JP2004155681A

JP2004155681A - 口腔バイオフィルム抑制剤および口腔用組成物

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Publication number: JP2004155681A
Application number: JP2002320885A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Monoi; 則幸物井
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】口腔疾患の原因となる口腔細菌およびバイオフィルムを効率的に制御し得る有効成分を含み、口腔疾患（歯周病、う蝕、口臭、歯石等）の低減および予防を行うことのできる口腔バイオフィルム抑制剤を提供すること。
【解決手段】分子中に酸素原子含有官能基を少なくとも１つ有し、分子量２２０以下のラクトン誘導体および／またはフラン誘導体を有効成分とする口腔バイオフィルム抑制剤。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、口腔バイオフィルム抑制剤およびこの口腔バイオフィルム抑制剤を含有する口腔用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
口腔プラークおよびバイオフィルム（プラーク）中の細菌は、う蝕、歯周病および口臭の病原因子として捉えられており、これを除去することが、口腔衛生上重要であることは良く知られている。
従来、この細菌を除去するため、クロルヘキシジン（特許文献１参照）や、トリクロサン（特許文献２参照）等の殺菌剤が用いられてきており、さらに、これらの殺菌力を増強するために、殺菌剤の滞留性や（特許文献３参照）、浸透性を向上させる技術（特許文献４参照）が開発されてきた。
【０００３】
しかしながら、口腔プラークおよびバイオフィルム中の細菌は、浮遊性細菌に比べて殺菌剤に対する抵抗力が一万倍程度増強している。したがって、上記殺菌剤を用いるとともに、滞留性および浸透性向上技術を最大限に活用したところで、充分な殺菌効果を得ることは難しい。
【０００４】
一方、ラクトン化合物は、特有な香味を付加する物質であるため、従来から、香料として用いられてきている（特許文献５，６参照）。
また、近年、特定のラクトン化合物が、抗菌作用を有しており、これを口腔用組成物として用いることで、う蝕、歯周病および口臭を予防し得ることが報告されている（特許文献７，８参照）。
しかしながら、上述したように、バイオフィルム中の細菌は特殊な環境にあるため、抗菌作用を有するこれらのラクトン化合物を用いたとしても、充分な抗菌効果を得ることは難しい。
このため、殺菌剤、抗菌剤とは異なった作用機序を用いた、新しい口腔細菌およびバイオフィルム制御技術の開発が要望されているのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５４−９８３４４号公報
【特許文献２】
特開平２−１１５１１号公報
【特許文献３】
特開平４−１３９１１９号公報
【特許文献４】
特開平１１−２５５６２９号公報
【特許文献５】
特開昭５６−１２０６７８号公報
【特許文献６】
特開昭５７−７５９７８号公報
【特許文献７】
特開平６−９２８２９号公報
【特許文献８】
特開平９−１６９６２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、口腔疾患の原因となる口腔細菌およびバイオフィルムを効率的に制御し得る有効成分を含み、口腔疾患（歯周病、う蝕、口臭、歯石等）の低減および予防を行うことのできる口腔バイオフィルム抑制剤およびこれを含有する口腔用組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、水酸基などの酸素原子含有官能基を分子中に少なくとも１つ有し、分子量２２０以下のラクトン誘導体および／またはフラン誘導体が、従来のラクトン化合物などでは確認されたことのない口腔バイオフィルム抑制機能を有していることを見いだすとともに、これらの誘導体を有効成分とする口腔バイオフィルム抑制剤が、口腔疾患（歯周病、う蝕、口臭、歯石等）を効率的に低減または予防し得ることを見いだし、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、
