CN107308186A - 作为抗菌剂用于包括细菌生物膜的治疗的生物医学用途以及其它用途的铋‑硫醇 - Google Patents

作为抗菌剂用于包括细菌生物膜的治疗的生物医学用途以及其它用途的铋‑硫醇 Download PDF

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Abstract

本发明描述包括新型均匀微粒悬浮液的组合物和方法用于治疗包含细菌生物膜的天然表面，其包括铋‑硫醇(BT)化合物和某些抗生素之间预料之外的协同性或增强作用，以提供包括抗菌制剂在内的制剂。本发明还描述了公开的BT化合物和BT化合物+抗生素组合的之前未预测的抗菌性质和抗生物膜性质，其包括某些这种组合物对治疗某些革兰氏阳性菌感染的优先功效和某些这种组合物对治疗某些革兰氏阴性菌感染的不同的优先功效。

Description

作为抗菌剂用于包括细菌生物膜的治疗的生物医学用途以及 其它用途的铋-硫醇
本申请为申请日是2011年2月3日、申请号是201180015305.4(PCT/US2011/023549)、发明名称为“作为抗菌剂用于包括细菌生物膜的治疗的生物医学用途以及其它用途的铋-硫醇”的中国申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年2月3日提交的PCT申请No.PCT/US2010/023108和2010年8月12日提交的美国临时申请No.61/373,188的权益，所述申请分别以引用的方式整体并入本文。
发明背景
技术领域
本公开发明的实施方案涉及用于治疗微生物感染的组合物和方法。特别地，本实施方案涉及用于在上皮组织中(包括在伤口例如慢性伤口和急性伤口中)，以及在临床、个人保健和其它情况下(包括细菌生物膜和其它病状的治疗中)控制细菌感染的改善的治疗。
相关领域的描述
促进皮肤伤口愈合以及应答于和抗微生物感染和/或促进愈合或维持身体组织的一系列协同的细胞和分子相互作用的组合通常可受各种外部因素的不利影响，例如机会性感染和医院感染(例如，可增加感染风险的临床方案)、抗生素的局部或全身性施用(其可影响细胞生长、迁移或其它功能并且还可筛选抗生素抗性微生物)、频繁的伤口敷料变化、曝露伤口以加速愈合、暂时性人工结构支撑体基质或支架材料的使用、对于清创和/或反复手术以切除感染或坏死组织的可能需求和/或其因素。
因此伤口愈合对于世界上的临床医师仍然是巨大挑战。当前对于顽固性伤口的治疗不实用并且无效，经常需要多次手术以闭合伤口。例如，(贝卡普勒明，Ortho-McNeil Pharmaceutical,Inc.,可由Ethicon,Inc.获得，重组血小板衍生生长因子)列举了少数可用的治疗慢性伤口的一种，但是生产昂贵并且临床实用性有限。
慢性和急性伤口以及伤口生物膜
当组织内细胞之间或组织之间的连续性受到例如，物理、机械、生物、病理和/或化学力(例如，烧伤、皮肤感染、刺伤、枪击或弹片伤、皮肤溃疡、辐射中毒、恶性肿瘤、坏疽、自身免疫病、免疫缺陷病、呼吸损伤(例如由吸入或感染)、胃肠损伤(例如由有害摄食或感染)、循环和血液紊乱(包括凝固缺陷))或其它外伤性损伤等的破坏时产生伤口。
然而，伤口中有限水平的细菌污染或伤口的“集群”可能不一定妨碍伤口愈合的过程，但以足以压倒宿主免疫防御的数量存在的细菌可导致急性伤口或慢性伤口或存在细菌生物膜的伤口，例如细菌生长对宿主产生损害的伤口感染。Bryant和Nix，Acute andChronic Wounds:Current Management Concepts,2006Mosby(Elsevier),NY；Baronoski,Wound Care Essentials:Practical Principles(第二版)2007Lippincott,Williams和Wilkins,Philadelphia,PA)。例如，急性伤口例如可由损伤、外伤、外科手术或其它原因引起，通常没有潜在的健康缺陷(health deficit)并且快速愈合，但有时由于存在感染而不能迅速愈合；已描述了在急性伤口中快速形成细菌生物膜(例如，WO/2007/061942)。可促进慢性伤口发展的另外的因素包括活动性的丧失(例如，其导致施加于伤口部位的持续的压力)，感觉或智力缺陷，伤口部位不易接近(例如，在呼吸道或胃肠道)和循环缺陷。可通过皮肤发红、水肿、化脓和/或不良气味的临床征象，或者其它相关的临床接受的标准来检测在慢性伤口部位的感染。
在高等生物中(包括但不限于人和其他哺乳动物)当宿主的免疫系统己被伤口部位(例如，急性伤口)的细菌感染所压倒，产生细菌入侵和进一步破坏组织的允许条件时，可由此出现不能适当愈合的急性伤口，并且慢性伤口由此可得到发展。通常，慢性伤口为三个月内未愈合，并且不是变小而是随着细菌渗入发展而趋向增长的伤口。当随着伤口发展附近的神经开始受损(神经病变)时，对于患者而言，慢性伤口可变得非常疼痛和令人紧张。这些伤口每年影响到四百万美国人并且治疗费花费约90亿美元。受累个体大多数超过60岁。
在一些情况下慢性伤口可起因于急性伤口并因此可包括，例如，枪击或弹片伤口、烧伤、刺伤、静脉性溃疡、压力性溃疡、糖尿病性溃疡、辐射中毒、恶性肿瘤、皮肤感染、坏疽、外科手术伤口、糖尿病性足溃疡、褥疮性溃疡、静脉性下肢溃疡、感染的和/或含生物膜的未愈合外科手术伤口、坏疽性脓皮病、外伤性伤口、急性动脉功能不全、坏死性筋膜炎、骨髓炎(骨感染)和辐射性损伤，例如放射性骨坏死和软组织放射性坏死或其它类型的伤口。例如，静脉性溃疡主要发生于下肢，由循环不良(例如，局部缺血)、静脉瓣机能障碍或反复物理外伤(例如，反复性损伤)而引起。当施加在伤口部位处或附近的局部压力大于血压时可出现压力性溃疡，例如由此的循环不良、麻痹和/或褥疮可促进慢性伤口或使其恶化。糖尿病性溃疡可发生于患有糖尿病的个体中，例如，其中不受控制的高血糖可促进极端时的感觉丧失、导致反复性损伤和/或部分个体忽视对损伤的治疗。可能使临床发病和慢性伤口结果复杂化或其它有其它影响的因素包括受试者的免疫状态(如，免疫抑制、病理上(例如HIV-AIDS)、放射治疗上或药理上受损的免疫系统；年龄；应激)；皮肤老化(包括光化学老化)和伤口内生物膜的发生和进展。在呼吸道和/或胃肠道中上皮组织的情况下，难接近性、封闭、难以产生上皮表面清洁流体力或发展有利于微生物存活的局部微环境可以导致临床并发症。
伤口相关的损伤可能伴随器官功能丧失或受损、休克、出血和/或血栓形成、细胞死亡(例如，坏死和/或凋亡)、应激和/或微生物感染。这些事件任一或全部(特别是感染)可以延迟或阻止伤口愈合中所涉及的有效的组织修复过程。因此，重要的是在遭受伤口的个体中尽可能早地从伤口部位去除无活力组织，该过程被称为清创术，并且还有从伤口部位去除任何异物，亦称为伤口清洁。
严重伤口、急性伤口、慢性伤口、烧伤和溃疡可能受益于细胞伤口敷料。几种人工皮肤产品可用于非愈合伤口或烧伤，例如：(Norvartis)、 (Advance Tissue Science)、Dermal Regeneration(来自Integra Life Sciences Technology)和。然而，这些产品并不是为解决细菌组织侵润和伤口扩大的问题而设计的。
遗憾的是，全身性抗生素对于治疗慢性伤口无效，并且一般不被使用，除非存在急性细菌感染。目前的方法包括施用或应用抗生素，但此类疗法可能促进抗生素抗性菌菌株的出现和/或可能对于对抗细菌生物膜无效。因此，当检测到耐药菌(例如甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌((Staphylococcus aureus)或MRSA)时，使用抗菌剂可能变得特别重要。有许多广泛使用的抗菌剂，但是产生的细菌群或亚群可能对这些试剂不应答，或者对任何其它目前可用的治疗不应答。另外，许多抗菌剂在可有效抵抗所产生的细菌感染所需的浓度下对宿主细胞可能是毒性的，因此这些抗菌剂是不适合的。这一问题可能在尝试从天然表面清除感染的情况下特别突出，所述天然表面包括内上皮表面，例如呼吸道(例如，气道、鼻咽喉通道、气管、肺、支气管、细支气管、肺泡等)或胃肠道(例如，口腔、食管、胃、肠、直肠、肛门等)或其它上皮表面。
特别有问题的是由细菌生物膜(最近得以认识的细菌组织)构成感染，借此游离的单细胞(“浮游的”)细菌通过细胞间粘附聚集成有组织的多细胞群落(生物膜(biofilm))，所述多细胞群落具有显著不同的行为模式、基因表达和对包括抗生素在内的环境物质的敏感性。生物膜可以采用未在浮游细菌中发现的生物防御机制，所述机制可以保护生物膜群落免受抗生素和宿主免疫应答。已形成的生物膜可以阻止组织愈合过程。
在持续和潜在的有害感染下常见的微生物污染物包括金黄色葡萄球菌(其包括MRSA(甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌))、肠球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、链球菌和鲍氏不动杆菌。这些微生物有些表现出在非营养性临床表面上存活数月的能力。已经显示金黄色葡萄球菌在干燥玻璃上存活四周，并且在干血和棉纤维上存活3至6个月(Domenico等，1999Infect.Immun.67:664-669)。已经显示大肠杆菌和铜绿假单胞菌在干血和棉纤维上比金黄色葡萄球菌存活更长时间(如前所述)。
微生物生物膜与对消毒剂和抗生素明显增加的抗性有关。当细菌和/或真菌附着于表面时形成生物膜形态。该附着触发基因转录改变，导致非常有弹性且难以穿透的多糖基质的分泌，保护微生物。除了生物膜对抗生素非常显著的抗性外，它们对哺乳动物免疫系统的抗性强。生物膜一旦形成则非常难以根除，所以预防生物膜形成是非常重要的临床优先原则。最近研究已显示，开放性伤口可以被生物膜快速污染。这些微生物生物膜被认为可延迟伤口愈合，并且很可能与严重伤口感染的产生相关。
例如，目前护理军事伤口(military wound)的指导原则规定强力和完全地冲洗和清创术(Blankenship CL,Guidelines for care of open combat casualty wounds，Fleet Operations and Support.U.S.Bureau of Medicine and Surgery)。虽然该早期介入是重要的，但其不足以预防感染的发生。在清创术之后需要采取其它治疗步骤以促进愈合、减少微生物的生物负担，从而减少形成伤口感染和伤口生物膜的机率。
因为军事外伤性伤口的复杂性，感染的可能性很大，特别是考虑到外来物和其它环境污染物的引入。军事和临床环境(包括这两种环境中的人)两者充当了潜在致病微生物的重要来源，特别是对于遭受开放性伤口和/或复杂伤口的那些人。急性和慢性伤口(包括手术伤口和军事伤口)已经损害了机体抵抗感染的主要防御和屏障；皮肤。因此，伤口使机体内部(湿润和营养环境)暴露于机会性感染和病原体感染。这些感染中的许多感染，特别是持续性伤口感染，可能与生物膜形成有关，如慢性伤口已显示是这种情况(James等，2008)。医院中伤口的感染构成医院内感染的最常见原因之一，并且军事和天然灾害环境中产生的伤口对微生物污染特别敏感。军事伤口因为通常与组织损伤相关而易于感染，常常是广泛且深入的，可以引入外来体并干扰局部血供应，可以伴随骨折和发烧，并且可以导致休克和免疫防御受损。
皮肤构架和伤口愈合
完整的功能性皮肤和其它上皮组织(例如，一般在微生物与其外部环境之间形成屏障的非血管上皮表面，例如皮肤中存在的那些以及呼吸道和胃肠道的衬膜、腺组织等中存在的那些)的维持对于人和其它动物的健康和存活是重要的。皮肤是人和其它高等脊椎动物(例如哺乳动物)中最大的身体器官，通过其屏障功能、机械强度和不透水性来防御环境侵害。作为重要的环境界面，皮肤提供保护性的身体外层，使生理学平衡得以维持。
皮肤构架是熟知的。简言之，作为皮肤外层的表皮被角质层覆盖，角质层是死亡的表皮皮肤细胞(例如角质形成细胞)和细胞外结缔组织蛋白的保护层。随着表皮由从下面表面颗粒细胞、棘细胞和基底细胞层向上推出的新物质所替代，表皮经受连续的脱落过程，其中连续的细胞分裂和蛋白合成产生新的皮肤细胞和皮肤蛋白(例如，角蛋白、胶原)。真皮位于表皮之下，是由结缔组织蛋白(例如，胶原、弹性蛋白等)的真皮成纤维细胞加工的部位，所述结缔组织蛋白聚集成细胞外基质和纤维状结构，该纤维状结构赋予皮肤柔性、强度和弹性。真皮中还存在神经、血管、平滑肌细胞、毛囊和皮脂腺。
作为身体的第一道防线，皮肤是下述临床侵害(例如可改变皮肤结构和功能的物理、机械、化学和生物(例如异生素、自身免疫)攻击)的主要目标。皮肤还被认为是微生物免疫防御的重要组成部分。皮肤中可以发现具有潜在抗原呈递活性的迁移和驻留白血细胞(例如，淋巴细胞、巨噬细胞、肥大细胞)和表皮树突状(朗格汉斯)细胞，它们促进免疫保护。基底层中的色素黑素细胞吸收潜在有害的紫外线(UV)辐射。皮肤破坏为受试者带来不期望的风险，包括与机会性感染、不完全或不适当组织重塑、疤痕形成、活动能力受损、疼痛和/或其它并发症相关的那些风险。与皮肤一样，其它上皮表面(例如，呼吸道、胃肠道和腺衬(glandular lining))在健康时具有确定的结构属性，使得感染或其它破坏可以带来严重的健康风险。
受损或破坏的皮肤可以源自例如伤口，例如割伤、刮伤、擦伤、刺伤、烧伤(包括化学烧伤)、感染、极端温度、切口(例如，手术切口)、外伤和其它损伤。因此，在这些环境和类似环境下，通过伤口愈合的有效皮肤修复显然是期望的。
尽管皮肤在许多类型的损伤之后天然地表现出显著的自我修复能力，但依然存在其中皮肤愈合不能足够快地发生和/或其中不适当的组织修复机制导致不完全重塑皮肤的许多情况，结果，不完全重塑皮肤可能缺乏完整性、屏障性、机械强度、弹性、柔性或未受损皮肤的其它期望的性质。因此，皮肤伤口愈合例如在慢性伤口环境中带来此类相关挑战。
伤口愈合以三个动态且重叠的阶段发生，开始于纤维蛋白凝块的形成。凝块提供了临时屏蔽和吸引细胞进入伤口的生长因子储库。它还用作修复期间细胞侵入的临时性细胞外基质(ECM)。与凝块形成重叠的是炎症期，其特征为吞噬细胞和中性粒细胞侵润到伤口中，清理伤口的碎片和细菌，同时释放生长因子，放大早期愈合反应。恢复裸露区域的过程在愈合的增殖期开始，并且由免疫细胞分泌并聚集在凝块中的趋化因子、细胞因子和蛋白酶驱动。刺激角蛋白细胞增殖并迁移，形成覆盖伤口的新上皮层，而伤口血管发生递送氧、营养素和炎症细胞至伤口区域。重塑期是伤口修复的最后一个阶段，并且通过肌纤维母细胞进行，肌纤维母细胞促进结缔组织收缩，增加伤口强度，并沉积形成疤痕的ECM(Martin,P.Wound Healing-Aiming for Perfect Skin Regeneration.Science 1997；4:75-80)。
铋硫醇-(BT)类抗菌剂
许多具有抗微生物、特别是抗菌性质的天然产物(例如抗生素)和合成化学品是本领域已知的，并且已经至少部分地由化学结构和抗微生物作用来表征，所述抗微生物作用例如杀伤微生物的能力(“杀灭”作用，例如杀菌性质)，阻止或损害微生物生长的能力(“抑制”作用，例如抑菌性质)，或者干扰微生物功能，例如定植或感染部位、外泌多糖的细菌分泌和/或从浮游转化为生物膜群体或生物膜形成的扩展的能力。例如，U.S.6,582,719讨论了抗生素、消毒剂、抗菌剂等(包括铋-硫醇或BT化合物)，包括影响此类组合物的选择和使用的因素，包括例如杀菌或抑菌性质、有效浓度和对宿主组织的毒性风险。
铋，V族金属，是具有抗微生物性质的元素(类似银)。铋自身可能没有治疗作用并且可能表现出某些不适当的性质，因此取而代之，可通常与络合剂、载体和/或其它媒介物一起递送来施用，最常见的实例是Pepto，其中铋与碱式水杨酸盐组合(鳌合)。之前的研究已经确定，某些含硫醇-(-SH,巯基)化合物例如乙二硫醇与铋的组合提供示例性的铋硫醇(BT)化合物，与目前可用的其它铋制剂相比，改善了铋的抗微生物功效。有许多可用于产生BTs的硫醇化合物(公开于例如Domenico等，2001Antimicrob.Agent.Chemotherap.45(5):1417-1421，Domenico等，1997Antimicrob.Agent.Chemother.41(8):1697-1703，和U.S.RE37,793,U.S.6,248,371,U.S.6,086,921和U.S.6,380,248；还参见例如U.S.6,582,719)，这些制剂中的几种能够抑制生物膜形成。
已经证明BT化合物抗以下菌的活性：MRSA(甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌)、MRSE(甲氧西林抗性表皮葡萄球菌(S.epidermidis))、结核丝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis)、鸟分枝杆菌(Mycobacterium avium)、药物抗性铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)、肠产毒性大肠杆菌(enterotoxigenic E.coli)、肠出血性大肠杆菌(enterohemorrhagic E.coli)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)、艰难梭状芽胞杆菌(Clostridium difficile)、幽门螺杆菌(Heliobacter pylori)、嗜肺性军团病杆菌(Legionella pneumophila)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、普通变形杆菌(Proteus vulgaris)、小肠结肠炎耶尔森菌(Yersinia enterocolitica)、霍乱弧菌(Vibrio cholera)和弗氏志贺菌(Shigella flexneri)(Domenico等，1997Antimicrob.Agents Chemother.41:1697-1703)。还有抗巨细胞病毒、1型单纯性疤疹病毒(HSV-1)和HSV-2、以及酵母和真菌例如白色念珠菌的证据。已经证明BT减少细菌致病性、抑制或杀伤广谱抗生素抗性微生物(革兰氏阳性和革兰氏阴性)、预防生物膜形成、预防败血性休克、治疗败血症和增加对之前对之表现出抗性的抗生素的细菌敏感性的作用(参见例如，Domenico等，2001Agents Chemother.45:1417-1421；Domenico等，2000Infect.Med.17:123-127；Domenico等，2003Res.Adv.In Antimicrob.Agents&Chemother.3:79-85；Domenico等，1997Antimicrob.Agents Chemother.41(8):1697-1703；Domenico等，1999Infect.Immun.67:664-669:Huang等1999J Antimicrob.Chemother.44:601-605；Veloira等，2003J Antimicrob.Chemother.52:915-919；Wu等，2002Am J RespirCell Mot Biol.26:731-738)。
尽管BT化合物已经存在超过十年了，但有效选择用于特定感染疾病适应症的适当BT化合物依然是难以实现的目标，其中针对特定微生物的特定BT的行为不能被预测，其中针对特定微生物的特定BT和特定抗生素的协同活性不能被预测，其中体外BT作用可能不总是预测体内BT作用，并且其中针对浮游(单细胞)微生物群体的BT作用可能不会预测针对微生物群落(例如组织成生物膜的细菌)的BT作用。此外，溶解度、组织通透性、生物利用度、生物分布等方面的限制可能在一些BT化合物中阻碍安全且有效递送临床益处的能力。本公开发明实施方案解决了这些需要并提供了其它相关优点。
发明概述
如本文首次公开并且不期望受理论束缚，根据本文所述的某些实施方案，铋-硫醇(BT)化合物可以用作用于治疗多种临床感染疾病和病状以及用于个人健康的抗菌剂，同时还减少此类感染治疗所产生的费用，包括节省通过至少部分由BTs介导的预防或预防来实现的那些费用。
另外，如本文所述，在某些实施方案中，涉及用于治疗含有细菌生物膜或与生物膜形成相关的细菌(例如，能够形成或其它促进生物膜的细菌)的组织和/或表面的预期的制剂，所述制剂包含一种或多种BT化合物和一种或多种抗生素化合物，其中根据非限制性理论，基于本公开内容BT化合物和抗生素的适当选定的组合物提供该制剂的迄今未预测的抗菌(包括抗生物膜)作用，和/或用于预防、预防和/或治疗性有效治疗针对包括含有细菌生物膜的感染在内的微生物感染的未预测的增强作用。
本发明还首次提供包含基本上单分散的微粒悬浮液的新铋-硫醇组合物，及其合成和使用方法。
根据本文所述的本发明的某些实施方案，由此提供一种铋-硫醇组合物，其包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的微粒，基本上所有所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径，其中所述BT化合物包含铋或铋盐和含硫醇的化合物。另一实施方案提供了铋-硫醇组合物，包括多个包含铋-硫醇(BT)化合物的微粒，基本上所有所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径，并且通过包括以下步骤的方法形成：(a)在足以获得基本上无固体沉淀的条件和时间下混合：(i)包含铋盐(含至少50mM浓度的铋)并且不含亲水性、极性或有机增溶剂的酸性水溶液，与(ii)足以获得包含按体积计至少约5％、10％、15％、20％、25％或30％乙醇的混合物的量的乙醇；(b)在足以形成包含含有所述BT化合物的微粒的沉淀的条件和时间下，向(a)的混合物中添加包含含硫醇的化合物的乙醇溶液以获得反应溶液，其中所述含硫醇的化合物在所述反应溶液中以相对于铋约1:3至约3:1的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述铋盐是Bi(NO3)3。在某些实施方案中，所述酸性水溶液包含按重量计至少5％、10％、15％、20％、22％或22.5％的铋。在某些实施方案中，所述酸性水溶液包含按重量计至少0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％的硝酸。在某些实施方案中，所述含硫醇的化合物包括一种或多种选自由以下组成的组的物质：1,2-乙二硫醇、2,3-二巯基丙醇、巯氧吡啶、二硫赤藓糖醇、3,4-二巯基甲苯、2,3-丁二硫醇、1,3-丙二硫醇、2-羟基丙硫醇、1-巯基-2-丙醇、二硫赤藓糖醇、α-硫辛酸和二硫苏糖醇。
在另一实施方案中提供了一种用于制备铋-硫醇组合物的方法，所述铋-硫醇组合物包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的微粒，基本上所有的所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径，所述方法包括以下步骤：(a)在足以获得基本上不含固体沉淀的溶液的条件和时间下混合：(i)包含铋盐(含至少50mM浓度的铋)并且不含亲水性、极性或有机增溶剂的酸性水溶液，与(ii)足以获得包含按体积计约5％、10％、15％、20％、25％或30％乙醇的混合物的量的乙醇；和(b)在足以形成包含含有所述BT化合物的微粒的沉淀的条件和时间下，向(a)的混合物中添加包含含硫醇的化合物的乙醇溶液以获得反应溶液，其中所述含硫醇的化合物在所述反应溶液中以相对于铋约1:3至约3:1的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述方法还包括回收所述沉淀以去除杂质。在某些实施方案中，所述铋盐是Bi(NO3)3。在某些实施方案中，所述酸性水溶液包含按重量计至少5％、10％、15％、20％、22％或22.5％的铋。在某些实施方案中，所述酸性水溶液包含按重量计至少0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％的硝酸。在某些实施方案中，所述含硫醇的化合物包括一种或多种选自由以下组成的组的物质：1,2-乙二硫醇、2,3-二巯基丙醇、巯氧吡啶、二硫赤藓糖醇、3,4-二巯基甲苯、2,3-丁二硫醇、1,3-丙二硫醇、2-羟基丙硫醇、1-巯基-2-丙醇、二硫赤藓糖醇、α-硫辛酸、二硫苏糖醇、甲硫醇(CH3SH[m-硫醇])、乙硫醇(C2H5SH[e-硫醇])、1-丙硫醇(C3H7SH[n-P硫醇])、2-丙硫醇(CH3CH(SH)CH3[2C3硫醇])、丁硫醇(C4H9SH([n-丁基硫醇])、叔丁基硫醇(C(CH3)3SH[t-丁基硫醇])、戊硫醇(C5H11SH[戊基硫醇])、辅酶A、硫辛酰胺、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸、2-巯基乙醇、二硫苏糖醇、二硫赤藓糖醇、2-巯基吲哚、转谷氨酰胺酶、(11-巯基十一烷基)六(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)官能化的金纳米粒子、1,1',4',1"-三联苯基-4-硫醇、1,11-十一烷二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、1,2-乙二硫醇(工业级)、1,3-丙二硫醇、1,4-苯二甲硫醇、1,4-丁二硫醇、1,4-丁二硫醇二乙酸酯、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、金刚烷硫醇、1-丁硫醇、1-癸硫醇、1-十二烷硫醇、1-庚硫醇、1-庚硫醇(纯)、1-十六烷硫醇、1-己硫醇、1-巯基-(三乙二醇)、1-巯基-(三乙二醇)甲醚官能化的金纳米粒子、1-巯基-2-丙醇、1-壬硫醇、1-十八烷硫醇、1-辛硫醇、1-辛硫醇、1-十五烷硫醇、1-戊硫醇、1-丙硫醇、1-十四烷硫醇、1-十四烷硫醇(纯)、1-十一烷硫醇、11-(1H-吡咯-1-基)十一烷-1-硫醇、11-氨基-1-十一烷硫醇盐酸盐、11-溴-1-十一烷硫醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷基三氟乙酸盐、11-巯基十一烷基磷酸、12-巯基十二烷酸、12-巯基十二烷酸、15-巯基十五烷酸、16-巯基十六烷酸、16-巯基十六烷酸、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、2,2’-(亚乙二氧基)二乙硫醇、2,3-丁二硫醇、2-丁硫醇、2-乙基己硫醇、2-甲基-1-丙硫醇、2-甲基-2-丙硫醇、2-苯乙硫醇、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己硫醇(纯)、3-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-丙硫醇、3-氯-1-丙硫醇、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-N-壬基丙酰胺、3-巯基丙酸、3-巯基丙基官能化的硅胶、3-甲基-1-丁硫醇、4,4’-双(巯基甲基)联苯、4,4’-二巯基均二苯代乙烯、4-(6-巯基己氧基)苄醇、4-氰基-1-丁硫醇、4-巯基-1-丁醇、6-(二茂铁基)己硫醇、6-巯基-1-己醇、6-巯基己酸、8-巯基-1-辛醇、8-巯基辛酸、9-巯基-1-壬醇、联苯基-4,4'-二硫醇、3-巯基丙酸丁酯、1-丁硫醇铜(I)、环己硫醇、环戊硫醇、癸硫醇官能化的银纳米粒子、十二烷硫醇官能化的金纳米粒子、十二烷硫醇官能化的银纳米粒子、六(乙二醇)单-11-(乙酰基硫基)十一烷基醚、巯基琥珀酸、3-巯基丙酸甲酯、nanoTether BPA-HH、NanoThinksTM18、NanoThinksTM8、NanoThinksTM ACID11、NanoThinksTMACID16、NanoThinksTM ALCO11、NanoThinksTM THIO8、辛硫醇官能化的金纳米粒子、PEG二硫醇平均Mn 8,000、PEG二硫醇平均摩尔分子量1,500、PEG二硫醇平均摩尔分子量3,400、S-(11-溴十一烷基)硫代乙酸酯、S-(4-氰基丁基)硫代乙酸酯、苯硫酚、三乙二醇单-11-巯基十一烷基醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、[11-(甲基羰基硫基)十一烷基]四(乙二醇)、间碳硼烷-9-硫醇、对三联苯基-4,4”-二硫醇、叔十二烷基硫醇和叔壬基硫醇。
在另一实施方案中提供了一种保护天然表面，包括生物组织表面例如上皮组织表面抵抗细菌病原体、真菌病原体和病毒病原体中的一种或多种的方法，包括使所述上皮组织表面与有效量的BT组合物在足以满足以下中的一种或多种的条件和时间下接触：(i)预防所述表面被所述细菌、真菌或病毒病原体感染，(ii)抑制所述细菌、真菌或病毒病原体的基本上所有浮游细胞的细胞活力或细胞生长，(iii)抑制由所述细菌、真菌或病毒病原体的生物膜形成，和(iv)抑制所述细菌、真菌或病毒病原体的基本上所有形式生物膜的细胞的生物膜活力或生物膜生长，其中所述BT组合物包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的微粒，基本上所有的所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径。在某些实施方案中，所述细菌病原体下述中的至少一种：(i)一种或多种革兰氏阴性菌；(ii)一种或多种革兰氏阳性菌；(iii)一种或多种抗生素敏感菌；(iv)一种或多种抗生素抗性菌；(v)选自金黄色葡萄球菌(S.aureus)、MRSA(甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌)、表皮葡萄球菌、MRSE(甲氧西林抗性表皮葡萄球菌)、结核分枝杆菌、鸟分枝杆菌、铜绿假单胞菌、药物抗性铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肠产毒性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、艰难梭状芽胞杆菌、幽门螺杆菌、嗜肺性军团病杆菌、粪肠球菌、甲氧西林敏感粪肠球菌、阴沟肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、普通变形杆菌、小肠结肠炎耶尔森菌、霍乱弧菌、弗氏志贺菌、万古霉素抗性肠球菌(Enterococcus)(VRE)、洋葱伯克霍尔德菌群(Burkholderia cepacia complex)、土拉弗朗西斯氏菌(Francisella tularensis)、炭疽杆菌(Bacillus anthracis)、鼠疫耶尔森氏杆菌(Yersinia pestis)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、万古霉素抗性肠球菌、肺炎链球菌、青霉素抗性肺炎链球菌、大肠杆菌、洋葱伯克霍尔德菌、多噬伯克霍尔德菌(Bukholderia multivorans)、耻垢分支杆菌(Mycobacterium smegmatis)和鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)的细菌病原体。在某些实施方案中，所述细菌病原体表现出抗生素抗性。在某些实施方案中，所述细菌病原体表现出对选自以下的抗生素的抗性：甲氧西林、万古霉素、萘夫西林(naficilin)、庆大霉素、氨苄西林、氯霉素、多西环素和妥布霉素。
在某些实施方案中，所述天然表面包括口/颊腔表面。在另外的实施方案中，天然表面包括生物学表面，例如骨、关节、肌肉、韧带或腱。
在某些实施方案中，所述表面包括上皮组织表面，所述上皮组织包括选自以下的组织：表皮、真皮、呼吸道、胃肠道和腺衬。
在某些实施方案中，接触步骤进行一次或多次。在某些实施方案中，至少一个接触步骤包括喷雾、冲洗、浸渍和涂抹所述天然表面中的一者。在某些实施方案中，至少一个接触步骤包括吸入、摄取和口腔冲洗中的一者。在某些实施方案中，至少一个接触步骤包括通过选自局部、腹膜内、口服、胃肠外、静脉内、动脉内、透皮、舌下、皮下、肌内、经颊、鼻内、经吸入、眼内、心房内、心室内、皮下、脂肪内、关节内和鞘内的途径施用。在某些实施方案中，所述BT组合物包含选自由以下组成的组的BT化合物中的一种或多种：BisBAL、BisEDT、Bis-二巯基丙醇、Bis-DTT、Bis-2-巯基乙醇、Bis-DTE、Bis-Pyr、Bis-Ery、Bis-Tol、Bis-BDT、Bis-PDT、Bis-Pyr/Bal、Bis-Pyr/BDT、Bis-Pyr/EDT、Bis-Pyr/PDT、Bis-Pyr/Tol、Bis-Pyr/Ery、铋-1-巯基-2-丙醇和Bis-EDT/2-羟基-1-丙硫醇。
