CN107735083A - 抗菌组合物 - Google Patents
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Abstract
抗菌组合物,包含至少一种不饱和脂肪酸或其药学上可接受的盐;至少一种α‑羟基酸或其药学上可接受的盐;以及至少一种氨基醇。所述组合物具有广谱抗菌活性,包括对展现多药耐药性的病原体的抗菌活性。
Description
技术领域
本发明涉及抗菌组合物的领域,并且具体来说涉及包含一种或多种脂肪酸、一种或多种羟基酸和一种或多种氨基醇的抗菌组合物。
背景技术
当前迫切需要具有广谱抗菌活性的化合物和/或组合物。在社区和医院由细菌病原体引起的传染病发病率提高是全世界的健康问题。严重侵袭性感染据报道是癌症疗法,以及骨髓移植和重大手术中的主要并发症。感染对于患有血液恶性病和/或AIDS的免疫缺陷患者也是严重问题。
在细菌病原体中,多药耐药性在最近已明显增加。举例来说,金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(二甲氧苯青霉素耐药或MRSA)和凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase-negative Staphylococci,CoNS)菌株已经变得对最常使用的抗生素耐药,使得对它们具有均匀活性的仅有的可用抗生素是糖肽、万古霉素(vancomycin)和替考拉宁(teicoplanin)。金黄色葡萄球菌是医院获得性菌血症的主要原因之一,所述菌血症能够引起范围从表层皮肤感染到如血流感染、心内膜炎和肺炎等潜在致死性疾病的广泛范围的疾病(戴科玛(Diekema)等人,《临床感染性疾病(Clin.Infect.Dis.)》2001,32:S114-132)。已经开始对多种抗生素产生耐药性的其它人类病原体包括肺炎链球菌(Streptococcuspneumoniae)(医院内感染的主要原因)和绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)、流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)和粘膜炎莫拉氏菌(Moraxella catarrhalis)(最常见社区获得性呼吸道病原体;霍班(Hoban)等人,《临床感染性疾病(Clin.Infect.Dis.)》2001,32:S81-93)。
这些多药耐药性细菌(“超级细菌”)不仅仅限于医院,并且它们可以存在于不同场所,包括日托、学校、监狱、体育设施、机场、保健设施、养老院等。纸和塑料对于社会必不可少并且因此需要用抗菌剂处理,帮助消除这些“超级细菌”。
因此,需要新颖抗菌组合物来解决微生物对当前疗法的耐药性提高以及现有抗生素对微生物一般不具有功效两者的问题。
在化妆品和食品行业中也持续需要具有抗微生物特性的试剂,具体来说用于保存易腐性产品,而且用于可能对人类或动物身体具有不良影响的微生物的直接化妆性或治疗性处理。可以例如提到可能引起体臭、痤疮、霉菌病等的微生物。
多年来已知游离脂肪酸的抗微生物特性(卡巴拉J.(Kabara J.)等人,《抗微生物剂和化学疗法(Antimicrobial Agents and Chemotherapy)》,1972年7月;2(1):第23页-第28页)。伯格森(Bergson)等人(《抗微生物剂和化学疗法(AntimicrobialAgents andChemotherapy)》,2001年11月,第3209页-第3212页)报道癸酸和月桂酸都有效杀死酵母白色念珠菌(Candida albicans)。孙(Sun)等人(《化学-生物学相互作用(Chemico-Biological Interactions)》140(2002),第185页-第198页)鉴别了辛酸、癸酸和月桂酸的优良杀微生物特性,结论是月桂酸对革兰氏阳性细菌(gram positive bacteria)最有效,而辛酸对革兰氏阴性生物体(gram negative organism)最优。
WO 2011/061237公开包含用膜脂质乳化的游离脂肪酸或其水解衍生物的抗微生物组合物,和包含其的药物调配物。组合物可以用于治疗或预防微生物感染。它们还可以调整血液凝结速率,使其适于并入到导管锁定溶液中以及用于伤口护理。
WO 99/51218公开一种杀生物组合物,其为大体上不含苯甲酸的酸或其衍生物的掺合物并且包含乳酸和选自甲酸、乙酸和丙酸的至少一种其它酸的混合物。在GB 1,194,863中描述了用于作物的防腐剂组合物,其包含70重量%磷酸、20重量%丙酸和5重量%乳酸。
US7727568公开一种抗微生物组合物,其包含至少20重量%乳酸或其衍生物与选自氮、硫和亚磷酸以及其用于动物营养的混合物的无机酸的混合物。组合物可以进一步包含选自以下的至少一种其它酸:乙酸、反丁烯二酸、葡萄糖酸、(异)丁酸、山梨酸、(异)戊酸、顺丁烯二酸、苹果酸、己酸、苯甲酸以及柠檬酸。
WO2014/035246公开抗微生物组合物,其包含至少一种游离脂肪酸或其衍生物和/或药学上可接受的盐、至少一种羧酸或其药学上可接受的盐;和/或至少一种碳水化合物或其药学上可接受的盐,其中碳水化合物选自氢化碳水化合物、单糖、双糖、多糖以及其组合。这一参考案的组合物旨在提供用于治疗或预防发病机理的第一阶段以预防感染的抗微生物组合物。这一参考案还公开一种组合物,其包含至少一种游离脂肪酸和至少一种呈现杀菌特性的羧酸的组合,而至少一种游离脂肪酸和至少一种碳水化合物的组合,任选地与至少一种羧酸组合,发挥双重抗微生物作用。
WO2009/140062公开了氨基醇作为如石油和燃料等含烃组合物的添加剂,提高含烃组合物的的耐腐蚀性和抗微生物性的用途。这一参考案还公开用于所需结果的尤其优选的氨基醇是2-氨基-2-甲基-1-己醇、2-氨基-2-乙基-1-戊醇、2-氨基-2-甲基-1-辛醇、2-氨基-2-乙基-1-庚醇、2-氨基-2-丙基-1-己醇、(1-氨基环己基)甲醇、(1-氨基环辛基)甲醇、2-氨基-2-苯基-1-丙醇、(1-氨基环戊基)甲醇以及其混合物。
仍需要具有改良和/或广泛范围抗菌活性的抗微生物化合物和/或组合物。
提供这种背景信息是为了揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。不必打算承认,或不应理解为前述信息中的任一个构成针对本发明的现有技术。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种新颖组合物,其具有改良的抗菌活性。根据本发明的一个方面,提供一种抗菌组合物,其包含至少一种不饱和脂肪酸或其药学上可接受的盐,其中游离脂肪酸选自具有6到16个碳原子的游离脂肪酸;至少一种α-羟基酸或其药学上可接受的盐;以及至少一种氨基醇。
根据本发明的另一个方面,提供一种药物调配物,其包含如上文所定义的组合物和药学上可接受的载剂。
根据本发明的另一个方面,提供本发明的药物调配物的用途,其用于抑制微生物的生长和/或增殖。
根据本发明的另一个方面,提供一种杀死和/或抑制基质上微生物生长的方法,其包含施加有效量的如上文所定义的抗菌组合物。
具体实施方式
本发明提供新颖抗菌组合物和其用途。在本发明的情形下,术语“抗菌”指的是抑制、预防或根除细菌的生长或增殖并且抑制、预防或根除细菌细胞的生长或增殖。
定义
除非另外定义,本文使用的所有技术与科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。
术语“烷基”指的是具有一个到十个碳原子的直链或支链烷基。这一术语由如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、1-丁基(或2-甲基丙基)等基团进一步示范。
术语“氨基”指的是基团NRR′,其中R和R′可以独立地是氢、低碳烷基或经取代的烷基。
如本文可互换使用的术语“疗法”和“治疗”指的是打算减轻与疾病、病症或病况有关的症状、预防疾病、病症或病况发展或改变疾病、病症或病况的病变所进行的干预。因此,术语疗法和治疗以最广泛的含义使用,并且包括预防(prevention、prophylaxis)、缓和、处理、减轻或治愈各个阶段的疾病、病症或病况。这些术语涵盖预防或减轻疾病、病症或病况的进展。这些术语还涵盖导致活体的生理机能和/或生物化学改变的干预。需要疗法/治疗的那些包括已经患有疾病、病症或病况的那些以及倾向于或处于发展疾病、病症或病况风险中的那些和打算预防疾病、病症或病况的那些。本发明化合物的治疗性应用因此指的是如本文所定义的疗法或治疗。
如本文所用的术语“受试者”或“患者”指的是需要治疗的动物,包括人类和其它哺乳动物。
本发明组合物与一种或多种其它治疗剂的“组合”的给药打算包括同时(同时发生的)给药和连续给药。连续给药打算涵盖治疗剂和化合物向受试者的多种给药顺序。
如本文所用的术语“抑制”意思是减轻、中断或阻止,并且因此可以完全或部分抑制,并且可以短期或长期持续。该术语可以用于抑制已经开始的过程或作用的情形中或可以用于抑制过程或作用开始的情形中。
