(57)【要約】創傷またはその他の皮膚外傷と関連するバイオフィルムを含む、組織内または上のバイオフィルムを処置するために有用である次亜塩素酸および酢酸を含有する殺菌組成物。本組成物は、組織の表面上または表面下の両方において様々な種類の組織を処置するのに有用である。異なる組織型および感染レベルに対して様々な濃度を有する組成物が提供される。組成物はゲルの形態で提供され得、制御放出用としてナノ粒子にカプセル化された分子を含み得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺組織を害することなく細菌バイオフィルムを処置するのに十分な酢酸および次亜塩素酸を含む組成物。
【請求項２】
前記酢酸の濃度が、約０．２５％より高い、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記酢酸の濃度が、約１．０％より高い、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記酢酸の濃度が、約２．０％より高い、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記次亜塩素酸の濃度が、５０ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの間である、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記次亜塩素酸の濃度が、約２００ｐｐｍである、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記酢酸が、皮膚に浸透し、皮膚の下にあるバイオフィルムを処置するのに十分な濃度で存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記次亜塩素酸が、前記酢酸の毒性特性を調節するのに十分な濃度で存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記酢酸が、皮膚上または歯上のバイオフィルムを処置するのに十分な濃度で存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
ゲル、クリーム、軟膏、または油中に処方される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記酢酸が、ナノ粒子内にカプセル化されている、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
組織内の細菌感染を処置する方法であって、酢酸および前記酢酸の毒性特性を調節するのに有効な量の次亜塩素酸を含む組成物を前記組織に提供することを含む方法。
【請求項１３】
前記酢酸が、皮膚に浸透するのに十分な濃度である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記酢酸が、約０．２５％〜約２．０％の量で存在し、前記次亜塩素酸が、約５０ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍの濃度で存在する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記組織が歯系組織であり、前記次亜塩素酸の濃度が約２００ｐｐｍであり、前記酢酸の濃度が約０．１％〜約０．５％の間である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記組織が皮膚であり、前記次亜塩素酸の濃度が約２００ｐｐｍであり、前記酢酸の濃度が約０．１％〜約０．５％の間である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記組織が創傷を含み、前記次亜塩素酸の濃度が約２００ｐｐｍであり、前記酢酸の濃度が約１．０％〜２．０％の間である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記組織が、歯の根を含み、前記次亜塩素酸の濃度が約２００ｐｐｍであり、前記酢酸の濃度が約１．０％〜２．０％の間である、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１７年６月２日に出願された米国特許出願第１５／６１２，５７１号；２０１６年１２月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／４３８，１８９号；２０１６年１２月２２日に出願された米国仮特許出願番号第６２／４３８，１９８号；２０１６年１２月２２日に出願された米国仮特許出願番号第６２／４３８，２０２号；および２０１６年１２月２２日に出願された米国仮特許出願番号第６２／４３８，２０４号に基づく優先権および利益を主張している。
【０００２】
上記で参照した出願の各々の内容は、それらの全体が本明細書中に参考として援用される
【０００３】
発明の分野
本発明は、バイオフィルム、特に組織上および創傷内のバイオフィルムを、ならびにその他のバイオフィル感染をも処置するための酢酸および次亜塩素酸の組成物に一般的に関する。
【背景技術】
【０００４】
背景
バイオフィルムを生成する微生物感染は、重大な健康問題を惹起し得る。哺乳動物に影響を及ぼす感染全体の最大８０％は、バイオフィルム感染であると科学者は推定する。バイオフィルムは、創傷管理において特に難題である。医学専門家は、慢性創傷および湿疹と関連する創傷を含む創傷内のバイオフィルムを管理しようと長年取り組んできた。Ｓ．ａｕｒｅｕｓおよびＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ等の細菌は、創傷上および内にバイオフィルムを形成する。これらの感染は根絶するのが困難であり、創傷治癒を妨げる。例えば、慢性下腿潰瘍の９３．５％がＳ．ａｕｒｅｕｓを含有し、５２．２％がＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａを内包し、そしてＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａを含有する潰瘍は、創傷サイズがより大きく、治癒速度がより遅いことを特徴とすることが指摘されている。Ｇｊｏｄｓｂｏｌら、２００６年、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｕｎｄ  Ｊｏｕｒｎａｌ、３巻（３号）：２２５〜３１頁を参照；およびＦａｚｌｉら、２００９年、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ、４７巻（１２号）：４０８４〜８９頁も参照。
先行技術の殺菌組成物は様々な短所を有する。一部の組成物は、表面下に定着したバイオフィルムを完全に根絶するほど十分に、創傷内に深く浸透できない。その他の組成物は、あまりに速く分散し過ぎるために、有効となるだけ十分長くバイオフィルムを攻撃することができない。さらにその他の組成物は製品安定性に問題があることから、現地製造が必要であり、そのためそれらの使用がより困難になり、広域で入手しにくくなる。その他の抗菌組成物は、組織に対して刺激性であるか、または別の理由で局所的な使用に適合しない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｇｊｏｄｓｂｏｌら、２００６年、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｕｎｄ  Ｊｏｕｒｎａｌ、３巻（３号）：２２５〜３１頁
【非特許文献２】Ｆａｚｌｉら、２００９年、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ、４７巻（１２号）：４０８４〜８９頁
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
要旨
本明細書に記載されるような次亜塩素酸および酢酸を含む殺菌組成物は、組織内または上のバイオフィルムを処置するのに有用であり、単純な局所用の殺菌剤から創傷またはその他の皮膚外傷に及ぶ。例えば、創傷は、創傷の表面上および表面下に形成されるバイオフィルムを含め、微生物感染に多くの場合罹患しやすく、治癒を妨げ、慢性状態を引き起こすおそれがある。次亜塩素酸および酢酸を含む組成物は、組織上のバイオフィルムを処置するのに有用である。ＨＯＣｌおよびＨＡｃの濃度は、相乗効果を実現するためにバランスがとられており、組成物の抗菌能力は、各成分それ自体の抗菌特性に基づき期待される能力を上回る。ＨＯＣｌの量とバランスのとれた酢酸組成物は、酢酸単独よりも、多くの場合桁違いに大きな抗菌活性を提供する。さらに、次亜塩素酸は、酢酸の毒性を調節し、鎮痛効果を提供し、有害な副作用または患者不快感を伴うことなく、より強力な組成物を皮膚またはその他の組織に適用できるようにする。
【０００７】
開示される組成物は、表面上および表面下の両方において、様々な種類の組織を処置するのに有用である。次亜塩素酸成分は、例えば創傷の表面レベルのバイオフィルムまたは表面直下のバイオフィルムに対して有効である一方、酢酸は創傷または組織内により深く浸透する。多種多様な組織および創傷を処置するための異なる濃度の各酸成分を有する様々な組成物が本明細書に記載されている。約０．２５％より高い酢酸濃度は、創傷表面に浸透するのに有用である。一部の組成物は、したがって約１．０％、約２．０％、またはそれより高い、最大約５．０％の濃度の酢酸を有する。同様に、次亜塩素酸は、処置の対象となる組織の種類に応じて、組成物中に異なる濃度で見出される。例えば、８０〜２５０ｐｐｍの次亜塩素酸は、歯の根に感染するバイオフィルムを処置するのに有用である一方、歯科用うがい薬組成物では５〜６０ｐｐｍしか必要とされない。本発明の組成物は、次亜塩素酸と酢酸の間の相乗的なバランスに起因して特に有益であり、組成物にバイオフィルム感染組織の表面、表面直下、およびより深い表面下の処置の二重効果を付与する。一般的に、次亜塩素酸は、表面またはその近傍において急速に作用することができるが、酢酸は作用するのにより長い時間を要し、したがって創傷表面の下で作用することができる。
【０００８】
本発明の組成物は、組織とのより長い接触時間を可能にするゲルまたはクリームとして提供され得る。創傷処置の場合、ゲルおよびクリーム組成物は創傷を湿潤した状態に保つのにも役立ち、治癒を促進する。さらに、発明組成物の成分の一方または両方は、制御または遅延放出のためにナノ粒子中にカプセル化可能である。
【０００９】
開示される組成物および処置方法は、創傷内、組織上もしくは内、非組織表面上、または手術前もしくは外傷後の状況において、見出される場所を問わず、バイオフィルムに対して有効である。組成物を皮膚外傷の部位に適用すれば、バイオフィルムを含む細菌感染を予防および処置することにより微生物感染を退治するのに役立つ。本発明の組成物は、手術前、手術中、または手術後の皮膚を処置するために、応急手当てまたは外科現場において有用である。外科的切開前にエリアを殺菌することは、手術エリアを殺菌するのに役立つだけでなく、感染が手術中にその他の組織に拡散する可能性も低下させる。次亜塩素酸および酢酸組成物は、損傷組織の創傷郭清および洗浄にも有用である。
【００１０】
本明細書に記載される組成物は、様々な賦形剤および担体と組み合わせて局所投与を促進することができる。次亜塩素酸（および有機酸）製品は、当技術分野において公知のゲル、クリーム、ローション、スプレー、液体、フォーム、粉末、およびその他の送達処方物の形態を採ることができる。あるいは、組成物は、布または繊維性のワイプまたは創傷被覆材に組み込んで提供可能である。
【００１１】
開示される組成物は、組織中に浸透する能力を有するので、歯根等の皮下組織、手術部位、または深部組織創傷において、創傷表面下のバイオフィルムに対抗するのにも有効である。
【００１２】
ある特定の態様では、本発明は酢酸および次亜塩素酸から構成される組成物を含む。酢酸は、約０．１％より高い、好ましくは約０．２５％より高い濃度で存在する。好ましい次亜塩素酸濃度は、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの間である。様々な実施形態では、酢酸および次亜塩素酸の具体的な濃度は、意図する処置エリアおよび処置が望まれる組織の表面下の深さに依存する。
【００１３】
