CN109982729B

CN109982729B - 用于下背疼痛的抗生素制剂

Info

Publication number: CN109982729B
Application number: CN201780070772.4A
Authority: CN
Inventors: L·恰普莱夫斯基; S·格斯特
Original assignee: Persica Pharmaceuticals Ltd
Current assignee: Persica Pharmaceuticals Ltd
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2037-11-16
Also published as: WO2018091895A1; KR20190084979A; US20210128454A1; EP3998092B1; US20230149297A1; EP3541442B1; KR102615354B1; US20190343761A1; JP7101694B2; ES2909236T3; JP7418858B2; DK3541442T3; CN109982729A; JP2022133382A; EP3998092A1; CN114712303A; JP2020500221A; EP3541442A1; EP3998092C0

Abstract

本发明涉及可注射组合物。更具体地，本公开涉及可注射热凝胶水凝胶制剂，其包含至少一种用于缓解和/或治疗下背疼痛的抗生素。

Description

用于下背疼痛的抗生素制剂

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月16日提交的美国临时申请号62/423,112的优先权；其全部内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及可注射药物组合物，其包含负载有用于缓解下背疼痛的抗生素的热敏水凝胶。特别地，可注射组合物包含负载有万古霉素或利奈唑胺的基于泊洛沙姆的热敏水凝胶。

背景技术

下背疼痛(lower back pain或low back pain，LBP)在全世界一般人群中是常见的。国家神经疾病和中风研究所在下背疼痛快报(Low Back Pain Fast Sheet)中发布了几乎每个人在他们的生命中的某个时候都有下背疼痛。然而，据报道，只有一小部分(约20％)LBP患者可以根据病理解剖学原因的存在或表现进行诊断(Waddell,Spine 1987,12:632-44)。结果，大约80％的LBP患者被归类为“非特异性LBP”。因此，难以诊断和治疗下背疼痛。

虽然LBP涉及不同的脊柱病理学，但已显示MRI上的Modic改变(骨水肿)与非特异性LBP之间存在正相关，平均比值比(OR)为4.5。最近由Jensen等人的系统性综述表明在非特异性LBP患者中，任何类型的Modic改变(例如，I-III型)的患病率为46％，而在一般人群中为6％(Jensen et al.,Eur.Spine J.2008,17:1407-1422)。这些发现是相关的，因为慢性下背疼痛(CLBP)很少可靠地归因于特定的病理解剖学原因。Kjaer等人在过去一年内在一般人群中的412名40岁人的样本中还观察到Modic改变与LBP之间存在强相关，特别是对于Modic 1型改变(MCI)(Kjaer et al.,Spine 2005,30:1173-80)。在Albert等人的一项研究中，对166名坐骨神经痛患者(92％来自腰椎间盘突出症)进行了评价(Eur.SpineJ.2007,16(7):977-982)。所有患者均在急性期进行磁共振成像(MRI)扫描，并在14个月后进行随访。在随访中，60％的Modic改变患者患有LBP，而在没有Modic改变的组中，只有20％患有LBP(平均比值比(OR)为6.1(2.9-13.1))(p<0.0001)。Modic改变的患病率在14个月内从25％增加到49％。

以椎骨水肿(或炎症)为特征的Modic改变涉及退变(例如，退变的椎间盘)、再生、反应性骨形成、终板水肿和组织血管肉芽形成(vascular granulation)区域的终板的破坏和裂隙(Modic et al.,Radiology,1988,166:193-199；和Modic,et al.,Radiology,1988,168:177-186)。假设Modic改变的病理学与感染有关。提出了一种疾病模型，其中盘/终板损伤和炎症刺激的持续存在形成诱因性条件。发生Modic改变的风险可能取决于盘的炎症潜能和骨髓对其反应的能力。非化脓性椎间盘内的痤疮丙酸杆菌(Proprionibacteriumacnes，P.acnes)被认为是引起Modic改变和非特异性下背疼痛的一种病原体。Stirling等人发现在53％的患者中，在腰椎间盘突出手术期间在严格无菌条件下取出的核组织被低致命性厌氧生物痤疮丙酸杆菌(P.acnes)和丙酸棒状杆菌(Corynebaterium propinquum)感染(Stirling et al.,Lancet,2001,357:2024-2025)。Corsia等人重复了Stirling的研究并在30例腰椎间盘突出症中取出突出的盘材料：71％被感染，36％被葡萄球菌(Staphylococcus)感染，18％被痤疮丙酸杆菌感染；在30例颈椎间盘突出症中，他们发现59％被感染，37％感染痤疮丙酸杆菌(Scoliosis Research Society Annual Meeting(2003)的摘要)。Agarwal等人培养了来自52名患者的材料，并且发现10名(19％)被感染，并且在其中70％，痤疮丙酸杆菌是分离出的唯一生物体(Spine J.2010,10:S45-S46)。从与Modic改变和盘退变相关的患者中分离的痤疮丙酸杆菌当接种到椎间盘中时，可以诱发盘退变和Modic改变(Chen et al.,Biomed Res Int.2016:9612437.doi:10.1155/2016/9612437.Epub 2016Jan 26；和Chen et al.,Int Orthop.2016,40(6):1291-8.doi:10.1007/s00264-016-3115-5.Epub 2016Jan 28)。最近的一项研究还证明，在将从具有MC1的有症状的人L4/5盘无菌分离出来的痤疮丙酸杆菌接种到大鼠尾部盘的一周内，痤疮丙酸杆菌增殖并诱导炎症反应和退变，并引起相邻骨髓的MC1样改变(Dudli et al.,J OrthopRes.2016,34(8):1447-1455)。

假设来自口腔和皮肤的厌氧细菌(如痤疮丙酸杆菌)可以接近该盘。由于细胞因子和丙酸的产生，相邻骨中的局部炎症可能是继发效应，其中感染在该盘中，而Modic改变是在骨中表现出的“副作用”。

在对接受腰椎间盘突出症手术的61名具有免疫能力的患者的队列研究中，在手术期间在严格无菌条件下取出核材料并测试细菌是否存在。该研究显示，46％的患者具有感染的核材料，其中84％被痤疮丙酸杆菌感染。研究还表明，具有从其培养出厌氧细菌的盘的患者的80％在之前的椎间盘突出附近的椎骨中出现了新的Modic改变，相比之下，没有鉴定出感染或厌氧细菌感染只有44％(Eur Spine J.,2013,22(4):690-696)。

抗生素治疗可有效治疗慢性下背疼痛(伴有Modic 1型改变的椎间盘突出症)。在一项背景研究中，32名CLBP患者在与Modic改变相关的腰椎间盘突出症持续长达两年的时间后，用阿莫西林-克拉维酸盐(500mg/125mg)每天3次口服治疗，持续90天。三名患者因腹泻而退出。在治疗结束和长期随访(平均10.8个月)时，在完成治疗的患者(32人中有29人)中，所有结果指标均具有临床上重要的且统计学显著的(p<0.001)改善(Br.J.SportsMed.2008,42:969-973)。Albert等人(Eur Spine J.2013,22(4):697–707)进行的关于口服抗生素(阿莫西林/克拉维酸)的另一项研究表明，接受抗生素治疗的患者个体基线评分降低30％，LBP评价量表降低2分，以及对表型表现例如腿部疼痛、过去4周内LBP的小时数、持续疼痛、MRI Modic分级、血清分析和病假天数等的继发有效性。这些结果为细菌感染可能在具有Modic改变的LBP中发挥作用的假设提供支持。

尽管一些非手术治疗方法(包括盘内注射类固醇、抗TNF-α抗体、抗生素和双膦酸盐)已经在一些未重复的临床研究中显示出一些减少Modic改变和CLBP的短期疗效，但这些方法都没有成功，并引起争议结果。针对Modic改变没有理想的治疗方法。

在此背景下，本领域需要解决治疗、缓和、预防和/或减轻发现与骨骼、关节、韧带和/或肌腱的疾病、状况或病症(特别是与Modic改变或骨水肿相关的那些)同时发生的疼痛的方式。本发明提供了用于缓解、治疗和预防下背疼痛的抗生素的药物组合物、制剂。特别地，本发明提供了抗生素制剂，其可以增加抗生素向患病的盘和椎骨的递送，因此改善了Modic改变和LBP的治疗功效。

发明内容

本发明提供了包含适合递送到感染的脊柱部位的抗生素作为活性成分的药物组合物和制剂，其用于治疗、预防、改善和/或减轻与骨、关节、韧带或肌腱的临床状况同时发生的一种或多种类型的疼痛或表型表现。还提供了试剂盒、包装和使用它们的方法。

根据本发明，组合物和制剂在低温下是水性溶液，而在响应于温暖的体温时原位形成水凝胶。本发明的制剂是可注射的和热敏的。

在一些实施方案中，本发明的药物组合物包含有效量的至少一种抗生素。抗生素可选自万古霉素(vancomycin)和利奈唑胺(linezolid)。在一个实施方案中，抗生素是万古霉素，包括万古霉素盐或游离碱。万古霉素可以按组合物的重量或体积计以约1％至约50％加载到药物组合物中。在一些方面，其可以按组合物的重量或体积计以约1％至约30％、或约1％至约20％、或约2.5％至约20％加载。在一个方面，组合物可以加载1％(10mg/ml)、2.5％(25mg/ml)、5％(50mg/ml)、10％(100mg/ml)、20％(200mg/ml)或50％(500mg/ml)万古霉素。在另一个实施方案中，抗生素是利奈唑胺。利奈唑胺可以按组合物的重量或体积计以约1％至50％加载到药物组合物中。在一些方面，其可以按组合物的重量或体积计以约1％至约20％或约2.5％至约20％加载。在一个方面，组合物可包含约1％(10mg/ml)、2.5％(25mg/ml)、5％(50mg/ml)、10％(100mg/ml)、20％(200mg/ml)或50％(500mg/ml)的利奈唑胺。

在一些实施方案中，本发明的药物组合物包含至少一种药学上可接受的可生物降解和生物相容的聚合物，其在响应于温度升高时形成水凝胶。在一些方面，热敏聚合物是泊洛沙姆407。本发明的药物组合物可包含按组合物的重量或体积计约5％至约20％的泊洛沙姆407。优选地，它可以包含按组合物的重量或体积计约10％至约20％的泊洛沙姆407。本发明的药物组合物可进一步包含按组合物的重量或体积计约5％至约20％的另一种泊洛沙姆，例如泊洛沙姆188。

在一些实施方案中，本发明的药物组合物还可包含一种或多种赋形剂以增加利奈唑胺的溶解度。在一些方面，赋形剂是环糊精。该组合物可包含按组合物的重量或体积计约15％至约40％的环糊精。在一个实例中，它可包含约20％、25％或30％的环糊精。

在一些实施方案中，可以将本发明的药物组合物制备成运载体(vehicle)以促进注射。在一个方面，促进注射的运载体包括不透射线的染料，例如碘海醇(Iohexal)、碘帕醇(Iopamidol)、碘昔兰(Ioxilan)、碘普罗胺(Iopromide)、碘克沙醇(Iodixanol)、泛影酸盐(Diatrizoate)、甲泛影酸盐(Metrizoate)或碘克沙酸盐(Ioxaglate)。包含本发明组合物的可注射运载体可在骨、关节、韧带或肌腱(例如椎骨)处或其附近局部施用。

在一些实施方案中，组合物可以形成用于局部递送抗生素的可注射热敏水凝胶。最佳制剂为局部治疗下背疼痛提供了有效量的抗生素。

本发明的制剂可以在腰椎间盘和/或相邻的椎骨、韧带、肌肉和关节中施加至有需要的受试者，并且该施加通过开放手术或通过注射或通过显微手术或经皮技术来进行。

在一些实施方案中，本发明提供了试剂盒，其包含本发明的组合物、运载体和用于施用本发明的无菌可注射制剂的注射器和/或针头。

附图简述

图1显示了用万古霉素预防性治疗后的金黄色葡萄球菌(S.aureus)增殖。

图2显示了在泊洛沙姆水凝胶中配制的万古霉素和利奈唑胺的代表性累积释放。

图3显示了在治疗模型中以不同制剂给予利奈唑胺和万古霉素时每个盘的细菌金黄色葡萄球菌负荷的评估。

图4是当以不同制剂给予利奈唑胺和万古霉素时无菌盘的百分比的直方图。

发明详述

前面已经相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便可以更好地理解随后的本发明的详细描述。在下文中将描述本发明的附加特征和优点，其形成本发明权利要求的主题。本领域技术人员应该理解，所公开的概念和具体实施方案可以作为基础容易地用于修改或设计用于实施本发明的相同目的的其他结构。本领域技术人员还应该认识到，这种等同构造不脱离所附权利要求中所列的本发明的精神和范围。当结合附图考虑时，由以下描述将更好地理解被认为是本发明的特征(关于其组织和操作方法)的新颖特征，以及其他目的和优点。然而，应该清楚地理解，仅仅是为了说明和描述的目的提供每个附图，而其不旨在定义对本发明的限制。

本发明涉及将有效量的活性药物局部且受控地递送至患病部位或紧邻需要治疗的部位的区域。活性药物配制在热敏聚合物中，其响应于温度变化形成可降解凝胶。这些热敏载体在低温或室温下在足够长以施用到靶部位的时间段下为水性溶液，在体温下原位形成凝胶，并将携带的活性药物释放到靶部位。这样的制剂和施用可以增加活性药物在靶部位的量。

