(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-01
(45)【発行日】2022-02-09
(54)【発明の名称】ヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物及びそれを使用する方法
(51)【国際特許分類】
A23L 3/3508 20060101AFI20220202BHJP
A61K 31/375 20060101ALI20220202BHJP
A61K 31/194 20060101ALN20220202BHJP
A61P 1/04 20060101ALN20220202BHJP
A61P 31/04 20060101ALN20220202BHJP
A61P 43/00 20060101ALN20220202BHJP
【FI】
A23L3/3508
A61K31/375
A61K31/194
A61P1/04
A61P31/04
A61P43/00 121
(21)【出願番号】P 2020155496
(22)【出願日】2020-09-16
【審査請求日】2020-09-23
(32)【優先日】2019-09-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】519094536
【氏名又は名称】エコ-ジオ バイオ-テクノロジー カンパニー リミテッド.
【氏名又は名称原語表記】ECO-GEO BIO-TECHNOLOGY COMPANY LIMITED.
(74)【代理人】
【識別番号】100107984
【氏名又は名称】廣田 雅紀
(74)【代理人】
【識別番号】100182305
【氏名又は名称】廣田 鉄平
(74)【代理人】
【識別番号】100102255
【氏名又は名称】小澤 誠次
(74)【代理人】
【識別番号】100096482
【氏名又は名称】東海 裕作
(74)【代理人】
【識別番号】100131093
【氏名又は名称】堀内 真
(74)【代理人】
【識別番号】100150902
【氏名又は名称】山内 正子
(74)【代理人】
【識別番号】100141391
【氏名又は名称】園元 修一
(74)【代理人】
【識別番号】100198074
【氏名又は名称】山村 昭裕
(74)【代理人】
【識別番号】100096013
【氏名又は名称】富田 博行
(74)【代理人】
【識別番号】100221958
【氏名又は名称】篠田 真希恵
(72)【発明者】
【氏名】シェン タ-ルー
(72)【発明者】
【氏名】チェン フー-アン
【審査官】吉海 周
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2019/019758(WO,A1)
【文献】国際公開第98/009652(WO,A1)
【文献】国際公開第97/019593(WO,A1)
【文献】藤田きみゑ ほか,日本消化器病学会雑誌,Helicobacter pyloriに対する梅肉エキスの殺菌効果,2002年,Vol.99, No.4,pp.379-385,DOI: 10.11405/nisshoshi1964.99.379
【文献】香川芳子,七訂 食品成分表 2016,初版第1刷,2016年04月01日,pp.82-83
【文献】ZAZGORNIK, Jan et al.,Citric acid inhibits growth of Helicobacter pylori in vitro: A new strategy for eradication,Wiener Klinische Wochenschrift,Vol.123, Nos.1-2,pp.38-40,DOI: 10.1007/s00508-010-1524-9
【文献】AGHA, A et al.,Effect of different organic acids (citric, malic and ascorbic) on intragastric urease activity,Alimentary Pharmacology and Therapeutics,2005年,Vol.21, No.9,pp.1145-1148,DOI: 10.1111/j.1365-2036.2005.02440.x
【文献】山本淳子,大羽和子,緑豆もやしアスコルビン酸オキシダーゼの部分精製および塩類による活性阻害の様式,日本家政学会誌,2003年,Vol.54, No.2,pp.157-161,DOI: 10.11402/cookeryscience1995.35.4_362
【文献】Oedum, Lars et al.,Investigation of Helicobacter pylori ascorbic acid oxidating activity,FEMS Immunology and Medical Microbiology,1995年,Vol.10, Nos.3-4,pp.289-294,DOI: 10.1111/j.1574-695X.1995.tb00046.x
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A23L
A61K
A61P
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/REGISTRY/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS/CABA/FSTA(STN)
Scopus
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
重炭酸塩及び尿素の存在下でpH値が5未満の環境でのヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物であって、
クエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせである第一成分であって、水溶液状態において、分子状態と解離状態を有し、前記分子状態は、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺菌し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行する、前記第一成分と、
前記第一成分と緩衝組成物を形成し、重炭酸塩を中和するための、クエン酸塩、リンゴ酸塩又はそれらの組み合わせである第二成分であって、前記第一成分のヘリコバクターピロリへの殺菌を効果的に継続させ、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する、前記第二成分と、
3000ppm~10000ppmの範囲の濃度を有するアスコルビン酸である第三成分であって、殺菌の相乗効果と、前記アスコルビン酸の濃度に関連する用量依存性により、前記第一成分及び前記第二成分の存在下でヘリコバクターピロリを滅菌する、前記第三成分と、
を含むことを特徴とする前記非医薬殺菌組成物。
【請求項2】
前記クエン酸塩がクエン酸ナトリウムであり、前記リンゴ酸塩がリンゴ酸ナトリウムであることを特徴とする請求項1に記載の非医薬殺菌組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願と優先権主張の相互参照
本出願は、2019年9月27日に出願された出願番号108135302号の台湾出願に基づく利益を主張し、その内容は参考として本明細書に取り入れるものとする。
【0002】
本発明は、ヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物に関し、特に、pH5未満の環境でヘリコバクターピロリを殺菌し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を果たすためのヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物に関する。
【背景技術】
【0003】
世界的なヘリコバクターピロリ感染率は世界人口の50%を超えており、これらの感染の10%~15%は消化性潰瘍疾患の発症に繋がっている。ヘリコバクターピロリは、95%の十二指腸潰瘍及び80%の胃潰瘍に関連している。感染者の1%~3%が胃がんを発症する。そのため、ヘリコバクターピロリは世界保健機関(WHO)によって一次発がん物質として分類されている(参考文献D(1)参照)。
【0004】
近年、胃粘膜におけるヘリコバクターピロリの生存と病因に対する研究は、一般的な粘膜の微生物の病因(慢性感染)を観察する医学界の中心である。腸内菌共生バランス失調(intestinal dysbiosis)は肥満、糖尿病、炎症性疾患などの慢性疾患の原因であることが多いため、医学界は粘膜中のヘリコバクターピロリを効果的に除去することにより、一般的に粘膜中の他の毒性病原性微生物を除去する解決策を考えている(参考文献D(1)参照)。
【0005】
ヘリコバクターピロリは、ヒトの消化管で最も興味深い微生物の一つであり、特に胃十二指腸粘膜内の活発な炎症性変化に関連している(胃潰瘍で約50~65%、十二指腸潰瘍で約95%)。研究では、ヘリコバクターピロリに感染した人は、潰瘍の再発と潰瘍の合併症を避けるために、ヘリコバクターピロリを完全に排除する必要がある(参考文献D(2)参照)。
【0006】
