生体分子研究と治療学ジャーナル

概要

ハーブ蚊よけナノパッチの改良

PD ジュヤル

蚊は、人間を苦しめる最も厄介な吸血昆虫の 1 つです。ハマダラカ属、イエカ属、ヤブカ属に属するいくつかの蚊種は、デング熱、マラリア、黄熱病、日本脳炎、その他の感染症など、さまざまな病気の病原体を媒介します。蚊だけで 7 億人以上に病気を媒介し、世界中で毎年 100 万人以上の死亡が報告されています。そのため、蚊の駆除は世界中で重要な公衆衛生上の懸念事項です。市販されている蚊よけ製品や器具のほとんどが人間に有害な影響を与えることが報告されているため、本研究の目的は、効果的な植物ベースの蚊よけ製品を開発することです。

 

ヤブカ、ハマダラカ、イエカなどの蚊は、マラリア、フィラリア症、黄熱病、日本脳炎、チクングニア熱、デング熱など、多くの命にかかわる病気を引き起こすさまざまな原生動物、ウイルス、細菌の媒介動物として知られており、公衆衛生にとって深刻な脅威です。これらの媒介動物は、特に熱帯地域の発展途上国の社会経済的発展に対する大きな障害と考えられてきました。近年、媒介動物媒介疾患を制御するために多大な努力が払われているにもかかわらず、マラリアだけでも年間2億5千万件の症例と80万人の死者を出しており、そのうち85%が5歳未満の子供です（WHO、2010年）。したがって、媒介動物媒介疾患の治療よりも、蚊の予防のほうが効果的かもしれません。したがって、露出した皮膚部分には蚊よけ剤を使用することを強くお勧めします。虫よけ剤は通常、蒸気バリアを提供して節足動物が皮膚表面と接触するのを防ぐことで機能します。市販の蚊よけ剤のほとんどは、N, N-ジエチル-3-メチルベンズアミド (DEET)、ジメチルフタレート (DMP)、アレスリンなどの非生分解性の合成化学物質を使用して製造されており、環境への曝露量が増加し、許容できない健康リスクにつながる可能性があります。公共の安全に対する懸念が高まる中、植物由来の天然製品の使用に対する新たな関心が求められています。天然製品は効果的で、環境に優しく、生分解性があり、安価で、入手しやすいためです。

Currently, the US Environmental Protection Agency (US-EPA) has registered citronella, lemon, and eucalyptus oil as insect repellents due to their relatively low toxicity, high efficacy, and customer satisfaction. These are effective in the concentration range of 0.05% to 15% (w/v) alone or in combination with other natural or commercial insect repellents. Citronella oil does repel mosquitoes and is required in its large amount to be effective due to the rapid volatility (evaporates too quickly from surfaces to which it is applied) and, hence, it would be unsafe for topical application because of its irritant nature (in the said concentration range). Formulating cream may ensure the avoidance of direct contact of the oil to skin and diminish the volatility, which would lead to the effective and safe (nonirritant) delivery of the oil for longer duration.

In-process quality control (IPQC) is a crucial phase in the manufacture of mosquito repellents. Some specific tests are performed at various time points in the manufacturing process to ensure that the finished products are consistent from run to run, remain effective over a long period, and are safe to use. Initially, raw materials are checked to ensure whether they meet the previously set specifications or not. Consequently, formulation of interest is tested on the basis of pH, specific gravity, and moisture content . As far as development of cream (a semisolid formulation) is concerned, other unambiguous quality control parameter like texture profile need to be addressed appropriately in order to improve the stability, elegancy, and, hence user acceptance more deliberately.

 

Mechanism:

 

The Nanopatch is designed to deposit vaccine antigens just under the surface of the skin, amongst the dense populations of immune cells. This enables the antigens to be efficiently and effectively trafficked to lymph nodes for processing. In a wide range of animal models we’ve shown that as little as 1/10 – 1/100 of a dose of vaccine delivered this way can produce an immune response equivalent to a full dose by needle/syringe. We’re exploring this effect in humans in current clinical studies. In addition to this, vaccines coated onto the Nanopatch are in a dry format and can be engineered to be stable outside of cold-chain – a huge potential win for developing and emerging markets.

 

An insect repellent is a substance applied to skin, clothing, or other surfaces which discourages insects from landing or climbing on that surface. Insect repellents help prevent and control the outbreak of insect-borne diseases such as malaria, Lyme disease, dengue fever, bubonic plague, river blindness and West Nile fever. Pest animals commonly serving as vectors for disease include insects such as flea, fly, and mosquito; and the arachnid tick.

 

虫よけ剤の中には殺虫剤もありますが、ほとんどは単に虫を追い払い、飛ばしたり這わせたりするものです。ほとんどの虫よけ剤は大量に投与すると死に至る可能性がありますが、殺虫剤として分類されているということは、少量でも死に至ることを意味します。

 

結果：

 

環境に優しく、生分解性の天然殺虫剤や忌避剤、特に植物由来の殺虫剤や忌避剤の使用を促進するために、多大な努力が払われてきました。しかし、効果の持続期間が限られていることが、これらの製品の大きな欠点です。当技術分野では、エッセンシャル オイルやエッセンシャル オイルの組み合わせなどの芳香物質を制御された時間で放出する、安全でコスト効率が高く、非常に効率的なキャリア/吸収剤組成物が求められています。

忌避作用は、ユーカリ油、シトロネラ油、ゼラニウム油、ローズマリー油、レモングラス油、ニーム油などのエッセンシャル オイルの 1 種類または混合物によるものです。結果として得られたナノパッチは、表面積と体積の比率の向上、高い多孔性、多数の活性部位、およびカプセル化されたオイルの制御された放出を示しています。開発されたナノパッチは、エッセンシャル オイルのマトリックスとして機能し、穴あきの裏地基板に封入され、さらに揮発性成分を外部環境から保護するための剥離ライナーが付いています。結果として得られたパッチは、飛翔昆虫に対する効果的な個人保護手段を提供し、子供にも安全に使用できます。