本发明是基于人体研究中的发现：下背疼痛通常与Modic改变和其中观察到细菌感染的椎间盘突出相关。因此，提供了药物组合物、制剂和方法，其用于治疗、预防、改善和/或减轻发现与骨骼、关节、韧带和/或肌腱的疾病、状况或病症同时发生的一种或多种类型的疼痛或表型表现，特别是其中与Modic改变或由细菌感染引起的骨水肿存在相关。具体地，本发明还提供了可以容易地注射到感染部位附近的部位并为患者提供疼痛治疗的制剂。

先前的研究已经证明万古霉素可以分散在泊洛沙姆基质中以控制和延长万古霉素的释放。该组合不影响泊洛沙姆基质的流变学特性或万古霉素的抗生素活性(Veyrieset al.,Int.J.Pharm.,1999,192(2):183-193)。这些先前的研究表明，热敏聚合物如泊洛沙姆可用作药物递送运载体。

Kalorewicz等人(Polim.Med,2011,41(4)3-15)在一项体外研究中表明，分散在25％pluronic F-127溶液中的万古霉素可以响应于温度升高而转化为凝胶。万古霉素从水凝胶中释放出来。万古霉素已与泊洛沙姆407配制用于局部递送至MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)感染的耳部。从凝胶基质中持续局部递送万古霉素有效地抑制了MRSA生长并在临床前模型中完全治愈由MRSA感染引起的中耳炎(Lee et al.,J Control Release,2004,96(1):1-7)。

根据本发明，描述了可用于治疗、缓和、预防或减轻与临床状况同时发生的疼痛或表型表现的组合物、制剂和方法。疼痛的类型可包括但不限于急性疼痛、亚急性疼痛、慢性或持续疼痛、局部疼痛、根性疼痛、牵涉性疼痛、躯体疼痛、放射性疼痛、神经病理性疼痛、炎性疼痛和混合性或非特定性来源的疼痛。疼痛可能存在于身体的各个部位，包括四肢、肌肉、皮肤、关节或深层组织或器官。因此，疼痛可能存在于臂、腿、手、脚、颈部、关节、骨盆或脊柱(包括颈椎、胸椎、腰椎或骶椎)。

定义为任何外在表现的表型表现无论是否被受试者感知或经历，可包括但不限于任何类型的疼痛，通常是由于疼痛导致的夜间睡眠不安、Valsalva动作期间的疼痛、腰椎主动屈曲期间的疼痛、腰椎主动伸展期间的疼痛、正颅压缩试验、弹跳试验期间的疼痛、床上翻身困难、离开座椅困难、上楼梯困难、弯腰或跪下困难和长时间站立或走路困难。表型表现可以是任何类型的疼痛、伴有疼痛或者是疼痛的致病因素(或结果)。

与疼痛同时发生的骨骼、关节、韧带和/或肌腱的疾病、状况或病症包括但不限于：Modic改变、骨水肿、腰椎间盘突出症、肌腱炎、肌腱断裂、韧带炎症、韧带断裂、耻骨联合分离(symeysiolysis)、骨盆带综合症和Scheuermann病。

疼痛或表型表现可能是(1)由疾病、状况或病症引起，(2)与疾病、状况或病症同时发生，(3)存在于疾病、状况或病症部位或其附近，或(4)前述的任何组合。如果存在，疼痛可以用以下测量：疾病特异性失能Roland Morris问卷(RMDQ)、腰背痛评定量表(LBPRS)、过去4周内下背疼痛的小时数、SF-36健康问卷、EQ-5D健康问卷、疼痛导致的病假天数以及患者报告的困扰。RMDQ、LBPRS、SF 36和EQ-5D健康问卷都是公认的且广泛使用的评级体系。引起下背疼痛的疾病的实例包括关节炎、弥漫性特发性骨肥厚(DISH或Forestier病)、坐骨神经痛、退行性椎间盘疾病、腰椎管狭窄、腰椎滑脱、椎间盘突出症、脊柱侧凸、神经根病、关节功能障碍、尾骨痛、子宫内膜异位症和骨质疏松症。

I.本发明的组合物

本发明的药物组合物和制剂包含抗生素组分与一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂的组合，以治疗、预防、改善或减轻疼痛。药物组合物和制剂可任选地包含一种或多种另外的活性物质，例如，治疗性和/或预防性活性物质。

在一些实施方案中，将组合物施用于人、人类患者或受试者。出于本公开的目的，短语“活性成分”通常是指如本文所述的将要递送的抗生素或抗生素的组合。

本文所述的药物组合物的制剂可通过药理学领域已知或以后开发的任何方法制备。通常，这种制备方法包括使活性成分与赋形剂和/或一种或多种其他辅助成分结合的步骤，然后，如果必要和/或需要，将产品分开、成形和/或包装成期望的单剂量或多剂量单位。

根据本发明的药物组合物可以作为单一单位剂量和/或作为多个单一单位剂量批量制备、包装和/或销售。如本文所用，“单位剂量”是离散量的包含预定量的活性成分的药物组合物。活性成分的量通常等于施用于受试者的活性成分的剂量和/或这种剂量的方便分数，例如这种剂量的一半或三分之一。

本发明的药物组合物可包含在热敏水凝胶中配制的治疗有效量的抗生素和至少一种药学上可接受的载体或赋形剂。根据本发明的药物组合物中的活性成分(即抗生素)、药学上可接受的赋形剂和/或任何另外成分的相对量将根据所治疗的受试者的身份、大小和/或状况并还根据组合物的施用途径而变化。举例来说，药物组合物可在组合物中包含0.1％至100％，例如0.5％至50％、1％至30％、5％至60％、10％至80％、至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％的活性成分。

根据本发明的药物组合物可以是可注射的。可注射药物组合物被配制成注射到椎间盘、椎间隙、关节内隙、韧带、肌腱、肌腱和骨连接处或与骨水肿相邻的部位。注射制剂包含至少一种聚合物，其在低温下形成溶液但在体温下凝胶化。热敏水凝胶将负载的抗生素携带到注射部位，其中抗生素有效抵抗感染。本发明的凝胶制剂可在注射的地方保持足够长的时间，以使抗生素扩散到盘组织中。该特征在受损的盘中特别有益，在受损的盘中当注射针被抽出时，相当一部分的流体施用可能快速地从该盘中漏出。

在一些实例中，组合物可包含至少另一种抗炎剂或另一种抗感染剂。具体地，可注射组合物包含负载有万古霉素或利奈唑胺的基于泊洛沙姆的热敏水凝胶。

在一些实施方案中，根据本发明的可注射药物组合物可包含造影剂。造影剂可以是离子剂或非离子剂，包括但不限于碘苯六醇(Iohexol)、碘帕醇、碘普罗胺、碘昔兰、碘克沙醇、碘佛醇、泛影酸盐、甲泛影酸盐、碘酞酸盐和碘克沙酸盐。

在一些实施方案中，本发明的可注射药物组合物还可包含至少一种药学上可接受的载体或赋形剂。在一些方面，赋形剂可以是环糊精。

活性成分

如背景技术中所述，下背疼痛通常与腰椎间盘突出后的Modic改变密切相关。由于经常在腰椎间盘突出的核组织中观察到厌氧细菌，因此可以将包含至少一种抗生素作为活性成分的本发明的药物组合物施用于下背疼痛患者或具有发生下背疼痛风险的患者。在一些实施方案中，施用治疗剂的受试者患有在骨、关节、韧带或肌腱处或附近的疼痛，或有在骨、关节、韧带或肌腱处或附近发生疼痛的风险。

本发明的活性剂包括杀死或抑制一种或多种靶细菌的任何抗生素。适合用于本发明的药物组合物的抗生素的代表性类型包括β-内酰胺类(包括青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类、单环内酰胺类等)、唑烷酮类、氨基糖苷类、糖肽类、脂肽类和甘氨酰环素类。适用于本发明药物组合物中的其他代表性抗生素包括万古霉素、利奈唑胺、红霉素、利福平、环丙沙星、夫西地酸、四环素、克林霉素、多西环素、米诺环素、亚胺培南、左氧氟沙星、加替沙星、莫西沙星、土霉素、氯霉素、头孢噻肟、替考拉宁、氧氟沙星、甲硝唑、磷霉素、哌拉西林、美罗培南、特地唑胺、雷得唑来、妥布霉素、瑞他帕林、达托霉素、特拉万星(televancin)、头孢洛林、头孢托罗、奥利万星(ortitavancin)、达巴万星、索利霉素或其组合。

活性剂的选择可取决于从modic盘中分离的细菌病原体。从modic盘中最经常分离的细菌病原体是葡萄球菌属(Staphylococcus spp.)和痤疮丙酸杆菌。抗生素耐药性在全世界不同的人群和地区中是变化的。为了具有稳健且广泛有效的治疗，优选覆盖痤疮丙酸杆菌和葡萄球菌属或者至少仅痤疮丙酸杆菌的常见耐药性。优选地，考虑到在与Modic改变相关的感染部位分离的病原体的耐药性谱，可以选择对任何感染部位的当前临床分离株有效的抗生素作为本发明的组合物和制剂的活性剂。

例如，本发明的药物制剂可包含用于治疗葡萄球菌属和痤疮丙酸杆菌的活性剂，葡萄球菌属和痤疮丙酸杆菌是从modic盘中分离的最常见的细菌病原体。在一些方面，本发明的药物制剂可包含至少一种抗生素，其用于治疗引起大部分所研究的感染的痤疮丙酸杆菌感染，约38％为Modic 1型患者。来自多个分别用于痤疮丙酸杆菌和葡萄球菌属的潜在抗菌治疗的现有治疗的证据鉴别了对至少一种病原体有效的几种抗生素。用于痤疮丙酸杆菌的示例性抗生素包括氯霉素、利奈唑胺、瑞他帕林、链霉素、万古霉素、替考拉宁、达托霉素、达巴万星和利福平。用于葡萄球菌属的示例性抗生素包括利奈唑胺、瑞他帕林、万古霉素、替考拉宁、达托霉素、特拉万星、达巴万星、利福平和奈替米星。

根据本发明，可以选择对痤疮丙酸杆菌和葡萄球菌都有效的抗生素作为本发明组合物和制剂的活性剂。在一些实施方案中，可以选择对痤疮丙酸杆菌和葡萄球菌都有效的抗生素的组合。这样的抗生素可选自利奈唑胺、瑞他帕林、万古霉素、替考拉宁、达托霉素、特拉万星、达巴万星和利福平。优选地，这样的抗生素可以是利奈唑胺和万古霉素。

在一个实施方案中，抗生素是万古霉素。万古霉素是一种抗革兰氏阳性细菌(包括葡萄球菌属和肠球菌属(Enterococcus)物种)的亲水性糖肽。由于其在治疗严重革兰氏阳性感染中的有效性，它通常被使用(Olsson et al.,APMIS.2012,120(10):778-785)。已经充分表征了来自多种患者群体的万古霉素和血清万古霉素浓度-时间曲线的药代动力学参数。预期将万古霉素浓度设定在相对窄的范围内可以使毒性最小化但仍然实现治疗成功。美国传染病学会(Infectious Diseases Society of America)建议浓度-时间曲线下面积(AUC):最小抑制浓度(MIC)比是预测万古霉素根除金黄色葡萄球菌的最有用的药效学参数(Rybak et al.,American J.Health system Pharmacy,2009,66(1):82-98)。增加万古霉素浓度和降低其毒性的剂量策略可以增强根除细菌和治疗感染的有效性。还显示万古霉素可以安全地用于抗感染，例如用于脊柱手术(Gans et al.,Spine(Phila Pa 1976).2013,38(19):1703-1707；和Sweet et al.,Spine(Phila Pa 1976).2011,36(24):2084-2088)。在本发明的上下文中，万古霉素对引起Modic改变的感染的有效性依赖于使万古霉素充分暴露于骨、关节、韧带和肌腱的感染区域。

在另一个实施方案中，抗生素是利奈唑胺。利奈唑胺是第一种临床使用的抵抗导致疾病的大多数革兰氏阳性细菌(包括链球菌(streptococci)、耐万古霉素肠球菌(vancomycin-resistant enterococci，VRE)和耐甲氧西林金黃葡萄球菌(MRSA))的唑烷酮(Gaudin et al.,Eur J Clin Microbiol Infect Dis.2013,32(2):195-198)。它已被成功地用于治疗患有心内膜炎和菌血症、骨髓炎、关节感染和结核病的患者，并且它经常在其他疗法失败时用于治疗并发感染(Gautier et al.,JM.J Biomater Appl.2012,26(7):811-828；Tsiolis et al.,Surg Infect(Larchmt).2011,12(2):131-135)。长期使用(例如，超过2周)利奈唑胺可能导致严重的副作用(Falagas et al.,Int.J Antimic Agents,2007,29(3):233-239)。利奈唑胺吸收良好，健康志愿者的生物利用度约为100％。利奈唑胺可以相对快速地渗透到组织中，以达到4mg/L的MIC。它还可以渗透到椎间盘和周围组织(Komatsu et al.,Eur Spine J.2010,19(12):2149–2155)。利奈唑胺的成功率较高可能发生在AUC：MIC值为80-120并且当在整个给药间隔内，浓度维持高于MIC(Dryden,J.Antimicrob.Chemother.2011,66(suppl4):iv7-iv15的综述)。