在某些实施方案中，所述细菌病原体表现出抗生素抗性。在某些其它实施方案中，上述方法还包括与所述表面和所述BT组合物接触的步骤同时或依次且以任何顺序，使所述天然表面与协同抗生素和/或与增强性抗生素接触。在某些实施方案中，所述协同和/或增强性抗生素包括选自以下的抗生素：氨基糖苷类抗生素、碳青霉烯类抗生素、头孢菌素类抗生素、氟喹诺酮类抗生素、糖肽类抗生素、林肯酰胺类抗生素、青霉素酶抗性青霉素类抗生素和氨基青霉素类抗生素。在某些实施方案中，所述协同和/或增强性抗生素为选自以下的氨基糖苷类抗生素：阿米卡星、阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龙霉素、红链霉素(rhodostreptomycin)、链霉素、妥布霉素和阿泊拉霉素。
在本文所述的本发明的另一实施方案中，提供了一种用于在存在抗生素抗性菌病原体的天然表面上克服抗生素抗性(例如，对于抗至少一种对抵抗相同细菌菌种的细菌具有抗菌作用的已知抗生素的至少一种抗菌作用的细菌病原体，提供对抗生素敏感的这种病原体)的方法，其包括在足以满足以下一种或多种的条件和时间下，使所述表面同时或依次且以任何顺序与有效量的(1)至少一种铋-硫醇(BT)组合物和(2)至少一种通过和/或能够与至少一种BT组合物协同作用而增强的至少一种抗生素接触：(i)预防表面被所述细菌病原体感染，(ii)抑制所述细菌病原体的基本上所有浮游细胞的细胞活力或细胞生长，(iii)抑制由所述细菌病原体的生物膜形成，和(iv)抑制所述细菌病原体的基本上所有形式生物膜的细胞的生物膜活力或生物膜生长，其中所述BT组合物包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的微粒，基本上所有的所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径；并由此在上皮组织表面上克服抗生素抗性。在某些实施方案中，所述细菌病原体下述中的至少一种：(i)一种或多种革兰氏阴性菌；(ii)一种或多种革兰氏阳性菌；(iii)一种或多种抗生素敏感菌；(iv)一种或多种抗生素抗性菌；(v)选自金黄色葡萄球菌(S.aureus)、MRSA(甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌)、表皮葡萄球菌、MRSE(甲氧西林抗性表皮葡萄球菌)、结核分枝杆菌、鸟分枝杆菌、铜绿假单胞菌、药物抗性铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肠产毒性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、艰难梭状芽胞杆菌、幽门螺杆菌、嗜肺性军团病杆菌、粪肠球菌、甲氧西林敏感粪肠球菌、阴沟肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、普通变形杆菌、小肠结肠炎耶尔森菌、霍乱弧菌、弗氏志贺菌、万古霉素抗性肠球菌(Enterococcus)(VRE)、洋葱伯克霍尔德菌群(Burkholderia cepacia complex)、土拉弗朗西斯氏菌(Francisella tularensis)、炭疽杆菌(Bacillus anthracis)、鼠疫耶尔森氏杆菌(Yersinia pestis)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、万古霉素抗性肠球菌、肺炎链球菌、青霉素抗性肺炎链球菌、大肠杆菌、洋葱伯克霍尔德菌、多噬伯克霍尔德菌(Bukholderia multivorans)、耻垢分支杆菌(Mycobacterium smegmatis)和鲍氏不动杆菌((Acinetobacter baumannii)的细菌病原体。
在某些实施方案中，所述细菌病原体表现出对选自以下的抗生素的抗性：甲氧西林、万古霉素、萘夫西林、庆大霉素、氨苄西林、氯霉素、多西环素、妥布霉素、克林霉素和加替沙星。
在某些实施方案中，所述天然表面包括口/颊腔表面。在另外的实施方案中，天然表面包括生物学表面，例如骨、关节、肌肉、韧带或腱。
在某些实施方案中，所述表面包括选自由表皮、真皮、呼吸道、胃肠道和腺衬组成的组的组织。在某些实施方案中，接触步骤进行一次或多次。在某些实施方案中，至少一个接触步骤包括喷雾、冲洗、浸渍和涂抹所述天然表面中的一者。在某些实施方案中，至少一个接触步骤包括吸入、摄取和口腔冲洗中的一者。在某些实施方案中，至少一个接触步骤包括通过选自局部、腹膜内、口服、胃肠外、静脉内、动脉内、透皮、舌下、皮下、肌内、经颊、鼻内、经吸入、眼内、心房内、心室内、皮下、脂肪内、关节内和鞘内的途径施用。在某些实施方案中，所述BT组合物包含选自以下BT化合物中的一种或多种：BisBAL、BisEDT、Bis-二巯基丙醇、Bis-DTT、Bis-2-巯基乙醇、Bis-DTE、Bis-Pyr、Bis-Ery、Bis-Tol、Bis-BDT、Bis-PDT、Bis-Pyr/Bal、Bis-Pyr/BDT、Bis-Pyr/EDT、Bis-Pyr/PDT、Bis-Pyr/Tol、Bis-Pyr/Ery、铋-1-巯基-2-丙醇和Bis-EDT/2-羟基-1-丙硫醇。在某些实施方案中，所述协同和/或增强性抗生素包括选自以下的抗生素：克林霉素、加替沙星、氨基糖苷类抗生素、碳青霉烯类抗生素、头孢菌素类抗生素、氟喹诺酮类抗生素、糖肽类抗生素、林肯酰胺类抗生素、青霉素酶抗性青霉素类抗生素和氨基青霉素类抗生素。在某些实施方案中，所述协同和/或增强性抗生素为选自以下的氨基糖苷类抗生素：阿米卡星、阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龙霉素、红链霉素、链霉素、妥布霉素和阿泊拉霉素。
转向另一实施方案提供一种抗菌剂组合物，其包括(a)至少一种BT化合物；(b)至少一种通过和/或能够与所述BT化合物协同作用的抗生素化合物；和(c)药学上可接受的赋形剂或载体，包括局部使用的载体。在某些实施方案中，所述BT化合物选自：BisBAL、BisEDT、Bis-二巯基丙醇、Bis-DTT、Bis-2-巯基乙醇、Bis-DTE、Bis-Pyr、Bis-Ery、Bis-Tol、Bis-BDT、Bis-PDT、Bis-Pyr/Bal、Bis-Pyr/BDT、Bis-Pyr/EDT、Bis-Pyr/PDT、Bis-Pyr/Tol、Bis-Pyr/Ery、铋-1-巯基-2-丙醇和Bis-EDT/2-羟基-1-丙硫醇。在某些实施方案中，所述BT组合物包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的微粒，基本上所有的所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径。在某些实施方案中，所述BT化合物选自BisEDT和BisBAL。在某些实施方案中，所述抗生素化合物包括选自以下的抗生素：甲氧西林、万古霉素、萘夫西林、庆大霉素、氨苄西林、氯霉素、多西环素、妥布霉素、克林霉素、加替沙星和氨基糖苷类抗生素。在某些实施方案中，所述氨基糖苷类抗生素选自：阿米卡星、阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龙霉素、红链霉素、链霉素、妥布霉素和阿泊拉霉素。在某些实施方案中，所述氨基糖苷类抗生素是阿米卡星。
在某些其它实施方案中提供了一种用于治疗支持或含有细菌生物膜的天然表面的方法，包括(a)将所述表面上或中的细菌感染鉴定为包括以下之一：(i)革兰氏阳性菌，(ii)革兰氏阴性菌，和(iii)包括(i)和(ii)两者；和(b)向所述表面施用包含一种或多种铋硫醇(BT)组合物的制剂，其中(i)如果所述细菌感染包括革兰氏阳性菌，则所述制剂包含治疗有效量的至少一种BT化合物和至少一种是利福霉素的抗生素，(ii)如果所述细菌感染包括革兰氏阴性菌，则所述制剂包含治疗有效量的至少一种BT化合物和阿米卡星，(iii)如果所述细菌感染包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两者，则所述制剂包含治疗有效量的一种或多种BT化合物、利福霉素和阿米卡星，并从而治疗所述表面。
在某些实施方案中，生物膜包含一种或多种抗生素抗性菌。在某些实施方案中，治疗所述表面包括以下中的至少一种：(i)根除所述细菌生物膜，(ii)减少所述细菌生物膜，和(iii)减弱所述细菌生物膜的生长。在某些实施方案中，所述BT组合物包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的微粒，基本上所有所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径。
本文所述的本发明的实施方案的这些方面和其它方面将参考以下具体描述和附图而明显。本说明书中提到的和/或申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请公布、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物，包括U.S.RE37,793、U.S.6,248,371、U.S.6,086,921和U.S.6,380,248在此通过引用的方式整体并入本文，如同每一个单独并入本文一样。必要时，本发明的方面和实施方案可以被修改以采用各种专利、专利申请和专利公布的概念，以提供其它实施方案。
附图的几个图的简述
图1显示了在10％胰蛋白酶大豆琼脂(TSA)上37℃培养24小时，随后经所示治疗18小时，铜绿假单胞菌菌落生物膜的存活数目(log CFU；菌落形成单位)。所示抗生素治疗是TOB，妥布霉素10×MIC；AMK，阿米卡星100×MIC；IPM，亚胺培南(imipenem)10×MIC；CEF，头孢吡肟10×MIC；CIP，环丙沙星100×MIC；Cpd 2B，化合物2B(Bis-BAL,1:1.5)。(MIC；最低抑制浓度，例如，预防细菌生长的最低浓度)。
图2显示了在10％胰蛋白酶大豆琼脂上培养24小时，随后经所示治疗，金黄色葡萄球菌菌落生物膜的存活数目(log CFU)。所示抗生素治疗剂是利福平，RIF 100×MIC；达托霉素，DAP 320×MIC；米诺环素，MIN 100×MIC；氨苄西林，AMC 10×MIC；万古霉素，VAN 10×MIC；Cpd 2B，化合物2B(Bis-BAL,1:1.5)，Cpd 8-2，化合物8-2(Bis-Pyr/BDT(1:1/0.5)。
图3显示了暴露于生物膜的角质形成细胞随时间的刮伤闭合。(*)显著不同于对照(P<0.001)。
图4A和4B显示了逆转对几种抗生素的抗生素抗性的亚抑制性BisEDT。显示了MRSA(甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌)菌苔上有或没有BisEDT(0.05μg/ml)的抗生素的作用。平板A只显示标准抗生素渗透盘，平板B显示与BisEDT(BE)组合的盘。[GM＝庆大霉素，CZ＝头孢霉素，FEP＝头孢吡肟，IPM＝亚胺培南，SAM＝氨苄西林/舒巴坦，LVX＝左氧氟沙星。
图5显示了BisEDT和抗生素对生物膜形成的作用。将表皮葡萄球菌在37℃下在TSB+2％葡萄糖的聚苯乙烯板中生长48h。加替沙星(GF)、克林霉素(CM)、米诺环素(MC)、庆大霉素(GM)、万古霉素(VM)、头孢唑林(CZ)、萘夫西林(NC)和利福平(RP)。结果表示为在0.25μΜBisEDT时BPC(连续2倍稀释步骤)的平均变化(n＝3)。
图6显示了BisEDT和抗生素对表皮葡萄球菌在37℃的TSB+2％葡萄糖中生长48h的作用。结果表示为MIC(稀释步骤)随着BisEDT增加的平均变化(n＝3)。参见图5中对于抗生素定义的图例。
图7为显示在用含有或不含头孢唑林抗生素治疗的三种BT制剂、Bis-EDT、MB-11和MB-8-2治疗后，来自活体大鼠模型中的开放骨折的骨和硬件(hardware)样品上检出的平均金黄色葡萄球菌水平的柱状图。平均数的标准误差显示为误差线。早期安乐死的动物排除在分析之外，然而，由于严重污染排除来自组2中的一个动物的样品。
发明详述
本文公开的具体实施方案基于以下令人惊讶的发现：本文提供的某些铋-硫醇(BT)化合物(在某些实施方案中包括具有约0.4μm至约5μm体积平均直径的BT微粒)而非某些其它BT化合物(即使作为微粒提供)表现出针对特定细菌的强的抗菌(antiseptic)、抗菌(antibacterial)和/或抗生物膜活性，所述细菌包括与许多临床上严重感染(包括可含有细菌生物膜的感染)相关的细菌。
出人意料的是，不是所有BT化合物一致地以可预测方式有效对抗此类细菌，而是取决于靶细菌菌种表现出不同的功效。具体而言，如本文所描述，发现某些BT化合物(优选包括具有约0.4μm至约5μm体积平均直径的BT微粒)对革兰氏阴性菌表现出较高功效，而发现某些其它BT化合物(优选包括具有约0.4μm至约5μm体积平均直径的BT微粒)对革兰氏阳性菌表现出较高功效，根据非限制性理论，方式可以是首次提供用于细菌感染(包括细菌生物膜感染)的处理的临床相关策略。
此外，如下文所更详细描述，本文所述的本发明的某些方面涉及由新型铋-硫醇(BT)组合物提供的令人惊讶的优点，如本文所述，所述铋-硫醇(BT)组合物可以被制成包括多个就粒度而言基本上单分散(例如具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径)的BT微粒的制剂。在某些这些和相关实施方案中，微粒BT并非提供为脂质囊泡或脂质体例如多层磷酸胆碱-胆甾醇脂质体或其它多层或单层脂质体囊泡的组分。
亦如本文某些实施方案所公开，已经发现，之前发现对此类细菌感染没有治疗作用的某些抗生素的抗菌和抗生物膜功效可以通过用这些抗生素的一种或多种与选择的BT化合物一起、同时或依次治疗感染(例如通过直接应用于感染部位例如天然表面上或天然表面中)而被显著增强(例如，以统计学上显著的方式增加)。以本公开之前不能预测的方式，某些BT化合物可以与某些抗生素组合提供针对某些细菌菌种或细菌菌株的抗菌和/或抗生物膜活性的协同或增强性组合。如下文更详细描述的此类组合的未预测性质由以下观察所证明：虽然某些BT/抗生素组合物协同作用或显示出对抗某些细菌的增强，但是某些其它BT/抗生素组合物未能表现出协同或增强抗菌和/或抗生物膜活性。
根据这些和相关实施方案，抗生素和BT化合物可以同时或依次且以任何顺序施用，并且值得注意的是，本文公开的用于治疗特定感染(例如，革兰氏阴性或革兰氏阳性菌形成的生物膜)的一种或多种抗生素和一种或多种BT化合物的具体组合物不表现出可预测(例如，仅加合的)活性，而是以预料之外地协同或增强(超加合的)方式作用，作为选定抗生素、选定BT化合物和特别鉴定的靶细菌的函数。
例如，作为示例说明而非限制，在多种实际或潜在微生物感染的天然表面的环境中，并且进一步在改良的基本单分散微粒BT制剂环境中，本文公开的特定抗生素化合物和特定BT化合物的任何一个或两者在单独使用时可能针对特定细菌菌株或菌种发挥有限的抗菌作用，但是所述抗生素化合物和所述BT化合物两者的组合针对相同的细菌菌株或菌种发挥强抗菌作用，该作用在强度上大于(具有统计学显著性)单独使用时每种化合物作用的简单加合，因此根据非限制性理论认为反映了BT对抗生素功效和/或抗生素对BT功效的抗生素-BT协同性(例如，FICI≤0.5)或增强作用(例如，0.5<FICI≤1.0)。因此，不是任何BT化合物都可以与任何抗生素协同或增强任何抗生素，并且不是任何抗生素可以与任何BT化合物协同，或增强任何BT化合物，使得抗生素-BT协同性和BT-抗生素增强一般是不可预测的。相反，根据本文公开的某些实施方案，协同或增强的抗生素和BT化合物的具体组合惊人地赋予针对特定细菌的强抗菌作用，所述抗菌作用包括在特定环境，例如本文所述的天然表面，并且在某些情况下还包括针对由特定细菌形成的生物膜的抗菌作用。
也就是说，本文所述了某些BT协同抗生素，其包括能够与包括本文提供的至少一种BT化合物的至少一种BT组合物协同作用(FICI<0.5)的抗生素，其中这种协同性显示为可检测的作用，其强度大于(即，以相对于适当对照条件的统计学显著的方式)存在抗生素而不存在BT化合物和/或存在BT化合物而不存在抗生素时可检测的作用。类似地，某些BT-抗生素组合物显示增强(0.5<FICI≤1.0)，其中该增强显示为可检测作用，其强度大于(即，以相对于适当对照条件统计学显著的方式)存在抗生素而不存在BT化合物和/或存在BT化合物而不存在抗生素时可检测的作用。
在某些实施方案中，此类可检测的作用的实例可包括(i)预防细菌病原体的感染，(ii)抑制细菌病原体的基本上所有浮游细胞的细胞活力或细胞生长，(iii)抑制细菌病原体的生物膜形成，和(iv)抑制细菌病原体的基本上所有生物膜形式细胞的生物膜活力或生物膜生长，但本发明不是意图被如此限制，使得在其它预期的实施方案中，抗生素-BT协同性可以显示为一种或多种可检测的作用，所述可检测的作用可包括改变(例如统计学显著的增加或减少)一种或多种其它临床上显著的参数，例如细菌病原体对一种或多种抗生素或其它药物或化学剂的抗性或敏感性程度，细菌病原体对一种或多种化学、物理或机械条件(例如，pH、离子强度、温度、压力)的抗性或敏感性程度，和/或细菌病原体对一种或多种生物剂(例如，病毒、另一种细菌、生物活性多核苷酸、免疫细胞或免疫细胞产物例如抗体、细胞因子、趋化因子、包括降解酶在内的酶、膜破坏蛋白、自由基例如活性氧类等)的抗性或敏感性程度。
本领域技术人员应理解这些标准和许多其它标准，通过所述标准特定物质对细菌群体的结构、功能和/或活性的作用可以被测定(例如，Coico等(编辑)，Current Protocolsin Microbiology，2008，John Wiley&Sons，Hoboken，NJ；Schwalbe等，AntimicrobialSusceptibility Testing Protocols，2007，CRC Press，Boca Raton，FL)，目的是确定抗生素-BT协同性或增强性，该协同性或增强性如本文提供在协同的或增强的抗生素-BT组合的作用超过组合的一个组分不存在时观察到的作用的简单加合时存在。
例如，在某些实施方案中，协同性可以通过使用各种浓度的候选剂(例如，单独和组合的BT和抗生素)测定抗菌作用(例如本文所述的那些)来测定，以计算分级抑制浓度指数(FICI)和分级杀菌浓度指数(FBCI)，根据Eliopoulos等(Eliopoulos和Moellering，(1996)Antimicrobial combinations.In Antibiotics in Laboratory Medicine(Lorian，V.编辑)，第330-96页，Williams和Wilkins，Baltimore，MD，USA)。协同性可以定义为FICI或FBCI指数≤0.5，>4时为拮抗作用(例如，Odds，FC(2003)Synergy，antagonism，andwhat the chequerboard puts between them.Journal of Antimicrobial Chemotherapy52:1)。协同性还可以常规定义为抗生素浓度≥4倍的减少，或者可选地，使用例如Hollander等(1998Antimicrob.Agents Chemother.42:744)描述的分级抑制浓度(FIC)。在某些实施方案中，协同性可定义为组合两种药物(例如，抗生素和BT组合物)产生的作用，其中组合的作用大于(例如，以统计学显著的方式)如果第二药物的浓度被第一药物替换时的作用。
因此，如本文所述及在某些优选实施方案中，BT和抗生素的组合应被理解为当观察到小于或等于0.5的FICI值时的协同化(Odds,2003)。亦如本文所述，在某些其它优选实施方案中并根据非限制性理论，公开了某些BT-抗生素组合物可显示0.5和1.0之间的FICI值，其表示该协同性的高潜能，并且可使用显示单独或共同增强的合作的抗微生物功效的至少一种BT和至少一种抗生素的非最佳浓度来观察FICI值。该作用在本文还可称“增强的”抗菌活性或“增强的”BT活性。
当存在下述两者时，可根据某些实施方案来检测增强的抗生素和/或BT活性：。(i)至少一种BT，其浓度低于(以统计学显著方式)BT对给定靶微生物(例如，给定细菌菌种或菌株)的特征性最低抑制浓度(MIC)，(ii)至少一种抗生素，其浓度低于(以统计学显著方式)特征性IC50(抑制50％微生物群体生长的浓度；例如，Soothill等，1992J AntimicrobChemother 29(2):137)和/或低于抗生素对给定靶微生物的生物膜预防浓度(BPC)，导致BT-抗生素组合物相对于如果在相同浓度使用任一抗微生物剂(例如，BT或抗生素)而缺少其它抗微生物剂(例如，抗生素或BT)将观察到的抗微生物作用的增强的(以统计学显著方式)抗微生物功效。在优选实施方案中，当测定到FICI值小于或等于1.0，以及大于0.5时，存在“增强的”抗生素和/或BT活性。
技术人员基于本公开应理解，在某些实施方案中，可根据本领域已知的方法来测定协同或增强的抗生素和/或BT活性，例如使用Loewe相加模型(例如，FIC指数，Greco模型)，或Bliss独立模型(例如，非参数和半参数模型)或本文所述和本领域已知的其它方法(例如，Meletiadis等，2005Medical Mycology 43:133-152)。用于测定协同或增强的抗生素和/或BT活性的说明性方法由此描述于，例如Meletiadis等，2005Medical Mycology 43:133-152以及本文所引用的参考文献(还参见，Meletiadis等，2002Rev Med Microbiol 13:101-117；White等，1996Antimicrob Agents Chemother 40:1914-1918；Mouton等，1999Antimicrob Agents Chemother 43:2473-2478)。
某些其它实施方案预期如本文所述的一种或多种抗生素和一种或多种BT化合物的特定组合物，其在特定感染(例如，由革兰氏阴性菌或革兰氏阳性菌形成的生物膜)的体内治疗中可显示协同化或增强的作用，即使其中BT化合物和抗生素未显示可预测的(例如,仅加合的)体内活性，而相反以未预测的协同或增强(例如，超加合；或赋予当两种或更多种该物质组合存在时的作用大于(例如，以统计学显著方式)如果第二试剂的浓度被第一试剂所替换时获得的作用)方式，作为选定抗生素、选定BT化合物和一种或多种特别鉴定的包含感染的靶细菌菌种的函数。因此应理解，根据这些和相关的实施方案，在某些体内情况下FICI或FBCI值(其被体外测定)可能不易获得，而与BT-抗生素协同性或增强作用相反，可能以由感染的可量化量度给予的方式来测定。
例如，在一个实施方案中，例如在如实施例11所述的体内开放性骨折的大鼠(Rattus norvegicus)股骨临界缺损模型中，与抗生素治疗或单独的BT化合物相比，BT-抗生素组合后的治疗观察到统计学显著的细菌计数减少，是协同性或增强作用的指示。可使用本领域技术人员熟知的方法测定统计学显著性。在某些其它实施方案中，在该体内模型或其它体内模型中观察到在用于BT-抗生素组合损伤治疗后中所观察到的细菌计数与考虑抗生素治疗或单独的BT化合物为协同性或增强作用的指数相比减少至少5％、10％、20％、30％、40％或50％。
体内感染的其它示例性征候可根据已开发用于定量感染严重度的确立的方法学，例如，各种本领域技术人员已知的伤口得分系统来测定(参见，例如，欧洲伤口管理协会(EWMA)评论的得分系统，Position Document:Identifying criteria for woundinfection.London:MEP Ltd,2005)。可用于评价本文所述的BT-抗生素组合物的协同性或增强活性的说明性伤口得分系统包括ASEPSIS(Wilson AP,J Hosp Infect 1995；29(2):81-86；Wilson等，Lancet 1986；1:311-13)，南安普敦伤口评价等级(Bailey IS,KarranSE,Toyn K等。BMJ 1992；304:469-71)。还参见，Horan TC,Gaynes P,Martone WJ等,1992Infect Control Hosp Epidemiol 1992；13:606-08。另外，本领域临床医师已知的伤口愈合的公认临床征候(例如伤口大小、深度、肉芽组织状况、感染等)还可在BT化合物和/或抗生素存在或不存在时测量。因此，基于本公开内容，技术人员应容易理解用于确定是否BT组合物-抗生素的组合改变体内伤口愈合的各种方法(例如，相对于适当的对照以统计学显著方式的增强或降低)。
考虑到这些和相关实施方案，本文提供用有效量(例如，在某些实施方案中治疗有效量)的如本文提供的组合物或制剂来治疗微生物感染的天然表面(例如提供或包含细菌生物膜的表面)的各种方法，所述组合物或制剂包含一种或多种BT化合物，并任选地包含一种或多种抗生素化合物，例如一种或多种协同化抗生素，或一种或多种增强性抗生素。应理解，基于本公开内容，某些抗生素现在预期用于治疗给定类型的感染，其中该抗生素之前已被本领域内的技术人员认为对相同类型的感染无效。
某些实施方案由此严重度包含一种或多种用作抗菌剂的BT化合物的组合物。抗菌剂是杀伤微生物或预防微生物生长的物质，通常可应用于活组织，这将此类物质与通常应用于无生命物体的消毒剂区别开(Goodman and Gilman’s"The Pharmacological Basisof Therapeutics",第七版，Gilman等编辑，1985,Macmillan Publishing Co.,(下文，Goodman and Gilman")第959-960页)。抗菌剂的常见实例是乙醇和碘酊。杀菌剂包括杀伤微生物(例如微生物病原体)的抗菌剂。
本文所述的某些实施方案预期包含一种或多种BT化合物和一种或多种抗生素化合物(例如，如本文所提供的协同性抗生素和/或增强性抗生素)的组合物。抗生素是本领域内已知的并且通常包括由通过杀伤另一种属的微生物的一种种属的微生物所生产的化合物制备的药物，或具有相同或类似化学结构和作用机理的合成产物，例如，在微生物内或微生物上破坏微生物的药物，包括当局部应用时的此药物。本文公开的实施方案中的是其中抗生素可属于下述类型之一的那些：氨基糖苷类、碳青霉烯类、头孢菌素类、氟喹诺酮类、糖肽类抗生素、林可酰胺类(例如，克林霉素)、青霉素酶抗性青霉素和氨基青霉素。因此抗生素可包括，但不限于，青霉素、哌拉西林、头孢呋辛、头孢噻肟、头孢吡肟、亚胺培南、氨曲南、链霉素、妥布霉素、四环素、米诺环素、环丙沙星、左氧氟沙星、红霉素、利奈唑胺、磷霉素、卷曲霉素、异烟肼、安沙霉素(ansamycin)、碳头孢烯、单胺菌素、硝基呋喃、青霉素、喹诺酮、磺酰胺、氯法齐明、氨苯砜、卷曲霉素、环丝氨酸、乙胺丁醇、乙硫异烟胺、异烟肼、吡嗪酰胺、利福平(Rifampicin)、利福平(Rifampin)、利福布汀、利福喷丁、链霉素、胂凡纳明、氯霉素、磷霉素、夫西地酸、利奈唑胺、甲硝唑、莫匹罗星、平板霉素、奎奴普丁、达福普汀、利福昔明、甲砜霉素、替硝唑、氨基糖苷、β-内酰胺、青霉素、头孢霉素、碳青霉烯、氟喹诺酮、酮内酯、林肯(酰)胺、大环内酯、噁唑烷酮、链阳菌素(stretogramin)、磺胺、四环素、甘氨酰环素、甲氧西林、万古霉素、萘夫西林、庆大霉素、氨苄西林、氯霉素、多西环素、妥布霉素、阿米卡星、阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龙霉素、红链霉素、链霉素、妥布霉素、阿泊拉霉素、克林霉素、加替沙星、氨基青霉素及本领域内已知的其他抗生素。这些及其它临床可用的抗生素一览表是本领域技术人员可获得的和已知的(例如，Washington UniversitySchool of Medicine，The Washington Manual of Medical Therapeutics(第32版)，2007Lippincott,Williams和Wilkins，Philadelphia,PA:Hauser,AL，Antibiotic Basicsfor Clinicians,2007Lippincott,Williams和Wilkins,Philadelphia,PA)。
本文公开的某些实施方案中与一种或多种BT化合物一起使用的示例性的一类抗生素是氨基糖苷类抗生素，其被综述于Edson RS，Terrell CL.The aminoglycosides.MayoClin Proc.1999年5月；74(5):519-28。该类抗生素通过结合并失活细菌核糖体亚基减少细菌蛋白合成而抑制细菌生长。除了此类抑菌性质，氨基糖苷类还通过破坏革兰氏阴性菌中的细胞壁而表现出杀菌作用。
氨基糖苷类抗生素包括庆大霉素、阿米卡星、链霉素和其它，并且一般被认为用于治疗革兰氏阴性菌、分支杆菌和其它微生物病原体，尽管已经报道了抗性菌株的病例。氨基糖苷类不是通过消化道吸收的，因此一般被认为不适于口服制剂。例如阿米卡星，尽管常常有效对抗庆大霉素抗性细菌菌株，但通常在静脉内或肌内施用，这可以导致患者疼痛。此外，与氨基糖苷类抗生素(例如阿米卡星)相关的毒性可以导致肾损伤和/或不可逆的听力丧失。
尽管有这些性质，本文公开的某些实施方案预期口服施用例如用于治疗沿口腔、胃肠道/消化道的一个或多个位置的上皮组织表面的协同BT/抗生素组合物(例如，其中抗生素不必限于氨基糖苷)。某些其它实施方案还可以预期本文所述的组合物和方法作为消毒剂的用途，消毒剂是指杀伤无生命物体外表面上微生物或阻止其生长的制剂。
亦如本文其它地方所描述，BT化合物可以是包括铋或铋盐和含硫醇(例如-SH或巯基)化合物的组合物，其包括在以下中描述的那些(包括其制备方法)：Domenico等，1997Antimicrob.Agent.Chemother.41(8):1697-1703，Domenico等，2001Antimicob.Agent.Chemother.45(5):1417-1421，和U.S.RE37,793、U.S.6,248,371、U.S.6,086,921和U.S.6,380,248；还参见例如U.S.6,582,719。然而某些实施方案不是如此限制的，并且可以预期其它包含铋或铋盐和含硫醇的化合物的BT化合物。含硫醇的化合物可以含有1、2、3、4、5、6个或更多个硫醇(例如-SH)基团。在优选实施方案中，BT化合物包含通过离子键合和/或作为配位络合物与含硫醇的化合物缔合的铋，而在一些其它实施方案中，铋可以通过例如可以存在于有机金属化合物中的共价键与含硫醇的化合物缔合。然而，某些预期的实施方案明确排除是有机金属化合物的BT化合物，例如其中发现铋与有机部分共价键合的化合物。
示例性的BT化合物显示于表1：
表1
示例性BT化合物*
用于某些本公开实施方案的BT化合物可以根据已确定的方法制备(例如U.S.RE37.793、U.S.6,248,371、U.S.6,086,921和U.S.6,380,248；Domenico等，1997Antimicrob.Agent.Chemother.41(8):1697-1703，Domenico等，2001Antimicob.Agent.Chemother.45(5):1417-1421)，并且在某些其它实施方案中，BT化合物还可以根据本文所述的方法学制备。因此，某些优选的实施方案预期本文所述的用于制备BT化合物和特别是用于获得基本上单分散的微粒形式的BT化合物的合成方法，其中含有浓度为至少50mM、至少100mM、至少150mM、至少200mM、至少250mM、至少300mM、至少350mM、至少400mM、至少500mM、至少600mM、至少700mM、至少800mM、至少900mM或至少1M的溶解铋并且不含亲水性、极性或有机增溶剂的酸性铋水溶液与乙醇混合而获得第一乙醇溶液，该第一乙醇溶液与包含含硫醇的化合物的第二乙醇溶液在足以形成包含含有BT化合物的微粒的沉淀的条件和时间(例如，如本文所述和本领域技术人员基于本公开内容会理解的浓度、溶剂强度、温度、pH、混合和/或压力等条件)下反应而获得反应溶液，其中所述含硫醇的化合物以相对于铋约1:3至约3:1的摩尔比存在于反应溶液中。