如本文所用,术语“约”指的是给定值的约+/-10%变化形式。应理解这类变化形式始终包括在本文提供的任何给定值中,不管有没有具体提到。
组合物
本发明提供一种抗菌组合物,其包含至少一种不饱和脂肪酸或其药学上可接受的盐;至少一种α-羟基羧酸或其药学上可接受的盐;以及至少一种氨基醇。
本发明的不饱和脂肪酸具有6到16个碳原子,优选地具有8到12个碳原子的游离脂肪酸。在一个实施例中,游离脂肪酸是十一碳烯酸。
本发明的α羟基酸可以选自乙醇酸、乳酸、柠檬酸、杏仁酸、乙二酸和丙二酸。在一个实施例中,α羟基酸是乳酸。
本发明的氨基醇可以具有下式:
其中R1和R3各自独立地是H、直链或支链烷基,R2和R4各自独立地是H、直链或支链烷基;以及R5是不存在或C1-C6亚烷基。
在一个实施例中,在上述式(I)中,R5不存在,R2和R4都是C1-C6烷基。在一个实施例中,氨基醇是2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
在一个实施例中,在上述式(I)中,R5不存在,R2是C1-C6烷基并且R4是CH2OH。
在一个实施例中,氨基醇是氨基甲基丙二醇(AMPD)。
在一个实施例中,氨基醇是单乙醇胺(MEA)。
不饱和脂肪酸、α羟基酸和氨基醇的个别浓度可以在约5重量%到约90重量%组合物总重量的范围内。
在一个实施例中,不饱和脂肪酸的浓度是约5%、10%、15%、20%、25%、30%、235%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或这些值的任何两个之间的百分比。
在一个实施例中,α羟基酸的浓度是约5%、10%、15%、20%、25%、30%、235%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或这些值的任何两个之间的百分比。
在一个实施例中氨基醇的浓度是约5%、10%、15%、20%、25%、30%、235%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或这些值的任何两个之间的百分比。
在一个实施例中,在本发明组合物中,α羟基酸的量处于约10重量%到约40重量%组合物总重量范围中,不饱和脂肪酸的量处于约40重量%到约80重量%组合物总重量的范围中,并且氨基醇的量处于约5重量%到约25重量%组合物总重量的范围中。在一个实施例中,在本发明组合物中,α羟基酸的量处于约20重量%到约30重量%组合物总重量的范围中,不饱和脂肪酸的量处于约50重量%到约70重量%组合物总重量的范围中,并且氨基醇的量处于约10重量%到约15重量%组合物总重量的范围中。在一个实施例中,在本发明组合物中,α羟基酸的量处于约10重量%到约15重量%组合物总重量范围中,不饱和脂肪酸的量处于约50重量%到约70重量%组合物总重量的范围中,并且氨基醇的量处于约20重量%到约30重量%组合物总重量的范围中。
在一个实施例中,本发明组合物包含约28.00重量%α羟基酸、约58.00重量%不饱和脂肪酸和约14.00重量%氨基醇(95%)。在一个实施例中,本发明组合物包含约25.00重量%α羟基酸、约55.00重量%不饱和脂肪酸和约20.00重量%氨基醇(95%)。在一个实施例中,本发明组合物包含约30.00重量%α羟基酸、约60.00重量%不饱和脂肪酸和约10.00重量%氨基醇(95%)。
抗菌组合物可以进一步包含至少一种粘度提高剂,即增稠剂。优选地,粘度提高剂选自黄原胶、海藻酸、琼脂、角叉菜胶、刺槐豆胶、果胶、纤维素衍生物、明胶以及其组合。
抗菌组合物可以包含至少一种乳化剂,如聚山梨醇酯(Tween)20、聚山梨醇酯40、聚山梨醇酯60、聚山梨醇酯80、聚乙二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚、聚乙二醇辛基苯酚醚、聚乙二醇烷基苯酚醚、丙三醇烷基酯、泊洛沙姆(poloxamer)、聚氧乙烯蓖麻油以及其组合。更优选地,乳化剂是聚山梨醇酯80。
抗菌组合物的用途
本发明提供本文公开的组合物单独或与已知抗微生物剂组合用于抑制、预防或根除细菌的生长和/或增殖的用途。
在一个实施例中,本发明提供一种抑制细菌生长的方法,其通过使细菌与有效量的本文公开的组合物接触来进行。
组合物具有广谱抗菌活性,在这种情况下,它们可以针对革兰氏阳性和/或革兰氏阴性细菌使用。
革兰氏阳性细菌的实例包括艰难梭菌(Clostridium difficile)、产气荚膜梭菌营养细胞(Clostridium perfringens-vegetative cell)、产芽胞梭菌营养细胞(Clostridium sporogenes-vegetative cell)、耐万古霉素粪肠球菌(Enterococcusfaecalis-vancomicyn resistant)(VRE)、粪肠球菌(Enterococcus faecium)、黄色微球菌(Micrococcus luteus)、耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、耐二甲氧苯青霉素金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus-methicillin resistant)(MRSA)、耐万古霉素金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus-vancomicyn resistant)(VRSA)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、溶血葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus)、人葡萄球菌(Staphylococcus hominis)、腐生葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)、无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumonia)、耐药性肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae-Drug Resistant)、酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)、耐红霉素A族链球菌(Streptococcus-Group A-Erythromycin-resistant)、耐克林达霉素B族链球菌(Streptococcus-Group B-Clindamycin-resistant)以及绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)、酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)和/或粪链球菌(Streptococcusfaecalis)。
革兰氏阴性细菌的实例包括鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)、多药耐药性不动杆菌(Acinetobacter-multi drug resistant)、脆弱拟杆菌(Bacteroidesfragilis)、百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)、洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia)、弯曲杆菌属(Camplylobacter species)、耐药性弯曲杆菌(Camplylobacter-drug resistant)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae,ESBL)、耐卡巴盘尼姆肠杆菌科(Enterobacteriaceae-carbapenem-resistant)、大肠杆菌(Escherichia coli)(cfu/g)4.4×105、耐药性大肠杆菌、流感嗜血杆菌(Haemophilus influenza)、幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori)、产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)、克雷伯氏肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae pneumoniae,CRE)、淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae)、耐药性淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae-drug resistant)、脑膜炎双球菌(Neisseria meningitides)、奇异变形杆菌(Proteusmirabilis)、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)(cfu/g)3.5×105、(规则)绿脓杆菌、多药耐药性绿脓杆菌、耐药性非伤寒沙门氏菌(Salmonella-non-typhoidal-drugresistant)、伤寒沙门氏菌(Salmonella typhi)、耐药性伤寒沙门氏菌(Salmonellatyphi-drug resistant)、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)、索氏志贺杆菌(Shigellasonnei)、耐药性志贺杆菌(Shigella-drug-resistant)、霍乱弧菌(Vibrio cholerae)、肠杆菌属(Enterobacter)和/或肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumonia)。