至少部分地基于靶细菌、施用方式和其他决定因素提供有效量的本发明的组合物。通常，有效量的组合物有效杀死或抑制靶细菌，并减少患者的疼痛或发生疼痛的风险。

在一些实施方案中，本发明的抗生素的有效剂量水平高于靶细菌的最小抑制浓度(MIC)。

在某些实施方案中，靶细菌是厌氧细菌，例如痤疮丙酸杆菌、丙酸棒状杆菌或葡萄球菌属的那些。

在某些实施方案中，提供了含有一种或多种抗生素的组合治疗剂。抗生素可以是万古霉素和利奈唑胺。

1.伴随药物

伴随(或组合给予的药物)药物可以与本发明的活性成分一起施用。在某些实施方案中，还施用抗炎药，例如阿司匹林、布洛芬、酮洛芬、萘普生、cefacoxib、罗非昔布、帕瑞昔布、塞来昔布、伐地昔布和吲哚美辛。在某些实施方案中，还施用疼痛缓解药物，例如对乙酰氨基酚、吗啡、羟考酮和可待因。联合药物还可包括非处方疼痛缓解贴剂、药物和/或软膏。

造影剂

虽然先前的研究表明泊洛沙姆包埋的抗生素(包括万古霉素和利奈唑胺)可用于受控和持续地释放抗生素以增加其抑制细菌增殖的有效性(Veyries et al.,Int.J.Pharm.,1999,192(2):183-193；Veyries et al.,Antimicrob Agents Chemother.,2000,44(4):1093-1096；Kalorewicz et al.,Polim.Med,2011,41(4)3-15；和Lee et al.,J Control Release,2004,96(1):1-7)，这些先前的研究都没有研究添加其他药物载体如造影剂的影响。在本发明中进行的实验表明，将造影剂碘苯六醇添加到包含万古霉素或利奈唑胺的制剂中增加了组合物的射线照相可视性，以监测其向患病部位的递送。

根据本发明，本发明的抗生素组合物可包含放射性造影剂。在本发明抗生素制剂中添加放射性造影剂将有助于临床从业者(如医生)看到所施用的产品，并使用荧光检查监测被施用的盘的状况。这种实时信息可以帮助从业者决定何时停止注射，此时盘充满并且开始泄漏。造影剂可以是选自泛影酸盐、甲泛影酸盐和碘克沙酸盐等的离子剂，或选自碘苯六醇、碘帕醇、碘普罗胺、碘克沙醇、碘昔兰、碘佛醇等的非离子型造影剂。优选地，造影剂是非离子剂。

II.药物制剂

本发明提供了用于将本文所述的抗生素组合物施用于患病部位(或多个部位)的药物制剂，其用于治疗、预防、改善或减轻疼痛并同时消除颈椎、胸椎、腰椎或骶椎中的细菌感染。制剂可包含抗生素组合物和复合物与一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂的组合。药剂的配制和/或生产中的一般考虑因素可以例如参见Remington:The Science andPractice of Pharmacy 21st ed.,Lippincott Williams&Wilkins,2005(其内容通过引用并入本文)。

可以将诸如万古霉素和/或利奈唑胺的抗生素包埋到递送运载体中以施用于有需要的受试者。此外，该制剂可以增加抗生素的稳定性和溶解性。递送运载体可适用于注射。例如，它可以是水性溶液、低粘度溶液或可逆热凝胶。运载体优选是可生物降解和生物相容的载体。如本文所用，术语“可生物降解的”和“生物可吸收的”可互换使用。本发明上下文中，生物降解或生物吸收是指在释放配制的治疗活性成分后，在生物环境中通过活生物体的作用并且更特别是在生理pH和温度下，递送材料的降解、分解、消化或消失。具体反应包括但不限于化学或酶促降解。

用于配制抗生素和本发明的组合物的可生物降解的载体可以是透明质酸(HA)、热敏水凝胶和其他聚合物生物材料。

热敏水凝胶

用于药物递送的热敏水凝胶生物材料。特别是，可使用溶液-凝胶转变温度在生理温度附近的可注射热敏水凝胶。热敏水凝胶在低温下(例如在室温下)是液体。通过体内注射，水凝胶在体温下形成非流动/硬凝胶。从溶液到凝胶的相变温度称为下临界溶解温度(LCST)。经过几个小时或几天，凝胶分解。改变制剂中组分的浓度可以允许微调凝胶的性质，例如LCST或降解速率。在掺入药剂后，水凝胶系统可原位作为持续药物释放贮库。可注射热敏水凝胶系统具有许多优点，包括药物制剂的简单性、药物的保护性环境、延长和局部的药物递送以及易于应用。

热敏水凝胶可以由合成聚合物、天然聚合物或其组合制成。在凝胶化之前，可以将药剂(例如抗生素)和合适的载体在体外与前体聚合物溶液混合，并且在体内施用后，可以原位形成载药水凝胶。

在一些实施方案中，热敏水凝胶可以由合成聚合物形成。合成聚合物可包括但不限于聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)-聚(环氧乙烷)(PEO-PPO-PPO)三嵌段共聚物(也称为

或

)及其衍生物、基于聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAM)的共聚物及其衍生物、聚(有机膦腈)和聚(乙二醇)(PEG)/可生物降解的聚酯共聚物。

或

是FDA批准的热敏合成聚合物。泊洛沙姆是非离子三嵌段共聚物，由聚氧丙烯(聚(环氧丙烷))的中心疏水链和侧翼为两个聚氧乙烯(聚(环氧乙烷))的亲水链组成。生物相容的泊洛沙姆已广泛用于药物递送和组织工程。基于泊洛沙姆的水凝胶通过调节PEO和PPO的组成以及总分子量和浓度，在某些生理温度和pH下允许可逆凝胶化。已经用于药物递送的泊洛沙姆包括但不限于

188(

F-68、FLOCOR或RheothRx)、

237(

F87)、

238(

F-88)、

F-98、

124(

L-44)、

184(L-64)、

338(

F-108)、

401(

L-121)和

407(

F-127)。一些所选的泊洛沙姆的物理化学特性和凝胶形成性质可以参见美国专利号5,702,717的表1；其内容通过引用整体并入本文。

407(Pluronic F-127)是嵌段共聚物中毒性最小的一种，并且已广泛用作药物递送系统。在纯度为20％(w/w)的浓度下，

407在室温或低于室温(～25℃)在水性溶液中是液体，但在体温(37℃)下形成软凝胶。

407由按重量计约70％PEO和30％PPO组成，平均分子量为11500。与其他泊洛沙姆一样，

407表现出热可逆的凝胶化行为。

407已用于递送许多药物、蛋白质和基因，如Gong等人所综述的(Curr.Med.Chem.2013,20,79-94；其内容通过引用整体并入本文)。在大多数情况下，载药

407水凝胶允许药物在数小时至数天内持续释放。

泊洛沙姆188是平均分子量为8400道尔顿的非离子线性共聚物，近50年前被FDA批准作为治疗试剂，以在输注前降低血液的粘度。泊洛沙姆188的表面活性剂性质使该共聚物在药物应用中非常有用。

聚NIPAAM(PNIPAAM)是另一种充分研究的热敏聚合物材料。PNIPAAM具有适合用于可注射氢的机械和凝胶化性质。PNIPAAM在低于32℃时可溶，在生理条件下在32℃或高于32℃时快速沉淀。PNIPAAM的LCST可以通过与其他单体接枝来调节。例如，PNIPAAM与更亲水的单体的共聚导致LCST升高，而PNIPAAM与更疏水的单体的共聚导致LCST降低。

PEG/可生物降解聚酯共聚物是亲水性生物相容的PEG与可生物降解的生物相容的脂族聚酯的共聚物。本文所述的PEG/聚酯共聚物包括但不限于PEG/聚丙交酯(PEG/PLA)嵌段共聚物、PEG/聚(丙交酯-共-乙交酯)(PEG/PLGA)嵌段共聚物、PEG/聚(ε-己内酯)(PEG/PCL)嵌段共聚物、PEG/聚(ε-己内酯-共-丙交酯)(PEG/PCLA)共聚物和PEG/聚[(R)-3-羟基丁酸酯](PEG/PHB)共聚物。一些基于PEG/聚酯共聚物的水凝胶的合成和性质已综述于Nguyen和Lee(Macromol.Biosci.2010,10,563–579)和Gong等人(Curr.Med.Chem.2013,20,79-94)中，其各自内容通过引用整体并入本文。作为非限制性实例，PEG/聚酯共聚物可以是基于聚(醚-酯)嵌段共聚物的任何热敏生物可降解聚合物，其描述于美国专利号5,702,717中；其内容通过引用整体并入本文。

在一些实施方案中，热敏水凝胶可以由天然聚合物形成。许多天然聚合物表现出热敏性、生物相容性和生物降解性。然而，一些天然聚合物缺乏固有的热敏性质或在生理温度之外具有热敏性。在这些情况下，需要进行改性以改善聚合物的热响应凝胶化行为。可用于形成热敏水凝胶的天然聚合物包括但不限于壳聚糖和相关衍生物、甲基纤维素、藻酸盐、透明质酸、葡聚糖和木葡聚糖。

壳聚糖是一种源自几丁质的部分脱乙酰化的线性多糖，是FDA批准的广泛用于药物递送的生物材料。作为天然聚合物，壳聚糖具有诸如生物降解性、生物相容性、无毒性和生物粘附性等优点。然而，壳聚糖未表现出热敏凝胶化行为，并且需要与其他热敏材料一起工程化以获得热敏性。作为非限制性实例，衍生自壳聚糖的热敏凝胶聚合物包括壳聚糖/β-甘油磷酸酯(GP)、PEG-g-壳聚糖、Pluronic-壳聚糖共聚物、壳聚糖-g-NIPAAM和乙二醇壳聚糖的N-乙酰化。

甲基纤维素是天然存在的多糖纤维素的衍生物。它在环境温度下具有亲水性和水溶性，但在60-80℃下变成疏水性和热敏性。由于这超出生理温度，因此需要进行改性以将转变温度降低至生理温度。作为非限制性实例，甲基纤维素可以接枝到合成聚合物如NIPAAM上。作为另一个非限制性实例，甲基纤维素可以与另一种天然聚合物如壳聚糖共混。

在其他实施方案中，可以用于开发可注射热敏水凝胶的聚合物还可包括具有聚环氧乙烷(PEO)/聚环氧丙烷(PPO)的共聚物的HA聚合物，如美国专利号9,364,545中所公开的；由两个通过线性聚(乙二醇)嵌段连接的疏水嵌段组成的两亲性三嵌段共聚物(参见例如美国专利号9,364,544)；如美国专利号7,259,225中所讨论的热敏聚磷腈水凝胶；热敏pluronic聚合物衍生物水凝胶(参见例如美国专利申请号US2010/0098762)；如PCT专利申请公开号WO2015/073066中所公开的乙二醇几丁质/孕酮；以及以下文献公开的其他聚合物：PCT专利公开号WO2001/04735、WO2007/083875、WO2015/048988和WO2015/012899，以及美国专利公开号US2013/0230495、US2015/0025106、US2016/0030581和US2016/0243026，其各自内容通过引用整体并入本文。

其他载体和赋形剂

药物制剂可另外包含药学上可接受的赋形剂，如本文所用，其包括但不限于适合于所需特定剂型的任何和所有溶剂、分散介质、稀释剂或其他液体运载体、分散或悬浮助剂、表面活性剂、等渗剂、增稠或乳化剂、防腐剂、固体粘合剂、润滑剂等。用于配制药物组合物的各种赋形剂和用于制备组合物的技术是本领域已知的(参见Remington:The Scienceand Practice of Pharmacy,21st Edition,A.R.Gennaro,Lippincott,Williams&Wilkins,Baltimore,MD,2006；其通过引用并入本文)。常规赋形剂介质的使用可以预期在本公开的范围内，除了任何常规赋形剂介质可能与物质或其衍生物不相容的情况，例如通过产生任何不期望的生物效应或其他以有害的方式与药物组合物的任何其他组分相互作用。

在一些实施方案中，药学上可接受的赋形剂可以是至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％或100％纯。在一些实施方案中，赋形剂可以批准用于人类和兽医用途。在一些实施方案中，赋形剂可以由美国食品和药物管理局批准。在一些实施方案中，赋形剂可以是药品级的。在一些实施方案中，赋形剂可以符合美国药典(USP)、欧洲药典(EP)、英国药典和/或国际药典的标准。

用于生产药物组合物的药学上可接受的赋形剂包括但不限于惰性稀释剂、分散和/或制粒剂、表面活性剂和/或乳化剂、崩解剂、粘合剂、防腐剂、缓冲剂、润滑剂和/或油。此类赋形剂可任选地包括在药物制剂中。该组合物还可包括赋形剂，例如可可脂和栓剂蜡、着色剂、包衣剂、甜味剂、调味剂和/或芳香剂。

示例性稀释剂包括但不限于碳酸钙、碳酸钠、磷酸钙、磷酸二钙、硫酸钙、磷酸氢钙、磷酸钠乳糖、蔗糖、纤维素、微晶纤维素、高岭土、甘露醇、山梨醇、肌醇、氯化钠、干淀粉、玉米淀粉、糖粉等和/或它们的组合。

本公开还包括本文描述的化合物的药学上可接受的盐。

示例性制粒和/或分散剂包括但不限于马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、羟基乙酸淀粉钠、粘土、海藻酸、瓜尔胶、柑橘渣、琼脂、膨润土、纤维素和木制品、天然海绵、阳离子交换树脂、碳酸钙、硅酸盐、碳酸钠、交联聚(乙烯-吡咯烷酮)(交聚维酮)、羧甲基淀粉钠(羟基乙酸淀粉钠)、羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素钠(交联羧甲基纤维素)、甲基纤维素、预胶化淀粉(淀粉1500)、微晶淀粉、水不溶性淀粉、羧甲基纤维素钙、硅酸铝镁