一部の実施形態では、酢酸は、組織の表面下に浸透するのに十分な濃度で存在する。一部の実施形態では、酢酸濃度は、約０．５％より高く、好ましくは約１．０％より高く、一部の実施形態では、酢酸濃度は、約２．０％またはそれを超える。酢酸は、制御または遅延放出用にナノ粒子内にカプセル化され得る。一部の実施形態では、次亜塩素酸は、創傷の表面上およびその直下にあるバイオフィルムを処置するのに十分な濃度で存在する。次亜塩素酸濃度は、約２０ｐｐｍ〜約２００ｐｐｍの間であり得る。組成物は、ゲル、クリーム、軟膏、または油をさらに含み得る。
【００１４】
関連する態様では、本発明は、組織内または上のバイオフィルムを処置する方法と関係する。方法は、皮膚に浸透するのに十分な濃度で酢酸を、ならびに組織の表面上およびその直下にあるバイオフィルムを除去するのに十分な量で次亜塩素酸を含む組成物を組織に適用することを含む。
【００１５】
酢酸は、皮膚の表面下のバイオフィルムを除去するのに十分な量で存在し得る。酢酸は約０．１％〜約２．０％の量で存在し得、次亜塩素酸は約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの濃度で存在し得る。
【００１６】
一部の実施形態では、処置の対象となる組織は膀胱組織であり、次亜塩素酸濃度は約８０〜２５０ｐｐｍである。他の実施形態では、処置の対象となる組織は肺組織であり、次亜塩素酸濃度は約１５〜６０ｐｐｍである。さらに他の実施形態では、処置の対象となる組織は歯系組織であり、次亜塩素酸濃度は約５〜６０ｐｐｍであり、酢酸濃度は約０．０５％〜約５．０％の間である。
【００１７】
一部の実施形態では、処置の対象となるバイオフィルムは、創傷の表面および表面下を含む創傷部位に形成される。創傷処置のための酢酸濃度は、約０．５％〜約５．０％の間であり得る。
【００１８】
関連する態様では、組織内のバイオフィルムを処置する方法は、酢酸を含むナノ粒子をバイオフィルム形成が疑われる組織部位に適用することを含む。ナノ粒子は脂溶性であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の方法に従って次亜塩素酸を生成するための例示的なシステムを示す概略図である。
【００２０】
【図２】図２は、図１に示す混合デバイスの拡大図を示す概略図である。
【００２１】
【図３】図３は、混合デバイスの混合チャンバーの内部ビューを示す概略図である。
【００２２】
【図４】図４は、混合チャンバーを複数のサブチャンバーに分割する部材の正面図を示す概略図である。このビューは部材内のアパーチャーを示す。
【００２３】
【図５】図５は、廃棄ラインから生成物収集ラインに切り替えるための測定センサーを備えたバルブを示す概略図である。
【００２４】
【図６】図６は、廃棄ラインと生成物収集ラインとが並行になったバルブを示す概略図である。
【００２５】
【図７】図７は、本発明の方法に従って次亜塩素酸を生成するための別の例示的なシステムを示す概略図である。このシステムは、緩衝化された脱イオン水を自動化して使用するように構成されている。緩衝液は、流入水に含まれていてもよいし、または注入ポートを通じて導入されてもよい。緩衝液はまた、ＮａＯＣｌ中でＮａＯＨを使用することにより混合プロセス中に混合されてもよいし、または酢酸またはその他の類似した酸もしくは塩基と共に別途注入されてもよい。
【００２６】
【図８】図８は、間接的に計算したＨＯＣｌ濃度（ｐｐｍ）を導電率に対して示す校正曲線のグラフである。
【００２７】
【図９】図９は、生成したＨＯＣｌの分光光度分析を示すグラフである。ＨＯＣｌの製造中に一般的に生成する気体はＣｌＯ２、Ｃｌ２Ｏ、およびＣｌ２であり、そのすべてが黄色または黄色〜赤色として可視範囲内で検出可能である。このグラフは、生成したＨＯＣｌ内の有色気体に由来する吸収を示さない。
【００２８】
【図１０】図１０は、最初に生成した（Ｔ＝０）ＨＯＣｌの量（百万分率（ｐｐｍ））およびその経時的安定性を示すグラフである。
【００２９】
【図１１】図１１は、ＨＯＣｌ生成物のｐＨが経時的にどのように変化したかを示すグラフである。
【００３０】
【図１２】図１２は、ＨＯＣｌ生成物の経時的な酸化および還元（レドックス）を示すグラフである。
【００３１】
【図１３】図１３は、ナノ粒子中にカプセル化された次亜塩素酸の水溶液を含む抗菌組成物を示す図である。
【００３２】
【図１４】図１４は、ナノ粒子中にカプセル化された次亜塩素酸の水溶液を含む抗菌組成物を作製する方法の図解である。
【００３３】
図１５〜２１は、市販のバイオフィルム処置と比較して、異なる濃度の酢酸および次亜塩素酸の組成物に曝露したときの様々なバイオフィルムの減少に関するデータを提供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
詳細な説明
細菌感染およびバイオフィルムの処置は、酢酸および次亜塩素酸の相乗的組成物を使用して実現される。酢酸成分は組織中に浸透するのに特に有効である一方、次亜塩素酸は組織の外部表面上のバイオフィルムを処置するのに特に有効である。酢酸は、創傷の表面の最大２ｍｍまたはそれより下に浸透して、そうでなければ到達するのは困難であるバイオフィルムを処置することができる。
【００３５】
本発明の組成物は、酢酸と相乗的に組み合わせて次亜塩素酸を含む。生物致死量（ｂｉｏｃｉｄａｌ  ａｍｏｕｎｔ）の酢酸（または同等の有機酸）が次亜塩素酸と共に最適化されているバランスのとれた組成物は、表面に適用されても、または皮膚に浸透するように設計された方式で適用されても、最大の治療的利益を実現することが発見された。例えば、表面適用の場合、次亜塩素酸に対する酢酸の相対的な量は、浸透適用の場合よりも少ない。本発明によれば、表面の細菌汚染またはバイオフィルムは、より少ない量の酢酸を含む次亜塩素酸により十分に処置される；しかし深い浸透を必要とする適用（例えば、創傷）では、酢酸の量を増加させなければならない。その場合、次亜塩素酸が、酢酸の周辺組織に対する毒性を緩和するのに使用される一方、酢酸がバイオフィルムを攻撃するのを可能にする。さらに、酢酸および次亜塩素酸の相乗的組合せは、有益なバイオフィルムを保存しながら有害なバイオフィルムを選択的に殺傷することが発見された。本発明の組成物は、有害なバイオフィルムを選択的に殺傷するために、バランスのとれた濃度の酢酸および次亜塩素酸を含む。濃度はまた、それらが対象とする適用（例えば、歯または皮膚の表面処置、対創傷または歯根の深部組織処置）を考慮してバランスがとられている。本出願は、酢酸および次亜塩素酸の様々な組合せの相乗効果に関するガイダンスを提供する。当業者は、本明細書に提供される情報に基づき、あらゆる細菌感染またはバイオフィルム形成の処置に必要な酢酸および次亜塩素酸の相対的な量を決定することができる。
【００３６】
表面レベルの感染および皮下感染の両方を処置することは、創傷ケアに特に必要とされる二重作用処置を提供する。慢性創傷および湿疹では、創傷の表面下の部分に影響を及ぼすバイオフィルムが悩みの種である。これらの創傷は、表面上またはその近傍に一般的に存在し、創傷が閉鎖し治癒するのを妨げるＳ．ａｕｒｅｕｓ感染を有する頻度が高い。またＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ感染が存在することが多く、これは一般的に、より深い創傷の表面下に存在する。深部感染が存在する場合、より深部の感染が治癒する前に創傷が閉鎖するのを防止するために、内側から外側に治癒する間、創傷が開いており、湿潤した状態に保つことが重要である。表面レベルの感染だけを処置すると、創傷が閉鎖してしまい、組織内側のより深部にあるバイオフィルムが閉じ込められる原因となることから、敗血症およびその他の合併症の原因となる可能性がある。
【００３７】
例えば、糖尿病の足部潰瘍に伴う高頻度の問題は、潰瘍が表面において閉鎖し、その下にオープンキャビティーが形成されることである。キャビティーは、免疫系応答の一環として、デブリ、細菌、および白血球からなる膿を含有する。特に足部潰瘍において、閉鎖したコンパートメントに閉じ込められた膿は感染の拡散を助長し、潜在的に敗血症を引き起こすおそれがある。しかし、開いた創傷を適切に手当てしても、膿は創傷床および被覆材に放出される。閉鎖した創傷内側の膿環境に生き残る細菌は感染を拡散するおそれがある。したがって、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ感染を最初または同時に除去せずにＳ．ａｕｒｅｕｓ感染を除去しても、バイオフィルム感染を完全に根絶することはできず、早期閉鎖およびおそらくは敗血症に至る。
【００３８】
抗菌溶液、例えば本明細書に提示する組成物は、創傷床の深部エリア内の感染を低下させ、内側から外側への創傷治癒を可能にし、表面が内部の創傷よりも速く治癒しないようにする。酢酸は創傷床の下にあるバイオフィルムを殺菌するのに十分な量で存在し、次亜塩素酸は創傷の表面を殺菌するのに十分な量で存在する。組成物は、したがって創傷の完全殺菌を可能にし、早期閉鎖および閉鎖した創傷の表面下におけるバイオフィルムのトラッピングを防止する。
【００３９】
次亜塩素酸および酢酸の濃度のバランスをとることで、表面レベルのバイオフィルムの処置および表面下のバイオフィルムの処置も可能になるので、開示される組成物は特に有効である。正確なバランスは、処置部位および望ましい表面浸透量に依存する。次亜塩素酸は、約１０ｐｐｍ、最大約５００ｐｐｍまたはそれを超える濃度で存在することができる。異なる用途および組織の種類は、より高いまたはより低い濃度を必要とし得る。酢酸は、約０．２５％、最大約２．０％またはそれを超える、好ましくは約１．０％で存在し得る。２つの成分のバランスをとることにより、組成物は、組織または創傷の表面および表面下において二重処置効果を有し得る。
【００４０】
本開示と整合する組成物は、様々な用途について考案され得る。例えば、比較的低い酢酸（約０．０５％くらい低い）、および約５〜６０ｐｐｍの次亜塩素酸の組成物は、歯系組織内の感染を退治するためのうがい薬として有用な組成物である。微生物感染は、組織内の深部に浸透する傾向がないので、低濃度の酢酸はうがい薬組成物に十分である。
【００４１】
一方、創傷処置の場合、組成物は、組織の内側深くにあるバイオフィルムをより有効に処置するために、より高い濃度の酢酸（約１．０％、約２．０％、約３．０％、約４．０％、または約５．０％）を含み得る。
【００４２】
その他の用途は、それぞれより多いまたはより少ない成分を必要とし得る。例えば、次亜塩素酸濃度が約８０〜２５０ｐｐｍの組成物は、感染または閉塞を予防するために、多くの場合尿カテーテルを装着した患者に必要とされる処置である膀胱のフラッシングに有用である。約１５〜６０ｐｐｍの次亜塩素酸濃度を有する組成物は感染した肺の処置に十分である。
【００４３】
ある特定の実施形態では、組成物は、創傷とのより長い接触を可能にするゲルの形態である。溶液によるリンスは、防腐剤との接触時間が非常に短いので十分でない可能性がある。多くの場合、バイオフィルムを十分に除去するには、組成物は、数秒から、数分、１時間またはそれを超える時間に及ぶ長期間、バイオフィルムと接触すべきである。組成物は速やかな蒸発または分散に抗するゲルまたはクリームで提供され得る。局所投与用のゲル、クリーム、軟膏、油、およびその他の類似した担体が当技術分野において公知である。
【００４４】
さらに、創傷処置では、ゲル形態の組成物は、創傷の部位において水分を維持するという利益を有する。本発明の組成物による処置中および処置後において、創傷を湿潤した状態に保つことが重要である。開示される組成物は主に水であり（一般的に９５％またはそれを超える）、組成物の防腐成分が創傷内の感染に対抗し、新たな感染が定着するのを阻止している間、創傷が湿潤したままであることを可能にする。湿潤を維持することは、創傷の早期閉鎖および組織内側でのバイオフィルムのトラッピングも防止する。酢酸は過度の反応性を有さないので、酢酸はゲル中に容易に処方される。その他の有機酸も使用可能であり、それほど反応性ではない有機酸が望ましい。
【００４５】
徐放性組成物も使用され得る。一部の組成物では、酢酸は脂溶性ナノ粒子中にカプセル化され得、酢酸が創傷の表面下に搬送された後にナノ粒子から放出されることが可能となる。異なる特性のナノ粒子を用いた投与は、酢酸が経時的にゆっくりと放出されることを可能とし、分散を防止し、投与に対してその他の利益を提供する。酢酸は自由拡散性で水溶性であり、高い蒸気圧を有する。これらの特性は、酢酸が拡散する場所での制御をさらに難しくする。酢酸をナノ粒子でカプセル化すれば、組成物のより精密な制御が可能となる。ナノ粒子は下記により詳細に記載されており、図１３および図１４に示されている。
【００４６】
