KR20160046489A - Pharmaceutical composition for prevention or treatment of infections caused by biofilm, and coating composition for inhibiting formation of biofilm - Google Patents

Pharmaceutical composition for prevention or treatment of infections caused by biofilm, and coating composition for inhibiting formation of biofilm Download PDF

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Abstract

The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases caused by a biofilm and a coating composition for inhibiting the formation of a biofilm, wherein the compositions comprise carvacrol, or carvacrol and eugenol, as active ingredients. The pharmaceutical composition and the coating composition have excellent antimicrobial effects and show excellent effects of inhibiting and removing the formation of a biofilm, thereby making the pharmaceutical composition helpfully used in preventing or treating various infectious diseases caused by the biofilm, and the coating composition for coating helpfully used in inhibiting the biofilm formed on various medical devices, medical materials or medical implants.

Description

바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물 및 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물{Pharmaceutical composition for prevention or treatment of infections caused by biofilm, and coating composition for inhibiting formation of biofilm}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases caused by biofilm and a coating composition for inhibiting the formation of biofilm,

본 발명은 바이오필름에 의해 유발되는 감염증을 예방 및 치료하기 위한 약학적 조성물, 및 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing and treating infection caused by a biofilm, and a composition for inhibiting biofilm formation.

스트렙토코커스 뉴모니아 (Streptococcus pneumoniae, pneumococci)는 어린이 및 노인에게서 폐렴, 뇌수막염, 균혈증 (bacteremia), 및 중이염 (otitis media, OM)을 발병시키는 주된 원인이다 (Ispahani et al ., 2004; Kadioglu, 2008). 폐렴균의 군락형성 및 질병은 종종 바이오필름의 형성과 관련이 있다 (Hall-Stoodley L & et al., 2006).Streptococcus pneumoniae (Streptococcus pneumoniae , pneumococci) is a major cause of pneumonia, meningitis, bacteremia, and otitis media (OM) in children and the elderly (Ispahani meat al . , 2004; Kadioglu, 2008). Colonization and disease of pneumococci are often associated with the formation of biofilms (Hall-Stoodley L & et al., 2006).

대부분의 박테리아는 일반적으로 물속에서 플랑크톤 형태 (planktonic form)로 존재하지만, 영양분의 감소나 항생제의 공격 등으로 생존조건이 열악해지는 경우, 고체의 표면에 붙어서 군락을 형성하는 바이오필름의 형태로 표현형이 변화하게 된다. 따라서, 바이오필름은 세균, 효모, 곰팡이 등 미생물이 특정조건에서 인체 (피부, 구강, 치아 등)나 설비 (배관, 저장탱크 등) 등의 표면에 필름처럼 부착되어 있는 미생물의 집합체라 할 수 있으며, 그 자체가 미생물의 서식처로도 제공되어 균의 서식을 가속화하기도 한다. 이러한 바이오필름의 미생물은 산업계 및 의학계 전반에서 심각한 문제를 일으킬 수 있으므로, 이에 대한 연구가 요구되는 상황이다.Most bacteria are generally present in planktonic form in the water, but if the survival conditions become poor due to the reduction of nutrients or the attack of antibiotics, the phenotype in the form of a biofilm that forms a community on the surface of the solid Change. Therefore, a biofilm is a collection of microorganisms such as bacteria, yeast, fungi and the like attached to the surface of human body (skin, oral cavity, teeth, etc.) or equipment (piping, storage tank, etc.) , It is also provided as a habitat for microorganisms, which accelerates the formation of bacteria. Such biofilm microorganisms may cause serious problems in the whole industry and the medical field, and therefore research is required.

착생 박테리아는 숙주 표면 및 서로에 대해서 부착되어 외부 기질 (exopolysaccharide, EPS)에 의해서 덮인 다층 구조를 형성하게 된다 (Costerton et al ., 1999; Wolcott Rd, 2008). 즉, 바이오필름의 형성은 박테리아가 당단백으로 이루어진 기질을 세포 주위에 3차원적으로 형성하고, 이것이 주위의 고형물에 부착되는 과정을 통하여 이루어지며, 박테리아는 정족수 감지 (quorum sensing, QS)라는 일련의 과정을 통하여 부족한 영양물질을 기질 내에 가두어 두고 외부의 공격 (항생물질, 저산소)으로부터 자신을 보호할 수 있게 된다. 또한, 바이오필름의 형성으로 인해 박테리아의 생존에 필요한 대사율을 낮춤으로써, 소량의 영양물질로도 생존이 가능하게 되어 열악한 환경에서의 생존가능성이 높아지게 된다. 바이오필름은 실제로 자연계에서는 흔히 볼 수 있는 현상으로, 일정한 유속을 가지고 있는 강에서도 바위의 표면에 박테리아들이 바이오필름의 형태로 서식하는 것으로 알려져 있다.(Costerton et al . , 1999; Wolcott Rd, 2008). In this study, we investigated the effect of an exopolysaccharide (EPS) on the surface of host cells. That is, the formation of a biofilm is accomplished through a process in which the bacteria form a substrate composed of glycoproteins three-dimensionally around the cells, which attaches to surrounding solids, and the bacteria form a series of quorum sensing (QS) Through the process, insufficient nutrients can be trapped in the matrix and protected from external attack (antibiotics, hypoxia). In addition, the biofilm formation reduces the metabolic rate required for bacterial survival, allowing survival with a small amount of nutrients, thereby increasing the likelihood of survival in harsh environments. Biofilm is a phenomenon that is commonly seen in nature, and bacteria on the surface of rocks are known to live in the form of biofilm even in rivers with a constant flow rate.

바이오필름 중의 박테리아는 항생제 및 숙주 방어 시스템에 대해서 증진된 내성을 나타내며, 이는 종종 지속적이며 치료가 어려운 감염증으로 이어진다 (Kania et al ., 2008; Vlastarakos et al ., 2007). 다양한 연구들에 의해서 폐렴균성 바이오필름이 페니실린, 테트라사이클린, 림파피신, 아목실린, 에리쓰로마이신, 클린다마이신 및 레보플록사신에 대해서 현저하게 높은 내성을 갖는다는 사실이 보고된 바 있다 (del Prado et al ., 2010; Garcia-Castillo et al ., 2007). Marks 등은 (2012), 마우스의 비인두 조직 (nasopharyngeal tissue) 상에 형성된 폐렴균성 바이오필름이 플랑크톤성 바이오필름에 비해서 젠타마이신 및 페니실린 G에 대해서 더욱 내성을 갖는다는 사실을 보고한 바 있다 (Marks et al ., 2012). 따라서, 폐렴균성 바이오필름에 대한 항미생물성 화합물을 개발하기 위해서는, 대안적인 항미생물성 표적을 검색해야 하는 시급한 필요성이 존재한다. Bacteria in biofilms display enhanced resistance to antibiotics and host defense systems, often leading to persistent and difficult-to-treat infections (Kania meat al . , 2008; Vlastarakos meat al . , 2007). A variety of studies have shown that the abiotic bacterial biofilms are significantly more resistant to penicillin, tetracycline, lymphedicine, amocyline, erythromycin, clindamycin and levofloxacin (del Prado meat al . , 2010; Garcia-Castillo meat al . , 2007). Marks et al. (2012) reported that pneumococcal biofilms formed on mouse nasopharyngeal tissue are more resistant to gentamycin and penicillin G than do planktonic biofilms (Marks < RTI ID = 0.0 > meat al . , 2012). Thus, there is an urgent need to search for alternative antimicrobial targets in order to develop antimicrobial compounds against pneumococcal biofilms.