十二烷基硫酸钠、季铵化合物等，和/或它们的组合。

示例性表面活性剂和/或乳化剂包括但不限于天然乳化剂(例如阿拉伯胶、琼脂、海藻酸、海藻酸钠、黄蓍胶、chondrux、胆固醇、黄原胶、果胶、明胶、蛋黄、酪蛋白、羊毛脂、胆固醇、蜡和卵磷脂)、胶态粘土、长链氨基酸衍生物、高分子量醇、卡波姆、角叉菜胶、纤维素衍生物、脱水山梨醇脂肪酸酯(如吐温20)、聚氧乙烯酯(如聚氧乙烯单硬脂酸酯[

45]、聚氧乙烯氢化蓖麻油、聚乙氧基化蓖麻油、聚氧亚甲基硬脂酸酯和

)、蔗糖脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯(例如

)、聚氧乙烯醚、(例如聚氧乙烯十二烷基醚[

30])、聚(乙烯-吡咯烷酮)、二乙二醇单月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯、油酸钠、油酸钾、油酸乙酯、油酸、月桂酸乙酯、十二烷基硫酸钠、

F 68、

188、

407、西曲溴铵、氯化十六烷基吡啶、苯扎氯铵、多库酯钠等，和/或它们的组合。

示例性粘合剂包括但不限于淀粉(例如玉米淀粉和淀粉糊)；明胶；糖(例如蔗糖、葡萄糖、右旋糖、糊精、糖蜜、乳糖、乳糖醇、甘露醇)；天然和合成胶(例如阿拉伯胶、海藻酸钠、爱尔兰苔藓提取物、panwar胶、茄替胶、isapol外壳粘液、羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素、乙酸纤维素、聚(乙烯-吡咯烷酮)、硅酸铝镁

和落叶松阿拉伯半乳聚糖)；藻酸盐；聚环氧乙烷；聚乙二醇；无机钙盐；硅酸；聚甲基丙烯酸酯；蜡；水；醇；等等；及其组合。

示例性防腐剂可包括但不限于抗氧化剂、螯合剂、抗微生物防腐剂、抗真菌防腐剂、醇防腐剂、酸性防腐剂和/或其他防腐剂。示例性抗氧化剂包括但不限于α-生育酚、抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、丁基化羟基茴香醚、丁基化羟基甲苯、单硫代甘油、焦亚硫酸钾、丙酸、没食子酸丙酯、抗坏血酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠和/或亚硫酸钠。示例性螯合剂包括乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸一水合物、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸二钾、依地酸、富马酸、苹果酸、磷酸、乙二胺四乙酸钠、酒石酸和/或乙二胺四乙酸三钠。示例性抗微生物防腐剂包括但不限于苯扎氯铵、苄索氯铵、苯甲醇、溴硝醇、西曲溴胺、氯化十六烷基吡啶、氯己定、氯丁醇、氯甲酚、氯二甲酚、甲酚、乙醇、甘油、海克替啶、咪唑烷脲、苯酚、苯氧乙醇、苯乙醇、硝酸苯汞、丙二醇和/或硫柳汞。示例性抗真菌防腐剂包括但不限于对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、苯甲酸、羟基苯甲酸、苯甲酸钾、山梨酸钾、苯甲酸钠、丙酸钠和/或山梨酸。示例性醇防腐剂包括但不限于乙醇、聚乙二醇、苯酚、酚类化合物、双酚、氯丁醇、羟基苯甲酸酯和/或苯乙醇。示例性酸性防腐剂包括但不限于维生素A、维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、柠檬酸、乙酸、脱氢乙酸、抗坏血酸、山梨酸和/或植酸。其他防腐剂包括但不限于生育酚、乙酸生育酚、甲磺酸去铁铵、西曲溴胺、丁基化羟基茴香醚(BHA)、丁基化羟基甲苯(BHT)、乙二胺、十二烷基硫酸钠(SLS)、十二烷基醚硫酸钠(SLES)、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钾、焦亚硫酸钾、GLYDANT

对羟基苯甲酸甲酯、

115、

II、NEOLONE^TM、KATHON^TM和/或

示例性缓冲剂包括但不限于柠檬酸盐缓冲溶液、乙酸盐缓冲溶液、磷酸盐缓冲溶液、氯化铵、碳酸钙、氯化钙、柠檬酸钙、葡乳醛酸钙、葡庚糖酸钙、葡萄糖酸钙、d-葡萄糖酸、甘油磷酸钙、乳酸钙、丙酸、乙酰丙酸钙、戊酸、磷酸氢钙、磷酸、磷酸三钙、氢氧化磷酸钙、乙酸钾、氯化钾、葡萄糖酸钾、钾混合物、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸钾混合物、乙酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、柠檬酸钠、乳酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钠混合物、氨丁三醇、氢氧化镁、氢氧化铝、海藻酸、无热原水、等渗盐水、林格氏溶液、乙醇等，和/或它们的组合。

示例性润滑剂包括但不限于硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸、二氧化硅、滑石、麦芽、山萮酸甘油酯、氢化植物油、聚乙二醇、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠、亮氨酸、十二烷基硫酸镁、十二烷基硫酸钠等，以及它们的组合。

示例性油包括但不限于扁桃仁油、杏仁油、鳄梨油、巴巴苏油、佛手柑油、黑加仑籽油、琉璃苣油、杜松油、甘菊油、芥花油、葛缕子油、巴西棕榈油、蓖麻油、肉桂油、可可脂油、椰子油、鱼肝油、咖啡油、玉米油、棉籽油、鸸鹋油、桉树油、月见草油、鱼油、亚麻籽油、香叶醇、葫芦油、葡萄籽油、榛子油、牛膝草油、肉豆蔻酸异丙酯、荷荷巴油、夏威夷核果油、醒目熏衣草油、薰衣草油、柠檬油、山苍子油、夏威夷果仁油、锦葵油、芒果籽油、白芒花籽油、貂油、肉豆蔻油、橄榄油、橙油、胸棘鲷油、棕榈油、棕榈仁油、桃仁油、花生油、罂粟籽油、南瓜籽油、菜籽油、米糠油、迷迭香油、红花油、檀香油、山茶花(sasquana)油、咸(savoury)油、沙棘油、芝麻油、乳木果油、硅酮油、大豆油、向日葵油、茶树油、蓟油、椿花(tsubaki)油、香根草油、核桃油和小麦胚芽油。示例性油包括但不限于硬脂酸丁酯、辛酸甘油三酯、癸酸甘油三酯、环甲基硅酮、癸二酸二乙酯、聚二甲基硅氧烷360、肉豆蔻酸异丙酯、矿物油、辛基十二烷醇、油醇、硅油，和/或其组合。

根据配制者的判断，可以在组合物中存在赋形剂，例如可可脂和栓剂蜡、着色剂、包衣剂、甜味剂、调味剂和/或芳香剂。

制剂

本文所述的药物组合物的制剂可通过药理学领域已知或以后开发的任何方法制备。通常，这样的制备方法包括将活性成分与缀合物和/或一种或多种其他辅助成分结合的步骤。

本发明的抗生素可配制用于递送至受试者的解剖结构。所述结构可包括身体的任何结构，包括但不限于关节、关节内隙、椎间盘、椎间隙、硬膜外腔、小关节、脊神经节、韧带和其他脊柱隔室。在一个方面，本发明的抗生素和组合物配制用于递送至椎间盘中。在另一方面，本发明的抗生素和组合物配制用于递送至椎间盘间隙中。

本发明的组合物、制剂可以作为单一单位剂量和/或作为多个单一单位剂量批量制备、包装和/或销售。如本文所用，“单位剂量”是离散量的包含预定量的活性成分的药物组合物。活性成分的量通常可等于施用于受试者的活性成分的剂量和/或这种剂量的方便分数，例如这种剂量的一半或三分之一。

在一些实施方案中，本发明的制剂可以是等渗水性溶液，其适合于在人体或动物体内注射。可注射溶液具有与人的渗透压(特别是脊柱中的渗透压)相当或至少相容的渗透压。

在一些实施方案中，可以使用生物相容且可生物降解的聚合物和其他化合物来配制本发明的抗生素、组合物。制剂可以是纳米颗粒和其他可注射形式，例如水性溶液、粘稠溶液、热敏水凝胶和悬浮液。在一个方面，制剂是热敏水凝胶。聚合物载体可以在低温下以优选的浓度溶解在水性溶液中，以在施用于受试者后在体温下实现热凝胶化的形成。包含抗生素和药物组合物的水性制剂可在低温下注射。将治疗活性剂加入到聚合物溶液后，可调节聚合物的最佳浓度以形成热凝胶。治疗活性剂可以溶解、乳化或悬浮(例如微晶)在聚合物溶液中。

开发用于递送治疗药物的所需热敏水凝胶的一个问题是注射能力(injectability)或可注射性(syringeability)问题，其代表临床使用的关键问题。针内部的高粘度和过早凝胶化是这种注射能力问题的两个方面。本发明研究了适合用于人和其他动物的组合物和优化制剂的不同组合。

本发明的药物制剂包含载有有效量的抗生素的热敏水凝胶和至少一种药学上可接受的赋形剂。

在一些实施方案中，药物制剂可包含抗生素作为治疗活性剂。抗生素可包括但不限于β-内酰胺类、唑烷酮类、氨基糖苷类、糖肽类、脂肽类、甘氨酰环素类、万古霉素、利奈唑胺、红霉素、利福平、环丙沙星、夫西地酸、四环素、克林霉素、多西环素、米诺环素、亚胺培南、左氧氟沙星、加替沙星、莫西沙星、土霉素、氯霉素、头孢噻肟、替考拉宁、氧氟沙星、甲硝唑、磷霉素、哌拉西林、美罗培南、特地唑胺、雷得唑来、妥布霉素、瑞他帕林、达托霉素、特拉万星、头孢洛林、头孢托罗、ortitavancin、达巴万星、替考拉宁、奎奴普丁/达福普汀、达托霉素、头孢托罗、达巴万星、特拉万星、奥利万星、索利霉素和艾拉普林(iclaprim)或其组合。在某些方面，抗生素是万古霉素或利奈唑胺。

在一个实施方案中，本发明的药物制剂包含万古霉素，其浓度范围为按组合物的重量或体积计约1％至约50％。在一个方面，其可以加载按组合物的重量或体积计约1％至约30％、或约1％至约20％、或约2.5％至约20％的万古霉素。例如，它可包含按组合物的重量计约1％(10mg/ml)、2.5％(25mg/ml)、5％(50mg/ml)、10％(100mg/ml)、15％(150mg/ml)、20％(200mg/ml)、25％(250mg/ml)、30％(300mg/ml)、40％(400mg/ml)或50％(500mg/ml)的万古霉素。

在一些方面，包含万古霉素的制剂可以是水性溶液，其准备好施用。在其他方面，包含泊洛沙姆运载体和冻干的万古霉素的制剂在使用前混合用于再悬浮。

在另一个实施方案中，本发明的药物制剂包含利奈唑胺，其浓度范围为按组合物的重量或体积计约1％至50％。在一些方面，其可以按组合物的重量或体积计约1％至约20％、或约2.5％至约20％加载。在一个方面，组合物可包含按组合物的重量或体积计约1％(10mg/ml)、2.5％(25mg/ml)、5％(50mg/ml)、10％(100mg/ml)、20％(200mg/ml)、30％(300mg/ml)或50％(500mg/ml)的利奈唑胺。

在一些方面，包含利奈唑胺的制剂可以是在泊洛沙姆运载体中的悬浮液。在其他方面，包含利奈唑胺的制剂可以是粘稠溶液。在其他实施方案中，可以使用环糊精溶解利奈唑胺。可以将溶解的利奈唑胺配制成水性溶液。

在一些实施方案中，药物制剂包含由泊洛沙姆聚合物组成的热敏水凝胶，泊洛沙姆聚合物的量为按组合物的重量或体积计约5％至约80％，或按组合物的重量或体积计约10％至约50％，优选地按组合物的重量或体积计约10％至约30％。在一些方面，药物组合物包含按组合物的重量或体积计约5％、约8％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约70％或约80％泊洛沙姆聚合物。

在一些实施方案中，本发明的药物制剂包含泊洛沙姆407；制剂中泊洛沙姆407的最终浓度可以为按制剂的重量或体积计约2％至约20％；或按制剂的重量或体积计约5％至约20％；或按制剂的重量或体积计约10％至约20％；或按制剂的重量或体积计约15％至约20％。在一些方面，抗生素制剂可包含按制剂的重量或体积计5.0％、6.0％、7.0％、8.0％、9.0％、10.0％、10.5％、11.0％、11.5％、12.0％、12.5％、13.0％、13.5％、14.0％、14.5％、15.0％、15.5％、16.0％、16.5％、17.0％、17.5％、18.0％、18.5％、19.0％、19.5％或20.0％的泊洛沙姆407。

在其他实施方案中，本发明的药物制剂还可包含泊洛沙姆188；制剂中泊洛沙姆188的最终浓度可以为按制剂的重量计约2％至约30％或约5％至约15％；或按制剂的重量或体积计约5％至约20％，或优选地按制剂的重量或体积计约10％至约20％。

本发明的药物制剂还包含至少一种造影剂。造影剂可选自碘苯六醇、碘帕醇和碘普罗胺。举例来说，根据本发明的药物制剂可包含每毫升制剂溶液约30至约600碘，优选每毫升制剂溶液约50至约300或约75至约200碘。

在一些实施方案中，本发明的药物制剂还包含一种或多种增加抗生素(例如利奈唑胺)溶解度的赋形剂。一个实例可以是环糊精。环糊精(也称为环状直链淀粉)是环状寡糖家族，由结合在环中的糖分子组成。环糊精内部为疏水性的，外部为亲水性的。它们已被用于与疏水化合物复合以增强这些化合物的溶解度和生物利用度。环糊精可以是α-、β-和γ-环糊精，它们都被FDA批准，或者是环糊精的混合物。在一些方面，组合物可包含按组合物的重量或体积计约15％至约40％的环糊精。在一个实例中，它可包含约20％、25％或30％的环糊精。