在一个实施例中,本发明的组合物可以抑制的细菌的实例包括(但不限于)粪肠杆菌(Enterobacter faecalis)、粪肠球菌(Enterococcus faecium)、大肠杆菌、大肠杆菌O157:H7、大肠杆菌(cfu/g)4.4×105、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、金黄色葡萄球菌K147、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)以及肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumonia)。
微生物学领域公认最近产生许多多重药耐性细菌菌株并且随着继续使用标准抗生素将持续产生。目前已知的耐药性细菌菌株的实例包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)和耐万古霉素粪肠球菌(vancomycin-resistant Enterococcus faecium)。
在一个实施例中,本发明的组合物可以用于抑制这类多药耐药性菌株的生长。在一个实施例中,本发明的组合物用于抑制MRSA和/或粪肠球菌的生长。
在一个实施例中,本发明的组合物用于制备抗生素组合物。
本发明的组合物可以用作抗菌清洁剂、抛光剂、颜料、喷雾、肥皂或洗涤剂的活性成分。在这类情况下,本发明的抗菌组合物一般可以介于约0.1重量%与约20重量%最终产物之间的量使用。在一个实施例中,抗菌组合物的量是约0.1重量%到5重量%。在一个实施例中,抗菌组合物的量是约0.3重量%到约5重量%。
这些组合物还可以作为抗菌剂包括在化妆品、个人护理、家用和工业产品中,例如通过抑制该等产品中的微生物的生长来提高存放期。
组合物可以调配成施用到表面来抑制上面的细菌物种生长,举例来说,如工作台面、书桌、椅子、实验室板凳、餐桌、地板、水槽、淋浴器、抽水马桶、浴缸、床架、工具或设备、门把手和窗户。或者,组合物可以调配成衣物应用,例如用于洗衣服、毛巾、被单和其它床用织物、洗碗布或其它清洁物品。
根据本发明的抗菌清洁剂、抛光剂、颜料、喷雾、肥皂或洗涤剂可以任选地含有适合溶剂、载剂、增稠剂、颜料、芳香剂、除臭剂、乳化剂、表面活性剂、湿润剂、蜡或油。根据本发明的清洁剂、抛光剂、颜料、喷雾、肥皂和洗涤剂适用于如在医院环境(用于预防医院内感染)以及家庭环境等机构中。
另外,本发明涵盖调配物中的组合物的用途,其用于杀死或抑制食品制剂中的细菌物种生长,或将手术和其它医学设备和可植入装置,包括假体关节灭菌。组合物还可以调配成用于对通常是感染病灶的留置创伤性装置,如静脉内管线和导管进行就地灭菌。
本发明另外涵盖这些组合物作为如肥皂、除臭剂、洗发剂、漱口剂、牙膏等个人护理物品中的活性成分的用途。用于个人护理应用的许多组合物对细菌生长敏感并且因此需要向这些组合物中并入有效抗菌材料。
在一个实施例中,本发明提供一种含有如本文所定义的组合物的调配物,其作为药学上可接受的皮肤清洁剂用于外用用途。在一个实施例中,本发明的组合物还可以用作皮肤化妆组合物。
抗菌剂可以使用所属领域中已知的技术并入个人护理调配物中。因此,抗菌剂可以适合液体介质中的溶液、乳液或分散液的形式添加到个人护理调配物。或者,抗菌剂可以未经稀释就添加到个人护理调配物或可以与固体载剂或稀释剂一起添加。抗菌剂可以添加到预制个人护理调配物或可以在形成个人护理调配物期间单独地或与调配物的其它组分之一预混合添加。
本发明的抗菌组合物一般可以介于0.1重量%与20重量%个人护理组合物之间的量使用。在一个实施例中,抗菌组合物的量介于0.1重量%与5重量%之间。在一个实施例中,抗菌组合物的量是约0.3重量%到约5重量%。
抗菌组合物的药物调配物和给药
为了用作治疗受试者体内的细菌感染或与其相关的病症或疾病的治疗剂,通常在给药之前对本发明的抗菌组合物进行调配。因此,本发明提供药物调配物,其包含一种或多种本发明的组合物和药学上可接受的载剂、稀释剂或赋形剂。本发明药物调配物通过标准程序使用众所周知并且容易获得的成分制备。在制备本发明的组合物时,活性成分通常将与载剂混合或用载剂稀释,或封闭于载剂内,并且可以采取胶囊、药囊、纸或其它容器形式。
包含根据本发明的抗菌组合物的药物调配物可以视所需治疗和打算处理的区域而定用许多方式调配。给药可以是局部(包括眼部和给药到粘膜,包括经阴道和直肠传递)、肺(例如通过吸入或吹入粉末或气雾剂,包括通过喷雾器);气管内、鼻内、表皮和经皮、经口或肠胃外给药。肠胃外给药包括静脉内、动脉内、皮下、腹膜内或肌肉内注射或输注;或颅内给药,例如鞘内或脑室内给药。
为了给药个体用于治疗感染或疾病,本发明还涵盖将包含抗菌组合物的药物调配物调配成口服剂型,如片剂、胶囊等。为此目的,组合物可以与常规载剂,如碳酸镁、硬脂酸镁、滑石、糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、黄芪胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、低熔点蜡、可可油等组合。需要时,还可以采用稀释剂、调味剂、增溶剂、润滑剂、悬浮剂、粘合剂、片剂崩解剂等。抗菌组合物可以与或不与其它载剂一起囊封。根据本发明,任何固体和液体调配物中抗菌组合物的比例将至少足以在经口给药时赋予打算治疗的个体所需活性。本发明另外涵盖肠胃外注射抗菌组合物,在该情况下,组合物调配成含有其它溶质,例如足够生理食盐水或葡萄糖以使溶液等张的灭菌溶液。
对于通过吸入或吹入给药,抗菌组合物可以调配成水溶液或部分水溶液,其接着以气溶胶形式使用。本发明的抗菌组合物的水性调配物还可以滴耳剂或滴眼剂,或眼科溶液形式使用。本发明另外涵盖抗菌组合物的局部使用。为此目的,它们可以调配成药学上可接受的媒剂中的撒粉剂、乳霜或乳液,其施用到皮肤的受影响部分。
打算用于经口使用的组合物可以根据所属领域中已知用于制造药物调配物的程序来制备,并且这类调配物可以另外含有一种或多种甜味剂、调味剂、着色剂、防腐剂或其组合以便提供药学上精致并且适口的制剂。片剂通常含有与适于制造片剂的药学上可接受的无毒赋形剂掺合的抗菌组合物,该等赋形剂如惰性稀释剂,例如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠;造粒剂和崩解剂,例如玉米淀粉或海藻酸;粘合剂,例如淀粉、明胶或阿拉伯胶,以及润滑剂,例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石。片剂可以未经包覆,或它们可以通过已知技术包覆以延迟在胃肠道中的崩解和吸收,并且由此在更长时间段内提供持续作用。举例来说,可以采用时间延迟物质,如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯。
经口使用的调配物还可以硬明胶胶囊的形式呈现,其中抗菌组合物与例如碳酸钙、磷酸钙或高岭土等惰性固体稀释剂混合;或以软明胶胶囊的形式呈现,其中活性成分与例如花生油、液体石蜡或橄榄油等水或油状介质混合。
水性悬浮液通常含有与适于制造水性悬浮液的赋形剂掺合的抗菌组合物,该等赋形剂如悬浮剂(例如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、黄芪胶和阿拉伯胶);分散剂或湿润剂,如天然存在的磷脂(例如卵磷脂),或氧化烯与脂肪酸的缩合产物(例如聚氧乙烯硬脂酸酯),或氧化乙烯与长链脂肪醇的缩合产物(例如十七亚乙基氧基鲸蜡醇),或衍生自脂肪酸和己糖醇的氧化乙烯与部分酯的缩合产物(例如聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯),或衍生自脂肪酸和己糖醇酐的氧化乙烯与部分酯的缩合产物(例如聚乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯)。水性悬浮液可以另外含有一种或多种防腐剂,例如对羟基苯甲酸乙酯或对羟基苯甲酸正丙酯;一种或多种着色剂;一种或多种调味剂,或一种或多种甜味剂,如蔗糖或糖精,或其组合。
