(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-02-27
(54)【発明の名称】ナノ構造二成分ゲル組成物及びその使用
(51)【国際特許分類】
A61K 9/06 20060101AFI20230217BHJP
A61K 47/02 20060101ALI20230217BHJP
A61K 47/10 20170101ALI20230217BHJP
A61K 47/34 20170101ALI20230217BHJP
A61K 47/32 20060101ALI20230217BHJP
A61K 47/38 20060101ALI20230217BHJP
A61K 47/36 20060101ALI20230217BHJP
A61K 45/00 20060101ALI20230217BHJP
A61P 31/04 20060101ALI20230217BHJP
A61P 31/10 20060101ALI20230217BHJP
A61P 33/00 20060101ALI20230217BHJP
A61P 29/02 20060101ALI20230217BHJP
A61P 25/04 20060101ALI20230217BHJP
A61P 3/02 20060101ALI20230217BHJP
A61P 17/00 20060101ALI20230217BHJP
A61L 27/04 20060101ALI20230217BHJP
A61L 27/16 20060101ALI20230217BHJP
A61L 27/18 20060101ALI20230217BHJP
A61L 27/20 20060101ALI20230217BHJP
A61L 27/52 20060101ALI20230217BHJP
A61L 27/44 20060101ALI20230217BHJP
【ＦＩ】
A61K9/06
A61K47/02
A61K47/10
A61K47/34
A61K47/32
A61K47/38
A61K47/36
A61K45/00
A61P31/04 171
A61P31/10
A61P33/00 171
A61P29/02
A61P25/04
A61P3/02 101
A61P17/00
A61L27/04
A61L27/16
A61L27/18
A61L27/20
A61L27/52
A61L27/44
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2022537889
(86)(22)【出願日】2020-12-18
(85)【翻訳文提出日】2022-08-12
(86)【国際出願番号】 US2020065994
(87)【国際公開番号】W WO2021127423
(87)【国際公開日】2021-06-24
(31)【優先権主張番号】62/951,982
(32)【優先日】2019-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522242454
【氏名又は名称】ベリ ナノ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ルイス エスパルサ ヘレーラ、ギレルモ ユー．
(72)【発明者】
【氏名】チャン、カニー
(72)【発明者】
【氏名】チャン、ケシャン
(72)【発明者】
【氏名】アフェウェルキ、サムソン
【テーマコード（参考）】
4C076
4C081
4C084
【Ｆターム（参考）】
4C076AA09
4C076BB37
4C076CC32
4C076DD27
4C076DD29
4C076DD38
4C076EE07
4C076EE23
4C076EE32
4C081BB04
4C081CA05
4C081CA18
4C081CD02
4C081CD09
4C084AA17
4C084MA27
4C084ZA08
4C084ZB11
4C084ZB35
4C084ZB37
4C084ZC22
(57)【要約】
本発明は、複数のケイ酸塩ナノ粒子と、親水性ポリマーと、水と、を含み、任意選択的に、増粘ポリマー、複数の酸化亜鉛粒子、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー、接着性ポリマー、油又はポリオールを更に含む、組成物に関する。本発明はまた、皮膚疾患又は乳腺炎などの、哺乳動物における疾患の予防及び／又は治療における組成物の使用に関する。本発明は更に、当該組成物を含む哺乳動物の体内における管のシーラントに関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のケイ酸塩ナノ粒子と、親水性ポリマーと、
水と、
を含み、
任意選択的に、増粘ポリマー、複数の酸化亜鉛粒子、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー、接着性ポリマー、油又はポリオールを更に含む、
組成物。
【請求項2】
１～１５重量％の複数のケイ酸塩ナノ粒子と、０．５～１０重量％の親水性ポリマーと、
最大１００重量％の水と、を含み、任意選択的に、
３～９重量％の増粘剤と、
０．２～５重量％の複数の酸化亜鉛粒子と、
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％のポリマーと、
０．１～５０重量％の接着性ポリマーと、
２０～８０重量％の油又は１～８０重量％のポリオールと、
を更に含み、ここで、重量％は前記組成物の総重量のパーセンテージである、請求項１に記載の組成物。
【請求項3】
１～１５重量％の複数のケイ酸塩ナノ粒子と、０．５～１０重量％の親水性ポリマーと、
０．１～５０重量％の接着性ポリマーと、
２０～８０重量％の油又は１～８０重量％のグリセロールと、
最大１００重量％の水と、を含み、任意選択的に、
０．２～５重量％の複数の酸化亜鉛粒子、及び／又は
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％のポリマーと、
を更に含み、ここで、重量％は前記組成物の総重量のパーセンテージである、請求項１に記載の組成物。
【請求項4】
前記ケイ酸塩ナノ粒子が、リチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子である、請求項１～３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項5】
前記親水性ポリマーが、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ酢酸ビニル、ヒドロキシプロピルセルロース、及びポロキサマーを含む群から選択される、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項6】
前記親水性ポリマーが、約１ｋＤａ～約１０，０００ｋＤの分子量を有するポリ（エチレンオキシド）であり、２５℃の水中における前記増粘ポリマーの２重量％溶液が、約２００ｍＰａ～約２，０００ｍＰａの粘度を有する、請求項５に記載の組成物。
【請求項7】
前記増粘ポリマーが、ケイ酸塩ナノ粒子、リチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及び寒天、又はそれらの誘導体を含む群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項8】
複数の第４級アンモニウム官能基を含む前記ポリマーが、以下の構造Ｉを有する複数の繰り返し単位を含み、【化1】
式中、Ｘ－が、Ｃｌ－、Ｂｒ－、ＢＦ４ －、及びＰＦ６ －を含む群から選択される、請求項１～７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項9】
複数の第４級アンモニウム官能基を含む前記ポリマーが、複数の第４級アンモニウム官能基を含むキトサンである、請求項８に記載の組成物。
【請求項10】
１～１５重量％の複数のリチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子と、約１ｋＤａ～約１０，０００ｋＤａの分子量を有する０．５～１０重量％のポリ（エチレンオキシド）と、
０．１～５０重量％のポリ酢酸ビニルと、
２０～７０重量％のグリセロールと、
最大１００重量％の水と、を含み、任意選択的に、
０．２～５重量％の複数の酸化亜鉛粒子、及び／又は
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％のキトサン、
を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項11】
１種以上の薬物又は薬剤を更に含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項12】
前記１種以上の薬物が、抗生物質薬、抗寄生虫薬、抗真菌薬、鎮痛薬又は抗炎症薬、ビタミン、コルチコステロイド薬、及びタンパク質を含む群から選択される、請求項１１に記載の組成物。
【請求項13】
前記１種以上の薬剤が、着色剤又は染料、及び比色分析ｐＨ指示薬を含む群から選択される、請求項１１に記載の組成物。
【請求項14】
前記組成物が、約３８℃で１．１ｇ／ｍＬ～５．０ｇ／ｍＬの密度を有するゲルの形態である、請求項１～１３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項15】
哺乳動物における疾患の予防及び／又は治療で使用するための、請求項１～１４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項16】
哺乳動物における乳腺炎の予防及び／又は治療で使用するための、請求項１～１５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項17】
哺乳動物における皮膚疾患の予防及び／又は治療で使用するための、請求項１～１６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項18】
請求項１～１７のいずれか一項に記載の組成物を含む、哺乳動物の体内の管におけるシーラント。
【請求項19】
前記哺乳動物が、乳牛である、請求項１５～１８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項20】
前記組成物が、乳腺管の内部及び／又は乳房の皮膚上に投与される、請求項１～１９のいずれか一項に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、皮膚疾患又は乳腺炎などの哺乳動物における疾患の予防及び／又は治療で使用するための、複数のケイ酸塩ナノ粒子及び親水性ポリマーを含むヒドロゲル組成物に関する。本発明は更に、当該組成物を含む哺乳動物の体内における管のシーラントに関する。
【背景技術】
【0002】
創傷、組織、及び臓器の微生物感染は、組織の生理学的機能及び治癒プロセスに影響を及ぼし得る。微生物感染は生命を脅かす合併症につながり得る。
【0003】
動物疾患の分野では、壊滅的な乳腺炎症プロセスである乳腺炎は、米国の乳牛産業にとって最も一般的で費用のかかる疾患である。
【0004】
乳腺炎は、乳頭管の微生物浸潤に応答して、又は化学的、機械的、若しくは熱的損傷の結果として、免疫細胞によって媒介される局所炎症反応として現れる。微生物感染の場合、毒素及び炎症促進性サイトカインが放出され、その結果、乳分泌組織及び乳腺管が損傷し、乳腺炎を引き起こす。乳頭管が１５分間開いたままとなり、これが潜在的に汚れ、糞便、尿、又は他の感染病原体に管を曝すため、微生物感染の可能性は搾乳後に特に増加する。感染病原体が関与する場合、汚染された機器及び材料への繰り返しの曝露後、又は汚染された手袋若しくは手を使用した後に、他の動物への伝染が起こり得る。
【0005】
乳腺炎は、炎症（熱、痛み、発赤、及び腫脹）、臭気、及び潰瘍などの、乳房の腺組織における病理学的変化の観察によって診断され得る。
【0006】
この疾患の結果として、乳の組成及び外観の変化を観察することができるため、乳の品質が低下し、例えば、カルシウム、カゼイン、カリウム、又はラクトフェリンの濃度が低下する可能性があり、いくつかの凝集物を有するより水っぽい乳の稠度を観察することができる。乳中の体細胞レベルの上昇は乳腺炎の診断に使用される。
【0007】
細菌性乳腺炎は抗生物質で治療してもよい。しかしながら、治療された乳牛からの乳は、乳牛の身体から薬物代謝産物が取り除かれるまでは、ヒトが接種するのに適さない。ワクチン接種によって疾患重症度を低下させることができるが、このアプローチは、複数の種類の微生物の存在に起因する乳腺炎を予防しないので、長期的には無力であることが証明されている。
【0008】
感染は、大部分は、滅菌の搾乳ルーチンを用いることによって予防され得る。そのようなルーチンにおける最初の工程は、搾乳の前に清拭し乾燥する第２の工程として、並びに搾乳機器を乳頭管に適用する第３の工程として、スプレーの形態であるヨウ素を乳頭及び周囲領域に適用することを含む。搾乳が終了した際、乳頭を注意深く洗浄して細菌の成長を防ぐ。現在、ＴｏＭＯＲＲＯＷ（登録商標）、Ｏｒｂｅｎｉｎ（著作権）、Ｏｒｂｅｓｅａｌ（著作権）など、乳腺炎を予防又は治療するためのいくつかの市販品が存在し、これらは、物理的障壁を形成し、及び乳頭管の入口を封鎖して内部細菌浸潤を予防するため、又は抗生物質を放出して局所感染を治療するために、搾乳後に適用されることが意図されている。
【0009】
ヒト及び動物において、微生物性乳腺炎を治療若しくは予防するための、又は外傷の微生物感染を治療若しくは予防するための抗菌シーラントが必要とされている。ヒト及び動物における感染した局所的外傷を効果的に治療する必要性もまた存在する。
【発明の概要】
【0010】
本発明の目的は、上述の問題を少なくとも部分的に克服し、感染症、特に乳牛の乳腺炎の予防及び治療で使用するための改善された組成物を提供することである。
【0011】
この目的は、以下：
複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
任意選択的に、複数の酸化亜鉛粒子と、
親水性ポリマーと、
増粘ポリマーと、
任意選択的に、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーと、
任意選択的に、接着性ポリマーと、
任意選択的に、油又はポリオールと、
水と、
を含む又はこれらからなる組成物によって達成される。
複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
任意選択的に、複数の酸化亜鉛粒子と、
親水性ポリマーと、
増粘ポリマーと、
任意選択的に、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーと、
任意選択的に、接着性ポリマーと、
任意選択的に、油又はポリオールと、
水と、
を含む又はこれらからなる組成物によって達成される。
【0012】
いくつかの実施形態では、本発明は、組成物のｐＨが５～１３である、本明細書に記載の組成物のいずれかに関する。ある特定の態様では、組成物のｐＨは、７～１３、又は８～１１である。
【0013】
本発明の態様によれば、組成物は、以下：
複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
親水性ポリマーと、水と、
を含む又はこれらからなり、
任意選択的に、増粘ポリマー、複数の酸化亜鉛粒子、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー、接着性ポリマー、油又はポリオールを更に含む。
複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
親水性ポリマーと、水と、
を含む又はこれらからなり、
任意選択的に、増粘ポリマー、複数の酸化亜鉛粒子、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー、接着性ポリマー、油又はポリオールを更に含む。
【0014】
ケイ酸塩ナノ粒子の増粘特性のために、増粘ポリマー及びケイ酸塩ナノ粒子は、同じ成分であってもよい。
【0015】
組成物は生体適合性及び生分解性である。組成物は非毒性である。ケイ酸塩ナノ粒子又はナノプレートレットは、インビボで、安定性、安全、及び非過敏性である。これらはまた、抗炎症特性を呈する。これらは表面上で負に帯電しており、これらの縁部では正の電荷を担持している。この固有の電荷分布は表面対縁部（ｓｕｒｆａｃｅ－ｔｏ－ｅｄｇｅ）静電気的相互作用を可能とし、これにより、三次元の「カードハウス（ｈｏｕｓｅ－ｏｆ－ｃａｒｄｓ）」構造がもたらされる。組成物の他の構成成分と組み合わせた場合、物理的に可逆性なゲルが形成される。ある特定の態様では、特定のイオンが組成物中に存在する場合、それらは相互作用を静電気的に遮蔽し、それによってナノプレートレットが集合するのを妨げる可能性がある。例えば、ピロリン酸塩は、正に帯電した縁部で吸収され、それによって三次元構造の形成を損なう。ある特定の態様では、この戦略を採用してゲル化を逆転させることができる。このゲルは塩の添加時に容易に除去され得る。
【0016】
本明細書に記載の組成物は、使用（投与及び除去の両方）の容易さの向上を含む、市場における現在のシーラントを超える利点を提供する。組成物は弾性（柔軟）であり、組成物は粘膜付着性であり、かつ長期持続性の組織粘着性を有する。組成物は注射可能である（剪断減粘性）。組成物は約３７℃において急速ゲル化時間を有する。組成物は不活性である。更に、いくつかの態様では、ゾルゲルポリマー組成物は、広範囲の温度範囲にわたる注入の容易さと、乳頭管からの手動剥離による除去とを可能にする、調整可能な剪断減粘特性を実証する。体腔から除去される際、ゾルゲルポリマー組成物は室温で液相に戻ることができる。加えて、現在の市販のシーラントとは異なり、本開示の組成物は、搾乳の初期加工段階中にステンレス鋼パイプ（例えば、乳ライン）又はバルクタンクに付着せず、標準的な冷水又は温水洗浄中に工業用表面から容易に除去することができ、それによって乳の汚染を低減する。
【0017】
いくつかの態様では、ケイ酸塩ナノ粒子は、約１ｎｍ～約５００ｎｍ、例えば約１０ｎｍ～約１００ｎｍ、又は約２５ｎｍの特徴的なサイズを有する。いくつかの態様では、ケイ酸塩ナノ粒子の量は、０．１重量％～１５重量％、又は３重量％～１２重量％、又は約１０重量％である。いくつかの態様では、ケイ酸塩ナノ粒子は、リチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカート（ｌｉｔｈｉｕｍ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｓｏｄｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ）ナノ粒子である。
【0018】
いくつかの態様では、親水性ポリマーは、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ酢酸ビニル、ヒドロキシプロピルセルロース、及びポロキサマーを含む群又はこれらからなる群から選択される。いくつかの態様では、親水性ポリマーが、ポリ（エチレンオキシド）である。いくつかの態様では、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）が、約１ｋＤａ～約１０，０００，０００ｋＤａ、又は約１５ｋＤａ～約２５ｋＤａ、又は約２０ｋＤａの分子量を有する。いくつかの態様では、親水性ポリマー又はポリ（エチレンオキシド）の量が、０．５重量％～１０重量％、又は１重量％～３重量％、又は約２重量％である。ＰＥＯは生体適合性であり、ＦＤＡに承認された親水性ポリマーである。フィルム又は物理的障壁として使用される場合、ＰＥＯは、表面立体障害排除機構によって作用して、保護された組織から細胞又はフィブリンを排除する。
【0019】
接着性、ゲル形成能、及び抗菌特性などの、ケイ酸塩ナノ粒子及び親水性ポリマーの両方の特性に起因して、複数のケイ酸塩ナノ粒子及び親水性ポリマーを含む又はそれらからなる組成物を得ることができ、本明細書で言及される全ての使用に適用することができる。このような組成物は入手及び製造が簡単である。そのような組成物のコストは比較的低い。組成物は、全ての意図された用途に対して安定であり、生分解性であり、かつ非毒性である。
【0020】
いくつかの態様では、増粘ポリマーは、ケイ酸塩ナノ粒子、ケイ酸塩ナノ粒子（Ｎａ０．７［（Ｍｇ５．５Ｌｉ０．３）Ｓｉ８Ｏ２０（ＯＨ）４］０．７）（ラポナイト（登録商標））、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及び寒天、又はそれらの誘導体を含む群又はこれらからなる群から選択される。いくつかの態様では、増粘ポリマーが、カルボキシメチルセルロースである。いくつかの態様では、２５℃の水中における増粘ポリマーの２重量％溶液は、約２００ｍＰａ～約２，０００ｍＰａ、又は約４００ｍＰａ～約９００ｍＰａの粘度を有する。いくつかの態様では、増粘剤又はカルボキシメチルセルロースの量は、３重量％～９重量％、又は４重量％～８重量％、又は約６重量％である。増粘剤はケイ酸塩ナノ粒子であってもよい。追加の増粘剤が必要とされる場合、これらを組成物へと容易に添加して、組成物の厚さを更に改善することができる。増粘剤は、低コスト、生分解性、及び非毒性で提供するのが容易である。
【0021】
例として、ナノシリケートであるラポナイト（登録商標）は、生分解性であり、ケイ酸（Ｓｉ（ＯＨ）４、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）、及びリチウムイオン（Ｌｉ＋））などの非毒性生成物へと分解することが以前に実証されている（参考文献：Ｈ．Ｔｏｍａｓ、Ｃ．Ｓ．Ａｌｖｅｓ、Ｊ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ、「Ｌａｐｏｎｉｔｅ（Ｒ）：Ａ ｋｅｙ ｎａｎｏｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ？」、「Ｎａｎｏｍｅｄｉｃｉｎｅ：Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｉｏｌｏｇｙ，ａｎｄ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ」、第１４巻（２０１８年）第２４０７～２４２０年）。増粘剤であるカルボキシメチルセルロースはまた、以前に提示されたように、生分解性かつ非毒性であることも知られている（参考文献：Ｃ．Ｇ．ＶａｎＧｉｎｋｅｌ、Ｓ．Ｇａｙｔｏｎ、「Ｔｈｅ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｎｏｎｔｏｘｉｃｉｔｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ（ＤＳ Ｏ．７）ａｎｄ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓ」、Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、１９９６年、第１５巻第２７０～２７４頁）。更に、ラポナイト（登録商標）及びカルボキシメチルセルロースは、様々な配合物のレオロジー特性を改善するためのそれらの増粘特性のために広く採用されている（参考文献：Ｆ．Ｒ．Ｆｉｔｃｈ、Ｐ．Ｋ．Ｊｅｎｎｅｓｓ、Ｓ．Ｅ．Ｒａｎｇｕｓ、「Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｂｌｅｎｄｓ ｏｆ Ｌａｐｏｎｉｔｅ ａｎｄ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｔｈｉｃｋｅｎｅｒｓ」、Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｓ、１９９１年、第２９２～３０７頁）。ラポナイト（登録商標）とは、低コストで得ることができる市販のナノシリケートである（参考文献：Ｂ．Ｙ．Ｋ．Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ、「Ｌａｐｏｎｉｔｅ：Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ」、Ｗｅｓｅｌ、ドイツ）。本発明の組成物は、図２３Ａ～図２３Ｂ及び図２２Ａ～図２２Ｂに示すように、細胞傷害性を実証しなかった。
【0022】
いくつかの態様では、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーは、以下の構造Ｉを有する複数の繰り返し単位を含む又はこれらからなり、
式中、Ｘ－は、Ｃｌ－、Ｂｒ－、ＢＦ４ －、及びＰＦ６ －を含む群又はこれらからなる群から選択される。いくつかの態様では、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーが、複数の第４級アンモニウム官能基を含むキトサンを含む群又はこれらからなる群から選択される。
【化1】
式中、Ｘ－は、Ｃｌ－、Ｂｒ－、ＢＦ４ －、及びＰＦ６ －を含む群又はこれらからなる群から選択される。いくつかの態様では、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーが、複数の第４級アンモニウム官能基を含むキトサンを含む群又はこれらからなる群から選択される。
【0023】
いくつかの態様では、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーの量は、０．２重量％～２重量％、又は０．３重量％～１０重量％、又は約０．４重量％である。
【0024】
