CN114901291A - 抗菌有机硅烷 - Google Patents

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Abstract

有机硅烷季铵化合物,其制剂,包括粉末和固体制剂,以及在人类和动物中用于治疗感染的方法。

Description

抗菌有机硅烷
对相关申请的交叉引用
本申请要求2019年10月18日提交的美国临时申请62/923,372和2020年4月23日提交的美国申请63/014,535的权益。
技术领域
本发明提供有机硅烷季铵化合物及其组合物,以及它们用于人类和动物局部医学治疗的用途,和包括但不限于工作、工业、交通和家庭应用中消毒表面的用途。
背景技术
提供新的抗菌剂是全球范围内的迫切需要,包括用于治疗人类和动物感染(包括对当前疗法无反应或反应不足的难治感染)的抗真菌剂及抗生素。
2018年9月,PEW慈善信托基金报告了对新抗生素的迫切需求。当时,只有42种抗生素处于临床开发阶段,预计批准率不超过20%。其中只有15种或可治疗由耐药革兰氏阴性病原体引起的感染;只有11种正在开发的抗生素有可能治疗被世界卫生组织视为严重威胁的病原体。
微生物逃避当前疗法的方式之一是形成由一组相互粘附的微生物构成并在许多情况下围绕表面的生物膜。这些微生物可以是真菌、细菌、酵母、藻类,或者通常是它们的混合物。微生物群落被包裹在胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)中(参见Karatan E.,Watnick P.“Signals,regulatory networks,and materials thatbuild and break bacterial biofilms”Microbiol.Mol.Biol Rev.2009,73:310–347),EPS是多糖、胞外DNA(extracellular DNA,eDNA)和蛋白质的混合物,其作为基质将微生物细胞结合在一起。生物膜基质影响生物膜的整体结构和抗性表型(参见Sutherland I.W.“The biofilm matrix—An immobilized but dynamic microbial environment”TrendsMicrobiol.2001,9:222–227;and Branda S.S.,Vik S.,Friedman L.,Kolter R.“Biofilms:The matrix revisited”Trends Microbiol.2005,13:20–26)。该基质还“为生物膜提供了空间组织,它们从中获得陡峭的梯度、高生物多样性以及复杂、动态和协同的相互作用,包括细胞间通讯和增强的水平基因转移”(参见Flemming H.-C.,Wingender J.,Szewzyk U.Steinberg,P.,Rice S.A.,Kjelleberg,S.“Biofilms:An emergent form ofbacterial life”Nature Reviews Microbiology 2016,14:563-575)。这种生长保护模式使得微生物得以在恶劣环境中生存并分散种子细胞,从而在理想条件下定殖新的生态位。
微生物对当前治疗方案耐受性的增加至少部分是由于微生物的主要内在防御机制的有效性不断提高,特别是在生物膜中。这些防御包括减少药物摄取、外排、酶失活和突变引起的靶点改变。微生物还可通过共享遗传物质获得耐受性,这可能是比遗传选择更为快速地影响内在耐受性发展的过程。不同物种的相似组织或细菌和真菌的混合物可能同时或相继发生复合微生物感染。用于治疗的有效抗菌剂通常不具备跨多组潜在病原体的显著活性重叠(Tuft,S.“Polymicrobial infection and the eye”Br J Ophthalmol.2006,90(3):257–258)。
此类生物膜相互作用的不愈合或慢性伤口等负面影响可导致巨大的医保负担。慢性伤口被定义为3个月内未愈合的屏障缺陷,其管理已成为横亘西方的主要医疗挑战,并且这一问题只会随着糖尿病、肥胖和血管疾病等阻碍伤口愈合的疾病发生率的增加而升级。这些溃疡平均持续12至13个月,多达60%至70%的患者会复发,可导致功能丧失和生活质量下降,并且是发病的重要原因(Richmond NA,Maderal AD,Vivas AC.Evidence-basedmanagement of common chronic lower extremity ulcers.Dermatol Ther 2013;26:187–196)。尽管存在临床和分子上的异质性,但所有慢性伤口通常均属三个主要临床类别之一:腿部溃疡、糖尿病足溃疡或压力性溃疡。仅在美国,这些伤口就影响了大约2.4-450万人(Evidence-based management of PAD&the diabetic foot.Brownrigg JR et al.,EurJ Vasc Endovasc Surg.2013Jun;45(6):673-81)。许多患有血管疾病或糖尿病的成年人由于慢性静脉功能不全、动脉疾病、长期压力或神经病变而发生慢性腿部和足部溃疡(Richmond NA,Maderal AD,Vivas AC.Evidence-based management of common chroniclower extremity ulcers.Dermatol Ther 2013;26:187–196)。糖尿病足溃疡(diabetic-foot ulcers,DFUs)导致了80%的非创伤性下肢截肢,且与43%-55%的5年死亡率相关。
很大程度上认为多种微生物群落严重定殖于这些慢性伤口,并导致炎症持续、愈合过程停滞,显著降低受累者生活质量。微生物在组织损伤中进入伤口,其中物理环境在温度、pH、养分供给和宿主免疫效应上都与皮肤表面不同。微生物代谢可在此发生变化,为共生微生物变得强致病性和群落组成根据宿主临床因素而波动提供机会。一旦发生定殖,这些群落就会在伤口内形成生物膜,从而破坏协调的组织再生过程。
当前对疑似生物膜伤口的治疗主要集中在靶向细菌,然而,皮肤也是固有真菌的宿主,且环境中具有丰富的真菌多样性(Percival SL,McCarty SM,LipskyB.2015.Biofilms and wounds:an overview of the evidence.Adv Wound Care(NewRochelle)4:373–381)。与其他同年龄、同性别的患者相比,慢性伤口患者接受显著更多的全身和局部抗生素处方。许多人共生真菌或酵母菌也是可能的病原体,且已知许多物种是多产的生物膜形成者。现在有足够的证据可以得出结论,生物膜物种多样性的增加与抗菌素耐受性的增加相关(Desai JV,Mitchell AP,Andes DR.2014.Fungal biofilms,drugresistance,and recurrent infection.Cold Spring Harb Perspect Med 4:doi:10.1101/cshperspect.a019729)。此外,已经证明,在混合群落中使用靶向细菌的抗生素会增加伤口组织中的真菌多样性,并且为混合细菌-真菌生物膜中的真菌扩张提供了生态位。
生物膜存在于许多其他条件下,其可演变为慢性或复发性感染。例如,人类和狗、猫、兔子和马等动物中的耳部感染可能是生物膜的结果。动物和人类中,如无恰当治疗,感染均会引起听力丧失并导致其他健康问题。
角膜视力障碍是由各种感染导致角膜瘢痕形成的疾病的通用术语。可负担药物的有效眼部感染治疗显然是全球重点健康问题。每年仅真菌就引发超百万眼部感染,其中许多导致失明。解剖屏障被破坏时,眼部极易受到真菌感染。宿主的免疫系统通常无法抵抗真菌感染和阻止视力丧失(参见Klotz,S.,Penn,C.,Negvesky,G.and Butrus,S.“Fungal andParasitic Infections of the Eye”Clin Microbiol Rev 2000,13(4):662-685)。缺乏有效杀真菌剂,且现有抗真菌剂眼部渗透性差,这导致了相当程度的眼部发病率。细菌也是世界范围内眼部感染的主要诱因。如无恰当治疗,它们将损伤眼部结构,导致视力障碍或可能的失明。细菌,尤其是革兰氏阳性菌,与结膜炎、角膜炎、眼内炎、睑缘炎和眼眶蜂窝织炎有关。
另一种已证明的难治皮肤疾病包括寻常痤疮。寻常痤疮是一种常见的皮肤病,部分由痤疮丙酸杆菌过度生长和痤疮丙酸杆菌导致的炎症反应引发;和/或当毛囊被死皮细胞和皮肤油脂堵塞时发生。有人提出,毛囊内的痤疮丙酸杆菌细胞会作为生物膜生长,使得治疗极其困难(参见,例如,Coenve et al.,Biofilms in skin infections:Propionibacterium acnes and acne vulgaris.Infect Disorder DrugTargets.2008Sep;8(3):156-9)。
生物膜的形成也在非生物(即无生命的)表面上发生,例如家庭、工作场所、工业区(包括制造厂)、公共区域、浴室、厨房、家具运输场所和表面,以及与人类或动物接触的其他表面。
作为非限制性示例,食品和医疗领域存在重大公共卫生问题。生物膜是铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌等病原体的持续来源,其导致食源性感染和医院感染等严重感染。此类生物膜也是材料劣化和失效的缘由。食品和医疗领域常见的环境条件似乎也增强了生物膜的形成及其对消毒剂的耐受性。
食品加工的任何阶段都可能通过食品处理者、受污染的设备和食品制备表面发生生物膜造成的污染(Verraes et al.2013)。疾病控制和预防中心(The Center forDisease Control and prevention,CDC)指出,美国每年发生4800万起食源性疾病,导致128,000人住院和多达3,000人死亡(CDC 2013)。在欧盟,2007年报告了5,609起食源性疾病的发生,涉及约39,727个人类病例(法国11,283人),3,291人住院,19人死亡(法国7人)(EFSA 2009)。除此以外,医疗保健相关感染(healthcare-associated infections,HAIs),也称为医院感染,通常通过医护人员的手、受污染的表面和设备(手术器械、导管、呼吸系统、内窥镜、针头等)发生(Weber et al.2013)。全国医院出院调查(The NationalHospital Discharge Survey,NHDS)估计,在1990年至2002年期间,美国医院发生的HAIs数量高达170万例,其中98,987例死亡(Klevens et al.2007)。在欧洲,HAIs的数量估计为每年320万例(Suetens et al.)。
近期世界还经受了一场由SARS-CoV病毒传播引起的全球大流行,并将继续受到其困扰。这场大流行提高了全球普通民众对表面消毒重要性的认识。
几十年来,抗菌素耐受性问题持续发展,随着抗生素和其他抗菌素的开发越来越少,许多先前可治疗的感染现已更加难于以目前稳定的药物进行治疗,并且可能很快将变得无法治愈。
因此,新的抗菌剂仍属强烈需要。需要新的能够安全有效治疗一系列微生物感染的局部药物来治疗人类和其他动物中的局部感染,包括那些含混合病原体生物膜的。还需要新的有效抗菌剂对各种环境中的表面进行消毒,包括家庭、工作场所、工业区、交通场所以及食品生产和服务。
发明内容
在一个实施方案中,提供了新的有机硅烷季铵化合物,其可在局部医药制剂中以有效量施用从而在有需要的宿主中治疗一系列感染,包括真菌感染、革兰氏阳性细菌感染、革兰氏阴性细菌感染和病毒感染。真菌可以酵母、霉菌或二者组合的形式出现。本文所述的新季铵化合物和制剂可治疗生物膜内的微生物,包括混合生物。
如实施例所示,本文所述的几种非限制性示例性化合物(例如化合物1、化合物2和化合物23)具有有效的抗微生物活性和对持续感染中存在的一系列难治微生物的抑制作用,包括几种念珠菌属、多主枝孢霉、黑曲霉、肺炎支原体、尖孢镰刀菌、金黄色葡萄球菌和粪肠球菌。在存在于慢性伤口的微生物生物膜中,此类微生物尤其普遍(参见,例如,Omaret al.,Microbial Biofilms and Chronic Wounds.Microorganisms 2017,Mar;5(1):9)。
因此,一方面,本文所述的有机硅烷季铵化合物可在局部制剂中以有效量使用,以直接应用于感染或掺入例如敷料、绷带、外科包装、纱布、包裹物、适形的泡沫或薄膜中应用于例如慢性伤口或烧伤的伤口。掺入制品中时,所述制品提供化合物或其药学上可接受的盐或组合物向周围区域的受控释放从而提供微生物生长延长抑制,本文所述的有机硅烷季铵化合物以此方式结合。在一些实施方案中,有效量的本文所述的选定化合物用于治疗慢性伤口,例如压力性溃疡、静脉性溃疡、动脉伤口、神经性溃疡、下肢溃疡或足部溃疡等糖尿病性溃疡、皮肤撕裂或失禁性皮炎等湿气相关皮肤损伤(MASD)。在一些实施方案中,本文所述的化合物用于治疗由灼烧引起的伤口。
在另外的方面,本文所述的季铵化合物可以有效量用于治疗例如眼部感染(包括细菌或真菌感染以及由睑缘炎引起的干眼症)、耳部感染、包括甲床感染在内的皮肤感染、寻常痤疮、湿疹、医疗植入物感染、口腔和牙周感染、鼻部感染、阴道感染、肛门感染和其他可使用局部或栓剂制剂的感染。此外,本文所述的季铵化合物可掺入医疗植入物中以降低使用此类装置的相关感染风险。
重要的是,在一些实施方案中,本文所述的新型有机硅烷季铵化合物可以作为在给药前使用药学上可接受的局部载体进行配制的稳定粉末或冻干材料提供。在一个替代实施方案中,本文所述的新型有机硅烷季铵化合物可掺入敷料、适形泡沫或聚合物中,用于医疗应用(例如用于伤口敷料或手术包装以降低感染风险)中的敷料、绷带或薄膜。在又一个替代实施方案中,本文所述的新的有机硅烷季铵化合物可掺入医疗植入物中,例如但不限于整形外科或牙科植入物。
在一些实施方案中,人或动物的局部感染可用选定有机硅烷季铵化合物治疗,所述有机硅烷季铵化合物可用于治疗如下微生物,例如,不动杆菌属(革兰氏阴性)、假单胞菌属(革兰氏阴性)、变形杆菌属(革兰氏阴性变形杆菌属)、葡萄球菌属(革兰氏阳性)、链球菌属(革兰氏阳性)、MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)、大肠杆菌(革兰氏阴性)、丙酸杆菌(革兰氏阳性)、克雷伯氏菌(革兰氏阴性)、肠球菌(革兰氏阳性)、流感嗜血杆菌,以及镰刀菌属、曲霉属、枝孢菌属、弯孢菌属和念珠菌属等真菌,以及毛癣菌属、小孢子菌属和表皮癣菌属等皮肤癣菌,或其组合或包括其组合的生物膜。
在特定实施方案中,所述局部感染包括念珠菌感染,例如但不限于白色念珠菌、耳念珠菌或光滑念珠菌或其组合。
本发明提供了新的具有平衡的药学上可接受的一个或多个阴离子(无论是否在式中明确显示)的有机硅烷季胺化合物。在某些实施方案中,所述平衡的阴离子选自氯离子、氟离子、碘离子、溴离子、氢氧根、亚氯酸根、氯酸根、氢氧根、甲酸根、乙酸根、乳酸根、苯甲酸根或水杨酸根阴离子。在一个典型的实施方案中,所述平衡的阴离子是氯离子或氢氧根。
在一些实施方案中,所述季铵化合物包括具有负电荷的取代基。所述带负电荷的取代基可用钠或钾等药学上可接受的阳离子中和。
在一些实施方案中,所述季铵化合物作为两性离子提供,其中所述内部季胺的正电荷被来自分子中取代基的阴离子中和,如下文进一步所述。
本发明还提供一种或多种有效量的本文所述的新的有机硅烷季胺化合物的局部给药方法,所述方法还可任选地包括药学上可接受的盐,并任选地作为其组合物以治疗、预防、抑制或消除有需要的宿主中的传染病。
本发明还包括粉末、冻干粉末或其他固体稳定储存形式的其药学上可接受的组合物。
本发明的选定化合物还可以有效量任选地作为液体、凝胶或固体载体用以消毒发生在家庭、工作场所、工业区域(包括制造厂、公共区域、浴室、厨房、家具、运输场所或表面或其他表面)等非生物(即无生命)表面或接触或处于人类或动物环境中的其他表面上的微生物生长或生物膜形成。
在一个方面,本发明提供了一种具有下式的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000081
其中
a为1、2、3、4、5、6、7或8(并且其中亚甲基可具有含甲基的C1-C4烷基等支链烷基);
R1在每次出现时独立地选自C6-C22烷基(且可为C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22),C6-C22烯基(且可为C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22),和C6-C22烷酰基(且可为C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)(并且其中任何这些亚甲基或脂肪碳均可具有含甲基的C1-C4烷基等支链烷基);
R2、R3和R4在每次出现时独立地选自:
Figure BDA0003701335620000091
或C2-C10链烷酸(其可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)或其盐;且在一些实施方案中所有R2、R3和R4均为链烷酸(并且其中任何这些亚甲基或脂肪碳均可具有含甲基的C1-C4烷基等支链烷基);
y为0、1、2、3或4;
p在每次出现时独立地选自1、2、3和4;
R6独立地选自氢、烷基、芳基、环烷基和杂环基;其中所述烷基、芳基、环烷基和杂环基中的每一个任选地包括选自C1-C6烷基、羟基、卤素、N(R7)2、COOR7、C(O)R7、CH2OR7、CON(R7)2和NO2的取代基;
R8、R9、R10、R11、R12和R13在每次出现时独立地选自氢、卤素、羟基、N(R7)2、CH2OR7、CON(R7)2、COOR7、C(O)R7、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基和芳基;
R7在每次出现时独立地选自氢、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基;
X1在每次出现时独立地选自NR17、CH2、CHOH和C(O);
X2在每次出现时独立地选自C1-C3烷基和C1-C3羟烷基;
X3在每次出现时独立地选自羟基、NO2、N(R7)2、CH2OR7、CON(R7)2、COOR7、C(O)R7、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基和芳基;
X4在每次出现时独立地选自X3
R16在每次出现时独立地选自C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基和C1-C4卤代烷基;
R17在每次出现时独立地选自氢、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基;
X-为阴离子,例如氯离子、氟离子、碘离子、溴离子、氢氧根、亚氯酸根、氯酸根、甲酸根、乙酸根、乳酸根、苯甲酸根或水杨酸根阴离子。当X-是带一个以上负电荷的阴离子时,电荷化学计量应被其他阳离子平衡;并且
B+为阳离子,例如铵、钾或钠。如果使用钙等电荷大于1的B+有效,则所述化学计量应被适当平衡,例如:
Figure BDA0003701335620000101
在一些实施方案中,B+是K+或Na+。在另一个实施方案中,B+是Ca2+或Mg2+
在某些实施方案中,B+是铵离子,包括NH4 +、RNH3 +、R2NH2 +、R3NH+或R4N+;其中R在每次出现时独立地选自C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基。
在本文提供的任何通式中,其中存在一定长度的烷基或脂族链,任何这些亚甲基或脂肪碳均可具有含甲基的C1-C4烷基等支链烷基,且应视为具体公开了每个组合。
在另一个方面,本发明提供具有下式的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000111
其中
a为1、2、3、4、5、6、7或8(并且其中亚甲基可具有含甲基的C1-C4烷基等支链烷基);
X-为阴离子,例如氯离子、氟离子、碘离子、溴离子、氢氧根、亚氯酸根、氯酸根、甲酸根、乙酸根、乳酸根、苯甲酸根或水杨酸根阴离子,且当X-是带一个以上负电荷的阴离子时,电荷化学计量应被其他阳离子平衡;
R14和R15在每次出现时独立地选自
Figure BDA0003701335620000112
R2和R17;并且其中所有其他变量如本申请所定义。
在另一个方面,本发明提供具有下式的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000113
Figure BDA0003701335620000121
其中
p和q在每次出现时独立地选自1、2、3和4;
R5在每次出现时独立地选自R2、R17和C2-C10链烷酸(其可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10);并且其中所述酸任选地是二酸或其盐;(并且其中任何这些亚甲基可具有含甲基的C1-C4烷基等支链烷基)
R2在每次出现时独立地选自
Figure BDA0003701335620000122
Figure BDA0003701335620000123
R2在每次出现时独立地选自C1-C8链烷酸或其盐;
R8、R9、R10、R11、R12和R13在每次出现时独立地选自氢、卤素、羟基、N(R7)2、CH2OR7、CON(R7)2、COOR7、C(O)R7、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基和芳基;
R7在每次出现时独立地选自氢、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基;
X1在每次出现时独立地选自NR17、CH2、CHOH和C(O);
X2在每次出现时独立地选自C1-C3烷基和C1-C3羟烷基;
X3在每次出现时独立地选自羟基、NO2、N(R7)2、CH2OR7、CON(R7)2、COOR7、C(O)R7、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基和芳基;
X4在每次出现时独立地选自X3
R17在每次出现时独立地选自氢、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基;
X-为阴离子,例如氯离子、氟离子、碘离子、溴离子、亚氯酸根、氯酸根、氢氧根、甲酸根、乙酸根、乳酸根、苯甲酸根或水杨酸根阴离子。当X-是带一个以上负电荷的阴离子时,电荷化学计量应被其他阳离子平衡;并且
B+为阳离子,例如钠、钾、镁、钙或锂阳离子。当B+是正电荷大于1的阳离子时所述化学计量应被其他阴离子适当平衡。
在某些实施方案中,所述季铵化合物具有可形成药学上可接受的盐的带负电荷的部分,其中所述阳离子选自钠、钾、镁、钙、铯、钡和锂。
在一个方面,式I'、式II'、式III'、式IV'的低聚物或聚合物产物由一种或多种式I、式II、式III或式IV的季铵化合物与多羟基化合物反应形成,所述多羟基化合物,例如,选自甘油或二醇的化合物,所述二醇选自缩水甘油、甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种。
在一个方面,式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产物由一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与多羟基化合物反应形成,所述多羟基化合物,例如,选自甘油或二醇的化合物,所述二醇选自缩水甘油、甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种。
在一个方面,本发明提供了包含至少一种如本申请所述的季铵化合物或其组合的粉末制剂。在一些实施方案中,所述粉末是冻干粉末。
在一些实施方案中,提供具有如本申请所述的季铵化合物的药物组合物,其中所述药物组合物含有以重量计小于约5%、约4%、约3%、约2%、约1%、约0.5%或约0.1%的甲醇,或不含甲醇。
在一些实施方案中,如本申请所述的季铵化合物、其药学上可接受的组合物或其组合,作为由粉末或固体制剂重构所形成的水或甘油溶液给药。
在一些实施方案中,只要实现了所需稳定性,如本申请所述的季铵化合物的任何混合物或其药学上可接受的组合物就是合适的。
在一些实施方案中,本发明的化合物作为相关结构的混合物存在。作为一个非限制性实施例,主要由分子组成的组合物
Figure BDA0003701335620000141
也可能具有一些
Figure BDA0003701335620000151
和/或
Figure BDA0003701335620000152
分子。这些相关结构可在溶液中相互转换。
在某些实施方案中,本发明任何方面的组合物独立地是本文中任何分子的混合物,但绘出结构占混合物以摩尔计或以重量计的至少10%、20%、30%、40%、50%、51%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或至少95%。
本领域技术人员还将认识到本发明的化合物可以在溶液中以各种形式存在并仍实现其预期目标。因此,在某些实施方案中,本发明是绘出化合物的溶液,其中该溶液可以包括各种相关结构,但硅侧链基团与硅氧烷的总比例与所绘出的相同。例如,在某些实施方案中本发明是
Figure BDA0003701335620000153
的溶液,其中该溶液包括各种相关结构,但以比率(即以摩尔)计,
Figure BDA0003701335620000161
部分与
Figure BDA0003701335620000162
部分的总数约为3比1。在某些实施方案中,大约3比1包括2.6:1和3.4:1之间的任何比率。在其他实施方案中,大约3比1包括2.8:1和3.2:1之间的任何比率。在某些实施方案中,所述氯化钠(NaCl)盐可以用本文所述的另一种盐代替。并且,在另一个实施例中,本发明是
Figure BDA0003701335620000163
的溶液,其中该该溶液包括各种相关结构,但以比率(即以摩尔)计,
Figure BDA0003701335620000164
部分与
Figure BDA0003701335620000165
部分的总数约为2比1。在某些实施方案中,大约2比1包括1.6比1和2.4比1之间的任何比率。在其他实施方案中,大约2比1包括1.8比1和2.2比1之间的任何比率。在某些实施方案中,所述氯化钠(NaCl)盐可以用本文所述的另一种盐代替。
在一个方面,本发明提供一种选自式V、式VI、式VII、式VIII、式IX、式X、式XI和式XII的季铵化合物;
Figure BDA0003701335620000171
Figure BDA0003701335620000181
其中
每个R21独立地选自C1-C22烷基(且可为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)、C2-C22烯基(且可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)、C2-C22烷酰基(且可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)和-烷基-芳基;其中每个R21任选地被1、2或3个独立地选自C1-C6烷基、卤素和
Figure BDA0003701335620000182
的取代基取代。
R22、R23和R24在每次出现时独立地选自:
Figure BDA0003701335620000191
R25在每次出现时独立地选自R22、R17和C2-C10链烷酸(其可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10);且其中所述酸任选地是二酸或其盐;
R31选自C6-C22烷基(且可为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)、C6-C22烯基(且可为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)、C6-C22炔基(且可为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)和C6-C22烯基炔基(且可为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22);
每个R32独立地选自氢、
Figure BDA0003701335620000192
Figure BDA0003701335620000193
在某些实施方案中,每个R32独立地选自氢、
Figure BDA0003701335620000201
Figure BDA0003701335620000202
R33在每次出现时独立地选自羟基、氢、C1-C6烷基和卤素;
R34和R35在每次出现时独立地选自
Figure BDA0003701335620000203
R22和R17
每个R36独立地选自氢、
Figure BDA0003701335620000204
Figure BDA0003701335620000205
X5选自杂环、环烷基、烷基、芳基、杂芳基、烯基、卤代烷基和炔基;并且
其中其余变量如本申请所定义。
在某些实施方案中,本发明所述化合物为:
Figure BDA0003701335620000206
或其药学上可接受的盐。
在某些实施方案中,R22、R23和R24在每次出现时独立地选自:
Figure BDA0003701335620000211
在某些实施方案中,R22、R23和R24在每次出现时独立地选自:
Figure BDA0003701335620000212
在某些实施方案中,每个R36均为氢。
在某些实施方案中,每个R32均为-CH2-SO3H。
在本发明的一个方面,提供如式XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX或XXI的化合物,
Figure BDA0003701335620000213
Figure BDA0003701335620000221
Figure BDA0003701335620000231
其中:
o为1或2;
n在每次出现时独立地选自0、1和2;
m在每次出现时独立地选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20;
m’为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22;
Q为–CR104R104–;
R101和R102均为氢;
在一个替代实施方案中,R101和R102在每次出现时独立地选自氢和乙基;
R103在每次出现时独立地选自:
Figure BDA0003701335620000241
每个R104在每次出现时独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、卤素和卤代烷基;
R105为氢或–CH2CH2OH。
在式XIII至式XXI、式XXIII至式XXXIII和式XXXV至式XL的季铵化合物的某些实施方案中,变量m在每次出现时独立地选自6、7、8、9、10、11、12、13、14、15和16。在式XIII至式XXI的季铵化合物的某些实施方案中,m为14。在式I至式XXI的季铵化合物的某些实施方案中,m独立地选自12-16。
在某些实施方案中,溶液中的式XIII、XIV、XV、XVI或XVII的铵化合物与式XIII、XIV、XV、XVI或XVII的其他季铵化合物处于平衡状态。在另一个实施方案中,式XIII、XVIII、XIX、XX和XXI的季铵化合物处于平衡状态。例如,在一个实施方案中,以下化合物可以处于平衡状态:
Figure BDA0003701335620000251
由于硅-氧键的不稳定性,这些结构可以通过键断裂和形成相互转化,使得式XIII、XIV、XV、XVI和XVII的混合物或式XIII、XVIII、XIX、XX或XXI的混合物的混合物可能存在。
在本发明的另一个方面,提供式XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI或XXVII的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000261
Figure BDA0003701335620000271
其中R106在每次出现时独立地选自氢、羟基和C1-C6烷氧基,且所有其他变量如本申请所定义。
在一个实施方案中,溶液中的式XXII、XXIII或XXIV的季铵化合物与式XXII、XXIII或XXIV的其他季铵化合物处于平衡状态。例如,在一个实施方案中,以下化合物可以处于平衡状态:
Figure BDA0003701335620000272
在一个实施方案中,式XXV、XXVI或XXVII的季铵化合物与式XXV、XXVI或XXVII的其他季铵化合物处于平衡状态。在一个非限制性实施例中,以下化合物可以处于平衡状态:
Figure BDA0003701335620000281
由于硅氧键的不稳定性,这些结构可以通过键断裂和形成相互转化,从而使得式XXII、XXIII或XXIV的混合物或式XXV、式XXVI或式XXVII的混合物可以存在。
在本发明的另一个方面,提供式XXVIII、XXIX或XXX的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000291
其中R107和R108在每次出现时独立地选自C1-C6烷基,且所有其他变量如本申请所定义。
在一个实施方案中,式XXVIII、XXIX或XXX的化合物与式XXVIII、XXIX或XXX的其他化合物处于平衡状态。例如,在一个实施方案中,以下化合物可以处于平衡状态:
Figure BDA0003701335620000301
由于硅氧键的不稳定性,这些结构可以通过键断裂和形成相互转化,从而使得式XXVIII、式XXIX或式XXX的混合物可以存在。
在本发明的另一个方面,提供了式XXXI或XXXII的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000302
其中RA
Figure BDA0003701335620000311
A在每次出现时独立地选自:
Figure BDA0003701335620000312
并且
P’为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;并且
所有其他变量如本申请所定义。
由于硅氧键的不稳定性,这些结构可以通过键断裂和形成相互转化,从而使得式XXXI或式XXXII的混合物可以存在。
在另一个实施方案中,本发明提供了式XXXIII的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000313
其中所有其变量如本申请所定义;并且
q'、r和s在每次出现时独立地选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在一个实施例中,q'、r和s是相同的。
在本发明的另一个方面,提供了式XXXIV、XXXV或XXXVI的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000321
其中:
X选自
Figure BDA0003701335620000322
M选自氢、钠、钾、铯或锂;且所有其他变量如本申请所定义。
在一个实施方案中,式XXXIV、XXXV或XXXVI的化合物与其他式XXXIV、XXXV或XXXVI的化合物处于平衡状态。例如,在一个实施方案中,以下化合物可以处于平衡状态:
Figure BDA0003701335620000331
由于硅氧键的不稳定性,这些结构可以通过键断裂和形成相互转化,从而使得式XXXIV、XXXV或XXXVI的混合物可以存在。
在本发明的另一个方面,提供了式XXXVII、XXXVIII或XXXIX的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000332
Figure BDA0003701335620000341
在一个实施方案中,式XXXVII、XXXVIII或XXXIX的季铵化合物与式XXXVII、XXXVIII或XXXIX的其他季铵化合物处于平衡状态。例如,在一个实施方案中,以下化合物可以处于平衡状态:
Figure BDA0003701335620000342
Figure BDA0003701335620000351
由于硅氧键的不稳定性,这些结构可以通过键断裂和形成相互转化,从而使得式XXXVII、XXXVIII或XXXIX的混合物可以存在。
本发明尤为一种抗微生物组合物,所述微生物组合物包含一种或多种式XXXVII、XXXVIII或XXXIX的化合物和合适的载体。
本发明还包括以有效量的式XXXVII、XXXVIII或XXXIX的季铵化合物治疗有需要的宿主中的感染的方法。
在另一个可替代方面,提供式XL的低聚或多聚季铵化合物:
Figure BDA0003701335620000352
其中:RA如上所定义
t为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;
Z在每次出现时独立地选自:
Figure BDA0003701335620000353
Figure BDA0003701335620000361
L在每次出现时独立地选自:
Figure BDA0003701335620000362
R124和R125在每次出现时独立地选自氢、乙基、
Figure BDA0003701335620000363
Figure BDA0003701335620000364
T为一价封端基团,其可任选地衍生自固化剂,其中所有其他变量如本申请所定义。
式XL中的所述固化剂可以是药学上可接受的任何化合物。
在某些实施方案中,如本文所述的低聚物或聚合物的所述固化剂包括二亚乙基三胺(DTA)、三亚乙基四胺(TTA)、四亚乙基五胺(TEPA)、二丙二胺(DPDA)、二乙基氨基丙基胺(DEAPA)、氨基酸248、N-氨基乙基哌嗪(N-AEP)、Lamiron C-260、Araldit HY-964、薄荷二胺(MDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、S Cure 211、S Cure 212、Wandamin HM、1,3BAC、间二甲苯二胺(m-XDA)、Sho-amine X、胺黑、Sho-amine N、Sho-amine 1001、Sho-amine 1010、间苯二胺(MPDA)、二氨基二苯甲烷(DDM)、二氨基二苯砜(DDS)、哌啶、N,N-二甲基哌啶、三亚乙基二胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)、苄基二甲基胺(BDMA)和2-(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-10);咪唑,例如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸酯和环氧-咪唑加合物;液态聚硫醇或多硫化物树脂;或酸酐,例如邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮三羧酸酐、乙二醇双偏苯三酸酯、三偏苯三酸甘油酯、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基丁烯基四氢琥珀酸酐、十二烯基、六氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、六氢-4-甲基邻苯二甲酸酐、丁二酸酐、甲基环己烯二甲酸酐、烷基苯乙烯-马来酸酐共聚物、氯仑酸酐和聚壬二酸酐。
在本发明的另一个方面,提供式A的季铵化合物反应形成的产物:
Figure BDA0003701335620000381
其中
每个R109在每次出现时独立地选自卤素、羟基和烷氧基,且所有其他变量如本申请所定义;
伴有一种或多种式B、C、D、E、F、G、H或J的化合物;
Figure BDA0003701335620000382
其中所有其他变量如本申请所定义。
