자로 볼 수 있다.
바이오필름 감염은 모든 개체에게서 발생할 수 있지만, 일부 개체들은 다른 개체들 보다 감염되기 더 쉬울 것이다. 바이오필름에 감염되기 쉬운 개체로는, 상피 및/또는 내피 장벽이 약해졌거나 기능 부전 개체, 미생물 감염에 대한 분비성 방어가 저지, 파괴, 약화 또는 손상된 개체, 및 면역 반응에 결함이 있거나, 면역 결핍이거나 또는 면역 억제된 개체(즉, 면역 시스템의 어떤 부분이 정상적으로 작동하지 않거나 정상 수준 이하로 작동하는 개체, 다시 말해, 질병이나 임상 개입 또는 다른 치료 등으로 인해 면역 반응의 어떤 부분이나 면역 활성이 감소되었거나 손상된 개체)가 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
바이오필름 감염에 감염되기 쉬운 개체의 대표적인 예로는, 이미 감염된 개체(예, 박테리아, 바이러스, 진균 또는 원생 동물과 같은 기생 동물), 특히 HIV 개체, 패혈증 개체 및 패혈증 쇼크 개체; 면역결핍 개체, 예컨대 화학요법 및/또는 방사선치료를 준비 중이거나, 실시 중에 있거나 또는 회복 중에 있는 개체, 장기(예, 골수, 간, 폐, 심장, 심장 판막, 신장 등) 이식 개체(자가이식, 동종 이식 및 이종이식 환자 포함), AIDS 개체; 건강관리 시설, 예컨대 병원에 거주하는 개체, 특히 집중 관리 또는 응급 처치를 받는 개체(즉, 환자에게 생명 유지 또는 장기 유지 시스템이 제공되고 있는 개체); 외상이 있는 개체; 화상 개체, 급성 및/또는 만성 상처가 있는 개체; 신생아 개체; 중장년층 개체; 암에 걸린 개체(본원에서는 광의적으로 모든 신생물 증상; 악성 또는 비악성을 포함함), 특히 면역 시스템 암 환자(예, 백혈병, 림프종 및 그외 혈관성 암); 류마티스 관절염, 1형 당뇨병, 크론씨 질환 등의 자가 면역 증상을 앓고 있는 개체, 특히 이러한 질환에 대한 면역억제 치료를 받고 있는 개체; 상피 또는 내피 분비(예, 점액, 눈물, 타액) 및/또는 분비 정화(secretion clearance)가 감소 또는 저지된 개체(예, 점막 조직 상의 섬모가 불충분하게 기능하는 개체 및/또는 고점도 점액 환자(예, 흡연자와 COPD1 기관지염, 낭성 섬유증, 폐기종, 폐암, 천식, 폐렴 또는 정맥동염 개체) 및 의료 기구를 장착하고 있는 개체가 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
따라서, 바이오필름 감염을 특히 본 발명에 따라 퇴치할 수 있는 개체로는 불충분한 관류, 반복적인 외상, 영양 불량, 산소 발생 불량 또는 백혈구 기능 부전으로 인해 장애가 남아 있는 환자를 포함한다.
특히, 신체적 외상을 겪은 개체에 주목할 수 있다. 외상 자체는 개체의 상피 및/또는 내피 장벽의 약화 또는 기능 부전을 유도할 수 있거나, 개체는 외상 반응(쇼크 반응)으로 인해 면역 반응이 약화될 수 있다. 용어 "외상"은 광의적으로는 외래 물체에 의한 세포 공격 및/또는 세포의 물리적 손상을 의미한다. 외래 물체에는 미생물, 미립자 물질, 화학제 등이 포함된다. 물리적 손상에는 기계적 손상; 열 손상, 예컨대 과도한 열 또는 냉으로 인한 손상; 전기적 손상, 예컨대 전위원과의 접촉으로 인한 손상; 및 예컨대 적외선, 자외선 또는 전리 방사선(ionizing radiation)에 장기간 넓게 노출되어 유발되는 복사열 손상(radiation damage)이 포함된다.
또한, 특히 화상을 입은 개체일 수 있다. 임의의 화상, 특히 중증 화상은 개체의 상피 및/또는 내피 장벽의 완전성에 심각한 영향을 미치며, 개체는 화상(쇼크 반응)으로 인해 대게 면역이 약화될 수 있다.
전형적인 화상 유발 요인은 극단적인, 온도(예, 불 및 극한 온도의 액체 및 가스), 전기, 부식성 화합물, 마찰, 방사선이다. 노출의 범위와 지속 기간과 상기 요인의 밀도/세기에 따라 중등도가 다양한 화상이 발생한다. 데인 것도(즉, 고온의 액체 및/또는 가스로 인한 외상) 화상으로 간주된다.
상피 화상 중증도는 일반적으로 2가지 방식으로 분류한다. 가장 일반적인 방법은 등급으로 분류하는 것이다. 1도 화상은 전체 상해 영역에서 일반적으로 홍반(붉음)과 상해부에서의 백색 플라크(white plaque)로 국한된다. 이러한 화상으로 인한 세포 외상은 표피 깊이 정도의 범위이다. 2도 화장은 또한 전체 상해 영역에서 홍반이 나타나고, 상피의 표재층에 물집이 생긴다. 2도 화상의 세포 외상은 표재(유두성) 진피까지 있으며, 또한 심부(망상) 진피 층까지 이른다. 3도 화상은 표피가 없어지고 피하 조직까지 손상된 화상이다. 손상은 전형적으로 심각하며, 탄 상태를 포함한다. 때때로, 건조 가피(마른, 검은 괴사 조직)가 생길 것이다. 3도 화상에는 이식이 필요할 수 있다. 4도 화상에서는, 피하 조직의 최악의 손상이 발생하고, 예컨대 피하 조직이 완전히 없어지고, 손상 범위는 기저 근육, 힘줄 및 인대 조직까지 이다. 탄 상처와 건조 가피가 관찰된다. 화상이 치명적인 것으로 보이지 않는다면 이식이 필요하다.
다른 일반적인 분류 체계는 두께로 분류하는 방법이다. "표재 두께(Superficial thickness)" 화상은 1도 화상에 해당한다. 2도 화상의 스펙트럼은 2가지 클래스의 "부분적 두께" 화상에 해당된다. "부분적 두께-표재"는 유두 진피까지 상피에 영향을 준 화상이다. "부분적 두께-심부"는 망상 진피까지 상피에 영향을 주는 화상이다. "전층 두께" 화상은 3도 화상과 4도 화상에 해당된다.
일부 물리적 상해, 예컨대 일부 화상과 외래 물질에 의한 세포 공격으로 상처가 생긴다. 보다 구체적으로는, 상처는 조직에 구멍이 생기거나 껍질이 벗겨질 수 있다. 또한 상처는 피부 궤양(예, 정맥, 당뇨병 또는 압력 궤양), 항문 열창 또는 입 궤양과 같은 자발적으로 형성되는 병변에 의해 유발될 수 있다.
상처는 전형적으로 급성 또는 만성으로 정해진다. 급성 상처는 장기간의 시간 경과 없이 3단계로 인식된 치유 과정으로 순서대로 진행되는 상처이다. 그러나, 만성 상처는 상처가 치유 단계들 중 한 단계에 머물러있게 되기 때문에 생화학적 치유 과정 현상의 순차적인 순서를 완료하지 못하는 상처이다. 통상적으로, 만성 상처는 염증 단계에 머무른다. 본 발명의 측정 측면에서, 만성 상처는 40일 이상, 특히 50일 이상, 보다 구체적으로 60일 이상, 가장 구체적으로는 70일 이상 치유되지 않는 상처이다.
전술한 바와 같이, 상처는, 상피 장벽이 결핍되어 있고 콜로니 형성과 바이오필름 부착을 위한 기질과 표면을 이용할 수 있기 때문에, 바이오필름 감염, 특히 만성적인 바이오필름 감염 등의 감염에 이상적인 환경이다. 상처의 감염은 대게 이후 치유를 지연시켜, 상처에 바이오필름이 형성되기 보다 쉽게 하며 감염이 확립되게 한다. 본 발명의 알기네이트는 따라서 상처의 바이오필름 형성을 치료 및 예방하는데 효과적이며, 만성 상처의 치료는 본 발명의 바람직한 일 측면이다.
따라서, 본 발명의 일 구현예에서, 바이오필름 감염, 특히 만성적인 바이오필름 감염을 전술한 개체, 특히 호흡기 질환 또는 장애, 예컨대 낭성 섬유증, 상처, 화상 및/또는 회상을 가진 개체에서 치료 또는 예방하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 본원에 기술된 알기네이트 올리고머를 약학적 유효량으로 상기 개체에게 투여하는 것을 포함한다.
특히 중요한 점으로, 알기네이트 올리고머는 상처, 예컨대 화상에서의 바이오필름의 감염을 치료 또는 예방하는데, 예컨대 감염된 상처, 예컨대 화상을 치료하는데 사용할 수 있다.
상처의 바이오필름 감염을 치료 및 예방하는 능력을 통해, 본원에 기술된 알기네이트 올리고머는 상처 치유의 한가지 장애를 해결할 수 있으며, 따라서, 전술한 알기네이트 올리고머는 또한 급성 및 만성 상처의 치유 촉진에 유효하다.
치유 촉진은, 치료가 문제가 되는 상처의 치유 과정(즉, 상처가 3단계로 인지된 치유 과정을 거치는 것)을 빠르게 하는 것을 의미한다. 치유 과정의 가속화는 치유 단계(즉, 염증 단계, 증식 단계 및/또는 리모델링 단계) 중 한 단계, 2단계 또는 3단계 모두를 거치는 진행 속도 증가로 나타날 수 있다. 상처가 상기 치유 단계들 중 한 단계에 정지되어 있는 만성 상처라면, 상기 가속화는 정지된 단계 다음의 일직선상의 순차적인 치유 과정을 재시작하는 것으로서 나타날 수 있다. 즉, 치료는 상처를 비-치유 단계에서 치유 단계로 진행하기 시작하게하는 단계로 이동시킨다. 재시작한 후 이후의 진행은 정상적인 급성 상처가 치유되는 속도와 비교하여 정상 속도이거나 또는 조금 느린 속도일 수 있다.
알기네이트 올리고머를 사용하여 신체 내부 또는 신체 상에서 이루어질 수 있는 바이오필름 감염을 치료할 수 있다. 따라서, 다른 일 구현예에서, 바이오필름 감염은 의료 기기, 특히 내재 의료 기기의 감염일 수 있다.
전술한 바와 같이, 바이오필름은 치아에, 예컨대 치아 플라그의 형태로 생긴다. 알기네이트 올리고머는 본 발명에 따라 구강 건강관리제로서, 예컨대 치아 플라그 방제, 예컨대 제거, 감소 또는 예방, 또는 치아 플라그 발생을 예방, 감소 또는 지연시키기 위한 용도로 사용할 수 있다. 이는 또한, 구강에서 발생할 수 있는 감염 또는 감염성 질환, 예컨대 치은염 및 치주염의 치료 및 예방에 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이 폐, 호흡과 및 신체의 모든 부위에서 바이오필름 감염을 치료하는 것은 본 발명에 일반적으로 포함되지만, 일 구현예에서, 본 발명의 의학적 용도는 (i) COPD(만성 폐색성 폐 질환)를 앓고 있는 환자의 호흡관, 특히 공동(sinuse) 및 폐에서 바이오필름의 치료, 특히 낭성 섬유증, 만성 폐색성 폐 질환, 폐기종, 기관지염 및 부비강염(sinusitis)의 치료; (ii) 아교귀(glue ear)를 앓고 있는 환자의 중이에서의 바이오필름 치료; 또는 (iii) 생식력이 손상된 여성 환자의 생식관에서의 바이오필름 치료; 또는 (iv) 소화기 기능 부전(예, 변비) 환자의 소화기에서의 바이오필름 치료에 관한 것은 아니다.
본 발명의 구체적인 구현예에서, 알기네이트 올리고머는 선천적인 판막 심내막염, 급성 중이염, 만성적인 박테리아 전립선염, 폐렴, 치아 플라그, 치주염, 낭성 섬유증 및 천식을 포함할 수 있는 호흡계 질환에서의 바이오필름 감염, 및 이식가능한 또는 보철 의료 기구와 관련있는 기기 관련 감염, 예컨대 인공 판막 심내막염 또는 라인, 카테터, 인공 관절 또는 조직 대체물의 감염의 치료에 사용할 수 있다.