キトサンは、第４級アンモニウム官能基を含むように誘導体化されている場合、抗菌特性及び粘膜付着特性を有してもよい。ポリマーは組成物の粘膜付着特性を改善してもよい。したがって、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーは、組成物の抗菌特性又は抗感染症特性を更に改善してもよい。これに関連して、第４級アンモニウム官能化キトサンは、とりわけ、負に帯電した微生物細胞膜との改善された相互作用に起因して、それらの対応するキトサンと比較して改善された抗菌特性を示すことがよく知られている（Ｒ．Ｃ．Ｇｏｙ、Ｄ．ｄｅ Ｂｒｉｔｔｏ、Ｏ．Ｂ．Ｇ．Ａｓｓｉｓ、「Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃｈｉｔｏｓａｎ」、Ｐｏｌｉｍｅｒｏｓ、第１９巻＃３、２００９年、第２４１～２４７頁；及び、Ｈ．Ｙ．Ａｔａｙ、「Ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｔｏｓａｎ－Ｂａｓｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ．」、Ｊａｎａ Ｓ．（編）「Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｔｏｓａｎ．」中、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ、シンガポール、２０２０年、第４５７～４８９頁；及び、Ａｆｅｗｅｒｋｉ、Ｓ．Ｂａｓｓｏｕｓ、Ｎ．Ｈａｒｂ、Ｓ．Ｐａｌｏ－Ｎｉｅｔｏ、Ｃ．Ｒｕｉｚ－Ｅｓｐａｒｚａ、Ｇ．Ｕ．Ｍａｒｃｉａｎｏ、Ｆ．Ｒ．Ｗｅｂｓｔｅｒ、Ｔ．Ｊ．Ｌｏｂｏ、Ａ．Ｏ．、「Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｎｄ ｏｓｔｅｏｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ」、「Ｒａｃｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ」（Ｂ．Ｌｉら編）中、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｎａｔｕｒｅ、２０２０年、第３～３４頁；及び、Ａｆｅｗｅｒｋｉ、Ｓ．Ｂａｓｓｏｕｓ、Ｎ．Ｈａｒｂ、Ｓ．Ｐａｌｏ－Ｎｉｅｔｏ、Ｃ．Ｒｕｉｚ－Ｅｓｐａｒｚａ、Ｇ．Ｕ．Ｍａｒｃｉａｎｏ、Ｆ．Ｒ．Ｗｅｂｓｔｅｒ、Ｔ．Ｊ．Ｆｕｒｔａｄｏ、Ａ．Ｓ．Ａ．Ｌｏｂｏ、Ａ．Ｏ．、「Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｄｕａｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｎｄ Ｏｓｔｅｏｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、Ｎａｎｏｍｅｄｉｃｉｎｅ：Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｉｏｌｏｇｙ，ａｎｄ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、２０２０年、第１４巻第１０２１４３頁）。第４級アンモニウム官能化キトサンの使用による更なる利点は、キトサンが中性及びアルカリ性水溶液中において水に不溶性であるため、その水溶性が改善されることである（Ｄ．Ｚｈｕら、「Ｅｎａｎｃｅｄ ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｎｏｖｅｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ ｐｈｏｐｈｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ．」、Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．Ｃ Ｍａｔｅｒ．Ｂｉｏｌ．Ａｐｐｌ．、２０１６年、第１巻；第６１号：第７９～８４頁）。キトサン及びその誘導体はまた、創傷治癒における使用に対する良好な候補であることが示されている（Ｋ．Ａｚｕｍａら、「Ｃｈｉｔｉｎ，Ｃｈｉｔｏｓａｎ，ａｎｄ ｉｔｓ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｆｏｒ Ｗｏｕｎｄ Ｈｅａｌｉｎｇ：Ｏｌｄ ａｎｄ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｊ．Ｆｕｎｃｔ．Ｂｉｏｍａｔｅｒ．」、２０１５年、第６巻（第１号）：第１０４～１４２頁；及び、Ｓ．Ａｈｍｅｄ、Ｓ．Ｉｋｒａｍ、「Ｃｈｉｔｏｓａｎ Ｂａｓｅｄ Ｓｃａｆｆｏｌｄｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｗｏｕｎｄ Ｈｅａｌｉｎｇ．Ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」、２０１６年、第１０巻第１号第２７～３７頁。
【0025】
いくつかの態様では、複数の酸化亜鉛粒子の量は、約０．２重量％～５重量％である。酸化亜鉛はＦＤＡ承認材料であり、食品及び局所使用において安全であると認識されている。酸化亜鉛（Ｚｉｎｋ ｏｘｉｄｅ）は抗菌特性及び粘膜付着特性を有し得る。したがって、酸化亜鉛は、組成物の抗菌特性又は抗感染症特性を更に改善し得る。第４級アンモニウム官能化キトサンと組み合わせた酸化亜鉛の使用は、それらが異なる作用機序を有し、また異なる微生物を標的とし得るので、相乗的な抗菌活性を提供するであろう。（Ａｆｅｗｅｒｋｉ、Ｓ．Ｂａｓｓｏｕｓ、Ｎ．Ｈａｒｂ、Ｓ．Ｐａｌｏ－Ｎｉｅｔｏ、Ｃ．Ｒｕｉｚ－Ｅｓｐａｒｚａ、Ｇ．Ｕ．Ｍａｒｃｉａｎｏ、Ｆ．Ｒ．Ｗｅｂｓｔｅｒ、Ｔ．Ｊ．Ｌｏｂｏ、Ａ．Ｏ．、「Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｎｄ ｏｓｔｅｏｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ」、「Ｒａｃｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ 」（Ｂ．Ｌｉら編）中、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｎａｔｕｒｅ、２０２０年、第３～３４頁；及び、Ａｆｅｗｅｒｋｉ、Ｓ．Ｂａｓｓｏｕｓ、Ｎ．Ｈａｒｂ、Ｓ．Ｐａｌｏ－Ｎｉｅｔｏ、Ｃ．Ｒｕｉｚ－Ｅｓｐａｒｚａ、Ｇ．Ｕ．Ｍａｒｃｉａｎｏ、Ｆ．Ｒ．Ｗｅｂｓｔｅｒ、Ｔ．Ｊ．Ｆｕｒｔａｄｏ、Ａ．Ｓ．Ａ．Ｌｏｂｏ、Ａ．Ｏ．、「Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｄｕａｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｎｄ Ｏｓｔｅｏｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、「Ｎａｎｏｍｅｄｉｃｉｎｅ：Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｉｏｌｏｇｙ，ａｎｄ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ」、２０２０年、第１４巻、第１０２１４３頁）。例として、ＺｎＯは、作用機序が活性酸素種の生成（酸化ストレス）又は静電機構による細菌表面への結合によるものであると考えられている（Ｙ．Ｘｉｅ、Ｙ．Ｈｅ、Ｐ．Ｌ．Ｉｒｗｉｎ、Ｔ．Ｊｉｎ、Ｘ．Ｓｈｉ、「Ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｇａｉｎｓｔ Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ」、Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、２０１１年、第２３２５～２３３１頁；及び、Ｖ．Ｔｉｗａｒｉら、「Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ａｎｔｉ－ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ Ａｇａｉｎｓｔ Ｃａｒｂａｐｅｎｅｍ－Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｂａｕｍａｎｎｉｉ」、Ｆｒｏｎｔ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．、２０１８年、第９巻第１２１８頁）。第４級アンモニウム官能化キトサンの機構は、微生物中でのポリカチオンキトサンとアニオン性構成成分との間の静電相互作用によるものである（Ｈ．Ｔａｎら、「Ｑｕａｔｅｒｎｉｚｅｄ Ｃｈｉｔｏｓａｎ ａｓ ａｎ Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｇｅｎｔ：Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ，Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ」、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｍｏｌ．Ｓｃｉ．、２０１３年、第１４巻第１８５４～１８６９頁）。
【0026】
いくつかの態様では、接着性ポリマーは、ポリ（酢酸ビニル）である。いくつかの態様では、接着性ポリマー又はポリ（酢酸ビニル）の量は、０．１重量％～５０重量％、又は０．１重量％～５重量％である。ポリ（酢酸ビニル）は、１００，０００～５００，０００の範囲にわたる分子量（Ｍｗ）を有する非毒性ゴム状合成ポリマーである。ゲル組成物への添加剤として使用される場合、接着性ポリマーは組織接着性を増強してもよい。組成物の最適な接着特性を有するという利点は、ゲルが適用の場所、例えば組織又は乳頭管内に留まり、その場所からゲルが浸出又は脱落するのを防ぐことを確実にするであろう。例として、乳腺炎を予防する用途では、全乾燥期間（１２０日間）中に浸出することなく、そのまま乳頭管内に留まることができるべきである。接着性ポリマーであるポリ（酢酸ビニル）は、組成物中の他の成分と適合性であり、ゲルの特性及び性能にいかなる悪影響を及ぼすことなく、組成物中に接着特性を誘導するであろう。
【0027】
いくつかの態様では、油は、合成油、鉱物油、植物系油及び動物系油を含む群又はこれらからなる群から選択される。いくつかの態様では、油は、パラフィン、ヤシ油、オリーブ油、パーム油、大豆油、キャノーラ油（ナタネ油）、トウモロコシ油、ピーナッツ油、及びアボカド油を含む群又はこれらからなる群から選択される。いくつかの態様では、油の量は、約２０重量％～約８０重量％である。いくつかの態様では、ポリオールは、グリセロールである。いくつかの態様では、ポリオール又はグリセロールの量は、１重量％～８０重量％、又は２０重量％～７０重量％である。グリセロール（又はグリセリン）は、ゲルの長期安定性を改善するために、凍結防止剤及び乾燥防止剤として使用されてもよい。
【0028】
いくつかの態様では、組成物は、ゲル又は二成分ゲルの形態である。いくつかの態様では、ゲルは、約３８℃において１．０ｇ／ｍＬ～３．０ｇ／ｍＬの密度を有する。いくつかの態様では、ゲルは、約３８℃において、１．１ｇ／ｍＬ～５．０ｇ／ｍＬ又は１．５ｇ／ｍＬ～２．５ｇ／ｍＬの密度を有する。組成物は広げることができる（伸び広がり可能）。これは、組成物がシリンジに使用される能力のために、及び対象又は動物の皮膚上に組成物を容易かつ均一に広げるために重要である。
【0029】
いくつかの態様では、ゾルゲルポリマー組成物は、組成物が室温にてシリンジ中で変形され得るようなずり減粘特性を有する。ある特定の態様では、ゾルゲルポリマー組成物は、単一バレルシリンジなどを用いて注射することができる。いくつかの態様では、ゲルは、約２．５ｍＬ／秒の投与速度にて、約１．５ｍｍの先端直径を有する１００Ｎ未満の射出力で注射可能である。ある特定の態様では、組成物は、剪断減粘性である。
【0030】
いくつかの態様では、ゲルは、乳又は水の存在下において、３７～４０℃で最大約１２０日間まで安定である。いくつかの態様では、組成物は、約１０－１％～約１０３％の歪み値で約１０２Ｐａ～約１０５Ｐａの機械的強度を有する。適切な機械的特性を有する安定したゲルの利点により、ゲルは治療中の乳用牛の動的な運動に確実に抵抗できるであろう。ゲル中の固有の組成により、使用環境で安定である、最適な機械的特性が得られる。組成物は、適切な機械的特性、例えば、ゲルが適用される体内の組織の粘弾性に類似する粘弾性を有し、これはゲルが身体の一定の動的／機械的運動に耐えることができることを示唆する。ゲル組成物、特にシリカナノ粒子からの物理的架橋は、これらの特性を促進する。いくつかの態様では、組成物は、
１～１５重量％の複数のリチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子と、
約１ｋＤａ～約１０，０００ｋＤａの分子量を有する０．５～１０重量％のポリ（エチレンオキシド）と、
０．１～５０重量％のポリ酢酸ビニルと、
２０～７０重量％のグリセロールと、
最大１００重量％の水と、を含む又はこれらからなり、任意選択的に、
０．２～５重量％の複数の酸化亜鉛粒子、及び／又は
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％のキトサン、
を更に含み、
ここで、重量％は、組成物の総重量のパーセンテージである。
１～１５重量％の複数のリチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子と、
約１ｋＤａ～約１０，０００ｋＤａの分子量を有する０．５～１０重量％のポリ（エチレンオキシド）と、
０．１～５０重量％のポリ酢酸ビニルと、
２０～７０重量％のグリセロールと、
最大１００重量％の水と、を含む又はこれらからなり、任意選択的に、
０．２～５重量％の複数の酸化亜鉛粒子、及び／又は
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％のキトサン、
を更に含み、
ここで、重量％は、組成物の総重量のパーセンテージである。
【0031】
これらの濃度は、組成物のバイアビリティ、抗菌特性、及び機械的特性の間の最適なバランスを提供するであろう。成分の濃度が高すぎると、組成物の機械的特性が弱くなり、また細胞傷害性にも悪影響を及ぼす可能性がある。いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、１種以上の薬物又は薬剤を更に含む。これらの薬物又は薬剤は、組成物の有用性若しくは有効性を増加させるか、又は検出を容易にし得る。薬物又は薬剤を組成物の他の成分と単に混合することによって、薬物又は薬剤を組成物へと容易に組み込むことができる。
【0032】
いくつかの態様では、１種以上の薬物が、抗生物質薬、抗寄生虫薬、抗真菌薬、鎮痛薬又は抗炎症薬、ビタミン、コルチコステロイド薬、及びタンパク質を含む群又はこれらからなる群から選択される。組成物中のこれらの薬物の協調は、乳腺炎、皮膚創傷、又は本明細書で言及される任意の他の疾患若しくは障害などの感染症の予防及び治療に対して、相加的効果、又は相乗的効果さえも有し得る。これらの薬物は、組成物（機械的障壁、第４級キトサン、及び酸化亜鉛）の抗菌作用様式とは異なる作用機序を有し、組成物と薬物の組合せは、広範囲の微生物を治療及び／又は予防することを可能にし得る。
【0033】
いくつかの態様では、１種以上の薬物は、ローダミンＢ又はＢＳＡタンパク質から選択される。
【0034】
いくつかの態様では、１種以上の薬剤が、着色剤又は染料、及び比色分析ｐＨ指示薬を含む群又はこれらからなる群から選択される。薬剤は細菌の存在などの指標として有用である。薬剤はまた、投与後の組成物の交換のための指標として、又は組成物の品質のための指標として、有用であり得る。組成物内に指標を有することにより、組成物の性能の監視が簡単になり、利害関係者の用途が簡単になる。ある特定の態様では、組成物は、医学的及び／又は獣医学的使用のためのものである。ヒトへの適用が本開示から明らかになるであろうが、好ましい使用は、動物が乾燥し始めるとき又は乾燥期間中に起こり得る乳房疾患の治療及び／又は予防のために、乳用動物の乳頭管内に物理的障壁を形成するための本明細書で定義される組成物の投与に関し、これは、本明細書で定義される組成物を、動物の乳頭及び／又は乳頭管内に投与することを含む。
【0035】
本発明はまた、哺乳動物における疾患の予防及び／又は治療で使用するための、本明細書で定義される組成物に関する。本発明は、哺乳動物における疾患の予防及び／又は治療で使用するための医薬品の製造において、本明細書で定義される組成物に関する。本発明は、疾患、障害、又は状態を、治療及び／又は予防する方法に関し、これを必要とする哺乳動物、例えば乳牛に、治療有効量の本明細書で定義される組成物を投与することを含む。
【0036】
いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、哺乳動物における感染症の予防及び／又は治療で使用するためのものである。いくつかの態様では、感染症は、皮膚潰瘍、糖尿病性潰瘍、座瘡、酒さ、膿瘍、又は臓器感染症である。いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、局所、皮下、又は内部感染の、予防及び／又は治療で使用するためのものである。いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、哺乳動物の炎症の予防及び／又は治療で使用するためのものである。
【0037】
いくつかの態様では、組成物は、抗菌性又は静菌性である。いくつかの態様では、組成物は、黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）及び／又は大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対して、少なくとも４０μｇ／ｍＬのＭＩＣ５０を呈する。いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）及び／又は大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）によって引き起こされる感染症の予防及び／又は治療で使用するためのものである。
【0038】
いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、哺乳動物における乳腺炎／微生物性乳腺炎の、予防及び／又は治療で使用するためのものである。
【0039】
いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、哺乳動物における皮膚疾患の予防及び／又は治療で使用するためのものである。
【0040】
いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、組成物を局所的に投与することにより、動物及び又はヒトにおける、局所外傷の予防及び／又は治療、裂傷、擦過傷、穿刺、剥離、潰瘍、及び熱傷などの皮膚創傷の治療で使用するためのものである。
【0041】
いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、哺乳動物の体内の管のシーラント／障壁として、又は乳腺管のための乳頭シーラント／障壁として使用するためのものである。いくつかの態様は、哺乳動物の体内の管のシーラント、又は本明細書で定義される組成物を含む若しくはそれからなる乳頭シーラントに関する。いくつかの態様では、組成物は、投与の際、物理的障壁を形成し、それによってゲルへの細胞浸潤を実質的に妨げる。いくつかの態様では、組成物は、投与／注射の直後にゲル化する（例えば、又は６０秒未満、又は３０秒未満、又は１０秒未満）。したがって、組成物は、哺乳動物対象への投与又は注射後に、漏れがなく、滴下しないプラグ、又は耐久性のある封を形成することができると考えられる。
【0042】
いくつかの態様では、哺乳動物は、未経産牛又は乳牛などの、乳用家畜動物である。いくつかの態様では、哺乳動物は、ヤギ、ヒツジ、ウマ、及びスイギュウなどである。いくつかの態様では、哺乳動物は、乳牛又は乳用の雌ウシである。
【0043】
いくつかの態様では、組成物は、乳腺管の内部及び／又は乳房の皮膚上に投与される。
【0044】
いくつかの態様では、本明細書で定義されるゾルゲルポリマー組成物の投与は、ゾルゲルポリマー組成物を乳房組織上で局所的に適用すること、又は乳頭管内（乳房内）に適用することを含む。いくつかの態様では、局所投与は、乳頭を組成物に浸漬することを含む。いくつかの態様では、組成物は、乳房内投与を介して、例えば注射又は注入によって投与される。
【0045】
本発明は、本明細書で定義される組成物を投与する方法であって、乳頭管内（乳房内）及び／又は局所的に適用する組成物を適用することを含む、又はそれからなる方法に関する。
【0046】
いくつかの態様では、ゾルゲルポリマー組成物は、動物が乾燥し始める際、又は動物の乾燥期間中に投与される。ある特定の態様では、組成物は、乾燥期間中に乳頭管内に留まり、したがって乾燥期間中及び泌乳の第１段階（分娩後）において、乳腺炎の臨床症例及び無症状症例を減少させる。乾燥期間を通して乳頭管内に留まることにより、ゾルゲルポリマー組成物は、搾乳前（ｐｒｅ－ｆｒｅｓｈ）の乳用動物における高リスク期間中の乳頭管への微生物浸潤を最小限に抑える。いくつかの態様では、ゾルゲルポリマー組成物は、健康な動物の感染より前に投与される。いくつかの態様では、ゾルゲルポリマー組成物は、非泌乳動物の産後期間中に投与される。いくつかの他の態様では、ゾルゲルポリマー組成物は、動物の産前期間中に投与される。
【0047】
本発明は、動物が乾燥し始めるとき若しくは動物の乾燥期間中、並びに／又は産後期間中及び／若しくは産前期間中に投与されることを含む、又はこれらからなる、本明細書で定義される組成物を投与するための投与レジメンに関する。
【0048】
一態様では、本明細書で定義される組成物の投与後に動物から得られた乳は、乳製品の生産で使用される。組成物の投与は、乳腺炎の治療を受けている動物から得られた乳の保留時間の短縮を可能にし、それによって、動物に抗生物質を投与する場合に必要とされる標準的な乳廃棄期間を短縮する。
【0049】
いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、妊娠の遅延又は予防で使用するためのものである。いくつかの態様では、本明細書で定義される組成物は、妊娠の予防で使用するためのものである。本明細書で定義される組成物を、卵巣と子宮との間の哺乳動物の流体連通の卵管へと投与することによって、妨げる又は防止することができる。
【0050】
いくつかの態様では、本発明は、任意選択的にシリンジを使用するためのマニュアルを備えた、シリンジ中に本明細書で定義される組成物を備えるキットに関する。
【0051】
いくつかの態様では、本発明は、表面若しくは皮膚又は乳房若しくは乳頭若しくは乳頭管から組成物を除去するために適合された、１～１５重量％のピロリン酸四ナトリウムを任意選択的に含む、シリンジ及び生理食塩水を使用するためのマニュアルを任意選択的に備えた、シリンジ中に本明細書で定義される組成物を含むキットに関する。いくつかの態様では、低分子量グリコールは、５０～１０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有するエチレングリコール又はポリエチレングリコールである。
【0052】
本発明は、本発明の異なる実施形態の説明によって、添付の図面を参照して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】図１は、グラム陽性黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）（丸）及びグラム陰性大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）（四角）に対する、様々な濃度での第４級キトサン（ｑＣｈ）の抗菌特性を示すグラフである。＊ＭＩＣ：最小発育阻止濃度、及びＭＩＣ５０：５０％の成長減少を誘導した最小濃度。＊黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）に対する市販のＴｏＭＯＲＲＯＷ（登録商標）シーラント（セファピリン）で使用されている抗生物質のＭＩＣと、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対するセファピリンのＭＩＣ５０とを、比較として示す。
【図2A】図２Ａは、８時間後のグラム陽性黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）に対する、０．５重量％ｑＣｈなし（ヒドロゲルのみ）及び０．５重量％ｑＣｈあり（０．５％ｑＣｈヒドロゲル）（以下の重量比により、例２に記載したように配合：１００ｇの水、１０ｇのラポナイト（登録商標）、８ｇのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、３ｇのＰＥＯ、及び０．５ｇのｑＣｈを含む／含まない）の、本発明のヒドロゲル組成物の抗菌特性を示す棒グラフである。
【図2B】図２Ｂは、２４時間後のグラム陽性黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）に対する、０．５重量％ｑＣｈなし（ヒドロゲルのみ）及び０．５重量％ｑＣｈあり（０．５％ｑＣｈヒドロゲル）（以下の重量比により、例２に記載したように配合：１００ｇの水、１０ｇのラポナイト（登録商標）、８ｇのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、３ｇのＰＥＯ、０．５ｇのｑＣｈを含む／含まない）の、本発明のヒドロゲル組成物の抗菌特性を示す棒グラフである。
【図3A】図３Ａは、８時間後のグラム陰性大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対する、０．５重量％ｑＣｈなし（ヒドロゲルのみ）及び０．５重量％ｑＣｈあり（以下の重量比により、例２に記載したように配合：１００ｇの水、１０ｇのラポナイト（登録商標）、８ｇのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、３ｇのＰＥＯ、及び０．５ｇのｑＣｈを含む／含まない）の、本発明のヒドロゲル組成物の抗菌特性を示す棒グラフである。
【図3B】図３Ｂは、２４時間後のグラム陰性大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対する、０．５重量％ｑＣｈヒドロゲルなし（ヒドロゲルのみ）及び０．５重量％ｑＣｈあり（以下の重量比により、例２に記載したように配合：１００ｇの水、１０ｇのラポナイト（登録商標）、８ｇのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、３ｇのＰＥＯ、及び０．５ｇのｑＣｈを含む／含まない）である、ラポナイト（登録商標）組成物の抗菌特性を示す棒グラフである。
【図4A】図４Ａは、それぞれ８時間後のグラム陰性大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対する、０．５重量％ｑＣｈ又は１重量％ｑＣｈを含む本発明のヒドロゲル組成物の抗菌特性を示す棒グラフである。Ｏｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）の抗菌効果を比較群として示す。
【図4B】図４Ｂは、それぞれ２４時間後のグラム陰性大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対する、０．５重量％ｑＣｈ又は１重量％ｑＣｈを含む本発明のヒドロゲル組成物の抗菌特性を示す棒グラフである。Ｏｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）の抗菌効果を比較群として示す。
【図5】図５は、１．０重量％ｑＣｈを含む本発明のヒドロゲル組成物ｌ（３％ＰＥＯ（分子量２０ｋ）、８％ＣＭＣ、及び１５％ラポナイトを含む）の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び損失弾性率（Ｇ’’）対振動歪みを実証する、歪み掃引レオロジー実験の結果を示すグラフである。
【図6】図６は、０．５重量％ｑＣｈあり（以下の重量比により、例２に記載したように配合：１００ｇの水、１０ｇのラポナイト（登録商標）、８ｇのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、３ｇのＰＥＯ、及び０．５ｇのｑＣｈ）の、本発明のヒドロゲル組成物の剪断減粘特性（粘度対剪断応力）を示す棒グラフである。剪断減粘性生体材料の典型的な挙動である、より高い剪断応力において粘度の低下が観察された。
【図7】図７は、０．５重量％ｑＣｈあり（以下の重量比により、例２に記載したように配合：１００ｇの水、１０ｇのラポナイト（登録商標）、８ｇのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、３ｇのＰＥＯ、及び０．５ｇのｑＣｈ）の本発明のヒドロゲル組成物と、Ｏｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）との回復性を比較するグラフである。休止状態を５分間の１％歪みに設定し、次いで５分間の高い歪み（１００％）を適用した。配合の回収を監視した。
【図8】図８は、０．５重量％ｑＣｈ（以下の重量比により、例２に記載したように配合：１００ｇの水、１０ｇのラポナイト（登録商標）、８ｇのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、３ｇのＰＥＯ、及び０．５ｇのｑＣｈ）を有する、本発明のヒドロゲル組成物の射出力を示すグラフである。許容可能な射出力は８８Ｎ未満である。
