CN104105500B

CN104105500B - 基于牛磺罗定和鱼精蛋白组合的广谱抗微生物组合物以及包含此类组合物的医疗装置

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Publication number: CN104105500B
Application number: CN201280058777.2A
Authority: CN
Inventors: J.普里维; X.茗
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: AU2012316141A1; EP2760462A2; JP2014528954A; KR20140068247A; BR112014007749A2; AU2012316141B2; US20130251774A1; CN104105500A; RU2014117157A; BR112014007749B1; US9220814B2; WO2013049149A2; CA2849756A1; US9205179B2; KR101942766B1; EP2760462B1; JP6017567B2; US20130084319A1; RU2628539C2; ES2750034T3

Abstract

本发明公开了新型抗微生物组合物和涂料。所述抗微生物组合物由牛磺罗定和包括鱼精蛋白盐的鱼精蛋白的混合物组成。所述抗微生物组合物对于植入式医疗装置的涂料是尤其可用的。所述抗微生物组合物针对广谱微生物是有效的。

Description

基于牛磺罗定和鱼精蛋白组合的广谱抗微生物组合物以及包含此类组合物的医疗装置

序列表

本申请包含序列表，其以ASCII形式通过EFS-Web提交，并且在此通过引用以其整体并入。所述建立于2013年1月8日的ASCII拷贝被命名为ETH562WO.txt并且大小为3,742字节。

技术领域

本发明的技术领域涉及抗微生物组合物，更具体地涉及与医疗装置一起使用的牛磺罗定和鱼精蛋白的组合。

背景技术

医源性感染受到卫生保健提供者和患者的极大关注。即使基础外科手术是成功的，当患者在手术部位处获得感染时，相对常规的外科手术也可对健康造成灾难性后果。医院和卫生保健提供者已制定感染防治方案和预防措施，以减少医源性感染的发病率。这些包括手术室中的无菌区，器械消毒程序，净化服和手套，HEPA过滤的空气流，在开始手术前将患者手术部位周围的皮肤以抗微生物的方式彻底擦净，清洁方案等。然而，尽管有此类程序和方案，但每当医疗装置被用于外科环境中时，便形成感染风险，即使医疗装置本身被提供在其包装中时是无菌的。由于侵入式或植入式医疗装置，诸如静脉内导管、动脉移植物、鞘内注射或颅内分流管、网片、缝合线、密封剂和假体装置、在与身体组织和液体紧密接触的同时形成病原体进入的入口，导致显著增加感染的风险。手术部位感染的发生常常与定植于医疗装置并形成生物膜的细菌相关联。例如，在外科手术期间，来自周围环境的细菌可进入手术部位周围的非无菌区域，并连接到与患者接触或被植入至患者体内的医疗装置上。然后细菌可使用植入的医疗装置作为进入周围组织的途径。医疗装置上的此类细菌定植可引起感染，从而导致发病率和死亡率。

已经开发出多种用于降低与侵入式或植入式医疗装置相关联的感染的风险的方法，该方法将抗微生物剂掺入医疗装置之中或之上，例如，抗微生物涂料或带有此类药剂的复合聚合物材料。此类装置有利地提供充分有效的抗微生物剂含量，以抵制在装置处于适当位置后的时间段内可进入患者体内的任何细菌污染，包括抑制形成难以处理的生物膜。已经与植入式医疗装置一起使用的常规的抗微生物组合物包括三氯生，银，和葡糖酸氯己定，还可包括抗生素诸如利福平，米诺环素，克林霉素和庆大霉素。但是，应当理解为此目的而使用抗生素增加了对抗生素耐药性的关注。此类耐药性通常不与非抗生素的抗微生物剂一起存在。

用于处理医疗装置的抗微生物组合物是本领域已知。组合物可经由常规的涂料工艺被施加到装置上，或可被复合到用于制造装置的聚合物组合物中。然而，植入至体内的装置与具有受限接触人体组织和体液的装置之间存在差异。可用于不是为植入而设计的装置的有效抗微生物组合物的毒性可排除在植入式装置之中或之上使用该抗微生物组合物。对于具有相对大的表面积的大的植入物尤其如此。

与制备大尺寸抗微生物植入装置(例如外科用网片)相关的一项具体挑战涉及施加安全且有效的抗微生物组合物量，其足以防止植入物在植入后的细菌定殖，同时不会对患者产生有害的副作用并保持装置的功能。已知牛磺罗定是具有安全内部(在体内)使用过程的温和型抗微生物剂，因而具有与植入式医疗装置一起安全使用的可能性。与在植入式医疗装置之上或之中使用牛磺罗定相关联的一项挑战是通常需要大量的抗微生物组合物以便是有效的。这可影响该装置的若干功能方面，包括该装置的外观(例如，出现斑纹)和抓握(例如，柔韧性)。此外，大量的任何抗微生物剂在植入之后可具有一定的毒性作用。毒性程度常常与装置之上或之中所存在的抗微生物剂的数量或量关联。

牛磺罗定的使用常常与导管或流体锁定相关联。同样已知的是硫酸鱼精蛋白与此类锁定一起用作抗凝剂。此类用途不考虑长期植入的医疗装置，因为抗凝剂常常因显而易见的原因而被禁用。

因此，需要一种新的且具有改善的，安全有效的抗微生物组合物，与具有改善的抗微生物性能的植入式医疗装置一起使用，同时使用减少的组合物数量。

发明内容

因此，本发明公开了新型抗微生物组合物。抗微生物组合物可用于植入式医疗装置。组合物由约50重量％至约99重量％的牛磺罗定和约1重量％至约50重量％的鱼精蛋白或鱼精蛋白盐组成。

