JP2736794B2 - 歯垢生成防止剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明はう蝕並びに歯周炎、歯肉炎及び歯槽膿漏の予
防に関し、詳しくは、これらの発生の原因となる歯垢の
生成防止剤に関する。

【従来の技術】

口腔内の疾患において、う蝕及び歯槽膿漏は、そのい
ずれもが、終局的には歯牙の喪失の原因となる二大疾患
であり、かつ臨床上極めて高頻度に認められるものであ
る。これらの疾患が口腔内に常在する細菌によって引き
起こされること、及びこれらの疾患が発生する機序につ
いては、以下のごとく歯垢の存在が必須の要件であるこ
とが、今や学会の定説となっている。すなわち、食物中
に含まれる庶糖が、口腔内の一常在菌であるストレプト
コッカス・ミュータンス（Streptococcus mutans）が産
生する菌体外酵素であるグリコシルトランスフェラーゼ
（以下、GTaseという）によって不溶性の多糖類（以
下、不溶性グルカンという）に変換され、これが歯牙表
面に付着することにより、ストレプトコッカス・ミュー
タンスを含む常在菌の菌体凝集塊である歯垢が形成され
る。ここにおいて、歯垢の総量から不溶性グルカンと食
物残さを差し引いた残りである約70％相当は細菌体その
ものであり、この菌が、食物中に含まれる糖類を解糖系
によって代謝することにより、乳酸等の有機酸を生じて
歯垢のpHが低下し、歯牙面においてpHが5.4以下になる
と歯牙のエナメル質に脱灰が生じる。これがう蝕の発生
及び進行の機序であり、一方また、歯垢中で増殖する菌
の毒素その他の産生物及び死骸が、歯肉に作用してこれ
を刺激することが、歯周炎、歯肉炎、更に歯槽膿漏の原
因となっている、というものである。 この様に、う蝕及び歯槽膿漏という口腔の二大疾患に
おいて、疾患の成立に歯垢の存在が必須の要因として関
与していることから、何等かの方法で歯垢を除去し又は
歯垢の生成を防止しすることができれば、それらの疾患
を有効に予防することができるものと考えられている。
その考え方に沿って、最近では例えば、歯垢の除去に関
するものでは、不溶性グルカン等の分解酵素が特公昭52
-38113号（フラボバクテリウム属菌由来不溶性グルカン
分解酵素）、特公昭56-1070号（シュードモナス属菌由
来不溶性グルカン分解酵素）、特公昭59-12274号（スト
レプトミセス属菌由来α−1,3−グルコシド結合分解酵
素）等に開示されており、また、歯垢の除去と殺菌とを
組合わせたものが特公昭58-21603（デキストラナーゼと
細菌壁溶解酵素との配合剤）に開示されている。更に、
歯垢の生成を防止するものとしては、例えば、ストレプ
トコッカス・ミュータンスに対して特異的抗菌作用等を
示す物質が、特開昭63-119416号（ギムネマ酸）や特公
昭63-26083号（トリテルペン化合物）等に開示されてい
る一方、特公昭63-24488及び特開昭63-277612の記載に
見られるように、ストレプトコッカス・ミュータンスに
よる不溶性グルカン産生そのものを阻害することによっ
て、口腔内の菌が凝集して菌塊、すなわち、歯垢、を形
成する過程を遮断しようとする方法が試みられるに至っ
ている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のように歯垢の除去又は生成防止
に向けての研究が続けられているものの、未だ、実用に
供されて満足すべき効果を奏すると広く認められた歯垢
除去剤又は生成防止剤を得るまでには至っておらず、強
い効果の歯垢除去剤又は生成防止剤が望まれていた。