因此，示例性BT包括化合物1B-1，Bis-EDT(铋-1,2-乙二硫醇，反应物1:1)；化合物1B-2，Bis-EDT(1:1.5)；化合物1B-3，Bis-EDT(1:1.5)；化合物1C，Bis-EDT(可溶性Bi制剂，1:1.5)；化合物2A，Bis-Bal(铋-英国抗路易斯气剂(British anti-Lewisite)(铋-二巯基丙醇，铋-2,3-二巯基丙醇)，1:1)；化合物2B，Bis-BAL(1:1.5)；化合物3A Bis-Pyr(铋-巯氧吡啶，1:1.5)；化合物3B Bis-Pyr(1:3)；化合物4，Bis-Ery(铋-二硫赤藓糖醇，1:1.5)；化合物5，Bis-Tol(铋-3,4-二巯基甲苯，1:1.5)；化合物6，Bis-BDT(铋-2,3-丁二硫醇，1:1.5)；化合物7，Bis-PDT(铋-1,3-丙二硫醇，1:1.5)；化合物8-1Bis-Pyr/BDT(1:1/1)；化合物8-2，Bis-Pyr/BDT(1:1/0.5)；化合物9，Bis-2-羟基，丙硫醇(铋-1-巯基-2-丙醇，1:3)；化合物10，Bis-Pyr/Bal(1:1/0.5)；化合物11，Bis-Pyr/EDT(1:1/0.5)；化合物12Bis-Pyr/Tol(1:1/0.5)；化合物13，Bis-Pyr/PDT(1:1/0.5)；化合物14Bis-Pyr/Ery(1:1/0.5)；化合物15，Bis-EDT/2-羟基，丙硫醇(1:1/1)(参见例如表1)。
不期望受理论束缚，认为本公开的制备BT化合物的方法可能期望产生包含BT化合物的组合物，其中这种组合物具有一种或多种期望的性质，包括容易大规模生产、提高的产品纯度、均匀性或一致性(包括粒度均匀性)或用于制备和/或施用本公开的局部制剂的其它性质，所述方法在某些优选实施方案中可以包括制备或获得包含铋的酸性液体水溶液(例如包含硝酸铋的硝酸水溶液)。
在具体实施方案中，已经发现根据本文所述的方法首次制备的BT化合物就其作为基本上单分散的微粒悬浮液出现而言表现出有利的均匀度，根据某些目前优选的实施方案，每个微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径(VMD)。粒度的量度可以被称为体积平均直径(VMD)、质量中值直径(MMD)或质量中值空气动力学直径(MMAD)。可以例如通过撞击(MMD和MMAD)或通过激光(VMD)表征来进行这些测量。对于液体微粒，如果保持环境条件(例如标准湿度)，则VMD、MMD和MMAD可能是相同的。然而，如果湿度未被保持，MMD和MMAD测定值将小于VMD，这是由于撞击测量过程中的脱水作用。为了描述的目的，VMD、MMD和MMAD测量被认为在标准条件下，使得VMD、MMD和MMAD的描述是相当的。类似地，MMD和MMAD的干粉粒度测定也被认为是相当的。
如本文所述，优选的实施方案涉及基本上单分散的含BT微粒的悬浮液。具有有限的几何标准偏差(GSD)的明确的BT粒度的产生可以例如优化BT沉积，对天然表面中或天然表面上的预期靶部位的可接近性，和/或受试者对施用的BT微粒的耐受性。有限的GSD限制预期的VMD或MMAD尺寸范围之外的微粒数目。
在一个实施方案中，提供了具有约0.5微米至约5微米的VMD的含有本文公开的一种或多种BT化合物的微粒的液体或气雾剂悬浮液。在另一实施方案中，提供了具有约0.7微米至约4.0微米的VMD或MMAD的液体或气雾剂悬浮液。在另一实施方案中，提供了具有约1.0微米至约3.0微米的VMD或MMAD的液体或气雾剂悬浮液。在某些其它优选实施方案中，提供了包含一个或多个约0.1至约5.0微米的VMD或约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8或约0.9微米至约1.0、约1.5、约2.0、约2.5、约3.0、约3.5、约4.0、约4.5、约5.0、约5.5、约6.0、约6.5、约7.0、约7.5或约8.0微米的BT化合物微粒的液体悬浮液，所述微粒包含如本文所述制备的BT化合物。
因此在某些优选实施方案中，本文首次描述的“基本上”单分散的BT制剂，例如包含其中“基本上”所有微粒具有规定范围(例如约0.4μm至约5μm)内的体积平均直径(VMD)的微粒形式的BT化合物的BT组合物，包括其中至少80％、85％、90％、91％、92％、93％或94％、更优选至少95％、96％、97％、98％、99％或更多微粒具有所述尺寸范围内的VMD的那些组合物。
根据本文所述的合成方法制备的BT组合物的这些和相关的性质提供了超过之前描述的BTs的新颖的优点，包括较低成本和容易生产，以及可允许其以有利于根据药物、制剂和化妆品标准中的一个或多个的法规顺从性的方式表征的组合物内的均匀性。
另外或可选地，本文所述的基本上单分散的BT微粒可有利地被生产而不需要微粉化，即，无需昂贵且费力的研磨或超临界流体加工或通常用于产生微粒的其它装置和程序(例如，Martin等2008Adv.Drug Deliv.Rev.60(3):339；Moribe等，2008Adv.DrugDeliv.Rev.60(3):328；Cape等，2008Pharm.Res.25(9):1967；Rasenack等2004Pharm.Dev.Technol.9(1):1-13)。因此，本实施方案提供了基本上均匀的微粒制剂的有益作用，包括但不限于增强的且基本上均匀的溶液化性质，适合预期的施用形式(例如口服、吸入或皮肤学/皮肤伤口局部形式)，增加的生物利用度和其它有益性质。
BT化合物微粒悬浮液可以作为水性制剂、作为水性溶剂以及有机溶剂(包括卤代烃推进剂)中的悬浮液或溶液、作为干粉或以下文详述的其它形式施用，例如，包括含有制剂技术人员已知的润湿剂、表面活性剂、矿物油或其它成分或添加剂以维持悬浮液中的单个微粒的制剂。水性制剂可以通过液体喷雾器雾化，采用例如水力或超声雾化。基于推进剂的系统可以利用适当的加压分配器。干粉可以利用能够有效分散含BT微粒的干粉分散装置。预期的粒度和分布可以通过选择适当装置而获得。
亦如上所述，根据某些实施方案本文还提供了制备包含多个包含BT化合物的微粒的铋-硫醇(BT)组合物的方法，基本上所有这种微粒具有约0.1至约8微米，并且在某些优选实施方案中约0.4微米至约5微米的体积平均直径(VMD)。
一般而言，所述方法包括如下步骤：(a)在足以获得基本上不含固体沉淀的条件和时间下混合：(i)包含铋盐(含至少50mM浓度的铋)并且不含亲水性、极性或有机增溶剂的酸性水溶液，与(ii)足以获得包含按体积计约5％、10％、15％、20％、25％或30％并且优选约25％乙醇的混合物的量的乙醇；和(b)在足以形成包含含有所述BT化合物的微粒的沉淀的条件和时间下，向(a)的混合物中添加包含含硫醇的化合物的乙醇溶液以获得反应溶液，其中所述含硫醇的化合物在所述反应溶液中以相对于铋约1:3至约3:1的摩尔比存在。
在某些优选实施方案中，铋盐可以是Bi(NO3)3，但应理解，根据本公开内容，铋还可以其它形式提供。在某些实施方案中，酸性水溶液中铋浓度可以是至少100mM、至少150mM、至少200mM、至少250mM、至少300mM、至少350mM、至少400mM、至少500mM、至少600mM、至少700mM、至少800mM、至少900mM或至少1M。在某些实施方案中，酸性水溶液包含按重量计至少5％、10％、15％、20％、22％或22.5％的铋。在某些优选实施方案中，酸性水溶液可以包含按重量计至少5％或更多硝酸，并且在某些其它实施方案中，酸性水溶液可以包含按重量计至少0.5％、至少1％、至少1.5％、至少2％、至少2.5％、至少3％、至少3.5％、至少4％、至少4.5％或至少5％硝酸。
含硫醇的化合物可以是本文所述的任何含硫醇的化合物，并且在某些实施方案中可以包括以下中的一种或多种：1,2-乙二硫醇、2,3-二巯基丙醇、巯氧吡啶、二硫赤藓糖醇、3,4-二巯基甲苯、2,3-丁二硫醇、1,3-丙二硫醇，2-羟基丙硫醇、1-巯基-2-丙醇、二硫赤藓糖醇和二硫苏糖醇。其它示例性含硫醇的化合物包括α-硫辛酸、甲硫醇(CH3SH[m-巯基])、乙硫醇(C2H5SH[e-巯基])、1-丙硫醇(C3H7SH[n-P巯基])、2-丙硫醇(CH3CH(SH)CH3[2C3巯基])、丁硫醇(C4H9SH([正丁基巯基])、叔丁基硫醇(C(CH3)3SH[叔丁基巯基])、戊硫醇(C5H11SH[戊基巯基])、辅酶A、硫辛酰胺、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸、2-巯基乙醇、二硫苏糖醇、二硫赤藓糖醇、2-巯基吲哚、转谷氨酰胺酶和可获自Sigma-Aldhch(St.Louis，MO)的以下硫醇化合物的任何一种：(11-硫醇十一烷基)六(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)官能化纳米金、1,1',4',1"-三联苯基-4-硫醇、1,11–十一烷二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、1,2-乙二硫醇(工业级)、1,3-丙二硫醇、1,4-苯二甲硫醇、1,4-丁二硫醇、1,4-丁二硫醇二乙酸酯、1,5-戊烷二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、金刚烷硫醇、1-丁硫醇、1-癸硫醇、1-十二烷硫醇、1-庚硫醇、1-庚硫醇(纯)、1-十六烷硫醇、1-己硫醇、1-巯基-(三乙二醇)、1-巯基-(三乙二醇)甲醚官能化的金纳米粒子、1-巯基-2-丙醇、1-壬硫醇、1-十八烷硫醇、1-辛硫醇、1-辛硫醇、1-十五烷硫醇、1-戊硫醇、1-丙硫醇、1-十四烷硫醇、1-十四烷硫醇(纯)、1-十一烷硫醇、11-(1H-吡咯-1-基)十一烷-1-硫醇、11–氨基-1-十一烷硫醇盐酸盐、11-溴-1-十一烷硫醇、11-巯基-1–十一烷醇、11-巯基-1–十一烷醇、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷基三氟乙酸盐、11-巯基十一烷基磷酸、12-巯基十二烷酸、12-巯基十二烷酸、15-巯基十五烷酸、16-巯基十六烷酸、16-巯基十六烷酸、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、2,2'-(亚乙二氧基)二乙硫醇、2,3-丁二硫醇、2-丁硫醇、2-乙基己硫醇、2-甲基-1-丙硫醇、2-甲基-2-丙硫醇、2-苯乙硫醇、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己硫醇(纯)、3-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-丙烷二醇、3-氯-1-丙硫醇、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-N-壬基丙酰胺、3-巯基丙酸、3-巯基丙基官能化的硅胶、3-甲基-1-丁硫醇、4,4'-双(巯基甲基)联苯、4,4'-二巯基均二苯代乙烯、4-(6-巯基己氧基)苄醇、4-氰基-1-丁硫醇、4-巯基-1–丁醇、6-(二茂铁基)己硫醇、6-巯基-1-己醇、6-巯基己酸、8-巯基-1-辛醇、8-巯基辛酸、9-巯基-1–壬醇、联苯基-4,4'-二硫醇、3-巯基丙酸丁酯、1-丁硫醇铜(I)、环己硫醇、环戊硫醇、癸硫醇官能化的银纳米粒子、十二烷硫醇官能化的金纳米粒子、十二烷硫醇官能化的银纳米粒子、六(乙二醇)单-11-(乙酰基硫基)十一烷基醚、巯基琥珀酸、3-巯基丙酸甲酯、nanoTether BPA-HH、NanoThinksTM18、NanoThinksTM8、NanoThinksTMACID11、NanoThinksTMACID16、NanoThinksTMALCO11、NanoThinksTMTHIO8、辛硫醇官能化的纳米粒子、PEG二硫醇平均Mn 8,000、PEG二硫醇平均分子量1,500、PEG二硫醇平均分子量3,400、S-(11–溴十一烷基)硫代乙酸酯、S-(4-氰基丁基)硫代乙酸酯、苯硫酚、三乙二醇单-11-巯基十一烷基醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、[11-(甲基羰基硫基)十一烷基]四(乙二醇)、间碳硼烷-9-硫醇、对三联苯基-4,4"-二硫醇、叔十二烷基硫醇和叔壬基硫醇。
本文所述示例性的反应条件(包括温度、pH、反应时间、使用搅拌或搅动以溶解溶质以及用于控制和洗涤沉淀的程序)并采用本领域熟知的技术。
不同于之前描述的生产BT化合物的方法，根据本发明制备BT的方法，BT产物以微粒悬浮液提供，基本上所有微粒的VMD在某些优选实施方案中是约0.4至约5微米，并且根据某些其它实施方案一般是约0.1微米至约8微米。还不同于之前的方法，根据本实施方案，铋提供于包含浓度至少约50mM至约1M的铋和量至少约0.5％至约5％(w/w)且优选小于5％(重量/重量)的硝酸并且不含亲水性、极性或有机增溶剂的酸性水溶液中。
鉴于公认的技术教导：铋在50μM时是不溶于水的(例如U.S.RE37793)，铋在水中不稳定(例如，Kuvshinova等，2009Russ.J Inorg.Chem 54(11):1816)，并且铋甚至在硝酸溶液中不稳定，除非存在亲水性、极性或有机增溶剂，就这点而言，本发明方法提供了令人惊讶且预料之外的优点。例如，在所有BT制备方法学的明确描述中(例如Domenico等，1997Antimicrob.Agents.Chemother.41:1697；U.S.6,380,248；U.S.RE37793；U.S.6,248,371)，亲水性增溶剂丙二醇是溶解硝酸铋所需的，并且准备与硫醇反应的溶液的铋浓度远低于15mM，从而限制了BT化合物的可用生产模式。
相反，根据本公开内容，溶解铋不需要水性、极性或有机增溶剂，而意外获得了较高的浓度。亲水性、极性或有机增溶剂包括丙二醇(PG)和乙二醇(EG)，并且还可以包括许多已知增溶剂的任何一种，包括极性溶剂，例如环氧己烷和二甲基亚砜(DMSO)、多元醇(包括例如PG和EG，还包括聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、季戊四醇等)、多羟基醇例如甘油和甘露醇以及其它物质。其它高极性的水混溶有机物包括二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)和NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)。
因此，本领域技术人员应理解，可以例如根据溶剂极性/可极化性(SPP)标度值使用Catalan等的系统(例如1995Liebigs Ann.241；还参见Catalan，2001Handbook ofSolvents，Wypych(编辑)，Andrew Publ.，NY，及其中引用的参考文献)选择溶剂，包括本文提供的常用作亲水性、极性或有机增溶剂的那些，根据Catalan等的系统，例如，水具有0.962的SPP值，甲苯具有0.655的SPP值，而2-丙醇具有0.848的SPP值。已经描述了用于基于2-N,N-二甲基-7-硝基芴/2-氟-7-硝基芴探针/同态对的紫外线测量来测定溶剂SPP值的方法(Catalan等，1995)。
基于特定BT组合物的溶解度性质，具有预期SPP值的溶剂(无论作为纯的单组份溶剂还是作为2、3、4种或更多种溶剂的溶剂混合物；关于溶剂混溶性，参见例如Godfrey1972Chem.Technol.2:359)可以由本领域技术人员参考本公开内容容易地确定，尽管如上所述，根据本文所述的合成方法步骤的某些优选实施方案，不需要亲水性、极性或有机增溶剂来溶解铋。
溶解度参数还可以包括相互作用参数C、Hildebrand溶解度参数d或部分(Hansen)溶解度参数：δp、δh和δd，分别描述溶剂的极性、氢键合电势和分散力相互作用电势。在某些实施方案中，描述包含铋的铋盐在其中溶解的溶剂或共溶剂系统的溶解度参数的最高值可以提供包含铋盐的水溶液的限制，例如根据本文所述的用于制备微粒BT组合物的方法。例如，较高的δh值将具有较大的氢键合能力，并且因此对溶剂分子例如水具有较大的亲和力。因此较高的溶剂最大观测δh可能对于其中期望更亲水性环境的情况是优选的。
作为非限制性实例，具有以下式I所示结构的BisEDT可根据以下反应方案制备：
简言之，并且作为非限制性的说明性实例，可以于室温在搅拌下向过量(11.4L)的5％HNO3水溶液缓慢添加0.331L(约0.575摩尔)的酸性铋水溶液，例如Bi(NOs)3溶液(例如，43％Bi(NOs)3(w/w)，5％硝酸(w/w)，52％水(w/w)，可获自Shepherd Chemical Co.，Cincinnati，OH)，随后缓慢添加无水乙醇(4L)。可以通过使用60mL注射器向1.5L无水乙醇添加72.19mL(0.863摩尔)1,2-乙二硫醇、然后搅拌5分钟来单独制备硫醇化合物例如1,2-乙二硫醇[～0.55M]的乙醇溶液(1.56L)。1,2-乙二硫醇(CAS 540-63-6)和其它硫醇化合物可获自例如Sigma-Aldrich，St.Louis，MO。然后硫醇化合物的乙醇溶液可以缓慢添加至Bi(NO3)3/HNO3水溶液，搅拌过夜以形成反应溶液。根据某些优选的实施方案，含硫醇的化合物可以相对于铋约1:3至约3:1的摩尔比存在于反应溶液中。使形成的产物沉降为包含本文所述微粒的沉淀，然后通过过滤收集沉淀并依次用乙醇、水和丙酮洗涤以获得黄色无定形粉末固体状的BisEDT。粗产物可以在搅拌下再次溶解于无水乙醇，然后过滤并依次用乙醇洗涤几次，随后用丙酮洗涤几次。洗涤后的粉末可以在1M NaOH(500mL)中纯化(trituated)，过滤，并依次用水、乙醇和丙酮洗涤以提供纯化的微粒BisEDT。
根据非限制性理论，铋抑制细菌产生细胞外聚合物质(EPS)(例如细菌表多糖)的能力，并且该抑制导致生物膜形成减少。认为细菌采用胶样EPS用于生物膜粘着。根据感染性质，生物膜形成和EPS加工可以促进细菌病原性，例如干扰伤口愈合。然而，单独的铋作为介入剂无治疗作用，而是通常作为络合物例如BT的一部分施用。因此，铋-硫醇(BTs)是包括通过铋与硫醇化合物螯合产生的化合物并且表现出显著提高的铋的抗微生物治疗功效的一类组合物。BTs表现出显著的抗感染、抗生物膜和免疫调节作用。铋-硫醇有效对抗光谱微生物，并且通常不受抗生素抗性影响。BTs以显著低(亚抑制)的浓度预防生物膜形成，以同样亚抑制水平预防常见伤口病原体的许多病原体特征，可以在动物模型中预防败血性休克，并且可以与许多抗生素协同作用。
如本文所述，一种或多种指定BT与一种或多种指定抗生素化合物组合时的抗菌作用的这种协同性不容易根据单独的抗生素和BT对特定细菌类型的作用特征来预测，但是令人惊讶的是，可以通过根据具体细菌群体选择特定BT-抗生素组合而产生，所述选择包括鉴定存在革兰氏阴性菌还是革兰氏阳性菌(或是两者)。例如，如本文所公开，与某些BTs协同作用的抗生素可以包括阿米卡星、氨苄西林、头孢唑林、头孢吡肟、氯霉素、环丙沙星、克林霉素(或其它林肯酰胺类抗生素)、达托霉素多西环素、加替沙星、庆大霉素、亚胺培南(imipenim)、左氧氟沙星、利奈唑胺米诺环素、萘夫西林、巴龙霉素、利福平、磺胺甲噁唑、妥布霉素和万古霉素中的一种或多种。体外研究显示，例如，单独对庆大霉素、头孢唑林、头孢吡肟、磺胺甲噁唑、亚胺培南或左氧氟沙星敏感性差或根本不敏感的MRSA在BT化合物BisEDT存在下暴露于抗生素时对这些抗生素中的任何一个表现出显著的敏感性。因此，本文预期的某些实施方案明确预期其中可包括BT化合物和一种或多种选自阿米卡星、氨苄西林、头孢唑林、头孢吡肟、氯霉素、环丙沙星、克林霉素(或其它林肯酰胺类抗生素)、达托霉素多西环素、加替沙星、庆大霉素、亚胺培南、左氧氟沙星、利奈唑胺米诺环素、萘夫西林、巴龙霉素、利福平、磺胺甲噁唑、妥布霉素和万古霉素的抗生素的组合的组合物和/或方法，而本文预期的某些其它实施方案预期其中可包括其中明确排除一种或多种选自阿米卡星、、头孢唑林、头孢吡肟、氯霉素、环丙沙星、克林霉素(或其它林肯酰胺类抗生素)、达托霉素多西环素、加替沙星、庆大霉素、亚胺培南、左氧氟沙星、利奈唑胺米诺环素、萘夫西林、巴龙霉素、利福平、磺胺甲噁唑、妥布霉素和万古霉素的抗生素的BT化合物和一种或多种抗生素的组合的组合物和/或方法。注意，在该环境中，庆大霉素和妥布霉素属于氨基糖苷类抗生素。从某些预期的实施方案明确排除的还有Domenico等，2001Agents Chemother.45:1417-1421；Domenico等，2000Infect.Med.17:123-127；Domenico等，2003Res.Adv.In Antimicrob.Agents&Chemother.3:79-85；Domenico等，1997Antimicrob.Agents Chemother.41(8):1697-1703；Domenico等，1999Infect.Immun.67:664-669:Huang等1999J Antimicrob.Chemother.44:601-605；Veloira等，2003J Antimicrob.Chemother.52:915-919；Wu等，2002Am J RespirCell Mol Biol.26:731-738；Halwani等，2008Int.J Pharmaceut.358:278；Halwani等,2009Int.J.Pharmaceut.373:141-146中描述的某些组合物和方法，其中应注意，这些公开中绝没有教导或暗示如本文所公开的单分散性微粒BT组合物。
因此如本文所述，在某些优选实施方案中提供用包含本文所述的微粒BT和在某些其它实施方案中任选地还包含协同性和/或增强性抗生素的组合物来治疗受试者的组合物和方法。相关领域技术人员基于本公开应认识到其中可能需要这种治疗的适当的临床环境和情况，其标准在医学领域已确定，尤其包括例如外科学、军事外科学、皮肤病学、伤口药物学、老年病学、心血管学、代谢疾病(例如糖尿病、肥胖症等)、感染和炎症(包括在呼吸道或胃肠道或者其它上皮组织表面例如腺组织的上皮层)和其它相关的医学专业和子专业。
因此应理解，如本文公开和本领域已知的，在某些实施方案中预期促进皮肤组织修复(或其它组织修复，例如上皮组织、骨、关节、肌腱或韧带修复)。在某些实施方案中，促进皮肤组织或其它上皮组织修复可以包括刺激或去抑制选自以下的一种或多种细胞伤口修复活性：(i)上皮细胞(例如，角质形成细胞)或真皮成纤维细胞迁移，(ii)上皮细胞(例如，角质形成细胞)或真皮成纤维细胞生长，(iii)下调上皮细胞(例如，角质形成细胞)或真皮成纤维细胞胶原酶、明胶酶或基质金属蛋白酶活性，(iv)真皮成纤维细胞细胞外基质蛋白沉积，和(v)诱导或增强真皮血管发生。用于鉴定和表征此类细胞伤口修复活性的方法学已经被描述，使得本文公开的伤口组织修复促进化合物例如包含本文所述的BT剂的组合物对这些和相关活性的作用可以基于本公开内容容易地且无需过度实验来确定。例如，本文公开了涉及领域公认的伤口修复模型的组合物和方法，所述模型基于刮伤之后角质形成细胞伤口闭合。
根据本文所述的实施方案使用的用于治疗天然表面上或天然表面中的细菌感染的优选的组合物可以包括在某些实施方案中包含本文所述的铋-硫醇(BT)化合物的组合物，并且在某些不同但相关实施方案中还包括本领域已知的其它化合物，例如本文所述的一种或多种抗生素化合物的组合物。BT化合物和制备它们的方法在本文公开，并且还公开于例如Domenico等(1997Antimicrob.Agent.Chemother.41(8):1697-1703；2001Antimicrob.Agent.Chemother.45(5)1417-1421)和U.S.RE37,793、U.S.6,248,371、U.S.6,086,921和U.S.6,380,248。亦如上所述，某些优选的BT化合物是含有与含硫醇的化合物离子键合或配位络合的铋或铋盐的那些，例如包含与含硫化合物螯合的铋的组合物，并且某些其它优选的BT化合物是含有与含硫醇的化合物共价键合的铋或铋盐的那些。还优选如本文所述基本上单分散的微粒BT组合物。不根据之前的治疗细菌感染的努力，也不根据之前在其它环境中的本文首次描述的任何化合物(作为具有在促进本文所述的天然表面治疗组合物和方法中的用途)的表征，可以预测使用此类化合物的本发明方法将具有本文所述的有益效果。
根据优选实施方案，由此提供了用于治疗天然表面的方法，包括向所述表面施用至少一种本文所述的微粒BT化合物。在某些实施方案中，所述方法还包括同时或依次且以任何顺序施用至少一种抗生素化合物，其中在某些优选实施方案中可以是本文所述的协同性抗生素，并且在某些其它优选实施方案中可以是本文所述的增强性抗生素。所述抗生素化合物可以是氨基糖苷类抗生素、碳青霉烯类抗生素、头孢菌素类抗生素、氟喹诺酮类抗生素、糖肽类抗生素、林肯酰胺类抗生素、青霉素酶抗性青霉素类抗生素或氨基青霉素类抗生素。临床上有用的抗生素在本文的别处进行讨论并还描述于例如Washington UniversitySchool of Medicine，The Washington Manual of Medical Therapeutics(第32版)，2007Lippincott，Williams和Wilkins，Philadelphia，PA；和Hauser，AL，AntibioticBasics for Clinicians，2007Lippincott，Williams和Wilkins，Philadelphia，PA。
如本文所述，某些实施方案源自如下预料之外的发现：对于包括革兰氏阳性菌的细菌感染，优选的治疗有效的制剂可以包括BT化合物(例如BisEDT，铋:1,2-乙二硫醇；BisPyr，铋:巯氧吡啶；BisEDT/Pyr，铋:1,2-乙二硫醇/巯氧吡啶)和利福霉素、或BT化合物和达托霉素(Cubist Pharmaceuticals，Lexington，MA)、或BT化合物和利奈唑胺(Pfizer，Inc.，NY，NY)、或BT化合物(例如，BisEDT，铋:1,2-乙二硫醇；BisPyr，铋:巯氧吡啶；BisEDT/Pyr，铋:1,2-乙二硫醇/巯氧吡啶)和氨苄西林、头孢唑林、头孢吡肟、氯霉素、克林霉素(或另一种林肯酰胺类抗生素)、达托霉素多西环素、加替沙星、庆大霉素、亚胺培南、左氧氟沙星、利奈唑胺萘夫西林、巴龙霉素、利福平、磺胺甲噁唑、妥布霉素和万古霉素的一种或多种。
亦如本文所述，某些实施方案源自如下预料之外的发现：对于包括革兰氏阴性菌的细菌感染，优选的治疗有效的制剂可以包括BT化合物和阿米卡星。某些相关实施方案预期用BT化合物和另一种抗生素(例如另一种氨基糖苷类抗生素)来治疗包含革兰氏阴性菌的感染，所述另一种氨基糖苷类抗生素在某些实施方案中不是庆大霉素或妥布霉素。因此鉴于这些实施方案，其它相关的实施方案预期根据医学微生物领域技术人员已知的方法学，通过熟知的革兰氏阳性或革兰氏阴性的标准鉴定天然表面中或表面上的一种或多种细菌群体或亚群，作为选择包括在根据本发明方法施用的制剂中的适当抗生素化合物的一个步骤。
本文所述的组合物和方法可应用于各种背景中微生物(例如，细菌、病毒、酵母、霉菌及其它真菌、微生物寄生虫等)的处理，其通常通过将本文所述的化合物(例如，单独或与本文公开的一种或多种协同性和/或增强性抗生素组合的一种或多种微粒BTs)应用或施用于微生物位点(例如存在于天然表面上或天然表面中的微生物)来完成。该天然表面包括但不限于哺乳动物组织(例如，包括皮肤、头皮、胃肠道腺衬、口腔等的上皮细胞；内皮细胞、细胞和组织膜例如围脏膜、围心膜、胸膜、骨膜、脑膜和肌纤维膜等；角膜、巩膜、粘膜等；以及其它哺乳动物组织例如牙齿、骨、关节、腱、韧带、肌肉、心脏、肺、肾、肝、脾、胆囊、胰腺、膀胱、神经等)。
本文所述的微粒抗微生物剂可用于抑制微生物生长、减少微生物感染、减少生物膜、预防细菌向生物膜的转化、预防或阻止微生物感染以及本文所述的其它用途。这些试剂还可用于多种抗病毒用途，包括预防或阻止由疱疹科病毒(例如巨细胞病毒、单纯疱疹病毒1型和单纯疱疹病毒2型)的病毒感染和/或由其它病毒的感染。在这方面，所述试剂可用于预防或阻止由各种病毒(例如，单链RNA病毒、单链DNA病毒、劳氏肉瘤病毒(RSV)、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎(HCV)、流感病毒、西尼罗病毒(WNV)、爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV)、东方马脑炎病毒(EEEV)、严重急性呼吸病毒(SARS)、人类免疫缺陷性病毒(HIV)、人类乳头状瘤病毒(HPV)和人类T细胞淋巴瘤病毒(HTLV))的病毒感染。
本文所述的抗微生物剂的其它内部或外部药学用途包括，但不限于治疗或预防细菌感染、结核病、真菌感染例如酵母和霉菌感染(例如，念珠菌属(例如，白色念珠菌、光滑念珠菌、近平滑念珠菌、热带念珠菌和都柏林念珠菌)或隐球菌属或其它真菌)、幽门螺旋杆菌感染和消化性溃疡疾病。在一个实施方案中，以通常对细菌不致死但其仍然足够降低保护性多糖层(其将另外抵抗天然免疫反应)的剂量使用所述剂。因此该技术被认为有助于在不损害人类共生微生物(例如，正常肠内菌丛等)的情况下根除免疫系统介导的细菌感染致用抗生素可能的情况的程度。
通过说明而非限制，现描述某些预期的实施方案。
在某些实施方案中，本文所述的微粒BT化合物(或包含微粒BT化合物的组合物)可与用于控制生物膜生长、破坏生物膜或减少生物膜量的至少一种或多种抗生物膜剂组合。如本领域所理解，种间选定敏感性(interspecies quorum sensing)与生物膜形成相关。增强LuxS-依赖途径或种间选定敏感信号的某些物质(参见，例如，美国专利No.7,427,408)有助于控制生物膜的生长和/或增殖。示例性物质包括，例如，或者组合或单独的N-(3-氧代十二烷酰)-L-高丝氨酸内酯(OdDHL)嵌段化合物和N-丁酰-L-高丝氨酸内酯(BHL)类似物(参见，例如，美国专利No.6,455,031)。包含微粒BT化合物和至少一种抗生物膜剂的口腔卫生组合物可局部递送用于破坏和阻止细菌生物膜和用于治疗牙周病(参见，例如，美国专利No.6,726,898)。
包含微粒铋-硫醇的组合物以及用于口腔卫生和用于治疗口腔炎症和感染的用 途。在另一个实施方案中，将包含微粒BT化合物的组合物配制用于口腔用途，并可用于预防或降低口腔中的微生物生长和用于预防和/或治疗口腔的微生物感染和炎症。因此，这些组合物对于预防或治疗(即，降低或抑制生长、降低发生或复发的可能性)牙斑、口臭、牙周病、牙龈炎和其它口腔感染。包含微粒BT化合物的口腔组合物也可用于预防和/或控制(即，减缓、延迟、抑制)口腔表面，特别是牙齿或牙龈上存在的生物膜生长，破坏生物膜或减少生物膜的量。
食物颗粒残留、不良口腔卫生和不良口腔保健以及不当的假牙清洁可促使牙齿之间、牙龈周围以及舌上的微生物生长。持续的微生物生长和龋齿的存在可导致口臭、牙斑(即，由微生物的定植形成的生物膜)、牙龈炎和炎症。在缺乏适当口腔护理(例如，刷牙、牙线洁齿)时，可继而引起更严重的感染，例如牙周病和颌感染。
良好的口腔卫生不仅对于口腔健康，而且还对于若干慢性病状的预防是重要的。控制口腔中的细菌生长可有助于降低心脏病风险、保持记忆和降低身体其它部位中的感染和炎症风险。糖尿病患者出现严重牙龈问题的风险更高，并且通过保持良好的口腔健康来降低牙龈炎的风险可有助于控制血糖。孕妇或许更可能患牙龈炎，一些研究表明孕妇中的牙龈疾病和早产、低出生体重儿之间有关系。
细菌是牙周病的主要病原体。牙斑中可发现超过500种细菌菌株(Kroes等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:14547-52(1999))。细菌已进化为在牙齿表面、牙龈上皮和口腔的环境中作为生物膜生存，这增加了治疗牙周炎的困难。抗菌剂以及当前用于治疗该感染的抗生素通常不杀死所有的进攻有机体。对某些细菌菌种无效的物质的使用可导致抗细菌菌种的增殖。另外，这些物质可引起使人不快的副作用，例如变态反应、炎症和牙变色。
牙菌斑是牢固地粘着到牙齿表面、修复物和修复装置的生物膜。控制口腔中的生物膜的主要方法是通过机械清洁(即，刷牙、牙线洁齿等)。在未进行这样的清洁的最初两天内，牙齿表面被主要为链球菌菌种的革兰阳性兼性球菌所定植。细菌分泌有助于将细菌锚定到表面并对附着的细菌提供保护的胞外粘液层。一旦牙齿表面被附着的细菌所覆盖则微菌落形成。生物膜主要通过附着的细菌的细胞分裂，而非通过新细菌的附着来生长。细菌形成斑块的倍增时间在早期发展中快，而在更成熟的生物膜中较慢。
当细菌菌落随后粘附到已附着到薄膜的细菌时出现共聚集。共聚集的结果是形成彼此连接的不同细菌的复合集合。原状噬斑形成几天之后，牙龈缘变为发炎和肿大。炎症可导致加深的龈沟产生。生物膜扩张到该龈下区域并在该保护环境中繁盛，导致成熟龈下噬菌生物膜的形成。直到由主要由革兰氏阳性菌组成的一种生物膜变为包含革兰氏阴性厌氧菌的生物膜才出现牙龈炎症。在龈缘噬斑形成开始后的3和12周之间在龈沟内开始形成龈下细菌微菌落(主要由革兰氏阴性厌氧菌组成)。
在生物膜内受保护的细菌微菌落通常对抗生素(全身施用)、抗菌剂或消毒剂(局部施用)和免疫防御有抗性。例如，杀死游离浮游菌的抗生素剂量需要增加多达1,500倍以杀死生物膜细菌。在此高浓度下，这些抗菌剂也趋向于对患者有毒性(参见，例如，Coghlan1996,New Scientist 2045:32-6；Elder等，1995,Eye 9:102-9).