특히, 인체의 감염성 질환에 있어서 바이오필름은 임상적으로 많은 문제를 일으키게 된다. 예를 들어, 치아의 표면에 바이오필름의 형태로 박테리아가 존재하여 치석을 형성할 경우에는 충치와 치주질환의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 구강의 건강 요소와 관련하여 가장 커다란 영향을 끼치는 요소는 치아의 부식 또는 충치, 잇몸 질환 혹은 치주질환, 그리고 불쾌한 입냄새의 발생이라고 할 수 있으며, 그 근본 원인은 구강에 서식하는 병원균들에 의해 형성되는 바이오필름이다. 상기 병원균들은 구강 표면에 부착되지 않은 상태에서는 타액 등의 용액 상태로 존재하다가 양치질이나 음료섭취와 함께 쉽게 제거될 수 있어, 구강에 질환을 일으킬 기회가 매우 적다. 그러나, 상기 병원균들은 효과적인 생존을 위하여 구강 표면에 부착되는 성질이 있어, 바이오필름을 형성하게 된다. 일단 바이오필름이 형성되면, 외부의 물리, 화학적 자극에 대한 방어력이 현저하게 커지기 때문에, 일반적인 물리적 방법으로 제거하기 어려울 뿐만 아니라, 독성이 매우 강한 항균제를 사용하거나 많은 양의 항균제를 사용하여야만 일시적으로 제거될 수 있다. 이러한 바이오 필름은 방치될 경우, 더욱 두터워지고 강해져 치석을 형성하여 수많은 세균의 서식처가 되어 각종 구강 질환을 일으키게 된다. 또한, 중심정맥관이나 이식물의 표면에 바이오필름이 존재하는 경우에는 일반적인 항생제로 제거가 되지 않고 바이오필름에서 박테리아가 떨어져 나오면서 주기적인 발열을 보이는 양상의 세균감염을 나타내게 된다. 또한, 기관절개관, 인공와우 이식기 등 이식물이나 의료용 재료의 표면에서도 바이오필름의 형성이 보고되고 있다.Especially, biofilm in human infectious diseases causes many clinical problems. For example, if bacteria form on the surface of a tooth in the form of biofilm to form tartar, it is known to cause tooth decay and periodontal disease. The most significant factors affecting oral health factors are tooth corrosion or tooth decay, gum disease or periodontal disease, and the occurrence of unpleasant odors, the root cause of which is formed by pathogens living in the mouth Is a biofilm. The pathogens present in the solution state such as saliva in the state where they are not attached to the surface of the oral cavity can be easily removed together with toothpaste and beverage ingestion, and the chance of causing diseases in the oral cavity is very small. However, the pathogenic bacteria are attached to the surface of the oral cavity for effective survival, thereby forming a biofilm. Once the biofilm is formed, it is difficult to remove by conventional physical methods, because the protective ability against external physical and chemical stimuli is remarkably increased. In addition, the use of a highly toxic antimicrobial agent or a large amount of antimicrobial agent . These biofilms, when left untreated, become thicker and stronger to form tartar and become a habitat for many bacteria, resulting in various oral diseases. In addition, when biofilm is present on the surface of the central vein or implant, it is not removed by general antibiotics, and bacterial infection is removed from the biofilm, resulting in periodic fever. In addition, the formation of biofilms on the surfaces of implants and medical materials, such as organ compartments and cochlear implants, has been reported.

현재까지 바이오필름에 의한 감염의 치료는 감염원이 되는 이식물을 제거하거나, 바이오필름의 서식처를 물리적으로 제거하는 것이 유일한 해결책으로 알려져 있다.To date, treatment of infections by biofilms is known to be the only solution to remove infectious agents or to physically remove the habitat of biofilms.

한편, 카바크롤은 녹나무(Cinnamomum camphora Sieb), 오레가노(Origanum hirtum), 야생 베르가못(bergamot) 및 사향초라 불리우는 타임(thyme) 등의 오일에서 추출되는 대표적인 방향성 정유성분이다. 카바크롤의 IUPAC 명은 2-메틸-5-프로판-2-일-페놀 또는 2-메틸-5-(1-메틸에틸)페놀이며, 일반적으로 방충효과와 함께 곰팡이나 세균 등 미생물에 대한 항균활성을 가지는 것으로 알려져 있다. On the other hand, carbacol is a representative aromatic essential oil extracted from oils such as camphor tree (Cinnamomum camphora Sieb), origanum hirtum, wild bergamot and muskchae (thyme). The IUPAC name of carbacrole is 2-methyl-5-propan-2-yl-phenol or 2-methyl-5- (1-methylethyl) phenol and generally has antimicrobial activity against microorganisms such as fungi and bacteria, It is known to have.

또한, 유제놀은 클로브유, 넛맥, 계피, 바질 및 베이잎으로부터 추출되는 투명한 옅은 노란색의 정유로, 클로브로부터 추출한 정유의 약 72 내지 90%를 차지하는 주된 성분이다. 유제놀의 IUPAC 명은 4-알릴-2-메톡시페놀이며, 항균 및 마취제로서의 활성이 공지되어 있어 치과에서 복원제 및 보철 장치로 널리 사용되고 있다.In addition, eugenol is a clear pale yellow essential oil extracted from clove oil, nutmeg, cinnamon, basil and bay leaves, which is a major component accounting for about 72 to 90% of the essential oil extracted from clove. The IUPAC name of eugenol is 4-allyl-2-methoxyphenol, and its activity as an antibacterial and anesthetic agent is known and widely used as a restorant and a prosthetic device in dentistry.

이에 본 발명의 발명자는 바이오필름에 의해 유발되는 감염증을 치료하기 위한 물질에 대해 연구하던 중, 카바크롤이 바이오필름의 형성을 억제시키는 효과가 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였고, 또한 카바크롤과 유제놀을 함유하는 복합제제에 관해 연구하던 중, 상기 제제가 상승작용에 의하여 바이오필름의 형성을 억제시키는 효과가 강화됨을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention have completed the present invention by confirming that carbacol has an effect of inhibiting the formation of biofilm while studying a substance for treating infectious diseases caused by biofilm, In studying a combination preparation containing eugenol, the present inventors completed the present invention by confirming that the effect of the above-mentioned preparation is inhibited by the synergistic action to inhibit the formation of the biofilm.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 카바크롤이 세균 증식 및 바이오필름 형성 억제에 탁월한 효과를 나타낸다는 점에 기초하여, 카바크롤을 유효성분으로 포함하는, 바이오필름에 의해서 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물, 및 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for preventing or treating infectious diseases caused by a biofilm, which comprises carbacol as an active ingredient, based on the fact that carbacol exhibits an excellent effect on bacterial growth and inhibition of biofilm formation And to provide a coating composition for inhibiting biofilm formation.