【問題点を解決するための手段】

本発明者は、歯垢生成の過程における最初の段階を構
成するものである、ストレプトコッカス・ミュータンス
のGTaseが庶糖を不溶性グルカンに変換する反応におい
て、同酵素を直接に阻害することによれば、不溶性グル
カンの産生を強力に抑制し、それによって、極めて効率
的に歯垢の生成を抑制することができるとの前提に立
ち、ストレプトコッカス・ミュータンスより同酵素を分
離粗製して、各種の物質につき同酵素に対する阻害作用
の有無及び阻害の強さを鋭意検討した結果、驚くべきこ
とに、式（Ｉ） （式中、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、同一又は異なって、
水素原子又はメチル基を示す。）によって示される化合
物又はその医薬として許容される塩がGTaseに対する強
力な阻害作用を有することを発見すると共に、それらの
化合物に、不溶性グルカン産生条件下にてストレプトコ
ッカス・ミュータンスと共に培養された人歯牙表面への
同菌の粘着を完全に防止する効果のあることをも確認
し、本発明を完成するに至った。 すなわち本発明は、上記の式（Ｉ）によって示される
化合物又はその医薬として許容される塩を含有する歯垢
生成防止剤である。 本発明の歯垢生成防止剤の主成分として用いられる上
記式（Ｉ）で示される化合物は、例えば、特開昭59-219
295号に開示された方法に準じて、各々対応する式（I
I） （式中の記号は前記と同意義を有する）とアスコルビ
ン酸とをリン酸を介してエステル結合させることによっ
て容易に合成できる。 なお、式（Ｉ）で示される化合物の医薬として許容さ
れる塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等
のアルカリ金属塩及びカルシウム塩、マグネシウム塩等
のアルカリ土類金属塩があり、これらはいずれも有利に
用いることができる。 また、本発明にかかる歯垢生成防止剤には、式（Ｉ）
で示される化合物又はその医薬として許容される塩の他
に、例えば、第２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、不溶性メタリン酸ナトリ
ウム、非晶質シリカ、結晶質シリカ、アルミノシリケー
ト、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム及びレジン
等の研磨剤、ポリビニルアルコール、カルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アラビアゴ
ム、アルギン酸塩、カラゲナン、等の粘結剤、グリセリ
ン、ポリエチレングリコール及びプロピレングリコール
等の粘ちょう剤、ポリソルベート80、ラウリル硫酸ナト
リウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オレ
イン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ポリオキ
シエチレンソルビタンモノラウレート、庶糖脂肪酸エス
テル、Ｎ−アシルグルタミン酸及びＮ−ラウロイルザル
コシン酸ナトリウム等の界面活性剤、ぶどう糖、麦芽
糖、ソルビトール、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ニン、グルチルリ
チンペリラルチン及びｐ−メトキシシンナミックアルデ
ヒド等の甘味剤、弗化ナトリウム、モノフルオロ酢酸ナ
トリウム及び弗化第一錫等のう蝕抑制剤、メントール、
オイゲノール、チモール、ユーカリプトール及びサリチ
ル酸メチル、等の香味剤、白色ワセリン、流動パラフィ
ン、プラスチベース及びステアリルアルコール等の軟膏
基剤、クロルヘキシジングルコネート、セチルピリジニ
ウムクロライド及びパラベン類等の保存剤、ガムベー
ス、色素及びエタノール等を適宜添加してもよく、例え
ば練歯磨、粉歯磨、液状歯磨、マウスウォッシュ、うが
い用の錠剤及び液剤、トローチ剤、チュウインガム、口
腔軟膏等の種々の形態の剤形で使用できる。これらは公
知の手段で製造でき、その製造のいずれの段階で式
（Ｉ）で示される化合物又はその医薬として許容される
塩を添加してもよい。添加量は製品に対して0.05w/v％
〜5.0w/v％程度が望ましく、0.1w/v％〜2.0w/v％である
ことが更に望ましい。また液状歯磨、マウスウォッシュ
及びうがい用液剤等の液剤の場合においては、その液剤
のpHを4.0〜9.0の範囲に調製することが望ましい。 本発明の構成要素たる式（Ｉ）によって示される化合
物又はその医薬として許容される塩のうち、上記の特開
昭59-219295号に記載されたもの並びに同方法に準じて
合成され得る、特開昭62-145019号、特開昭62-205091
号、特開昭63-139114号、特開昭63-139972号又は特開昭
63-270626に記載されたものについては、抗酸化作用、
抗炎症作用、抗潰瘍作用、ふけ防止作用、白内障予防治
療作用、更年期障害予防治療作用、又は美肌作用を有す
ることが知られているが、これらの作用とは全く異なっ
た、歯垢生成防止作用が上述のごとく本発明の構成要素
たる式（Ｉ）によって示される化合物又はその医薬とし
て許容される塩に存することは驚くべきことである。

【作用】

上述の通り、本発明は、不溶性グルカンを生成する菌
体外酵素であるGTaseそのものに対し阻害的に作用する
ことにより、不溶性グルカンの生成を阻止するものであ
り、従って、不溶性グルカンに絡められて生ずる菌体の
凝集塊である歯垢の生成が防止され、それにより、歯の
解糖系の代謝活動の産物たる乳酸等の酸が歯牙表面で生
成されることによるエナメル質の脱灰や、菌の死骸及び
毒素等に歯肉が刺激されることによって引き起こされる
歯肉の障害が防止される。すなわち、う蝕の発生並びに
歯周炎、歯肉炎及び歯槽膿漏の発生が防止できる。