알기네이트의 "약학적 유효"량은 목표한 바이오필름에 (전술한 바와 같은) 측정가능한 효과 및/또는 표적하는 증상에 대해 측정가능한 효과를 제공하는 알기네이트의 양이다. 이 양은 투여량을 결정하기 위해 표준 실무를 참조하여 결정할 수 있으며, 당업자라면, 경험과 바이오필름의 크기, 구조, 완전성 및 콜로니 수(예, 전술한 바 참조)를 모니터링하도록 제작된 일반적으로 이용가능한 테스트와 표적 조건을 모니터링할 수 있는 테스트의 도움을 받아 성공적인 치료 증거를 확인할 수 있을 것이다.
알기네이트의 적량은 개체에 따라 다를 것이며, 개체의 체중, 나이 및 성별, 증상의 중등도, 투여 방식 및 선택한 특정 알기네이트 올리고머에 따라 의사 또는 수의학 실무자가 결정할 수 있다. 전형적으로 본 발명의 알기네이트 올리고머는 바이오필름에 국소 농도 최대 10%, 바람직하게는 최대 6%, 보다 바람직하게는 최대 4% 및 가장 바람직하게는 최대 2%로 적용될 것이다.
바이오필름 감염과 관련하여 사용될 때 "치료"는, (즉, 바이오필름 자체와 관련하여 사용될 때와는 반대로 개체에서 의학적 증상/감염의 치료에서) 광의적으로 어떠한 치료학적 효과를 포함하는 것으로 사용되며, 즉, 바이오필름 감염에 대해 또는 증상에 어떠한 유익한 효과를 포함하는 것으로 사용된다. 즉, 감염의 근절 또는 제거, 또는 개체나 감염의 치유 뿐만 아니라 개체의 감염 또는 증상의 개선이 포함된다. 예로, 감염의 모든 증상 또는 신호의 개선, 또는 감염/증상의 모든 임상적으로 수용되는 인디케이터(예, 상처의 크기 감소 또는 치유 기간 단축)가 포함된다. 따라서, 치료는 예컨대 기존재하거나 진단받은 감염/증상의 치유적 및 경감 치료법 모두, 즉 반응성 치료를 포함한다.
"예방"은 본원에서 모든 예방학적 효과를 의미한다. 따라서, 여기에는 예컨대 예방학적 치료 이전의 증상 또는 징후에 대비, 증상, 증상의 개시 또는 이의 한가지 이상의 징후의, 지연, 한정, 감소 또는 예방이 포함된다. 따라서, 예방은 증상, 증상의 징후의 발생 또는 발현의 완전한 예방과, 증상 또는 징후의 개시나 진행 지연, 또는 증상이나 징후의 발생 또는 진행의 감소 또는 제한 모두를 명확하게 포함한다.
특히, 본 발명의 알기네이트는 예컨대 예방을 위해 예방학적 치료제로서, 또는 바이오필름 감염의 (예, 병원체에 의한) 위험성을 일부 최소화하기 위해 취할 수 있다. 본 발명의 이러한 측면은, 병원 감염(통상적으로 병원 관련/취득 감염 또는 병원케어-관련 감염이라고 함), 예컨대 스타필로코커스 아우레우스, 메티실린 내성체, 스타필로코커스 아우레우스(MREA), 슈도모나스 에어루지노사, 액시네토박터 바우만니, 스테노트로포모나스 말토필리아, 클로스트리듐 디피실, 미코박테리움 투베르쿨로시스 및 반코마이신-내성 엔테로코커스를 접할 위험성을 본원에 기술된 알기네이트 올리고머의 예방학적 요법으로 최소화시킬 수 있기 때문에, 병원에 입원한 환자의 관리에 특히 유용하다. 본 발명의 이러한 측면은 또한, 전술한 바와 같이 모두 동일하게 병에 걸리지 않은 개체 보다 병원체 감염될 위험성이 더 높은, 외상을 앓고 있는 개체, 화상 개체 및 상해 개체의 관리에 특히 유용하다.
통상적으로, 본 발명에 따른 치료 또는 예방이 필요한 개체는 바이오필름 감염을 가지고 있거나 발생할 위험이 있는 것으로 확인되었거나, 또는 타겟 증상을 앓고 있거나 타겟 증상에 걸릴 위험성이 있는 것으로 진단될 것이다.
구체적으로, 본 발명의 알기네이트 올리고머는 예컨대 상처의 감염, 선천성 판막 심내막염, 급성 중이염, 만성 박테리아성 전립선염, 치주염, 호흡기 및 폐 감염(예, 낭성 섬유증 또는 다른 호흡기 질환, 치아 플라그, 폐렴 또는 의학적 (예, 내재) 의료 기구의 감염) 등의 바이오필름 감염을 예방, 또는 발병 위험성을 적어도 최소화하기 위한 예방적 치료로서 취할 수 있다.
본 발명의 한가지 유익한 구현예에서, 알기네이트 올리고머는 항미생물제와 동시에 또는 조합하여 사용할 수 있다. 의학적 용도 측면에서, 그러한 제제는 임상적으로 이용가능한 임의의 항미생물제, 특히 항생제일 수 있다. 비-임상적인 용도 측면에서, 항미생물제는 그러한 목적에 이용되는 모든 항미생물제, 예컨대 모든 소독제 또는 살균제 또는 청결제나 멸균제일 수 있다. 제제는 분리하여 또는 동일한 조성물로 함께, 동시에 또는 순차적으로 또는 분리하여, 예컨대 임의의 바람직한 시간 간격으로 사용할 수 있다.
따라서, 대표적인 예로, 항미생물제는 알기네이트 올리고머 다음에 사용할 수도 있으며, 그 전에 또는 동시 사용도 동일한 상황에 유익할 수 있다.
타겟 바이오필름내 1종 이상의 미생물을 타겟으로 하는 모든 항미생물제를 사용할 수 있다. 항미생물제의 선택에는 물론 치료중인 표면에 적절하여야 하지만, 예컨대, 항미생물제, 예로 항생제, 항진균제, 살균제를 사용할 수 있으며, 및/또는 조사(예, UV, X-레이, 감마), 극한의 온도, 극한의 pH 등의 멸균 조건이 필요할 것이다.
대표적인 항생제로는, 아미노글리코시드(예, 아미카신(amikacin), 젠타미신(gentamicin), 카나마이신(kanamycin), 네오마이신(neomycin), 네틸마이신(netilmicin), 스트렙토마이신(streptomycin), 토브라마이신(tobramycin)); 카르베세펨(carbecephem)(예, 로라카르베프(loracarbef)); 1세대 세팔로스포린(1st generation cephalosporin)(예, 세파드록실(cefadroxil), 세파졸린(cefazolin), 세팔렉신(cephalexin)); 2세대 세팔로스포린(2nd generation cephalosporin)(예, 세파클로르(cefaclor), 세파만돌(cefamandole), 세팔렉신(cephalexin), 세폭시틴(cefoxitin), 세프프로질(cefprozil), 세푸록심(cefuroxime)); 3세대 세팔로스포린(3rd generation cephalosporin)(예, 세픽심(cefixime), 세프디니르(cefdinir), 세프디토렌(cefditoren), 세포페라존(cefoperazone), 세포탁심(cefotaxime), 세프포독심(cefpodoxime), 세프타지딤(ceftazidime), 세프티부텐(ceftibuten), 세프티족심(ceftizoxime), 세프트리악손(ceftriaxone)); 4세대 세팔로스포린(4th generation cephalosporin)(예, 세페핌(cefepime)); 마크롤라이드(macrolide)(예, 아지트로마이신(azithromycin), 클라리트로마이신(clarithromycin), 디리트로마이신(dirithromycin), 에리트로마이신(erythromycin), 트롤리안도마이신(troleandomycin)); 모노박탐(monobactam)(예, 아즈트레오남(aztreonam)); 페니실린(예, 아목시실린(amoxicillin), 암피실린, 카르베니실린(carbenicillin), 글록삭실린(cloxacillin), 디클록삭실린(dicloxacillin), 나프실린(nafcillin), 옥삭실린(oxacillin), 페니실린 G, 페니실린 V, 피페라실린(piperacillin), 티카르실린(ticarcillin)); 폴리펩타이드 항생제(예, 박시트락신(bacitracin), 콜리스틴(colistin), 폴리믹신(polymyxin) B); 퀴놀론(예, 시프로플록삭신(ciprofloxacin), 에녹삭신(enoxacin), 가티플록삭신(gatifloxacin), 레보플록삭신(levofloxacin), 로메플록삭신(lomefloxacin), 목시플록삭신(moxifloxacin), 노르플록삭신(norfloxacin), 오플록삭신(ofloxacin), 트로바플록삭신(trovafloxacin)); 설폰아미드(예, 마페니드(mafenide), 설프아세트아미드(sulfacetamide), 설파메티졸(sulfamethizole), 설파살라진(sulfasalazine), 설피속사졸(sulfisoxazole), 트리메토프림-설파메톡사졸(trimethoprim-sulfamethoxazole)); 테트라사이클린(예, 데메클로사이클린(demeclocycline), 독시사이클린(doxycycline), 미노사이클린(minocycline), 옥시테트라사이클린(oxytetracycline), 테트라사이클린(tetracycline)); 카르바페넴(carbapenem)(예, 이미페넴(imipenem), 메로페넴(meropenem), 에르타페넴(ertapenem), 도리페넴(doripenem), 파니페넴/β미프론(panipenem/betamipron), 비아페넴(biapenem), PZ-601.); 클로람페니콜(chloramphenicol); 클린다마이신(clindamycin), 에탐부톨(ethambutol); 포스포마이신(fosfomycin); 이소니아지드(isoniazid); 리네졸리드(linezolid); 메트로니다졸(metronidazole); 니트로푸란토인(nitrofurantoin); 피라진아미드(pyrazinamide); 퀴누프리스틴/달포프리스틴(quinupristin/dalfopristin); 리팜핀(rifampin); 스펙티노마이신(spectinomycin); 및 반코마이신(vancomycin)이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 항생제, 반코마이신, 토브라마이신, 메로페넴, 시프로플록삭신, 피페라실린, 콜리스틴, 아즈트레오남, 시프로플록삭신 및 아지트로마이신이 바람직하다.
대표적인 소독제로는, 염소 소독제(예, 소듐 하이포클로라이트), 4급 암모늄 화합물(예, 벤즈알코늄 클로라이드, 세틸 트리메틸암모늄 브로마이드, 세필피리디늄 클로라이드), 하이드로겐 페록사이드, 페놀 화합물(예, TCP), 알코올(예, 에탄올), Virkon™, 요오드화 화합물(예, 포비돈-요오드화물), 은 화합물(예, 요소 실버 나노/마이크로입자)이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
대표적인 항진균제로는, 폴리엔(예, 나타마이신(natamycin), 리목시딘(rimocidin), 필리핀(filipin), 니스타틴(nystatin), 암포테리신 B(amphotericin B), 칸디신(candicin); 이미다졸(예, 미코나졸(miconazole), 케토코나졸(ketoconazole), 클로트리마졸(clotrimazole), 에코나졸(econazole), 비포나졸(bifonazole), 부토코나졸(butoconazole), 펜티코나졸(fenticonazole), 이소코나졸(isoconazole), 옥시코나졸(oxiconazole), 세르타코나졸(sertaconazole), 술코나졸(sulconazole), 티오코나졸(tioconazole)); 트리아졸(예, 플루코나졸(fluconazole), 이트라코나졸(itraconazole), 이사부코나졸(isavuconazole), 라부코나졸(ravuconazole), 포사코나졸(posaconazole), 보리코나졸(voriconazole), 테르코나졸(terconazole)); 알릴아민(예, 테르비나핀(terbinafine), 아모롤핀(amorolfine), 나프티핀(naftifine), 부테나핀(butenafine)); 및 에키노칸딘(echinocandin)(예, 아니둘라푼긴(anidulafungin), 카스포푼긴(caspofungin), 미카푼긴(micafungin)이 있으나 이들로 한정되는 것은 아니다.
항미생물제는 통상적으로 알기네이트를 적용하기 전에, 동시에 또는 후에 적용할 수 있다. 통상적으로, 항미생물제는 알기네이트와 실질적으로 동시에, 또는 그 다음에 적용한다. 예를 들면, 항미생물제는 알기네이트 올리고머를 투여한 후 적어도 1시간 후에, 바람직하게는 적어도 3시간 후에, 더 바람직하게는 적어도 5시간 후에, 가장 바람직하기로는 적어도 6시간 후에 적용한다. 항미생물제의 항미생물 효과를 최적화하기 위해, 항미생물제를 사용한 제제에 적합한 시점에 반복하여 제공(예, 투여 또는 전달)할 수 있다. 당업자라면 적합한 투여량이나 사용 요법을 고안할 수 있다. 장기간 치료에서, 알기네이트는 반복하여 사용할 수 있다. 이는, 항미생물제와 비슷한 빈도일 수 있지만, 전형적으로 빈도가 낮을 것이다. 필수 빈도는 바이오필름 감염의 위치, 콜로리 조성 및 사용하는 항미생물제에 따라 결정될 것이며, 당업자는 결과를 최적화하기 위한 투여량 또는 사용 패턴을 최적화할 수 있을 것이다.