本发明的另一个方面是具有涂覆有上述抗微生物组合物的表面的至少一个区域或部分的医疗装置。在一个优选的实施例中，医疗装置是植入式的。

本发明的另一个方面是包含上述抗微生物组合物的抗微生物涂料组合物。所述涂料组合物尤其可用于植入式医疗装置。

本发明的又一个方面是用上述抗微生物组合物或抗微生物涂料组合物涂覆医疗装置的表面的至少一个区域或部分的方法。所述方法尤其可用于植入式医疗装置。

本发明的另一方面是由聚合物树脂和上述抗微生物组合物的组合而制成的医疗装置。在一个优选的实施例中，所述装置为植入式的。

本发明的这些和其它特征及优点将通过下列具体实施方式和附图变得更为显而易见。

附图说明

图1是通过针对金黄色葡萄球菌的体外功效测定的牛磺罗定和硫酸鱼精蛋白的协同作用图。

图2是通过针对大肠杆菌的体外功效测定的牛磺罗定和硫酸鱼精蛋白的协同作用图。

具体实施方式

本文中使用的术语植入式医疗装置被定义为具有其常规含义并指由生物相容性材料制成以插入或植入受试人体或动物体内的任何装置或植入物，包括但不限于支架(例如，冠脉支架、包括外周支架和移植物支架的血管支架、泌尿道支架、尿道/前列腺支架、直肠支架、食道支架、胆道支架、和胰腺支架)、外科缝合线、外科针、网片、电极、导管、导线、植入式起搏器、心律转变器或去纤颤器外壳、接头、螺钉、棒、眼科植入物、股骨针、骨板、移植物、吻合装置、血管周围包裹物、缝合线、缝钉、脑积水分流器、透析移植物、肛门袋连接装置、耳引流管、起搏器和植入式心律转变器以及去纤颤器的导线、椎盘、骨针、缝合锚、止血屏障物、夹钳、螺钉、板、夹具、血管植入物、组织粘合剂和密封剂、组织支架、各类敷料(如，伤口敷料)、骨替代品、管腔内装置、血管支架等，及其等同物。

植入式医疗装置可由任何合适的常规生物相容性材料形成，包括但不限于聚合物(包括稳定或惰性聚合物、有机聚合物、有机-无机共聚物、无机聚合物、以及可生物降解的聚合物)、金属、金属合金、无机材料诸如硅、玻璃、及其复合物，包括带有一种材料的芯和不同材料的一个或多个涂料的成层状结构。这些材料可以是可生物吸收的，部分可生物吸收的，或不可吸收的。本文使用的术语可生物吸收的被定义为具有其常规含义，因为其基本上是在不到三年内从植入位点被吸收的聚合物材料。其中可生物吸收的聚合物可以为可生物降解的，从而主链或侧链降解或溶解成从体内代谢和/或排泄出的较低分子量的聚合物。

可生物吸收的聚合物可包括常规的生物相容性可生物吸收的聚合物，包括但不限于，聚醚，诸如聚乙二醇或聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、多羟基酸、聚丙交酯、聚乙交酯、多羟基丁酸、多羟基戊酸、聚己内酯、聚二氧杂环己酮、合成的和天然的寡氨基酸和聚氨基酸、聚磷腈、聚酸酐、聚原酸酯、聚含氧酸酯(polyoxaester)、聚磷酸酯、聚膦酸酯、多元醇、多糖、聚醚、聚酰胺、脂族聚酯、芳族聚酯、它们的可聚合物质的共聚物、以及可吸收生物玻璃。不可吸收的聚合物可包括常规的生物相容性聚合物，包括但不限于聚链烯烃、聚丙烯、聚乙烯、部分卤化的聚烯烃、完全卤化的聚烯烃、氟化聚烯烃、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚异戊二烯、聚苯乙烯、有机硅聚合物、聚碳酸酯、聚芳醚酮、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、不可降解的多糖诸如纤维素、细菌纤维素、以及它们的可聚合物质的共聚物。

本发明的抗微生物组合物的组分包括含羟甲基的化合物，诸如牛磺罗定和鱼精蛋白，或者优选地具体为鱼精蛋白盐诸如硫酸鱼精蛋白或盐酸鱼精蛋白，任选地在溶剂或涂料溶液中。

“含羟甲基的化合物”或“羟甲基转移剂”表示包含或在生理条件下能够产生羟甲基分子的化合物。含羟甲基的化合物表征为具有R-CH2-OH基团，其中R为烷基、芳基或杂基。本发明还包括使用能够产生或转换成含R-CH2-OH结构的化合物的化合物。

牛磺罗定(二(1，1-氢化二氧-1,2,4-噻二嗪基，4)-甲烷)是氨基酸牛磺酸的衍生物且具有抗微生物性能。据信牛磺罗定经化学反应与细菌的细胞壁结构发生作用。暴露于化合物的细菌被杀死并且释放的毒素被灭活。已示出牛磺罗定在超过40g/天的系统性剂量和达到并超过300g的累积剂量下是安全的且具有良好的耐受性。牛磺罗定已被用于治疗患有腹膜炎的患者并被用作封管溶液以预防与中心静脉导管-相关的感染。相比在医疗装置上所使用的其它已知抗微生物组合物，牛磺罗定的抗微生物特性相对较弱，因此需要更多的剂量来实现功效。即使为在特定医疗装置上实现功效所需的牛磺罗定的量是安全且生物相容性的，但是含有如此相对高剂量的医疗装置上的涂料的物理特性可能受到不利冲击或影响。因此，医疗装置上所使用的牛磺罗定需要一种具有减少的抗微生物剂量的高效组合物。在本发明的实践中，可替代地或与牛磺罗定结合使用的类似牛磺罗定的化合物，如牛磺罗塔(Taurultame)(38668-01-8)、环牛磺罗定(Cyclotaurolidine)(220928-22-3)，或类似作用的分子，如Cilag61(531-18-0)或Noxiflex S(15599-39-0)。