또한, 카바크롤 및 유제놀의 복합제제가 상승작용에 의하여 세균 증식 및 바이오필름 형성 억제 효과가 강화된다는 점에 기초하여, 카바크롤 및 유제놀을 유효성분으로 포함하는, 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 및 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물을 제공하고자 한다.Further, based on the fact that the combination of carbacol and eugenol is synergistically effective in enhancing bacterial proliferation and biofilm formation inhibitory effect, it is possible to prevent the infectious diseases caused by biofilms containing carbacol and eugenol as active ingredients A pharmaceutical composition for prevention or treatment, and a composition for coating to inhibit biofilm formation.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 카바크롤 또는 카바크롤 및 유제놀을 유효성분으로 포함하며, 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising carbacol or carbacol and eugenol as an active ingredient, for the prophylaxis or treatment of infectious diseases caused by biofilm.

본 발명은 상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, 카바크롤 또는 카바크롤 및 유제놀을 유효성분으로 포함하며, 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물을 제공한다.In order to solve the second problem, the present invention provides a coating composition for inhibiting biofilm formation, comprising carbacrol or carbacrol and eugenol as an active ingredient.

본 발명에 따른 약학적 조성물 및 코팅용 조성물은 우수한 항균 효과를 보유하며, 바이오필름 형성 억제 및 제거에 탁월한 효능을 나타내는바, 바이오필름에 의해서 유발되는 각종 감염증의 예방 또는 치료, 및 각종 의료기기, 의료용 재료 또는 의료용 이식물 등에 형성되는 바이오필름을 억제하기 위한 코팅용 조성물에 유용하게 사용될 수 있다.The pharmaceutical compositions and coating compositions according to the present invention have excellent antimicrobial effects and show excellent efficacy in suppressing and eliminating biofilm formation. They are useful for preventing or treating various infectious diseases caused by biofilm, And can be effectively used in coating compositions for inhibiting biofilms formed on medical materials, medical implants and the like.

도 1은 다양한 농도의 카바크롤과 함께 S.aureus 및 pseudomonas를 성장시킨 경우 성장 정도를 나타내는 그래프로서, 600 nm(OD600)에서 광학 밀도를 측정하여 분석하였다.
도 2는 다양한 농도의 카바크롤과 함께 처리된 기구축된 S.aureus 및 pseudomonas의 단일종 및 다종물질 바이오필름의 CFU 카운트를 측정한 그래프이다.
도 3은 카바크롤 및 유제놀의 병용처리시 기구축된 바이오필름 제거에 대한 상승효과를 나타내는 그래프로서, 기구축된 MRSA 및 MSSA 바이오필름들에 다양한 농도의 카바크롤 및 유제놀을 단독 또는 조합하여 처리하였고, 세포 생존도는 CFU 카운트에 의해 결정하였으며, 실험은 3개의 샘플을 사용하여 2회 반복하였다.
FIG. 1 is a graph showing the degree of growth when S. aureus and pseudomonas were grown with varying concentrations of carbacol. Optical density was measured at 600 nm (OD 600 ).
Figure 2 is a graph of the CFU counts of single-species and multi-species biofilms of preformed S. aureus and pseudomonas treated with various concentrations of carbacol.
FIG. 3 is a graph showing the synergistic effect on the biofilm removal that has been performed during the combined treatment of carbacol and eugenol, wherein the pre-established MRSA and MSSA biofilms are treated with various concentrations of carbacol and eugenol, either alone or in combination , Cell viability was determined by CFU count, and the experiment was repeated twice using three samples.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은, 카바크롤을 유효성분으로 포함하며, 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition comprising carbachol as an active ingredient and for preventing or treating infectious diseases caused by biofilm.

상기 조성물은 유제놀을 유효성분으로 더 포함할 수 있고, 이때 유제놀은 카바크롤 1 중량부를 기준으로 1 내지 3 중량부의 비율로 포함되는 것이 바람직하다.The composition may further comprise an eugenol as an active ingredient, wherein the eugenol is preferably contained in a proportion of 1 to 3 parts by weight based on 1 part by weight of carbachol.

하기 실시예의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 카바크롤(carvacrol)은 바이오필름 형성억제 및 제거능이 우수하고, 또한, 카바크롤이 유제놀과 복합적으로 처리될 경우 상승작용에 의해 바이오필름의 제거효과가 강화됨을 확인할 수 있고, 따라서 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.As can be seen from the results of the following examples, carvacrol has excellent biofilm formation inhibiting and removing ability, and when the carbacol is complexed with eugenol, synergistic action removes the biofilm And thus can be usefully used for the prevention or treatment of infectious diseases caused by biofilm.

본 발명에서, 바이오필름에 의해 유발되는 감염증은 항균효과로 억제될 수 있는 감염증일 수 있으며, 이는 기존의 소독제, 항생제로 치료하던 감염증과 질병 진단시 감염증이 유발될 수 있는 경우를 포함한다. 이러한 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예로는, 이에 제한되지 않으나, 충치, 치주염, 중이염, 근골계 감염, 괴사성 근막염, 담관계 감염, 골수염, 세균성 전립선염, 자연 판막의 심내막염, 낭포성 섬유증 폐렴, 멜로이도시스 (meloidosis), 및 병원내 감염 (nosocomial infection), 예컨대 ICU 폐렴, 요로 카테터 방광염 (urinary catheter cystitis), 복막 투석 (CAPD) 복막염 및 담도 배액관 폐쇄 (biliary stent blockage)를 포함한다.In the present invention, the infectious disease caused by the biofilm may be an infectious disease which can be inhibited by the antimicrobial effect, and includes cases of infectious diseases which are treated with conventional disinfectants, antibiotics and infectious diseases upon diagnosis of diseases. Examples of infectious diseases caused by such biofilm include, but are not limited to, cavities, periodontitis, ear infections, musculoskeletal infections, necrotizing fasciitis, fungal infections, osteomyelitis, bacterial prostatitis, endocarditis of natural valve, cystic fibrosis pneumonia Meloidosis and nosocomial infections such as ICU pneumonia, urinary catheter cystitis, peritoneal dialysis (CAPD) peritonitis, and biliary stent blockage.