在本发明的另一个方面,提供化合物B’,其中化合物B’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式B的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物B'是具有一个或多个式B单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物C’,其中化合物C’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式C的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物C'是具有一个或多个式C单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物D’,其中化合物D’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式D的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物D'是具有一个或多个式D单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物E’,其中化合物E’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式E的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物E'是具有一个或多个式E单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物F’,其中化合物F’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式F的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物F'是具有一个或多个式F单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物G’,其中化合物G’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式G的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物G'是具有一个或多个式G单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物H’,其中化合物H’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式H的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物H'是具有一个或多个式H单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物J’,其中化合物J’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式J的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物J'是具有一个或多个式J单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物K’,其中化合物K’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式K的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物K'是具有一个或多个式K单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物L’,其中化合物L’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式L的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物L'是具有一个或多个式L单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在本发明的另一个方面,提供化合物M’,其中化合物M’由一种或多种式A的化合物与一种或多种式M的化合物反应形成。在一个实施方案中,化合物M'是具有一个或多个式M单元和一个或多个式A单元的低聚或聚合化合物。
在另一个方面,本发明的化合物为油,其可作为纯化合物局部给药。所述油任选地与本文所述的赋形剂、载体或稀释剂混合从而维持延长的保质期而不固化。例如,本发明所述油可与离子液体、有机溶剂或水溶液混合以维持油的形式。可与本发明化合物混合的油的非限制性实施例包括棕榈油、米糠油和植物油。在某些实施方案中,所述的本发明化合物混合物和另外的油形成架构稳定的油组合物,所述组合物可局部施用于有需要的患者。
在某些实施方案中,将本发明的化合物(任选地作为油)直接施用于伤口。施用所述化合物的非限制性实施例方式包括滴下、倾倒、涂抹或以其他方式应用于开放性伤口、覆盖伤口或作为负压伤口治疗策略的一部分。例如,本发明所述化合物可以海绵给药并插入伤口,随后用膜密封周围的皮肤并用小吸管刺穿,所述管产生低于大气压的真空并吸走渗出液。
在另一个方面,提供抗感染组合物,所述抗感染组合物包括一种或多种如本文所述的季铵化合物或其药学上可接受的组合物;以及治疗、预防或消除感染的有效量的合适载体。
在某些实施方案中,药学上可接受的载体包括水或甘油溶液,例如水、生理盐水或磷酸盐缓冲生理盐水。
在某些实施方案中,甘油溶液选自甘油、缩水甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇或聚丙二醇,或其组合。
在另一个方面,提供试剂盒,所述试剂盒包括含无菌水溶液的小瓶和含本文所述的季铵化合物的小瓶和应用装置。
在另一个方面,提供试剂盒,所述试剂盒包括粉末制剂,所述粉末制剂包括:文所述的季铵化合物或其药学上可接受的盐,与无菌水溶液;和应用设备。在一些实施方案中,粉末是冻干粉末。
在一些实施方案中,应用装置是注射器。
在另一个方面,提供试剂盒,所述试剂盒包括无菌水溶液和如本文所述的季铵化合物,以及一种或多种选自缩酮、表氯醇和聚乙烯醇的化合物。
在另一个方面,提供试剂盒,所述试剂盒包括无菌水溶液或甘油溶液和如本文所述的季铵化合物,以及选自甘油、缩水甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇的一种或多种化合物。
在一些实施方案中,本发明提供如本文所述的化合物或其药学上可接受的组合物;以有效量用于治疗、预防、抑制或消除有需要的宿主中的传染病。
在一个方面,提供用于治疗、预防、抑制或消除如本文进一步描述的感染的方法,包括向有需要的宿主施用有效量的一种或多种如本文所述的季铵化合物或其药学上可接受的组合物。
在一些实施方案中,所述宿主是人。
在另一个实施方案中,所述宿主是哺乳动物,例如狗、猫、马、牛或猪。
在另一个方面,本发明提供施用有效量的一种或多种本发明化合物或其药学上可接受的组合物的方法,其可用于治疗、抑制、消除或预防所述感染。
在一些实施方案中,所述感染是包括细菌物种、真菌物种和病毒物种的混合感染。
在一些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物或其组合物以有效量用于治疗或预防有需要的宿主的慢性伤口中的感染。
在一些实施方案中,所述慢性伤口是糖尿病溃疡,例如糖尿病下肢溃疡或糖尿病足溃疡等糖尿病溃疡。
在另一个实施方案中,所述慢性伤口是褥疮性溃疡。
在一些实施方案中,所述慢性伤口是压力性溃疡。
在一些实施方案中,所述慢性伤口是静脉溃疡。
在一些实施方案中,所述慢性伤口是动脉溃疡。
在一些实施方案中,所述慢性伤口是神经性溃疡。
在一些实施方案中,所述慢性伤口是皮肤撕裂。
在一些实施方案中,所述慢性伤口是失禁性皮炎等湿气相关皮肤损伤(MASD)。
在一些实施方案中,本文所述化合物用于治疗灼烧引起的伤口。
在另一个实施方案中,所述慢性伤口中的所述感染是由生物膜引起的。
在一些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物或其组合物以有效量用于治疗、预防或消除有需要的宿主的眼部感染。
在一些实施方案中,所述眼部感染是角膜性角膜炎。
在另一个实施方案中,所述眼部感染是细菌性角膜炎,例如由金黄色葡萄球菌或铜绿假单胞菌引起的角膜炎。
在另一个实施方案中,所述眼部感染是真菌性角膜炎,例如由镰刀菌属、曲霉属、念珠菌属或弯孢菌属引起的角膜炎。
在一些实施方案中,所述眼部感染是棘阿米巴角膜炎。
在另一个实施方案中,所述眼部感染是病毒性角膜炎,例如单纯疱疹病毒(HSV)角膜炎。
在另一个实施方案中,所述眼部感染是细菌性结膜炎,例如由金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌、肺炎链球菌或铜绿假单胞菌引起的结膜炎。
在另一个实施方案中,所述眼部感染是病毒性结膜炎,例如由腺病毒或肠病毒引起的结膜炎。
在另一个实施方案中,所述眼部感染是多微生物的,更难诊断和治疗。例如,当棘阿米巴角膜炎与细菌有关时,血管形成和愈合时间延长的风险增加。
在另一个实施方案中,所述眼部感染由一种或多种可引起感染的机会性生物相继引发。例如,疱疹性角膜溃疡可为细菌或真菌病原体的建立提供环境。
在另一个方面,提供眼用组合物,其包含有效量的一种或多种本发明的季铵化合物,以及眼用可接受的载体。
在一些实施方案中,所述眼用组合物不包含任何副产物或添加剂,例如醇。
在一些实施方案中,所述眼用组合物基本上不含甲醇。在一些实施方案中,待治疗的所述感染是眼的感染。
在另一个实施方案中,待治疗的所述感染是耳的感染,例如内耳、外耳或中耳感染。
在一些实施方案中,待治疗的所述感染是皮肤的感染。
在一些实施方案中,待治疗的所述感染是指甲感染,例如指甲的真菌感染。
在一些实施方案中,待治疗的所述感染是阴道粘膜组织的感染,例如外阴阴道念珠菌病。
在一些实施方案中,所述感染位于慢性伤口或溃疡内,例如但不限于下肢溃疡或糖尿病性下肢溃疡或糖尿病足溃疡等糖尿病性溃疡。
在另一个方面,提供在有需要的宿主中治疗耳部感染的方法,包括施用有效量的一种或多种本发明的季铵化合物或其组合物。
在一些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物或其组合物以有效量用于治疗、预防或消除有需要的宿主的耳部感染。
在一些实施方案中,所述耳部感染是内耳感染(内耳炎)。
在一些实施方案中,所述耳部感染是外耳部感染(外耳炎)。
在另一个实施方案中,所述耳部感染是中耳感染(中耳炎)。
在一些实施方案中,所述耳部感染由细菌或真菌引起。
在另一个实施方案中,所述耳部感染由细菌和真菌二者引起。
在另一个实施方案中,所述感染由生物膜引起,其可能含有细菌和真菌细胞的组合。在另一个实施方案中,所述感染由生物膜引起,其可能包含细菌和真菌细胞以及一种或多种病毒的组合。
在另一个方面,提供用于治疗有需要的宿主中的眼部感染的方法,包括施用有效量的一种或多种本文所述的季铵化合物或其组合物。
在另一个方面,提供在有需要的宿主中治疗甲癣,即指甲真菌感染的方法,包括施用有效量的一种或多种本文所述的季铵化合物或其组合物。
在一些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物或其组合物以有效量用于治疗、预防或消除有需要的宿主的甲癣。
在另一个方面,提供用于治疗有需要的宿主中的甲癣的制剂,其包括施用有效量的在适合递送至甲床的载体中的一种或多种本文所述的季铵化合物。在一些实施方案中,所述载体是二甲亚砜。
在一些实施方案中,本文所述的一种或多种季铵化合物作为通过重构一种或多种季铵化合物的粉末制剂而形成的水性、甘油或二甲亚砜溶液施用。在一些实施方案中,所述粉末是冻干粉末。
在另一个实施方案中,提供用于治疗或预防有需要的宿主中慢性伤口感染的方法,包括施用有效量的本文所述的一种或多种季铵化合物或其组合物。
在另一个实施方案中,提供用于治疗或预防有需要的宿主中的阴道感染的方法,包括施用有效量的一种或多种本文所述的季铵化合物或其组合物。
在一些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物或其组合物以有效量用于治疗或预防有需要的宿主的阴道感染。
在一些实施方案中,所述阴道感染是外阴阴道念珠菌病。
在一些实施方案中,外阴阴道念珠菌病等所述阴道感染是由念珠菌属引起的真菌感染。
在一些实施方案中,所述阴道感染是细菌性阴道病。
在一些实施方案中,外阴阴道念珠菌病等所述阴道感染是由乳杆菌属、拟杆菌属、消化链球菌属、梭杆菌属和/或真杆菌属引起的细菌感染。
在另一个方面,提供用于治疗有需要的宿主中的皮肤病的方法,包括施用有效量的一种或多种本文所述的季铵化合物或其组合物。
在另一个实施方案中,待治疗的所述感染是皮肤疾病。
在某些实施方案中,所述皮肤疾病是,例如,寻常痤疮、囊性痤疮、湿疹、毛囊炎和皮肤感染。
在某些实施方案中,所述皮肤疾病,例如寻常痤疮,是由革兰氏阳性菌痤疮丙酸杆菌和/或表皮葡萄球菌引起的。
在某些实施方案中,所述皮肤疾病,例如湿疹(特应性皮炎)、疱疹性湿疹、牛痘湿疹或柯萨奇湿疹是由细菌和病毒感染引起的。
在某些实施方案中,所述皮肤疾病,例如湿疹(特应性皮炎),是由细菌,例如金黄色葡萄球菌等葡萄球菌或链球菌,引起的。
在某些实施方案中,所述皮肤疾病,例如湿疹(特应性皮炎),是由病毒,例如单纯疱疹病毒和/或传染性软疣病毒,引起的。
在某些实施方案中,所述皮肤疾病,例如皮肤感染,是由金黄色葡萄球菌引起的。
在一些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物或其组合物的有效量是治疗、预防或消除本申请所述感染所需的量。
在另一个方面,提供用于处理非生物(即,无生命的)表面上的生物膜或微生物污染的方法,包括施用有效量的本文所述的一种或多种季铵化合物或其混合物。
在一些实施方案中,所述非生物(即,无生命的)表面直接用含有本文所述的一种或多种季铵化合物或其混合物的溶液处理,以去除和/或防止细菌生物膜或细菌污染的复发。
在一些实施方案中,所述细菌生物膜或细菌污染由金黄色葡萄球菌引起。
在一些实施方案中,所述细菌生物膜或细菌污染由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)引起。
在一些实施方案中,所述细菌生物膜或细菌污染由铜绿假单胞菌引起。
在一些实施方案中,所述非生物(即,无生命的)表面直接用含有本文所述的一种或多种季铵化合物或其混合物的溶液处理,以去除和/或防止真菌生物膜或真菌污染的复发。
在一些实施方案中,所述真菌生物膜或真菌污染包括念珠菌真菌感染,例如但不限于白色念珠菌、耳念珠菌或光滑念珠菌或其组合。
在一些实施方案中,所述非生物(即,无生命的)表面直接用含有本文所述的一种或多种季铵化合物或其混合物的溶液处理,以去除和/或防止病毒生物膜或病毒污染的复发。
在一些实施方案中,病毒生物膜或病毒污染由SARS冠状病毒2(COVID-19)引起。
在一些实施方案中,所述非生物(即,无生命的)表面直接用含有本文所述的一种或多种季铵化合物或其混合物的溶液处理,以去除和/或防止多微生物生物膜或多微生物污染的复发。
在一些实施方案中,所述多微生物生物膜或多微生物污染包括细菌、真菌和病毒物种。
在一些实施方案中,本文所述的一种或多种季铵化合物或其混合物可以有效量配制为抗菌洗手液或表面消毒喷雾、泡沫、液体、凝胶或固体。
在一些实施方案中,提供施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以向皮肤表面提供增强的抗微生物活性的方法。
在一些实施方案中,所述抗微生物活性是细菌性的。
在一些实施方案中,所述抗微生物活性是真菌性的。
在一些实施方案中,所述抗微生物活性是病毒性的。
在一些实施方案中,抗微生物活性是多微生物性的,并且包括细菌、真菌和/或病毒微生物的组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物洗手液任选地与增稠剂组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物洗手液任选地与酒精组合。
在其他实施方案中,所述季铵化合物在不包括任何醇的载体中提供。
在一些实施方案中,所述抗微生物洗手液任选地与皮肤调理剂组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物洗手液任选地与香料组合。
在一些实施方案中,提供其中至少一个氢已被氘取代的季铵化合物。
因此,本发明至少包括以下特征:
(a)式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物;
(b)用于治疗细菌、真菌和/或病毒感染的式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物;
(c)一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物在制备用于治疗细菌、真菌和/或病毒感染的药物中的用途;
(d)制备用于治疗细菌、真菌和/或病毒感染的药物的方法,其特征在于在制备中使用有效量的一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物;
(e)治疗细菌、真菌和/或病毒感染的方法,包括向有需要的宿主施用有效量的一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物;
(f)治疗细菌、真菌和/或病毒感染的方法,包括向有需要的宿主施用有效量的一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物;
(g)抗微生物组合物,所述抗微生物组合物包含有效量的一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物和药学上可接受的赋形剂;
(h)粉末或固化制剂(包含冻干粉末制剂),其包含一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物;
i)试剂盒,所述试剂盒包括一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物的粉末或固化制剂(包含冻干粉末制剂)、无菌水溶液和应用装置;
(j)试剂盒,所述试剂盒包括无菌水溶液和应用装置,所述无菌水溶液包含一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物;
(k)合成式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物的方法;
(l)作为对映异构体或非对映异构体(如相关)的混合物,包括作为外消旋体的式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物;
(m)对映异构体或非对映异构体(如相关)富集形式,包括作为分离的对映异构体或非对映异构体(即,纯度大于85、90、95、97或99%)的式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物;
(n)制备包含有效量的一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物的治疗产品的方法;
(o)式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成的产品;
(p)用于治疗细菌、真菌和/或病毒感染的式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成的产品;
(q)式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成的产品在制备用于治疗细菌、真菌和/或病毒感染的药物中的用途;
(r)制备用于治疗细菌、真菌和/或病毒感染的药物的方法,其特征在于在制备中使用有效量的产品,所述产品由式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成;
(s)治疗细菌、真菌和/或病毒感染的方法,其包括向有需要的患者施用有效量的产品,所述产品由式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成;
(t)治疗细菌、真菌和/或病毒感染的方法,其包括向有需要的患者施用有效量的产品,所述产品由式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成;
(u)抗微生物组合物,其包含有效量的式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成的产品;
(v)粉末制剂或固体制剂,包括冻干粉末,其包含式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成的产品;
(w)试剂盒,包括式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成的产品的粉末或固体制剂(包括冻干粉末)、无菌水溶液和应用装置;
(x)试剂盒,其包括含式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成的产品的无菌水溶液或甘油溶液;以及应用装置;
(y)式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物与甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷中的一种或多种反应形成的治疗产品的制备方法;
(z)掺入式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的化合物的敷料、绷带、外科包装、薄膜、包裹物、适形泡沫或其他类型的材料;
(aa)掺入式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的化合物的敷料、绷带、外科包装、薄膜、包裹物、适形泡沫或其他类型的材料用于治疗皮肤感染、伤口或溃疡的用途,例如但不限于下肢溃疡或糖尿病溃疡(例如糖尿病下肢溃疡或糖尿病足溃疡);
(bb)式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品;
(cc)用于治疗细菌、真菌和/或病毒感染的式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品;
(dd)有效量的式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品在制备用于治疗细菌、真菌和/或病毒感染的药物中的用途;
(ee)制造用于治疗细菌、真菌和/或病毒感染的药物的方法,其特征在于在制造中使用式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品;
(ff)治疗细菌、真菌和/或病毒感染的方法,包括向有需要的宿主施用有效量的式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品;
(gg)抗微生物组合物,其包含有效量的式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品,以及药学上可接受的赋形剂;
(hh)粉末或固体制剂,包括冻干粉末,其包含式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品及其组合;
(ii)试剂盒,包含式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品的粉末或固体制剂(包括冻干粉末)、无菌水溶液和应用装置;
(jj)试剂盒,包含式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品的无菌水溶液或甘油溶液;以及应用装置;
(kk)制备含有式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的低聚物或聚合物产品的治疗产品的方法;
(ll)掺入式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的化合物的敷料、绷带、外科包装、薄膜、包裹物、适形泡沫或其他类型的材料;
(mm)掺入式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'的化合物的敷料、绷带、外科包装、薄膜、包裹物、适形泡沫或其他类型的材料用于治疗皮肤感染、伤口或溃疡的用途,例如但不限于下肢溃疡或糖尿病溃疡(例如糖尿病下肢溃疡或糖尿病足溃疡);以及
(nn)包含式I'、II'、III'、IV'、V'、VI'、VII'、VIII'、IX'、X'、XI'、XII'、XIII'、XIV'、XV'、XVI'、XVII'、XVIII'、XIX'、XX'、XXI'、XXII'、XXIII'、XXIV'、XXV'、XXVI'、XXVII'、XXVIII'、XXIX'、XXX'、XXXI'、XXXII'、XXXIII'、XXXIV'、XXXV'、XXXVI'、XXXVII'、XXXVIII'、XXXIX'或XL'化合物的医疗或牙科植入物;
(oo)通过将有效量的一种或多种式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL季铵化合物施用于非生物(即,无生命的)表面以处理生物膜或微生物感染的方法;以及
(pp)用作无生命表面消毒剂的本发明的抗微生物季铵化合物,任选地在合适载体中恰当应用,所述无生命表面包括但不限于家庭表面、工作区、工业区、运输区或载体、厨房、浴室、家具等。
附图说明
图1是条形图,显示了化合物1的两种溶液相对于一系列微生物的圆盘扩散药敏试验结果。x-轴示意在三种反应条件下经试验的菌株,反应条件包括两种浓度的化合物1和一种对照。y-轴为抑制区,以毫米为单位。
图2是条形图,显示了一系列升高浓度的化合物1相对于一系列微生物的圆盘扩散药敏试验结果。x-轴示意在五种反应条件下经试验的菌株,反应条件包括四种升高浓度的化合物1和一种对照。y-轴为抑制区,以毫米为单位。
发明详述
在一个实施方案中,提供新的有机硅烷季铵化合物,其可在药物局部制剂中以有效量向有需要的宿主给药,以治疗一系列感染,包括真菌感染以及革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和病毒感染。所述真菌可作为酵母、霉菌或两种形式的组合出现。本文所述的新季铵化合物和制剂可处理生物膜中的微生物,包括混合生物。
因此,一方面,本文所述的有机硅烷季铵化合物可在局部制剂中以有效量使用,以直接应用于感染或掺入例如敷料、绷带、外科包装、纱布、包裹物、适形的泡沫或薄膜中应用于例如慢性伤口或烧伤的伤口。掺入制品中时,所述制品提供化合物或其药学上可接受的盐或组合物向周围区域的受控释放从而提供微生物生长延长抑制。在一些实施方案中,有效量的本文所述的选定化合物用于治疗慢性伤口,例如压力性溃疡、静脉性溃疡、动脉伤口、神经性溃疡、下肢溃疡或足部溃疡等糖尿病性溃疡、皮肤撕裂或失禁性皮炎等湿气相关皮肤损伤(MASD)。在一些实施方案中,本文所述的化合物用于治疗由灼烧引起的伤口。
重要的是,在一些实施方案中,本文所述的新型有机硅烷季铵化合物可以作为在给药前使用药学上可接受的局部载体进行配制的稳定粉末或冻干材料提供。在一个替代实施方案中,本文所述的新型有机硅烷季铵化合物可掺入敷料、适形泡沫或聚合物中,用于医疗应用(例如用于伤口敷料或手术包装以降低感染风险)中的敷料、绷带或薄膜。在又一个替代实施方案中,本文所述的新的有机硅烷季铵化合物可掺入医疗植入物中,例如但不限于整形外科或牙科植入物。
在一些实施方案中,人或动物的局部感染可用选定有机硅烷季铵化合物治疗,所述有机硅烷季铵化合物可用于治疗如下微生物,例如,不动杆菌属(革兰氏阴性)、假单胞菌属(革兰氏阴性)、变形杆菌属(革兰氏阴性变形杆菌属)、葡萄球菌属(革兰氏阳性)、链球菌属(革兰氏阳性)、MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)、大肠杆菌(革兰氏阴性)、丙酸杆菌(革兰氏阳性)、克雷伯氏菌(革兰氏阴性)、肠球菌(革兰氏阳性)、流感嗜血杆菌,以及镰刀菌属、曲霉属、枝孢菌属、弯孢菌属和念珠菌属等真菌,以及毛癣菌属、小孢子菌属和表皮癣菌属等皮肤癣菌,或其组合或包括其组合的生物膜。
本发明的选定化合物还可以有效量任选地作为液体、凝胶或固体载体用以消毒发生在家庭、工作场所、工业区域(包括制造厂、公共区域、浴室、厨房、家具、运输场所或表面或其他表面)等非生物(即无生命)表面或接触或处于人类或动物环境中的其他表面上的微生物生长或生物膜形成。在一个实施方案中,食品和医疗领域中常见的环境表面似乎也增强了生物膜的形成及其对消毒剂的耐受性。
定义
使用标准命名法描述化合物。除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同。
本文所述的任何式中的季铵化合物包括外消旋体、对映异构体、对映异构体的混合物、非对映异构体、非对映异构体的混合物、互变异构体、异构体;例如旋转异构体,如同每一个都被具体记载。
术语“一(a)”和“一个(an)”并不表示数量的限制,而是表示存在至少一个提及的项目。术语“或”意指“和/或”。除非本文另有说明,否则数值范围的记载仅旨在作为落入范围内的每个单独数值的速记方法,并且每个单独数值均被并入到说明书中,如同其在本文中被单独列举一样。所有范围的端点都包含在该范围内且可独立组合。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾,否则本文所述的所有方法均可以合适的顺序执行。除非另有声明,示例或示例性语言(例如,“例如”)的使用仅旨在更好地说明本发明而不对本发明的范围构成限制。除非另有定义,本文使用的技术和科学术语与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同。
本发明包括具有至少一个所需的原子同位素取代的式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL的季铵化合物,其量高于同位素的天然丰度,即富集。同位素是原子序数相同但质量数不同的原子,即质子数相同但中子数不同的原子。
可以结合到本发明的季铵化合物中的同位素的实例包括氢、碳、氮、氧、氟、氯和碘的同位素,分别为,例如,2H、3H、11C、13C、14C、15N、17O、18O、18F、36CI和125I。在一个非限制性实施方案中,同位素标记的季铵化合物可用于代谢研究(使用14C)、反应动力学研究(使用例如2H或3H)、检测或成像技术,例如正电子发射断层扫描(PET)或单光子发射计算机断层扫描(SPECT),包括药物或底物组织分布测定,或用于患者的放射治疗。特别地,18F记的化合物可能特别适用于PET或SPECT研究。本发明的同位素标记的季铵化合物及其前药通常以实施方案中或实施例中公开的程序以及下文描述的制备方法、通过以易获得的同位素标记的试剂代替非同位素标记的试剂来制备。
作为非限制的一般性实例,氘(2H)和氚(3H)等氢的同位素可用于实现所需结果的所述结构的任何地方。或者,或另外,也可使用碳的同位素,例如13C和14C。
同位素取代,例如氘取代,可以是部分的或完全的。部分氘取代是指至少一个氢被氘取代。在某些实施方案中,所述同位素在任何涉及位置至少为约90、95或99%或更高的同位素富集。在一个非限制性实施方案中,氘在所需位置至少约90、95或99%富集。
在一个非限制性实施方案中,式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV、XV、XVI、XVII、XVIII、XIX、XX、XXI、XXII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX、XXXI、XXXII、XXXIII、XXXIV、XXXV、XXXVI、XXXVII、XXXVIII、XXXIX或XL中的任何一个均可提供氘原子对氢原子的取代。在一个非限制性实施方案中,氘原子对氢原子的取代发生在选自R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、X1、X2、X3、X4或本文所定义的任何其他变量中。例如,当任何基团是,或包含例如取代基,甲基、乙基或甲氧基时,烷基残基可以是氘代的(在非限制性实施方案中,CDH2、CD2H、CD3、CH2CD3、CD2CD3、CHDCH2D、CH2CD3、CHDCHD2、OCDH2、OCD2H或OCD3等)。在某些其他实施方案中,当两个取代基组合成环时,未取代的碳可以是氘化的。
本发明的季铵化合物可以任何合适的形式提供,例如液体、凝胶、气溶胶或固体形式或吸附在载体上。
本发明的季铵化合物可以或可以不与溶剂(包括水)形成溶剂化物。因此,在一个非限制性实施方案中,本发明包括化合物的溶剂化形式。术语“溶剂化物”是指本发明化合物(包括其盐)与一种或多种溶剂分子的分子复合物。溶剂的非限制性实例为水、乙醇、生理盐水、二甲亚砜(DMSO)、二醇(包括丙二醇)、丙酮和其他常见的有机溶剂。术语“水合物”是指包含本发明的季铵化合物和水的分子复合物。根据本发明的药学上可接受的溶剂化物包括所述溶剂可被同位素取代的溶剂化物,例如D2O、d6-丙酮、d6-DMSO。溶剂化物可以是液体或固体形式。
不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于指示取代基的连接点。例如,-(C=O)NH2通过酮基(C=O)基团的碳连接。
本文中的术语“I族”是指I族碱金属,特别是锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。本文中的“II族”是指II族碱土金属,具体是铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。本文中的“III族”指铝。本文中的“过渡金属”是指元素周期表中d-区、f-区镧系元素和锕系元素中的任何元素。还包括过渡后金属,特别是镓、铟、锡、铊和铅。
“芳基”表示在一个或多个芳环中仅包含碳的芳基。在一些实施方案中,所述芳基含有1至3个单独或稠合的环,且为6至约14或18个环原子,环成员中无杂原子。指明时,此类芳基可进一步被碳或非碳原子或基团取代。此种取代可包括与任选地包含1或2个独立地选自N、O和S的杂原子的3至7元饱和环状基团稠合,以形成例如3,4-亚甲基二氧基苯基。芳基包括例如苯基和萘基,包括1-萘基和2-萘基。在一些实施方案中,芳基是侧链的。侧链环的实例为被苯基取代的苯基。在一些实施方案中,所述芳基任选地如上所述被取代。
“烷基”是支链或直链饱和脂肪烃基。在一个非限制性实施方案中,烷基含有1至约12个碳原子,更通常为1至约6个碳原子或1至约4个碳原子。在一个非限制性实施方案中,烷基含有1至约8个碳原子。在某些实施方案中,烷基是C1-C2、C1-C3、C1-C4、C1-C5或C1-C6。本文所用的特定范围表示具有范围内每个成员的烷基,如同被记载为独立的种类。例如,本文所用的术语C1-C6烷基表示具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链或支链烷基,意指这些中的每一个被记载为独立的种类。例如,本文使用的术语C1-C4烷基表示具有1、2、3或4个碳原子的直链或支链烷基,并且旨在表示这些中的每一个被记载为独立的种类。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、正己基、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷和2,3-二甲基丁烷。在一个替代实施方案中,烷基任选地被取代。术语“烷基”还包括环烷基或碳环基团。例如,除非上下文明确排除,当使用包括“烷(Alk)”的术语时,“环烷基”或“碳环”可以被认为是定义的一部分。例如但不限于,除非上下文明确排除,术语烷基、卤代烷基等都可以被认为包括烷基的环状形式。
本文中的“羟基烷基”是指如前所述的被至少一个羟基取代基取代的任何烷基。
“链烷酸”在本文中是指其中R是烷基的任何羧酸;其中烷基如本文所定义。此外,所述酸可以是二酸;和/或含有一个或多个选自卤素(例如氯化物、溴化物、氟化物、碘化物)、羟基、N(R7)2、NO2、烷基、烯基等的取代基。
“烯基”是具有一个或多个碳-碳双键的直链或支链脂族烃基,其可出现在沿链的稳定位点。本文所用的特定范围表示具有范围内每个成员的烯基,如同被记载为独立的种类,如上文针对烷基部分所述。烯基的实例包括但不限于乙烯基、丙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基和4-甲基丁烯基。术语“烯基”还包括“顺式”和“反式”烯基几何形状,或者说,“E”和“Z”烯基几何形状。在另一个实施方案中,烯基任选地被取代。术语“烯基”还包括具有至少一个不饱和位点的环烷基或碳环基团。
“炔基”是具有一个或多个碳-碳三键的支链或直链脂族烃基,其可出现在沿链的任何稳定位点。本文所用的特定范围表示具有范围内每个成员的炔基,如同被记载为独立的种类,如上文针对烷基部分所述。炔基的实例包括但不限于乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-己炔基、2-己炔基、3-己炔基、4-己炔基和5-己炔基。在另一个实施方案中,炔基任选地被取代。术语“炔基”还包括具有至少一个不饱和位点的环烷基或碳环基团。
“卤”和“卤素”是氟、氯、溴或碘。
“卤代烷基”是被1个或多个卤素原子(至多为容许的最大卤素原子数)取代的支链或直链烷基基团。卤代烷基的实例包括但不限于氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、五氟乙基、七氟丙基、二氟氯甲基、二氯氟甲基、二氟乙基、二氟丙基、二氯乙基和二氯丙基。“全卤代烷基”是指所有氢原子都被卤原子取代的烷基。实例包括但不限于三氟甲基和五氟乙基。
本文所使用的术语“杂环基”或“杂环”是指饱和或部分不饱和(即在环内具有一个或多个双键和/或三键而没有芳香性)的碳环基团,其具有3至约12个,更典型为3、5、6、7至10个,环原子,其中至少一个环原子是选自氮、氧、磷和硫的杂原子,其余环原子是C,其中一个或多个环原子任选地被一个或多个上述取代基独立取代。杂环可以是具有3至7个环成员(2至6个碳原子和1至4个选自N、O、P和S的杂原子)或具有6至10个环成员(4至9个碳原子和1至6个选自N、O、P和S的杂原子)的单环,例如:双环[4,5]、[5,5]、[5,6]或[6,6]系统。在一些实施方案中,唯一的杂原子是氮。在一些实施方案中,唯一的杂原子是氧。在一些实施方案中,唯一的杂原子是硫。杂环记载于,Paquette,LeoA.《现代杂环化学原则(Principles ofModern Heterocyclic Chemistry)》(W.A.Benjamin,纽约,1968年)中,特别是第1、3、4、6、7和9章;《杂环化合物的化学,一系列专著(The Chemistry of Heterocyclic Compounds,Aseries of Monographs)》,(John Wiley&Sons,纽约,1950年至今),特别是第13、14、16、19和28卷;以及J.Am.Chem.Soc.(1960)82:5566。杂环的实例包括但不限于吡咯烷基、二氢呋喃基、四氢噻吩基、四氢吡喃基、二氢吡喃基、四氢噻吩基、哌啶基、哌啶基、吗啉基、硫代吗啉基、噻吨基、哌嗪基、高哌嗪基、氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基、噻吩烷基、高哌啶基、氧杂环丁烷基、噻吩基、恶氮杂环庚烷、二氮杂环庚啶基、噻氮杂环庚烷、2-吡咯啉基、3-吡咯烷基、吲哚啉基、4H-吡喃基、二恶烷基、1,3-二氧戊环基、吡唑啉基、二噻吩基、二硫杂环戊烷基、二氢吡喃基、二氢噻吩基、二氢呋喃基、二氢异喹啉基、四氢异喹啉基、吡唑烷基咪唑啉基、咪唑烷基、2-氧杂-5-氮杂双环[2.2.2]辛烷、3-氧杂-8-氮杂双环[3.2.1]辛烷、8-o氧杂-3-氮杂双环[3.2.1]辛烷、6-氧杂-3-氮杂双环[3.1.1]庚烷、2-氧杂-5-氮杂双环[2.2.1]庚烷、3-氮杂双环[3.1.0]己基、3-氮杂双环[4.1.0]庚基、氮杂双环[2.2.2]己基、3H-吲哚基、喹嗪基、N-吡啶基脲和吡咯并嘧啶。螺旋部分也包括在该定义的范围内。其中1或2个环碳原子被氧代(=O)部分取代的杂环基的实例是嘧啶酮基和1,1-二氧代-硫代吗啉基。本文的杂环基任选地被本文所述的一个或多个取代基独立取代。
“杂环烷基”是饱和环基团。它可以具有例如1、2、3或4个独立地选自N、S和O的杂原子,剩余的环原子是碳。在一个典型的实施方案中,氮是所述杂原子。单环杂环烷基通常具有3至约8个环原子或4至6个环原子。杂环烷基的实例包括吗啉基、哌嗪基、哌啶基和吡咯啉基。
应用于本发明的组合物/组合的术语“载体”是指与活性化合物一起提供的稀释剂、赋形剂或媒介物(vehicle)。
“患者”或“宿主”或“受试者”是需要治疗或预防本文所述的任何感染的人类或非人类动物。在一些实施方案中,所述宿主是人。“患者”或“宿主”或“受试者”还指例如哺乳动物、灵长类动物(例如人)、牛、绵羊、山羊、马、狗、猫、兔、大鼠、小鼠、鱼、鸟等。
本发明的组合物/组合的“治疗有效量”是指当施用于宿主时有效地提供改善症状或减轻或缓解疾病本身等治疗益处的量。在一些实施方案中,治疗有效量是足以在有需要的宿主中抑制进展、引起消退、引起治愈或抑制、消除或预防感染的量。