유익한 구현예에서, 항미생물제는 표면으로부터 바이오필름의 물리적 제거 또는 감소(예, 변연 제거) 후 사용 또는 적용될 수 있다.
바이오필름을 제거 또는 제거 시도한 후, 표면을 0 내지 24시간 동안, 특히 2 내지 12시간, 보다 특히 4 내지 8시간, 가장 좋게는 5 내지 7시간 동안, 예컨대 6시간 동안 알기네이트 올리고머와 접촉시킬 수 있다. 그런 후, 항미생물제를 적용하고자 한다면 적용할 수 있다. 이러한 시나리오는 임상 상황에 바람직하거나 또는 특히 적용가능할 수 있다. 바이오필름에 감염된 상처의 경우, 인큐베이션 기간은 상처 드레싱 교체 계획에 맞게 통상적으로 설정할 수 있다.
바이오필름의 물리적 제거는 임의의 적합한 외과적, 기계적 또는 화학적 수단으로 수행할 수 있다. 통상적으로는, 이는 액체, 겔, 겔-졸, 반고체 조성물 또는 바이오필름에 압력하에 적용되는 기체, 음파처리, 레이저 또는 연마성 기구의 사용일 수 있다. 자체 제거에 또는 사용전, 사용 중에 또는 사용 후에 세정 용액으로서 사용되는 조성물은 통상적으로 알기네이트 올리고머를 함유할 수 있다.
따라서, 구체적인 일 구현예에서, 변연 제거 또는 세정 조성물, 예컨대 알기네이트 올리고머, 특히 본원에 기술된 모든 알기네이트 올리고머를 포함하는 상처용 용액이 제공된다. 이러한 변연 제거 조성물은 전형적으로 무균 용액, 특히 무균 수용액 또는 오일계 무균 용액일 것이며, 부가적으로 단백질 분해 효소(예, 콜라게나제, 트립신, 펩신, 엘라스타제), 연마제 고형 상(예, 콜로이달 실리칼, 분쇄 속돌(ground pumice), 분쇄 식물(ground plant) 또는 동물 외피)를 포함할 수 있다.
다른 바이오필름 교란제와 동시 또는 조합의 사용이 유익할 수 있다. 바이오필름 교란제로는, 프로테아제, 예컨대 세린 프로테아제, 메탈로프로테아제 및 시스테인 프로테아제(예, EP0590746에 나열된 여러가지 타입의 프로테아제, 상기 문헌의 전체 내용은 원용에 이해 본 명세서에 포함됨); 뉴클레아제, 예컨대 DNase I 및 II, RNase A, H, I, II, III, P, PhyM, R; 리파제 및 다당류를 분해할 수 있는 효소, 젤솔린(gelsolin), 티올 환원제, 아세틸시스테인, 비하전된 저분자량의 다당류(예, 덱스트란), 또는 음이온성 폴리아미노산(예, 폴리 ASP 또는 폴리 GLU)이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
특히 알기네이트 리아제(lyase)를 들 수 있으며, 이것과 본원에 기술된 알기네이트 올리고머와의 조합 사용은 본 발명의 이러한 측면의 가능한 구체적인 일 구현예이다.
면역자극제와의 조합 또는 병행 사용 역시 임상 상황에서 바이오필름을 치료하는데 유익할 수 있다. 이러한 면역자극제는 통상적으로 항미생물제와 관련하여 전술한 바에 해당되는 시간대에 사용할 수 있으며, 선택적으로 알기네이트 올리고머 및 항미생물제와 조합 사용할 수 있다. 적합한 면역자극제로는 사이토카인, 예컨대 TNF, IL-1 , IL-6, IL-8 및 면역자극성 알기네이트, 예컨대 US 5,169,840, WO91/11205 및 WO03/045402에 기술된 M 고함유 알기네이트가 있으며, 면역자극 특성을 가진 모든 알기네이트를 포함하나, 이들로 한정되지 않으며, 상기 문헌들은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
성장 인자, 예컨대 PDGF, FGF, EGF, TGF, hGF 및 효소와 조합 또는 병용하는 알기네이트 올리고머의 사용이 본 발명의 의학적 용도에 유익할 수 있다. 적합한 효소의 대표적인 예로는, 프로테아제, 예컨대 세린 프로테아제, 메탈로프로테아제 및 시스테인 프로테아제(예, EP0590746에 나열된 여러가지 타입의 프로테아제, 상기 문헌의 전체 내용은 원용에 이해 본 명세서에 포함됨); 뉴클레아제, 예컨대 DNase I 및 II, RNase A, H, I, II, III, P, PhyM, R; 리파제 및 다당류를 분해할 수 있는 효소가 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
생리적으로 허용가능한 점액 점도 강하제, 예컨대 핵산 절단 효소(예, DNase I과 같은 DNase), 젤솔린, 티올 환원제, 아세틸시스테인, 소듐 클로라이드, 비하전된 저분자량 다당류(예, 덱스트란), 아르기닌(또는 다른 질산 산화물 전구체 또는 합성 자극제), 또는 음이온성 폴리아미노산(예, 폴리 ASP, 또는 폴리 GLU)와 조합 또는 병용하는 알기네이트 올리머의 사용이 또한 유익할 수 있다. 구체적인 점액 분해제로 암브록솔(Ambroxol), 롬헥신(romhexine), 카르보시스테인(carbocisteine), 도미오돌(domiodol), 에프라지논(eprazinone), 에르도스테인(erdosteine), 레토스테인(letosteine), 메스나(mesna), 넬테넥신(neltenexine), 소브레롤(sobrerol), 스테프로닌(stepronin), 티오프로닌(tiopronin)을 언급한다. DNase의 사용이 특히 바람직하다.
전술한 바와 같이, 알기네이트 올리고머는, 사용이 바람직할 수 있는 임의의 다른 치료적 활성제, 예컨대 항염증제와 함께 선택적으로 사용할 수 있다. 알기네이트 올리고머와 추가적인 치료적 활성제(예, 항미생물제 또는 항염증제)의 조합 사용은, 상기 추가적인 치료적 활성제의 투여량을 낮추는데 유익할 수 있으며, 예컨대 정상 또는 통상적인 투여량 또는 보다 낮은 투여량으로, 예컨대 정상 투여량의 최재 50%(또는 50%)로 사용할 수 있다.
본 발명은 단일 알기네이트 올리고머 또는 여러가지 알기네이트 올리고머의 혼합물(다수/복수)의 사용을 포함한다. 따라서, 여러가지 알기네이트 올리고머의 조합(예, 2 종 이상)을 사용할 수 있다.
의학적 용도의 경우, 본 발명의 알기네이트를 모든 통상적인 형태로 또는 모든 통상적인 수단에 의해, 예컨대 국소, 경구, 비경구, 장, 비경구 경로에 의해 또는 흡입에 의해 개체에게 투여할 수 있다. 바람직하게는, 알기네이트는 국소, 경구 또는 비경구 경로에 의해 또는 흡입에 의해 투여될 것이다.
당업자는 본 발명의 알기네이트를 당해 분야에 공지되어 있으며 문헌에 널리 기술되어 있는 통상적인 모든 방법에 따른 이러한 투여 경로에 맞는 약학 조성물로 제형화할 수 있을 것이다. 단순한 가이드로서, 실시예 11 및 12에 2가지 가능한 조성물(국소 조성물 및 변연 제거 액체)을 개시한다.
따라서, 본 발명은 본원에 기술된 알기네이트 올리고머와 1종 이상의 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제 또는 부형제를 포함하는, 바이오필름 감염을 치료 또는 예방하기 위한 용도의 약학 조성물을 제공한다.
활성 성분은 선택적으로 다른 활성제와 함께, 1종 이상의 통상적인 담체, 희석제 및/또는 부형제에 병합되어, 정제, 환제, 산제(예, 흡입성 산제), 로젠제, 작은 봉지형(sachet) 제제, 봉인제(cachet), 엘리시르제, 현탁제, 에멀젼제, 용액제, 시럽제, 에어롤제(고체 또는 액체 매질), 스프레이제(예, 코 스프레이), 분무기에 사용하기 위한 조성물, 연고, 연질 및 경질 젤라틴 캡슐, 좌제, 무균 주사용수, 무균 포장 산제 등으로 제조할 수 있다.
적합한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는 락토스, 덱스트로스, 슈크로스, 소르비톨, 만니톨, 스타치, 아카시아검, 칼슘 포스페이트, 무활성 알기네이트, 트라가칸트, 젤라틴, 칼슘 실리케이트, 미세결정 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물 시럼, 물, 물/에탄올, 물/글리콜, 물/폴리에틸렌, 고장성 식염액(hypertonic salt), 글리콜, 폴리필렌 글리콜, 메틸 셀룰로스, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필 하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 미네랄 오일 또는 지방 물질, 예컨대 경질 지질 또는 이들의 적합한 혼합물이 있다. 바람직한 부형제 및 희석제는 만니콜 및 고장성 식염액(식염수)이다.
조성물은 부가적으로 윤활제, 습윤제, 유화제, 현탁제, 보존제, 감미제, 향료 등을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 제시되는 알기네이트 올리고머는 다른 치료제와 함께, 예컨대 하나의 약학 제형 또는 조성물로 함께 또는 별도로(즉, 분리하여, 순차적으로 또는 동시 투여) 투여되도록 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 알기네이트는 제2 (또는 다른) 치료 활성제와 예컨대 약학 키트에 또는 조합된("조합") 산물로서 조합될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 측면은 본원에 기술된 알기네이트 올리고머와 제2 활성제를, 바이오필름을 퇴치하기 위한 용도로 및/또는 개체에서 바이오필름 감염 또는 본원에 기술됨 모든 증상을 치료 또는 예방하기 위한 용도로, 바이오필름에 분리하여, 동시 또는 순차적 적용, 및/또는 개체에 분리하여, 동시 또는 순차적 투여를 위한 조합된 조제물로서 포함하는 제품을 제공한다.
부가적인 치료 활성제는 상기 조합 요법에 대해 논의한 바와 같이 약학 조성물에 포함될 수 있다.
비경구 투여가능한 형태, 예컨대 정맥내 용액은 무균이어야 하며 생리적으로 허용될 수 없는 제제는 없어야 하며, 투여시 다른 부작용이나 자극을 최소화하기 위해 낮은 삼투성을 나타내야 하며 따라서 용액은 바람직하게는 등장성 또는 약간 고 긴장성, 예컨대 고장성 식염액(식염수)이어야 한다. 적합한 비히클은 소듐 클로라이드 주사액, 링거 주사액, 덱스트로스 주사액, 덱스트로스 및 소듐 클로라이드 주사액, 유산화 링거 주사액 및 Remington's Pharmaceutical Sciences, 15th ed., Easton: Mack Publishing Co., pp. 1405-1412 and 1461- 1487 (1975) and The National Formulary XIV, 14th ed. Washington: American Pharmaceutical Association (1975)에 기술된 것과 같은 다른 용액 등의 비경구 용액을 투여하기 위해 관습적으로 사용되는 수계 비히클이다. 상기 용액은, 비경구 용액에 통상적으로 사용되는 보존제, 항미생물제, 완충액 및 항산화제, 부형제, 또는 제품의 제조, 보관 또는 사용을 방해하지 않으면서 바이오폴리머와 함께 사용할 수 있는 다른 첨가제를 포함할 수 있다.
국소 투여를 위해, 알기네이트 올리고머를 크림, 연고, 젤, 경피 패치 등에 포함시킬 수 있다. 또한, 알기네이트 올리고머는 의료 드레싱, 예컨대 상처 드레싱, 예컨대 직조(예, 섬유) 드레싱 또는 부직포 드레싱(예, 젤 또는 젤 성분이 있는 드레싱)에 함유시킬 수 있다. 드레싱에 알기네이트 올리고머의 사용은 공지되어 있으며, 그러한 드레싱 또는 실제 모든 드레싱에는 본 발명의 알기네이트 올리고머를 추가적으로 함유시킬 수 있다.
따라서, 추가적인 특정 구현예에서, 본 발명은 알기네이트 올리고머(본원에 기술된 모든 알기네이트 올리고머일 수 있는)를 포함하는 상처 드레싱을 더욱 제공한다.