【図9A】図９Ａは、０．５重量％ｑＣｈヒドロゲルなし（ヒドロゲルのみ）（以下の重量比により、例２に記載したように配合：１００ｇの水、１０ｇのラポナイト（登録商標）、８ｇのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、３ｇのＰＥＯを含む、１５μｇ／ｍＬのリゾチームを含む／含まないＰＢＳ中）の、本発明のヒドロゲル組成物の長期安定性を示す棒グラフである。
【図9B】図９Ｂは、０．５重量％ｑＣｈヒドロゲルあり（以下の重量比により、例２に記載したように配合：１００ｇの水、１０ｇのラポナイト（登録商標）、８ｇのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、３ｇのＰＥＯ、及び０．５ｇのｑＣｈを含む）１５μｇ／ｍＬのリゾチームを含む／含まないＰＢＳ中）の、本発明のヒドロゲル組成物の長期安定性を示す棒グラフである。
【図17A】図１７Ａは、ゲル表面を完全に覆うための（例５の通りであるが、１００μＬの細菌溶液（黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ））を（２０μＬの代わりに）用いた）、ゲル表面抗菌試験を示す画像である。試料を、通常の細菌成長と、本発明のヒドロゲル組成物＃１及び＃４並びに初期時点での市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌ（ＯＢ）の培養物への成分の可能な放出（ゲルは例１３に記載されるように３００ｋＤａのＰＥＯを用いて作製した）とのために、インキュベーション中に１２０ｒｐｍで振盪した。
【図17B】図１７Ｂは、ゲル表面を完全に覆うための（例５として、１００μＬの細菌溶液（黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ））を（２０μＬの代わりに）用いた）、ゲル表面抗菌試験を示す画像である。試料を、通常の細菌成長と、２４時間のインキュベーション後の本発明のヒドロゲル組成物＃１及び＃４並びに市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌ（ＯＢ）の培養物）への成分の可能な放出（ヒドロゲル組成物は例１３に記載されるように３００ｋＤａのＰＥＯを用いて作製した）とのために、インキュベーション中に１２０ｒｐｍで振盪した。
【図17C】図１７Ｃは、本発明のヒドロゲル組成物＃１及び＃４（ヒドロゲル組成物は、例１３に記載されるように３００ｋＤａのＰＥＯを用いて作製された）、市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌ（ＯＢ）、並びに７０％グリセリン（例５の通りであるが、ゲル表面を完全に覆うために１００μＬの細菌溶液（黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ））を（２０μＬの代わりに）用いた）の、抗菌特性を示す棒グラフである。試料を、正常な細菌成長及び２４時間後にグラム陽性黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）に対する培養物への成分の可能な放出のために、インキュベーション中に１２０ｒｐｍで振盪した。
【図17D】図１７Ｄは、本発明のヒドロゲル組成物＃１及び＃４（ヒドロゲル組成物は、例１３に記載されるように３００ｋＤａのＰＥＯを用いて作製された）、市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌ（ＯＢ）、並びに７０％グリセリン（例５の通りであるが、ゲル表面を完全に覆うために１００μＬの細菌溶液（黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ））を（２０μＬの代わりに）用いた）の、抗菌特性を示す棒グラフである。試料を、２４時間後にグラム陰性大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対して、培養物への成分の可能な放出の防止をもたらし得た振盪を行わなかった。
【図18A】図１８Ａは、インキュベーション９日目のグラム陰性大腸菌（Ｅ．Ｃｏｌｉ）に対する、本発明のヒドロゲル組成物＃４及び市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌに対する抗菌特性を示すグラフである、細菌汚染のレベルは波長６００ｎｍにて光学密度測定によって決定した。写真は、本発明ヒドロゲル組成物＃４及び市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌの両方の細菌プレーティング結果を示す。市販のＯｒｂｅｓｅａｌと比較して、より高くより長い抗菌効果が実証される。
【図18B】図１８Ｂは、インキュベーション９日目のグラム陽性黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）に対する、本発明のヒドロゲル組成物＃４及び市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌに対する抗菌特性を示すグラフである、細菌汚染のレベルは波長６００ｎｍにて光学密度測定によって決定した。写真は、本発明ヒドロゲル組成物＃４及び市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌの両方の細菌プレーティング結果を示す。市販のＯｒｂｅｓｅａｌと比較して、より高くより長い抗菌効果が実証される。
【図18C】図１８Ｃは、インキュベーション９日目のグラム陰性大腸菌（Ｅ．Ｃｏｌｉ）及びグラム陽性黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）の両方に対する、本発明のヒドロゲル組成物＃４及び市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌの１４日間後の細菌インベーション（ｉｎｖａｔｉｏｎ）の予防（抗菌特性）を示す棒グラフである。 市販のＯｒｂｅｓｅａｌと比較して、いかなる抗生物質も使用せずに細菌を死滅させるのに非常に効率的な抗菌効果が実証される。
【図19A】図１９Ａは、２４時間後のグラム陽性黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）（１０８ＣＦＵ／ｍＬ）に対する、本発明のヒドロゲル組成物＃１、＃２、＃３、及び＃４（ヒドロゲル組成物は、例１３に記載されるように８，０００，０００ｋＤａのＰＥＯを用いて作製された）、並びに市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌ（ＯＢ）（例５の通り）の、抗菌特性を示す棒グラフである。
【図19B】図１９Ｂは、２４時間後のグラム陽性黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）（１０８ＣＦＵ／ｍＬ）に対する、本発明のヒドロゲル組成物＃１及び＃４（ヒドロゲル組成物は、例１３に記載されるように３００ｋＤａのＰＥＯを用いて作製された）、並びに市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌ（ＯＢ）（例５の通り）の、抗菌特性を示す棒グラフである。
【図21】図２１は、本発明のヒドロゲル組成物＃１及び＃４（ヒドロゲル組成物は、例１３に記載されるように３００ｋＤａ及び８，０００，０００ｋＤａのＰＥＯを用いて作製された）、並びに市販品Ｏｒｂｅｓｅａｌ（ＯＢ）の、射出力を示すグラフである。
【図22A】図２２Ａは、細胞傷害性（線維芽細胞を細胞播種の１日後にインキュベートした）を示すグラフである。細胞（５０μＬ、播種密度１０５ＣＦＵ／ｍＬ）を、Ｔｒａｎｓｗｅｌｌインサート（孔径３μｍ）に覆われた０．１ｍＬのそれぞれの試料（ヒドロゲル組成物＃４及びＯｒｂｅｓｅａｌ）に添加した。共培養実験は、細菌及び細胞の共培養系の結果において、閉鎖チャンバ）内で５％ＣＯ２を穏やかに振盪しながら行った。
【図23A】図２３Ａは、質量漸増を伴う、例１３に記載されるような３００ｋＤａのＰＥＯ及び８，０００，０００ｋＤａのＰＥＯにより製作された、ヒドロゲル組成物＃４の細胞傷害性の結果（例１５に記載されるように実施）を示すグラフである。有意な毒性及び有意な差異がないことが実証される。
【発明を実施するための形態】
【0054】
定義
本明細書で他に定義されない限り、本出願で使用される科学用語及び技術用語は、当業者によって一般に理解される意味を有するものとする。以下の定義は、本開示に関連して使用される主要な用語の一般的な意味を例示するためにのみ与えられる。
本明細書で他に定義されない限り、本出願で使用される科学用語及び技術用語は、当業者によって一般に理解される意味を有するものとする。以下の定義は、本開示に関連して使用される主要な用語の一般的な意味を例示するためにのみ与えられる。
【0055】
本明細書で使用される「重量％」という用語は、組成物の総重量のパーセンテージを意味する。
【0056】
本明細書で使用される場合、「対象」という用語は、ヒト及び陸生動物を含むものとする。例えば、対象は、家畜種、実験動物種、動物園の動物、コンパニオンアニマル、又はヒトであり得る。特定の態様では、「対象」は、より具体的には任意の泌乳動物を指す。対象は乳牛であってもよい。
【0057】
「有効量」という用語は、疾患又は状態を治療又は予防するという目標を達成する組成物の分量を限定することを意図している。「有効」とはまた、治療なしでの疾患重症度又は発生頻度の改善を指してもよい。
【0058】
「疾患」という用語は、障害、状態、又はそれらの任意の同等物を含むことが意図されている。
【0059】
「局所」という用語は、表皮に適用される任意の組成物を指すものとする。局所用とはまた、マウスウォッシュとして使用される組成物も指すものとする。
【0060】
「乳頭浸漬」又は「乳頭ディッピング」という用語は、広範に、酪農の技術分野で使用される用語に従って解釈されるものとする。したがって、組成物は、乳頭の浸漬を意図するだけでなく、他の方法で、例えば噴霧によって適用することができ、これは、乳頭浸漬又は乳頭ディッピング組成物又は薬剤という認識されている用語の範囲内である。
【0061】
本明細書で使用される場合、特に明記されない限り、「抗菌」という用語は、例えば、抗菌、抗真菌、抗ウイルス、静菌、抗原虫、消毒、又は衛生化効果を有し得る、微生物を死滅させる又は微生物の成長を阻害するなどの殺生物効果を表す。
【0062】
本明細書で使用される場合、特に明記されない限り、「微生物」という用語は、広く解釈されるべきであり、細菌、真菌、酵母、ウイルス、及び原虫などの病原性微生物を含む。
【0063】
「乳房」という用語は、本明細書では、乳牛、ヤギ、ヒツジ、及びスイギュウなどの雌の反芻動物の腺の乳房構造を指す。乳牛では、乳房は４つの独立した腺を備え、各１つの乳頭及び１つの出口管を伴うが、一方でヒツジ及びヤギは２つの腺を有する。「乳頭」という用語は、本明細書では、乳又は乳頭洞の一部を含有する乳腺の突出部分を指す。
【0064】
「乳頭シーラント」という用語は、本明細書では、動物の乳頭の表面又は内部に物理的障壁を形成するために使用される、組成物及び装置を指す。乳頭シーラントは、乳頭表面上、乳頭線導管（ｔｅａｔ ｓｔｒｅａｋ ｃａｎａｌ）の内側、及び／又は乳頭槽の内側にあり得る。
【0065】
「溶液」という用語は、本明細書では、特に明記されない限り、溶液、懸濁液、又は分散液を指す。
【0066】
本明細書で使用される「スプレー」という用語は、乳頭の周りの皮膚などの領域にわたって組成物を送達することを意図された目的のために、エアロゾルアプリケータ又はポンプ・スプレー・アプリケータを介して適用されるといった、小さい液滴又は大きい液滴から構成されるなどの霧化された組成物を指す。
【0067】
「注入」という用語は、本明細書では、腔、静脈、又は槽への流体又は溶液の連続的な導入を指す。
【0068】
「哺乳動物」という用語は、本明細書では、皮膚上の髪又は毛、幼動物に栄養を与えるための雌による乳産生乳腺からの分泌乳、及び４つの心室を保有するヒト及び動物の両方を含む、哺乳綱の温血脊椎動物を指す。
【0069】
乳腺炎に関する本開示の態様について、「動物」という用語は、本明細書では、泌乳期間を有する雌の非ヒト哺乳動物を指し、これには、乳牛、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ブタ、及びスイギュウなどの家畜動物が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、動物は、乳用の乳牛である。「乳牛」と「未経産牛」のどちらも雌のウシであるが、「未経産牛」という用語は、本明細書では、子ウシを出産していない任意の若い雌の乳牛、典型的には離乳した３歳未満の乳牛を指す。「乳牛」という用語は、多くの場合、子ウシを出産した高齢の雌の動物を指す。
【0070】
「乾燥期間」という用語は、本明細書では、乳牛又は他の乳用動物の泌乳サイクルの非泌乳期を指す。乾燥期間は、１つの泌乳サイクルの終わりと次の泌乳の開始との間に起こる。各泌乳サイクルの終わりに、動物は、動物の非泌乳期間（乾燥期間）のための乳生産の停止に関連した、通常の生理学的、代謝的、及び内分泌的変化を含む乾燥期間に動物が入る際、「乾燥（ｄｒｙｉｎｇ ｏｆｆ）」の段階を開始する。
【0071】
「乳製品」という用語は、本明細書では、液体又は粉末形態である任意の量の乳を含有する製品を指す。これにはチーズ及びヨーグルトもまた含まれる。
【0072】
「産後」という用語は、本明細書では、分娩直後から始まり、約６週間までの期間を指す。「産前」という用語は、本明細書では、分娩前である、妊娠中の期間を指す。「周産期」という用語は、本明細書では、分娩の直前及び直後の期間を指す。
【0073】
「退縮」という用語は、本明細書では、乳牛における乳生産の停止後から最初の２～３週間を指す。
【0074】
「乳のための休薬期間」又は「乳のための保留時間」という用語は、通常の使用条件下において動物へと獣医学医薬品を最後に投与してから、そのような動物からの母乳が、規制当局によって確立された最大残留限度を超える分量の残留物を含有しないことが確実となるまでの間隔を意味する。
【0075】
「微生物浸潤」という用語は、本明細書では、例えば、細菌、特に膿形成又は壊死細菌、ウイルス、真菌、酵母、及び原虫などの病原性微生物の、身体組織又は身体の空洞中に増殖する移動を指し、これは、感染症及び／又は疾患へと進行し得る組織傷害をもたらす。「微生物浸潤」とは、「細菌浸潤」を指してもよい。
【0076】
「ゾルゲルポリマー組成物」という用語は、本明細書では、本明細書に記載されるように、ある特定の条件下においてゾルゲル状態を形成するためにゾルゲルプロセスを受けることができる、ポリマー組成物を指す。
【0077】
「ポリマー」という用語は、本明細書では、一組の高分子を含む材料を指す。ポリマーに含まれる高分子は、同じであってもよく、又はいくつかの様式で互いに異なっていてもよい。高分子は様々な骨格構造のいずれかを有することができ、１つ以上の種類のモノマー単位を含むことができる。特に、高分子は、直鎖状又は非直鎖状の骨格構造を有することができる。非直鎖状骨格構造の例としては、星形分岐、櫛形分岐、又は樹状分岐などの分岐状骨格構造、及び網状骨格構造が挙げられる。ホモポリマーに含まれる高分子は、典型的には１種類のモノマー単位を含み、一方でコポリマーに含まれる高分子は、典型的には２種類以上のモノマー単位を含む。コポリマーの例としては、統計コポリマー、ランダムコポリマー、交互コポリマー、周期的コポリマー、ブロックコポリマー、ラジアルコポリマー、及びグラフトコポリマーが挙げられる。
【0078】
ポリマーに関して本明細書で使用される場合、「分子量（ＭＷ）」という用語は、ポリマーの数平均分子量、重量平均分子量、又はメルトインデックスを指す。
【0079】
「弾性率」という用語（「ヤング率」又は貯蔵弾性率（Ｇ’）とも称される）は、本明細書では、材料における適用された歪み（すなわち、剪断歪み（比例変形）に対する剪断応力（単位面積当たりの力）の比）による応力の変化として定義される。本質的に、弾性率とは、試験された材料がその元の形状及びサイズに戻る能力を測定する、弾性材料の剛性の定量的測定値である。Ｇ’は、弾性率が応力対歪みの比（すなわち、サイズのわずかな変化に対する適用圧力の比）に等しいことを述べる、フックの法則から導出された式を用いて計算することができる。弾性率の尺度は、単位面積当たりの力（単位面積に対するニュートンの標準的なメートル比（Ｎ／ｍ２）、又は１パスカルが１平方メートル（１ｍ２）の面積にわたって適用される力の１ニュートン（１Ｎ）に相当するパスカル（Ｐａ））として報告される。このパスカル単位は、圧力、引張強度、応力、及び弾性の単位を定義するためにしばしば使用される、当技術分野で認識されている用語である。
【0080】
本明細書で使用される場合、「薬物」という用語は、インビボ又はインビトロで、原核細胞若しくは真核細胞又は生物などの生物系に対して、生理学的効果（例えば、治療効果又は予防効果）を有することができる、任意の薬剤を指す。薬物は、例えば、鎮痛薬、麻酔薬、抗炎症剤、駆虫薬、抗不整脈剤、抗喘息剤、抗生物質（ペニシリンを含む）、抗がん剤（タキソールを含む）、抗凝固薬、抗うつ薬、抗糖尿病薬、抗てんかん薬、抗ヒスタミン薬、鎮咳薬、降圧剤、抗ムスカリン剤、抗マイコバクテリア剤（ａｎｔｉｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｇｅｎｔ）、抗悪性腫瘍剤、抗酸化剤、解熱薬、免疫抑制薬、免疫賦活薬、抗甲状腺剤、抗ウイルス剤、抗不安鎮静薬（催眠薬及び神経遮断薬）、収斂薬、静菌剤、ベータアドレナリン受容体遮断剤、血液製剤及び代用血液、気管支拡張薬、緩衝剤、強心剤（ｃａｒｄｉａｃ ｉｎｏｔｒｏｐｉｃ ａｇｅｎｔ）、化学療法薬、造影剤、コルチコステロイド、咳止め薬（去痰剤及び粘液溶解薬）、利尿薬、ドーパミン作動薬（抗パーキンソン剤）、フリーラジカル捕捉剤、成長因子、止血薬、免疫剤（ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ ａｇｅｎｔ）、脂質調節剤、筋弛緩薬、タンパク質、ペプチド及びポリペプチド、副交感神経刺激薬、副甲状腺カルシトニン及びビホスホネート、プロスタグランジン、放射性医薬品、ホルモン、性ホルモン（ステロイドを含む）、時間放出結合剤、抗アレルギー剤、刺激薬及び食思減退薬、ステロイド、交感神経模倣薬、甲状腺剤、ワクチン、血管拡張薬、タンパク質、抗体、並びにキサンチンを含む、様々な既知のクラスの薬物から選択することができる、
【0081】
本明細書で使用される場合、「タンパク質」という用語は、少なくとも１つのポリペプチド鎖を含有する任意の大きな生体分子及び高分子を指す。目的のタンパク質は、酵素、抗体、膜貫通タンパク質、細胞シグナル伝達タンパク質（インスリンを含む）、及び構造タンパク質（コラーゲンを含む）を含む、異なる機能を有する様々なタンパク質から選択することができる。
【0082】
本明細書で使用される「ずり減粘」という用語は、流体粘度が剪断速度又は応力の増加と共に減少する、非ニュートン流体の共通の特徴を指す。ずり減粘は、懸濁液、エマルジョン、ポリマー溶液、及びゲルにおいて観察される。ずり減粘特質に起因して、ポリマー、高分子、又はゲルの粘度を低下させることは、剪断速度を増加させることによって可能となる。基本的に、剪断速度の増加時の粘度の減少の結果として、「ずり減粘」特性は、シリンジのピストンから穏やかな手動圧力を適用することによってゲルネットワークが一時的に変形する能力の尺度である。このずり減粘現象は、例として、そうでなければ堅い生体適合性ゲルを不融性にするために使用されてもよい。
【0083】
本明細書で使用される「耐久性のある」という用語は、ある期間の条件への曝露、例えばある期間の生理学的温度での緩衝溶液への曝露時に、材料が有意な質量損失を呈しないことを意味する。例えば、材料は、緩衝溶液に生理学的温度で約４週間曝露した後、その元の質量の１０％を超えて失わない。
【0084】
本明細書で使用される「安定な」という用語は、ある期間条件に曝露された際に、示差走査熱量測定（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：ＤＳＣ）によって決定されるように、材料が相分離を呈しないことを意味する。安定性は、例えば、ＰＢＳ中、並びに図９Ａ及び図９Ｂに示されるＰＢＳ／リゾチーム中において、安定性試験を実施することによって評価されてもよい。
【0085】
「損失正接ｔａｎδ」又は「ｔａｎδ」という用語は、本明細書では、位相角の正接、すなわち、粘性率（Ｇ’’）対弾性率（Ｇ’）の比と、流体中の存在及び弾性の程度の有用な定量化とを指す。１未満のｔａｎδ値は弾性的に優性な（すなわち、固体様）挙動を示し、１を超える値は粘性的に優性な（すなわち、液体様）挙動を示す。弾性固体では、ｔａｎδ’’＝０である。
【0086】
本明細書で使用される場合、「強い」とは、生理学的温度で、一般に、約４２０Ｐａ以上、又は約６００Ｐａ～約１０，０００Ｐａ、又は約６０００Ｐａ～約１０，０００Ｐａなどの広い範囲であり得る、弾性率Ｇ’を意味することを意図している。剛性のレベルに基づいて、固体は、例えば、荷重が加えられると変形する。材料が弾性である場合、本体は、荷重が除去された後に元の形状に戻る。「強固体」とは、一般に、生理学的条件（例えば、３７℃及び／又は生理学的ｐＨ付近）でのＧ’が典型的には約５６０Ｐａを超えるゾルゲル相転移後に形成されるゲル又は固体であるが、強固体は、組成物を製造、滅菌、又は貯蔵するための加工工程における他の要因に応じて、約５６０Ｐａ未満、又は約１０，０００Ｐａ超を形成してもよい。
【0087】
本明細書で使用される「生理学的温度」という用語は、哺乳動物の正常な体温範囲、例えば、約３５℃～約４０℃、約３６℃～約４０℃、約３７℃、及び約３７．５℃などを意味することを意図している。
【0088】
「１種以上の生理学的刺激」という用語は、本明細書では、温度（例えば、例えば、約３６℃～約４０℃、又は約３７℃の温度である体温）、ｐＨ（例えば、ほぼ生理学的なｐＨ、アルカリ性又は酸性の条件）、及びイオン強度（例えば、低張性又は高張性の状態）などを包含するが、これらに限定されない、１種以上の刺激の選択を指す。他の種類の生理学的刺激には、例えば、母乳又は他の分泌物、及び血液などの体液への曝露が含まれる。別の種類の刺激は、限定されないが、イオン、電解質、カルシウム、ナトリウム、細胞毒、マクロファージ、酵素、抗原、グルコース、エストロゲンなどの、身体の化学物質又は高分子との接触から生じ得る。
【0089】
本明細書で使用される場合、透過型電子顕微鏡（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：ＴＥＭ）によって決定される「特徴的なサイズ」という用語は、特徴的な直径を意味するか、又は複数の粒子については、平均、中央値、若しくはモード径を意味する。いくつかの態様では、複数の粒子の「特徴的なサイズ」は、粒子の少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％が、列挙された特徴的なサイズを有することを意味する。
【0090】
「親水性」という用語は、本明細書で使用される場合、約２３℃で約１０未満のオクタノール／水分配係数（Ｋｏｗ）を有する化合物を指す。
【0091】
本明細書で使用される場合、疾患又は状態を「予防する」治療薬は、統計的試料において、未処置対照試料と比較した処置試料における疾患、障害、若しくは状態の発生を減少させるか、又は未処置対照試料と比較した疾患、障害、若しくは状態の１種以上の症状の発症を遅延させる若しくは重症度を低下させる、化合物又は組成物を指す。
【0092】
「治療すること」という用語は、当該分野で認識されており、疾患、障害、又は状態を寛解すること（すなわち、疾患を停止させること、又はその臨床症状の少なくとも１つの徴候、程度、若しくは重症度を低減すること）を含む。別の態様では、「治療すること」又は「治療」とは、少なくとも１つの物理的パラメータを寛解することを指し、これは、対象によって識別できない可能性がある。更に別の態様では、「治療すること」又は「治療」とは、物理的に、（例えば、識別可能な症状の安定化）、生理学的に、（例えば、物理的パラメータの安定化）のいずれか、又はその両方で、疾患、障害又は、状態を調節することを指す。更なる態様では、「治療すること」又は「治療」とは、疾患の進行を遅らせることに関する。
【0093】
ある特定の態様では、ゲルシーラントは、水性媒体と有機液体（グリセロールなど）との組合せを含む。
【0094】
いくつかの態様では、ゾルゲルポリマー組成物は、粘弾特性及び回復特性を有する。例えば、１００％の歪みをゲル（ゲルの粘弾性領域の外側）に５分間加えると、ゲルは変形する。１００％の歪みを除去した後、１％の歪みを５分間加え、ゲルはその元の構造へと迅速に回復し、したがってヒドロゲルが永久に変形することは示唆されない。
【0095】
組成物
本発明は、以下：
複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
任意選択的に、複数の酸化亜鉛粒子と、
親水性ポリマーと、
増粘ポリマーと、
任意選択的に、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーと、
任意選択的に、接着性ポリマーと、
任意選択的に、油又はポリオールと、
水と、
を含む、組成物に関する。
本発明は、以下：
複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
任意選択的に、複数の酸化亜鉛粒子と、
親水性ポリマーと、
増粘ポリマーと、
任意選択的に、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーと、
任意選択的に、接着性ポリマーと、
任意選択的に、油又はポリオールと、
水と、
を含む、組成物に関する。
【0096】
ケイ酸塩ナノ粒子はまた、増粘ポリマーであってもよく、この場合、組成物は、以下：複数のケイ酸塩ナノ粒子と、親水性ポリマーと、を含み、任意選択的に、増粘ポリマーと、複数の酸化亜鉛粒子と、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーと、接着性ポリマーと、油又はポリオールと、水と、を更に含む。
【0097】
組成物のｐＨは、５～１３、又は６～１３、又は８～１２、９～１１のｐＨであってもよい。
【0098】
ケイ酸塩ナノ粒子は、いかなる種類のケイ酸塩粒子であってもよい。ケイ酸塩ナノ粒子は、リチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子であってもよい。粒子のサイズ又は直径は、１ｎｍ～５００ｎｍ、又は１０ｎｍ～１００ｎｍ、又は１０ｎｍ～５０ｎｍ、又は１５ｎｍ～３０ｎｍ、又は約２５ｎｍであってもよい。
【0099】
ケイ酸塩ナノ粒子が組成物中で使用される量は、０．１重量％～２０重量％、又は５重量％～２０重量％、又は５重量％～１５重量％、又は７重量％～１５重量％で変動してもよい。
【0100】
広範な親水性ポリマーを組成物に使用してもよい。いくつかの非限定的な例は、親水性ポリマーは、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ酢酸ビニル、ヒドロキシプロピルセルロース、及びポロキサマー含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。１種以上の親水性ポリマーを使用してもよい。１種の親水性ポリマーは、分子量が同じであっても異なっていてもよい。例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）は、例えば２０ｋＤａ及び３００ｋＤａの分子量を有する２つのＰＥＯの組合せで使用されてもよい。これらの組合せを有することにより、ＰＥＯに、異なる機械的、接着性、及び溶解性の特性が提供されよう。より高分子量のＰＥＯは、改善された機械的強度及び接着特性と、更なる粘性とを提供する。更に、ＰＥＯはまた細胞浸潤も防ぐ。