本文所使用的“盐”是所公开化合物的衍生物,其中母体化合物通过制备其无机或有机、无毒、酸或碱加成盐而改性。本化合物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。通常,此类盐可以通过使这些化合物的游离酸形式与化学计量的适当碱(例如氢氧化钠、钙、镁或氢氧化钾、碳酸盐、碳酸氢盐等)反应来制备,或通过使这些化合物的游离碱形式与化学计量的适当酸反应来制备。此类反应通常在水或有机溶剂中或在两者的混合物中进行。通常,在可行的情况下,典型非水介质如乙醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈。本发明化合物的盐还包括化合物的溶剂化物和化合物盐。
盐的实例包括但不限于,胺等碱性残基的无机酸盐或有机酸盐;羧酸等酸性残基的碱金属盐或有机盐;或其类似物。盐包括常规的无毒盐和母体化合物的季铵盐,所述母体化合物的季铵盐由例如无毒的无机或有机酸形成。例如,常规的无毒酸盐包括衍生自无机酸如盐酸、氢溴酸、硫酸、氨基磺酸、磷酸、硝酸等的无毒酸盐;以及由有机酸制备的盐,例如乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇酸、硬脂酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、帕莫酸、马来酸、羟基马来酸、苯乙酸、谷氨酸、苯甲酸、水杨酸、甲磺酸、苯磺酸、苯磺酸、磺胺酸、2-乙酰氧基苯甲酸、富马酸、甲苯磺酸、甲磺酸、乙烷二磺酸、草酸、羟乙基磺酸、n’为0-4的HOOC-(CH2)n’-COOH等,或使用产生相同平衡离子的不同酸。其他合适盐的列表可在,例如,《雷明顿药学科学(Remington's Pharmaceutical Sciences)》,17th 20ed.,Mack PublishingCompany,Easton,Pa.,p.1418(1985)中找到。
在一个典型的实施方案中,本文所述的式中的正电荷与一种或多种带负电荷的离子(例如氯离子)配对。
化学
“烷基”的实施方案
在一些实施方案中,“烷基”为C1-C10烷基、C1-C9烷基、C1-C8烷基、C1-C7烷基、C1-C6烷基、C1-C5烷基、C1-C4烷基、C1-C3烷基或C1-C2烷基。
在一些实施方案中,“烷基”具有一个碳。
在一些实施方案中,“烷基”具有两个碳。
在一些实施方案中,“烷基”具有三个碳。
在一些实施方案中,“烷基”具有四个碳。
在一些实施方案中,“烷基”具有五个碳。
在一些实施方案中,“烷基”具有六个碳。
“烷基”的非限制性实例包括:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基。
“烷基”的其他非限制性实例包括:异丙基、异丁基、异戊基和异己基。
“烷基”的其他非限制性实例包括:仲丁基、仲戊基和仲己基。
“烷基”的其他非限制性实例包括:叔丁基、叔戊基和叔己基
“烷基”的其他非限制性实例包括:新戊基、3-戊基和活性戊基。
在一些实施方案中,“烷基”是“取代的烷基”。
在一些实施方案中,“烯基”是“取代的烯基”。
在一些实施方案中,“炔基”是“取代的炔基”。
“卤代烷基”的实施方案
在一些实施方案中,“卤代烷基”为C1-C10卤代烷基、C1-C9卤代烷基、C1-C8卤代烷基、C1-C7卤代烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C5卤代烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C3卤代烷基和C1-C2卤代烷基。
在一些实施方案中,“卤代烷基”具有一个碳。
在一些实施方案中,“卤代烷基”具有一个碳和一个卤素。
在一些实施方案中,“卤代烷基”具有一个碳和两个卤素。
在一些实施方案中,“卤代烷基”具有一个碳和三个卤素。
在一些实施方案中,“卤代烷基”具有两个碳。
在一些实施方案中,“卤代烷基”具有三个碳。
在一些实施方案中,“卤代烷基”具有四个碳。
在一些实施方案中,“卤代烷基”具有五个碳。
在一些实施方案中,“卤代烷基”具有六个碳。
“卤代烷基”的非限制性实例包括:
Figure BDA0003701335620000661
“卤代烷基”的其他非限制性实例包括:
Figure BDA0003701335620000662
Figure BDA0003701335620000663
“卤代烷基”的其他非限制性实例包括:
Figure BDA0003701335620000664
“卤代烷基”的其他非限制性实例包括:
Figure BDA0003701335620000665
硅烷季胺化合物用于生物杀灭应用已有在先记载,然而,它们的用途仅限于工业和农业应用,例如织物和纺织品、服装、建筑材料、食品包装和容器、粘合剂、屋顶瓦片、玻璃纤维、塑料、农产品、油漆、涂料和表面处理、地毯、木材、水净化系统和洗衣添加剂等;和医疗应用,如医疗用品和手术手套。此外,许多此类硅烷季胺化合物通常以甲醇形式销售,甲醇对于药物和其他医疗应用可能是有毒性的(美国专利3,560,385;3,794,736;5,954,869和8,999,357号)。
这些季铵化合物不会分解形成对宿主有过度毒性的成分。它们可在偏远地区用于治疗目前无法由足够的抗菌保健方法服务的人和动物。
与其他有机硅烷,例如3-(三羟基甲硅烷基)-N-丙基-N,N-二甲基十八烷基氯化铵相比,本文所述的季铵化合物具有升高的稳定性,并且由于随后不溶的聚倍半硅氧烷材料在固体形式和液体形式中降低的聚合水平,还提供了更长的保质期。此外,本发明的制剂是基本上游离的醇,例如甲醇、乙醇和/或其他不需要的小的挥发性有机物。
本发明的季铵化合物在水解时不产生甲醇等副产物。本发明的粉末或其他固体制剂,例如冻干粉末,基本上不含甲醇、乙醇和/或其他不需要的小的挥发性有机化合物,原因在于(i)在制备中不使用这些化合物或(ii)方法中真空干燥的使用,相比于通常含有显著量分解副产物甲醇的的3-(三羟基甲硅烷基)-N-丙基-N,N-二甲基十八烷基氯化铵等其他市售有机硅烷抗微生物剂水溶液有显著改进。
这些分子小到足以通过生物膜进行所需灌注,并且甚至可以作为寡聚物进行;并且在水溶液或甘油溶液中也是稳定的,可穿过生物膜的小通道,提供对生物膜增加的通透性,且具有消除包括持留性细胞在内的整个生物膜的功效。
在与微生物相互作用并杀死微生物后,效力得以保留,因为有机硅烷分子不会被这种相互作用消耗,并且可以继续对活性微生物造成致命影响。此外,与使用抗生素和抗真菌剂的其他局部感染治疗相比,这些化合物的杀伤机制降低了目标生物体产生耐药性的可能性。
具有磺酸盐的有机硅烷季铵盐已有在先记载,然而其应用被特定化为工业和农业应用,而非如上所述的医疗应用。这种分子对于眼部和耳部护理等医疗应用是有毒性的。这些有机硅烷具有有机硫酸酯,其对眼睛和耳朵既有害又有毒(美国专利5,954,869号)。其他有机硅烷季铵化合物,例如3-(三甲氧基甲硅烷基)-N-丙基-N,N-二甲基十八烷基氯化铵和相关的三烷氧基硅烷,已被用于治疗包括伤口在内的感染(参见美国专利4,865,844;4,908,355号;美国专利申请公开号2011/0293681;2012/0052106;2013/0231599;2014/0100504;2016/0346193;2017/0094974;和国际专利申请公开号WO2000/54587;WO2004/04)。然而,这些化合物在生命系统的水性环境中以及在形成水性组合物时,均会水解释放甲醇,这对于活生物体可能是有毒性的,与经摄入的组织内吸收一样有毒性(参见Ind.Eng.Chem.1931,23,931-936)。有毒性的副产品甲醇的产生显著限制或很大程度上排除了它们在制药和医疗应用中的应用。此外,尚无已知的不使用不适合于医疗应用的添加剂的硅烷季铵化合物的稳定形式。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是易于溶解在水中形成稳定水溶液的固体化合物。例如,所述季铵化合物可以溶解在生理盐水溶液、去离子水或缓冲液中以形成显然透明的水溶液。在一些实施方案中,所述水溶液可以在室温下储存至少1、2、3、4、5、6、8、12、16或更多天而不混浊。在另一个实施方案中,季铵化合物可通过先使用冻干机制作成粉末而变得更易溶。
在另一个实施方案中,本发明的季铵化合物在溶解于水中时形成为或接近中性的溶液。例如,水溶液可具有约6.4、6.8、7.0、7.2、7.4、7.6、7.8或8.0的pH。
在一些实施方案中,上述溶液具有至少0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%或2.0%浓度的本发明的季铵化合物。
本发明的两性离子
在某些替代实施方案中,本发明的季铵化合物是两性离子。在这些实施方案中,X-可不存在,且季胺与内部阴离子平衡。一个非限制性实例是如下的式I化合物:
Figure BDA0003701335620000691
在其他实施方案中,本发明的季铵化合物不是两性离子。在该实施方案中,季胺与X-平衡。例如,式I的化合物可以是:
Figure BDA0003701335620000692
在一些实施方案中,两性离子季铵化合物比其非两性离子形式更易溶于水性介质。在又一个实施方案中,两性离子化合物在水溶液中比其非两性离子形式更稳定。在一些实施方案中,两性离子化合物比其非两性离子形式更易溶于水性介质。在又一个实施方案中,两性离子化合物在水溶液中比其非两性离子形式更稳定。在某些实施方案中,氯化钠(NaCl)盐可以用本文所述的另一种盐代替。
在替代实施方案中,式I的季铵化合物是两性离子的并且X-离子不存在。例如,在一些实施方案中,式I是:
Figure BDA0003701335620000701
且式I的代表性化合物为
Figure BDA0003701335620000702
在替代实施方案中,式III的季铵化合物是两性离子的并且X-离子不存在。例如,在一些实施方案中,式III是:
Figure BDA0003701335620000703
且式III的代表性化合物为
Figure BDA0003701335620000704
在替代实施方案中,式IV的季铵化合物是两性离子的并且X-离子不存在。例如,在一些实施方案中,式IV是:
Figure BDA0003701335620000705
且式IV的代表性化合物为
Figure BDA0003701335620000711
本发明的代表性化合物
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000712
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000713
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000721
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000722
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000723
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000724
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000731
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000732
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000733
Figure BDA0003701335620000741
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000742
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000743
Figure BDA0003701335620000751
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000752
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000753
Figure BDA0003701335620000761
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000762
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000771
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000772
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000773
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000781
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000782
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000783
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000791
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物是:
Figure BDA0003701335620000801
本发明的代表性化合物
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000811
Figure BDA0003701335620000821
Figure BDA0003701335620000831
Figure BDA0003701335620000841
Figure BDA0003701335620000851
Figure BDA0003701335620000861
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000862
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000863
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000871
Figure BDA0003701335620000881
Figure BDA0003701335620000882
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000891
Figure BDA0003701335620000901
Figure BDA0003701335620000911
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000912
Figure BDA0003701335620000921
Figure BDA0003701335620000931
Figure BDA0003701335620000932
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000933
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000934
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000941
Figure BDA0003701335620000951
Figure BDA0003701335620000952
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000961
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000962
Figure BDA0003701335620000971
Figure BDA0003701335620000981
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000982
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620000983
Figure BDA0003701335620000991
Figure BDA0003701335620001001
Figure BDA0003701335620001002
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001011
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001012
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001021
Figure BDA0003701335620001031
Figure BDA0003701335620001041
Figure BDA0003701335620001051
Figure BDA0003701335620001052
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001061
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001062
Figure BDA0003701335620001071
Figure BDA0003701335620001081
Figure BDA0003701335620001091
Figure BDA0003701335620001101
Figure BDA0003701335620001111
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001112
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001113
Figure BDA0003701335620001121
Figure BDA0003701335620001131
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001141
Figure BDA0003701335620001151
Figure BDA0003701335620001161
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001162
Figure BDA0003701335620001171
Figure BDA0003701335620001181
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001182
Figure BDA0003701335620001191
Figure BDA0003701335620001201
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001211
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001212
Figure BDA0003701335620001221
Figure BDA0003701335620001231
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001232
Figure BDA0003701335620001241
Figure BDA0003701335620001251
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001252
Figure BDA0003701335620001261
Figure BDA0003701335620001271
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001272
Figure BDA0003701335620001281
Figure BDA0003701335620001291
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001292
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001293
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001294
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001301
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001302
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001303
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001311
Figure BDA0003701335620001321
Figure BDA0003701335620001331
Figure BDA0003701335620001332
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001341
Figure BDA0003701335620001351
Figure BDA0003701335620001361
Figure BDA0003701335620001371
Figure BDA0003701335620001372
或其任何替代性的质子化状态,如在6-8的pH值下可获得的,适当时具有额外的B+或X-抗衡离子以达到电荷平衡。
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001381
在某些实施方案中,本发明的化合物选自:
Figure BDA0003701335620001382
Figure BDA0003701335620001391
Figure BDA0003701335620001401
在一些实施方案中,本发明提供具有下式的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620001411
其中所有变量如本文所定义。
在式I的某些实施方案中,R2、R3和R4独立地选自:
Figure BDA0003701335620001412
其中R8、R9、X1、X2和B+如本文所定义。
在某些实施方案中,R8和R9独立地选自氢、羟基、C1-C8烷基和C1-C8羟烷基。
在某些实施方案中,X1为NH。
在某些实施方案中,X1为NR17;其中R17为C1-C8羟烷基。
在某些实施方案中,X1为CH2
在某些实施方案中,X2为C1-C3烷基。
在某些实施方案中,X2为C1-C3羟烷基。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001413
Figure BDA0003701335620001414
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001415
Figure BDA0003701335620001421
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001422
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001423
Figure BDA0003701335620001431
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001432
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001433
Figure BDA0003701335620001441
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001442
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001443
Figure BDA0003701335620001451
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001452
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001453
Figure BDA0003701335620001461
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001462
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001463
Figure BDA0003701335620001471
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001481
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001482
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001491
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001492
Figure BDA0003701335620001501
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001502
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001503
Figure BDA0003701335620001511
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001512
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001513
Figure BDA0003701335620001521
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001522
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001531
Figure BDA0003701335620001541
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001542
Figure BDA0003701335620001551
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001552
Figure BDA0003701335620001561
Figure BDA0003701335620001571
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001572
独立地选自:
Figure BDA0003701335620001573
Figure BDA0003701335620001581
Figure BDA0003701335620001591
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在式I的某些实施方案中,R2,R3和R4独立地选自:
Figure BDA0003701335620001592
其中R10、R11、R12、R13和X3如本文所定义。
在某些实施方案中,R10和R11独立地选氢和C1-C8烷基。
在某些实施方案中,R12和R13独立地选自氢、羟基、C1-C8烷基、COOH和C1-C8羟基烷基。
在某些实施方案中,X3独立地选自羟基、C1-C8烷基和C1-C8羟基烷基。
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001593
选自:
Figure BDA0003701335620001594
Figure BDA0003701335620001601
Figure BDA0003701335620001611
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001612
选自:
Figure BDA0003701335620001613
Figure BDA0003701335620001621
Figure BDA0003701335620001631
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001632
选自:
Figure BDA0003701335620001641
Figure BDA0003701335620001651
Figure BDA0003701335620001661
在式I的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001662
选自:
Figure BDA0003701335620001663
Figure BDA0003701335620001671
在式I的某些实施方案中,R2、R3和R4独立地选自:
Figure BDA0003701335620001672
其中R8、R9、X1和X4如本文所定义。
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001673
选自:
Figure BDA0003701335620001674
Figure BDA0003701335620001681
Figure BDA0003701335620001691
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001692
选自:
Figure BDA0003701335620001693
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001694
选自:
Figure BDA0003701335620001695
Figure BDA0003701335620001701
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001702
选自:
Figure BDA0003701335620001703
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001704
选自:
Figure BDA0003701335620001705
Figure BDA0003701335620001711
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001712
选自:
Figure BDA0003701335620001713
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001714
选自:
Figure BDA0003701335620001715
Figure BDA0003701335620001721
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001722
选自:
Figure BDA0003701335620001723
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001724
选自:
Figure BDA0003701335620001725
Figure BDA0003701335620001731
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001732
选自:
Figure BDA0003701335620001733
Figure BDA0003701335620001741
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001742
选自:
Figure BDA0003701335620001743
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001744
选自:
Figure BDA0003701335620001745
Figure BDA0003701335620001751
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001752
选自:
Figure BDA0003701335620001753
在某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001761
选自:
Figure BDA0003701335620001762
在某些实施方案中,R8和R9独立地选自氢、羟基、C1-C8烷基和C1-C8羟基烷基。
在某些实施方案中,X1为NH。
在某些实施方案中,X1为NR17;其中R17在每次出现时独立地选自氢、C1-C8羟基烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基。
在某些实施方案中,X1为CH2
在某些实施方案中,X4为NH2
在某些实施方案中,X4为N(R7)2;其中R7为在每次出现时独立地选自氢、C1-C8烷基、C1-C8羟基烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基,杂环烷基和芳基。
在某些实施方案中,X4为C1-C12链烷酸。
在式I的一些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001771
选自
Figure BDA0003701335620001772
在式I的一些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001773
选自
Figure BDA0003701335620001774
Figure BDA0003701335620001781
在式I的一些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001782
选自
Figure BDA0003701335620001783
Figure BDA0003701335620001791
在式I的一些实施方案中,
Figure BDA0003701335620001792
选自
Figure BDA0003701335620001793
Figure BDA0003701335620001801
在某些实施方案中,式I的季铵化合物选自
Figure BDA0003701335620001811
Figure BDA0003701335620001821
Figure BDA0003701335620001831
Figure BDA0003701335620001841
Figure BDA0003701335620001851
Figure BDA0003701335620001861
Figure BDA0003701335620001871
并且其中B+可以任选地被H+取代或B+不存在并且该部分是阴离子的。
在某些实施方案中,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620001872
Figure BDA0003701335620001881
Figure BDA0003701335620001891
Figure BDA0003701335620001901
Figure BDA0003701335620001911
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自
Figure BDA0003701335620001912
Figure BDA0003701335620001921
Figure BDA0003701335620001931
Figure BDA0003701335620001941
或其盐,或其药学上可接受的组合物。
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自
Figure BDA0003701335620001942
Figure BDA0003701335620001951
Figure BDA0003701335620001961
或其盐,或其药学上可接受的组合物。
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620001971
Figure BDA0003701335620001981
Figure BDA0003701335620001991
或其盐,或其药学上可接受的组合物。
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002001
或其盐,或其药学上可接受的组合物。
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002002
Figure BDA0003701335620002011
或其盐,或其药学上可接受的组合物。
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002012
Figure BDA0003701335620002021
或其盐,或其药学上可接受的组合物。
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002022
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002023
Figure BDA0003701335620002031
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002032
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002041
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002051
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002061
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002062
Figure BDA0003701335620002071
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002072
Figure BDA0003701335620002081
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002082
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002091
在本发明的另一个方面,式I的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002092
在一些实施方案中,本发明提供具有下式的季铵化合物:
Figure BDA0003701335620002101
或其盐,或其药学上可接受的组合物;
其中
a、R1、R14、R15、R16和X-如本文所定义。
在式II的某些实施方案中,R14和R15在每次出现时独立地选自:
Figure BDA0003701335620002102
R2和R17
在式II的某些实施方案中,R14和R15在每次出现时独立地选自
Figure BDA0003701335620002103
在式II的某些实施方案中,R14和R15在每次出现时独立地选自R2
在式II的某些实施方案中,R14和R15在每次出现时独立地选自R17
在某些实施方案中,式II的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002104
Figure BDA0003701335620002111
Figure BDA0003701335620002121
Figure BDA0003701335620002131
Figure BDA0003701335620002141