１．分子中に酸素原子含有官能基を少なくとも１つ有し、分子量２２０以下のラクトン誘導体および／またはフラン誘導体を有効成分とすることを特徴とする口腔バイオフィルム抑制剤、
２．前記ラクトン誘導体および／またはフラン誘導体が、口腔細菌の２成分制御系に作用することを特徴とする１の口腔バイオフィルム抑制剤、
３．前記ラクトン誘導体および／またはフラン誘導体が、動植物由来化合物およびその誘導体から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする１または２の口腔バイオフィルム抑制剤、
４．前記ラクトン誘導体および／またはフラン誘導体が、下記式（１）〜（９）で表される化合物から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする１〜３のいずれかの口腔バイオフィルム抑制剤、
【化２】

５．１〜４のいずれかの口腔バイオフィルム抑制剤を含有することを特徴とする口腔用組成物を提供する。
【０００９】
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明に係る口腔バイオフィルム抑制剤は、分子中に酸素原子含有官能基を少なくとも１つ有し、分子量２２０以下のラクトン誘導体および／またはフラン誘導体を有効成分とするものである。
本発明において、酸素原子含有官能基とは、ラクトン骨格またはフラン骨格の酸素原子含有官能基を意味するものではない。当該酸素原子含有官能基としては、特に限定されるものではなく、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、エーテル基、アルデヒド基、エステル基、第１アミド基、ヒドロペルオキシ基などが挙げられるが、化合物の安定性や親和性などを考慮すると、好ましくは、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、エーテル基であり、特に、水酸基であることが望ましい。また、酸素原子含有官能基の数は、１つ以上であれば特に限定はないが、バイオフィルムへの浸透性や分子量との兼ね合いなどを考慮すると、通常１〜８個程度である。
【００１０】
上記各誘導体の分子量が２２０を超えると、バイオフィルムへの浸透性および細菌の細胞膜通過性が著しく低下し、その結果、充分なバイオフィルム抑制作用が発揮されない虞がある。このため、分子量は２２０以下であることが必要であり、好ましくは２００以下、より好ましくは１９５以下である。
本発明において、バイオフィルム抑制剤の作用メカニズムは、特に限定されるものではなく、バイオフィルムの形成抑制、バイオフィルムの成熟阻害、バイオフィルムの分解促進、バイオフィルムの病原性発現抑制などを挙げることができる。
【００１１】
特に、上記ラクトン誘導体および／またはフラン誘導体が、口腔細菌の情報伝達機能の１つである２成分制御系（ＴｗｏＣｏｍｐｏｎｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）に作用して、バイオフィルム抑制機能を発現するものであることが好ましい。このように、２成分制御系に作用してバイオフィルム抑制機能を発揮させることで、バイオフィルム内部からのバイオフィルム抑制が可能になる。
【００１２】
上記ラクトン誘導体およびフラン誘導体としては、酸素原子含有官能基を少なくとも１つ有し、かつ、分子量が２２０以下であるとともに、それぞれラクトン骨格、フラン骨格を有する化合物であれば、特に限定されるものではないが、安全性が確認されており、供給が安易であるという点から、動植物由来化合物、その誘導体、またはこれらの混合物を用いることが好ましい。ここで、動植物由来化合物およびその誘導体としては、例えば、フロレックス、アセチルフラン、アセチルメチルフラン、アセチルジメチルフラン、フル酸メチル、ソトロン、ローズフラン、アンゲリカラクトン、フル酸エチル、フルフラール、酢酸フルフリル、フランプロピオン酸イソブチル、吉草酸フルフリル、フランアクリル酸プロピル、リナロールオキサイド等が挙げられる。これらのラクトン誘導体およびフラン誘導体として、特に、下記式（１）〜（９）で表される化合物を用いることが、バイオフィルム抑制効果という点から、好ましい。なお、ラクトン誘導体およびフラン誘導体は、１種単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００１３】
【化３】

【００１４】
なお、上記式で示される各化合物の名称および分子量は、以下の通りである。
式（１）：フロイン、分子量：１９２．１７