ヘリコバクターピロリは、一度ヒトの胃の中に住むと、ヒト宿主と平和的に共存できるスマートな細菌である。臨床的には、ヘリコバクターピロリに感染した人の80%~90%が慢性胃炎を患っているが、わずか20%がそれらの症状を示す。感染者の15%~20%が胃潰瘍又は十二指腸潰瘍を発症し、ヘリコバクターピロリの保菌者の1%~3%が胃癌を発症し、千人に1人から万人に1人が胃リンパ腫を患っている。ヘリコバクターピロリに感染していない人と比較して、感染者の胃がんを発症するリスクは6倍に増加している(参考文献D(3)参照)。
【0007】
最近の証拠は、ヘリコバクターピロリによる胃粘膜における長期のコロニー形成が慢性萎縮性胃炎とその後の腺癌につながる可能性があることを示唆している(参考文献D(2)参照)。
【0008】
ヘリコバクターピロリの治療に関する将来の展望は、以下の(1)~(3)で議論できる(参考文献D(4)参照)。
【0009】
(1)今日の治療における一般の障害
・ヘリコバクターピロリの抗生物質耐性の上昇
・長期使用に関する健康上の懸念(10~14日間、1日3~4回)
・抗生物質耐性のために高い単回投与が必要である(500~1000mgの単一抗生物質治療)
・再発の増加
・抗生物質によって引き起こされる他の合併症には、次の通りである。
a、肥満
b、脂肪肝疾患
c、2型糖尿病(T2DM)
・抗生物質の予想される主要な効果は、胃粘膜の存在によって著しく影響を受けて減少する。その結果、主要な効果の減少を補うために投与量を増やすことにより、肝臓、腎臓、胃の損傷などの副作用が増大する。
・抗生物質の副作用は、患者の不快感につながる可能性がある。
・ヘリコバクターピロリ感染のみに起因するがん患者(78万件)は、毎年世界中のすべてのがんの6.2%として非常に高い割合を占めている。
【0010】
(2)最近の従来の「三剤併用」のいくつかの改良:
・ビスマスは、「四剤併用」になり、治療効果を高めるために追加されることがあり、主に、ウレアーゼ活性の阻害をする。
・ビスマスの代わりに、N-アセチルシステイン(NAC)を三剤併用に追加するか、単独で使用することもできる。
・NACの主な副作用:
a、毒性が高く、高用量で使用する必要がある。
b、胃粘膜の粘度を効果的に低下させるが、潰瘍の悪化も引き起こす傾向がある。
【0011】
(3)ヘリコバクターピロリ感染の治療に関する最新の研究開発の方向性:
・狭いスペクトル
・非抗生物質
非抗生物質について、例えば、「Helicobacter pyloriに対する梅肉エキスの殺菌効果」(日本消化器病学会雑誌99巻(2002)4号ページ379~385)には、クエン酸とリンゴ酸を含むpH2.52~2.57の梅肉エキスによってヘリコバクターピロリを殺菌でき、安価で副作用のない食品が記載されている。この研究によると、梅肉エキスの強酸でウレアーゼを有するヘリコバクターピロリに適した環境を破壊し、殺菌効果があると推測しているが、梅肉エキスの濃度と殺菌効率の間に用量依存関係がなく(表2から、梅肉エキスの異なり濃度(0.3%と0.9%)により、15分で達成される殺菌効果(細菌数(CFU/ml))はほぼ同じであり、100%の殺菌(即ち、滅菌)が達成できない)、ヘリコバクターピロリが胃内の環境に寄生する環境を用意していなく、解明していないため、実際に梅肉エキスを胃に使用して発生する効果がまだ推測できない。
特に、クエン酸はヘリコバクターピロリに対する殺菌効果を示さないだけでなく、完全に逆の効果があることを示している(下の参考文献D(12)Citric acid-enhanced Helicobacter pylori urease activity in vivo is unrelated to gastric emptying. Aliment Pharmacol Ther 2001; 15: 1763-1767.の1766ページ、左列、第26~35行及び
図1参照)。参考文献D(12)によると、クエン酸がヘリコバクターピロリのウレアーゼ活性を著しく高めることを開示しており、環境のpH値は重大な要因ではないと記載している。又、リンゴ酸はヘリコバクターピロリに対して殺菌効果を示さないだけでなく、クエン酸とリンゴ酸の両方が酸中のヘリコバクターピロリのウレアーゼ活性を強化するという完全に逆の効果も持っている(参考文献D(15): Effect of different organic acids (citric, malic and ascorbic) on intragastric urease activity. Aliment Pharmacol Ther 2005; 21: 1145-1148.の「結論」及び
図1~2参照)。これらの矛盾な研究成果から見れば、この分野の研究の難しさがわかる。
【0012】
ヘリコバクターピロリは、主にヒトの胃洞粘膜の上皮細胞にコロニー形成する(参考文献D(1)参照)。胃粘膜内のpH値は、pH勾配(pH-gradient)になっている。主な原因は、上皮細胞の先端部分が粘膜に重炭酸塩(HCO
3
-)を分泌し、胃管腔からの酸に抵抗することである(参考文献D(5)参照)。従って、本発明の組成物は、胃に寄生するヘリコバクターピロリを完全に除去するために、胃粘膜中のアルカリ(すなわち、重炭酸塩(HCO
3
-))に抵抗することができ、酸性環境を作って殺菌する必要がある。更に、胃液には尿素が含まれており、ヘリコバクターピロリは、生存のため、且つ酸の攻撃に対する耐性を有するため、周囲のpH値が低い時、尿素を加水分解して微小環境のpH値を上げる。一般に、抗生物質は、主にpH5~8で効果的な殺菌力を有するため、胃酸を中和するか胃酸分泌を抑制して失活の原因となる胃内の低いpHを避けるために、胃のpHを上げるための制酸剤又は胃酸分泌を抑制するプロトンポンプ阻害剤(PPI)と組み合わせて摂取する必要がある(参考文献D(6)の
図3参照)。要約すると、胃粘膜中の重炭酸塩(HCO
3
-)は、ヘリコバクターピロリのコロニー形成に不可欠である。更に、ウレアーゼには、ヘリコバクターピロリが胃粘膜にコロニー形成することを助ける別の重要な因子もある。
【0013】
胃粘膜(粘液ゲル層)における「重炭酸塩バリア」は、次のように詳細に説明する。
【0014】
胃粘膜の上皮細胞におけるヘリコバクターピロリのコロニー形成は、参考文献D(1)の
図1を参照する。
【0015】
胃粘膜におけるpH勾配については、参考文献D(5)の要約を参照する。参考文献D(5)によると、胃粘膜の「重炭酸塩バリア」の特性には、pH勾配(胃管腔から上皮細胞の頂端部までのpH値が低いから高いまで変化する)、耐酸性、及びペプシンに対する耐性がある。参考文献D(5)のC6ページの
図2のマウスの生体内実験では、グループAはペンタガストリンを使用して胃壁細胞を刺激して胃液を分泌し、グループBはラニチジンを使用して胃酸分泌を抑制した。粘膜と上皮細胞との界面におけるpH値変化について、胃酸分泌が一時的に抑制されると、pHが7から2~3に急激に低下し、グループBで約20分後にpH6~7に跳ね返る。参考文献D(5)のC6ページ、右列、第4~20行に述べるように、分子量(Da)が400未満の物質に含まれている水素イオンや小分子などのイオンが粘膜を自由に通過できることは、生体内実験で証明されている。したがって、粘膜微小環境における酸による攻撃を防ぐ主な干渉因子は、重炭酸塩(HCO
3
-)であるべき。
【0016】
したがって、胃粘膜におけるヘリコバクターピロリを効果的に除去するためには、胃粘膜中の重炭酸塩(HCO
3
-)に抵抗し、酸性環境を作って殺菌できる組成物を見つけることが重要である(有機酸に関するヘリコバクターピロリを含むグラム陰性菌を殺菌することについて、参考文献D(7)の
図1及び4/11ページ、右列、第8~20行参照)。
ヘリコバクターピロリが有する高性能アスコルビン酸オキシダーゼは、pH2~7の好ましい活性範囲があるため(参考文献D(16): Investigation of Helicobacter pylori ascorbic acid oxidating activity. FEMS Immunology and Medical Microbiology, 10, 289-294 (1995)の表1と
図3参照)、アスコルビン酸が生体外のアスコルビン酸オキシダーゼの活性を阻害できるが、生体外又は生体内のヘリコバクターピロリを効果的に殺菌できるとは言えない。一方、胃内の尿素と胃粘膜の重炭酸塩の両方は、ヘリコバクターピロリが胃酸(即ち水素イオン)の攻撃を防ぐために不可欠な生存条件を提供している。他の研究報告(参考文献D(15))によると、クエン酸とリンゴ酸はpH2.3(酸性環境)でウレアーゼの活性を特に高めるが、アスコルビン酸の場合にはウレアーゼの活性に影響を与えない(参考文献D(15)の
図1)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
本発明は、胃粘膜におけるヘリコバクターピロリを効果的に除去するためには、胃粘膜中の重炭酸塩(HCO3