바이오필름이 형성될 수 있는 위치로는, 봉합, 적출부, 동정맥부, 공막돌융술 (scleral buckle) 부위, 콘택트 렌즈, IUD, 기관 튜브, 히크만 카테터 (Hickman catheter), 중심 정맥 카테터, 인공 심장 판막, 판막 그래프트, 정형외과 기기, 음경 보형물 등을 예로 들 수 있으며, 기타 다른 예들이 Costerton J et al 및 Costerton J and Steward (2001 Battling Biofilms, Scientific American pp 75-81)에 의한 논문에 기재되어 있고, 상기 논문은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 기타, 바이오필름이 형성될 수 있는 위치로는, 치주농주 (gum disease) 및 강(cavity)으로 진행될 수 있는 충치, 눈 감염으로 진행될 수 있는 콘택트 렌즈, 만성 감염이 될 수 있는 귀 및 폐렴이 될 수 있는 폐를 포함한다.The location at which the biofilm can form includes a suture, an extraction site, an arteriovenous vein, a scleral buckle site, a contact lens, an IUD, an endotracheal tube, a Hickman catheter, a central venous catheter, Other examples are described in a paper by Costerton J et al and Costerton J and Steward (2001 Battling Biofilms, Scientific American pp 75-81) , Which is incorporated herein by reference in its entirety. Other locations where biofilms can form include cavities that can progress to gum disease and cavity, contact lenses that can progress to eye infections, ear infections that can become chronic infections, and pneumonia Includes a lung that can.

본 발명에 있어서, 감염은 낭성 섬유증일 수 있으며, 이는 피부 감염, 화상 감염 및/또는 상처 감염으로부터 초래될 수 있다. 본 발명의 조성물은 면역 저하 개체에서 감염을 치료하는데 특히 적합할 수 있다.In the present invention, the infection may be cystic fibrosis, which may result from skin infections, burns, and / or wound infections. The compositions of the present invention may be particularly suitable for treating infections in immunocompromised individuals.

한편, 바이오필름은 병원균에 의해 유발되어 형성될 수 있는데, 병원균이라 함은, 이에 제한되지는 않으나, 세균이나 바이러스 등 병의 원인이 되는 미생물을 일컫는 것으로서, 장관 감염증, 호흡기 감염증, 요로 감염증 등 각종 감염증의 원인균을 말한다. 이러한 원인균의 구체적인 예로는, 살모넬라균 (Salmonella spp.), 적리균 (Shigella spp.), 장염비브리오 (Vibrio parahaemolyticus), 콜레라균 (Vibrio choreae), 대장균 O-157 (Escherichia coli O-157), 캠필로박터 (Campylobacter jejuni), 위막성 대장염균 (Clostridium difficile), 웰치균 (Clostridium perfringens), 엘시니아 장염균 (Yersinia enterocolitica), 피로리균 (Helicobacter pylori), 아메바 적리균 (Entemoeba histolytica), 세레우스균 (Bacillusu cereus), 보툴리누스균 (Clostridium botulinum), 인플루엔자균 (Haemophilus influenzae), 폐렴구균 (Streptococcus pneumoniae), 클라미디아 폐렴균 (Chlamidia pneumoniae), 레지오넬라 폐렴균 (Legionella pneumoniae), 부란하멜라균 (Branhamella catarrhalis), 결핵균 (Mycobacterium tuberculosis), 마이코플라즈마 (Mycoplasma pneumoniae), A형 용련균 (Storeptcoccus pyogenes), 디프테리아균 (Corynebacterium diphtheriae), 백일해균 (Bordetella pertussis), 옴병균 (Chramidia psittaci), 녹농균 (Pseudomonas aerginosa), 메티실린 내성 황색 포도상 구균 (methicillin resistant Staphylococcus aureus, MRSA), 메티실린 민감구균(methicillin sensitive Staphylococcus aureus, MSSA), 대장균 (Escherichia coli), 폐렴 간균 (Klebsiella pneumoniae), 엔테로박터 (Enterobacter spp.), 프로테우스속 (Proteus spp.), 아시네토박터 (Acinetobacter spp.), 장구균 (Enterococcus faecalis), 포도상 구균 (Staphylococcus saprophyticus) 및 B형 용련균 (Storeptcoccus agalactiae) 등을 들 수 있다.On the other hand, the biofilm can be formed by pathogenic bacteria. The pathogenic bacteria refers to microorganisms which cause diseases such as bacteria and viruses, though not limited thereto. Examples of the pathogenic bacteria include bacterial infections, respiratory infections, It refers to causative bacteria of infectious diseases. Specific examples of these causative bacteria include Salmonella spp., Shigella spp., Vibrio parahaemolyticus, Vibrio choreae, Escherichia coli O-157, Campylobacter Such as Campylobacter jejuni, Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Yersinia enterocolitica, Helicobacter pylori, Entemoeba histolytica, Bacillus cereus, The present invention relates to a method for the treatment of bacterial infections such as Clostridium botulinum, Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Chlamydia pneumoniae, Legionella pneumoniae, Branhamella catarrhalis, Mycobacterium tuberculosis, Plasma (Mycoplasma pneumoniae), A-type strain (Storeptococcus pyogenes), Corynebacterium diphtheriae, Bordetella (MSSA), Escherichia coli, Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus, Pertussis, Chlamydia psittaci, Pseudomonas aerginosa, methicillin resistant Staphylococcus aureus Enterobacter spp., Proteus spp., Acinetobacter spp., Enterococcus faecalis, Staphylococcus saprophyticus, and B-type microorganisms (for example, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter spp., Proteus spp. Storeptococcus agalactiae).

본 발명에서 소독이라 함은, 병원균을 사멸시키는 것을 말하며, 비병원성 미생물의 잔존 여부는 문제로 하지 않는다. 상기 소독제는 과산화수소 (hydrogen peroxide), 염소제 (chlorine), 요오드제 (iodophors), 페놀, 알코올류, 클로로헥시딘 글루코네이트 (chlorhexidine gluconate), 트리클로산 (triclosan) 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.Disinfecting in the present invention means destroying pathogens, and it does not matter whether or not the non-pathogenic microorganisms remain. The disinfecting agent includes, but is not limited to, hydrogen peroxide, chlorine, iodophors, phenol, alcohols, chlorhexidine gluconate, triclosan, and the like.

