JP2019509353A - 微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態および疾患の処置 - Google Patents

Abstract

微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患の処置、制御または防止のための組成物および方法を提供する。局所製剤は、界面活性剤、医薬的に許容される担体、殺生物剤および弱酸を含み、微生物バイオフィルム防御およびその中の微生物の両方を破壊するのに有効である。局所製剤はまた、ヒトまたは動物の皮膚または粘膜への適用に適した多成分システムとして提供される。微生物バイオフィルムに関連する皮膚疾患または皮膚状態を有するかまたはそれを有する危険性がある個体に局所製剤を投与する方法もまた開示する。

Description

（関連出願の相互参照）
米国仮出願第62/312,515号（2016年3月24日出願）、第62/312,518号（2016年3月24日出願）および第62/312,524号（2016年3月24日出願）の利益を主張し、該出願の各々の全内容は出典明示により本明細書の一部とする。

（発明の分野）
本発明の分野は、広く抗微生物薬およびそれらの使用方法に関する。特に、本発明は、微生物バイオフィルムを破壊し、それに含まれる微生物への抗微生物薬のアクセスを可能にし、増加させることにより、微生物関連皮膚状態を処置する方法および組成物を提供する。

バイオフィルムは、微生物、例えば細菌（関連するバクテリオファージを伴う）、真菌、原虫およびウイルスのマトリックスに囲まれた集積物である。バイオフィルムは、単細胞型から構成されることは稀であるが、特定の細胞型が優勢である共通の状況がある。非細胞成分は多様であり、炭水化物；単体および複合体の両方；ポリペプチドを含むタンパク質；脂質；ならびに糖とタンパク質の脂質複合体（リポ多糖およびリポタンパク質）を含み得る。

細菌バイオフィルムは、表面に付着すると細菌により生成される細胞外マトリックスから構成され、免疫細胞および抗微生物薬から微生物を保護するのを助ける。抗微生物薬（antimicrobial agents）（例えば、抗生物質（antibiotics）、防腐剤（antiseptics）、消毒剤（disinfectants）、および抗ウイルス化合物）の有効性が細胞外バイオフィルムマトリックスにより損なわれるため、バイオフィルムを破壊し、その中の微生物を露出させる戦略は、抗微生物薬の活性レベルを上昇させるのに役立ち、それ故に、有効な組成物にするのに必要とされるこのような薬剤の濃度を低下させ得る。

バイオフィルムの構造は、単に凝集というわけではない。むしろ、バイオフィルムは、個々の構成要素のものを越えて新しい特徴および機能を得る別個の群集である。バイオフィルム中の微生物により提供される特性のため、バイオフィルム中の微生物は、典型的に、抗生物質、抗微生物剤（antimicrobials）、殺生物剤および抗ウイルス剤に影響を受けにくい。いくつかの場合において、バイオフィルム中の細菌は、浮遊状態の同じ生物体より最大4000倍耐性（すなわち影響を受けにくい）であり得る。

最近の研究は、バイオフィルム防御が多くの一般的な皮膚疾患および状態、例えば湿疹（アトピー性皮膚炎）、ざ瘡、疣贅、真菌性疾患およびパピローマに関連することを明らかにした。保護バイオフィルムは、微生物に対する化学的および物理的防御として作用する。これは、これらの状態の多くは最も一般的に処方される処置に対して応答しないか、または一時的にしか応答しない理由を少なくとも部分的に説明する。

湿疹は、アトピー性皮膚炎（AD）としても知られており、皮膚の炎症に関与する。当該状態は、ヒトまたは他の哺乳類に著しい不快感を引き起こし得て、皮膚の鱗状または痂皮状斑点により特徴付けられ、しばしば発赤、水疱形成、掻痒、傷（blemish）または皮膚病変を伴う。また、傷および病変は、しばしば皮膚腺および毛包脂腺小胞の炎症ならびに微生物（特に細菌）感染を伴う。

最近の集団調査は、ADの有病率がおよそ17％〜18％であることを示唆している。この病態のための米国国家推定処置費用は、年間38億ドルと高い。湿疹は、多種多様の状態を含む。いくつかのタイプの湿疹としては、例えば、アトピー性湿疹、接触性湿疹、脂漏性湿疹、貨幣状湿疹、神経皮膚炎、うっ滞性皮膚炎または発汗異常性湿疹が挙げられる。AD関連ブドウ球菌によるバイオフィルム形成は、汗腺の閉塞に大きな役割をほぼ確実に果たし、炎症および掻痒症を引き起こす。

ステロイド性または非ステロイド性の局所免疫抑制剤は、アトピー性皮膚炎および他の皮膚状態のための主要な処置のままであるが、疾患の病因に対処しておらず、一部個体は、処方薬に反応しない。

ADに加えて、微生物、特にプロピオニバクテリウム・アクネス（Propionibacterium acnes）はまた、ざ瘡およびざ瘡関連皮膚臭（order）の病因に強く関係している。微生物は、炎症の微生物メディエーターを真皮中へ放出するか、または管ケラチン生成細胞からのサイトカインの放出を引き起こすと考えられている。例えば、尋常性ざ瘡は、思春期に、およびいくつかの規則性を有して高齢者で頻繁に生じる、炎症性の皮膚科学的障害である。当該病態は、毛包脂腺小胞におけるコメドから膿疱、丘疹、包嚢および小結節などのより深刻な症状に及ぶ皮膚病変を含みる。当該病態は、不快で厄介であり得て、傷痕および顔の外観損傷を生じ得る。病理学は、バイオフィルム形成および防御を含む多くの要因が関係すると考えられている。Nusbaum et al., Biofilms in Dermatology, Skin Therapy Lett. (2012 July; 17(7):1-5)参照。証拠は、主にインビトロおよび埋め込んだ医療デバイスの両方においてP・アクネスがバイオフィルムを形成する能力に主に由来する。バイオフィルムに関連するP・アクネスが、一般的に用いられる抗アクネ剤に対する耐性の増大を示すため、臨床的に観察された局所抗菌薬の有効性の低下傾向は、バイオフィルムの存在により部分的に説明され得る。

乾癬は、微生物バイオフィルムと関連し得る別の皮膚障害である。乾癬は、慢性の広範囲の皮膚障害であり、数百万のヒトおよび家畜さえ罹患している。当該障害は、再発性の、***した赤色の病変、プラーク、およびより珍しくは皮膚の膿疱により特徴付けられる。プラークは、上皮（皮膚）細胞の過度に急速な成長および脱落の結果である。乾癬の原因は不明であるが、バイオフィルムの存在と相互に関連している。

また、多くの有害な皮膚状態は炎症と関連する。攻撃、溶解またはその他の細菌バイオフィルムマトリックスの弱化、細胞集団を維持するクオラム機構の妨害、ならびに局所宿主先天免疫の上方制御は、他の方法で治癒不可能となる慢性感染または慢性バイオフィルム関連炎症性疾患を治癒し得る。細菌バイオフィルム「アーマー」の浸透または分散は、バイオフィルム誘発慢性炎症と戦うのに重要である。

Biofilm-based Healthcare-associated Infections, Volume 1 (Gianfranco Donelli ed., 2015)およびBiofilm-based Healthcare-associated Infections, Volume 2 (Gianfranco Donelli ed., 2015)に記載のように、多くの他の微生物およびウイルス、例えばパピローマは、バイオフィルムおよび皮膚状態に関連する。

微生物学的観点から、正常で完全なヒトおよび動物の皮膚の主要な機能は、皮膚表面上で生きる微生物集団を制御すること、および基盤組織が潜在的な病原体によりコロニー形成され侵入されるのを防止することである。皮下組織の曝露（すなわち創傷）は、微生物のコロニー形成および増殖を促す、湿潤で温かく栄養価が高い環境を提供する。創傷コロニー形成が、多くは、潜在的に病原性である多数の微生物を含む多微生物性であるため、
外科的創傷を含むあらゆる創傷は、感染するいくらかの危険性がある。

創傷は、しばしば様々な微生物によりコロニー形成され、このうちの一部は感染を引き起こし得る。バイオフィルム環境内に生存する微生物集団は、創傷治癒の遅延および感染に寄与するとの認識が高まっている。過去数年にわたって、慢性創傷とバイオフィルムを関連付けているものもある。慢性創傷の顕微鏡評価では、慢性創傷の少なくとも60％において、コロニー細菌の周囲に付着した細胞外ポリマー物質と十分組織したバイオフィルムが示された。最近の研究では、いくつかの慢性創傷が治癒しない理由の潜在的な原因として微生物バイオフィルムが特定された。Singh and Barbul, Wound Rep Reg. 16: 1 (2008)参照。また、Jamesらは、慢性創傷、例えば糖尿病性足潰瘍、静脈脚潰瘍および圧迫潰瘍に関連する細菌感染の60％超においてバイオフィルムを最近示した（Wound Rep Reg. 16: 37- 44 (2008)）。

大部分の創傷感染は、スタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococcus aureus ）（20％）、スタフィロコッカス・エピデルミディス（Staphylococcus epidermidis）（14％）、エンテロコッカス種（Enterococci spp.）（12％）、エシェリヒア・コリ（Escherichia coli）（8％）、シュードモナス・エルギノーサ（Pseudomonas aeruginosa）（8％）、エンテロバクター種（Enterobacter spp.）（7％）、プロテウス種（Proteus spp.）（3％）、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）（3％）、ストレプトコッカス（Streptococci）（3％）、およびカンジダ・アルビカンス（Candida albicans）（3％）、ならびに抗菌薬の大量使用により引き起こされ、関連する細菌耐性の増大は、創傷感染の処置または防止における抗菌薬の有効性に影響を与えている。したがって、抗菌薬に対する有効な代替物が望ましい。

慢性創傷感染は、ゆっくり発現する典型的に永続性感染であり、免疫防御により消散することは稀であるように見え、抗微生物治療に一過的に応答する。したがって、バイオフィルムを含む急性および慢性両方の創傷の防止および処置のためのバイオフィルム破壊および抗微生物活性の両方を有する創傷ケア製品を開発するアンメットニーズがある。また、一般的に安全と認められる（GRAS）として分類され得る非抗菌薬、非毒性の創傷ケアまたは消毒剤組成物も必要とされている。

創傷が意図的に、例えば外科的処置中に引き起こされるものである場合、その後の感染を防止する際にバイオフィルム関連微生物を減少させることによって利益がある。例えば、本明細書に記載の組成物は、創傷領域を効果的に前処置およびドープするための洗浄として手術に先立って手術部位において用いられ得る。

バイオフィルムの役割は、米国特許公開第2014/0275267号で詳しく述べられており、次のように記載されている：
これらの共通表面に活発に住む細菌性微生物は、バイオフィルムと呼ばれる組織化されたコミュニティーを形成し得る。これらのバイオフィルムコミュニティーを形成する細菌細胞は、対応する浮遊性（非表面結合性、自由遊泳性）細菌類似体と著しく異なる生物学的フェノタイプが想定される・・・。バイオフィルムは、浮遊形態と比較して、その中に含まれる微生物を根絶するために通常の殺生物剤の1000倍もの用量を必要とすることが示されている汚染の特異な形態である。

問題の一態様は、バイオフィルムが広い範囲のpHを有することである。以前は、pHがpH約5〜7の微生物環境中で均一であると見られていた。しかしながら、最近の研究では、バイオフィルムのpH範囲がより広く、約3〜8に及ぶことが示されている。また、バイオフィルムpHは、可変的かつ動的である。特定の処置組成物と接触して反応する際、バイオフィルムのpHは変化し得る。先行技術では、一般にバイオフィルムの問題は定常状態の問題として考えられており、変動は想定されず、このような変動について試験されていない。したがって、業界は、問題の真の性質に取り組むことなく組成物を適用することに焦点を当ててきた。この問題は、弱酸を含む組成物に関して特有の課題を生じ、プロトン化の方法に最終的に依存する。バイオフィルムの動的pH変化は、滴定点未満のpHをもたらす弱酸溶液との接触層のpHにおいて平衡をもたらし得る。

問題の別の一態様は、バイオフィルムが、その中の生体を破壊するために突破しなければならない微生物に物理的および化学的防御を提供することである。これらの防御は、バイオフィルムの細胞外高分子物質（EPS）層およびリポ多糖（LPS）の内層の両方を含み得る。例えば、腸内細菌のそのままのLPS層が抗菌組成物からこれらの生物体を保護することを示唆する研究が引用されている。

したがって、バイオフィルムコロニーにおける微生物は、少なくとも2つの別個の防御機構を有すると考えられ得る：(1)バイオフィルムのpHが活性成分の滴定点または不活性点の範囲内にあり得る組成物接触層のpHの変化または平衡をもたらす機構；ならびに(2)EPSおよびLPS層により提供される物理的保護。

現在の皮膚処置および医薬は、一般的に、様々な種類の微生物の広域スペクトルに対処するのに適しておらず、一般的に、バイオフィルムに関して効果がない。変種は、特にグラム陰性菌において、EPS/LPSの物理的および化学的組成物を含み、これは、殺生物剤の浸透を無効にするように作用し得る。バイオフィルムに対しておよび広域スペクトル方式において有効であろう組成物は、これらの変種に十分に対処しなければならない。

現在の皮膚処置および医薬によって効果的に対処されていないバイオフィルムに関連する微生物の例としては、以下が挙げられる：
・スタフィロコッカス・アウレウスは、感染の一般的原因であるグラム陽性菌である。生物体は遍在しており、ヒトの30〜40％が粘膜表面にコロニーを形成されていると推定される。当該生物体により引き起こされる病気は、フルンケルなどの良性感染から毒素ショック症候群（TSS）などの生命を脅かす病気まで及ぶ。
・バチルス・アンシラシス（Bacillus anthracis）は、細胞表面莢膜および他の分子および細胞外毒素の産生によって、重篤な病気を引き起こし得るグラム陽性桿菌である。このような病気としては、皮膚、消化管および肺炭疽が挙げられる。この生物体は、「カテゴリーA指定病原体」として特徴付けられる。
・メチシリン耐性スタフィロコッカス・アウレウス（MRSA）は、ヒトにおけるいくつかの処置困難な感染の原因となる細菌である。オキサシリン耐性スタフィロコッカス・アウレウス（ORSA）とも呼ばれる。MRSAは、自然選択の過程により生じたS・アウレウスのいずれかの株であり、ペニシリン（メチシリン、ジクロキサシリン、ナフシリン、オキサシリンなど）およびセファロスポリンを含む、βラクタム抗菌薬に耐性である。

バイオフィルム、LPSおよび微生物の分解をもたらし得る主要な化学的相互作用は、プロトン化である。プロトン化は、基本的な化学反応であり、多くの化学量的および触媒的過程における1工程である。プロトン化および脱プロトン化は、大部分の酸塩基反応で生じ、大部分の酸塩基反応理論の中核である。

所与の化合物について、プロトン化は、活性分子が関連するプロトンを供与する時点で生じ、これは滴定点と呼ばれる。例えば、必要な組成物pHおよびアミンオキシドプロトン化を達成する必要性が、米国特許第6,255,270号で詳しく述べられており、これには、アミンオキシド洗浄剤、第4級消毒剤（quat）、酸性化剤、有効量の電解消毒増進剤および水性担体を含む、液体洗浄組成物が記載されている。

特定のクリーナーおよび消毒剤がEPSおよびLPS防御を破壊し、微生物を根絶するのを失敗することは、不十分または非効果的なプロトン化により生じ得る。1つの問題は、プロトン化が、プロトンを供与する組成物と微生物に近接する界面活性剤層との間でpHの十分な差を維持することを必要とし得ることである。溶液のpHおよび接触バイオマスが活性成分の滴定点未満である場合、プロトン化は、低下または停止し、もはやEPSおよびLPS防御を効果的に破壊しないか、またはその中の微生物を破壊しない。