【実施例】

実験1.GTase阻害作用： ストレプトコッカス・ミュータンスからGTaseを調製
し、庶糖を基質として不溶性グルカンを生成させ、その
生成に対する被験物質の阻害作用を測定した。 方法 粗GTase標品の調製方法： GTaseの調製は「微生物の分離法」（山里一英他編:R
＆Ｄプランニング）、733頁、（１）無細胞GTase標品の
調製、に準じて行った。すなわち、ストレプトコッカス
・ミュータンスATCC 33402をブレインハートインフュー
ジョンブロス（Difco製、以下BHI培地という）中で37
℃、18時間静置培養（細菌量１％）した後、4000回転／
分で10分間遠心して上清を採取し、これに60％飽和にな
る様に硫安を加えて４℃にて緩徐に一夜攪拌して塩析
し、沈澱を5mMリン酸ナリウム緩衝液（pH6.5）に溶液
後、同緩衝液にて４℃にて一夜透析て粗GTaseを得た。 GTaseの活性測定方法： 酵素活性の測定はGTaseによる不溶性グルカンの生成
に対する、阻害活性「微生物の分離法」（同上）、733
頁、（２）微生物培養濾液の活性測定法、に記載の方法
を一部改変して行った。すなわち、試料溶液には下記の
表１及び表２に示す通りに調製した反応液を、対照溶液
には同組成中被験物質溶液の代わりに同量の蒸留水を添
加したものを用いた。試験管に各5mlの試料溶液又は対
照溶液を加え、直立した状態にて、37℃、16時間放置し
反応させ、反応終了後、試験管を震盪して反応液を十分
攪拌し、波長550nmにて吸光度を測定して濁度とした。G
Taseに対する被験物質の阻害活性は、溶媒無添加系の濁
度を対照に、％阻害率として算出した。 〈表１ 基質・被験物質溶液の組成〉 庶糖 1.0 ％ ナトリウムアジド 0.02％ 被験物質 0.01〜1.0 ％50mMリン酸カリウム緩衝液（pH6.5） 適量 全 量 100ml 〈表２ 反応液の組成〉 基質・被験物質溶液 5000μｌGTase標品 100μｌ 5100μｌ 被験物質溶液の調製： 被験物質として本発明の構成要件にかかる物質のうち
から表３の物質（物質１〜６）を使用した。 実験1.1 各被験物質の阻害活性： 表３の各物質について、各々反応液中0.5％の濃度で
のGTase活性を測定し、各被験物質の阻害活性を求め
た。 実験1.2 被験物質濃度と阻害活性との相関： 物質１について0.01％〜1.0％の範囲において、反応
液中における被験物質の各濃度に対するG Tase活性を測
定し、被験物質の濃度と阻害活性との相関を求めた。 実験1.3 反応液のpHと阻害活性との相関： 0.5％濃度の物質１について、表１の基質・被験物質
溶液に水酸化ナトリウム水溶液又は塩酢を添加えること
によってpHを４、５、６、７又は８に調製した液を使用
することによって、反応液のpHを同pHに調製して反応を
行い、各pHにおけるGTase活性を測定し、反応液のpHと
阻害活性との相関を求めた。 結果 1.1 各被験物質の阻害活性： 下記の各被験物質は0.5％濃度において不溶性グルカ
ンの生成をほぼ完全に阻害し、GTase阻害活性で何れも9
0％以上の作用を示した。 実験１−２ 被験物質濃度と阻害活性との相関： 物質１は0.01％から1.0％の範囲内において、次の表
の通りに、不溶性グルカンの生成を阻害した。その阻害
活性は、物質１の濃度に依存性を示し、0.075％以上の
濃度において約90％乃至それ以上の阻害活性を、0.01％
濃度においても約60％の阻害活性を示した。 実験１−３ 反応液のpHと阻害活性との相関： 0.5％濃度の物質１はpH4から８の範囲内において、次
の通り、不溶性グルカンの生成を阻害した。阻害活性
は、GTaseが最大の活性を示したpH6及び７において90％
以上であり、対照でのGTaseの活性自体がやや低下したp
H5においては約70％の阻害を示した。pH4又は８では、
対照でのGTaseの活性そのものが殆ど失われており、阻
害率の算出は、それ故、無意味である。GTaseが活性を
示すpH範囲において、0.5％濃度の物質１を含む反応液
中においては、一様に、不溶性グルカンの生成が極めて
僅かであった。 実験2.人歯牙へ虫歯原因菌の粘着の阻止 方法 試験管２本に５％庶糖を含むBHI培地を加え、各々に
人から得られた滅菌歯牙をステンレスワイヤーで吊し