本领域技术人员已知的其他表面活性剂、溶剂或共溶剂也可用于本发明范围内的一些实施方案中。那些另外的组分可用于调节组合物的PH值。

热敏水凝胶在低温时是水性溶液，但在加温时提供硬凝胶，抗生素可以从其扩散。经过几天，凝胶分解。制剂提供了活性剂的持续和受控释放。改变制剂中组分的浓度可以允许微调凝胶的性质，例如溶液至凝胶转变温度。

在一些实施方案中，包含热敏泊洛沙姆的制剂是下临界溶解温度(LCST)为4℃至37℃、优选4℃至25℃的水性溶液。粘稠溶液在室温下具有适合注射的低粘度。水性溶液在4℃至37℃之间经历溶液-凝胶转变。优选地，可溶性制剂可以在约32℃至约40℃，或约35℃至38℃，或约36℃至约38℃，或约36℃至约37℃下形成凝胶。水性制剂可以在34℃、35℃、36℃、37℃、37℃、38℃或39℃下凝胶化。在一个样品中，水性制剂可以在37℃下凝胶化。

表1：泊洛沙姆水凝胶的溶液至凝胶转变温度

	溶液/凝胶转变温度
		万古霉素/泊洛沙姆	36-37
利奈唑胺/泊洛沙姆	32-34

本发明的药物制剂可具有100至1000Osm/L、优选200至900Osm/L、更优选400-600Osm/L的重量克分子渗透浓度(osmolality)。例如，本发明的制剂可具有350Osm/L、400Osm/L、450Osm/L、500Osm/L、550Osm/L、600Osm/L、650Osm/L、700Osm/L、800Osm/L或900Osm/L的重量克分子渗透浓度。

在一些实施方案中，可以使用小尺寸针将本发明的热敏水凝胶制剂施用于患病部位。热凝胶在室温下的水溶性特征和水性溶液的相对低粘度使得使用小孔针成为可能。这种可注射制剂可以用小尺寸针有效地施用于患者而不显示预凝胶化。本发明的热敏凝胶制剂的另一个特征是能够以受控的速率递送治疗活性剂而不损失生物活性。在注射部位内部形成的这种水凝胶可以在体内的注射部位包埋大量的活性剂，用于在所需位置受控释放药物。

在一些实施方案中，可以将热凝胶聚合物溶解在适当体积的水性溶液中，并在注射之前将抗生素溶解或悬浮在相同的溶液中。然后将混合物注射在所需的身体部位，在那里它凝胶化，将抗生素剂包埋在凝胶化的材料中。

III.施用和给药

本发明的包含至少一种抗生素的药物组合物和/或制剂可以通过任何导致治疗有效结果的途径施用。所需的确切量将因受试者而异，取决于受试者的物种、年龄和一般状况；疾病的严重程度；特定组合物；其施用方式；及其活性模式等。

产生局部有效水平的抗生素(高于靶细菌的MIC)的肠胃外或可注射施用具有有益的结果。根据本发明，“肠胃外”施用是指药物、药品或治疗剂在口腔或消化道以外的身体任何地方施用或者发生施用。可注射施用是指注射的任何药物、药剂或治疗剂。

这将降低副作用的水平，增加患者对给药方案的依从性并且在较小的抗生素剂量下增加在作用部位的功效。肠胃外或可注射剂型的优点包括相对容易应用，用于在体内位点特异性作用的局部递送，降低给药频率而不损害治疗的有效性，增加剂量依从性等。

出于便于施用和剂量均匀性，根据本发明的药物组合物通常以剂量单位形式配制。然而，应该理解，本发明的药物组合物的施用将由主治医师在合理的医学判断范围内决定。

根据本发明，药物组合物和/或制剂可包含总剂量为l.0mg至100mg的万古霉素。在一个方面，总剂量为约1.0mg至约50mg的万古霉素，或约1.0mg至约20mg的万古霉素，或约2.0至约10mg的万古霉素或约2.0mg至约5.0mg的万古霉素或约3.0至约6.0mg的万古霉素。在其他方面，药物组合物可包含总剂量为1.0mg、2.0mg、3.0mg、4.0mg、5.0mg、6.0mg、7.0mg、8.0mg、9.0mg、10mg、15mg、20mg、25mg、30mg、45mg、50mg或100mg的万古霉素。万古霉素可以配制成盐或游离碱。

根据本发明，药物组合物和/或制剂可包含总剂量为1.0mg至500mg的利奈唑胺。在一个方面，总剂量为约1.0mg至约20mg的利奈唑胺，或约2.0mg至约5.0mg的利奈唑胺，或约10mg至约100mg的利奈唑胺，或约10mg至约200mg的利奈唑胺，或约20mg至约200mg的利奈唑胺。在其他方面，药物组合物可包含总剂量为1.0mg、2.0mg、3.0mg、4.0mg、5.0mg、6.0mg、7.0mg、8.0mg、9.0mg、10mg、15mg、20mg、25mg、30mg、45mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg、100mg、200mg、300mg、400mg或500mg的利奈唑胺。

本发明的包含至少一种抗生素的药物组合物和/或制剂可以使用有效治疗或预防疼痛的任何量和任何施用途径施用于患者。所需的确切量因受试者而异，其取决于受试者的物种、年龄和一般状况；疾病的严重程度；特定组合物、其施用途径、其活性模式、施用时间；所用特定抗生素化合物的排泄速率；治疗持续时间；与所用特定抗生素化合物组合或伴随使用的药物；以及医学领域熟知的类似因素。出于便于施用和剂量均匀性，根据本发明的组合物通常以剂量单位形式配制。然而，应该理解，本发明组合物的总用量可由主治医师在合理的医学判断范围内决定。

在一些实施方案中，本发明的药物组合物和制剂可以足以递送约1mg至总共1000mg的至少一种抗生素的剂量水平施用，以获得所需的治疗效果。在一些实施方案中，组合物可递送少于100mg的至少一种抗生素以获得所需的治疗效果。在一些实施方案中，组合物可递送少于50mg的至少一种抗生素以获得所需的治疗效果。在一些实施方案中，组合物可递送少于20mg的至少一种抗生素以获得所需的治疗效果。剂量范围可以为每活性成分或总计(如果存在多于一种活性成分)1mg至2000mg或甚至5000mg。当存在多于一种化合物时，活性成分可以以相同的量或以不同的量存在。一种活性成分可以以第二种或后续活性成分的5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或95％存在。它们可以为1-10mg、1-25mg、1-50mg、1-100mg、1-250mg、1-500mg、1-1000mg、5-50mg、10-50mg、10-100mg、10-250mg、10-500mg、10-1000mg、25-100mg、25-250mg、25-500mg、100-250mg、100-500mg、100-1000mg、500-2000mg或2000-5000mg。在一些实施方案中，剂量水平基于感染的盘确定。对于每个感染的盘，剂量范围可以为1mg至500mg。

在一些实施方案中，可以使用基于体积的给药策略。在其他实施方案中，使用单次施用(例如，单次注射)将所需剂量的抗生素递送至感染的盘。

用于肠胃外施用的液体剂型包括但不限于药学上可接受的乳液、微乳液、溶液、悬浮液、糖浆和/或酏剂。除活性成分外，液体剂型可包含本领域常用的惰性稀释剂，包括但不限于水或其他溶剂、增溶剂和乳化剂，如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙二醇和脱水山梨醇脂肪酸酯，及其混合物。在肠胃外施用的某些实施方案中，组合物可与增溶剂混合，增溶剂例如

醇、油、改性油、二醇、聚山梨酸酯、环糊精、聚合物，和/或其组合。

可以根据已知技术使用合适的分散剂、润湿剂和/或悬浮剂配制可注射制剂，例如无菌可注射水性或油性悬浮液或可注射微粒。无菌可注射制剂可以是在无毒的肠胃外可接受的稀释剂和/或溶剂中的无菌可注射溶液、悬浮液和/或乳液，例如在1,3-丁二醇中的溶液。可以使用的可接受的运载体和溶剂包括水、林格氏溶液(U.S.P.)和等渗氯化钠溶液。无菌的固定油通常用作溶剂或悬浮介质。出于此目的，可以使用任何温和的固定油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。脂肪酸如油酸可用于制备可注射制剂。

可注射制剂可以例如通过细菌截留过滤器过滤、通过辐射、通过蒸汽灭菌和/或通过在无菌固体组合物形式中掺入灭菌剂来灭菌，所述无菌固体组合物可以在使用前溶解或分散在无菌水或其他无菌可注射介质中。

在一些实施方案中，本发明的制剂和组合物可以通过单次注射或者通过在多于一个部位的多次注射在骨、关节、韧带和肌腱处或其附近施用于需要的受试者。例如，本发明的制剂和组合物可以从脊柱的同一侧或从脊柱的两侧注射到多个椎骨盘中。在其他实例中，可以将本发明的制剂和组合物注射到椎骨盘和椎骨盘间隙中。

IV.试剂盒、针头和装置

本领域已知的用于向细胞、器官和组织多次施用的方法和装置预期与本文公开的方法和组合物一起使用，作为本发明的实施方案。这些包括例如具有多个针头的那些方法和装置、采用例如管腔或导管的混合装置以及利用热、电流或辐射驱动机构的装置。

可以使用施用装置，根据本文教导的单次、多次或分次给药方案递送本发明的包含至少一种抗生素的药物组合物。根据本发明，这些多次施用装置可用于递送在本文考虑的制剂中加载的单剂量、多剂量或分剂量的抗生素。

在一些实施方案中，Mckay等人已经描述了用于递送药剂的装置，并且例如在PCT专利公开号WO2006/118804中教导，其内容通过引用整体并入本文。根据Mckay，在每个针头上具有多个孔的多个针被并入到装置中以便于区域递送到组织，例如脊柱盘的内部盘间隙。

可以在疼痛部位植入含有包含至少一种抗生素的药物组合物的装置，以将药物组合物递送到植入部位周围的组织。与口服和局部施用相比，可植入装置可以提供更加局部的药物组合物的施用，同时保持治疗剂的全身水平低或可忽略不计。已知各种固体和半固体药物递送植入物，包括聚合物和非聚合物植入物。可以注射植入物，并且可以在手术时将药物递送到更深的组织区域中。植入部位可包括但不限于骨、关节、韧带或肌腱处或其附近、椎间隙、关节内隙、肌腱和骨连接处、以及与骨水肿相邻的部位。

在某些实施方案中，可植入装置的特征在于至少一种聚合物成分。植入物可以是易侵蚀或可生物降解的植入物，例如用聚酸酐或聚丙交酯制成的植入物，或不可侵蚀或不可生物降解的植入物，例如用乙烯乙酸乙烯酯制成的植入物。植入物可以是网状物、小丸或晶片的形式。

使用针头的注射器可用于施用本发明的药物制剂。在一些情况下，针尖可以专用于特定的注射目的，例如脊柱注射。用于脊柱注射的注射器可以将针头放置在脊柱的结构或间隙中。针头可以具有来自Quincke babcock、Sprotte、Whitacre、Greene、Pitkin和Tuohy的任何类型的斜面。针的杆可以是直的或弯曲的，并且具有适合于将药物放置在脊柱中的特定位置的一定长度。例如，注射器和针头可以如美国专利号5,628,734；6,500,153；7,367,961；和8,112,159中所公开的那样设计；其各自内容通过引用整体并入本文。

在一些实施方案中，用于施用本发明的药物制剂的注射器和针头可含有配置用于原位混合药物制剂组分的特殊结构。注射器可包括一个、两个或更多个单独的腔室，药物制剂的组分分别储存在其中并刚好在注射之前混合。

定义

生物相容的：如本文所用，术语“生物相容的”意指与活细胞、组织、器官或系统相容，引起很小的损伤、毒性或被免疫系统排斥的风险或没有风险。

可生物降解的：如本文所用，术语“可生物降解的”意指能够通过活东西的作用分解成无害产品。

生物学活性：如本文所用，短语“生物学活性”是指在生物系统和/或生物体中具有活性的任何物质的特性。例如，当施用于生物体时，对该生物体具有生物学作用的物质被认为具有生物学活性。在特定的实施方案中，如果甚至是核酸分子的一部分具有生物学活性或模拟被认为是生物学相关的活性，则可以认为本发明的核酸分子具有生物学活性。

制剂：如本文所用，“制剂”包括至少一种活性成分和递送剂。

水凝胶：如本文所用，术语“水凝胶”被视为聚合物链的水不溶的、交联的三维网络加上填充在聚合物链之间的空隙的水。交联促进水不溶性并提供所需的机械强度和物理完整性。水凝胶主要是水(水的质量分数远大于聚合物的质量分数)。水凝胶保持大量水的能力意味着聚合物链必须具有至少中等的亲水特性。

LCST：如本文所用，术语“LCST”是指下临界溶解温度(LCST)，其也称为凝胶温度。在本发明的上下文中，聚合物低于其LCST时是水溶性的，但高于LCST时，聚合物的疏水域之间的化学相互作用导致聚合物溶液的凝胶化。LCST值取决于聚合物组成。对于治疗应用特别有用的聚合物是LCST值在20和温体温度之间的聚合物，因为这样的材料在室温下可溶于水性溶液并在体温(例如对于人体为37℃)下形成凝胶。