EPSおよびLPS防御を突破し得る場合でも、有効な抗微生物および殺生物物質をその中の微生物に適用することも重要である。例えば、米国特許公開第2013/0281532号には次のように説明されている：
一部の細菌性病原体は、無傷のまたは損傷した粘膜または皮膚表面から、人間の病気を引き起こす。これらの病原体の多くは、他のヒトまたは動物から、内因性感染源から、または多数の環境要因感染源から取得される。一旦ヒトに入ると、病原体が生物のバイオフィルムとして、主に表面にコロニーを形成し、バイオフィルムは、多糖質、タンパク質および核酸の複雑なネットワークを介して宿主組織、医療機器および他の細菌へ付着した生物の薄膜として定義される。これらの細菌はまた、血流および粘膜分泌物などのいくつかの宿主組織環境において、浮遊（ブロス）培養物としても存在し得る。同様に、無数の非生物環境において、バイオフィルムまたは浮遊培養物のいずれかとして、これらの潜在的な病原体が存在し得る。

米国特許公開第2013/0281532号では、モノラウリン酸グリセロール（GML）（先に抗微生物、抗ウイルスおよび抗炎症特性を有することが示されている、天然に存在するグリセロールベースの化合物）の組成物を局所組成物として微生物の感染および病気の処置において適用することが詳細に述べられている。GMLは、より広範なファミリーのグリセロールモノエステル（GME）内の1つの化学物質である。GMLを含むGMEクラス組成物は、特定の状況において、グラム陽性微生物およびバチルス・アンシラシスに対する強力な抗菌活性を有することが示されている。米国特許公開第2013/0281532号には次のように記載されている：
抗菌活性について単一の細菌標的を有するほとんどの抗菌薬と異なり、GMLは、血漿膜との相互作用によって非特異的に多くの細菌表面シグナル伝達系を標的とすると考えられる。GMLはまた、細菌増殖を抑制しないGML濃度にてグラム陽性菌による外毒素産生を抑制する。これらの特性は、タンパク質合成阻害剤である抗菌薬クリンダマイシンと共有される。GMLはまた、見かけ上哺乳類細胞とのウイルス融合を妨害する能力、およびいくつかのウイルスについて粘膜表面に侵入するのに必要とされる粘膜炎症を防止するGMLの能力により、エンベロープウイルスに殺ウイルス性である。GMLは、ブロスおよびバイオフィルム培養物中の好気性および嫌気性グラム陽性菌に殺菌性であり、GMLは、ラウリン酸より大きな殺菌活性を示し、GMLのすべての形態は抗菌活性を示すことを研究が実証する。また、GMLは、LPSの代わりにLOSを有するグラム陰性菌に殺菌性であるが、GMLは、LPS層を破壊する薬剤の添加により天然GML-耐性腸内細菌に殺菌性になる。グラム陰性嫌気性菌は、GMLの影響を受けやすい。シュードモナス・エルギノーサは、試験された最も耐性な菌と考えられるが、これらの生物体は、pH5.0〜6.0のGMLによって死滅する。

米国特許公開第2013/0281532号には、GML、およびGMEファミリー内の他の化合物が、ヒトの病気を引き起こす多くの微生物（グラム陽性菌（特に、グラム陽性球菌）；嫌気性菌；病原性クロストリジウム；カンジダ；ガードネレラ・バジナリス（Gardnerella vaginalis）；スタフィロコッカス・アウレウス；およびストレプトコッカス・アガラクチア（Streptococcus agalactiae）を含む）に対する強力な殺菌活性を有することを実証する他の研究が記載されている。これは、好気性菌および嫌気性菌の両方、ならびにグラム陽性、グラム陰性、および非グラム染色細菌を含む。

米国特許出願第0281532号では、次のように結論付けられている：
直接の微生物毒性、脊椎動物細胞への感染性微生物の侵入の阻害、微生物の増殖の阻害、毒素などの病原性因子の産生もしくは活性の阻害、脊椎動物細胞の安定化、またはその他方法で感染プロセスを向上させる炎症性または免疫刺激性媒介物質の誘導の阻害を含むがこれらに限定されない、いくつかのメカニズムのうちの一つまたは複数により、GMLは微生物感染を阻害すると考えられる。

GMLを含むGMEクラス組成物は、最近のNIH研究報告で説明されているように強力な抗菌活性を有することが示されているが、重要な認知された制限の対象である。Schlievert, et al. Glycerol Monolaurate Antibacterial Activity in Broth and Biofilm Cultures, 10.1371/journal.pone.0040 350 (2012)。GMLの殺菌効果は、低pHにおいて実質的に増大する。しかしながら、NIHの最近の研究では、「37℃の水溶液中100μg/mlの溶解限度により、水溶液中懸濁されるような抗菌剤としてGMLが用いられる可能性は低い」と考えられている。

したがって、微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態および疾患を処置、制御または防止するための殺菌剤を効果的に送達するために、微生物バイオフィルムのEPSおよびLPS防御を減少させるかまたは破壊するための皮膚科学的に安全でおよび効果的な処置が当該技術分野において必要とされたままである。

本発明の態様は、微生物バイオフィルムの破壊を向上させ、微生物バイオフィルム内の微生物への抗微生物薬の送達を増加させる、局所製剤を特徴とする。また、微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または疾患を処置、制御または防止するための局所製剤を適用する方法を提供する。

本発明の一態様は、微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患の処置、制御、または防止ための局所製剤システムを特徴とする。特に、局所製剤システムは、一組の反応成分を含む。第1反応成分は、約10％wt〜約40％wtの量のカチオン性界面活性剤、1つ以上の乳化剤を含む医薬的に許容される担体（ここで、乳化剤の総量は、約5％wt〜約40％wtである）、および少なくとも約1％wtの量の皮膚科学的に許容される殺生物剤を含む。第2反応成分は、約0.5％w/v〜約15％w/vの範囲の弱酸の総量を有する1つ以上の弱酸（ただし、弱酸は、約2〜約6の範囲のpHおよび第1滴定点pHを有する）を含む水溶液含む。また、第1成分のカチオン性界面活性剤は、弱酸の第1滴定点pHより少なくとも約2単位大きいpHを有する。さらに、第1および第2反応成分を、微生物バイオフィルムを含む粘膜表面または皮膚表面上で組み合わせるとき、湿潤層が生成され、それが、水のプロトン化を増加させて、ヒドロニウムを生成し、微生物バイオフィルムへのヒドロニウムおよび皮膚科学的に許容される殺生物剤の送達を増加させ、これにより微生物バイオフィルムを破壊する。

ある特定の実施態様において、第2反応成分は、1つ以上の乳化剤をさらに含み、ここで、第2反応成分中の乳化剤の総量は、約0.2％w/v〜約10％w/vである。他の実施態様において、第2反応成分中の1つ以上の乳化剤は、皮膚透過性である。さらに他の実施態様において、第2反応成分中の1つ以上の乳化剤は、グリセロールモノエステル、ソルビタンモノラウレート、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される。

一実施態様において、カチオン性界面活性剤は、脂肪酸塩またはけん化有機酸であり、1つ以上の弱酸のpHは、約3.5未満である。別の一実施態様において、カチオン性界面活性剤は、ヤシ脂肪酸カリウムである。

局所製剤のいくつかの実施態様において、1つ以上の弱酸は、アスコルビン酸、クエン酸、サリチル酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される。他において、医薬的に許容される担体は、1つ以上の非水性油またはゲルをさらに含む。さらに他の実施態様において、1つ以上の非水性油またはゲルは、オリーブ油、植物油、ワセリン、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される。

一実施態様において、第1反応成分中の1つ以上の乳化剤は、皮膚透過性である。別の一実施態様において、第1反応成分中の1つ以上の乳化剤は、ソルビタンモノラウレート、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される。さらに別の一実施態様において、第1反応成分は、液剤、クリーム剤またゲル剤としての適用のために製剤化される。またさらに他の実施態様において、第2反応成分は、スプレー剤または水性ゲル剤としての適用のために製剤化される。いくつかの実施態様において、第2反応成分は、ヒアルロン酸を含む水性ゲル剤のための製剤である。

一実施態様において、第1反応成分は、サリチル酸、アスコルビン酸、クエン酸、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される1つ以上の弱酸をさらに含み、ここで、第1反応成分中の弱酸の総濃度は、少なくとも約0.5％wtである。別の一実施態様において、微生物バイオフィルムを含む粘膜表面または皮膚表面上で、反応成分を組み合わせることは、親水性-親油性バランス系に従って安定な乳化混合物を生成する。

一実施態様において、皮膚科学的に許容される殺生物剤は、式：R₁OCH₂(OR₂)CH₂OR₃で示され、式中、R₁、R₂およびR₃は、個々にHまたはC6からC22のアシル基である、グリコールモノエステルである。別の一実施態様において、グリコールモノエステルは、モノカプリル酸グリセロール、モノカプリン酸グリセロール、モノラウリン酸グリセロール、モノミリスチン酸グリセロール、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される。特定の実施態様において、グリコールモノエステルは、約2％wtを超える濃度のモノラウリン酸グリセロールであり、第1反応成分中のカチオン性界面活性剤は、約15％wt〜約35％wtの量である。

本発明の別の一態様は、個体において微生物バイオフィルムに関連する皮膚疾患または皮膚状態を処置、制御または防止するための方法を特徴とする。当該方法は、微生物バイオフィルムを含む粘膜表面または皮膚表面を有する個体を提供する段階、個体の粘膜表面または皮膚表面へ前処理（conditioning）溶液を適用する段階、および個体の粘膜表面または皮膚表面へ活性化溶液を適用する段階を含む。当該方法において、前処理溶液は、(1)約15％wt〜約35％wtの量のカチオン性界面活性剤；(2)1つ以上の皮膚透過性乳化剤を含む医薬的に許容される担体、ここで、乳化剤の総量は、約5％wt〜約40％wtである；および(3)少なくとも約2％wtの量の皮膚科学的に許容される殺生物剤、ここで、殺生物剤は、式：R₁OCH₂(OR₂)CH₂OR₃で示され、式中、R₁、R₂およびR₃は、個々にHまたはC6からC22のアシル基である、グリコールモノエステルであるを含む。活性化溶液は、約0.5％w/v〜約15％w/vの範囲の弱酸の総量を有する1つ以上の弱酸を含む水溶液を含み、ただし、1つ以上の弱酸は、約2〜約6の範囲のpHを有し、第1成分のカチオン性界面活性剤は、第1滴定点1つ以上の弱酸のpHより少なくとも約2単位大きいpHを有する。さらに、個体の粘膜表面または皮膚表面にて前処理溶液および活性化溶液を組み合わせることは、水のプロトン化を増加させて湿潤層を生成させ、これがヒドロニウムを生成させ、微生物バイオフィルムへのヒドロニウムおよび皮膚科学的に許容される殺生物剤の送達を増加させ、これにより微生物バイオフィルムを破壊し、個体において微生物バイオフィルムに関連する皮膚疾患または皮膚状態を処置、制御または防止する。他の態様において、前処理溶液および活性化溶液は、局所製剤システムの第1反応成分および第2反応成分に関してそれぞれ上に要約した成分を含む。

方法の一実施態様において、前処理溶液は、化粧品に入っており、活性化溶液は、化粧品除去剤へ組み込まれる。別の一実施態様において、個体の粘膜表面または皮膚表面における前処理溶液と活性化溶液の組合せは、親水性-親油性バランス系に従って安定な乳化混合物を生成する。

いくつかの実施態様において、皮膚状態または皮膚疾患は、アトピー性皮膚炎、湿疹、尋常性ざ瘡、疣贅、創傷感染、真菌性皮膚疾患、およびウイルス性皮膚疾患からなる群より選択される。別の一実施態様において、個体は、ヒトまたは動物である。さらに別の一実施態様において、活性化溶液は、前処理溶液の適用約10秒〜約30秒後に適用される。

本発明の別の一態様は、微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患の処置、制御または防止のための局所製剤であって、該局所製剤が：(a)約1％w/v〜約5％w/vの量のカチオン性界面活性剤；(b)1つ以上の皮膚透過性乳化剤、ここで、皮膚透過性乳化剤の総量は、約0.5％w/v〜約5％w/vである；(c)少なくとも約0.1％w/vの量の皮膚科学的に許容される殺生物剤、ここで、皮膚科学的に許容される殺生物剤は、式：R₁OCH₂(OR₂)CH₂OR₃で示され、式中、R₁、R₂およびR₃は、個々にHまたはC6からC22のアシル基である、グリコールモノエステルである；および(d)約0.5％w/v〜約15％w/vの量の少なくとも1つの弱酸、ただし、少なくとも1つの弱酸は、約2〜約6の範囲のpHを有し、カチオン性界面活性剤は、少なくとも1つの弱酸の第1滴定点pHより少なくとも約2大きいpHを有する、を含む局所製剤を特徴とする。このような一態様において、湿潤層は、微生物バイオフィルムを含む粘膜表面または皮膚表面上での局所製剤の適用の際に形成され、ここで該湿潤層は、水のプロトン化を増加させて、ヒドロニウムを生成し、該湿潤層は、微生物バイオフィルムへのヒドロニウムおよび皮膚科学的に許容される殺生物剤の送達を増加させ、これにより微生物バイオフィルムを破壊する。他の態様において、局所製剤は、個体において微生物バイオフィルムに関連する皮膚疾患または皮膚状態を処置、制御または防止するための方法において用いられる。

本発明の別の一態様は、ヒドロニウムの送達を増加させるための多層組成物を特徴とし：(a)微生物バイオフィルム上に配置される表面層；(b)表面層上に配置され、カチオン性界面活性剤、1つ以上の乳化剤、および式R₁OCH₂(OR₂)CH₂OR₃を有する殺生物剤（式中、R₁、R₂およびR₃は、個々にHまたはC6からC22のアシル基である）を含む、湿潤層；ならびに(c)湿潤層上に配置され、水および1つ以上の弱酸を含む、エマルジョン層を含む。この態様において、湿潤層およびエマルジョン層は、総重量を有し、そして：(i)カチオン性界面活性剤は、総重量の約10％wt〜約40％wtの量であり；(ii)1つ以上の乳化剤は、総重量の約5％wt〜約40％wtの量であり；(iii)殺生物剤は、総重量の少なくとも約1％wtの量であり；(iv)1つ以上の弱酸は、総重量の約0.5％wt〜約15％wtの量であり；(vi)1つ以上の弱酸は、第1滴定点を含み、約2〜約6の範囲のpHを有し；および(vii)カチオン性界面活性剤は、第1滴定点1つ以上の弱酸のpHより少なくとも約2単位大きいpHを有する。さらに、湿潤層は、水のプロトン化を増加させて、ヒドロニウムを生成し、湿潤層は、微生物バイオフィルムへのヒドロニウムおよび殺生物剤の送達を増加させ、これにより微生物バイオフィルムを破壊する。

いくつかの実施態様において、カチオン性界面活性剤は、脂肪酸塩またはけん化有機酸であり、少なくとも1つの弱酸pHは、約3.5未満である。他の実施態様において、カチオン性界面活性剤は、ヤシ脂肪酸カリウムであり、1つ以上の弱酸は、アスコルビン酸、サリチル酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される。さらに他の実施態様において、1つ以上の乳化剤は、ソルビタンモノラウレート、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される。特定の実施態様において、表面は、皮膚表面または粘膜表面である。またさらに他の実施態様において、グリコールモノエステルは、モノカプリル酸グリセロール、モノカプリン酸グリセロール、モノラウリン酸グリセロール、モノミリスチン酸グリセロール、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される。