-)に抵抗し、ウレアーゼ活性を阻害し、酸性環境を作って殺菌できる組成物を見つけ、ヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明の一態様は、重炭酸塩及び尿素の存在下でpH値が5未満の環境でのヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物を提供する。前記非医薬殺菌組成物は、クエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせである第一成分であって、水溶液状態において、分子状態と解離状態を有し、前記分子状態は、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺菌し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行する前記第一成分と、前記第一成分と緩衝組成物を形成し、重炭酸塩を中和するための、クエン酸塩、リンゴ酸塩又はそれらの組み合わせである第二成分であって、前記第一成分のヘリコバクターピロリへの殺菌を効果的に継続させ、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する前記第二成分と、を含むものである。
本発明の別の態様は、重炭酸塩及び尿素の存在下でpH値が5未満の環境で非医薬殺菌組成物を使用することによりヘリコバクターピロリを殺菌する方法を提供する。前記方法は、第一成分及び第二成分を含む緩衝組成物(即ち、非医薬殺菌組成物)を用意するステップであって、前記第一成分はクエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせであり、前記第二成分はクエン酸塩、リンゴ酸塩又はそれらの組み合わせである前記ステップと、前記緩衝組成物を哺乳動物に投与するステップと、を含む方法である。
【0019】
本発明の別の態様は、ヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物を提供する。前記非医薬殺菌組成物は、クエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせである第一の毎日の食用成分であって、水溶液状態において、分子状態と解離状態を有し、前記分子状態は、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行する前記第一の毎日の食用成分と、重炭酸塩を中和するための、クエン酸塩、リンゴ酸塩又はそれらの組み合わせである第二の毎日の食用成分と、アスコルビン酸である第三の毎日の食用成分であって、前記第一の毎日の食用成分、前記第二の毎日の食用成分及び塩の存在下で、ヘリコバクターピロリをより完全に殺す前記第三の毎日の食用成分と、を含むものである。
本発明の別の態様は、ヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物を提供する。前記非医薬殺菌組成物は、重炭酸塩を中和するための、有機酸とその塩からなる緩衝液の組み合わせである第一の毎日の食用成分であって、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行し、前記有機酸がクエン酸、リンゴ酸またはそれらの組み合わせである前記第一の毎日の食用成分と、アスコルビン酸である第二の毎日の食用成分であって、前記第一の毎日の食用成分の存在下で、ヘリコバクターピロリをより完全に殺す前記第二の毎日の食用成分と、を含むものである。
【0020】
本発明のさらなる態様は、ヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物を提供する。前記非医薬殺菌組成物は、クエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせである第一の毎日の食用成分であって、水溶液状態において、分子状態と解離状態を有し、前記分子状態は、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行する前記第一の毎日の食用成分と、塩である第二の毎日の食用成分であって、重炭酸塩を中和し、前記第一の毎日の食用成分と緩衝液の組み合わせを形成するために使用され、ヘリコバクターピロリの効果的な殺滅を継続して、前記ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する前記第二の毎日の食用成分と、を含むものである。
【0021】
本発明のさらなる態様は、ヘリコバクターピロリ感染の治療方法を提供する。前記治療方法は、第一の毎日の食用成分と第二の毎日の食用成分を含む非医薬品殺菌組成物を提供するステップであって、前記第一の毎日の食用成分が水溶液状態において、分子状態と解離状態を有し、前記分子状態は、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行し、前記第一の毎日の食用成分がクエン酸、リンゴ酸、又はそれらの組み合わせであり、前記第二の毎日の食用成分が塩であり、前記塩がクエン酸の塩、リンゴ酸の塩、又はそれらの組み合わせであり、前記第二の毎日の食用成分が重炭酸塩を中和し、前記第一の毎日の食用成分と緩衝液の組み合わせを形成するために使用され、前記ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する前記ステップと、非医薬品殺菌組成物を哺乳動物に投与するステップと、を含む方法である。
【発明の効果】
【0022】
本発明に係るクエン酸又はリンゴ酸緩衝組成物は、低いpH値の粘膜微小環境を作って、胃粘膜中の重炭酸塩(HCO3
-)に抵抗し、ウレアーゼ活性及びアスコルビン酸オキシダーゼ活性を効果的に阻害し、ヘリコバクターピロリを殺菌でき、更にアスコルビン酸の添加により、ヘリコバクターピロリを殺菌及び滅菌することにより有利である。特に、5未満のpH値を有するクエン酸塩又はリンゴ酸塩緩衝組成物に対するアスコルビン酸の滅菌効果は有意な「相乗効果」を示し、重炭酸塩環境に添加されたアスコルビン酸に関連する有意な「用量依存性」の殺菌効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
本発明の前記目的と利点は、当業者は、以下の詳細説明と添付の図面を参照して明らかになる。
【
図1】pH3.0、4.0と55.0でのクエン酸の緩衝液の組み合わせ(アスコルビン酸の有無)及びリン酸の緩衝液の組み合わせ(アスコルビン酸の有無)によるヘリコバクターピロリに対する抗菌実験の結果を示す柱状図である。
【
図2】pH3.0のクエン酸の緩衝液の組み合わせとアスコルビン酸によるヘリコバクターピロリに対する抗菌実験の結果を示す柱状図である。
【
図3】pH3.0、4.0と5.0でのリンゴ酸の緩衝液の組み合わせ、乳酸の緩衝液の組み合わせ、クエン酸の緩衝液の組み合わせ、及びリン酸の緩衝液の組み合わせによるヘリコバクターピロリに対する抗菌実験の結果を示す柱状図である。
【
図4】アスコルビン酸とリンゴ酸の緩衝液の組み合わせ、アスコルビン酸と乳酸の緩衝液の組み合わせ、アスコルビン酸とクエン酸緩衝液の組み合わせ、及びリン酸の緩衝液の組み合わせによるヘリコバクターピロリに対する抗菌実験の結果を示す柱状図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下は、本発明の実施形態である。
I、実験機器
オートクレーブ(FD50R、Zealway、米国)
マイクロ遠心分離機(SpectrafugeTM24D、Labnet、米国)
電子微量天秤(XR 205SM-DR、Precisa、スイス)
電子天秤(PB1502-S、メトラー・トレド、米国)
pHメーター(Delta 320、Mettler Toledo、米国)
オービタルシェーカーインキュベーター(721 SR、HIPOINT、台湾)
生物学的安全キャビネット(Ever Win Technology、台湾)
マイクロプレートリーダー(SPECTROstar(R)Nano、BMG Labtech、ドイツ)
浄水システム(Polycon DIU-3、Scienpak Enterprise、台湾)
ピペット10~100μL(Acura(R)マニュアル825、Socorex、スイス)
ピペット20~200μL(Acura(R)マニュアル825、Socorex、スイス)
ピペット100~1000μL(Acura(R)マニュアル825、Socorex、スイス)
血清ボトル1000mL(ドイツ、ショット)
血清ボトル500mL(ドイツ、ショット)
血清ボトル50mL(ドイツ、ショット)
ビーカー1000mL(Kimax、米国)
ビーカー500mL(Kimax、米国)
ビーカー100mL(Kimax、米国)
スターラー(ドガー、台湾)
ガラス製三角セルスプレッダー(ドガー、台湾)
アルコールバーナー(ドガー、台湾)
AnaeroPack Jar(MGCAnaeroPack(R)、三菱ガス化学、日本)
【0025】
II、実験用消耗品
ピペットマンチップ10-200μL(Vertex(R)、米国)
ピペットマンチップ100-1000μL(Vertex(R)、米国)
マイクロ遠心チューブ1.5 mL(JetBiofil(R)、中国)
遠心チューブ15 mL(JetBiofil(R)、中国)
遠心チューブ50 mL(JetBiofil(R)、中国)
細胞と組織培養皿9.0cm(JetBiofil(R)、中国)
細胞と組織培養プレート48ウェル(JetBiofil(R)、中国)
細胞と組織培養プレート96ウェル(JetBiofil(R)、中国)
シリンジ駆動フィルター0.22μm(PVDF膜、JetBiofil(R)、中国)
使い捨て注射器1mL(テルモ、日本)