鱼精蛋白是小的富精氨酸的高阳离子肽。鱼精蛋白是结合某些鱼类精子中的核酸发现的，并且具有中和肝素的特性。在某些手术过程中，硫酸鱼精蛋白常常被施用以交换所施用的大剂量的肝素。鱼精蛋白还可以其游离形式或盐的形式使用。本发明的实践中可用的合适的鱼精蛋白为，例如，硫酸鱼精蛋白或盐酸鱼精蛋白。在本发明的实践中，优选使用制药等级批准的鱼精蛋白(USP等级)源。

鱼精蛋白还用作肽的混合物。根据Hvass(2005)，HvassA和Skelbaek-PedersenB， J. Pharm BiomedAnal37(3)：551-7(2005)，可商购获得的鱼精蛋白常常作为硫酸盐而获得，并且对于胰岛素制剂，通常使用来自鲑科鱼的鲑科鱼精蛋白。鲑科鱼精蛋白可被归类为单鱼精蛋白，因为仅存在一个碱性氨基酸，精氨酸。几乎构成鲑科鱼精蛋白中所有含氮物质的四种主要肽已被完全表征。

根据Block(1937)，Yale J Biol Med.1937May；9(5)：445-503，已经根据鱼精蛋白的主要或碱性氨基酸含量将其划分为四个组；它们包括

(1)仅精氨酸(单鱼精蛋白)

(2)精氨酸和赖氨酸(双鱼精蛋白)

(3)精氨酸和组氨酸(双鱼精蛋白)

(4)精氨酸、组氨酸和赖氨酸(三鱼精蛋白)

下文描述了可用的鱼精蛋白及其水解液或片段的例子。

-水解的鱼精蛋白(1030905-03-3，序列：1RRRRGGRRRR)(SEQ ID NO：1)

-低分子量鱼精蛋白(121052-30-0，序列长度：14，序列：1VSRRRRRRGG RRRR)(SEQID NO：2)

-低分子量鱼精蛋白(756860-86-3，序列长度：6，序列：1PRRRRR)(SEQ ID NO：3)

-低分子量鱼精蛋白(756860-88-5，序列长度：13，序列：1ASRRRRRGGR RRR)(SEQID NO：4)

-低分子量鱼精蛋白(1115247-45-4，序列长度：10，序列：1PRRRRSSPPR)(SEQ IDNO：5)

-Stelline C(142847-28-7，序列长度：26，序列：1

-RRRRRHASTK LKRRRRRRRH GKKSHK)(SEQ ID NO：6)

-鱼精蛋白1a(虹鳟鱼睾丸)(78473-81-1，序列长度：30，序列：1PRRRRASRRVRRRRRPRVSR RRRRGGRRRR)(SEQ ID NO：7)

-鱼精蛋白(减少的大鼠精子)(119370-87-5，序列长度：50序列：1ARYRCCRSKSRSRCRRRRRR CRRRRRRCCR RRRRRCCRRR RSYTFRCKRY)(SEQ ID NO：8)

1鱼精蛋白St1(减少的马精子)(110616-21-2，序列长度：49，序列：ARYRCCRSQSQSRCRRRRRR RCRRRRRRSV RQRRVCCRRY TVLRCRRRR)(SEQ ID NO：9)

-鱼精蛋白(欧洲鲈)(147414-03-7序列长度：34

-序列：

1PRRRRQASRP VRRRRRTRRS TAERRRRRVV RRRR)(SEQ ID NO：10)

-鱼素(8001-16-9)三精朊

-

-用作抗肝素药剂的另外的类似鱼精蛋白分子，诸如聚凝胺，特利加压素，罗米司亭(Romiplostim)，伊屈泼帕(Eltrombopag)，或类似凝缩DNA的多聚精氨酸，多溶素和最终类似鱼精蛋白的蛋白质或类似鱼精蛋白的肽，其连同鱼精蛋白类型和组蛋白类型一起为精子核碱性蛋白(SNBP)组。类似鱼精蛋白的SNBP表示大多的结构异类组，由富含赖氨酸和精氨酸氨基酸二者的碱性蛋白质组成。另外的类似鱼精蛋白的肽有时根据US5614494被描述为合成类似鱼精蛋白的多阳离子肽，其具有少于n-鱼精蛋白的总阳离子电荷的总阳离子电荷。

-另外的类似鱼精蛋白的分子可具有与持续的胰岛素制剂，例如Surfen(dihrochloride5424-37-3或基料3811-56-1)，可带有微量锌的珠蛋白相同的作用模式。

本发明的抗微生物组合物中的牛磺罗定和鱼精蛋白的量将足以提供有效的抗微生物活性，而不表现出任何显著的毒性水平。通常，抗微生物组合物中所存在的牛磺罗定量将约为50重量％至约99重量％，更典型地约60重量％至约90重量％，优选地约70重量％至约90重量％。抗微生物组合物中所存在的鱼精蛋白或鱼精蛋白盐量通常将为约1重量％至约50重量％，更典型地约5重量％至约50重量％，优选地约10重量％至约50重量％的量存在于本发明的。

本发明的抗微生物组合物可与医疗装置一起使用从而以多种方式提供抗微生物效果。该组合物可包含在涂料组合物中并利用包括浸渍，刷涂和喷涂在内的常规涂覆工艺涂覆到医疗装置的表面上。抗微生物组合物还可以其它常规的方式结合到医疗装置中，包括复合到树脂中，然后从所得的复合树脂挤出或模塑医疗装置。

常规的技术和工艺可用于将本发明的组合物和涂料施加至医疗装置和植入物的表面上。所述技术包括但不限于浸涂、喷涂、喷墨(溶剂喷射)应用、溶胀、借助于烧结的粉末涂覆、注塑、以及等离子或激光沉积涂覆等。如先前在上文提到的，如果需要，本发明的抗微生物组合物可与聚合材料复合或混合，然后以颗粒或粉末的固体或半固体形式的混合物或共混物使用。然后此类聚合混合物或共混物可以常规的方式加以处理，包括但不限于压制成片剂、挤出、注塑等。