た。一方の試験管のみに物質１を0.5％の濃度になるよ
うに添加した後、両方の試験管にBHI培地で37℃、18時
間培養したストレプトコッカスミュータンスATCC33402
の菌液を最終濃度10⁸CFU/mlになるように加えた。次い
でこれらを37℃で６時間培養した後、歯牙を取り出して
水洗し、走査型電子顕微鏡で4000倍にて観察した。 結果 第１図は物質１を添加することなく培養した歯牙の表
面の走査型電子顕微鏡写真（倍率;4000倍）であり第２
図は物質１を添加して培養した歯牙の表面の走査型電子
顕微鏡写真（倍率;4000倍）である。物質１を添加せず
に培養した歯牙表面には第１図に見られるとおり多数の
ストレプトコッカス・ミュータンスの菌体の粘着及び集
落形成が認められたが、物質１を添加して培養した歯牙
表面には第２図に見られるとおり菌体の粘着も集落形成
も全く認められず、物質１により菌体の歯牙表面への粘
着及びそれに続く集落形成が完全に阻止されることが確
認された。 以下に本発明の歯垢生成防止剤の実施例を示す。 ［実施例１］練歯磨 成分 重量（％） 第二リン酸カルシウム 50.0 ラウリル硫酸ナトリウム 2.0 グリセリン 20.0 ヒドロキシエチルセルロース 1.0 物質１ 2.0 サッカリンナトリウム 0.1 香料 1.0 プロピルパラベン 0.005 水 適量 全量 100 ［実施例２］粉歯磨 成分 重量（％） 炭酸カルシウム 75.0 グリセリン 10.0 香料 1.0 プロピルパラベン 0.005 ラウリル硫酸ナトリウム 1.3 物質２ 1.0 サッカリンナトリウム 0.1 水 適量 全量 100 ［実施例３］液状歯磨 成分 重量（％） グリセリン 30.0 エタノール 5.0 ポリアクリル酸ナトリウム 5.0 物質３ 2.0 ラウリル硫酸ナトリウム 2.0 サッカリンナトリウム 0.1 香料 1.0 水 適量 全量 100 ［実施例４］マウスウォッシュ 成分 重量（％） エタノール（95％） 5.0 プロピレングリコール 20.0 ソルビトール 0.5 g ハッカ油 0.1 物質４ 0.1 水 適量 全量 100ml ［実施例５］うがい用錠剤 成分 重量（％） 炭酸水素ナトリウム 53.0 クエン酸 16.0 リン酸−ナトリウム 16 ポリエチレングルコール4000 5.0 香料 5.0 物質５ 5.0 全量 100 ［実施例６］うがい用錠剤 成分 重量（％） 物質Ｉ 0.2 ホウ酸 5.0 ホウ砂 0.5 水 適量 全量 100 ［実施例７］トローチ剤 成分 重量（％） アラビアゴム 8.0 ブドウ糖 78.0 物質１ 2.0 香料 1.0 水 適量 全量 100 ［実施例８］チュウインガム 成分 重量（％） ガムベース 30.0 キシリトール 35.0 ソルビトール 30.9 物質１ 0.1 香料 1.0 炭酸カルシウム 3.0 全量 100 ［実施例９］口腔軟膏 成分 重量（％） 物質１ 0.5 プラスチベース 40.0 白色ワセリン 5.0 流動パラフィン 20.0 カルボキシメチルセルロースナトリウム 34.5 全量 100

【図面の簡単な説明】

第１図は、物質１を添加せずに培養した歯牙の表面にお
いて生育した微生物の形態を表す図面に代わる写真（走
査型電子顕微鏡写真：倍率4000）であり、第２図は、物
質１を添加して培養した歯牙の表面において生育した微
生物の形態を表す図面に代わる写真（走査型電子顕微鏡
写真：倍率4000）である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】式（Ｉ） （式中、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、同一又は異なって、水
   素原子又はメチル基を示す。）によって示される化合物
   又はその医薬として許容される塩を含有することを特徴
   とする、歯垢生成防止剤。
2. 【請求項２】含有量が0.05w/v％〜5.0w/v％である特許
   請求の範囲第（１）項記載の歯垢生成防止剤。
3. 【請求項３】医薬として許容される塩がナトリウム塩、
   カリウム塩、カルシウム塩又はマグネシウム塩である特
   許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の歯垢生成
   防止剤。