式（２）：ヒドロキシメチルブチロラクトン、分子量：１１６．１２
式（３）：ガラクトノラクトン、分子量：１７８．１４
式（４）：グルコノラクトン、分子量：１７８．１４
式（５）：メバロニックアシッドラクトン、分子量：１３０．１４
式（６）：イソシトリックアシッドラクトン、分子量：１７４．１１
式（７）：エリスロノラクトン、分子量：１１８．０９
式（８）：ヒドロキシブチロラクトン、分子量：１０２．０９
式（９）：グルクロノラクトン、分子量：１７６．１２
【００１５】
本発明に係る口腔用組成物は、上述した口腔バイオフィルム抑制剤を含有してなるものである。
ここで、口腔用組成物は、練歯磨，潤製歯磨等の歯磨類、マウスウォッシュ、うがい用錠剤、歯肉マッサージクリーム、液状またはペースト状の局所塗布剤、トローチ、チューングガム等として調製され、適用されるものであり、口腔疾患を予防する目的で、上記ラクトン誘導体および／またはフラン誘導体を有効成分とする口腔バイオフィルム抑制剤が配合されてなるものである。
【００１６】
この場合、口腔バイオフィルム抑制剤の配合量は、口腔用組成物全体に対して１×１０^−８〜１０質量％、好ましくは１×１０^−７〜５質量％、より好ましくは２×１０^−６〜１質量％である。
ここで、口腔バイオフィルム抑制剤の配合量が、１×１０^−８質量％未満であると、バイオフィルム抑制効果が充分に得られず、口腔疾患の予防および低減効果が充分に発揮されない虞があり、一方、１０質量％を超えると、組成物のコストが高くなる、または組成物の安定性が低くなる虞がある。
【００１７】
本発明の口腔用組成物には、口腔バイオフィルム抑制剤に加えて、さらに、その目的、組成物の種類等に応じて、適宜その他の成分を配合することができる。歯磨類の場合、例えば、第２リン酸カルシウム・２水和物または無水物、第１リン酸カルシウム、第３リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、無水ケイ酸、ケイ酸アルミニウム、不溶性メタリン酸ナトリウム、第３リン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、ポリメタクリル酸メチル、ベントナイト、ケイ酸ジルコニウム、合成樹脂等から選ばれる１種または２種以上を配合することができる。この場合、配合量は、通常、組成物全体に対して２０〜９０質量％であり、特に練歯磨の場合、２０〜６０質量％である。
【００１８】
練歯磨等のペースト状組成物の場合、粘結剤として、例えば、カラゲナン，カルボキシメチルセルロースナトリウム，メチルセルロース，ヒドロキシエチルセルロース，カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースナトリウムなどのセルロース誘導体、アルギン酸塩，アルギン酸プロピレングリコールエステル，キサンタンガム，トラガカントガム，カラヤガム，アラビヤガムなどのガム類、ポリビニルアルコール，ポリアクリル酸ナトリウム，カルボキシビニルポリマー，ポリビニルピロリドンなどの合成粘結剤、シリカゲル，アルミニウムシリカゲル，ビーガム，ラポナイトなどの無機粘結剤等から選ばれる１種または２種以上を組成物全体に対して０．３〜５質量％配合することができる。
【００１９】
歯磨類等のペースト状や液状口腔用組成物を製造する場合、粘ちょう剤として、ソルビット、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、キシリトール、マルチトール、ラクチトール等から選ばれる１種または２種以上を、組成物全体に対して１０〜７０質量％配合することができる。
【００２０】
また、本発明の口腔用組成物には、界面活性剤を配合することもでき、この場合、使用可能な界面活性剤としては、特に限定はなく、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性イオン界面活性剤から選ばれる１種または２種以上を、組成物全体に対して０．１〜５．０質量％配合することができる。