努力经常地物理去除菌斑生物膜是消除和控制菌斑的最有效的手段。然而，凹处内的龈下菌斑不能通过刷牙、牙线或口腔清洗来达到。因此，经常由牙科医师或牙医进行龈下根部表面的的牙周清除是预防和治疗牙周炎的主要组成部分。
在某些实施方案中，微粒BT化合物可加入到口腔卫生组合物中，例如，但不限于牙膏、嗽口水(即口腔漱剂)、口腔凝胶、牙粉、口腔喷雾(包括通过口腔吸入器来分散的喷雾)、可食用膜、咀嚼胶、口腔软膏、假牙液体清洁剂、假牙保存液和牙线，可由任何受试者常规使用它们。微粒BT化合物可加入到主要由牙齿护理行业使用的口腔卫生组合物中，其包括例如氟化物液体治疗剂、清洁组合物、缓冲组合物、口腔漱剂和牙线。本实施方案预期用本文所述的微粒BT化合物代替本领域内所述的用口腔卫生组合物配制的抗菌剂，以提供本文公开的优点，其包括以下范围：抗微生物活性、溶解度和生物利用度、抗生物膜作用、非毒性、抗生素功效的增强及本文所述的其它性质。
微粒BT化合物还可通过将微粒BT化合物施用于牙齿表面来用于预防或治疗龋齿和/或炎症(即，分别降低发生或复发龋齿和/或炎症的可能性)。包含微粒BT化合物的组合物可以粘液粘附组合物，所述组合物被应用到牙齿表面和/或牙龈或口腔粘膜，其可以以一定程度地粘附到表面或递送药学上有效量的活性成分到所需表面的任何形式。还可将微粒BT化合物配制为由应用到口腔的组合物缓慢释放。例如，组合物可以是凝胶(例如，水凝胶、硫醇盐聚合物(thiomer)、气凝胶或有机凝胶)或液体。有机凝胶可包含有机溶剂、硫辛酸、植物油或矿物油。该凝胶或液体涂覆制剂可内部或外部应用到汞合金、复合物或其它修补组合物。缓慢释放组合物可递送药学上有效量的微粒BT化合物1、2、3、4、5、6、7(一周)天或2、3、4、5、6、7周或1、2、3、4、5或6个月。该组合物可由本领域技术人员使用本领域已知的许多方法来制备。
如本文所述，在某些其它实施方案中，提供包含微粒BT化合物和一种或多种另外的抗微生物化合物或抗微生物剂的抗微生物组合物用于口腔用途。如本文所述，特别有用的是包含和当组合施用时具有增强的或协同抗微生物作用的第二抗微生物剂的组合物。例如，当将微粒BT化合物与螯合铁的抗微生物剂一起施用时可观察到增强的抗微生物作用。在其它特定实施方案中，将微粒BT化合物与抗炎剂、化合物、小分子或大分子(例如肽或多肽)配制。
可将本文所述的任何微粒BT化合物配制用于口腔用途。在某些实施方案中，可使用用疏水硫醇(例如，硫代氯酚)制备的微粒BT化合物，并且其显示比疏水差的BT化合物更大的粘附到牙齿和口腔组织的能力。具有净负电荷的BT化合物(例如具有1:2摩尔比(铋：硫醇)的那些)还可具有良好的粘合性。
包含微粒BT化合物的口腔卫生组合物可另外包含一种或多种活性成分和/或一种或多种适用于口腔的赋形剂或载体。在一个实施方案中，所述口腔卫生组合物可另外包含碳酸氢钠或另外的碱性化合物或物质。由于碳酸氢钠的化学及物理性质，其具有广泛的应用，包括清洁、除臭和缓冲。碳酸氢钠化学上中和臭味，而非掩蔽或吸附它们。碳酸氢钠可与微粒BT化合物组合，或者作为粉末混合物或者溶解或悬浮于本文所述的牙粉、凝胶、糊剂和液体中的任一种。在其它实施方案中，微粒BT化合物可与有助于保持所需的碱性pH和还具有清洁和除臭性质的其它碱金属碳酸氢盐或碳酸盐物质(例如，碳酸氢钾或碳酸钙)组合。
包含微粒BT化合物的口腔卫生组合物可另外包含一种或多种以下成分。抗微生物 剂：例如，氯己定；血根草提取物；甲硝唑；季铵化合物(例如西吡氯铵)；双胍(例如，葡萄糖酸氯己定、海克替啶、奥替尼啶、阿来西定)；卤代双酚化合物(例如，2,2'亚甲基双(4-氯-6-溴苯酚)或其它苯酚抗菌化合物；烷基羟基苯甲酸酯；阳离子抗微生物肽；氨基糖苷；喹诺酮；林肯酰胺；青霉素；头孢霉素；大环内酯；四环素；本领域内已知的其它抗生素；毛喉鞘蕊花(Coleus forskohlii)精油；银或胶体银抗菌剂；基于锡或铜的抗菌剂；麦卢卡(Manuka)油；皮萨草(oregano)；百里香；迷迭香；或其它草药提取物；和葡萄柚籽提取物。抗炎或抗氧 化剂：例如，布洛芬、氟比洛芬、阿斯匹林、吲哚美辛、芦荟(aloe vera)、姜黄、橄榄叶提取物、丁香、泛醇、视黄醇、ω-3脂肪酸、γ-亚麻酸(GLA)、绿茶、姜、葡萄子等。抗龋齿剂：例如，氟化钠和氟化亚锡、氟化胺、单氟磷酸钠、三偏磷酸钠、柠檬酸锌或其它锌试剂，和酪蛋白。菌斑缓冲剂(Plaque buffer)：例如，脲、乳酸钙、甘油磷酸钙和聚丙烯酸锶类。维生素：例如，维生素A、C和E。植物提取物。脱敏剂：例如，柠檬酸钾、氯化钾、酒石酸钾、碳酸氢钾、草酸钾、硝酸钾和锶盐。抗牙垢剂：例如焦磷酸碱金属盐、含次磷酸盐的聚合物、有机膦酸酯和磷酸枸橼酸盐等。生物分子：例如，细菌素、噬菌体、抗体、酶等。调味剂：例如，薄菏和薄荷油、茴香、肉桂等。蛋白质材料：例如，胶原。防腐剂。遮光剂。着色剂。pH调节剂。甜味剂。药学上 可接受载体：例如，淀粉、蔗糖、水或水/醇系统等。表面活性剂：例如，阴离子、非离子、阳离子和两性离子或两性表面活性剂，来自植物材料的皂角苷(参见，例如，美国专利No.6,485,711)。颗粒磨料：例如，二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、磷酸二钙、焦磷酸钙、羟磷灰石、三偏磷酸盐、不溶性六偏磷酸盐、凝聚的微粒磨料、白垩、细磨天然白垩等。增湿剂：例如，甘油、山梨糖醇、丙二醇、木糖醇、乳糖醇等。粘合剂和增稠剂：例如，羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素黄原酸胶、阿拉伯树胶、合成聚合物(例如，聚丙烯酸酯和聚羧乙烯聚合物例如)。增强活性成分例如抗微生物剂递送的聚合化合物。缓冲口腔护理组合物的pH和离子强度的缓冲液和盐。脱色剂：例如，过氧化合物(例如，过氧二磷酸钾)。起泡系统：例如，碳酸氢钠/柠檬酸系统。变色系统。在特定实施方案中，研磨剂为二氧化硅或细磨天然白垩。
配制以用作牙膏的包含微粒BT化合物的口腔卫生组合物可进一步包含增湿剂(例如，甘油或山梨糖醇)、表面活性剂、粘合剂和/或调味剂。牙膏还可包含甜味剂、增白剂、防腐剂和抗微生物剂。牙膏及用于口腔用途的其它组合物的pH通常在pH 5.5和8.5之间。在某些实施方案中，包括牙膏的口腔卫生组合物具有7和7.5之间、7.5和8之间、8和8.5之间或8.5和9之间的pH，所述pH可增强微粒BT化合物的抗微生物活性。本文所述的牙膏组合物可包含白垩、二水合磷酸二钙、山梨糖醇、水、水合氧化铝、沉淀二氧化硅、十二烷基硫酸钠、羧甲基纤维素钠、调味剂、去水山梨糖醇单油酸酯、糖精钠、焦磷酸四钠、羟苯甲酸甲酯、对羟苯甲酸丙酯中的一种或多种。如果需要可采用一种或多种着色剂例如，FD&C蓝。可包含于牙膏制剂中的其它适合的成分描述于本领域中，例如，美国专利No.5,560,517。
在一个特定的实施方案中，口腔卫生组合物为口腔喷雾剂，并包含微粒BT化合物、碱性缓冲液(例如，碳酸氢钾)、醇、甜味剂组分和香味系统。香味系统还可具有以下中的一种以上：香味素、增湿剂、表面活性剂、甜味剂和着色剂(参见，例如，美国专利No.6,579,513)。本文所述的和本领域中已知的用于口腔卫生组合物的表面活性剂可以是阴离子的、非离子的或两性的。
在另一实施方案中，包含微粒BT的口腔卫生组合物可与另外的活性成分例如甲双二嗪和氧氢噻二嗪组合，这在本领域内已被描述为可用于包括治疗严重感染的治疗的牙膏、牙齿凝胶和嗽口水(参见，例如，英国专利申请No.GB 1557163、美国专利No.6,488,912)。如本文所述，微粒BT还可与一种或多种另外的抗微生物剂组合，以至于当与微粒BT组合时所述组合物具有附加效应或协同效应。
在又一实施方案中，本文所述的口腔卫生组合物可进一步包含至少一种或多种用于控制生物膜生长、破坏生物膜、或减少生物膜量的抗生物膜剂。如本领域内所理解，种间选定敏感性(interspecies quorum sensing)与生物膜形成相关。可增强LuxS依赖途径或种间选定敏感信号(interspecies quorum sensing signal)(参见，例如，美国专利No.7,427,408)的某些试剂有助于控制生物膜的生长和/或增殖。例如，示例性试剂包括或者组合的或者单独的N-(3-氧代十二烷酰)-L-高丝氨酸内酯(OdDHL)嵌段化合物和N-丁酰-L-高丝氨酸内酯(BHL)类似物(参见，例如，美国专利No.6455031)。包含微粒BT化合物和至少一种抗生物膜剂的口腔卫生组合物可局部递送用于破坏和阻止细菌生物膜和用于治疗牙周病(参见，例如，美国专利No.6,726,898)。
本文所述的口腔卫生组合物可包含足以在正常刷牙、漱口或牙线洁齿所需的时间内基本上起抗菌作用的量的微粒BT化合物。如本文所述，微粒BT化合物可保持于口腔表面(例如牙齿、汞合金、复合物、粘膜、牙龈)上。涂抹、漱洗、牙线洁齿后微粒BT化合物例如，可继续保持于牙齿和牙龈上以提供延长的抗生物膜和抗炎作用。
在其它实施方案中，微粒BT化合物从粘液-粘合剂聚合物或有助于微粒BT化合物留置于粘膜和牙齿表面上的其它试剂缓慢释放。可将微粒BT化合物添加到稳定、粘性和/或粘液粘合剂水组合物，所述水组合物也可用于预防和治疗粘膜的溃疡性、炎性和/或糜烂紊乱和/或递送药学活性化合物到粘膜表面以局部治疗或转移到系统循环(参见，例如，美国专利No.7,547,433)。
在另一实施方案中，包含微粒BT化合物的口腔卫生组合物进一步包含可增强菌斑去除的橄榄油。橄榄油在用于口腔卫生，例如牙膏、嗽口水、喷雾剂、口腔吸入器、或咀嚼胶的产品中的使用可有助于消除或降低(减少)菌斑和/或消除或降低(减少)口腔中存在的细菌的数量，由此，达到降低牙齿疾病(例如，牙齿老化、牙周病)和口臭的发生(参见，例如，美国专利No.7,074,391)。
在其它实施方案中，包含微粒BT化合物的口腔卫生组合物可进一步包含局部应用于口腔的粘膜消毒制剂。口腔卫生组合物可进一步包含对于清洁舌和喉有用的水性膏剂(aqueous slurry)(参见，例如美国专利No.6,861,049)。在又一实施方案中，包含微粒BT化合物的口腔卫生组合物可进一步包含至少一种用于预防(即，降低发生可能性)空腔的形成(龋齿)或降低空腔数的薄荷剂(mint)。一种称为(Ortek Therapeutics,Inc.,Roslyn Heights,NY)的此类薄荷剂包含有助于中和酸pH和促进钙粘着到珐琅质表面的精氨酸和钙。在包含微粒BT化合物的口腔卫生组合物中包含薄荷剂可因此提高pH和增强微粒BT化合物对口腔表面的粘着。
包含微粒铋-硫醇的组合物配制用于整形外科用途。在特定实施方案中，提供使用包含微粒BT化合物的组合物来预防和/或治疗由于整形外科手续(例如，整形外科手术、整形外科治疗、关节成形术(包括两步关节成形术)、畸齿矫正治疗)引起的微生物感染和炎症的方法。包含本文所述的微粒BT化合物的所述组合物因此可用于预防和/或治疗(即，降低或抑制其生长，降低其发生或复发的可能性)骨架和支撑结构(即，骨、关节、肌肉、韧带、腱)的微生物感染例如骨髓炎。本文所述的包含微粒BT化合物的组合物也可用于预防和/或控制(即，放缓、延迟、抑制)生物膜生长，破坏生物膜或减少关节内或骨、韧带、腱或牙表面上存在的生物膜的量。
本文所述的用于整形外科用途的包含微粒BT化合物的组合物可进一步包含一种或多种另外的抗微生物化合物或物质。如本文所述，特别有用的是包含当组合施用时具有增强的或协同抗微生物作用的微粒BT化合物和第二抗微生物剂的组合物。通过另外的实施例，当将微粒BT化合物与螯合铁的抗微生物剂一起施用时可观察到增强的抗微生物作用。在其它特定实施方案中，将微粒BT化合物与抗炎剂、化合物、小分子或大分子(例如肽或多肽)配制。
包含微粒BT化合物的组合物可与至少一种当组合施用时具有增强或协同抗微生物作用(即，大于相加作用)的其它抗微生物剂(即，第二、第三、第四，等抗微生物剂)组合。例如，当微粒BT化合物与铁螯合的抗微生物剂一起施用时可观察到增强的抗微生物作用。在特定实施方案中，包含微粒BT化合物的组合物可与选自以下的至少一种其它抗微生物剂和/或抗炎剂组合：抗微生物剂：例如，氯己定；血根草提取物；甲硝唑；季铵化合物(例如西吡氯铵)；双胍(例如，葡萄糖酸氯己定、海克替啶、奥替尼啶、阿来西定)；卤代双酚化合物(例如，2,2'亚甲基双(4-氯-6-溴苯酚)或其它苯酚抗菌化合物；烷基羟基苯甲酸酯；阳离子抗微生物肽；氨基糖苷；喹诺酮；林肯酰胺；青霉素；头孢霉素；大环内酯；四环素；本领域内已知的其它抗生素；毛喉鞘蕊花(Coleus forskohlii)精油；银或胶体银抗菌剂；基于锡或铜的抗菌剂；麦卢卡(Manuka)油；皮萨草(oregano)；百里香；迷迭香；或其它草药提取物；和葡萄柚籽提取物。抗炎或抗氧化剂：例如，布洛芬、氟比洛芬、阿斯匹林、吲哚美辛、芦荟、姜黄、橄榄叶提取物、丁香、泛醇、视黄醇、ω-3脂肪酸、γ-亚麻酸(GLA)、绿茶、姜、葡萄子等。在特定实施方案中，包含微粒BT化合物的组合物可进一步包含选自下述的抗生素：克林霉素、万古霉素、达托霉素、头孢唑林、庆大霉素、妥布霉素、甲硝唑、头孢克洛、环丙沙星、或其它抗微生物剂例如季铵化合物(例如，杀藻铵、西吡氯铵)、抗微生物沸石、碱金属氢氧化物或碱土金属氧化物。所述组合物可任选地包含一种或多种本文所述的药学上适当的载体(即，赋形剂)、表面活性剂、缓冲液、稀释剂和盐，以及脱色剂。因此，这些和本文相关的某些所公开的实施方案预期包含于此产物和目前公开的微粒BT组合物的方法中，所述BT组合物可包含一种或多种微粒BT，并且所述BT组合物还可任选地进一步包含抗生素例如本文所述的协同或增强抗生素。
微粒BTs的生物学、生物医学及其它用途。某些其它实施方案预期本文所述的微粒BTs的用途，无论作为单独的BTs还是用不同的V族金属例如锑(Sb)或砷(As)替换铋部分的BTs，和/或如本文所述作为与一种或多种抗生素组合的此BT，口服营养制剂的BT显示协同或增强的抗微生物活性。
根据非限制性理论，微粒BTs和其它组分包含在此制剂中可在某些实施方案中以促进BT和任选地抗生素和/或另外的营养组分向宿主消化道的生物利用度增加的方式导致由消化道内的微生物群体吸收的营养的阻塞或阻滞，所述其它组分例如维生素、矿物质、氨基酸、碳氢化合物(包括糖、脂肪酸、油、植物营养素、茶、草药或草药提取物和/或其它营养品或食品)。在某些其它实施方案中，通过改变包含于口服微粒BT(或AsT或SbT)制剂中的特定的维生素、矿物质、氨基酸、碳氢化合物(包括糖、脂肪酸、油、植物营养素、茶、草药或草药提取物和/或其它营养品或食品)，可降低(例如，相对于适当对照以统计学显著方式)BT和任选的抗生素和/或另外的营养组分对宿主消化道的生物利用度。
例如，当病理性胃肠(GI)道感染存在时，可期望施用阻碍BT化合物的肠吸收的微粒BT制剂以使其在GI道内保持生物可利用性，以发挥针对感染病原体的抗微生物作用。本领域技术人员应知道大量维生素、矿物质、氨基酸、碳氢化合物(包括碳水化合物、脂肪酸、油、植物营养素、茶、草药和/或草药提取物)，它们促进或阻止GI道吸收营养素，从而使用本公开的微粒BT(或AsT或SbT)可制备用于增强或降低一种或多种组分(例如，微粒BT化合物、抗生素、或一种或多种特定营养素)的GI道存在的制剂。
本文提供的某些其它实施方案预期将本文公开的微粒BT化合物包括在用于口腔递送以减少粪便或消化气体臭味的组合物中(例如在接受结肠开口术的患者中),和包括在用于局部递送以减少与局部细菌存在相关的腋下、脚或其它体臭的其它组合物中。许多皮肤和GI道微生物群体(包括浮游和生物膜细菌)对低浓度本文所述的微粒BT化合物(包括当与本文所述的增强或协同性抗生素存在时的该BT化合物)敏感。
因此，某些实施方案预期口腔递送和局部递送的微粒BT制剂，以便以减少或减轻不期望的臭味的问题的方式来降低(例如，以相对于适当对照以统计学显著方式)GI定植或皮肤定植的细菌。以下描述口腔和局部药物制剂，以使这些和相关实施方案提供与BT的本微粒制剂相关的优点，例如兼容性生物利用度和溶解性质以及低毒性；可影响抗微生物组合物的选择的其它因素描述于本文的其它地方，并且还可参见例如U.S.6,582,719中。
示例性BT化合物BisEDT已被应用(50μL的1mg/mL DMSO溶液)到人体试验受试者的腋下部位并显示抵消体臭两至三天。应用到人试验受试者的脚的BisEDT在滑石粉中的混合物基本上降低了脚臭。每天两次持续五天口服饲喂1mg/kg BisEDT的实验室小鼠显示粪便菌群数90％的降低。相关的实施方案还预期对任何发臭味的含硫醇溶液(例如，鱼油例如鲑鱼油)通常有用的除臭剂，其包括由过量铋制成的如本文所述的微粒BT制剂，并且可作为臭味猝灭剂添加到含硫醇溶液中。所得混合物维持微粒BT的抗微生物性。预期的其它应用包括溶剂例如其它生物学来源的油或黄油，例如，大麻油、茶树油、乳木果油(Shea butter)、亚麻子油、鱼油，并且在某些实施方案中预期例如可具有独立地或协同的抗炎和/或减少疼痛和/或其它有益的生理作用的油。
药物组合物和施用
某些实施方案还涉及包含本文公开的微粒BT化合物的药物组合物；在某些这样的实施方案中药物组合物可进一步包含一种或多种抗生素，例如如本文所述与BT化合物显示协同性或增强作用的抗生素。在一个实施方案中，如本文所公开，当施用于动物，优选哺乳动物，最优选人类患者时以治疗量提供在药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂中的包含一种或多种这样的微粒BT化合物的组合物。
可经由用作相似用途的物质的任何可接受施用方式来进行微粒BT化合物或其药学上可接受的盐(纯化形式或在适当的药物组合物中)的施用。药物组合物可通过组合微粒BT化合物与适当的药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂来制备，并可被配制成固体、半固体、液体或气体形式的制剂，例如片剂、胶囊剂、粉剂、颗粒剂、软膏剂、溶液剂、栓剂、注射剂、吸入剂、凝胶剂、微球剂和喷雾剂。该药物组合物的典型施用途径包括，但不限于，口服、局部、透皮、吸入、胃肠外、舌下、直肠、阴道和鼻内。作为本文使用的术语胃肠外包括皮下注射、静脉内、肌内、胸骨内注射或输注技术。配制药物组合物以使此处包含的活性成分在将组合物施用于患者时是可生物利用的。将施用于受试者或患者的组合物采取一种或多种剂量单位的形式，其中例如，片剂可为单剂量单位，并且以喷雾剂形式的化合物的容器可容纳多个剂量单位。制备该剂型的现有方法是已知的，或对本领域内的技术人员将是显而易见的；例如，参见The Science and Practice of Pharmacy，第二十版(PhiladelphiaCollege of Pharmacy and Science,2000)。根据本文的教导待施用的组合物无论如何将包含治疗有效量的用于治疗目标疾病或病状的化合物，或其药学上可接受的盐。
本文有用的药物组合物还包含药学上可接受的载体(包括任何适当的稀释剂或赋形剂)，它们包含本身不诱导对接受组合物的个体有害的抗体产生的任何药剂，并且其可在没有过度毒性的情况下施用。药学上可接受的载体包括但不限于，液体，例如水、盐水、甘油和乙醇等。药学上可接受的载体、稀释剂和其它赋形剂的详细论述参见REMINGTON’SPHARMACEUTICAL SCIENCES(Mack Pub.Co.,N.J.现行版本)。
药物组合物可以为固体或液体形式。在一个方面，载体为微粒，从而使组合物为例如片剂或粉剂形式。当组合物为例如口服糖浆、可注射液体或喷雾剂(它们在例如吸入施用中有用)时，载体可以是液体。
当用于口服施用时，药物组合物优选为固体或液体形式，其中半固体、半液体、混悬液和凝胶形式包括在本文所考虑的固体或液体的形式中。
作为口服施用的固体组合物，可将药物组合物配制为粉剂、颗粒剂、压片剂、丸剂、胶囊剂、咀嚼胶剂、糯米纸囊剂(wafer)等形式。该固体组合物将通常包含一种或多种惰性稀释剂或可食用载体。另外，可存在下述中的一种或多种：粘合剂例如羧甲基纤维素、乙基纤维素、微晶纤维素、黄蓍胶或明胶；赋形剂例如淀粉、乳糖或糊精；崩解剂例如藻酸、海藻酸钠、Primogel、玉米淀粉等；滑润剂例如硬脂酸镁或Sterotex；助流剂例如胶体二氧化硅；甜味剂例如蜂蜜、蔗糖或糖精；调味剂例如薄荷、水杨酸甲酯或橙子香精；和着色剂。
当药物组合物为胶囊剂例如，明胶胶囊的形式时，除上述类型的物质之外，其可包含液体载体例如聚乙二醇或油。
药物组合物可以为液体形式，例如酏剂、糖浆、溶液、乳浊液或混悬液。作为两种实例，液体可用于口服施用或用于通过注射递送。当用于口服施用时，除本化合物外，优选的组合物还包含一种或多种甜味剂、防腐剂、染料/着色剂和增香剂。在用于通过注射施用的组合物中，可包含一种或多种表面活性剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、悬浮剂、缓冲剂、稳定剂和等渗剂。
液体药物组合物，无论它们是溶液、混悬液或其它类似形式，均可包含以下佐剂中的一种或多种：无菌稀释剂例如注射用水、盐溶液(优选生理盐水)、林格氏溶液、等渗氯化钠；不挥发性油例如合成单甘油酯或甘油二脂(其可用作溶剂或悬浮介质)、聚乙二醇、甘油、丙二醇或其它溶剂；抗菌剂例如苯甲醇或羟苯甲酸甲酯；抗氧化剂例如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂例如乙二胺四乙酸；缓冲液例如乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐和用于调整张力的物质例如氯化钠或葡萄糖。胃肠外制剂可包装于由玻璃或塑料制成的安瓿、一次性注射器或多剂量小瓶中。生理盐水为优选的佐剂。可注射药物组合物优选为无菌的。
用于口服施用胃肠外或口服施用的液体药物组合物应当包含适量的微粒BT化合物以便获得适当的剂量。通常，该量在组合物中为微粒BT化合物的至少0.01％。当用于口服施用时，该量可在组合物重量的0.1和70％之间变化。优选的口服药物组合物包含在约4％和约50％之间的BT化合物。优选地，将根据本发明的药物组合物和制剂制备为胃肠外剂量单位在稀释前包含按重量计0.01至10％的微粒BT化合物。
可将药物组合物用于局部施用，在这种情况下载体可适当地包含溶液、乳浊液、软膏剂或凝胶基质。基质，例如可包含下述中的一种或多种：矿脂、羊毛脂、聚乙二醇、蜂蜡、矿物油、乳木果油、茶树油、亚麻子油、大麻油或包括已知具有抗炎和/或止痛或其它有益效果的其它植物油或蔬菜油、鲑鱼油或包括已知具有抗炎和/或止痛或其它有益效果的其它鱼油、稀释剂例如水和醇，以及乳化剂和稳定剂。增稠剂可存在于局部施用的药物组合物中。如果用于透皮施用，则组合物可包含透皮贴片或离子电渗装置。局部制剂可包含从约0.1至约10％w/v(重量每单位体积)浓度的微粒BT化合物。
药物组合物可用于以例如栓剂(其将在直肠内融化并释放药物)的形式直肠施用。直肠施用的组合物可包含油性基质作为适当的无刺激性赋形剂。该基质包括但不限于羊毛脂、可可脂和聚乙二醇。
药物组合物可包括调整固体或液体剂量单位的物理形状的各种物质。例如，组合物可包括在活性成分附近形成包衣外壳的物质。形成包衣外壳的物质通常为惰性的，并可选自例如糖、虫胶及其它肠溶衣剂。可选地，可将活性成分包封于明胶胶囊中。
固体或液体形式的药物组合物可包括结合至微粒BT化合物并从而辅助所述化合物递送的物质。可以起这种作用的适合的物质包括单克隆或多克隆抗体、蛋白质或脂质体。然而，某些预期实施方案在药物组合物中明确排除了脂质体。
药物组合物可由可作为气雾剂施用的计量单位组成。术语气雾剂用于表示许多系统，范围从胶体性质的系统到由加压包装组成的系统。递送可以通过液化气体或压缩气体，或者通过分配活性成分的适合的泵系统。微粒BT化合物的气雾剂可以单相、双相或三相系统递送，以递送活性成分。气雾剂的递送包括必要的容器、活化器、阀、子容器等，它们一起可以形成试剂盒。本领域技术人员无需过度实验即可确定优选的气雾剂。
药物组合物可以通过药学领域熟知的方法学制备。例如，预期作为通过注射被施用的药物组合物可以通过将本发明的化合物与无菌蒸馏水组合以形成溶液来制备。可以添加表面活性剂以促进均匀溶液或悬浮液的形成。表面活性剂是与本发明的化合物非共价相互作用以促进化合物在水性递送系统中溶解或均匀悬浮的化合物。
将本文所述的微粒BT化合物或其药学上可接受的盐以治疗有效量施用，所述治疗有效量将根据许多因素而改变，包括采用的具体化合物的活性；化合物的代谢稳定性和作用时间长短；受试者的年龄、体重、健康状况、性别和饮食；施用模式和时间；排泄速率；药物组合；特定疾病或病状的严重度；以及经受治疗的受试者。一般而言，治疗有效的日剂量是(对于70kg哺乳动物)从约0.001mg/kg(即0.07mg)至约100mg/kg(即7.0g)；优选地，治疗有效剂量是(对于70kg哺乳动物)从约0.01mg/kg(即7mg)至约50mg/kg(即3.5g)；更优选地，治疗有效剂量是(对于70kg哺乳动物)从约1mg/kg(即70mg)至约25mg/kg(即1.75g)。
本文提供的有效剂量范围不是限制性的，并且代表优选的剂量范围。然而，最优选的剂量将根据个体受试者而制定，这是相关领域技术人员可以理解和确定的(参见，例如，Berkowet等编辑，The Merck Manual，第16版，Merck and Co.，Rahway，N.J.，1992；Goodmanetna等编辑，Goodman and Cilman's The Pharmacological Basis ofTherapeutics，第10版，Pergamon Press，Inc.，Elmsford，N.Y.(2001)；Avery's DrugTreatment:Principles and Practice of Clinical Pharmacology and Therapeutics，第3版，ADIS Press，LTD.，Williams和Wilkins，Baltimore，MD.(1987)；Ebadi，Pharmacology，Little，Brown and Co.，Boston(1985)；Osolci al.编辑，Remington'sPharmaceutical Sciences，第18版，Mack Publishing Co.，Easton，PA(1990)；Katzung，Basic and Clinical Pharmacology，Appleton and Lange，Norwalk，CT(1992))。
如果需要，每种治疗所需的总剂量可以通过经一天时间的多剂量或单剂量施用。一般而言，治疗可以由低于化合物最佳剂量的较小剂量开始。此后，剂量被小幅度增加，直至在所述环境下达到最佳效果。诊断药物化合物或组合物可单独或与针对病理学或针对其它病理学症状的其它诊断和/或药剂一起施用。微粒BT化合物和/或组合物的施用接受者可以是任何脊椎动物，例如哺乳动物。哺乳动物中，优选的接受者是灵长目(包括人、猿和猴)、偶蹄目(包括马、山羊、母牛、绵羊、猪)、啮齿目(包括小鼠、大鼠、兔和仓鼠)和食肉目(包括猫和犬)的哺乳动物。在鸟中，优选的接受者是火鸡、小鸡和同目的其它成员。最优选的接受者是人。
对于局部应用，优选向靶标区例如，皮肤表面、粘膜等施用有效量的含微粒BT药物组合物。该量将通常在每次应用约0.0001mg至约1g BT化合物的范围内，这取决于待治疗的区域；用途是否为诊断剂、预防剂或治疗剂；症状的严重度以及所采用的局部媒介物的性质。优选的局部制剂是软膏剂，其中每cc软膏剂基质使用约0.001至约50mg的活性成分。可将药物组合物配制为透皮组合物或透皮递送装置(“贴片”)。此类组合物包括例如背衬、活性化合物储库、控制膜、内衬和接触粘合剂。此类透皮贴剂可用于提供连续脉冲，或者在要求时提供所需的本发明的化合物的递送。
通过采用本领域已知的程序，可配制微粒BT组合物以便提供施用于患者之后快速、持续或延迟的活性成分释放。控释药物递送系统包括渗透泵系统和的溶解系统，其含有聚合物涂布的储库或药物-聚合物基质制剂。控释系统的实例参见美国专利No.3,845,770和4,326,525以及P.J.Kuzma等，Regional Anesthesia 22(6):543-551(1997)，其全部通过引用并入本文。
还可将微粒BT组合物通过鼻内药物递送系统递送用于局部、全身和鼻至脑的医学治疗。本领域技术人员已知受控颗粒分散(CPD)TM技术、传统的鼻喷雾瓶、吸入器或喷雾器以通过靶向嗅部和鼻窦来提供有效地局部和全身性药物递送。
在某些实施方案中本发明还涉及适于向女人或雌性动物施用的阴道内壳或核药物递送装置。所述装置可由聚合物基质中的活性药物组份组成，由外壳包围，并能够基于每天以基本上零级的模式释放化合物，类似于WO98/50016中所述的用于应用睾酮的装置。
用于眼部递送的当前方法包括局部施用(滴眼剂)、结膜下注射、眼周注射、玻璃体内注射、外科植入和离子电渗疗(使用少量电流来输送离子化药物进入和穿过身体组织)。本领域内的技术人员将组合最适当的赋形剂与化合物用于安全且有效的眼内施用。
最适合的途径取决于待治疗的病状的性质和严重度。本领域技术人员也熟悉确定局部施用方法(口服、静脉注射喷、吸入、皮下、直肠等)、剂型、适合的药物赋形剂以及与将化合物递送至有需要的受试者相关的其它物质。
本文所述的组合物和方法还可用于治疗急性和慢性伤口和伤口生物膜，其包括例如作为烧伤膏，作为治疗包括本文所述的那些已有伤口的局部制剂，用于预防慢性伤口，用于治疗MRSA皮肤感染，和用于本文公开的和技术人员根据本公开内容应当清楚的其它相关适应症。
根据如本文所述的某些实施方案，本文所述的组合物和方法对之具有有益作用的细菌的非限制性实例包括金黄色葡萄球菌(S.aureus)、MRSA(甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌)、表皮葡萄球菌、MRSE(甲氧西林抗性表皮葡萄球菌)、结核分枝杆菌、鸟分枝杆菌、铜绿假单胞菌、药物抗性铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肠产毒性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、艰难梭状芽胞杆菌、幽门螺杆菌、嗜肺性军团病杆菌、粪肠球菌、甲氧西林敏感粪肠球菌、阴沟肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、普通变形杆菌、小肠结肠炎耶尔森菌、霍乱弧菌、弗氏志贺菌、万古霉素抗性肠球菌(VRE)、洋葱伯克霍尔德菌群、土拉弗朗西斯氏菌、炭疽杆菌、鼠疫耶尔森氏杆菌、铜绿假单胞菌、万古霉素敏感和万古霉素抗性肠球菌(例如粪肠球菌(E.faecalis)、屎肠球菌(E.faecium)、甲氧西林敏感和甲氧西林抗性葡萄球菌(例如金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌)和鲍氏不动杆菌、溶血性葡萄球菌(Staphylococcushaemolyticus)、溶血性葡萄球菌(Staphylococcus hominis)、屎肠球菌(Enterococcusfaecium)、化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)、无乳链球菌(Streptococcusagalactiae)、炭疽杆菌、肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)、普通变形杆菌、小肠结肠炎耶尔森菌(Yersinia enterocolytica)、嗜麦芽糖寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)、肺炎链球菌、青霉素抗性肺炎链球菌、洋葱伯克霍尔德菌、多噬伯克霍尔德菌(Bukholderia multivorans)、耻垢分支杆菌(Mycobacteriumsmegmatis)和阴沟肠杆菌(E.cloacae)。
除非有相反的指示，本发明的某些实施方案的实施将采用本领域技术范围内的微生物学、分子生物学、生物化学、细胞生物学、病毒学和免疫学技术的常规方法，并且为了示例说明，在下文对几种技术进行了引用。此类技术在文献中充分阐释。参见例如Sambrook，等Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第2版，1989)；Maniatis等MolecularCloning:A Laboratory Manual(1982)；DNA Cloning:A Practical Approach，第I卷和第II卷(D.Glover编辑)；Oligonucleotide Synthesis(N.Gai编辑，1984)；Nucleic AcidHybridization(B.Hames和S.Higgins编辑，1985)；Transcription and Translation(B.Hames和S.Higgins编辑，1984)；Animal Cell Culture(R.Freshney编辑，1986)；Perbal，A Practical Guide to Molecular Cloning(1984)。
除非上下文另有要求，否则本说明书和权利要求书中词语“包括”及其变体形式例如“包含”和“含有”将被解释为开放的、包含性的含义，即为“包括但不限于”。
本说明书对“一个实施方案”或“一种实施方案”或“一个方面”的提及，表示结合所述实施方案描述的具体特征、结构或特点包括在本发明至少一个实施方案中。因此，术语“在一个实施方案中”或“在一种实施方案中”在本说明书不同地方出现时不一定都是指相同的实施方案。而且，具体的特征、结构或特点可以任何适合的方式组合在一个或多个实施方案中。
某些实施方案涉及用于治疗受试者的急性或慢性伤口或伤口生物膜的方法、组合物和试剂盒，其可以包括促进受试者的皮肤组织修复，或者改变细胞或多个细胞的一种或多种细胞伤口修复活性。细胞一般指单个细胞，而多个细胞指超过一个细胞。细胞可以构成组织、器官或整个微生物。而且，一个或多个细胞可以位于体内、体外或离体。维持细胞、组织和器官培养是本领域技术人员的常规程序，培养条件和培养基可以容易地确定(参见，例如Freshney，Culture of Animal Cells:A Manual of Basic Technique，Wiley-Liss第5版.(2005)；Davis，Basic Cell Culture，Oxford University Press第2版.(2002))。
如本文所公开，某些实施方案涉及用于治疗受试者的急性或慢性伤口或伤口生物膜的方法，包括向受试者施用治疗有效量的组合物，所述组合物包括本文所述的用于此类方法的BT化合物(例如，以多个基本上单分散的微粒形式提供)，并且任选地在某些其它实施方案中还包括本文所述的用于此类方法的抗生素化合物，例如BT化合物，例如BisEDT或BisBAL或本文表1提出的其它化合物，或者任何其它BT剂，例如以下中描述的那些：Domenico等(1997Antimicrob.Agent.Chemother.41:1697；2001Antimicrob.Agent.Chemother.45:1421)和/或U.S.RE37,793、U.S.6,248,371、U.S.6,086,921和U.S.6,380,248和/或根据本文公开的方法制备的那些。某些其它实施方案涉及包括使任何天然表面与包含本文所述一种或多种微粒BT化合物的组合物接触的方法，该接触步骤可包括直接应用、涂布、浸渍、清洗、喷涂、涂覆或其它使BT组合物与天然表面接触中的一种或多种。
向受试者例如人或其它哺乳动物受试者的施用步骤可以通过本领域已知的任何方式进行，例如局部(包括通过直接施用于皮肤或任何上皮组织表面，包括腺组织或呼吸道和/或胃肠道中存在的此类表面)、阴道内、腹膜内、口服、胃肠外、静脉内、动脉内、透皮、舌下、皮下、肌内、经颊、鼻内、经吸入、眼内、皮下、脂肪内、关节内或鞘内。
在优选实施方案中，施用可以局部进行，其中局部使用的药物赋形剂或载体在本文所述并且是本领域已知的。
如上所述，本文所述的某些发明实施方案涉及所描述的BT化合物的局部制剂(例如，BisEDT和/或BisBAL)，所述制剂在某些实施方案中还可以包括一种或多种本文所述的抗生素化合物，例如阿米卡星、氨苄西林、头孢唑林、头孢吡肟、氯霉素、环丙沙星、克林霉素(或另一种林肯酰胺类抗生素)、达托霉素多西环素、加替沙星、庆大霉素、亚胺培南、左氧氟沙星、利奈唑胺米诺环素、萘夫西林、巴龙霉素、利福平、磺胺甲噁唑、妥布霉素和万古霉素；或碳青霉烯类抗生素、头孢菌素类抗生素、氟喹诺酮类抗生素、糖肽类抗生素、林肯酰胺类抗生素、青霉素酶抗性青霉素类抗生素和/或氨基青霉素类抗生素、和/或氨基糖苷类抗生素，例如阿米卡星、阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龙霉素、红链霉素、链霉素、妥布霉素或阿泊拉霉素、和/或脂肽抗生素例如达托霉素或噁唑烷酮抗生素例如利奈唑胺如本文所公开，当局部施用于动物、优选哺乳动物、最优选人，以及在特别优选的实施方案中，具有急性或慢性伤口或含有可能涉及生物膜的细菌感染(例如，其中可能存在能够促进生物膜形成的细菌，但尚未检测到生物膜)或者含有细菌感染例如生物膜或其它细菌存在的伤口的人，这些和相关制剂可以包括在药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂中的治疗量的BT化合物(和任选一种或多种抗生素)。
本文所述的BT化合物或其药学上可接受的盐以纯形式或以适当药物组合物的局部施用可以通过接受的起类似效用的剂的局部施用模式的任何一种来进行。在优选实施方案中，组合物的局部应用或施用包括使组合物(例如局部制剂)与经受治疗的受试者的皮肤和/或另一种上皮组织表面(例如，呼吸道、胃肠道和/或腺上皮层)直接接触，这可以在一个或多个局部皮肤或广泛分布的皮肤和/或其它上皮组织表面部位，并且这可以一般指使局部制剂与完整角质层或表皮围绕的急性或慢性伤口部位接触，但不一定如此限制；例如，某些实施方案预期本文所述的局部制剂局部应用或施用于受伤的、刮擦的或受损的皮肤或经受手术的受试者的皮肤，使得局部制剂的接触可以发生在不仅角质层或表皮，还发生在皮肤粒细胞、棘细胞和/或基底细胞层和/或真皮或下面组织，例如，可能伴随某些类型的伤口修复或伤口愈合或其它皮肤组织重塑。