在一个优选的实施例中，本发明的抗微生物涂料被应用为液体涂料组合物。所述液体涂料组合物通常将利用一种或多种液体溶剂或载体，以及根据适应症，可使用不同的溶剂体系。

被任选地包含在本发明的抗微生物涂料组合物中的常规溶剂包括但不限于，注射用水、乙醇/水混合物、异丙醇水混合物、甘油/水混合物、蛋白质溶液、以及血液和血清。如果需要，当被用作涂料组合物时，附加的常规生物相容性组分可被包含在本发明的抗微生物组合物中，包括表面活性剂、增稠剂、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、羧甲基纤维素、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、葡聚糖、聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物、聚乙氧基化蓖麻油等、以及它们的组合。本发明的抗微生物涂料将包含足量的本发明的抗微生物组合物，从而提供有效的抗微生物效果，而不表现出显著的毒性水平。例如，包含在涂料组合物中的本发明的抗微生物组合物的量通常将为约0.1重量％至约10重量％，更典型地约2重量％至约4.5重量％，优选地约2重量％，剩下的为一种溶剂或多种溶剂及其它任选的添加剂。本领域技术人员将会理解，这些量可根据若干因素而改变，所述因素包括医疗装置的尺寸和形状、体内植入装置的位置、植入装置的组合物、患者的年龄和体重、植入物将保持在患者体内的持续时间长度、植入物的表面积等。

当在抗微生物涂料组合物中使用本发明的抗微生物组合物时，可通过常规的方式制备涂料组合物。例如，按下面的方式，在常规的混合容器中混合所需量的抗微生物组合物与溶剂。合适的，常规的容器设有搅动装置，例如磁力搅拌棒或桨式搅拌器。在搅拌条件下，将溶剂或溶剂混合物添加到容器中，以及将定量的例如硫酸鱼精蛋白的鱼精蛋白或鱼精蛋白盐添加到容器中。如果或按需将混合物加热，并且添加定量的牛磺罗定。添加所需的任何附加溶剂/溶剂混合物以调节所述混合物的最终浓度。本领域技术人员将明白可将附加的常规生物相容性组分添加到包含树脂、表面活性剂、颜料等在内的涂料组合物中。

针对诸如腹膜内灌洗的注射或内部使用，基本上水基体系是优选的，例如，林格(Ringer)，等渗氯化钠或葡萄糖。可以用HCl，H2SO4或磷酸将pH调节至5-7。可任选地添加增粘剂诸如PVP，HES或CMC。还可添加合格的注射防腐剂诸如甲基-4-羟基苯甲酸或丙基-4-羟苯酸盐。此类溶液还可恰好在通过浸渍或洗涤或冲洗使用前用于处理植入式医疗装置。

根据适应症，可以使用一种或多种化合物的分散体。可根据Mori(2010)，在牛磺罗定存在下或通过在单独步骤添加牛磺罗定来制备肝素/鱼精蛋白颗粒，Mori等人(2010)、 Mori Y、Nakamura S、Kishimoto S、Kawakami M、Suzuki S、Matsui T、Ishihara M、 International Journal of Nanomedicine Vol5，147-155(2010)。

对于局部施用，可在不诱导鱼精蛋白絮凝的情况下添加一定量的醇，诸如，例如乙醇或异丙醇，如果需要溶液，优选低于40％(v/v)的醇组分。另外优选注射用水、用盐酸调节pH，聚乙二醇4000和NaCl。附加的成分任选地包括(3-酰胺丙基椰油酸)二甲基铵乙酸盐、钠D葡糖酸盐、甘油85％、氯化钠、以及纯化水。

硫酸鱼精蛋白溶液1％与Lavasept浓缩物(20％聚盐酸己双胍(Polyhexanid)和1％聚乙二醇4000)或与Octenisept在1比9至1∶1的比率是相容的。牛磺罗定可溶解到混合物中，从而提供2％的最终牛磺罗定浓度。

为了在封装之前涂覆植入式医疗装置以提供本发明的涂覆的装置，根据所需结果、涂覆工艺、应用等，可利用包含本发明的抗微生物组合物的若干类型的涂料溶液。可使用不带粘合剂或带有诸如PVP、PEG、CMC、HES、葡聚糖、普郎尼克(Pluronic)、Chremophor的水溶性粘合剂的涂料组合物，且该涂料组合物由水中的牛磺罗定/鱼精蛋白的混合物制成。如果需要大于2重量％牛磺罗定的涂料浓度，则牛磺罗定可以溶解在丙酮/水的90/10-70/30直到达到4重量％，然后首先用牛磺罗定涂覆植入物。如果期望或需要聚合物粘合剂诸如PLA或PLGA，则另外可将聚合物溶解在丙酮/水混合物中。在第二步骤中，鱼精蛋白溶液基本上从水中涂覆。涂覆步骤可被变换并且可添加临时干燥步骤。涂料组合物中所使用的任选的聚合物粘合剂量将足以提供牛磺罗定的有效释放并且另外确保处理期间的足够的机械稳定性。

可进行将本发明的抗微生物组合物与树脂复合，由此用于外科网片的牛磺罗定与本体聚合物(例如，聚二氧杂环己酮)的比率应当高于30重量％比70重量％，药物比聚合物优选高于50重量％比50重量％，从而确保足够高的释放率。对于骨植入物，较高的聚合物比率可用于确保较慢的释放和长效作用。牛磺罗定/鱼精蛋白的混合物优选在低于150℃下，并且优选在保护气氛诸如氮气或氩气中与聚二氧杂环己酮复合。使用诸如注塑和挤出的常规的工艺可将化合物转化成不同的形状，包括医疗装置，或通过诸如胶粘、缝合、针织、熔融等常规的方法将化合物施加到医疗装置上。根据EP1251794(以引用方式并入，在实例16中)的一种优选成型工艺，其中小球被引入植入式绳索中。可通过复合、或通过制片或并入至胶囊剂中来制备1mm至3mm的球。植入物优选可吸收的并且可用作，例如，针对骨髓炎的Septopal链TM系统的可替代的不含抗生素的形式。