微好気性バッグGenbox Microaer(Ref. 96125、bioMerieux、フランス)
【0026】
III、 実験薬
尿素(日本新薬、台湾)
クエン酸(日本新薬、台湾)
クエン酸ナトリウム(日本新薬、台湾)
リン酸二水素カリウム(日本新薬、台湾)
リン酸水素ナトリウム(日本新薬、台湾)
DL-リンゴ酸(SHUN CHING RAW MATERIAL CO., LTD.、台湾)
DL-Malateナトリウム(Gemfont、台湾)
乳酸(Alfa Aesar、米国)
乳酸ナトリウム(Hsin Eing、台湾)
炭酸水素ナトリウム(島久薬品、日本)
塩化ナトリウム(日本新薬、台湾)
塩化水素(日本新薬、台湾)
水酸化ナトリウム(日本新薬、台湾)
BBLTMブルセラブイヨン(BD Biosciences、米国)
BactoTMAgar(BD Biosciences、米国)
ドナー馬血清(Hyclone、米国)
L-アスコルビン酸(Sigma、米国)
【0027】
IV、実験方法
実施形態1
クエン酸の緩衝液の組み合わせ(アスコルビン酸の有無)及びリン酸の緩衝液の組み合わせ(アスコルビン酸の有無)のヘリコバクターピロリに対する抗菌実験(生存率チェックポイント:0/20/40/60分、三回繰り返し)
【0028】
細菌株と培養方法
実験で使用された細菌株は、ヘリコバクターピロリ株26695(ATCC700392)であり、細菌はブルセラ固体培地(ブルセラブロス28g/L、寒天15g/L及び10%(v/v)ウマ血清、pH7.0)で継代培養した。細菌を線画法で植菌した後、湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で72時間培養した。
【0029】
各培地は、使用の準備のために0.22μm注入型フィルターを通してろ過された。10mg/mLのNaHCO3を含むブルセラブロスに72時間継代培養したヘリコバクターピロリを添加し、細菌濃度を細菌溶液として107~108 CFU/mLに調整し、細菌溶液を各培養液と1:1で混合し、湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で培養した。
【0030】
クエン酸緩衝液は、クエン酸とクエン酸ナトリウムをそれぞれのpH値に応じて異なる比率で混合することにより調製し、調製不可能な部分は一定のpH値に達するようにHClとNaOHにより調製する。リン酸緩衝液は、KH2PO4とNa2HPO4をそれぞれのpH値に応じて異なる比率で混合することにより調製し、調製不可能な部分は一定のpH値に達するようにHClとNaOHで調製する。培養液のpH値をHClとNaOHで調製する。上記の方法を使用して各培地を一定のpH値に調整した後、一定濃度のアスコルビン酸を各培養液に追加する。細菌溶液及び各培養液の組成は以下の通りである。
細菌溶液:(ブルセラブロス28g/L、NaHCO3 10g/L、10 mM尿素)。
グループ1:N3(ブルセラブロス28g/Lと10 mM尿素、pH3.0)。
グループ2:N3V3000(ブルセラブロス 28g/L及び10 mM尿素、pH3.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ3:N4(ブルセラブロス28g/Lおよび10mM尿素、pH4.0)。
グループ4:N4V3000(ブルセラブロス28g/L及び10 mM尿素、pH4.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ5:N5(ブルセラブロス28g/Lおよび10 mM尿素、pH5.0)。
グループ6:N5V3000(ブルセラブロス28g/L及び10 mM尿素、pH5.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ7:P3(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10mM尿素、pH3.0)。
グループ8:P3V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH3.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ9:P4(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10mM尿素、pH4.0)。
グループ10:P4V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH4.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ11:P5(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH5.0)。
グループ12:P5V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH5.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ13:C3(ブルセラブロス28g / L、0.1Mクエン酸緩衝液及び10mM尿素、pH 3.0)。
グループ14:C3V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH3.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ15:C4(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH4.0)。
グループ16:C4V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH4.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ17:C5(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH5.0)。
グループ18:C5V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH5.0)+(6000mg/LビタミンC)。
【0031】
生存率チェックポイント(0/20/40/60分)に従って培養した各培養液を生理食塩水で10倍に連続希釈した後、各倍率で希釈した細菌溶液をブルセラ固体培地に塗布して継代培養した。湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で72時間静置培養した。最後に、各培養液の生菌数を計算した。
【0032】
実施形態2
アスコルビン酸と組み合わせたクエン酸緩衝液のヘリコバクターピロリに対する抗菌実験(生存率チェックポイント:0/20/40/60分、三回繰り返し)
【0033】
細菌株と培養方法
実験で使用された細菌株は、ヘリコバクターピロリ株26695(ATCC700392)であり、細菌はブルセラ固体培地(ブルセラブロス28g/L、寒天15g/L及び10%(v/v)ウマ血清、pH7.0)で継代培養した。細菌を線画法で植菌した後、湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で72時間培養した。
【0034】
各培養液は、使用の準備のために0.22μm注入型フィルターを通してろ過された。10mg/mLのNaHCO3を含むブルセラブロスに72時間継代培養したヘリコバクターピロリを添加し、細菌濃度を細菌溶液として107~108 CFU/mLに調整し、細菌溶液を各培養液と1:1で混合し、湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で培養した。
【0035】
クエン酸緩衝液は、クエン酸とクエン酸ナトリウムをそれぞれのpH値に応じて異なる比率で混合することにより調製し、調製不可能な部分は一定のpH値に達するようにHClとNaOHにより調製する。リン酸緩衝液は、KH2PO4とNa2HPO4をそれぞれのpH値に応じて異なる比率で混合することにより調製し、調製不可能な部分は一定のpH値に達するようにHClとNaOHで調製する。培養液のpH値をHClとNaOHで調製する。上記の方法を使用して各培養液を一定のpH値に調整した後、一定濃度のアスコルビン酸を各培養液に追加する。細菌溶液及び各培養液の組成は以下の通りである。
グループ1:C3V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH3.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ2:C3V6000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH3.0)+(12000mg/LビタミンC)。
グループ3:C3V9000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH3.0)+(18000mg/LビタミンC)。
【0036】
生存率チェックポイント(0/20/40/60分)に従って培養した各培養液を生理食塩水で10倍に連続希釈した後、各倍率で希釈した細菌溶液をブルセラ固体培地に塗布して継代培養した。湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で72時間静置培養した。最後に、各培養液の生菌数を計算した。