本発明の他の特徴を利点は、以下の詳細な説明、図面および実施例より理解されるだろう。

本明細書に組み込まれ、一部を構成する添付の図面は、いくつかの態様例示し、詳細な説明と共に本発明の原理を説明する。

図1は、本発明の組成物およびシステムの適用により作られる微生物バイオフィルムにおける過プロトン化層を示す図である。3つの層を示す（図の上から下へ）：(1)エマルジョン、(2)界面活性剤湿潤層、および(3)微生物のバイオマス。3つの層の間の線は、（上から下へ）エマルジョンと湿潤層と微生物バイオフィルム間で生じる境界線を示す。示される実施態様において、湿潤層は、pH4.11超を有し、それ故にエマルジョン中に配置されるクエン酸の最も低い滴定点を超えており、湿潤層を通って滴定および過プロトン化を引き起こす。また、湿潤層における滴定事象は、界面活性剤を消費せず、したがって、バイオマスとの直接接触があれば生じるため、平衡に達しない。 図2は、例示的な局所製剤の、過プロトン化 - pHバランスおよび死滅ゾーンを示す図である。y軸はクエン酸の重量パーセントを示し、x軸は溶液のpHを示す。好ましい実施態様において、(1)殺生物剤（GME）濃度は500μg/ml超であり、(2)界面活性剤濃度は0.5％w/v超であり、(3)溶液の定常状態pHは酸の滴定点を越えず、そして(4)界面活性剤混合物（乳化剤およびGMEとの）pHは酸の最低滴定点より少なくとも2単位高いpHである。 図3は、本発明の一実施態様の界面活性剤と乳化剤組成物のpH変化に対するクエン酸濃度の影響を示す表である。成分値の範囲に対して例示的な局所製剤の組成を蒸留水により釣り合わせる（％w/v）。0.50％乳化剤中GMLの組成は、750μg/mlである。0.75％乳化剤中GMLの組成は、1,125μg/mlである。1.00％乳化剤中GMLの組成は、1,500μg/mlである。 図4は、局所製剤の一実施態様と接触させた後の経時的なE・コリの対数減少を示すグラフである。y軸はE・コリの対数減少を示し、x軸は経過時間を分で示す。 図5は、局所製剤の一実施態様と接触させた後の経時的なサルモネラ種（Salmonella spp.）の対数減少を示すグラフである。y軸はサルモネラ種の対数減少を示し、x軸は経過時間を分で示す。 図6は、局所製剤の一実施態様と接触させた後の経時的なS・アウレウスの対数減少を示すグラフである。y軸はS・アウレウスの対数減少を示し、x軸は経過時間を分で示す。 図7は、塩化ベンザルコニウム（三角形）、漂白剤（ひし形）およびアルカリ溶液（四角形）に対して、局所製剤（丸）の一実施態様と接触させた後の経時的なサルモネラ種の対数減少を比較するグラフである。y軸はサルモネラ種の対数減少を示し、x軸は経過時間を分で示す。 図8は、局所製剤システムの例示的な実施態様での処置1、2、3、および4日後における嚢胞性ざ瘡の個人の写真である。

本発明の態様を特定の法定分類、例えばシステム法定分類で記載し、請求し得るが、これは利便性のために過ぎず、当業者は、本発明の各態様を任意の法定分類で記載し、請求し得ることを理解するだろう。他に明確に断らない限り、本明細書に記載のいずれの方法または態様がその工程が特定の順で実施されることを必要とすると解釈されることを全く意図していない。したがって、方法の請求項で、工程が特定の順に限定されると請求の範囲または明細書で具体的に記載されない場合、いかなる点についても、順序が推論されることを全く意図していない。これは、工程の配置または操作フロー、文法構成または句読点から導き出される一般的意味、または本明細書に記載の態様の数または種類に関する理屈を含む、解釈のための可能なあらゆる非明示的基礎を保持する。

組成物、製剤および／または反応成分は、いくつかの公知の機能を有し得るが、特定の機能（例えば、緩衝）について選択および特定され得る。しかしながら、当業者に理解されるように、成分は、組成物、製剤および／または反応内で複数の機能を果たし得る（例えば、界面活性剤は湿潤剤および乳化剤として機能し得る）。

本明細書で示されるすべてのパーセンテージは、他に明確に断らない限り、組成物または混合物の全容積の重量による。本明細書で示されるすべての比率は、示されるように容積当たりの重量（％w/v）または総重量当たりの重量（％wtまたはwt％）に基づく。

範囲内の各値を列記し、記載しなければならないのを避けるため、本明細書において範囲を省略して用いることがある。上限値、下限値または範囲の末端として、必要に応じて、範囲内の任意の適切な値を選択することができる。

他に明確に断らない限り、本明細書で用いられる単語の単数形は複数形を含み、その逆も同様である。したがって、「a」、「an」および「the」への言及は、通常それぞれの用語の複数形を含む。例えば、「方法（a method）」または「微生物（a microbe）」への言及は、複数のこのような「方法（methods）」または「微生物（microbes）」を含む。同様に、用語「含む（include）」、「含む（including）」および「または（or）」は、そのような構成が明確に文脈から禁止されない限り、すべて包括的である解釈されるべきである。同様に、用語「例（examples）」、特に用語の列記が続くとき、単に例示的および説明的であり、排他的または包括的と見なされるべきでない。

用語「含む（comprising）」は、用語「本質的に〜からなる（consisting essentially of）」および「〜からなる（consisting of）」によって包含される実施態様を含むことが意図される。同様に、用語「本質的に〜からなる（consisting essentially of）」は、用語「〜からなる（consisting of）」によって包含される実施態様を含むことが意図される。

本明細書で開示される方法および組成物ならびに他の進歩は、本明細書に記載される特定の装置またはプロセスが変わり得るため、このような装置またはプロセスに限定されない。また、本明細書で用いられる用語は、特定の実施態様のみを説明するためのものであり、開示またはクレームされるものの範囲を限定することを意図しない。

他に定義されない限り、本明細書で用いられるすべての技術的および科学的用語、分野の用語および頭字語は、本発明の分野または用語が用いられる分野の当業者により通常理解される意味を有する。本明細書に記載のものと類似または均等である任意の組成物、方法、製造品または他の手段もしくは物質が、本発明の実施、本明細書に記載される好ましい組成物、方法、製造品または他の手段もしくは物質において用いられ得る。

用語「約」は、その測定値を得るのに用いられるデバイスの典型的な誤差率による測定数値、例えば温度、百万分率（ppm）、pH、濃度、容積などの変動を指す。一実施態様において、用語「約」は、報告される数値の5％以内を意味する。

用語「抗微生物（antimicrobial）」は、微生物の増殖または病原性効果を防止、抑制または抑止する際の有効性を指す。

用語「殺生物剤（biocide）」は、化学的または生物学的手段により生物体を防止するか、無害させるか、またはそれに対する制御効果を発揮することができる化学的物質または微生物を指す。「殺生物剤」は、一般的に医薬、農業、林業および産業において用いられる。殺生物性物質および製品はまた、他の状況下で防汚剤または消毒剤として使用される：例えば、塩素は、工業用水処理において短命殺生物剤として用いられるが、スイミングプールにおいて消毒剤として用いられる。多くの殺生物剤は合成であるが、天然殺生物剤群は、例えば細菌および植物に由来する。本明細書で用いられる「殺生物剤」は、農薬（例えば、殺菌剤、除草剤、殺虫剤、殺藻剤、殺軟体動物剤、殺ダニ剤および殺鼠剤）または抗微生物薬（例えば、殺菌剤（germicides）、抗生物質、抗菌薬）、抗ウイルス薬、抗真菌薬、抗原虫薬および抗寄生虫薬）を指し得る。

用語「バイオフィルム」および「微生物バイオフィルム」は、細胞が表面上で互いにくっつく微生物の任意の群を指す。これらの付着細胞は、しばしば細胞外高分子物質（EPS）の自己生成マトリックス内に埋め込まれる。本明細書で用いられる「微生物バイオフィルム」はまた、ウイルス粒子群を指し得て、および／またはそれを含み得る。

用語「細胞外高分子物質」および「EPS」は、一般的に、多糖、DNA、および微生物バイオフィルムの表面上で生成され、埋め込まれる他の有機夾雑物の、粘着性硬質構造を指す。バイオフィルム層は、表面にしっかり固定され、微生物が成長する保護環境を提供する。バイオフィルムに含まれる細菌、ウイルス、酵母、カビおよび真菌は、休止し、それ故に栄養素および／または抗微生物薬の取込みを減少させ得る。

用語「除染（decontamination）」は、領域、対象、表面、ヒトまたは動物からの危険な物質の中和または除去を指す。

本明細書で用いられる用語「皮膚科学的に-許容される」は、過度の毒性、不適合性、不安定性、刺激、アレルギー反応などなしに組織（例えば皮膚）との接触における使用に適する化合物または組成物を指す。同様に、例えば担体を指して、本明細書で用いられる用語「医薬的に許容される」は、過度の毒性、刺激またはアレルギー反応なしに皮膚または粘膜表面に適用され得る物質、希釈液またはビヒクルを意味する。

用語「消毒剤（disinfectant）」は、対象において生存している微生物を破壊するために生存していない対象に適用される抗微生物薬を指し、微生物の細胞壁を破壊するか、または微生物の代謝を妨害することにより作用する。消毒は、必ずしもすべての微生物、特に耐性菌胞子を死滅させず、すべての種類の生命を死滅させる極端な物理的および／または化学的方法である滅菌より典型的には効果が小さい。「消毒剤」は、体内で微生物を破壊する他の抗微生物薬、例えば抗菌薬、および生体組織で微生物を破壊する防腐剤と異なる。「消毒剤」はまた、殺生物剤と異なり、後者は、微生物だけでなく、すべての形態の生命を破壊することが意図される。

本明細書で用いられる用語「湿疹」は、皮膚の鱗状または痂皮状斑点により特徴付けられ、しばしば発赤、水疱形成、および掻痒、およびおそらく傷または皮膚病変を伴う、皮膚の障害を指す。用語「湿疹」は、様々な状態を含み、「アトピー性湿疹」、「接触性湿疹」、「脂漏性湿疹」、「貨幣状湿疹」、「神経皮膚炎」、「うっ滞性皮膚炎」および「発汗異常性湿疹」が挙げられるが、これらに限定されない。「アトピー性湿疹」は、皮膚における炎症に対する遺伝的素因を指す。「接触性湿疹」は、刺激物またはアレルゲンへの皮膚の接触により引き起こされる炎症を起こした皮膚状態についての一般的用語である。したがって、接触性湿疹の特定の形態は、アレルギー性接触性湿疹および刺激性接触性湿疹を含む。「脂漏性湿疹」は、脂漏症または脂漏性皮膚炎としても知られており、主に頭皮の湿疹を指すが、身体の他の部分に影響を及ぼし得る。「脂漏性湿疹」は、しばしばふけ、鱗屑および発赤に関連する。「貨幣状湿疹」は、貨幣状湿疹性皮膚炎または円盤状湿疹としても知られており、皮膚におけるコイン形状の病変により特徴付けられる。病変の原因は、低湿度環境における乾燥皮膚、または皮膚における過敏症を誘導する細菌感染であり得る。「神経皮膚炎」は、慢性型の湿疹を指し、典型的に首、手首および足首の皮膚の***した、ざらつき、かゆみのある斑点により特徴付けられる。「神経皮膚炎」の可能性のある原因は、外部物質によるか、またはストレス、不安、乾燥皮膚もしくは感染による徐々の皮膚の感作を含む。「うっ滞性皮膚炎」は、脚の腫れを引き起こす重篤な状態を形成し得る、下肢の赤くかゆみのある発疹により特徴付けられる状態を指す。「うっ滞性皮膚炎」の一般的な原因は、脚から心臓への不十分な血流である。「発汗異常性湿疹」は、発汗障害または汗疱としても知られており、激しい掻痒と引き起こし、激しいかゆみのある発疹を形成し得る皮膚（典型的に手および足の皮膚）上の小さな水疱の形成により特徴付けられる状態を指す。「発汗異常性湿疹」の可能性のある原因は、皮膚における遺伝性アレルギー反応である。

用語「清浄剤（sanitizer）」は、同時に洗浄および消毒する物質を指す。

用語「根絶（eradication）」は、バイオフィルムなどの現実世界の環境における微生物の試験において実証されるように、微生物コロニーの完全な破壊（destruction）を意味し、したがって少なくとも18分間の適用期間後に試験する際に微生物が検出されない。

用語「ヒドロニウム」は、水のプロトン化により生成されるオキソニウム型である、水性カチオンH₃O⁺の一般名称である。溶液中のアレニウス酸分子がプロトン（陽性水素イオン、H⁺）を周囲の水分子（H₂O）に与えるので、アレニウス酸が水に溶解すると陽イオンが存在する。溶液のpHを決定するのは、ヒドロキシドに対するヒドロニウムイオンの存在である。純水中の分子は、2 H₂O OH^- + H₃O⁺の平衡状態において「ヒドロニウム」およびヒドロキシドイオンへ自己解離する。純水中に同数のヒドロキシドとヒドロニウムイオンが存在するため、中性pHの7を有する。7未満であるpH値は酸性溶液を示し、7を超えるpH値は塩基性溶液を示す。

界面活性剤を言及するときの用語「親水性-親油性バランス」および「HLB」は、それが親水性または親油性である程度の指標であり、分子の種々の部位について値を計算することにより決定される。

用語「リポ多糖」および「LPS」は、リポグリカンおよびエンドトキシンとしても知られており、外側コアおよび内側コアが共有結合により結合した、O-抗原から構成される脂質および多糖からなる大きな分子を指す。「LPS」は、グラム陰性菌の外側膜において見られ、動物において強い免疫反応を誘発する。

用語「微生物（microbe）」および「微生物（micro生物体）」は、任意の最近、ウイルスまたは真菌を意味するために本明細書で用いられ、スタフィロコッカス・アウレウス、ストレプトコッカス（例えば、S・ピオゲネス（S. pyogenes）、S・・アガラクチアまたはS・ニューモニエ）、ヘモフィルス・インフルエンザエ（Haemophilus influenzae）、シュードモナス・エルギノーサ、ガードネレラ・バジナリス、エンテロバクター科（Enterobacteriacae）（例えば、エシェリヒア・コリ）、クロストリジウム・パーフリンジェンス（Clostridium perfringens）、クラミジア・トラコマチス（Chlamydia trachomatis）、カンジダ・アルビカンス、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）、または単純ヘルペスウイルス（HSV）が挙げられるが、これらに限定されない。

用語「メチシリン耐性スタフィロコッカス・アウレウス」および「MRSA」は、ヒトにおけるいくつかの処置困難な感染の原因となる細菌を指す。オキサシリン耐性スタフィロコッカス・アウレウス（ORSA）とも呼ばれる。「MRSA」は、自然選択の過程により生じたスタフィロコッカス・アウレウスのいずれかの株であり、ペニシリン（例えば、メチシリン、ジクロキサシリン、ナフシリン、オキサシリンなど）およびセファロスポリンを含む、βラクタム抗菌薬に耐性である。これらの抗菌薬に耐性でない株は、メチシリン感受性スタフィロコッカス・アウレウス、またはMSSAに分類される。このような耐性の発達は、抗菌薬に耐性を有しないS・アウレウス株よりも該生物体をより内因的に病原性にさせるわけではないが、耐性は、MRSA感染の標準型の抗菌薬での処置をより困難にし、それ故により危険である。