陰イオン界面活性剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム，ミリスチル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸ナトリウム、Ｎ−ラウロイルザルコシン酸ナトリウム，Ｎ−ミリストイルザルコシン酸ナトリウムなどのＮ−アシルザルコシン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、水素添加ココナッツ脂肪酸モノグリセリドモノ硫酸ナトリウム、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、Ｎ−パルミトイルグルタミン酸ナトリウムなどのＮ−アシルグルタミン酸塩、Ｎ−メチル−Ｎ−アシルタウリンナトリウム、Ｎ−メチル−Ｎ−アラニンナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。
【００２１】
非イオン界面活性剤としては、例えば、ショ糖脂肪酸エステル，マルトース脂肪酸エステル，ラクトース脂肪酸エステルなどの糖脂肪酸エステル、マルチトール脂肪酸エステル，ラクチトール脂肪酸エステルなどの糖アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート，ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートなどのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油などのポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ラウリン酸モノまたはジエタノールアミド、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセライド、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪酸エステル等が挙げられる。
【００２２】
両性イオン界面活性剤としては、例えば、Ｎ−ラウリルジアミノエチルグリシン，Ｎ−ミリスチルジアミノエチルグリシンなどのＮ−アルキルジアミノエチルグリシン、Ｎ−アルキル−Ｎ−カルボキシメチルアンモニウムベタイン、２−アルキル−１−ヒドロキシエチルイミダゾリンベタインナトリウム等が挙げられる。
【００２３】
さらに、本発明の口腔用組成物には、メントール、カルボン、アネトール、サリチル酸メチル、オイゲノール、イソオイゲノール、リモネン、オシメン、ｎ−デシルアルコール、シトロネロール、α−テルピネオール、メチルアセテート、シトロネリルアセテート、シネオール、リナロール、エチルリナロール、ワニリン、チモール、スペアミント油、ペパーミント油、レモン油、オレンジ油、セージ油、ローズマリー油、珪皮油、ピメント油、珪葉油、シソ油、冬緑油、丁字油、ユーカリ油等から選ばれる１種または２種以上を、組成物全体に対して０〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％配合することができる。
【００２４】
また、サッカリンナトリウム、ステビオサイド、ネオヘスペリジルジヒドロカルコン、グリチルリチン、ペリラルチン、ソーマチン、アスパラチルフェニルアラニンメチルエステル、ｐ−メトキシシンナミックアルデヒドなどの甘味剤を、組成物全体に対して０〜１質量％、好ましくは０．０１〜０．５質量％配合することができる。
【００２５】
なお、本発明の口腔用組成物においては、有効成分として、上述した口腔バイオフィルム抑制剤に加えて、クロルヘキシジン，ベンゼトニウムクロライド，ベンザルコニウムクロライド，セチルピリジニウムクロライド，デカリニウムクロライドなどの陽イオン性殺菌剤、トリクロサン，ヒノキチオール，ビオゾール等のフェノール性化合物、デキストラナーゼ，ムタナーゼ，リゾチーム，アミラーゼ，プロテアーゼ，溶菌酵素，スーパーオキサイドディスムターゼなどの酵素、モノフルオロリン酸ナトリウム，モノフルオロリン酸カリウムなどのアルカリ金属モノフルオロホスフェート、フッ化ナトリウム，フッ化第１錫などのフッ化物、トラネキサム酸、イプシロンカプロン酸、アルミニウムクロルヒドロキシルアラントイン、ジヒドロコレスタノール、グリチルリチン酸類、グリチルレチン酸類、ビサボロール、グリセロホスフェート、クロロフィル、塩化ナトリウム、水溶性無機リン酸化合物等の有効成分を１種または２種以上配合することもできる。
【００２６】
この場合、これらの有効成分の配合量は、組成物全体に対して０．０００１〜１０質量％、好ましくは０．００１〜５質量％である。
上記口腔用組成物は、常法に従って製造すればよく、その性状も固体、固形物、液体、液状、ゲル体、ペースト状、ガム状等、適宜選択することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００２８】
［１］口腔バイオフィルム抑制剤