一部の実施形態では、組成物は、ナノ粒子を含まない若干の酢酸およびナノ粒子内にカプセル化された若干の酢酸を含む。あるいは、徐放性処方物が、それ自体でまたはその他の速効性処方物と組み合わせて使用され得る。例えば、創傷は、酢酸および次亜塩素酸の組成物を用いて処置され、次に初期の処置後に、創傷深部への酢酸の継続的な放出を実現するために、ナノ粒子内にカプセル化された主に酢酸の組成物で処置され得る。
【００４７】
次亜塩素酸組成物の製造
本発明の組成物および方法の基本は、次亜塩素酸イオン（ＯＣｌ−）のプロトン化である。例としてＨＣｌまたは酢酸（ＨＡｃ）およびＮａＯＣｌを使用して、溶液に酸（例えば、ＨＣｌ）を導入することによりプロトン化は実現し、その結果下記の反応が生じる：
ＨＣｌ（ａｑ）＋ＮａＯＣｌ（ａｑ）⇔ＨＯＣｌ（ａｑ）＋ＮａＣｌ（ａｑ）。
または
ＨＡｃ（ａｑ）＋ＮａＯＣｌ（ａｑ）⇔ＨＯＣｌ（ａｑ）＋ＮａＡ（ａｑ）。
【００４８】
水溶液中の次亜塩素酸は、アニオンの次亜塩素酸イオン（ＯＣｌ−）に部分的に解離し、したがって水溶液中では、次亜塩素酸とアニオン（ＯＣｌ−）の間で平衡関係が常に存在する。この平衡関係はｐＨ依存性であり、より高いｐＨではアニオンが支配する。水溶液中では、次亜塩素酸は、その他の塩素種、特に塩素ガスＣｌ２、および様々な酸化塩素とも平衡関係にある。酸性のｐＨにおいては、塩素ガスは益々優勢となる一方、中性のｐＨにおいては、異なる平衡関係により、次亜塩素酸により支配される溶液がもたらされる。したがって、次亜塩素酸の製造において、空気への曝露およびｐＨを制御することが重要である。
【００４９】
さらに、プロトン（Ｈ＋）の濃度が生成物の安定性に影響を及ぼす。本発明は、プロトン濃度は、所与のｐＨにおいてプロトンを供与する能力がより低い酸を使用することにより制御可能である（すなわち、酸は緩衝能を提供し得る）ことを認識する。例えば、最終溶液の所望のｐＨが、およそ酢酸のｐＫａであるとき、塩酸の代わりに酢酸を用いてプロセスを実施することが最適である。これは、水２５０部に対して１００％の濃度のプロトンドナー（例えば、ＨＣｌまたは酢酸）１部を意味する２５０×またはそれより大きい水中での混合比により達成され得る。
【００５０】
ある特定の実施形態では、ＨＯＣｌを製造する方法は、空気を含まない環境において水中でプロトン（Ｈ＋）を生成する化合物と水中で次亜塩素酸アニオン（ＯＣｌ−）を生成する化合物とを共に水中で混合し、これにより空気を含まない次亜塩素酸を生成させることを含む。水は、水道水または精製水、例えばＭｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、ＭＡ）等の水精製会社から購入される水であり得る。一般的に、水のｐＨは、方法の間、約４．５〜約９に維持されるが、ｐＨは、製造プロセス中にこの範囲よりも上および下に振れる可能性がある。空気を含まない環境内で本発明の方法を実施することで、製造プロセス中の塩素ガスの蓄積を防止する。さらに、空気を含まない環境内で本発明の方法を実施することで、生成したＨＯＣｌをさらに安定化する。
【００５１】
水中で次亜塩素酸アニオン（ＯＣｌ−）を生成する任意の化合物が使用され得る。例示的な化合物としてＮａＯＣｌおよびＣａ（ＯＣｌ）２が挙げられる。特定の実施形態では、化合物はＮａＯＣｌである。水中でプロトン（Ｈ＋）を生成する任意の化合物が本発明の方法で使用され得る。例示的な化合物は、酸、例えば酢酸、ＨＣｌ、およびＨ２ＳＯ４である。特定の実施形態では、化合物はＨＣｌである。好ましい実施形態では、酢酸はＨＣｌよりも好ましいｐＫａを有するより弱い酸であるので、すなわち反応中に酢酸が供与するプロトンはＨＣｌよりも少なく、好ましいｐＨレベルをより良好に維持することができるという意味で、化合物は酢酸である。
【００５２】
混合は、任意の種類の容器またはチャンバーまたは流体システム内で実施され得る。ある特定の実施形態では、図１に示すような流体システム１００が本発明の方法を実施するのに使用される。システム１００は、複数のパイプ１０１ａ〜ｃが並列になった複数の混合デバイス１０２および１０３と相互接続している一連のパイプ１０１ａ〜ｃを含む。すべての空気がシステムからパージ可能であり、本発明の方法が空気を含まない環境内で実施可能となるように、パイプおよび混合デバイスはシールを使用して相互接続し得る。ある特定の実施形態では、本発明の方法は加圧下でも実施される。空気を含まない環境内および加圧下でＨＯＣｌを作製すれば、生成したＨＯＣｌを不安定化させるおそれのある空気中の気体（例えば、酸素）と相互作用しないＨＯＣｌの製造が可能となる。
【００５３】
パイプ１０１ａ〜ｃは、約５ｍｍ〜約５０ｍｍ、より好ましくは約１７ｍｍ〜約２１ｍｍの範囲の内径を一般的に有する。特定の実施形態では、パイプ１０１ａ〜ｃは、約２１ｍｍの内径を有する。パイプ１０１ａ〜ｃは、約１０ｃｍ〜約４００ｃｍ、より好ましくは約１５ｃｍ〜約３５０ｃｍの長さを一般的に有する。ある特定の実施形態では、パイプ１０１ａ〜ｃは同一の長さを有する。他の実施形態では、パイプ１０１ａ〜ｃは異なる長さを有する。特定の実施形態では、パイプ１０１ａは約１０５ｃｍの長さを有し、パイプ１０１ｂは約４０ｃｍの長さを有し、パイプ１０１ｃは約２００ｃｍの長さを有する。
【００５４】
パイプおよびミキサーは、パイプおよびミキサーに由来する材料が流体システム内で生じる反応と関係しないように、任意の不活性な材料から作製され得る。例示的な材料としてＰＶＣ−Ｕが挙げられる。パイプは、Ｇｅｏｒｇ  Ｆｉｃｈｅｒ  ＡＢから市販されている。パイプおよびミキサーが直列で配置されるように、パイプおよびミキサーは直線的配置を有するように構成され得る。あるいは、水がプロセス全体を通じて曲がりやカーブを流れなければならないように、パイプおよびミキサーは非直線的配置を有し得る。システム１００は、パイプ１０１ａ〜ｃ、ならびにミキサー１０２および１０３の非直線的な構成を示す。
【００５５】
パイプ１０１ａは、システムを流れる水を受け入れるインレットパイプである。一般的に、パイプ１０１ａ〜ｃ内の水は、少なくとも約０．１バール、例えば０．２バールもしくはそれより高い、０．３バールもしくはそれより高い、０．４バールもしくはそれより高い、０．５バールもしくはそれより高い、０．７バールもしくはそれより高い、０．９バールもしくはそれより高い、１．０バールもしくはそれより高い、１．２バールもしくはそれより高い、１．３バールもしくはそれより高い、または１．５バールもしくはそれより高い圧力下にある。そのような圧力では、乱水流が生成され、したがって試薬は高度の乱水流に導入され、混合デバイス１０２および１０３内でさらに混合される前の、試薬と水との初期の混合が容易となる。
【００５６】
製造プロセス中にｐＨを制御するために、導入される水は、ｐＨ３．５〜９．０、より好ましくは６．０〜８．０の範囲において緩衝能を有し、プロトンを生成する化合物および次亜塩素酸アニオンを生成する化合物の添加を容易にすべきである。ほとんどの水道水中に見出される溶解した塩およびその他の分子は、ｐＨ５．５〜９．０の範囲において水道水に緩衝能を付与し、したがって水道水は本発明の方法で使用される好適な水である。
【００５７】
ある特定の実施形態では、ｐＨ３．５〜９．０の範囲において緩衝能を有する水を生成するために公知の緩衝剤が添加された脱イオン水が使用される。この特定の範囲内の緩衝液の一例はリン酸緩衝液である。プロセスの制御および一貫性をより高めるために、水道水を使用するよりも処方された脱イオン水を使用することの方が、水道水は場所によってまた経時的にも変化し得るので好ましいことがある。さらに、公知の添加剤を含む脱イオン水を使用すれば、導入される水流の安定なｐＨも保証される。このプロセスは下記でより詳細に議論される。
【００５８】
特定の実施形態では、プロトンを生成する化合物、または次亜塩素酸アニオンを生成する化合物のいずれかを添加する前の水の初期ｐＨは、８．１もしくはそれより高い、８．２もしくはそれより高い、８．３もしくはそれより高い、８．４もしくはそれより高い、８．５もしくはそれより高い、８．６もしくはそれより高い、８．７もしくはそれより高い、８．８もしくはそれより高い、８．９もしくはそれより高い、９．０もしくはそれより高い、９．５もしくはそれより高い、１０．０もしくはそれより高い、１０．５もしくはそれより高い、または１０．８もしくはそれより高いｐＨを含む、少なくとも約８．０である。特定の実施形態では、プロトンを生成する化合物または次亜塩素酸アニオンを生成する化合物のいずれかを添加する前の水のｐＨは８．４である。
【００５９】
ＨＯＣｌを作製する方法は、プロトンを生成する化合物および次亜塩素酸アニオンを生成する化合物を、任意の順序（例えば、同時または連続で）および任意の方式（水性形態、固体形態等）で、水に導入することを含む。例えば、プロトンを生成する化合物および次亜塩素酸アニオンを生成する化合物は、それぞれ水溶液であり、水に連続して導入され、例えば、プロトンを生成する化合物が最初に水に導入されてもよく、次亜塩素酸アニオンを生成する化合物が２番目に水に導入されてもよい。
【００６０】
システム１００は、試薬を水流に連続的に導入するように構成され、プロトンを生成する化合物が最初に水に導入され、次亜塩素酸アニオンを生成する化合物が２番目に水に導入されるプロセスが、本明細書に記載されている。ある特定の実施形態では、プロトンを生成する化合物および次亜塩素酸アニオンを生成する化合物は、小分量、例えば、約０．１ｍＬ〜約０．６ｍＬで水に導入される。反復した少量滴定により、酸（プロトンを生成する化合物）およびアルカリ（次亜塩素酸アニオンを生成する化合物）の添加にもかかわらずｐＨを制御することが可能となる。ある特定の実施形態では、約０．６ｍＬ以下の量のプロトンを生成する化合物が、１時点において水に導入される。他の実施形態では、約０．６ｍＬ以下の量の次亜塩素酸アニオンを生成する化合物が、１時点において水に導入される。
【００６１】
試薬を水に導入するために、パイプ１０１ａは注入ポート１０４を備え、パイプ１０１ｂは、注入ポート１０５を備える。注入ポート１０４および１０５は、試薬の水流への導入を可能にする。本実施形態では、プロトンを生成する水性化合物は、注入ポート１０４経由でパイプ１０１ａ内の水に導入される。プロトンを生成する化合物は、ポート１０４と密封可能に接続している輸液ポンプにより導入される。このように、ある時点において水に導入されるプロトンを生成する化合物の流速、したがって量が制御される。輸液ポンプは自動的にまたは手動により制御可能である。プロトンを生成する化合物の水への導入速度は、導入される水の質（導電率およびｐＨレベル）ならびに導入される水の圧力および流れに基づく。ある特定の実施形態では、ポンプは、１時間当たり約６．５リットルの塩酸を水に導入するように構成される。導入は連続輸液または間欠方式であり得る。水はパイプを乱流状態で流れているので、塩酸を水に導入した際に、プロトンを生成する化合物と水との初期の混合が認められる。
【００６２】
さらなる混合が、水が第１の混合デバイス１０２に進入する際に生じる。図２は、図１に示す混合デバイス１０２の拡大図を示す。例示された実施形態では、混合デバイスは、長さ約５．５ｃｍおよび直径約５ｃｍを備える。当業者は、これらは例示的な寸法であること、および本発明の方法は例示された寸法とは異なる寸法を有する混合デバイスを用いて実施され得ることを認識する。混合デバイス１０２は、パイプ１０１ａに密封可能に繋がった流体インレット１０６、およびパイプ１０１ｂに密封可能に繋がった流体アウトレット１０７を備える。このように、水は、パイプ１０１ａからデバイス１０２の混合チャンバー１０８に進入し、パイプ１０１ｂを通じてデバイス１０２のチャンバー１０８から排出させることができる。
【００６３】
混合デバイス１０２は、デバイス内に複数の渦流が生成するように構成される。そのように構成された例示的なデバイスを図３に示し、同図は、デバイス１０２のチャンバー１０８の内部ビューを提供する図である。チャンバー１０８は、複数の部材１０９を備え、複数のサブチャンバー１１０を形成するために、部材は一定の間隔を置いて分離しており、チャンバー１０８内でインレットおよびアウトレットに対して直角に固定されている。各部材１０９は、流体がそれを通じて流れるのを可能にする少なくとも１つのアパーチャー１１１を備える。図４は、部材１０９の正面図をアパーチャー１１１が視認可能なように示す。アパーチャーのサイズは、水の流れおよびシステム内の圧力に依存する。
【００６４】