在本发明的另一个实施例中，本发明的抗微生物组合物被封装在两膜之间，所述膜可具有用于包含抗微生物组合物的适当尺寸孔并确保充分有效的释放。本发明的抗微生物组合物可被包含在织物袋中，该织物袋由可吸收聚合物制成，优选为具有微孔以防止粉末从容器脱离的织造或非织造材料。

对于一些适应症，有利的是任选地将附加活性剂与本发明的抗微生物组合物结合使用。与本发明的组合物结合使用的活性剂的选择和利用取决于想要产生的期望的有益效果。例如，有利的是提供这样的植入物(涂覆的或复合的)，其包含根据本发明的具有至少一种附加的生物活性成分或试剂的抗微生物组合物，其可在植入后任选地局部释放。适合作为活性剂的物质可以是天然存在的或合成的，并且包括但不限于例如，抗生素、抗微生物剂、抗菌药、防腐剂、化学治疗剂、细胞抑药剂、转移抑药剂、抗糖尿病药、抗真菌剂、妇科剂、泌尿剂、抗过敏药、性激素、性激素抑药剂、止血剂、激素、肽激素、抗抑郁药、维生素诸如维生素C、抗组胺剂、裸DNA、质粒DNA、阳离子DNA复合物、RNA、细胞成分、疫苗、在体内天然存在的细胞或经基因修饰细胞。活性剂可以胶囊包封的形式或吸附形式存在。借助于此类活性剂，根据可实现的施用或治疗效果(例如，更好的伤口愈合，或炎症抑制或减少)，可以改善患者的预后。

优选的作为活性剂的是常规的抗生素，其包括例如庆大霉素或ZEVTERA^TM(头孢托罗酯)牌抗生素(可得自Basilea Pharmaceutica公司(Basel Switzerland))的此类药剂。最优选的是使用针对不同的细菌和酵母(即使存在体液时)的高效广谱抗微生物剂，诸如癸双辛胺啶，癸双辛胺啶二盐酸盐(可作为活性成分以

消毒剂得自Schulke&Mayr公司(Norderstedt，Germany)，聚六亚甲基双胍(PHMB)(可作为活性成分以

得自Braun，Switzerland)、三氯生，铜(Cu)、银(Ag)、纳米银、金(Au)、硒(Se)、镓(Ga)、N-氯牛磺酸、醇基防腐剂诸如Listerine(R)漱口水、Nα-月桂酰-L-精氨酸乙酯α-乙基-N-月桂酰-L-精氨酸盐酸盐、(LAE)、肉豆蔻酰氨基丙基二甲胺(MAPD，可作为活性成分以SCHERCODINE^TM M获得)、油酰胺丙基二甲胺(OAPD，可作为活性成分以SCHERCODINE^TM O获得)、以及硬脂酰氨基丙基二甲胺(SAPD，可作为活性成分以SCHERCODINE^TM S获得)，最优选地为癸双辛胺啶二盐酸盐(下文称为癸双辛胺啶)和PHMB。

可存在于本发明的抗微生物组合物中的任选活性剂的量将足以有效地提供细菌定植、生物膜形成的附加抑制，从而降低感染的风险。

另外，常规的造影剂可任选地结合到本发明的抗微生物组合物或抗微生物涂料中。此类造影剂可以是生物相容性染料，用于形成如EP1392198B1中所述的可视标记，或者可以是诸如用于超声造影剂或MRI造影剂的气体或气体形成物质的试剂，诸如EP1324783B1中所教导的类似GdDTPA或超顺磁性纳米颗粒(Resovist^TM或Endorem^TM)的金属复合物。如EP1251794B1中所示，可包括选自以下的X-射线可见物质(射线不可透)，包括纯二氧化锆、稳定的二氧化锆、氮化锆、碳化锆、钽、五氧化二钽、硫酸钡、银、碘化银、金、铂、钯、铱、铜、氧化物、磁性不强的植入钢、非磁性植入钢、钛、碱金属碘化物、碘化芳烃、碘化脂族、碘化低聚物、碘化聚合物、它们能够被合金化的合金物质等。

以下实例说明了本发明的原理和操作，而非限制本发明。

实例1

含有疝网的聚-g-卡普纶膜上的牛磺罗定+硫酸鱼精蛋白的协同混合物

聚-g-卡普纶膜层压体网片，相当于Ethicon公司的没有标记的PhysioMesh疝网产品(可购自Ethicon公司(Somerville，NJ USA))，经制备并冲压成1.5cm的圆盘。

牛磺罗定以4％质量/体积溶解在70％丙酮和30％水(vol./vol)的混合物中。硫酸鱼精蛋白在加热条件下以10％质量/体积溶解到水中。利用移液管将50μl牛磺罗定(TU)溶液和20μl鱼精蛋白(PS)溶液施加到每个网片圆盘中，并且允许其在50℃下干燥直到大部分液体挥发，然后在真空下将其存储。首先施加牛磺罗定溶液，然后立即施加硫酸鱼精蛋白溶液。体外细菌粘附性测定被开发用于指示原型网片的生物膜预防潜能的实用性。由于细菌连接到表面是生物膜形成的第一步骤，抑制细菌连接的表面处理将降低后续生物膜形成的可能性。该测定在SST(血清盐水溶液TSB)培养基中进行，以模拟体内和临床状况。SST制剂是按比率1∶2∶7的胰酶大豆液体培养基(TSB)：血清：盐水溶液。每个测试制品在与约6LogCFU/ml的金黄色葡萄球菌ACTT6538或大肠杆菌ATCC25922接种的SST中温育。在37℃下，以60rpm旋转温育4小时之后，网片圆盘在盐水溶液中被清洗3次以去除未连接的细菌。在带有中和剂的盐水溶液中通过超声处理收集连接到网片上的细菌。在含中和剂的TSA(胰酶大豆琼脂)培养基上，通过平板计数测量活菌群。在细菌悬浮液和平板计数培养基中使用中和剂是为了通过抗微生物效果消除涂料中的任何载体。平板在37℃下温育24小时。连接的活菌的数量被报告为CFU/disc。