상기 질병 진단시에는 의료기기 등을 이용하여 진단하는 것을 포함하되, 의료기기 표면이 고분자 재료나 금속재료인 의료기기가 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. The diagnosis of the disease includes diagnosis using a medical device or the like, but the medical device whose surface is a polymer material or a metal material is preferable, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 조성물은 카바크롤 또는 카바크롤 및 유제놀과 함께 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 조성물은, 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약학적으로 허용가능한 담체를 1종 이상 포함할 수 있다. 약학적으로 허용가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로오스 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 이상의 혼합물일 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수도 있다. 더 나아가, 당분야의 적정한 방법으로, 또는 Remington's Pharmaceutical Science (Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수도 있다.In addition, the composition of the present invention may contain at least one known active ingredient that has an effect of preventing or treating infectious diseases caused by biofilm together with carbacol or carbacol and eugenol. Furthermore, the composition of the present invention may contain, in addition to the above-described effective ingredients for administration, one or more further pharmaceutically acceptable carriers. The pharmaceutically acceptable carrier may be a salt solution, a sterilized water, a Ringer's solution, a buffered saline solution, a dextrose solution, a maltodextrin solution, glycerol, ethanol and a mixture of at least one of these components. If necessary, an antioxidant, a buffer, Other conventional additives may be further included. In addition, diluents, dispersants, surfactants, binders and lubricants may be additionally added to formulate into injectable solutions, pills, capsules, granules or tablets such as aqueous solutions, suspensions, emulsions and the like. Further, it may be suitably formulated according to each disease or ingredient, using the method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science (Mack Publishing Company, Easton PA), in a suitable manner in the art.

본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여할 수 있으며, 투여량은 개체의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다. 상기 카바크롤의 일일 투여량은 0.5 ~ 3.0 mg/kg, 바람직하게는 약 1.0 ~ 2.0 mg/kg이며, 카바크롤 및 유제놀의 복합제제의 일일 투여량은 0.5 ~ 3.0 mg/kg, 바람직하게는 약 1.0 ~ 2.0 mg/kg이나, 임상결과에 따라 가감될 수 있으며, 하루 일 회 내지 수회에 걸쳐 분할 투여하는 것이 바람직하다.The composition of the present invention may be administered orally or parenterally depending on the intended method. The dose may vary according to the body weight, age, sex, health condition, diet, administration time, administration method, excretion rate, The range varies. The daily dose of the carbacol is 0.5 to 3.0 mg / kg, preferably about 1.0 to 2.0 mg / kg, and the daily dosage of the combined preparation of carbacol and eugenol is 0.5 to 3.0 mg / kg, About 1.0 to 2.0 mg / kg, but it may be added or subtracted depending on the clinical result, and it is preferable that the divided dose is administered once to several times a day.

본 발명의 조성물은 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료 효과를 위하여 단독으로, 또는 기존의 소독제나 항생제, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제와 병용하여 사용될 수도 있다.The composition of the present invention may be used alone or in combination with conventional disinfectants, antibiotics, hormone therapy, drug therapy, and biological response modifiers for the prevention or treatment of infectious diseases caused by biofilm.

한편, 본 발명은 카바크롤을 유효성분으로 포함하며, 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물을 제공한다.On the other hand, the present invention provides a coating composition containing carbacrol as an active ingredient and inhibiting biofilm formation.

상기 조성물은 유제놀을 유효성분으로 더 포함할 수 있고, 이때 유제놀은 카바크롤 1 중량부를 기준으로 1 내지 3 중량부의 비율로 포함되는 것이 바람직하다.The composition may further comprise an eugenol as an active ingredient, wherein the eugenol is preferably contained in a proportion of 1 to 3 parts by weight based on 1 part by weight of carbachol.

상기 코팅제는 의료기기, 의료용 재료, 의료용 이식물에 코팅되는 것을 특징으로 한다.The coating agent is characterized in that it is coated on a medical device, a medical material, or a medical implant.

상기 의료기기는, 이에 제한되지는 않으나, 진찰 및 진단용기기 (Consultation & diagnosis equipment), 임상검사용기기 (Clinical examination equipment), 방사선관련기기 (Radiology equipment), 수술관련기기 및 장비 (Surgical apparatus & equipment), 치료관련기기 (Cure apparatus & equipment), 재활의학 및 물리치료기 (Physiotherapy appartus), 안과관련기기 (Ophthalmic appartus), 치과관련기기 (Dental appartus), 중앙공급실 관련기기 (Central supply equipment), 병원설비 및 응급장비 (Hospital accmmodation & emergency equipment), 한방관련기기 (Oriental medicine & equipment), 제약관련기기 (Pharmaceutical equipment), 비만 및 건강관련기기 (Obesity cure & healthcare equipment), 의료용품, 소모품 등을 예로 들 수 있다. The medical device may include, but is not limited to, consultation and diagnosis equipment, clinical examination equipment, radiology equipment, surgical apparatus and equipment ), Cure apparatus & equipment, Rehabilitation medicine and physiotherapy appartus, Ophthalmic appartus, Dental appartus, Central supply equipment, Hospital equipment Hospital equipment and emergency equipment, oriental medicine & equipment, pharmaceutical equipment, obesity cure & healthcare equipment, medical supplies, consumables, etc. .

상기 의료용 재료는 그 재질에 따라 금속재료, 무기재료, 고분자재료, 복합재료 등으로 구분된다. 금속재료는 코발트계, 크롬계, 스테인레스스틸계, 터치탄계 및 탈탄계 등으로 구분되며, 무기재료는 생체유리 (bioglass) 및 세라믹계 등이 포함되고, 고분자재료에는 천연 고분자재료, 바이오플라스틱, 합성고분자재료, 합성고무, 합성섬유 등이 포함되며, 의료용 복합재료는 섬유강화플라스틱 (Fiber reinforced plastics)계, 유리섬유, 탄소섬유 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. The medical material may be classified into a metal material, an inorganic material, a polymer material, a composite material, and the like depending on the material thereof. The metal material is classified into cobalt, chrome, stainless steel, touch tack, decarburization, etc. Inorganic materials include bioglass and ceramics, and polymeric materials include natural polymer materials, bioplastics, synthetic Polymeric materials, synthetic rubbers, and synthetic fibers. The medical composite materials include, but are not limited to, fiber reinforced plastics, glass fibers, and carbon fibers.

상기 의료용 이식물 (medical implants)들에는 도뇨관 (catheter)처럼 매우 간단한 것부터 인공장기 (artificial organs)나 감지기 (sensors)처럼 매우 복잡하고 정교한 장치까지 다양한 이식물들이 포함된다. 그러나, 질병의 치료나 생활의 불편함을 해소시켜 주기 위해 환자의 피하에 이식하는 의료용 이식물이 본래의 의도와는 달리 환자의 생명을 위협하는 원인이 되기도 하는데, 이는 의료용 이식물을 환자에게 이식하는 과정에서 심각한 감염이 발생할 수 있기 때문이다. 병원에서 발생한 감염증의 절반 이상이 의료용 장치의 이식과 관련 있으며, 의료용 이식물의 구체적 예로는, 혈관 내 인공 삽입물, 스텐트, 심장 스텐트, 말초 스텐트, 정형외과용 이식물, 뼈 또는 관절 보형물, 인공 심장, 인공 심장 밸브, 피하 및/또는 근육 내 이식물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Such medical implants include various implants, from very simple, such as a catheter, to very complex and sophisticated devices such as artificial organs or sensors. However, unlike intrinsic intention, a medical implant implanted in the subcutaneous tissue of a patient to alleviate the inconvenience of treatment or illness of the patient may cause the patient's life to be threatened, This is because serious infections can occur in the process of More than half of hospital acquired infections are associated with implantation of medical devices. Specific examples of medical implants include endovascular prostheses, stents, heart stents, peripheral stents, orthopedic implants, bone or joint implants, Artificial heart valves, subcutaneous and / or intramuscular implants.