油性悬浮液可以通过使抗菌组合物悬浮于例如花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油等植物油中或如液体石蜡等矿物油中来调配。油性悬浮液可以含有增稠剂,例如蜂蜡、硬石蜡或十六烷醇。可以添加甜味剂,如上文所述的那些甜味剂,和调味剂,以提供适口的经口制剂。这些组合物可以通过添加如抗坏血酸等抗氧化剂来保存。
适于通过添加水制备水性悬浮液的可分散粉末和颗粒提供与分散剂或湿润剂、悬浮剂以及一种或多种防腐剂掺合的抗菌组合物。适合分散剂或湿润剂和悬浮剂由上文提及的那些试剂例示。也可以存在例如甜味剂、调味剂以及着色剂等额外赋形剂。
本发明的药物组合物还可以呈水包油乳液形式。油相可以是植物油,例如橄榄油或花生油,或矿物油,例如液体石蜡,或其混合物。适合乳化剂可以是天然存在的胶状物(例如阿拉伯胶或黄芪胶);天然存在的磷脂(例如大豆卵磷脂),和衍生自脂肪酸和己糖醇酐的酯或部分酯(例如脱水山梨糖醇单油酸酯),以及部分酯与氧化乙烯的缩合产物(例如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯)。乳液还可以含有甜味剂和调味剂。
糖浆和酏剂可以用例如丙三醇、丙二醇、山梨糖醇或蔗糖等甜味剂来调配。这类调配物还可以含有一种或多种镇痛剂、防腐剂或调味剂以及着色剂,或其组合。
药物调配物可以呈灭菌可注射水溶液或油性悬浮液形式。这种悬浮液可以根据已知技术使用如上文所述的合适分散剂或湿润剂和悬浮剂来调配。灭菌可注射制剂还可以是在肠胃外可接受的无毒稀释剂或溶剂中的溶液或悬浮液,例如呈1,3-丁二醇中的溶液形式。可以采用的可接受的媒剂和溶剂是水、林格氏溶液(Ringer′s solution)以及等张氯化钠溶液。另外,灭菌不挥发性油常规地用作溶剂或悬浮介质。通常,为此目的采用温和不挥发性油,如合成单甘油酯或二甘油酯。另外,在可注射剂制备中使用脂肪酸,如油酸。可注射调配物中还可以包括如局部麻醉剂、防腐剂和缓冲剂等佐剂。
本发明的组合物可以针对直肠或经阴道给药组合物的栓剂形式一起或单独给药。这些组合物可以通过混合组合物与在常温下为固体但在直肠/阴道温度下为液体的适合的非刺激赋形剂来制备,并且因此将熔融释放组合物。这类物质的实例包括可可脂和聚乙二醇。
本发明的另一调配物采用经皮传递装置(“贴片”)。这类经皮贴片可以用于提供本发明的抗菌组合物以控制量连续或不连续给药/施用。用于传递药物试剂的经皮贴片的构造和用途在所属领域中众所周知(参看例如美国专利第5,023,252号;1991年6月11日颁予,其以全文引用的方式并入本文中)。可以建构这类贴片以连续、脉冲式或按需求传递医药剂。
在一个实施例中,本发明的组合物可以并入到医学敷料中,如来自3M的Tegaderm垫(其用作传统叠片纱布,即仅帮助减少感染风险的细菌屏障)。在Tegaderm结构中,主要生物相容性伤口敷料部件由包覆有硅酮材料的纤维素纸纤维制成,并且全部支撑和附着部件由如聚乙烯、聚氨基甲酸酯、聚酯和丙烯酸酯聚合物等合成材料制成。
可能需要或必需直接或间接向脑部引入药物调配物。直接技术通常涉及向宿主的脑室系统中布置药物传递导管来绕过血脑屏障。这类用于将生物学因素传输到身体的特定解剖学区域的可植入传递系统的实例描述于美国专利第5,011,472号,其以全文引用的方式并入本文中。
打算给药的抗菌组合物的剂量不受制于所定义的界限,但通常将是有效量。一般来说,剂量将是按摩尔计的药理学活性游离形式的当量,该药理学活性游离形式在代谢释放活性游离药物实现其所需药理学和生理学作用时从剂量调配物产生。药物组合物通常调配成单位剂型,各剂量含有例如约0.05到约100mg抗菌组合物。术语“单位剂型”指的是适用作人类个体和其它动物的单位剂量的物理离散单元,各单位含有经计算产生所需治疗效果的预定量的抗菌组合物,其与适合的药物赋形剂结合。
抗菌组合物的典型日剂量处于单次剂量或分剂量约0.01到约200mg/kg体重范围内。然而,应理解实际给药的组合物的量将由医生根据相关环境决定,相关环境包括打算治疗的病况、所选给药途径、给药的实际组合物、个别患者的年龄、体重和反应,以及患者的症状的严重程度,并且因此上述剂量范围不打算以任何方式限制本发明的范围。在一些情况下,低于前述范围的下限的剂量水平可能足以胜任,但在其它状况下,可以采用较大剂量但不引起任何有害副作用,例如首先将较大剂量分成几个较小剂量以供全天给药。
针对局部给药调配的本发明的组合物适于治疗和/或预防皮肤和粘膜的细菌感染。
根据本发明的局部药物和/或皮肤化妆调配物包含与一种或多种适合赋形剂混合并且可以例如呈乳霜、软膏、凝胶、口香糖、牙膏、漱口水或洗发剂形式的抗菌组合物。
药物调配物和/或皮肤化妆调配物可以包含约0.1重量%到约20重量%本发明的抗菌组合物。在一个实施例中,抗菌组合物的量是约0.1重量%到10重量%。在一个实施例中,抗菌组合物的量是约0.1重量%到约5重量%。在一个实施例中,抗菌组合物的量是约0.3重量%到约2重量%。
可以用于根据本发明的组合物中的适合赋形剂的实例是溶剂、稀释剂、光滑剂、防腐剂、胶状物、甜味剂、涂料剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、悬浮剂、分散剂、着色剂、调味剂、不粘剂、表面活性剂、增塑剂、乳化剂、螯合剂以及润肤剂。
优选使用的溶剂是水,但也可以使用可能与水混合的醇或其它有机溶剂。
赋形剂的选择是所属领域的技术人员的正常知识的一部分,并且将主要取决于所选的药物和/或皮肤化妆形式。
举例来说,乳霜可以通过将本发明的抗菌组合物并入由液体石蜡组成的局部载剂中来制备,该液体石蜡借助于润滑剂分散于水性介质中。软膏可以通过混合TSP与如矿物油或蜡等局部载剂来制备。可以通过混合TSP与含有胶凝剂的局部载剂来制备凝胶。
根据本发明的药物和/或皮肤化妆组合物还可以是用抗菌组合物与分散有抗菌组合物的适合载剂或基质的混合物涂布和/或浸渍从而与皮肤接触进行经皮给予的编织或非编织材料。特定实例是绷带、纱布、小毛巾等。
药物和/或皮肤化妆形式的类型选择将主要取决于打算处理的区域并且是所属领域的技术人员的正常知识的一部分。举例来说,口香糖或漱口水可能更适于处理口腔,而乳霜、软膏、乳液或小毛巾可能适于面部皮肤。
术语“皮肤”根据本发明以其常规含义使用,即包括上皮组织的外部器官。术语“粘膜”也以其常见含义使用,其涉及身体的全部粘膜屏障,如胃肠、肺、舌下、面颊、直肠、阴道、鼻、尿道和眼屏障。
根据本发明的组合物优选地通过直接局部给药皮肤或粘膜区域来施加,该区域存在或假设存在细菌感染或由存在微生物引起的其它病症。感染通常部分起源于存在如创伤、裂伤或烧伤等损伤的皮肤或粘膜。在这类情况下,根据本发明的组合物可以直接施加到损伤和/或周围区域。
本发明的组合物还可以用于治疗和/或预防几种已知由细菌引起的皮肤和粘膜病症,例如牛皮癣、湿疹、痤疮等。其它处理可以包括伤口护理和烧伤护理等。
组合物的抗菌活性
候选组合物的抗菌活性可以使用所属领域中已知的标准技术测试。如所属领域中已知,组合物(a composition or composition)的抗菌活性可以导致杀死细菌细胞(即杀菌活性),或其可以导致细菌细胞生长减缓或停滞(即抑菌活性)。因此,本发明的组合物可以杀菌和/或抑菌。减缓或停滞细菌细胞生长的本发明的组合物可以适用于与其它已知抗菌剂组合处理。
体外测试
测定候选组合物抑制、预防或根除细菌细胞的生长的能力的体外方法在所属领域中是众所周知的。一般来说,这些方法涉及使所关注的细胞培养物与多种浓度的候选组合物接触并且监测细胞培养物相对于未经处理的对照培养物的生长。需要时,这类测试中还可以包括第二对照培养物,其包含与已知抗菌剂接触的细胞。
抗菌作用可以表示为通过用单个浓度的候选组合物处理产生的给定微生物的生长经预定时间段的抑制百分比(%)。这种方法提供例如在进行如MIC测定或体内测试等更深入的测试之前,评定组合物抑制细菌生长的能力的快速方法。这类测试的实例是所属领域中众所周知的体外时间-杀菌方法。
毒性测试
重要的是本发明的抗菌组合物展现低毒性。
本发明的组合物的体外急性毒性测试可以使用哺乳动物细胞株进行(参看例如艾克瓦,B.(Ekwall,B.),《纽约科学院年报(Ann.N.Y.Acad.Sci.)》,(1983)407:64-77)。适当细胞株的选择取决于候选组合物的可能应用并且可由所属领域的技术人员容易地决定。
体内毒性测试可以通过标准方法,例如通过向适当动物模型注射或引入不同浓度的候选组合物来进行。组合物可以注射一次,或可以经几天重复给药。可以通过监测动物的总体健康和体重来评估跨越适当时间段的组合物的毒性作用。
在完成评定时段之后,可以处死动物并且测定相关器官的外观和重量。
体内测试
还可以使用标准技术对测试组合物用作抗菌剂的能力进行体内测试。所属领域中已知许多动物模型,其适于测试抗菌组合物的活性并且容易获得。