Modic改变：如本文所用，术语“Modic改变(MC)”是指与退变的盘相邻的椎骨骨髓病变，其对于盘源性下背疼痛为特异性的。

患者：如本文所用，术语“患者”是指可能寻求或需要治疗、要求治疗、正在接受治疗、将接受治疗的受试者，或针对特定疾病或状况受到经过培训的专业人员护理的受试者。

药物组合物：如本文所用，短语“药物组合物”是指改变疾病、病症和/或状况的病因的组合物。

药学上可接受的：如本文所用，短语“药学上可接受的”在本文中用于指在合理的医学判断范围内适合用于与人类和动物的组织接触而没有过多毒性、刺激、过敏反应或其他问题或并发症，与合理的利益/风险比相称的那些化合物、材料、组合物和/或剂型。

药学上可接受的赋形剂：如本文所用，短语“药学上可接受的赋形剂”是指除本文所述的化合物之外的任何成分(例如，能够悬浮或溶解活性化合物的运载体)并且在患者体内具有基本上无毒和非炎性的性质。赋形剂可包括例如：抗粘附剂、抗氧化剂、粘合剂、包衣、压缩助剂、崩解剂、染料(颜料)、润肤剂、乳化剂、填充剂(稀释剂)、成膜剂或包衣、调味剂、香料、助流剂(流动增强剂)、润滑剂、防腐剂、印刷油墨、吸附剂、悬浮剂或分散剂、甜味剂和水合水。

药学上可接受的盐：如本文所用，“药学上可接受的盐”是指所公开的化合物的衍生物，其中通过将现有的酸或碱部分转化为其盐形式(例如，通过使游离碱基团与合适有机酸反应)来修饰母体化合物。药学上可接受的盐的实例包括但不限于碱性残基(例如胺)的无机或有机酸盐；酸性残基(例如羧酸)的碱或有机盐等。代表性的酸加成盐包括乙酸盐、己二酸盐、海藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡萄糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙磺酸盐、乳糖醛酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、十二烷基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐、十一烷酸盐、戊酸盐等。代表性的碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁等，以及无毒的铵、季铵和胺阳离子，包括但不限于铵、四甲铵、四乙铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺等。本公开的药学上可接受的盐包括母体化合物的常规无毒盐，其由例如无毒无机或有机酸形成。药学上可接受的盐可以通过常规化学方法由含有碱性或酸性部分的母体化合物合成。合适的盐的列表可参见Remington’s Pharmaceutical Sciences,17th ed.,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1985,p.1418和Journal of Pharmaceutical Science,66,2(1977)，其各自通过引用整体并入本文。

药代动力学：如本文所用，术语“药代动力学”是指分子或化合物的与决定施用到活生物体的物质的命运相关的任何一种或多种性质。药代动力学分为几个领域，包括吸收、分布、代谢和排泄的程度和速率。这通常被称为ADME，其中：(A)吸收是物质进入血液循环的过程；(D)分布是物质在整个身体的体液和组织中分散或传播；(M)代谢(或生物转化)是母体化合物不可逆转化为子代谢物；(E)排泄(或消除)是指从身体中消除这些物质。在极少数情况下，一些药物不可逆地积聚在身体组织中。

药学上可接受的溶剂化物：如本文所用，术语“药学上可接受的溶剂化物”，如本文所用，是指本发明的化合物，其中合适溶剂的分子掺入晶格中。合适的溶剂是在施用的剂量下为生理上耐受的。例如，溶剂化物可以通过从包括有机溶剂、水或其混合物的溶液中结晶、重结晶或沉淀来制备。合适溶剂的实例是乙醇、水(例如，单水合物、二水合物和三水合物)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、N,N'-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N'-二甲基乙酰胺(DMAC)、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMEU)、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2-(1H)-嘧啶酮(DMPU)、乙腈(ACN)、丙二醇、乙酸乙酯、苯甲醇、2-吡咯烷酮、苯甲酸苄酯等。当水是溶剂时，溶剂化物被称为“水合物”。

部位：如本文所用，术语“部位”当涉及骨水肿或Modic改变而使用时，意指骨水肿或Modic改变的部位本身或围绕骨水肿的所有方向0.5-1英寸的环境。

分剂量：如本文所用，“分剂量”是将单个单位剂量或总治疗剂量分成两个或更多个剂量。

合成：术语“合成”是指由人工生产、制备和/或制造。

治疗剂：术语“治疗剂”是指当施用于受试者时具有治疗、诊断和/或预防作用和/或引发所需生物学和/或药理学作用的任何药剂。

治疗有效量：如本文所用，术语“治疗有效量”是指待递送的药剂(例如，抗生素、药物、治疗剂、诊断剂、预防剂等)的量，其当被施用于患有或易患疾病、病症和/或状况的受试者时，足以治疗疾病、病症和/或状况，改善疾病、病症和/或状况的症状，诊断疾病、病症和/或状况，预防疾病、病症和/或状况和/或延迟疾病、病症和/或状况的发作。

治疗有效结果：如本文所用，“治疗有效结果”是指待递送的药剂(例如，抗生素、药物、治疗剂、诊断剂、预防剂等)的量，其当被施用于患有或易患疾病、病症和/或状况的受试者时，足以治疗疾病、病症和/或状况，改善疾病、病症和/或状况的症状，诊断疾病、病症和/或状况，预防疾病、病症和/或状况和/或延迟疾病、病症和/或状况的发作。

总治疗剂量：如本文所用，“总治疗剂量”是治疗期给予或处方的量。其可以作为单一单位剂量施用。

治疗：如本文所用，术语“治疗”是指部分或完全缓和、改善、提高、缓解特定疾病、病症和/或状况，延迟其发作，抑制其进展，降低其严重度和/或减少其一种或多种症状或特征的发生率。例如，“治疗”癌症可以指抑制肿瘤的存活、生长和/或传播。出于降低发生与疾病、病症和/或状况相关的病理风险的目的，治疗可以施用于没有表现出疾病、病症和/或状况体征的受试者和/或施用于仅表现出疾病、病症和/或状况的早期体征的受试者。

等同和范围

本领域技术人员将认识到或者能够使用不超过常规的实验确定根据本文所述的发明的具体实施方案的许多等同方案。本发明的范围不限于以上描述，而是如所附权利要求中所述。

在权利要求中，诸如“一个/种(a/an)”和“该”、“所述”的冠词可以表示一个/种或多于一个/种，除非相反地指出或另外从上下文中明显可见。如果组成员中的一个、多于一个或所有成员存在于、用于给定产品或方法或以其他方式与给定产品或方法相关，则认为在组中的一个或多个成员之间包括“或”的权利要求或描述是满足的，除非相反地指出或另外从上下文中明显可见。本发明包括如下实施方案，其中该组的恰好一个成员存在于、用于给定产品或方法，或以其他方式与给定产品或方法相关。本发明包括如下实施方案，其中多于一个或全部组成员存在于、用于给定产品或方法，或以其他方式与给定产品或方法相关。

还应注意，术语“包含”旨在是开放式的并且允许但不要求包括另外的要素或步骤。当在本文中使用术语“包含”时，因此也包括和公开了术语“由......组成”。

在给出范围的情况下，包括端点。此外，应理解，除非相反地指出或另外从上下文和本领域技术人员的理解中明显可见，否则表示为范围的值可以采用在本发明的不同实施方案中陈述的范围内的任何特定值或子范围，达到范围下限单位的十分之一，除非上下文另有明确规定。

另外，应该理解，落入现有技术内的本发明的任何特定实施方案可以明确地从任何一个或多个权利要求中排除。由于这些实施方案被认为是本领域技术人员已知的，因此即使在此未明确阐述排除，也可排除它们。本发明的组合物的任何特定实施方案(例如，任何抗生素、治疗或活性成分；任何生产方法；任何使用方法等)可以出于任何原因从任何一个或多个权利要求中排除，无论是否与现有技术的存在有关。

应当理解，已经使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且可以在所附权利要求的范围内进行改变而不脱离本发明的更广泛方面的真实范围和精神。

虽然已经相对于几个所描述的实施方案以一定的长度和某些特定性描述了本发明，但是并不意图将本发明限制于任何这样的细节或实施方案或任何特定的实施方案，而是应当参考所附权利要求解释，以相对于现有技术提供对这些权利要求的尽可能广泛的解释，并因此有效地涵盖本发明的预期范围。

实施例

实施例1：金黄色葡萄球菌盘内感染的绵羊模型

已经开发了金黄色葡萄球菌盘内感染的绵羊模型来测试抗生素制剂的体内功效。雄性Charollais或Suffolk杂交绵羊在研究开始时约35-40kg+，根据1986年动物(科学程序)法案的内政部指南(Home Office guidelines under the Animals(ScientificProcedures)Act 1986)饲养，并且适应至少7天，并且提供稻草垫料和水。向它们饲喂不添加抗生素的绵羊浓缩饲料，并提供额外的草料(干草/稻草)。

1.1金黃色葡萄球菌感染

细菌接种物(ATCC 29213)由冷冻的甘油/磷酸盐缓冲盐水储备液以2.5×10⁶CFU/ml通过稀释至2×10⁴CFU/ml制备：

1.2制备用于注射的制剂

使用18G 1”或1.5”针头将0.2ml制剂吸入注射器中。必要时可以来回拉动注射器以去除气泡。然后，该针头用25G 4.69”施用针头替换，并装填(primed)，留下0.1ml的剂量。如果不立即使用，将装填的注射器留在冰箱中，但应在30分钟内使用。

在治疗模型中，将每只绵羊麻醉并在L1/L2、L2/L3、L3/L4和L4/5处给予4次0.05ml(目标体积)盘内注射金黄色葡萄球菌接种物(1x10³细胞/盘)，每盘注射一次。

在第一次注射后约1小时或在另一选定时间，向每只绵羊第二次注射测试制剂或对照制剂。先前成功注射细菌的每个盘被给予0.1ml(目标体积)盘内注射。作为麻醉的一部分，向动物给予推荐剂量的美洛昔康形式的镇痛药(肌内)。如果指定的兽医认为必要，可以重复给予这种镇痛药。在预防性模型中，颠倒施用的顺序，使得第一次注射是抗生素或对照制剂，并且第二次注射含有细菌接种物。施用抗生素和细菌之间的时间可以是数小时、数天、数周或数月。

1.3注射技术：治疗性给药

共定位给药(Co-localised dosing)

将一个20G 3.5”脊柱针头直接定位到每个盘的髓核的边缘中。在确认针头的定位之后，将用给药溶液装填的第二25G 4.69”针头插入到第一针头中，并将尖端置于髓核的中间。在确认第二针头的定位之后，每个盘用细菌注射。然后将内部针头取出。正好在1小时给药细菌后时间点之前，将用给药溶液装填的新的25G 4.69”针头插入到该20G 3.5”中并定位到髓核中间。第二次治疗是在第一次给药后1小时通过该针头给药。

离散给药(Discreet dosing)

细菌感染：将一个20G 3.5”脊柱针头直接定位到每个盘的髓核的边缘中。在确认针头的定位之后，将用给药溶液装填的第二25G 4.69”针头插入到第一针头中，并将尖端置于髓核的中间。在确认第二针头的定位之后，向每个盘注射细菌。然后将针头取出。对动物重新定位以接近脊柱的另一侧。

制剂注射：将第二20G 3.5”脊柱针头直接放置到每个盘第一次注射的相对侧的髓核边缘中。刚好在施用时间点之前，将新的装填有给药溶液的25G4.69”针头插入到该20G3.5”并定位于髓核的中间。第二治疗是通过该针头给药。

对于每次注射，对个体给药注射器称重并记录给药前后的重量，以计算施用的实际剂量。

对于每种制剂，缓慢给药，这需要30至60秒来递送，使用足够的力成功地逐剂递送，而使在注射器/针头接头处没有任何给药溶液漏出。

使用数字x射线成像系统辅助注射并刚好在给药前后捕获图像记录。对动物进行连续监测，并在完全恢复后将其送回它们的畜栏。

1.4注射技术：预防性给药

可以颠倒注射的顺序，使得第一次注射是抗生素制剂，并且第二次注射包含细菌接种物。施用抗生素和细菌之间的时间可以是数小时、数天、数周或数月。第二次注射可以是共定位的或离散的，例如在该盘的第一次注射同侧注射，或者分别在该盘的第一次注射的另一侧注射。

1.5数字X射线成像

刚好在每次给药之前和给药之后立即对每只绵羊进行成像并捕获图像。记录顺序的细节。在给药后立即由有资格人员对每次IVD注射进行视觉评估。注射将被评分/记录为：良好无泄漏；最小泄漏；中度泄漏；大量泄漏。

为了理想地确保研究中的科学稳健性，需要四个治疗的盘/组和至少三个/组。在完成对绵羊的注射后，将审核评分。如果总计小于理想的盘数被评为“良好无泄漏”或“最小泄漏”，则将考虑向该组添加额外的绵羊，最多2只绵羊。

1.6组织样品

在给药后设定的时间点，杀死绵羊。将注射的椎骨盘切除，并从每个盘移出髓核。此外，对额外的未治疗的盘进行取样以提供对照组织。在对特定动物取出所有治疗过的盘之后，小心地取出该盘，以确保对照和治疗过的样品之间没有污染。

实施例2：当与细菌感染共定位治疗性给药时，万古霉素更有效

使用实施例1的绵羊盘内感染模型来评价治疗性给药的万古霉素的体内功效。结果表明，没有万古霉素治疗，注射到盘中的1×10³CFU金黄色葡萄球菌增殖至每克盘大约10⁸CFU。在感染后1小时，以共定位注射或离散注射来注射在含有0.5％透明质酸的Omnipaque中以200mg/ml万古霉素或50mg/ml万古霉素配制的万古霉素。