또한, 적합한 것으로 예상되는 다른 국소 시스템은, 인 시츄(insitu) 약물 전달 시스템, 예컨대 고체, 반고체, 비정질 또는 액체 결정 젤 매트릭스가 인 시츄에 형성되고 알기네이트 올리고머를 포함할 수 있는 젤이다. 이러한 매트릭스는 통상적으로 매트릭스로부터 알기네이트 올리고머의 방출을 조절할 수 있으며, 예컨대 방출이 지연되거나 및/또는 선택한 기간 동안 지속시킬 수 있다. 이러한 시스템은 생물학적 조직이나 체액에 접하였을 때만 젤로 형성될 수 있다. 전형적으로, 젤은 생부착성이다. 프리-젤 조성물을 보유할 수 있거나 보유하도록 고안될 수 있는 임의의 신체 부위로의 전달은 그러한 전달 기법에 의해 표적화할 수 있다. 그러한 시스템은 WO 2005/023176에 기술되어 있다.
경구, 볼 및 치아 표면에 적용하기 위한, 치약 및 입 세정제가 특히 언급된다. 따라서, 일 특정 측면에, (본원에 기술된 모든 알기네이트 올리고머일 수 있는) 알기네이트 올리고머를 포함하는, 구강 관리 케어, 또는 구강 위생, 조성물, 특히 입 세정제나 치약이 포함된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 조성물은 예컨대 조직으로부터 바이오필름을 제거하기 위한 변연 제거 프로세스에 사용되는 변연 제거 조성물이다. 전형적으로 상기 조성물은 액체일 것이나, 젤, 젤-졸, 또는 반고체 조성물도 사용할 수 있다. 조성물은 바이오필름을 (예컨대 압력 하에 조직에 적용함으로써) 제거하는데 이용할 수도 있으며, 및/또는 외과적, 기계적 또는 화학적 과정에 의한 등의 다른 수단에 의해 변연 제거 전에, 제거 중에 및/또는 제거 후에 조직을 수세하는데 사용할 수 있다. 당업자는 본 발명에 따라 변연 제거 조성물을 쉽게 제형화할 수 있다.
무생물 표면 상의 바이오필름의 경우, 알기네이트 올리고머는 임의의 통상적인 조성물 또는 제형으로 또는 임의의 통상적인 수단에 의해 처리되는 표면에 적용할 수 있다. 따라서, 알기네이트 올리고머는 액체, 젤, 젤-졸, 반고체 또는 고체 형태(예, 용액, 현탁액, 호모게네이트, 에멀젼, 페이스트, 분말, 에어로졸, 증기)일 수 있다. 전형적으로, 이러한 무생명 표면의 바이오필름을 처리하기 위한 조성물은 약학적으로 허용가능하지 않은 조성물일 것이다. 조성물 형태의 선택은 바이오필름의 구조와 콜로니 구성 및 위치에 따라 결정될 것이다. 예를 들어, 바이오필름의 위치가 유체 라인이면, 유체 조성물에 적용하는 것이 좋을 수 있다. 또한, 처리할 표면 상에 지속되고 정상적으로 사용되는 유체로 흘러가지 않는 조성물, 예컨대 점착성 젤을 사용하는 것이 바람직할 것이다. 당업자는 공통된 일반 지식으로 적합한 조성물을 쉽게 제조할 수 있다. 예로, 알기네이트 올리고머를 페인트 제형에 첨가하여, 처리할 표면, 예컨대 보트 선체 또는 물에 노출되는 보트의 다른 부분, 또는 빌딩이나 이의 일부, 탱크(예, 저장 또는 가공 탱크) 또는 실제 모든 산업 기계 장치의 임의 부분에 적용할 수 있다. 이러한 조성물은 통상적으로 전술한 항미생물제, 예컨대 염소 소독제, TCP, 에탄올, Virkon™, 포비돈-요오드화물, 은 화합물 등을 포함할 수 있다. 조성물이 약학적으로 허용가능할 필요는 없기 때문에, 표면 손상, 환경 오염, 사용자의 안위 및 처리되는 표면의 오염 및 조성물의 다른 성분과의 상호작용을 고려하여 강한 항미생물제를 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물은 당해 분야에 잘 알려진 공정에 적용함으로써 개체/표면 투여 후 활성 성분의 빠른, 지속적인 또는 지연성 방출을 제공하도록 제형화될 수 있다. 점착성 조성물도 바람직하다. 점착성, 지속성 및/또는 지연성 방출 제형이 특히 좋을 수 있다.
본 발명은 다른 측면으로 취약한 표면에 본원에 기술된 알기네이트 올리고머를 미리 처리시킨, 바이오필름 콜로니가 형성되기 쉬운 제품을 제공한다. 바이오필름 콜로니 형성이 용이한 제품 및 표면에 대한 비제한적인 예는 상기에 기술되어 있다. 특히 식품이나 음료 가공, 보관 또는 분배 장치 및 의료 기구가 있다. 전처리는 임의의 통상적인 수단에 의해, 예컨대 표면에 알기네이트 올리고머를 적용, 특히 표면에 코팅, 예컨대 스프레이 건조, 알기네이트 올리고머가 혼입된 폴리머를 이용한 폴리머 코팅, 및 알기네이트 올리고머를 함유하는 페인트, 바니시 또는 락커 제형을 이용한 페인트칠, 바니시 칠하기 또는 락커 칠하기에 의해 달성될 수 있다. 상기한 알기네이트 올리고머를 포함하는 "코팅" 조성물(예, 페인트, 바니시 또는 락커)은 본 발명의 다른 측면이다. 다른 구현예로, 알기네이트 올리고머는 표면을 이루는 물질에 투입될 수 있다. 이러한 방법은 플라스틱 및 실리콘 등의 폴리머로부터 제조된 표면, 예컨대 전술한 의료 기구에 적합하다.
본 발명은 하기 비제한적인 예를 들어 더욱 설명될 것이다.
도 1은 밤새 형성시킨 후, 아미카신(4096-0 ㎍/ml)을 하룻밤 처리한 다음 0시간, 6시간 및 24시간에 무친(muchin, 2.5g/L) 및 G-프래그먼트(0, 1%, 2% 또는 6%)을 하룻밤 처리한, 슈도모나스 바이오필름에서의 박테리아 증식을 나타낸 것이다.
도 2는 밤새 형성시킨 후, 옥시테트라사이클린(4096-0 ㎍/ml)을 하룻밤 처리한 다음 0시간, 6시간 및 24시간에 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트(0, 1%, 2% 또는 6%)을 하룻밤 처리한, 슈도모나스 바이오필름에서의 박테리아 증식을 나타낸 것이다.
도 3은 옥시테트라사이클린(4096-0 ㎍/ml)을 하룻밤 처리한 다음 0시간, 6시간 및 24시간에 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트(0, 1%, 2% 또는 6%)을 하룻밤 처리한, 슈도모나스 바이오필름에서의 박테리아 증식을 나타낸 것이다.
도 4는 아미카신, 토브라마이신, 옥시테트라사이클린 또는 '아미카신 + 옥시테트라사이클린' (4096-0 ㎍/ml)을 하룻밤 처리한 다음 0시간, 6시간 및 24시간에 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트(0 또는 6%)을 하룻밤 처리한, 슈도모나스 바이오필름에서의 박테리아 증식을 나타낸 것이다.
도 5는 아미카신(4096-0 ㎍/ml) 또는 토브라마이신(1024-0 ㎍/ml)을 하룻밤 처리한 다음 0시간, 6시간 및 24시간에 무친없이 G-프래그먼트(0 또는 6%)을 하룻밤 처리하여 제조한, 슈도모나스 PA01 바이오필름에서의 박테리아 증식을 나타낸 것이다.
도 6은 무친(2.5g/l)으로 6시간 동안 형성시키고, 아미카신(4096-0 ㎍/ml) 또는 토브라마이신(1024-0 ㎍/ml)을 하룻밤 처리한 다음 0시간, 6시간 및 24시간에 무친(2.5g/L) 및 'G-블럭 #0802'(0 또는 6%)을 하룻밤 처리한, 슈도모나스 PA01 바이오필름에서의 박테리아 증식을 나타낸 것이다.
도 7은 무친(2.5g/l)으로 6시간 동안 형성시키고, 옥시테트라사이클린(4096-0 ㎍/ml)을 하룻밤 처리한 다음 0시간, 6시간 및 24시간에 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트(0 또는 6%)을 하룻밤 처리한, 슈도모나스 아우레우스 균주 ATCC 6538 바이오필름에서의 박테리아 증식을 나타낸 것이다.
도 8은 무친(2.5g/l)으로 6시간 동안 형성시키고, 토브라마이신(1024-0 ㎍/ml)을 하룻밤 처리한 다음 0시간, 6시간 및 24시간에 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트(0 또는 6%)을 하룻밤 처리한, MRSA 상처 분리물 '1103' 바이오필름에서의 박테리아 증식을 나타낸 것이다.
도 9는 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트 0 또는 2%로 하룻밤동안 형성시킨 바이오필름에 대한, 칸디다 알비칸스 ATCC 90028 및 칸디다 두블리니엔시스 CD36T의 부착에 있어서의, G-프래그먼트 및 무친의 효과를 나타낸 것이다.
도 10은 무친(2.5g/l)으로 6시간 동안 형성시킨 다음, 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트 0 또는 2%를 24시간 처리한 슈도모나스 바이오필름의 전자 현미경 사진이다.
실시예 1 - 재료 및 표준 방법
박테리아 균주
2종의 배양 콜렉션 균주, 슈도모나스 에어루지노사 PAO1(ATCC 15682, 상처에서 분리) 및 스타필로코커스 아우레우스(ATCC 6538)를, 만성 하지 정맥 궤양으로부터 분리한 임상 분리주 스타필로코커스 아우레우스(MRSA) '1103'과 함께, MBEC 분석에 사용하였다. 2종의 칸디다 타입 균주, 칸디다 알비칸스 ATCC 90028 및 칸디다 두블리니엔시스 CD36T를 부착 분석에 사용하였다.
화합물 및 박테리아 배지
박테리아 콜로니는 5% 양 혈액이 보충된 혈액 아가 베이스 2번(BA; Lab15, LabM, Bury, UK)에서 배양하였고, 이를 트립톤 소야 배지(TSB, CM0129, Oxoid, Basingstoke, UK)에 접종하여 하룻밤 배양하였다. 바이오필름은 양이온 적정된 뮐러-힌톤 브로스(CAMHB; Lab114, LabM)에서 만들었다. 사용되는 항생제 모두 약학 등급(Sigma-Aldrich, Gillingham, UK)이며, 아미카신, 옥시테트라사이클린 및 토브라마이신이 포함된다. 돼지 위 무친 글리코단백질(Jeff Pearson에서 정제됨, Newcastle University)과 알기네이트 올리고머 CF-5/20 ("G-프래그먼트"; 2600Da, %G 90-95) 및 G-블럭 #0802 (6400 Da, %G 91)은 노르웨이 산드비카의 Algipharma AS사에서 제공받았다.
바이오필름 근절을 위한 최소 농도 분석( MBEC )
사용한 MBEC 방법은 Moskowitz SM, et al (2004) J Clin Microbiol 42:1915-1922에서 고안된 것이다. -80℃의 저장물로부터 회수한 후, 박테리아 분리물을 BA 상에서 배양한 다음 TSB에서 밤새 배양하였다. 박테리아 배양물을 무친(2.5g/l)이 첨가 또는 무첨가된 CAMHB에 0.5 McFarland로 희석한 후, 100 ㎕를 바닥이 평평한 96웰 마이크로타이터 플레이트의 웰로 옮겼다. 실시예 3에서, 박테리아 배양물을 무친(2.5g/l) 및 알기네이트가 첨가된 CAMHB에 0.5 McFarland로 희석하고, 100 ㎕를 바닥이 평평한 96웰 마이크로타이터 플레이트의 웰로 옮겼다.
그런 후, 플레이트를 파라필름으로 싸, 건조를 방지하고, 37℃에서 인큐베이션하여 바이오필름이 형성되게 하였다. 인큐베이션 시간과 조건은 하기에 기술된 바와 같이 다양하였다.
바이오필름이 형성된 후, 플랑크톤성 세포와 상층액을 제거하고, 각 웰을 멸균 인산 완충 염수(PBS)로 헹구었다. 헹군 다음, 세포에 알기네이트 및/또는 항생제의 조합을 무친(2.5g/l) 첨가 및 무첨가하에 100 ㎕ CAMHB 중에서 처리하였다. 그 후, 플레이트를 파라필름으로 싸고, 부드럽게 상하로 움직이면서 37℃에서 인큐베이션하였다. 인큐베이션 시간과 조건은 하기에 기술된 바와 같이 다양하였다. 사용한 항생제와 농도 범위는 하기에 나타낸다.
웰을 PBS로 헹구고, CAMHB 중의 각 농도의 항생제 연속 희석물 100 ㎕를 2세트로 첨가하였다. 플레이트를 다시 파라필름으로 싸, 부드럽게 상하 교반하면서 하룻밤 동안 37℃에서 인큐베이션하였다.