【0037】
尿素添加の詳細については、参考文献D(8)と参考文献D(9)を参照する。また、NaHCO3の添加の詳細については、参考文献D(6)、D(10)及びD(11)を参照する。
また、参考文献D(5)のマウスin vivo実験(Fig.2)によると、胃粘膜の重炭酸塩は完全に中和された後、約20分で元の濃度に戻る。本実験の目的は、緩衝組成物の滅菌を完了するために、胃粘膜の内部pH<5の状態(尿素を含む)を維持し、90分以上持続する(つまり、60分の滅菌)。言い換えると、本願は、90分の実験で最大約6回の重炭酸塩を完全に中和することに耐える必要がある。参考文献D(11)によれば、胃の単位粘膜面積あたりの重炭酸塩の分泌量は酸濃度の約5~10%である。Wikipediaによると、胃の胃酸の最高濃度は約160mMである。つまり、胃粘膜の最大濃度は約16mMである。この場合、重炭酸塩の合計量は、90分の実験で最大約6回の重炭酸塩を完全に中和する総量=(16mM)×(6回)=(96mM)。
【0038】
実施形態3
リンゴ酸緩衝液の組み合わせ、乳酸緩衝液の組み合わせ、クエン酸緩衝液の組み合わせ、及びリン酸緩衝液の組み合わせのヘリコバクターピロリに対する抗菌実験(生存率チェックポイント:0/20/40/60分、三回繰り返し)。
【0039】
細菌株と培養方法
実験で使用された細菌株は、ヘリコバクターピロリ株26695(ATCC700392)であり、細菌はブルセラ固体培地(ブルセラブロス28g/L、寒天15g/L及び10%(v/v)ウマ血清、pH7.0)で継代培養した。細菌を線画法で植菌した後、湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で72時間培養した。
【0040】
各培養液は、使用の準備のために0.22μm注入型フィルターを通してろ過された。10mg/mLのNaHCO3を含むブルセラブロスに72時間継代培養したヘリコバクターピロリを添加し、細菌濃度を細菌溶液として107~108 CFU/mLに調整し、細菌溶液を各培養液と1:1で混合し、湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で培養した。
【0041】
クエン酸緩衝液は、クエン酸とクエン酸ナトリウムをそれぞれのpH値に応じて異なる比率で混合することにより調製し、調製不可能な部分は一定のpH値に達するようにHClとNaOHにより調製する。リン酸緩衝液は、KH2PO4とNa2HPO4をそれぞれのpH値に応じて異なる比率で混合することにより調製し、調製不可能な部分は一定のpH値に達するようにHClとNaOHで調製する。培養液のpH値をHClとNaOHで調製する。上記の方法を使用して各培養液を一定のpH値に調整した後、細菌溶液及び各培養液の組成は以下の通りである。
細菌溶液:(ブルセラブロス28g/L、NaHCO3 10g/L、10 mM尿素)。
グループ1:M3(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリンゴ酸緩衝液及び10 mM尿素、pH 3.0)。
グループ2:M4(ブルセラブロス28g/L、0.1Mリンゴ酸緩衝液及び10mM尿素、pH 4.0)。
グループ3:M5(ブルセラブロス28g/L、0.1Mリンゴ酸緩衝液及び10mM尿素、pH5.0)。
グループ4:L3(ブルセラブロス28g/L、0.1 M乳酸緩衝液及び10 mM尿素、pH 3.0)。
グループ5:L4(ブルセラブロス28g/L、0.1M乳酸緩衝液及び10mM尿素、pH 4.0)。
グループ6:L5(ブルセラブロス28g/L、0.1 M乳酸緩衝液及び10 mM尿素、pH 5.0)。
グループ7:P3(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH 3.0)。
グループ8:P4(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH 4.0)。
グループ9:P5(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH 5.0)。
グループ10:C3(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH 3.0)。
グループ11:C4(ブルセラブロス28g/L、0.1Mクエン酸緩衝液及び10mM尿素、pH 4.0)。
グループ12:C5(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH 5.0)。
【0042】
生存率チェックポイント(0/20/40/60分)に従って培養した各培養液を生理食塩水で10倍に連続希釈した後、各倍率で希釈した細菌溶液をブルセラ固体培地に塗布して継代培養した。湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で72時間静置培養した。最後に、各培養液の生菌数を計算した。
【0043】
実施形態4
アスコルビン酸とリンゴ酸緩衝液の組み合わせ、アスコルビン酸と乳酸緩衝液の組み合わせ、アスコルビン酸とクエン酸緩衝液の組み合わせ、及びアスコルビン酸とリン酸緩衝液の組み合わせのヘリコバクターピロリに対する抗菌実験(生存率チェックポイント:0/20/40/60分、三回繰り返し)。
【0044】
細菌株と培養方法
実験で使用された細菌株は、ヘリコバクターピロリ株26695(ATCC700392)であり、細菌はブルセラ固体培地(ブルセラブロス28g/L、寒天15g/L及び10%(v/v)ウマ血清、pH7.0)で継代培養した。細菌を線画法で植菌した後、湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で72時間培養した。
【0045】
各培養液は、使用の準備のために0.22μm注入型フィルターを通してろ過された。10mg/mLのNaHCO3を含むブルセラブロスに72時間継代培養したヘリコバクターピロリを添加し、細菌濃度を細菌溶液として107~108 CFU/mLに調整し、細菌溶液を各培養液と1:1で混合し、湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で培養した。
【0046】
クエン酸緩衝液は、クエン酸とクエン酸ナトリウムをそれぞれのpH値に応じて異なる比率で混合することにより調製し、調製不可能な部分は一定のpH値に達するようにHClとNaOHにより調製した。リン酸緩衝液は、KH2PO4とNa2HPO4をそれぞれのpH値に応じて異なる比率で混合することにより調製し、調製不可能な部分は一定のpH値に達するようにHClとNaOHで調製した。培養液のpH値をHClとNaOHで調製した。上記の方法を使用して各培養液を一定のpH値に調整した後、一定濃度のアスコルビン酸を各培養液に追加した。細菌溶液及び各培養液の組成は以下の通りである。
細菌溶液:(ブルセラブロス28g/L、NaHCO3 10 g / L、10 mM尿素)。
グループ1:M3V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリンゴ酸緩衝液及び10 mM尿素、pH3.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ2:M4V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリンゴ酸緩衝液及び10 mM尿素、pH4.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ3:M5V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリンゴ酸緩衝液及び10 mM尿素、pH5.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ4:L3V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 M乳酸緩衝液及び10 mM尿素、pH3.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ5:L4V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 M乳酸緩衝液及び10 mM尿素、pH4.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ6:L5V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 M乳酸緩衝液及び10 mM尿素、pH5.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ7:P3V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH3.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ8:P4V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH4.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ9:P5V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び10 mM尿素、pH5.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ10:C3V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH3.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ11:C4V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH4.0)+(6000mg/LビタミンC)。