当万古霉素施用与细菌感染共定位时，所有盘在24小时内被有效灭菌。具有不可检测水平的细菌的盘以10CFU/g盘作图，这是该测定的检测限。当通过离散给药施用万古霉素时，以5mg万古霉素/盘给药7个盘中的5个和以20mg万古霉素/盘给药的7个盘中的3个被灭菌。似乎没有剂量反应，并且结果与以下假设一致：灭菌的盘是共定位给药(例如，从盘两侧注射导致细菌和万古霉素的共定位)。虽然有许多无菌盘，但离散给药组的平均细菌负荷没有>3log₁₀的减少。

实施例3：当在绵羊盘内感染模型中预防性给药时，万古霉素更有效

使用如实施例1中所述的预防性模型来检验以下假设：如果在施用细菌之前给予时间以扩散到整个盘中，则万古霉素将更有效。

将盘在第0天用万古霉素(5mg/盘)处理，并在第3天用10³个金黃葡萄球菌/盘离散感染。感染后24小时收获盘并评估细菌负荷。在没有万古霉素的对照盘中，金黄色葡萄球菌增殖至10⁹/g盘。万古霉素治疗的盘中的细菌负荷平均降低>3log₁₀，这被认为是高度显著的并且与万古霉素的治疗性使用中获得的不同(图1)。该结果与在万古霉素施用和细菌感染之间的间隔期间实现的在整个盘更广泛地暴露于万古霉素一致。

盘显示的扩散屏障意味着万古霉素可能需要更长的时间才能扩散到整个盘并使其灭菌，但是可以实现这一结果。因此，挑战是使万古霉素进入到盘并使其在此保持足够长的时间以使其能够在整个盘中扩散，从而使药物暴露足够高以使该盘灭菌。

实现它的一种方式是使用热敏凝胶以确保施用的万古霉素(或其他抗生素)不会通过针孔或退变盘中的任何裂缝从盘中漏出。设计专注于热敏水凝胶配制抗生素的研究以开发此类制剂以改善抗生素递送并提高治疗功效。

实施例4：万古霉素制剂开发

4.1材料

表2列出了本研究中使用的活性化合物和材料的详细信息。

表2：万古霉素制剂中使用的材料

4.2万古霉素水凝胶的制备和制剂开发

泊洛沙姆水凝胶通过如别处所述的冷处理方法制备(Schmolka.Artificialskin.I.Preparation and properties of pluronic F-127gels for treatment ofburns.Journal of Biomedical Materials Research,571-582,1972)。将盐酸万古霉素加入到Omnipaque中，最终目标浓度为50mg/mL、75mg/mL或100mg/mL。然后将药物溶液搅拌或超声处理(在冰中)约2小时，直至API完全溶解并用1M HCl和/或NaOH将pH调节至pH 6。然后，将泊洛沙姆407(w/w)或泊洛沙姆407和泊洛沙姆188的组合(w/w)加入到药物溶液中，以达到所需的聚合物浓度。将制剂在冰箱中保持72小时，直至获得澄清溶液。并行地，制备对照样品并将结果与加载万古霉素的样品进行比较。

制备并测试了超过30种万古霉素制剂(表3)。目的是鉴别每种适合体内评价的实例，以提供概念验证。评价了溶液至凝胶转变温度、转变时间、注射能力、溶解度和最终抗生素浓度(表3)。

4.3万古霉素溶液-凝胶转变温度评估

在不同温度下通过管倒置法视觉评估制备的制剂的热可逆行为。将含有制备的水凝胶的小瓶转移到培养箱中，并以2℃/10分钟的速率升温。在每次升高温度时，从培养箱中取出小瓶并倒置以评估液体-凝胶行为。

根据样品的流变性质将样品分类为：在重力方向快速移动时为液体(L)，在其缓慢移动时为粘稠液体(VL)和保留在小瓶底部时为凝胶(G)。后者被归类为溶液-凝胶转变温度。不溶的泊洛沙姆混合物(NS)。

4.4万古霉素注射能力/可注射性评价

可注射性和注射能力通过25G 4.69英寸针头评估，并且参数(例如注射所需的压力/力和流动均匀性)分成如下4类：l＝注射：不可能；流动：没有流动；2＝注射：困难；流动：逐滴；3＝注射：中等；流动：连续；4＝注射：容易；流动：连续。另外，通过比较经由具有和不具有针头的注射器抽取100μL每种制剂到小瓶中的重量来进行剂量测量的准确性。值得注意的是，在某些情况下，通过25G 4.69英寸针头使用温橙(warm orange)来评估注射能力，并将其分类为良好、可能或不可能。

表3：万古霉素制剂

4.5万古霉素制剂结果

先前的工作表明万古霉素泊洛沙姆407制剂在25％和30％(w/w)下的流变学性质可能限制临床施用。因此，需要开发具有更好的注射能力/可注射性特征的制剂，其能够通过盘内施用通过25G 4.69英寸针头递送，所述针头适合于绵羊注射。本文所述的制剂优化工作使用浓度为5％至18％(w/w)的泊洛沙姆407，添加或不添加泊洛沙姆188(5％至50％(w/w))。

倒置管法显示不含万古霉素的泊洛沙姆407制剂表现出逆转的热凝胶化，在20％(w/w)的浓度下从液体转变为半固体凝胶，溶液-凝胶转变温度为30℃。另一方面，泊洛沙姆407浓度低于20％(w/w)的制剂没有表现出凝胶化特性，在22℃和36℃之间表现为液体或粘稠液体(表3)。

数据表明万古霉素的加入改变了P 407制剂的溶液-凝胶转变温度(例如对照14％P 407vs 14％P 407+43mg/mL万古霉素)。溶液-凝胶转变温度的降低被认为是由于聚合物胶束化过程中的干扰促进了在低于18％(w/w)的泊洛沙姆浓度下形成交联网络。

当泊洛沙姆407用作递送运载体时，仅在等于或高于12％(w/w)的浓度下观察到溶液-凝胶转变(表3)。此外，增加泊洛沙姆407浓度显示降低溶液-凝胶转变温度(例如12％泊洛沙姆407+44mg/mL时溶液-凝胶温度为37℃vs 13％泊洛沙姆407+43.5mg/mL时溶液-凝胶温度为30℃)。

递送运载体中万古霉素载药量的增加(在14％和16％(w/w)下分别为43mg/mL至86mg/mL和42mg/mL至84mg/mL)显示导致溶液-凝胶转变温度增加(例如分别为36℃至37℃和28℃至36℃)。虽然从制剂优化的角度来看，接近生理条件的溶液-凝胶转变温度的增加被认为是最佳的，但是视觉观察表明粘度的增加可能妨碍临床施用(例如，在泊洛沙姆407浓度为14％(w/w)且载药量为43mg/mL时制剂是液体，而在载药量为86mg/mL时它看起来像一种粘稠液体)。

数据还表明向运载体中加入泊洛沙姆188导致粘度增加，因此溶液-凝胶转变温度降低(例如11％泊洛沙姆407+16％泊洛沙姆188vs 11％泊洛沙姆407+17％泊洛沙姆188；12％泊洛沙姆407vs 12％泊洛沙姆407+12％泊洛沙姆407+18％泊洛沙姆407)(表2)。文献中先前的报道表明向P 407凝胶中添加泊洛沙姆188会增加溶液-凝胶转变温度。通常，泊洛沙姆188浓度高于20％(w/w)显示不溶于递送运载体。

在另一项研究中，将万古霉素转换成w/v制剂。万古霉素加载的泊洛沙姆水凝胶通过冷处理方法制备。将盐酸万古霉素加入到omnipaque中，最终目标浓度为100mg/mL。然后搅拌药物溶液直至API完全溶解，并用1MNaOH将pH调节至pH 6。为了制备泊洛沙姆407浓度为16％、16.25％、16.5％、16.75％、17％(w/v)，目标药物载量为50mg/mL的10mL各种制剂，将1.6g、1.625g、1.65g、1.675g、1.7g聚合物加入到5mL等份的制备药物溶液中。然后用omnipaque或I型水将体积补足至10ml，并将制剂在4℃下保持11天，以促进聚合物溶解。对于万古霉素水凝胶制剂，w/w泊洛沙姆浓度转化为w/v泊洛沙姆的计算基于以下假设：当转化为w/v时，12％(w/w)泊洛沙姆浓度对应于16％(制剂密度为1.33g/cm3)：12g泊洛沙姆/100g制剂×1.33g制剂/1mL制剂＝0.16×100＝16％w/v泊洛沙姆407。

表4：万古霉素制剂(w/v)

实施例5：利奈唑胺制剂开发

5.1材料

表5中列出了本研究中使用的活性化合物和材料的细节，如下所示。

表5：用于利奈唑胺制剂的材料

5.2利奈唑胺纳米悬浮液的制备

选择利奈唑胺(分子量，337.346g/mol)作为抗菌测试剂，并探索开发泊洛沙姆热可逆水凝胶的能力。为了评价开发具有50和200mg/mL的利奈唑胺载量的纳米悬浮液的能力，评估了制剂的短期物理稳定性，包括粒度、多分散性和均质性。然后加入不同浓度的泊洛沙姆407和188，评价溶液-凝胶转变温度和注射能力/可注射性。

使用高效液相色谱法(HPLC)测定药物含量，并且所采用的方法已在别处报道(Khasia et al.,Journal of Pharmacy Research,5(8):4115-4118,2012)。所用方法的细节列于下表6中。

表6：用于测定利奈唑胺的HPLC

分析柱	Phenomenex Luna 250*4.6mm 5μm
		部件号	37262124U0
柱温	30℃
		移动相	MeOH:KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>缓冲液(35％:65％)
流速	1ml/min
		进样体积	20μl
检测器	UV
		检测波长	251nm
运行时间	10min

在本项工作中使用配备二极管阵列检测器的Agilent 1100HPLC系统。将样品置于HPLC琥珀色小瓶中并在整个实验过程中在室温下储存。在流动相中以0.1mg/ml制备两种标准品(标准品A和标准品B)，并超声处理约45分钟，直至API完全溶解，然后在进样到HPLC之前，用0.22μm PTFE注射器过滤器过滤。进行系统适用性测试(SST)以评估系统的良好性能。注入两个空白以确定基线的质量(即去除任何基质干扰)。注入标准品A 5次，注入标准品B两次，计算两个标准品的峰的平均面积和％RSD，以评价进样的重复性精度。最终，如以下等式所述计算标准一致性：

其中面积A和/面积B分别是标准品A和B的峰下面积，浓度A和浓度B分别是标准品A和B的浓度。

5.3制剂可行性测试

如表7中详述，通过将API(50mg/mL和200mg/mL)添加到分散介质中，通过在530RPM下湿法珠磨8小时来生产纳米悬浮液，如表7详细描述。

表7：纳米悬浮液利奈唑胺载量和分散介质组成

制备后，将纳米悬浮液与氧化锆珠分离并在室温下储存在封闭小瓶中，并在2小时和24小时后通过动态光散射监测粒度和沉降/附聚趋势。简而言之，将5μL每种制备的制剂稀释在1ml I型水中，并通过使用光子相关光谱法(Malvern Nanoseries Zetasizer,Malvern Instruments Ltd.,Malvern,UK)监测衍生计数率。在25℃下以173°的散射角进行测量。折射率和粘度常数分别设定为1.458和60mPa.s。

测量在不同分散介质中制备的利奈唑胺纳米悬浮液(如表7中所示)的衍生计数率和多分散性指数。通过动态激光散射在纳米研磨2小时和24小时后测量药物颗粒的粒度和多分散性指数(表8)。对于所有测试体系，发现利奈唑胺的平均粒度在纳米尺寸范围内。较高的载药量检测到较大的粒度(p<0.01)，而当使用泊洛沙姆407作为悬浮剂时，记录到较小的粒度(414.1±15.77nm vs 250.5±33.7nm)。

在50mg/mL载药量下，在2小时和24小时时，不同分散介质中的粒度没有统计学差异(p>0.05)。另一方面，发现在200mg/mL载药量下，发现24小时时粒径显著更大(p<0.0001)。此外，应该注意的是，对于大多数测试体系，多分散性指数高(>0.5)。理想地，纳米悬浮液应显示低于0.3的多分散性指数，以防止储存期间的附聚/沉降。在随后的工作中采用在Omnipaque中的分散介质(HPMC 606 0.5％；PVP K30 0.5％；吐温80 0.1％w/v)，因为与在Omnipaque中含有的其他介质相比，它呈现出更好的粒度和多分散性指数。

表8：衍生计数率和多分散性指数

(**p<0.01vs 200mg/mL在24h时；***p<0.0001)

5.4利奈唑胺制剂开发

泊洛沙姆水凝胶通过如别处所述的冷处理方法制备(Schmolka,Journal ofBiomedical Materials Research,571-582,1972)。在搅拌下，将泊洛沙姆407(w/w)或泊洛沙姆407和188(w/w)的组合逐渐加入到保持在4℃的制备的纳米悬浮液中。将制剂在冰箱中储存72小时，直至获得澄清溶液。并行地，制备对照样品并将结果与加载利奈唑胺的样品进行比较。

制备并测试了超过30种利奈唑胺制剂(表9)。目的是鉴别每种适合体内评价的实例，以提供概念验证。评价了溶液至凝胶转变温度、转变时间、注射能力、溶解度和最终抗生素浓度(表9)。

5.5利奈唑胺溶液-凝胶转变温度

在不同温度下通过管倒置法视觉评估制备的利奈唑胺制剂的热可逆行为。将含有制备的水凝胶的小瓶转移到培养箱中，并以2℃/10分钟的速率升温。在每次升高温度二度时，从培养箱中取出小瓶并倒置以评估液体-凝胶行为。