任意の数の部材１０９がチャンバー１０８内に固定可能であり、チャンバー１０８内に固定化される部材１０９の数は所望の混合量に依存する。図４は、４つのサブチャンバー１１０ａ〜ｄを生成するためにチャンバー内に固定された４つの部材１０９ａ〜ｄを示す。部材１０９は、チャンバー１０８内で一定の距離を置いて分離可能であり、均一なサイズのサブチャンバー１１０を生み出す。あるいは、部材１０９は、チャンバー１０８内で異なる距離を置いて分離可能であり、異なるサイズのサブチャンバー１１０を生み出す。部材１０９は、チャンバー１０８内で内壁に固定され得るようなサイズである。このように、水は部材の周りを流れることはできず、各部材１０９内のアパーチャー１１１を通過して、混合デバイス１０２経由で移動できるに過ぎない。一般的に、部材は、約１ｃｍ〜約１０ｃｍの直径を有する。特定の実施形態では、部材は、約３．５ｃｍの直径を有する。
【００６５】
渦流が各サブチャンバー１１０ａ〜ｄ内に生成される。渦は、各部材１０９内のアパーチャー１１１を通過する水の流れに起因する。本発明の方法は、各部材１０９についてアパーチャー１１１の任意の配置を許容する。図４は、部材１０９内のアパーチャー１１１の異なる配置の非限定的な例を示す。アパーチャーは任意の形状であり得る。図４は、円形のアパーチャー１１１を示す。ある特定の実施形態では、すべてのアパーチャー１１１は部材１０９の同一の場所に位置する。他の実施形態では、アパーチャー１１１は部材１０９の異なる場所に位置する。１つの部材１０９内において、すべてのアパーチャー１１１は同一の直径を有し得る。あるいは、１つの部材１１０内において、アパーチャー１１１の少なくとも２つは異なるサイズを有する。他の実施形態では、１つの部材１１０内のすべてのアパーチャー１１１は異なるサイズを有する。
【００６６】
ある特定の実施形態では、部材１１０内のアパーチャー１１１は第１のサイズを有し、異なる部材１１０内のアパーチャー１１１は異なる第２のサイズを有する。他の実施形態では、少なくとも２つの異なる部材１１０内のアパーチャー１１１は同一のサイズを有する。アパーチャーのサイズは、水の流れおよびシステム内の圧力に依存する。例示的なアパーチャー直径は、約１ｍｍ〜約１ｃｍである。特定の実施形態では、アパーチャーは約６ｍｍの直径を有する。
【００６７】
溶液は、パイプ１０１ａと密封可能に嵌合しているインレット１０６を通じて混合デバイス１０２に進入する。溶液はチャンバー１０８に進入し、溶液が各部材１０９ａ〜ｄ内のアパーチャー１１１経由で部材１０９ａ〜ｄを通過すると、サブチャンバー１１０ａ〜ｄのそれぞれにおいて乱流混合が生じる。最終のサブチャンバー１１０ｄ内で混合後、水は、パイプ１０１ｂに密封可能に嵌合している流体アウトレット１０７経由でチャンバー１０８から排出される。
【００６８】
次亜塩素酸アニオンを生成する化合物は、次に注入ポート１０５経由でパイプ１０１ｂを通じて流れる溶液に導入される。次亜塩素酸アニオンを生成する化合物は、ポート１０５に密封可能に接続している輸液ポンプにより導入される。このように、ある時点において水に導入される次亜塩素酸アニオンを生成する化合物の流速、したがって量が制御される。輸液ポンプは自動的にまたは手動により制御可能である。次亜塩素酸アニオンを生成する化合物の水への導入速度は、溶液の特性（導電率およびｐＨレベル）ならびに溶液の圧力および流れに基づく。ある特定の実施形態では、ポンプは、１時間当たり約６．５リットルの次亜塩素酸アニオンを生成する化合物を溶液中に導入するように構成される。導入は連続輸液または間欠方式であり得る。溶液はパイプを乱流状態で流れているので、次亜塩素酸アニオンを生成する化合物を溶液に導入した際に、次亜塩素酸アニオンを生成する化合物と溶液との初期の混合が認められる。
【００６９】
溶液が第２の混合デバイス１０３に進入する際に、さらなる混合が生じる。混合デバイス１０３は、混合デバイス１０２に関して上記で議論したすべての特性を含む。混合デバイス１０３は、混合デバイス１０２と同一または異なるように、例えば、同一または異なる数のサブチャンバー、同一または異なる直径のアパーチャー、同一または異なるサイズのサブチャンバー等として構成され得る。ただし、混合デバイス１０２のように、混合デバイス１０３は各サブチャンバー内に渦流が生成するように構成される。
【００７０】
溶液は、パイプ１０１ｂと密封可能に嵌合しているデバイス内のインレットを通じて混合デバイス１０３に進入する。溶液は混合チャンバーに進入し、溶液が各部材内のアパーチャー経由でチャンバー内の部材を通過する際に、混合デバイスの各サブチャンバー内で乱流混合が生じる。最終のサブチャンバー内で混合後、水は、パイプ１０１ｃに密封可能に嵌合している混合デバイス内の流体アウトレット経由でチャンバーから排出される。
【００７１】
この時点で、反応は完了しており、ＨＯＣｌは形成されている。製造はｐＨおよび導電率を測定することにより並列で制御される。ｐＨは、導電率と分光光度法により測定されたＨＯＣｌの濃度の間の事前に校正された関係に基づき、導電率と組み合わせて使用される。測定された導電率は電流を伝える溶媒の能力の尺度である。同一のマトリックスを異なる既知の濃度のＨＯＣｌおよびＯＣｌ−と比較し、滴定を調節しプロセスを制御するために、ｐＨメーターと組み合わせて使用される校正曲線（図８）を確立した。
【００７２】
パイプ１０１ｃは、廃棄ライン１１３と生成物収集ライン１１４の間で切り替わるスイッチバルブ１１２に接続し得る。図５および図６に示す。バルブ１１２は、ｐＨメーターおよび導電率測定デバイスを備える。これらのデバイスは、生成したＨＯＣｌの濃度（ｐｐｍ）、純度、およびｐＨを測定し、生成したＨＯＣｌのそのよう特性を変化させるためのフィードバックを提供する。パイプ１０１ｃ内で生成したＨＯＣｌが、必要とされる濃度、純度、およびｐＨを満たせば、バルブ１１２は、廃棄ライン１１３から生成物収集ライン１１４に切り替わり、所望の生成物を収集する。
【００７３】
空気を含まない方式で生成したＨＯＣｌは、空気を含まない方式で収集されボトルに詰められる。空気を含まない方式で液体をボトル内に配置することは、当技術分野において公知である。例示的な方法として、膨張可能な容器（例えばバルーン）をボトル中に配置することが挙げられる。膨張可能な容器は、収集ライン１１４に直接接続し、ＨＯＣｌは空気に曝露されることなくボトル内の膨張可能な容器中に直接ポンプ搬送される。別の方法は、真空下でボトルに充填することを含む。別の空気を含まない充填方法は、ＨＯＣｌと相互作用しない不活性気体の環境、例えばアルゴン環境の中でボトルに充填することを含む。
【００７４】
生成した次亜塩素酸は空気を含まず、約４．５〜約７．５のｐＨを有する。ただし、生成したＨＯＣｌのｐＨは、酸（例えば、ＨＣｌ）またはアルカリ（例えば、ＮａＯＣｌ）を生成した次亜塩素酸に添加することにより、製造プロセス後に調整可能である。例えば、約４．５〜約７の間のｐＨは、熱に敏感な医療機器を再処理する用途に特に適する。その他の用途、例えば非医療的環境におけるその使用、例えば家禽の肉および魚の処理における使用、ならびに総合的農業および石油化学での使用、細菌性バイオフィルムの分解および水処理は、異なるｐＨレベルを要求し得る。
【００７５】
プロセスは手動または自動により実施可能である。本明細書に記載される流体システムは、製造プロセスを制御するコンピューターに作動可能に接続し得る。コンピューターは、ＰＣＬ−ロジックコントローラーシステムであり得る。コンピューターは、システム内のセンサーから受け取ったフィードバック（例えば、生成した生成物の導電率、ｐＨ、および濃度（ｐｐｍ））に従って水のインレット、廃水のアウトレット、および生成物のアウトレットに対応するバルブを開閉する。コンピューターは、水圧および水量に関する値も記憶することができ、ならびに生成したＨＯＣｌの特性に関してセンサーから受け取ったフィードバックに従って、これらを調整することができる。コンピューターは製造プロセス用の水に試薬を注入する輸液ポンプも制御可能である。
【００７６】
パイプ１０１ｃは第２の流体システムに連結可能であり、生成したＨＯＣｌが、次に水ではなくＨＯＣｌである開始溶液を用いて上記プロセスが繰り返される第２のシステムを通じて流れるという点において、プロセスは繰り返し実施可能である。このように、収率が増加したＨＯＣｌが生成される。任意の数の流体システムが本発明の方法を用いて相互接続し得る。
【００７７】
図７は、本発明の方法に従って次亜塩素酸を生成するための別の例示的なシステム２００を示す概略図である。システム２００は、安定性のために、導入される水および注入される緩衝液のｐＨが調節されるように構成されている。システム２００では、水はパイプ２０１ａに導入される。パイプ２０１ａは、それと接続しているｐＨメーター２０８を有する。ｐＨメーター２０８は導入される水のｐＨを測定する。ｐＨメーター２０８は注入ポート２０２に接続している。注入ポート２０２は少なくとも１つの緩衝剤を導入される水に導入することを可能にする。緩衝剤はポート２０２に密封可能に接続している輸液ポンプにより導入される。このように、ある時点において水に導入される緩衝剤の流速、したがって量が制御される。輸液ポンプは自動的にまたは手動により制御可能である。緩衝剤の水への導入速度は、導入される水の質（導電率およびｐＨレベル）、緩衝液組成、ならびに導入される水の圧力および流れに基づく。導入は連続輸液または間欠方式であり得る。水はパイプ２０１ａを乱流状態で流れているので、緩衝剤を水に導入する際に、緩衝剤と水との初期の混合が認められる。この初期の混合は、導入される水の特性を適切に調整するのに十分であり得る。
【００７８】
ある特定の実施形態では、ＨＯＣｌを製造するプロセスを実施する前に、水と緩衝液のさらなる混合が実施される。それらの実施形態では、水が緩衝剤と共に第１の混合デバイス２０３に進入するときにさらなる混合が生じる。混合デバイス２０３は、混合デバイス１０２に関して上記で議論したすべての特性を含む。混合デバイス２０３は、混合デバイス１０２と同一または異なるように、例えば、同一または異なる数のサブチャンバー、同一または異なる直径のアパーチャー、同一または異なるサイズのサブチャンバー等として構成され得る。ただし、混合デバイス１０２のように、混合デバイス２０３は各サブチャンバー内に渦流が生成するように構成される。
【００７９】
溶液は、パイプ２０１ａと密封可能に嵌合しているデバイス内のインレットを通じて混合デバイス２０３に進入する。溶液は混合チャンバーに進入し、溶液が各部材内のアパーチャー経由でチャンバー内の部材を通過する際に、乱流混合が混合デバイスの各サブチャンバー内で生じる。最終のサブチャンバー内で混合後、水は、パイプ２０２ｂに密封可能に嵌合している混合デバイス内の流体アウトレット経由でチャンバーから排出される。水は、少なくとも約８．０、好ましくは８．４のｐＨ、およびｐＨ５．５〜９．０の緩衝能を有する。
【００８０】
プロセスは、ここでＨＯＣｌを生成するために上記のように実施される。プロトンを生成する化合物が、次に注入ポート２０４経由でパイプ２０１ｂを通じて流れている水に導入される。プロトンを生成する化合物は、ポート２０４に密封可能に接続している輸液ポンプにより導入される。このように、ある時点において水に導入されるプロトンを生成する化合物の流速、したがって量が制御される。輸液ポンプは自動的にまたは手動により制御可能である。プロトンを生成する化合物の水への導入速度は、水の特性（導電率およびｐＨレベル）、緩衝液組成、ならびに水の圧力および流れに基づく。ある特定の実施形態では、ポンプは、１時間当たり約６．５リットル〜１時間当たり約１２リットルのプロトンを生成する化合物を水に導入するように構成される。導入は連続輸液または間欠方式であり得る。水はパイプを乱流状態で流れているので、塩酸を水に導入した際に、プロトンを生成する化合物と水との初期の混合が認められる。
【００８１】
溶液が第２の混合デバイス２０５に進入するときにさらなる混合が生じる。混合デバイス２０５は、混合デバイス１０２に関して上記で議論したすべての特性を含む。混合デバイス２０５は、混合デバイス２０３と同一または異なるように、例えば、同一または異なる数のサブチャンバー、同一または異なる直径のアパーチャー、同一または異なるサイズのサブチャンバー等として構成され得る。ただし、混合デバイス２０３のように、混合デバイス２０５は各サブチャンバー内に渦流が生成するように構成される。
【００８２】
溶液は、パイプ２０１ｂと密封可能に嵌合しているデバイス内のインレットを通じて混合デバイス２０５に進入する。溶液は混合チャンバーに進入し、溶液が各部材内のアパーチャー経由でチャンバー内の部材を通過する際に、混合デバイスの各サブチャンバー内で乱流混合が生じる。最終のサブチャンバー内で混合後、水は、パイプ２０１ｃに密封可能に嵌合している混合デバイス内の流体アウトレット経由でチャンバーから排出される。