因此，在某些优选实施方案中，此类皮肤组织修复可以包括真皮伤口愈合，例如在预防或缓解急性慢性伤口或生物膜伤口中或者作为另一实例在预防或缓解皮肤伤口开裂中或在可能存在急性或慢性伤口和/或皮肤伤口开裂时提高、加速或以其它方式增强皮肤伤口愈合中这可能是期望的。预期局部施用于呼吸道、胃肠道和/或腺衬中存在的上皮组织表面的某些其它实施方案类似地可以包括通过本领域已知的适当途径施用局部制剂以递送本文提供的局部制剂至呼吸道(例如气道、鼻咽喉路径、气管、肺、支气管、细支气管、肺泡等)和/或胃肠道(例如口腔、食管、胃、肠、直肠、肛门等)中存在的一个或多个上皮组织表面和/或其它上皮表面。
根据某些预期的实施方案，局部施用可以包括直接应用至开放性伤口。例如，开放性骨折或其它开放性伤口可以包括皮肤破裂，这可以使下面的其它组织以使它们易受微生物感染的方式暴露于外部环境。这种情况在某些类型的急性外伤性军事伤口中是常见的，包括例如III型(重度)开放性骨折。根据这些和相关的实施方案，局部施用可以使本文所述的BT组合物与此类受损皮肤和/或另一上皮表面和/或其它组织例如结缔组织(包括肌肉、韧带、腱)、骨、循环组织例如血管、相关神经组织和可能暴露于这种开放性伤口的任何其它器官直接接触。可能暴露并因此考虑这种直接接触的其它组织的实例包括肾、膀胱、肝、胰腺和可能如此有害地暴露于与开放性伤口相关的机会性感染的任何其它组织或器官。
局部制剂(例如药物组合物)可以通过组合所述的BT化合物(例如，包括U.S.RE37,793、U.S.6,248,371、U.S.6,086,921和/或U.S.6,380,248中描述的化合物，和/或根据本公开内容制备的化合物，例如本文所述的微粒BT悬浮液)，并且在某些相关实施方案中通过单独组合一种或多种所需抗生素(例如氨基糖苷类抗生素，例如阿米卡星)或者与BT化合物、与适当的药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂一起组合用于局部制剂制备，并且可以配制成固体、半固体、凝胶、胶体、悬浮液或液体或其它局部应用形式的制剂，例如粉剂、颗粒剂、软膏剂、溶液剂、洗剂、凝胶基、糊剂、硬膏剂、涂剂、生物粘附剂、微球混悬剂和气雾剂喷雾剂。
这些和相关实施方案的药物组合物被配制以允许其中含有的活性成分和在特别优选实施方案中单独或与同时或依次且以任何顺序应用的一种或多种抗生素(例如，碳青霉烯类抗生素、头孢菌素类抗生素、氟喹诺酮类抗生素、糖肽类抗生素、林肯酰胺类抗生素、青霉素酶抗性青霉素类抗生素和氨基青霉素类抗生素或氨基糖苷类抗生素，例如阿米卡星或利福霉素)组合的本文所述的BT化合物在含有BT化合物和/或抗生素组合物的制剂局部施用于受试者急性或慢性伤口和任选施用于周围皮肤时是可生物利用的，所述受试者为例如哺乳动物(包括人)，并且在某些优选实施方案中，具有急性或慢性伤口或处于具有急性或慢性伤口或伤口生物膜或伤口开裂的增加风险(例如，肥胖和/或糖尿病个体)的人患者。本文公开的某些实施方案预期局部施用BT化合物和抗生素，包括可以同时或依次且以任何顺序的施用，但是本发明不是意图被如此限制，并且在其它实施方案中明确预期相对于抗生素的施用途径不同的BT化合物施用途径。因此，抗生素可以通过口服、静脉内或本文所述的任何其它施用途径施用，而BT化合物可以通过独立于抗生素施用途径的途径施用。作为非限制性的说明性实例，BT化合物可以如本文提供地进行局部施用，而抗生素可以同时或依次(且以任何顺序)通过不同途径施用，例如口服、静脉内、透皮、皮下、肌内和/或通过任何其它施用途径。
本文所述的局部制剂递送治疗有效量的抗菌剂或伤口愈合剂(和任选地抗生素)至伤口部位，例如至皮肤细胞例如真皮成纤维细胞。优选的制剂可以通过喷雾、冲洗、浸渍和/或涂抹与期望的部位接触，所述期望的部位例如局部伤口部位、慢性伤口、上皮组织表面或其它预期施用部位；因此，此类制剂可以表现出准备进入皮肤的渗透性，这可以根据本领域已知用于测试药物组合物的皮肤渗透性的许多已知方法的任何一个来确定(参见例如，Wagner等，2002J.Invest.Dermatol.118:540，和其中引用的参考文献；Bronaugh等，1985J.Pharm.Sci.74:64；Bosman等，1998J.Pharm.Biomed.Anal.17:493-499；Bosman等，1996J.Pharm Biomed Anal.1996 14:1015-23；Bonferoni等，1999Pharm.Dev.Technol.4:45-53；Frantz，Instrumentation and methodology for in vitro skin diffusioncells in methodology for skin absorption.In:Methods for Skin Absorption(Kemppainen和Reifenrath编辑)，CRC Press，Florida，1990，第35-59页；Tojo，Design andcalibration of in vitro permeation apparatus.In:Transdermal ControlledSystemic Medications(Chien YW，Ed)，Marcel Dekker，New York，1987，127-158；Barry，Methods for studying percutaneous absorption.In:Dermatological Formulations:Percutaneous absorption，Marcel Dekker，New York，1983，234-295)。
将被施用于受试者或患者皮肤的组合物和包含这种组合物的制剂可以在某些实施方案中采取一个或多个剂量单位的形式，其中例如液体填充胶囊或安瓿可以含有单个剂量单位，而气雾剂形式的本文所述的局部制剂的容器可以含有多个剂量单位。制备此类剂型的实际方法是已知的，或者对于本领域技术人员是显而易见的；例如参见The Scienceand Practice of Pharmacy，第20版(Philadelphia College of Pharmacy and Science，2000)。根据本教导，待施用的组合物或制剂在任何情况下将含有治疗有效量的本文提供的抗菌剂和/或伤口愈合促进化合物(例如BT化合物)或其药学上可接受的盐。
如上所述，本局部制剂可以采用多种形式的任何一种，并且包括例如乳膏剂、洗剂、溶液、喷雾剂、凝胶剂、软膏剂、糊剂等，和/或可以制备为含有脂质体、胶束和/或微球。参见例如美国专利No.7,205,003。例如，如药物制剂和药用化妆品制剂领域所熟知，乳膏剂是水包油或油包水的粘性液体或半固体乳剂。乳膏剂基质是可水洗的，并且含有油相、乳化剂和水相。油相亦称为“内”相，一般由矿脂和脂肪醇例如鲸蜡醇或十八烷醇构成。水相通常但不必须超过油相的体积，并且一般含有增湿剂。乳膏剂制剂中的乳化剂一般是非离子、阴离子、阳离子或两性表面活性剂。
洗剂优选用于递送化妆品，是无摩擦应用至皮肤表面的制剂，并且通常是液体或半液体制剂，其中固体粒子(包括活性成分)存在于水或醇基质中。洗剂通常是固体悬浮液，并且优选包括水包油型的液体油性乳剂。洗剂是本文用于治疗较大身体区域的优选制剂，因为容易应用更多的液体组合物。一般优选的是，洗剂中的不溶物质是细碎的。洗剂通常含有悬浮剂以产生用于集中和保持活性剂与皮肤接触的更好的分散体和化合物，所述悬浮剂例如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠等。
溶液是通过将一种或多种化学物质(溶质)溶解于液体使得溶解的物质分散于溶剂中而制备的均匀混合物。溶液可以含有其它药学上可接受的和/或药用化妆品学上可接受的化学品以缓冲、稳定或保存溶质。制备溶液时使用的溶剂的常见实例有乙醇、水、丙二醇或任何其它药学上可接受的和/或药用化妆品学上可接受的媒介物。
凝胶是半固体、混悬液类型的系统。单相凝胶含有基本上均匀分布于载体液体中的有机大分子，所述载体液体通常是水性的，但也优选含有醇和任选油。优选的“有机大分子”即胶凝剂，可以是化学交联的聚合物，例如交联的丙烯酸聚合物，例如“卡波姆”家族聚合物，例如羧基聚亚烷基，它可通过商购以商标获得。在某些实施方案中还可以优选亲水性聚合物，例如聚环氧乙烷、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物和聚乙烯醇；纤维素聚合物，例如羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯和甲基纤维素；树胶，例如黄蓍胶和黄原胶；藻酸钠；以及明胶。为了制备均匀凝胶，可以添加分散剂例如乙醇或甘油，或者胶凝剂可以通过研磨、机械混合或搅拌或其组合来分散。
如本领域所熟知，软膏剂是半固体制剂，通常基于矿脂或其它石油衍生物。本领域技术人员应理解，要使用的具体软膏剂是一种提供许多所需特征(例如软化性等)的软膏剂。与其它载体或媒介物一样，软膏剂基质应该是惰性的、稳定的、非刺激性的和非致敏的。如在Remington:The Science and Practice of Pharmacy，第19版.(Easton，Pa.:MackPublishing Co.，1995)，第1399-1404页中所解释，软膏剂基质可以分成四类：油性基质；可乳化基质；乳剂基质；以及水溶性基质。油性软膏剂基质包括例如植物油、获自动物的脂肪和获自石油的半固体烃。可乳化软膏剂基质亦称为吸收性软膏剂基质，含有很少水或不含水，并且包括例如羟基硬脂精硫酸盐(hydroxystearin sulfate)、无水羊毛脂和亲水性矿脂。乳剂软膏剂基质是油包水(W/O)乳剂或水包油(O/W)乳剂，并且包括例如鲸蜡醇、单硬脂酸甘油酯、羊毛脂和硬脂酸。优选的水溶性乳膏基质由不同分子量的聚乙二醇制备(参见，例如Remington，Id.)。
糊剂是半固体剂型，其中活性物质悬浮于适当基质中。根据基质性质，糊剂被分成脂肪糊剂或由单相水凝胶制成的糊剂。脂肪糊剂中的基质一般是矿脂或亲水性矿脂等。由单相水凝胶制成的糊剂一般加入羧甲基纤维素等作为基质。
制剂还可以用脂质体、胶束和微球制备。脂质体是具有一个(单层)或多个(多层)包括脂质双层的脂质壁的微球小囊，并且在本环境中可以包封和/或吸附本文所述的局部制剂的一种或多种组分至其脂质膜表面，所述组分例如抗生素、伤口愈合/皮肤组织/上皮组织修复促进化合物(例如微粒BT化合物，任选与一种或多种抗生素一起)或某些载体或赋形剂。本文的脂质体制剂包括阳性(带正电荷)、阴性(带负电荷)和中性制剂。阳性脂质体是容易获得的。例如，N[1,2,3-二油烯基氧基)丙基]-N,N,N-三乙基铵(DOTMA)脂质体可以商品名(GIBCO BRL，Grand Island，N.Y.)获得。类似地，阴离子和中性脂质体也容易从例如Avanti Polar Lipids(Birmingham，AL)获得，或者可以容易地使用容易获得的材料制备。这种材料包括磷脂酰胆碱、胆甾醇、磷脂酰乙醇胺、二油酰磷脂酰胆碱(DOPC)、二油酰磷脂酰甘油(DOPG)和二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)等。这些材料还可以与DOTMA以适当比例混合。使用这些材料制备脂质体的方法是本领域熟知的。
胶束在本领域已知为包括被排列使得其极性头基形成外部球壳而疏水性烃链朝向球中心(形成核心)的表面活性剂分子。胶束在含有高浓度表面活性剂使得胶束天然产生的水溶液中形成。用于形成胶束的表面活性剂包括但不限于月桂酸钾、辛烷磺酸钠、癸烷磺酸钠、十二烷磺酸钠、月桂基硫酸钠、多库酯钠、癸基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十二烷基氯化铵、聚乙二醇-8十二烷基醚、聚乙二醇-12十二烷基醚、壬苯醇醚10和壬苯醇醚30。
类似地，微球可以加入本文所述的局部制剂中。与脂质体和胶束一样，微球基本上包封了本发明制剂的一种或多种组分。它们一般但不一定由脂质、优选带电脂质例如磷脂形成。脂质微球的制备是本领域熟知的。
本领域技术人员已知的各种添加剂也可以包括在局部制剂中。例如，溶剂(包括相对小量的醇)可用于增溶某些制剂组分。对于某些局部制剂或在特别严重的皮肤损伤例如手术后急性或慢性伤口或手术后真皮伤口开裂的情况下，可能期望在局部制剂中包括添加于制剂中的皮肤渗透促进剂。适当的促进剂的实例包括但不限于醚，例如二乙二醇单乙醚(可以经商购获得)和二乙二醇单甲醚；表面活性剂例如月桂酸钠、月桂基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、苯扎氯铵、(231、182、184)、(20，40，60，80)和卵磷脂(美国专利第4,783,450号)；醇，例如乙醇、丙醇、辛醇、苄醇等；聚乙二醇及其酯，例如聚乙二醇单月桂酸酯(PEGML；参见例如，美国专利No.4,568,343)；酰胺和其它含氮化合物，例如脲、二甲基乙酰胺(DMA)、二甲基甲酰胺(DMF)、2-吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺；萜；烷基酮；和有机酸，特别是柠檬酸和琥珀酸。还可以使用和亚砜，例如DMSO和C10MSO，但较不优选。
最优选的皮肤渗透促进剂是通常被称为“增塑(plasticizing)”促进剂的那些亲脂性辅助促进剂(coenhancer)，即，具有约150至1000道尔顿范围的分子量、小于约1wt％、优选小于约0.5wt％且最优选小于约0.2wt％的水溶解度的促进剂。增塑促进剂的Hildebrand溶解度参数范围约2.5至约10、优选范围约5至约10。优选的亲脂性促进剂是脂肪酯、脂肪醇和脂肪醚。具体且最优选的脂肪酸酯的实例包括月桂酸甲酯、油酸乙酯、丙二醇单月桂酸酯、丙二醇二月桂酸酯、甘油单月桂酸酯、甘油单油酸酯、正癸酸异丙酯和肉豆蔻酸辛基十二醇酯。脂肪醇包括例如十八烷醇和油醇，而脂肪醚包括其中二醇或三醇、优选C2-C4烷二醇或三醇被一个或两个脂肪醚取代基取代的化合物。其它皮肤渗透促进剂是局部药物递送领域技术人员已知的，和/或描述于相关文献中。参见例如PercutaneousPenetration Enhancers编辑。Smith等(CRC Press，Boca Raton，FL，1995)。
除了上面确定的那些，各种其它添加剂可以包括在根据本发明的某些实施方案的局部制剂中。这些包括但不限于抗氧化剂、收敛剂、香料、防腐剂、软化剂、颜料、染料、增湿剂、推进剂和防晒剂以及其存在可以是美容上、医学上或其它方面需要的其它材料类别。包括在本发明的某些实施方案的制剂的任选的添加剂的典型实例如下：防腐剂，例如山梨酸酯；溶剂，例如异丙醇和丙二醇；收敛剂，例如甲醇和乙醇；软化剂，例如聚亚烷基甲基葡糖苷；增湿剂，例如甘油；乳化剂，例如硬脂酸甘油酯、PEG-100硬脂酸酯、聚甘油-3羟基月桂基醚和聚山梨酯60；山梨糖醇和其它多羟基醇例如聚乙二醇；防晒剂，例如甲氧基肉桂酸辛酯(可作为Parsol MCX经商购获得)和丁基甲氧基苯甲酰甲烷(可以商品名Parsol 1789获得)；抗氧化剂，例如抗坏血酸(维生素C)、α-生育酚(维生素E)、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚、ε-生育酚、ζ1-生育酚、ζ2-生育酚、η-生育酚和视黄醇(维生素A)；精油、神经酰胺、必需脂肪酸、矿物油、润湿剂和其它表面活性剂，例如可获自BASF(Mt.Olive，NJ)的系列的亲水性聚合物、植物油(例如，大豆油、棕榈油、乳木果油的液体级分、葵花油)、动物油(例如，全氢化角鲨烯)、矿物油、合成油、硅油或蜡(例如，环甲硅油和二甲硅油)、氟化油(一般是全氟聚醚)、脂肪醇(例如，鲸蜡醇)和蜡(例如，蜂蜡、巴西棕榈蜡和石蜡)；皮肤感觉调节剂；以及增稠剂和结构剂(structurants)，例如膨胀性粘土和交联羧基聚亚烷基(carboxypolyalkylene)，可以商标经商购获得。
其它添加剂包括有益物质，例如调理皮肤(特别是角质层中皮肤上层)并通过延迟其含水量减少而保持皮肤柔软和/或保护皮肤的那些物质。这种调理剂和增湿剂包括例如吡咯烷羧酸和氨基酸；有机抗微生物剂，例如2,4,4'-三氯-2-羟基二苯醚(三氯生)和苯甲酸；抗炎剂，例如乙酰水杨酸和甘草亭酸；抗皮脂溢剂，例如视黄酸；血管扩张剂，例如烟酸；黑素生成抑制剂，例如曲酸；及其混合物。可以存在其它有利地包括的药用化妆品活性剂，例如α-羟酸、α-酮酸、多聚羟酸、增湿剂、胶原、海洋提取物和抗氧化剂，例如抗坏血酸(维生素C)、α-生育酚(维生素E)或其它生育酚，例如上述那些，和视黄醇(维生素A)和/或其美容上可接受的盐、酯、酰胺或其它衍生物。其它化妆品剂包括能够提高皮肤组织中氧供给的那些，例如WO 94/00098和WO 94/00109中所述。还可以包括防晒剂。
其它实施方案可以包括多种促进本发明的某些实施方案制剂治疗的非致癌的、非刺激的愈合材料。此类愈合材料可以包括营养剂、矿物质、维生素、电解质、酶、草药、植物提取物、蜂蜜、腺体或动物提取物、或可以添加至制剂以促进真皮愈合的安全治疗剂。这些各种添加剂的量是化妆品领域常规使用的量，范围例如从局部制剂总重量的约0.01％至约20％。
本发明的某些实施方案的制剂还可以包括常规添加剂，例如遮光剂、芳香剂、着色剂、胶凝剂、增稠剂、稳定剂、表面活性剂等。还可以添加其它物质，例如抗微生物剂，以预防贮藏时变质，即，抑制微生物例如酵母和霉菌的生长。适合的抗微生物剂通常选自对羟基苯甲酸的甲酯和丙酯(例如，羟苯甲酸甲酯和丙酯)、苯甲酸钠、山梨酸、咪脲(imidurea)及其组合。该制剂还可以含有减轻刺激的添加剂，以使皮肤刺激或皮肤损伤的可能性最小化或消除，所述皮肤刺激或皮肤损伤是由待施用的抗感染性急性或慢性伤口愈合和促进皮肤组织修复化合物引起，或由组合物的其它组分引起的。适合的减轻刺激的添加剂包括例如：α-生育酚；单胺氧化酶抑制剂，特别是苯基醇，例如2-苯基-1-乙醇；甘油；水杨酸酯；抗坏血酸盐；离子载体，例如莫能菌素；两亲性胺；氯化铵；N-乙酰半胱氨酸；辣椒素；和氯喹。减轻刺激的添加剂如果存在，可以有效减轻刺激或皮肤损伤的浓度加入局部制剂，通常占制剂的不超过约20wt％、更通常不超过约5wt％。
除了抗菌/伤口愈合/抗生物膜/促进皮肤组织修复化合物(例如，BT化合物，优选为本文提供的基本上均匀的微粒，任选与一种或多种本文所述的协同抗生素组合)以外，局部制剂还可以含有治疗有效量的一种或多种适合局部施用的其它药理学活性剂。这种物质可以包括由磷脂和氧负荷碳氟化合物或碳氟化合物混合物组成的不对称层状聚集物，其能够改善皮肤组织的氧供应，例如国际专利公布No.WO 94/00098和WO 94/00109中所描述。
可以加入本局部制剂并因此局部应用的适合的药理学活性剂可以包括但不限于以下：改善或根除着色或非着色老年斑、角质和皱纹的物质；抗微生物剂；抗菌剂；止痒剂和抗干燥剂；抗炎剂；局部麻醉剂和镇痛剂；皮质激素；类视黄醇(例如，视黄酸)；维生素；激素和抗代谢物。局部药理学活性剂的一些实例包括阿昔洛韦、两性霉素、氯己定、克霉唑、酮康唑、益康唑、咪康唑、甲硝唑、米诺环素、制霉菌素、新霉素、卡那霉素、苯妥英、对氨基苯甲酸酯、甲氧基肉桂酸辛酯、水杨酸辛酯、羟苯甲酮、二羟苯酮、生育酚、生育酚乙酸酯、二硫化硒(selenium sulfide)、吡硫翁锌(zinc pyrithione)、苯海拉明、普莫卡因(pramoxine)、利多卡因、普鲁卡因、红霉素、四环素、克林霉素、克罗米通、氢醌及其单甲基和苄基醚、萘普生、布洛芬、色甘酸钠、视黄酸、视黄醇、棕榈酸视黄醇酯、乙酸视黄醇酯、煤焦油、灰黄霉素、雌二醇、氢化可的松、氢化可的松21-乙酸酯、氢化可的松17-戊酸酯、氢化可的松17-丁酸酯、黄体酮、戊酸倍他米松、二丙酸倍他米松、曲安奈德、醋酸氟轻松、丙酸氯倍他索、米诺地尔、双嘧达莫、二苯海因、过氧化苯甲酰和5-氟尿嘧啶。亦如上所述，某些实施方案预期在制剂中加入抗生素，例如碳青霉烯类抗生素、头孢菌素类抗生素、氟喹诺酮类抗生素、糖肽类抗生素、林肯酰胺类抗生素、青霉素酶抗性青霉素类抗生素、氨基青霉素类抗生素或氨基糖苷类抗生素，例如阿米卡星。
药理学上可接受的载体也可以加入某些本发明的实施方案的局部制剂中，并且可以是本领域常规使用的任何载体。实例包括水、低级醇、高级醇、蜂蜜、多羟基醇、单糖、二糖、多糖、糖醇，例如二醇(2-碳)、三醇(3-碳)、赤藓糖醇和苏糖醇(4-碳)、阿糖醇、木糖醇和核糖醇(5-碳)、甘露糖醇、山梨糖醇、半乳糖醇和艾杜糖醇(6-碳)、异麦芽酚、麦芽糖醇、乳糖醇和多糖醇、烃油、脂肪和油、蜡、脂肪酸、硅油、非离子型表面活性剂、离子型表面活性剂、硅酮表面活性剂以及此类载体的基于水的混合物和基于乳剂的混合物。
本发明的局部制剂实施方案可常规应用于任何急性或慢性伤口部位(例如伤口本身和周围组织，包括似乎未受感染影响或在其它方面正常或健康的周围组织)或皮肤区域或其它上皮组织表面(例如胃肠道、呼吸道、腺组织)，需要以实现预期结果所必要的频率和量治疗。治疗频率取决于皮肤(或其它上皮组织)的性质、情况(例如，急性或慢性伤口或例如可能存在由手术切口导致的开裂中的其它皮肤伤口，或其它类型的皮肤伤口)、皮肤(或其它组织)损伤或恶化的程度、使用者皮肤(或其它组织)的应答性、具体实施方案中活性成分(例如，本文所述的伤口愈合/抗菌/抗生物膜/促进皮肤组织修复化合物，例如BT化合物和任选的一种或多种其它药学活性成分，例如抗生素，例如阿米卡星或其它抗生素)的强度、用于递送活性成分进入适当皮肤层(或其它含上皮表面的组织)的功效、通过与绷带或其它敷料或罩的物理接触而去除制剂或由汗水或其它内在或外在流体导致的去除的容易性、以及对受试者或患者活性水平或生命周期的方便性。
例如本文所述的BT化合物、抗菌/抗生物膜/伤口愈合/促进皮肤组织修复化合物的活性物质的典型浓度范围可以是例如组合物总重量的约0.001-30％重量至约0.01-5.0％并且更优选至约0.1-2.0％。作为一个代表性实例，本发明这些实施方案的组合物可以等于约1.0mg/cm2皮肤至约20.0mg/cm2皮肤的速率应用于急性或慢性伤口和/或皮肤。局部制剂的代表性实例包括但不限于气雾剂、醇、无水基质(例如唇膏和粉末)、水溶液、乳膏剂、乳剂(包括油包水或水包油乳剂)、脂肪、泡沫剂、凝胶剂、水醇溶液、脂质体、洗剂、微乳剂、软膏剂、油、有机溶剂、多元醇、聚合物、粉末、盐、硅酮衍生物和蜡。局部制剂可以包括例如螯合剂、调理剂、软化剂、赋形剂、增湿剂、保护剂、增稠剂或UV吸收剂。本领域技术人员应理解，不同于所列那些的制剂可用于本发明的实施方案中。
螯合剂可任选包括在局部制剂中，并且可以选自适用于化妆品组合物的任何物质，并且可以包括有能力结合二价阳离子金属例如Ca2+、Mn2+或Mg2+的任何天然或合成化学品。螯合剂的实例包括但不限于EDTA、EDTA二钠、EGTA、柠檬酸和二羧酸。
调理剂也可以任选地包括在局部制剂中。皮肤调理剂的实例包括但不限于乙酰半胱氨酸、N-乙酰二氢神经鞘氨醇、丙烯酸酯/丙烯酸山萮酯/聚二甲基硅氧烷丙烯酸酯共聚物、腺苷、环腺苷磷酸、腺苷磷酸、腺苷三磷酸、丙氨酸、白蛋白、海藻提取物、尿囊素和衍生物、库拉索芦荟提取物、PCA铝(aluminum PCA)、淀粉葡萄糖苷酶、熊果苷、精氨酸、甘菊环、菠萝蛋白酶、酪乳粉、丁二醇、咖啡因、葡萄糖酸钙、辣椒碱、羟甲半胱氨酸、肌肽、β-胡萝卜素、酪蛋白、过氧化氢酶、脑磷脂、神经酰胺、洋甘菊(chamomilla recutita)花提取物、胆钙化甾醇、胆甾醇酯、椰油基-甜菜碱、辅酶A、改性玉米淀粉、晶体蛋白、环乙氧基聚甲基硅氧烷、半胱氨酸DNA、细胞色素C、豨莶苷(darutoside)、葡聚糖硫酸酯、聚二甲基硅氧烷共聚醇、二甲基硅烷醇透明质酸酯、DNA、弹性蛋白、弹性蛋白氨基酸、表皮生长因子、麦角钙化甾醇、麦角甾醇、PCA乙基己酯、纤连蛋白、叶酸、明胶、麦醇溶蛋白、β-葡聚糖、葡萄糖、甘氨酸、糖原、糖脂、糖蛋白、糖胺聚糖、糖鞘脂、辣根过氧化物酶、氢化蛋白、水解蛋白、霍霍巴油、角蛋白、角蛋白氨基酸和激动素、乳铁蛋白、羊毛甾醇、PCA月桂酯、卵磷脂、亚油酸、亚麻酸、脂肪酶、赖氨酸、溶菌酶、麦芽膏、麦芽糖糊精、黑素、蛋氨酸、矿盐、烟酸、烟酰胺、燕麦氨基酸、谷维素、棕榈酰水解蛋白、胰酶、木瓜蛋白酶、PEG、胃蛋白酶、磷脂、植物甾醇、胎盘酶、胎盘脂质、吡哆醛5-磷酸酯、五羟黄酮、间苯二酚乙酸酯(resorcinol acetate)、核黄素、RNA、酵母菌溶胞产物提取物、丝氨基酸、鞘脂、硬脂酰氨基丙基甜菜碱、硬脂酰棕榈酸酯、生育酚、生育酚乙酸酯、生育酚亚油酸酯、泛醌、葡萄(vitis vinifera)子油、小麦氨基酸、黄原酸胶和葡萄糖酸锌。如本领域技术人员可以容易地理解，不同于上列那些的皮肤调理剂可以与公开的组合物或由其提供的制剂组合。
局部制剂还可以任选包括一种或多种软化剂，其实例包括但不限于：乙酰羊毛脂、乙酰羊毛脂醇、丙烯酸酯/C10-30烷基丙烯酸酯交联聚合物、丙烯酸酯共聚物、丙氨酸、海藻提取物、库拉索芦荟提取物或凝胶、药蜀葵提取物、辛烯基琥珀酸淀粉酯、硬脂酸铝、杏(prunus armeniaca)仁油、精氨酸、天冬氨酸精氨酸、山金车提取物、抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、天冬氨酸、酪梨(persea gratissima)油、硫酸钡、屏障鞘脂(barriersphingolipid)、丁醇、蜂蜡、山萮醇、β-谷甾醇、BHT、桦木(白桦)树皮提取物、玻璃苣(borago officinalis)提取物、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇、假叶树(ruscus aculeatus)提取物、丁二醇、金盏菊提取物、金盏菊油、蜡大戟(euphorbia cerifera)蜡、低芥酸菜子油、辛酸/癸酸三甘油酯、小豆蔻(elettaria cardamomum)油、巴西棕榈(coperniciacerifera)蜡、角叉菜胶(chondrus crispus)、胡萝卜(daucus carota sativa)油、蓖麻(ricinus communis)油、神经酰胺、地蜡、鲸蜡硬脂醇聚醚-5、鲸蜡硬脂醇聚醚-12、鲸蜡硬脂醇聚醚-20、鲸蜡硬脂醇辛酸酯、鲸蜡醇聚醚-20、鲸蜡醇聚醚-24、鲸蜡醇乙酸酯、鲸蜡醇辛酸酯、鲸蜡醇棕榈酸酯、白花春黄菊(anthemis nobilis)油、胆甾醇、胆甾醇酯、胆甾醇羟基硬脂酸酯、柠檬酸、南欧丹参(salvia sclarea)油、可可(theobroma cacao)脂、椰油基-辛酸酯/癸酸酯、椰子(cocos nucifera)油、胶原、胶原氨基酸、玉米(zea mays)油、脂肪酸、油酸癸酯、糊精、二偶氮利定脲(diazolidinyl urea)、聚二甲基硅氧烷共聚醇、聚二甲基硅氧烷醇、己二酸二辛酯、琥珀酸二辛酯、二聚季戊四醇六辛酸酯/六癸酸酯、DMDM乙内酰脲、DNA、赤藓糖醇、乙氧基二乙二醇、亚油酸乙酯、蓝桉油、月见草(Oenothera biennis)油、脂肪酸、tructose、明胶、斑点老鹳草油、葡糖胺、葡糖谷氨酸酯、谷氨酸、甘油聚醚-26、甘油、丙三醇、二硬脂酸甘油酯、羟基硬脂酸甘油酯、月桂酸甘油酯、亚油酸甘油酯、肉豆蔻酸甘油酯、油酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯SE、甘氨酸、硬脂酸乙二醇酯、硬脂酸乙二醇酯SE、糖胺聚糖、葡萄(vitis vinifera)子油、榛子(corylus americana)油、榛子(corylusavellana)坚果油、己二醇、蜂蜜、透明质酸、红花(carthamus tinctohus)油、氢化蓖麻油、氢化椰油酸甘油酯、氢化椰子油、氢化羊毛脂、氢化卵磷脂、氢化棕榈酸甘油酯、氢化棕榈仁油、氢化豆油、氢化牛脂酸甘油酯、氢化植物油、水解胶原、水解弹性蛋白、水解糖胺聚糖、水解角蛋白、水解大豆蛋白、羟基化羊毛脂、羟基脯氨酸、咪唑烷基脲、碘丙炔醇丁基氨甲酸酯、异鲸蜡醇硬脂酸酯、异鲸蜡醇硬脂酰硬脂酸酯、油酸异癸酯、异硬脂酸异丙酯、羊毛脂酸异丙酯、豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸异丙酯、异硬脂酰胺DEA、异硬脂酸、乳酸异硬脂酸酯、新戊酸异硬脂酸酯、茉莉(jasminum officinale)油、霍霍巴(buxus chinensis)油、海草、石栗(aleurites moluccana)油、乳酰胺MEA、羊毛脂醇聚醚-16、羊毛脂醇聚醚-10乙酸酯、羊毛脂、羊毛脂酸、羊毛脂醇、羊毛脂油、羊毛脂蜡、薰衣草(lavandulaangustifolia)油、卵磷脂、柠檬(citrus medica limonum)油、亚油酸、亚麻酸、澳洲坚果油、硬脂酸镁、硫酸镁、麦芽糖醇、洋甘菊(chamomilla recutita)油、甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯、甲基硅烷醇PCA酯、微晶蜡、矿物油、貂油、被孢霉油、乳酸肉豆蔻酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、丙酸肉豆蔻酯、新戊二醇二辛酸酯/二癸酸酯、辛基十二烷醇、肉豆蔻酸辛基十二酯、硬脂酰硬脂酸辛基十二酯、羟基硬脂酸酯辛酯、棕榈酸辛酯、水杨酸辛酯、硬脂酸辛酯、油酸、橄榄(olea europaea)油、柑橘(citrus aurantium dulcis)油、棕榈(olea europaea)油、棕榈酸、泛硫乙胺、泛醇、泛醇基乙基醚、石蜡、PCA、桃(prunus persica)仁油、花生(arachis hypogaea)油、PEG-8C12 18酯、PEG-15椰油胺、PEG-150二硬脂酸酯、PEG-60异硬脂酸甘油酯、PEG-5硬脂酸甘油酯、PEG-30硬脂酸甘油酯、PEG-7氢化蓖麻油、PEG-40氢化蓖麻油、PEG-60氢化蓖麻油、PEG-20甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯、PEG-40失水山梨糖醇全油酸酯、PEG-5大豆甾醇、PEG-10大豆甾醇、PEG-2硬脂酸酯、PEG-8硬脂酸酯、PEG-20硬脂酸酯、PEG-32硬脂酸酯、PEG-40硬脂酸酯、PEG-50硬脂酸酯、PEG-100硬脂酸酯、PEG-150硬脂酸酯、十五酸内酯、薄荷(mentha piperita)油、矿脂、磷脂、多氨基糖缩合物、聚甘油-3二异硬脂酸酯、聚季铵盐-24、聚山梨酯20、聚山梨酯40、聚山梨酯60、聚山梨酯80、聚山梨酯85、豆蔻酸钾、棕榈酸钾、山梨酸钾、硬脂酸钾、丙二醇、丙二醇二辛酸酯/二癸酸酯、丙二醇二辛酸酯、丙二醇二壬酸酯、丙二醇月桂酸酯、丙二醇硬脂酸酯、丙二醇硬脂酸酯SE、PVP、吡哆素二棕榈酸酯、季铵盐-15、季铵盐-18锂蒙脱石、季铵盐-22、视黄醇、棕榈酸视黄醇酯、稻(oryzasativa)米糠油、RNA、迷迭香(rosmarinus officinalis)油、玫瑰油、红花(carthamustinctorius)油、鼠尾草(salvia officinalis)油、水杨酸、檀香(santalum album)油、丝氨酸、血清蛋白、芝麻(sesamum indicum)油、乳木果油(牛油树)、丝粉、硫酸软骨素钠、DNA钠、透明质酸钠、乳酸钠、棕榈酸钠、PCA钠、聚谷氨酸钠、硬脂酸钠、可溶性胶原、山梨酸、失水山梨糖醇月桂酸酯、失水山梨糖醇油酸酯、失水山梨糖醇棕榈酸酯、失水山梨糖醇倍半硬脂酸酯、失水山梨糖醇硬脂酸酯、山梨糖醇、大豆(glycine soja)油、鞘脂、角鲨烷、角鲨烯、硬脂酰胺MEA-硬脂酸酯、硬脂酸、硬脂氧基聚二甲基硅氧烷、硬脂氧基三甲基硅烷、十八烷醇、硬脂基甘草亭酸酯、硬脂酰庚酸酯、硬脂酰硬脂酸酯、葵花(helianthus annuus)子油、甜扁桃(prunus amygdalus dulcis)油、合成蜂蜡、生育酚、生育酚乙酸酯、生育酚亚油酸酯、三山萮精、新戊酸十三烷基酯、硬脂酸十三烷基酯、三乙醇胺、三硬脂精、脲、植物油、水、蜡、小麦(triticum vulgare)胚油和依兰(cananga odorata)油。
在一些实施方案中，局部制剂可以含有适合的赋形剂，其通常应该对皮肤具有高亲和力，良好耐受，稳定，并产生允许容易利用的稠度。适合的局部赋形剂和媒介物可以由本领域技术人员根据特定用途来常规选择，并且特别参考本领域许多标准文本之一，例如Remington's Pharmaceutical Sciences，第18卷，Mack Publishing Co.，Easton，Pa.(1990)，特别是第87章。任选地，一种或多种增湿剂也包括在局部制剂中。增湿剂的实例包括但不限于氨基酸、硫酸软骨素、双甘油、赤藓糖醇、果糖、葡萄糖、甘油、丙三醇、乙二醇、1,2,6-己三醇、蜂蜜、透明质酸、氢化蜂蜜、氢化淀粉水解产物、肌醇、乳糖醇、麦芽糖醇、麦芽糖、甘露糖醇、天然保湿因子、PEG-15丁二醇、聚甘油山梨糖醇(polyglyceryl sorbitol)、吡咯烷酮羧酸盐、PCA钾、丙二醇、葡萄糖醛酸钠、PCA钠、山梨糖醇、蔗糖、海藻糖、脲和木糖醇。
某些实施方案预期包含一种或多种其它皮肤保护剂的局部制剂。皮肤保护剂的实例可以包括但不限于海藻提取物、尿囊素、氢氧化铝、硫酸铝、甜菜碱、茶叶提取物、脑苷脂、二甲硅油、葡糖醛酸内酯、甘油、高岭土、羊毛脂、麦芽膏、矿物油、矿脂、葡萄糖酸钾和滑石。本领域技术人员应容易理解，不同于上列那些的皮肤保护剂还可以与本发明公开的组合物或由其提供的制剂组合。
表面活性剂也期望被包括在本文预期的某些局部制剂中，并且可以选自适用于化妆品组合物的任何天然或合成的表面活性剂，例如阳离子、阴离子、两性离子、非离子表面活性剂或其混合物。(参见Rosen，M.，"Surfactants and lnterfacial Phenomena"第二版，John Wiley&Sons，New York，1988，第1章，第431页)。阳离子型表面活性剂的实例包括但不限于DMDAO或其它氧化胺、长链伯胺、二胺和多胺及其盐、季铵盐、聚氧乙烯化长链胺和季铵化聚氧乙烯化长链胺。阴离子型表面活性剂的实例包括但不限于SDS；羧酸盐(例如，皂)；磺酸盐、硫酸盐、磷酸酯和多磷酸酯；烷基磷酸酯；单烷基磷酸酯(MAP)；和全氟羧酸盐。两性离子表面活性剂的实例包括但不限于椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱(CAPHS)和是pH敏感的并且在设计制剂的适当pH中需要特别小心的其它物质(即，烷基氨基丙酸、咪唑啉羧酸酯和甜菜碱)或不是pH敏感的那些物质(例如，磺基甜菜碱(sultaine))。非离子洗涤剂的实例包括但不限于烷基酚乙氧基化物、脂肪醇乙氧基化物、聚氧乙烯化聚氧丙二醇、聚氧乙烯化硫醇、长链羧酸酯、烷醇酰胺、叔炔二醇(tertiary acetylenic glycol)、聚氧乙烯化硅酮、N-烷基吡咯烷酮和烷基多糖苷。例如并根据非限制性理论，还可以包括润湿剂、矿物油或其它表面活性剂，例如非离子去污剂或例如系列(BASF，Mt.Olive，NJ)的一个或多个成员的物质，以减少微粒悬浮液中BT微粒的聚集。任何表面活性组合是可接受的。某些实施方案可以包括至少一种阴离子型表面活性剂和一种阳离子型表面活性剂，或者至少一种阳离子型表面活性剂和一种两性表面活性剂，它们是相容的，即当混合时不形成明显沉淀的复合物。
还可以存在于某些局部制剂中的增稠剂的实例包括但不限于丙烯酰胺共聚物、琼脂糖、支链淀粉、膨润土、藻酸钙、羧甲基纤维素钙、卡波姆、羧甲基甲壳素、羧甲基纤维素(cellulose gum)、糊精、明胶、氢化牛脂、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基淀粉、海藻酸镁、甲基纤维素、微晶纤维素、果胶、各种PEG’s、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇、各种PPG’s、丙烯酸钠共聚物、角叉菜聚糖钠、黄原酸胶和酵母β-葡聚糖。不同于上列那些的增稠剂也可用于本发明的实施方案中。
根据本文预期的某些实施方案，局部制剂可以包括一种或多种防晒剂或UV吸收剂。当需要紫外线-(UVA和UVB)吸收性质时，这样的物质可以包括例如二苯甲酮、二苯甲酮-1、二苯甲酮-2、二苯甲酮-3、二苯甲酮-4、二苯甲酮-5、二苯甲酮-6、二苯甲酮-7、二苯甲酮-8、二苯甲酮-9、二苯甲酮-10、二苯甲酮-11、二苯甲酮-12、水杨酸苄酯、PABA丁酯、肉桂酸酯、西诺沙酯、DEA-甲氧基肉桂酸酯、二异丙基肉桂酸甲酯、二羟丙基PABA乙酯、二异丙基肉桂酸乙酯、甲氧基肉桂酸乙酯、乙基PABA、尿刊酸乙酯、辛酸二甲氧基肉桂酸甘油酯(glyceryl octanoate dimethoxycinnamate)、PABA甘油酯、乙二醇水杨酸酯、胡莫柳酯、异丙苄醇水杨酸酯、钛、锌、锆、硅、锰和铈的氧化物、PABA、PABA酯、Parsol1789和异丙基苄基水杨酸酯，及其混合物。本领域技术人员应理解，不同于上列那些的防晒剂和UV吸收剂或防护剂可用于本发明的某些实施方案中。
本文公开的局部制剂通常在约2.5至约10.0的pH值之间有效。优选地，组合物的pH在或下述pH范围或附近：约pH 5.5至约pH 8.5、约pH 5至约pH 10、约pH 5至约pH 9、约pH 5至约pH 8、约pH 3至约pH 10、约pH 3至约pH 9、约pH 3至约pH 8和约pH 3至约pH 8.5。最优选地，pH是约pH 7至约pH 8。本领域普通技术人员可以添加适当的pH调节成分至本发明组合物以调节pH至可接受的范围。“约”指定的pH被本领域技术人员理解为包括其中在任何给定时间实际测量的pH可能小于或大于指定值不超过0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2或0.1pH单位的制剂，其中认为制剂组成和贮藏条件可以导致pH与原始值的偏离。
乳膏剂、洗剂、凝胶剂、软膏剂、糊剂等可以涂抹在受影响的表面并且轻轻地用力擦入。溶液可以相同方式应用，但更通常用滴管、拭子等应用，并且小心应用至受影响的区域。应用方案取决于可以容易确定的许多因素，例如伤口严重度及其对最初治疗的应答性，但通常包括持续进行每天一次或多次应用。普通技术人员可以容易确定待施用的制剂的最佳量，施用方法学和重复速率。一般而言，考虑本发明的这些和相关实施方案的制剂将以每周一次或两次或更多次至每天一次、两次、三次、四次或更多次的范围应用。