Figure BDA0003701335620002151
或其盐,或其药学上可接受的组合物。
在本发明的另一个方面,式II的季铵化合物选自
Figure BDA0003701335620002161
或其盐,或其药学上可接受的组合物。
在另一个方面,本发明提供下式的季铵化合物
Figure BDA0003701335620002162
或其盐,或其药学上可接受的组合物;
其中
a、p、q、y、R1、R5、R6、R16和X-如本文所定义。
在式III的某些实施方案中,R5独立地选自
Figure BDA0003701335620002171
Figure BDA0003701335620002172
其中R8、R9、X1、X2、和B+如本文所定义。
在式III的某些实施方案中,R5独立地选自:
Figure BDA0003701335620002173
其中R10、R11 R12、R13 和X3如本文所定义。
在式III的某些实施方案中,R5独立地选自:
Figure BDA0003701335620002174
其中R8、R9、X1和X4如本文所定义。
在式III的某些实施方案中,R5独立地选自R17、其中R17在每次出现时独立地选自氢、C1-C8羟基烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基。
在式III或式IV的某些实施方案中,R6独立地选自烷基、芳基、环烷基和杂环基;其中所述烷基、芳基、环烷基和杂环基中的每一个任选地包括选自C1-C6烷基、羟基、卤素、NH2、NHR7、N(R7)2、C(O)OH、C(O)R7、C(O)H、CH2OR7、C(O)OR7、CONH2、CONHR7、CON(R7)2和NO2的取代基。
在式III的某些实施方案中,R5独立地选自:
Figure BDA0003701335620002181
其中p和(R6)y如本文所定义。
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002182
选自:
Figure BDA0003701335620002183
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002191
选自:
Figure BDA0003701335620002192
Figure BDA0003701335620002201
在式III的某些实施方案中,R5在每次出现时独立地选自C1-C12链烷酸;或其盐;且其中R5在烃链的任意碳原子上与链烷酸形成键,可形成C-O键。
例如,R5可在
Figure BDA0003701335620002202
成键。
在式III的某些实施方案中,R5为C1-C12链烷酸;其中所述酸任选地为二酸;其中R5在烃链的任意碳原子上与链烷酸形成键,可形成C-O键。
例如,其中所述链烷酸为二酸,R5可在
Figure BDA0003701335620002203
Figure BDA0003701335620002211
成键。
在式III的某些实施方案中,R5为C1-C12链烷酸;其中所述酸在烃链上任选地包含一个或多个选自烃链上的一个或多个取代基选自氢、卤素、羟基、N(R7)2等的取代基。
例如,其中所述链烷酸包含一个或多个取代基;R5可在
Figure BDA0003701335620002212
Figure BDA0003701335620002213
成键。
在式III的某些实施方案中,R5为选自以下的C1-C12链烷酸:
Figure BDA0003701335620002214
在式III的某些实施方案中,R5为选自以下的C1-C12链烷酸:
Figure BDA0003701335620002215
Figure BDA0003701335620002221
在式III的某些实施方案中,R5为选自以下的C1-C12链烷酸:
Figure BDA0003701335620002222
Figure BDA0003701335620002231
Figure BDA0003701335620002241
在某些实施方案中,y为0。在某些实施方案中,y为1。在某些实施方案中,y为2。在某些实施方案中,y为3。在某些实施方案中,y为4。
在某些实施方案中,p为0。在某些实施方案中,p为1。在某些实施方案中,p为2。在某些实施方案中,p为3。在某些实施方案中,p为4。
在某些实施方案中,q为0。在某些实施方案中,q为1。在某些实施方案中,q为2。在某些实施方案中,q为3。在某些实施方案中,q为4。
在某些实施方案中,a为a1。在某些实施方案中,a2。在某些实施方案中,a为3。在某些实施方案中,a为4。在某些实施方案中,a为5。在某些实施方案中,a为6。在某些实施方案中,a为7。在某些实施方案中,a为8。
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002251
选自:
Figure BDA0003701335620002252
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002253
选自:
Figure BDA0003701335620002254
Figure BDA0003701335620002261
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002262
选自:
Figure BDA0003701335620002263
Figure BDA0003701335620002271
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002272
选自:
Figure BDA0003701335620002273
Figure BDA0003701335620002281
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002291
选自:
Figure BDA0003701335620002292
Figure BDA0003701335620002301
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002302
选自:
Figure BDA0003701335620002311
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002321
选自:
Figure BDA0003701335620002322
Figure BDA0003701335620002331
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002332
选自:
Figure BDA0003701335620002333
Figure BDA0003701335620002341
Figure BDA0003701335620002351
Figure BDA0003701335620002361
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002362
选自:
Figure BDA0003701335620002363
Figure BDA0003701335620002371
Figure BDA0003701335620002381
在式III的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002382
选自:
Figure BDA0003701335620002383
Figure BDA0003701335620002391
Figure BDA0003701335620002401
在式IV的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002402
选自:
Figure BDA0003701335620002403
在式IV的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002404
选自:
Figure BDA0003701335620002405
Figure BDA0003701335620002411
在式IV的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002412
选自:
Figure BDA0003701335620002413
Figure BDA0003701335620002421
在式IV的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002431
选自:
Figure BDA0003701335620002432
在式IV的某些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002441
选自:
Figure BDA0003701335620002442
Figure BDA0003701335620002451
在式IV的一些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002452
选自:
Figure BDA0003701335620002453
在式IV的一些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002454
选自:
Figure BDA0003701335620002461
Figure BDA0003701335620002471
在式IV的一些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002472
选自:
Figure BDA0003701335620002481
Figure BDA0003701335620002491
Figure BDA0003701335620002501
在式IV的一些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002511
选自:
Figure BDA0003701335620002512
Figure BDA0003701335620002521
在式IV的一些实施方案中,
Figure BDA0003701335620002531
选自:
Figure BDA0003701335620002532
Figure BDA0003701335620002541
Figure BDA0003701335620002551
在本发明的另一个方面,式III的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002552
Figure BDA0003701335620002561
在本发明的另一个方面,式III的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002571
在本发明的另一方面,式IV的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002572
Figure BDA0003701335620002581
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002591
Figure BDA0003701335620002601
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002602
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002611
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002612
Figure BDA0003701335620002621
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002622
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002631
Figure BDA0003701335620002641
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002651
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002661
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002671
Figure BDA0003701335620002681
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002691
Figure BDA0003701335620002701
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002711
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002721
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002731
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002741
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002751
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002761
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002762
Figure BDA0003701335620002771
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002781
Figure BDA0003701335620002791
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002792
Figure BDA0003701335620002801
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002802
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002811
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002821
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002831
在某些实施方案中,本发明的季铵化合物选自:
Figure BDA0003701335620002841
Figure BDA0003701335620002851
混合物
在某些实施方案中,提供季铵化合物的混合物,其中所述混合物包含(1)0.01至99.9%的本发明化合物;(2)0.01至99.9%的烷基(C14,50%,C12,40%,C16,10%)二甲基苄基氯化铵;(3)0.01至99.9%的二辛基二甲基氯化铵;和任何所需的溶剂混合物,有或无增稠剂(例如,瓜尔胶或PVA)。
在某些实施方案中,提供季铵化合物的混合物,其中所述混合物包含(1)0.01至99.9%的本发明化合物;(2)0.01至99.9%的本发明的另一种化合物;(3)0.01至99.9%的烷基(C14,50%,C12,40%,C16,10%)二甲基苄基氯化铵;(4)0.01至99.9%的二辛基二甲基氯化铵;和任何所需的溶剂混合物,有或无增稠剂(例如,瓜尔胶或PVA)。
在某些实施方案中,提供季铵化合物的混合物,其中该混合物包含(1)0.01至99.9%的式I化合物;(2)0.01至99.9%的式XII化合物;(3)0.01至99.9%的烷基(C14,50%,C12,40%,C16,10%)二甲基苄基氯化铵;(4)0.01至99.9%的二辛基二甲基氯化铵;和任何所需的溶剂混合物,有或无增稠剂(例如,瓜尔胶或PVA)。
在某些实施方案中,提供季铵化合物的混合物,其中所述混合物包含(1)0.01至99.9%的本发明化合物;和(2)0.01至99.9%的本发明的另一种化合物;和任何所需的溶剂混合物,有或无增稠剂(例如,瓜尔胶或PVA)。
在某些实施方案中,提供季铵化合物的混合物,其中所述混合物包含(1)0.01至99.9%的本发明化合物;和(2)0.01至99.9%的本发明的另一种化合物;和任何所需的溶剂混合物,有或无增稠剂(例如,瓜尔胶或PVA)。
在某些实施方案中,提供季铵化合物的混合物,其中所述混合物包含(1)0.01至99.9%的本发明化合物;和(2)0.01至99.9%的式XII化合物;和任何所需的溶剂混合物,有或无增稠剂(例如,瓜尔胶或PVA)。
在某些实施方案中,提供季铵化合物的混合物,其中所述混合物包含(1)0.01至99.9%的本发明化合物;和(2)0.01至99.9%的烷基(C14,50%,C12,40%,C16,10%)二甲基苄基氯化铵;和任何所需的溶剂混合物,有或无增稠剂(例如,瓜尔胶或PVA)。
在某些实施方案中,提供季铵化合物的混合物,其中所述混合物包含(1)0.01至99.9%的本发明化合物;和(2)0.01至99.9%的十二烷基二甲基氯化铵;和任何所需的溶剂混合物,有或无增稠剂(例如,瓜尔胶或PVA)。
在某些实施方案中,提供季铵化合物的混合物,其中所述混合物包含(1)0.01至99.9%的本发明化合物;和(2)0.01至99.9%的二辛基二甲基氯化铵;和任何所需的溶剂混合物,有或无增稠剂(例如,瓜尔胶或PVA)。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(1)的浓度在约5%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(1)的浓度在约10%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(1)的浓度在约20%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(1)的浓度在约30%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(1)的浓度在约5%和90%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(1)的浓度在约10%和80%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(1)的浓度在约20%和70%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(1)的浓度在约30%和60%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(1)的浓度在约40%和60%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(2)的浓度在约5%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(2)的浓度在约10%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(2)的浓度在约20%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(2)的浓度在约30%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(2)的浓度在约5%和90%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(2)的浓度在约10%和80%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(2)的浓度在约20%和70%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(2)的浓度在约30%和60%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(2)的浓度在约40%和60%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(3)的浓度在约5%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(3)的浓度在约10%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(3)的浓度在约20%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(3)的浓度在约30%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(3)的浓度在约5%和90%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(3)的浓度在约10%和80%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(3)的浓度在约20%和70%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(3)的浓度在约30%和60%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(3)的浓度在约40%和60%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(4)的浓度在约5%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(4)的浓度在约10%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(4)的浓度在约20%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(4)的浓度在约30%和99%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(4)的浓度在约5%和90%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(4)的浓度在约10%和80%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(4)的浓度在约20%和70%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(4)的浓度在约30%和60%之间。
在某些实施方案中,提供上述组分的混合物之一,其中季铵化合物(4)的浓度在约40%和60%之间。
在某些实施方案中,上述浓度以化合物(1)、(2)、(3)或(4)的质量除以化合物(1)、(2)、(3)或(4)的总质量得出。在其他实施方案中,上述浓度以mol/L作为百分比得出。
在某些实施方案中,上述混合物作为与上述另一种混合物的共混物提供。
溶剂的非限制性实例包括水、乙醇、生理盐水、DMSO、乙二醇(例如丙二醇)。
增稠剂、润湿剂和/或胶凝剂的非限制性实例包括瓜尔豆胶、PVA、PVP、淀粉和黄原胶。
治疗感染的方法
本发明包括用本文所述的季铵化合物或产品或其混合物治疗宿主感染的方法。
在一些实施方案中,所述感染直接用含有本发明的一种或多种季铵化合物的溶液(通常由无菌粉末或固体重构)治疗。
在一些实施方案中,所述感染直接在生物表面上用含有本发明的一种或多种季铵化合物的溶液治疗。代表性的生物表面包括但不限于牙齿、牙龈、牙龈缝隙、牙周袋等口腔区域中的任何表面、外耳、中耳(鼓室)、内耳(迷路)等耳部区域中的任何表面、女性生殖道(如阴道、子宫颈、子宫、输卵管)、男性生殖道(如阴茎、阴囊、睾丸、附睾)、肛门、会阴、直肠、腹膜、前列腺、泌尿道、血管内膜、结膜、角膜组织、呼吸道、肺组织(例如支气管和肺泡)、心脏瓣膜、胃肠道、皮肤、头皮、指甲和伤口表面,特别是慢性伤口,可能是局部或内部伤口。
生物膜
生物膜可在许多环境中形成,包括医疗保健环境、仪器和医用保健设备的表面,且最为重要的是,在人类和动物的皮肤、耳部、伤口和其他体内的局部区域。这些固着的微生物群落与其浮游对应的微生物群落截然不同。尽管估计有所不同,但多达40%的细菌基因可能会在从浮游状态到生物膜状态的过渡过程中进行上调或下调,以承担特殊功能(参见Davies D.G.,Parsek M.R.,Pearson J.P.,Iglewski B.H.,Costerton J.W.,GreenbergE.P.细胞间信号参与细菌生物膜的发展(“The involvement of cell-to-cell signalsin the development of a bacterial biofilm”)Science.1998,280,295–298;以及Hall-Stoodley L.,Costerton J.W.,Stoodley P.细菌生物膜:从自然环境到传染病(“Bacterial biofilms:From the natural environment to infectious diseases”)Nat.Rev.2004,2,95–108)。“曾被定义为附着在表面上的微生物群落的形成现在被认为是一个复杂的发展过程,其本质上是多方面的和动态的。”(参见Kostakioti M.,Hadjifrangiskou M.,Hultgren,S.细菌生物膜:在即将到来的后抗诉时代的发展、扩散和治疗策略(“Bacterial Biofilms:Development,Dispersal,and Therapeutic Strategiesin the Dawn of the Postantibiotic Era”)Cold Spring Harb Perspect Med 2013,3:a010306.http://dx.doi.org/10.1101/cshperspect.a010306。)
高达80%的人类细菌感染与生物膜有关。生物膜群落可导致“耐受传统抗微生物治疗的持续性感染,现已成为治疗失败的主要原因”(参见
Figure BDA0003701335620002911
U.Balsalobre,C.生物膜感染,其对治疗的复原力和创新的治疗策略(“Biofilm infections,theirresilience to therapy and innovative treatment strategies.”Journal ofInternal Medicine,2004,272:541-561))。当微生物在体内形成生物膜时,它们会对抗微生物药物和宿主自身的免疫防御都产生耐受性。传统上,是在这些药物可以杀死不同形式下的相同细菌的假设下,开发对抗感染的抗生素。然而,由于基因表达的急剧变化,相同的细菌在生物膜状态与浮游状态不同。这些基因表达的变化具有仅基于对浮游细胞的研究不可预测的突现特性。生物膜保护下的细菌对抗生素的耐受力比浮游形式的细菌高出一千倍以上(参见Rasmussen TB,Givskov M.Int J Med Microbiol.2006,296(2-3):149-161)。
在临床上,由于生物膜对抗微生物制剂的获得性的和固有的耐受性以及对表型变异的选择,生物膜是人类和动物许多常见的持续性和慢性感染的原因。这种抗性往往是多因素的,并且生物膜通常包括混合的真菌/细菌物种,这可能会增强对抗微生物制剂的排斥(参见Flemming H.-C.,Wingender J.,Szewzyk U.Steinberg,P.,Rice S.A.,Kjelleberg,S.“Biofilms:An emergent form of bacterial life(生物膜:一种新兴的细菌生命形式)”Nature Reviews Microbiology 2016,14:563-575;and Al-Fattani M.A andDouglas L.J.“Biofilm matrix of Candida albicans and Candida tripicalis:chemical composition and role in drug resistance”Journal of MedicalMicrobiology 2006;55:999-1008)。
生物膜通常由几层细胞组成。生物膜的分层性质导致了氧气和营养物质对于生物体个体的不均匀暴露,特别是对于存在于更深层的生物体产生了可能导致新陈代谢活动改变的环境。通常所述的位于更深层的生物体被称为“耐药株细胞(persister cells)”,处于静止状态。这些静止细胞通常受到来自上层细胞的化学剂的支持,因此相比于那些位于生物膜表面的细胞,其暴露于较低的治疗量。例如,由于在扩散到下层前大部分的抗生素被上层细胞消耗,对生物膜的更深层细胞而言抗生素效力通常降低,导致到达更深层的是无效浓度(
Figure BDA0003701335620002921
and Balsalobre,551)。这种现象导致在许多抗菌治疗方案中生物膜消除不完全,导致能够重新定殖的耐药细胞存活,从而造成慢性或持续感染的情况(Musk,Jr.D.and Hergenrother,P.“Chemical Countermeasures for the Control ofBacterial Biofilms:Effective Compounds and Promising Targets(控制细菌生物膜的化学对策:有效化合物和有前途的的靶点)”Current Medicinal Chemistry 2006,13,2163-2177)。
通过基因编码信息识别遇到的抗生素,耐药株细胞使新的菌落能够在未来辨别和耐受这种治疗方案。这种遗传信息可以通过多种方式与其他细菌传递和共享,例如通过电信号、结合、突变和异源表达,从而以指数方式表现出对多种可用药物的“抗生素耐药性”,并导致病原微生物“超级耐药”菌株的产生(Davies,J and Davies,D.“Origins andEvolution of Antibiotic Resistance(抗生素耐受性的起源和演化)”Microbiology andMolecular Biology Reviews 2010,417-433;and Humphries,J.,Xiong,L.,Liu,J.,Prindle,A.,Yuan,F.,Arjes,H.A.,Tsimring,L.and Gurol,S.“Species-IndependentAttraction to Biofilms through Electrical Signaling(通过电信号的无关物种的生物膜吸引力)”Cell 2017,168,200-209)。
成熟生物膜的形成和维持与细胞外基质的产生密切相关。多层细胞和EPS可能构成复杂而致密的结构,杀菌剂难以穿透并抵达内层,从而阻碍其效力(参见Bridier,et.al.“Resistance of bacterial biofilms to disinfectants:a review(细菌生物膜对消毒剂的抗性:综述)”Biofouling 2011,Vol.27)。由于抗微生物剂通常是高度化学反应性分子,蛋白质、核酸或碳水化合物等有机物质的存在会严重阻碍其功效,并且抗微生物剂和生物膜成分之间的潜在相互作用也可能导致它们对生物膜的有限渗透。
“在美国,每年放置超五百万中心静脉导管,其中超过50%的导管发生生物膜感染。仅在美国,每年就有大约100,000人死亡和65亿美元的超支。”Id.生物膜也是植入装置的一个重大问题。“真菌生物膜在很大程度上对已知的抗真菌药物具有耐受性。”Id.“拆除其中一些设备...可能是昂贵的,在某些情况下,对患者是危险的,并且施用高剂量的抗真菌剂...可能导致进一步的并发症,包括肾脏和肝脏损伤。通常,这些治疗甚至是不可能的,因为许多危重患者无法承受,使得这些患者几乎没有可用的选择,也凸显了需要找到更好的治疗和诊断疗法来对抗这些生物膜。”Id.Gulati,M.and Nobile,C.,“Candida albicansbiofilms:development,regulation,and molecular mechanisms.”Microbes Infect2016,18(5),310-321;Doi:10.101/j.mocomf.2016.01.002)。在某些实施方案中,本文所述的化合物可用于治疗、预防或去除生物膜。
最常见的眼部感染包括红眼病、细菌性或病毒性结膜炎(红眼病)、角膜溃疡、角膜角膜炎、细菌性、真菌性、疱疹感染性角膜炎、眼内炎和睑缘炎(眼睑感染)。结膜炎是最常见的眼部感染,病毒性结膜炎是最常见的形式。细菌性结膜炎最常见的原因是流感嗜血杆菌、肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌。(Antibiotics versus placebo for acute bacterialconjunctivitis(抗生素与安慰剂治疗急性细菌性结膜炎).Sheikh A,Hurwitz B.,Cochrane Database Syst Rev.2006Apr 19;(2):CD001211;)病毒性和细菌性结膜炎都伴有红眼,并且具有高度传染性。(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6003010/)睑缘炎是眼睑发炎。这是造成眼睑疼痛、眼睑发红和睫毛结痂的常见原因。眼睑边缘可能因细菌或真菌感染而被感染,积聚形成生物膜。称为蠕形螨的寄生睫毛螨以生物膜为食,进而导致这些螨虫过度生长,导致眼睑炎症恶化(https://www.allaboutvision.com/conditions/blepharitis.htm;https://www.reviewofoptometry.com/article/ro1117-could-eyelids-be-the-key-to-ded)。
细菌感染是传染性角膜炎最常见的原因。常见的细菌包括金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、肺炎链球菌和铜绿假单胞菌(Sharma A,Taniguchi J.Review:Emergingstrategies for antimicrobial drug delivery to the ocular surface:Implicationsfor infectious keratitis.(综述:将抗菌药物输送到眼表的新兴策略:对传染性角膜炎的影响)Ocul Surf 2017,15,670-9.;Green M,Apel A,Stapleton F.Risk factors andcausative organisms in microbial keratitis.Cornea 2008,27,22-7)。铜绿假单胞菌是隐形眼镜佩戴者中最常见的与细菌性角膜炎有关的微生物。如患者曾佩戴隐形眼镜游泳或泡温泉,则怀疑有棘阿米巴原虫(Stapleton F,Dart JK,Seal DV,MathesonM.Epidemiology of Pseudomonas aeruginosa keratitis in contact lens wearers(隐形眼镜佩戴者中铜绿假单胞菌角膜炎的流行病学).Epidemiol Infect 1995,114,395-402)。
干眼症状或干眼症(dry eye disease,DED)是全球最常见的眼部疾病之一。通常,干眼症伴随着眼睑边缘的炎症,这可能是相对不被注意的原因,而非干眼症的结果。睑缘炎通常用软膏(通常是红霉素)治疗,这似乎有帮助。干眼症有4个示意性阶段。第1阶段涉及睫毛毛囊,生物膜可以在其中建立。第2阶段涉及睫毛毛囊和睑板腺腺体,可以解释明显与不明显的睑板腺腺体和功能障碍(MGD)。因为生物膜阻塞了大睑板沟和孔(生物膜和不良或改变的睑板的组合)。第2阶段需要更长的时间才能实现。第3阶段涉及卵泡、睑板腺腺体以及克劳斯氏腺和沃尔夫林氏腺体的附属泪道腺体。几十年来,距离、狭窄的管道和持续的泪液冲洗为这些腺体提供了保护,使它们成为受生物膜形成影响的最后一个腺体。第4阶段发生在眼睑的结构完整性最终由于慢性炎症被破坏时,例如临床表现为眼睑松弛、眼睑松弛综合征、外翻和内翻(Rynerson JM,Perry HD.DEBS–a unification theory for dry eyeand blepharitis(DEBS——干眼和睑缘炎的统一理论).Clin Ophthalmol.2016,10,2455–67;Baudouin C.Ocular surface and external filtration surgery:mutualrelationships.Dev Ophthalmol.2012,50,64-78;Baudouin C,Messmer EM,Aragona P,etal.Revisiting the vicious circle of dry eye disease:a focus on thepathophysiology of meibomian gl and dysfunction(重温干眼症的恶性循环:关注睑板腺功能障碍的病理生理学).Br J Ophthalmol.2016,100(3)300-6)。
耳部感染可发生在外耳道(外耳炎)、内耳(内耳炎)或中耳道(中耳炎)。大多数耳部感染发生在中耳,当细菌或病毒生长时,会导致积液、肿胀和炎症。感染可以是慢性的,通常是由于生物膜的积累。最近的临床研究提供的证据表明,几乎所有慢性OM病例都伴有鼓膜(耳鼓膜)后和中耳内的细菌生物膜。生物膜通常非常薄,使用普通耳镜无法识别。中耳炎(OM)是美国儿童最常见的疾病,3/4的3岁以下儿童至少有一次OM。尽管大多数病例是慢性感染,但仍可能对耳部造成长期或永久性的损伤。急性中耳炎可能不经治疗在一至二周内消失,或可能需要使用抗生素治疗。为3岁以下儿童开出的抗生素处方中,约有50%用于治疗耳部感染。然而,在慢性OM的情况下,抗生素可能不再有帮助,通常需要进行手术,在中耳的鼓膜中放置鼓膜造口管(https://biophotonics.illinois.edu/sites/default/files/BOE-LCI_Biofilms_0.pdf)。
当念珠菌属表面穿透阴道黏膜并引起炎症反应时,就会发生外阴阴道念珠菌病。主要的炎症细胞通常是多形核细胞和巨噬细胞。患者可能会出现分泌物,分泌物通常很厚且粘连,或有表皮脱落、“外部”排尿困难、阴道瘙痒、阴道灼痛、性交困难或肿胀。
牙周病或牙龈疾病是牙齿周围的牙龈和骨支持物(牙周组织)的病理性炎症。两种最常见的牙周病是牙龈炎,即牙颈部牙龈的炎症,以及牙周炎,即影响牙齿骨骼和组织的炎症。
近年来,由病原真菌形成的生物膜引起了人们的关注,且已有丝状真菌、酵母菌和二态真菌中的几个物种能够发展成群落的记载。生物膜是固着的微生物群落,它们牢固地粘附在表面上且相互粘附,并受到主要由多糖组成的聚合细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)的保护。与浮游细胞或游离细胞相比,此处的细胞表现出更高的耐受力和不同的表型,并且与感染的持续性有关(Costa-Orl and i et al.,“Fungal Biofilms andPolymicrobial Diseases(真菌生物膜和多种微生物疾病)”,J.Fungi,2017,3,22;doi:10.3390/jof3020022)。
念珠菌属物种,包括新的机会性病原体都柏林念珠菌,现在正在成为医院感染的主要病原体。与念珠菌生物膜形成相关的许多此类感染的临床表现包括发生在留置血管内导管等装置上的那些。由于对抗微生物制剂的耐受性,真菌生物膜相关感染通常难以通过常规疗法治疗。
生物膜相关念珠菌对当前可用的一系列常规抗真菌制剂显示出一致的耐受性,这意味着需要专门针对生物膜相关感染的抗菌药物。新型抗真菌剂、两性霉素的脂质制剂和棘皮素对耐药念珠菌生物膜表现出独特的抗真菌活性,为威胁生命的侵袭性全身性真菌病的治疗提供了突破。有效对抗生物膜相关感染的药物的使用可能引领真菌侵入感染治疗的重大发展(Jabra-Rizk et al.,“Fungal biofilm and Drug resistance.(真菌生物膜和耐药性)”(2004).Fungal Biofilms and Drug Resistance,Emerging infectiousdiseases,2004,10,14-9;10.3201/eid1001.030119)。