【0101】
又は、例えば２０ｋＤａの分子量を有するＰＥＯを使用してもよい。親水性ポリマーが組成物中で使用される量は、０．５重量％～１０重量％、又は１～７重量％、又は２～６重量％、又は２～５重量％で変動してもよい。
【0102】
広範な増粘ポリマーを組成物に使用してもよい。増粘ポリマーはケイ酸塩ナノ粒子であってもよい。増粘ポリマーの他の例は、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及び寒天、又はそれらの誘導体であってもよい。１種以上の増粘ポリマーを使用してもよい。増粘ポリマーは、２５℃の水中における増粘ポリマーの２重量％溶液中で、約２００ｍＰａ～約２，０００ｍＰａ、好ましくは約４００ｍＰａ～約９００ｍＰａの粘度を有してもよい。増粘ポリマーは、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、又は２５℃の水中にて２％で５００～９００ｍＰａの粘度を有するＣＭＣナトリウム塩であってもよい。
【0103】
増粘ポリマーが組成物中で使用される量は、３重量％～９重量％、又は３．５重量％～７．５重量％、又は４重量％～８重量％、又は５重量％～７重量％で変動してもよい。
【0104】
複数の第４級アンモニウム官能基は、以下の構造式Ｉを有する複数の繰り返し単位であってもよく、
式中、Ｘ－は、Ｃｌ－、Ｂｒ－、ＢＦ４ －、及びＰＦ６ －を含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。ＸはＣｌであってもよい。
【化2】
式中、Ｘ－は、Ｃｌ－、Ｂｒ－、ＢＦ４ －、及びＰＦ６ －を含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。ＸはＣｌであってもよい。
【0105】
式Ｉの構造化合物は、複数の第４級アンモニウム官能基を含むキトサンであってもよい。
【0106】
第４級アンモニウム化合物が組成物中で使用される量は、０．１重量％～１０重量％、又は０．２重量％～５重量％、又は０．２重量％～１重量％、又は０．２重量％～０．９重量％、０．４重量％～０．８重量％、又は約０．５重量％で変動してもよい。
【0107】
広範な接着性ポリマーを組成物に使用してもよい。１種以上の接着性ポリマーを使用してもよい。接着性ポリマーの例は、ポリ（ビニルアセテート）であってもよい。このポリマーは組成物の他の成分と適合性である。
【0108】
接着性ポリマーが組成物中で使用される量は、０．１重量％～５０重量％、又は０．１重量％～１０重量％、又は０．１重量％～５重量％、０．１重量％～３重量％、０．５重量％～２．５重量％で変動してもよい。
【0109】
複数の酸化亜鉛粒子が組成物中で使用される量は、０．１重量％～５重量％、又は０．２重量％～１重量％、又は０．２重量％～０．７５重量％、又は０．２５重量％～５．５重量％で変動してもよい。
【0110】
広範な油及びポリオールを組成物に使用してもよい。油の例は、合成油、鉱物油、植物系油及び動物系油、例えば、パラフィン、ヤシ油、オリーブ油、パーム油、大豆油、キャノーラ油（ナタネ油）、トウモロコシ油、ピーナッツ油、又はアボカド油であってもよい。組成物中で油が使用される量は、２０重量％～８０重量％、又は３０重量％～６０重量％で変動してもよい。
【0111】
ポリオールの例はグリセロールであってもよい。ポリオールは、凍結防止、乾燥防止、及び抗菌特性などのいくつかの利点及び追加の特性をゲル組成物に加え得る。
【0112】
ポリオール又はグリセロールが組成物中で使用される量は、１重量％～８０重量％、又は２０重量％～７０重量％、又は２５重量％～５５重量％、又は３０重量％～５０重量％で変動してもよい。
【0113】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標）ＸＬＧ）、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、及び増粘ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0114】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標）ＸＬＧ）、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0115】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標）ＸＬＧ）、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））、及び接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0116】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標）ＸＬＧ）、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））、及び接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0117】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標）ＸＬＧ）、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））、及び複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0118】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標）ＸＬＧ）、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））、及び複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0119】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標）ＸＬＧ）、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）、及び接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0120】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標）ＸＬＧ）、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）、及び接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0121】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、ＣＭＣ）、及び複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0122】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、ＣＭＣ）、及び複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0123】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、ＣＭＣ）、複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）、及び接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0124】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、ＣＭＣ）、複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）、又は複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0125】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、ＣＭＣ）、複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）、及び複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0126】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、ＣＭＣ）、複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）、接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））、及び複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0127】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、増粘ポリマー（例えば、ＣＭＣ）、複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）、接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））、又は複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0128】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、及び親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0129】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、及び接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0130】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））、及び複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0131】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））、及び複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0132】
本発明の組成物は、水、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））、複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）、及び複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0133】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、及び親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0134】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、及び接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0135】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））、及び複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0136】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））、及び複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0137】
本発明の組成物は、水、グリセロール、複数のケイ酸塩ナノ粒子（例えば、ラポナイト（登録商標））、親水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ））、接着性ポリマー（例えばポリ（酢酸ビニル））、複数の酸化金属粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）、及び複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマー（例えば、第４級アンモニウム官能基で官能化されたキトサン）を含んでもよいか、又はこれらからなってもよい。
【0138】
ゲルシーラントとしての組成物は、水性媒体と有機液体（グリセロールなど）との組合せを含んでもよい。
【0139】
本発明の組成物は、
１～１５重量％又は８～１５重量％の複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
０．５～１０重量％若しくは２～６重量％の親水性ポリマーと、
最大１００重量％の水と、を含んでもよいか、又はこれらからなってもよく、任意選択的に、
０～９重量％の増粘剤と、
０．２～５重量％又は０．２～０．６重量％の複数の酸化亜鉛粒子と、
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％又は０．３～０．５重量％のポリマーと、
０．１～５０重量％又は０．５～２重量％の接着性ポリマーと、
２０～８０重量％又は３５～５５重量％のグリセロールと、
を更に含む。
１～１５重量％又は８～１５重量％の複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
０．５～１０重量％若しくは２～６重量％の親水性ポリマーと、
最大１００重量％の水と、を含んでもよいか、又はこれらからなってもよく、任意選択的に、
０～９重量％の増粘剤と、
０．２～５重量％又は０．２～０．６重量％の複数の酸化亜鉛粒子と、
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％又は０．３～０．５重量％のポリマーと、
０．１～５０重量％又は０．５～２重量％の接着性ポリマーと、
２０～８０重量％又は３５～５５重量％のグリセロールと、
を更に含む。
【0140】
本発明の組成物は、
１～１５重量％若しくは８～１５重量％の複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
０．５～１０重量％若しくは２～６重量％の親水性ポリマーと、
０．１～５０重量％若しくは０．５～２重量％の接着性ポリマーと、
２０～８０重量％若しくは３５～５５重量％のグリセロールと、
最大１００重量％の水と、を含んでもよいか、又はこれらからなってもよく、任意選択的に、
０．２～５重量％又は０．２～０．６重量％の複数の酸化亜鉛粒子と、
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％又は０．３～０．５重量％のポリマーと、
を更に含む。
本発明の組成物は、
１～１５重量％若しくは８～１５重量％の複数のリチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子と、
約１ｋＤａ～約１０，０００ｋＤａの分子量を有する、０．５～１０重量％若しくは２～６重量％のポリ（エチレンオキシド）と、
０．１～５０重量％若しくは０．５～２重量％のポリ酢酸ビニルと、
２０～７０重量％若しくは３５～５５重量％のグリセロールと、
最大１００重量％の水と、を含んでもよいか、又はこれらからなってもよく、任意選択的に、
０．２～５重量％若しくは０．２～０．６重量％の複数の酸化亜鉛粒子、及び／又は
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％又は０．３～０．５重量％のキトサン
を更に含む。
１～１５重量％若しくは８～１５重量％の複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
０．５～１０重量％若しくは２～６重量％の親水性ポリマーと、
０．１～５０重量％若しくは０．５～２重量％の接着性ポリマーと、
２０～８０重量％若しくは３５～５５重量％のグリセロールと、
最大１００重量％の水と、を含んでもよいか、又はこれらからなってもよく、任意選択的に、
０．２～５重量％又は０．２～０．６重量％の複数の酸化亜鉛粒子と、
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％又は０．３～０．５重量％のポリマーと、
を更に含む。
本発明の組成物は、
１～１５重量％若しくは８～１５重量％の複数のリチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子と、
約１ｋＤａ～約１０，０００ｋＤａの分子量を有する、０．５～１０重量％若しくは２～６重量％のポリ（エチレンオキシド）と、
０．１～５０重量％若しくは０．５～２重量％のポリ酢酸ビニルと、
２０～７０重量％若しくは３５～５５重量％のグリセロールと、
最大１００重量％の水と、を含んでもよいか、又はこれらからなってもよく、任意選択的に、
０．２～５重量％若しくは０．２～０．６重量％の複数の酸化亜鉛粒子、及び／又は
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％又は０．３～０．５重量％のキトサン
を更に含む。
【0141】
本明細書で定義される組成物は、１種以上の薬物又は薬剤を更に含んでもよい。
【0142】
１種以上の薬物が、抗生物質薬、抗寄生虫薬、抗真菌薬、鎮痛薬又は抗炎症薬、ビタミン、コルチコステロイド薬、及びタンパク質を含む群から選択されてもよい。１種以上の薬剤が、着色剤又は染料、及び比色分析ｐＨ指示薬を含む群から選択されてもよい。
【0143】
組成物は、１種以上の抗生物質薬を更に含んでもよい。抗生物質薬物は、ペニシリン、ペニシリンＧ、ヘタシリンカリウム、クロキサシリンベンザチン、アンピシリン及びアモキシシリン三水和物などのペニシリン、ノボビオシンなどのアミノクマリン、セファレキシンなどのセファロスポリン、セフチオフルナトリウム、セフチオフル塩酸塩、セフチオフル結晶性遊離酸、チルジピロシン、チロシン、ツラスロマイシン、エリスロマイシン、クラリスロマイシン、及びアジスロマイシンなどのマクロライド、エンロフロキサシン、シプロフロキサシン、レボフロキサシン、及びオフロキサシンなどのキノロン並びにフルオロキノロン、スルファジメトキシン、コトリモキサゾール、及びトリメトプリムなどのスルホンアミド、テトラサイクリン、オキシテトラサイクリン、及びドキシサイクリンなどのテトラサイクリン、ジヒドロストレプトマイシン硫酸塩、ネオマイシン、ゲンタマイシン、及びトブラマイシンなどのアミノグリコシド、ピルリマイシン塩酸塩、リンコマイシン、クリンダマイシン、及びピルリマイシンなどのリンコサミド、並びにフロルフェニコールなどのアンフェニコールを含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。
【0144】
組成物は、１種以上の抗寄生虫薬を更に含んでもよい。抗寄生虫薬は、メラルソプロール、エフロルニチン、メトロニダゾール、チニダゾール、ミルテホシンなどの抗原虫薬、メベンダゾール、パモ酸ピランテル、チアベンダゾール、ジエチルカルバマジン、イベルメクチンなどの抗蠕虫薬（駆虫薬）、ニクロサミド、プラジカンテル、アルベンダゾールなどの抗条虫薬（ａｔｉｃｅｓｔｏｄｅｓ）、プラジカンテルなどの抗吸虫薬、リファンピン及びアンホテリシンＢなどの抗掻痒薬、並びにニタゾキサニドなどの広域スペクトル薬を含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。
【0145】
組成物は、１種以上の抗真菌薬を更に含んでもよい。抗真菌薬は、アムホテリシンｂ、カンジシジン、フィリピン、ハマイシン、ナタマイシン、ナイスタチン、及びリモシジンなどのポリエンを含む群又はそれらからなる群から選択されてもよい。イミダゾール、トリアゾール、チアゾール、ビフォナゾール、ブトコナゾール、クロトリマゾール、エコナゾール、フェンチコナゾール、イソコナゾール、ケトコナゾール、ルリコナゾール、ミコナゾール、オモコナゾール、オキシコナゾール、セルタコナゾール、スルコナゾール、チオコナゾール、アルバコナゾール、エフィナコナゾール、エポキシコナゾール、フルコナゾール、イサブコナゾール、イトラコナゾール、ポサコナゾール、プロピコナゾール、ラブコナゾール、テルコナゾール、ボリコナゾール、及びアバフギンなどのアゾール類；アモロールフィン、ブテナフィン、ナフチフィン、及びテルビナフィンなどのアリルアミン；アニデュラファンギン、カスポファンギン、及びミカファンギンなどのエキノカンジン；並びに、オーロン、安息香酸、シクロピロックスオラミン、フルシトシン又は５－フルオロシトシン、グリセオフルビン、ハロプロギン、トルナフタート、ウンデシレン酸、トリアセチン、クリスタルバイオレット、カステラニ塗料、オロトミド（ｆ９０１３１８）、ミルテホシン、ヨウ化カリウム、コールタール、硫酸銅（ｉｉ）、二硫化セレン、チオ硫酸ナトリウム、ピロクトンオラミン、ヨードキノール、クリオキノール、アクリソルシン、亜鉛ピリチオン、及び硫黄などのその他を含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。
【0146】
組成物は、１種以上の鎮痛薬又は抗炎症薬を更に含んでもよい。鎮痛薬又は抗炎症薬は、アスピリン、イブプロフェン、及びナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、ジクロフェナク、アセトアミノフェン、セレコキシブ、ピロキシカム、インドメタシン、メロキシカム、ケチプロフェン、スリンダク、ジフルニサル、ナブメトン、オキサプロジン、トルメチン、サルサラート、エトドラク、フェノプロフェン、フルルビプロフェン、ケトロラック、メクロフェナメート、並びにメフェナム酸を含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。
【0147】
組成物は、１種以上のコルチコステロイド薬を更に含んでもよい。コルチコステロイド薬物は、プレドニゾン、ベタメタゾン、コルチゾン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、及びトリアムシノロンアセトニドを含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。
【0148】
組成物は、１種以上のタンパク質を更に含んでもよい。タンパク質は、酵素、ホルモン（プロゲステロン、エストロゲン）、抗体、ＣＡＳタンパク質、膜貫通タンパク質、アミノ酸、細胞シグナル伝達タンパク質、並びにコラーゲン、ヒアルロナン、エラスチン、及びトロポエラスチンなどの構造タンパク質含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。
【0149】
組成物は、１種以上の着色剤又は染料を更に含んでもよい。着色剤又は染料は、キノリンイエロー、ポンソー４Ｒ、カルモイシン、パテントブルーＶ、グリーンＳ、ブリリアントブルーＦＣＦ、インジゴチン、ファーストグリーンＦＣＦ、エリトロシン、サンセットイエロー、アルラレッドＡＣ、タートラジン、サンセットイエローＦＣＦ、スピルリナ、及びベタニン含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。
【0150】
組成物は、１種以上の比色分析ｐＨ指示薬を更に含んでもよい。比色分析ｐＨ指示薬は、ブロモクレゾールパープル、ブロモチモールブルー、メチルレッド、及びフェノールレッド含む群又はこれらからなる群から選択されてもよい。
【0151】
組成物はゲルの形態である。ゲルは、約３８℃において、０．５ｇ／ｍＬ～３．０ｇ／ｍＬ、又は０．８ｇ／ｍＬ～２．０ｇ／ｍＬ、又は１ｇ／ｍＬ～１．５ｇ／ｍＬの密度を有してもよい。
【0152】
ゾルゲルポリマー組成物は、組成物が室温にてシリンジ中で変形され得るようなずり減粘特性を有する。組成物は単一バレルシリンジなどを用いて注射することができる。組成物は注射の直後にゲル化する（例えば、又は６０秒未満、又は３０秒未満、又は１０秒未満）。
【0153】
組成物は粘弾特性及び回復特性を有する。例えば、１００％の歪みをゲル（ゲルの粘弾性領域の外側）に５分間加えると、ゲルは変形する。１００％の歪みを除去した後、１％の歪みを５分間加え、ゲルはその元の構造へと迅速に回復し、したがってヒドロゲルが永久に変形することは示唆されない。ゲルは、約２．５ｍＬ／秒の投与速度にて、約１．５ｍｍの先端直径を有する１００Ｎ未満の射出力で注射可能である。
【0154】
組成物は、約１０－１％～約１０３％の歪み値で約１０２Ｐａ～約１０５Ｐａの機械的強度を有する。
【0155】
組成物は剪断減粘性である。展延性は、例えば、Ｌａｒｄｙ，Ｆ．ら、「Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｃｏｌｌｏｉｄｓ：Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ．」、「Ｄｒｕｇ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｈａｒｍａｃｙ」、第２６巻第７１５～７２１頁（２０００年）、又はＧａｒｇ，Ａ．ら、「Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｏｆ ｓｅｍｉｓｏｌｉｄ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓ：ａｎ ｕｐｄａｔｅ．Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ」、第２６巻第８４～８４頁（２００２年）に記載される手順によって測定されてもよい。
【0156】
組成物は粘膜付着性である（例えば、キトサン構成成分の存在に起因）。粘膜付着特性は、例えば、Ｓｈａｉｋｈ，Ｒ．ら、「Ｍｕｃｏａｄｈｅｓｉｖｅ ｄｒｕｇ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍｓ．」、「Ｊ Ｐｈａｒｍ Ｂｉｏａｌｌｉｅｄ Ｓｃｉ」、第３巻第８９～１００頁、ｄｏｉ：１０．４１０３／０９７５－７４０６．７６４７８（２０１１年）、Ａｎｎａｂｉ，Ｎ．ら、「Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａ ｈｉｇｈｌｙ ｅｌａｓｔｉｃ ｈｕｍａｎ ｐｒｏｔｅｉｎ－ｂａｓｅｄ ｓｅａｌａｎｔ ｆｏｒ ｓｕｒｇｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．」、「Ｓｃｉ Ｔｒａｎｓｌ Ｍｅｄ」、第９巻、ｅａａｉ７４６６、ｄｏｉ：１０．１１２６／ｓｃｉｔｒａｎｓｌｍｅｄ．ａａｉ７４６６（２０１７）、又は例１２に記載される手順によって測定されてもよい。
【0157】
組成物は約２３℃で最大１２０日間安定であるか、又は組成物は約３７℃で最大１２０日間安定であり、組成物は約３９℃で最大１２０日間安定である。組成物は、乳又は水の存在下において、３７～４０℃で最大約１２０日間まで安定である。
【0158】
剪断減粘特性に起因して、組成物の適用は可逆性である。換言すれば、ゲルは、剪断応力（圧搾又は圧力）を加えることによって、それらの適用部位から除去されてもよい。
【0159】
組成物の他の構成成分と組み合わせた場合、物理的に可逆性なゲルが形成される。特定のイオンが組成物中に存在する場合、それらは相互作用を静電気的に遮蔽し、それによってナノプレートレットが集合するのを妨げる可能性がある。例えば、ピロリン酸塩は、正に帯電した縁部で吸収され、それによって三次元構造の形成を損なう。この戦略を採用してゲル化を逆転させることができる。このゲルは塩の添加時に容易に除去され得る。組成物は、任意選択的にピロリン酸四ナトリウム又は低分子量グリコールを含む生理食塩水の添加によって、除去されてもよい。生理食塩水は、１～１５重量％のピロリン酸四ナトリウムを含んでもよい。低分子量グリコールは、５０～１０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有するエチレングリコール又はポリエチレングリコールであってもよい。