用語「プロトン化」は、分子、基または原子へのプロトンの移動を指し、プロトンとの配位結合が形成される。「プロトン化」は、基本的な化学反応であり、多くの化学量的および触媒的過程における1工程である。いくつかのイオンおよび分子は、1以上の「プロトン化」を受け得て、多塩基性または多価性と標識され、これは多くの生物学的分子に当てはまる。「プロトン化」および脱プロトン化は、大部分の酸塩基反応で生じ、大部分の酸塩基反応理論の中核である。

本明細書で用いられる用語「皮膚状態」は、すべての種類のヒトおよび動物皮膚組織に関して本明細書で減収される特定の状態のすべてを含むが、これらに限定されない、最も広い意味で用いられることが意図される。ヒト皮膚に関して詳しく述べられているが、当該用語は、そのように限定されることは意図されず、獣医学的および動物臨床現場で対処され得るものを含む、家畜、ペットまたは動物に影響を及ぼす同様または類似の状態もまた包含する。

用語「滅菌（sterilization）」は、特定領域、例えば表面、流体体積、薬物、または化合物、例えば生物学的培養培地に存在するすべての生命形態を除去するか、排除するかまたは死滅させる任意の方法を指す。「滅菌」は、熱、化学物質、照射、高圧またはろ過のうちの1つ以上で達成され得る。「滅菌」がすべての生命形態を死滅させるかまたは不活性化する点で、「滅菌」は、消毒（disinfection）、清浄化（sanitization）および低温殺菌（pasteurization）と異なる。

用語「界面活性剤」は、2つの液体間または液体と固体間の表面張力（または界面張力）を低下させる化合物を指す。「界面活性剤」は、洗浄剤、湿潤剤、乳化剤、発泡剤および分散剤として作用し得る。

用語「滴定曲線」は、x座標が滴定の開始から加えられた滴定剤の容積であり、y座標が滴定の対応する段階における分析対象物の濃度である（酸塩基滴定においては、y座標は通常溶液のpHである）、平面曲線を指す。

本明細書で用いられる用語「局所」は、任意の皮膚または粘膜表面への製剤の適用を指す。「皮膚表面」は、一般的に上皮細胞層および真皮細胞層を含む、脊椎動物の身体の保護外部被覆を指す。本明細書で用いられる「粘膜表面」は、口、膣、直腸、消化管および鼻腔面が挙げられるが、これらに限定されない、粘液を分泌する臓器腔または体腔の組織被覆を指す。一実施態様において、本発明の製剤は、歯および歯肉、皮膚、鼻または膣領域に局所投与される。

用語「局所的適用」は、例えば手またはアプリケーター、例えばワイプ、パフ、ローラーまたはスプレーの使用によって、任意の皮膚または粘膜組織上に直接置くかまたは広げることを意味する。

用語「弱酸」は、約2.0を超え約7.0未満であるpHを有する酸を指す。本明細書におけるすべてのpH値は、25℃（77°F）にて水系にて測定される。

本明細書で引用または参照するすべての特許、特許出願、公報、技術および／または学術論文、および他の文献は、本明細書で別に記載するように、法律の許す範囲で出典明示によりその全体として本明細書の一部とする。これらの文献の議論は、その中でなされる主張を要約することのみを意図する。いずれのそのような特許、特許出願、公報または文献、またはそれらの任意の部分が、関連、材料または先行技術であると認めるものではない。関連、材料または先行技術としてそのような特許、特許出願、公報または他の文献のいずれの主張の正確性および関連性に異議を申し立てる権利は特に留保される。前述の明細書および実施例が完全に本発明を開示および可能にするが、それらは、特許請求の範囲により定義される、本発明の範囲を限定することを意図しない。前述の明細書において本発明が特定の実施態様と関連して記載されており、多くの詳細が例示のために記載されているが、本発明が更なる実施態様の影響を受けること、および本明細書における特定の詳細な説明が本発明の基本原理から逸脱することなく大幅に変更されてもよいことは当業者に明らかだろう。

本発明は、微生物バイオフィルムに関連するいくつかの特定の問題および皮膚状態の相関を本発明者らが特定したことから部分的に生じている。第1に、微生物周囲の物理的構造として、バイオフィルムはアクセスを抑制し、これにより処置の適用に対して防御する。第2に、処置溶液と接触するとき、バイオフィルムは、テナント微生物を破壊するだろう生化学反応を抑制するpH平衡層を作る働きをする。第3に、最初の2つの要因の結果として、バイオフィルムは、殺生物剤との接触後、少なくとも少量の微生物を保護することに事実上常に成功している。微生物は極めて迅速に再生するため、皮膚における減少は一時的であり、ポピュレーション増加が再開すると追い抜かれる。

これらの課題を効果的に解決するために、本明細書で提供される例示的な組成物および製剤は、極めて有効な殺生物剤殺生物剤、例えば天然および非毒性GME抗微生物性殺生物剤の濃度、ならびに乳化剤成分を組み込み、微生物バイオフィルムへの抗微生物性殺生物剤の送達のための担体として作用させ、殺生物剤がより高濃度で微生物バイオフィルムに到達し、これにより微生物バイオフィルムの破壊を増加させることができる、効率的な送達メカニズムを提供する。また、界面活性剤と弱酸を組み合わせることにより、製剤の組成は、効果的にバイオフィルム構造のすべてまたはその一部を包む膜である過プロトン化のゾーンを作るのに作用する。言い換えれば、本組成物は、それらの防御を破壊し、中和し、そして安全で、天然の抗菌および抗ウイルス活性成分、例えばGME抗微生物性殺生物剤を送達する、微生物バイオフィルムの周囲の包囲膜を作る。浸透圧的に、またはいくつかの実施態様においては、エマルジョンを通って、ヒドロニウムおよびGMEの両方を微生物バイオマスへ送達するため、包囲膜を「ヒドロニウムエンジン」と記載し得る。

一態様において、本発明は、一般的な皮膚疾患および状態に関連するバイオフィルムを破壊する際に有効性がより大きい組成物および方法を特徴とする。このような一態様において、本明細書に記載の発明は、処置組成物のpHとバイオフィルムおよびバイオフィルム内の微生物の動的pHの関係についての新たに発見された理解を組み込む。特定の実施態様において、組成物は、界面活性剤、1つ以上の乳化剤、皮膚科学的に許容される殺生物剤および弱酸を含む局所製剤である。当業者に理解されるように、界面活性剤は、乳化剤として機能することができる。しかしながら、任意の特定の機能をディスクレームすることを意図しないが、特定の成分がこれらの機能の一部またはすべてを果たし得る事実にもかかわらず、本製剤における使用に適する成分は、特定の機能、例えば、界面活性剤、湿潤剤、乳化剤、展着剤、洗浄剤、分散剤または発泡剤について選択および特定される。

いくつかの実施態様において、1つ以上の乳化剤は、個体の皮膚表面または粘膜表面への安全な適用を可能にする医薬的に許容される担体として働く。他の実施態様において、医薬的に許容される担体は、個体の皮膚または粘膜表面への組成物の局所適用を可能にする1つ以上の乳化剤および／または非水性油またはゲルを含む成分の混合物であり、これらの送達は、微生物バイオフィルムを破壊し、微生物バイオフィルムに関連するかまたはそれにより引き起こされる皮膚疾患または皮膚状態を処置、制御または防止するのに役立つ。このような実施態様において、局所製剤は、界面活性剤、医薬的に許容される担体（1つ以上の乳化剤を含む）、皮膚科学的に許容される殺生物剤および弱酸を含む。個体の皮膚表面または粘膜表面へ適用されると、以下により詳細に説明するように、製剤は、微生物バイオフィルムの表面で湿潤層を生成し、バイオフィルム破壊剤、例えば湿潤層および殺生物剤成分で産生されるヒドロニウムの送達および有効性を増加させる。

他の態様において、組成物は、2段階または2成分システムとして適用される局所製剤である。このような一態様において、システムは一組の反応成分を含む。第1成分は、単一溶液製剤と比較してより高濃度であるが、少なくとも界面活性剤、医薬的に許容される担体（例えば、乳化剤）および皮膚科学的に許容される殺生物剤を含む。また、第2成分は、1つ以上の更なる成分、例えば乳化剤を含み得る、水溶液中1つ以上の弱酸を含む。いくつかの実施態様において、第1成分は、微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患を有するかまたはそれを有する危険性がある個体の皮膚表面または粘膜表面に適用される。そして、第2成分は、個体の皮膚表面または粘膜層に適用され、第1成分と組み合されるかまたは混合されるとき、以下により詳細に説明するように、バイオフィルム破壊剤、例えば湿潤層および殺生物剤成分で産生されるヒドロニウムの送達および有効性を増加させる湿潤層をバイオフィルムの表面で形成する。第1成分および／または第2成分は、例えば液剤、クリーム剤、ミスト剤またゲル剤として製剤化され、手の使用またはアプリケーター、例えばワイプ、パフ、ローラーまたはスプレーの使用により適用され得る。好ましい実施態様において、第1成分は、液剤、クリーム剤またゲル剤として製剤化され、第2成分は、スプレー剤またはミスト剤として製剤化される。

次に、本明細書における使用に適した局所製剤の成分および物質をさらに詳細に説明する。

単一溶液局所製剤
上記のように、界面活性剤は、バイオフィルムの表面で湿潤層を得るために用いられる。この表面湿潤は膜の等価物を作り、したがって浸透圧は湿潤層を通る水溶液の流れを継続する。好ましい実施態様において、局所製剤は、pH7以上を有する1つ以上のカチオン性界面活性剤（例えば、けん化有機酸、合成洗浄剤、またはそれらの組合せ）を含む。より好ましい実施態様において、カチオン性界面活性剤は、少なくとも9のpHを有する。最も好ましい実施態様において、カチオン性界面活性剤は、1つ以上の有機酸由来の任意のカリウムまたはナトリウム塩石鹸である。一の特定の非限定的な実施態様において、カチオン性界面活性剤は、ヤシ脂肪酸カリウムである。局所製剤中のカチオン性界面活性剤の適切な濃度は、約0.5％w/v〜約10％w/v；好ましくは、約1％w/v〜約5％w/v、例えば、約1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、または5％w/vである。他の実施態様において、局所製剤中のカチオン性界面活性剤の濃度は、約5 g/L〜約100 g/L；好ましくは、約10 g/L〜約50 g/L、例えば、10 g/L、11 g/L、12 g/L、13 g/L、14 g/L、15 g/L、16 g/L、17 g/L、18 g/L、19 g/L、20 g/L、21 g/L、22 g/L、23 g/L、24 g/L、25 g/L、26 g/L、27 g/L、28 g/L、29 g/L、30 g/L、31 g/L、32 g/L、33 g/L、34 g/L、35 g/L、36 g/L、37 g/L、38 g/L、39 g/L、40 g/L、41 g/L、42 g/L、43 g/L、44 g/L、45 g/L、46 g/L、47 g/L、48 g/L、49 g/L、または50 g/Lである。

界面活性剤に加えて、本明細書に記載の局所製剤は、1つ以上の弱酸を含み得る。当業者に理解されるように、弱酸は、典型的に緩衝剤として溶液中機能し、湿潤層のpHに影響を及ぼし得る（例えば、湿潤層の低pHを維持する）。本明細書における使用に適した弱酸緩衝剤は、典型的に約2〜7のpHを有する有機酸を含む。好ましくは、弱酸は、3.5以下；より好ましくは3.0以下のpHを有する。非限定的な例示的弱酸としては、クエン酸（約2.2のpH）、乳酸（約2.4のpH）、リンゴ酸（約2.2のpH）、酒石酸（約2.2のpH）、サリチル酸（約2.4のpH）、アスコルビン酸（約3.4のpH）、およびこのような弱酸の任意の組合せが挙げられるが、これらに限定されない。局所製剤中の弱酸または弱酸の組合せの適切な濃度は、約0.2％w/v〜約20％w/v；好ましくは、約0.5％w/v〜約15％w/v、例えば、約0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、7.0％、7.5％、8.0％、8.5％、9.0％、9.5％、10.0％、10.5％、11.0％、11.5％、12.0％、12.5％、13.0％、13.5％、14.0％、14.5％、または15.0％w/vである。他の実施態様において、局所製剤中の弱酸の濃度は、約2 g/L〜約200 g/L；好ましくは、between 約5 g/L〜約150 g/L、例えば、5 g/L、10 g/L、15 g/L、20 g/L、25 g/L、30 g/L、35 g/L、40 g/L、45 g/L、50 g/L、55 g/L、60 g/L、65 g/L、70 g/L、75 g/L、80 g/L、85 g/L、90 g/L、95 g/L、100 g/L、105 g/L、110 g/L、115 g/L、120 g/L、125 g/L、130 g/L、135 g/L、140 g/L、145 g/L、または150 g/Lである。

局所製剤が表面、例えば皮膚表面または粘膜表面に接触すると、界面活性剤は湿潤層を形成する。カチオン性界面活性剤が用いられる場合、湿潤層のpHは、弱酸のpHより極めて高い。弱酸および界面活性剤を混合するので、湿潤層のpHは、弱酸と界面活性剤間のpH差に応じて変化する。当業者に容易に理解されるように、酸塩基滴定において、滴定曲線は、対応する酸および塩基の強度を反映する。強酸および強塩基について、曲線は、当量点の近くで比較的滑らかであって極めて急勾配である。このため、当量点の近くにおける滴定液量の小さな変化は、大きなpH変化を生じ、多くの指標が適切である（例えばリトマス、フェノールフタレインまたはブロモチモールブルー）。1つの試薬が弱酸または塩基であり、他方が強酸または塩基であるとき、滴定曲線は変則であり、pHは、当量点の近くにおける滴定液の少しの添加でほとんどシフトしない。より複雑な滴定曲線は、多塩基弱酸を強塩基と混合することにより生成される。例えば、多塩基弱酸、例えばシュウ酸またはクエン酸に加えて、高pHを有するカチオン性界面活性剤、例えばヤシ脂肪酸カリウム（約10のpH）を用いる場合、弱酸／界面活性剤混合物は、変則滴定曲線を生成し得て、滴定曲線は、1つ以上の屈曲または滴定点点を有する変則である。したがって、いくつかの実施態様において、滴定点、または多塩基酸について第1滴定点は、適切な弱酸を選択するために用いられ得る。

本発明の局所製剤で用いられる弱酸は、界面活性剤のpHより低い第1滴定点を有することが好ましい。いくつかの実施態様において、適切な弱酸は、約6.0未満の第1滴定点pHを有する。他の実施態様において、局所製剤中の弱酸は、約5.0未満；好ましくは約4.0未満の第1滴定点pHを有する。特定の実施態様において、局所製剤で用いられる界面活性剤は、局所製剤中に存在する弱酸の第1滴定点より高いpHを有するカチオン性界面活性剤である。より好ましい実施態様において、カチオン性界面活性剤は、弱酸の第1滴定点より少なくとも2.0高い；最も好ましくは、少なくとも3.0高いpHを有する。

当業者に理解されるように、本明細書に記載の製剤における主な機能は、pHを低下させることであるが、いくつかの弱酸は、更なる治療的機能を果たし得る。特に、サリチル酸およびアスコルビン酸は、皮膚の処置における治療上の利点を有することが良く知られている。例えば、少なくとも約0.5％w/vの濃度のサリチル酸は、ざ瘡、湿疹および疣贅の処置についてFDAより承認されている。そのため、いくつかの実施態様は、約0.5％w/v〜約10％w/vサリチル酸または約0.5％w/v〜約10％w/vアスコルビン酸を含む。他の実施態様において、本明細書で提供される局所製剤は、少なくとも約1％w/vサリチル酸またはアスコルビン酸を含む。さらに他の実施態様において、局所製剤は、クエン酸、サリチル酸、およびアスコルビン酸のうちの2つ以上を含み、少なくとも約0.5％w/vの濃度を各々有し；好ましくは、少なくとも約1％w/vの濃度を各々有する。