모든 MBEC 분석에서, 최종 세포 수를 하기와 같이 측정하였다. 웰을 PBS로 헹구고, 바이오필름을 활발한 파이펫 조작으로 100 ㎕ CAMHB에 재현탁하였다. 620 nm에서의 광학 밀도(OD620)를 마이크로플레이트 리더(FLUOstar OPTIMA, BMG LABTECH)에서 즉시, 그리고 6시간 및 24시간 37℃에서 인큐베이션한 다음 측정하였다.
MBEC 수치는, 테스트 샘플에서 박테리아의 증식을 모두 저해하는 항생제 농도이다. 박테리아 증식은 샘플의 흡광도 증가에 의해 측정된다. 따라서, MBEC 수치 감소는 항생제에 대한 샘플의 민감성이 증가되었다는 것을 의미한다(즉, 박테리아 증식을 저해하는데 적은 양의 항생제가 필요함)
사용한 항생제와 농도 범위
항생제 농도 범위(㎍/ml)
아미카신 4-4096
아미카신 + 옥시테트라사이클린 4-4096
옥시테트라사이클린 4-4096
토브라마이신 4-4096
무친 무첨가시 바이오필름 근절을 위한 최소 농도( MBEC ) 분석
슈도모나스 에어루지노사 PA01 (ATCC 15682)을 사용하여 무친을 첨가하지 않으면서 MBEC 수치를 측정하였다. MBEC 프로토콜은 전술한 바와 같이 수행하였으며, 배양 배지에 무친은 첨가하지 않았다. 2종의 항생제, 아미카신과 토브라마이신을 테스트하였다.
효모 부착 분석
사용한 부착 분석은 Djordjevic et al., (2002) Appl Environ Microbiol 68:2950-2958에서 고안된 것이다. 칸디다 알비칸스 ATCC 90028 및 칸디다 두블리니엔시스 CD36T를 부착 분석에 칸디다 균주로 사용하였다. 칸디다는 사부로(Sabouraud)의 덱스트로스 아가(Lab33, LabM)에서 배양하고, 하룻밤 브로스 배양물을 사부로 액체 배지(Lab9, LabM)에서 배양하였다. 하룻밤 배양물 5 ㎕을 첨가한 다음, 무친(2.5g/l) 및 G-프래그먼트(농도 0, 2%, 6% 또는 10%)가 첨가된 95 ㎕의 CAMHB를 웰에 첨가하였다. 플레이트를 파라필름을 싸고, 밤새 37℃에서 인큐베이션하여 바이오필름이 형성되게 하였다.
플랑크톤성 세포와 상층액을 웰에서 제거한 다음, 수득되는 바이오필름을 멸균 dH2O로 (3번) 헹구었다. 그 후, 플레이트는 45분간 56℃에서 건조하였다. 그 후, 각 웰을 150 ㎕의 1% (v/v) 크리스탈 바이올렛(수 중)으로 45분간 염색하였다. 플레이트를 다시 dH2O로 (3번) 헹구고, 95% 에탄올 200 ㎕을 첨가하였다. 5분 후, 각 웰에서 100 ㎕를 새로운 마이크로타이터 플레이트로 옮겼다. 그런 후 플레이트 리더에서 450 nm에서 OD를 측정하였다.
영상 포착을 위한 바이오필름 증식
-80℃ 저장물에서 꺼낸 후, 박테리아 분리물을 BA에서 배양한 다음 다시 TSB에서 밤새 배양하였다. 박테리아 배양물을 무친(2.5g/l)이 첨가된 CAMHB에 0.5 McFarland로 희석한 후, 100 ㎕를 바닥이 평평한 96웰 마이크로타이터 플레이트의 웰로 옮겼다. 그런 후, 플레이트를 파라필름으로 싸, 건조를 방지하고, 37℃에서 6시간 인큐베이션하여 바이오필름이 형성되게 하였다. 바이오필름이 형성된 후, 플랑크톤성 세포와 상층액을 제거하고, 각 웰을 멸균 인산 완충 염수(PBS)로 헹구었다. 헹군 다음, 세포에 G-프래그먼트 및 무친(2.5g/l) 을 100 ㎕ CAMHB 중에서 처리하였다. 그 후, 플레이트를 파라필름으로 싸고, 부드럽게 상하로 움직이면서 37℃에서 인큐베이션하였다.
슈도모나스 바이오필름의 주사 전자 현미경 관찰( SEM )
글루카르알데하이드(2%)를 G-프래그먼트 처리한 바이오필름에 첨가하여, 실온에서 24시간 고정시켰다. 샘플을 연속 농도 등급의 에탄올로 탈수한 다음 임계점 건조기(Balzers CPD 030, Germany)에서 건조한 다음, 알루미늄 토막(stub)을 위에 얹고, sputter-coater(EMscope model AE 1231, UK)로 금을 피복한 다음, 주사 전자 현미경(FEI-Philips XL-20, The Netherlands)으로 검경하였다.
BODIPY ® 630/650-X SE 를 이용한 파괴되지 않은 바이오필름의 공초점 현미경 관찰
G-프래그먼트 처리한 바이오필름을 멸균 증류수로 헹구고, 슈도모나스 바이오필름에서 기질 성분(EPS)만 선택적으로 염색하는 BODIPY® 630/650-X SE 염료(BODIPY® 630/650-X SE, Invitrogen Ltd)으로 염색하였다.
BODIPY® 630/650-X SE를 각 바이오필름 샘플에 (100 ㎕ (10 ㎍/ml)) 첨가하였다. 처리물을 암실에서 1시간 인큐베이션한 다음 CLSM으로 분석하였다.
실시예 2 - G- 프래그먼트로 밤새 사전 처리한 슈도모나스 에어루지노사 바이오필름의 MBEC 수치 측정
전술한 MBEC 분석은 다음과 같다. 바이오필름을 무친 없이 하룻밤 플레이트 상에 형성시켰다. PBS로 헹군 다음, 바이오필름을 0, 1, 2 또는 6% G-프래그먼트와 무친과 함께 밤새 인큐베이션하였다. PBS로 헹군 다음, 세포를 항생제(아미카신 또는 옥시테트라사이클린)와 함께 무친 첨가없이 밤새 인큐베이션하였다. 결과는 도 1 및 2에 그래프로 나타내었고, 표 2 및 3으로 표를 작성하였다. 알 수 있는 바와 같이, 바이오필름을 G-프래그먼트와 밤새 전처리하면 아미카신 또는 옥시테트라사이클린에 대한 6시간 및 24시간 MBEC 수치가 감소되었다. 아미카신 및 옥시테트라사이클린의 6시간 MBEC 수치는 1% G-프래그먼트의 경우 1/2이었고, 2 및 6% G-프래그먼트는 1/4이었다. 옥시테트라사이클린의 24시간 MBEC 수치는 G-프래그먼트 모든 농도에서 1/2이었다. 아미카신의 24시간 MBEC 수치는 감소되었는데 이러한 감소는 정량할 수 없었다. 이는, G-프래그먼트의 밤새 전처리가 이들 항생제에 대한 바이오필름내 슈도모나스 에어루지노사의 민감성을 증가시킨다는 것을 의미한다.
항생제에 밤새 노출시킨 후 6시간의 MBEC 수치의 총괄. 슈도모나스 바이오필름을 밤새 제조하였다. 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트 0, 1%, 2% 또는 6%를 바이오필름이 형성된 것에 첨가하였다. 수치는 항생제의 ml 당 ㎍으로 나타내었다.
[G-FRAG] 아미카신 옥시테트라사이클린
0 2048 512
1% 1024 256
2% 512 128
6% 512 128
항생제에 밤새 노출시킨 후 24시간의 MBEC 수치의 총괄. 슈도모나스 바이오필름을 밤새 제조하였다. 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트 0, 1%, 2% 또는 6%를 바이오필름이 형성된 것에 첨가하였다. 수치는 항생제의 ml 당 ㎍으로 나타내었다.
[G-FRAG] 아미카신 옥시테트라사이클린
0 >4096 2048
1% 4096 1024
2% 4096 1024
6% 4096 1024
Figure pct00001
: 0% G 대비 MBEC 수치 감소
실시예 3 - G- 프래그먼트 존재 중에 제조한 슈도모나스 에어루지노사 바이오필름에 대한 MBEC 수치 측정
전술한 MBEC 분석은 다음과 같다. 바이오필름을 무친 및 0, 1, 2 또는 6% G-프래그먼트의 존재 중에 밤새 제조하였다. 헹군 다음 바이오필름을 옥시테트라사이클린(무친 무존재)에 밤새 노출시켰다. 결과는 도 3에 그래프로 나타내었고, 표 4 및 5로 표를 작성하였다. 알 수 있는 바와 같이, 테스트한 G-프래그먼트 모든 농도에서, G-프래그먼트 존재 중에 제조되는 바이오필름은 24시간 MBEC 수치의 1/2이었다. 6시간 MBEC 수치는 2% 및 6% 프래그먼트를 사용하였을 때 1/2이 되었다. 1% G-프래그먼트에서는 감소되지 않았다. 이러한 결과는, G-프래그먼트 존재 중에 형성되는 바이오필름에서의 슈도모나스 에어루지노사가 G-프래그먼트 없는 조건에서 형성되는 바이오필름에서의 슈도모나스 에어루지노사 보다 옥시테트라사이클린에 더 민감함을 나타낸다.
항생제에 하룻밤 노출시킨 후 6시간 경과시의 MBEC 수치. 슈도모나스 바이오필름은 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트 0, 1%, 2% 또는 6% 존재 중에 형성시킴. 수치는 항생제 ml 당 ㎍으로 나타냄
[G-FRAG] 옥시테트라사이클린
0 512
1% 512
2% 256
6% 256
항생제에 하룻밤 노출시킨 후 24시간 경과시의 MBEC 수치 총괄. 슈도모나스 바이오필름은 무친(2.5g/L) 및 G-프래그먼트 0, 1%, 2% 또는 6% 존재 중에 형성시킴. 수치는 항생제 ml 당 ㎍으로 나타냄
[G-FRAG] 옥시테트라사이클린
0 4096
1% 2048
2% 2048
6% 2048
Figure pct00002
: 0% G 대비 MBEC 수치 감소
Figure pct00003
: 0% G 대비 MBEC 수치 변화 없음
실시예 4 - G- 프래그먼트를 6시간 전처리하여 제조한 슈도모나스 에어루 지노사 바이오필름에 대한 MBEC 수치 측정
전술한 MBEC 분석을 무친 존재 하에 수행하였다. 바이오필름은 무친의 존재 하에 6시간의 인큐베이션하여 형성시킨 후, 헹구고, 다시 G-프래그먼트 및 무친을 첨가하여 하룻밤 인큐베이션하였다. PBS로 헹군 후, 배양물을 무친 없이 항생제(아미카신, 토브라마이신, 옥시테트라사이클린 또는 아미카신과 옥시테트라사이클린의 조합)에 노출시켰다. 결과는 도 4에 그래프로 나타내었고, 표 6 및 7로 표로 작성하였다. 알 수 있는 바와 같이, 6% G-프래그먼트로 6시간 바이오필름 전처리시, 테스트한 모든 항생제에 대한 6시간 MBEC 수치의 1/4 이상 감소가 초래되었으며, 즉, 이러한 바이오필름내 슈도모나스 에어루지노사의 이들 항생제에 대한 민감성은 4배 이상이었다. 실제, 6% G-프래그먼트는 옥시테트라사이클린에 대한 6시간 MBEC 수치를 대조군 수치의 1/8로 감소시켰다. 아미카신 및 토브라마이신에 대한 24시간 MBEC 수치는 1/2이었다. 옥시테트라사이클린 및 아미카신/옥시테트라사이클린 혼합물의 24시간 MBEC 수치는 MBEC 수치와 변화가 없는 것으로 나타났다.