【0160】
医療用途
本明細書で定義される組成物又はゲルは、物理的微生物性障壁として機能することによって局所的外傷を治療し、感染を予防するために使用されてもよい。ゲルは、乳用牛の乳腺炎を治療又は予防するための乳房内乳頭シーラントとして使用してもよい。ゲルは、例としてシリンジで注射することによって、容易に投与又は適用され得る。
本明細書で定義される組成物又はゲルは、物理的微生物性障壁として機能することによって局所的外傷を治療し、感染を予防するために使用されてもよい。ゲルは、乳用牛の乳腺炎を治療又は予防するための乳房内乳頭シーラントとして使用してもよい。ゲルは、例としてシリンジで注射することによって、容易に投与又は適用され得る。
【0161】
組成物は、抗菌性又は静菌性である。組成物は、黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）若しくは大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）、又は両方に対して、少なくとも４０μｇ／ｍＬのＭＩＣ５０を呈する。
【0162】
本発明は、乳腺炎を治療又は予防する方法であって、それを必要とする対象の乳房内乳頭管内に有効量である本明細書に記載の組成物のいずれかを適用し、それにより、乳腺炎を治療又は予防することを含む、方法に関する。
【0163】
対象は、乳用家畜動物、好ましくは未経産牛又は乳牛であり得るが、ヤギ、ヒツジ、ウマ、及びスイギュウなどの他の動物もまた含み得る。本発明は、対象が乳牛である、本明細書に記載の方法のいずれかに関する。
【0164】
ゾルゲルポリマー組成物は、組成物を乳房組織へと局所的に適用すること、又は乳頭管内にゾルゲルポリマー組成物を適用することを含む投与をされてもよい。局所投与は、乳頭を組成物に浸漬することを含んでもよい。組成物は、乳房内投与を介して、例えば注射又は注入によって投与されてもよい。
【0165】
ゾルゲルポリマー組成物は、動物が乾燥し始める際、又は動物の乾燥期間中に投与されてもよい。組成物は、乾燥期間中に乳頭管内に留まり、したがって乾燥期間中及び泌乳の第１段階（分娩後）において、乳腺炎の臨床症例及び無症状症例を減少させる。乾燥期間を通して乳頭管内に留まることにより、組成物は、搾乳前（ｐｒｅ－ｆｒｅｓｈ）の乳用動物における高リスク期間中の乳頭管への微生物浸潤を最小限に抑える。組成物は、健康な動物の感染前に投与されてもよい。ゾルゲルポリマー組成物は、非泌乳動物の産後期間中に投与されてもよい。組成物は、動物の産前期間中に投与されてもよい。適用後に動物から得られた乳は、乳製品の製造に使用してもよい。
【0166】
本発明は、乳房内乳頭管から組成物を除去することを更に含む、本明細書に記載の方法のいずれかに関する。本発明は、乳頭に剪断応力を加えることによって組成物を除去する、本明細書に記載の方法のいずれかに関する。本発明は、組成物を生理食塩水と接触させることによって組成物を除去する、本明細書に記載の方法のいずれかに関する。
【0167】
本発明は、それを必要とする対象の局所、皮下、又は内部感染を治療又は予防する方法であって、有効量である本明細書に記載の組成物のいずれかを対象に局所的に投与し、それにより感染を治療又は予防することを含む、方法に関する。
【0168】
本発明は、感染が、皮膚潰瘍、糖尿病性潰瘍、座瘡、酒さ、膿瘍、又は臓器感染である、本明細書に記載の方法のいずれかに関する。
【0169】
本発明は、それを必要とする動物及び又はヒト対象における裂傷、擦過傷、穿刺、剥離、潰瘍、及び熱傷などの皮膚創傷を治療する方法であって、本明細書に記載の組成物のいずれかの有効量を対象に局所投与し、それによって皮膚創傷を治療することを含む、方法に関する。
【0170】
組成物は、投与の際、物理的障壁を形成し、それによってゲルへの細胞浸潤を実質的に妨げる。
【0171】
組成物は、ゾルゲルポリマー組成物のための医学的及び獣医学的使用を提供する。ヒトへの適用が本開示から明らかになるであろうが、好ましい使用は、動物が乾燥し始める際又は乾燥期間中に起こり得る乳房疾患を治療又は予防するために、乳用動物の乳頭管内に物理的障壁を形成する方法であって、本明細書に記載のゾルゲルポリマー組成物のいずれかを動物の乳頭又は乳頭管内に投与することを含む、方法に関する。組成物は、乳腺炎を引き起こす微生物による乳腺の浸潤を予防することによって、感染症又は乳腺炎を予防する方法で使用してもよい。組成物は、組成物を局所投与することにより、動物及び／又はヒト対象における、微生物性乳腺炎の治療若しくは予防のため、又は局所的外傷の微生物感染の治療若しくは予防のため、裂傷、擦過傷、穿刺、剥離、潰瘍、及び熱傷などの皮膚創傷の治療で使用してもよい。
【0172】
本発明は、対象の妊娠を遅延又は予防する方法であって、対象の卵管に、卵巣と子宮との間の流体連通を実質的に妨げる又は予防するのに充分な量で本明細書に記載の組成物のいずれかを投与することを含む、方法に関する。
【0173】
本発明は、本明細書で定義される組成物、１つ以上のシリンジを、使用説明書と一緒に含み、任意選択的に、投与後に組成物を除去するための上記で定義された生理食塩水を更に含む、キットに関する。
【0174】
例
本明細書に記載される本発明の態様がより完全に理解され得るように、以下の例を記載する。本出願に記載される例は、本明細書で提供される化合物、医薬組成物、及び方法を例示するために提供され、それらの範囲を限定するいかなる方法としても決して解釈されるべきではない。
本明細書に記載される本発明の態様がより完全に理解され得るように、以下の例を記載する。本出願に記載される例は、本明細書で提供される化合物、医薬組成物、及び方法を例示するために提供され、それらの範囲を限定するいかなる方法としても決して解釈されるべきではない。
【0175】
材料及び方法
化学物質及び溶媒は、商業的供給業者から購入するか、又は標準的な技術によって製作及び精製した。以下の市販の試薬は、いかなる更なる精製をすることなく、購入したまま使用した：キトサン（低分子量、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ４４８８６９）、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド水溶液（２０～２５％の水を含有、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ５００５３）、ポリ（エチレングリコール）（Ｍｎ＝２０ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ ８１３００）、ポリ（エチレングリコール）（Ｍｎ約８，０００，０００ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ ３７２８３８）、酸化重水素（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ １１３３６６００２５）。
化学物質及び溶媒は、商業的供給業者から購入するか、又は標準的な技術によって製作及び精製した。以下の市販の試薬は、いかなる更なる精製をすることなく、購入したまま使用した：キトサン（低分子量、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ４４８８６９）、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド水溶液（２０～２５％の水を含有、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ５００５３）、ポリ（エチレングリコール）（Ｍｎ＝２０ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ ８１３００）、ポリ（エチレングリコール）（Ｍｎ約８，０００，０００ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ ３７２８３８）、酸化重水素（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ １１３３６６００２５）。
【0176】
例１－第４級キトサンの合成
第４級キトサン（ｑＣｈ）を、わずかな修飾により前述のように調製した（Ｖｉｖｉａｎｅ Ａ．ら、「Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｓａｌｔ：ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｏｆ ｃｈｒｏｍｉｕｍ（ＶＩ）ｉｏｎ．」、「Ｒｅａｃｔｉｖｅ＆Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」、第６１巻（２００４年）第３４７／３５２頁）。キトサン（５０，０００～１９０，０００Ｄａ（粘度基準）；７５～８５％脱アセチル化）（５．０ｇ）及び１００ｍＬの脱イオン（ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ：ＤＩ）水を、２５０ｍＬ丸底フラスコに添加した。続いて、混合物を室温（約２３℃）で３０分間撹拌した（キトサンは完全には溶解しなかった）。その後、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド水溶液（９０％以上）（５．０ｇ）を添加した。反応フラスコをスリーブストッパで閉じた。次に、ストッパ内の針の粘着を通してシステムを排気するために、真空器（ｈｏｕｓｅ ｖａｃｕｕｍ）を採用した。次いで、反応混合物を、ホットプレート及び油浴を用いて、１００℃まで加熱した。混合物が沸騰し始めた１５秒後、真空に接続された針を取り外した。この手順を、不活性雰囲気を作り出すために実施して、反応フラスコ内の酸素を除去した。混合物を記載した温度で２４時間撹拌した。次いで、混合物を室温に冷却し、各３０ｍＬのエタノールを含有する１２×５０ｍＬ遠心チューブへ、等量で添加した。遠心分離後、上清を廃棄し、沈殿物をエタノールで３回すすいだ。次に、生成物を真空遠心分離機（ｖａｃｕｆｕｇｅ）中で貯蔵し、「Ｄ－ＡＱ」モードを用いて、温度を３０℃に設定して一晩乾燥させた。反応を、乾燥生成物をＤ２Ｏ中に溶解することによって１Ｈ－ＮＭＲ（核磁気共鳴）分光法を用いて特徴付けた。Ｂｒｕｋｅｒ ６００ ＮＭＲと互換性のある専用ソフトウェアを用いてデータを分析した。４級化及び脱アセチル化の程度を、約３．２３ｐｐｍ（－Ｎ（ＣＨ３）３ ＋）、２．８１ｐｐｍ（ピラノース環における１Ｈ）、及び２．０６ｐｐｍ（－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３）におけるピークの積分面積から計算した。
第４級キトサン（ｑＣｈ）を、わずかな修飾により前述のように調製した（Ｖｉｖｉａｎｅ Ａ．ら、「Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｓａｌｔ：ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｏｆ ｃｈｒｏｍｉｕｍ（ＶＩ）ｉｏｎ．」、「Ｒｅａｃｔｉｖｅ＆Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」、第６１巻（２００４年）第３４７／３５２頁）。キトサン（５０，０００～１９０，０００Ｄａ（粘度基準）；７５～８５％脱アセチル化）（５．０ｇ）及び１００ｍＬの脱イオン（ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ：ＤＩ）水を、２５０ｍＬ丸底フラスコに添加した。続いて、混合物を室温（約２３℃）で３０分間撹拌した（キトサンは完全には溶解しなかった）。その後、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド水溶液（９０％以上）（５．０ｇ）を添加した。反応フラスコをスリーブストッパで閉じた。次に、ストッパ内の針の粘着を通してシステムを排気するために、真空器（ｈｏｕｓｅ ｖａｃｕｕｍ）を採用した。次いで、反応混合物を、ホットプレート及び油浴を用いて、１００℃まで加熱した。混合物が沸騰し始めた１５秒後、真空に接続された針を取り外した。この手順を、不活性雰囲気を作り出すために実施して、反応フラスコ内の酸素を除去した。混合物を記載した温度で２４時間撹拌した。次いで、混合物を室温に冷却し、各３０ｍＬのエタノールを含有する１２×５０ｍＬ遠心チューブへ、等量で添加した。遠心分離後、上清を廃棄し、沈殿物をエタノールで３回すすいだ。次に、生成物を真空遠心分離機（ｖａｃｕｆｕｇｅ）中で貯蔵し、「Ｄ－ＡＱ」モードを用いて、温度を３０℃に設定して一晩乾燥させた。反応を、乾燥生成物をＤ２Ｏ中に溶解することによって１Ｈ－ＮＭＲ（核磁気共鳴）分光法を用いて特徴付けた。Ｂｒｕｋｅｒ ６００ ＮＭＲと互換性のある専用ソフトウェアを用いてデータを分析した。４級化及び脱アセチル化の程度を、約３．２３ｐｐｍ（－Ｎ（ＣＨ３）３ ＋）、２．８１ｐｐｍ（ピラノース環における１Ｈ）、及び２．０６ｐｐｍ（－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３）におけるピークの積分面積から計算した。
【化3】
【0177】
例２－ゲル製作の代表的な例
剪断減粘性抗菌シーラントヒドロゲルを、いくつかの構成成分を混合することによって配合した。最初に、ラポナイト（登録商標）（１０ｇ、ラポナイト－ＸＬＧ ＸＲ、ＢＹＫ）を、８０ｍＬの冷水（４℃）に添加し、室温で１５分間又はゲルが完全に形成されるまで、実験室ホモジナイザーによって８００ｒｐｍで混合した。別個のビーカ内で、ＰＥＯ（Ｍｗ＝２０ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ８．２１０３７）（３ｇ、１５重量％）、ｑＣｈ（１ｇ、５重量％）、及び様々な量のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣナトリウム塩、２５℃の水中において２％で粘度＝５００～９００ｍＰａ・ｓ、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃ００４５）（２ｇ～４ｇ、１０～２０重量％）を、８０℃のＤＩ水（２０ｍＬ）中において３０分間撹拌することによって均質化して、ストック溶液を形成した。次いで、ストック溶液（２０ｍＬ）をラポナイト（登録商標）ゲル（８０ｍＬ）に添加し、ホモジナイザーによって約１，２００ｒｐｍで激しく混合した。得られたヒドロゲルを、使用前に室温で１２時間インキュベートすることによって更に安定化させた。
剪断減粘性抗菌シーラントヒドロゲルを、いくつかの構成成分を混合することによって配合した。最初に、ラポナイト（登録商標）（１０ｇ、ラポナイト－ＸＬＧ ＸＲ、ＢＹＫ）を、８０ｍＬの冷水（４℃）に添加し、室温で１５分間又はゲルが完全に形成されるまで、実験室ホモジナイザーによって８００ｒｐｍで混合した。別個のビーカ内で、ＰＥＯ（Ｍｗ＝２０ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ８．２１０３７）（３ｇ、１５重量％）、ｑＣｈ（１ｇ、５重量％）、及び様々な量のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣナトリウム塩、２５℃の水中において２％で粘度＝５００～９００ｍＰａ・ｓ、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃ００４５）（２ｇ～４ｇ、１０～２０重量％）を、８０℃のＤＩ水（２０ｍＬ）中において３０分間撹拌することによって均質化して、ストック溶液を形成した。次いで、ストック溶液（２０ｍＬ）をラポナイト（登録商標）ゲル（８０ｍＬ）に添加し、ホモジナイザーによって約１，２００ｒｐｍで激しく混合した。得られたヒドロゲルを、使用前に室温で１２時間インキュベートすることによって更に安定化させた。
【0178】
例３－ＺｎＯ含有ゲルの製作
剪断減粘性抗菌シーラントヒドロゲルを、いくつかの構成成分を混合することによって配合した。最初に、ＰＥＯ（Ｍｗ＝２０ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ８．２１０３７）（３ｇ）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水８０ｍＬ中に溶解した。この溶液を４℃まで冷却し、ラポナイト（１０ｇ、Ｌａｐｏｎｉｔｅ－ＸＬＧ ＸＲ、ＢＹＫ）及びＺｎＯナノ粒子（ＺｎＯ ＮＰ、粒径１００ｎｍ未満（ＴＥＭ）、平均粒径４０ｎｍ以下、Ｈ２Ｏ中２０重量％、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ７２１０７７）（１ｇ）を添加し、続いて、室温にて８００ｒｐｍで１５分間又はゲルが完全に形成されるまで実験室ホモジナイザーで混合した。別個のビーカ内で、ｑＣｈ（１ｇ、５重量％）、及び様々な量のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣナトリウム塩、２５℃の水中において２％で粘度＝５００～９００ｍＰａ・ｓ、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃ００４５）（２ｇ～４ｇ、１０～２０重量％）を、８０℃のＤＩ水（２０ｍＬ）中において３０分間撹拌することによって均質化して、ストック溶液を形成した。次いで、ストック溶液（２０ｍＬ）をラポナイトゲル（８０ｍＬ）に添加し、ホモジナイザーによって約１，２００ｒｐｍで激しく混合した。得られたヒドロゲルを、使用前に室温で１２時間インキュベートすることによって更に安定化させた。
剪断減粘性抗菌シーラントヒドロゲルを、いくつかの構成成分を混合することによって配合した。最初に、ＰＥＯ（Ｍｗ＝２０ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ８．２１０３７）（３ｇ）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水８０ｍＬ中に溶解した。この溶液を４℃まで冷却し、ラポナイト（１０ｇ、Ｌａｐｏｎｉｔｅ－ＸＬＧ ＸＲ、ＢＹＫ）及びＺｎＯナノ粒子（ＺｎＯ ＮＰ、粒径１００ｎｍ未満（ＴＥＭ）、平均粒径４０ｎｍ以下、Ｈ２Ｏ中２０重量％、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ７２１０７７）（１ｇ）を添加し、続いて、室温にて８００ｒｐｍで１５分間又はゲルが完全に形成されるまで実験室ホモジナイザーで混合した。別個のビーカ内で、ｑＣｈ（１ｇ、５重量％）、及び様々な量のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣナトリウム塩、２５℃の水中において２％で粘度＝５００～９００ｍＰａ・ｓ、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃ００４５）（２ｇ～４ｇ、１０～２０重量％）を、８０℃のＤＩ水（２０ｍＬ）中において３０分間撹拌することによって均質化して、ストック溶液を形成した。次いで、ストック溶液（２０ｍＬ）をラポナイトゲル（８０ｍＬ）に添加し、ホモジナイザーによって約１，２００ｒｐｍで激しく混合した。得られたヒドロゲルを、使用前に室温で１２時間インキュベートすることによって更に安定化させた。
【0179】
例４－グリセリン及びＺｎＯによる二成分ゲルの製作
凍結防止、乾燥防止、及び抗菌特性を有する二成分ゲルを、グリセリンの添加によって配合した。ＰＥＯ（Ｍｗ約２０ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ８．２１０３７）（４ｇ）及び０．４ｇのＰＥＯ（Ｍｗ約８，０００ｋＤａ）を、４４ｇのグリセリン（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ １．３７０２８）中に分散させた。この混合物を水浴によって９０℃で５分間加熱した。次に、３４ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水を添加し、続いてポリマーが完全に溶解するまで混合した。ＺｎＯ ＮＰ（２．５ｇ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ７２１０７７）を添加し、その温度が室温（約２３℃）に達するまで混合物を更に混合した。ｐＨ指示薬を含有するゲル製剤の場合、８０μＬのブロモクレゾールパープル（エタノール中１０ｍｇ／ｍＬ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ １１４３７５）は、この工程で任意選択的に添加することができた。次いで、１５グラムのラポナイトを添加し、ゲルが形成されるまで上記で調製した溶液と混合し、水浴によって９０℃で２０分間インキュベートして、ゲルを安定化させた。ゲルを５０℃以下に冷却した後、７．１６７ｇのｑＣｈ溶液（水中７．５ｗ／ｗ％）、１１ｇのグリセリン、及び２．３３３ｇのＭｉｌｌｉ－Ｑ水を添加し、激しく混合した。ゲルを、酢酸エチル（ＨＰＬＣ Ｐｌｕｓ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ６５０５２８）中０．１ｇ／ｍＬポリ（酢酸ビニル）（Ｍｗ約１００ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ １８９４８０）１２．５ｍＬ、及び氷酢酸（ＨＰＬＣ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ＡＸ００７４）３００μＬと、更によく混合した。最後に、ゲル混合物を、真空下において６０℃で５時間加工した。
凍結防止、乾燥防止、及び抗菌特性を有する二成分ゲルを、グリセリンの添加によって配合した。ＰＥＯ（Ｍｗ約２０ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ８．２１０３７）（４ｇ）及び０．４ｇのＰＥＯ（Ｍｗ約８，０００ｋＤａ）を、４４ｇのグリセリン（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ １．３７０２８）中に分散させた。この混合物を水浴によって９０℃で５分間加熱した。次に、３４ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水を添加し、続いてポリマーが完全に溶解するまで混合した。ＺｎＯ ＮＰ（２．５ｇ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ７２１０７７）を添加し、その温度が室温（約２３℃）に達するまで混合物を更に混合した。ｐＨ指示薬を含有するゲル製剤の場合、８０μＬのブロモクレゾールパープル（エタノール中１０ｍｇ／ｍＬ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ １１４３７５）は、この工程で任意選択的に添加することができた。次いで、１５グラムのラポナイトを添加し、ゲルが形成されるまで上記で調製した溶液と混合し、水浴によって９０℃で２０分間インキュベートして、ゲルを安定化させた。ゲルを５０℃以下に冷却した後、７．１６７ｇのｑＣｈ溶液（水中７．５ｗ／ｗ％）、１１ｇのグリセリン、及び２．３３３ｇのＭｉｌｌｉ－Ｑ水を添加し、激しく混合した。ゲルを、酢酸エチル（ＨＰＬＣ Ｐｌｕｓ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ６５０５２８）中０．１ｇ／ｍＬポリ（酢酸ビニル）（Ｍｗ約１００ｋＤａ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ １８９４８０）１２．５ｍＬ、及び氷酢酸（ＨＰＬＣ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ＡＸ００７４）３００μＬと、更によく混合した。最後に、ゲル混合物を、真空下において６０℃で５時間加工した。
【0180】
例５－ゲル抗菌特性の評価
全ての実験で使用した黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）及び大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）株は、酪農場から単離した。各実験の前に、単一細菌コロニーを３．７５％Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ（ＢＨＩ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ５３２８６）ブロス中に３７℃で対数期中期まで接種することによって、細菌ストック培養物を調製した。次いで、細菌ストック培養物を、１０９コロニー形成単位（ｃｏｌｏｎｙ ｆｏｒｍｉｎｇ ｕｎｉｔ：ＣＦＵ）／ｍＬまで希釈した。溶液中の第４級キトサン（ｑＣｈ）の抗菌特性を試験するために、１０～３１２μｇ／ｍＬの異なる濃度のｑＣｈを、ＢＨＩブロス中に段階希釈した。次いで、細菌溶液を９６ウェルプレート上の新たに調製したｑＣｈ溶液へ添加した。最終的な細菌播種密度は５×１０５ＣＦＵ／ｍＬであった。対照試料は、ｑＣｈを含まないＢＨＩブロス中で成長する細菌を含有していた。２４時間のインキュベーション後、細菌密度を６００ｎｍの波長（ＯＤ ６００ｎｍ）における光学密度（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ：ＯＤ）によって測定した。図１を参照のこと。
全ての実験で使用した黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）及び大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）株は、酪農場から単離した。各実験の前に、単一細菌コロニーを３．７５％Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ（ＢＨＩ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ ５３２８６）ブロス中に３７℃で対数期中期まで接種することによって、細菌ストック培養物を調製した。次いで、細菌ストック培養物を、１０９コロニー形成単位（ｃｏｌｏｎｙ ｆｏｒｍｉｎｇ ｕｎｉｔ：ＣＦＵ）／ｍＬまで希釈した。溶液中の第４級キトサン（ｑＣｈ）の抗菌特性を試験するために、１０～３１２μｇ／ｍＬの異なる濃度のｑＣｈを、ＢＨＩブロス中に段階希釈した。次いで、細菌溶液を９６ウェルプレート上の新たに調製したｑＣｈ溶液へ添加した。最終的な細菌播種密度は５×１０５ＣＦＵ／ｍＬであった。対照試料は、ｑＣｈを含まないＢＨＩブロス中で成長する細菌を含有していた。２４時間のインキュベーション後、細菌密度を６００ｎｍの波長（ＯＤ ６００ｎｍ）における光学密度（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ：ＯＤ）によって測定した。図１を参照のこと。
【0181】
ゲルの抗菌特性を、Ｏｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）Ｄｒｙ Ｃｏｗ Ｔｅａｔ Ｓｅａｌａｎｔ（油基剤中の次硝酸ビスマス（６５ｗ／ｗ％））と比較した。簡潔には、０．２ｍＬの例２の抗菌ゲル及び０．２ｍＬのＯｒｂｅｓｅａｌを、９６ウェルプレート（１ｍＬのディープウェル）に（別々のウェルで）添加した。次いで、試料を遠心分離し、２０μＬの細菌溶液（１０５ＣＦＵ／ｍＬ）を各試料に添加した。対照ウェルは、１０５ＣＦＵ／ｍＬの上述した細菌株を含有するＢＨＩブロスからなっていた。試料を３７℃にて所定の時点でインキュベートした。インキュベーション後、試料をオートクレーブ水中に再懸濁し、リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ、ｐＨ７．４）中に段階希釈し、ヒツジ血液寒天プレートにプレーティングした。次いで、寒天プレートを更に１６時間インキュベートした。各試料の細菌密度（ＣＦＵ／ｃｍ２）を、計数したコロニーの数によって決定した。図２Ａ～図２Ｂ、図３Ａ～図３Ｂ、及び図４Ａ～図４Ｂを参照のこと。