いくつかの実施態様において、局所製剤は、殺生物剤を含む。本明細書に記載の局所製剤における使用に特に適する殺生物剤は、抗微生物性殺生物剤、例えば殺菌剤、抗生物質、抗菌薬、抗ウイルス薬、抗真菌薬、抗原虫薬および抗寄生虫薬を含む。ある特定の実施態様において、殺生物剤は、グリセロールモノエステル（GME）である。GMEが、局所製剤中で乳化剤、鎮痛剤および抗炎症剤としても機能し、これにより微生物性殺生物剤として作用することに加えて治療上の利点を提供し得るため、GMEは、殺生物剤としての使用に特に適する。例えば、米国特許公開第2013/0281532号；Schlievert, et al. Glycerol Monolaurate Antibacterial Activity in Broth and Biofilm Cultures, 10.1371/journal.pone.0040 350 (2012)参照（これらの各々の全内容は出典明示により本明細書の一部とする）。

好ましい実施態様において、GMEは、C6-C22アシル基（例えば、C(=O)C5-C21アルキル、ここでアルキルは、分岐または非分岐状の、飽和または不飽和である）と連結したグリセロールである。これらの実施態様において、使用に適するGMEは、式R₁OCH₂(OR₂)CH₂OR₃を有し、式中、R₁、R₂、およびR₃は、水素（H）またはC6からC22のアシル基のいずれかであり得る。いくつかの実施態様において、アシル基は、分岐または非分岐状の、飽和または不飽和である。他の実施態様において、アシル基は、非分岐状で飽和である。好ましい実施態様において、アシル基は、脂肪酸、例えばカプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸またはベヘン酸に由来する。特定の実施態様において、GMEは、モノカプリル酸グリセロール（C8）、モノカプリン酸グリセロール（CIO）、モノラウリン酸グリセロール（CI 2、「GML」）、またはモノミリスチン酸グリセロール（CI 4）である。GMLを含むGMEは、米国環境保護局によって無毒性（69 FR 34937参照）と決定され、米国食品医薬品局によって一般的に安全と認められる（GRAS）物質に記載されている。実際、GMLは、蜂蜜およびヒト母乳中天然に存在する。GMLおよび関連化合物は、米国特許出願第10/579,108号（2004年11月10日出願）および第11/195,239号（2005年8月2日出願）で以前に開示されており、これらの各々の開示は出典明示によりその全体として本明細書の一部とする。いくつかの実施態様において、局所製剤中の殺生物剤の濃度は、約10μg/ml〜約10,000μg/mlである。好ましい実施態様において、殺生物剤の濃度は、少なくとも約0.05％w/v；より好ましくは、少なくとも約0.1％w/v；最も好ましくは、少なくとも約0.15％w/vである。いくつかの実施態様において、局所製剤中の殺生物剤の濃度は、少なくとも約10μg/ml；好ましくは、少なくとも約100μg/ml；より好ましくは、少なくとも約500μg/ml；最も好ましくは、少なくとも約1,000μg/mlである。非限定的で例示的な実施態様において、約1,500μg/mlの殺生物剤、例えばGMLを含む局所製剤が提供される。

一実施態様において、局所製剤は、医薬的に許容される担体を含む。いくつかの実施態様において、医薬的に許容される担体は、1つ以上の乳化剤である。他の実施態様において、医薬的に許容される担体は、1つ以上の乳化剤および1つ以上の更なる物質（1つ以上の非水性油またはゲルが挙げられるが、これらに限定されない）を含む。例えば、いくつかの実施態様において、医薬的に許容される担体は、オリーブ油、植物油および／またはワセリンを含む。好ましい実施態様において、乳化剤は、皮膚透過性である。このような実施態様において、本明細書における使用に適した乳化剤としては、ソルビタンモノラウレート（ポリソルベート20）、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート（ポリソルベート80）、または任意のそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施態様において、局所製剤中の乳化剤の総濃度は、約0.2％〜約10％w/v；好ましくは、約0.5％w/v〜約5％w/v、例えば、約0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、または5％w/vである。他の実施態様において、局所製剤中の乳化剤の濃度は、約2 g/L〜約100 g/L；好ましくは、約5 g/L〜約50 g/L、例えば、5 g/L、6 g/L、7 g/L、8 g/L、9 g/L、10 g/L、11 g/L、12 g/L、13 g/L、14 g/L、15 g/L、16 g/L、17 g/L、18 g/L、19 g/L、20 g/L、21 g/L、22 g/L、23 g/L、24 g/L、25 g/L、26 g/L、27 g/L、28 g/L、29 g/L、30 g/L、31 g/L、32 g/L、33 g/L、34 g/L、35 g/L、36 g/L、37 g/L、38 g/L、39 g/L、40 g/L、41 g/L、42 g/L、43 g/L、44 g/L、45 g/L、46 g/L、47 g/L、48 g/L、49 g/L、または50 g/Lである。

本明細書に記載の組成物および製剤中に他の成分を含み得る。いくつかの実施態様において、局所製剤は、増粘剤、例えば合成ポリマー、脂肪酸、脂肪酸塩およびエステル、脂肪族アルコール、修飾セルロースまたは修飾鉱物材料を含む。このような実施態様において、増粘剤はまた、使用者の皮膚への直接適用のために、液体担体と共に使用されて、展延性ペースト剤、ゲル剤、軟膏剤、石鹸などを形成し得る。局所製剤中の活性物質を皮膚へ送達するために用いられ得る有用な皮膚科学組成物の例は、当該技術分野において公知である；例えば、Jacquetら（U.S.4,608,392）、Geria（U.S.4,992,478）、Smithら（U.S.4,559,157）およびWortzman（U.S.4,820,508）参照、これらの各々の内容は出典明示によりその全体として本明細書の一部とする。

本発明の局所製剤は、上記濃度いずれかの上記成分の任意の組合せを含む。微生物フィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患を有するかまたはそれを有する危険性がある個体の皮膚表面または粘膜表面に局所製剤を適用するとき、界面活性剤は、微生物バイオフィルムの表面で膜様湿潤層を形成し、浸透圧が湿潤層を通る水溶液の流れを維持する。また、弱酸より高いpHを有する界面活性剤、特に7超のpHを有するカチオン性界面活性剤を含有する局所製剤は、湿潤層を生成し、pHを上昇させ、したがって湿潤層のpHは、弱酸成分の第1滴定点を超える。適切なpH-滴定点バランスにおいて弱酸を湿潤層と組み合わせることにより、本発明は、界面活性剤層におけるプロトン化の継続および増加を維持し、これは、プロトンが弱酸から水へ供与されるため、EPSの表面におけるヒドロニウムの継続的作成をもたらす。それは触媒過程である。また、湿潤層にあり、かつ膜pHレベルを維持する界面活性剤化合物は、当該過程において消費されない。

図1に、局所製剤が表面に適用されたときに作られる湿潤層の好ましい実施態様の図を示す。この非限定的な実施態様において、3つの層を示す：(1)エマルジョン、(2)界面活性剤湿潤層、および(3)微生物のバイオマス。図1に示すように、湿潤層は、pH4.11超であり、それ故にエマルジョン中に配置されるクエン酸の最も低い滴定点を超えており、湿潤層を通って滴定および過プロトン化を引き起こす。また、湿潤層における滴定事象は、界面活性剤を消費せず、したがって、バイオマスとの直接接触があれば生じるため、平衡に達しない。湿潤層中の酸からの水の過プロトン化が、微生物バイオマスへの送達に利用可能なヒドロニウムを増加させるため、本明細書に記載の局所製剤により生成される3層構造を、「ヒドロニウムエンジン」と記載し得る。また、層間のヒドロニウム送達および浸透圧グラジェントは、半透膜と同様の湿潤層特徴を与える。

表面の特異的もしくは非特異的結合部位の細胞認識、栄養的な手がかり（nutritional cue）、または場合によりサブ阻害濃度の抗菌薬への浮遊細胞の曝露によるものを含む、多くの要因に応答して微生物により形成される微生物バイオフィルムの防御を破壊するため、本明細書に記載の局所製剤は、部分的には局所製剤の能力により、有効性を高める。細胞が増殖のバイオフィルム様式に変わるとき、大きな組の遺伝子が差次的に制御される挙動である表現型の変化を受ける。

微生物バイオフィルムの防御にとって重要なのは、EPSおよびLPS分子の存在である。LPSは、グラム陰性菌の外側膜の主成分であり、細菌の構造的完全性に大きく寄与し、ある種の化学的攻撃から膜を保護する。LPSはまた、細胞膜の負電荷を増加させ、膜構造全体を安定化させるのを助ける。変異するかまたは除去される場合に、その死が生じることがグラム陰性菌に極めて重要である。LPSは、正常な動物免疫系から強力な応答を誘導し、そして、表面付着、バクテリオファージ感受性、およびアメーバなどの捕食者との相互作用を含む、細菌生態学の非病原性の側面に関係している。

EPSは、微生物によりその環境へ分泌される高分子化合物である。EPSは、バイオフィルムの機能的および構造的完全性を構築し、バイオフィルムの物理化学的特性を決定する基本的な成分と考えられている。EPSは、主として多糖（菌外多糖）およびタンパク質から構成されるが、他のマクロ分子、例えばDNA、脂質および腐植物質を含む。

本局所製剤の利点の1つは、微生物バイオフィルム表面におけるプロトン化を増加させ、LPSおよびEPS防御を破壊することである。プロトン化は、原子、分子またはイオンへプロトンを加えることである。プロトンは、水素原子の核であり、陽性水素イオンH⁺は、1つのプロトンからなる。プロトン化の例は、アンモニアNH₃からのアンモニウム基NH₄ ⁺の形成である。プロトン化は、しばしば酸と塩基との反応で生じて、塩を形成する。プロトン化中にプロトン化される種の電荷の変化が生じるが、一方水素化中に電荷は影響を受けない点で、プロトン化は水素化と異なる。一部には水中のプロトンの高移動性のため、プロトン化はしばしば迅速である。プロトン化の速度は、弱酸によるプロトン化が強酸による同じ塩基のプロトン化より遅い点で、プロトン化する種の酸性度に関連する。プロトン化および脱プロトン化の速度は、プロトン化が著しい構造変化を誘導するとき、特に遅くなり得る。

局所製剤の組成は、「過プロトン化」と本明細書で定義される、弱酸によるプロトン化の継続的影響を効果的に増大させるか、またはハイパーチャージする。過プロトン化において、湿潤層のpHは、酸の滴定点を越えたままであり、それ故にプロトン化工程でのヒドロニウム（重水H₃O）の継続的な生成を維持する。組成物内の弱酸の第1滴定点を超えるバイオフィルム層におけるpHを維持する組成物を提供することにより、本発明は、プロトン化が生じ続けることを可能にし、したがって微生物バイオフィルムのEPSおよびLPS防御が効果的に突破される。重要なことに、標的表面におけるより低いpHは、湿潤層において生じる継続的なプロトン化に対する障害でない。

微生物バイオフィルム防御の別の重要な態様は、より低いpH溶液がバイオマスに到達するのを効果的に遮断する、表面層におけるpH平衡を構築する能力である。過プロトン化よるこれらの防御を破壊することは、微生物バイオフィルムにおけるpHを低下させ、これにより、微生物を死滅させる微生物性殺生物剤の効力を8桁も増大させる。例えば、Glycerol Monolaurate and Biofilm Technical Paper, U.S. National Institutes of Health (2012)参照、この内容は出典明示によりその全体として本明細書の一部とする。

図2に、例示的な局所製剤の死滅ゾーンの図を示す。図2において、殺生物剤（例えば、GME）濃度は500μg/mlであり、界面活性剤濃度は約0.5％w/v超であり、溶液の定常状態pHは酸の滴定点を越えず、そして界面活性剤混合物（乳化剤およびGMEとの）のpHは酸の滴定点より少なくとも2単位高いpHである。

本明細書で提供される局所製剤は、微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患を有するまたはその皮膚状態または皮膚疾患を発症する危険性がある個体の皮膚または粘膜表面に適用され得る。一実施態様において、局所製剤は、液体製剤として皮膚表面または粘膜表面に直接適用される。他の実施態様において、局所製剤は、クリーム剤またゲル剤として適用される。さらに他の実施態様において、それは、個体の皮膚表面または粘膜表面上にスプレーされる。

多成分局所製剤システム
別の一実施態様において、本明細書に記載の組成物は、多成分（multi-component）またはマルチ製剤（multi-formulation）システムとして投与される。多成分システムは、より効果的な微生物特性のために、さらにより高い濃度の殺生物剤の適用を可能にする。一の特定の実施態様において、2つの別個の反応成分または溶液を含み、皮膚表面または粘膜表面に同時にまたは連続して適用される局所製剤システムを提供する。好ましい実施態様において、2つの反応成分は、連続して適用される。

一実施態様において、局所製剤システムは、界面活性剤と殺生物剤の混合物を含む前処理溶液、ならびにプロトン供与体またはアクティベーター（すなわち弱酸）を含む活性化溶液を含む。前処理溶液は、皮膚または粘膜表面を前処理し、殺生物剤の投入またはドーピングを提供するために、まず個体の皮膚または粘膜表面に直接適用される。その後、活性化溶液は、弱酸プロトン供与体を提供するために適用される。前処理溶液と活性化溶液の組合せは、過プロトン化ならびに微生物バイオフィルムへのヒドロニウムおよび殺生物剤の送達の増大を提供する。過プロトン化は、微生物バイオフィルムのEPSおよびLPS防御を破壊するよう作用し、一方、殺生物剤は、微生物自体を破壊する。したがって、局所製剤の殺生物効力は増加する。2成分システムは、活性化前により多量の殺生物剤（例えばGML）を経皮送達することにより、安定性を向上させ、抗微生物効果を向上させる。いくつかの実施態様において、前処理溶液は、液剤、クリーム剤またゲル剤として製剤化され、皮膚に直接適用され、一方、活性化溶液は、例えば当該技術分野で標準的なスプレーボトルを用いて、皮膚に適用される水性スプレーとして製剤化される。

一実施態様において、前処理溶液は、界面活性剤、例えばカチオン性界面活性剤、医薬的に許容される担体および殺生物剤を含む。このような実施態様において、活性化溶液は、少なくとも弱酸を含有する水溶液を含む。さらに他の実施態様において、前処理溶液は、界面活性剤、例えばカチオン性界面活性剤、1つ以上の乳化剤、殺生物剤（例えば、皮膚透過性乳化剤としても機能する、GME）および弱酸を含む。このような実施態様において、弱酸は、湿潤層にてpHに影響を及ぼすことに加えて、治療上の利点を有し得る。例えば、第1溶液は、サリチル酸、アスコルビン酸、サリチル酸とアスコルビン酸の両方、または本明細書に記載の他の弱酸（例えばクエン酸）とこれらの弱酸の組合せを含む。特定の実施態様において、第1溶液は、約0.5％wt〜約10％wtの濃度を有する弱酸（例えば、サリチル酸、アスコルビン酸および／またはクエン酸の1つ以上）を含む。

いくつかの実施態様において、活性化溶液は、水溶液中弱酸のみを含む。しかしながら、活性化溶液は、溶液の皮膚または粘膜浸透を増加させる1つ以上の乳化剤を含むことが好ましい。いくつかの実施態様において、活性化溶液は、単一溶液局所製剤について上で記載したものと同一または実質的に同一の組成を有する（例えば、カチオン性界面活性剤、1つ以上の乳化剤、微生物性殺生物剤および弱酸を上記濃度で含む）。