因此，如上文所讨论，本文所用的局部制剂还包含药学上可接受的载体，包括任何适合的稀释剂或赋形剂，其包括本身对接受组合物的受试者无害并且可以无过度毒性施用的任何药剂。药学上可接受的载体包括但不限于液体，例如水、盐水、甘油和乙醇等，并且还可以包括增粘剂(例如香脂冷杉树脂)或成膜剂例如胶体或硝酸纤维素溶液。药学上可接受的载体、稀释剂和其它赋形剂的全面讨论参见REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES(Mack Pub.Co.，N.J.现行版)。
当局部制剂是凝胶或液体填充胶囊例如明胶胶囊形式时，它除了上述类型的材料外还可以含有液体载体例如聚乙二醇或油。无论是溶液、混悬液或其它类似形式，本发明的某些实施方案的液体药物组合物可以包括以下一种或多种：无菌稀释剂，例如注射用水、盐水溶液(优选生理盐水)、林格氏溶液、等渗氯化钠、可用作溶剂或悬浮介质的不挥发性油(例如合成的单甘油酯或二甘油酯)、聚乙二醇、甘油、丙二醇或其它溶剂；抗菌剂，例如苄醇或羟苯甲酸甲酯；其它抗氧化剂，例如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂，例如乙二胺四乙酸(EDTA)；缓冲剂，例如乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐和张力调节剂例如氯化钠或右旋糖。
对于局部施用，载体可以适当地包括溶液、乳液、软膏或凝胶基质。例如，基质可以包括以下一种或多种：矿脂、卵磷脂、聚乙二醇、蜂蜡、矿物油、稀释剂例如水和乙醇，以及乳化剂和稳定剂。增稠剂可以存在于局部施用的药物或药用化妆品组合物中。如果预期透皮施用，该组合物可以包括透皮贴剂或离子电渗装置。局部制剂可以含有浓度约0.1％至约10％w/v(重量/单位体积)的本发明的某些实施方案的化合物。局部制剂可以乳膏剂、洗剂、溶液剂、喷雾剂、凝胶剂、软膏剂、糊剂等形式提供，和/或可以含有脂质体、胶束、微球和/或其它微粒或纳米离子递送组分。局部制剂还可以延时释放或缓释颗粒剂或微丸剂的形式提供，例如缓慢释放的乙烯乙酸乙烯酯聚合物(例如，40，Aldrich，Milwaukee，WI)微丸剂，其可以直接施用于伤口部位。
局部制剂可以包括结合至促进皮肤组织修复化合物并从而辅助其递送至皮肤上皮细胞(例如，角质形成细胞)和/或成纤维细胞的物质。可以起这种作用的适合的物质包括包合剂，例如环糊精；其它物质可以包括蛋白或脂质体。
本发明的某些实施方案的局部制剂还可以可作为气雾剂施用的计量单位形式提供。术语气雾剂用于意指许多系统，范围从胶体性质的系统到由加压包装组成的系统。递送可以通过液化或压缩气体，或者通过分配活性成分的适合的泵系统。本发明的某些实施方案的化合物的气雾剂可以单相、双相或三相系统递送，以递送活性成分。气雾剂的递送包括必要的容器、活化器、阀、子容器等，它们一起可以形成试剂盒。本领域技术人员无需过度实验即可确定用于将局部制剂递送至皮肤或伤口部位的优选的气雾剂。
局部制剂可以通过药学领域熟知的方法制备。例如，预期作为喷雾剂、洗剂或冲洗剂被施用于伤口部位或皮肤的药物组合物可以通过将本文所述的BT抗菌/伤口愈合/抗生物膜/促进皮肤组织修复化合物与无菌蒸馏水组合以形成溶液来制备。可以添加表面活性剂以促进均匀溶液或混悬液的形成。表面活性剂是与抗氧化剂活性化合物非共价相互作用以促进化合物在水性递送系统中溶解或均匀悬浮的化合物。
用于局部制剂的BT抗菌/伤口愈合/抗生物膜/促进皮肤组织修复化合物或其药学上可接受的盐以治疗有效量施用，这将根据许多因素而改变，包括伤口部位的性质(如果相关)、采用的具体BT化合物的活性(包括制剂中包含或不含抗生素，例如氨基糖苷类抗生素，例如阿米卡星)；化合物的代谢稳定性和作用时间长短；受试者的年龄、体重、健康状况、性别、皮肤类型、免疫状态和饮食；施用模式和时间；排泄速率；药物组合；需要皮肤组织修复的具体皮肤伤口的严重度；和经受治疗的受试者。一般而言，治疗有效的日剂量是(对于70kg哺乳动物)从约0.001mg/kg(即0.07mg)至约100mg/kg(即7.0g)；优选地，治疗有效剂量是(对于70kg哺乳动物)从约0.01mg/kg(即7mg)至约50mg/kg(即3.5g)；更优选地，治疗有效剂量是(对于70kg哺乳动物)从约1mg/kg(即70mg)至约25mg/kg(即1.75g)。
本文提供的有效剂量范围并非意图限制性的和代表优选的剂量范围。然而，最优选的剂量将根据个体受试者而制定，这是相关领域技术人员所理解和可确定的(参见，例如，Berkow等编辑，The Merck Manual，第16版，Merck and Co.，Rahway,N.J.，1992；Goodman等编辑，Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics,第10版，Pergamon Press，Inc.，Elmsford,N.Y.(2001)；Avery’s Drug Treatment:Principles and Practice of Clinical Pharmacology and Therapeutics，第3版，ADISPress，Ltd.，Williams和Wilkins，Baltimore，MD.(1987)；Ebadi，Pharmacology,Little,Brown and Co.，Boston(1985)；Osolci a1.编辑，Remington's PharmaceuticalSciences，第18版，Mack Publishing Co.，Easton,PA(1990)；Katzung,Basic andClinical Pharmacology,Appleton and Lange，Norwalk,CT(1992))。
如果需要，每种治疗所需的总剂量可以通过经一天时间的多剂量或单剂量施用。某些优选的实施方案预期每天单次应用局部制剂。一般而言，在不同实施方案中，治疗可以由低于化合物最佳剂量的较小剂量开始。此后，剂量被小幅度增加，直至在所述环境下达到最佳效果。
局部制剂可以单独施用或与针对皮肤伤口或针对其它相关症状或致病因素的其它治疗和/或药物组合施用。例如，亦如上所述，局部制剂还可以包括视黄酸。作为另一实例，局部制剂可以包括本文所述的一种或多种促进皮肤组织修复化合物，或者可以包括具有不同细胞伤口修复活性的两种或更多种此类化合物。
本文所述的局部制剂的接受者可以是任何脊椎动物，例如哺乳动物。哺乳动物中，优选的接受者是灵长目(包括人、猿和猴)、偶蹄目(包括马、山羊、母牛、绵羊、猪)、啮齿目(包括小鼠、大鼠、兔和仓鼠)和食肉目(包括猫和犬)的哺乳动物。在鸟中，优选的接受者是火鸡、鸡和同目的其它成员。最优选的接受者是人，并且特别优选的是具有一种或多种急性或慢性伤口或含有生物膜的伤口的人。
对于局部应用，优选向靶区域例如皮肤伤口例如皮肤的急性或慢性伤口和/或风险区域(例如伤口开裂)等施用有效量的药物组合物，所述药物组合物包括根据本文所述的实施方案的BT化合物抗菌/伤口愈合/抗生物膜/促进皮肤组织修复化合物。该量将通常在每次应用约0.0001mg至约1g本发明的某些实施方案的化合物的范围内，这取决于待治疗的区域、伤口严重度(或过去的或预期的手术切口的严重度)以及所采用的局部媒介物的性质。优选的局部制剂是软膏剂或缓释微丸剂，其中每cc软膏剂基质或微丸剂混悬液使用约0.001至约50mg的活性成分。可将药物组合物配制为透皮组合物或透皮递送装置(“贴片”)。此类组合物包括例如背衬、活性化合物储库、控制膜、内衬和接触粘合剂。此类透皮贴剂可用于提供连续脉冲，或者在要求时提供所需的本发明的化合物的递送。
通过采用本领域已知的程序，可配制某些实施方案的组合物以便提供施用于患者之后快速、持续或延迟的活性成分释放。控释药物递送系统包括渗透泵系统和溶解系统，其含有聚合物涂布的储库或药物-聚合物基质制剂。控释系统的实例参见美国专利No.3,845,770和4,326,525和P.J.Kuzma等，Regional Anesthesia 22(6):543-551(1997)，其全部通过引用并入本文。
最适合的途径将取决于正在治疗的病状的性质和严重度。本领域技术人员也熟悉确定局部施用方法(喷雾、乳膏、开放应用、闭合敷料、浸泡、洗涤等)、剂型、适合的药物赋形剂和与将化合物递送至有相应需要的受试者相关的其它物质。
本说明书中，除非上下文另外要求，否则词语“包括”、“包含”和“含有”将被理解为意指包括所述步骤或组分或步骤或组分的组，但不排除任何其它步骤或组分或步骤或组分的组。“由…组成”表示包括并限于短语“由…组成”之后的任何内容。因此，短语“由…组成”指示所列组分是必需或强制的，并且不可以存在其它组分。“基本由…组成”表示包括该短语之后所列的任何组分，并限于不干扰或促进所列组分在本公开中指定的活性或作用的其它组分。因此，短语“基本由…组成”指示所列组分是必需或强制的，但其它组分不是必需的并且可以存在或可以不存在，这取决于它们是否影响所列组分的活性或作用。
在本说明书和所附权利要求书中，除非上下文清楚另外指明，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括多个指代物。如本文所使用，在特定实施方案中，术语“约”或“大约”在数值之前时指示该值加或减5％、6％、7％、8％或9％的范围。在其它实施方案中，术语“约”或“大约”在数值之前时指示该值加或减10％、11％、12％、13％或14％的范围。而在其它实施方案中，术语“约”或“大约”在数值之前时指示该值加或减15％、16％、17％、18％、19％或20％的范围。
下述实施例作为示例方式而非限制性方式被提供。
实施例
实施例1
BT化合物的制备
以下BT化合物根据Domenico等人(U.S.RE37,793、U.S.6,248,371、U.S.6,086,921、U.S.6,380,248)的方法制备或者作为根据下文针对BisEDT描述的合成方案的微粒。为了比较，基于使用的反应物的化学计量比率和铋与含硫化合物形成三价络合物的已知倾向，显示了相对于单个铋原子的原子比率。括号中的数字是铋与一种(或多种)硫醇试剂的比率(例如Bi:硫醇1/硫醇2；还参见表1)。
1)CPD 1B-1Bis-EDT(1:1)BiC2H4S2
2)CPD 1B-2Bis-EDT(1:1.5)BiC3H6S3
3)CPD 1B-3Bis-EDT(1:1.5)BiC3H6S3
4)CPD 1C Bis-EDT(可溶性Bi制剂)(1:1.5)BiC3H6S3
5)CPD 2A Bis-Bal(1:1)BiC3H6S2O
6)CPD 2B Bis-Bal(1:1.5)BiC4.5H9O1.5S3
7)CPD 3A Bis-Pyr(1:1.5)BiC7.5H6N1.5O1.5S1.5
8)CPD 3B Bis-Pyr(1:3)BiC15H12N3O3S3
9)CPD 4Bis-Ery(1:1.5)BiC6H12O3S3
10)CPD 5Bis-Tol(1:1.5)BiC10.5H9S3
11)CPD 6Bis-BDT(1:1.5)BiC6H12S3
12)CPD 7Bis-PDT(1:1.5)BiC4.5H9S3
13)CPD 8-1Bis-Pyr/BDT(1:1/1)
14)CPD 8-2Bis-Pyr/BDT(1:1/0.5)
15)CPD 9Bis-2羟基，丙硫醇(1:3)
16)CPD 10Bis-Pyr/Bal(1:1/0.5)
17)CPD 11Bis-Pyr/EDT(1:1/0.5)
18)CPD 12Bis-Pyr/Tol(1:1/0.5)
19)CPD 13Bis-Pyr/PDT(1:1/0.5)
20)CPD 14Bis-Pyr/Ery(1:1/0.5)
21)CPD 15Bis-EDT/2羟基，丙硫醇(1:1/1)
微粒铋-1,2-乙二硫醇(Bis-EDT，可溶性铋制剂)如下制备：
在室温搅拌下向15L聚丙烯大玻璃瓶中的过量(11.4L)的5％HNO3水溶液缓慢滴加0.331L(～0.575摩尔)的Bi(NO3)3水溶液(43％Bi(NO3)3(w/w)、5％硝酸(w/w)、52％水(w/w)、Shepherd Chemical Co.,Cincinnati,OH，产品编号2362；δ～1.6g/mL)，随后缓慢添加无水乙醇(4L)。一些白色沉淀产生，但是通过持续搅拌而被溶解。通过使用60mL注射器向1.5L无水乙醇添加72.19mL(0.863摩尔)1,2-乙二硫醇、然后搅拌五分钟来单独地制备1,2-乙二硫醇(CAS 540-63-6)的乙醇溶液(～1.56L,～0.55M)。然后在5小时时间内将1,2-乙二硫醇/EtOH缓慢滴加至Bi(NO3)3/HNO3水溶液，继续搅拌过夜。使生成的产物沉降为沉淀，持续大约15分钟，之后使用蠕动泵以300mL/min除去滤液。然后通过在15-cm直径的布氏漏斗中在精细滤纸上过滤来收集产物，并随后依次用500-mL体积的乙醇、USP水和丙酮洗涤三次，以获得为黄色无定形粉末固体状的BisEDT(694.51gm/摩尔)。将产物放入500mL琥珀色玻璃瓶并在真空下经CaCl2干燥48小时。回收的材料(产量～200g)散发出硫醇特征臭味。将粗产物再次溶解于750mL无水乙醇，搅拌30分钟，然后过滤并依次用3×50mL乙醇、2×50mL丙酮洗涤，并再次用500mL丙酮洗涤。将再次洗涤的粉末在1M NaOH(500mL)中纯化(trituated)，过滤，并用3×220mL水、2×50mL乙醇和1×400mL丙酮洗涤，以得到156.74gm纯BisEDT。以基本上相同的方式制备的随后批次得到约78-91％的产率。
通过1H和13C核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、质谱(MS)和元素分析的数据分析，产物被鉴定为具有上式I所示的结构。开发了一种HPLC方法来测定BisEDT的化学纯度，由此在DMSO中制备样品(0.5mg/mL)。通过在190至600nm扫描BisEDT的DMSO溶液来测定λmax。在室温下以1mL/min进行等强度HPLC洗脱，流动相为乙腈:水(9:1)中的0.1％甲酸，具有在265nm(λmax)检测的UV检测器，2μL注射体积，配有YMC Pack PVC Sil NP,5μm,250×4.6mm内径分析柱(Waters)的Waters(Millipore Corp.,Milford,MA)型号2695色谱仪，检测单峰，反映化学纯度为100±0.1％。元素分析与式(I)的结构一致。
鉴定干燥微粒物质以评价粒度性质。简言之，将微粒重新悬浮于2％F-68(BASF,Mt.Olive,NJ)，悬浮液在标准设置下在水浴超声仪中超声10分钟，然后使用Nanosizer/Zetasizer Nano-S粒度分析仪(型号ZEN1600(无ζ-电势测量能力),MalvernInstruments,Worcestershire,UK)根据生产商推荐进行分析。根据两次测量的汇总数据，微粒表现出单峰分布，所有可检测的事件在约0.6微米至4微米的体积平均直径(VMD)，并且在约1.3微米具有峰VMD。相比之下，当BisEDT由现有方法(Domenico等，1997Antimicrob.Agents Chemother.41(8):1697-1703)制备时，大部分微粒非均相分散并且具有显著更大的尺寸，排除了它们基于VMD的鉴定。
实施例2
慢性伤口感染的菌落生物膜模型：
通过BT化合物抑制
因为慢性伤口中存在的细菌采用生物膜生活方式，使用基本上根据所述方法(Anderl等，2003Antimicrob Agents Chemother 47:1251-56；Walters等，2003AntimicrobAgents Chemother 47:317；Wentland等，1996Biotchnol.Prog.12:316；Zheng等，2002Antimicrob Agents Chemother 46:900)制备的生物膜测试BTs针对生物膜的抗细菌细胞存活的作用。
简言之，将菌落生物膜在10％胰蛋白酶大豆琼脂上生长24小时，然后转移到含有治疗剂的Mueller Hinton板。治疗之后，将生物膜分散入含有2％w/v谷胱甘肽(中和BT)的胨水中，并在涂板计数之前连续稀释到胨水。从慢性伤口分离的两种细菌被单独用于生产用于测试的菌落生物膜。这些是革兰氏阴性菌菌株铜绿假单胞菌和革兰氏阳性的甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌(MRSA)。
基本上如下所述(Anderl等，2003Antimicrob Agents Chemother 47:1251-56；Walters等，2003Antimicrob Agents Chemother 47:317；Wentland等，1996Biotchnol.Prog.12:316；Zheng等，2002Antimicrob Agents Chemother 46:900)，将细菌生物膜菌落在琼脂板上静置的微孔膜上部生长。该菌落生物膜表现出其他生物膜模型的许多常见特征，例如，它们由在高度水合的基质中聚集的细胞组成。亦如其他人所报道(Brown等，J Surg Res 56:562；Millward等人，1989Microbios 58:155；Sutch等，1995JPharm Pharmacol 47:1094；Thrower等，1997J Med Microbiol 46:425)，发现菌落生物膜中的细菌表现出同样显著降低的抗微生物敏感性，这已经在更成熟的体外生物膜反应器中量化。菌落生物膜容易且可重复地大量生产。根据非限制性理论，该菌落生物膜模型具有感染伤口的一些共同特征：细菌在具有生物膜下供应的营养物和最小流速的空气界面处生长。许多营养源用于培养菌落生物膜，包括血液琼脂，它被认为可模拟体内营养条件。
通过在25mm直径的聚碳酸酯滤膜上接种5μl滴的浮游细菌液体培养物来制备菌落生物膜。该膜在接种之前通过每侧暴露于紫外线10分钟而被灭菌。将接种物在细菌培养基中37℃生长过夜，并在膜上沉淀之前在新鲜培养基中稀释至600nm下0.1的光密度。然后将膜放在含有生长培养基的琼脂板上。然后该板被覆盖并倒置于37℃培养箱中。每24小时，使用无菌镊子将膜和菌落生物膜转移至新板。菌落生物膜通常在生长48小时之后用于实验，此时每个膜有大约109个细菌。菌落生物膜方法被成功用于培养许多单菌种和混合菌种生物膜。
为了测量对抗微生物剂(例如，BT化合物，包括BT化合物的组合物；抗生素和BT化合物-抗生素组合物)的敏感性，将菌落生物膜转移至补充了候选抗微生物治疗剂的琼脂板。其中暴露于抗微生物治疗的持续时间超过24小时，每天将菌落生物膜转移至新治疗板。在治疗期末，将菌落生物膜放入含有10ml缓冲液的管中并涡旋1-2分钟以分散生物膜。在一些情况下，有必要用组织匀浆器简单加工样品以打碎细胞聚集物。然后将得到的细胞悬浮液连续稀释并涂板以计数存活的细菌，将其报告为每单位面积的菌落形成单位(CFU)。使用log10转化分析存活数据。
对于每种类型的细菌生物膜菌落培养物(铜绿假单胞菌，PA；甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌，MRSA或SA)，测试了五种抗生素和十三种BT化合物。针对PA测试的抗微生物剂包括在本文称为BisEDT和化合物2B、4、5、6、8-2、9、10、11和15(参见表1)的BT和抗生素妥布霉素、阿米卡星、亚胺培南、头孢唑林和环丙沙星。针对SA测试的抗微生物剂包括在本文称为BisEDT和化合物2B、4、5、6、8-2、9、10和11(参见表1)的BT和抗生素利福平、达托霉素、米诺环素、氨苄西林和万古霉素。如上在“附图简述”中所述，根据已确定的微生物学方法，以大约10-400倍于最小抑制浓度(MIC)的浓度测试抗生素。
在测试浓度下，七种BT化合物表现出对PA细菌存活的显著作用，并且两种BT化合物证明在测试浓度下对MRSA存活的显著作用；代表性的结果显示，图1对于BisEDT和BT化合物2B(针对PA测试)和图2对于BT化合物2B和8-2(针对SA测试)均表现出对细菌存活的BT作用(在两种情况下，相对于所示抗生素的作用)。亦如图1和2所示，与所示抗生素组合的所示BT化合物的加入导致协同作用，由此减少细菌存活的功效相对于单独抗生素或单独BT化合物的抗菌作用被增强。在PA存活测定中，浓度为80μg/mL的化合物15(Bis-EDT/2羟基,丙硫醇(1:1/1))显示出与使用1600μg/mL AMK加80μg/mL BisEDT获得的作用(图1)相当的作用(未显示)。
实施例3
慢性伤口感染的滴流生物膜模型：
通过BT化合物抑制
滴流生物膜代表本领域公认的用于形成和测试候选抗菌化合物抗细菌生物膜的作用的权威模型。滴流生物膜在置于滴流反应器通道中的去样片(基板)上产生。许多不同类型的材料可以用作细菌生物膜形成的基板，包括磨砂玻璃显微镜载玻片。营养液体培养基通过滴入顶端附近的室内而进入滴流生物反应器细胞室，然后沿取样片长轴向下10坡度流动。
将生物膜在滴流生物反应器中生长，并暴露于单独或与其他抗菌剂(包括BT化合物)组合的BT化合物和/或暴露于单独或与其他抗菌剂组合的抗生素化合物，或者暴露于针对慢性伤口的其他常规或候选治疗。因此，鉴定了BT化合物对滴流反应器中细菌生物膜的作用。滴流反应器中生物膜根据已确定的方法制备(例如，Stewart等，2001J ApplMicrobiol.91:525；Xu等，1998Appl.Environ.Microbiol.64:4035)。该设计包括在覆盖室内下倾的聚苯乙烯取样片上培养生物膜。示例性培养基含有1g/l葡萄糖、0.5g/l NH4NO3,0.25g/l KCl,0.25g/l KH2PO4,0.25g/l MgSO4-7H2O，补充了5％v/v模拟富含蛋白质的血清的成人供体牛血清(ph 6.8)，铁限制条件类似于体内例如慢性伤口中的生物膜生长条件。该培养基逐滴(50ml/h)流经四个单独平行室内含有的四个取样片，每个测量10cm×1.9cm，深度1.9cm。室内反应器由聚砜塑料制成。每个室配有单独的可移动塑料盖，该塑料盖可以紧密密封。将生物膜反应器放入37℃培养箱，细菌细胞培养基通过使之穿过培养箱中保持的铝散热器而被加热。该方法产生了在某些生物膜中观察到的抗生素抗性表型，模拟低流体剪切环境并接近慢性伤口的界面特征，同时提供连续的营养补充，并且与许多用于鉴定和监测引入的候选抗菌方案作用的分析方法相容。滴流反应器已经成功用于培养许多纯的和混合种生物膜。生物膜通常在应用抗微生物剂之前生长2至5天。
为了测量抗生物膜剂对滴流反应器中生长的生物膜的作用，穿过生物膜的流体流被修正或补充有需要的治疗制剂(例如，一种或多种BT化合物和/或一种或多种抗生素，或对照，和/或其他候选剂)。流动持续规定的治疗期。然后将经治疗的生物膜取样片从反应器快速取出，将生物膜刮入含有10ml缓冲液的烧杯。该样品用组织匀浆器快速加工(通常30秒至1分钟)以分散细菌聚集物。悬浮液被连续稀释并涂板以根据标准微生物学方法计数存活的微生物。
实施例4
角质形成细胞刮伤修复的伤口生物膜抑制：
通过BT化合物抑制生物膜
本实施例描述了已经确定的伤口愈合的体外角质形成细胞刮伤模型的修改，以达到具有与生物膜相关伤口病变和伤口愈合以及特别是与急性或慢性伤口或含有本文所述生物膜的伤口相关性的模型。根据慢性伤口生物膜作用的角质形成细胞刮伤模型，哺乳动物(例如人)角质形成细胞和细菌生物膜群体的培养在相互流体连通的单独室内进行，以允许评估影响生物膜产生的可溶性组分对角质形成细胞伤口愈合事件的作用的条件的作用。
新生的人包皮细胞在处理的塑料盘中作为单层培养，其中单层控制的“伤口”或刮伤由机械方式(例如，通过单层的物理破坏，例如通过用适合的工具例如无菌手术刀、剃刀、细胞刮棒、镊子或其他工具刮擦单层区之间基本上线性的无细胞区)形成。已知体外角质形成细胞单层模型系统以刺激体内伤口愈合的方式响应受伤事件而经受细胞结构和功能过程。根据本文公开的实施方案，观察细菌生物膜的存在对这种过程的影响，例如对刮伤愈合时间的影响，并且在这些和相关实施方案中，还评估了所选候选抗微生物(例如抗菌和抗生物膜)治疗的存在的作用。
根据形态学、生物化学、分子遗传学、细胞生理学和其他参数检验在生物膜存在下培养的受伤角质形成细胞单层，以确定BT化合物的引入是否改变(例如，以相对于适当对照统计学显著的方式增加或减少)生物膜的损害作用。伤口首先暴露于每个单独的BT化合物，并暴露于考虑的BT化合物的组合，以在评估此类治疗对生物膜对模型伤口愈合过程影响的作用之前测试每种BT化合物治疗的毒性。
在代表性实施方案中，三天生物膜培养于保持在上述组织培养孔中的膜上(例如，TransWell膜插入物等)并且与角质形成细胞单层流体连通，角质形成细胞单层被刮擦以开始伤口愈合过程。在真正的急性或慢性伤口外培养的生物膜被考虑用于这些和相关实施方案。
因此，已经开发了用于评估可溶性生物膜组分对人角质形成细胞迁移和增殖的作用的体外系统。该系统使用透析膜分离生物膜和角质形成细胞。角质形成细胞如前所述从新生包皮培养(Fleckman等，1997J Invest.Dermatol.109:36；Piepkorn等，1987JInvest.Dermatol.88:215-219)并且在玻璃盖玻片上生长为汇合单层。然后，角质形成细胞可以被刮擦以产生具有均一宽度的“伤口”，随后监测细胞修复过程(例如，Tao等，2007PLoSONE 2:e697；Buth等2007Eur.J Cell Biol.86:747；Phan等2000Ann.Acad.Med.Singapore29:27)。然后将人工伤口置于无菌双侧室的底部，并且使用无菌技术组装所述室。室的两侧用角质形成细胞生长培养基(EpiLife)填充，含有或不含抗生素和/或铋-硫醇。未接种的系统用作对照。
将系统用伤口分离的细菌接种并在静态条件下培养2小时，以使细菌能够附着至上室中的表面。在附着期之后，液体培养基流动在上室开始以除去未附着的细胞。然后培养基流动以最小化上室内浮游细胞生长的速率继续，通过洗掉未粘附的细胞。在6至48小时的培养期之后，系统(盖玻片上的角质形成细胞和膜基底上的细菌生物膜)被分解，取出盖玻片并分析。在相关实施方案中，成熟生物膜在组装室之前在上室中生长。在其他相关实施方案中，生物膜和刮伤角质形成细胞单层的单独共培养在一种或多种BT化合物不存在和存在下进行，任选包括或排除一种或多种抗生素，以测定候选剂例如BT化合物或潜在协同BT化合物+抗生素组合(例如，本文提供的BT化合物，例如以微粒形式提供的BT和以下的一种或多种：阿米卡星、氨苄西林、头孢唑林、头孢吡肟、氯霉素、环丙沙星、克林霉素(或另一种林肯酰胺抗生素)、达托霉素多西环素、加替沙星、庆大霉素、亚胺培南、左氧氟沙星、利奈唑胺米诺环素、萘夫西林、巴龙霉素、利福平、磺胺甲噁唑、妥布霉素和万古霉素)对刮伤的角质形成细胞修复的作用，例如，以鉴定改变(例如，以相对于适当对照的统计学显著方式增加或减少)刮伤愈合的至少一个指标例如伤口修复进行的时间或其他伤口修复指标的剂或剂的组合(例如，Tao等，2007PLoS ONE 2:e697；Buth等2007Eur.J CellBiol.86:747；Phan等2000Ann.Acad.Med.Singapore 29:27)。
实施例5
角质形成细胞刮伤修复的伤口生物膜抑制
根据上述实施例4中描述的方法，将分离的人角质形成细胞培养在盖玻片上并且刮伤。将受伤的培养物在单独或存在共培养的生物膜的培养条件下保持在与角质形成细胞培养物流体连通的膜支持体上。然后测定期间角质形成细胞生长和/或迁移在刮擦区上重新确定角质形成细胞单层的刮伤闭合时间间隔。图3描述了生物膜流体连通(但不是直接接触)的存在对刮擦角质形成细胞单层的愈合时间的作用。
因此，在某些实施方案中预期了鉴定用于治疗慢性伤口的物质的方法，包括在有和没有候选抗生物膜剂存在下、在细菌生物膜存在下培养刮伤细胞(例如角质形成细胞或成纤维细胞)单层；并评估在候选抗生物膜剂不存在和存在下刮伤细胞单层的愈合指标，其中促进至少一个愈合指标的物质(例如，BT化合物，例如本文所述的基本上单分散的BT微粒悬浮液，单独或与抗生素协同组合，所述抗生素例如以下的一种或多种：阿米卡星、氨苄西林、头孢唑林、头孢吡肟、氯霉素、环丙沙星、克林霉素、达托霉素多西环素、加替沙星、庆大霉素、亚胺培南、左氧氟沙星、利奈唑胺米诺环素、萘夫西林、巴龙霉素、利福平、磺胺甲噁唑、妥布霉素和万古霉素)被鉴定为适合用于治疗急性或慢性伤口或含有生物膜的伤口的物质。
实施例6
协同性铋-硫醇(BT)-抗生素组合
本实施例显示了一种或多种铋-硫醇化合物和一种或多种抗多种细菌种和细菌株(包括几种抗生素抗性细菌)的抗生素的组合的证明的协同作用的情况。
材料和方法。敏感性研究通过根据NCCLS方案在96孔组织培养板(Nalge NuncInternational，Denmark)中肉汤稀释来进行(National Committee for ClinicalLaboratory Standards.(1997).Methods for Dilution Antimicrobial SusceptibilityTests for Bacteria that Grow Aerobically:Approved Standard M7-A2 andInformational Supplement M100-S10.NCCLS，Wayne，PA，USA)。
简言之，使用过夜细菌培养物来制备0.5McFarland标准悬浮液，其在阳离子调节的Mueller-Hinton肉汤培养基(BBL，Cockeysville，MD，USA)中进一步稀释1:50(～2×106cfu/mL)。以递增浓度添加BT(如上制备)和抗生素，保持最终体积恒定在0.2mL。将培养物在37℃孵育24小时，通过使用ELISA读板器(Biotek Instruments，Winooski，VT，USA)根据生产商推荐用在630nm的吸收来评估浊度。最小抑制浓度(MIC)被表示为抑制生长24小时的最低药物浓度。通过在营养琼脂上的标准涂板测定活细菌计数(cfu/mL)。最小细菌浓度(MBC)表示为在24小时孵育时减少最初生存力99.9％的药物浓度。
使用棋盘方法来评估抗微生物组合的活性。根据Eliopoulos等(Eliopoulos和Moellering，(1996)Antimicrobial combinations.Antibiotics in LaboratoryMedicine(Lorian，V.编辑)，第330-96页，Williams和Wilkins，Baltimore，MD，USA)，计算分级抑制浓度指数(FICI)和分级杀菌浓度指数(FBCI)。协同性被定义为FICI或FBCI指数≤0.5，>0.5-4时无相互作用，>4时拮抗作用(Odds，FC(2003)Synergy，antagonism，and whatthe chequerboard puts between them.Journal of Antimicrobial Chemotherapy 52:1)。协同性还被常规定义为抗生素浓度≥4倍的减少。
结果示于表2-17。
表2
金黄色葡萄球菌-萘夫西林抗性
BE＝0.2μg/ml BisEDT；细菌菌株获自Winthrop大学医院的临床微生物实验室，Mineola，NY。萘夫西林获自Sigma(St.Louis，MO)。
表3
金黄色葡萄球菌-萘夫西林抗性
BE＝0.2μg/ml BisEDT；细菌菌株获自Winthrop大学医院的临床微生物实验室，Mineola，NY。萘夫西林获自Sigma。
表4
金黄色葡萄球菌
利福平/新霉素/巴龙霉素
BE＝0.2μg/ml BisEDT；菌株S2446-3获自Winthrop大学医院的临床微生物实验室，Mineola，NY。抗生素获自Sigma。
表5
表皮葡萄球菌-GM抗性
GM＝庆大霉素；菌株S2400-1获自Winthrop大学医院的临床微生物实验室，Mineola，NY。庆大霉素获自Winthrop的药剂科；协同性为加粗
表6
表皮葡萄球菌-S2400-1
生物膜预防
数据以μg/ml表示；菌株S2400-1获自Winthrop大学医院的临床微生物实验室，Mineola，NY。抗生素获自Winthrop的药剂科。
表7
表皮葡萄球菌-S2400-1
MIC
数据以μg/ml表示；菌株S2400-1获自Winthrop大学医院的临床微生物实验室，Mineola，NY。抗生素获自Winthrop的药剂科。
表8
表皮葡萄球菌-S2400-1
MBC
数据以μg/ml表示；菌株S2400-1获自Winthrop大学医院的临床微生物实验室，Mineola，NY。抗生素获自Winthrop的药剂科。
表9
表皮葡萄球菌
ATCC 35984
MIC
数据以μg/ml表示；抗生素获自Winthrop大学医院的药剂科，Mineola，NY。
表10
大肠杆菌-氨苄西林/氯霉素抗性
AB＝抗生素；CM＝氯霉素；AM＝氨苄西林；BE＝BisEDT，0.3μg/ml；菌株获自MJCasadaban博士的实验室，Department of Molecular Genetics and Cell Biology，TheUniversity of Chicago，Chicago，IL。抗生素获自Winthrop大学医院的药剂科，Mineola，NY。
表11
大肠杆菌-四环素-抗性：
多西环素+BisEDT
DOX＝多西环素；BE＝BisEDT，0.3μg/ml；菌株获自I Chopra博士的实验室，Department of Bacteriology，The University of Bristol，Bristol，UK。抗生素获自Winthrop大学医院的药剂科，Mineola，NY。
表12
铜绿假单胞菌-妥布霉素-抗性：
BisEDT协同性
Agr＝氨基葡糖苷抗性；NN＝妥布霉素；PA＝铜绿假单胞菌；BE＝BisEDT，0.3μg/ml；菌株获自K.Poole博士的实验室，Department of Microbiology and Immunology，Queens University，Ontario，CN。妥布霉素获自Winthrop大学医院的药剂科，Mineola，NY。
表13
洋葱伯克霍尔德菌
妥布霉素+BE协同性
MIC
NN＝妥布霉素；BE＝BisEDT，0.4μg/ml；菌株获自J.J.LiPuma博士的实验室，Department of Pediatrics and Communicable Diseases，University of Michigan，AnnArbor，MI；还有Veloira等2003。妥布霉素获自Winthrop大学医院的药剂科，Mineola，NY。
表14
洋葱伯克霍尔德菌
妥布霉素+BE协同性
MBC
NN＝妥布霉素；BE＝BisEDT，0.4μg/ml；菌株获自J.J.LiPuma博士的实验室，Department of Pediatrics and Communicable Diseases，University of Michigan，AnnArbor，MI；还有Veloira等2003。妥布霉素获自Winthrop大学医院药剂科，Mineola，NY。
表15
妥布霉素抗性菌株
MIC
NN＝妥布霉素；BE＝BisEDT，0.8μg/ml；Lipo-BE-NN＝脂质体BE-NN；菌株获自A.Omri博士的实验室，Department of Chemistry and Biochemistry，LaurentianUniversity，Ontario，CN；(M菌株是类粘蛋白洋葱伯克霍尔德菌；PA＝铜绿假单胞菌；SA＝金黄色葡萄球菌)。妥布霉素获自Winthrop大学医院药剂科，Mineola，NY。
表16
妥布霉素抗性菌株
MBC
NN＝妥布霉素；BE＝BisEDT，0.8μg/ml；Lipo-BE-NN＝脂质体BE-NN；菌株获自A.Omri博士实验室，Department of Chemistry and Biochemistry，LaurentianUniversity，Ontario，CN；(M菌株是类粘蛋白洋葱伯克霍尔德菌；PA＝铜绿假单胞菌；SA＝金黄色葡萄球菌)。妥布霉素获自Winthrop大学药剂科，Mineola，NY。
表17
BisEDT-巯氧吡啶协同性
BE＝BisEDT；NaPYR＝吡硫翁锌；化学品获自Sigma-Aldrich；协同性加粗。所示细菌菌株来自美国典型培养物保藏中心(ATCC，Manassas，VA)。
实施例7
比较性铋-硫醇(BT)和抗生素对抗包括抗生素抗性细菌菌株在内的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的作用
本实施例中，评估了BisEDT和比较剂针对负责皮肤和软组织感染的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的多个临床分离株的体外活性。
材料和方法。测试化合物和测试浓度范围如下：BisEDT(Domenico等，1997；Domenico等，Antimicrob.Agents Chemother.45(5):1417-1421.和实施例1)、16-0.015μg/mL；利奈唑胺(ChemPacifica Inc.，#35710)、64-0.06μg/mL；达托霉素(CubistPharmaceuticals#MCB2007)，32-0.03μg/mL和16-0.015μg/mL；万古霉素(Sigma-Aldrich，St.Louis，MO，#V2002)，64-0.06μg/mL；头孢他啶(Sigma#C3809)，64-0.06μg/mL和32-0.03μg/mL；亚胺培南(United States Pharmacopeia，NJ，#1337809)16-0.015μg/mL和8-0.008μg/mL；环丙沙星(United States Pharmacopeia，#IOC265)，32-0.03μg/mL和4-0.004μg/mL；庆大霉素(Sigma#G3632)32-0.03μg/mL和16-0.015μg/mL。除了庆大霉素外，所有测试样品溶解于DMSO；庆大霉素溶解于水。原液以40倍于最高浓度在测试板中制备。DMSO在测试系统中的终浓度为2.5％。