根据样品的流变学性质将样品分类为：液体(L)-在重力方向上快速移动时，粘稠液体(VL)-在重力方向上向下缓慢移动时，和凝胶(G)-保留在小瓶底部时。后者被归类为溶液-凝胶转变温度(表9)。

5.6利奈唑胺制剂注射能力/可注射性

在室温下将制剂储存在密闭小瓶中30分钟时，通过25G 4.69英寸针头评估可注射性和注射能力。参数(例如注射所需的压力/力和流动均匀性)分成4类：l＝注射：不可能；流动：没有流动；2＝注射：困难；流动：逐滴；3＝注射：中等；流动：连续；4＝注射：容易；流动：连续(表9)。另外，通过比较在通过具有和不具有25G 4.69英寸针头的注射器抽取100μL每种制剂到小瓶中时的重量来进行剂量测量的准确性。值得注意的是，在某些情况下，通过25G 4.69英寸针头使用温橙(warm orange)来评估注射能力，并将其分类为良好、困难、可能或不可能。

5.7统计学分析

使用社会科学软件统计学软件包(SPS版本16.0,SPSS Inc.,Chicago,USA)进行统计学评价。所有数据均通过学生t检验进行分析。当p<0.05时，定义统计学上显著性差异。数值表示为平均值±标准偏差(SD)n＝3。

表9：利奈唑胺制剂

5.8利奈唑胺制剂结果

倒置管法显示出安慰剂泊洛沙姆407制剂展示出热可逆性质，在20％(w/w)浓度下从液体转变为半固体凝胶，溶液-凝胶转变温度为30℃。另一方面，浓度低于20％(w/w)的制剂没有表现出可逆热凝胶化，在22℃至36℃之间表现为液体或粘稠液体(表9)。数据表明添加利奈唑胺降低泊洛沙姆407制剂的溶液-凝胶转变温度(例如对照16％泊洛沙姆407vs16％泊洛沙姆407+50mg/mL利奈唑胺)。

当泊洛沙姆407用作利奈唑胺的递送基质时，在13％-16％(w/w)的浓度下观察到溶液-凝胶转变温度(32℃-34℃)(表4)。此外，增加泊洛沙姆407浓度显示出降低溶液-凝胶转变温度(例如13％泊洛沙姆407+43.5mg/mL，溶液-凝胶温度为34℃vs 14％泊洛沙姆407+43mg/mL，溶胶-凝胶温度为32℃)。递送运载体中增加利奈唑胺的载药量不改变制剂流变学性质和溶液-凝胶转变温度(例如14％泊洛沙姆407+43mg/ml利奈唑胺和172mg/ml利奈唑胺，以及16％泊洛沙姆407+42mg/ml利奈唑胺和168mg/ml利奈唑胺，溶液-凝胶温度为32℃)。

通常，向运载体中加入泊洛沙姆188导致粘度增加和溶液-凝胶转变温度降低(例如10％泊洛沙姆407(w/w)+16％泊洛沙姆188(w/w)vs 10％泊洛沙姆407(w/w)+17％泊洛沙姆188(w/w)；14％泊洛沙姆407(w/w)vs14％泊洛沙姆407(w/w)+10％泊洛沙姆407(w/w))(表5)。然而，应当注意，当使用5％(w/w)泊洛沙姆与14％(w/w)泊洛沙姆407时，溶液-凝胶转变温度增加(表9)。

通过在含有悬浮剂(HPMC 1％w/v、PVP K30 1％w/v)和表面活性剂(吐温80 0.2％w/v)的Omnipaque中加入利奈唑胺II型(100mg/mL)，通过以530RPM湿法珠磨12小时生产纳米悬浮液。制备后，将纳米悬浮液与氧化锆珠分离，并通过如别处所述的冷处理方法制备泊洛沙姆水凝胶(Schmolka.Artificial skin.I.Preparation and properties ofpluronic F-127gels for treatment of burns.Journal of Biomedical MaterialsResearch,571-582,1972)。为了制备泊洛沙姆407浓度为17.3％、17.8％、18.05％、18.3％、18.55％和18.8％(w/v)，目标载药量为50mg/mL的10mL每种制剂，将1.73g、1.78g、1.805g、1.83g、1.85g和1.88g聚合物加入到制备悬浮液的5mL等分试样中。然后，用I型水将体积补足至10ml，并将制剂在4℃下保持11天以促进聚合物溶解。对于利奈唑胺水凝胶制剂，将w/w泊洛沙姆浓度转换为w/v泊洛沙姆的计算基于以下假设：当转化为w/v时，13％(w/w)泊洛沙姆浓度对应于17.3％(制剂密度为1.33g/cm3)：13g泊洛沙姆/100g制剂×1.33g制剂/1mL制剂＝0.173×100＝17.3％w/v泊洛沙姆407。

表10：利奈唑胺制剂(w/v)

实施例6：筛选利奈唑胺的增溶赋形剂

利奈唑胺是中等水溶性的，并且在大多数制剂中形成微/纳米晶体的悬浮液。对不同的赋形剂筛选其增溶利奈唑胺的能力。在水中测试利奈唑胺晶型II和III在各种赋形剂存在下的溶解度。将利奈唑胺(约10mg/ml批次)加入赋形剂中并使其溶解成溶液。如果获得澄清溶液，则加入另外一批利奈唑胺。该过程持续到获得饱和溶液。过滤溶液，使用定量HPLC-UV测定估计可溶性利奈唑胺的量。加入的利奈唑胺的质量和可溶性利奈唑胺浓度如下表11所示。目标是达到>50mg/ml可溶性利奈唑胺。赋形剂筛选鉴定出Kleptose、Captisol、PEG300和PEG400作为最具增溶性的赋形剂。表12中显示了在37℃下

和

(20和30％w/v)在50％Omnipaque(w/v)溶液中的溶解度。

20％和30％w/v溶液分别在约30和40mg/mL下饱和。迄今为止，

20和30％w/v对两种形式均显示出更高的溶解度，分别为40和50mg/mL。特别地，30％Kleptose(w/v)可以在50％Omnipaque(v/v)中将利奈唑胺增溶至>50mg/ml的目标。

表11：筛选用于增溶利奈唑胺的赋形剂

表12：

和

的溶解度

来自组合(comnitued)溶解度实验的数据表明，对于利奈唑胺III型，Captisol30％(w/v)可以使利奈唑胺增溶至52.5mg/ml，并且20％和30％(w/v)的Kleptose可以分别获得53.9和66.4mg/ml的可溶性利奈唑胺。

实施例7：含有环糊精的利奈唑胺制剂

制备含有利奈唑胺、Kleptose或Captosol、Omnipaque和泊洛沙姆407的热敏水凝胶制剂，并测试其合适的溶液-凝胶转变。使用如实施例6中所述的冷处理方法制备泊洛沙姆407或泊洛沙姆407和188的组合的水凝胶。向泊洛沙姆溶液中加入浓度为20％至30％的Kleptose或Captisol。将利奈唑胺晶体(例如II型和III型)加入含有Kleptose或Captisol的溶液中，直至利奈唑胺完全溶解于溶液中。将制剂在冰箱中储存72小时直至获得澄清溶液，或者可以使用高剪切力快速混合以能够在数小时内溶解。并行地，制备对照样品并将结果与加载利奈唑胺的样品进行比较。

使用实施例6中描述的方法评价溶液-凝胶转变温度。在不同温度下通过管倒置法视觉评估制备的利奈唑胺制剂的热可逆行为。将含有制备的水凝胶的小瓶转移到培养箱中，并以2℃/10分钟升温。在每次升高温度二度时，从培养箱中取出小瓶并倒置以评估液体-凝胶行为。

使用实施例6中描述的方法评价制剂的注射能力/可注射性。在室温下将制剂储存在密闭小瓶中30分钟时，通过25G 4.69英寸针头评估可注射性和注射能力。参数(例如注射所需的压力/力和流动均匀性)分成4类：l＝注射：不可能；流动：没有流动；2＝注射：困难；流动：逐滴；3＝注射：中等；流动：连续；4＝注射：容易；流动：连续。

实施例8：体外扩散和从泊洛沙姆凝胶中释放

将100微升泊洛沙姆制剂包埋在琼脂盘中。测量加载的化合物向琼脂结构周围的介质的释放。该测定模拟含有泊洛沙姆注射液的盘。使用高效液相色谱法(HPLC)测定72小时内释放的抗生素的质量。如图2所示，在72小时后，获得92％的输入万古霉素(灰色)和57％的输入利奈唑胺(黑色)。利奈唑胺的溶解和随后的扩散可能有助于该制剂中适度持续释放的元素。

体外释放测定表明在泊洛沙姆水凝胶中配制的万古霉素和利奈唑胺从凝胶中释放出来。

在体外和离体测定水凝胶的注射能力，以确保水凝胶适合于体内评价。从冰箱储存中取出后，万古霉素和利奈唑胺制剂在室温下保持长达3小时为液体和可注射的。

实施例9：使用感染模型的泊洛沙姆制剂的体内扩散和功效

本研究使用采用治疗性给药的实施例1的金黄色葡萄球菌脊柱盘感染模型。

如图3和图4所示，当共定位给药时，在omnipaque/HA或泊洛沙姆中的万古霉素使细菌负荷减少>6log，所有治疗过的盘被有效灭菌。当从盘的另一侧离散给药时，万古霉素没有显著减少平均细菌盘负荷。单独接受泊洛沙姆运载体的四个盘中的一个是无菌的，而用万古霉素离散治疗的8个盘中的3个是无菌的。在该研究中，万古霉素是治疗性给药而非预防性给药，并且预期不会表现出>3log₁₀的细菌负荷减少。在该治疗模型中，泊洛沙姆制剂似乎不会增加万古霉素通过盘的扩散。泊洛沙姆配制的万古霉素正在预防性感染模型中进行测试。

当与细菌共定位时，泊洛沙姆中的利奈唑胺将所有盘灭菌(图3)。泊洛沙姆中利奈唑胺的离散给药导致平均盘负荷显著减少>3log₁₀，6个盘中有4个已灭菌。临床感染的盘含有相对较少的细菌，在大多数情况下，在治疗24小时内3log₁₀的减少将导致有效灭菌。

这些结果表明，在金黄色葡萄球菌盘内感染的治疗模型中，利奈唑胺泊洛沙姆制剂优于万古霉素泊洛沙姆制剂。

Claims

1.一种用于缓解和/或治疗下背疼痛的可注射药物组合物，其包含：

(a)有效量的抗生素，所述抗生素适合于预防或消除椎间盘、椎间隙和椎骨内的细菌感染；

(b)热敏水凝胶，其由泊洛沙姆407组成，其中所述泊洛沙姆407以按组合物的重量或体积计2％至20％存在；

(c)非离子放射性造影剂碘海醇；和

(d)至少一种药学上可接受的赋形剂；并且

其中所述组合物在4℃至25℃的温度下是水性溶液，并且其中所述组合物在32℃至38℃的温度下是凝胶。

2.如权利要求1所述的可注射药物组合物，其还包含泊洛沙姆188，其中所述泊洛沙姆188以按组合物的重量计5％至20％存在。

3.如权利要求1所述的可注射药物组合物，其中所述水性溶液在室温下维持至少3小时。

4.如权利要求1所述的可注射药物组合物，其中所述抗生素选自万古霉素和利奈唑胺。

5.如权利要求1所述的可注射药物组合物，其中所述抗生素是利奈唑胺。

6.如权利要求1所述的可注射药物组合物，其中所述抗生素是万古霉素。

7.如权利要求5所述的可注射药物组合物，其中所述组合物还包含按组合物的重量或体积计浓度为15％至35％的环糊精。

8.如权利要求5或权利要求7所述的可注射药物组合物，其中利奈唑胺的浓度为按组合物的重量或体积计1％至20％。

9.如权利要求6所述的可注射药物组合物，其中万古霉素的浓度为按组合物的重量或体积计1％至30％。

10.如权利要求5或权利要求7所述的可注射药物组合物，其中所述组合物包含总剂量为1mg至200mg的利奈唑胺。

11.如权利要求6所述的可注射药物组合物，其中所述组合物包含总剂量为1mg至600mg的万古霉素。

12.如权利要求1所述的可注射药物组合物，其中所述可注射药物组合物被配制用于施用于椎间盘；椎间隙；关节内隙；或与脊柱相关的骨、关节、韧带或肌腱。

13.如权利要求12所述的可注射药物组合物，其中所述与脊柱相关的骨、关节、韧带或肌腱与颈椎、胸椎、腰椎或骶椎相关。

14.权利要求1-13中任一项所述的可注射药物组合物在制备用于治疗或预防受试者的疼痛的药物中的用途。

15.如权利要求14所述的用途，其中所述疼痛是急性疼痛、亚急性疼痛、慢性疼痛、局部疼痛、根性疼痛或牵涉性疼痛。

16.如权利要求15所述的用途，其中所述疼痛是腰部或颈部疼痛。

17.如权利要求16所述的用途，其中所述腰部或颈部疼痛与Modic改变或骨水肿相关。

18.如权利要求14-17中任一项所述的用途，其中将所述可注射药物组合物注射到椎间盘、椎间隙、关节内隙、韧带、肌腱、肌腱和骨连接处或与骨水肿相邻的部位。

19.如权利要求14-17中任一项所述的用途，其中将所述可注射药物组合物注射到Modic改变或骨水肿的部位中或其附近。

20.权利要求1-13中任一项所述的可注射药物组合物在制备用于同时缓解或改善受试者的疼痛并消除所述受试者的颈椎、胸椎、腰椎或骶椎中的细菌感染的药物中的用途。