グループ12:C5V3000(ブルセラブロス28g/L、0.1 Mクエン酸緩衝液及び10 mM尿素、pH5.0)+(6000mg/LビタミンC)。
【0047】
生存率チェックポイント(0/20/40/60分)に従って培養した各培養液を生理食塩水で10倍に連続希釈した後、各倍率で希釈した細菌溶液をブルセラ固体培地に塗布して継代培養した。湿式嫌気槽において微好気性バッグ(Genbox microaer、BioMerieux、96125)を使用し、37℃で72時間静置培養した。最後に、各培養液の生菌数を計算した。
【0048】
V、実験結果
実施形態1
実施形態1の結果を表1と
図1に示す。
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
実施形態1の結果から、本発明のpH値が5未満のクエン酸緩衝液の組み合わせは、尿素と重炭酸塩環境において有意な殺菌効果を有することが分かる。通常、クエン酸はヘリコバクターピロリに対する殺菌効果を示さないだけでなく、完全に逆の効果があることを考えている(参考文献D(12)の1766ページ、左列、第26~35行及び
図1参照)。参考文献D(12)は、クエン酸がヘリコバクターピロリのウレアーゼ活性を著しく高めることを開示しており、環境のpH値は重大な要因ではない。本発明において、pH値が5未満のクエン酸緩衝液の組み合わせは、ヘリコバクターピロリに対する殺菌剤の組み合わせ成分として使用される。これは、クエン酸が、pH値が5未満の尿素と重炭酸塩環境でヘリコバクターピロリを殺菌するための成分として初めて使用され、殺菌効果を示すため、本発明は新規性と進歩性を有する。また、実施形態1のN3V3000、N4V3000、N5V3000から見れば、尿素と重炭酸塩環境において、アスコルビン酸を単独で使用すると、ヘリコバクターピロリを殺菌する効果がない。
【0057】
実施形態1と2の結果から、5未満のpH値を有するクエン酸緩衝液の組み合わせに加えたアスコルビン酸は、尿素と重炭酸塩環境における有意な「用量依存性」の殺菌効果を示すことがわかる。更に、C3とC3V3000、C4とC4V3000、及びC3V6000とC3V9000を比較すると、アスコルビン酸がクエン酸緩衝液の組み合わせに対する殺菌に重要な「相乗効果」を示すことがわかる。
【0058】
逆に、リン酸緩衝液の組み合わせ又は水は、尿素と重炭酸塩の存在下では殺菌効力を示さない。更に、上記の二つのシステムにアスコルビン酸を添加しても、殺菌効果も相乗効果もない。
【0059】
実施形態1の実験結果によれば、異なる濃度のアスコルビン酸とpH3でのクエン酸緩衝液の組み合わせの抗菌実験を実施例2で実施して、異なる濃度のアスコルビン酸の殺菌及び相乗効果を検証し、20分以内に殺菌力の最適濃度を確認する。C3V9000は60分で効果的に滅菌した。
【0060】
殺菌力は、通常、特定の培養時間での接種密度に対するコロニー形成単位の数が99.9%に減少して定義される。通常は20~24時間を必要がある(参考文献D(13)を参照)。
【0061】
図2の実施形態2の生菌数は、7Log
10(CFU/mL)~3Log
10(CFU /mL)に減少し、言い換えると、99.9%の殺菌効果を達成する。pH=3での異なる濃度のアスコルビン酸の殺菌相乗効果に関して、C3(アスコルビン酸なし)は、60分以内に細菌を効果的に殺菌することができない。一方、C3V3000(3000mg/Lのアスコルビン酸)は60分以内に細菌を効果的に殺し、C3V6000(6000mg/Lのアスコルビン酸)は、40分以内に細菌を効果的に殺し、C3V9000(9000mg/Lのアスコルビン酸)は、20分以内に細菌を効果的に殺し、実際には60分以内にすべての細菌を本質的に除去する(滅菌する)。本発明の殺菌組成物中のアスコルビン酸の濃度は、人体の推奨される一日摂取量の上限を満たしている限り、更に高くてもよい(1日あたり約2g)。本発明における緩衝液の標準量は1000mLであるため、3000ppmのアスコルビン酸は、1000mLの緩衝液中の3gのアスコルビン酸に相当する。その結果、実際の適用量が200 mLの場合、アスコルビン酸の濃度が3000ppmである時、200mLの緩衝液に0.6gのアスコルビン酸があり、アスコルビン酸の濃度が10000ppmの場合である時、200mLの緩衝液に2gのアスコルビン酸がある。
【0062】
実施形態1と2は、pH値が5未満のクエン酸緩衝液の組み合わせに加えたアスコルビン酸は、尿素と重炭酸塩環境で殺菌効果を示し、殺菌効果が「用量依存性」を示し、アスコルビン酸がクエン酸緩衝液の組み合わせに対する殺菌は、有意な相乗効果を有する。更に、本発明の殺菌組成物は、pH=3で重炭酸塩(HCO3
―)を吸収するためのより大きな緩衝容量を有し(参考文献D(14)参照)、滅菌効果がより効果的である。従って、本発明は新規性と進歩性を有する。
【0063】
実施形態3と4の結果から、本発明のpH値が5未満のリンゴ酸緩衝液の組み合わせは、尿素と重炭酸塩環境でも殺菌効果を有することがわかる。通常、リンゴ酸はヘリコバクターピロリに対して殺菌効果を示さないだけでなく、クエン酸とリンゴ酸の両方が酸中のヘリコバクターピロリのウレアーゼ活性を強化するという完全に逆の効果も有すると考えられる(参考文献D(15)の「結論」及び
図1~2参照)。しかし、本発明では、pH値が5未満のクエン酸又はリンゴ酸緩衝液の組み合わせは、ヘリコバクターピロリに対する殺菌剤の組み合わせ成分として使用される。クエン酸又はリンゴ酸は、pH値が5未満の尿素と重炭酸塩環境でヘリコバクターピロリを殺菌するための成分として初めて使用され、実際に有意な殺菌効果を示す。従って、本発明は新規性と進歩性を有する。
【0064】
さらに、実施形態3と4を比較することにより、クエン酸又はリンゴ酸緩衝液の組み合わせに対するアスコルビン酸の滅菌効果は有意な「相乗効果」を示すことが観察できる。
【0065】
逆に、リン酸緩衝液の組み合わせ又は水は、尿素と重炭酸塩の存在下では殺菌効果を示さず、アスコルビン酸を添加しても殺菌効果も相乗効果もない。
【0066】
5未満のpH値を有するクエン酸又はリンゴ酸緩衝液の組み合わせは、尿素と重炭酸塩環境に添加されたアスコルビン酸に関連する有意な「用量依存性」の殺菌効果を有する。
【0067】
実施形態におけるC3、C3V3000、C4V3000、M3、M3V3000、及びM4V3000の結果によると、5未満のpH値を有する緩衝液組み合わせが60分後に測定されたpH値と殺菌結果が観察できることを実証する。
【0068】
ヘリコバクターピロリのpH値とアスコルビン酸オキシダーゼ活性の相関性を示す参考文献(D(16)の292ページの
図3参照)によると、ヘリコバクターピロリには二つのアスコルビン酸オキシダーゼがある。それらは、間質性アスコルビン酸オキシダーゼと膜内アスコルビン酸オキシダーゼである。この相関性は、二種類のアスコルビン酸オキシダーゼがpH4~5で弱い活性(参考文献D(16)の
図3参照)、アスコルビン酸の滅菌に有利であることを示す(60分後のpH値もこの範囲内に維持される、前の段落[0067]、
図2及び表2参照)。
【0069】
クエン酸とリンゴ酸の両方がアスコルビン酸オキシダーゼ活性に対する阻害効果を示すため、5未満のpH値でアスコルビン酸が消毒に対して相乗効果を著しく発揮できる有利な環境が確立される。一方、リン酸緩衝液の組み合わせと水コントロール群の両方は、アスコルビン酸を添加しても、アスコルビン酸オキシダーゼ活性に対する阻害効果を示さない(実施形態の
図1~4及び表1~4参照、60分後に測定されたpH値と殺菌結果を示す実施形態1、2、3と4)。
【0070】
ヘリコバクターピロリは、ウレアーゼとアスコルビン酸オキシダーゼの両方の強力な分解作用を示す数少ない微生物の一つであるため(参考文献D(16)の表1参照)、ヘリコバクターピロリにはアスコルビン酸を分解する強力な能力がある。ヘリコバクターピロリとpH値との関係は、参考文献D(16)の
図3に示されている。
【0071】
本明細書の実験で示されているように、ヘリコバクターピロリの殺菌が難しい主な理由は、ヘリコバクターピロリの寄生環境が粘膜上皮細胞にあり、粘膜上皮細胞は環境塩素イオンによる交換誘導の結果として、重炭酸塩(HCO
3
-)を分泌して制酸する(参考文献D(19)の
図2参照)。胃粘膜は、低いpH粘膜微小環境において、ヘリコバクターピロリの移動性に不利になる(参考文献D(17)の要約参照)が、この低pH粘液微小環境は、本発明の緩衝液組成物にとって有利である。即ち、胃粘膜の細菌を殺菌及び滅菌することに有利である。