微生物。测试微生物获自如下临床实验室：CHP，Clarian Health Partners，Indianapolis，IN；UCLA，University of California Los Angeles Medical Center，LosAngeles，CA；GR Micro，London，UK；PHRI TB Center，Public Health Research InstituteTuberculosis Center，New York，NY；ATCC，美国典型培养物保藏中心，Manassas，VA；MtSinai Hosp.，Mount Sinai Hospital，New York，NY；UCSF，University of CaliforniaSan Francisco General Hospital，San Francisco，CA；Bronson Hospital，BronsonMethodist Hospital，Kalamazoo，MI；质量控制分离株获自美国典型培养物保藏中心(ATCC，Manassas，VA)。将微生物在适合各自微生物的琼脂培养基上划线分离。通过拭子从分离平板上挑取菌落并放入含有冷冻保护剂的适当肉汤中悬浮。悬浮液被分成等份进入低温管形瓶并保持在-80℃。缩写：BisEDT，铋-1,2-乙二硫醇；LZD，利奈唑胺；DAP，达托霉素；VA，万古霉素；CAZ，头孢他啶；IPM，亚胺培南；CIP，环丙沙星；GM，庆大霉素；MSSA，甲氧西林敏感性金黄色葡萄球菌；CLSI QC，Clinical and Laboratory Standards Institute质量控制菌株；MRSA，甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌；CA-MRSA，群落获得性甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌；MSSE，甲氧西林敏感性表皮葡萄球菌；MRSE，甲氧西林抗性表皮葡萄球菌；VSE，万古霉素敏感性肠球菌。
将分离株从冷冻小瓶中划线至适当培养基上：胰蛋白酶解酪蛋白大豆琼脂(Becton-Dickinson，Sparks，MD)用于大部分微生物，或者胰蛋白酶解酪蛋白大豆琼脂加5％绵羊血液(Cleveland Scientific，Bath，OH)用于链球菌。将板在35℃孵育过夜。包括质量控制微生物。用于MIC测定的培养基是Mueller Hinton II肉汤(MHB II-BectonDickinson，#212322)，用于大部分微生物。MHB II补充了2％溶解的马血(ClevelandScientific批号H13913)以适应化脓性链球菌和无乳链球菌的生长。培养基以102.5％正常重量制备以抵消向每个微稀释板孔添加5μL药物溶液所产生的稀释。此外，为了测试达托霉素，培养基补充了额外25mg/L Ca2+。
MIC测定方法遵循Clinical and Laboratory Standards Institute描述的程序(Clinical and Laboratory Standards Institute.Methods for DilutionAntimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically；Approved Standard—第七版。Clinical and Laboratory Standards Institute文件M7-A7[ISBN 1-56238-587-9].Clinical and Laboratory Standards Institute，940WestValley Road，Suite 1400，Wayne，Pennsylvania 19087-1898USA，2006)并采用自动化液体操作器进行系列稀释和液体转移。自动化液体操作器包括Multidrop 384(Labsystems，Helsinki，Finland)、Biomek 2000和Multimek 96(Beckman Coulter，Fullerton CA)。标准96孔微稀释板(Falcon 3918)的第2-12列的孔被填充150μl DMSO或水，用于Multidrop 384上的庆大霉素。将药物(300μl)分散入这些板中适当行的第1列。这些将成为母板，从中制备测试板(子板)。Biomek 2000完成了在母版中经第11列的转移。子板中第12列的孔不含药物并且是微生物生长对照孔。使用Multidrop 384为子板装载185μl适当的测试培养基(上述)。子板在Multimek 96仪器上制备，在单个步骤中Multimek 96仪器从母板的每个孔转移5μl药物溶液至每个子板的各自相应孔。
每个微生物的标准化接种物根据CLSI方法制备(ISBN 1-56238-587-9，同上引用)。将悬浮液在MHB中制备，以等于0.5McFarland标准的浊度。将悬浮液在适合微生物的肉汤中稀释1:9。每个微生物的接种物被分散到纵向分隔的无菌储器(Beckman Coulter)，并且使用Biomek 2000接种板。子板倒置放在Biomek 2000工作表面上，使得接种从低到高的药物浓度进行。Biomek 2000将10μl标准化接种物递送入每个孔。这导致子板中最终细胞浓度位大约5×105菌落形成单位/mL。因此，子板的孔最终含有185μl肉汤、5μl药物溶液和10μl细菌接种物。将板叠加三层高，最上面的板用盖覆盖，放入塑料袋，并且对于大多数分离株在35℃孵育大约18小时。将链球菌板在孵育20小时之后读数。使用板观测仪从底部观看微板。对于每种测试培养基，观察未接种的溶解度对照板中药物沉淀迹象。读取MIC并记录为抑制可见微生物生长的最低药物浓度。
结果。所有上市药物在所有测试浓度下在肉汤培养基中是可溶的。BisEDT在32μg/mL时表现出痕量沉淀，但是MIC读数不受影响，因为所有测试微生物的抑制浓度远低于该浓度。在每个测定日，适当的质量控制菌株被包括在MIC测定中。视情况，从这些菌株得到的MIC值与针对每个剂公开的质量控制范围(Clinical and Laboratory StandardsInstitute.Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing；Eighteenth Informational Supplement.CLSI文件M100-S18[ISBN 1-56238-653-0].Clinical and Laboratory Standards Institute，940West Valley Road，Suite 1400，Wayne，Pennsylvania 19087-1898USA，2008)相比较。
在每个测定日，适当的质量控制菌株被包括在MIC测定中。视情况，从三个菌株得到的MIC值与针对每个剂公开的质量控制范围(Clinical and Laboratory StandardsInstitute.Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing；Eighteenth Informational Supplement.CLSI文件M100-S18[ISBN 1-56238-653-0])相比较。其中公开了质量控制范围的质量控制菌株的141个值中，140(99.3％)在指定范围内。一个例外是亚胺培南与金黄色葡萄球菌29213，在一轮产生一个值(<0.008μg/mL)，这是低于公开的QC范围的一个稀释。该轮所有其他质量控制结果在指定的质量控制范围内。
BisEDT证明针对甲氧西林敏感性金黄色葡萄球菌(MSSA)、甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌(MRSA)和群落获得性MRSA(CA-MRSA)具有强大活性，在1μg/mL或更低浓度时抑制所有测试菌株，其中对于所有三个微生物组的MIC90值为0.5μg/mL。BisEDT表现出大于利奈唑胺和万古霉素的活性，并且等同于达托霉素的活性。亚胺培南在抗MSSA方面比BisEDT更有效(MIC90＝0.03μg/mL)。然而，MRSA和CAMRSA对亚胺培南抗性，而BisEDT证明了与对MSSA所示等同的活性。BisEDT对甲氧西林敏感性和甲氧西林抗性表皮葡萄球菌(MSSE和MRSE)高度活性，MIC90值分别为0.12μg/mL和0.25μg/mL。BisEDT在抗MSSE方面比除了亚胺培南外的任何其他测试剂更有活性。BisEDT是测试的最有活性的抗MRSE剂。
BisEDT显示在抗万古霉素敏感性粪肠球菌(VSEfc)方面与达托霉素、万古霉素和亚胺培南等同的活性，MIC90值为2μg/ml。显然，BisEDT是测试的最有活性的抗万古霉素抗性粪肠球菌(VREfc)剂，MIC90值为1μg/mL。
BisEDT对抗万古霉素敏感性屎肠球菌(VSEfm)极有活性，MIC90值为2μg/mL；其活性等同于或类似于达托霉素并且比万古霉素的活性高一个稀释度。BisEDT和利奈唑胺是测试的最有活性的抗屎肠球菌(VREfm)剂，各自表现出2μg/mL的MIC90值。BisEDT抗化脓性链球菌的活性(MIC90值为0.5μg/mL)等同于万古霉素，大于利奈唑胺并且略小于达托霉素和头孢他啶。该化合物在0.5μg/mL或更低浓度时抑制了所有测试菌株。在这些研究中，对BisEDT最不敏感的种是无乳链球菌，其中观察到的MIC90值是16μg/mL。BisEDT的活性比除了庆大霉素外的所有测试物质都低。
BisEDT和比较剂对抗所包括的革兰氏阴性菌的活性表明对抗鲍氏不动杆菌的BisEDT功效(MIC90值为2μg/mL)，使BisEDT成为最有活性的测试化合物。比较剂针对大量测试分离株的提高的MICs导致这些剂不合量表的MIC90值。BisEDT是最有效的大肠杆菌抑制剂，在2μg/mL或更低浓度(MIC90＝2μg/mL)时抑制所有菌株。该化合物的活性比亚胺培南低，但比头孢他啶、环丙沙星和庆大霉素高。BisEDT还证明了对抗肺炎杆菌的活性，MIC90值为8μg/mL，这等同于亚胺培南。亚胺培南、头孢他啶、环丙沙星和庆大霉素表现出的相对高的MIC90值指示这是高度抗生素抗性的微生物组。BisEDT是测试化合物中最有效的抗铜绿假单胞菌剂，MIC90值为4μg/mL。对于该测试分离株组，存在对比较剂的高水平抗性。
总之，BisEDT显示针对代表多个种的多个临床分离株的广谱功效，包括通常与人中急性和慢性皮肤和皮肤结构感染相关的种。BisEDT和关键比较剂的活性针对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的723个临床分离株来评估。BT化合物证明了广谱活性，并且对于该研究中的许多测试微生物而言，BisEDT在抗菌活性方面是测试化合物中最有效的。BisEDT对抗MSSA、MRSA、CA-MRSA、MSSE、MRSE和化脓性链球菌是最有效的，其中MIC90值是0.5μg/mL或更低。还证明了对VSEfc、VREfc、VSEfm、VREfm、鲍氏不动杆菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌的强大活性，其中MIC90值在1-4μg/mL范围内。观察到针对肺炎克雷伯菌(MIC90＝8μg/mL)和无乳链球菌(MIC90＝16μg/mL)的MIC值。
实施例8
微粒BT-抗生素增强和协同活性
本实施例显示微粒铋-硫醇(BTs)通过增强和/或协同相互作用来促进抗菌活性。
治疗感染时主要的恶化因子为细菌对抗生素出现抗性。表皮葡萄球菌(MRSE)和金黄色葡萄球菌(MRSA)中的甲氧西林抗性事实上反映了多耐药性，使得这些病原体很难根除。然而，从数百种试验的菌株中没有葡萄球菌显示对BTs的抗性。此外，亚抑制(subMIC)浓度降低了对若干重要抗生素的抗性。
金黄色葡萄球菌。提供subMIC铋乙二硫醇(BisEDT)对MRSA的抗生素-再敏化作用的图解说明(图4)，显示若干类型抗生素，包括庆大霉素、头孢唑林、头孢吡肟、亚胺培南、磺胺甲噁唑和左氧氟沙星的增强的抗生素作用。因此，BisEDT非特异性增强大部分抗生素的活性。
使用若干与subMIC水平的BisEDT组合的抗生素进行针对12种MRSA菌株的肉汤稀释抗微生物敏感性研究(表18)。在特定生物膜培养基(BHIG/X)中测定生物膜预防浓度(BPC)和最小抑制浓度(MIC)两者。通过subMIC BisEDT(BisEDT MIC，0.2-0.4μg/ml)降低庆大霉素和头孢唑林的MIC和BPC，但不在敏感性拐点以下。subMIC BisEDT增强MRSA对接近于敏感性拐点的加替沙星和头孢吡肟的MRSA敏感性。这些菌株已对万古霉素敏感，但在存在subMIC BisEDT时更是如此。通常，用subMIC BisEDT降低MIC和BPC 2至5倍。
表18.
BT-抗生素组合物对MRSA的抗微生物活性
将12种MRSA临床分离物生长于BHIG/X并暴露于存在0-0.1μg/ml BisEDT的连续稀释的抗生素中。以μg/ml计算的MIC和BPC为来自至少三次试验的平均值±标准偏差。右侧列列出抗生素敏感性(S)和抗性(R)的标准MIC
头孢吡肟抗性MRSA分离株的肉汤稀释研究显示于表19。0.1μg/ml的BisEDT显著地增强12个分离株中的11个的头孢吡肟抑制活性。在该特定研究中，数据表明在敏感度拐点处的许多分离株在BisEDT和头孢吡肟之间的协同性(FIC<0.5)。
表19
头孢吡肟抗性MRSA被BisEDT敏化
37℃下在聚苯乙烯板的BHIG/X培养基中测试12个头孢吡肟抗性MRSA对与subMICBisEDT组合的头孢吡肟的敏感性48h。
与新青霉素或庆大霉素组合研究的结果示于表20。与新青霉素组合的BisEDT(0.2μg/ml)降低新青霉素对MRSA的MIC90达4倍多(FIC，0.74)。与庆大霉素组合的BisEDT降低庆大霉素对MRSA的MIC90超过10倍(FIC，0.6)。BT逆转了全部四种测试的庆大霉素抗性分离株对临床相应浓度的抗性[Domenico等，2002]。基本上降低这些抗微生物剂的MIC，特别是庆大霉素。用于这些研究的肉汤为含有2％葡萄糖的胰蛋白酶解酪蛋白大豆肉汤(TSB)，其显示的结果与添加了1％羊血的Mueller-Hinton II肉汤中所看到结果的相似。
表20
MRSA：新青霉素或庆大霉素+BisEDT协同性
NAF或GM，μg/ml；0.2μg/ml的BE
表皮葡萄球菌。BisEDT的存在促进大部分抗生素的活性。关于BPC，当与BisEDT组合时克林霉素和加替沙星显示显著地对表皮葡萄球菌更强的抗生物膜活性(图5)。以不同的术语表述，存在subMIC BisEDT时，对于氯林可霉素、加替沙星和庆大霉素的BPC分别降低50倍、10倍和4倍。
注意到对于米诺环素、万古霉素和头孢唑林在生物膜预防浓度(BPC)中仅中度降低，而在0.05μg/ml BisEDT利福平和新青霉素保持不受影响。在0.1μg/ml BisEDT未检测出生物膜，不管是否采用抗生素，表明没有拮抗发生。该BisEDT浓度对于表皮葡萄球菌接近于MIC[Domenico等，2003](参见图5)。
关于生长抑制，存在0.1μg/ml(0.5μΜ)BisEDT时8个试验的抗生素中有7个显著地增强对抗表皮葡萄球菌(图6)。对于克林霉素和庆大霉素MIC变化最明显，其次是万古霉素、头孢唑林、米诺环素、加替沙星和新青霉素，利福平不受影响。此菌株对其为抗性的抗生素(NC、CZ、GM、CM)中，仅头孢唑林的抗性被BisEDT逆转至临床相应水平。
对于大多数试验的抗生素与subMIC BisEDT对表皮葡萄球菌的最低杀菌浓度(MBC)略微降低。庆大霉素显示大的MBC降低(4至16倍)，其次为头孢唑林(4至5倍)、万古霉素和新青霉素(3至4倍)、米诺环素和加替沙星(2至3倍)，而克林霉素和利福平的MBC保持基本不变。克林霉素为抑菌剂，这说明其缺少杀菌活性。头孢唑林抗性对于MBC而言被逆转[Domenico等，2003]。这些作用是累积的。
在移植物感染大鼠模型的活体内还显示出抗微生物剂的增效作用(表21)。低至0.1μg/ml的BisEDT水平能够促进预防抗表皮葡萄球菌生物膜7天。
如表21所概括，用0.1μg/ml BisEDT、10μg/ml RIP和10μg/ml利福平浸渍植入物，单独或组合的被植入s.c.的大鼠。使用结核菌素注射器将以2×107cfu/ml含有MS和MR菌株的生理溶液(1ml)接种到移植物表面。所有的移植物在移植后7天时被移出并在无菌盐水溶液中超声5分钟以除去粘附的细菌。通过在血琼脂板上培养稀释物来获得活细菌的定量。检测极限大约为10cfu/cm2。
表21
RIP、BTs和利福平抗移植物感染模型中的表皮葡萄球菌
a各组有15只动物；MS、甲氧西林敏感性表皮葡萄球菌；MR、甲氧西林抗性表皮葡萄球菌
b用0.1mg/l BT、10mg/l RIP、10mg/l利福平浸渍过的涤纶移植物片断
c当与对照组MS和MR相比时统计学显著
d当与MS3组相比时统计学显著
e当与MR1、MR2和MR3组相比时统计学显著
革兰氏阴性菌。妥布霉素对抗性铜绿假单胞菌的活性用subMIC BisEDT增强若干倍(表22)。在这些试验中，更确切地将MIC定义为IC24。
表22
妥布霉素抗性铜绿假单胞菌：BisEDT作用
在存在妥布霉素(NN)和BisEDT(BE：0.33μg/ml)时将铜绿假单胞菌的抗性菌株在37℃培养于Mueller-Hinton II肉汤。将MIC测定为阻止24±1h生长的抗生素浓度。
0.4μg/ml BisEDT使10个分离株中的7个对妥布霉素抗性洋葱伯克霍尔德菌妥布霉素敏感(平均FIC：0.48)，并降低MIC90达10倍(表23)。用subMIC BisEDT显著地降低MIC和MBC两者以达到抵抗50临床洋葱伯克霍尔德菌分离株的水平[Veloira等,2003]。已证明脂质体形式的BisEDT和妥布霉素高度协同抵抗铜绿假单胞菌。(Halwani等，2008；Halwani等，2009)。
表23
妥布霉素和BisEDT对抗洋葱伯克霍尔德菌
a将被0.4μg/ml的BisEDT抑制的三个菌株从进一步研究中排除。FIC指标≤0.5表示协同性：FICI>0.5和<1.0表示增强。
通过添加subMIC BisEDT使氯霉素和氨苄西林抗性大肠杆菌对这些药物敏感(表24)。
表24
氯霉素/氨苄西林抗性大肠杆菌：BisEDT作用
在单独或组合存在氯霉素(CM)或氨苄西林(AMP)和BisEDT(BE:0.33μg/ml)下将大肠杆菌的抗性株在37℃培养于Mueller-HintonII肉汤中。将MIC测定为抑制长生24±1h的抗生素浓度。
通过添加subMIC BisEDT(表25)使四环素抗性大肠杆菌对多西环素敏感。所述组合显示针对TET M和TET D菌株(FIC≤0.5)的协同性，具有针对TET A和TET B菌株的相加作用。
表25
四环素抗性大肠杆菌：BisEDT作用
在单独或组合存在多西环素(DOX)和BisEDT(BE：0.33μg/ml)下将大肠杆菌抗性菌株37℃培养于Mueller-Hinton II肉汤中。将MIC测定为抑制生长24±1h的抗生素浓度。
参考文献：
Domenico P,R O'Leary,BA Cunha.1992.Differential effect of bismuth andsalicylate compounds on antibiotic sensitivity of Pseudomonas aeruginosa.EurJClin Microbiol Infec Dis 11:170-175；Domenico P,D Parikh,BA Cunha.1994.Bismuthmodulation of antibiotic activity against gastrointestinal bacterialpathogens.Med Microbiol Lett 3:114-119；Domenico P,Kazzaz JA,Davis JM,Niederman MS.2002.Subinhibitory bismuth ethanedithiol(BisEDT)sensitizesresistant Staphylococcus aureus to nafcillin or gentamicin.Annual Meeting,ASM,Salt Lake City,UT；Domenico P,Kazzaz JA,Davis JM.2003.Combating antibioticresistance with bismuth-thiols.Research Advances in Antimicrob AgentsChemother 3:79-85；Domenico P,E Gurzenda,A Giacometti,O Cirioni,R Ghiselli,FOrlando,M Korem,V Saba,G Scalise,N Balaban.2004.BisEDT and RIP act in synergyto prevent graft infections by resistant staphylococci.Peptides 25:2047-2053；Halwani M,Blomme S,Suntres ZE,Alipour M,Azghani AO,Kumar A,OmriA.2008.Liposomal bismuth-ethanedithiol formulation enhances antimicrobialactivity of tobramycin.Intl J Pharmaceut 358:278-84；Halwani M,Hebert S,Suntres ZE,Lafrenie RM,Azghani AO,Omri A.2009.Bismuth-thiol incorporationenhances biological activities of liposomal tobramycin against bacterialbiofilm and quorum sensing molecules production by Pseudomonas aeruginosa.IntJ Pharmaceut 373:141-6；Veloira WG,Gurzenda EM,Domenico P,Davis JM,KazzazJA.2003.Synergy of tobramycin and bismuth thiols against Burkholderiacepacia.J Antimicrob Chemother 52:915-919.
实施例9
微粒BT-抗生素增强和协同活性
本实施例显示微粒铋硫醇BisEDT通过与针对具体微生物靶有机物的具体抗生素的增强和/或协同相互作用而促进抗菌活性。对于各自的单点数据表明根据实施例8中使用的方法基本上产生表26中的组合。
表26
对于单点BisEDT-抗生素组合物的FICI值
SA，金黄色葡萄球菌；MRSA，甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌；EFc，粪肠球菌；SP，肺炎链球菌；PRSP，青霉素抗性肺炎链球菌；EC，大肠杆菌；KP，肺炎克雷伯菌；PA，铜绿假单胞菌；Bcep，洋葱伯克霍尔德菌；Bmult，多噬伯克霍尔德菌；Abau，鲍氏不动杆菌；Msmeg，耻垢分支杆菌。
实施例10
微粒BT-抗生素增强和协同活性
测试如上所述制备的微粒Bis-EDT和四种Bis-EDT类似物以及抗若干革兰氏阴性病原菌的代表株的其他试剂的组合作用。使用改进的通用实验室方法来测定利用分级抑制浓度(FIC)和FIC指数(FICI)的协同性(FICI≤0.5)、增强(0.5<FICI≤1.0)、拮抗性(FICI>4.0)和无差别(1.0<FICI≤4.0)(Eliopoulos G and R Moellering.1991.Antimicrobialcombinations.In Antibiotics in Laboratory Medicine,第3版,V Lorian.编辑Williams和Wilkins,Baltimore,MD,第432-492页；Odds,2003J.Antimicrob.Chemother.52(1):1)。使用方格盘测定FIC指数并在该研究中采用。
表27
测试组分
将所有测试物品的原液制备为适当溶剂中的40×最终目标浓度。所有测试物品在这些条件下的溶液中。FIC分析板中的最终药物浓度设定为包括的各试剂对各测试微生物的MIC值，除非菌株对测试试剂完全抗性。测试的浓度范围显示于表27中。测试有机体原始接受于临床来源，或来自美国标准生物品收藏中心。接收时，将分离物划线到胰蛋白酶大豆琼脂II(TSA)上。从这些板上收获克隆并在包含低温防护剂的适当肉汤生长培养基中制备细胞悬浮液。然后在-80℃下冷冻等份物。使在给定的分析中待测试的微生物的冷冻种子解冻，将分离物划线到TSA板上，并在35℃下孵育。在Mueller Hinton II肉汤(BectonDickinson,批号9044411)中测试所有微生物。以1.05×正常重量/体积制备肉汤，从而在最终测试板中补偿5％体积的药物。
使用好氧菌的肉汤微稀释法事先测定最小抑制浓度(MIC)值(Clinical andLaboratory Standards Institute(CLSI).Methods for Dilution AntimicrobialSusceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically；Approved Standard-第8版。CLSI文件M07-A8[ISBN 1-56238-689-1].Clinical and Laboratory StandardsInstitute,940West Valley Road,Suite 1400,Wayne,Pennsylvania 19087-1898USA,2009)。
使用之前描述的肉汤微稀释法(Sweeney等，2003Antimicrob.AgentsChemother.47(6):1902-1906)测定FIC值。为制备测试板，使用自动液体处理器(Multidrop384,Labsystems,Helsinki,Finland；Biomek 2000and Multimek 96,Beckman Coulter,Fullerton CA)来进行连续稀释和液体转移。
使用Multidrop 384在第2-12列中，将150μL适当的溶剂填入标准96-孔微稀释板(Falcon 3918)的适当孔中。将300微升各第二测试药物添加到板第1列的各孔中。对于药物组合板，使用这些板来制备提供连续药物稀释的药物“母板”。使用Biomek 2000来从母板的第1列的孔中转移150μL各第二药物溶液(40×)，并进行11次2倍连续稀释。使用多通道移液管，手动将Bis-EDT(和类似物)的母板从顶到底连续稀释。通过转移等体积(使用多通道移液管)到药物组合板来组合两块母板(一块用于各第二药物和一块用于Bis-EDT(或类似物))以形成“方格盘”图案。第H行和12列各自包含用于MIC测定的单独的一种试剂的连续稀释。
使用Multidrop 384在“子板”装入180μL测试培养基，然后，在单独的步骤中使用Multimek 96从药物组合母板的各孔转移10μL药物溶液到子板各自相应的孔中。最后，用测试微生物接种子板。按照公开的指南(CLSI,2009)来制备各微生物的标准化的接种物。对于所有分离物，将各微生物的接种物分散到由长度(Beckman Coulter)分割的无菌储藏所，并使用Biomek 2000来接种板。仪器递送10μL标准化的接种物到各孔以在子板中产生大约5×105菌落形成单位/mL的最终细胞浓度。
在创建8×12方格盘中产生测试格，其中以变化的药物浓度比来单独(第12列和H行)和组合测试各化合物。所有微生物板堆叠三个高度，在顶板上用盖盖住，放入塑料袋，并在35℃孵育大约20小时。孵育后，从培育箱中除去微板并使用ScienceWare板查看器从底部观察。标记制备的阅读卡片的药物1的MIC(H行)、药物2的MIC(12列)以及生长-非生长界面的孔。
使用Excel程序根据下式测定FIC：(组合的化合物1的MIC/单独的化合物1的MIC)+(联合的化合物2的MIC/单独的化合物2的MIC)。由单独的FIC通过式：(FIC1+FIC2+...FICn)/n来计算方格盘的FICI，其中n＝计算FICs的每块板的单个孔的数量。在单个试剂产生不合格的MIC结果的情况中，将其次的高度浓度用作FIC计算中的MIC值。
微粒BisEDT、四种微粒BT类似物以及全部其他试剂(和试剂的组合)在所有最终测试浓度是可溶的。测定的MIC和FICI值示于下表中。
表28
对于MB-1B-3和哌拉西林的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表29
对于MB-1B-3和氨曲南的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表30
MB-15和哌拉西林的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表31
MB-15和氨曲南的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表32
MB-8-2和哌拉西林的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表33
MB-8-2和氨曲南的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FlCI,分级抑制浓度指数
表34
MB-11和哌拉西林的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表35
MB-11和氨曲南的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表36
MB-2B和哌拉西林的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
11MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表37
MB-2B和氨曲南的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表38
MB-1B-3和头孢噻肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表39
MB-1B-3和头孢吡肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表40
MB-15和头孢噻肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表41
MB-15和头孢吡肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表42
MB-8-2和头孢噻肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表43
MB-8-2和头孢吡肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表44
MB-11和头孢噻肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表45
MB-11和头孢吡肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表46
MB-2B和头孢噻肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
表47
MB-2B和头孢吡肟的最小抑制浓度和分级抑制浓度结果的汇总
1MIC,最小抑制浓度
2FICI,分级抑制浓度指数
实施例11
铋硫醇对大鼠股骨临界缺损中的感染的作用
开放骨折护理的现行标准为冲洗、清创术和抗生素；其目的是降低伤口中的细菌载量至不发生感染的程度。尽管有这些治疗，但对于开放性胫骨骨折感染仍然恶化达到75％的严重度。有趣的是，即使通常由革兰氏阴性菌引起早期感染，也会将涉及到治愈问题和切除的晚期感染应归于革兰氏阳性感染，通常葡萄球菌种类(Johnson 2007)。
金黄色葡萄球菌抗标准治疗的原因之一是它们能够形成生物膜。生物膜中的细菌能够抵抗将杀死培养基中的相似微生物的抗微生物化合物(Costerton 1987)。
本研究的目的是测定BTs或者独立地或者与抗生素是否将降低污染的开放性骨折模型中的感染。污染的大鼠股骨临界缺陷模型是良好的接受模型并用于本实施例所述的实验。该模型提供用于比较各种潜在治疗及其对降低感染和/或改善治愈的作用的标准化模型。
化合物(CPD)CPD-8-2(铋吡啶硫酮/丁二硫醇：表1)和CPD-11(铋吡啶硫酮/乙二硫醇：表1)是已显示抵抗活体外生物膜藏匿的细菌潜能的两种BIS-BiS类似物，尽管活性谱不同于Bis-EDT。
当与和不与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粘合剂珠媒介物中的妥布霉素和万古霉素使用时，三种BT制剂，Bis-EDT、CPD-11和CPD-8-2(参见表1)显示对活体外的金黄色葡萄球菌的抑制作用。将三种微粒BTs制剂生产为本文所述的临床上有用的水凝胶凝胶形式。将这些BTs以5mg/ml-1的浓度悬浮于凝胶中测试，已发现该浓度是凝胶递送的适当浓度。凝胶制剂覆合于伤口轮廓，并不需要在应用后去除。
使用两个治疗组(treatment arm)：在第一组中，单独使用BT；在第二组中，使用BT和全身性抗生素(ABx)。
(a)BT单独。
用金黄色葡萄球菌培养后六小时，清除伤口，用盐水冲洗并将1ml BT凝胶插入缺口内。
(b)BT和全身性抗生素(ABx)。
用金黄色葡萄球菌培养后六小时，清除伤口，用盐水冲洗并将1ml添加的BT凝胶插入缺口内。使用的抗生素为相当于5mgKg-1剂量的头孢唑林，损伤后经由每天两次皮下注射共3天。在清除前立即施用第一剂量。以前的数据显示该剂量将导致细菌水平由≈106降低到≈104，因此仍然允许待测量的不同BTs的相关作用。
(c)对照
用金黄色葡萄球菌培养后六小时，用盐水清除和冲洗伤口。还用头孢唑林按照上述方式治疗对照动物。
程序:
如Chen等人所述进行活体内大鼠损伤模型的程序。(2002J.Orthop.Res.20:142；2005J.Orthop.Res.23:816；2006J.Bone Joint Surg.Am.88:1510；2007J.Orthop.Trauma21:693)。将大鼠麻醉并准备手术。通过3cm切痕暴露股骨骨干的前外侧部分。将骨外膜和所附肌肉从骨剥离。将聚乙酰基板(27×4×4mm)放到股骨的前外侧面上。预钻孔板以接受0.9mm直径的线状基尔希讷氏丝。形成这些板的基质以适合股骨骨干的轮廓。使用板作为模板将导向孔钻通股骨的两外壳，并将线状基尔希讷氏丝插入通过板和股骨。将离板6mm的切口用作骨除去向导。使用小往复锯来产生缺陷，同时通过连续冲洗以努力预防热损伤来将组织冷却。
用1×105CFU的金黄色葡萄球菌来接种若干组的各10只动物，并在如上所述培养后用BT单独或与抗生素的组合来治疗6小时。组如下：Bis-EDT凝胶；MB-11凝胶；MB-8-2凝胶；Bis-EDT凝胶&Abx；MB-11凝胶&Abx；MB-8-2凝胶&Abx；对照(Abx单独)。
手术后14天麻醉动物，将骨和硬件送去微生物分析，其结果示于图7。
基于功效分析，每组10只动物将给出80％的功效以检测治疗和对照组之间25％的差异。这支持35％的预期标准偏差和0.05的α。
如图7所示，与Bis-EDT、MB-11和MB-8-2组合的头孢唑林相对于头孢唑林或单独的Bis化合物增强了抗菌活性以降低损伤的骨的金黄色葡萄球菌感染。与单独的头孢唑林相比，与MB-11和MB-8-2组合的头孢唑林显示增强的抗菌活性以降低硬件上检出的金黄色葡萄球菌感染。在这一点上Bis-EDT似乎并不影响头孢唑林的活性。
参考文献：
Costerton JW,Cheng KJ,Geesey GG等。Bacterial Biofilms in Nature andDisease.Ann Rev Microbiol.1987；41:435-64
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Halwani M,Blomme S,Suntres ZE等。Liposomal bismuth-ethaneditholformulation enhances antimicrobial activity of tobramycin.Int J Pharm.2008；358:278-84
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其它引用文献和相关文献
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可组合上述各种实施方案以提供另外的实施方案。通过参考以其整体将本说明书中涉及的和/或应用数据页中列出的所有美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利公开并入本文。如果需要可采用各种专利、申请和公开的构思来修改实施方案的各方面以提供其它另外的实施方案。
根据上述详细说明可对实施方案进行这些及其他改变。通常，在下述权利要求书中，使用的术语不应解释为将权利要求限定到说明书和权利要求中公开的具体实施方案，而应解释为包括与该权利要求所规定的全部等同范围一起的所有可能的实施方案。因此，权利要求并不受公开内容所限定。

Claims (10)

1.一种组合物，其选自：