상기 의료기기의 표면은 고분자재료 또는 금속재료가 바람직하다.The surface of the medical device is preferably a polymer material or a metal material.

상기 고분자재료는 의료활동에 쓰이는 고분자재료 즉, 진단과 치료를 포함한 각종 의료행위에 쓰이는 의료기구나 신체 일부를 대신하기 위해 인공장기로 사용되는 중합체를 말한다. 활용되는 분야로는 수혈용 주머니를 비롯한 수혈용 장비, 주사기, 소프트 콘택트렌즈, 인공신장용 필터, 요도, 심장의 판막, 인공 혈관, 뼈, 피부, 힘줄, 귀, 턱, 안구, 치아 및 치아 충전제 등이 있다. 사용되는 물질로는 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 천연고무, 실리콘고무, 폴리프로필렌, 폴리우레탄 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The polymer material refers to a polymer used for medical activities, that is, a polymer used for artificial organs in place of a medical device or part of a body used in various medical activities including diagnosis and treatment. Applications include blood transfusion equipment, blood transfusion equipment, syringes, soft contact lenses, artificial kidney filters, urethra, heart valves, artificial blood vessels, bones, skin, tendons, ears, jaws, eyes, . Examples of the material to be used include, but are not limited to, polyvinyl chloride, polyethylene, natural rubber, silicone rubber, polypropylene, and polyurethane.

상기 금속재료는 스테인리스강, 코발트합금, 타이타늄합금, 금속생체재료, 코발트크롬합금, 티타늄합금, 탄탈륨, 형상기억합금 (Shape memory alloys) 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
The metal material may be, but not limited to, stainless steel, cobalt alloy, titanium alloy, metal biomaterial, cobalt chromium alloy, titanium alloy, tantalum, shape memory alloys and the like.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하되, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following Examples are intended to assist the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

S.S. aureusaureus  Wow pseudomonaspseudomonas 에 대한 For 카바크롤(carvacrol)의Carvacrol 최소억제농도 및 최소살균농도 측정 Minimum inhibitory concentration and minimum sterilization concentration

최소억제농도(Minimum Inhibitory Concentration, MIC) 및 최소살균농도(Minimum Bactericidal Concentration, MBC)는 우혈청 알부민(Bovine Serum Albumin, BSA)이 공급된, TSB 배지(tryptic soy broth)에서 브로스 마이크로 희석법(broth micro-dilution)을 이용하여 측정하였다. 스톡 컬쳐(stock culture)를 배양하였고, 신선한 TSB + 2% BSA 배지에 1×105 CFU의 박테리아를 첨가하였다. TSB + 2% BSA 배지에서 2 배씩 단계적으로 희석된 카바크롤 희석액(64 ~ 512 ㎍/㎖)을 96-웰 플레이트 내에 제조하였다(웰 당 200 ㎕). 카바크롤이 포함되지 않은 웰 들을 양 성장 대조군으로 사용하였다. 카바크롤의 용해도를 증가시키기 위해, 모든 웰 들은 0.1% v/v의 최종농도로 dimethyl sulfoxide(DMSO)를 처리하였다. 박테리아가 첨가되지 않은 웰 들은 음 성장 대조군으로 사용하였다. 플레이트는 37 ℃에서 24시간 동안 배양하였으며, 박테리아의 성장은 스펙트로미터를 사용하여 600 nm(OD600)에서 광학 밀도를 측정하여 분석하였다. 가시적인 성장을 보이지 않는 모든 웰 들로부터 10 ㎕를 취하여 BHI(brain heart infusion) 아가에 플레이팅 한 다음, 37 ℃에서 밤새도록 배양하여 콜로니 수를 계수하였다. MIC는 눈에 띄는 성장이 없을 때의 카바크롤의 최저 농도로 정의하였고, MBC는 초기 접종의 99.9% 이상이 감소 될 때의 카바크롤의 최저 농도로 정의하였다. 실험은 3개의 샘플을 사용하여 2회 반복하였다.
The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) were calculated from the broth micro-dilution method in TSB medium (tryptic soy broth) supplemented with bovine serum albumin (BSA) -dilution). Stock culture was cultured and 1 × 10 5 CFU of bacteria were added to fresh TSB + 2% BSA medium. Twice-fold diluted serially diluted carbachol (64-512 ug / ml) in TSB + 2% BSA medium was prepared in 96-well plates (200 μl per well). Wells without carbacol were used as positive growth controls. To increase the solubility of carbacol, all wells were treated with dimethyl sulfoxide (DMSO) at a final concentration of 0.1% v / v. Wells without bacteria were used as a negative growth control. Plates were incubated at 37 ° C for 24 hours and bacterial growth was analyzed by measuring the optical density at 600 nm (OD 600 ) using a spectrophotometer. 10 [mu] l from all wells showing no visible growth was plated on BHI (brain heart infusion) agar and then cultured overnight at 37 [deg.] C to count the number of colonies. MIC was defined as the lowest concentration of carbacol in the absence of significant growth and MBC was defined as the lowest concentration of carbacol when the 99.9% or more of the initial inoculation was reduced. The experiment was repeated twice using three samples.

기구축된 바이오필름에 대한 For biofilm 카바크롤의Carbacol 효과 측정 Effect measurement

기구축된 바이오필름에 대한 카바크롤의 효과를 테스트하기 위해, 24시간 동안 미리 형성된 바이오필름을 세척하여 플랑크톤 박테리아를 제거하고, 카바크롤 농도 256, 512, 1024 ㎍/㎕에 37 ℃, 6시간 동안 노출시켰다. 그리고 나서 바이오필름은 음파처리에 의해 분산시켰다. 분산된 바이오필름 세포들을 사용하여 플레이팅 및 배양된 희석 샘플들로부터 생존 가능한 ㎖ 당 콜로니 형성 유닛(colony forming units, CFUs)들을 계수하였다. 바이오필름에서 성장한 생존 세포들의 수를 정량화하기 위해, 박테리아는 10초 동안 50 W에서 음파처리로 회수하고, 희석액을 연속적으로 선택 배지(CN이 보충된 oxacillin resistance screening agar base(ORSAB) 또는 pseudomonas agar)에 플레이팅하여 콜로니 형성 유닛(colony forming units, CFU)을 계수하였다.
To test the effect of carbacol on the pre-established biofilm, the preformed biofilm was washed for 24 hours to remove the planktonic bacteria and incubated at carbacol concentrations of 256, 512, 1024 占 퐂 / 占 퐇 at 37 占 폚 for 6 hours Exposed. The biofilm was then dispersed by sonication. Colony forming units (CFUs) per viable ml were counted from diluted samples plated and cultured using dispersed biofilm cells. To quantify the number of viable cells grown on the biofilm, the bacteria were recovered by sonication at 50 W for 10 seconds and the diluent was successively incubated in selective medium (CN supplemented oxacillin resistance screening agar base (ORSAB) or pseudomonas agar) To count colony forming units (CFU).