【００８３】
次亜塩素酸アニオンを生成する化合物が、次に注入ポート２０６経由でパイプ２０１ｃを通じて流れている溶液に導入される。次亜塩素酸アニオンを生成する化合物は、ポート２０６に密封可能に接続している輸液ポンプにより導入される。このように、ある時点において水に導入される次亜塩素酸アニオンを生成する化合物の流速、したがって量が制御される。輸液ポンプは自動的にまたは手動により制御可能である。次亜塩素酸アニオンを生成する化合物の水への導入速度は、溶液の特性（導電率およびｐＨレベル）ならびに溶液の圧力および流れに基づく。ある特定の実施形態では、ポンプは、１時間当たり約６．５〜１２リットルの次亜塩素酸アニオンを生成する化合物を溶液中に導入するように構成される。導入される量は、所望のＨＯＣｌの濃度（ｐｐｍ）およびパイプを通じた水の流れに依存する。導入は連続輸液または間欠方式であり得る。溶液は乱流状態でパイプを流れているので、次亜塩素酸アニオンを生成する化合物が溶液に導入される際に、次亜塩素酸アニオンを生成する化合物と溶液との初期の混合が認められる。
【００８４】
溶液が第２の混合デバイス２０７に進入するときにさらなる混合が生じる。混合デバイス２０７は、混合デバイス１０２に関して上記で議論したすべての特性を含む。混合デバイス２０７は、混合デバイス２０５または２０３と同一または異なるように、例えば、同一または異なる数のサブチャンバー、同一または異なる直径のアパーチャー、同一または異なるサイズのサブチャンバー等として構成され得る。ただし、混合デバイス２０５および２０３のように、混合デバイス２０７は、各サブチャンバー内に渦流が生成するように構成される。
【００８５】
溶液は、パイプ２０１ｃと密封可能に嵌合しているデバイス内のインレットを通じて混合デバイス２０７に進入する。溶液は混合チャンバーに進入し、溶液が各部材内のアパーチャー経由で、チャンバー内の部材を通過する際に、混合デバイスの各サブチャンバー内で乱流混合が生じる。最終のサブチャンバー内で混合後、水は、パイプ２０１ｄに密封可能に嵌合している混合デバイス内の流体アウトレット経由でチャンバーから排出される。
【００８６】
この時点において、反応は完了しており、ＨＯＣｌは形成されている。生成したＨＯＣｌは、上記のように測定および収集可能である。パイプ２０１ｄは、廃棄ラインと生成物収集ラインの間で切り替わるスイッチバルブに接続し得る。バルブは、ｐＨメーターおよび導電率測定デバイスを備える。これらのデバイスは、生成するＨＯＣｌの濃度、純度、およびｐＨを測定し、ならびに生成したＨＯＣｌのそのような特性を変化させるためのフィードバックを提供する。パイプ２０１ｄ内で生成したＨＯＣｌが必要とされる濃度、純度、およびｐＨを満たせば、バルブは廃棄ラインから生成物収集ラインに切り替わり、所望の生成物が収集される。
【００８７】
別の実施形態では、脱イオン装置が、導入される水と並列で配置される。脱イオン装置は水を脱イオン化し、次に緩衝剤が脱イオン化された水に添加される。次に、製造プロセスがシステム２００の実施形態に関して記載されているように実施され、少なくとも約８、例えば８．４のｐＨ、およびｐＨ６〜８の緩衝能を有する水が生成する。
【００８８】
上記プロセスにより製造されるＨＯＣｌは、多数の様々な用途、例えば、医療、フードサービス、食品小売り、農業、創傷ケア、検査室、ホスピタリティー、歯科、脱リグニン、または花卉業界において使用可能である。
【００８９】
創傷ケア
ある特定の実施形態では、本発明の組成物が創傷ケアのために使用される。創傷ケアは、擦過傷、裂傷、ヘルニア、穿刺、または火傷を含む損傷または破壊された皮膚を処置することを含む。特定の創傷ケア処置は、バイオフィルムを処置することを含む。細菌および真菌等の浮遊性の微生物それ自体が表面に付着すると、バイオフィルムが形成され得る。バイオフィルムは、皮膚の創傷治癒を損ない、感染した創傷の治癒または処置において局所的抗菌効果を低下させることが公知である。バイオフィルムと関連するその他の一般的な健康状態として、尿路感染、中耳感染、慢性創傷、および歯垢の形成が挙げられる。嚢胞性線維症、自己弁の感染性心内膜炎、中耳炎、歯周炎、および慢性前立腺炎もまた、バイオフィルムを生成する微生物と関係する。バイオフィルムと一般的に関連する微生物として、Ｃａｎｄｉｄａ  ａｌｂｉｃａｎｓ、コアグラーゼ陰性ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｉ、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ等が挙げられる。
【００９０】
バイオフィルムは、従来の抗菌剤処置に対して多くの場合耐性であり、したがって重大な健康リスクとなる。バイオフィルムの耐性は、従来の抗生物質および抗菌剤処置を無効にする。バイオフィルムは抗生物質および殺菌剤に対する感受性を大幅に低下させ得るので、バイオフィルムを分解する能力を有するが、しかし患者に対して過剰に毒性ではない処置法が必要とされる。
【００９１】
バイオフィルム関連感染について処置を必要とする個体に組成物を投与するための方法が提供される。本発明の方法は、バイオフィルム関連感染の予防、治療、または治癒を含む。方法は、個体において、既存のバイオフィルム関連感染を処置する、またはバイオフィルム関連感染の確立を予防するために、治療または予防有効量で、組成物の１つまたは複数の単位用量を投与することを含む。一部の実施形態では、バイオフィルム関連感染が個体内の別の部位に拡散することが阻害される。様々な実施形態では、組成物は、非経口により、経口により、局部的に（ｌｏｃａｌｌｙ）、または局所的に（ｔｏｐｉｃａｌｌｙ）投与され得る。組成物は、静脈内、筋肉内、または皮下注入により適用され得る。本発明の方法では、組成物が薬学的に許容される担体内に投与される場合があり、その例は以下で議論される。
【００９２】
処置は、バイオフィルムに生息する病原菌を殺傷すること、またはバイオフィルムを除去すること、バイオフィルム形成を阻害すること、および既存のバイオフィルムを破壊することを含む。本明細書に開示される組成物は、創傷内または上にある微生物バイオフィルムの処置に特に有効である。組成物は、次亜塩素酸および酢酸化合物を含む局所的に投与可能な創傷処置組成物の形態であり得る。組成物は追加の抗菌剤と組み合わせ可能である。
【００９３】
本発明の組成物は、例えば、対象の表皮または上皮組織上に組成物を直接塗布するまたは拡散させることにより、対象に局所的に投与可能である。組成物は、液体、粉末、ローション、クリーム、ゲル、油、軟膏、ゲル、固体、半固体処方物、またはエアゾールスプレーとして処方され得る。そのような処方物は、当業者に周知されている適切な担体を使用して、従来方式で製造され得る。
【００９４】
局所投与用の適する担体は、好ましくは連続的なフィルムとして皮膚上の所定位置にとどまり、発汗または水中への浸漬による除去に抵抗する。担体は、薬学的に許容される柔軟剤、乳化剤、増粘剤、溶媒等を含み得る。
【００９５】
組成物は、組成物が創傷被覆材内に、または創傷に接触するその表面上に提供される創傷被覆材の一部として提供され得る。創傷被覆材は、処置の対象となる創傷に適用されるように意図され得、本発明に従う組成物を含む基質を含む。そのような被覆材は、本発明の組成物を処置の対象となる創傷に送達すると同時に、創傷に対する被覆材を提供するので特に好都合である。創傷被覆材は、例えば、繊維性、フォーム、親水コロイド、コラーゲン、フィルム、シートヒドロゲル、またはその組合せであり得る。創傷被覆材は層状の被覆材の形態であってもよく、その被覆材の１つまたは複数の層は、天然繊維、アルギネート、キトサン、キトサン誘導体、セルロース、カルボキシメチルセルロース、綿、レーヨン、ナイロン、アクリル、ポリエステル、ポリウレタンフォーム、ヒドロゲル、親水コロイド、ポリビニルアルコール、スターチ、スターチフィルム、コラーゲン、ヒアルロン酸（ｈｙｌａｒｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）およびその誘導体、生分解性の材料、ならびに当技術分野において公知のその他の材料で少なくとも部分的に形成されるか、またはそれらのうちの１つである。本発明の方法は、当技術分野において公知なように、陰圧創傷閉鎖療法をさらに含み得る。そのような療法は、真空被覆材を用いるなどにより創傷に陰圧を適用することを含む。
【００９６】
組成物は、１日１回用量、または多数回用量、例えば、１日当たり２、３、４回、もしくはそれを超える用量で投与され得る。組成物の総１日量は、約０．０１ｍｇ、０．１ｍｇ、１ｍｇ、２ｍｇ等、最大約１０００ｍｇであり得る。一部の実施形態では、投与される総１日量は、約０．０１ｍｇ〜約１ｍｇ、約１ｍｇ〜約１０ｍｇ、約１０ｍｇ〜約１００ｍｇ、約１００ｍｇ〜約５００ｍｇ、または約５００ｍｇ〜約１０００ｍｇである。実際の投与量は、投与される具体的な組成物、投与様式、処置の対象となるバイオフィルムの型または場所、および当技術分野において公知のその他の因子に依存して変化し得る。一部の実施形態では、投与量は、患者体重１キログラムにつき事前に決定された量の組成物を提供するためにも選択され得る。
【００９７】
別の公知の抗菌処置と連携して化合物を使用すれば、抗菌剤の有効性を増加させることができる。一部の実施形態では、本発明の方法は、シプロフラキシン、アンピシリン、アジスロマイシン、セファロスポリン、ドキシサイクリン、フシジン酸、ゲンタマイシン、リネゾリド、レボフロキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、リファンピン、テトラサイクリン、トブラマイシン、バンコマイシン、アミカシン、デフタジジム、セフェピム、トリメトプリム／スルファメトキサゾール、ピペラシリン／タゾバクタム、アズトレアナム、メロペネム、コリスチン、またはクロラムフェニコールを含むが、これらに限定されない抗生物質の１つまたは複数の用量を投与すること（本発明の組成物と同時にまたは連続して）をさらに含む。一部の実施形態では、本発明の方法は、アミノグリコシド、カルバセフェム、カルバペネム、第１世代セファロスポリン、第２世代セファロスポリン、第３世代セファロスポリン、第４世代セファロスポリン、グリコペプチド、マクロライド、モノバクタム、ペニシリン、ポリペプチド、キノロン、スルホンアミド、テトラサイクリン、リンコサミド、およびオキサゾリジノンを含むが、これらに限定されない抗生物質クラスに由来する抗生物質の１つまたは複数の用量の投与をさらに含む。一部の実施形態では、本発明の方法は、セルトラリン、ラセミ形態および立体異性形態のチオリダジン、過酸化ベンゾイル、タウロリジン、ならびにヘキセチジンを含むが、これらに限定されない抗生物質ではない抗菌性物質の投与を含む。
【００９８】
その他の組織上のバイオフィルムの処置
本発明の組成物は、身体の様々な部分に影響を及ぼす、または様々な表面に付着したバイオフィルムを処置するのに使用可能である。一部の実施形態では、本発明の方法は、膀胱、腎臓、心臓、中耳、洞、皮膚、肺、関節、皮下組織、軟組織、血管組織、および／または眼内のバイオフィルム関連感染を処置するために、それを必要とする個体に対する治療上有効な組成物の投与を含む。他の実施形態では、治療有効量の組成物は、下記のバイオフィルムと関連した状態：尿路感染；慢性細菌性腟炎；前立腺炎；糖尿病に由来する細菌感染、例えば糖尿病性皮膚潰瘍；褥瘡；静脈カテーテル関連潰瘍；または手術創傷（例えば、手術部位の感染）のうちの１つまたは複数を処置するために、それを必要とする個体に投与される。一部の実施形態では、バイオフィルムは個体の皮膚上にある。一部の実施形態では、バイオフィルムは、擦過傷、裂傷、ヘルニア、穿刺、火傷、および慢性創傷を含む創傷と関連する。一部の実施形態では、バイオフィルムは、皮膚の表面下、皮下組織内、例えば深部組織創傷または手術部位の感染にある。
【００９９】
非組織表面上のバイオフィルムの処置
バイオフィルムの処置に関するその他の用途も想定される。例えば、本発明の組成物は、表面、例えば病院（手術室または患者介護室）内の表面、およびその他の表面（例えば、家事労働表面）上の微生物バイオフィルムの処置に適用される。本発明は、移植された医療機器および装具上に形成されるバイオフィルムを処置することも包含する。
【０１００】