病原真菌也可以附着在假肢和导管等非生物表面上;特别是,酵母菌利用这种情况进入血液循环,到达患者的内部器官。这令人担忧,因为播散性真菌感染的死亡率很高(Verstrepen K.J.,Klis F.M.Flocculation,adhesion and biofilm formation inyeasts(酵母中的絮凝、粘附和生物膜形成).Mol.Microbiol.2006,60,5–15;doi:10.1111/j.1365-2958.2006.05072.x)。
白色念珠菌是研究最多的生物膜形成模型,显示出与细菌生物膜相似的不同发展阶段。巴西副球孢子菌属是一种二态真菌,可导致副球孢子菌病,这是拉丁美洲的一种系统性真菌病(Sardi Jde C.,Pitangui Nde S.,Voltan A.R.,Braz J.D.,Machado M.P.,Fusco Almeida A.M.,Mendes Giannini M.J.In vitro Paracoccidioides brasiliensisbiofilm and gene expression of adhesins and hydrolytic enzymes(体外巴西副球孢子菌属生物膜粘附素和水解酶的基因表达).Virulence.2015,6,642–651.doi:10.1080/21505594.2015.1031437)。荚膜组织胞浆菌生物膜最早由Pitangui等人描述。这种真菌还具有热二态性,是组织胞浆菌病的原因,这是一种呼吸道和全身性真菌病,其演化取决于酵母在肺泡巨噬细胞中的存活和复制(Pitangui N.S.,Sardi J.C.,Silva J.F.,BenaducciT.,Moraes da Silva R.A.,Rodriguez-Arellanes G.,Taylor M.L.,Mendes-GianniniM.J.,Fusco-Almeida A.M.Adhesion of Histoplasma capsulatum to pneumocytes andbiofilm formation on an abiotic surface.Biofouling(荚膜组织胞浆菌与肺细胞的粘附和非生物表面上的生物膜形成).2012,28,711–718.doi:10.1080/08927014.2012.703659)。
耳念珠菌是一种引发医疗保健相关感染的新兴酵母菌。其可在实验室中被错认,且通常对抗真菌药物有耐受性。我们记载了美国纽约州纽约市医疗机构中的耳念珠菌暴发感染(Adams et al.,Candida auris in Healthcare Facilities,New York,USA,2013–2017,Emerg Infect Dis.2018,24(10),1816-1824.https://dx.doi.org/10.3201/eid2410.180649)。在另一个实施方案中,通过将包含一种或多种本发明的季铵化合物作为抗微生物组合物的敷料施用于感染部位来治疗感染,其中所述敷料将一种或多种本发明的季铵化合物释放到感染部位。所述感染可能涉及细菌、真菌、病毒、阿米巴(amoeba)或其感染性物种的组合的存在。
局部应用还包括治疗口腔,包括牙齿和牙龈。牙龈炎以慢性和急性形式发生。急性牙龈炎通常与特定感染、微生物或外伤有关。牙齿周围牙龈组织的慢性炎症与覆盖牙齿和牙龈的细菌生物膜(牙菌斑)有关(https://www.dentalhealth.ie/dentalhealth/causes/periodontaldisease.htm l)。本发明所述的有机硅烷季铵化合物可用作口腔保健剂,例如用于控制牙菌斑,例如消除牙菌斑,或减少或阻止牙菌斑,减少或延缓牙菌斑的发展。它们还可用于治疗和预防口腔中可能发生的感染或传染病,例如牙龈炎和牙周炎。本发明的有机硅烷季铵化合物也可配制成口腔保健剂(例如牙膏)中的成分以预防龋齿(蛀牙)和牙龈炎。
局部应用还包括口部/唇部护理、口部溃疡和口唇疱疹。口唇疱疹具有传染性,当一个人被感染时,应采取严格的卫生措施。单纯疱疹病毒(herpes simplex virus,HSV)所致的原发性口部感染可导致口唇疱疹。HSV在原发性口部感染后可能保持不活动状态,随后才被激活成为更常见的口唇疱疹或“唇疱疹”。再激活的触发因素是公知的,包括阳光、创伤、疲劳、压力和月经(https://www.dentalhealth.ie/dentalhealth/causes/coldsores.html)。最常见的口部溃疡形式称为轻微性阿弗他溃疡。通常在唇部或脸颊内侧、口底或舌头上出现一到五个小溃疡(直径小于1毫米)。溃疡往往集中在口前部。其他更严重的口部溃疡原因包括疱疹感染(https://www.dentalhealth.ie/dentalhealth/causes/mouthulcers.html)。
在一些实施方案中,感染的治疗包括将包含如本文所述的抗微生物组合物的敷料放置在感染部位中或感染部位上。
在另一个实施方案中,感染的治疗包括将含有一种或多种本发明的季铵化合物的抗微生物组合物放置在感染部位。应用所述季铵化合物或组合物的时长为使得抗微生物治疗仍然有效或所述感染消退。所述治疗可连续应用,在适当时间段后同时依次应用,或在适当时间段后与针对感染的另一种治疗交替应用。本文所述的季铵化合物可以以适当的间隔应用于宿主的感染部位,如健康保健提供者所确定的。
在一些实施方案中,将本文所述的季铵化合物放置在感染部位一天或更短时间。在其他实施方案中,将本文所述的季铵化合物放置在感染部位一周或更长时间。
有效量的如本文所述的抗微生物组合物,或本文所述的抗微生物组合物与另一种活性药剂组合、或交替、或在前、同时、或其后,可以足够抑制由宿主体内或宿主上的传染性生物体的存在引起的感染等疾病进展的量使用;导致宿主体内或宿主上存在的传染性有机体引起的疾病消退;或抑制或或预防由在宿主附近、体内或之上的传染性有机体的存在引起的疾病的发展。治疗方法可以是按照需要一天一次(q.d.)、一天两次(b.i.d.)、一天三次(t.i.d.)、一天四次(q.i.d.)、隔天一次(Q2d)、隔三天一次(Q3d)给药,或使用提供本文所述的感染治疗的任何给药方案。
在一些实施方案中,治疗和/或预防感染的所述方法包括将用抗微生物组合物饱和的敷料放置在伤口和/或感染部位。所述敷料可在放置到伤口和/或感染部位前直接用抗微生物组合物饱和,或可制造或包装为预饱和的。在其他实施方案中,治疗和/或预防感染的所述方法包括将敷料放置在伤口和/或感染部位,随后用所述抗微生物组合物使敷料饱和。所述抗微生物组合物可在放置敷料之后通过滴管、注射器或其他合适的方式添加。
在一些实施方案中,一种或多种如本文所述的季铵化合物或药物组合物用于治疗或预防由细菌的存在介导的医学病症,例如细菌感染。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗由病原细菌引起的病症,通常是感染。
在一些实施方案中,提供了一种方法,所述方法包括向受试者施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由细菌引起的感染。
在一些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物可用于治疗由革兰氏阳性细菌引起的病症,通常是感染。
在一些实施方案中,提供了一种方法,所述方法包括向受试者施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由革兰氏阳性细菌引起的感染。
可以使用本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合来治疗的革兰氏阳性细菌的非限制性实例包括:放线菌属(Actinomyces)物种,包括以色列放线菌(Actinomycesisraelii)、内氏放线菌(Actinomyces naeslundii)、粘性放线菌(Actinomycesviscosus)、溶齿放线菌(Bacillus)物种,包括炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);梭菌属(Clostridium)物种,包括肉毒梭菌(Clostridium botulinum)、艰难梭菌(Clostridiumdifficile)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)、索氏梭菌(Clostridiumsordellii)和破伤风梭菌(Clostridium tetani);棒状杆菌属(Corynebacterium)物种,包括白喉棒状杆菌(Corynebacterium diphtheriae)、杰氏棒状杆菌(Corynebacteriumjeikeium)、极小棒状杆菌(Corynebacterium minutissimum)、产粘棒状杆菌(Corynebacterium mucifaciens)、假结核棒状杆菌(Corynebacteriumpseudotuberculosis)、纹带棒状杆菌(Corynebacterium striatum)、微小棒状杆菌(Corynebacterium tenuis)和溃疡棒状杆菌(Corynebacterium ulcerans);肠球菌属(Enterococcus)物种,包括铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、棉子肠球菌(Enterococcus raffinosus)和海氏肠球菌(Enterococcus hirae);明串珠菌属(Leuconostoc)物种,包括假肠膜明串珠菌(Leuconostoc pseudomesenteroides);微球菌属(Micrococcus)物种,如藤黄微球菌(Microccocus luteus);诺卡氏菌属(Nocardia)物种,包括星形诺卡氏菌(Nocardia asteroides);丙酸杆菌属(Propionibacterium)物种,包括痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes);葡萄球菌属(Staphylococcus)物种,包括金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、头状葡萄球菌(Staphylococcus capitis)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、溶血葡萄球菌(Staphylococcushaemolyticus)、人葡萄球菌(Staphylococcus hominis)、卢氏葡萄球菌(Staphylococcuslugdunensis)、巴氏葡萄球菌(Staphyloccocus pasteuri)和腐生葡萄球菌(Staphyloccocus saprophyticus);以及链球菌属(Streptococcus)物种,包括无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)、咽峡炎链球菌(Streptococcus anginosus)、牛链球菌(Streptococcus bovis)、停乳链球菌(Streptococcus dysgalactiae)、缓症链球菌(Streptococcus mitis)、变异链球菌(Streptococcus mutans)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、化脓链球菌(Streptococcus pyogenes)、血链球菌(Streptococcus sanguinis)、猪链球菌(Streptococcus suis)和绿色链球菌(Streptococcus viridans)。
在一些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物可用于治疗由革兰氏阴性细菌引起的病症,通常是感染。
在一些实施方案中,提供了一种方法,所述方法包括向受试者施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由革兰氏阴性细菌引起的感染。
可以使用本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合来治疗的革兰氏阴性细菌的非限制性实例包括:不动杆菌属(Acinetobacter)物种,包括鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)和伊沃菲不动杆菌(Acinetobacter iwoffii);气单胞菌属(Aeromonas)物种,包括凡隆气单胞菌生物变种苏伯利(Aeromonas veronii biovarsobria)(以前的苏伯利气单胞菌(Aeromonas sobria))、豚鼠气单胞菌(Aeromonascaviae)和嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila);产碱杆菌属(Alcaligenes)/无色杆菌属(Achromobacter)物种,包括粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)和木糖氧化产碱杆菌(Alcalig enes xylosoxidans);拟杆菌属(Bacteroides)物种,包括脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis);巴尔通体属(Bartonella)物种,包括杆菌状巴尔通体(Bartonella bacilliformis)、克氏巴尔通体(Bartonella clarridgeiae)、伊丽莎白巴尔通体(Bartonella elizabethae)、汉赛巴尔通体(Bartonella henselae)、克勒雷巴尔通体(Bartonella koehlerae)、纳坦利巴尔通体(Bartonalla naantalienis)、五日热巴尔通体(Bartonella quintana)、罗沙利马巴尔通体(Bartonella rochalimae)、文氏巴尔通体(Bartonella vinsonii)和瓦氏巴尔通体(Bartonella washoensis);博德特氏菌属(Bordetella)物种,包括支气管炎博德特氏菌(Bordetella bronchispetica)、百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)和副百日咳博德特氏菌(Bordetella parapertussis);疏螺旋体属(Borrelia)物种,包括阿氏疏螺旋体(Borrelia afzelii)、伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)、麝鼠勺疏螺旋体(Borrelia crocidurae)、杜氏疏螺旋体(Borrelia duttoni)、加里尼疏螺旋体(Borrelia garinii)、赫姆斯疏螺旋体(Borreliahermsii)、西班牙疏螺旋体(Borrelia hispanica)、宫本疏螺旋体(Borellia miyamotoi)、帕克里疏螺旋体(Borrelia parkeri)、波斯疏螺旋体(Borrelia persica)、复发疏螺旋体(Borrelia recurrentis)、特氏疏螺旋体(Borrelia turicatae)和委内瑞拉疏螺旋体(Borrelia venezuelensis);短波单胞菌属(Brevundimonas)物种,包括缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)和囊泡短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis);布鲁氏菌属(Brucella)物种,包括流产布鲁氏菌(Brucella abortus)、犬布鲁氏菌(Brucellacanis)、羊布鲁氏菌(Brucella melitensis)和猪布鲁氏菌(Brucella suis);伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)物种,包括洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)、鼻疽伯克霍尔德氏菌(Burkholderia mallei)和假鼻疽伯克霍尔德氏菌(Burkholderiapseudomallei);弯曲杆菌属(Campylobacter)物种,包括空肠弯曲杆菌(Campylobacterjejuni)、大肠弯曲杆菌(Campylobacter coli)、乌普萨拉弯曲杆菌(Campylobacterupsaliensis)、拉里弯曲杆菌(Campylobacter lari)和大肠弯曲杆菌(Campylobactercoli);衣原体属(Chlamydia)/嗜衣原体属(Chlamidophila)物种,包括肺炎嗜衣原体(Chlamydophila pneumoniae)、鹦鹉热嗜衣原体(Chlamydophila psittaci)、兽类嗜衣原体(Chlamidophila pecorum)和沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis);柠檬酸杆菌属(Citrobacter)物种,包括无丙二酸柠檬酸杆菌(Citrobacter amalonaticus)、弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)、克氏柠檬酸杆菌(Citrobacter koseri)和异型柠檬酸杆菌(Citrobacter diversus);贝氏柯克斯体(Coxiella burnetti);埃里希氏体属(Ehrlichia)物种,包括犬埃里希氏体(Ehrlichia canis)和恰菲埃里希氏体(Ehrlichiachaffeensis);肠杆菌属(Enterobacter)物种,包括产气肠杆菌(Enterobacteraerogenes)和阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae);埃希氏菌属(Escherichia)物种,包括大肠埃希氏菌(Escherichiacoli);弗朗西斯氏菌(Francisella)物种,包括新凶手弗朗西斯氏菌(Francisella novicida)、蜃楼弗朗西斯氏菌(Francisella philomiragia)和土拉弗朗西斯氏菌(Francisella tularensis);嗜血杆菌属(Haemophilus)物种,包括流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)和杜克雷嗜血杆菌(Haemophilus ducreyi);螺杆菌属(Helicobacter)物种,包括幽门螺杆菌(Helicobacter pylori);克雷伯氏菌属(Klebsiella)物种,包括肉芽肿克雷伯氏菌(Klebsiella granulomatis)、产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)和肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae);非脱羧莱克勒菌(Leclercia adecarboxylata);军团菌属(Legionella)物种,包括嗜肺军团菌(Legionellapneumophila);钩端螺旋体属(Leptospira)物种,包括问号钩端螺旋体(Leptospirainterrogans)、诺盖奇钩端螺旋体(Leptospira noguchii)、桑塔罗萨钩端螺旋体(Leptospira santarosai)和威利钩端螺旋体(Leptospira weilii);李斯特菌属(Listeria)物种,包括单核细胞增生性李斯特菌(Listeria monocytogenes);莫拉氏菌属(Moraxella)物种,包括卡他莫拉氏菌(Moraxella catarrhalis)、腔隙莫拉氏菌(Moraxella lacunata)和牛莫拉氏菌(Moraxella bovis);摩根氏菌属(Morganella)物种,包括摩氏摩根氏菌(Morganella morganii);支原体属(Mycoplasma)物种,包括两性支原体(Mycoplasma amphoriforme)、口颊支原体(Mycoplasma buccale)、咽支原体(Mycoplasmafaucium)、发酵支原体(Mycoplasma fermentans)、生殖支原体(Mycoplasma genitalium)、人支原体(Mycoplasma hominis)、亲脂性支原体(Mycoplasma lipophilum)、口腔支原体(Mycoplasma orale)、穿透支原体(Mycoplasma penetrans)、梨支原体(Mycoplasmapirum)、肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae)、类人猿支原体(Mycoplasma primatum)、唾液支原体(Mycoplasma salivarium)、嗜精支原体(Mycoplasma spermatophilum);奈瑟氏球菌属(Neisseria)物种,包括脑膜炎奈瑟氏球菌(Neisseria meningitidis)和淋病奈瑟氏球菌(Neisseria gonorrhoeae);东方体属(Orientia)物种,包括恙虫病东方体(Orientia tsutsugamushi)和中东东方体(Orientia chuto);泛菌属(Pantoea)物种,包括成团泛菌(Pantoea agglomerans);副球菌属(Paracoccus)物种,包括耶氏副球菌(Paracoccus yeei);普雷沃氏菌属(Prevotella)物种,包括中间普雷沃氏菌(Prevotellaintermedia)和产黑普雷沃氏菌(Prevotella melaninogenica);变形杆菌属(Proteus)物种,包括奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)、彭氏变形杆菌(Proteus penneri)和普通变形杆菌(Proteus vulgaris);普罗威登斯菌属(Providencia)物种,包括雷氏普罗威登斯菌(Providencia rettgeri)和斯氏普罗威登斯菌(Providencia stuartii);假单胞菌属(Pseucomonas)物种,包括铜绿假单胞菌(Pseucomonas aeruginoas)、栖稻假单胞菌(Pseudomonas oryzihabitans)、香鱼假单胞菌(Pseudomonas plecoglossidica)和斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri);罗尔斯顿氏菌属(Ralstonia)种类,包括皮氏罗尔斯顿氏菌(Ralstonia pickettii)和诡谲罗尔斯顿氏菌(Ralstonia insidiosa);立克次氏体属(Rickettsia)物种,包括非洲立克次氏体(Rickettsia africae)、小株立克次氏体(Rickettsia akari)、澳大利亚立克次氏体(Rickettsia australis)、康氏立克次氏体(Rickettsia conorii)、猫立克次氏体(Rickettsia felis)、日本立克次氏体(Rickettsiajaponica)、普氏立克次氏体(Rickettsia prowazekii)、立氏立克次氏体(Rickettsiarickettsia)、西伯利亚立克次氏体(Rickettsia sibirica)和伤寒立克次氏体(Rickettsia typhi);玫瑰单胞菌属(Roseomonas)物种,包括吉氏玫瑰单胞菌(Roseomonasgilardii);沙门氏菌属(Salmonella)物种,包括邦戈尔沙门氏菌(Salmonella bongori)、肠沙门氏菌(Salmonella enterica)、副伤寒沙门氏菌(Salmonella paratyphi)、伤寒沙门氏菌(Salmonella typhi)和鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium);沙雷氏菌属(Serratia)物种,包括粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)、液化沙雷氏菌(Serratialiquefaciens)、深红沙雷氏菌(Serratia rubidaea)和气味沙雷氏菌(Serratiaodoriferae);志贺氏菌属(Shigella)物种,包括痢疾志贺氏菌(Shigella dysenteriae)和宋内志贺氏菌(Shigella sonnei);鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)物种,包括粘膜鞘氨醇单胞菌(Sphingomonasmucosissima)和少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilus);窄食单胞菌属(Stenotrophomas)物种,包括嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomasmaltophilia);密螺旋体属(Treponema)物种,包括品他病密螺旋体(Treponemacarateum)、骨髓痨兔密螺旋体(Treponema paraluiscuniculi)和梅毒密螺旋体(Treponema pallidum);解脲脲原体属(Ureaplasma)物种,包括解脲脲原体(Ureaplasmaurealyticum);弧菌属(Vibrio)物种,包括霍乱弧菌(Vibrio cholera)、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)和创伤弧菌(Vibrio vulnificus);以及耶尔森氏菌属(Yersinia)物种,包括小肠结肠炎耶尔森氏菌(Yersinia enterocolitica)、鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia pestis)和假结核耶尔森氏菌(Yersinia pseudotuberculosis)。
在一些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物可用于治疗由分枝杆菌引起的病症,通常是感染。
在一些实施方案中,提供了一种方法,所述方法包括向受试者施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由分枝杆菌引起的感染。
可以使用本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合来治疗的分枝杆菌的非限制性实例包括:脓肿分枝杆菌(Mycobacterium abcessus)、非洲分枝杆菌(Mycobacterium africanum)、田野分枝杆菌(Mycobacterium agri)、爱知分枝杆菌(Mycobacterium aichiense)、蜂房分枝杆菌(Mycobacterium alvei)、阿拉伯分枝杆菌(Mycobacterium arabiense)、芳香分枝杆菌(Mycobacterium aromaticivorans)、奥尔胡斯海港分枝杆菌(Mycobacterium arosiense)、临床病例所分枝杆菌(Myco ba cterium arupense)、水生分枝杆菌(Mycobacterium aquaticum)、亚洲分枝杆菌(Mycobacteriumasiaticum)、Mycobacterium aubagnese、金色分枝杆菌(Mycobacterium aurum)、南非分枝杆菌(Mycobacterium austroafricanum)、鸟分枝杆菌(Mycobacterium avium)、鸟分枝杆菌副结核亚种(Mycobacterium avium paratuberculosis)、鸟分枝杆菌森林土壤亚种(Mycobacterium avium silvaticum)、鸟分枝杆菌人猪亚种(Mycobacterium aviumhominussuis)、细菌分枝杆菌(Mycobacterium bacteremicum)、Mycobacteriumbarrassiae、波氏分枝杆菌(Mycobacterium boenickei)、波西米亚高地分枝杆菌(Mycobacterium bohemicum)、博氏分枝杆菌(Mycobacterium bolletii)、波特尼亚分枝杆菌(Mycobacterium botniense)、牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)、德氏分枝杆菌(Mycobacterium branderi)、布里斯班分枝杆菌(Mycobacterium brisbanense)、冬天分枝杆菌(Mycobacterium brumae)、加那利群岛分枝杆菌(Mycobacterium canariasense)、卡氏分枝杆菌(Mycobacterium canettii)、山羊分枝杆菌(Mycobacterium caprae)、嵌合体分枝杆菌(Mycobacterium chimaera)、龟分枝杆菌(Mycobacterium chelonae)、干田分枝杆菌(Mycobacterium chitae)、楚布分枝杆菌(Mycobacterium chubuense)、哥伦比亚分枝杆菌(Mycobacterium colombiense)、出众分枝杆菌(Mycobacterium conceptionense)、汇合分枝杆菌(Mycobacterium confluentis)、Mycobacterium conspicuum、库氏分枝杆菌(Mycobacterium cookii)、美容分枝杆菌(Mycobacterium cosmeticum)、迪氏分枝杆菌(Mycobacterium diernhoferi)、多瑞卡分枝杆菌(Mycobacterium doricum)、杜氏分枝杆菌(Mycobacterium duvalii)、象分枝杆菌(Mycobacterium elephantis)、诡诈分枝杆菌(Mycobacterium fallax)、产鼻疽分枝杆菌(Mycobacterium farcinogenes)、微黄分枝杆菌(Mycobacterium flavescens)、佛罗伦萨分枝杆菌(Mycobacterium florentinum)、偶发分枝杆菌(Mycobacterium fortuitum)、佛氏分枝杆菌(Mycobacteriumfrederikbergense)、加迪斯分枝杆菌(Mycobacterium gadium)、胃分枝杆菌(Mycobacterium gastri)、日内瓦分枝杆菌(Mycobacterium genavense)、浅黄分枝杆菌(Mycobacterium gilvum)、戈登分枝杆菌(Mycobacterium gordonae)、嗜血分枝杆菌(Mycobacterium haemophilum)、黑森分枝杆菌(Mycobacterium hassiacum)、海德尔贝格分枝杆菌(Mycobacterium heidelbergense)、柏林半岛分枝杆菌(Mycobacteriumheckshornense);爱尔兰分枝杆菌(Mycobacterium hiberniae)、霍氏分枝杆菌(Mycobacterium hodleri)、荷尔斯泰因分枝杆菌(Mycobacterium holsaticum)、休斯顿分枝杆菌(Mycobacterium houstonense)、Mycobacterium icosiumassilensis、免疫应答分枝杆菌(Mycobacterium immunogenum)、印度分枝杆菌(Mycobacterium indicus pranii)、嵌体分枝杆菌(Mycobacterium intacellulare)、胞内分枝杆菌(Mycobacteriumintracellulare)、中庸分枝杆菌(Mycobacterium interjectum)、中间分枝杆菌(Mycobacterium intermedium)、伊朗分枝杆菌(Mycobacterium iranicum)、堪萨斯分枝杆菌(Mycobacterium kansasii)、科莫斯分枝杆菌(Mycobacterium komossense)、库比尔(Mycobacterium kubicae)、慢生黄分枝杆菌(Mycobacterium lentiflavum)、麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae)、鼠麻风分枝杆菌(Mycobacterium lepraemurium)、弥漫型麻风分枝杆菌(Mycobacterium lepromatosis)、利夫兰德分枝杆菌(Mycobacteriumliflandii)、拉兹医院分枝杆菌(Mycobacterium llatzerense)、马达加斯加分枝杆菌(Mycobacterium madagascariense)、马德里分枝杆菌(Mycobacterium mageritense)、玛尔摩分枝杆菌(Mycobacterium malmoense)、海洋分枝杆菌(Mycobacterium marinum)、马赛分枝杆菌(Mycobacterium massiliense)、马赛-波利尼西亚分枝杆菌(Mycobacteriummassilipolynesiensis)、田鼠分枝杆菌(Mycobacterium microti)、莫娜分枝杆菌(Mycobacterium monacense)、蒙特医学中心分枝杆菌(Mycobacterium montfiorense)、莫里奥卡分枝杆菌(Mycobacterium morokaense)、产粘液分枝杆菌(Myco bacteriummucogenicum)、蒙吉分枝杆菌(Mycobacterium mungi)、壁分枝杆菌(Mycobacteriummurale)、内布拉斯加分枝杆菌(Mycobacterium nebraskense)、新金色分枝杆菌(Mycobacterium neoaurum)、新奥尔良分枝杆菌(Mycobacterium neworleansense)、无色分枝杆菌(Mycobacterium nonchromogenicum)、奥布分枝杆菌(Mycobacterium obuense)、羚羊分枝杆菌(Mycobacterium orygis)、沼泽分枝杆菌(Mycobacterium palustre)、副瘰疬分枝杆菌(Mycobacterium parascofulaceum)、副偶然分枝杆菌(Mycobacteriumparafortuitum)、外来分枝杆菌(Mycobacterium perigrinum)、草分枝杆菌(Mycobacterium phlei)、弗卡分枝杆菌(Mycobacterium phocaicum)、海豹分枝杆菌(Mycobacterium pinnipedii)、猪分枝杆菌(Mycobacterium porcinum)、假分枝杆菌(Mycobacterium pseudoshottsii)、耐寒分枝杆菌(Mycobacterium psychotolerans)、灰尘分枝杆菌(Mycobacterium pulveris)、食花分枝杆菌(Mycobacterium pyrenivorans)、萨斯喀彻温分枝杆菌(Mycobacterium saskatchewanense)、沉积分枝杆菌(Mycobacteriumsediminis)、塞内加尔分枝杆菌(Mycobacterium senegalense)、败血分枝杆菌(Mycobacterium septicum)、石氏分枝杆菌(Mycobacterium shimoidei)、夏氏分枝杆菌(Mycobacterium shottsii)、猴分枝杆菌(Mycobacterium simiae)、耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)、泥炭藓分枝杆菌(Mycobacterium sphagni)、丝背细鳞鲀鱼分枝杆菌(Mycobacterium stephanolepidis)、Mycobacterium suricattae、苏加分枝杆菌(Mycobacterium szulgai)、塔氏分枝杆菌(Mycobacterium talmoniae)、土分枝杆菌(Mycobacterium terrae)、抗热分枝杆菌(Mycobacterium thermoresistibile)、三联结核分枝杆菌(Mycobacterium triplex)、次要分枝杆菌(Mycobacterium triviale)、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)、托斯卡纳分枝杆菌(Mycobacterium tusciae)、溃疡分枝杆菌(Mycobacterium ulcerans)、母牛分枝杆菌(Mycobacterium vaccae)、范氏分枝杆菌(Mycobacterium vanbaalenii)、蟾分枝杆菌(Mycobacterium xenopi)和永温洞分枝杆菌(Mycobacterium yongonense)。
可由本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合治疗的由细菌介导的疾病的非限制性实例包括放线菌病、无形体病、炭疽、杆菌性血管瘤病、放线菌瘤、细菌性肺炎、细菌性阴道病、细菌性心内膜炎、巴尔通体病、肉毒中毒、布坦内热、布鲁氏菌病、非性病性梅毒、布氏杆菌性脊椎炎、腺鼠疫、布鲁里溃疡、拜恩斯代尔溃疡、杆菌性痢疾、弯曲菌病、卡里翁病(Carrion’s disease)、猫抓病、蜂窝组织炎、软下疳、衣原体、衣原体性结膜炎、梭菌性肌坏死、霍乱、艰难梭菌结肠炎、白喉、白喉性溃疡、杜诺凡病(donavanosis)、痢疾、埃里希体病(erhlichiosis)、流行性斑疹伤寒、炒饭综合征、五日热、松软婴儿综合征、远东猩红热(Far East scarlet-like fever)、气性坏疽、鼻疽病(glander)、淋病、腹股沟肉芽肿、人类坏死菌病、溶血性尿毒综合征、人类尤因埃里希体病(human ewingii ehrlichiosis)、人类单核细胞埃里希体病、人类粒细胞无形体病、婴儿肉毒中毒、泉热、川崎病、库马西溃疡(Kumusi ulder)、性病淋巴肉芽肿、雷米尔综合征(Lemierre’s syndrome)、军团菌病、麻风病、钩端螺旋体病、利斯特氏菌病、莱姆病、性病淋巴肉芽肿、马耳他热、地中海热、肌坏死、分枝杆菌性溃疡(mycoburuli ulcer)、粘膜皮肤淋巴结综合征、类鼻疽、脑膜炎球菌病、鼠伤寒、支原体肺炎、足分枝菌病、新生儿结膜炎、诺卡氏菌病、奥罗亚热、新生儿眼炎、饲鸟病、庞蒂亚热、肝紫癜症、肺鼠疫、包括脓毒症在内的心绞痛后休克(postanginal shock)、巴斯德菌病、盆腔炎性疾病、百日咳、鼠疫、肺炎球菌感染、肺炎、鹦鹉病、鹦鹉热、假结核病、Q热、昆坦热(quintan fever)、兔热、回归热、立克次氏体痘、落基山斑疹热、鼠咬热、瑞特综合征(Reiter syndrome)、风湿热、沙门氏菌病、猩红热、脓毒症、败血症型鼠疫、塞尔氏溃疡(Searls ulcer)、志贺氏菌病、软下疳、梅毒、链杆菌热、恙虫病、台湾急性呼吸因子(Taiwanacute respiratory agent)、战壕热、沙眼、肺结核、兔热病、伤寒热、斑疹伤寒、破伤风、中毒性休克综合征、波状热、软性下疳、副溶血弧菌肠炎、惠特莫尔病(Whitmore’s disease)、行走性肺炎、沃特豪斯-弗里德里希森综合征(Waterhouse-Friderichsen syndrome)、雅司病和耶尔森氏菌病。
在一些实施方案中,一种或多种如本文所述的季铵化合物或药物组合物用于治疗或预防由真菌的存在介导的医学病症,例如真菌感染。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗由病原真菌引起的疾病,通常是感染。
在一些实施方案中,提供了一种方法,所述方法包括向受试者施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由真菌引起的感染。