进行体内测试来测定抗菌组合物的活性的方法在所属领域中众所周知。通常,体内测试包含向适当动物模型中引入足够量的所选微生物来引起感染,随后给予一种或多种剂量的测试组合物。给药方法将视所采用的组合物而变化,但可以例如通过推注输注到适合静脉(如小鼠或大鼠的尾静脉)或通过经口给药进行。动物用已知抗菌剂和/或用作为对照组的生理食盐水或缓冲剂对照溶液处理。必要时,可以按适当时间间隔向动物给予重复剂量的测试组合物。随后每天监测动物的死亡率。
额外测试
除了上述测试之外,本发明的组合物可以进行其它标准测试,如稳定性测试、生物可用性测试等。如所属领域的技术人员容易显而易知,根据本发明的组合物将需要满足特定标准来适于人类用途并且满足法规要求。因此,当已发现本发明的组合物适于动物给药时,可以进行标准体外和体内测试来测定与组合物和组合的代谢和药物动力学(PK)有关的信息(适当时包括药物-药物相互作用的数据),这些信息可以用于设计人类临床试验。
为了更好地理解本文所述的本发明,阐述以下实例。应理解,这些实例仅出于说明性目的。因此,它们不应以任何方式限制本发明的范围。
实例
通过混合50g乳酸、105g十一碳烯酸和25g AMP-95%来制备本发明的示范性组合物(组合物A)。
组合物A可溶于大部分溶剂(即丙酮、氯仿、甲醇、乙醇、苯、DMAC、DMSO)中且不损失生物活性,并且可以使用共溶剂系统溶解于水性介质中。组合物的物理性质在加热之后保持相同(没有观测到颜色改变或胶凝或蒸发)。
实例1:体外抑制革兰氏阳性细菌
在两种不同浓度下评估示范性组合物A对粪肠球菌VRE(ATCC#51575)和金黄色葡萄球菌MRSA(ATCC#33591)悬浮液的抗菌作用。
根据用两种微生物物种攻击时针对一种测试材料的抗菌特性的非GLP评估使用体外时间-杀菌方法进行测试。在评估之前制备两种不同浓度的测试材料。通过用1.0mL浓缩测试材料比100mL用于冲洗的灭菌水,USP(WFI)的比率(1∶100[v/v]倍稀释)稀释测试材料来制备测试溶液#1。通过用0.1mL组合物A比100mL WFI的比率(1∶1,000[v/v]倍稀释)稀释测试材料来制备测试溶液#2。将0.1mL攻击悬浮液等分试样接种到含有9.9mL测试溶液的试管中并日使用涡流混合器彻底混合。各攻击悬浮液暴露于各测试溶液10分钟,使用校准的分钟/秒计时器定时。经过暴露时间之后,将1.0mL等分试样从含有测试溶液/接种物的试管转移到含有9.0mL巴特菲尔德磷酸盐缓冲溶液(Butterfield′s Phosphate Buffersolution)加产物中和剂(BBP++)的单独灭菌试管中,并且使用涡流混合器彻底混合。在中和溶液中进行十倍稀释,在每次稀释之间使用涡流混合器彻底混合。使用胰蛋白酶大豆琼脂加产物中和剂(TSA+)将1.0mL和/或0.1mL各稀释液的等分试样一式两份地倾注平铺。
表1和2呈现各攻击物种的初始种群(CFU/mL)和暴露后种群(CFU/mL),以及10分钟暴露之后各测试溶液产生的Log 10和降低百分比。
表1
测试溶液#1-组合物A 1∶100[v/v]稀释1
表2
测试溶液#2-组合物A 1∶1,000[v/v]倍稀释1
注释:
1.在评估之前,使用用于冲洗的灭菌水USP稀释浓缩测试组合物。
实例2:体外抑制革兰氏阴性细菌
在两种不同浓度下评估测试材料组合物A对大肠杆菌(ATCC#BAA-2469)和克雷伯氏肺炎杆菌(ATCC#BAA-2146)悬浮液的抗菌作用。
根据用两种微生物物种攻击时针对一种测试材料的抗菌特性的非GLP评估使用体外时间-杀菌方法进行测试。在评估之前制备两种不同浓度的测试材料。通过用1.0mL浓缩测试材料比100mL用于冲洗的灭菌水,USP(WFI)的比率(1:100[v/v]倍稀释)稀释测试材料(组合物A)来制备测试溶液#1。通过用0.1mL浓缩测试材料比100mL WFI的比率(1∶1,000[v/v]倍稀释)稀释测试材料来制备测试溶液#2。将0.1mL攻击悬浮液等分试样接种到含有9.9mL测试溶液的试管中并且使用涡流混合器彻底混合。各攻击悬浮液暴露于各测试溶液10分钟,使用校准的分钟/秒计时器定时。经过暴露时间之后,将1.0mL等分试样从含有测试溶液/接种物的试管转移到含有9.0mL巴特菲尔德磷酸盐缓冲溶液加产物中和剂(BBP++)的单独灭菌试管中,并且使用涡流混合器彻底混合。在中和溶液中进行十倍稀释,在每次稀释之间使用涡流混合器彻底混合。使用胰蛋白酶大豆琼脂加产物中和剂(TSA+)将1.0mL和/或0.1mL各稀释液的等分试样一式两份地倾注平铺。
表3和4呈现各攻击物种的初始种群(CFU/mL)和暴露后种群(CFU/mL),以及10分钟暴露之后各测试溶液产生的Log 10和降低百分比。
表3
测试溶液#1-组合物A 1∶100[v/v]稀释2
表4
测试溶液#2-组合物A 1∶1,000[v/v]倍稀释2
注释:
2.在评估之前,使用用于冲洗的灭菌水USP稀释浓缩测试产物(组合物A)。
实例3:抗MRSA组合物A对动物模型的功效研究
在C57b1-6小鼠和史泊格多利大鼠(Sprague Dawley rat)中进行对组合物A的功效研究。
3a:小鼠中二甲氧苯青霉素耐药性金黄色葡萄球菌(MRSA)静脉内给药(25只小鼠C57BL/6):
通过每只小鼠中0.1mL静脉内注射的细菌储备液提供2.4×107CFU/ml适合感染剂量。在注射细菌15分钟之后经口或IP给予组合物A并且每日一次投予再持续五天。
使用每组各五只C57BL/6小鼠的五个组,并且组和处理剂量如表5中所示:
表5
na=不适用
结果
对照组1:对照组的全部5只小鼠在第5天、第6天和第7天都连续死于细菌感染。在死亡前一天,观测到生病,包括麻木(apatia)、行动受限和食欲不振。过夜后发现它们死亡。尸体没有观测到组织学改变。
IP第2组:在腹膜内组中,十只小鼠中有两只(20%)在研究第三天在第三次注射大剂量(LD50)500mg/kg组合物A之后死亡。未确认死亡原因。其余小鼠(80%)在第5天之后存活,包括MRSA给药但没有明显生病。
管饲第3组:在管饲组中,十只小鼠中有两只(20%)死亡;第3天和第7天各一只。其余小鼠(80%)在第5天之后存活,包括MRSA给药但没有明显生病。
3b:小鼠中的(MRSA)静脉内(尾静脉)给药(25只小鼠C57BL/6)
小鼠用1×107CFU/ml MRSA静脉内接种。通过经口管饲向接种过的小鼠给予测试组合物。在研究结束时,14天后,收集和培养血液进行细菌检测。
使用每组各五只C57BL/6小鼠的五个组并且如下分组:
1)5只小鼠(G1)对照组(仅MRSA)
2)5只小鼠(G2)处理500mg/kg组合物A,每天一次持续14天,IV诱发MRSA
3)5只小鼠(G3)处理100mg/kg组合物A,每天一次持续14天,IV诱发MRSA
4)5只小鼠(G4)处理50mg/kg组合物A,每天一次持续14天,IV诱发MRSA
5)5只小鼠(G5)处理25mg/kg组合物A,每天一次持续14天,IV诱发MRSA
结果
G1组到G5组的血细胞培养结果显示于图1A到1F中。除了第1组以外,来自全部给药处理动物的全部血液培养物不显示任何细菌生长。在对照组G1中,第5号小鼠在第10天IV给予金黄色葡萄球菌后死亡。其余全部动物(四只动物)显示大规模细菌生长。处理组中的动物的健康状况不受影响。
4b:史泊格-多利大鼠的大鼠完整厚度切片模型
程序(概述):
a)通过暴露约2cm2筋膜在每只麻醉大鼠的背部制造伤口部位。
b)暴露的筋膜用107CFU/mL ATCC USA300金黄色葡萄球菌的100μL悬浮液接种。
c)15分钟之后,伤口用0.4ml组合物A或灭菌生理食盐水(回收对照)处理并且每天重复,连续持续5天。处理之后五天,从伤口取拭子并且在胰蛋白酶大豆琼脂上培养,在35℃下培育过夜,并且对菌落进行计数来测定生物体存活率。
d)使用每组三只成年雄性大鼠的三个组,并且如下分组:
组:
全部动物:每天一次接收局部或经口(管饲)给予测试组合物或生理食盐水对照持续5天的9只大鼠。
第1组)接收生理食盐水(400μL/200g大鼠)的3只大鼠(对照组);局部,每日一次持续5天
第2组)用2000mg/kg组合物A(400μL/200g大鼠)处理的3只大鼠;局部,每日一次/5天
第3组)用500mg/kg组合物A(100μL/200g大鼠)处理的3只大鼠;经口给药,每日一次/5天
组分配和剂量水平
ND=未测定;na=不适用
结果
对照组
全部动物都显示伤口区域中活性细菌感染的证据。感染组织中产生浓稠黄色/绿色不透明液体,由死亡的白细胞和细菌以及组织碎片和血清组成。来自对照组的全部3只大鼠中都观测到这一现象。全部动物都存活。
局部组
在局部应用组中(参看第2组随附的图片)中,伤口外观发生显著改良,与“无处理”组(生理食盐水)相比没有脓或任何种类的分泌物。“治疗组”(局部应用)中第5天之后观测到轻微坏死。这种作用可能是由于测试材料(2000mg/kg处理,重复5天给药)。局部应用组中没有观测到生病的迹象。
管饲组
在管饲组中,全部大鼠都在第3天、第4天和第5天死亡。500mg/kg的剂量可能通过重复给予的组合物积聚造成大鼠死亡。
4b:史泊格-多利大鼠的大鼠完整厚度切片模型.