【0182】
例６－射出力の決定
材料の注入性を、５００Ｎロードセルを備えた機械試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｍｏｄｅｌ ５９４３、マサチューセッツ州ノーウッド）を用いて分析した。簡単に言えば、ゲルを０．５ｍＬ／秒の流速で５ｍＬルアーロックシリンジに添加した。針のないシリンジを特注のホルダに差し込んだ。上部圧縮プラテンを用いてシリンジプランジャを押し下げた。Ｂｌｕｅｈｉｌｌバージョン３ソフトウェア（Ｉｎｓｔｒｏｎ、マサチューセッツ州ノーウッド）を用いて力を記録した。全ての測定を少なくとも３回繰り返した。各繰り返し後にホルダを洗浄した。図８を参照されたい。
材料の注入性を、５００Ｎロードセルを備えた機械試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｍｏｄｅｌ ５９４３、マサチューセッツ州ノーウッド）を用いて分析した。簡単に言えば、ゲルを０．５ｍＬ／秒の流速で５ｍＬルアーロックシリンジに添加した。針のないシリンジを特注のホルダに差し込んだ。上部圧縮プラテンを用いてシリンジプランジャを押し下げた。Ｂｌｕｅｈｉｌｌバージョン３ソフトウェア（Ｉｎｓｔｒｏｎ、マサチューセッツ州ノーウッド）を用いて力を記録した。全ての測定を少なくとも３回繰り返した。各繰り返し後にホルダを洗浄した。図８を参照されたい。
【0183】
例７－レオロジー特性の評価
レオロジー試験は、４０ｍｍコーンを用いて３７℃でＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＤＨＲ－２ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒにて実施した。試験又は繰り返しのたびに新鮮な新しい試料を採用した。温度浸漬時間は、全ての試料の初回測定から２０秒前であった。振動周波数は１Ｈｚであった。２つの方法を以下のように実施した：
レオロジー試験は、４０ｍｍコーンを用いて３７℃でＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＤＨＲ－２ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒにて実施した。試験又は繰り返しのたびに新鮮な新しい試料を採用した。温度浸漬時間は、全ての試料の初回測定から２０秒前であった。振動周波数は１Ｈｚであった。２つの方法を以下のように実施した：
【0184】
歪み掃引
株を対数的に０．０１％から１０００％に増加させた。１０個のデータ点を年代毎に取得した。降伏応力及び降伏歪みは、それぞれ、Ｇ’、Ｇ’’対応力及びＧ’、Ｇ’’対歪みプロットにおける係数クロスオーバによって特定された。図５を参照のこと。粘度対応力プロットもまた報告した。図６を参照のこと。歪み掃引実験は、全ての材料について少なくとも３回繰り返した。
株を対数的に０．０１％から１０００％に増加させた。１０個のデータ点を年代毎に取得した。降伏応力及び降伏歪みは、それぞれ、Ｇ’、Ｇ’’対応力及びＧ’、Ｇ’’対歪みプロットにおける係数クロスオーバによって特定された。図５を参照のこと。粘度対応力プロットもまた報告した。図６を参照のこと。歪み掃引実験は、全ての材料について少なくとも３回繰り返した。
【0185】
回収試験
高歪み振動を１００％歪み（降伏歪みよりも高い）で３００秒間実施し、続いて、低歪み（１％）振動を更に３００秒間実施した。この手順を連続して７回繰り返した。試料を強制的に降伏させた後の、試料の機械的特性の回復性を実証した、Ｇ’対時間プロットが報告された。図７を参照のこと。
高歪み振動を１００％歪み（降伏歪みよりも高い）で３００秒間実施し、続いて、低歪み（１％）振動を更に３００秒間実施した。この手順を連続して７回繰り返した。試料を強制的に降伏させた後の、試料の機械的特性の回復性を実証した、Ｇ’対時間プロットが報告された。図７を参照のこと。
【0186】
例８－密度及びｐＨの決定
密度測定は、ゲルの質量を室温における体積で割ることによって実施した。
密度測定は、ゲルの質量を室温における体積で割ることによって実施した。
【0187】
ゲルのｐＨは、１ｍＬの各ゲル試料を１０ｍＬのＭｉｌｌｉＱ水中へと完全に溶解し、続いて、ゲル懸濁液のｐＨをｐＨメータで測定することによって調査した。表１を参照のこと。
【表1】
【0188】
例９－ゲル安定性
ゲル安定性をインビトロの生理学的緩衝液条件で試験した。各ゲル試料１ｇ（ヒドロゲルのみ又は０．５％ｑＣｈヒドロゲル）を、１００μｍのフィルタ孔径（米国ノースカロライナ州ファルコン）を有する細胞容器に入れた。空の細胞容器の重量もまた、ゲルを添加する前に測定した。試料を、ＰＢＳ（カルシウム及びマグネシウムを含むＤＰＢＳ、ｐＨ７．４、Ｆｉｓｈｅｒ １４０８００５５）又は１５μｇ／ｍＬリゾチームを含むＰＢＳ（ニワトリ卵白より、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）のいずれかに入れ、３７℃で８週間インキュベートした。各所定の時間間隔で、底部の過剰な液体を慎重に除去した後、ゲルを含む各容器を秤量した。次いで、空の容器の重量を差し引くことによってゲルの正味重量を計算した。各実験群は３回繰り返した。図９Ａ及び図９Ｂを参照のこと。
ゲル安定性をインビトロの生理学的緩衝液条件で試験した。各ゲル試料１ｇ（ヒドロゲルのみ又は０．５％ｑＣｈヒドロゲル）を、１００μｍのフィルタ孔径（米国ノースカロライナ州ファルコン）を有する細胞容器に入れた。空の細胞容器の重量もまた、ゲルを添加する前に測定した。試料を、ＰＢＳ（カルシウム及びマグネシウムを含むＤＰＢＳ、ｐＨ７．４、Ｆｉｓｈｅｒ １４０８００５５）又は１５μｇ／ｍＬリゾチームを含むＰＢＳ（ニワトリ卵白より、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）のいずれかに入れ、３７℃で８週間インキュベートした。各所定の時間間隔で、底部の過剰な液体を慎重に除去した後、ゲルを含む各容器を秤量した。次いで、空の容器の重量を差し引くことによってゲルの正味重量を計算した。各実験群は３回繰り返した。図９Ａ及び図９Ｂを参照のこと。
【0189】
例１０－熱分析
実験は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＤＳＣ Ｑ１００示差走査熱量計を用いて実施した。温度は、５℃／分の速度で室温から－５０℃まで低下し、次いで、同じく５℃／分の速度で－５０℃から１００℃まで上昇した。ベースラインは２つの空皿を設けることによって測定した。次いで、空皿の一方に９．５ｍｇのゲルを充填し、他方はそのままで基準として使用した。結果はベースラインを差し引いて報告した。
実験は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＤＳＣ Ｑ１００示差走査熱量計を用いて実施した。温度は、５℃／分の速度で室温から－５０℃まで低下し、次いで、同じく５℃／分の速度で－５０℃から１００℃まで上昇した。ベースラインは２つの空皿を設けることによって測定した。次いで、空皿の一方に９．５ｍｇのゲルを充填し、他方はそのままで基準として使用した。結果はベースラインを差し引いて報告した。
【0190】
例１１－展延性
展延性試験は、平行平板法によるゲルの調製から４８時間後に室温で実施した。ガラス板型の中心孔にゲルを充填した。穴の直径は１ｃｍである。具体的には、１．０ｇ±０．０１ｇのゲルを二枚の水平なガラス板（２０×２０ｃｍ）の間に置き、既知の重量の板でゲルをプレスした。続いて、１分後、伸展直径を測定し、以下のように伸展直径に従って分類した：
・流体ゲルO＞７０ｍｍ
・半流動ゲル７０≧O＞５５ｍｍ
・半剛性ゲル５５≧O＞４７ｍｍ
・剛性ゲル４７≧O＞４０ｍｍ
・極めて剛性なゲルO≦４０ｍｍ
展延性試験は、平行平板法によるゲルの調製から４８時間後に室温で実施した。ガラス板型の中心孔にゲルを充填した。穴の直径は１ｃｍである。具体的には、１．０ｇ±０．０１ｇのゲルを二枚の水平なガラス板（２０×２０ｃｍ）の間に置き、既知の重量の板でゲルをプレスした。続いて、１分後、伸展直径を測定し、以下のように伸展直径に従って分類した：
・流体ゲルO＞７０ｍｍ
・半流動ゲル７０≧O＞５５ｍｍ
・半剛性ゲル５５≧O＞４７ｍｍ
・剛性ゲル４７≧O＞４０ｍｍ
・極めて剛性なゲルO≦４０ｍｍ
【0191】
例１２－重ね剪断実験による組織／粘膜付着特性試験
組織接着性の重ね剪断強度特性について修正ＡＳＴＭ Ｆ２２５５－０５規格に従って実施した、重ね剪断実験。新鮮なブタの皮膚を地元の屠殺場から入手し、乾燥を防ぐために使用前にＰＢＳに浸漬した。新鮮なブタの皮膚２片を、長さ４ｃｍ、幅１ｃｍ、及び厚さ２ｍｍで切断した。これらの２つの部品を、強粘着剤を用いてガラススライド（７．５ｃｍ×２．５ｃｍ）へと別々に接着した。試験を調製するために、８０μＬのゲルを一方の組織の１ｃｍ２の面積に適用し、他方の片を直ちにゲル上へ置き、測定の前に湿潤プラスチック袋中でクランプを用いて３７℃で５分間力を加えた。次いで、試料を１０ｍｍ／分のクロスヘッド速度で破損するまで直ちに歪ませた。各材料について、少なくとも３回の繰り返しを実施した。
組織接着性の重ね剪断強度特性について修正ＡＳＴＭ Ｆ２２５５－０５規格に従って実施した、重ね剪断実験。新鮮なブタの皮膚を地元の屠殺場から入手し、乾燥を防ぐために使用前にＰＢＳに浸漬した。新鮮なブタの皮膚２片を、長さ４ｃｍ、幅１ｃｍ、及び厚さ２ｍｍで切断した。これらの２つの部品を、強粘着剤を用いてガラススライド（７．５ｃｍ×２．５ｃｍ）へと別々に接着した。試験を調製するために、８０μＬのゲルを一方の組織の１ｃｍ２の面積に適用し、他方の片を直ちにゲル上へ置き、測定の前に湿潤プラスチック袋中でクランプを用いて３７℃で５分間力を加えた。次いで、試料を１０ｍｍ／分のクロスヘッド速度で破損するまで直ちに歪ませた。各材料について、少なくとも３回の繰り返しを実施した。
【0192】
例１３－ゲル組成物
成分：
＃１：ＺｎＯなし、ｑＣｈなし
＃２：ＺｎＯのみ（０．５ｇ）、ｑＣｈなし
＃３：ｑＣｈのみ（０．５ｇ）、ＺｎＯなし
＃４：ＺｎＯ（０．５ｇ）及びｑＣｈ（０．５ｇ）の両方
成分：
＃１：ＺｎＯなし、ｑＣｈなし
＃２：ＺｎＯのみ（０．５ｇ）、ｑＣｈなし
＃３：ｑＣｈのみ（０．５ｇ）、ＺｎＯなし
＃４：ＺｎＯ（０．５ｇ）及びｑＣｈ（０．５ｇ）の両方
【0193】
他の成分を添加した：グリセロール（５５ｇ）、水（４５ｇ、ただし、その一部は真空乾燥プロセスで蒸発する）、ラポナイト（１５ｇ）、ＰＥＯ ２０ｋ（４ｇ）、ポリ（酢酸ビニル）（１．２５ｇ）、ＰＥＯ ３００ｋ（０．４ｇ）。
【0194】
ゲル作製プロトコル：
ポリ（酢酸ビニル）１０ｇを酢酸エチル中に溶解して、後の使用のために１００ｍＬの溶液を作製した。ＰＥＯ（分子量２０ｋ）４．００ｇ、ＰＥＯ（分子量３００ｋ）０．４００ｇ、グリセロール５５ｇ（ゲル＃３及び＃４では４４ｇ）、水４５ｇ（ゲル＃２では４３ｇ、ゲル＃４では３４ｇ）を、６００ｍＬガラスビーカに加えた。ＰＴＦＥコーティングした交差インペラを備えたホモジナイザーを撹拌に用いた。ビーカを温度制御のために溶液に浸漬する熱電対を備えたホットプレート上に置いた。水の蒸発を防ぐために、ビーカを複数の食品ラップで包んだ。混合物を、４３分間のＰＥＯ溶解プロセスを通して１２５０ｒｐｍで撹拌した。これを最初に最高８０℃まで加熱し（１３分かかった）、次いで、４０℃まで冷却した。これには更に３０分かかった。ゲル＃２及びゲル＃４のみ、２．５０ｇの２０％ＺｎＯナノ粒子水性分散液を添加し、１分間撹拌した。１５ｇのラポナイトを添加し、約１分以内にゲルを形成した。温度を４０℃に保ち、撹拌速度をゲル形成まで１２５０ｒｐｍに保った。ゲルが形成されたらすぐに、撹拌及び加熱を停止した。ゲル＃３及びゲル＃４のみ、９．５ｇのｑＣｈ水溶液（０．５ｇのｑＣｈ及び９ｇの水を含有）及び１１ｇのグリセロールを添加し、次いで、３２０ｒｐｍで１０分間撹拌し、ゲルと混合した。１２．５ｍＬの１０％ポリ（酢酸ビニル）溶液及び７０ｕＬ（＃３及び＃４のゲルでは３００ｕＬ）の氷酢酸を添加し、次いで、３２０ｒｐｍで７分間撹拌した後、２５００ｒｐｍで更に１０分間撹拌した。ゲルはこの時点でビーカに付着するので、非常に粘着性に見えた。ビーカをいくつかの小さな穴を開けた食品ラップで包んだ。次いで、これを真空オーブン（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ Ｖａｃｕｆｕｇｅ ｐｌｕｓ）に入れ、酢酸エチル及び水の一部を蒸発させて、ゲルを強化した。設定は６０℃及び「Ｄ－ＡＱ」であった。７５分間蒸発させた後、これを２５００ｒｐｍで撹拌しながら１分間で取り出し、次いで、更に７５分間蒸発させ続けた。最後に、これを２５００ｒｐｍで５分間撹拌した。
ポリ（酢酸ビニル）１０ｇを酢酸エチル中に溶解して、後の使用のために１００ｍＬの溶液を作製した。ＰＥＯ（分子量２０ｋ）４．００ｇ、ＰＥＯ（分子量３００ｋ）０．４００ｇ、グリセロール５５ｇ（ゲル＃３及び＃４では４４ｇ）、水４５ｇ（ゲル＃２では４３ｇ、ゲル＃４では３４ｇ）を、６００ｍＬガラスビーカに加えた。ＰＴＦＥコーティングした交差インペラを備えたホモジナイザーを撹拌に用いた。ビーカを温度制御のために溶液に浸漬する熱電対を備えたホットプレート上に置いた。水の蒸発を防ぐために、ビーカを複数の食品ラップで包んだ。混合物を、４３分間のＰＥＯ溶解プロセスを通して１２５０ｒｐｍで撹拌した。これを最初に最高８０℃まで加熱し（１３分かかった）、次いで、４０℃まで冷却した。これには更に３０分かかった。ゲル＃２及びゲル＃４のみ、２．５０ｇの２０％ＺｎＯナノ粒子水性分散液を添加し、１分間撹拌した。１５ｇのラポナイトを添加し、約１分以内にゲルを形成した。温度を４０℃に保ち、撹拌速度をゲル形成まで１２５０ｒｐｍに保った。ゲルが形成されたらすぐに、撹拌及び加熱を停止した。ゲル＃３及びゲル＃４のみ、９．５ｇのｑＣｈ水溶液（０．５ｇのｑＣｈ及び９ｇの水を含有）及び１１ｇのグリセロールを添加し、次いで、３２０ｒｐｍで１０分間撹拌し、ゲルと混合した。１２．５ｍＬの１０％ポリ（酢酸ビニル）溶液及び７０ｕＬ（＃３及び＃４のゲルでは３００ｕＬ）の氷酢酸を添加し、次いで、３２０ｒｐｍで７分間撹拌した後、２５００ｒｐｍで更に１０分間撹拌した。ゲルはこの時点でビーカに付着するので、非常に粘着性に見えた。ビーカをいくつかの小さな穴を開けた食品ラップで包んだ。次いで、これを真空オーブン（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ Ｖａｃｕｆｕｇｅ ｐｌｕｓ）に入れ、酢酸エチル及び水の一部を蒸発させて、ゲルを強化した。設定は６０℃及び「Ｄ－ＡＱ」であった。７５分間蒸発させた後、これを２５００ｒｐｍで撹拌しながら１分間で取り出し、次いで、更に７５分間蒸発させ続けた。最後に、これを２５００ｒｐｍで５分間撹拌した。
【0195】
例１４－ポリンス（ｐｏｒｉｎｃｅ）モデルにおける熱傷治癒の臨床試験のための実験
１．３ｃｍ×３ｃｍの２００Ｃ金属ブロックの１０秒又は２０秒間の接触による創傷作製。
２．創傷作製後、完全に死んだ真皮層になるように（点状出血が見られるまで）、手動でデブリードマンを実施しした。しかしながら、熱によって影響を受けた（熱痕跡の色跡を読み取る）表皮境界（創傷縁部）は、熱傷をより現実的にシミュレートするために保存された。例１３からのゲル組成物＃１～＃３を創傷に直接適用し、滅菌スパチュラを用いて広げ、フォームドレッシング（ｆｏｒｍ ｄｒｅｓｓｉｎｇ）をゲル製剤と直接接触させた。図１０～図１４を参照のこと。結果：対照創傷部は感染を実証したが（これらの全て）、ゲル組成物＃１～＃３を有する創傷部はいずれも感染を実証しなかった。図１３～図１４を参照のこと。
１．３ｃｍ×３ｃｍの２００Ｃ金属ブロックの１０秒又は２０秒間の接触による創傷作製。
２．創傷作製後、完全に死んだ真皮層になるように（点状出血が見られるまで）、手動でデブリードマンを実施しした。しかしながら、熱によって影響を受けた（熱痕跡の色跡を読み取る）表皮境界（創傷縁部）は、熱傷をより現実的にシミュレートするために保存された。例１３からのゲル組成物＃１～＃３を創傷に直接適用し、滅菌スパチュラを用いて広げ、フォームドレッシング（ｆｏｒｍ ｄｒｅｓｓｉｎｇ）をゲル製剤と直接接触させた。図１０～図１４を参照のこと。結果：対照創傷部は感染を実証したが（これらの全て）、ゲル組成物＃１～＃３を有する創傷部はいずれも感染を実証しなかった。図１３～図１４を参照のこと。
【0196】
例１５－インビトロ細胞傷害性研究
最初に、哺乳動物細胞培養物を調製した。ＮＩＨ ３ｔ３線維芽細胞（８６０４１１０１、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ）を、１０％新生仔ウシ血清（ＣＳ）及び１％ペニシリン／ストレプトマイシンを補充した、ダルベッコ変法イーグル培地（ＤＭＥＭ；Ｆｉｓｈｅｒ、ペンシルベニア州ピッツバーグ）中で培養した。全ての細胞を、３７℃、加湿、５％ＣＯ２／９５％空気環境において、９０％のコンフルエンスまで培養した。４～７継代の細胞をこれらの実験で使用した。
最初に、哺乳動物細胞培養物を調製した。ＮＩＨ ３ｔ３線維芽細胞（８６０４１１０１、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ）を、１０％新生仔ウシ血清（ＣＳ）及び１％ペニシリン／ストレプトマイシンを補充した、ダルベッコ変法イーグル培地（ＤＭＥＭ；Ｆｉｓｈｅｒ、ペンシルベニア州ピッツバーグ）中で培養した。全ての細胞を、３７℃、加湿、５％ＣＯ２／９５％空気環境において、９０％のコンフルエンスまで培養した。４～７継代の細胞をこれらの実験で使用した。
【0197】
異なる組成を有する様々なゲルの細胞傷害性を、ＩＳＯ１０９９３－５に記載されている用量漸増法及び抽出法を用いて調査した。全ての実験について、試料をＵＶ放射線に１５分間曝露することによって滅菌した。用量漸増法では、それぞれのゲル試料を滅菌Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水に１０重量％の濃度で分散させ、更に、細胞培養培地中で０．１から１，０００μｇ／ｍＬまで段階希釈した。一方、抽出法では、１ｇの各ゲル試料又は市販のＯｒｂｅｓｅａｌゲルを、５ｍＬの細胞培養培地により、円錐チューブ内において３７℃で４８時間インキュベートして、シーラント残渣の完全な放出を可能にした。次いで、試料を遠心分離し、上清中の細胞培地を回収した。３Ｔ３線維芽細胞を、９６ウェルプレートに６，０００細胞／ｃｍ２（１，９５０細胞／ウェル）の細胞密度で播種し、細胞接着のために２４時間インキュベートした。次に、指定された時間間隔で用量漸増法又は抽出法のいずれかにより調製した試料を用いて、細胞培地によって細胞を処理した。インキュベーション後、細胞培地中の試料を除去し、細胞をＰＢＳで２回すすいだ。得られた細胞密度を、ＰｒｅｓｔｏＢｌｕｅ（商標）Ｃｅｌｌ Ｖｉａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅａｇｅｎｔ（Ａ１３２６２、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）によって決定した。簡潔には、試薬を細胞培地と１：１０の体積比によって混合した。次いで、細胞を、試薬／培地混合物と共に９６ウェルプレート中３７℃で１時間インキュベートし、各試料の蛍光強度（Ｅｍ＝５６０ｎｍ／Ｅｘ＝５９０ｎｍ）を測定した。各ウェル内の細胞数を推定するために、細胞密度の範囲と蛍光強度との間の線形相関を表す標準曲線（Ｒ２＞０．９５）をプロットし、各試料に記録された蛍光強度からこの標準曲線を用いて細胞数を決定した。図２２Ｂを参照のこと。
【0198】
例１６－ヒドロゲル表面抗菌活性の評価
ゲルの抗菌特性を、Ｏｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）Ｄｒｙ Ｃｏｗ Ｔｅａｔ Ｓｅａｌａｎｔ（油基剤中の次硝酸ビスマス（６５ｗ／ｗ％））と比較した。簡潔には、０．２ｍＬの各ヒドロゲル試料又は０．２ｍＬのＯｒｂｅｓｅａｌを、別々の１．５ｍＬエッペンドルフチューブに（別々のウェルで）添加した。次いで、試料を遠心分離し、１００μＬの細菌溶液（２×１０７ＣＦＵ／ｍＬ）を各試料に添加した。対照試料を０．２ｍＬのリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ、ｐＨ７．４）中で細菌培養した。試料を１２０ｒｐｍで穏やかに振盪しながら３７℃で２４時間インキュベートした。インキュベーション後、試料をＰＢＳに再懸濁し、段階希釈し、ＢＨＩ寒天プレートにプレーティングした。次いで、寒天プレートを更に１６時間インキュベートした。各試料の細菌密度（ＣＦＵ／ｃｍ２）を、計数したコロニーの数によって決定した。
ゲルの抗菌特性を、Ｏｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）Ｄｒｙ Ｃｏｗ Ｔｅａｔ Ｓｅａｌａｎｔ（油基剤中の次硝酸ビスマス（６５ｗ／ｗ％））と比較した。簡潔には、０．２ｍＬの各ヒドロゲル試料又は０．２ｍＬのＯｒｂｅｓｅａｌを、別々の１．５ｍＬエッペンドルフチューブに（別々のウェルで）添加した。次いで、試料を遠心分離し、１００μＬの細菌溶液（２×１０７ＣＦＵ／ｍＬ）を各試料に添加した。対照試料を０．２ｍＬのリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ、ｐＨ７．４）中で細菌培養した。試料を１２０ｒｐｍで穏やかに振盪しながら３７℃で２４時間インキュベートした。インキュベーション後、試料をＰＢＳに再懸濁し、段階希釈し、ＢＨＩ寒天プレートにプレーティングした。次いで、寒天プレートを更に１６時間インキュベートした。各試料の細菌密度（ＣＦＵ／ｃｍ２）を、計数したコロニーの数によって決定した。
【0199】
加えて、細菌生存率はまた、ＢａｃＴｉｔｅｒ－Ｇｌｏ（商標）Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｃｅｌｌ Ｖｉａｂｉｌｉｔｙ Ａｓｓａｙ（Ｐｒｏｍｅｇａ、米国ウィスコンシン州マディソン）によっても評価した。簡潔には、インキュベーション後、各試料をＰＢＳ中へ完全に再懸濁し、続いてＰＢＳ中で１０倍に更に希釈した。アッセイ試薬（５０μＬ）を、白色の不透明９６ウェルプレート上の等体積の各試料と混合した。室温で５分間インキュベートした後、各試料の発光を記録した。
【0200】
例１７－インビトロでの細菌浸潤に対するヒドロゲルの長期有効性の評価
細菌浸潤を防止するゲルの能力を評価し、インビトロモデルを用いてＯｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）Ｄｒｙ Ｃｏｗ Ｔｅａｔ Ｓｅａｌａｎｔと比較した。試験材料に気泡がないことを確実にするために、ゲル又はＯｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）（２ｍＬ）を５ｍＬルアーロックシリンジに充填し、２０００ｒｐｍで２分間遠心分離した。シリンジは、先端が下向きになるように５０ｍＬの円錐チューブに固定した。シリンジ先端（針なし）は、遠心分離中にパラフィルムで密封した。次いで、試験材料を含む全てのシリンジをＵＶによって１５分間滅菌し、シリンジ先端部を開封した。次に、黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）又は大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれかの細菌培養物２ｍＬ（１０５ＣＦＵ／ｍＬ）を、新しい５０ｍＬ円錐チューブに添加し、上記で調製したシリンジを先端が細菌培養物に浸された状態で下方に置いた。その上、１ｍＬの新鮮なＢＨＩ培地を各試験材料の上に添加した。次いで、試料を、１２０ｒｐｍの振盪下において３７℃でインキュベートした。２４時間毎に、各円錐チューブ内の細菌培養物に新鮮な接種材料を補充した。また、各試料の培地２００μＬを、ＯＤ６００測定及び細菌計数のために取り出し、続いて２００μＬの新鮮な培地を添加した。実験は１４日間行い、各実験群は３回繰り返した。
細菌浸潤を防止するゲルの能力を評価し、インビトロモデルを用いてＯｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）Ｄｒｙ Ｃｏｗ Ｔｅａｔ Ｓｅａｌａｎｔと比較した。試験材料に気泡がないことを確実にするために、ゲル又はＯｒｂｅｓｅａｌ（登録商標）（２ｍＬ）を５ｍＬルアーロックシリンジに充填し、２０００ｒｐｍで２分間遠心分離した。シリンジは、先端が下向きになるように５０ｍＬの円錐チューブに固定した。シリンジ先端（針なし）は、遠心分離中にパラフィルムで密封した。次いで、試験材料を含む全てのシリンジをＵＶによって１５分間滅菌し、シリンジ先端部を開封した。次に、黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）又は大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれかの細菌培養物２ｍＬ（１０５ＣＦＵ／ｍＬ）を、新しい５０ｍＬ円錐チューブに添加し、上記で調製したシリンジを先端が細菌培養物に浸された状態で下方に置いた。その上、１ｍＬの新鮮なＢＨＩ培地を各試験材料の上に添加した。次いで、試料を、１２０ｒｐｍの振盪下において３７℃でインキュベートした。２４時間毎に、各円錐チューブ内の細菌培養物に新鮮な接種材料を補充した。また、各試料の培地２００μＬを、ＯＤ６００測定及び細菌計数のために取り出し、続いて２００μＬの新鮮な培地を添加した。実験は１４日間行い、各実験群は３回繰り返した。
【0201】
例１８－インビボ安全性及び有効性研究の典型的な手順
有効性試験：
実験用乳牛
２回目の泌乳を完了したホルスタイン乳牛をこの研究では使用する。毎日１５ｋｇを超える乳を生産する泌乳後期（乾燥期間における乳（ｍｉｌｋ ａｔ ｄｒｙ ｏｆｆ：ＤＩＭ）中で３５５＋／－３０日間）の乳牛を使用する。選択された乳牛は、乾燥前の３０日以内に、親又は乳房内抗生物質若しくは抗炎症の治療を受けておらず、乾燥の日に無症候性又は臨床的乳腺炎が存在しない４つの機能的乳房区を有し、３未満の乳頭端部スコアを有し、かつ過去３０日以内に臨床的乳腺炎の病歴がない（ウィスコンシン大学によって提供された基準に基づくスコアリングシステム）。研究開始の１～２週間前に、乳体細胞数（ｓｏｍａｔｉｃ ｃｅｌｌ ｃｏｕｎｔ：ＳＣＣ）、細菌学的培養、及びＮＡＧａｓｅ活性決定について、乳牛の乳房を検査する。この手順は、研究開始の２日前に繰り返される。乳の２００，０００細胞／ｍＬ未満のＳＣＣである、培養陰性乳のＳＣＣを有する乳牛が含まれる。
有効性試験：
実験用乳牛
２回目の泌乳を完了したホルスタイン乳牛をこの研究では使用する。毎日１５ｋｇを超える乳を生産する泌乳後期（乾燥期間における乳（ｍｉｌｋ ａｔ ｄｒｙ ｏｆｆ：ＤＩＭ）中で３５５＋／－３０日間）の乳牛を使用する。選択された乳牛は、乾燥前の３０日以内に、親又は乳房内抗生物質若しくは抗炎症の治療を受けておらず、乾燥の日に無症候性又は臨床的乳腺炎が存在しない４つの機能的乳房区を有し、３未満の乳頭端部スコアを有し、かつ過去３０日以内に臨床的乳腺炎の病歴がない（ウィスコンシン大学によって提供された基準に基づくスコアリングシステム）。研究開始の１～２週間前に、乳体細胞数（ｓｏｍａｔｉｃ ｃｅｌｌ ｃｏｕｎｔ：ＳＣＣ）、細菌学的培養、及びＮＡＧａｓｅ活性決定について、乳牛の乳房を検査する。この手順は、研究開始の２日前に繰り返される。乳の２００，０００細胞／ｍＬ未満のＳＣＣである、培養陰性乳のＳＣＣを有する乳牛が含まれる。