可以使用本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合来治疗的真菌的非限制性实例包括:犁头霉属(Absidia)物种,包括伞枝犁头霉(Absidia corymbifera);链格孢属(Alterania)物种,包括细链格孢菌(Alterania alternate);曲霉属(Aspergillus)物种,包括棒曲霉(Aspergillus clavatus,)、黄曲霉(Aspergullus flavus)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、黑曲霉(Aspergillus niger)、西多维曲霉(Aspergillussydowii)、土曲霉(Aspergillus terreus)、杂色曲霉(Aspergillus versicolor)和疣状曲霉(Aspergillus verrucaria);短梗霉属(Aureobasidium)物种,包括出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullans);壶菌属(Batrachochytrium)物种,包括蛙壶菌(Batrachochytrium dendrobatidis)和Batrachochytrium salam and rivorans;芽生菌属(Blastomyces)物种,包括皮炎芽生菌(Blastomyces dermatitidis);念珠菌属(Candida)物种,包括白色念珠菌(Candida albicans),耳念珠菌(Candida auris),都柏林念珠菌(Candida dubliniensis),光滑念珠菌(Candida glabrata),近平滑念珠菌(Candida parapsilosis),红色念珠菌(Candida rugosa)和热带念珠菌(Candidatropicalis);(Chaetomium)物种,包括(Chaetomium globsum);毛壳菌属(Cladosporium)物种,包括球毛壳菌(Cladosporium cladosporoides);球孢子菌属(Coccidioides)物种,包括粗球孢子菌(Coccidioides immitis)和波萨达斯球孢子菌(Coccidioidesposadasii);隐球菌属(Cryptococcus)物种,包括白色隐球菌(Cryptococcus albidus),格特隐球菌(Cryptococcus gattii),罗伦特隐球菌(Cryptococcus laurentii),新型隐球菌(Cryptococcus neoformans)和指甲隐球菌(Cryptococcus uniguttulatus);小克银汉霉属(Cunninghamella)物种;弯孢属(Curvularia)物种,包括短孢子弯孢属(Curvulariabrachyspora),棒状弯孢(Curvularia clavata),膝状弯孢霉(Curvularia geniculata),新月弯孢霉(Curvularia lunata),苍白弯孢菌(Curvularia pallescens),塞内加尔弯孢菌(Curvularia senegalensis)和疣枝弯孢(Curvularia verruculosa);德斯霉菌属(Dreschslera)物种,包括Dreschlera australiensis;表皮癣菌属(Epidermophyton)物种,包括絮状表皮癣菌(Epidermophyton floccosum);着色霉属(Fonsecaea)物种,包括紧密着色霉(Fonsecaea compacta)和裴氏着色霉(Fonsecaea pedrosoi);镰刀菌属(Fusarium)物种,包括茄病镰刀菌(Fusarium solani),尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和厚垣镰刀菌(Fusarium chlamydosporum);地霉菌属(Geotrichum)物种,包括头状地霉菌(Geotrichum capitatum),白地霉(Geotrichum candidum)和(Geotricum clavatum);粘鞭霉属(Gliomastix)物种,包括禾谷粘鞭霉(Gliomastix cerealis);粘褶菌属(Gloeophyllum)物种,包括密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum);组织胞浆菌属(Histoplasma)物种,包括荚膜组织胞浆菌(Histoplasma capsulatum)和(Histoplasmacapsulatum var.faciminosum);马拉色菌属(Malassezia)物种,包括花斑癣菌(Malassezia furfur)和球形马拉色菌(Malassezia globosa);小孢子菌属(Microsporum)物种;念珠菌属(Monilia)物种,包括念珠菌(Monilia grisea);毛霉菌属(Mucor)物种,包括印度毛霉菌(Mucor indicus);副球孢子菌属(Paracoccidioides)物种,包括巴西副球孢子菌(Paracoccidioides brasiliensis);青霉菌属(Penicillium)物种;毛孢子菌属(Piedraia)物种,包括(Piedraia hortae)和(Piedraia quintanilhae);瓶霉属(Phialophora)物种,包括疣状瓶霉(Phialophora verrucosa);茎点霉属(Phoma)物种,包括(Phoma fimeti);半知菌属(Pithomyces)物种,包括纸状半知菌(Pithomyceschartarum);肺孢子菌属(Pneumocystis)物种,包括卡氏肺孢子菌(Pneumocystiscarinii)和耶氏肺孢子菌(Pneumocystis jirovecii);卧孔菌属(Poria)物种,包括绵腐卧孔菌(Poria placenta);根霉菌属(Rhizopus)物种,包括小孢根霉菌(Rhizopusmicrospores),米根霉菌(Rhizopus oryzae)和匍枝根霉(Rhizopus stolonifer);齿梗孢属(Scolecobasidium)物种,包括腐植齿梗孢(Scolecobasidium humicola);孢子丝菌属(Sporothrix)物种,包括巴西孢子丝菌(Sporothrix brasiliensis),球形孢子丝菌(Sporothrix globosa)和申克孢子丝菌(Sporothrix schenckii);以及木霉菌属(Trichoderma)物种,包括绿色木霉菌(Trichoderma viride);以及发癣霉属(Trichophyton)物种,包括白吉尔毛孢子菌(Trichosporon beigelii),叠瓦癣菌(Trichophyton concentricum),趾间毛癣菌(Trichophyton interdigitale),须癣毛癣菌(Trichophyton mentagrophytes),红色毛癣菌(Trichophyton rubrum)和断发毛癣菌(Trichophyton tonsurans)。
可由本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合治疗的由真菌介导的疾病的非限制性实例包括可由本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合治疗的由真菌介导的疾病的非限制性实例包括侵袭性曲霉病、黑粉菌病、芽生菌病、口咽念珠菌病、外阴阴道念珠菌病、着色芽生菌病、壶菌病、球孢子菌病、隐球菌病、皮肤癣菌病、镰刀菌病、地毛癣菌病、组织胞浆菌病、毛霉菌病、足癣、副球孢子菌病、肺孢子菌病、孢子丝菌病、须癣、头癣、体癣、股癣、手癣、黑癣、白甲癣、花斑藓、白毛结节病和接合菌病。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗或预防由病毒引起的病症,通常是感染。
在一些实施方案中,提供了施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由病毒引起的感染的方法。
可以使用本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合来治疗的病毒的非限制性实例包括:腺相关病毒、星状病毒、BK多瘤病毒、科萨病毒A、柯萨奇病毒、埃可病毒、爱泼斯坦-巴尔病毒病毒,GB病毒C,人类腺病毒,人类冠状病毒,人类巨细胞病毒,人类疱疹病毒(1,2,6,7,和8),人类乳头瘤病毒(1,2,16,和18),人类副流感病毒,人类细小病毒,人类呼吸道合胞病毒、人鼻病毒、人SARS冠状病毒、流感病毒(A、B和C)、传染性软疣病毒、诺如病毒、轮状病毒(A、B和C)、风疹病毒、SARS冠状病毒2、牛痘病毒和水痘-带状疱疹病毒。
可由本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合治疗的由病毒介导的疾病的非限制性实例包括流感、普通感冒、呼吸道合胞病毒感染、腺病毒感染、副流感病毒感染、严重急性呼吸系统综合症(SARS)、诺如病毒感染、轮状病毒感染、星状病毒感染、麻疹、风疹、水痘/带状疱疹、玫瑰疹、天花、传染性红斑、人乳头瘤病毒(HPV)疣,包括尖锐湿疣、口腔疱疹、生殖器疱疹、唇疱疹、单纯疱疹病毒性角膜炎和传染性软疣。
在一些实施方案中,一种或多种如本文所述的季铵化合物或药物组合物用于治疗或预防由阿米巴的存在介导的医学病症,例如阿米巴感染。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗由病原性阿米巴引起的疾病,通常是感染。
在一些实施方案中,提供了一种方法,该方法包括向受试者施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由阿米巴引起的感染。
可以使用本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合使用来治疗的阿米巴的非限制性实例包括:棘阿米巴属(Acanthamoeba)物种;(Balamuthia)属物种,包括(Balamuthiam)和(rillaris);双核阿米巴属(Dientamoeba)物种,包括脆弱双核阿米巴(Dientamoeba fragilis);内阿米巴属(Endolimax)物种,包括小内蜒阿米巴(Endolimaxnana);内阿米巴属(Entamoeba)物种,包括孟加拉内阿米巴(Entamoeba Bangladeshi)、结肠内阿米巴(Entamoeba coli)、迪斯帕内阿米巴(Entamoeba dispar)、龈内阿米巴(Entamoeba gingivalis),(Entamoeba hartmanni),溶组织内阿米巴(Entamoebahistolytica),哈氏内阿米巴(Entamoeba moshkovskii)和波氏内阿米巴(Entamoebapolecki);嗜碘阿米巴属(Iodamoeba)物种,包括布多嗜碘阿米巴(Iodamoeba butschlii);内格里阿米巴属(Naegleria)物种,包括福氏内格里虫(Naegleria fowleri);以及匀变阿米巴属(Sappinia)物种,包括双核匀变阿米巴(Sappinia diploidea)和培达它匀变阿米巴(Sappinia pedata)。
可以使用本发明的季铵化合物单独或与另一种治疗剂组合使用来治疗的由阿米巴介导的疾病的非限制性实例包括阿米巴病、阿米巴痢疾、阿米巴肝脓肿、皮肤阿米巴病、阿米巴脑脓肿、皮肤阿米巴病、棘阿米巴角膜炎、皮肤棘阿米巴病、肉芽肿性阿米巴脑炎、福氏内格里阿米巴脑膜脑炎和萨皮尼亚阿米巴脑炎。
在一些实施方案中,所述感染由不动杆菌属(Acinetobacter)物种、曲霉属(Aspergillus)物种、洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia)复合体、弯曲杆菌属(Campylobacter)物种、念珠菌属(Candida)物种、艰难梭菌(Clostridium difficile)、球孢子菌属(Coccidioides)物种、隐球菌属(Cryptococcus)物种、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、肠球菌属(Enterococcus)物种、幽门螺旋杆菌(Helicobacterpylori)、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)复合体、淋球菌(Neisseriagonorrhoeae)、脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis)、非结核分枝杆菌属(Non-tuberculous mycobacteria)物种、假单胞菌属(Pseudomonas)物种、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)和霍乱弧菌(Vibrio cholerae)引起。
在某些替代实施方案中,所述感染由金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、酿脓链球菌、白色念珠菌和念珠菌、耳念珠菌和枝孢菌、黑曲霉、奇异变形杆菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、肠杆菌属或镰刀菌属引起。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗由传染性有机体(例如本文所述的细菌、真菌、病毒或阿米巴)的存在引起的炎性病症。
此类炎性病症的非限制性实例包括腺样体炎、阑尾炎、动脉炎、上行性胆管炎、龟头炎、睑缘炎、支气管炎、滑囊炎、蜂窝组织炎、脑血管炎、宫颈炎、水肿、胆囊炎、软骨炎、绒毛膜羊膜炎、结肠炎、结膜炎、缩窄性心包炎、隐窝炎、泪腺炎、皮炎、糖尿病溃疡、十二指肠淋巴细胞增多症、脑炎、心内膜炎、子宫内膜炎、内皮炎、肠炎、小肠结肠炎、嗜酸性筋膜炎、附睾炎、食管炎、毛囊炎、胃炎、牙龈炎、肾小球肾炎、舌炎、肝炎、传染性关节炎、回肠炎、擦伤、角膜炎、角结膜炎、迷路炎、淋巴结炎、乳腺炎、乳突炎、心肌炎、心包炎、肌炎、坏死性筋膜炎、肾炎、脐炎、卵巢炎、眼炎、睾丸炎、骨炎、骨髓炎、胰腺炎、直肠炎、腮腺炎、心包炎、软骨膜炎、毛囊炎、牙周炎、腹膜炎、咽炎、静脉炎、胸膜炎、肺炎、肺炎、直肠炎、前列腺炎、牙髓炎、肾盂肾炎、脓肌炎、视网膜血管炎、风湿热、鼻炎、巩膜炎、输卵管炎、唾液腺炎、鼻窦炎、口腔炎、滑膜炎、败血症、腱鞘炎、甲状腺炎、扁桃体炎、兔热病、尿道炎、葡萄膜炎、阴道炎、血管炎和外阴炎。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物用于治疗人等宿主中的皮肤感染。所述感染可以由本文所述的细菌、真菌、阿米巴或病毒引起。
在一些实施方案中,提供了将有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物给予人等宿主以治疗皮肤感染的方法。
在另一个实施方案中,该方法用于治疗另一种哺乳动物的皮肤感染,例如猫、狗、牛、猪或马。
可用本发明的季铵化合物治疗的细菌性皮肤感染的实例包括但不限于:寻常痤疮、非洲蜱叮咬热;美国蜱叮咬热(立克次氏体感染);细菌性血管瘤病;非性病性梅毒(地方性梅毒);芽生菌病样脓皮病(增殖性脓皮病);起泡远端指炎;葡萄球菌病;复发性斑疹伤寒布鲁氏菌病(邦氏病、马耳他热、波状热);鼠疫;大疱性脓疱疮;空肠弯曲杆菌;猫抓病(猫抓热、English-Wear感染、接种性淋巴网织菌病、亚急性区域性淋巴结炎);蜂窝织炎;硬下疳;软性下疳(软下疳、痣);慢性淋巴管炎;慢性复发性丹毒;慢性破坏性洞穴溃疡(梅莱尼坏疽);尖锐湿疣;皮肤放线菌病;坏疽性皮炎(皮肤坏疽);臁疮;坏疽性臁疮;象鼻病;地方性斑疹伤寒(鼠斑疹伤寒);流行性斑疹伤寒(流行性虱传斑疹伤寒);丹毒(带状疱疹,麦角中毒);罗森巴赫丹毒;边缘红斑;红癣;癝疽;跳蚤传播的斑疹热;弗林德斯岛和斑疹热;飞鼠斑疹伤寒;毛囊炎;暴发性生殖器坏疽(阴茎或阴囊的暴发性生殖器坏疽);疖疮病(皮下脓肿);气性坏疽(梭菌性肌坏死、肌坏死);鼻疽病(鼻疽,慢性鼻疽,马鼻疽);淋球菌血症(关节炎-皮肤病综合征,播散性淋球菌感染);诸淋(淋病);革兰氏阴性毛囊炎;革兰氏阴性趾蹼感染;腹股沟肉芽肿(杜诺凡菌病、生殖腹股沟肉芽肿、腹股沟肉芽肿热带肉芽肿、性病性肉芽肿、性病性肉芽肿腹股沟溃疡、腹股沟蛇形溃疡、阴部溃疡性肉芽肿、溃疡性硬化性肉芽肿);绿指甲综合症;医院疖病;热水浴缸毛囊炎(铜绿假单胞菌毛囊炎);人类嗜粒细胞无形体病;人类单核细胞埃立克体病;传染性脓疱疮;日本斑疹热;钩端螺旋体病(布拉格堡热、胫前热、威尔氏病);李斯特菌病;路德维希咽峡炎;狼疮;莱姆病(Afzelius'disease,莱姆疏螺旋体病);性病性淋巴肉芽肿(气候性腹股沟淋巴肉芽肿、Durand-Nicolas-Favre病、腹股沟淋巴肉芽肿、腹股沟腺炎、结节性腹股沟肿);软斑病(软斑病);地中海斑疹热(南欧斑疹热)类鼻疽(惠特莫尔病);脑膜炎球菌血症;密苏里莱姆病;坏死性筋膜炎(食肉细菌综合征);新生儿中毒性休克样发疹性疾病;新生儿诺玛;北亚蜱斑疹伤寒;新生儿眼炎;奥罗亚热(腐肉病);肛周蜂窝织炎(会阴皮炎、链球菌肛周疾病);根尖周脓肿;品他病;点状角质松解症(足跖沟状角质松解、足跖沟状角化瘤、环状角质层分离);瘟疫;原发性淋球菌性皮炎;假单胞菌脓皮病;假单胞菌热足综合征;化脓性甲沟炎;肌炎;Q热;昆氏和蜱斑疹伤寒;鼠咬热;复发性毒素介导的会阴红斑;鼻硬化;落基山斑疹热;猩红热;擦伤性斑疹伤寒(恙虫热);志贺氏菌病;葡萄球菌烫伤性皮肤综合征(新生儿天疱疮,里特氏病);链球菌间擦;浅表性脓疱性毛囊炎(博克哈特脓疱病,浅表性毛囊炎);葡萄球菌性须疮(理发痒、须疮);梅毒疹;梅毒(性病性梅毒);蜱传淋巴结病;中毒性休克综合征(链球菌中毒性休克综合征、链球菌中毒性休克样综合征、中毒性链球菌综合征);战壕热(五日热、昆坦热、城市战壕热);热带溃疡(亚丁溃疡、丛林腐烂、马拉巴尔溃疡、热带噬菌体);兔热病(鹿蝇热、大原氏病、帕万特谷瘟疫、兔热);秘鲁疣;和雅司病(皮肤利什曼病、热带肉芽肿、热带莓疹、热带痘疹状皮肤传染病)。
可通过本发明的季铵化合物治疗的分枝杆菌皮肤感染的实例包括但不限于:水族肉芽肿(鱼缸肉芽肿、游泳池肉芽肿);交界性麻风病;临界麻风病;交界性结核性麻风病;布鲁里溃疡(贝恩斯代尔溃疡,分枝杆菌性溃疡,塞尔溃疡);红斑硬结(巴赞病);组织样麻风病;麻风湿性;麻风病(汉森病);地衣瘰疬(结核性皮肤苔藓);寻常狼疮(肺结核);粟粒性肺结核(播散性肺结核、急性皮肤结核、播散性皮肤结核);丘疹坏死性结核;原发性接种结核病(皮肤原发性复合体、原发性结核复合体、结核性硬下疳);瘰疬(结核性皮肤结核);口部皮肤结核(急性结核性溃疡,口部结核);皮肤疣状结核(狼疮疣,,疣状结核);结核性蜂窝织炎;结核性胶质瘤(转移性结核性脓肿、转移性结核性溃疡);和结核性麻风病。
可用本发明的季铵化合物治疗的真菌性皮肤感染的实例包括但不限于:非洲组织胞浆菌病;交错病;抗生素念珠菌病(医源性念珠菌病和念珠菌病);黑色彼德拉;耳念珠菌,念珠菌间擦;念珠菌性甲癣;念珠菌性甲沟炎;念珠菌性外阴阴道炎;念珠菌疹;染色芽生菌病(染色质菌病、枝状孢子菌病、丰塞卡病、佩德罗索病、褐孢子丝菌病、疣状皮炎);慢性皮肤黏膜念珠菌病;球孢子菌病(加利福尼亚病、沙漠风湿病、圣华金谷热、谷热);先天性皮肤念珠菌病;隐球菌病;皮肤癣菌;尿布念珠菌病;播散性球孢子菌病(球孢子肉芽肿);远端甲下甲真菌病;昆虫霉菌病;趾间糜烂;毛囊癣;真菌性毛囊炎(马约基肉芽肿);镰刀菌病;地毛病;婴儿臀肌肉芽肿;组织胞浆菌病(洞穴病、达林病、俄亥俄河谷病、网状内皮病);透明质丝菌病;癣脓肿;罗布菌病(瘢痕疙瘩芽生菌病、蛀牙病、洛博真菌病);毛霉菌病;足菌肿(马杜拉足,马杜罗菌病);北美芽生菌病(芽生菌性皮炎、芽生菌病、吉尔克里斯特病);甲真菌病(皮肤癣菌性甲癣,甲轮癣,甲癣);口腔念珠菌病(鹅口疮);耳霉菌病;肛周念珠菌病;口角糜烂(口角炎);嗜铬菌病;彼德拉(毛孢子虫病);糠秕孢子菌毛囊炎;原发性皮肤曲霉病;原发性皮肤球孢子菌病;原发性皮肤组织胞浆菌病;原发性肺球孢子菌病;原发性肺组织胞浆菌病;进行性播散性组织胞浆菌病;近端甲下甲真菌病;鼻孢子虫病;南美芽生菌病(巴西芽生菌病、类球孢子肉芽肿、类球孢子菌病);孢子丝菌病(玫瑰园丁病);系统性念珠菌病;须癣(理发痒,胡须癣,触染性须疮);头癣病(带状疱疹,头发癣,头皮癣,癞头疮,头癣);体癣(轮癣、圆癣、钱癣);Tinea corporis gladiatorum;股癣(胯部瘙痒、边缘湿疹、运动痒、股沟癣、腹股沟癣);面癣;叠瓦状癣(叠瓦癣);隐匿癣;手癣;黑癣(浅表性嗜丝菌病,掌跖黑癣);足癣(运动员脚病,脚癣);花斑癣(糠状皮肤真菌病、花斑糠疹、黄癣);白毛结节病;白色表浅性甲癣和接合菌病(藻菌病)。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗人等宿主的眼部感染。可以用本发明的季铵化合物治疗的眼部感染包括但不限于结膜炎、葡萄膜炎、麦粒肿、睑缘炎、霰粒肿、角膜溃疡和感染、泪腺炎、巩膜炎、角膜炎和虹膜炎。在一些实施方案中,提供了将有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物施用于人等受试者以治疗眼部感染的方法。在另一个实施方案中,该方法用于治疗另一种哺乳动物的眼部感染,例如猫、狗、牛、猪或马。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗人等宿主的角膜性角膜炎。角膜性角膜炎可能由多种传染性微生物引起,包括:细菌,例如金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌;真菌,例如镰刀菌属、念珠菌属、曲霉属和弯孢菌属;病毒,例如单纯疱疹和带状疱疹;以及阿米巴,例如棘阿米巴物种,或它们的组合。在一些实施方案中,本发明的季铵化合物用于治疗人等宿主的细菌性角膜炎。
在另一个实施方案中,本发明的季铵化合物用于治疗人等宿主的真菌性角膜炎。在另一个实施方案中,本发明的季铵化合物用于治疗人等宿主的病毒性角膜炎。在另一个实施方案中,本发明的季铵化合物用于治疗人等宿主的棘阿米巴角膜炎。在另一个实施方案中,该方法用于治疗另一种哺乳动物的角膜角膜炎,例如猫、狗、牛、猪或马。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗人等宿主的结膜炎。结膜炎可能由多种传染性微生物引起,包括金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌、肺炎链球菌和铜绿假单胞菌等细菌;以及腺病毒和肠道病毒等病毒。在一些实施方案中,本发明的季铵化合物用于治疗人等宿主的细菌性结膜炎。在一些实施方案中,本发明的季铵化合物用于治疗人等宿主的病毒性结膜炎。在另一个实施方案中,该方法用于治疗另一种哺乳动物的结膜炎,例如猫、狗、牛、猪或马。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗人等宿主的耳部感染。耳部感染可能存在于外耳和/或耳道(外耳炎)、中耳(中耳炎)或内耳(内耳炎)。在一些实施方案中,提供了向受试者施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗耳部感染的方法。在另一个实施方案中,该方法用于治疗另一种动物的耳部感染,例如猫、狗、牛、猪或马。
在一些实施方案中,所述治疗方法包括将包含有效量的本发明季铵化合物的敷料单独或作为药物组合物施用于有需要的宿主的感染部位。优选地,所述敷料塑形为可容纳在由外耳道提供的空间中。所述敷料可以是有延展性的,使其可被压缩或塑形以容纳于外耳道中,或所述敷料可以是刚性的,确保其将靠在外耳道的壁上以确保抗微生物组合物的适当接触和转移。
在一些实施方案中,所述敷料仅放置在外耳道中一天或更短时间。在其他实施方案中,所述敷料放置在外耳道中一周或更长时间。
在一些实施方案中,治疗有需要的宿主的耳道感染的所述方法涉及将所述敷料应用到宿主的耳道中并随后用抗微生物组合物饱和敷料。该方法使得敷料在适当位置时可顺序或连续施用抗微生物组合物。
在一些实施方案中,所述敷料由可溶解材料组成,需在用抗微生物组合物饱和之前放置到耳道中。在另一个实施方案中,所述敷料由聚合物泡沫组成,所述聚合物泡沫在随后被抗微生物组合物润湿时膨胀。
在一些实施方案中,提供治疗或预防慢性伤口感染的方法,所述方法包括将有效量的本发明的季铵化合物单独或以抗微生物组合物的形式给予有需要的宿主的慢性伤口其中,例如人类。慢性伤口的类型包括静脉性溃疡、糖尿病性溃疡和褥疮性溃疡。
在一些实施方案中,提供治疗或预防慢性伤口感染的方法,所述包括将含有一种或多种本发明的季铵化合物的敷料单独或以组合物的形式施用于有需要的宿主的感染部位。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗人等宿主的指甲真菌感染,即甲癣。用于治疗指甲感染的制剂必须能够深入甲床。
在这样的实施方案中,所述抗微生物组合物使用能够穿透宿主甲床的溶剂例如二甲亚砜来配制。
在一些实施方案中,提供了一种方法,所述方法包括向受试者施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗指甲真菌感染。
在一些实施方案中,本发明的季铵化合物可用于治疗人等宿主的真菌性阴道感染,即外阴阴道炎和念珠菌病。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物被配制成阴道栓剂。
在一些实施方案中,提供了一种方法,所述方法包括向受试者施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗真菌性阴道感染。
处理非生物表面上的生物膜的方法
本发明包括用本文所述的季铵化合物或产物或其混合物处理非生物表面上的生物膜的方法。
在一些实施方案中,所述非生物表面直接用含有一种或多种本发明季铵化合物的溶液(通常由无菌粉末或固体重构)处理。
在一些实施方案中,所述非生物表面直接用含有一种或多种本发明季铵化合物的溶液处理以去除和/或防止细菌生物膜的复发。
在一些实施方案中,所述非生物表面直接用含有一种或多种本发明季铵化合物的溶液处理以去除和/或防止真菌生物膜的复发。
在一些实施方案中,所述非生物表面直接用含有一种或多种本发明季铵化合物的溶液处理以去除和/或防止病毒污染的复发。在一些实施方案中,所述非生物表面直接用含有一种或多种本发明季铵化合物的溶液处理以防止SARS冠状病毒2(COVID-19病毒)从经处理的表面传播至宿主。
非生物表面可能有肠道和呼吸道人类致病病毒或细菌。高度接触的非生物表面可以作为细菌、真菌或病毒污染的传播点。生物膜可能存在于非生物表面上。病毒污染可能存在于非生物表面上。所述非生物表面不受限制,且包括其上可能出现微生物的任何表面或可能暴露于微生物或病毒接触或污染的任何此类表面。非生物表面的非限制性实例包括存在于医院环境、手术中心、医生办公室、成像中心、牙科设施、疗养院、辅助生活设施、运动更衣室、公共交通车辆(例如飞机、火车、公共汽车和商用车辆)、机场、火车站、汽车站、公共厕所、食品或饮料加工设施、制造设施、学校、宿舍、家具、桌子、书桌、墙壁、楼梯间、电梯、机械表面、暴露于水的表面,例如商业水疗中心、热水浴缸、桑拿浴室、浴缸或任何暴露于外部环境的表面。医疗或外科设备或装置代表可在其上形成生物膜的特定类别的表面。这可能包括任何类型的生产线,包括导管(例如中心静脉和导尿管)、假肢装置,例如心脏瓣膜、人工关节、假牙、牙冠、牙帽和软组织植入物(例如乳房、臀部和唇部植入物)。包括任何类型的植入式医疗设备(例如支架、宫内节育器、起搏器、插管、假肢或假肢设备、管线或导管)。“内置”医疗器械可包括其任何部分都包含在体内的器械,即所述器械可以全部或部分内置于体内。
所述表面可以由任何材料制成。非限制性实例包括金属,例如铝、铜、镀镍、镀金、钢、不锈钢、铬、钛、铁和金属合金。另外的非限制性表面实例包括塑料,例如聚烯烃(例如聚乙烯、(超高分子量)聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈、丁二烯、ABS、丙烯腈丁二烯等),聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等)和聚酰胺(例如尼龙)或它们的组合。其他实例包括缩醛共聚物、聚苯砜、聚砜、聚热酰亚胺、聚碳酸酯、聚偏二氟乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚(四氟乙烯)。所述表面还可以是砖、玻璃、胶木、瓷砖、陶瓷、瓷器、木材、乙烯基、油毡或地毯,或它们的组合。
用于本发明的粉末制剂
在一些实施方案中,本发明的一种或多种活性季铵化合物可以作为粉末制剂提供。粉末制剂可以通过除去任何残留溶剂来制备,例如通过升华或煮沸。在一个实施方案中,使用冻干法产生用于制剂的粉末,因为过程中所使用的低温使其通常可以维持产品的完整性。此外,由于过程中形成的微孔的存在,冻干固体可以更快、更容易地重组。冻干过程中使用的高真空确保彻底去除任何不需要的挥发性成分,例如甲醇、乙醇或其他挥发性有机物质。在一些实施方案中,本文所述的季铵化合物和产品的粉末制剂包含以重量计少于约5%、约4%、约3%、约2%、约1%、约0.5%或约0.01%的甲醇。用于固体冻干的方法,特别是用于药学应用的敏感材料的方法,在本领域中是已知的。可以使用任何数量的市售设备进行冻干,例如货架柜、接触式、辐射式或微波辅助冻干机。
典型的冻干程序由四个步骤组成。在第一步(预处理)中,所述活性季铵化合物被溶解在适当的溶剂中,且额外的赋形剂任选地根据需要被添加,以增加稳定性、保持外观或改善后期加工。此外,可适当浓缩所述活性季铵化合物的溶液以帮助冷冻和随后的升华过程。此外,组分可以经历初始的单独快速冷冻以确保在完成冻干后形成自由流动的固体。
在第二步(冷冻)中,将所述活性季铵化合物的溶液在低于其三相点的容器中冷冻,以确保发生升华而不是熔化。可选地,所述材料可在被称为退火的过程中使材料的温度上下循环。如果待冻干的所述季铵化合物是无定形固体,其可能无三相点而有临界点。在整个冻干过程中,无定形固体必须保持在临界点温度以下,以防止在随后的干燥步骤中固体回熔或塌陷。对于敏感材料,通常通过将材料的温度降低到大约-50到-80℃之间来快速执行冷冻步骤。这可以防止大溶剂晶体的形成,其可能降低被冻干材料的结构完整性并导致质地差。
在第三步(初级干燥)中,降低容器的压力(通常在几毫巴的范围内)并对材料施加最少的热量以使溶剂升华。压力通常通过施加部分真空来控制。可以施加少量热量以促进溶剂分子的升华。通常,由于容器内的空气密度低,这种热量通过传导或辐射施加。
在最后一步(二次干燥)中,所述温度被提高到高于初级干燥阶段的温度,以去除任何残留的未冷冻溶剂分子。温度的升高需要破坏所述溶剂分子和所述冷冻材料之间可能形成的任何物理化学相互作用。此外,所述压力通常会低于初级干燥步骤以促进解吸。
在完成冻干过程后,通常用惰性气体例如氮气打破真空,并密封在合适的容器中。典型的容器包括密封安瓿瓶,所述安瓿瓶包含密封玻璃,所述玻璃在所需应用时打开。通过使用如本文所述的合适载体,例如无菌水或甘油,所述活性材料可随后于应用时被重构。
抗菌组合物
本文所述的活性季铵化合物可以作为纯化学品给予有需要的宿主,但更通常作为包括有效量的抗微生物组合物给予宿主,所述宿主通常为需要如本文所述的活性季铵化合物或其组合的此种治疗的人。
在一些实施方案中,本公开提供了抗微生物组合物,所述抗微生物组合物包括有效量的季铵化合物以及至少一种药学上可接受的载体,用于本文所述的任何用途。所述药物组合物可包括作为唯一活性剂的有机季铵化合物。
在一个替代实施方案中,所述季铵化合物和至少一种另外的活性剂。在典型的制剂中,本发明的所选季铵化合物以灭菌的粉末或固体形式提供,使用时可重构。
有效量的如本文所述的活性季铵化合物,或有效量的如本文所述的活性季铵化合物,或本文所述的活性季铵化合物与另一种活性剂组合或交替,或在其之前,伴随或随后的量可以足以(a)抑制本文所述的感染进展;(b)引起本文所述的感染消退;(c)治愈本文所述的感染;或抑制或预防本文所述的感染的发展。因此,有效量的活性季铵化合物或本文所述的组合物在施用于患者时将提供足够量的活性剂以提供临床益处。
将被递送至有需要的宿主(通常是人类)的本文所述的活性季铵化合物或抗微生物组合物的确切量将由医疗保健提供者确定以实现所需的临床益处。
在某些实施方案中,所述抗微生物组合物呈包含约0.1mg至约2000mg、约10mg至约1000mg、约100mg至约800mg、或约200mg至约600mg所述活性季铵化合物的剂型,并且任选地在单位剂型中含有约0.1mg至约2000mg、约10mg至约1000mg、约100mg至约800mg或约200mg至约600mg的另外的活性剂。
实例是具有至少约0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、10、15、20、25、50、75、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、900、1000、1100、1200、1250、1300、1400、1500或1600mg的活性季铵化合物的剂型。在一些实施方案中,所述剂型具有至少约1mg、5mg、10mg、25mg、50mg、75mg、100mg、200mg、400mg、500mg、600mg、1000mg、1200mg或1600mg的活性季铵化合物。可以例如每天一次(q.d.)、每天两次(b.i.d.)、每天三次(t.i.d.)、每天四次(q.i.d.)、每隔一天一次(Q2d)、每隔三天一次(Q3d)或任何提供本文所述的病症治疗的给药方案按需施用该剂型。
所述抗微生物组合物可,例如,包括可实现期望结果的活性季铵化合物和额外的活性剂的摩尔比。例如,所述药物组合物可包含摩尔比为至少约0.5:1、至少约1:1、至少约2:1、至少约3:1或约1.5:1至约4:1的额外的活性剂与本文所述的活性季铵化合物(额外的活性剂:活性化合物)的组合。
本文公开的或如本文所述使用的季铵化合物通常可以通过喷雾剂、乳膏剂、凝胶剂、泡沫剂、栓剂、通过植入物(包括眼部植入物)、透皮、皮肤病学制剂局部给药、或作为眼用溶液,在含有常规药学上可接受的载体的剂量单位制剂中给药。对于眼部递送,所述季铵化合物可以根据需要以例如溶液、悬浮液或其他制剂形式,通过立即或控制释放方式或通过眼用装置,或局部给药制剂,例如作为滴眼剂提供的溶液或混悬液给药。
所述抗微生物组合物可以配制成任何药学上有用的形式,例如气溶胶、乳膏、凝胶、泡沫、微粒、纳米颗粒、注射剂或输注溶液、透皮贴剂、皮下贴剂、栓剂、干粉,用于医疗器械、肠胃外制剂、皮肤病制剂或眼用溶液或混悬液。一些剂型被细分为适当大小的单位剂量,其中含有适量的活性成分,例如达到所需目的的有效量。
适用于如本文所考虑的施用的组合物和制造此类组合物的方法是本领域已知的。已知技术的示例包括例如美国专利号5,723,269和9,060,938,在此通过引用并入。
所述考虑的抗微生物组合物可以任选地包括载体。载体必须具有足够高的纯度和足够低的毒性,以使其适合施用于被治疗的患者。所述载体可以是惰性的,也可以具有自身的药学益处。与季铵化合物结合使用的载体的量足以为每单位剂量的化合物提供实际量的给药材料。
载体的种类包括但不限于粘合剂、缓冲剂、着色剂、稀释剂、崩解剂、乳化剂、填充剂、调味剂、助流剂、润滑剂、pH调节剂、防腐剂、稳定剂(例如,黄原胶、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、瓜尔豆胶、聚乙烯醇(PVA)等)、表面活性剂、增溶剂、压片剂、增稠剂(例如黄原胶、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、瓜尔豆胶、聚乙烯醇(PVA)等)、胶凝剂,和润湿剂(例如尿素等)。
一些载体可能被列在不止一类中,例如植物油可以在一些配方中用作润滑剂,而在另一些配方中用作稀释剂。示例性的药学上可接受的载体包括糖、淀粉、纤维素、粉状黄蓍胶、麦芽、明胶;滑石粉和植物油。其他基质材料、填料或稀释剂的实例包括乳糖、甘露醇、木糖醇、微晶纤维素、二磷酸钙和淀粉。表面活性剂的例子包括十二烷基硫酸钠和聚山梨醇酯80。
药物络合剂或增溶剂的实例包括聚乙二醇、咖啡因、呫吨、龙胆酸和环糊精。
崩解剂的实例包括羟基乙酸淀粉钠、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、胶体二氧化硅和交联羧甲基纤维素钠。粘合剂的实例包括甲基纤维素、微晶纤维素、淀粉和胶如瓜尔胶和黄蓍胶。
润滑剂的实例包括硬脂酸镁和硬脂酸钙。
pH调节剂的实例包括酸如柠檬酸、乙酸、抗坏血酸、乳酸、天冬氨酸、琥珀酸、磷酸等;碱例如乙酸钠、乙酸钾、氧化钙、氧化镁、磷酸三钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铝等,以及通常包含酸和所述酸的盐的混合物的缓冲剂。药物组合物中可以包括任选的其他活性剂,它们基本上不干扰本发明的季铵化合物的活性。
可用于载体的水溶液的非限制性实例包括蒸馏水、盐水、血浆、骨髓抽吸物、缓冲液,例如汉克缓冲盐溶液(HBSS)、HEPES(4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸)、Ringers缓冲液、
Figure BDA0003701335620003271
稀释的
Figure BDA0003701335620003272
用PBS稀释的
Figure BDA0003701335620003273
Krebs缓冲液、Dulbecco'sPBS、普通PBS、透明质酸钠溶液、模拟体液、血浆血小板浓缩物、组织培养基、包含有机溶剂及其混合物。在所有情况下,溶液都可以以本领域技术人员已知的合适方式灭菌。
在某些实施例中,所述抗微生物组合物包含聚合物材料。所述聚合物材料应该是生物相容的,从而可以将其施用于患者而不会产生非希望的效果。聚合物在本领域中是公知的,并且是大量文献和专利的主题。在某些实施方案中,所述聚合物以有效提供期望得到的应用所需的期望得到的粘度和润湿性能的量存在,例如在感染伤口的治疗中。所用聚合物的具体量取决于许多因素,包括例如但不限于所用聚合物的具体化学组成、所用具体聚合物的分子量、所需抗微生物组合物的粘度和特定聚合物所需的保水和释放水平。
在某些实施方案中,所述抗菌组合物用于医疗、个人或工业应用的聚合材料。医疗应用的实例包括但不限于伤口护理材料、医疗设备、适当的防护设备、人造软骨、生物材料、导管、其他可植入设备和非植入设备(如手术海绵和包装)、医疗应用或装置,例如整形外科或牙科应用或装置、眼用溶液或悬浮液、短期伤口填塞、直接应用于眼组织、导管、引线等的亲水涂层或血管栓塞剂等。
在某些实施方案中,所述抗菌组合物用于医疗器械的聚合材料、医疗器械感染的覆盖物,包括起搏器、隐形眼镜、假牙、假肢装置、心脏瓣膜和关节;生物材料、可植入设备、非植入设备、伤口护理材料、个人防护材料,如手套、面罩、手术/病号服、布料、床单、织造或非织造材料、海绵;医疗器械,例如矫形或牙科器械、眼用溶液或悬浮液、眼部插入物、眼膜、眼部靶向递送、短期伤口填塞、直接应用于眼组织、导管、引线等的亲水涂层或血管栓塞剂,及类似物。
在某些实施方案中,聚合物材料包括聚合物热塑性聚合物、热固性聚合物、生物可降解聚合物、改性聚合物、交联聚合物、用于受控递送的聚合物、水凝胶、水胶体、液体形成聚合物、凝胶形成聚合物、硅氧烷基聚合物材料、成膜聚合物、粘合剂聚合物、用于受控递送共聚物的聚合物、用于医疗用途的聚合物、共聚物或其混合物等。
在某些实施方案中,本文所述的硅烷季铵化合物与高分子材料的比例至少为1:1000:1000:1;1:500:500:1,1:300:300:1,1:250:250:1;1:200:200:1;1:150:150:1;1:100:100:1;1:75:75:1;1:50:50:1;1:40:40:1;1:30:30:1,1:25:25:1;1:20:20:1;2:25:15:1;1:10:10:1;1:5:5:1;1:3:3:1;1:2:2:1或1:1。
在某些实施方案中,所述硅烷季铵化合物和聚合物材料的组合物形成固体、稳定的组合物。
在某些实施方案中,所述组合物形成澄清稳定的溶液。在某些实施方案中,所述组合物稳定至少1个月。在某些实施方案中,所述组合物稳定至少2个月。在某些实施方案中,所述组合物稳定至少3个月。
在某些实施方案中,将本文所述的硅烷季铵化合物与本文所述的聚合物组合以形成柔性膜。在某些实施方案中,所述薄膜以适合本文所述的特定应用的不同厚度水平存在。
在某些实施方案中,本文所述的硅烷季铵化合物被掺入到聚乙烯醇中。在某些实施方案中,所得产品用于医疗应用和设备。例如,软性隐形眼镜、眼药水、栓塞颗粒、组织粘连屏障,以及作为人造软骨和半月板。在某些实施方案中,所得产品是一种用于软骨置换的医疗器械植入材料。在某些实施方案中,所得产品用于瞬时至短期伤口填塞、直接应用于眼组织、导管、导线或血管栓塞剂的亲水涂层。参见,例如,Baker,M.,et al.,“A review ofpolyvinyl alcohol and it uses in cartilage and orthopedic applications(聚乙烯醇及其在软骨和骨科应用中的应用综述)”,Wiley Online Library.DOI:10.1002/jbm.b.32694(2012),incorporated herein.