바이오필름 제거에 대한 About biofilm removal 카바크롤과Cava crawl 유제놀의Eugenol 상승효과 측정  Measure synergy

카바크롤과 유제놀의 상승효과는 공지의 Checkerboard test법에 의해 분석하였다. 24시간 이상 구축한 메티실린 내성 황색 포도상 구균(methicillin resistant Staphylococcus aureus, MRSA) 및 메티실린 민감구균(methicillin sensitive Staphylococcus aureus, MSSA) 바이오필름을, 연속적으로 2배 희석한 유제놀, 카바크롤 또는 이들의 혼합물로 6시간 동안 처리하였다. 37 ℃에서 6시간 동안 배양 후, CFU를 계수하였다. 각 성분에 대한 FIC(fractional inhibitory concentration)들을 합하여 분할저해농도 지수(fractional inhibitory concentration index, FICI)를 계산하였으며, 이때, FIC들은 각각의 성분이 조합되어 사용될 때의 MIC를, 각 성분이 단독으로 사용될 때의 MIC로 나누어서 계산된다. FIC 지수가 0.5 보다 작거나 같으면, 카바크롤과 유제놀의 상호작용에 의해 상승효과(Synergistic effect)가 있는 것으로 정의하고, FIC 지수가 0.5 보다 크고 1.0 보다 작거나 같으면, 상가적 효과(additive effect)가 있는 것으로 정의하고, FIC 지수가 1.0 보다 크고 2.0 보다 작거나 같으면, 각 성분들은 서로 무관한 것으로 으로 정의하며, FIC 지수가 2.0 보다 크면 길항 효과(antagonistic effect)가 있는 것으로 정의한다. 여기서, 최소 바이오필름 제거 농도(minimum biofilm eradication concentration. MBEC)는 기구축된 바이오필름에서 생존하는 세포의 수를 90% 이상 감소하도록 유도하는 최소 유제놀 농도로 정의된다. MIC 는 FICI 및 FICs를 계산하기 위해 MBEC(2 × MIC)로 변환된다.
The synergistic effect of carbacol and eugenol was analyzed by the known Checkerboard test method. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA) biofilms constructed over 24 hours were diluted continuously with two-fold dilutions of eugenol, carbacol, The mixture was treated for 6 hours. After incubation at 37 ° C for 6 hours, CFU was counted. The fractional inhibitory concentration index (FICI) was calculated by summing the fractional inhibitory concentrations (FIC) of each component. The FICs were calculated by comparing the MICs when the components were used in combination, MIC of the time. If the FIC index is less than or equal to 0.5, the synergistic effect is defined by the interaction of carbacol and eugenol, and if the FIC index is greater than 0.5 and less than or equal to 1.0, And if the FIC index is greater than 1.0 and less than or equal to 2.0, each component is defined as being independent of each other, and if the FIC index is greater than 2.0, it is defined as having an antagonistic effect. Here, the minimum biofilm eradication concentration (MBEC) is defined as the minimum eugenol concentration that induces a 90% or more reduction in the number of viable cells in a pre-established biofilm. The MIC is converted to MBEC (2 x MIC) to compute FICI and FICs.

결과result

S.S. aureusaureus  Wow pseudomonaspseudomonas 에 대한 For 카바크롤(carvacrol)의Carvacrol 최소억제농도 및 최소살균농도 측정 Minimum inhibitory concentration and minimum sterilization concentration

측정 결과, S.aureus에 대한 카바크롤의 MIC는 256 ㎍/㎖로 측정되었고, MBC는 512 ㎍/㎖로 측정되었다. 유사하게, pseudomonas에 대한 카바크롤의 MIC는 512 ㎍/㎖로 측정되었고, MBC는 1024 ㎍/㎖로 측정되었다(도 1).
As a result, the MIC of carbacol against S. aureus was measured at 256 / / ㎖, and the MBC was measured at 512 / / ㎖. Similarly, the MIC of carbacol for pseudomonas was measured at 512 [mu] g / ml and the MBC was measured at 1024 [mu] g / ml (Fig. 1).

기구축된 바이오필름에 대한 For biofilm 카바크롤의Carbacol 효과 측정 Effect measurement

측정 결과, 카바크롤은 기구축된 바이오필름의 생존 박테리아를 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다. 카바크롤은 S.aureus 및 pseudomonas 바이오필름 모두에 강한 바이오필름 제거 능력을 나타낸다. 기구축된 바이오필름의 바이오매스는 카바크롤 처리에 의해 유의하게 감소하였다. 유사하게, 생존하는 박테리아 또한, 카바크롤로 처리된 바이오필름에서 유의하게 감소됨을 확인하였다. S.aureus에 대한 카바크롤의 최소 바이오필름 제거 농도(minimum biofilm eradication concentration. MBEC)는 512 ㎍/㎖로 측정되었고, pseudomonas에 대한 카바크롤의 MBEC는 1024 ㎍/㎖로 측정되었다(MBEC는 2×MIC로 계산됨)(도 2).
As a result of the measurement, it was confirmed that carbacrol had an effect of reducing the survival bacteria of pre-constructed biofilm. Carbacol exhibits strong biofilm removal ability against both S. aureus and pseudomonas biofilms. Biomass of biofilm was significantly decreased by carbacol treatment. Similarly, surviving bacteria were also found to be significantly reduced in carbacol-treated biofilms. The minimum biofilm eradication concentration (MBEC) of carbacol to S. aureus was determined to be 512 μg / ml, and the MBEC of carbacol to pseudomonas was determined to be 1024 μg / ml (MBEC is 2 × MIC) (Figure 2).

바이오필름 제거에 대한 About biofilm removal 카바크롤과Cava crawl 유제놀의Eugenol 상승효과 측정  Measure synergy