通过暴露约2em2筋膜在每只麻醉大鼠的背部制造伤口部位。各治疗组使用五只成年雄性史泊格-多利大鼠,每只有一个伤口部位。暴露的筋膜用1×107CFU/mLATCC us 300金黄色葡萄球菌的100μL悬浮液接种。15分钟之后,用0.4ml组合物A或灭菌生理食盐水(回收对照)经局部应用处理伤口,并且每天重复,连续持续14天。处理之后十四天,从伤口取的拭子在胰蛋白酶大豆琼脂上培养,在35℃下培育过夜,并且对菌落进行计数来测定生物体存活率。
使用每组各五只史泊格-多利大鼠的五个组并且如下分组:
1)5只大鼠(G1)对照组(仅MRSA)
2)5只大鼠(G2)处理25mg/kg组合物A,每天一次持续14天,直接伤口应用诱发MRSA
3)5只大鼠(G3)处理50mg/kg组合物A,每天一次持续14天,直接伤口应用诱发MRSA
4)5只大鼠(G4)处理100mg/kg组合物A,每天一次持续14天,直接伤口应用诱发MRSA
5)5只大鼠(G5)处理500mg/kg组合物A,每天一次持续14天,直接伤口应用诱发MRSA
在结束时,14天后,收集和培养来自伤口的拭子进行细菌检测。
结果
在第1组中,来自全部五只大鼠的全部五种血细胞培养物琼脂板中存在多个菌落。在第2组中,血液琼脂培养物存在来自第7号大鼠和第9号大鼠的两个小菌落。在第3组中,血液琼脂培养板显示存在来自第12号到第14号大鼠的四个小菌落。在第1组中,血液琼脂培养板中没有观测到菌落。
处理伤口的全部组都显示没有感染的迹象。全部伤口都100%愈合。在对照组中,伤口感染。
实例5:经口剂量和局部应用毒性研究
在BALB/C小鼠中进行重复剂量经口毒性和局部应用毒性研究以确定重复经口或局部给药之后组合物A的安全性。
5a:两周重复剂量经口毒性研究
程序
通过以0mg/kg/天(40μl/20g橄榄油)、1000mg/kg/天(40μl/20g组合物A)、300mg/kg/天(40μl/20g组合物A)以及100mg/kg/天(40μl/20g组合物A)剂量经口管饲每天向BALB/C小鼠(n=每组5只雄性和5只雌性)给予组合物A持续14天。
在给药时段期间,每天在给药之后立即观测动物的毒性临床迹象并且给药之后6小时再次观测动物的毒性临床迹象。
对测试时段期间死亡或在垂死状态处死的动物进行尸体解剖,器官称重并且收集用于组织病理学分析。在尸体解剖,器官称重并且固定用于组织病理学分析之后24小时,将存活动物处死。
在时间0(给药前)、第1天(24小时)、第7天,以及第14天(研究结束)时从各动物收集血液和尿液并且针对血液学、CBC、血液化学和尿分析进行分析。
结果
测试组合物以高达1000mg/kg/天经口给予显示对雄性或雌性小鼠的体重或体重增加没有作用。
血液学-任何剂量下的一些显著不同数值与药物不相关。
临床化学-在任何剂量下都不存在药物作用
尿液分析-在任何剂量或时间点都不存在药物作用
大体病理学-我们推断观测到的差异与测试组合物不相关。
组织病理学-一些发现或附带发现与任何剂量的组合物A不相关。
在14天的整个研究持续期间,小鼠中没有观测到生病。
上述结果确认经口给予大剂量(1000mg/kg)的组合物A不会产生任何不良影响。
5b:两周重复剂量局部应用毒性研究
程序
通过以0mg/kg/天(40μL/20g橄榄油)、1000mg/kg/天(40μL/20g组合物A)、300mg/kg/天(40μL/20g组合物A)以及100mg/kg/天(40μL/20g组合物A)剂量局部应用每天向BALB/c小鼠(n=每组5只雄性和5只雌性)给予组合物A持续14天。
将每只小鼠置于异氟醚气体麻醉下;在肩膀后部,夹起毛皮并且去除3-4mm圆形皮肤区段形成人造伤口。每天在形成的伤口上施用组合物持续14天。在第0天、第7天和第14天测量伤口区域。
在给药时段期间,每天在给药之后立即观测动物的毒性临床迹象并且给药之后6小时再次观测动物的毒性临床迹象。
对测试时段期间死亡或在垂死状态处死的动物进行尸体解剖,器官称重并且收集用于组织病理学分析。在最后一次给药之后24小时将存活动物处死,进行尸体解剖,器官称重并且固定用于组织病理学分析。
在时间0(给药前)、第1天(24小时)、第7天,以及第14天(研究结束)时从各动物收集血液和尿液并且针对血液学、CBC、血液化学和尿分析进行分析。
结果
测试组合物以高达(1000mg/kg)的剂量局部给予显示对雄性和雌性小鼠的体重或体重增加没有作用。
血液学-任何剂量下的一些显著不同数值与药物不相关。
临床化学-在任何剂量下都不存在药物作用。
尿液分析-在任何剂量或时间点都不存在药物作用。
大体病理学-我们推断观测到的差异与测试组合物不相关。
组织病理学-一些发现或附带发现与任何剂量的组合物A不相关。
在14天的整个研究持续期间,小鼠中没有观测到生病
上述结果确认局部应用大剂量(1000mg/kg)的组合物A不会产生任何不良影响。
实例6:经口剂量和局部应用毒性的毒理动力学研究
在BALB/C小鼠中进行抗菌组合物A的两周重复剂量经口毒性和局部应用毒性的毒理动力学研究来测定给药之后不同时间点时小鼠的K2EDTA血浆样品中来自组合物A的十一碳烯酸分析物的量/水平。
针对小鼠K2EDTA血浆中十一碳烯酸的定量开发出LC/MS/MS程序(M150911)。通过液-液萃取(使用MTBE作为溶剂)从小鼠K2EDTA血浆分离十一碳烯酸和内标(9-癸烯酸)。将萃取的样品转移到清洁注射小瓶中。向LC/MS/MS系统注射5μL样品进行分析。标准曲线范围是K2EDTA血浆中0.5-100μg/mL十一碳烯酸。使用50μL K2EDTA血浆样品等分试样进行样品制备和分析。全部研究样品都处于方法验证期间形成的稳定性参数内。稳定性参数包括萃取样品在15℃下在自动取样器上高达29.8小时的再注射稳定性;萃取样品在2-8∶下高达69.4小时的冷藏稳定性;未萃取样品高达5.5小时的实验台稳定性;以及高达四个冻融循环的冻融稳定性,以及QC样品在-70℃下高达25天的长期储存稳定性(足够长以覆盖研究样品储存时期)。
每个分析批次含有一组操作开始时放置的校准标准品。使用Analyst软件测定十一碳烯酸和内标的峰面积。向峰面积比率对比标准品浓度的曲线图应用二次回归(加权1/×2)获得校准曲线。如1.4.2版Analyst软件所执行从曲线参数计算样品浓度。
6a:经口剂量的毒理动力学
程序
通过以0mg/kg/天(40μl橄榄油)、1000mg/kg/天(40μl组合物A)、300mg/kg/天(40μl组合物A)以及100mg/kg/天(40μl组合物A)剂量经口管饲向BALB/C小鼠(n=每组18只雄性和18只雌性)给予组合物A,并且在给药第1天和第14天每个时间点(3、6、8、12和24小时)从六只小鼠取样连续血液样品。
1.第1组对照组-时间0.从六只小鼠(3只雄性和3只雌性)收集血液样品。
2.第2组大剂量-1000mg/kg-给药第1天和第14天时间3、6、8、12以及24小时。每个时间点收集来自六只小鼠(3只雄性和3只雌性)的血液样品。
3.第3组中等剂量-300mg/kg-给药第1天和第14天时间3、6、8、12以及24小时。每个时间点收集来自六只小鼠(3只雄性和3只雌性)的血液样品。
4.第4组低剂量-100mg/kg-给药第1天和第14天时间3、6、8、12以及24小时。每个时间点收集来自六只小鼠(3只雄性和3只雌性)的血液样品。
血液通过心脏穿刺收集(约500μL),离心,收集和汇聚各时间点的血浆,接着在-80℃下冷冻用于进一步分析。
结果
以100mg/kg剂量经口给予测试组合物,导致给药3小时后雄性小鼠的血浆中分析物不可检测。在雌性小鼠中,一只动物在这一相同剂量水平下展示可检测水平的测试组合物。
以300mg/kg剂量经口给予测试组合物,导致给药三小时后雄性小鼠和雌性小鼠的血清中不可检测的水平。在一只低剂量的雌性小鼠中可见,3小时时间点的血清血浆分析物浓度比血清分析物水平高不到3倍(1.56对比2.35μg/mL)。给药之后六小时,三只雄性或雌性中仅两只具有可检测的血清分析物水平,而在给药之后8小时,没有雄性并且有一只雌性具有可检测的分析物血浆水平。有趣的是,一只雄性在24小时还展示与6小时的水平类似的可检测的分析物水平,然而,8小时和12小时收集的血清样品展示没有可检测的分析物水平。