【0202】
実験群
動物レベルの治療割り当てを伴う分割群研究設計が使用され、個別の動物における全ての乳頭が同じ処置を受ける。各処置は、各４つの乳頭を有する５頭の乳牛に施される。この研究で試験する５つの実験群は以下に記載する。
（１）２．６ｇのゲル製剤＃１（ｎ＝５）
（２）２．６ｇのゲル製剤＃２（ｎ＝５）
（３）２．６ｇのゲル製剤＃３（ｎ＝５）
（４）２．６ｇのゲル製剤＃４（ｎ＝５）
（５）陽性対照群としての２．６ｇのＯｒｂｅｓｅａｌ乳頭シーラント（ｎ＝５）
（６）未処置の乳牛は陰性対照群として役立つ（ｎ＝５）
動物レベルの治療割り当てを伴う分割群研究設計が使用され、個別の動物における全ての乳頭が同じ処置を受ける。各処置は、各４つの乳頭を有する５頭の乳牛に施される。この研究で試験する５つの実験群は以下に記載する。
（１）２．６ｇのゲル製剤＃１（ｎ＝５）
（２）２．６ｇのゲル製剤＃２（ｎ＝５）
（３）２．６ｇのゲル製剤＃３（ｎ＝５）
（４）２．６ｇのゲル製剤＃４（ｎ＝５）
（５）陽性対照群としての２．６ｇのＯｒｂｅｓｅａｌ乳頭シーラント（ｎ＝５）
（６）未処置の乳牛は陰性対照群として役立つ（ｎ＝５）
【0203】
最初に、群当たり５匹の動物のパイロット研究を実施する（合計２５匹の動物）。臨床結果が有意である場合、動物数を群当たり４０頭の乳牛に増加させることができた。
【0204】
シーラント試料の投与
処置は、最後の搾乳の直後に乳房内注入によって施される。各処理の前に、乳頭を洗浄し、アルコール系の乳頭ワイプで消毒して固体汚染物質を除去する。注入は、訓練された技術者の小グループ（おそらく、パイロット研究では一人、本研究では１０人の技術者）によって行われる。技術者は処置投与に関して盲検化される。シーラントは、注入後に腺実質内へマッサージされない。［１，６，７］
処置は、最後の搾乳の直後に乳房内注入によって施される。各処理の前に、乳頭を洗浄し、アルコール系の乳頭ワイプで消毒して固体汚染物質を除去する。注入は、訓練された技術者の小グループ（おそらく、パイロット研究では一人、本研究では１０人の技術者）によって行われる。技術者は処置投与に関して盲検化される。シーラントは、注入後に腺実質内へマッサージされない。［１，６，７］
【0205】
乾燥期間におけるシーラント安定性の評価
シーラント安定性は、乾燥期間中の乳頭へのシーラントの保持度によって、乾燥期間中の乳牛において評価される。乳頭端部は、治療割り当てを知らされていない、訓練を受けた二人の獣医師によって観察される。注入後、最初の１２時間は２時間毎に、最初の２週間は毎日、観察を記録し、その後の観察は６０日目の乾燥期間が終わるまで毎週行う。［６］シーラント保持は、０～１の尺度でスコア化し、０は乳頭端部にシーラントが見えないことに対応し、１は乳頭端部からシーラントが見えていることに対応する。
シーラント安定性は、乾燥期間中の乳頭へのシーラントの保持度によって、乾燥期間中の乳牛において評価される。乳頭端部は、治療割り当てを知らされていない、訓練を受けた二人の獣医師によって観察される。注入後、最初の１２時間は２時間毎に、最初の２週間は毎日、観察を記録し、その後の観察は６０日目の乾燥期間が終わるまで毎週行う。［６］シーラント保持は、０～１の尺度でスコア化し、０は乳頭端部にシーラントが見えないことに対応し、１は乳頭端部からシーラントが見えていることに対応する。
【0206】
乾燥期間の終わりに、シーラントを乳頭から絞り取り、濾紙上に置いて過剰な液体を吸収し、残りのシーラントの体積及び重量を決定する。
【0207】
乾燥期間中の乳牛の健康の評価
乾燥期間中の乳房炎の発生率は、治療割り当てを知らされていない二人の訓練された獣医師によって、注入後最初の１２時間では２時間毎、その後の７日間はで１日１回、６０日目の乾燥期間の終わりまでは毎週観察することによって、評価される。臨床的乳腺炎によって引き起こされる炎症は、以下のように乳腺チャートに従って０～２までスコア付けされる：０＝正常、１＝異常な乳房（腫脹、熱、敏感性、及び浮腫など）、及び２＝異常な乳牛（発熱、食欲不振）。直腸温度を決定し、２ｍＬの血液試料を毎日採取する。［７］
乾燥期間中の乳房炎の発生率は、治療割り当てを知らされていない二人の訓練された獣医師によって、注入後最初の１２時間では２時間毎、その後の７日間はで１日１回、６０日目の乾燥期間の終わりまでは毎週観察することによって、評価される。臨床的乳腺炎によって引き起こされる炎症は、以下のように乳腺チャートに従って０～２までスコア付けされる：０＝正常、１＝異常な乳房（腫脹、熱、敏感性、及び浮腫など）、及び２＝異常な乳牛（発熱、食欲不振）。直腸温度を決定し、２ｍＬの血液試料を毎日採取する。［７］
【0208】
ＬＣ－ＭＳによる乾燥期間の乳牛血清のメタボロミック分析もまた、無症候性乳腺炎を診断するために行われる。乳牛からの血液試料５ミリリットルを、注入後０、７、１４、及び２１日目に尾静脈から採取する。血清試料は、血液試料を４℃にて２０分間１，６００ｇで遠心分離することによって調製し、次いで、使用前に－８０℃で貯蔵する。メタボロミック分析のために、エタノール／メタノール（１：１ｖ／ｖ）で１：４希釈することによって、血清試料から代謝産物を抽出する。次いで、試料をボルテックスし、１６，０００ｇにて２０分間４℃で遠心分離し、０．２２μｍの膜で濾過する。血清アミロイドＡ、ビスファチン、及びα－トコフェロールのレベルを分析する。メタボロミック分析は、３μＬの各試料をＬＣ－ＭＳに注入することによって実施する。代謝産物を、Ａｃｑｕｉｔｙ ＵＰＬＣ ＢＥＨアミドカラム（２．１ｍｍ×１５０ｍｍ、１．７μｍ、Ｗａｔｅｒｓ）で分離する。移動相Ａは水／アセトニトリル（９５：５、体積／体積）からなり、移動相Ｂは水／アセトニトリル（５：９５、体積／体積）である。両方の移動相が０．１％ギ酸を含有する。溶出勾配は、０分、９９％Ｂ；７．５分、４０％Ｂ；９分、９９％Ｂ；１０分、９９％Ｂ；及び、１２分、９９％Ｂである。流速は、０．４ｍＬ／分である。カラム区画の温度は４５℃に設定される。オートサンプラトレイを６℃に維持する。試料分析は、合計１２分間の実行時間にわたって実施する。［８］
【0209】
分娩後の臨床的乳腺炎の評価
分娩後、臨床的乳腺炎を３０日間毎日記録する。臨床的乳腺炎は、上述したように、臨床的乳腺炎なし（０）、異常な乳（１）、乳房区の炎症又は発赤を伴う異常な乳（２）、又は異常乳牛（３）として定義される。各搾乳前には、各乳房区と、ストリップカップを用いた前ストリッピング中に得られた乳との目視検査により、各乳房区はこれらの兆候について観察されなければならない。臨床的乳腺炎と診断された乳牛は、農場プロトコルに従って診断時に処置される。
分娩後、臨床的乳腺炎を３０日間毎日記録する。臨床的乳腺炎は、上述したように、臨床的乳腺炎なし（０）、異常な乳（１）、乳房区の炎症又は発赤を伴う異常な乳（２）、又は異常乳牛（３）として定義される。各搾乳前には、各乳房区と、ストリップカップを用いた前ストリッピング中に得られた乳との目視検査により、各乳房区はこれらの兆候について観察されなければならない。臨床的乳腺炎と診断された乳牛は、農場プロトコルに従って診断時に処置される。
【0210】
分娩後の乳中のＳＣＣの測定
体細胞数を、乾燥時、及び泌乳初期に再度決定する。乳試料（２００ｍＬ）を、乳（ＤＩＭ）中で、乾燥期、１、３、６、及び１２、及び３０日目に乳房区から新たに回収する。乳試料をブロノポール錠剤で保存し、ＳＣＣ試験の前に冷蔵する。細胞を血球計又はフローサイトメトリによって手動で計数する。試料は、得られたＳＣＣが１００から２００細胞／μＬ以内になるまで、精密濾過脱脂乳によって希釈されてもよい。無症候性乳腺炎と診断された乳牛は、農場プロトコルによる診断時に処置される。
体細胞数を、乾燥時、及び泌乳初期に再度決定する。乳試料（２００ｍＬ）を、乳（ＤＩＭ）中で、乾燥期、１、３、６、及び１２、及び３０日目に乳房区から新たに回収する。乳試料をブロノポール錠剤で保存し、ＳＣＣ試験の前に冷蔵する。細胞を血球計又はフローサイトメトリによって手動で計数する。試料は、得られたＳＣＣが１００から２００細胞／μＬ以内になるまで、精密濾過脱脂乳によって希釈されてもよい。無症候性乳腺炎と診断された乳牛は、農場プロトコルによる診断時に処置される。
【0211】
分娩後の乳における微生物学的検査
Ｏｒｂｅｓｅａｌ又は製品なしのいずれかと比較して、ＩＭＩの発生率を低下させる際のゲル製剤の有効性を評価するために、乾燥期間の終わりに回収した乳試料（１００μＬ）を、２２２２００ Ｍａｓｔｉｔｉｓ ＳＳＧＮ Ｑｕａｄ Ｐｌａｔｅ（Ｅｕｒｏｆｉｎｓ）上にプレーティングする。これにより、ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈ）、連鎖球菌（Ｓｔｒｅｐ）、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）、及びクレブシエラ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ）種を含むコロニーの出現による、乳腺炎原因生物の視覚的識別が可能となる。乳試料を、滅菌綿棒を用いて寒天上に画線接種し、３７℃で２４～４８時間インキュベートする。細菌成長を有するプレートについて、細菌種の同定を記録する。［９］
Ｏｒｂｅｓｅａｌ又は製品なしのいずれかと比較して、ＩＭＩの発生率を低下させる際のゲル製剤の有効性を評価するために、乾燥期間の終わりに回収した乳試料（１００μＬ）を、２２２２００ Ｍａｓｔｉｔｉｓ ＳＳＧＮ Ｑｕａｄ Ｐｌａｔｅ（Ｅｕｒｏｆｉｎｓ）上にプレーティングする。これにより、ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈ）、連鎖球菌（Ｓｔｒｅｐ）、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）、及びクレブシエラ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ）種を含むコロニーの出現による、乳腺炎原因生物の視覚的識別が可能となる。乳試料を、滅菌綿棒を用いて寒天上に画線接種し、３７℃で２４～４８時間インキュベートする。細菌成長を有するプレートについて、細菌種の同定を記録する。［９］
【0212】
培養のための乳試料を、乳中において、乾燥期、１、３、６、及び１２日目、並びに３０日目に回収する。その上、臨床的乳腺炎が診断された任意の時点で乳試料を培養する。
【0213】
乳房内感染の症例は、乳中の微生物学的検査結果に基づいて、以下のように分類される。
ＡＩ－ＩＭＩ：乾燥期間中の後天性感染。少なくとも１つの生物が、乾燥時には存在しないが、乾燥期間後の乳房区では同定された。
ＵＩ－ＩＭＩ：乾燥期間中に新たな非感染。１つの生物が、乾燥時には存在せず、乾燥期間後の同じ乳房区で同定されない。
ＡＩ－ＩＭＩ：乾燥期間中の後天性感染。少なくとも１つの生物が、乾燥時には存在しないが、乾燥期間後の乳房区では同定された。
ＵＩ－ＩＭＩ：乾燥期間中に新たな非感染。１つの生物が、乾燥時には存在せず、乾燥期間後の同じ乳房区で同定されない。
【0214】
乳中のラポナイト残渣の検査
乾燥期間の終わりに回収した乳１．００ｍＬ、２５％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド溶液２．０ｍＬ、及び水２．５ｍＬを、ＰＴＦＥチューブに添加する。消化混合物を超音波浴中で３０分間前処理する。消化は、ＭＬＳ（Ｌｅｕｔｋｉｒｃｈ、ドイツ）によって供給される加圧消化用のｕｌｔｒａＣＬＡＶＥ（商標）マイクロ波オートクレーブを用いて実施する。マイクロ波電力を、６００Ｗで１０分間、続いて８００Ｗで３０分間に設定する。消化温度は１４０℃である。これをおよそ３０分間保持する。内部標準としてベリリウムを添加した誘導結合高周波プラズマ質量分析法（ＩＣＰ－ＭＳ）を用いて、消化物中のリチウムの量を分析する。［１０，１１，１２］
乾燥期間の終わりに回収した乳１．００ｍＬ、２５％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド溶液２．０ｍＬ、及び水２．５ｍＬを、ＰＴＦＥチューブに添加する。消化混合物を超音波浴中で３０分間前処理する。消化は、ＭＬＳ（Ｌｅｕｔｋｉｒｃｈ、ドイツ）によって供給される加圧消化用のｕｌｔｒａＣＬＡＶＥ（商標）マイクロ波オートクレーブを用いて実施する。マイクロ波電力を、６００Ｗで１０分間、続いて８００Ｗで３０分間に設定する。消化温度は１４０℃である。これをおよそ３０分間保持する。内部標準としてベリリウムを添加した誘導結合高周波プラズマ質量分析法（ＩＣＰ－ＭＳ）を用いて、消化物中のリチウムの量を分析する。［１０，１１，１２］
【0215】
ゲルで処理された乳牛及び処理されていない乳牛からの乳試料のリチウム濃度を、両方とも上記の方法を用いて測定し、それらが有意差を有するかどうかを調べる。
【0216】
安全性試験：
組織学的試験
組織学的試験を行って、シーラントによって誘発された局所炎症反応を評価する。１日当たりおよそ７ｋｇの乳を生成し、前述と同じ健康基準を満たす、１０頭の泌乳牛が、この研究では選択される。［１］これらの乳牛は、最後の泌乳期間の後に屠殺される。最後の搾乳後、シーラントを各乳牛の乳頭に注入する。６０日間の乾燥期間の後、シーラントを乳房区から除去し、乳牛を屠殺する。実質外組織を除去した後、乳房を回収し、両半分に分離する。各乳房区からの線導管、乳頭槽、及び乳房を回収し、組織学的分析のために加工する。各実質は、乳腺槽に隣接する腺の基部（ゾーン１）、乳腺槽と乳房実質の背側境界の中間（ゾーン２）、及び背側実質境界付近（ゾーン３）でサンプリングされる。［２］組織を１０％中性緩衝ホルマリン中で２４時間固定し、自動組織加工装置で加工し、パラフィンワックスに包埋する。切片を４μｍの厚さで３つのレベルにて切断し、ヘマトキシリン・エオジン（Ｈａｅｍａｔｏｘｙｌｉｎ ａｎｄ Ｅｏｓｉｎ：Ｈ＆Ｅ）染色によって染色する。加えて、ウシＰＭＮの免疫染色を別の実験で行う。白血球接着の検出のために、ホルマリン固定組織切片（厚さ５μｍ）を、４℃で６０分間インキュベートすることによって、フルオレセインイソチオシアネート（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ：ＦＩＴＣ）コンジュゲート化マウス抗ウシＣＤ１１ｂ ｍＡｂ（Ｓｅｒｏｔｅｃ、ＩｇＧ２ｂアイソタイプのクローンＣＣ１２６）により染色する。ＰＢＳで２回洗浄した後、組織試料を共焦点蛍光顕微鏡で画像化する。［３］
組織学的試験
組織学的試験を行って、シーラントによって誘発された局所炎症反応を評価する。１日当たりおよそ７ｋｇの乳を生成し、前述と同じ健康基準を満たす、１０頭の泌乳牛が、この研究では選択される。［１］これらの乳牛は、最後の泌乳期間の後に屠殺される。最後の搾乳後、シーラントを各乳牛の乳頭に注入する。６０日間の乾燥期間の後、シーラントを乳房区から除去し、乳牛を屠殺する。実質外組織を除去した後、乳房を回収し、両半分に分離する。各乳房区からの線導管、乳頭槽、及び乳房を回収し、組織学的分析のために加工する。各実質は、乳腺槽に隣接する腺の基部（ゾーン１）、乳腺槽と乳房実質の背側境界の中間（ゾーン２）、及び背側実質境界付近（ゾーン３）でサンプリングされる。［２］組織を１０％中性緩衝ホルマリン中で２４時間固定し、自動組織加工装置で加工し、パラフィンワックスに包埋する。切片を４μｍの厚さで３つのレベルにて切断し、ヘマトキシリン・エオジン（Ｈａｅｍａｔｏｘｙｌｉｎ ａｎｄ Ｅｏｓｉｎ：Ｈ＆Ｅ）染色によって染色する。加えて、ウシＰＭＮの免疫染色を別の実験で行う。白血球接着の検出のために、ホルマリン固定組織切片（厚さ５μｍ）を、４℃で６０分間インキュベートすることによって、フルオレセインイソチオシアネート（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ：ＦＩＴＣ）コンジュゲート化マウス抗ウシＣＤ１１ｂ ｍＡｂ（Ｓｅｒｏｔｅｃ、ＩｇＧ２ｂアイソタイプのクローンＣＣ１２６）により染色する。ＰＢＳで２回洗浄した後、組織試料を共焦点蛍光顕微鏡で画像化する。［３］
【0217】
炎症の程度を、多形核好中球（ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｏｎｕｃｌｅａｒ ｎｅｕｔｒｏｐｈｉｌｉｃ ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ：ＰＭＮ）浸潤のレベルに基づいて、１～３までスコア化する：１＝炎症応答の非存在；２＝シーラントと組織界面との間の中程度のＰＭＮ浸潤；３＝シーラントと組織界面との間に顕著なＰＭＮ、壊死の兆候あり。［４］
【0218】
参考文献
［１］Ｋ．Ｒ．Ｐｅｔｒｏｖｓｋｉ、Ａ．Ｃａｉｃｅｄｏ－Ｃａｌｄａｓ、Ｎ．Ｂ．Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ、「Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ａ ｎｏｖｅｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｄｒｙ ｐｅｒｉｏｄ ｔｅａｔ ｓｅａｌａｎｔ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ０．５％ ｃｈｌｏｒｈｅｘｉｄｉｎｅ ａｇａｉｎｓｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｗｉｔｈ Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｕｂｅｒｉｓ ｉｎ ｄａｉｒｙ ｃａｔｔｌｅ」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第９４巻：第３３６６～３３７５頁、２０１１年．
［２］Ｓ．Ｃ．Ｎｉｃｋｅｒｓｏｎ、Ｗ．Ｊ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ、Ｗ．Ｍ．Ｋｏｒｔｕｍら、「Ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｂｏｖｉｎｅ ｍａｍｍａｒｙ ｔｉｓｓｕｅ ｔｏ ａｎ ｉｎｔｒａｃｉｓｔｅｒｎａｌ ｂｅａｄ ｄｅｖｉｃｅ」、Ｊ Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ、第７０巻：第６８７～６９５頁、１９８７年．
［３］Ｔ．Ｏｚａｗａ、Ｙ．Ｋｉｋｕ、Ｍ．Ｍｉｚｕｎｏら、「Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｏｆ ｒｂＧＭ－ＣＳＦ ｏｎ ＳＣＣ ａｎｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｏｎｕｃｌｅａｒ ｎｅｕｔｒｏｐｈｉｌ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ｉｎ ｓｕｂｃｌｉｎｉｃａｌ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｃｏｗｓ」、Ｖｅｔ Ｒｅｓ Ｃｏｍｍｕｎ、第３６巻：第２１～２７頁、２０１２年．
［４］Ｊ．Ｇｏｇｏｉ－Ｔｉｗａｒｉ、Ｖ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ、Ｃ．Ｂ．Ｗａｒｙａｈら、「Ｍａｍｍａｒｙ ｇｌａｎｄ ｐａｔｈｏｌｏｇｙ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ｔｏ ａｃｕｔｅ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｔｒｏｎｇ ｖｅｒｓｕｓ ｗｅａｋ ｂｉｏｆｉｌｍ ｆｏｒｍｉｎｇ ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ｂｏｖｉｎｅ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｉｓｏｌａｔｅｓ：ａ ｐｉｌｏｔ ｓｔｕｄｙ ｕｓｉｎｇ ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｍｏｕｓｅ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｍｏｄｅｌ」、ＰＬＯＳ ＯＮＥ｜ＤＯＩ：１０．１３７１／ｊｏｕｒｎａｌ．ｐｏｎｅ．０１７０６６８、２０１７年．
［５］Ｓ．Ｇｏｄｄｅｎ、Ｐ．Ｒａｐｎｉｃｋｉ、Ｓ．Ｓｔｅｗａｒｔら、「Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ａｎ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔｅａｔ ｓｅａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｒｙ ａｎｄ ｅａｒｌｙ－ｌａｃｔａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄｓ ｉｎ ｄａｉｒｙ ｃｏｗｓ ｗｈｅｎ ｕｓｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｄｒｙ ｃｏｗ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第８６巻：第３８９９～３９１１頁、２００３年．
［６］Ｇ．Ｈ．Ｌｉｍ、Ｋ．Ｅ．Ｌｅｓｌｉｅ、Ｄ．Ｆ．Ｋｅｌｔｏｎら、「Ａｄｈｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ａｎ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｔｅａｔ ｓｅａｌａｎｔ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｎｅｗ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｙ ｐｅｒｉｏｄ．」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第９０巻：第１２８９～１３００頁、２００７年．
［７］Ｓ．Ｌａｎｃｔｏｔ、Ｐ．Ｆｕｓｔｉｅｒ、Ａ．Ｒ．Ｔａｈｅｒｉａｎら、「Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｏｆ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ ａｔ ｄｒｙｉｎｇ－ｏｆｆ ｏｎ ｂｏｖｉｎｅ ｍａｍｍａｒｙ ｇｌａｎｄ ｉｎｖｏｌｕｔｉｏｎ」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第１００巻：第２２６９～２２８１頁、２０１７年．
［８］Ｆ．Ｚａｎｄｋａｒｉｍｉ、Ｊ．Ｖａｎｅｇａｓ、Ｆｅｒｎ、Ｃ．Ｓ．Ｍａｉｅｒ、及びＧ．Ｂｏｂｅ、「Ｍｅｔａｂｏｔｙｐｅｓ ｗｉｔｈ ｅｌｅｖａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｌｉｐｉｄ ｃａｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ ｐｒｅｃｅｄｅ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｉｎ ｐｒｅｐａｒｔａｌ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｄａｉｒｙ ｃｏｗｓ」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第１０１巻：第５５３１～５５４８頁．
［９］Ｓ．Ｐｙｏｒａｌａ、Ｌ．Ｋａａｒｔｉｎｅｎ、及びＨ．Ｋａｃｋ、「Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ｔｗｏ ｔｈｅｒａｐｙ ｒｅｇｉｍｅｎｓ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｉｎ ｃｏｗｓ」、Ｊ Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ、第７７巻：第４５３～４６１頁、１９９４年．
［１０］Ｓ．Ｈａｕｐｔｋｏｒｎ、Ｊ．Ｐａｖｅｌ、及びＨ．Ｓｅｌｔｎｅｒ、「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｉｎ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｂｙ ＩＣＰ－ＯＥＳ ａｆｔｅｒ ｎｏｎ－ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ａｌｋａｌｉｎｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ」、Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ Ｊ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．、第３７０巻：第２４６～２５０頁、２００１年．
［１１］Ｈ．Ｖａｎｈｏｅ及びＣ．Ｖａｎｄｅｃａｓｔｅｅｌｅ、「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｎ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｂｙ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ」、Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．、第２４４巻：第２５９～２６７頁、１９９１年．
［１２］Ｄ．Ｓａｒｉｂａｌ．、「ＩＣＰ－ＭＳ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｒａｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｃｏｗ’ｓ Ｍｉｌｋ Ｓａｍｐｌｅ ｆｒｏｍ Ｓｕｐｅｒｍａｒｋｅｔｓ ｉｎ Ｉｓｔａｎｂｕｌ，Ｔｕｒｋｅｙ」、Ｂｉｏｌ．Ｔｒａｃｅ Ｅｌｅｍ．Ｒｅｓ．、第１９３巻：第１６６～１７３頁、２０２０年．
［１］Ｋ．Ｒ．Ｐｅｔｒｏｖｓｋｉ、Ａ．Ｃａｉｃｅｄｏ－Ｃａｌｄａｓ、Ｎ．Ｂ．Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ、「Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ａ ｎｏｖｅｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｄｒｙ ｐｅｒｉｏｄ ｔｅａｔ ｓｅａｌａｎｔ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ０．５％ ｃｈｌｏｒｈｅｘｉｄｉｎｅ ａｇａｉｎｓｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｗｉｔｈ Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｕｂｅｒｉｓ ｉｎ ｄａｉｒｙ ｃａｔｔｌｅ」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第９４巻：第３３６６～３３７５頁、２０１１年．
［２］Ｓ．Ｃ．Ｎｉｃｋｅｒｓｏｎ、Ｗ．Ｊ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ、Ｗ．Ｍ．Ｋｏｒｔｕｍら、「Ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｂｏｖｉｎｅ ｍａｍｍａｒｙ ｔｉｓｓｕｅ ｔｏ ａｎ ｉｎｔｒａｃｉｓｔｅｒｎａｌ ｂｅａｄ ｄｅｖｉｃｅ」、Ｊ Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ、第７０巻：第６８７～６９５頁、１９８７年．