항생제에 하룻밤 노출시킨 후 6시간 경과시의 MBEC 수치 총괄. 슈도모나스 바이오필름은 무친을 첨가한 배지에서 6시간 동안 제조하고, G-프래그먼트 0, 또는 6%에 하룻밤 노출시킨 다음 항생제에 노출시킴. 수치는 항생제 ml 당 ㎍으로 나타냄
[G-FRAG] 아미카신 옥시테트라사이클린 토브라마이신 아미카신 + 옥시테트라사이클린
0 64 512 32 128
6% 16 64 8 64
항생제에 하룻밤 노출시킨 후 24시간 경과시의 MBEC 수치 총괄. 슈도모나스 바이오필름은 무친을 첨가한 배지에서 6시간 동안 제조하고, G-프래그먼트 0, 또는 6%에 하룻밤 노출시킨 다음 항생제에 노출시킴. 수치는 항생제 ml 당 ㎍으로 나타냄
[G-FRAG] 아미카신 옥시테트라사이클린 토브라마이신 아미카신 + 옥시테트라사이클린
0 >4096 1024 512 1024
6% 4096 1024 256 1024
Figure pct00004
: 0% G 대비 MBEC 수치 감소
Figure pct00005
: 0% G 대비 MBEC 수치 변화 없음
실시예 5 - 무친 없이 6시간 동안 제조하고 무친 없이 G- 프래그먼트로 전처리한 슈도모나스 에어루지노사 바이오필름에 대한 MBEC 수치 측정
실시예 4의 프로토콜을 토브라마이신 및 아미카신을 이용하여 반복 실시하였으나, 무친은 첨가하지 않았다. 결과는 도 5에 나타낸다. 알 수 있는 바와 같이, 무친의 부재시, G-프래그먼트는 아미카신 24시간 MBEC 수치를 제외한 모든 경우들에서 MBEC 수치가 1/2이 되게 할 수 있었다. 이는, 무친이 전술한 실시예들에서 나타난 작용에 유의한 역할을 하지 않는다는 것을 의미한다.
실시예 6 - 6시간 동안 제조하고 여러가지 알기네이트 올리고머로 전처리한 슈도모나스 에어루지노사 바이오필름에 대한 MBEC 수치 측정
실시예 4에 기술된 MBEC 분석을 다른 알기네이트 올리고머, G-블럭(#0802)(6400 MW, CF- 5/20 G-프래그먼트 대비, 2600 MW)와 토브라마이신 및 아미카신을 이용하여 반복 실시하였다. 아미카신의 24시간 MBEC 수치는 바이오필름을 6% G-블럭(#0802)으로 전처리하면 1/4로 줄어들었다. 동일한 처리시, 토브라마이신의 24시간 MBEC 수치도 1/2로 줄어들었다. 이러한 결과는, 다른 알기네이트 올리고머가 바이오필름내 슈도모나스 에어루지노사 PA01의 토브라마이신 및 아미카신에 대한 민감성 증가를 도출할 수 있음을 의미한다.
실시예 7 - G- 프래그먼트로 전처리된 다른 박테리아를 함유하는 6시간 바이오필름의 MBEC 수치 측정
스타필로코커스 아우레우스의 바이오필름에 대한 G-프래그먼트의 효과를, 실시예 4에 기술된 MBEC 분석과 옥시테트라사이클린을 이용하여 조사하였다. 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 스타필로코커스 아우러에수 ATCC 6538을 함유하는 바이오필름을 6% G-프래그먼트로 전처리하면, 옥시테트라사이클린에 대한 6시간 또는 24시간 MBEC 수치는 1/2이 되었다. 도 8에서 알 수 있듯이, MRSA 상처 분리주 '1103'을 함유하는 바이오필름을 6% G-프래그먼트로 전처리하면, 토브라마이신에 대한 24시간 MBEC 수치가 1/2로 감소되었다. 이러한 데이타는, 바이오필름에서 흔히 발견되는 다른 박테리아를 바이오필름을 G-프래그먼트로 전처리함으로써 옥시테트라사이클린과 토브라마이신에 대해 보다 민감하게 만들 수 있음을 나타낸다.
실시예 8 - 바이오필름에 효모 부착에 대한 G- 프래그먼트의 효과
바이오필름에 칸디다 알비칸스 및 칸디다 두블리니엔시스 부착에 있어 G-프래그먼트의 효과를 전술한 부착 분석을 이용하여 조사하였다. 이들 효모를 함유하는 바이오필름을 2% G-프래그먼트 및 무친의 존재 중에 형성시켰을 경우, 대조군으로서 무친만 포함시킨 경우와 비교하여 2종의 칸디다 균주의 부착은 감소되는 것으로 관찰되었다(도 9). 이러한 데이타는 G-프래그먼트가 발생중인 바이오필름에 대한 효모 세포 부착에 영향을 미칠 수 있음을 보여준다.
실시예 9 - 슈도모나스 바이오필름의 구조와 G- 프래그먼트 효과에 대한 현미경 분석
슈도모나스 바이오필름의 전체 구조는 주사 전자 현미경 검사(SEM)를 이용하여 실시하였다. 도 10은 바이오필름 구조에 대한 2% G-프래그먼트의 효과를 나타낸다. 세포 표면을 피복하고 있는 세포외 다당류(EPS)는 2% G-프래그먼트로 파괴되는 것으로 보인다.
실시예 10 - 슈도모나스 바이오필름 구조와 G- 프래그먼트 효과에 대한 현미경 분석
슈도모나스 바이오필름 매트릭스의 구조에 대한 G-프래그먼트의 효과를 형광염료 BODIPY® 630/650-X SE로 표지된 비파괴 바이오필름의 공초점 현미경 검사를 이용하여 조사하였다. 이 염료는 슈도모나스 바이오필름에서 매트릭스 성분(EPS)만 선택적으로 염색한다. 바이오필름 매트릭스의 미묘한 분열은 '무친 단독' 대조군과 비교하였을 때 G-프래그먼트의 농도 증가에 따라 명백하게 드러났다.
실시예 11- 알기네이트 올리고머를 포함하는 국소 조성물
알기네이트 올리고머를 포함하는 국소 조성물의 예(모이스처라이징 스킨케어 바디 로션)을 하기 성분들로 제조한다.
오일 상:
미네랄 오일 3%
사이클로메티콘 4%
이소프로필 미리스테이트 3%
스테아르산 1.8%
세틸 알코올 1.0%
글리세릴 스테아레이트 1.5%
수상:
Carbomer 984 0.10%
글리세린 3%
트리에탄올아민 0.90%
알기네이트 올리고머 0.1%
물 81.60%
실시예 12 - 알기네이트 올리고머를 포함하는 변연 제거 조성물
알기네이트 올리고머를 포함하는 액체 변연 제거 조성물의 일 예를 하기 성분으로 제조한다.
피마자유 77.8%
페루 발삼, 정제 등급 10%
콜라게나제 0.2%
ZnCl 0.5%
물 5%
폴리옥시에틸렌(10)올레일 에테르 4%
콜로이드 실리카 2%
알기네이트 올리고머 0.5%

Claims (27)

  1. 바이오필름에 알기네이트 올리고머를 접촉시키는 단계를 포함하는 바이오필름의 퇴치 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이오필름이 생물 표면 또는 무생물 표면인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 바이오필름은 식품 또는 음료 가공, 제조, 보관 또는 분배 장치 또는 기구의 표면, 공기 컨디셔닝 장치의 표면, 산업 장치의 표면, 저장 탱크의 표면, 의료 또는 외과 기구의 표면, 수생/해양 기구의 표면 또는 빌딩 및 그외 구조물의 표면으로부터 선택되는 표면 상에 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 표면이 식품 가공, 저장, 분배 또는 제조 기구나 표면, 탱크, 컨베이어, 플로어, 배수구, 쿨러, 냉동기, 기구 표면, 벽, 밸브, 벨트, 파이프, 공기 컨디셔닝 도관, 냉각 장치, 식품 또는 음료 분배 라인, 열 교환기, 보트의 외피(boat hull), 치과용 수선(dental waterline), 오일 드릴링 도관, 콘택트 렌즈, 콘택트 렌즈 보관 케이스, 카테터, 보철기 또는 이식가능한 의료 기구로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 개체에게서 바이오필름 감염을 치료 또는 예방하기 위한 알기네이트 올리고머.
  6. 개체에서의 바이오필름 감염 치료 또는 예방용 약제 제조에 있어서의 알기네이트 올리고머의 용도.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머는 분자량이 35,000 달톤 미만, 바람직하게는 30,000, 25,000 또는 20,000 달톤 미만인 것을 특징으로 하는 방법, 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머는 평균 중합도가 2 내지 100, 바람직하게는 2 내지 75, 2 내지 50, 2 내지 35 또는 2 내지 30인 것을 특징으로 하는 방법, 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머는 단량체 잔기를 최대 100개, 바람직하게는 2 내지 35 mer, 2 내지 30 mer, 3 내지 35 mer, 3 내지 28 mer, 4 내지 25 mer, 6 내지 22 mer, 8 내지 20 mer 또는 10 내지 15 mer로 가지는 것을 특징으로 하는 방법, 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가 G 잔기를 30% 이상, 또는 70% 이상, 바람직하게는 30 내지 70%로 또는 70 내지 100%로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법, 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한항에 있어서, 상기 바이오필름이 신체의 내표면 또는 외표면 상이거나 신체의 내표면 또는 외표면내에 존재하는 것을 특징으로 하는 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  12. 제11항에 있어서, 상기 신체의 내표면 또는 외표면이 구강, 생식관, 요로, 호흡관, 위장관, 복막, 중이, 전립선, 혈관 내층, 결막, 각막 조직, 폐 조직, 심장 판막, 피부, 두피, 손톱, 발톱 또는 상처의 내부의 표면인 것을 특징으로 하는 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  13. 제5항 내지 제12항 중 어느 한항에 있어서, 상기 개체가 이미 감염된 개체, 면역력이 약화된 개체, 집중 관리 또는 응급 처치 중인 개체, 외상을 앓고 있는 개체, 화상 개체, 급성 및/또는 만성 상처가 있는 개체, 신생아 개체, 중장년층 개체, 암에 걸린 개체, 자가 면역 증상을 앓고 있는 개체, 상피 또는 내피 분비 및/또는 분비 정화(secretion clearance)가 감소 또는 저지된 개체, 또는 의료 기기를 장착한 개체 중에서 선택되는 개체인 것을 특징으로 하는 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  14. 제13항에 있어서, 상기 개체가 HIV 개체, 패혈증 개체, 패혈증 쇼크 개체, AIDS 개체, 면역 시스템에 암이 있는 개체, 류마티스 관절염 개체, 1형 당뇨병 개체, 크론씨 질환 개체, COPD 개체, 기관지염 개체, 낭성 섬유증 개체, 폐기종 개체, 폐암 개체, 천식 개체, 폐렴 개체, 정맥동염 개체, 화학요법 및/또는 방사선 요법을 준비 중이거나 시술 중이거나 또는 회복중인 개체, 건강관리 시설에 거주하는 개체 또는 흡연자 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  15. 제5항 내지 제13항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머는 상처 및/또는 화상 또는 내재 의료 기구에서 바이오필름 감염의 치료 및/또는 예방용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  16. 제5항 내지 제15항 중 어느 한항에 있어서, 상기 바이오필름 감염이 슈도모나스, 예컨대 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 감염인 것을 특징으로 하는 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  17. 제5항 내지 제16항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가 치아 플라그, 치은염, 치주염, 선천적인 판막 심내막염, 급성 중이염, 만성 박테리아성 전립선염, 폐렴, 천식 또는 이식가능한 및/또는 보형성 의료 기구 또는 조직 대체와 관련있는 기구 관련 감염의 치료 및/또는 예방에 사용되는 것을 특징으로 하는 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가 항미생물제와 조합 사용되는 것을 특징으로 하는 방법, 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  19. 제18항에 있어서, 상기 항미생물제가 항생제, 항균제, 소독제, 살균제, 멸균제 또는 청결제인 것을 특징으로 하는 방법, 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가, 바람직하게는 프로테아제, 뉴클레아제, 리파제, 다당류를 분해할 수 있는 효소, 젤솔린(gelsolin), 티올 환원제, 아세틸시스테인, 소듐 클로라이드, 비하전된 저분자량의 다당류 또는 음이온성 폴리아미노산 및 질소 산화물 전구체 또는 합성 자극제로부터 선택되는, 1종 이상의 다른 바이오필름-교란제 및/또는 점액의 점성 강하제와 조합 사용되는 것을 특징으로 하는 방법, 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  21. 제20항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가 알기네이트 리아제(lyase) 및/또는 DNase 효소와 조합 사용되는 것을 특징으로 하는 방법, 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가 추가적인 치료 활성제, 바람직하기로는 면역자극제, 성장인자 또는 항염증제와 조합 사용되는 것을 특징으로 하는 방법, 알기네이트 올리고머 또는 용도.
  23. 개체에서 바이오필름 감염을 치료 또는 예방하거나, 또는 바이오필름을 퇴치하는데 각각, 동시 또는 순차적으로 사용하기 위한 조합된 조제물로서, 제1항, 제5항 또는 제7항 내지 제10항 중 어느 한항에 따라 정의되는 알기네이트 올리고머와 제2 활성제를 포함하는 제품.
  24. 제23항에 있어서, 상기 활성제가 제18항 내지 제22항 중 어느 한항에 따라 정의되는 것을 특징으로 하는 제품.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 고장성 식염액(hypertonic saline solution), 흡입가능한 용액, 흡입가능한 산제, 코 스프레이, 변연 제거 조성물(debridement composition), 국소 조성물, 치약 또는 구강 세정제의 형태인 것을 특징으로 하는 제품.