在某些实施方案中在某些实施方案中,所述聚合物是聚乙烯醇水凝胶。在某些实施方案中,所述聚乙烯醇氢可用于药物递送系统。在某些实施方案中,所述药物递送系统包括眼部插入物、眼膜、纳米颗粒、微球、浮动微球、粘膜粘附或靶向药物递送等。在某些实施方案中,所述药物递送系统是眼部插入物、眼膜、微球、浮动微球或靶向药物递送。在某些实施方案中,所述聚乙烯醇氢可用于药物递送系统。在某些实施方案中,所述药物递送系统包括眼部插入物、眼膜、纳米颗粒、微球、浮动微球、粘膜粘附或靶向药物递送等。在某些实施方案中,所述药物递送系统是眼部插入物、眼膜、微球、浮动微球或靶向药物递送。
聚乙烯醇水凝胶是生物相容性和毒理学安全的聚合物,用作固体、液体和半固体形式的缓释水凝胶药物递送系统的基质。聚乙烯醇水凝胶具有优异的物理特性,如粘膜粘附性、膨胀性,使其适用于各种药物输送应用。参见,例如,Gajra,Balaram&P and ya etal.,“Poly vinyl alcohol Hydrogel and its Pharmaceutical and BiomedicalApplications:A Review(聚乙烯醇水凝胶及其制药和生物医学应用:综述)”,International Journal of Pharmaceutical Research,2011,4.20-26,incorporatedherein by reference.
在一些实施例中,所述抗微生物组合物包含水凝胶。所述水凝胶应为生物相容的,从而可以将其施用于患者而不会产生不希望的效果。水凝胶在本领域中是公知的并且是大量文献和专利的主题。所述水凝胶以有效提供所需的粘度和润湿性能的量存在,以用于所需的应用,例如在感染伤口的治疗中。使用的水凝胶的具体量取决于许多因素,例如但不限于,所用水凝胶的具体化学组成、所用具体水凝胶的分子量、所需抗微生物组合物的粘度和特定水凝胶所需的保水和释放水平。
在一些实施方案中,水凝胶控制本发明的一种或多种季铵化合物的释放速率。在一些实施例中,所述水凝胶是可生物降解的。有用的水凝胶载体的实例包括但不限于聚(乙烯醇)、聚丙烯酸钠、聚(丙烯酰胺)、聚(N-乙烯基-2-吡咯烷酮)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、交联羧甲基纤维素、交联聚乙二醇、聚乳酸、透明质酸、海藻酸钠、琼脂糖、淀粉、壳聚糖、甲基纤维素、聚环氧乙烷、无定形水凝胶、高含水量交联聚合物凝胶、它们的共聚物、它们的衍生物、它们的混合物,及其类似物。
在一些实施例中,所述抗微生物组合物包含水胶体。在一些实施方案中,所述水胶体可以通过形成凝胶与感染部位相互作用。可以存在水胶体以在认为有必要的部位提供结合的水分和吸收性。所述的水胶体可以包括但不限于天然树胶,如阿拉伯树胶、加蒂树胶、刺梧桐树胶、黄蓍胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、阿拉伯树胶;海藻提取物如琼脂、藻胶、藻酸盐和角叉菜胶、谷物胶、淀粉、微生物胶如葡聚糖胶和黄原胶、果胶、明胶、酪蛋白、胶原蛋白、聚乙烯吡咯烷酮、低甲氧基果胶、丙二醇藻酸盐、羧甲基刺槐豆胶、羧甲基瓜尔胶,以及经氧化、乙酰化、羧化、酯化、甲基化、胺化、醚化、硫酸化、硼酸化或磷酸化的改性形式,吸收性胶体材料,弹性体覆盖有聚氨酯;及其类似物。
在某些实施方案中,用于给药的所述抗微生物组合物进一步包含如本文所述的季铵化合物并且任选地包含一种或多种磷酸甘油酯;磷脂酰胆碱;二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC);二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE);二油氧基丙基三乙基铵(DOTMA);二油酰磷脂酰胆碱;胆固醇;胆固醇酯;二酰基甘油;二酰基甘油琥珀酸酯;二磷脂酰甘油(DPPG);己烷癸醇;脂肪醇,例如聚乙二醇(PEG);聚氧乙烯-9-月桂基醚;表面活性脂肪酸,例如棕榈酸或油酸;脂肪酸;脂肪酸单甘油酯;脂肪酸甘油二酯;脂肪酸酰胺;脱水山梨糖醇三油酸酯(
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85)甘胆酸盐;山梨糖醇单月桂酸酯(
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20);聚山梨醇酯20(
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20);聚山梨醇酯60(
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60);聚山梨醇酯65(
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65);聚山梨醇酯80(
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80);聚山梨醇酯85(
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85);聚氧乙烯单硬脂酸酯;表面活性剂;泊洛沙姆;脱水山梨糖醇三油酸酯等脱水山梨糖醇脂肪酸酯;卵磷脂;溶血卵磷脂;磷脂酰丝氨酸;磷脂酰肌醇;鞘磷脂;磷脂酰乙醇胺(脑磷脂);心磷脂;磷脂酸;脑苷脂;磷酸二十六酯;二棕榈酰磷脂酰甘油;硬脂胺;十二胺;十六胺;乙酰棕榈酸酯;甘油蓖麻油酸酯;硬脂酸十六烷基酯;肉豆蔻酸异丙酯;泰洛沙泊;聚(乙二醇)5000-磷脂酰乙醇胺;聚(乙二醇)400-单硬脂酸酯;磷脂;具有高表面活性剂性能的合成和/或天然洗涤剂;脱氧胆酸盐;环糊精;离液盐;离子对剂;葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖、海藻糖、纤维二糖、甘露糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、甘露糖醛酸、葡萄糖胺、半乳糖胺和神经氨酸;支链淀粉、纤维素、微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟纤维素(HC)、甲基纤维素(MC)、葡聚糖、环葡聚糖、糖原、羟乙基淀粉、角叉菜胶、糖基、直链淀粉、壳聚糖、N,O-羧基甲基壳聚糖、海藻胶和海藻酸,淀粉、甲壳素、菊粉、魔芋、葡甘露聚糖、脓疱聚糖、肝素、透明质酸、凝胶多糖和黄原胶、甘露醇、山梨糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇和乳糖醇、普朗尼克聚合物、聚乙烯、聚碳酸酯(例如聚(1,3-二恶烷-2-酮))、聚酸酐(例如聚癸二酸酐)、聚富马酸丙酯、聚酰胺(例如聚己内酰胺)、聚缩醛、聚醚、聚酯(例如聚丙交酯、聚乙交酯、聚丙交酯-乙交酯、聚己内酯、聚羟基酸(例如聚((β-羟基链烷酸酯)))、聚(原酸酯)、聚氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氨酯、聚磷腈、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚脲、聚苯乙烯和聚胺、聚赖氨酸、聚赖氨酸-PEG共聚物和聚(乙烯)ine)、聚(乙烯亚胺)-PEG共聚物、甘油单辛癸酸酯、丙二醇、维生素ETPGS(也称为d-α-生育酚聚乙二醇1000琥珀酸酯)、明胶、二氧化钛、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基纤维素(HPC)、甲基纤维素(MC)、环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物(PEO/PPO)、聚乙二醇(PEG)、羧甲基纤维素钠(NaCMC)、乙酸琥珀酸羟丙基甲基纤维素(HPMCAS)。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物可包括用于所述化合物的受控递送的聚合物,包括但不限于普朗尼克聚合物、聚酯(例如,聚乳酸、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙二醇-改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸环己二酯(PCT)、聚对苯二甲酸环己二甲酯乙二醇(PCTG)、酸改性聚对苯二甲酸环己二甲酸乙二醇酯(PCTA)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、织造和非织造聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、纺粘、水刺、压花聚对苯二甲酸乙二醇酯、LDPE非织造聚对苯二甲酸乙二酯、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)或另一种聚酯,其可以包括具有其他羧酸的单体或共聚单体或醇功能)、聚己内酯、聚戊内酯、聚(1,3-二恶烷-2酮));聚酸酐(例如聚(癸二酸酐));聚醚(例如聚乙二醇);聚氨酯;聚甲基丙烯酸酯;聚丙烯酸酯;和聚氰基丙烯酸酯。
在一些实施方案中,聚合物可以用聚乙二醇(PEG)、碳水化合物和/或衍生自多糖的无环聚缩醛改性。参见,例如,Papisov,2001,ACS Symposium Series,786:301,通过引用并入本文。
在某些实施方案中,其他聚合物包括但不限于聚烯烃(包括环状聚烯烃),包括聚丙烯和聚乙烯;聚氯乙烯;聚苯乙烯;聚偏二氯乙烯;聚降冰片烯;聚酰亚胺;聚酰胺;聚氨酯;聚苯乙烯;聚偏二氯乙烯;聚氯乙烯;聚乳酸;或组合或其组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物包含可生物降解的聚合物。可生物降解的聚合物应为生物相容的,从而可以将其施用于患者而不会产生不希望的效果。可生物降解的聚合物在本领域中是公知的并且是大量文献和专利的主题。可选择生物可降解聚合物或聚合物组合以提供所选应用所需的特性,包括但不限于疏水和亲水质量的适当混合、半衰期和降解动力学、与待递送的一种或多种本发明季铵化合物的相容性,以及在应用部位的适当行为。
在一些实施方案中,所述可生物降解的聚合物在存在水溶液例如存在于伤口或感染部位中的情况下凝胶化。
在一些实施方案中,所述可生物降解的聚合物载体提供本发明的一种或多种季铵化合物以期望的速率释放到感染部位。有用的可生物降解聚合物的实例包括但不限于聚(乳酸)、聚乙醇酸、聚(D,L-丙交酯-共-乙交酯)、聚(D,L-乳酸)、聚酯、聚(己内酯))、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(s-己酸)、聚(p-二恶烷酮)、聚(富马酸丙烯)、聚(或其他酯)、多元醇/双烯酮缩醛、聚(癸二酸酐)、聚(马来酸)酸酐)、聚(羧基双-羧基苯氧基磷腈)、聚[双(对-羧基苯氧基)甲烷]、聚(氨基酸)或其共聚物。
任选的活性成分可以包含在抗微生物组合物中,其基本上不干扰本发明中使用的一种或多种季铵化合物的活性。在某些实施方案中,根据特定应用的需要,可以组合两个或更多个载体组件。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物还包含一种或多种额外的添加剂,例如尿素和/或DMSO。这些季铵化合物可被包括以增加所需抗微生物组合物穿透被治疗感染部位的功效,从而在需要时帮助感染部位的组织愈合或症状减轻,或从而增加抗微生物组合物单独或与其他活性剂组合的有效保质期。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物还包含表面活性剂。如果本发明的一种或多种季铵化合物单独不足以证明达到此目的,可加入所述表面活性剂以通过破坏生物膜层之间复杂的疏水/亲水相互作用来帮助促进本发明的一种或多种季铵化合物渗透到存在于感染部位的生物膜的亚表层中。所选的表面活性添加剂可被选为向所述抗微生物组合物提供所需特性,例如表面活性剂和本发明的一种或多种季铵化合物在适当的载体中的稳定性、所需的生物膜渗透水平以及与组合物中其他组分的反应性水平。本领域技术人员将能够选择合适的表面活性剂。在一些实施方案中,所述表面活性剂可促进本发明的一种或多种季铵化合物从所选载体中浸出。
在一些实施方案中,所述表面活性剂可以促进本发明的一种或多种季铵化合物从配制的微粒或聚合物纳米颗粒中浸出。合适的表面活性剂的实例包括但不限于奥替尼啶二盐酸盐、西曲溴铵(CTAB)、十六烷基氯化吡啶(CPC)、苯扎氯铵(BAC)、苄索氯铵(BZT)、二甲基二十八烷基氯化铵、二十八烷基二甲基溴化铵(DODAB)、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱(CAHS)、椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB)、椰油酰胺MEA、氧化氯钠及其组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物还包含缓冲剂。所述抗微生物组合物的一些其他潜在添加剂(例如,尿素和/或DMSO)可能需要非常窄的pH范围才能发挥最佳作用。可以提供适当浓度的缓冲液以维持优化的pH范围。用于特别期望应用的优化缓冲器对于本领域技术人员来说是已知的。合适的缓冲剂的实例包括但不限于柠檬酸盐、磺酸盐、碳酸盐、乙酸盐、硼酸盐、葡糖酸盐、磷酸盐或其组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物还包含适当的酶。可以添加所述酶来帮助破坏已建立的生物膜,方法是分解细胞外聚合物(EPS)或抑制细胞间通信,通过离子通道以电信号的形式发送,以协调它们的行为。在一些实施方案中,所述酶可以是蛋白水解酶。蛋白水解酶可能能够作用于EPS中存在的一些聚合材料,从而增加抗微生物组合物的渗透。蛋白水解酶的实例包括但不限于胶原酶、纤维素酶、角蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、胰蛋白酶、嗜热菌蛋白酶及其组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物还包含适当的组织生长促进剂。在一些应用中,正在治疗的生物膜诱导的感染存在于伤口内。在用敷料进行感染治疗期间,包含适当的组织生长促进剂可以帮助促进当前伤口内的组织再生。合适的组织生长促进剂的例子包括但不限于内皮细胞生长因子(ECGF)、表皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、肝细胞生长因子(HGF)、神经生长因子(NGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、转化生长因子(TGF)或其组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物还包含防腐剂。尽管本发明的一种或多种季铵化合物本质上是抗微生物的,但可以任选地包括附加的防腐剂,这取决于所述抗微生物组合物的所需保质期。合适的防腐剂的实例包括但不限于对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、苯甲醇、苯扎氯铵、山梨酸、苯酚、苯乙醇、BHA、BHT或它们的组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物还包含抗氧化剂。可能需要抗氧化剂以在合适的保质期内使得存在于抗微生物组合物中的任何其他添加剂稳定,免受空气氧化。合适的抗氧化剂的实例包括但不限于抗坏血酸、BHA、BHT、亚硫酸氢钠、维生素E、焦亚硫酸钠、没食子酸丙酯或其组合。
在一些实施方案中,所述抗微生物组合物还包含收敛剂。通过使包含感染的表面组织收缩,使抗微生物组合物容易渗透到受感染的空间中,向抗微生物组合物添加收敛剂可能是合乎需要的。合适的收敛剂的实例包括但不限于氧化锌、氧化铁、硫酸锌、硝酸银、高锰酸钾、氯化铝、醋酸铝、甲醛、Burow氏溶液、安息香酊或其组合。
适于局部施用于皮肤的抗菌组合物优选为软膏、乳膏、乳液、泡沫、糊剂、凝胶、喷雾、气溶胶或油的形式。可使用的载体包括凡士林、羊毛脂、聚乙二醇、醇、透皮促进剂以及其两种或两种以上的组合。
适用于经皮给药的抗微生物组合物可以以离散贴剂的形式呈现,该贴剂适于与接受者的表皮长时间保持密切接触。适用于经皮给药的抗微生物组合物也可以通过离子电渗疗法递送(参见例如,Pharmaceutical Research 3(6):318(1986))并且通常采用活性季铵化合物的任选缓冲水溶液的形式。在一些实施方案中,提供微针贴片或装置用于将药物递送穿过或进入生物组织,特别是皮肤。微针贴片或装置允许药物以临床相关的速率穿过或进入皮肤或其他组织屏障,对组织的损伤、疼痛或刺激最小或无。
许多用于将药物输送到眼睛的方法和装置在本领域中是已知的。非限制性实例如以下专利和专利申请中所述(通过引用完全并入本文)。例如,标题为“眼部套管针组件”的US8,192,408(PsividaUs,Inc.);US7,585,517,标题为“经巩膜分娩”(Macusight,Inc.);US5,710,182和US5,795,913标题为“眼科组合物”(SantenOY);US8,663,639标题为“用于治疗眼部疾病和病症的制剂”,US8,486,960标题为“血管通透性相关疾病或病症的制剂和方法”,US8,367,097和US8,927,005标题为“用于治疗疾病或病症的液体制剂”,US7,455,855标题“递送物质和使用该物质的药物递送系统”(参天制药有限公司);WO/2011/050365标题为“视觉和疼痛的适形治疗盾”和WO/2009/145842,标题为“用于疼痛管理和视力的治疗装置”(ForsightLabs,LLC);US9,066,779和US8,623,395标题为“植入式治疗装置”,WO/2014/160884,标题为“用于递送治疗物质的眼科植入物”、US8,399,006、US8,277,830、US8,795,712、US8,808,727、US8,298,578和标题为“后段药物递送”的WO/2010/088548、WO/2014/152959和US2014027从端口递送系统植入物递送低溶解度化合物”,US8,905,963和US9,033,911,标题为“用于药物输送的注射器装置和方法”,WO/2015/057554,标题为“用于增加或减少粘液的制剂和方法”,US8,715,712和US8,939,948,标题为“眼部插入装置和方法”,WO/2013/116061,标题为“治疗装置的插入和移除方法和装置”、WO/2014/066775标题为“药物持续释放到眼睛的眼科系统”,WO/2015/085234和WO/2012/019176标题为“植入式治疗装置”,WO/2012/065006,标题为“确定用于药物递送的多孔结构的方法和装置”,WO/2010/141729,标题为“眼前节药物输送”,WO/2011/050327标题为“角膜去神经术治疗眼痛”,WO/2013/022801标题为“植入式治疗装置的小分子递送”,WO/2012/019047标题为“用于后段给药的结膜下植入物”,WO/2012/068549,标题为“植入装置的治疗剂配方”,WO/2012/019139,标题为“组合输送方法和装置”,WO/2013/040426,标题为“眼部插入装置和方法”,WO/2012/019136,标题为“用于药物输送的注射器装置和方法”,WO/2013/040247,标题为“流体交换装置和方法”(ForSight Vision4,Inc.)。
如何递送活性季铵化合物的其他非限制性实例提供于,WO/2015/085251(EnvisiaTherapeutics,Inc.)标题为“用于治疗眼部疾病的前房内植入物”;WO/2011/008737标题为“工程气溶胶颗粒和相关方法”,WO/2013/082111标题为“用于调节巨噬细胞或免疫反应的几何工程粒子和方法”,WO/2009/132265标题为“可降解化合物及其使用方法,特别是在非润湿模板中进行粒子复制”,WO/2010/099321标题为“介入药物递送系统和相关方法”,WO/2008/100304标题为“聚合物”具有高保真顺序、尺寸和形状颗粒的颗粒复合材料”,WO/2007/024323,标题为“纳米颗粒制造方法、系统和材料”(LiquidiaTechnologies,Inc.和北卡罗来纳大学教堂山分校);WO/2010/009087标题为“眼内控释制剂的离子电渗递送”,(LiquidiaTechnologies,Inc.和EyegatePharmaceuticals,Inc.)和WO/2009/132206标题为“用于细胞内递送和释放货物的组合物和方法”,WO/2007/133808标题为“用于化妆品应用的纳米粒子”,WO/2007/056561标题为“医疗器械、材料和方法”,WO/2010/065748标题为“用于生产图案化材料的方法”,WO/2007/081876标题为“用于生物医学/生物材料应用及其工艺的纳米结构表面”(LiquidiaTechnologies,Inc.)。
用于向眼部递送药物的方法和装置的其他非限制性示例包括,例如,WO2011/106702和US8,889,193,标题为“将治疗剂持续输送到眼部”,WO2013/138343和US8,962,577,标题为“用于递送HIF-1抑制剂的控释制剂”,WO/2013/138346和US2013/0272994,标题为“用于递送活性剂的非线性多嵌段共聚物-药物偶联物”,WO2005/072710和US8,957,034,标题为“快速穿过粘液屏障的药物和基因载体颗粒”,WO2008/030557,US2010/0215580,US2013/0164343,标题为“通过粘液增强运输的组合物和方法”,WO2012/061703、US2012/0121718和US2013/0236556,标题为“与减少粘膜粘附有关的组合物和方法”,WO2012/039979和US2013/0183244标题为“大型聚合物纳米粒子在哺乳动物大脑中的快速扩散”,WO2012/109363和US2013/0323313标题为“粘液穿透基因载体”,WO2013/090804和US2014/0329913标题为“具有增强的粘膜穿透或减少炎症的纳米颗粒”,WO2013/110028标题为“具有增强的粘膜穿透的纳米颗粒制剂”,WO2013/166498和US2015/0086484标题为“脂质-基于药物载体的快速渗透粘液衬里”(约翰霍普金斯大学);WO2013/166385标题为“显示改善粘膜运输的药物纳米颗粒”,US2013/0323179,标题为“帮助粘液中颗粒运输的纳米晶体、组合物和方法”(约翰霍普金斯大学和卡拉制药公司);WO/2015/066444标题为“用于眼科和/或其他应用的组合物和方法”,WO/2014/020210和WO/2013/166408,标题为“药物纳米颗粒显示出改善的粘膜运输”(KalaPharmaceuticals,Inc.);US9,022,970,标题为“包括剂量控制装置的眼科注射装置”,WO/2011/153349,标题为“包含pbo-peo-pbo嵌段共聚物的眼科组合物”,WO/2011/140203,标题为“稳定的眼用半乳甘露聚糖制剂”,WO/2011/068955标题为“眼用乳液”,WO/2011/037908标题为“可注射的水性眼科组合物及其使用方法”,US2007/0149593,标题为“用于向眼睛递送受体酪氨酸激酶抑制(RTKi)化合物的药物制剂”,US8,632,809,标题为“用于药物递送的水不溶性聚合物基质”(Alcon,Inc.)。
在另一个方面,提供一种在适合于眼睛的载体中的眼用制剂,其包含一种或多种本文所述的季铵化合物。适当的载体必须避免对眼睛有毒或刺激的季铵化合物,以防止不希望的副作用或对眼睛的伤害。不适合用于眼部制剂的组分的实例包括腐蚀性物质,例如强碱性或酸性物质,例如尿素或氨、强表面活性剂,以及具有已知眼毒性的物质,例如甲醇和过氧化氢。
在另一个方面,还提供了用于治疗甲癣的制剂,其包含在能够穿透甲床以递送其中的活性季铵化合物的载体中的一种或多种本文所述的季铵化合物。能够穿透甲床的载体的一个代表性实例是二甲亚砜。
药物递送装置和方法的其他非限制性示例包括,例如,US20050009910,标题为“通过前药的结膜下或眼周递送将活性药物递送到眼后部”,US20130071349标题为“用于降低眼内压的生物可降解聚合物”,US8,481,069,标题为“酪氨酸激酶微球”,US8,465,778,标题为“制备酪氨酸激酶微球的方法”,US8,409,607,标题为“含有酪氨酸激酶抑制剂的持续释放眼内植入物和相关方法”,US8,512,738和US2014/0031408标题为“可生物降解的玻璃体内酪氨酸激酶植入物”,US2014/0294986,标题为“用于持续眼内释放的微球给药系统”,US8,911,768,标题为“具有延长治疗效果的视网膜病变治疗方法”(Allergan,Inc.);US6,495,164,标题为“制备具有改进的可注射性的可注射悬浮液”(AlkermesControlledTherapeutics,Inc.);WO2014/047439,标题为含有填充材料的可生物降解微胶囊”(Akina,Inc.);WO2010/132664,标题为“药物输送的组合物和方法”(BaxterInternationalInc.BaxterHealthcareSA);US20120052041,标题为“具有增强的载药量的聚合物纳米颗粒及其使用方法”(布莱根妇女医院,Inc.);US20140178475、US20140248358和US20140249158,标题为“包含治疗剂的治疗性纳米颗粒及其制备和使用方法”(BINDTherapeutics,Inc.);US5,869,103,标题为“用于药物输送的聚合物微粒”(DanbiosystUKLtd.);US8628801,标题为“聚乙二醇化纳米粒子”(纳瓦拉大学);US2014/0107025,标题为“眼部药物输送系统”(JadeTherapeutics,LLC);US6,287,588标题为“由微粒和具有改进释放曲线的生物可降解凝胶组成的药物递送系统及其使用方法”,US6,589,549标题为“由可生物降解的微粒组成以改善释放曲线的生物活性药物递送系统”(Macromed,Inc.);US6,007,845和US5,578,325,标题为“非线性亲水/疏水多嵌段共聚物的纳米颗粒和微粒”(麻省理工学院);US20040234611、US20080305172、US20120269894和US20130122064,标题为“用于眼周或结膜下给药的眼药库制剂(NovartisAg);US6,413,539,标题为“嵌段聚合物”(Poly-Med,Inc.);US20070071756,标题为“Deliveryofanagenttoamelirate炎症”(Peyman);US6,706,289,标题为“增强生物活性分子递送的方法和组合物”(PRPharmaceuticals,Inc.);和US8,663,674,标题为“用于药物递送的含有微粒的基质”(Surmodics)。
敷料及类似物
在一些实施方案中,包含本发明的一种或多种季铵化合物的所述抗微生物组合物分散在合适的敷料中。所选择的敷料应可在一段时间内释放所需的抗微生物组合物,这取决于所需的应用。敷料可以在放置在感染部位之前通过用抗微生物组合物饱和来润湿,即使它可能由于感染部位的渗出物而被额外润湿。或者,可将敷料放置在伤口和/或感染部位并随后用抗微生物组合物饱和,例如通过滴管或注射器或其他合适的方式施加抗微生物组合物。
在另一个实施方案中,通过将包含一种或多种本发明的季铵化合物作为抗微生物组合物的敷料施用于感染部位来治疗感染,其中所述敷料将一种或多种本发明的季铵化合物释放到感染部位。所述感染可能涉及细菌、真菌、病毒、阿米巴或其感染性物种的组合的存在。
在一些实施方案中,感染的治疗包括将包含如本文所述的抗微生物组合物的敷料放置在感染部位中或感染部位上。
在某些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物可用于治疗由本文所述的革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、分枝杆菌、真菌物种或病毒物种引起的疾病,通常是感染。
在某些实施方案中,提供了一种方法,包括施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由本文所述的革兰氏阳性、革兰氏阴性细菌、分枝杆菌、真菌物种或病毒物种引起的感染。
在另一个实施方案中,将含有本发明季铵化合物的干粉制剂浸渍在敷料内,随后在与感染部位的渗出液或其他体液相互作用时润湿。可将敷料放置在涉及生物膜的感染部位中或部位上。敷料可以粘附到伤口和/或感染的位置以提供合适的定位,或者可以不粘附到感染的位置以防止移除时不期望的组织损伤。敷料可以是刚性的,以允许它在治疗期间保持在适当的位置,或者可以是可延展的,以允许放置和粘附在所需的位置。