측정 결과, 유제놀과 카바크롤의 조합은 기구축된 MRSA 및 MSSA 바이오필름에 대하여 상승 효과를 나타내었다. 유제놀과 카바크롤의 MBEC는 2 × MIC 로 계산하였으며, 유제놀의 MBEC는 0.08%, 카바크롤의 MBEC는 0.04%로 계산되었다. 기구축된 바이오필름에 0.25×MBEC (0.02%)의 유제놀을 단독으로 처리한 경우 25%의 CFU가 감소되었다. 유사하게, 기구축된 바이오필름에 0.25×MBEC (0.01%)의 카바크롤을 단독으로 처리한 경우, 생존 박테리아가 40% 감소되었다. 기구축된 바이오필름에 상기 유제놀과 카바크롤을 병용처리(0.02% 유제놀 및 0.01% 카바크롤)한 경우 박테리아의 99%가 유의하게 감소되었다(도 3). 유제놀과 카바크롤이 조합되어 사용되는 경우, MBEC가 4 배이상 감소하였고, FICI가 0.5 이하로 측정되는 것에 의해 상승 효과를 나타냄을 확인할 수 있다.As a result, the combination of eugenol and carbacol showed a synergistic effect on pre - established MRSA and MSSA biofilms. The MBEC of eugenol and carbacol was calculated as 2 × MIC, and the MBEC of eugenol was 0.08% and the MBEC of carbacol was 0.04%. When 0.25 × MBEC (0.02%) eugenol alone was applied to the biofilm, 25% CFU was decreased. Similarly, when the biofilm was treated with 0.25 x MBEC (0.01%) carbacol alone, survival bacteria was reduced by 40%. 99% of the bacteria were significantly reduced (Fig. 3) when the biofilm was combined with the eugenol and carbacol (0.02% eugenol and 0.01% carbacol). When the combination of eugenol and carbacrol is used, it can be confirmed that the MBEC is decreased by 4 times or more and the synergistic effect is exhibited by measuring the FICI of 0.5 or less.

Claims (9)

카바크롤을 유효성분으로 포함하며, 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물.A pharmaceutical composition comprising carbacol as an active ingredient and for preventing or treating infectious diseases caused by biofilm. 제1항에 있어서,
상기 조성물은 유제놀을 유효성분으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
A pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases caused by biofilm, wherein the composition further comprises an eugenol as an active ingredient.
제2항에 있어서,
상기 조성물은 카바크롤 1 중량부를 기준으로 유제놀 1 내지 3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물.
3. The method of claim 2,
Wherein said composition comprises 1 to 3 parts by weight of eugenol based on 1 part by weight of carbacol.
제1항에 있어서,
상기 감염증은 충치, 치주염, 중이염, 근골계 감염, 괴사성 근막염, 담관계 감염, 골수염, 세균성 전립선염, 자연 판막의 심내막염, 낭포성 섬유증 폐렴, 멜로이도시스 (meloidosis), 병원내 감염 (nosocomial infection), ICU 폐렴, 요로 카테터 방광염 (urinary catheter cystitis), 복막 투석 (CAPD) 복막염 및 담도 배액관 폐쇄 (biliary stent blockage)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 감염증인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
The infectious diseases include, but are not limited to, cavities, periodontitis, otitis media, musculoskeletal infections, necrotizing fasciitis, fungal infection, osteomyelitis, bacterial prostatitis, endocarditis of natural valve, cystic fibrosis pneumonia, meloidosis, ), ICU pneumonia, urinary catheter cystitis, peritoneal dialysis (CAPD) peritonitis, and biliary stent blockage (biliary stent blockage).
제1항에 있어서,
상기 바이오필름은 살모넬라균 (Salmonella spp.), 적리균 (Shigella spp.), 장염비브리오 (Vibrio parahaemolyticus), 콜레라균 (Vibrio choreae), 대장균 O-157 (Escherichia coli O-157), 캠필로박터 (Campylobacter jejuni), 위막성 대장염균 (Clostridium difficile), 웰치균 (Clostridium perfringens), 엘시니아 장염균 (Yersinia enterocolitica), 피로리균 (Helicobacter pylori), 아메바 적리균 (Entemoeba histolytica), 세레우스균 (Bacillusu cereus), 보툴리누스균 (Clostridium botulinum), 인플루엔자균 (Haemophilus influenzae), 폐렴구균 (Streptococcus pneumoniae), 클라미디아 폐렴균 (Chlamidia pneumoniae), 레지오넬라 폐렴균 (Legionella pneumoniae), 부란하멜라균 (Branhamella catarrhalis), 결핵균 (Mycobacterium tuberculosis), 마이코플라즈마 (Mycoplasma pneumoniae), A형 용련균 (Storeptcoccus pyogenes), 디프테리아균 (Corynebacterium diphtheriae), 백일해균 (Bordetella pertussis), 옴병균 (Chramidia psittaci), 녹농균 (Pseudomonas aerginosa), 메티실린 내성 황색 포도상 구균 (methicillin resistant Staphylococcus aureus, MRSA), 메티실린 민감구균(methicillin sensitive Staphylococcus aureus, MSSA), 대장균 (Escherichia coli), 폐렴 간균 (Klebsiella pneumoniae), 엔테로박터 (Enterobacter spp.), 프로테우스속 (Proteus spp.), 아시네토박터 (Acinetobacter spp.), 장구균 (Enterococcus faecalis), 포도상 구균 (Staphylococcus saprophyticus) 및 B형 용련균 (Storeptcoccus agalactiae)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 균에 의해서 형성된 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
The biofilm may be selected from the group consisting of Salmonella spp., Shigella spp., Vibrio parahaemolyticus, Vibrio choreae, Escherichia coli O-157, Campylobacter jejuni, Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Yersinia enterocolitica, Helicobacter pylori, Entemoeba histolytica, Bacillus cereus, Botulinum toxin, Clostridium botulinum, Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Chlamydia pneumoniae, Legionella pneumoniae, Branhamella catarrhalis, Mycobacterium tuberculosis, Mycoplasma pneumoniae, A-type strain (Storeptococcus pyogenes), Corynebacterium diphtheriae, Bordetella pertussis, (Eg, Chlamydia psittaci, Pseudomonas aerginosa, methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA), methicillin sensitive Staphylococcus aureus (MSSA), Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae ), Enterobacter spp., Proteus spp., Acinetobacter spp., Enterococcus faecalis, Staphylococcus saprophyticus, and Staphylococcus aureus (Storeptococcus agalactiae). Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
카바크롤을 유효성분으로 포함하며, 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물.A composition for coating comprising carbacol as an active ingredient and inhibiting biofilm formation. 제6항에 있어서,
상기 조성물은 유제놀을 유효성분으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물.
The method according to claim 6,
Wherein the composition further comprises an eugenol as an active ingredient.
제7항에 있어서,
상기 조성물은 카바크롤 1 중량부를 기준으로 유제놀 1 내지 3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물.
8. The method of claim 7,
Wherein said composition comprises 1 to 3 parts by weight of eugenol based on 1 part by weight of carbacol.
제6항에 있어서,
상기 조성물은 의료기기, 의료용 재료 또는 의료용 이식물에 코팅되는 것을 특징으로 하는 코팅용 조성물.
The method according to claim 6,
Wherein the composition is coated on a medical device, a medical material or a medical implant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190038939A1 (en) * 2016-04-15 2019-02-07 Volvik Inc. Golf ball having surface divided by line segments of great circles and small circles
US11058920B2 (en) 2016-04-15 2021-07-13 Volvik Inc. Golf ball having surface divided by line segments of great circles and small circles
KR20180016309A (en) * 2016-08-04 2018-02-14 고려대학교 산학협력단 Composition for antibiotic composition including amnion membrane extract or chorion membrane extract and method for preparing the same

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