  26. 제5항 또는 제7항 내지 제10항 중 어느 한항에 따라 정의되는 알기네이트 올리고머를 포함하거나 또는 상기 알기네이트 올리고머로 전처리된 제2항 내지 제4항 중 어느 한항에 따라 정의된 무생물 표면을 포함하는 제품.
  27. 제5항 또는 제7항 내지 제10항 중 어느 한항에 따라 정의된 알기네이트 올리고머를 포함하는 변연 제거 조성물.
KR1020107014146A 2007-11-27 2008-10-24 바이오필름 퇴치에 있어서의 알기네이트 올리고머의 용도 KR101690631B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US99661107P 2007-11-27 2007-11-27
US60/996,611 2007-11-27
PCT/GB2008/003607 WO2009068841A2 (en) 2007-11-27 2008-10-24 Use of alginate oligomers in combating biofilms

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100099213A true KR20100099213A (ko) 2010-09-10
KR101690631B1 KR101690631B1 (ko) 2017-01-09

Family

ID=40527942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107014146A KR101690631B1 (ko) 2007-11-27 2008-10-24 바이오필름 퇴치에 있어서의 알기네이트 올리고머의 용도

Country Status (17)

Country Link
US (3) US8680072B2 (ko)
EP (1) EP2268142B1 (ko)
JP (2) JP5639475B2 (ko)
KR (1) KR101690631B1 (ko)
CN (3) CN107050047B (ko)
AU (1) AU2008328567B2 (ko)
BR (1) BRPI0819613B1 (ko)
CA (1) CA2706637C (ko)
DK (1) DK2268142T3 (ko)
ES (1) ES2625866T3 (ko)
HU (1) HUE034051T2 (ko)
PL (1) PL2268142T3 (ko)
PT (1) PT2268142T (ko)
RS (1) RS55933B1 (ko)
RU (1) RU2527894C2 (ko)
SI (1) SI2268142T1 (ko)
WO (1) WO2009068841A2 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101438969B1 (ko) * 2012-12-27 2014-09-11 현대자동차주식회사 무취 에바코어 코팅용 미생물 슈도모나스 나이트로리듀센스 및 이의 용도
WO2015038731A1 (en) * 2013-09-12 2015-03-19 The Johns Hopkins University Biofilm formation to define risk for colon cancer
KR20160099707A (ko) * 2013-12-20 2016-08-22 알지파마 에이에스 혈액 항응고제로서 알기네이트 올리고머의 용도
KR20210132513A (ko) * 2020-04-27 2021-11-04 경희대학교 산학협력단 아세타니솔을 포함하는 바이오필름 형성 억제용 조성물
KR20220129242A (ko) * 2021-03-16 2022-09-23 영남대학교 산학협력단 쏘팔메토 오일 및 이의 불포화 지방산을 유효성분으로 함유하는 다중 병원성 미생물 바이오필름 형성 억제용 조성물

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112008001301T5 (de) 2007-05-14 2010-04-29 Reserach Foundation Of State University Of New York Induktion einer physiologischen Dispersions-Antwort in Bakterien-Zellen in einem Biofilm
JP5639475B2 (ja) 2007-11-27 2014-12-10 アルギファルマ アイピーアール エーエス バイオフィルムと闘う際のアルギネートオリゴマーの使用
GB0909529D0 (en) * 2009-06-03 2009-07-15 Algipharma Ipr As Alginate oligomers for the inhibition of microbial adherence to surfaces
JP5202763B2 (ja) 2009-06-03 2013-06-05 アルギファルマ エーエス アルギネートオリゴマーと抗生物質とによるアシネトバクター感染の治療
GB0909557D0 (en) * 2009-06-03 2009-07-15 Algipharma Ipr As Anti-microbial alginate oligomers
GB2477914B (en) 2010-02-12 2012-01-04 Univ Newcastle Compounds and methods for biofilm disruption and prevention
US9572774B2 (en) 2011-05-19 2017-02-21 Savara Inc. Dry powder vancomycin compositions and associated methods
GB201116010D0 (en) * 2011-09-15 2011-10-26 Algipharma As Use of alginate oligomers to enhance the effects of antifungal agents
US10039777B2 (en) 2012-03-20 2018-08-07 Neuro-Lm Sas Methods and pharmaceutical compositions of the treatment of autistic syndrome disorders
MX2014013745A (es) 2012-05-11 2016-05-05 Smith & Nephew Inc Uso de seaprose para eliminar la pelicula biologica bacteriana.
GB201208879D0 (en) * 2012-05-21 2012-07-04 London School Hygiene & Tropical Medicine Therapeutic for treating Clostridium difficile infection
WO2014059313A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Lehigh University Thermally stable enzymes, compositions thereof and methods of using same
WO2014100976A1 (en) 2012-12-25 2014-07-03 The University Of Melbourne Materials and methods
AU2014372566B2 (en) * 2013-12-23 2017-07-20 Norwegian University Of Science And Technology Uses of oligouronates in cancer treatment
US20160361342A1 (en) * 2014-02-28 2016-12-15 Algipharama As Use of alginate oligomers in the treatment of cystic fibrosis and other conditions associated with defective cftr ion channel function
US10131863B2 (en) * 2014-04-11 2018-11-20 Novozymes A/S Detergent composition
FR3024358B1 (fr) * 2014-08-01 2017-11-10 Soc De Courtage Et De Diffusion Codif Int Compositions cosmetiques et complements alimentaires neuro-protecteurs comprenant de l'oligoalginate ayant un degre de polymerisation de 10 pour lutter contre le vieillissement de la peau.
GB201415381D0 (en) * 2014-08-29 2014-10-15 Algipharma As Inhalable powder formulations of alginate oligomers
GB201504878D0 (en) 2015-03-23 2015-05-06 Algipharma As Use of alginate oligomers and CFTR modulators in the treatment of conditions associated with CFTR dysfuntion
GB201517639D0 (en) 2015-10-06 2015-11-18 Algipharma As Use of alginate oligomers to treat or prevent microbial overgrowth in the intestinal tract
AU2016338586B2 (en) * 2015-10-12 2021-01-28 Amsilk Gmbh Use of a biopolymer for reducing the formation of a biofilm
RU2646488C2 (ru) * 2016-04-25 2018-03-05 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ОрГМУ Минздрава России) Средство для селективного влияния на биопленкообразование микроорганизмами
US11628207B2 (en) 2016-07-27 2023-04-18 Smith & Nephew, Inc. Use of thermolysin to reduce or eliminate bacterial biofilms from surfaces
CA3075983C (en) * 2016-09-30 2023-09-19 Novaflux, Inc. Compositions for cleaning and decontamination
CA3040795A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Algipharma As Polymyxin-alginate oligomer conjugates
GB2555391B (en) * 2016-10-21 2019-06-26 Algipharma As Bacitracin-alginate oligomer conjugates
JP6927512B2 (ja) * 2016-10-26 2021-09-01 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所 物体表面の抗菌性試験用菌液媒体
WO2018127819A1 (en) 2017-01-03 2018-07-12 The University Of North Carolina At Chapel Hill Nitric oxide-releasing alginates as biodegradable antibacterial scaffolds and methods pertaining thereto
US11413300B2 (en) 2017-01-30 2022-08-16 Smith & Nephew, Inc. Synergistic combination of thermolysin and an antibacterial agent to reduce or eliminate bacterial biofilms from surfaces
CA3055474A1 (en) 2017-03-28 2018-10-04 The University Of North Carolina At Chapel Hill Nitric oxide-releasing polyaminoglycosides as biodegradable antibacterial scaffolds and methods pertaining thereto
JP2021515083A (ja) 2018-03-06 2021-06-17 ザ ユニバーシティ オブ ノース カロライナ アット チャペル ヒルThe University Of North Carolina At Chapel Hill 生分解性の抗菌性足場としての一酸化窒素放出性シクロデキストリンおよびそれに関する方法
WO2019195403A1 (en) 2018-04-03 2019-10-10 Novaflux, Inc. Cleaning composition with superabsorbent polymer
US11541105B2 (en) 2018-06-01 2023-01-03 The Research Foundation For The State University Of New York Compositions and methods for disrupting biofilm formation and maintenance
GB201812473D0 (en) 2018-07-31 2018-09-12 Algipharma As Method for the qualitative and quantitative detection of alginate oligomers in body fluids
EP3898934A4 (en) * 2018-12-17 2023-01-18 Dennis C. Mynarcik COMPOSITIONS AND METHODS FOR REMOVING TARTAR
CN109431962B (zh) * 2018-12-19 2021-10-29 仙婷(广州)科技研发有限公司 一种浮游生物代谢物和浮游生物发酵液及其应用
US11421044B2 (en) 2018-12-28 2022-08-23 The University Of North Carolina At Chapel Hill Nitric oxide-releasing antibacterial polymers and scaffolds fabricated therefrom and methods pertaining thereto
US20220306968A1 (en) 2019-06-06 2022-09-29 Danisco Us Inc Methods and compositions for cleaning
GB201908639D0 (en) 2019-06-17 2019-07-31 Algipharma Ipr As Use of alginate oligomers in the anticoagulation therapy of subjects at risk of blood clots which have an abnormally dense microstructure
EP4035736A4 (en) * 2019-09-27 2024-04-24 Morinaga Milk Industry Co Ltd PREBIOTIC COMPOSITION FOR BUTYROCID BACTERIA
WO2021067872A1 (en) 2019-10-03 2021-04-08 Novaflux, Inc. Oral cavity cleaning composition, method, and apparatus
RU2759744C1 (ru) * 2020-09-07 2021-11-17 Олег Владимирович Емшанов Способ борьбы с биологическими плёнками
CN117916354A (zh) 2021-09-03 2024-04-19 丹尼斯科美国公司 用于清洁的衣物洗涤组合物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0506326A2 (en) * 1991-03-27 1992-09-30 Pronova Biopolymer As Diequitorially bound beta 1-4 polyuronates and use of same for cytokine stimulation
US20070066694A1 (en) * 2003-09-08 2007-03-22 Olav Gaserod Gelled biopolymer based foam

Family Cites Families (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE268865C (ko)
US1234567A (en) * 1915-09-14 1917-07-24 Edward J Quigley Soft collar.