当技術分野において公知なように、移植された医療機器は、真菌バイオフィルムおよび細菌バイオフィルムを含むバイオフィルムが形成されやすい。本発明の方法および組成物は、移植された医療機器、例えばカテーテルおよび装具の表面上に形成されるバイオフィルムを処置するのにも使用可能である。本発明の組成物は、移植前に医療機器に適用可能である。あるいは、医療機器は、組成物が移植後に制御された方式で放出され得るように、組成物を含有するリザーバーを含み得る。移植された医療機器を処理する方法は、米国特許第５，９０２，２８３号および同第６，５８９，５９１号、ならびに米国特許公開第２００５／０２６７５４３号に見出すことができ、そのそれぞれは参照により本明細書にそのまま組み込まれている。
【０１０１】
歯科処置
本発明の別の実施形態では、歯垢等の口腔関連のバイオフィルムを処置する方法が提供される。本発明は、口腔プラーク予防、口腔プラーク感染の処置、歯の過敏症の処置、根管の滅菌、または歯科疾患の処置のための方法を提供する。
【０１０２】
本発明の方法は、口腔の表面、例えば歯、歯肉、歯齦、または舌を、治療有効量の組成物と接触させることを含む。本発明のいくつかの方法は、予防有効量の組成物を個体に投与することによる口腔関連のバイオフィルムの予防を含む。組成物は、歯垢の処置または予防用のデントリフィス、例えば練り歯磨きとして処方され得る。他の実施形態では、バイオフィルムは、舌、口腔粘膜、または歯肉に位置し得る。一部の実施形態では、組成物はうがい薬として処方される。一部の実施形態では、組成物は、ペイント、フォーム、ゲル、またはワニスとして、例えば、フッ化物含有組成物内で処方される。一実施形態では、組成物は、患者がフッ化物処置のために数分間着用するマウスガード内のゲルまたはフォームの形態である。他の実施形態では、組成物は、歯またはその他の口腔表面に適用可能な接着性ストリップに接触している。組成物は、液体ポリマー処方物を含み得、同処方物は、歯等の表面、皮膚、粘膜に好ましくは局所的に適用され、歯や口腔粘膜に適用される場合、食事またはブラッシングなどの日常的な条件下で、または皮膚に適用される場合、日常的な洗浄や摩擦の条件下での除去に耐えられるように、その表面に接着するフィルムとして乾固する組成物である。あるいは、組成物は、包帯、被覆材、ガーゼ、ブラシ、インプラント等に適用可能であり、それを患者に投与する前にフィルムに乾固させることが可能である。
【０１０３】
乳腺炎処置
本発明の別の実施形態では、組成物および方法は、乳腺炎を処置するために提供される。乳腺炎は、哺乳動物の胸部または乳房内の炎症組織である。乳腺炎は、多くの場合、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ａｇａｌａｃｔｉａｅ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｕｓ  ｕｂｅｒｉｓ等の細菌感染と関連する。乳腺炎を引き起こすことが知られている細菌の一部もまたバイオフィルムを形成するが、すべての乳腺炎がバイオフィルム形成に起因するわけではない。
【０１０４】
乳腺炎は、任意の哺乳動物、例えば、ヒト、ウシ（乳牛）、およびその他の動物において生じ得る。乳腺炎は乳牛にとって特に問題である。ウシでは、多くの場合乳頭管内の細菌に対する応答として白血球が乳腺中に放出されると、その状態が生じる。繰り返し感染したウシは、群内で感染が伝播するのを防止するために、多くの場合淘汰されなければならない。感染したウシに由来するミルクの喪失、ならびに感染に起因するウシおよび群全体の喪失は、世界中の乳製品業界に対して大きな経済上の喪失を引き起こす。米国内では、例えば、乳腺炎は、乳製品業界にとって、毎年最大２０億ドルのコストとなると推定されている。
【０１０５】
方法は、組成物を乳腺炎の処置を必要とする哺乳動物に投与するために提供される。本発明の方法は、乳腺炎の予防、治療、または治癒を含む。一部の実施形態では、乳腺炎が別の地区または別の動物に拡散するのが阻止される。
【０１０６】
上記で議論した処方物、投与量、および投与経路は、本発明のこれらの実施形態に適用可能である。例えば、様々な実施形態では、組成物は、非経口により、経口により、局部的に、または局所的に投与され得る。組成物は、静脈内、筋肉内、または皮下注入により適用され得る。組成物は、当技術分野において公知なように、乳頭管経由で輸液により適用され得る。本発明の方法では、組成物は、柔軟剤、乳化剤、増粘剤、溶媒等を含み得る、薬学的に許容される担体中に投与され得る。
【０１０７】
組成物は、１日１回用量または多数回用量で、例えば、１日当たり２、３、４回、もしくはそれを超える用量で投与され得る。組成物の総１日量は、約０．０１ｍｇ、０．１ｍｇ、１ｍｇ、２ｍｇ等、最大約１０００ｍｇであり得る。一部の実施形態では、投与される総１日量は、約０．０１ｍｇ〜約１ｍｇ、約１ｍｇ〜約１０ｍｇ、約１０ｍｇ〜約１００ｍｇ、約１００ｍｇ〜約５００ｍｇ、または約５００ｍｇ〜約１０００ｍｇである。実際の投与量は、投与される具体的な組成物、投与様式、および当技術分野において公知のその他の因子に依存して変化し得る。組成物は、別の公知の抗菌処置、例えば抗生物質と連携して投与され得る。
【０１０８】
組成物は、組成物を乳房または乳首上に直接適用するまたは拡散させることにより、ウシの乳房に局所的に投与可能である。組成物は、液体、粉末、ローション、クリーム、ゲル、油、軟膏、ゲル、固体、半固体処方物、またはエアゾールスプレーとして処方され得る。本発明の方法は、乳首を組成物中にディッピングすることをさらに含み得る。乳首のディッピングは、すでに感染している乳房を処置する、または乳腺炎の発症を予防的に防止するのに使用可能である。組成物は、搾乳直前、搾乳直後、または両方において適用され得る。乳首をディッピングする方法は当技術分野において公知であり、米国特許第４，１１３，８５４号、ならびに米国特許公開第２００３／０２３５５６０号および同第２００３／０１１３３８４号においてより詳細に記載されており、そのそれぞれは参照により本明細書にそのまま組み込まれている。方法は、組成物の投与後に、乳頭口に対して物理的バリアを設ける乳首シーラントの使用をさらに含み得る。
【０１０９】
他の実施形態では、組成物は乳腺内輸液により提供可能である。乳腺内輸液は、乳頭管を通じて乳房内に抗生物質を強制的に注入することを含む。輸液は、キャノーラ油等の薬学的に許容される担体と組み合わせて本明細書に開示される組成物を含み得る。輸液前に、乳首は、例えばアルコールスワブを用いて洗浄される。抗生物質輸液デバイスは、乳頭管に当て嵌まるサイズおよび形状のカニューレを備え得る。カニューレは、線状管を通じて完全または部分的に挿入され得る。輸液方法は当技術分野において公知であり、例えば、米国特許第４，９８３，６３４号および同第５，７９７，８７２号に記載されており、そのそれぞれが参照により本明細書にそのまま組み込まれている。
【０１１０】
本発明の方法は、本発明の組成物と共に、または組成物の投与前もしくは投与後の連続的な投与において抗生物質を投与することをさらに含み得る。
【０１１１】
創傷および外科的使用
組成物は、その他の種類の生体組織上のバイオフィルムを防止および処置するのにも適用され得る。組織は、例えば、皮膚、粘膜、創傷、またはオストミーを含む。上記したように、組成物は創傷処置に有用である。創傷は、床ずれ、慢性創傷、火傷、褥瘡、糖尿病創傷、およびその他の形態の皮膚外傷を含む。創傷は、多くの場合、治癒を妨げ、慢性状態を引き起こすおそれのあるバイオフィルム形成を起こしやすい。次亜塩素酸および酢酸組成物は、創傷郭清および損傷を受けた組織の洗浄に使用可能である。
【０１１２】
組成物は、手術前または手術後に皮膚を処置するために外科現場でも使用可能である。組成物はバイオフィルム形成を引き起こす感染を予防する。時には、手術を必要とするエリア、例えば外傷性創傷は、バイオフィルムを発症するリスクがすでにある可能性がある。次亜塩素酸組成物は、外科的切開前にエリアを殺菌するのに使用可能であり、バイオフィルムを処置するのに役立つだけでなく、手術中にバイオフィルムがその他の組織に拡散する可能性も低下させる。組成物は、外科手術野内の任意の表面を殺菌するために使用され得る。
【０１１３】
その他の医学的用途
創傷ケアに加えて、本発明のＨＯＣｌ組成物は非外傷性の組織処置にも使用可能である。ＨＯＣｌ組成物は、膀胱感染またはカテーテル関連尿路感染等を予防または処置するために、膀胱洗浄に使用され得る。同組成物は、気道消化管、例えば洞内の感染および肺感染、または口腔、咽頭、副鼻腔、鼻腔副鼻腔、喉頭、梨状洞、または食道内の感染を処置するのに同様に使用され得る。同組成物は、感染を引き起こす微生物の増殖に対抗し、有害な免疫応答を引き起こすアレルゲンを低下させるのに使用可能である。組成物は、胃腸炎、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ感染、および小腸細菌異常増殖（ＳＩＢＯ）等の微生物感染を退治するために、胃、腸、および結腸を含む胃腸管にも投与され得る。
【０１１４】
様々な他の実施形態では、組成物は、眼感染に対抗するために点眼薬の形態で投与可能、またはコンタクトレンズを洗浄もしくは保管し、細菌増殖およびバイオフィルム形成を防止するのに使用可能である。他の実施形態では、組成物は、口腔内のバイオフィルム蓄積に対抗するために口腔リンスもしくはうがい薬として使用可能である、または総義歯を洗浄もしくは保管するのに使用可能である。
【０１１５】
生体組織上のバイオフィルムを処置または予防するために防腐剤として使用することに加えて、組成物は、例えば、ヘルスケア設備、食品調理、料理用具等で使用されるその他表面上で殺菌剤として使用可能である。組成物は、カウンタートップ、病院ベッド、または食品調理表面を殺菌するのに使用可能である。
【０１１６】
組成物は、例えば、医療機器および外科用器具を殺菌するのに使用可能である。医療機器は、多くの場合無菌状態で最初に供給されるが、追加のまたは後続する洗浄および殺菌または滅菌処理を必要とし得る。特に再利用可能な医療機器は、再利用前に滅菌処理または殺菌しなければならない。組成物は、任意の公知技術を使用して医療機器に適用することができる。例えば、組成物は、デバイスの表面上にそれをワイピングする、もしくはその上に拡散させることにより、エアゾールもしくはミスト形態の組成物をデバイス上にスプレーすることにより、デバイスをある容積の組成物を含有する容器中にディッピングすることにより、またはデバイスを蛇口等からの組成物の流れの中に配置することにより適用することができる。付加的に、または二者択一的に、医療機器および外科用器具は、組成物中に浸漬して保管され、使用時に取り出される場合もある。
【０１１７】
本明細書に開示される次亜塩素酸組成物による処置は、その他の公知技術、例えばオートクレーブ処理に付加して行うことができる。あるいは、組成物は、オートクレーブ処理の代わりに適用することができる。加熱滅菌処理は、すべてのデバイスに有用であるわけではないので（例えば、一部のデバイスは、高温に耐えられない繊細な部品または電子機器を含む）、次亜塩素酸組成物は有用な代替品であり、そのようなデバイスを滅菌または殺菌する有効な方法を提供する。
【０１１８】
組成物は、インプラントおよび人工器官を、それらを身体に導入する前に殺菌するのにも使用可能である。そのようなデバイスとして、整形外科用インプラント、ワイヤー、スクリュー、ロッド、人工椎間板、人工関節、軟組織充填剤、ペースメーカー、子宮内避妊具、冠動脈ステント、耳内チューブ、人工水晶体、歯科インプラント、および当技術分野において公知の多くのその他のものが挙げられる。
【０１１９】
本明細書に記載される安定化した次亜塩素酸および酢酸組成物は、本明細書で議論されるすべての表面および組織上のバイオフィルム予防およびバイオフィルム除去の両方に有用である。バイオフィルムは、病原菌を従来型の抗菌剤に対してはるかにより高く耐性にするので、バイオフィルムを形成する病原菌は、その耐性遺伝子を共有および改変し、ならびに空気中および周囲に拡散する能力がより高い。バイオフィルム発現の結果として、単純な感染が慢性となり得、抗生物質および防腐剤は機能を停止し、新しい系統の感染が出現する。
【０１２０】
しかし、酢酸（またはその他の有機酸）および次亜塩素酸の両方は、バイオフィルムを処置および予防するのに特に有用である。本明細書に開示されるＨＯＣｌ組成物は、免疫系の天然の殺菌物質を模倣する。したがって、組成物は微生物耐性の影響を受けにくい。さらに、組成物は無毒性、無刺激性であり、掻痒を緩和する。
【０１２１】
様々な実施形態および上記使用は、当技術分野において理解されるように、様々な投与方法を含む。
【０１２２】