［実施例１］
ヘミン５μｇ／ｍｌとメナジオン１μｇ／ｍｌとを含むＴｏｄｄＨｅｗｉｔｔＢｒｏｔｈ（ＴＨＢＨＭ）培地４ｍｌに、口腔バイオフィルム抑制剤の有効成分である上記式（１）で示されるフラン誘導体（フロイン）を最終濃度５０μｇ／ｍｌとなるように添加した。このＴＨＢＨＭ培地に、予めＴＨＢＨＭ培地中で培養したポルフィロモナスジンジバリス（Ｐｏｒｈｙｒｏｍｏｎａｓｇｉｎｇｖａｌｉｓ（ＡＴＣＣ３３２７７））を５０μｌ添加した後、３７℃で４８時間嫌気培養を行い、培養液を調製した。
【００２９】
［実施例２〜７］
式（１）で示される化合物を、式（２）で示されるラクトン誘導体（ヒドロキシメチルブチロラクトン）、式（３）で示されるラクトン誘導体（ガラクトノラクトン）、式（４）で示されるラクトン誘導体（グルコノラクトン）、式（５）で示されるラクトン誘導体（メバロニックアシッドラクトン）、式（６）で示されるラクトン誘導体（イソシトリックアシッドラクトン）、式（７）で示されるラクトン誘導体（エリスロノラクトン）にそれぞれ代えた以外は、実施例１と同様にして、培養液を調製した。
【００３０】
［比較例１］
口腔バイオフィルム抑制剤の有効成分を添加しない以外は、実施例１と同様にして、培養液を調製した。
上記実施例１〜７および比較例１で調製した培養液について、細菌数およびプロテアーゼ活性を測定し、これらの値から病原性を算出した。この結果を図１に示す。
【００３１】
なお、細菌数、プロテアーゼ活性および病原性は、以下のようにして求めた。
（１）細菌数
各培養液について、吸光計（ＡＥ−２００、ＥＲＭＡＩＮＣ．製）を用い、ＯＤ５５０ｎｍにて吸光度を測定し、この値を細菌数とした。
（２）プロテアーゼ活性
各培養液を２００μｌ採取し、遠心分離器（冷却遠心機１９２０、（株）クボタ製）にて遠心分離（１５分間、１５，０００ｇ）を行い、上清を１０μｌ採取し、１．１ｍＭＢＡＰＮＡ（シグマ社製）９０μｌを含むＴｒｉｓ／ＨＣｌ緩衝液（０．１ＭＮａＣｌ、５ｍＭＣａＣｌ_２、１０ｍＭシステイン含有、ｐＨ７．６）に添加した。この混合液を３７℃で１時間インキュベートした後、上記吸光計にてＯＤ４０５ｎｍで吸光度を測定し、この値をプロテアーゼ活性値とした。
（３）病原性
病原性は、下記式より算出した。
病原性＝プロテアーゼ活性値（ＯＤ４０５ｎｍ）／細菌数（ＯＤ５５０ｎｍ）
【００３２】
図１に示されるように、比較例１（対照）の培養液の病原性を１００とした場合、本発明の口腔バイオフィルム抑制剤の有効成分である式（１）〜（７）の化合物をそれぞれ添加した実施例１〜７の培養液の病原性は、いずれも１００未満であり、これらの化合物の口腔バイオフィルム抑制作用により、病原性が低減していることがわかる。
【００３３】
［２］口腔用組成物
各成分を以下に示す割合で配合し、実施例８〜１９の各口腔用組成物を製造した。

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】
【発明の効果】
本発明の口腔バイオフィルム抑制剤によれば、酸素原子含有官能基を分子中に少なくとも１つ有する分子量２２０以下のラクトン誘導体および／またはフラン誘導体を、口腔細菌およびバイオフィルムを制御し得る有効成分として含んでいるから、口腔バイオフィルムが原因となって生じる各種口腔疾患（歯周病、う蝕、口臭、歯石等）の低減および予防を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜７および比較例１で調製した培養液の病原性を示すグラフである。

Claims

分子中に酸素原子含有官能基を少なくとも１つ有し、分子量２２０以下のラクトン誘導体および／またはフラン誘導体を有効成分とすることを特徴とする口腔バイオフィルム抑制剤。
前記ラクトン誘導体および／またはフラン誘導体が、口腔細菌の２成分制御系に作用することを特徴とする請求項１記載の口腔バイオフィルム抑制剤。
前記ラクトン誘導体および／またはフラン誘導体が、動植物由来化合物およびその誘導体から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項１または２記載の口腔バイオフィルム抑制剤。
前記ラクトン誘導体および／またはフラン誘導体が、下記式（１）〜（９）で表される化合物から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の口腔バイオフィルム抑制剤。
請求項１〜４のいずれかに記載の口腔バイオフィルム抑制剤を含有することを特徴とする口腔用組成物。