NL297511A (ko) 1956-12-20
FR7576M (ko) 1968-03-27 1970-01-05
HU172831B (hu) 1976-03-31 1978-12-28 Egyt Gyogyszervegyeszeti Gyar Sposob poluchenija kompleksov oligo- i poligalakturonnyk kislot s ionami zhiznenno vazhnykh metallov
JPH0714842B2 (ja) * 1985-12-11 1995-02-22 ダイセル化学工業株式会社 防かび殺菌方法
DD268865A1 (de) 1987-01-16 1989-06-14 Adw Ddr Verfahren zur herstellung eines pharmazeutischen praeparates
US4898852A (en) 1987-06-02 1990-02-06 Walsh William E Cyclopolgalcturonic acid composition and treatment
US4855128A (en) * 1988-01-14 1989-08-08 Warner-Lambert Company Saccharide inhibition of dental plaque
GB8803157D0 (en) 1988-02-11 1988-03-09 Nat Res Dev Denture protection
US5139945A (en) * 1988-09-16 1992-08-18 Novo Industri A/S Thermostable alginate lyase from bacillus steraothermophilus
AU7221691A (en) 1990-01-23 1991-08-21 Terje Espevik Mannuronic acid containing alginate wound healing composition and method
JPH0436228A (ja) * 1990-05-30 1992-02-06 Lion Corp 口腔用組成物
CN1021798C (zh) 1990-12-19 1993-08-18 大连市医药科学研究所 净癣涂膜剂制备工艺
US5166137A (en) 1991-03-27 1992-11-24 Nobipols Forskningsstiftelse Guluronic acid polymers and use of same for inhibition of cytokine production
JPH05252970A (ja) 1991-10-04 1993-10-05 Maruha Corp 静菌作用を有するアルギン酸オリゴ糖の製造法及 びそれを有効成分として含む静菌剤
CA2106609A1 (en) 1992-09-28 1994-03-29 Irene Yeatman Aldridge Proteases to inhibit and remove biofilm
GB9221163D0 (en) 1992-10-08 1992-11-25 Nobipol And Protan Biopolymer Dna compounds
DE4330773A1 (de) 1993-09-10 1995-03-16 Laevosan Gmbh & Co Kg Blockierung der Anlagerung von Keimen an menschliche Zellen
AUPM322393A0 (en) 1993-12-24 1994-01-27 Austin Research Institute, The Mucin carbohydrate compounds and their use in immunotherapy
JPH093031A (ja) 1995-04-17 1997-01-07 Mitsubishi Chem Corp ヒドロキサム酸誘導体並びにそれを含有する農園芸用殺菌剤
JP4421681B2 (ja) 1995-10-19 2010-02-24 バイオ‐オリジン エルエルシー 生殖細胞および胚の生存および機能を改善する方法および組成物
JP3512553B2 (ja) 1996-01-30 2004-03-29 ポーラ化成工業株式会社 便秘抑制剤及びそれを含有する組成物
GB9605247D0 (en) * 1996-03-13 1996-05-15 Giltech Ltd Composition
EP0807631B1 (en) 1996-05-15 2003-03-12 Sankyo Company Limited Tricyclic compounds having fungicidal activity, their preparation and their use
NO305441B1 (no) 1996-07-12 1999-05-31 Norsk Hydro As Anvendelse av G-blokk polysakkarider
JPH10127281A (ja) * 1996-10-31 1998-05-19 Tanabe Seiyaku Co Ltd Peg修飾アルギン酸リアーゼおよびその用途
CN1286468C (zh) * 1997-04-30 2006-11-29 雷克特本克斯尔保健(英国)有限公司 含藻酸或藻酸盐的药物组合物
NO305033B1 (no) 1997-05-09 1999-03-22 Algipharma As Fremgangsmate for fremstilling av uronsyreblokker fra alginat
GB2325233B (en) 1997-05-16 2001-07-18 Norsk Hydro As Substrates having bound polysaccharides and bacterial nucleic acids
US6339075B1 (en) 1997-06-30 2002-01-15 The University Of British Columbia Use of dextran and other polysaccharides to improve mucus clearance
AU9374298A (en) 1997-09-12 1999-04-05 Oceanix Biosciences Corporation Preparation and use of biofilm-degrading, multiple-specificit y, hydrolytic enzyme mixtures
US6830745B1 (en) * 1997-10-16 2004-12-14 Pharmacal Biotechnologies, Llc Compositions for treating biofilm
US20020022005A1 (en) * 1997-10-16 2002-02-21 Budny John A. Compositions for treating cystic fibrosis
JP2000063208A (ja) * 1998-08-20 2000-02-29 Daicel Chem Ind Ltd 抗菌性組成物
KR100322511B1 (ko) 1998-11-13 2002-10-25 한국해양연구원 알긴산 올리고당 유도체를 이용한 적조소멸제 및 어병치료제
WO2001015672A2 (en) 1999-08-26 2001-03-08 Governors Of The University Of Alberta Use of charged dextran as a mucoactive agent and methods and pharmaceutical compositions relating thereto
US20040224922A1 (en) 1999-08-26 2004-11-11 Malcolm King Use of charged dextran as a mucoactive agent and methods and pharmaceutical compositions relating thereto
WO2001021536A1 (en) * 1999-09-23 2001-03-29 Reckitt Benckiser (Uk) Limited Method for combating hard water and scale by using algins
DE10006989A1 (de) * 2000-02-16 2001-08-23 Nutricia Nv Antiadhäsive Kohlenhydratmischung
IL151649A0 (en) 2000-03-07 2003-04-10 Rush Presbyterian St Luke Compositions and methods for trapping and inactivating pathogenic microbes and spermatozoa
GB0005743D0 (en) * 2000-03-10 2000-05-03 Reckitt & Colmann Prod Ltd Pharmaceutical compositions including alginates
DE10019076A1 (de) 2000-04-06 2001-10-18 Lang Christine Verwendung von Polygalakturoniden als Lebensmittelzusatzstoffe
CA2433280C (en) 2000-12-27 2010-09-21 Salus Pharma, Inc. Inhalable aztreonam for treatment and prevention of pulmonary bacterial infections
ITMI20010347A1 (it) 2001-02-21 2002-08-21 Grisotech S A Complessi di immunoglobuline e polisaccaridi per assorbimento orale etrans-mucosale
US7494669B2 (en) 2001-02-28 2009-02-24 Carrington Laboratories, Inc. Delivery of physiological agents with in-situ gels comprising anionic polysaccharides
JP2002315551A (ja) * 2001-04-19 2002-10-29 Yoshinaga Nakai 食品用防腐剤およびその製造方法
NO326145B1 (no) 2001-11-30 2008-10-06 Fmc Biopolymer As Fremgangsmate for a stimulere vektokning hos pattedyr, fugler og krypdyr.
NO324131B1 (no) 2001-11-30 2007-09-03 Fmc Biopolymer As Fremgangsmate for fremstilling av alginat som har et hoyt mannuronsyre-innhold
AU2002364491A1 (en) * 2002-01-03 2003-07-30 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Edible compositions capable of removing oral biofilm
DE10221748B4 (de) 2002-05-16 2006-08-10 Kaczmarek, André, Dr.med.dent. Antimykotisches Haftpulver gegen Prothesenstomatitis, die Herstellung und Verabreichungsform
US6610331B1 (en) 2002-05-30 2003-08-26 Scott M. Sweazy Fertility kit
NO20023581D0 (no) 2002-07-26 2002-07-26 Fmc Biopolymer As Nye mutantstammer av Pseudomonas fluorescens og varianter derav, metoder for produksjon og bruk derav til produksjon avalginat
US20070237812A1 (en) 2006-04-11 2007-10-11 Tyco Healthcare Group Multi-layer wound dressings
GB0300597D0 (en) * 2003-01-10 2003-02-12 Microbiological Res Authority Phage biofilms
CA2540104A1 (en) 2003-09-30 2005-04-07 Solubest Ltd. Water soluble nanoparticles comprising inclusion complexes
JP2005145885A (ja) 2003-11-14 2005-06-09 Japan Science & Technology Agency アルギン酸オリゴマーからなる免疫機構賦活剤
AU2004315890A1 (en) 2003-12-04 2005-09-01 Burwell, Steve Mr. Methods and compositions for preventing biofilm formations, reducing existing biofilms, and for reducing existing biofilms, and for reducing populations of bacteria
DE602005015936D1 (de) * 2004-02-26 2009-09-24 Bausch & Lomb Viskoelastische alginat-zusammensetzung, herstellungsverfahren und verpackung
JP5367266B2 (ja) * 2004-10-12 2013-12-11 エフエムシー バイオポリマー エイエス 自己ゲル化性アルギネート系及びその使用
EP1714660A1 (en) 2005-04-21 2006-10-25 N.V. Nutricia Uronic acid and probiotics
JP2008540515A (ja) 2005-05-13 2008-11-20 ヴィーナス・レメディーズ・リミテッド 嚢胞性線維症を含む重症感染症の処置および管理
EP1745705A1 (en) 2005-07-20 2007-01-24 N.V. Nutricia Process for preparing uronic acid oligosaccharides by extrusion
GB2430881B (en) 2005-10-06 2010-10-13 Ntnu Technology Transfer As Oligoelectrolyte polyols for the treatment of mucosal hyperviscosity
JP5110860B2 (ja) * 2006-11-30 2012-12-26 花王株式会社 バイオフィルム制御剤組成物
EP1872791A1 (en) 2006-06-30 2008-01-02 Institut Pasteur Use of bacterial polysaccharides for biofilm inhibition
JP5248492B2 (ja) 2006-07-14 2013-07-31 エフエムシー バイオポリマー エイエス 低分子量アルギネートを含むヒドロゲルおよびそれから製造されたバイオ構造物
DE102006059510A1 (de) 2006-12-14 2008-06-19 Grünenthal GmbH Beschichtete Pellets
WO2008082948A2 (en) 2006-12-29 2008-07-10 Bausch & Lomb Incorporated Ophthalmic alginate composition related methods of manufacture and methods of use
EP2526928B1 (en) 2007-02-05 2018-12-26 Biophile Corporation, Ltd Increased effectiveness of allylamine drug compounds
GB0707096D0 (en) * 2007-04-12 2007-05-23 Ntnu Technology Transfer As Method
JP2008285431A (ja) 2007-05-16 2008-11-27 Japan Science & Technology Agency 養殖魚のウイルス感染症の予防・治療組成物
US20090036554A1 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Burke Susan E Ophthalmic compositions comprising a terpene compound
US20090036404A1 (en) 2007-08-02 2009-02-05 Macleod Steven K Ophthalmic compositions comprising a carboxyl-modified fructan or a salt thereof
JP5639475B2 (ja) * 2007-11-27 2014-12-10 アルギファルマ アイピーアール エーエス バイオフィルムと闘う際のアルギネートオリゴマーの使用
WO2009129525A2 (en) 2008-04-18 2009-10-22 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Antifungal and anti-cariogenic cellobio-oligosaccharides produced by dextransucrase
WO2010069519A1 (en) 2008-12-18 2010-06-24 Merz Pharma Gmbh & Co. Kgaa Topical compositions comprising at least one active ingredient poorly soluble in water and biopolymers such as hyaluronic acid with a pka-value between 5-7
JP5202763B2 (ja) 2009-06-03 2013-06-05 アルギファルマ エーエス アルギネートオリゴマーと抗生物質とによるアシネトバクター感染の治療
GB0909529D0 (en) 2009-06-03 2009-07-15 Algipharma Ipr As Alginate oligomers for the inhibition of microbial adherence to surfaces

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0506326A2 (en) * 1991-03-27 1992-09-30 Pronova Biopolymer As Diequitorially bound beta 1-4 polyuronates and use of same for cytokine stimulation
US20070066694A1 (en) * 2003-09-08 2007-03-22 Olav Gaserod Gelled biopolymer based foam

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Journal of applied phycology, 2005, 17, pp.57-60 *
Nippon suisan gakkaishi, 59(2), 1993, pp. 315-320 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101438969B1 (ko) * 2012-12-27 2014-09-11 현대자동차주식회사 무취 에바코어 코팅용 미생물 슈도모나스 나이트로리듀센스 및 이의 용도
WO2015038731A1 (en) * 2013-09-12 2015-03-19 The Johns Hopkins University Biofilm formation to define risk for colon cancer
US10203329B2 (en) 2013-09-12 2019-02-12 The Johns Hopkins University Biofilm formation to define risk for colon cancer
US11346840B2 (en) 2013-09-12 2022-05-31 The Johns Hopkins University Biofilm formation to define risk for colon cancer
KR20160099707A (ko) * 2013-12-20 2016-08-22 알지파마 에이에스 혈액 항응고제로서 알기네이트 올리고머의 용도
KR20210132513A (ko) * 2020-04-27 2021-11-04 경희대학교 산학협력단 아세타니솔을 포함하는 바이오필름 형성 억제용 조성물
KR20220129242A (ko) * 2021-03-16 2022-09-23 영남대학교 산학협력단 쏘팔메토 오일 및 이의 불포화 지방산을 유효성분으로 함유하는 다중 병원성 미생물 바이오필름 형성 억제용 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015057402A (ja) 2015-03-26
DK2268142T3 (en) 2017-05-22
CN107050047A (zh) 2017-08-18
RU2527894C2 (ru) 2014-09-10
RU2010120766A (ru) 2012-01-10
BRPI0819613B1 (pt) 2018-12-11
WO2009068841A3 (en) 2010-06-03
PL2268142T3 (pl) 2017-08-31
CA2706637A1 (en) 2009-06-04
US20140205643A1 (en) 2014-07-24
PT2268142T (pt) 2017-06-02
WO2009068841A8 (en) 2010-02-25
CN104189908A (zh) 2014-12-10
SI2268142T1 (sl) 2017-09-29
WO2009068841A2 (en) 2009-06-04
HUE034051T2 (en) 2018-01-29
JP6014101B2 (ja) 2016-10-25
AU2008328567B2 (en) 2014-06-05
BRPI0819613A2 (pt) 2014-10-07
CN107050047B (zh) 2021-06-11
US10624920B2 (en) 2020-04-21
US8680072B2 (en) 2014-03-25
KR101690631B1 (ko) 2017-01-09
JP2011505340A (ja) 2011-02-24
US9877983B2 (en) 2018-01-30
CA2706637C (en) 2016-11-29
RS55933B1 (sr) 2017-09-29
EP2268142B1 (en) 2017-02-22
CN104189908B (zh) 2017-01-11
ES2625866T3 (es) 2017-07-20
JP5639475B2 (ja) 2014-12-10
AU2008328567A1 (en) 2009-06-04
CN101939030A (zh) 2011-01-05
CN101939030B (zh) 2014-09-03
US20100305062A1 (en) 2010-12-02
US20180092939A1 (en) 2018-04-05
EP2268142A2 (en) 2011-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10624920B2 (en) Use of alginate oligomers in combating biofilms
RU2582938C2 (ru) Альгинатные олигомеры для применения в преодолении множественной лекарственной устойчивости у бактерий
WO2010139959A2 (en) Alginate oligomers for the inhibition of microbial adherence to surfaces
WO2010139958A1 (en) Anti-microbial alginate oligomers

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191217

Year of fee payment: 4