表1数据指示通过TU和PS组合处理的网片表面完全抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌在包含血清的培养基中的连接，而仅通过相同剂量的TU处理的网片表面示出比组合较少的抑制。

表1

连接到外科网片(购自Ethicon公司的Ethicon Physio

)上的活菌在细菌/ 血清液体培养基(pH＝7.4)中温育四小时之后圆盘直径d＝1.5cm。

CFU：菌落形成单位

实例2

在含有血清的培养基(SST)中的牛磺罗定与硫酸鱼精蛋白的协同杀菌组合物

TU和PS的浓度梯度在SST培养基中稀释并形成二维基质。所关注的细菌以约10e6CFU/ml被接种到基质中。金黄色葡萄球菌ACTT6538或大肠杆菌ATCC25922用于该实例2。在37℃下温育24小时之后，通过平板计数测量活菌群。对数减小(LR)被用作功效端点并被定义为：未处理过的对照物的LogCFU/ml-处理过的LogCFU/ml。协同指数(SI)被定义为给定组合的LR-与在组合中的相同浓度的单个成分的LR的和。SI＝0表示添加剂效应，SI＝1表示90％以上的细菌cedality，SI＝2表示99％以上的细菌cedality，SI＝3表示99.9％以上的细菌cedality等，相同使用下通过组合而不是其独立式组合物，从而协同。

在包含血清的培养基中观察到硫酸鱼精蛋白(PS)与牛磺罗定(TU)的组合的显著的协同效应。当单独使用时，针对金黄色葡萄球菌，100ppm的TU未示出功效(LR＝0)而10ppm的PS示出一些功效(LR＝3.5)。当混合10ppm的PS与50ppm或100ppm的TU时，实现6对数减小的显著功效，参见图1的图。另外，示出TU+PS的混合物针对大肠杆菌的高度协同效应，参见图2的图。

实例3

涂覆有牛磺罗定+硫酸鱼精蛋白的外科植入物的体外功效

根据实例1，制备涂覆有不同的独立式或组合的牛磺罗定+硫酸鱼精蛋白的外科网片圆盘。实例1中的网片涂覆方案和体外连接测定用于该实例3。数据在表2中示出。

表2

37℃时在SST培养基中4小时之后，细菌连接到(金黄色葡萄球菌)涂覆有牛磺罗定或牛磺罗定+硫酸鱼精蛋白的混合物的复合材料网片上。

*独立式PS对数减小+TU对数减小的和#协同指数(SI)被定义为给定组合的LR-与在组合中的浓度相同的单一成分的LR的和。SI＝0表示添加剂效应，SI＝1表示90％以上的细菌cedality，SI＝2表示99％以上的细菌cedality，SI＝3表示99.9％以上的细菌cedality，相同使用下通过组合而不是独立式组合物从而协同。

表2数据示出在0.5mg/disc的低TU剂量下的协同效应的温和开始，协同作用在1.0mg或2mg的TU与50μg的PS的更高负荷下是显著的。在1mg和2mg的TU加上50mg的PS中，LR>6和SI>3表示组合完全抑制金黄色葡萄球菌连接到表面上并且功效示出为>大于独立式功效的和99.9％。

实例4

硫酸鱼精蛋白(PS)与牛磺罗定(TU)的协同比率

本发明的协同抗微生物组合物的组分比率范围通过体外MBC(最低杀菌浓度)研究获得。该研究在带有约10⁶CFU/ml金黄色葡萄球菌ACTT6538的SST培养基中进行。体外功效被评估用于不同比率的PS和TU组合以及浓度与在组合组合物中的浓度相同的独立式(即，单独的)组合物。在37℃温育24小时之后，通过平板计数测量活菌群。对数减小(LR)被用作功效的端点并定义为未处理过的对照的LogCFU/ml-处理过的LogCFU/ml。协同指数(SI)被定义为给定组合的LR-与在组合中的浓度相同的单一组分的LR的和。SI＝0表示添加剂效应，SI＝1表示90％以上的细菌cedality，SI＝2表示99％以上的细菌cedality，SI＝3，表示99.9％以上的细菌cedality，等等，相同使用下通过组合而不是独立式组分，从而协同。

在表3中呈现出该测试的数据并且该数据示出PS和TU的协同组合在1∶1至1∶100的范围内。超出该范围的TU和PS比率示出无协同作用或低于其独立式对照。

表3

根据对数减小的针对金黄色葡萄球菌的体外功效

生物膜是嵌入多糖基质中并连接于固体表面的微生物的积聚。生物膜在临床方面是重要的，占医源性感染的约百分之八十。已知生物膜对免疫治疗和抗生素治疗均极有抗力。当微生物不可逆地附着到表面，并产生促进粘附并提供结构基质的细胞外聚合物时，形成微生物生物膜。成熟的基质是高官能的，从而使微生物免受不利条件的影响，同时连续地分散游离的细胞以扩散并定植新的表面。因此，抑制细菌粘附至表面是重要的。

诸如具有有效抗微生物涂料的网片的医疗装置将有效地抑制细菌连接至装置的表面，从而预防或基本上抑制生物膜形成。实例1和3中的数据示出本发明的协同组合物阻止细菌在包含血清的培养基中连接至网片原型的效果。数据显示出利用协同组合物阻止医疗装置形成生物膜的预期有益效果。