【0072】
本発明の緩衝液の組み合わせは、pH値が3に等しいとき、胃洞でpH値が3未満に低下することにより、胃酸分泌を有益に抑制する(参考文献D(18)の第422ページの「pHの変化について」参照)。これに応じて塩化物イオンの分泌の終了につながる。胃での塩化物イオン分泌の一時的な終了により、上皮細胞から分泌される重炭酸塩も一時的に阻害される(参考文献D(19)の
図2参照)。したがって、上記の実際の条件下で細菌を殺菌及び滅菌することは更に有利である。
【0073】
測定されたクエン酸のpKaは実際に3.1であり、クエン酸の標準pKaは、文献において3.12である(参考文献D(14)参照)。したがって、クエン酸緩衝液の組み合わせは、用意された他の緩衝液の組み合わせと比較して、3に等しいpH値で重炭酸塩(HCO3
-)の吸収に役立ち、更に大きな緩衝容量を示す。
【0074】
従って、ヘリコバクターピロリを効果的に殺菌及び滅菌するためには、pH値を3に設定することが重要であり、このpH値条件で示される緩衝容量の大きさも重要である。更に、このpH値条件でアスコルビン酸オキシダーゼ活性を効果的に阻害することも重要である。このpH値条件でのアスコルビン酸の添加は、迅速な滅菌(相乗効果)の最も重要な要因である。実施形態1、2、3及び4の開始時、元のpH値は3に設定されているが、粘膜微小環境に添加されたアスコルビン酸とクエン酸塩又はリンゴ酸塩緩衝液の組み合わせの実際のpH値は、最終的に5未満に近づく傾向があり、ヘリコバクターピロリの殺菌と滅菌に有益であることが証明されている。
【0075】
本発明のクエン酸又はリンゴ酸緩衝液の組み合わせ(pH= 3)は、緩衝液を維持するために胃洞におけるpH値が、実際に3未満に維持することを目的として、緩衝液の詳細な組成によって調整することができる。胃洞の低いpH環境(参考文献D(20)の
図1参照)は、胃酸分泌の抑制(つまり、塩化物イオン分泌の抑制)に有益である。胃洞のpH値が3未満の場合、胃酸分泌が抑制される。本発明に係るクエン酸又はリンゴ酸緩衝液の組み合わせ(pH= 3)は、制酸剤又はプロトンポンプ阻害剤(PPI)の機能に似ているが、本発明によるpH変化は、制酸剤又はPPIによるpH変化とは全く異なる。本発明は、pH値の増加をもたらさないため、結果、上皮細胞による通常の継続的な重炭酸塩の分泌が一時的に抑制される(参考文献D(18)参照)。これは、本発明のクエン酸塩又はリンゴ酸塩緩衝液の組み合わせが、低いpH粘膜微小環境でヘリコバクターピロリを殺菌及び滅菌することに有利である。
【0076】
胃粘膜の上皮細胞から分泌される重炭酸塩(HCO
3
-)の濃度は、胃の塩化物イオンの濃度と正の相関がある(参考文献D(21)の
図4参照)。
【0077】
実施形態1、2、3及び4において、注目すべき重要な結果は、粘膜上皮界面のpH値の経時変化を示す「60分後のpH値」である。
【0078】
実施形態2から見れば、本発明に係るpH値が3に等しいクエン酸緩衝液の組み合わせ単独及びアスコルビン酸を添加したクエン酸緩衝液の組み合わせは、細菌を殺菌及び滅菌することができ、前者は細菌を60分以内に滅菌し、後者は20分以内に細菌を殺菌する。添加した重炭酸ナトリウム(NaHCO3)の量は、60分後の粘膜上皮界面のpH値を示している。更に、本発明の必要な緩衝容量は、重炭酸塩(HCO3
-)を効果的に吸収して粘膜微小環境のpH値を60分で5未満に保つことができることも表す。
【0079】
上記の実施形態1、2及び4から見れば、本発明に係るpH値が3に等しいアスコルビン酸を添加したクエン酸又はクエン酸緩衝液の組み合わせにおいて、アスコルビン酸は、粘液溶解特性(参考文献D(23)の要約参照)と、胃粘膜を修復及び保護する機能(参考文献D(22)の要約)とを有する。更に、アスコルビン酸は、本発明に係るpH値が3に等しいクエン酸又はリンゴ酸緩衝液の組み合わせ単独に対して、急速滅菌の著しい効果及び顕著な相乗効果を示す。pHが3未満のときに胃洞に胃酸分泌を阻害する(pH変化について、参考文献D(18)の第422ページ参照)。これは、細菌の殺菌と滅菌に有利である。C3V9000(pH3のクエン酸緩衝液の組み合わせ及びアスコルビン酸)は、ヘリコバクターピロリを60分以内に完全に滅菌することができるため、好ましい滅菌の組み合わせである。
【0080】
本発明におけるクエン酸の選択理由は以下の通りである。
(1)ジチオエリスリトール(DTE)は、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼの活性に対する阻害効果を示している(参考文献D(16)の
図2参照)。
(2)DTEはC
4H
10O
2S
2の分子式を持つ直鎖で平面(2D)構造であり、クエン酸もC
6H
8O
7の分子式を持つ直鎖で平面(2D)の構造である。クエン酸は6炭素分子であり、DTEは4炭素原子と2硫黄原子であり、6炭素分子に似ている。
(3)クエン酸は三つのカルボン酸官能基を有し、DTEよりもキレート化能力が強い。
(4)DTEは有毒なものであるが、クエン酸は食用できるものである。
(5)一般には、物理的と化学的特性及び立体効果の観点から見れば、クエン酸はヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼの活性に対して阻害効果を有する可能性がある。
(6)本願の実施形態1~4を
図1~4と併せて見ると、クエン酸がピロリ菌のアスコルビン酸オキシダーゼの活性に抑制効果がある。これまでに発明されたことはない。
(7)以上、リン酸(非線形3D構造)の代わりにクエン酸を選択する重要な理由である。
【0081】
本発明におけるリンゴ酸の選択理由は以下の通りである。
(1)ジチオエリスリトール(DTE)は、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼの活性に対する阻害効果を示している(参考文献D(16)の
図2参照)。
(2)DTEはC
4H
10O
2S
2の分子式を持つ直鎖で平面(2D)構造であり、リンゴ酸は、クエン酸と似ているC
4H
6O
5の分子式を持つ直鎖で平面(2D)の構造である。リンゴ酸は4炭素分子であり、DTEは4炭素原子と2硫黄原子であり、6炭素分子に似ている。
(3)リンゴ酸は、強力なキレート化能力を持つ二つのカルボン酸官能基を有する。
(4)DTEは有毒なものであるが、リンゴ酸は食用できるものである。
(5)一般には、物理的と化学的特性及び立体効果の観点から見れば、リンゴ酸はヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼの活性に対して阻害効果を有する可能性がある。
(6)本願の実施形態3~4を
図3~4と併せて見ると、リンゴ酸がピロリ菌のアスコルビン酸オキシダーゼの活性に抑制効果がある。これまでに発明されたことはない。
(7)以上、リン酸(非線形3D構造)の代わりにリンゴ酸を選択する重要な理由である。
【0082】
ヘリコバクターピロリの抗生物質耐性の増加について、本発明の緩衝液組成物(クエン酸又はリンゴ酸緩衝液の組み合わせ及びアスコルビン酸)は、人工的に合成されるのではなく、自然からの殺菌性の組み合わせである。ヘリコバクターピロリの抗生物質耐性は、ヘリコバクターピロリが遺伝子交換又は染色体突然変異を介して抗生物質耐性を発現する能力によるものである(参考文献D(24)及び参考文献D(25)参照)。ヘリコバクターピロリは、複製中に自然に遺伝子変異を生成する可能性があり、このプロセス中に抗生物質を同時に使用すると、抗生物質耐性変異体を生成しやすく、同時に複製しやすくなる(参考文献D(24)及び参考文献D(25)参照)。ヘリコバクターピロリは、pH6~8の環境で分裂及び増殖する。この環境において、抗生物質が細菌を効果的に殺菌ための最適なpH環境でもあるため、ヘリコバクターピロリの抗生物質耐性の増加の主な原因となる(参考文献(D)6参照)。本発明の緩衝液組成物(クエン酸又はリンゴ酸緩衝液の組み合わせ及びアスコルビン酸)は、主にpH値=3の環境で細菌を殺菌するため、ヘリコバクターピロリは一般に低いpH環境(pH値5未満)で分裂及び増殖しなく、抗生物質耐性変異体を生成する可能性は低くなる。従って、ヘリコバクターピロリは、本発明によるpH環境で分裂して繁殖することはなく、抗生物質耐性変異体を生成することは不可能である。
【0083】
本発明の非医薬殺菌組成物は、抗生物質成分を含まないので、ヒトの医薬品として使用する場合、原則として薬剤耐性及び食品安全性の懸念は無いはずである。
【0084】
実施例
1、ヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物であって、クエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせである第一の毎日の食用成分であって、水溶液状態において、分子状態と解離状態を有し、前記分子状態は、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行する前記第一の毎日の食用成分と、重炭酸塩を中和するための、クエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせである第二の毎日の食用成分と、アスコルビン酸である第三の毎日の食用成分であって、前記第一の毎日の食用成分、前記第二の毎日の食用成分及び塩の存在下で、ヘリコバクターピロリをより完全に殺菌する前記第三の毎日の食用成分と、を含む。