［３］Ｔ．Ｏｚａｗａ、Ｙ．Ｋｉｋｕ、Ｍ．Ｍｉｚｕｎｏら、「Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｏｆ ｒｂＧＭ－ＣＳＦ ｏｎ ＳＣＣ ａｎｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｏｎｕｃｌｅａｒ ｎｅｕｔｒｏｐｈｉｌ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ｉｎ ｓｕｂｃｌｉｎｉｃａｌ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｃｏｗｓ」、Ｖｅｔ Ｒｅｓ Ｃｏｍｍｕｎ、第３６巻：第２１～２７頁、２０１２年．
［４］Ｊ．Ｇｏｇｏｉ－Ｔｉｗａｒｉ、Ｖ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ、Ｃ．Ｂ．Ｗａｒｙａｈら、「Ｍａｍｍａｒｙ ｇｌａｎｄ ｐａｔｈｏｌｏｇｙ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ｔｏ ａｃｕｔｅ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｔｒｏｎｇ ｖｅｒｓｕｓ ｗｅａｋ ｂｉｏｆｉｌｍ ｆｏｒｍｉｎｇ ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ｂｏｖｉｎｅ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｉｓｏｌａｔｅｓ：ａ ｐｉｌｏｔ ｓｔｕｄｙ ｕｓｉｎｇ ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｍｏｕｓｅ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｍｏｄｅｌ」、ＰＬＯＳ ＯＮＥ｜ＤＯＩ：１０．１３７１／ｊｏｕｒｎａｌ．ｐｏｎｅ．０１７０６６８、２０１７年．
［５］Ｓ．Ｇｏｄｄｅｎ、Ｐ．Ｒａｐｎｉｃｋｉ、Ｓ．Ｓｔｅｗａｒｔら、「Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ａｎ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔｅａｔ ｓｅａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｒｙ ａｎｄ ｅａｒｌｙ－ｌａｃｔａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄｓ ｉｎ ｄａｉｒｙ ｃｏｗｓ ｗｈｅｎ ｕｓｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｄｒｙ ｃｏｗ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第８６巻：第３８９９～３９１１頁、２００３年．
［６］Ｇ．Ｈ．Ｌｉｍ、Ｋ．Ｅ．Ｌｅｓｌｉｅ、Ｄ．Ｆ．Ｋｅｌｔｏｎら、「Ａｄｈｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ａｎ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｔｅａｔ ｓｅａｌａｎｔ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｎｅｗ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｙ ｐｅｒｉｏｄ．」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第９０巻：第１２８９～１３００頁、２００７年．
［７］Ｓ．Ｌａｎｃｔｏｔ、Ｐ．Ｆｕｓｔｉｅｒ、Ａ．Ｒ．Ｔａｈｅｒｉａｎら、「Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｔｒａｍａｍｍａｒｙ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｏｆ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ ａｔ ｄｒｙｉｎｇ－ｏｆｆ ｏｎ ｂｏｖｉｎｅ ｍａｍｍａｒｙ ｇｌａｎｄ ｉｎｖｏｌｕｔｉｏｎ」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第１００巻：第２２６９～２２８１頁、２０１７年．
［８］Ｆ．Ｚａｎｄｋａｒｉｍｉ、Ｊ．Ｖａｎｅｇａｓ、Ｆｅｒｎ、Ｃ．Ｓ．Ｍａｉｅｒ、及びＧ．Ｂｏｂｅ、「Ｍｅｔａｂｏｔｙｐｅｓ ｗｉｔｈ ｅｌｅｖａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｌｉｐｉｄ ｃａｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ ｐｒｅｃｅｄｅ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｉｎ ｐｒｅｐａｒｔａｌ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｄａｉｒｙ ｃｏｗｓ」、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、第１０１巻：第５５３１～５５４８頁．
［９］Ｓ．Ｐｙｏｒａｌａ、Ｌ．Ｋａａｒｔｉｎｅｎ、及びＨ．Ｋａｃｋ、「Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ｔｗｏ ｔｈｅｒａｐｙ ｒｅｇｉｍｅｎｓ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ｍａｓｔｉｔｉｓ ｉｎ ｃｏｗｓ」、Ｊ Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ、第７７巻：第４５３～４６１頁、１９９４年．
［１０］Ｓ．Ｈａｕｐｔｋｏｒｎ、Ｊ．Ｐａｖｅｌ、及びＨ．Ｓｅｌｔｎｅｒ、「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｉｎ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｂｙ ＩＣＰ－ＯＥＳ ａｆｔｅｒ ｎｏｎ－ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ａｌｋａｌｉｎｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ」、Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ Ｊ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．、第３７０巻：第２４６～２５０頁、２００１年．
［１１］Ｈ．Ｖａｎｈｏｅ及びＣ．Ｖａｎｄｅｃａｓｔｅｅｌｅ、「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｎ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｂｙ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ」、Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．、第２４４巻：第２５９～２６７頁、１９９１年．
［１２］Ｄ．Ｓａｒｉｂａｌ．、「ＩＣＰ－ＭＳ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｒａｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｃｏｗ’ｓ Ｍｉｌｋ Ｓａｍｐｌｅ ｆｒｏｍ Ｓｕｐｅｒｍａｒｋｅｔｓ ｉｎ Ｉｓｔａｎｂｕｌ，Ｔｕｒｋｅｙ」、Ｂｉｏｌ．Ｔｒａｃｅ Ｅｌｅｍ．Ｒｅｓ．、第１９３巻：第１６６～１７３頁、２０２０年．
【0219】
例１９－ゲルへの薬剤（例えば、タンパク質、薬物など）の充填のための典型的な手順
ゲルの製作：
ポリ（酢酸ビニル）１０ｇを酢酸エチル中に溶解して、後の使用のために１００ｍＬの溶液を作製した。ＰＥＯ（分子量２０ｋ）４．００ｇ、ＰＥＯ（分子量３００ｋ）０．４００ｇ、グリセロール４４ｇ、及び水３４ｇを、６００ｍＬガラスビーカに加えた。ＰＴＦＥコーティングした交差インペラを備えたホモジナイザーを撹拌に用いた。ビーカを温度制御のために溶液に浸漬する熱電対を備えたホットプレート上に置いた。水の蒸発を防ぐために、ビーカを複数の食品ラップで包んだ。混合物を３７０ｒｐｍで撹拌しながら９０℃に加熱した。これを９０℃で５分間保持し、次いで室温まで冷却した。２０％のＺｎＯナノ粒子水性分散液２．５０ｇを添加し、１分間撹拌した。ラポナイト１５ｇを添加し、撹拌してよく混合した。ゲルが形成された後、これを９０℃の水浴中で２０分間加熱した。ゲルを室温まで冷却し、次いで、ウシ血清アルブミン（ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍｉｎ：ＢＳＡ）及びローダミンＢをそれぞれ組み込むために２等分に分割した。
ゲルの製作：
ポリ（酢酸ビニル）１０ｇを酢酸エチル中に溶解して、後の使用のために１００ｍＬの溶液を作製した。ＰＥＯ（分子量２０ｋ）４．００ｇ、ＰＥＯ（分子量３００ｋ）０．４００ｇ、グリセロール４４ｇ、及び水３４ｇを、６００ｍＬガラスビーカに加えた。ＰＴＦＥコーティングした交差インペラを備えたホモジナイザーを撹拌に用いた。ビーカを温度制御のために溶液に浸漬する熱電対を備えたホットプレート上に置いた。水の蒸発を防ぐために、ビーカを複数の食品ラップで包んだ。混合物を３７０ｒｐｍで撹拌しながら９０℃に加熱した。これを９０℃で５分間保持し、次いで室温まで冷却した。２０％のＺｎＯナノ粒子水性分散液２．５０ｇを添加し、１分間撹拌した。ラポナイト１５ｇを添加し、撹拌してよく混合した。ゲルが形成された後、これを９０℃の水浴中で２０分間加熱した。ゲルを室温まで冷却し、次いで、ウシ血清アルブミン（ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍｉｎ：ＢＳＡ）及びローダミンＢをそれぞれ組み込むために２等分に分割した。
【0220】
充填タンパク質：
ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）１２５ｍｇのＢＳＡ、４．７５ｇのｑＣｈ水溶液（０．２５ｇのｑＣｈ及び４．５ｇの水を含有）、及び５．５ｇのグリセロールを添加し、次いで撹拌し、３２０ｒｐｍで１０分間ゲルと混合した。６．２５ｍＬの１０％ポリ（酢酸ビニル）溶液及び１５０■Ｌの氷酢酸を添加し、次いで３２０ｒｐｍで７分間撹拌した後、２５００ｒｐｍで更に１０分間撹拌した。
ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）１２５ｍｇのＢＳＡ、４．７５ｇのｑＣｈ水溶液（０．２５ｇのｑＣｈ及び４．５ｇの水を含有）、及び５．５ｇのグリセロールを添加し、次いで撹拌し、３２０ｒｐｍで１０分間ゲルと混合した。６．２５ｍＬの１０％ポリ（酢酸ビニル）溶液及び１５０■Ｌの氷酢酸を添加し、次いで３２０ｒｐｍで７分間撹拌した後、２５００ｒｐｍで更に１０分間撹拌した。
【0221】
薬物充填：
ローダミンＢ（ローダミンＢをモデル薬物として使用した）４．７５ｇのｑＣｈ水溶液（０．２５ｇのｑＣｈ及び４．５ｇの水を含有）、及び５．５ｇのグリセロールを添加し、次いで撹拌し、３２０ｒｐｍで１０分間ゲルと混合した。１１０ｍｇのローダミンＢ、６．２５ｍＬの１０％ポリ（酢酸ビニル）溶液及び１５０■Ｌの氷酢酸を添加し、次いで３２０ｒｐｍで７分間撹拌した後、２５００ｒｐｍで更に１０分間撹拌した。
ローダミンＢ（ローダミンＢをモデル薬物として使用した）４．７５ｇのｑＣｈ水溶液（０．２５ｇのｑＣｈ及び４．５ｇの水を含有）、及び５．５ｇのグリセロールを添加し、次いで撹拌し、３２０ｒｐｍで１０分間ゲルと混合した。１１０ｍｇのローダミンＢ、６．２５ｍＬの１０％ポリ（酢酸ビニル）溶液及び１５０■Ｌの氷酢酸を添加し、次いで３２０ｒｐｍで７分間撹拌した後、２５００ｒｐｍで更に１０分間撹拌した。
【0222】
両方のゲルがこの時点でビーカに付着したので、非常に粘着性に見えた。ビーカをいくつかの小さな穴を開けた食品ラップで包んだ。次いで、これを真空オーブン（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ Ｖａｃｕｆｕｇｅ ｐｌｕｓ）に入れ、酢酸エチル及び水の一部を蒸発させて、ゲルを強化した。設定は６０℃及び「Ｄ－ＡＱ」であった。２時間３０分間蒸発させた後、２５００ｒｐｍで撹拌しながら１分間で取り出した。２５ｍＬのＰＢＳを各ビーカに添加した。ビーカをプレート振盪器（Ｄｅｌｆｉａ １２９６－００４）に入れ、「低」設定で１０時間振盪した。液体を、２１１３０ｒｃｆで１０分間遠心分離し、上清を分析のために採取した。
【0223】
例２０－ゲルからの様々な薬剤の放出研究
ＢＳＡのパーセント放出：
ナノ粒子からのＢＳＡタンパク質放出を、ナノ液滴分光光度計によって定量して、遠心分離でナノ粒子ペレットを作成した後、上清中のタンパク質の濃度を決定した。これらは全て、室温でＰＢＳ中において１０時間インキュベートした後であった。放出を、ＰＢＳ中において室温で１０時間インキュベートした後に定量したところ、０．１１１ｍｇ／ｍＬの濃度のＢＳＡタンパク質がゲルの上清中に検出された。放出された量は、２．７８ｍｇ及び２．２％放出に相当する。図２７を参照のこと。
ＢＳＡのパーセント放出：
ナノ粒子からのＢＳＡタンパク質放出を、ナノ液滴分光光度計によって定量して、遠心分離でナノ粒子ペレットを作成した後、上清中のタンパク質の濃度を決定した。これらは全て、室温でＰＢＳ中において１０時間インキュベートした後であった。放出を、ＰＢＳ中において室温で１０時間インキュベートした後に定量したところ、０．１１１ｍｇ／ｍＬの濃度のＢＳＡタンパク質がゲルの上清中に検出された。放出された量は、２．７８ｍｇ及び２．２％放出に相当する。図２７を参照のこと。
【0224】
ローダミンＢのパーセント放出：
ローダミンＢの放出された濃度は、１０時間後に上清を取り、遠心分離し、溶液を１０倍に希釈することによって、決定した。続いて、吸光度を、プレートリーダ（Ｖａｒｉｏｓｋａｎ Ｌｕｘ）を用いて測定し、較正曲線と比較した。決定された上清中の濃度は２５２μ／ｍＬであり、６．３ｍｇ及び５．７％の放出に対応した。図２８を参照のこと。
ローダミンＢの放出された濃度は、１０時間後に上清を取り、遠心分離し、溶液を１０倍に希釈することによって、決定した。続いて、吸光度を、プレートリーダ（Ｖａｒｉｏｓｋａｎ Ｌｕｘ）を用いて測定し、較正曲線と比較した。決定された上清中の濃度は２５２μ／ｍＬであり、６．３ｍｇ及び５．７％の放出に対応した。図２８を参照のこと。
【0225】
参照による組込み
本明細書で言及される全ての米国特許出願公開及び米国特許は、あたかも各個別の公開又は特許が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されたかのように、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。矛盾する場合、本明細書における任意の定義を含む本出願が支配するであろう。
本明細書で言及される全ての米国特許出願公開及び米国特許は、あたかも各個別の公開又は特許が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されたかのように、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。矛盾する場合、本明細書における任意の定義を含む本出願が支配するであろう。
【0226】
その他の態様
特許請求の範囲において、「ａ、」、「ａ、」、及び「ｔｈｅ」などの冠詞は、反対のことが示されない限り、又は文脈から明らかでない限り、１以上を意味してもよい。群の１以上のメンバーの間に「又は」を含む特許請求の範囲又は明細書は、反対のことが示されない限り、又は文脈から明らかでない限り、１つ、２つ以上、又は全ての群のメンバーが、所与の生成物若しくはプロセスに存在するか、所与の生成物若しくはプロセスに採用されるか、又は所与の生成物若しくはプロセスに関連する場合に、満たされるものと見なされる。本発明は、群の正確に１つのメンバーが、所与の生成物若しくはプロセスに存在するか、所与の生成物若しくはプロセスで採用されるか、又はそうでなければ所与の生成物若しくはプロセスに関連する、態様を含む。本発明は、１つより多い又は全ての群メンバーが、所与の生成物若しくはプロセスに存在するか、所与の生成物若しくはプロセスで採用されるか、又は所与の生成物若しくはプロセスに関連する、態様を含む。
特許請求の範囲において、「ａ、」、「ａ、」、及び「ｔｈｅ」などの冠詞は、反対のことが示されない限り、又は文脈から明らかでない限り、１以上を意味してもよい。群の１以上のメンバーの間に「又は」を含む特許請求の範囲又は明細書は、反対のことが示されない限り、又は文脈から明らかでない限り、１つ、２つ以上、又は全ての群のメンバーが、所与の生成物若しくはプロセスに存在するか、所与の生成物若しくはプロセスに採用されるか、又は所与の生成物若しくはプロセスに関連する場合に、満たされるものと見なされる。本発明は、群の正確に１つのメンバーが、所与の生成物若しくはプロセスに存在するか、所与の生成物若しくはプロセスで採用されるか、又はそうでなければ所与の生成物若しくはプロセスに関連する、態様を含む。本発明は、１つより多い又は全ての群メンバーが、所与の生成物若しくはプロセスに存在するか、所与の生成物若しくはプロセスで採用されるか、又は所与の生成物若しくはプロセスに関連する、態様を含む。
【0227】
更に、本発明は、列挙された特許請求の範囲の１つ以上からの、１つ以上の限定、要素、節、及び記述的な用語が、別の特許請求の範囲に導入される、全ての変形、組合せ、及び置換を包含する。例えば、別の請求項に従属する任意の請求項は、同じ基本請求項に従属する任意の他の請求項に見られる１つ以上の制限を含むように、修正することができる。要素が、例えばマーカッシュ群形式でリストとして提示される場合、要素の各下位群もまた開示され、任意の要素（複数可）を群から除去することができる。一般に、本発明又は本発明の態様が、特定の要素及び／又は特徴を含むと言及される場合、本発明又は本発明の態様のある特定の態様は、そのような要素及び／若しくは特徴からなるか、又はそのような要素及び／若しくは特徴から本質的になることを理解されたい。簡潔にする目的で、これらの態様は、本明細書では具体的に言葉どおりに（ｉｎ ｈａｅｃ ｖｅｒｂａ）示されていない。「含むこと（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「含有すること（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、開かれていることを意図しており、追加の要素又は工程の包有を可能にすることにもまた留意されたい。範囲が与えられる場合はエンドポイントが含まれる。更に、別段示されない限り、又は文脈及び当業者の理解から明らかでない限り、範囲として表される値は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、本発明の異なる態様において記載された範囲内の任意の特定の値又は部分範囲を、範囲の下限の単位の１０分の１まで想定することができる。
【0228】
本出願は、様々な交付済み特許、特許出願公開、雑誌記事、及び他の刊行物を指し、それらの全てが参照により本明細書に組み込まれる。組み込まれた参考文献のいずれかと本明細書との間に矛盾がある場合、本明細書が優先されるものとする。加えて、先行技術に含まれる本発明の任意の特定の態様は、特許請求の範囲の任意の１つ以上から明示的に除外されてもよい。そのような態様は当業者に知られていると見なされるので、排除が本明細書に明示的に記載されていなくとも、それらが排除されてもよい。本発明の任意の特定の態様は、先行技術の存在に関連するか否かにかかわらず、任意の理由で任意の請求項から除外することができる。
【0229】
当業者は、本明細書に記載された特定の態様に対する多くの等価物を認識するか、又は日常的な実験のみを用いて確認することができるであろう。本明細書に記載された態様の範囲は、上記の明細書に限定されるようには意図されず、添付の特許請求の範囲に記載されたものである。当業者は、以下の特許請求の範囲に定義される本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、この明細書に対する様々な変更及び修正を行うことができることを理解するであろう。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11A-11F】
【図12】
【図13A-13B】
【図14A-14F】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図16E】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図17D】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図20D】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【手続補正書】
【提出日】2021-10-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物理的に可逆性なゲルである組成物であって、以下：複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
グリセロールと、
水と、
任意選択的に、複数の酸化亜鉛粒子と、
親水性ポリマーと、
増粘ポリマーと、
複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーと、
接着性ポリマーと、
を含み、
前記組成物が、剪断減粘性、粘弾性、及び回収可能である、組成物。
【請求項2】
物理的に可逆性なゲルである組成物であって、以下：複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
グリセロールと、
水と、
任意選択的に、複数の酸化亜鉛粒子と、
親水性ポリマーと、
増粘ポリマーと、
複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーと、
接着性ポリマーと、
からなり、
前記組成物が、剪断減粘性、粘弾性、及び回収可能である、組成物。
【請求項3】
物理的に可逆性なゲルである組成物であって、以下：複数のケイ酸塩ナノ粒子と、
親水性ポリマーと、
グリセロールと、
水と、
を含み、
任意選択的に、増粘ポリマーと、複数の酸化亜鉛粒子と、複数の第４級アンモニウム官能基を含むポリマーと、接着性ポリマーと、を更に含み、前記組成物が、剪断減粘性、粘弾性、及び回収可能である、組成物。
【請求項4】
前記組成物中の前記複数のケイ酸塩ナノ粒子の量が、０．１重量％～２０重量％、又は５重量％～２０重量％、又は５重量％～１５重量％、又は７重量％～１５重量％であり、ここで、重量％は前記組成物の総重量のパーセンテージである、請求項１～３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項5】
１～１５重量％の複数のケイ酸塩ナノ粒子と、０．５～１０重量％の親水性ポリマーと、
１～８０重量％のグリセロールと、
最大１００重量％の水と、を含み、任意選択的に、
３～９重量％の増粘剤と、
０．２～５重量％の複数の酸化亜鉛粒子と、
複数の第４級アンモニウム官能基を含む０．２～２重量％のポリマーと、
０．１～５０重量％の接着性ポリマーと、
を更に含み、
ここで、重量％は前記組成物の総重量のパーセンテージである、請求項３に記載の組成物。
【請求項6】
前記ゲルのゲル化が、塩の添加の際に逆転される、請求項１～５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項7】
前記ケイ酸塩ナノ粒子が、リチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子である、請求項１～６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項8】
前記親水性ポリマーが、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ酢酸ビニル、ヒドロキシプロピルセルロース、及びポロキサマーを含む群から選択される、請求項１～７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項9】
前記親水性ポリマーが、約１ｋＤａ～約１０，０００ｋＤの分子量を有するポリ（エチレンオキシド）であり、２５℃の水中における前記増粘ポリマーの２重量％溶液が、約２００ｍＰａ・ｓ～約１０，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有する、請求項８に記載の組成物。
【請求項10】
前記増粘ポリマーが、ケイ酸塩ナノ粒子、リチウム＝マグネシウム＝ナトリウム＝シリカートナノ粒子、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及び寒天、又はそれらの誘導体を含む群から選択される、請求項１～９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項11】
複数の第４級アンモニウム官能基を含む前記ポリマーが、以下の構造Ｉを有する複数の繰り返し単位を含み、【化1】
式中、Ｘ－が、Ｃｌ－、Ｂｒ－、ＢＦ４ －、及びＰＦ６ －を含む群から選択される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項12】
複数の第４級アンモニウム官能基を含む前記ポリマーが、複数の第４級アンモニウム官能基を含むキトサンである、請求項１０に記載の組成物。
【請求項13】
１種以上の薬物又は薬剤を更に含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項14】
前記１種以上の薬物が、抗生物質薬、抗寄生虫薬、抗真菌薬、鎮痛薬又は抗炎症薬、ビタミン、コルチコステロイド薬、及びタンパク質を含む群から選択される、請求項１３に記載の組成物。
【請求項15】
前記１種以上の薬剤が、着色剤又は染料、及び比色分析ｐＨ指示薬を含む群から選択される、請求項１３に記載の組成物。
【請求項16】
前記組成物が、約３８℃で１．１ｇ／ｍＬ～５．０ｇ／ｍＬの密度を有するゲルの形態である、請求項１～１５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項17】
哺乳動物における疾患の予防及び／又は治療で使用するための、請求項１～１６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項18】
哺乳動物における乳腺炎の予防及び／又は治療で使用するための、請求項１～１７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項19】
哺乳動物における皮膚疾患の予防及び／又は治療で使用するための、請求項１～１８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項20】
請求項１～１９のいずれか一項に記載の組成物を含む、哺乳動物の体内の管におけるシーラント。
【請求項21】
前記哺乳動物が、乳牛である、請求項１７～２０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項22】
前記組成物が、乳腺管の内部及び／又は乳房の皮膚上に投与される、請求項１～２１のいずれか一項に記載の組成物。
【国際調査報告】