次亜塩素酸組成物は、ＨＯＣｌ分子のサイズが小さいことに起因して、経皮的処置に特に有効である。次亜塩素酸は、上皮および創傷表面に浸透することができ、したがって一般的により深い組織層に到達することができ、注入を必要としない。これは、皮膚の最上層の下に形成されるバイオフィルム感染に特に有用である。多くのその他の抗菌処置とは異なり、酢酸および類似した有機酸は、侵襲的な送達機構を必要とせずに皮膚のより深い層に浸透することができる。
【０１２３】
しかし、一部の実施形態では、ＨＯＣｌが皮膚内に浸透するのを防止するのが望ましい場合があり、したがって組成物は、賦形剤、担体、乳化剤、ポリマー、またはその他の成分と組み合わせることができ、その例は、参照により本明細書にそのまま組み込まれている米国特許出願第２０１６／０２７１１７１号で議論されている。
【０１２４】
組成物が皮膚上にスプレー、ワイプ、または擦りつけ可能である局所的使用に加えて、他の実施形態では、組成物は処置を必要とする特定の組織内に注入され得る。組成物は、胃腸管に投与するために、カプセル形態で摂取され得る。組成物は、徐放性または遅延放出性のカプセル内に供給され得る。組成物は、直腸または膣内に挿入するために坐剤として提供可能である。
【０１２５】
他の実施形態では、組成物は、アレルギー反応、副鼻腔感染等の処置を含み得る気道消化管を処置するための鼻腔スプレーとして提供可能である。鼻腔スプレーは、小滴、エアゾール、ゲル、または粉末の形態であり得る。緩衝化された次亜塩素酸および酢酸組成物は、必要に応じて、鬱血除去薬または抗炎症剤または抗ヒスタミン剤のうちの１つまたは複数と組み合わせることができる。組成物は、当技術分野において公知なように、鼻腔スプレーディスペンサーを用いてエアゾール化可能である。
【０１２６】
鼻腔スプレーは、鼻腔粘膜への送達を促進する薬学的に許容される担体、例えば希釈剤も含み得る。担体は水性担体、例えば生理食塩水であり得る。組成物は等張性であり得、血液および涙液と同じ浸透圧を有する。適する無毒性の薬学的に許容される担体は当業者に公知である。様々な担体が、例えば、組成物が液滴として使用されようが、またはスプレー、鼻腔懸濁物、鼻腔軟膏、鼻腔ゲル、もしくは別の鼻腔形態として使用されようが、組成物の異なる処方物に特に適し得る。その他の添加剤、賦形剤、乳化剤、分散剤、緩衝剤、保存剤、湿潤剤、コンシステンシー補助剤、およびゲル化剤も含まれ得る。好ましくは、次亜塩素酸の安定性を低下させることなく、所望の特徴を付与する添加剤を選択すべきである。添加剤は、組成物を粘膜上に均等に投与する、または組成物の吸収速度を低下もしくは遅延させるのに役立ち得る。
【０１２７】
組成物は、液滴、小滴、およびスプレーを投与するための当技術分野において公知の様々なデバイスにより送達可能である。鼻腔スプレー組成物は、点滴器、ピペット、または分注器により送達可能である。微細な小滴、スプレー、およびエアゾールは、鼻腔内ポンプディスペンサーまたはスクイズボトルにより送達可能である。組成物は、定量吸入器、例えば乾燥粉末吸入器またはネブライザーによっても吸入可能である。
【０１２８】
ナノ粒子カプセル化による制御放出
次亜塩素酸および／または酢酸の安定な水溶液は、ナノ粒子からの酸の制御放出が可能となるナノ粒子内にカプセル化可能である。制御放出は持続的な抗菌保護を可能にする。
【０１２９】
図１３は、ナノ粒子１３０５内にカプセル化された次亜塩素酸の水溶液１３０３を含む抗菌組成物１３０１を示す。次亜塩素酸の水溶液１３０３は、酸が安定である溶液を生成する本明細書に記載される方法により作製される。安定な次亜塩素酸溶液１３０３は、次にナノ粒子１３０５内にカプセル化される。ナノ粒子は、次亜塩素酸の徐放を可能にする。描かれていないが、酢酸も制御放出のためにナノ粒子内にカプセル化され得る。
【０１３０】
ナノ粒子は、ナノ粒子からの酸の制御放出を実現する任意の種類のナノ粒子であり得る。ナノ粒子は、ポリマー、例えば有機ポリマーを含み得る。制御放出型ナノ粒子に適するポリマーの例として、アクリル酸、カラゲナン、セルロース性ポリマー（例えば、エチルセルロースまたはヒドロキシプロピルセルロース）、キトサン、シクロデキストリン、ゼラチン、グアーガム、ハイアミラーゼスターチ（ｈｉｇｈ  ａｍｙｌａｓｅ  ｓｔａｒｃｈ）、ヒアルロン酸、ローカストビーンガム、ペクチン、ポリアクリルアミド、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド酸（ｇｌｙｃｏｌｉｄｅ  ａｃｉｄ））、ポリ（乳酸）、ポリ（キシリトールアジペートサリチレート）、ポリアンヒドリド、ポリ（酸化エチレン）、ポリ（エチレンイミン）、脂肪酸のポリグリセロールエステル、多糖類、ポリビニルアルコール、ポビドン、アルギン酸ナトリウム、およびキサンタンガムが挙げられる。制御放出型ナノ粒子を形成するためのポリマーの使用に関する詳細については、Ｂｉｎｎｅｂｏｓｅら、ＰＬＯＳ  Ｎｅｇｌ  Ｔｒｏｐ  Ｄｉｓ、９巻：ｅ０００４７１３頁（２０１５年）；Ｃａｍｐｏｓら、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｒｅｐｏｒｔｓ、５巻：１３８０９頁（２０１５年）；Ｄａｓｇｕｐｔａら、Ｍｏｌ．  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ、１２巻：３４７９〜３４８９頁；Ｇａｏら、Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ、６４巻：６２５〜６３４頁、（２０１１年）；Ｌｅｅら、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｎａｎｏｍｅｄｉｃｉｎｅ、１１巻：２８５〜２９７頁（２０１６年）；および米国特許第８，４４９，９１６号（参照により組み込まれている）を参照。ナノ粒子は、アルミノケイ酸塩（例えばゼオライト、例えば、方沸石、チャバサイト、クリノプチロライト、ヒューランダイト、リューサイト、モンモリロナイト、ナトロライト、フィリプサイト、またはスティルバイト）、硝酸アンモニウムカルシウム、ヒドロキシアパタイト（例えば、尿素変性ヒドロキシアパタイト）、金属水酸化物、金属酸化物、ポリホスフェート、またはシリコン化合物（例えば、二酸化ケイ素）を含有し得る。ナノ粒子は、脂質を含有し得る、すなわち脂質ナノ粒子であり得る。ナノ粒子はリポソームを含み得る。制御放出型ナノ粒子を形成するためのリポソームの使用に関する詳細については、Ｗｅｉｎｉｇｅｒら、Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉａ、６７巻：９０６〜９１６頁（２０１２年）を参照。リポソームは多層状であり得る。ナノ粒子は、ゲル、ゾル−ゲル、エマルジョン、コロイド、またはヒドロゲルを含有し得る。制御放出型ナノ粒子を形成するためのヒドロゲルの使用に関する詳細については、Ｇｒｉｊａｌｖｏら、Ｂｉｏｍａｔｅｒ．  Ｓｃｉ．、４巻：５５５頁（２０１６年）を参照。ナノ粒子は、フォーマットの組合せ、例えばリポソーム内にカプセル化されたヒドロゲルを含有し得る。ナノ粒子はコアシェル構造を有し得る。ナノ粒子は生分解性であり得る。本発明の組成物は代謝拮抗剤を含み得る。代謝拮抗剤は金属イオンであり得る。例えば、代謝拮抗剤は、亜鉛、銅、または銀であり得る。
【０１３１】
次亜塩素酸または酢酸の制御放出を可能にするナノ粒子は、ナノ粒子内にカプセル化されない酸の同容積の同一の水溶液から酸が拡散する場合よりも酸の拡散がゆっくりと生じることを可能にする。次亜塩素酸または酢酸の制御放出は、ナノ粒子の透過性の特徴、例えば、酸に対して部分的にまたは不十分に透過性であるナノ粒子に起因し得る。制御放出型ナノ粒子は、時間依存的なナノ粒子の分解またはその構造的完全性の障害に起因して酸を放出するナノ粒子であり得る。ナノ粒子からの酸の放出は、環境条件、例えばｐＨ、温度、光、圧力、酸化還元条件、または特定の化学物質の存在が引き金となって生じ得る。
【０１３２】
図１４は、ナノ粒子１４０５内にカプセル化された次亜塩素酸の水溶液１４０３を含む抗菌組成物を作製する方法１４０１の図解である。方法は、空気がパージされているチャンバー１４１３内の水中における、水中でプロトン（Ｈ＋）を生成する化合物１４１５と、水中で次亜塩素酸アニオン（ＯＣｌ−）を生成する化合物１４１７との混合１４１１を必要とする。混合１４１１は、空気を含まない次亜塩素酸の水溶液１４０３を生成する。溶液１４０３は、次にナノ粒子１４０５内にカプセル化１４２１される。カプセル化は空気を含まない環境内で実施されてもよく、実質的に空気を含まない組成物が生成する。
【０１３３】
気道消化管処置用組成物
本発明は、次亜塩素酸を含む組成物を用いて気道消化管を処置および／または調節する組成物および方法を提供する。本発明によれば、本明細書に記載するように作製される次亜塩素酸組成物は、気道消化管感染の処置および／または腸内バイオームの調節にとって安全かつ有効である。
【０１３４】
次亜塩素酸および酢酸を含む組成物は、気道消化管を処置するための鼻腔スプレーとして提供可能である。鼻腔スプレーは、小滴、エアゾール、ゲル、または粉末の形態であり得る。緩衝化された次亜塩素酸および酢酸組成物は、必要に応じて、鬱血除去薬または抗炎症剤または抗ヒスタミン剤のうちの１つまたは複数と組み合わせることができる。組成物は、当技術分野において公知なように鼻腔スプレーディスペンサーを用いてエアゾール化可能である。
【０１３５】
鼻腔スプレーは、鼻腔粘膜への送達を促進するために、薬学的に許容される担体、例えば希釈剤も含み得る。担体は水性担体、例えば生理食塩水であり得る。組成物は等張性であり得、血液および涙液と同一の浸透圧を有する。適する無毒性の薬学的に許容される担体は当業者に公知である。様々な担体は、例えば、組成物が液滴として使用されるべきであろうが、またはスプレー、鼻腔懸濁物、鼻腔軟膏、鼻腔ゲル、もしくは別の鼻腔形態として使用されるべきであろうが、組成物の異なる処方物に特に適し得る。その他の添加剤、賦形剤、乳化剤、分散剤、緩衝剤、保存剤、湿潤剤、コンシステンシー補助剤、およびゲル化剤も含まれ得る。好ましくは、次亜塩素酸の安定性を低下させることなく所望の特徴を付与する添加剤を選択すべきである。添加剤は、組成物を粘膜上に均等に投与する、または組成物の吸収速度を低下もしくは遅延させるのに役立ち得る。
【０１３６】
本発明に従って使用される組成物は、本明細書に記載されるように製造され、気道消化管の全部または一部への送達用に処方される。例えば、次亜塩素酸は、本明細書に記載されるように、鼻腔内送達用にエアゾールで処方可能である。鼻腔内送達は、気道消化管全体に対処するための媒体であり得るが、鼻、洞、肺、および上部ＧＩ管内の感染を処置するのに主に使用される。その他の例では、次亜塩素酸は経口送達用に処方される。本発明の組成物は、ふさわしい希釈剤またはアジュバント内に薬学的送達（ｄｅｌｉｖｅｒ）（例えば、経口投与）用に調製される、または飲料として送達される流体の一部として処方される。本発明によれば、次亜塩素酸組成物は、水分補給飲料（例えば、スポーツドリンク）、ミルクシェーク、電解質バランス飲料、スムージー等として処方可能である。本発明の組成物は、食品、例えばヨーグルトにも組込み可能である。さらに、本発明の組成物は、例えば、坐剤、浣腸を通じて気道消化管に直接送達するために、または手術中に直接適用するために処方され得る。
【０１３７】
本発明の組成物はその他の成分と共に処方され得る。例えば、次亜塩素酸組成物は、抗生物質、抗ウイルス薬、プロバイオティック、およびその他の医薬または栄養補助食品と組み合わせることができる。したがって、本発明の組成物は、気道消化管の調節および気道消化管内の感染処置の両方に有用である。
【０１３８】
組成物は、液滴、小滴、およびスプレーを投与するための当技術分野において公知の様々なデバイスにより送達可能である。鼻腔スプレー組成物は、点滴器、ピペット、または分注器により送達可能である。微細な小滴、スプレー、およびエアゾールは、鼻腔内ポンプディスペンサーまたはスクイズボトルにより送達可能である。組成物は、定量吸入器、例えば乾燥粉末吸入器またはネブライザーにより吸入することも可能である。
【０１３９】
バイオフィルム処置用の酢酸および次亜塩素酸の組成物