经口给予最高剂量水平(1000mg/kg/天)的测试组合物导致三只雄性中的两只和全部三只雌性的血清中可检测的分析物水平。这五只动物之间的分析物水平可以在0.66到6.57μg/ml范围内变化。然而,观测到的最高值6.57μg/mL比300mg/kg/天剂量水平样品发现的最高血清分析物水平高约3倍。六只测试动物中的两只存在具有可检测分析物的依序血清样品。六只测试动物中,仅一只具有分析物水平可测量的三个依序血清样品。因此,不可以执行AUC测定。另外,由于动物的数目有限和所获得的值的可变性质,也不能可靠地测定Cmax值。
6b:局部应用的毒理动力学
程序
通过以0mg/kg/天(40μl橄榄油)、1000mg/kg/天(40μl组合物A)、300mg/kg/天(40μl组合物A)以及100mg/kg/天(40μl组合物A)剂量局部应用向BALB/C小鼠(n=每组18只雄性和18只雌性)给予组合物A,并且在给药第1天和第14天每个时间点(3、6、8、12和24小时)从六只小鼠取样连续血液样品。
1.第1组对照组-时间0.从六只小鼠(3只雄性和3只雌性)收集血液样品。
2.第2组大剂量-1000mg/kg-给药第1天和第14天时间3、6、8、12以及24小时。每个时间点收集来自六只小鼠(3只雄性和3只雌性)的血液样品。
3.第3组中等剂量-300mg/kg-给药第1天和第14天时间3、6、8、12以及24小时。每个时间点收集来自六只小鼠(3只雄性和3只雌性)的血液样品。
4.第4组低剂量-100mg/kg-给药第1天和第14天时间3、6、8、12以及24小时。每个时间点收集来自六只小鼠(3只雄性和3只雌性)的血液样品。血液通过心脏穿刺(约500μL)收集,离心,收集和汇聚各时间点的血浆,接着在-80℃下冷冻用于进一步分析。
结果
以100μg/kg/天的剂量局部应用测试组合物导致雄性小鼠或雌性小鼠中血清分析物水平不可检测。在300mg/kg/天剂量水平下,血清分析物水平低于雄性小鼠中的检测水平。在雌性小鼠中,在3小时时间点,两只动物具有可检测的血清分析物水平。因为这些值是经口给予组合物的雌性小鼠中观测到的值的约一半,所以血清分析物水平可能次于梳理。这种假设的进一步支持来自在局部给药后3小时具有可检测血清分析物水平的一只雄性动物。在这种情形下,小鼠的血清分析物水平与经口给药的血清分析物水平相当。基于这些数据,测试组合物有可能经皮肤吸收,但以中等剂量局部给药之后的血清分析物水平同样可能是动物梳理的结果。
在1000mg/kg/天剂量水平下,两只雄性和两只雌性在应用之后3小时具有可检测的血清分析物水平。血清分析物水平低于以300mg/kg/天剂量局部给药之后的水平,为经口摄入次于梳理提供进一步支持。
毒理动力学研究的结果表明经口或局部途径的吸收看起来有限。因此,全身暴露也有限。
实例7:比较功效研究
在BALB/C小鼠中进行功效研究与前导抗MRSA抗生素进行比较。
7a.给药途径:经口管饲
1)万古霉素(Vancomycin)
第1组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发IP,无处理
第2组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发IP-经口处理7天
第3组(6只雄性小鼠)-无诱发-经口处理7天
第4组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发IP-用组合物A经口处理
2)克林达霉素(clindamycine)
第1组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发IP,无处理
第2组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发IP-经口处理7天
第3组(6只雄性小鼠)-无诱发-经口处理7天
第4组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发IP-用组合物A经口处理
3)红霉素(erythromycine)
第1组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发IP,无处理
第2组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发IP-经口处理7天
第3组(6只雄性小鼠)-无诱发-经口处理7天
第4组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发IP-用组合物A经口处理
7b.给药途径:局部应用
1)百多邦(bactroban)
第1组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发(伤口应用),无处理
第2组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发(伤口应用)-处理7天
第3组(6只雄性小鼠)-无诱发-局部应用处理7天
第4组(6只雄性小鼠)-MRSA诱发(伤口应用)-用组合物A处理
比较测试的剂量
组合物A剂量是100mg/kg。对于抗生素,剂量按照RX处方转化成小鼠体重。
1-红霉素250mg/pt b.i.d.等于2.1mg/20g小鼠/天300mg总/12只小鼠红霉素500mg/pt b.i.d.等于4.2mg/20g小鼠/天
2-克林达霉素150mg/pt b.i.d.等于1.25mg/20g小鼠/天200mg总/12只小鼠克林达霉素300mg/pt b.i.d.等于2.5mg/20g小鼠/天
3-万古霉素250mg/pt b.i.d.等于2.1mg/20g小鼠/天300mg总/12只小鼠
4-将少量(0.1g)百多邦软膏施用至感染区域/20g小鼠/天。
结果
比较测试的血细胞培养物结果如下文所论述:
1.万古霉素组
第1组-MRSA诱发-无处理:从第1号、第4号、第5号、第6号小鼠取样的血样有细菌产生。
第2组-MRSA诱发万古霉素处理:第4号动物血液培养物有一个菌落的细菌生长。
第3组-无MRSA诱发万古霉素处理;全部探针都是阴性。
第4组-MRSA诱发组合物A处理:阴性。
处理之间的比较显示组合物A处理略微有优势,其中没有发现细菌,相比之下万古霉素处理显示一个菌落。
2.红霉素组
第1组-MRSA诱发无处理:全部六只动物都具有阳性菌落。
第2组-MRSA诱发;红霉素处理:第1号和第2号小鼠中显示两个菌落。
第3组-没有使用红霉素的MRSA处理:全部探针都是阴性,但图片显示探针3和4,以及5和6之间有一些光反射。
第4组-用组合物A处理MRSA诱发:全部探针阴性-图片显示一些光反射。
处理之间的比较显示用组合物A处理的组(阴性结果)和呈现2个阳性菌落的用红霉素处理的组中的确切优良结果。
3.克林达霉素组
第1组-MRSA诱发-无处理:全部样品都显示阳性菌落。
第2组-MRSA诱发-克林达霉素处理:全部样品都显示阴性菌落(探针1、5和6处的光反射作用)。
第3组-无MRSA-克林达霉素处理:全部阴性(样品1、2、3和6处的光作用)。
第4组-使用组合物A的MRSA诱发处理:全部样品阴性,第6号和第2号的光作用。
用克林达霉素处理和用组合物A处理之间的比较显示都是阳性作用。
4.百多邦组-局部应用
第1组-MRSA诱发-无处理:全部样品都显示阳性菌落。
第2组-MRSA诱发-百多邦处理:第4号小鼠中血液探针阴性,伤口拭子阳性(5个菌落)
第3组-无MRSA诱发-百多邦处理;全部阴性。
第4组-MRSA诱发-组合物A处理:血液探针阴性,一个探针阳性来自第2号动物的拭子(1个菌落)。
百多邦和组合物A局部应用之间的比较显示组合物A略微有优势(百多邦中有五个菌落并且组合物A中有一个菌落)。
另外,组合物A的优势在于在整个感染伤口区域铺展和扩散但不接触被污染的区域,并且可以通过液滴施加,相比之下,百多邦需要与被污染的区域上的伤口直接接触。所用的组合物A的最低浓度是100mg/kg。
实例7:OECD牛角膜混浊度和透过率测试(BCOP)
使用特莱斯方法(Draize methodology)的替代测试组合物A的可能眼部刺激。这一方案是基于测试化学物质的当前OECD指南#437中所述的方法。
方法:
向每组三个牛角膜给予0.75ml组合物A、最小必需培养基(MEM)(阴性对照)或100%乙醇(阳性对照)。每组经给药的角膜10分钟暴露之后,测定混浊度测量值和钠荧光素渗透率。结果概述于表6中:
表6
基于低于3的体外刺激评分,根据第127号EURL DB-ALM方案,认为组合物A无刺激。
实例8:3T3中性红色摄入光毒性分析法
通过中性红色摄入评定测试组合物对3T3细胞的细胞毒性和光毒性(在有或无UVA光存在的情况下)。将基于测试化学物质的OECD指南:第432号的3T3中性红色摄入光毒性分析法(3T3NRU PT)设计成在体外细胞毒性分析法中使用BALB/C 3T3小鼠纤维母细胞细胞株作为测试系统检测由测试组合物与太阳模拟UVA+可见光的组合作用所诱发的光毒性。
分析法鉴别在全身应用后可能展现体内光毒性的水溶性化合物(或调配物)。
对含有0.1%测试组合物于1%DMSO/HBSS溶液中的溶液进行紫外光-可见光(UV-VIS)光谱扫描。扫描显示大部分吸收发生在低于紫外光A(UVA)和紫外光B(UVB)区域(OD280到OD400)并且不应对3T3分析法的结果具有任何影响。对于3T3分析法的测距筛选和决定性测试,将BALB/C 3T3细胞接种于重复96孔微量培养板的中央60个孔中并且保持在培养物中约24小时。两个96孔板接着用八种不同浓度的测试组合物预培育约一小时。预培育之后,一个板用5J/cm2剂量的模拟太阳光(SSL,含有UVA和可见光区域的波长,遮蔽>99%UVB)照射,而重复板保存在暗处(无SSL)。UV照射之后,处理介质置换成培养基并且在约24小时之后,通过三个小时的中性红色摄入测定细胞存活率。
进行测距筛选来测定决定性测试的可接受浓度。在筛选和决定性测试中使用MS计算测试物品和氯丙嗪(CPZ)阳性对照的EC50值和光刺激因子(PIF)。决定性测试的结果概述于表6中:
表6
对于无SSL和+SSL,测试组合物A的EC50值>0.1%;因此,不能计算光刺激因子(PIF)。因此不认为这种测试组合物在3T3中性红色摄入光毒性测试中具有光毒性可能。
实例9:MatTek EpiDermTM皮肤刺激测试(SIT)
在根据欧盟(EU)分类(R38或无标签)、联合国全球化学品统一分类和标签制度(GHS)分类系统(United Nations Globally Harmonized System of Classification andLabeling of Chemicals(GHS)classification system)(类别2并且无刺激),以及测试化学物质的OECD指南第439号-体外皮肤刺激:重建人类表皮测试方法(OECD Guideline forthe Testing of Chemicals No.439-In Vitro Skin Irritation:Reconstructed HumanEpidermis Test Method)鉴别和分类皮肤刺激危害的情形中,进行这种测试来预测测试物品的真皮刺激可能。这种研究基于MatTek方案体外EpiDermTM皮肤刺激测试进行设计。
MatTek EpiDermTM组织样品用测试组合物、阴性对照和阳性对照一式三份地处理,持续60分钟。在处理和随后的培育时间之后,使用甲基噻唑四唑(MTT)摄入和减少测定组织的活力。在540nm下测量各样品的吸收。活力接着表示为对照值的百分比。如果平均组织活力<50%,那么测试材料分类为刺激的;如果平均组织活力>50%,那么测试材料分类为无刺激的。结果概述于表7中:
表7
测试和对照物品身份 | 平均组织活力 | 刺激分类 |
组合物A | 106.7% | 无刺激 |
磷酸盐缓冲生理食盐水(阴性对照) | 100.0% | 无刺激 |
5%十二烷基硫酸钠(阳性对照) | 3.1% | 刺激 |
实例10:防腐剂攻击测试
进行USP-NF<51>-防腐剂攻击测试来评估用于化妆品和个人护理产品的测试组合物的抗微生物活性。
表8:攻击测试分析的结果
实例11:评估已知Tegaderm的抗微生物活性和组合物A的作用
测试来自3M的Tegaderm 3584的纤维素部分的抗微生物活性,其对多种细菌物种不显示任何抗微生物活性。向Tegaderm的3M纤维素纤维(500mg)引入5mg组合物A,导致消除99.99%大范围的细菌,包括大肠杆菌。
实例12:经稀释测试评估并入纸产品的组合物A的抗微生物活性
a)200μl大肠杆菌B在10ml TSB培养基中生长过夜。连续稀释测试显示皮氏培养皿中的高大肠杆菌活性(108CFU/mL)。将200μL大肠杆菌B和200μL组合物A分散于10ml TSB培养基中过夜。连续稀释测试显示无大肠杆菌活性,推断出并入组合物A导致99.999%大肠杆菌B和细菌噬菌体耐药性大肠杆菌B。
b)将含有200μL组合物A的0.4g云杉/松木/杉木(SPF)纸浆纸片浸没于含有200μL大肠杆菌的10mL TSB培养基中。连续稀释测试显示无大肠杆菌活性。
c)将含有200μL组合物A的0.4g SPF纸片浸没于10mL过夜培养的大肠杆菌(完全生长的108CFU/mL)中。连续稀释测试显示大肠杆菌活性降低的四倍对数(对应于大肠杆菌活性的80%降低。
实例13:经连续稀释测试评估并入塑料产品的组合物A的抗微生物活性
将1.0g聚乙烯(PE,熔点90-100℃,Mw 4000)加热到熔融(110℃),接着向PE熔融溶液添加500μl组合物A。将混合物置于平坦皮氏培养皿中达到室温并且固化成膜。在37℃下将约0.5g样品(PE-组合物A)浸没于大肠杆菌悬浮液中过夜。在连续稀释测试之后观测到全部大肠杆菌去除(108CFU/mL到零)。
DSC分析显示组合物A和PE不是可混溶的掺合物并且因此确认组合物A全部扩散释放。PE的物理结构特性应保持相同(需要进一步DMA分析来确认。)
PE/组合物A的SEM分析显示组合物A均匀包埋在PE膜中。
当组合物A与MW为约125k和100K的PE混合时,获得相同结果(完全去除大肠杆菌)。
Claims (18)
1.一种抗菌组合物,包含:
a)至少一种不饱和脂肪酸或其药学上可接受的盐,其中所述游离脂肪酸选自具有6到16个碳原子的游离脂肪酸;
b)至少一种α-羟基酸或其药学上可接受的盐;以及
c)至少一种氨基醇。
2.根据权利要求1所述的抗菌组合物,其中所述脂肪酸具有8到12个碳原子。
3.根据权利要求1或2所述的抗菌组合物,其中所述脂肪酸是十一碳烯酸或其药学上可接受的盐。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的抗菌组合物,其中所述α羟基酸是乳酸。
5.根据权利要求4所述的抗菌组合物,其中所述氨基醇具有下式:
其中R1和R3各自独立地是H、直链或支链烷基,R2和R4各自独立地是H、直链或支链烷基;以及R5是不存在或C1-C6亚烷基。
6.根据权利要求5所述的抗菌组合物,其中R2和R4都是C1-C6烷基。
7.根据权利要求1所述的抗菌组合物,其中所述氨基醇是2-氨基-2-甲基-1-丙醇、单乙醇胺或氨基甲基丙二醇。
8.一种药物调配物,包含根据权利要求1到7中任一项所述的组合物和药学上可接受的载剂。
9.根据权利要求8所述的药物调配物,其中所述调配物是用于局部给药。
10.根据权利要求9所述的药物调配物,其中所述调配物呈乳霜、乳液或凝胶形式。
11.根据权利要求8所述的药物调配物,其中所述调配物是用于经口给药。
12.根据权利要求8到10中任一项所述的药物调配物,其用于抑制细菌生长和/或增殖。
13.一种杀死和/或抑制微生物在基质上生长的方法,包含向所述基质施加有效量的根据权利要求1到7中任一项所述的抗菌组合物。
14.一种根据权利要求1到7中任一项所述的组合物的用途,其用于在有需要的哺乳动物中治疗或预防的细菌感染。
15.一种根据权利要求1到7中任一项所述的组合物的用途,其用于并入到化妆品产品、个人护理产品、清洁剂、抛光剂、颜料、喷雾、肥皂、洗涤剂、纸产品或塑料产品中。
16.一种根据权利要求1所述的组合物的用途,其用于在需要这类疗法的受试者中治疗或预防细菌感染,或与其相关联的疾病或病症。
17.根据权利要求4所述的用途,其中所述组合物与一种或多种抗微生物剂组合使用。
18.一种经皮贴片,包含根据权利要求1到7中任一项所述的组合物。
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