2成分システムにおける使用に適する個々の成分は、各々上で詳細に記載されている。例えば、一実施態様において、局所製剤システムの前処理溶液は、約7超；より好ましくは約9超のpHを有する、カチオン性界面活性剤（例えばヤシ脂肪酸カリウム）を含む。適切な前処理溶液は、約10％wt〜約40％wtの範囲；好ましくは、約15％wt〜約35％wt、例えば、約15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％または35％wtの濃度のカチオン性界面活性剤を含む。前処理溶液中の殺生物剤、例えばGMEの濃度は、約0.5％wt〜約10％wt；好ましくは、約1％wt〜約5％wt、例えば、約1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％または5％wtである。他の実施態様において、殺生物剤の濃度は、少なくとも約1％wt；好ましくは、少なくとも約2％wtである。

特定の実施態様において、前処理溶液は、1つ以上の乳化剤、例えば皮膚透過性乳化剤（例えば、ソルビタンモノラウレート（ポリソルベート20）、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート（ポリソルベート80）、または任意のそれらの組合せ）を含有する医薬的に許容される担体を含む。非限定的な例示的実施態様において、乳化剤は、ソルビタンモノラウレート（ポリソルベート20）およびラクチル酸ステアロイルナトリウムである。いくつかの実施態様において、前処理溶液中の乳化剤の総濃度は、約1％wt〜約50％wt；好ましくは、約5％wt〜約40％wt、例えば、約5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％または40％wtである。

いくつかの実施態様において、前処理溶液の医薬的に許容される担体は、1つ以上の非水性油またはゲルを含む。例えば、いくつかの実施態様において、医薬的に許容される担体は、オリーブ油、植物油および／またはワセリンを含む。さらに他の実施態様において、前処理溶液は、増粘剤、例えば合成ポリマー、脂肪酸、脂肪酸塩およびエステル、脂肪族アルコール、修飾セルロースまたは修飾鉱物材料を含む。このような実施態様において、増粘剤はまた、使用者の皮膚への直接適用のために、液体担体と共に使用されて、展延性ペースト剤、ゲル剤、軟膏剤、石鹸などを形成し得る。

適切な活性化溶液製剤は、好ましくは水溶液であり、少なくとも1つの弱酸または1つ以上の弱酸の混合物を含み、弱酸は約2〜約7のpHを有し；好ましくは、弱酸は約3.5以下のpHを有し；より好ましくは、弱酸は約3.0以下のpHを有する。非限定的な例示的弱酸としては、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、サリチル酸、アスコルビン酸、およびこのような弱酸の任意の組合せ（例えば、サリチル酸、アスコルビン酸およびクエン酸の組合せ）が挙げられるが、これらに限定されない。このような実施態様において、活性化溶液中の弱酸の濃度は、約0.2％w/v〜約20％w/v；好ましくは、約0.5％w/v〜約15％w/v、例えば、約0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、7.0％、7.5％、8.0％、8.5％、9.0％、9.5％、10.0％、10.5％、11.0％、11.5％、12.0％、12.5％、13.0％、13.5％、14.0％、14.5％、または15.0％w/vである。他の実施態様において、活性化溶液中の弱酸の濃度は、約2 g/L〜約200 g/L；好ましくは、約5 g/L〜約150 g/L、例えば、5 g/L、10 g/L、15 g/L、20 g/L、25 g/L、30 g/L、35 g/L、40 g/L、45 g/L、50 g/L、55 g/L、60 g/L、65 g/L、70 g/L、75 g/L、80 g/L、85 g/L、90 g/L、95 g/L、100 g/L、105 g/L、110 g/L、115 g/L、120 g/L、125 g/L、130 g/L、135 g/L、140 g/L、145 g/L、または150 g/Lである。

1つ以上の弱酸に加えて、活性化溶液は、過プロトン化およびバイオマスへのヒドロニウムの送達を向上させるために（例えば、浸透またはエマルジョン輸送による）、1つ以上の乳化剤（例えば皮膚透過性乳化剤）を含有し得る。例えば、GME（たとえばGML）は、乳化剤として機能することが知られており、活性化溶液に加えられ得る。他の実施態様において、乳化剤は、ソルビタンモノラウレート（ポリソルベート20）、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート（ポリソルベート80）、または任意のそれらの組合せである。また、ソルビタンモノラウレート（ポリソルベート20）、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート（ポリソルベート80）、または任意のそれらの組合せに加えて、1つ以上のGMEが加えられ得る。このような実施態様において、活性化溶液中の乳化剤の総濃度は、約0.2％〜約10％w/v；好ましくは、約0.5％w/v〜約5％w/v、例えば、約0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、または5％w/vである。

いくつかの実施態様において、活性化溶液は、水性保湿ゲルとして製剤化される。このような実施態様において、弱酸は、水性ゲル、例えばヒアルロン酸と混合される。他の実施態様において、前処理製剤の成分は、一度で5分より長く皮膚に着けるために、化粧品またはメイクアップ製品（cosmetic or makeup product）に加えられるかまたは含まれる。このような実施態様において、前処理製剤中に存在する殺生物剤は、化粧した皮膚に効果的に送達される。そして活性化剤は、メイク落とし（makeup remover）に組み込まれ得て、皮膚に適用されて、化粧を落とし、殺生物剤を活性化して、これにより、1日一回または1日複数回原則での化粧品の標準的な適用および除去によって抗菌、抗炎症および抗ウイルス成果を達成する。好ましくは、活性化溶液注入メイクアップ製品または化粧落としは、保湿成分、例えばヒアルロン酸または他の標準的な湿潤剤をさらに含有する。当業者は、本明細書に記載の発明を組み込んだ化粧品、メイクアップ製品およびメイク落としを製剤化し、有効な結果の範囲を達成することができるだろう。

使用方法
微生物が多くの感染症の原因であるため、本明細書で提供される局所製剤は、微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患を有するまたはその皮膚状態または皮膚疾患を発症する危険性がある個体の皮膚または粘膜表面に適用され得る。実際、これらの微生物は、疫病、結核、炭疽などの疾患を引き起こす病原性細菌；マラリア、睡眠病、赤痢、トキソプラズマ症などの疾患を引き起こす原虫；ならびに白癬、カンジダ症またはヒストプラスマなどの疾患を引き起こす真菌を含む。インフルエンザ、黄熱病またはAIDSなどの他の疾患は、病原性ウイルスにより引き起こされ、ここで該ウイルスは、通常生体として分類されないが、本開示の目的のために、本方法の微生物バイオフィルムに包含される。

微生物バイオフィルムは、これらの細菌、ウイルス、酵母、カビおよび真菌のうちの多くが増殖する保護環境を提供し、抗微生物薬の取込みの低下を可能にするこれらのバイオフィルム内で休止状態になり得る。したがって、これらの微生物バイオフィルムは、ヒトおよび動物における広範囲の微生物感染、例えば***、カテーテル感染、中耳感染、歯垢の形成、歯肉炎、コンタクトレンズの被覆、ならびに重大で潜在的に致死的なプロセス、例えば心内膜炎、嚢胞性線維症における感染、および人工関節および心臓弁などの永久留置デバイスの感染に関連することが見出された。微生物バイオフィルムは、皮膚創傷治癒を害し、感染皮膚創傷の治癒または処置における局所抗菌効率を低下させ得る。さらに、微生物バイオフィルムは、慢性副鼻腔炎の手術を受けている患者の80％の除去組織上に存在し、移植デバイス、例えばカテーテル、人工心臓弁および子宮内避妊器具の不活性表面上に形成されることもある。例えば、MRSAは、病院、刑務所および老人ホームにおいて特に厄介であり、開放創、侵襲性デバイスおよび免疫系の弱化を有する患者は、一般大衆より院内感染の危険性が大きい。MRSAは、院内感染として発生したが、限られた風土病状態に発達し、現在は時に市中感染する。用語HA-MRSA（医療関連MRSA）およびCA-MRSA（市中感染MRSA）は、この区別を反映する。

したがって、一実施態様において、本発明の局所製剤は、アトピー性湿疹、接触性湿疹、脂漏性湿疹、貨幣状湿疹、神経皮膚炎、うっ滞性皮膚炎および発汗異常性湿疹が挙げられるが、これらに限定されない様々な湿疹状態を処置、制御または防止するために用いられ得る。いくつかの実施態様において、本明細書に記載の局所製剤は、感染創傷を処置するために用いられる。他の実施態様において、本明細書に記載の局所製剤は、新生物、色素障害、感染性障害、濾胞性障害、角質増殖性障害、炎症性障害、血管障害、皮膚嚢胞性障害、ふけ、脂漏性皮膚炎、皮膚乾燥、鶏眼、カルス、疣贅、そばかす、ざ瘡、しわ、包嚢、湿疹、創傷、昆虫咬傷、狼瘡、静脈瘤、入れ墨および／または瘢痕の処置、制御または防止に有用である。ヒトに加えて、本発明の局所製剤は、はペット、家畜および他の動物が挙げられるが、これらに限定されない動物において皮膚状態または皮膚疾患を処置、制御または防止するために用いられ得る。

微生物バイオフィルムに関連する皮膚疾患または皮膚状態を処置、制御または防止するために、本明細書で提供される局所製剤は、典型的に患部（すなわち皮膚表面または粘膜表面）に直接適用される。一実施態様において、局所製剤は、液剤、クリーム剤、ゲル剤またはオイルであり、手の使用により皮膚表面または粘膜表面に適用される。他の実施態様において、アプリケーター、例えばワイプ、パフまたはローラーにより患部状に広げられる。さらに他の実施態様において、局所製剤は、液剤またはミスト剤であり、スプレーボトルにより皮膚表面または粘膜表面上にスプレーされる。皮膚表面または粘膜表面に適用されると、本発明の局所製剤は、患部から局所製剤を除去する前に（例えば、すすぐかまたは洗浄することによる）、約30秒間以上、例えば、30秒間、40秒間、50秒間、またはそれ以上の時間患部上に残され得る。他の実施態様において、局所製剤は、少なくとも約1分間、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20分間またはそれ以上の時間患部上に残される。

別の一実施態様において、多成分局所製剤システムは、微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患を処置、制御または防止するために用いられる。例えば、好ましい実施態様において、局所製剤は、前処理溶液（すなわち、抗微生物性殺生物剤、カチオン性界面活性剤および乳化剤を含む）および活性化溶液（すなわち、弱酸を含む）を含む。このような実施態様において、前処理溶液は、液剤、クリーム剤、ゲル剤またはオイルとして製剤化され得て、手の使用によりまたはアプリケーター、例えばワイプ、パフまたはローラーにより皮膚表面または粘膜表面に適用される。一の特定の実施態様において、前処理溶液は、クリームとして製剤化され、手の使用により患部に適用される。典型的に、前処理溶液は、活性化溶液を加える前に所定の時間患部上に残される。いくつかの実施態様において、前処理溶液は、1秒間〜約20分間またはそれ以上の時間患部上に残される。他の実施態様において、約1秒間〜約2分間の時間患部上に残される。一の特定の実施態様において、前処理溶液は、約10〜約20秒間患部上に残される。

前処理溶液が所定の時間患部上に残されると、その後活性化溶液が適用される。いくつかの実施態様において、活性化溶液は、液剤、クリーム剤、ゲル剤、オイルまたはスプレー剤として製剤化され、手の使用によりまたはアプリケーター、例えばワイプ、パフ、ローラーまたはスプレーボトルにより皮膚表面または粘膜表面に適用される。好ましい実施態様において、活性化溶液は、患部上にスプレーすることにより皮膚表面または粘膜表面に適用される。典型的に、活性化溶液は、局所製剤を洗浄するかまたは他の方法で除去する前に所定の時間患部上に残される。いくつかの実施態様において、活性化溶液は、少なくとも約1分間患部上に残される。他の実施態様において、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15分間またはそれ以上患部上に残される。一の特定の実施態様において、活性化溶液は、約1〜3分間患部上に残され、その後洗浄されるかまたは拭き取られる。

他の実施態様において、前処理溶液は、化粧品（cosmetic make-up）に組み込まれ、皮膚に適用される。使用者がメイクを除去するとき、活性化溶液を含有するメイク落としを用い得る。

いくつかの実施態様において、局所製剤は、毎日、隔日、隔週、または毎週適用され；好ましくは、局所製剤は、毎日適用される。他の実施態様において、局所製剤は、1日当たり1、2、3、4、5、6、7、8、9、10回またはそれ以上適用され；好ましくは、1日当たり1回適用される。

ヒトまたは動物の皮膚または粘膜表面への局所適用に加えて、本明細書に記載の組成物および製剤は、家庭環境、産業環境および食品で見られる硬質表面または軟質表面を消毒または除染するために用いられ得る。別の一実施態様において、本明細書に記載の製剤は、カウンタートップ、壁、ドア、トイレ、シャワー室、浴槽、ビデおよびシンクが挙げられるが、これらに限定されないオフィスまたは家庭で見られる硬質表面を消毒または除染するために用いられる。さらに別の一実施態様において、局所製剤は、病院、医療センター、運動施設、ジム、レストラン、ホテル、会議センターなどで見られる表面を消毒または除染するために用いられる。食品、科学および医療産業、歯科治療、医療施設および病院を含む、装置の内側および外側表面もまた汚染され得る。

さらに、本明細書に記載の例示的な組成物および方法の多くは、食品における使用のために米国FDAにより一般的に安全と認められる（GRAS）という更なる利点を有する、および／またはUSDA全米オーガニック生産（NOP）の規制下で許容され、完全に生分解性である。

本明細書に記載の組成物は、濃縮形態になされ、その後上記の酸の割合を得るために希釈され得ると当業者は認識するだろう。US 5,143,720（この内容は出典明示によりその全体として本明細書の一部とする）に記載されているような酸性成分と組み合わせたある種のアニオン性界面活性剤の使用により皮膚処置を提供する他の組成物が知られている。本発明の利点は、広域スペクトルに基づいて効果的に作用することである。正確な化学組成が不確定である場合、グラム陽性およびグラム陰性両方の微生物、ならびに微生物の組合せを容易に根絶し得る。

キットおよび装置
上記製剤は、当業者に周知の任意の適切な手順に従って、貯蔵、分配および使用のために包装され得る。例えば、局所製剤システムは、貯蔵および出荷のための個々または複数の区画パックまたはエンベロープに包装され得る。

したがって、本発明の別の一態様は、本発明の実施における使用のためのキットを含む。キットは、カチオン性界面活性剤、抗微生物性殺生物剤（例えばGME）および皮膚透過性乳化剤を含む、前処理溶液を含有する第1容器、例えばボトルまたはチューブを含む。前処理溶液は、液剤、ゲル剤、クリーム剤または軟膏剤として製剤化され得る。キットは、水溶液中弱酸を含む、活性化溶液を含有する第2容器、例えばスプレーボトルをさらに含む。したがって、活性化溶液は、スプレー剤として製剤化され得る。他の実施態様において、前処理溶液は、ゲル剤、クリーム剤または軟膏剤として製剤化され、活性化溶液は、水性ゲル剤またはクリーム剤として製剤化される。一実施態様において、キットは、典型的に、溶液をどのように適用するかについての指示書を含む。

以下の実施例は、本発明をより詳細に説明する。それらは、本発明を限定するのではなく、例示することが意図される。

実施例1 例示的な製剤組成
安定なエマルジョン製剤の混合は、当業者の理解範囲内であり、本明細書では詳細には説明しない。表1に記載の成分を有する非限定的な例示的単一溶液局所製剤を製造した。ヤシ脂肪酸カリウムをカチオン性界面活性剤として選択し、GMLを殺生物剤として選択した。さらに、皮膚透過性乳化剤（すなわち、ソルビタンモノラウレートおよびラクチル酸ステアロイルナトリウム）を加えた。クエン酸の種々の濃度がヤシ脂肪酸カリウムと乳化剤組成物のpHにどのように影響を及ぼすかに基づいて（図3参照）、クエン酸の濃度をこの特定の製剤のために選択した。