開示される酢酸および次亜塩素酸の処方物は、皮膚またはその他の組織を含む表面上のバイオフィルムを処置するのに優れている。組成物は、酢酸および次亜塩素酸（ｈｙｐｏｃｈｏｌｏｒｏｕｓ  ａｃｉｄ）の組合せが、いずれかの物質単独よりも高い殺菌品質を実現するバランスのとれた処方を使用する。実際、本発明は、開示される特定の組合せは、酢酸および次亜塩素酸を添加することにより期待される殺菌力よりも高い殺菌力を実現することを認識する。換言すれば、組成物はそれらの部分の合計より高いことが判明した。これらの利益は、図１５〜図２１の付随的なデータに示されており、酢酸および次亜塩素酸のバランスのとれた組成物が、いかにバイオフィルムに対する殺菌能力の強化を実現し、市販されているその他のすべての製品より性能がすぐれているかを実証する。性能上の差異は、広範囲の濃度にわたって示されている。
【０１４０】
さらに、酢酸は高濃度において毒性を示すので、先行技術は、皮膚またはその他の組織上での酢酸の使用を、微量を除き避けるように教示している。開示される組成物の一部は、２％またはそれより高い酢酸を含有し、ＨＯＣｌと組み合わせたときに、皮膚およびその他の組織を処置するのに安全かつ有効であることを証明している。これらの組成物内のＨＯＣｌは、酢酸について調節効果を有することが判明している。これは、組織に対して危害をもたらさずに、酢酸の抗菌特性を組成物が利用することを可能にする。さらに、ＨＯＣｌは鎮痛機能を有し、したがって、患者に対して過度の疼痛または不快感をもたらさずに、より高濃度のＨＡｃを皮膚またはその他の組織上で使用することも可能にする。
【０１４１】
例えば図１５は、その他の市販抗菌組成物に対する様々な濃度のＨＯＣｌおよび酢酸の比較を示す。ｘ軸に沿って列挙するように、８つの異なる処置法を試験した。各組成物を、２４時間フィルター増殖Ｓ．ａｕｒｅｕｓバイオフィルムに曝露し、バイオフィルムの減少を、１ミリリットル当たりのコロニー形成単位（ｃｆｕ／ｍｌ）で測定し、ｙ軸に沿った対数スケールに基づき報告した。バイオフィルムの減少の測定を３時間および６時間において記録した。各カラムは、したがって２つのバーを有し、経時的なバイオフィルムに対する各組成物の効果を示す。
【０１４２】
最初の３つのカラムは、３つの異なる濃度の酢酸（それぞれ０．２５％、１．０％、および２．０％）を用いた２００ｐｐｍのＨＯＣｌの結果を示す。４番目のカラムは１％酢酸単独を示す。次の４つのカラムは次亜塩素酸組成物である市販の抗菌製品：Ｐｒｏｎｔｏｓａｎ；Ｏｃｔｅｎｉｌｉｎ；Ｐｙｒｉｓｅｐｔ；およびＭｉｃｒｏｄａｃｙｎを示す。
【０１４３】
結果は、酢酸および次亜塩素酸の３つの組合せすべてが、その他の組成物のいずれよりもバイオフィルムに対して効果的であったことを示している。３時間において、試験組成物Ａ（２００ｐｐｍのＨＯＣｌおよび０．２５％ＨＡｃ）は、バイオフィルム処置における現在のマーケットリーダーであるＰｒｏｎｔｏｓａｎとほぼ同等に良好な性能を有した。試験組成物Ａは、１％ＨＡｃまたはその他の市販製品よりもはるかに性能がすぐれた。しかし、６時間後、組成物Ａは、Ｐｒｏｎｔｏｓａｎさえも凌ぐきわめて高い有効性を示した。
【０１４４】
一方、試験組成物Ｂ（２００ｐｐｍのＨＯＣｌおよび１．０％ＨＡｃ）は、バイオフィルムの処置においてよりいっそう有効であった。組成物Ｂを１％ＨＡｃと比較すると（４番目のカラム内）、ＨＯＣｌの添加の予期せぬ利益を示す。同一濃度の酢酸を有するにもかかわらず、組成物Ｂは、３時間および６時間の両方において１％ＨＡｃ単独よりもはるかに性能がすぐれている。
【０１４５】
組成物Ｃ（２００ｐｐｍのＨＯＣｌおよび２．０％ＨＡｃ）は、試験した組成物のなかでも群を抜く最大のバイオフィルムの減少を示した。３時間および６時間の両方において、組成物Ｃは、市販製品よりも桁違いに有効であった。
【０１４６】
これらデータは、バイオフィルムの減少において、市販製品のいずれよりも有効であることに加えて、酢酸および次亜塩素酸の両方を含有する組成物は、酢酸単独（１％ＨＡｃ）または次亜塩素酸単独（ｍｉｃｒｏｄａｃｙｎ）よりも有効であり、それらの優れた結果は、２つの成分の相加効果により単純には説明され得ないことを示している。いかなる特定の機構にも拘泥するものではないが、データは、酢酸および次亜塩素酸の組合せが、組成物を、各成分単独の有効性に基づきそうでない場合に予測されるよりも有効にする相乗効果をもたらすことを示している。
【０１４７】
図１６〜図１９は、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムに対するＨＯＣｌおよびＨＡｃの様々な組成物の効果を示す。図１６は、１％酢酸および種々の濃度のＨＯＣｌを有する組成物の比較を示す。５つの異なる処置法を、０ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、１５０ｐｐｍ、および２００ｐｐｍの濃度のＨＯＣｌを用いて試験した。各組成物を、２４時間フィルター増殖Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムに曝露し、バイオフィルムの減少を、１ミリリットル当たりのコロニー形成単位（ｃｆｕ／ｍｌ）で測定し、ｙ軸に沿った対数スケールに基づき報告した。２時間および４時間においてバイオフィルムの減少の測定を記録した。
【０１４８】
グラフに示すように、２時間における減少は、ＨＯＣｌの濃度が高いほど大きく、１５０ｐｐｍにおいて特に有意なスパイクが認められる。４時間においては、ＨＯＣｌの濃度が低くてもスパイクが生じる。
【０１４９】
図１７は、ＨＯＣｌの濃度が１００ｐｐｍに維持され、酢酸のパーセンテージが０．２５％から２％まで変化する異なる組成物について、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに対する効果を示す。図１８は、ＨＯＣｌとＨＡｃを両方増加させたときの効果を示す。
【０１５０】
図１９〜図２１は、様々な条件下でのＳ．ａｕｒｅｕｓおよびＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに対する、ＨＯＣｌおよびＨＡｃの異なる組成物を示す。図は、次亜塩素酸および酢酸の組合せにより取得される優れた結果を示し、これらの結果はこれら２つの化合物の相乗効果を実証する。
【０１５１】
開示される様々な処方物は、異なる種類の組織内のバイオフィルム感染を処置するのに有効であり得る。例えば、２００ｐｐｍのＨＯＣｌおよび０．２５％ＨＡｃ組成物は、局所適用、例えば手の殺菌またはうがい薬に有用である。図１５に示すように、この組成物は、表面レベルのバイオフィルムの処置において、その他の市販製品よりも有効である。より深く組織内に浸透して処置する場合、または特に悪性のバイオフィルム感染もしくは表面下に浸透した侵襲的なバイオフィルムを除去する場合、より高いパーセンテージのＨＡｃ、例えば２％ＨＡｃを含む２００ｐｐｍのＨＯＣｌの処方物が使用され得る。この組成物は、感染した創傷を処置し、創傷内のバイオフィルムを予防し、湿疹を処置する、またはその他の感染を処置するのに有用である。この処方物は、歯の根内に形成されたバイオフィルムを退治するのに有効であることが判明した。
【０１５２】
図２０〜図２１は、特に先行技術および市販組成物と比較した際の、様々なバイオフィルムに対する酢酸および次亜塩素酸組成物の予期せぬ有効性を裏付ける追加のデータを示す。図から明らかなように、異なるやり方でＨＯＣｌおよびＨＡｃの濃度のバランスをとっている様々な組成物は、異なる種類の組織上の異なる種類のバイオフィルムを標的とすることができる殺菌組成物の類別を提供する。
【０１５３】
開示されるＨＯＣｌおよびＨＡｃ組成物の別の利益は、組成物は、病原性バイオフィルムの減少において特に有効である一方、組織上および内に共生的に生息する「善良な」バイオフィルムおよびその他の病原菌の増殖を阻害しないことが判明したことである。いくつかのトライアルでは、善良なバイオフィルムは減少するものの、その程度は病原性バイオフィルムよりも小さく、標的バイオフィルムよりも迅速に再増殖した。特にアルコールに基づく殺菌剤と比較して、開示される組成物は、善良な病原菌にダメージを与えることなく病原性バイオフィルム感染を標的とすることにおいてより有効であった。開示される組成物は、したがって、身体の天然の細菌叢に危害を加えることなく、バイオフィルム感染を退治する標的化された処置である。
【０１５４】
参照による組み込み
本開示全体を通じてなされた、その他の文書、例えば特許、特許出願、特許公開、ジャーナル、書籍、文献、ウェブコンテンツに対するありとあらゆる参照および引用は、これによりあらゆる目的のために参照により本明細書にそのまま組み込まれている。
【０１５５】
均等物
本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱せずにその他の特定の形態で具体化され得る。上記実施形態は、したがってあらゆる点で本明細書に記載される本発明に対する制限ではなく、むしろ例示とみなされるべきである。
【実施例】
【０１５６】
（実施例１）
生成物分析
分光光度法が可視範囲もカバーするように拡張されれば、色を検出することができる。ＨＯＣｌの製造中に一般的に生成する気体は、ＣｌＯ２、Ｃｌ２Ｏ、およびＣｌ２であり、そのすべては黄色または黄色〜赤色として可視範囲内で検出可能である。Ｔｚａｎａｖａｒａｓら、（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊ．  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、２００７年、５巻（１号）、１〜１２頁）。図９のデータは、本発明に基づく方法により製造されるＨＯＣｌは、有色物質を欠くことにより示されるように、有色気体に由来する吸収を示さないことを例証する。ＨＯＣｌは２９２ｎｍにピークを生成することが公知である（Ｆｅｎｇら、２００７年、Ｊ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｅｎｇ．  Ｓｃｉ．、６巻、２７７〜２８４頁）。
【０１５７】
（実施例２）
上記プロセスにより製造したＨＯＣｌを、４つの異なる種類の水溶液：（１）試薬グレードの水（脱イオン水）；（２）水道水；（３）リン酸緩衝液を含む試薬グレードの水；および（４）リン酸緩衝液を含む水道水を使用して、分解を促進するために４０℃のヒートストレス下で保管した。初期反応（Ｔ＝０）；４週間（Ｔ＝４）；８週間（Ｔ＝８）；および１２週間（Ｔ＝１２）後に、ＨＯＣｌ生成物の特徴をモニタリングした。
【０１５８】
図１０は、最初（Ｔ＝０）に生成したＨＯＣｌの量（百万分率（ｐｐｍ））およびその経時的安定性を示すグラフである。データは、リン酸緩衝液を含まない試薬グレードの水（脱イオン水）が１２週間にわたり最も安定であることを示しており、生成した初期量からの生成物分解量が最も少ないことを示す。脱イオン水は、水道水を使用して生成される生成物よりもはるかに安定な生成物を生成する。さらに、驚くべきことに、データは、リン酸緩衝液は、生成したＨＯＣｌ生成物の量に悪影響を及ぼす可能性があることを示している。
【０１５９】
図１１は、ＨＯＣｌ生成物のｐＨが経時的にどのように変化するかを示すグラフである。いずれのケースでもｐＨは経時的に低下したが、すべてのケースにおいて、ｐＨは、１２週間にわたり、ｐＨ＝４〜ｐＨ＝７の範囲内に留まった。
【０１６０】
図１２は、ＨＯＣｌ生成物の酸化能力を経時的に示すグラフである。データは、生成物は、開始水にかかわらず１２週間にわたり酸化能力を保持したことを示している。
【０１６１】
（実施例３）
酢酸と塩酸の比較
上記プロセスを使用して、ＨＯＣｌを塩酸（ＨＣｌ）および酢酸を使用して製造し、その後４０℃のヒートストレス下で保管した。最初に生成したＨＯＣｌの量を記録し（Ｔ＝０）、次に１２日間後に残存するＨＯＣｌ生成物の量を記録した。各３バッチ製造した。ＨＣｌから生成したＨＯＣｌに関するデータを表１に示す。酢酸から生成したＨＯＣｌに関するデータを表２に示す。
【表１】
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【表２】
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【０１６２】
データは、酢酸を使用すれば、ｐＨの安定性がより高いことにほぼ確実に起因して、より高い生成物安定性を実現することを示している。あらゆる特定の理論または作用機序により制限されることなく、塩酸と比較して酢酸のプロトン化能力は異なること、すなわち、酢酸が液体に対して供与するプロトンは塩酸よりも少ないことが、経時的により高いＨＯＣｌ安定性をもたらすと考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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