【0085】
2、実施例1の非医薬殺菌組成物において、前記アスコルビン酸が3000ppm~10000ppmの範囲の濃度を有する。
【0086】
3、実施例1~2のいずれかの非医薬殺菌組成物において、前記アスコルビン酸が9000ppmの濃度を有する。
【0087】
4、実施例1~3のいずれかの非医薬殺菌組成物において、前記塩がクエン酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム又はそれらの組み合わせである。
【0088】
5、ヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物であって、重炭酸塩を中和するための、有機酸とその塩からなる緩衝液の組み合わせである第一の毎日の食用成分であって、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行し、前記有機酸がクエン酸、リンゴ酸またはそれらの組み合わせである前記第一の毎日の食用成分と、アスコルビン酸である第二の毎日の食用成分であって、前記第一の毎日の食用成分の存在下で、ヘリコバクターピロリをより完全に殺菌する前記第二の毎日の食用成分と、を含む前記非医薬殺菌組成物である。
【0089】
6、実施例5の非医薬殺菌組成物において、前記非医薬殺菌組成物は、5未満のpH値を有する。
【0090】
7、実施例5~6の非医薬殺菌組成物において、前記非医薬殺菌組成物は、3から5の範囲のpH値を有する。
【0091】
8、実施例5~7のいずれかの非医薬殺菌組成物において、前記非医薬殺菌性組成物は、3のpH値を有する。
【0092】
9、ヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物であって、クエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせである第一の毎日の食用成分であって、水溶液状態において、分子状態と解離状態を有し、前記分子状態は、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行する前記第一の毎日の食用成分と、塩である第二の毎日の食用成分であって、重炭酸塩を中和し、前記第一の毎日の食用成分と緩衝液の組み合わせを形成するために使用され、ヘリコバクターピロリの効果的な殺滅を継続して、前記ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する前記第二の毎日の食用成分と、を含む前記非医薬殺菌組成物である。
【0093】
10、実施例9の非医薬殺菌組成物において、前記非医薬殺菌性組成物は、3のpH値を有する。
【0094】
11、実施例9~10の非医薬殺菌組成物において、前記塩がクエン酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム又はそれらの組み合わせである。
【0095】
12、実施例9~11のいずれかの非医薬殺菌組成物において、前記第一の毎日の食用成分及び前記第二の毎日の食用成分の存在下で、ヘリコバクターピロリをより徹底的に殺菌するためのアスコルビン酸を更に含む。
【0096】
13、ヘリコバクターピロリ感染の治療方法であって、第一の毎日の食用成分と第二の毎日の食用成分を含む非医薬品殺菌組成物を提供するステップであって、前記第一の毎日の食用成分が水溶液状態において、分子状態と解離状態を有し、前記分子状態は、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行し、前記第一の毎日の食用成分がクエン酸、リンゴ酸、又はそれらの組み合わせであり、前記第二の毎日の食用成分が塩であり、前記塩がクエン酸の塩、リンゴ酸の塩、又はそれらの組み合わせであり、前記第二の毎日の食用成分が重炭酸塩を中和し、前記第一の毎日の食用成分と緩衝液の組み合わせを形成するために使用され、前記ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する前記ステップと、非医薬品殺菌組成物を哺乳動物に投与するステップと、を含む前記方法である。
【0097】
14、実施例13の治療方法において、前記アスコルビン酸が3000ppm~10000ppmの範囲の濃度を有する。
【0098】
15、実施例13~14の治療方法において、前記アスコルビン酸が9000ppmの濃度を有する。
【0099】
16、実施例13~15のいずれかの治療方法において、前記非医薬殺菌組成物は、5未満のpH値を有する。
【0100】
17、実施例13~16のいずれかの治療方法において、非医薬殺菌組成物は、3から5の範囲のpH値を有する。
【0101】
18、実施例13~17のいずれかの治療方法において、前記非医薬殺菌性組成物は、3のpH値を有する。
【0102】
19、実施例13~18のいずれかの治療方法において、前記第一の毎日の食用成分及び前記第二の毎日の食用成分の存在下で、ヘリコバクターピロリをより徹底的に殺菌するためのアスコルビン酸を更に含む。
【0103】
20、実施例13~19のいずれかの治療方法において、前記哺乳動物がヒトである。
【0104】
21、重炭酸塩及び尿素の存在下でpH値が5未満の環境でのヘリコバクターピロリに対する非医薬殺菌組成物であって、クエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせである第一成分であって、水溶液状態において、分子状態と解離状態を有し、前記分子状態は、pH値が5未満の環境で、ヘリコバクターピロリを殺菌し、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する機能を実行する前記第一成分と、前記第一成分と緩衝組成物を形成し、重炭酸塩を中和するための、クエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせである第二成分であって、前記第一成分のヘリコバクターピロリへの殺菌を効果的に継続させ、ヘリコバクターピロリのアスコルビン酸オキシダーゼ活性を阻害する前記第二成分と、を含む前記非医薬殺菌組成物である。
【0105】
22、実施例21の非医薬殺菌組成物において、前記非医薬殺菌組成物は、アスコルビン酸である第三成分を更に含み、前記第三成分は、殺菌の相乗効果と、前記アスコルビン酸の濃度に関連する用量依存性により、前記第一成分及び前記第二成分の存在下でヘリコバクターピロリを滅菌する。
【0106】
23、実施例21又は22の非医薬殺菌組成物において、前記アスコルビン酸が3000ppm~10000ppmの範囲の濃度を有する。
【0107】
24、実施例21又は22の非医薬殺菌組成物において、前記アスコルビン酸が9000ppmの濃度を有する。
【0108】
25、実施例21~24のいずれかの非医薬殺菌組成物において、前記塩がクエン酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム又はそれらの組み合わせである。
【0109】
26、実施例21~25のいずれかの非医薬殺菌組成物において、3から5の範囲のpH値を有する。
【0110】
27、実施例21~25のいずれかの非医薬殺菌組成物において、3のpH値を有する。
【0111】
28、重炭酸塩及び尿素の存在下でpH値が5未満の環境で非医薬殺菌組成物を使用することによりヘリコバクターピロリを殺菌する方法であって、第一成分及び第二成分を含む緩衝組成物を用意するステップであって、前記第一成分はクエン酸、リンゴ酸又はそれらの組み合わせであり、前記第二成分はクエン酸塩、リンゴ酸塩又はそれらの組み合わせである前記ステップと、前記緩衝組成物を哺乳動物に投与するステップと、を含む前記方法である。
【0112】
29、実施例28の方法において、前記非医薬殺菌組成物は、アスコルビン酸である第三成分を更に含み、前記第三成分は、殺菌の相乗効果と、前記アスコルビン酸の濃度に関連する用量依存性により、前記第一成分及び前記第二成分の存在下でヘリコバクターピロリを滅菌する。
【0113】
30、実施例28又は29の方法において、前記アスコルビン酸が3000ppm~10000ppmの範囲の濃度を有する。
【0114】
31、実施例28又は29の方法において、前記アスコルビン酸が9000ppmの濃度を有する。
【0115】
32、実施例28~31のいずれかの非医薬殺菌組成物において、前記緩衝組成物が3~5の範囲のpH値を有する。
【0116】
33、実施例28~31のいずれかの非医薬殺菌組成物において、前記緩衝組成物が3のpH値を有する。
【0117】
34、実施例28~33のいずれかの非医薬殺菌組成物において、前記哺乳動物がヒトである。
【0118】
以上の説明によると、当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、多様な変更及び修正が可能であることが分かる。従って、本発明の技術的な範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限らず、特許請求の範囲によって定めなければならない。
【0119】
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