本发明的抗微生物组合物和涂覆或包含有此类组合物的医疗装置具有许多优点。优点包括提供具有改善的功效且减少使用的协同抗微生物组合物。减少使用增加了安全系数，提高了生物相容性，改善了物理装置特性，以及降低了材料成本。通过本发明的组合物所提供的广谱导致组合物有效地处理大范围的微生物。本发明的组合物有效地抑制细菌连接至医疗装置的表面并有助于阻止形成生物膜和相关的感染。已知对牛磺罗定没有细菌耐药性，并且它是非抗生素。另外，本发明的组合物是无毒的，并被批准以供内部使用。

虽然本发明已通过其详细实施例得以显示和描述，但本领域技术人员将理解，在不背离受权利要求书保护的本发明的实质和范围的情况下可对本发明作出形式上和细节上的各种变化。

Claims

1.一种抗微生物组合物，包含：

50重量%至99重量%的牛磺罗定；和

1重量%至50重量%的鱼精蛋白盐，

其中所述抗微生物组合物具有高于1的协同指数。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述鱼精蛋白盐选自硫酸鱼精蛋白和盐酸鱼精蛋白。

3.根据权利要求1所述的组合物，还包含溶剂。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述溶剂选自：水、水/乙醇，和水/异丙醇。

5.根据权利要求1所述的组合物，包含：

70重量%至90重量%的牛磺罗定；和

10重量%至30重量%的鱼精蛋白盐。

6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述鱼精蛋白盐选自硫酸鱼精蛋白和盐酸鱼精蛋白。

7.根据权利要求1所述的组合物，还包含抗生素。

8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述抗生素选自：氨基糖苷类、碳青霉烯类、头孢菌素糖肽类、大环内酯类、林可酰胺类、青霉素类、多肽类、喹诺酮类和四环素类。

9.根据权利要求7所述的组合物，其中所述抗生素选自：庆大霉素、亚胺培南、头孢唑林、万古霉素、红霉素、克林霉素、氨苄青霉素、多粘菌素B、左氧氟沙星和米诺环素。

10.根据权利要求1所述的组合物，还包含抗微生物剂，所述抗微生物剂选自：taurultame、环牛磺罗定、Cilag 61和Noxiflex S。

11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物适于植入。

12.一种用于医疗装置的抗微生物涂料组合物，包含：

抗微生物组合物，其包含：

50重量%至99重量%的牛磺罗定，和

1重量%至50重量%的鱼精蛋白盐；和

溶剂，

其中所述抗微生物组合物具有高于1的协同指数。

13.根据权利要求12所述的涂料组合物，其中所述溶剂选自：水、水/乙醇、和水/异丙醇。

14.根据权利要求12所述的涂料组合物，其中所述鱼精蛋白盐选自硫酸鱼精蛋白和盐酸鱼精蛋白。

15.根据权利要求12所述的涂料组合物，还包含抗生素。

16.根据权利要求15所述的涂料组合物，其中所述抗生素选自：氨基糖苷类、碳青霉烯类、头孢菌素糖肽类、大环内酯类、林可酰胺类、青霉素类、多肽类、喹诺酮类和四环素类。

17.根据权利要求15所述的涂料组合物，其中所述抗生素选自：庆大霉素、亚胺培南、头孢唑林、万古霉素、红霉素、克林霉素、氨苄青霉素、多粘菌素B、左氧氟沙星和米诺环素。

18.根据权利要求12所述的涂料组合物，其中所述抗微生物组合物还包含抗微生物剂，所述抗微生物剂选自：taurultame、环牛磺罗定、Cilag 61和Noxiflex S。

19.根据权利要求12所述的涂料组合物，还包含聚合物粘合剂。

20.根据权利要求19所述的涂料组合物，其中所述聚合物粘合剂选自：聚乙氧基化蓖麻油、多羟基酸、聚丙交酯、聚乙交酯、聚二氧杂环己酮、聚磷腈、聚酸酐、聚含氧酸酯、多元醇、聚醚、聚酰胺、脂族聚酯、芳族聚酯、它们的可聚合物质的共聚物、聚链烯烃、有机硅聚合物、聚芳醚酮和聚酰亚胺。

21.根据权利要求19所述的涂料组合物，其中所述聚合物粘合剂选自：聚原酸酯、聚磷酸酯、聚膦酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、多糖和合成的和天然的寡氨基酸和聚氨基酸。

22.根据权利要求15所述的组合物，其中所述涂料适于应用到植入式医疗装置。

23.一种涂覆的医疗装置，包括：

具有至少一个表面的医疗装置；和

在所述表面的至少一部分上的抗微生物涂料，其中所述涂料包含抗微生物组合物，其包含：

50重量%至99重量%的牛磺罗定；和

1重量%至55重量%的鱼精蛋白盐，其中所述抗微生物组合物具有高于1的协同指数。

24.根据权利要求23所述的医疗装置，其中所述装置选自：外科缝合线、外科针、网片、导管、缝钉、平头钉、支架、条带、夹具、板、螺钉、缝合锚、矫形植入物、组织工程基质、组织修复织物、乳房植入物、外科泡沫、小袋、心脏瓣膜、缝合环、起搏器和敷料。