前処理溶液および活性化溶液を含む、例示的な局所製剤システムを開発した。前処理溶液の実施態様を表2に示し、これは、表1に示す単一溶液製剤と比較して、より高い濃度の界面活性剤、乳化剤および殺生物剤を含有した。また、前処理溶液の水分含量は、表1に示す単一溶液製剤より極めて低かった。適切な活性化溶液の3つの実施例を作り、表2に示した（実施例A〜C）。各々は、少なくとも弱酸を含有する水溶液から構成される。実施例AおよびCにおいて、実施例AおよびCにおいて、乳化剤を加えて、皮膚への酸の送達および浸透を増加させた。実施例Cは、単一溶液製剤について表1に記載のものと実質的に同一の水性製剤であり、これを皮膚表面または粘膜表面に加えて、続いて前処理溶液を適用し得る。

実施例2 抗微生物性能試験
表1に記載の例示的な製剤を、Therapeutic Goods Order No. 54 and as described in Kelsey and Maurer, Pharm. J. 213:528-530 (1978)（この全内容は出典明示により本明細書の一部とする）のSchedule 1に従って、病院用グレードの消毒剤について記載された条件下で試験した。製剤をそのまま試験した（希釈なし）。製剤に細菌接種で負荷をかけ、続いてこの混合物を所定の時点でサンプリングし、同一製剤バイアルに再負荷をかけ、再度後の所定の時点でサンプリングした。試料を適切な回収培地中で48時間培養した。下記生物体を用いた：
エシェリヒア・コリNCTC 8196；
シュードモナス・エルギノーサNCTC 6749；
スタフィロコッカス・アウレウスNCTC 4163；
プロテウス・ブルガリスNCTC 4635；および
リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）A19115。

これらの生物体の各々を用いて「清潔」および「不潔」両方の状態下で製剤を試験した。清潔状態は、試験生物体の滅菌硬水中の再懸濁液からなった。不潔状態は、試験生物体の滅菌酵母懸濁液（これは有機土壌として作用した）中の再懸濁液からなった。製剤は、有効と見なしたアッセイにおいて、すなわち合計10個の試験バイアルにおいて各時点における5つの回収ブロスチューブの各々における増殖の程度に従って、アッセイに合格または不合格とした。アッセイの有効性は、開始接種中の生物体数/mlに依存し、これをアッセイの時点で測定し、期待された結果が4つコントロールの各々について得られた。3つのコントロールは、試料を回収培地に加えたとき、回収培地の無菌性、製剤の無菌性、生物体の増殖、および製剤が十分に不活性化されたことを保証し、それ故に製剤とのインキュベーション中に死滅しないときに生物体の増殖を可能にした。

試験するために、コントロール生物体の各々は、少なくとも5回で、14回以下（すなわち、連続した日）継代培養されることを必要とした。製剤は、その後数日にわたり実施される3つの有効なアッセイにおいて清潔および不潔状態下で各生物体と試験されることを必要とした。

E・コリ、P・エルギノーサ、S・アウレウスおよびP・ブルガリスについて、凍結乾燥した培養物のアンプル内容物を一晩37±1℃にてWrightおよびMundyデキストロース培地中インキュベートした。インキュベートした培養物をMcCartneyボトル中栄養寒天勾配上に接種し、最大3ヵ月間4±1℃にて貯蔵した。試験の前に、培養物を寒天勾配から10 mlまたは15 mlのWrightおよびMundyデキストロース培地へ継代培養し、37±1℃にて24±2時間インキュベートした。直径約4 mmの接種ループを用いて、継代培養物を新鮮な培地へ2回継代培養し、37±1℃にて24±2時間インキュベートした。試験を実施するまで毎日この工程を繰り返した。試験方法のために、少なくとも5回で、14回以下継代培養したこれらの培養物のみを用いた。

L・モノサイトゲネスについて、グリセロールストックからのビーズをHBAプレート上に接種し、一晩37±1℃にてインキュベートした。インキュベートした培養物をMcCartneyボトル中栄養寒天勾配上に接種し、最大3ヵ月間4±1℃にて貯蔵した。試験の前に、培養物を寒天勾配から10 mlまたは15 ml のBHI培地へ継代培養し、37±1℃にて24±2時間インキュベートした。直径約4 mmの接種ループを用いて、継代培養物を新鮮な培地へ2回継代培養し、37±1℃にて24±2時間インキュベートした。試験を実施するまで毎日この工程を繰り返した。試験手順について、少なくとも5回で、14回以下継代培養したこれらの培養物のみを用いた。

遠心分離の前に、P・エルギノーサおよびS・アウレウスの試験培養物を、滅菌Whatmans No. 4ろ紙を通してろ過した。その後、細胞がコンパクトになるまですべての試験培養物を遠心分離した。その後、上清をパスツールピペットで除去し、元の容量の液体（すなわち10 m1または15 ml）中に再懸濁させ、1分間少数の滅菌ガラスビーズと共に振とうした。「清潔」アッセイ状態については、試験生物体を、滅菌硬水中に再懸濁させた。「不潔」アッセイ状態については、試験生物体を、4部の酵母懸濁液対6部の滅菌硬水の混合物中に再懸濁させた。

試験の直前に、再懸濁した接種物をサンプリングし、1/4強度のリンガー溶液中10倍希釈および混釈平板法を用いて計数した。続いて計数した数は、1 ml当たり2 x 10⁸以上または2 x 10⁹以上の生物体を表す必要があり、試験を無効と見なした。10^-7 希釈液を含有するチューブをコントロールに用いた。

製剤試料を、希釈液として滅菌硬水を用いて特定の程度まで定量的に希釈した。約10 mlまたは約10 g以上の各試料を第1の希釈に用い、l ml以上のいずれかの希釈物をその後の希釈に用いた。すべての希釈は、試験日にガラス容器中で行った。ガラス容器をガラス蒸留水で2回すすぎ、滅菌した。この温度にて試験環境を維持するかまたは水浴を用いるかのいずれかによる21℃±1℃の制御温度にて容器を試験した。

次に、3 mlの希釈製剤をふた付きガラス容器に加え、直ちに1 mlの試験培養物を接種し、旋回させて混ぜることにより、試験製剤試料を調製した。8分にて、1滴（0.02±0.002 ml）の各製剤試料を、回収ブロスを含有する5つのチューブの各々へ継代培養した。10分にて、各製剤試料に1 mlの試験培養物を2回接種し、ボルテックスで混合した。18分にて、1滴（0.02±0.002 ml）の各製剤試料を、回収ブロスを含有する5つのチューブの各々へ継代培養した。回収ブロスのすべてのチューブをボルテックスで混合し、37±1℃にて48±2時間インキュベートした。次に、回収ブロスの各チューブを増殖について試験し、結果を記録した。各試験生物体について、新鮮な製剤試料および新鮮な調製細菌懸濁液を用いて、試験手順をその後の2日間の各々で繰り返した。

回収ブロス汚染コントロールについて、回収ブロスの未接種チューブ1つを37±1℃にて48±2時間インキュベートし、増殖について試験した。増殖が生じた場合、回収ブロスの汚染のため試験を無効と見なした。製剤汚染コントロールについて、0.02 mlの希釈製剤を、回収ブロスのチューブ1つに加え、37±1℃にて48±2時間インキュベートし、増殖について試験した。増殖が生じた場合、製剤試験試料の汚染のため試験を無効と見なした。試験生物体が有効であることを確認するために、上で得られた1 mlの10^-7微生物希釈物を、回収ブロスのチューブ1つに加え、37±1℃にて48±2時間インキュベートし、増殖について試験した。増殖が生じなかった場合、試験を無効と見なした。不活性化剤の有効性を決定するために、2 mlの希釈製剤を、上で得られた1 mlの10^-7微生物希釈物に加え、37±1℃にて48±2時間インキュベートし、増殖について試験した。生物体生存率コントロールにおいて増殖が生じたが、製剤／微生物のチューブにおいて増殖が生じなかった場合、製剤の不十分な不活性化のため試験を無効と見なした。任意の無効試験を繰り返した。

4つすべての生物体の3つすべての場合において、8分のサンプリングで5つのうち少なくとも2つ回収ブロスにおいて明らかな増殖がなく、18分のサンプリングで5つのうち少なくとも2つ回収ブロスにおいて明らかな増殖がなくとき、希釈試験を合格とした。表3に示すように、例示的な製剤は、清潔および不潔両方の状態下で各試験生物体についてすべてのアッセイを合格した。E・コリ、P・エルギノーサ、S・アウレウスおよびP・ブルガリスについて、いずれの回収チューブにおいても増殖を示さなかった。

上記と同一試験手順を用いて製剤の別のバッチを3回繰り返して評価した。「清潔」アッセイの結果を表4に示し、「不潔」アッセイの結果を表5に示す。

無希釈製剤試料を用いて、AOAC硬質表面担体試験991.47,48,49で例示的な製剤をさらに評価した。要するに、無希釈製剤試料を、5％ウマ血清中の以下の試験生物体に10分間接触させた：
シュードモナス・エルギノーサATCC 15442；
スタフィロコッカス・アウレウスATCC 6538；および
サルモネラ・コレラエスイス（Salmonella choleraesuis）ATCC 10708。

表6に示すように、P・エルギノーサおよびS・アウレウス試料の各々について2つの陽性担体のみがあり、一方、局所製剤は、試験担体のすべてにおいてS・コレラエスイスを除去した。

80％v/v希釈製剤試料を用いて、BS EN 1276：2009で例示的な製剤をさらに評価した。要するに、製剤試料を、20℃にて0.3％ウシアルブミン中のバイコマイシン耐性エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）またはメチシリン耐性スタフィロコッカス・アウレウス（不潔アッセイ）に2、5または10分間接触させた。結果を表7に示す。

実施例3 微生物バイオフィルムにおける例示的な製剤の評価。
エシェリヒア・コリ、スタフィロコッカス・アウレウスおよびサルモネラ種由来する人工的に生成されたバイオフィルムとの30秒間、1分間、5分間および10分間の接触時間での例示的な製剤の抗微生物有効性を決定するために、微生物バイオフィルムを用いて微生物チャレンジ試験を実施した。BSL2微生物を取り扱うための標準的な技術を用いて、標準的な微生物学実験室において試験を実施した。MMDG手順に関する標準的なPPEおよび設備通知に従った。バイオフィルムをホウケイ酸ガラス（ディスク）上で発達させた。

各チャレンジ生物体の滅菌綿棒を、2〜8℃に維持したストック培養物から無菌的に取り、滅菌TSA斜面へ無菌的に移した。新鮮な斜面を30〜35℃にて18〜24時間インキュベートした。10 mlのTS生理食塩水を各斜面へピペットで移動させ、その後インキュベーションし、滅菌綿を先につけたアプリケーターで増殖分を機械的に除去した。懸濁液を滅菌50 mlポリプロピレン遠心チューブへ移し、8〜10分間の4,000 x gにて遠心分離により洗浄した。その後、上清をデカントし、ペレットを10 mlの生理食塩水TS中に懸濁させた。懸濁液を2回洗浄し、10 mlの生理食塩水TS中に懸濁させた。MMDG歴史的対照％T₆₂₀nm分光光度計値に基づいて生物体濃度を約10⁸コロニー形成単位（cfu）/mLに調整した。

処理後に残留油が表面に残らないことを確実するために、ディスクを滅菌70％IPAで拭き取った。CDCバイオリアクターを300 mg/L TSBでワーキングボリュームまで充填し、標準的な20分間の液体蒸気サイクルにおいて滅菌した。バイオリアクターを室温まで放冷した。次に、栄養増殖培地（TSB）を100 mg/Lにて調製し、滅菌した。バイオリアクターを室温に順応させた。滅菌チューブを用いて、バイオリアクターを増殖培地供給源に接続した。ペリスタポンプをリアクターと培地供給源の間に配置して、流速を調節した。廃棄物を別のベッセルに集めた。コントロールおよび3つの抗微生物チャレンジの各々についての12個の試験表面（各4個）を意味する16個のディスクをリアクターに入れた。バイオリアクターに1 mlのチャレンジ生物体を播種し、無菌的に（バッチ段階）24±8時間作動させた。静的作動後にペリスタポンプを回転させ、リアクターを連続フローモードにおいてさらに24±8時間室温で運転した。

各ディスクをリアクター取り出し、滅菌TS生理食塩水ですすぎ、ゆるく付着し、浮遊する細胞を除去し、その後、10 mlの試験物質を含有する滅菌ガラスビーカーへ個々に入れた。ディスクを試験製剤中で周囲温度にて30秒間、1分間、5分間および10分間インキュベートさせた。試験物質への曝露後、ディスクをそれぞれのビーカーから取り出、ガラス試験チューブ中10 mlの滅菌DEBへ入れて、試験製剤を中和し、反応を停止させた。

生物体を、20分間室温での超音波と続く混合により試験表面およびコントロールから除いた。回収した生物体の段階希釈を実施した；1.0 ml試料の段階希釈物をデュプリケートで播種し、滅菌TSAを過剰に注いだ。プレートを、好気条件下30〜35℃にて3〜5日間インキュベートし、回収した生物体を提供した。

未処理（試験製剤に曝露されていない）物質における微生物のlog数および試験製剤に曝露された対応する物質の微生物のlog数は、対数単位の減少を示す。
対数減少単位 = Log A - Log B
Log A = 未処理コントロール物質から採取された微生物のlog数
Log B = 試験製剤に暴露された対応する物質から採取された微生物のlog数

10 ml TSBのコントロール試料と比較して、最初に試験製剤をDEBで1：10希釈することにより、培地回収のコントロール（recovery medium control）を実施した。DEBおよびTSB試料両方に約100 cfuのチャレンジ生物体を接種し、1 mlの試料を2回繰り返して培養した。中和培地の回収率をTSBコントロールの回収率と比較した。回収率コントロール（recovery control）の結果を表8に示し、3つすべての生物体について微生物チャレンジの回収率が50％を超えることを示した。微生物バイオフィルムチャレンジ試験の結果を表9〜12および図4〜6に示す。図7は、他の市販の抗菌消毒剤と比較した製剤性能を示す。

実施例4 多成分局所製剤システムの評価
例示的な2溶液局所製剤システムを表2に記載のように調製した。2溶液製剤システムを、個体の皮膚状態および皮膚疾患の処置におけるその有効性を決定するために、評価した。

一研究において、重症度の異なる湿疹および皮膚炎を有する15名を特定した。個々について、2溶液局所製剤システムを患部に投与した。先ず、前処理溶液を適用し、約10秒間患部上に残される。次に、活性化溶液を適用し、約2分間患部上に残される。溶液を洗い流した。1日1回2溶液局所製剤システムを適用するよう個体に指示した。個体には湿潤剤を適用することも推奨した。

15例のうち14例において、顕著に陽性な結果があった。平均して、湿疹に関連する掻痒が適用2分以内に止まり、皮膚は処置3〜5日以内に顕著に改善した。1名の個体は、局所製剤に対してわずかに有害反応を示し、クエン酸に対する潜在的アレルギーのため炎症を生じた。

1名の個体は、約15年間皮膚炎を罹患していた。約2週間にわたる局所製剤システムの5〜6回の適用後、その状態は完全に消えた。別の80歳の男性は、50年間湿疹を罹患していた。局所製剤システムの最初の適用後、掻痒が止まった。4回の適用後、男性の皮膚は顕著によりきれいになり、創傷は治癒した。14歳の少年は、耳の後ろおよび頭部に湿疹を有し、3回の適用後皮膚のクリアリングが見られた。