(I)铋-硫醇组合物，其包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的固体微粒，所述微粒未被微粉化、研磨或进行超临界流体加工，基本上所有的所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径，其中所述BT化合物包含铋或铋盐和含硫醇的化合物，并且其中所述含硫醇的化合物包括一种或多种选自由以下组成的组的物质：甲硫醇(CH3SH[m-硫醇])、乙硫醇(C2H5SH[e-硫醇])、1-丙硫醇(C3H7SH[n-P硫醇])、2-丙硫醇(CH3CH(SH)CH3[2C3硫醇])、丁硫醇(C4H9SH([n-丁基硫醇])、叔丁基硫醇(C(CH3)3SH[t-丁基硫醇])、戊硫醇(C5H11SH[戊基硫醇])、辅酶A、硫辛酰胺、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸、2-巯基吲哚、转谷氨酰胺酶、(11-巯基十一烷基)六(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)官能化的金纳米粒子、1,1',4',1"-三联苯基-4-硫醇、1,11-十一烷二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、1,4-苯二甲硫醇、1,4-丁二硫醇二乙酸酯、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、金刚烷硫醇、1-丁硫醇、1-癸硫醇、1-十二烷硫醇、1-庚硫醇、纯1-庚硫醇、1-十六烷硫醇、1-己硫醇、1-巯基-(三乙二醇)、1-巯基-(三乙二醇)甲醚官能化的金纳米粒子、1-壬硫醇、1-十八烷硫醇、1-辛硫醇、1-辛硫醇、1-十五烷硫醇、1-戊硫醇、1-丙硫醇、1-十四烷硫醇、纯1-十四烷硫醇、1-十一烷硫醇、11-(1H-吡咯-1-基)十一烷-1-硫醇、11-氨基-1-十一烷硫醇盐酸盐、11-溴-1-十一烷硫醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷基三氟乙酸盐、11-巯基十一烷基磷酸、12-巯基十二烷酸、12-巯基十二烷酸、15-巯基十五烷酸、16-巯基十六烷酸、16-巯基十六烷酸、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、2,2’-(亚乙二氧基)二乙硫醇、2,3-丁二硫醇、2-丁硫醇、2-乙基己硫醇、2-甲基-1-丙硫醇、2-甲基-2-丙硫醇、2-苯乙硫醇、纯3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己硫醇、3-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-丙硫醇、3-氯-1-丙硫醇、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-N-壬基丙酰胺、3-巯基丙酸、3-巯基丙基官能化的硅胶、3-甲基-1-丁硫醇、4,4’-双(巯基甲基)联苯、4,4’-二巯基均二苯代乙烯、4-(6-巯基己氧基)苄醇、4-氰基-1-丁硫醇、4-巯基-1-丁醇、6-(二茂铁基)己硫醇、6-巯基-1-己醇、6-巯基己酸、8-巯基-1-辛醇、8-巯基辛酸、9-巯基-1-壬醇、联苯基-4,4'-二硫醇、3-巯基丙酸丁酯、1-丁硫醇铜(I)、环己硫醇、环戊硫醇、癸硫醇官能化的银纳米粒子、十二烷硫醇官能化的金纳米粒子、十二烷硫醇官能化的银纳米粒子、六(乙二醇)单-11-(乙酰基硫基)十一烷基醚、巯基琥珀酸、3-巯基丙酸甲酯、nanoTether BPA-HH、NanoThinksTM 18、NanoThinksTM 8、NanoThinksTM ACID11、NanoThinksTM ACID16、NanoThinksTM ALCO11、NanoThinksTM THIO8、辛硫醇官能化的金纳米粒子、PEG二硫醇平均Mn 8,000、PEG二硫醇平均摩尔分子量1,500、PEG二硫醇平均摩尔分子量3,400、S-(11-溴十一烷基)硫代乙酸酯、S-(4-氰基丁基)硫代乙酸酯、苯硫酚、三乙二醇单-11-巯基十一烷基醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、[11-(甲基羰基硫基)十一烷基]四(乙二醇)、间碳硼烷-9-硫醇、对三联苯基-4,4”-二硫醇、叔十二烷基硫醇和叔壬基硫醇，和
(II)铋-硫醇组合物，其包含：
多个包含铋-硫醇(BT)化合物的固体微粒，所述微粒未被微粉化、研磨或进行超临界流体加工，基本上所有所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径，并且通过包括以下步骤的过程产生：
(a)在足以获得基本上不含固体沉淀的溶液的条件和时间下混合：(i)包含铋浓度至少50mM的铋盐并且不含亲水性、极性或有机增溶剂的酸性水溶液，与(ii)足以获得包含按体积计约25％乙醇的混合物的量的乙醇；和
(b)在足以形成包含含有所述BT化合物的微粒的沉淀的条件和时间下，向(a)的混合物中添加包含含硫醇的化合物的乙醇溶液以获得反应溶液，其中所述含硫醇的化合物在所述反应溶液中以相对于铋约1:3至约3:1的摩尔比存在，其中所述含硫醇的化合物包括一种或多种选自由以下组成的组的物质：甲硫醇(CH3SH[m-硫醇])、乙硫醇(C2H5SH[e-硫醇])、1-丙硫醇(C3H7SH[n-P硫醇])、2-丙硫醇(CH3CH(SH)CH3[2C3硫醇])、丁硫醇(C4H9SH([n-丁基硫醇])、叔丁基硫醇(C(CH3)3SH[t-丁基硫醇])、戊硫醇(C5H11SH[戊基硫醇])、辅酶A、硫辛酰胺、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸、2-巯基吲哚、转谷氨酰胺酶、(11-巯基十一烷基)六(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)官能化的金纳米粒子、1,1',4',1"-三联苯基-4-硫醇、1,11-十一烷二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、1,4-苯二甲硫醇、1,4-丁二硫醇二乙酸酯、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、金刚烷硫醇、1-丁硫醇、1-癸硫醇、1-十二烷硫醇、1-庚硫醇、纯1-庚硫醇、1-十六烷硫醇、1-己硫醇、1-巯基-(三乙二醇)、1-巯基-(三乙二醇)甲醚官能化的金纳米粒子、1-壬硫醇、1-十八烷硫醇、1-辛硫醇、1-辛硫醇、1-十五烷硫醇、1-戊硫醇、1-丙硫醇、1-十四烷硫醇、纯1-十四烷硫醇、1-十一烷硫醇、11-(1H-吡咯-1-基)十一烷-1-硫醇、11-氨基-1-十一烷硫醇盐酸盐、11-溴-1-十一烷硫醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷基三氟乙酸盐、11-巯基十一烷基磷酸、12-巯基十二烷酸、12-巯基十二烷酸、15-巯基十五烷酸、16-巯基十六烷酸、16-巯基十六烷酸、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、2,2’-(亚乙二氧基)二乙硫醇、2,3-丁二硫醇、2-丁硫醇、2-乙基己硫醇、2-甲基-1-丙硫醇、2-甲基-2-丙硫醇、2-苯乙硫醇、纯3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己硫醇、3-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-丙硫醇、3-氯-1-丙硫醇、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-N-壬基丙酰胺、3-巯基丙酸、3-巯基丙基官能化的硅胶、3-甲基-1-丁硫醇、4,4’-双(巯基甲基)联苯、4,4’-二巯基均二苯代乙烯、4-(6-巯基己氧基)苄醇、4-氰基-1-丁硫醇、4-巯基-1-丁醇、6-(二茂铁基)己硫醇、6-巯基-1-己醇、6-巯基己酸、8-巯基-1-辛醇、8-巯基辛酸、9-巯基-1-壬醇、联苯基-4,4'-二硫醇、3-巯基丙酸丁酯、1-丁硫醇铜(I)、环己硫醇、环戊硫醇、癸硫醇官能化的银纳米粒子、十二烷硫醇官能化的金纳米粒子、十二烷硫醇官能化的银纳米粒子、六(乙二醇)单-11-(乙酰基硫基)十一烷基醚、巯基琥珀酸、3-巯基丙酸甲酯、nanoTether BPA-HH、NanoThinksTM 18、NanoThinksTM 8、NanoThinksTMACID11、NanoThinksTM ACID16、NanoThinksTM ALCO11、NanoThinksTM THIO8、辛硫醇官能化的金纳米粒子、PEG二硫醇平均Mn 8,000、PEG二硫醇平均摩尔分子量1,500、PEG二硫醇平均摩尔分子量3,400、S-(11-溴十一烷基)硫代乙酸酯、S-(4-氰基丁基)硫代乙酸酯、苯硫酚、三乙二醇单-11-巯基十一烷基醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、[11-(甲基羰基硫基)十一烷基]四(乙二醇)、间碳硼烷-9-硫醇、对三联苯基-4,4”-二硫醇、叔十二烷基硫醇和叔壬基硫醇，其中在(I)或(II)中优选所述铋盐是Bi(NO3)3，
其中任选在(II)中所述酸性水溶液包含按重量计至少5％、10％、15％、20％、22％或22.5％的铋，且
其中任选在(II)中所述酸性水溶液包含按重量计至少0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％的硝酸。
2.一种用于制备铋-硫醇组合物的方法，所述铋-硫醇组合物包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的固体微粒，所述微粒未被微粉化、研磨或进行超临界流体加工，基本上所有的所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径，所述方法包括以下步骤：
(a)在足以获得基本上不含固体沉淀的溶液的条件和时间下混合：(i)包含铋浓度至少50mM的铋盐并且不含亲水性、极性或有机增溶剂的酸性水溶液，与(ii)足以获得包含按体积计约25％乙醇的混合物的量的乙醇；和
(b)在足以形成包含含有所述BT化合物的微粒的沉淀的条件和时间下，向(a)的混合物中添加包含含硫醇的化合物的乙醇溶液以获得反应溶液，其中所述含硫醇的化合物在所述反应溶液中以相对于铋约1:3至约3:1的摩尔比存在，其中所述含硫醇的化合物包括一种或多种选自由以下组成的组的物质：甲硫醇(CH3SH[m-硫醇])、乙硫醇(C2H5SH[e-硫醇])、1-丙硫醇(C3H7SH[n-P硫醇])、2-丙硫醇(CH3CH(SH)CH3[2C3硫醇])、丁硫醇(C4H9SH([n-丁基硫醇])、叔丁基硫醇(C(CH3)3SH[t-丁基硫醇])、戊硫醇(C5H11SH[戊基硫醇])、辅酶A、硫辛酰胺、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸、2-巯基吲哚、转谷氨酰胺酶、(11-巯基十一烷基)六(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)官能化的金纳米粒子、1,1',4',1"-三联苯基-4-硫醇、1,11-十一烷二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、1,4-苯二甲硫醇、1,4-丁二硫醇二乙酸酯、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、金刚烷硫醇、1-丁硫醇、1-癸硫醇、1-十二烷硫醇、1-庚硫醇、纯1-庚硫醇、1-十六烷硫醇、1-己硫醇、1-巯基-(三乙二醇)、1-巯基-(三乙二醇)甲醚官能化的金纳米粒子、1-壬硫醇、1-十八烷硫醇、1-辛硫醇、1-辛硫醇、1-十五烷硫醇、1-戊硫醇、1-丙硫醇、1-十四烷硫醇、纯1-十四烷硫醇、1-十一烷硫醇、11-(1H-吡咯-1-基)十一烷-1-硫醇、11-氨基-1-十一烷硫醇盐酸盐、11-溴-1-十一烷硫醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷基三氟乙酸盐、11-巯基十一烷基磷酸、12-巯基十二烷酸、12-巯基十二烷酸、15-巯基十五烷酸、16-巯基十六烷酸、16-巯基十六烷酸、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、2,2’-(亚乙二氧基)二乙硫醇、2,3-丁二硫醇、2-丁硫醇、2-乙基己硫醇、2-甲基-1-丙硫醇、2-甲基-2-丙硫醇、2-苯乙硫醇、纯3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己硫醇、3-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-丙硫醇、3-氯-1-丙硫醇、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-N-壬基丙酰胺、3-巯基丙酸、3-巯基丙基官能化的硅胶、3-甲基-1-丁硫醇、4,4’-双(巯基甲基)联苯、4,4’-二巯基均二苯代乙烯、4-(6-巯基己氧基)苄醇、4-氰基-1-丁硫醇、4-巯基-1-丁醇、6-(二茂铁基)己硫醇、6-巯基-1-己醇、6-巯基己酸、8-巯基-1-辛醇、8-巯基辛酸、9-巯基-1-壬醇、联苯基-4,4'-二硫醇、3-巯基丙酸丁酯、1-丁硫醇铜(I)、环己硫醇、环戊硫醇、癸硫醇官能化的银纳米粒子、十二烷硫醇官能化的金纳米粒子、十二烷硫醇官能化的银纳米粒子、六(乙二醇)单-11-(乙酰基硫基)十一烷基醚、巯基琥珀酸、3-巯基丙酸甲酯、nanoTether BPA-HH、NanoThinksTM 18、NanoThinksTM 8、NanoThinksTMACID11、NanoThinksTM ACID16、NanoThinksTM ALCO11、NanoThinksTM THIO8、辛硫醇官能化的金纳米粒子、PEG二硫醇平均Mn 8,000、PEG二硫醇平均摩尔分子量1,500、PEG二硫醇平均摩尔分子量3,400、S-(11-溴十一烷基)硫代乙酸酯、S-(4-氰基丁基)硫代乙酸酯、苯硫酚、三乙二醇单-11-巯基十一烷基醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、[11-(甲基羰基硫基)十一烷基]四(乙二醇)、间碳硼烷-9-硫醇、对三联苯基-4,4”-二硫醇、叔十二烷基硫醇和叔壬基硫醇，
其中任选所述方法还包括回收所述沉淀以去除杂质，
其中优选所述铋盐是Bi(NO3)3，
其中任选所述酸性水溶液包含按重量计至少5％、10％、15％、20％、22％或22.5％的铋，且
其中任选所述酸性水溶液包含按重量计至少0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％的硝酸。
3.铋-硫醇(BT)组合物在制备保护天然表面抵抗细菌病原体、真菌病原体和病毒病原体中的一种或多种的药物中的用途，其中所述保护天然表面抵抗细菌病原体、真菌病原体和病毒病原体中的一种或多种包括：使所述表面与有效量的所述BT组合物在足以满足以下一种或多种的条件和时间下接触：
(i)预防所述表面被所述细菌、真菌或病毒病原体感染，
(ii)抑制所述细菌、真菌或病毒病原体的基本上所有浮游细胞的细胞活力或细胞生长，
(iii)抑制由所述细菌、真菌或病毒病原体的生物膜形成，和
(iv)抑制所述细菌、真菌或病毒病原体的基本上所有生物膜形式细胞的生物膜活力或生物膜生长，
其中所述BT组合物包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的固体微粒，所述微粒未被微粉化、研磨或进行超临界流体加工，所述BT化合物包含铋或铋盐和含硫醇的化合物，基本上所有的所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径，其中所述含硫醇的化合物包括一种或多种选自由以下组成的组的物质：1,2-乙二硫醇、2,3-二巯基丙醇、巯氧吡啶、二硫赤藓糖醇、3,4-二巯基甲苯、2,3-丁二硫醇、1,3-丙二硫醇、2-羟基丙硫醇、1-巯基-2-丙醇、二硫赤藓糖醇、α-硫辛酸、二硫苏糖醇、甲硫醇(CH3SH[m-硫醇])、乙硫醇(C2H5SH[e-硫醇])、1-丙硫醇(C3H7SH[n-P硫醇])、2-丙硫醇(CH3CH(SH)CH3[2C3硫醇])、丁硫醇(C4H9SH([n-丁基硫醇])、叔丁基硫醇(C(CH3)3SH[t-丁基硫醇])、戊硫醇(C5H11SH[戊基硫醇])、辅酶A、硫辛酰胺、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸、2-巯基乙醇、二硫苏糖醇、二硫赤藓糖醇、2-巯基吲哚、转谷氨酰胺酶、(11-巯基十一烷基)六(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)官能化的金纳米粒子、1,1',4',1"-三联苯基-4-硫醇、1,11-十一烷二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、工业级1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,4-苯二甲硫醇、1,4-丁二硫醇、1,4-丁二硫醇二乙酸酯、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、金刚烷硫醇、1-丁硫醇、1-癸硫醇、1-十二烷硫醇、1-庚硫醇、纯1-庚硫醇、1-十六烷硫醇、1-己硫醇、1-巯基-(三乙二醇)、1-巯基-(三乙二醇)甲醚官能化的金纳米粒子、1-巯基-2-丙醇、1-壬硫醇、1-十八烷硫醇、1-辛硫醇、1-辛硫醇、1-十五烷硫醇、1-戊硫醇、1-丙硫醇、1-十四烷硫醇、纯1-十四烷硫醇、1-十一烷硫醇、11-(1H-吡咯-1-基)十一烷-1-硫醇、11-氨基-1-十一烷硫醇盐酸盐、11-溴-1-十一烷硫醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷基三氟乙酸盐、11-巯基十一烷基磷酸、12-巯基十二烷酸、12-巯基十二烷酸、15-巯基十五烷酸、16-巯基十六烷酸、16-巯基十六烷酸、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、2,2’-(亚乙二氧基)二乙硫醇、2,3-丁二硫醇、2-丁硫醇、2-乙基己硫醇、2-甲基-1-丙硫醇、2-甲基-2-丙硫醇、2-苯乙硫醇、纯3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己硫醇、3-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-丙硫醇、3-氯-1-丙硫醇、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-N-壬基丙酰胺、3-巯基丙酸、3-巯基丙基官能化的硅胶、3-甲基-1-丁硫醇、4,4’-双(巯基甲基)联苯、4,4’-二巯基均二苯代乙烯、4-(6-巯基己氧基)苄醇、4-氰基-1-丁硫醇、4-巯基-1-丁醇、6-(二茂铁基)己硫醇、6-巯基-1-己醇、6-巯基己酸、8-巯基-1-辛醇、8-巯基辛酸、9-巯基-1-壬醇、联苯基-4,4'-二硫醇、3-巯基丙酸丁酯、1-丁硫醇铜(I)、环己硫醇、环戊硫醇、癸硫醇官能化的银纳米粒子、十二烷硫醇官能化的金纳米粒子、十二烷硫醇官能化的银纳米粒子、六(乙二醇)单-11-(乙酰基硫基)十一烷基醚、巯基琥珀酸、3-巯基丙酸甲酯、nanoTether BPA-HH、NanoThinksTM 18、NanoThinksTM 8、NanoThinksTM ACID11、NanoThinksTM ACID16、NanoThinksTM ALCO11、NanoThinksTM THIO8、辛硫醇官能化的金纳米粒子、PEG二硫醇平均Mn 8,000、PEG二硫醇平均摩尔分子量1,500、PEG二硫醇平均摩尔分子量3,400、S-(11-溴十一烷基)硫代乙酸酯、S-(4-氰基丁基)硫代乙酸酯、苯硫酚、三乙二醇单-11-巯基十一烷基醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、[11-(甲基羰基硫基)十一烷基]四(乙二醇)、间碳硼烷-9-硫醇、对三联苯基-4,4”-二硫醇、叔十二烷基硫醇和叔壬基硫醇。
4.根据权利要求3所述的用途，其中所述细菌病原体包括以下中的至少一种：
(i)一种或多种革兰氏阴性菌；
(ii)一种或多种革兰氏阳性菌；
(iii)一种或多种抗生素敏感菌；
(iv)一种或多种抗生素抗性菌；
(v)选自由以下组成的组的细菌病原体：金黄色葡萄球菌(S.aureus)、MRSA(甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌)、表皮葡萄球菌、MRSE(甲氧西林抗性表皮葡萄球菌)、结核分枝杆菌、鸟分枝杆菌、铜绿假单胞菌、药物抗性铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肠产毒性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、艰难梭状芽胞杆菌、幽门螺杆菌、嗜肺性军团病杆菌、粪肠球菌、甲氧西林敏感粪肠球菌、阴沟肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、普通变形杆菌、小肠结肠炎耶尔森菌、霍乱弧菌、弗氏志贺菌、万古霉素抗性肠球菌(VRE)、洋葱伯克霍尔德菌群、土拉弗朗西斯氏菌、炭疽杆菌、鼠疫耶尔森氏杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎链球菌、青霉素抗性肺炎链球菌、大肠杆菌、洋葱伯克霍尔德菌、多噬伯克霍尔德菌、耻垢分支杆菌和鲍氏不动杆菌。
5.根据权利要求3所述的用途，其中以下中的至少一种：
(a)所述细菌病原体表现出对选自由以下组成的组的抗生素的抗性：甲氧西林、万古霉素、萘夫西林、庆大霉素、氨苄西林、氯霉素、多西环素和妥布霉素，
(b)所述表面包括选自由表皮、真皮、呼吸道、胃肠道和腺衬组成的组的上皮组织表面，
(c)所述接触步骤进行一次或多次，
(d)至少一个接触步骤包括喷雾、冲洗、浸渍和涂抹所述表面中的一者，
(e)至少一个接触步骤包括吸入、摄取和口腔冲洗中的一者，
(f)至少一个接触步骤包括通过选自以下的途径施用于受试者：局部、腹膜内、口服、胃肠外、静脉内、动脉内、透皮、舌下、皮下、肌内、经颊、鼻内、经吸入、眼内、心房内、心室内、皮下、脂肪内、关节内和鞘内，和
(g)所述BT组合物包含选自由以下组成的组的一种或多种BT化合物：BisBAL、BisEDT、Bis-二巯基丙醇、Bis-DTT、Bis-2-巯基乙醇、Bis-DTE、Bis-Pyr、Bis-Ery、Bis-Tol、Bis-BDT、Bis-PDT、Bis-Pyr/Bal、Bis-Pyr/BDT、Bis-Pyr/EDT、Bis-Pyr/PDT、Bis-Pyr/Tol、Bis-Pyr/Ery、铋-1-巯基-2-丙醇和Bis-EDT/2-羟基-1-丙硫醇。
6.权利要求5所述的用途，所述保护天然表面抵抗细菌病原体、真菌病原体和病毒病原体中的一种或多种还包括与所述表面和所述BT组合物接触的步骤同时或依次且以任何顺序，使所述表面与(i)协同抗生素和(ii)合作性抗微生物功效增强抗生素中的至少一者接触，任选其中所述协同抗生素或合作性抗微生物功效增强抗生素包括选自由以下组成的组的抗生素：氨基糖苷类抗生素、碳青霉烯类抗生素、头孢菌素类抗生素、氟喹诺酮类抗生素、糖肽类抗生素、林肯酰胺类抗生素、青霉素酶抗性青霉素类抗生素和氨基青霉素类抗生素，其中任选所述氨基糖苷类抗生素选自由以下组成的组：阿米卡星、阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龙霉素、红链霉素、链霉素、妥布霉素和阿泊拉霉素。
7.BT组合物在制备用于克服其中存在抗生素抗性的细菌病原体的天然表面上的抗生素抗性的药物中的用途，其中，所述克服其中存在抗生素抗性的细菌病原体的天然表面上的抗生素抗性包括：在足以满足以下一种或多种的条件和时间下，使所述天然表面同时或依次且以任何顺序与有效量的(1)至少一种铋-硫醇(BT)组合物和(2)至少一种能够增强或与至少一种BT组合物协同作用的抗生素接触：
(i)预防所述上皮组织表面被所述细菌病原体感染，
(ii)抑制所述细菌病原体的基本上所有浮游细胞的细胞活力或细胞生长，
(iii)抑制由所述细菌病原体的生物膜形成，和
(iv)抑制所述细菌病原体的基本上所有生物膜形式细胞的生物膜活力或生物膜生长，
其中所述BT组合物包含多个包含铋-硫醇(BT)化合物的固体微粒，所述微粒未被微粉化、研磨或进行超临界流体加工，所述BT化合物包含铋或铋盐和含硫醇的化合物，基本上所有的所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径；并从而克服在所述上皮组织表面上的抗生素抗性，其中所述含硫醇的化合物包括一种或多种选自由以下组成的组的物质：1,2-乙二硫醇、2,3-二巯基丙醇、巯氧吡啶、二硫赤藓糖醇、3,4-二巯基甲苯、2,3-丁二硫醇、1,3-丙二硫醇、2-羟基丙硫醇、1-巯基-2-丙醇、二硫赤藓糖醇、α-硫辛酸、二硫苏糖醇、甲硫醇(CH3SH[m-硫醇])、乙硫醇(C2H5SH[e-硫醇])、1-丙硫醇(C3H7SH[n-P硫醇])、2-丙硫醇(CH3CH(SH)CH3[2C3硫醇])、丁硫醇(C4H9SH([n-丁基硫醇])、叔丁基硫醇(C(CH3)3SH[t-丁基硫醇])、戊硫醇(C5H11SH[戊基硫醇])、辅酶A、硫辛酰胺、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸、2-巯基乙醇、二硫苏糖醇、二硫赤藓糖醇、2-巯基吲哚、转谷氨酰胺酶、(11-巯基十一烷基)六(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)官能化的金纳米粒子、1,1',4',1"-三联苯基-4-硫醇、1,11-十一烷二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、工业级1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,4-苯二甲硫醇、1,4-丁二硫醇、1,4-丁二硫醇二乙酸酯、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、金刚烷硫醇、1-丁硫醇、1-癸硫醇、1-十二烷硫醇、1-庚硫醇、纯1-庚硫醇、1-十六烷硫醇、1-己硫醇、1-巯基-(三乙二醇)、1-巯基-(三乙二醇)甲醚官能化的金纳米粒子、1-巯基-2-丙醇、1-壬硫醇、1-十八烷硫醇、1-辛硫醇、1-辛硫醇、1-十五烷硫醇、1-戊硫醇、1-丙硫醇、1-十四烷硫醇、纯1-十四烷硫醇、1-十一烷硫醇、11-(1H-吡咯-1-基)十一烷-1-硫醇、11-氨基-1-十一烷硫醇盐酸盐、11-溴-1-十一烷硫醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷基三氟乙酸盐、11-巯基十一烷基磷酸、12-巯基十二烷酸、12-巯基十二烷酸、15-巯基十五烷酸、16-巯基十六烷酸、16-巯基十六烷酸、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、2,2’-(亚乙二氧基)二乙硫醇、2,3-丁二硫醇、2-丁硫醇、2-乙基己硫醇、2-甲基-1-丙硫醇、2-甲基-2-丙硫醇、2-苯乙硫醇、纯3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己硫醇、3-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-丙硫醇、3-氯-1-丙硫醇、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-N-壬基丙酰胺、3-巯基丙酸、3-巯基丙基官能化的硅胶、3-甲基-1-丁硫醇、4,4’-双(巯基甲基)联苯、4,4’-二巯基均二苯代乙烯、4-(6-巯基己氧基)苄醇、4-氰基-1-丁硫醇、4-巯基-1-丁醇、6-(二茂铁基)己硫醇、6-巯基-1-己醇、6-巯基己酸、8-巯基-1-辛醇、8-巯基辛酸、9-巯基-1-壬醇、联苯基-4,4'-二硫醇、3-巯基丙酸丁酯、1-丁硫醇铜(I)、环己硫醇、环戊硫醇、癸硫醇官能化的银纳米粒子、十二烷硫醇官能化的金纳米粒子、十二烷硫醇官能化的银纳米粒子、六(乙二醇)单-11-(乙酰基硫基)十一烷基醚、巯基琥珀酸、3-巯基丙酸甲酯、nanoTetherBPA-HH、NanoThinksTM 18、NanoThinksTM 8、NanoThinksTM ACID11、NanoThinksTM ACID16、NanoThinksTM ALCO11、NanoThinksTM THIO8、辛硫醇官能化的金纳米粒子、PEG二硫醇平均Mn8,000、PEG二硫醇平均摩尔分子量1,500、PEG二硫醇平均摩尔分子量3,400、S-(11-溴十一烷基)硫代乙酸酯、S-(4-氰基丁基)硫代乙酸酯、苯硫酚、三乙二醇单-11-巯基十一烷基醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、[11-(甲基羰基硫基)十一烷基]四(乙二醇)、间碳硼烷-9-硫醇、对三联苯基-4,4”-二硫醇、叔十二烷基硫醇和叔壬基硫醇，任选其中所述细菌病原体选自由以下组成的组：金黄色葡萄球菌(S.aureus)、MRSA(甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌)、表皮葡萄球菌、MRSE(甲氧西林抗性表皮葡萄球菌)、结核分枝杆菌、鸟分枝杆菌、铜绿假单胞菌、药物抗性铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肠产毒性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、艰难梭状芽胞杆菌、幽门螺杆菌、嗜肺性军团病杆菌、粪肠球菌、甲氧西林敏感粪肠球菌、阴沟肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、普通变形杆菌、小肠结肠炎耶尔森菌、霍乱弧菌、弗氏志贺菌、万古霉素抗性肠球菌(VRE)、洋葱伯克霍尔德菌群、土拉弗朗西斯氏菌、炭疽杆菌、鼠疫耶尔森氏杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎链球菌、青霉素抗性肺炎链球菌、大肠杆菌、洋葱伯克霍尔德菌、多噬伯克霍尔德菌、耻垢分支杆菌和鲍氏不动杆菌。
8.根据权利要求7所述的用途，其中以下中的至少一种：
(a)所述细菌病原体表现出对选自由以下组成的组的抗生素的抗性：甲氧西林、万古霉素、萘夫西林、庆大霉素、氨苄西林、氯霉素、多西环素、妥布霉素、克林霉素和加替沙星，
(b)所述表面包括选自由表皮、真皮、呼吸道、胃肠道和腺衬组成的组的组织的上皮表面，
(c)所述接触步骤进行一次或多次，
(d)至少一个接触步骤包括喷雾、冲洗、浸渍、涂布和涂抹所述表面中的一者，
(e)至少一个接触步骤包括吸入、摄取和口腔冲洗中的一者，
(f)至少一个接触步骤包括通过选自以下的途径施用于受试者：局部、腹膜内、口服、胃肠外、静脉内、动脉内、透皮、舌下、皮下、肌内、经颊、鼻内、经吸入、眼内、心房内、心室内、皮下、脂肪内、关节内和鞘内，
(g)所述BT组合物包含选自由以下组成的组的一种或多种BT化合物：BisBAL、BisEDT、Bis-二巯基丙醇、Bis-DTT、Bis-2-巯基乙醇、Bis-DTE、Bis-Pyr、Bis-Ery、Bis-Tol、Bis-BDT、Bis-PDT、Bis-Pyr/Bal、Bis-Pyr/BDT、Bis-Pyr/EDT、Bis-Pyr/PDT、Bis-Pyr/Tol、Bis-Pyr/Ery、铋-1-巯基-2-丙醇和Bis-EDT/2-羟基-1-丙硫醇，
(h)所述协同或增强抗生素包括选自由以下组成的组的抗生素：克林霉素、加替沙星、氨基糖苷类抗生素、碳青霉烯类抗生素、头孢菌素类抗生素、氟喹诺酮类抗生素、青霉素酶抗性青霉素类抗生素和氨基青霉素类抗生素，和
(i)所述协同或增强抗生素是选自由以下组成的组的氨基糖苷类抗生素：阿米卡星、阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龙霉素、红链霉素、链霉素、妥布霉素和阿泊拉霉素。
9.一种用于治疗含有细菌生物膜的天然表面的抗菌剂组合物，其包含：
(a)至少一种BT组合物，所述BT组合物包含多个含铋-硫醇(BT)化合物的固体微粒，所述微粒未被微粉化、研磨或进行超临界流体加工，基本上所有的所述微粒具有约0.4μm至约5μm的体积平均直径；和(b)至少一种能够与所述BT化合物协同作用或增强所述BT化合物的抗生素化合物，其中所述BT化合物包含铋或铋盐和含硫醇的化合物，并且其中所述含硫醇的化合物包括一种或多种选自由以下组成的组的物质：甲硫醇(CH3SH[m-硫醇])、乙硫醇(C2H5SH[e-硫醇])、1-丙硫醇(C3H7SH[n-P硫醇])、2-丙硫醇(CH3CH(SH)CH3[2C3硫醇])、丁硫醇(C4H9SH([n-丁基硫醇])、叔丁基硫醇(C(CH3)3SH[t-丁基硫醇])、戊硫醇(C5H11SH[戊基硫醇])、辅酶A、硫辛酰胺、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸、2-巯基吲哚、转谷氨酰胺酶、(11-巯基十一烷基)六(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)、(11-巯基十一烷基)四(乙二醇)官能化的金纳米粒子、1,1',4',1"-三联苯基-4-硫醇、1,11-十一烷二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、1,4-苯二甲硫醇、1,4-丁二硫醇二乙酸酯、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、金刚烷硫醇、1-丁硫醇、1-癸硫醇、1-十二烷硫醇、1-庚硫醇、纯1-庚硫醇、1-十六烷硫醇、1-己硫醇、1-巯基-(三乙二醇)、1-巯基-(三乙二醇)甲醚官能化的金纳米粒子、1-壬硫醇、1-十八烷硫醇、1-辛硫醇、1-辛硫醇、1-十五烷硫醇、1-戊硫醇、1-丙硫醇、1-十四烷硫醇、纯1-十四烷硫醇、1-十一烷硫醇、11-(1H-吡咯-1-基)十一烷-1-硫醇、11-氨基-1-十一烷硫醇盐酸盐、11-溴-1-十一烷硫醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基-1-十一烷醇、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷基三氟乙酸盐、11-巯基十一烷基磷酸、12-巯基十二烷酸、12-巯基十二烷酸、15-巯基十五烷酸、16-巯基十六烷酸、16-巯基十六烷酸、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、2,2’-(亚乙二氧基)二乙硫醇、2,3-丁二硫醇、2-丁硫醇、2-乙基己硫醇、2-甲基-1-丙硫醇、2-甲基-2-丙硫醇、2-苯乙硫醇、纯3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己硫醇、3-(二甲氧基甲基甲硅烷基)-1-丙硫醇、3-氯-1-丙硫醇、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-N-壬基丙酰胺、3-巯基丙酸、3-巯基丙基官能化的硅胶、3-甲基-1-丁硫醇、4,4’-双(巯基甲基)联苯、4,4’-二巯基均二苯代乙烯、4-(6-巯基己氧基)苄醇、4-氰基-1-丁硫醇、4-巯基-1-丁醇、6-(二茂铁基)己硫醇、6-巯基-1-己醇、6-巯基己酸、8-巯基-1-辛醇、8-巯基辛酸、9-巯基-1-壬醇、联苯基-4,4'-二硫醇、3-巯基丙酸丁酯、1-丁硫醇铜(I)、环己硫醇、环戊硫醇、癸硫醇官能化的银纳米粒子、十二烷硫醇官能化的金纳米粒子、十二烷硫醇官能化的银纳米粒子、六(乙二醇)单-11-(乙酰基硫基)十一烷基醚、巯基琥珀酸、3-巯基丙酸甲酯、nanoTether BPA-HH、NanoThinksTM 18、NanoThinksTM 8、NanoThinksTM ACID11、NanoThinksTM ACID16、NanoThinksTM ALCO11、NanoThinksTM THIO8、辛硫醇官能化的金纳米粒子、PEG二硫醇平均Mn 8,000、PEG二硫醇平均摩尔分子量1,500、PEG二硫醇平均摩尔分子量3,400、S-(11-溴十一烷基)硫代乙酸酯、S-(4-氰基丁基)硫代乙酸酯、苯硫酚、三乙二醇单-11-巯基十一烷基醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、[11-(甲基羰基硫基)十一烷基]四(乙二醇)、间碳硼烷-9-硫醇、对三联苯基-4,4”-二硫醇、叔十二烷基硫醇和叔壬基硫醇。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述抗生素化合物包括选自以下的抗生素：甲氧西林、万古霉素、萘夫西林、庆大霉素、氨苄西林、氯霉素、多西环素、妥布霉素、克林霉素、加替沙星、头孢唑林和氨基糖苷类抗生素，任选其中所述氨基糖苷类抗生素选自由以下组成的组：阿米卡星、阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龙霉素、红链霉素、链霉素、妥布霉素和阿泊拉霉素。
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