25.根据权利要求23所述的医疗装置，其中所述装置包含选自聚合物、金属、陶瓷、复合物、生物材料、以及它们的组合的材料。

26.根据权利要求23所述的医疗装置，其中所述鱼精蛋白盐选自硫酸鱼精蛋白和盐酸鱼精蛋白。

27.根据权利要求23所述的医疗装置，其中所述抗微生物涂料包含：

70重量%至90重量%的牛磺罗定；和

10重量%至30重量%的鱼精蛋白盐。

28.根据权利要求27所述的医疗装置，其中所述鱼精蛋白盐选自硫酸鱼精蛋白和盐酸鱼精蛋白。

29.根据权利要求23所述的医疗装置，其中所述抗微生物涂料还包含抗生素。

30.根据权利要求29所述的医疗装置，其中所述抗生素选自：氨基糖苷类、碳青霉烯类、头孢菌素糖肽类、大环内酯类、林可酰胺类、青霉素类、多肽类、喹诺酮类和四环素类。

31.根据权利要求29所述的医疗装置，其中所述抗生素选自：庆大霉素、亚胺培南、头孢唑林、万古霉素、红霉素、克林霉素、氨苄青霉素、多粘菌素B、左氧氟沙星和米诺环素。

32.根据权利要求23所述的医疗装置，其中所述抗微生物涂料还包含抗微生物剂，所述抗微生物剂选自：taurultame、环牛磺罗定、Cilag 61和Noxiflex S。

33.根据权利要求23所述的医疗装置，其中所述抗微生物涂料还包含聚合物粘合剂。

34.根据权利要求33所述的医疗装置，其中所述聚合物粘合剂选自：聚乙氧基化蓖麻油、多羟基酸、聚丙交酯、聚乙交酯、聚二氧杂环己酮、聚磷腈、聚酸酐、聚含氧酸酯、多元醇、聚醚、聚酰胺、脂族聚酯、芳族聚酯、它们的可聚合物质的共聚物、聚链烯烃、有机硅聚合物、聚芳醚酮和聚酰亚胺。

35.根据权利要求33所述的医疗装置，其中所述聚合物粘合剂选自：聚原酸酯、聚磷酸酯、聚膦酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、多糖和合成的和天然的寡氨基酸和聚氨基酸。

36.根据权利要求24所述的医疗装置，其中所述组织修复织物选自：网片、织造织物、非织造织物和条带。

37.根据权利要求25所述的医疗装置，其中所述聚合物选自：多羟基酸、聚链烯烃、有机硅聚合物、氟化聚烯烃和胶原。

38.根据权利要求25所述的医疗装置，其中所述聚合物选自纤维蛋白。

39.根据权利要求23所述的医疗装置，其中所述装置是植入式的。

40.一种涂覆医疗装置的方法，包括以下步骤：

提供具有至少一个表面的医疗装置；以及

用抗微生物涂料组合物涂覆所述表面的至少一部分，其中所述涂料包含抗微生物组合物，其包含：

50重量%至99重量%的牛磺罗定；和

1重量%至50重量%的鱼精蛋白盐，

其中所述抗微生物组合物具有高于1的协同指数。

41.根据权利要求40所述的方法，其中所述鱼精蛋白盐选自硫酸鱼精蛋白和盐酸鱼精蛋白。

42.根据权利要求40所述的方法，其中所述涂料还包含溶剂。

43.根据权利要求42所述的方法，其中所述溶剂选自：水、水/乙醇、和水/异丙醇。

44.根据权利要求40所述的方法，其中所述抗微生物涂料组合物包含：

70重量%至90重量%的牛磺罗定；和

10重量%至30重量%的鱼精蛋白盐。

45.根据权利要求44所述的方法，其中所述鱼精蛋白盐选自硫酸鱼精蛋白和盐酸鱼精蛋白。

46.根据权利要求40所述的方法，其中所述抗微生物涂料组合物还包含抗生素。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述抗生素选自：氨基糖苷类、碳青霉烯类、头孢菌素糖肽类、大环内酯类、林可酰胺类、青霉素类、多肽类、喹诺酮类和四环素类。

48.根据权利要求46所述的方法，其中所述抗生素选自：庆大霉素、亚胺培南、头孢唑林、万古霉素、红霉素、克林霉素、氨苄青霉素、多粘菌素B、左氧氟沙星和米诺环素。

49.根据权利要求40所述的方法，其中所述抗微生物涂料组合物还包含抗微生物剂，所述抗微生物剂选自：taurultame、环牛磺罗定、Cilag 61和Noxiflex S。

50.根据权利要求40所述的方法，其中所述抗微生物涂料组合物还包含聚合物粘合剂。

51.根据权利要求50所述的方法，其中所述聚合物粘合剂选自：聚乙氧基化蓖麻油、多羟基酸、聚丙交酯、聚乙交酯、聚二氧杂环己酮、聚磷腈、聚酸酐、聚含氧酸酯、多元醇、聚醚、聚酰胺、脂族聚酯、芳族聚酯、它们的可聚合物质的共聚物、聚链烯烃、有机硅聚合物、聚芳醚酮和聚酰亚胺。

52.根据权利要求50所述的方法，其中所述聚合物粘合剂选自：聚原酸酯、聚磷酸酯、聚膦酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、多糖、合成的和天然的寡氨基酸和聚氨基酸。

53.根据权利要求40所述的方法，其中所述医疗装置选自：外科缝合线、外科针、网片、导管、缝钉、平头钉、支架、条带、夹具、板、螺钉、缝合锚、矫形植入物、组织工程基质、乳房植入物、外科泡沫、小袋、心脏瓣膜、缝合环、起搏器和敷料。

54.根据权利要求40所述的方法，其中所述医疗装置包含选自聚合物、金属、陶瓷、复合物、生物材料、以及它们的组合的材料。

55.根据权利要求40所述的方法，其中所述装置是植入式的。

56.一种用于制造医疗装置的聚合物树脂组合物，包含：

聚合物树脂；和

抗微生物组合物，其包含：

50重量%至99重量%的牛磺罗定；和

1重量%至50重量%的鱼精蛋白盐，

其中所述抗微生物组合物具有高于1的协同指数。

57.根据权利要求56所述的树脂组合物，其中所述鱼精蛋白盐选自硫酸鱼精蛋白和盐酸鱼精蛋白。