別の研究において、局所製剤システムが面皰およびざ瘡を処置するのに有効であることを約2ダースの人々は示した。例えば、嚢胞性ざ瘡を有する4名では、処置後数日のうちに炎症が減少した。図8は、嚢胞性ざ瘡を罹患しており4日間にわたり毎日局所製剤システムで処置された1名の個人で見られた結果を示す。

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Claims (54)

1. 微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患の処置、制御または防止のための局所製剤システムであって、該局所製剤システムが、下記一組の反応成分：
   (a)第1反応成分であって：
   (i)第1反応成分の約10％wt〜約40％wtの量のカチオン性界面活性剤；
   (ii)1つ以上の乳化剤を含む医薬的に許容される担体であって、第1反応成分中の乳化剤の総量が約5％wt〜約40％wtである担体；および
   (iii)第1反応成分の少なくとも約1％wtの量の皮膚科学的に許容される殺生物剤
   を含む、第1反応成分；
   (b)第2反応成分の約0.5％w/v〜約15％w/vの範囲の弱酸の総量を有する、1つ以上の弱酸を含む水溶液を含む第2反応成分であって：
   (i)1つ以上の弱酸は、約2〜約6の範囲のpHを有し；
   (ii)1つ以上の弱酸は、第1滴定点pHを含み；および
   (iii)第1成分のカチオン性界面活性剤は、1つ以上の弱酸の第1滴定点pHより少なくとも約2単位大きいpHを有する
   第2反応成分
   を含み、
   ここで、微生物バイオフィルムを含む粘膜表面または皮膚表面上で、(a)および(b)の反応成分を組み合わせることは、湿潤層を生成し、該湿潤層が、水のプロトン化を増加させて、ヒドロニウムを生成し、そして該湿潤層が、微生物バイオフィルムへのヒドロニウムおよび皮膚科学的に許容される殺生物剤の送達を増加させ、これにより微生物バイオフィルムを破壊するものである、局所製剤システム。
2. 第2反応成分が、1つ以上の乳化剤をさらに含み、第2反応成分中の乳化剤の総量が、約0.2％w/v〜約10％w/vである、請求項1に記載の局所製剤システム。
3. 第2反応成分中の1つ以上の乳化剤が、皮膚透過性である、請求項2に記載の局所製剤システム。
4. 第2反応成分中の1つ以上の乳化剤が、グリセロールモノエステル、ソルビタンモノラウレート、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項3に記載の局所製剤システム。
5. カチオン性界面活性剤が、脂肪酸塩またはけん化有機酸であり、1つ以上の弱酸のpHが、約3.5未満である、請求項1に記載の局所製剤システム。
6. カチオン性界面活性剤が、ヤシ脂肪酸カリウムである、請求項5に記載の局所製剤システム。
7. 1つ以上の弱酸が、アスコルビン酸、クエン酸、サリチル酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項5に記載の局所製剤システム。
8. 医薬的に許容される担体が、1つ以上の非水性油またはゲルをさらに含む、請求項1に記載の局所製剤システム。
9. 1つ以上の非水性油またはゲルが、オリーブ油、植物油、ワセリン、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項8に記載の局所製剤システム。
10. 第1反応成分中の1つ以上の乳化剤が、皮膚透過性である、請求項1に記載の局所製剤システム。
11. 第1反応成分中の1つ以上の乳化剤が、ソルビタンモノラウレート、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項10に記載の局所製剤システム。
12. 第1反応成分が、液剤、クリーム剤またゲル剤としての適用のために製剤化される、請求項1に記載の局所製剤システム。
13. 第2反応成分が、スプレー剤または水性ゲル剤としての適用のために製剤化される、請求項1に記載の局所製剤システム。
14. 第2反応成分が、ヒアルロン酸を含む水性ゲル剤のための製剤である、請求項13に記載の局所製剤システム。
15. 第1反応成分が、サリチル酸、アスコルビン酸、クエン酸、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される1つ以上の弱酸をさらに含み、第1反応成分中の弱酸の総濃度が、少なくとも約0.5％wtである、請求項1に記載の局所製剤システム。
16. 微生物バイオフィルムを含む粘膜表面または皮膚表面上で、第1反応成分および第2反応成分を組み合わせることが、親水性-親油性バランス系に従って安定な乳化混合物を生成する、請求項1に記載の局所製剤システム。
17. 皮膚科学的に許容される殺生物剤が、式：
    R₁OCH₂(OR₂)CH₂OR₃
    で示され、式中、R₁、R₂およびR₃が、個々にHまたはC6からC22のアシル基である、グリコールモノエステルである、請求項1〜16のいずれか一項に記載の局所製剤システム。
18. グリコールモノエステルが、モノカプリル酸グリセロール、モノカプリン酸グリセロール、モノラウリン酸グリセロール、モノミリスチン酸グリセロール、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項17に記載の局所製剤システム。
19. グリコールモノエステルが、約2％wtを超える濃度のモノラウリン酸グリセロールであり、第1反応成分中のカチオン性界面活性剤が、約15％wt〜約35％wtの量である、請求項18に記載の局所製剤システム。
20. 個体において微生物バイオフィルムに関連する皮膚疾患または皮膚状態を処置、制御または防止するための方法であって、該方法が：
    (a)微生物バイオフィルムを含む粘膜表面または皮膚表面を有する個体を提供し；
    (b)個体の粘膜表面または皮膚表面へ前処理溶液を適用し、ここで、前処理溶液が：
    (1)約15％wt〜約35％wtの量のカチオン性界面活性剤；
    (2)1つ以上の皮膚透過性乳化剤を含む医薬的に許容される担体であって、皮膚透過性乳化剤の総量が約5％wt〜約40％wtである担体；および
    (3)少なくとも約2％wtの量の皮膚科学的に許容される殺生物剤であって、殺生物剤が、式：
    R₁OCH₂(OR₂)CH₂OR₃
    で示され、式中、R₁、R₂およびR₃は、個々にHまたはC6からC22のアシル基である、グリコールモノエステルである、殺生物剤
    を含むものであり；そして
    (c)個体の粘膜表面または皮膚表面へ活性化剤を適用することを含み、ここで、活性化溶液が、約0.5％w/v〜約15％w/vの範囲の弱酸の総量を有する1つ以上の弱酸を含む水溶液を含み、かつ：
    (1)1つ以上の弱酸は、約2〜約6の範囲のpHを有し；
    (2)1つ以上の弱酸は、第1滴定点pHを含み；そして
    (3)第1成分のカチオン性界面活性剤は、1つ以上の弱酸の第1滴定点pHより少なくとも約2単位大きいpHを有するものであり；
    ここで、個体の粘膜表面または皮膚表面における前処理溶液と活性化溶液の組合せが、湿潤層を生成し、該湿潤層が、水のプロトン化を増加させて、ヒドロニウムを生成し、かつ該湿潤層が、微生物バイオフィルムへのヒドロニウムおよび皮膚科学的に許容される殺生物剤の送達を増加させ、これにより微生物バイオフィルムを破壊し、個体において微生物バイオフィルムに関連する皮膚疾患または皮膚状態を処置、制御または防止するものである、方法。
21. 活性化溶液が、約0.2％w/v〜約10％w/vの範囲の総量を有する1つ以上の皮膚透過性乳化剤をさらに含み、活性化溶液中の1つ以上の皮膚透過性乳化剤が、グリセロールモノエステル、ソルビタンモノラウレート、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項20に記載の方法。
22. カチオン性界面活性剤が、脂肪酸塩またはけん化有機酸であり、1つ以上の弱酸のpHが、約3.5未満である、請求項20に記載の方法。
23. カチオン性界面活性剤が、ヤシ脂肪酸カリウムである、請求項22に記載の方法。
24. 1つ以上の弱酸が、アスコルビン酸、クエン酸、サリチル酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項22に記載の方法。
25. 医薬的に許容される担体が、1つ以上の非水性油またはゲルをさらに含む、請求項20に記載の方法。
26. 1つ以上の非水性油またはゲルが、オリーブ油、植物油、ワセリン、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項25に記載の方法。
27. 前処理溶液中の1つ以上の皮膚透過性乳化剤が、ソルビタンモノラウレート、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項20に記載の方法。
28. 前処理溶液が、液剤、クリーム剤またゲル剤としての適用のために製剤化され、活性化溶液が、スプレー剤としての適用のために製剤化される、請求項20に記載の方法。
29. 前処理溶液が、化粧品に入っており、活性化溶液が、化粧落としへ組み込まれる、請求項20に記載の方法。
30. 個体の粘膜表面または皮膚表面における前処理溶液と活性化溶液の組合せが、親水性-親油性バランス系に従って安定な乳化混合物を生成する、請求項20に記載の方法。
31. 皮膚状態または皮膚疾患が、アトピー性皮膚炎、湿疹、尋常性ざ瘡、疣贅、創傷感染、真菌性皮膚疾患、およびウイルス性皮膚疾患からなる群より選択される、請求項20に記載の方法。
32. 個体が、ヒトまたは動物である、請求項20に記載の方法。
33. 活性化溶液が、前処理溶液の適用約10秒〜約30秒後に適用される、請求項20〜32のいずれか一項に記載の方法。
34. グリコールモノエステルが、モノカプリル酸グリセロール、モノカプリン酸グリセロール、モノラウリン酸グリセロール、モノミリスチン酸グリセロール、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項20〜32のいずれか一項に記載の方法。
35. 微生物バイオフィルムに関連する皮膚状態または皮膚疾患の処置、制御または防止のための局所製剤であって、該局所製剤が：
    (a)約1％w/v〜約5％w/vの量のカチオン性界面活性剤；
    (b)1つ以上の皮膚透過性乳化剤であって、皮膚透過性乳化剤の総量が約0.5％w/v〜約5％w/vである乳化剤；
    (c)少なくとも約0.1％w/vの量の皮膚科学的に許容される殺生物剤であって、皮膚科学的に許容される殺生物剤が、式：
    R₁OCH₂(OR₂)CH₂OR₃
    で示され、式中、R₁、R₂およびR₃は、個々にHまたはC6からC22のアシル基である、グリコールモノエステルである、殺生物剤；および
    (d)約0.5％w/v〜約15％w/vの量の少なくとも1つの弱酸を含み、ここで：
    (1)少なくとも1つの弱酸は、約2〜約6の範囲のpHを有し；
    (2)少なくとも1つの弱酸は、第1滴定点pHを含み；および
    (3)カチオン性界面活性剤は、少なくとも1つの弱酸の第1滴定点pHより少なくとも約2大きいpHを有するものであり；
    ここで、湿潤層が、微生物バイオフィルムを含む粘膜表面または皮膚表面上への局所製剤の適用の際に形成され、該湿潤層が、水のプロトン化を増加させて、ヒドロニウムを生成し、かつ該湿潤層が、微生物バイオフィルムへのヒドロニウムおよび皮膚科学的に許容される殺生物剤の送達を増加させ、これにより微生物バイオフィルムを破壊するものである、局所製剤。
36. カチオン性界面活性剤が、脂肪酸塩またはけん化有機酸であり、少なくとも1つの弱酸のpHが、約3.5未満である、請求項35に記載の局所製剤。
37. カチオン性界面活性剤が、ヤシ脂肪酸カリウムである、請求項36に記載の局所製剤。
38. 少なくとも1つの弱酸が、アスコルビン酸、サリチル酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項36に記載の局所製剤。
39. 1つ以上の非水性油またはゲルをさらに含む、請求項35に記載の局所製剤。
40. 1つ以上の非水性油またはゲルが、オリーブ油、植物油、ワセリン、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項39に記載の局所製剤。
41. 1つ以上の皮膚透過性乳化剤が、ソルビタンモノラウレート、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項35に記載の局所製剤。
42. 局所製剤が、液剤、クリーム剤またゲル剤としての適用のために製剤化される、請求項35に記載の局所製剤。
43. 製剤が、親水性-親油性バランス系に従って安定な乳化混合物を生成する、請求項35に記載の局所製剤。
44. グリコールモノエステルが、モノカプリル酸グリセロール、モノカプリン酸グリセロール、モノラウリン酸グリセロール、モノミリスチン酸グリセロール、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項35〜43のいずれか一項に記載の局所製剤。
45. グリコールモノエステルが、約500μg/mlを超える濃度のモノラウリン酸グリセロールである、請求項44に記載の局所製剤。
46. 個体において微生物バイオフィルムに関連する皮膚疾患または皮膚状態を処置、制御または防止するための方法であって、該方法が：
    (a)微生物バイオフィルムを含む粘膜表面または皮膚表面を有する個体を提供し；そして
    (b)個体の粘膜表面または皮膚表面へ請求項35〜45のいずれか一項に記載の局所製剤を適用することを含み、ここで該局所製剤の適用が、微生物バイオフィルムを破壊し、これにより個体において微生物バイオフィルムに関連する皮膚疾患または皮膚状態を処置、制御または防止するものである、方法。
47. 皮膚状態または皮膚疾患が、アトピー性皮膚炎、湿疹、尋常性ざ瘡、疣贅、創傷感染、真菌性皮膚疾患、およびウイルス性皮膚疾患からなる群より選択される、請求項46に記載の方法。
48. 個体が、ヒトまたは動物である、請求項47に記載の方法。
49. ヒドロニウムの送達を増加させるための多層組成物であって、該組成物が：
    (a)微生物バイオフィルム上に配置される表面層；
    (b)表面層上に配置される湿潤層であって、湿潤層が、カチオン性界面活性剤、1つ以上の乳化剤、および式：
    R₁OCH₂(OR₂)CH₂OR₃
    を有し、式中、R₁、R₂およびR₃が、個々にHまたはC6からC22のアシル基である、殺生物剤を含む、湿潤層；ならびに
    (c)水および1つ以上の弱酸を含む、湿潤層上に配置されるエマルジョン層
    を含み、
    湿潤層およびエマルジョン層が総重量を構成し、そして：
    (i)カチオン性界面活性剤は、総重量の約10％wt〜約40％wtの量であり；
    (ii)1つ以上の乳化剤は、総重量の約5％wt〜約40％wtの量であり；
    (iii)殺生物剤は、総重量の少なくとも約1％wtの量であり；
    (iv)1つ以上の弱酸は、総重量の約0.5％wt〜約15％wtの量であり；
    (vi)1つ以上の弱酸は、第1滴定点を含み、約2〜約6の範囲のpHを有し；および
    (vii)カチオン性界面活性剤は、1つ以上の弱酸の第1滴定点pHより少なくとも約2単位大きいpHを有し；
    ここで、該湿潤層が、水のプロトン化を増加させて、ヒドロニウムを生成し、かつ該湿潤層が、微生物バイオフィルムへのヒドロニウムおよび殺生物剤の送達を増加させ、これにより微生物バイオフィルムを破壊するものである、組成物。
50. カチオン性界面活性剤が、脂肪酸塩またはけん化有機酸であり、少なくとも1つの弱酸のpHが、約3.5未満である、請求項49に記載の組成物。
51. カチオン性界面活性剤が、ヤシ脂肪酸カリウムであり、1つ以上の弱酸が、アスコルビン酸、サリチル酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項50に記載の組成物。
52. 1つ以上の乳化剤が、ソルビタンモノラウレート、ラクチル酸ステアロイルナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項49に記載の組成物。
53. 表面が、皮膚表面または粘膜表面である、請求項49に記載の組成物。
54. グリコールモノエステルが、モノカプリル酸グリセロール、モノカプリン酸グリセロール、モノラウリン酸グリセロール、モノミリスチン酸グリセロール、および任意のそれらの組合せからなる群より選択される、請求項49〜53のいずれか一項に記載の組成物。