此外,所述敷料可包含额外的添加剂(例如,尿素和/或DMSO),以确保在感染部位维持潮湿环境。所述敷料必须由低过敏性和无毒的材料组成,以便可接受地应用于活体宿主。在一些实施例中,所述敷料将吸收抗微生物组合物,随后放置在涉及生物膜的感染部位后立刻释放抗微生物组合物。
在某些实施方案中,所述敷料具有足够低的堆积密度以允许将抗微生物组合物掺入其中,但足够高以提供足够的结构完整性。所述敷料应为多孔的,以提供抗微生物组合物在材料之间的充分嵌入,从而为抗微生物组合物充分润湿以及流出到治疗部位留出空间。所述敷料的孔隙率水平应足够高以允许用抗微生物组合物充分润湿,但仍应允许敷料具有足够的材料强度。
在某些实施方案中,所述敷料由一种柔性聚合物材料制成,该材料具有足够的孔隙率,但在所需的应用中仍能提供结构完整性。在某些实施方案中,两种或更多种敷料组分可以根据特定应用的需要组合成复合材料。在一些情况下,两种或更多种组分可以分层存在。在其他情况下,两种或更多种组分可以相互浸渍或嵌入。敷料组件的组合对于结构完整性可能是必要的,以确保在感染部位的放置、定位和功能。
在一些实施例中,所述敷料包括聚合物泡沫,例如适形泡沫。所述聚合物泡沫可允许通过扩散、离子相互作用或通过敷料材料组合物的降解释放所需的抗微生物组合物。
在一些实施例中,所述聚合物泡沫可吸收可能由于涉及生物膜存在的感染而发生的渗出物。在一些实施例中,所述聚合物泡沫是可生物降解的或不可降解的,这取决于患者体内的预期用途。
适用于形成聚合物泡沫的材料的实例包括但不限于纤维素和纤维素衍生物、微晶纤维素、海藻酸钙、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚丙二醇、二乙烯二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乳酸、聚乙交酯、聚甲基丙烯酸、聚-γ-苄基-L-谷氨酸、聚丙烯富马酸酯、聚-ε-己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚-1-乙烯基-2-吡咯烷酮、2,5-二甲基-1,5-己二烯、二乙烯基苯、聚苯乙烯-二乙烯基苯、聚酸酐例如聚双(对羧基-苯氧基)丙烷-共癸二酸、聚羟基链烷酸酯例如聚-β-羟基丁酸酯或聚-β-丁内酯,以及由原硅酸四乙酯和二甲基二乙氧基硅烷等试剂形成的烷基取代硅胶。在优选实施例中,聚合物泡沫由聚氨酯组成。
在另一个实施例中,所述聚合物泡沫由纤维素组成。在又一个实施方案中,所述聚合物泡沫由海藻酸钙组成。
在一些实施例中,所述敷料包含织物组合物。所述织物组合物可由包括天然纤维、合成纤维、纤维素、织造或非织造织物材料、纱布材料或它们的混合物的纤维组成。可接受的纤维的例子包括但不限于棉、聚酯、羊毛、丝绸和人造丝。取决于所需应用,所述织物组合物可具有不同水平的吸收性。所述织物组合物可以另外涂覆有合适的聚合物组合物,该聚合物组合物影响活性季铵化合物或另外的添加剂(例如,尿素和/或DMSO)的吸收和分散。
在一些实施方案中,所述敷料另外包含聚合物膜。可能需要聚合物膜以确保正确密封所述敷料以保持治疗部位的水分。在优选的实施方案中,所述聚合物膜包括粘附到感染部位边缘以提供密封的粘附面和非粘附面。在一些实施方案中,所述聚合物膜由聚氨酯组成。
在某些实施方案中,所述敷料是自粘的。
在一些实施方案中,所述敷料另外包含胶原基质。胶原蛋白基质可以包括在被认为需要的应用中,例如在伤口愈合中提供模板。胶原基质可以以凝胶、垫、糊剂或片材的形式存在。胶原基质可以来源于牛、猪、马或禽类来源。胶原基质可以由I、II、III、IV或V型胶原组成。
在一些实施方案中,胶原基质可以通过形成凝胶与由生物膜引起的感染部位相互作用。额外的大分子结构,例如透明质酸或透明质酸、纤连蛋白、层粘连蛋白、蛋白聚糖及其混合物,可以掺入胶原基质中。在一些实施方案中,所述胶原基质是化学交联的。
在一些实施方案中,所述敷料由可溶解材料组成。由可溶解材料组成的敷料可以允许将敷料放置在伤口和/或感染部位,而无需在治疗完成后取回。在某些实施方案中,所述敷料包括聚合物材料,包括热塑性聚合物、热固性聚合物、生物可降解聚合物、改性聚合物、交联聚合物、用于控制递送的聚合物)、水凝胶、水胶体、液态聚合物、凝胶形成聚合物、有机硅基聚合物材料,成膜聚合物、粘合剂聚合物、用于控制递送共聚物的聚合物、用于医疗用途的聚合物或其混合物;织物材料、非粘性敷料材料或亲水性纤维亲水性纤维。
在某些实施方案中,所述敷料是亲水性纤维亲水性纤维。亲水性纤维是由羧甲基纤维素钠组成的柔软、无菌、无纺布垫或带状敷料,亲水性纤维是由羧甲基纤维素钠组成的柔软、无菌、无纺布垫或带状敷料,通过针粘合工艺以羊毛形式结合在一起。
这种贴合材料可以吸收大量的伤口液体,例如带有细菌的渗出液。然后将其转化为柔软的凝胶,创造一个湿润的环境来支持身体的愈合过程。该凝胶还有助于从伤口中去除无活力的组织(自溶性清创),而不会损坏新形成的组织。亲水性纤维亲水性纤维既不是水胶体也不是藻酸盐,而是结合了两者优点的单独类别。(Thomas S.SodiumCarboxymethylcellulose Primary Wound Dressing,Aquacel.Available accessed22October,2010)
在某些实施方案中,所述非粘附性敷料材料包括非粘附性织物材料,例如非粘附性纱布、石油浸渍纱布、石油混合物浸渍纱布、油乳液敷料等。
在某些实施方案中,所述敷料包含聚合凝胶(凝胶形成聚合物)、硅树脂或其共聚物;和任选的用于局部应用的附加成分。可能需要聚合物凝胶以确保敷料的适当密封从而保持治疗部位的水分。在优选的实施方案中,所述聚合物膜包括粘附到感染部位边缘以提供密封的粘附面和非粘附面。
在一些实施方案中,所述聚合物薄膜由聚氨酯组成。在某些实施方案中,所述聚合物凝胶包含可生物降解的聚合物。
在某些实施方案中,所述聚合物膜具有胶状稠度。
在某些实施方案中,所述敷料包含本文所述的化合物、聚合物凝胶、有机硅或其共聚物,以及药学上可接受的载体。
在某些实施方案中,所述敷料另外包含聚合物,其中聚合物可以形成适合特定应用的各种形状、尺寸和厚度水平。
在某些实施方案中,所述聚合物是硅氧烷基或硅氧烷凝胶,或硅氧烷基聚合物。
在某些实施方案中,所述聚合物是水凝胶、水胶体或有机凝胶。
在某些实施方案中,所述聚合物是聚合生物材料。
在某些实施方案中,所述聚合物是瓜尔胶。
在某些实施方案中,所述聚合物是聚乙烯醇。
在某些实施方案中,所述聚合物是水凝胶或交联水凝胶。
在某些实施方案中,所述聚合物是水胶体。
在某些实施方案中,所述敷料是凝胶、薄膜、泡沫、液体或水胶体的形式。
在某些实施方案中,所述聚合物是聚乙烯醇;其中所述聚合物是可溶解的聚乙烯醇薄膜。
在某些实施方案中,所述可溶解的聚乙烯醇膜包含本文所述的硅烷季铵化合物,用于治疗本文所述的感染。
在某些实施方案中,所述可溶性聚乙烯醇膜包含本文所述的硅烷季铵化合物,用于治疗眼部感染。
在某些实施方案中,所述可溶性聚乙烯薄膜是眼用溶液或悬浮液的形式。
在某些实施方案中,所述可溶解的聚乙烯薄膜用于涂覆医疗装置,例如导管和引线以及用于医疗装置感染的覆盖物,包括起搏器、隐形眼镜、假牙、假体装置、心脏瓣膜或关节等。
在某些实施方案中,所述可溶性聚乙烯薄膜用于处理生物膜;其中所述生物膜是细菌或真菌。植入式医疗设备上的真菌生物膜高度耐受药物和宿主免疫系统,并有可能引发弥散性血液感染。Desai,J.,et al.,“Fungal Biofilms,Drug Resistance,andRecurrent Infection(真菌生物膜、药物耐受和周期性感染)”,Cold Spring HarbPerspect Med.,2014 4(10),a019729。
在某些实施方案中,所述凝胶、薄膜或水胶体形成清澈稳定的溶液。在某些实施方案中,所述凝胶、薄膜或水胶体稳定至少1个月。在某些实施方案中,所述凝胶、膜或水胶体稳定至少2个月。在某些实施方案中,所述凝胶、薄膜或水胶体稳定至少3个月。在某些实施方案中,所述凝胶、薄膜或水胶体稳定至少4个月。在某些实施方案中,所述凝胶、薄膜或水胶体稳定至少5个月。在某些实施方案中,所述凝胶、膜或水胶体稳定至少6个月。
聚合物凝胶的实例包括但不限于聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸钠、丙烯酸酯聚合物、琼脂糖、阿拉伯半乳聚糖、聚丙烯酸、聚氯乙烯、瓜尔胶、黄原胶、聚丙烯腈、聚氨酯、聚(丙交酯-共乙交酯)(PLGA)、聚乙二醇(PEG)、聚乙二醇/多巴、聚己内酯(PCL)、(聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙二醇)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(N-异丙基丙烯酰胺、聚苯胺)(PANI)、聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PTh)、聚(3、4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、聚酯、硫酸化多糖(如肝素、软骨素、皮肤素、硫酸角质素)、前体质或异体塑料、葡聚糖、葡聚糖,其衍生物或共聚物。
聚合物凝胶的实例包括但不限于丝胶、蜘蛛丝蛋白、角蛋白、透明质酸、果胶、同聚糖、苍白胶、酵母、纤维素、甲壳素、工程皮肤替代物(单层或多层)、生物工程皮肤替代物(单层或多层)、组织工程皮肤替代物、真皮替代物(例如Transcyte、Dermagraft、复合移植物、Orcel、Apligraf等)、表皮替代物、培养的表皮自体移植物(例如Epicel等)或无细胞异种移植物(例如EZ-Derm、Integra、AlloDerm、Derma Martix等)(Mir et al.,“Syntheticpolymeric biomaterial for wound healing:a review(用于伤口愈合的合成聚合物生物材料:综述)”,Prog Biomater.,2018,1–21;doi:10.1007/s40204-018-0083-4;Murray etal.,“Development and use of biomaterials as wound healing therapies(生物材料作为伤口愈合疗法的开发和应用)”,Burns&Trauma,2019,7(2),DOI:https://doi.org/10.1186/s41038-018-0139-7)。
在某些实施方案中,所述敷料用于覆盖伤口或伤口护理应用、感染或暴露的皮肤。例如,所述伤口可能是由于感染、烧伤、暴露的皮肤、开放性伤口、皮肤撕裂、擦伤、刺伤、撕脱伤、结痂、手术伤口、脓肿、皮肤撕裂、皮肤溃疡或损伤、受损组织、咬伤、湿气相关皮肤损伤、足部溃疡、坏死、不愈合伤口、受损的皮肤移植物或皮瓣、急性伤口、慢性伤口、外伤和其他与皮肤暴露相关的损伤。
实例包括但不限于纤维垫纱布(棉、纱线、天然或合成纤维、无纺布、它们的混合物等)、棉球、薄纱、绷带(液体绷带)、粘合剂、组织粘合剂、生物粘合剂、胶带、片材、标签、衬垫、薄膜卷和片材、撕开片材、卷材、本文所述的织物材料等。
在某些应用中,所述敷料包括复合材料;其中所述背衬材料包括聚乙烯或聚丙烯(其可以是纺粘的、水刺的或压花的),或它们的组合。所述背衬材料可以例如包括一种或多种材料,例如纸、布,包括医用级布和涂层布,例如乙烯基涂层布、乙烯基,包括压花乙烯基、聚丙烯,包括定向聚丙烯,例如MOPP和BOPP、聚酯聚氨酯、聚乙烯,包括LDPE、LLDPE、MDPE、HMWPE和HDPE,更常见的是聚烯烃、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、玻璃纸、纤维素、醋酸纤维素、由嵌段共聚物如苯乙烯-异戊二烯、丁二烯或乙烯-丁烯组成的薄膜/苯乙烯(SIS、SBS或SEBS)、聚氨酯、乙烯共聚物如乙烯醋酸乙烯酯,包括压花乙烯醋酸乙烯酯、乙烯/丙烯共聚物弹性体或乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、尼龙、绉纱、平背、箔、人造丝、聚乙烯衍生物、聚酰胺、铜铵纤维素、羊毛、丝绸、黄麻、大麻、棉花、亚麻、剑麻、苎麻、聚苯乙烯、聚氨酯、聚偏二氯乙烯e、皂化乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、油毡、丙烯酸树脂、天然橡胶、再生橡胶、合成橡胶、热塑性树脂薄膜、可生物降解树脂如聚乳酸和聚羟基链烷酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、纸、箔、金属化薄膜,如铜薄膜、其他树脂基薄膜、聚乳酸薄膜、其他薄膜或它们的组合。其他背衬材料可包括织物材料,例如一个或多个织造或非织造织物层,例如其中具有加强网的非织造、聚酯织物或其组合。一个实例是由DuPont E.I.de Nemours&Co.,Inc.以商标
Figure BDA0003701335620003471
生产的织物。
在某些实施例中,所述敷料包括复合背衬材料;其中,背衬材料包括医用级布材、聚乙烯薄膜材料、乙烯基材料、乙烯醋酸乙烯酯材料、聚氨酯材料、聚酯聚氨酯材料、聚酯材料,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)材料、水刺聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、水刺聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺材料、压花无纺聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、LDPE无纺聚对苯二甲酸乙二酯织物材料或涂层布材料,例如作为乙烯基涂层布。用于敷料的合适的可溶解材料的非限制性实例包括聚(乳酸)、聚乙醇酸、聚(己内酯)、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(s-己酸)、聚(富马酸丙二醇酯)、聚(癸二酸)酸酐)、聚(马来酸酐)、聚(乙烯醇)、聚(二恶烷酮)、聚乳酸910、淀粉或淀粉衍生物、胶原蛋白、壳聚糖或其混合物。在一些实施例中,敷料由与抗微生物组合物接触时缓慢溶解的淀粉泡沫组成。
在某些实施例中,敷料包括复合背衬材料;其中,背衬材料包括医用级布材、聚乙烯薄膜材料、乙烯基材料、乙烯醋酸乙烯酯材料、聚氨酯材料、聚酯聚氨酯材料、聚酯材料,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)材料、水刺聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、水刺聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺材料、压花无纺聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、LDPE无纺聚对苯二甲酸乙二酯织物材料或涂层布材料,例如作为乙烯基涂层布。用于敷料的合适的可溶解材料的非限制性实例包括聚(乳酸)、聚乙醇酸、聚(己内酯)、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(s-己酸)、聚(富马酸丙二醇酯)、聚(癸二酸)酸酐)、聚(马来酸酐)、聚(乙烯醇)、聚(二恶烷酮)、聚乳酸910、淀粉或淀粉衍生物、胶原蛋白、壳聚糖或其混合物。在一些实施例中,敷料由与抗微生物组合物接触时缓慢溶解的淀粉泡沫组成。
在一些实施方案中,所述敷料还包含一种或多种添加剂(例如,尿素和/或DMSO)。可能需要添加添加剂以帮助抗微生物组合物与敷料结合或帮助抗微生物组合物从敷料释放到伤口和/或感染部位。也可能需要添加添加剂以有利地改变所述敷料的材料特性或增强所述敷料与伤口和/或感染部位的结合以确保抗微生物组合物的充分递送。
在一些实施方案中,渗透促进剂被加入所述敷料。渗透促进剂是增加从所述敷料提供的抗微生物组合物渗透到生物膜层和任何下方或覆盖组织中的水平的化合物。合适的渗透促进剂的实例包括但不限于乙醇、聚乙二醇、肉豆蔻酸异丙酯、三油酸甘油酯、亚麻酸、单油酸甘油酯、单月桂酸甘油酯、正癸醇、癸酸和脂肪酸酯、脂肪酸醇、脂肪酸单甘油酯、脂肪酸乙酸酯、脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸N,N-二甲基酰胺,以及它们的组合。
在一些实施方案中,组织粘附剂被加入所述敷料。在一些应用中,所述敷料的粘附性是所需要的,以确保将包含在抗微生物组合物中的一种或多种本发明化合物充分递送至生物膜。在许多情况下,当用抗微生物组合物浸渍时,所述敷料的组分将具有足够的粘附特性以提供对包含感染性生物膜的组织的充分粘附。这种粘附可能不足以为受感染组织上的所述敷料提供适当的支撑,因此需要添加额外的组织粘附剂。合适的粘合剂的实例包括但不限于羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙交酯-乙交酯共聚物、壳聚糖、壳聚糖酯或三氯甲烷壳聚糖、海藻酸钠、泊洛沙姆、卡波姆、果胶、聚丙烯酸、透明质酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚卡波非及其混合物。
在一些实施方案中,增塑剂被加入所述敷料。在某些应用中,为了软化和增加敷料成分的柔韧性,添加增塑剂可能是合适的。改进的柔软性和柔韧性增加了所述敷料在活体宿主内的可放置位点数。合适的增塑剂的一些实例包括但不限于甘油、水、聚乙二醇、丙二醇、山梨糖醇和甘油三乙酸酯。增塑剂通常以按重量计约5%至约25%的量添加。
在某些实施例中,所述敷料被设计为用于放置在体腔中,例如外耳道中,以便其可治疗其中的感染。
在一些实施方案中,所述敷料具有适合于外耳道内的尺寸和形状。
在另一个实施方案中,所述敷料是可延展的,使其可以在放置在耳朵中之前被压缩,接着一旦适当放置随后重新膨胀。
在另一个实施方案中,用于放置在外耳道中的所述敷料由具有足够孔隙率的聚合物泡沫组成,以允许本文所述的抗微生物组合物嵌入和流出。
本发明的化合物可以掺入液体或固体载体中以产生具有抗微生物特性的产品。所述液体产品可以是洗剂的形式。本发明的化合物可以均匀地添加到被挤出(包括纤维和管)或模制(例如,支撑物和支架)的热塑性聚合物产品中,或者可以仅通过含有本文所述的有机硅烷季铵化合物的涂层来保护产品。这些热塑性产品可能是刚性的或柔性的;疏水或亲水取决于给定伤口所需的敷料。使用上述工艺制成的纤维可以转化为纱线、织物、支架等;并且可以将含有有机硅烷季铵化合物的产品(例如,纤维)与其他不含抗菌剂的产品(例如,纤维)组合,以较低成本获得具有所需抗菌活性水平的最终产品。这些材料也可以是生物相容性聚合物,其可留在体内或随着愈合的进展分解成无害的产物。
对于热固性聚合物,本发明的含有机硅烷季铵化合物的材料可以与单体制剂组合并可随后用于模塑、浇铸或涂布等。单体或单体组合物的一部分还可以为所述热固性聚合物提供生物降解性。任何热固性材料/产品的固化可以通过热或辐射(UV、微波等)进行。
本发明的有机硅烷季铵化合物可被添加到各种溶剂(包括水)基涂料配方,以及覆有这些配方的制品中,其中所述涂料通过去除溶剂和/或通过固化而凝固。也可以使用本发明的化合物制造缝合线和伤口敷料(包括烧伤敷料)。缝合线、敷料或其他用于制造最终敷料的抗微生物产品和材料可以由纤维、纱线、织物、泡沫等组成。这些可以通过将含有本发明化合物的颗粒掺入其中而制成。这种掺入的一种方法是将本发明的化合物混合在聚合物中,然后挤出含有有机硅烷季铵化合物的纤维。这些纤维随后可用于制造纱线,所述纱线可用作抗菌缝合线或转化为抗菌织物,用于伤口敷料或其他用途。所述抗菌纤维甚至可以直接转化为无纺布。抗菌纤维甚至可以与非抗菌纤维混合以通过使用这些混合物继续为产品提供整体的抗菌特性。抗菌敷料也可以通过将纤维、纱线、纱布、织物和柔性开孔泡沫浸泡在含有有机硅烷季铵化合物的水溶液中,除去多余的液体并干燥它们使得其上形成抗菌涂层来形成。当使用硬质泡沫或闭孔泡沫时,优选将所述抗微生物材料掺入树脂中。含有由较早工艺制成的抗微生物材料的产品可以进一步涂有额外的抗微生物剂。也可以使用公知的粉末涂层技术来涂覆物体,其中固体聚合物粉末(本发明的有机硅烷季铵化合物被掺入该聚合物粉末中)被应用到物体上。所述物体随后被加热以熔化粉末从而形成涂层,所述涂层随后通过固化(由于持续加热或辐射处理-例如紫外线)或通过冷却该涂层而凝固。
另一个应用领域是抗菌粘合剂(包括压敏粘合剂)。这些粘合剂也可以是可生物降解的。这些粘合剂可以用作伤口敷料中的组分,或其可直接用在伤口上。本发明所述的抗微生物添加剂(例如,尿素和/或DMSO)优选在它们处于液态时添加到这些粘合剂中。
本发明所述的有机硅烷季铵化合物也可用于牙科治疗。其中包括牙科粘合剂、缝合线、底漆、密封剂和复合填充物等应用,以及假牙(包括治疗假牙的抗菌溶液)、牙冠、牙桥和涂层(包括植入物涂层)等产品。在用于牙科应用的溶液、密封剂/粘合剂和涂料中掺入本发明的有机硅烷季铵化合物的方法,与本发明通篇讨论的用于其他应用的那些方法极其相似。
在另一个实例中,抗菌泡沫用于伤口敷料,这样它们可以吸收从伤口渗出的任何液体,并确保这些液体不会促进微生物的定殖,既可以防止感染扩散,也起到除臭剂的作用。可以通过将本文所述的有机硅烷季铵化合物添加到用于生产这种泡沫的单体或材料中,或者通过首先形成泡沫再用包含这些颗粒的液体组合物处理(例如,浸泡和挤压)泡沫使其被限制在孔隙中或附着在它们的表面上,来形成这些抗微生物泡沫。
由本发明所述的有机硅烷季铵化合物形成的产品的其他实施方案包括用于药学(例如伤口护理、皮肤感染护理等)和消费品用途(例如个人护理产品)的局部乳膏和液体悬浮液/溶液。其可赋予抗微生物和/或防腐性能。防腐性通常意味着保护产品在储存条件下不会变质——其可能会因细菌和/或真菌的生长而变质。本发明所述的有机硅烷季铵化合物可以添加到亲水性或疏水性乳膏组合物中。作为一个实例,与凡士林相容的材料(疏水材料)可以是合适的表面活性剂或聚合物。
所述伤口敷料可以通过层压或组合不同层而形成,其中每一层提供不同的功能。这些层中的一些或全部包含本文所述的有机硅烷季铵化合物。通过向含有抗微生物颗粒的组合物中加入无毒的表面活性剂、二醇、脂肪酸和油等,可改变所述敷料的触感或悬垂性以及它们对所述伤口的粘附性能。这些敷料可以在后处理中或通过将它们添加到含有有机硅烷季铵化合物的相同溶液中而含有其他药物或添加剂(例如镇痛剂)。所述添加剂还可包括提供增强的有机硅烷季铵化合物透黏液膜传输的材料,因为所述黏液剂形成生物膜以保护其中的细菌和孢子。有效渗透粘液的材料的实例包括葡萄糖和木糖醇。
可以通过添加本发明所述的有机硅烷季铵化合物来增强包含常规聚维酮碘(即,PVP-碘)的用于伤口处理的洗剂组合物。作为一个具体实例,PVP和碘的局部水溶液(其中碘约占PVP重量的8%至12%)通常用作伤口消毒剂和术前皮肤消毒。作为一个实例,
Figure BDA0003701335620003521
是一种市售的PVP碘溶液。聚维酮碘(PVP-I)是PVP和元素碘的稳定化学复合物。10%的水溶液通常用作局部防腐剂。这种金属卤化物增强的PVP-I溶液将被配制为含有以重量记约88-99%的PVP、2至10%的碘和0.005-5%的有机硅烷季铵化合物。
本发明的有机硅季铵化合物也可用作其他药物/局部制剂的共添加剂(例如,尿素和/或DMSO),所述其他药物/局部制剂包括用于治疗或预防皮肤/毛发感染控制、伤口护理或相关目的的其他抗生素乳膏或液体制剂(洗剂)。由微生物感染引起的一些典型的皮肤/局部/头发问题与痤疮、脚气、指甲感染、头皮屑等有关,仅举几例。本发明所述的抗微生物材料可以添加到烧伤膏中,其可在帮助烧伤组织修复的同时防止感染,或其可与其他抗生素、感染减少/预防镇痛剂和伤口愈合材料(例如杆菌肽、新霉素、多粘菌素、磺胺嘧啶银、多烯、硫化硒、吡啶硫酮锌和帕莫辛)混合。许多如上列出的这些组合物可在商售产品中获得,且可将本发明所述的抗微生物材料添加到其中以产生最有效的浓度。
已公开的美国专利申请20060269485(通过引用并入本文)教导了抗生素试剂盒的使用,其通过气溶胶喷雾递送伤口护理局部材料并在喷雾区域上形成涂层(伤口敷料)。
所述有机硅烷季铵化合物还可包含伤口护理产品包含物中的额外的药用化合物和制剂。可以添加的药用化合物的一些实例包括但不限于其他抗微生物剂、抗生素、其他抗真菌剂、其他抗病毒剂、营养素(例如蛋白质、碳水化合物、氨基酸(例如谷氨酰胺、精氨酸)、维生素(如A、C和E)和微量元素(如锌、铁和镁及其化合物))、抗血栓形成剂、麻醉剂、抗炎剂、镇痛剂、抗癌剂、血管扩张物质、其他伤口愈合剂、血管生成剂控制剂、止痒剂(止痒剂)、血管抑制剂、免疫增强剂、生长因子、上皮化促进材料(例如硫酸庆大霉素)和其他生物制剂。合适的抗微生物剂和抗生素的实例包括但不限于银制剂(银和银化合物,例如在溶液中或作为纳米颗粒的磺胺嘧啶银、含银沸石)、元素碘、聚维酮碘、双胍化合物(例如聚六亚甲基双胍)例如洗必泰及其盐类;三氯生;青霉素;四环素;氨基糖苷类,例如庆大霉素和妥布霉素TM;多粘菌素;利福平;杆菌肽;红霉素;万古霉素;新霉素;氯霉素;新霉素;多烯;硫化硒;吡啶硫酮锌;帕莫辛,麦芽糖糊精;唑类,包括咪康唑;喹诺酮类药物,例如恶唑酸、诺氟沙星、萘啶酸、培氟沙星、依诺沙星和环丙沙星;磺胺类药物;壬二酚9;夫西地酸;头孢菌素;以及此类化合物和类似化合物的组合。所述额外的抗微生物化合物可提供增强的抗微生物活性。一些天然伤口愈合材料为乙酰甘露聚糖、壳聚糖、胶原蛋白、蜂蜜(例如,医用蜂蜜、麦卢卡蜂蜜)、糖等。根据所使用的配方和递送方法,这些产品中的一些可以生产用于将人类或动物作为一个整体进行治疗(例如,通过口服给药、注射等)。
抗菌洗手液
在一些实施方案中,本发明所述的季铵化合物可以配制成抗微生物剂和消毒剂。
在一些实施方案中,提供了一种方法,所述方法包括施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以向皮肤表面提供增强的抗微生物活性。有效量是杀灭应用消毒剂的皮肤表面上的至少约90%的细菌或病毒的抗菌洗手液的量。
在各种实施方案中,所述抗菌洗手液可任选地包括若干其他组分。
在一些实施方案中,所述抗微生物洗手液任选地包括约0.01至约2重量%的增稠剂。在一些实施方案中,增稠剂可以以约0.01至约1重量%或约0.01至约0.5重量%存在。所述增稠剂用于增加洗手液的粘度从而制成凝胶或凝胶型洗手液。增稠剂可以是有机的或无机的。有机增稠剂的非限制性实例包括:(1)纤维素类增稠剂及其衍生物,包括但不限于羧甲基羟乙基纤维素、纤维素、羟丁基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、微晶纤维素和纤维素硫酸钠;(2)天然树胶,包括但不限于洋槐树胶、卡拉胶钙、瓜尔胶、明胶、羟丙基瓜尔胶、刺梧桐树胶、海带、刺槐豆、果胶、卡拉胶钠、黄蓍胶、黄原胶;(3)丙烯酸酯,包括但不限于聚丙烯酸共聚物、聚丙烯酸钾铝、丙烯酸钠/乙烯醇共聚物、聚甲基丙烯酸钠;(4)淀粉,包括但不限于燕麦粉、马铃薯淀粉、小麦粉、小麦淀粉;(5)硬脂酸酯,包括但不限于甲氧基聚乙二醇(PEG)-22/十二烷基二醇共聚物、PEG-2M、PEG-5M;(6)脂肪酸醇,包括但不限于辛醇、鲸蜡硬脂醇、月桂醇、硬脂醇、油醇、鲸蜡醇、棕榈仁醇。无机增稠剂的非限制性实例包括:(1)粘土,包括但不限于膨润土、硅酸镁铝、三硅酸镁、硬脂烷膨润土和氨丁三醇硅酸铝镁;(2)盐类,包括但不限于氯化钙、氯化钠、硫酸钠和氯化铵。在一些实施例中,蜡和油也可用作增稠剂。蜡的非限制性例子包括棕榈蜡、巴西棕榈蜡和蜂蜡,油的非限制性例子包括植物油和动物油。
在一些实施方案中,所述抗微生物洗手液任选地包括约50重量%至约95重量%的醇。当醇以约50重量%、或约60重量%、或约75重量%或更多的浓度存在时,可以用作抗微生物剂。酒精可以杀死许多对各种抗生素有耐受性的细菌,酒精还可以杀死多种病毒和真菌。然而,酒精并非对所有细菌和病毒都有效。在一些实施方案中,所述抗微生物洗手液可任选地包含基于洗手液总重量的约5至约40重量%的水。在一些实施方案中,水可以基于洗手液总重量的约5至约30重量%或约10至约30重量%或约15至约30重量%存在。在一些实施方案中,所述抗微生物洗手液可任选地包括一种或多种皮肤调理剂。在一些实施方案中,所述皮肤调理剂可以约0.1至约5重量%存在。在一些实施方案中,所述所述皮肤调理剂可以基于洗手液总重量的约0.1至约2重量%或约0.5至约2重量%存在。几种不同的化合物可用作皮肤调理剂,其中所述皮肤调理剂是有助于软化皮肤或治疗干燥皮肤的保湿剂。皮肤调理剂增加了皮肤的保水能力,并且这为皮肤提供了一层油以阻止水分流失和润滑皮肤。皮肤调理剂的非限制性实例包括:异壬酸辛酯;肉豆蔻酸十六酯;二油酸甘油酯;月桂酸甲酯;PPG-9月桂酸酯;大豆硬脂醇;棕榈酸辛酯;PPG-5羊毛脂;羊毛脂;丙二醇;甘油;脂肪酸;天然油,如杏仁油、矿物油、菜籽油、芝麻油、鳄梨油、薄荷油、鱼肝油、大豆油、小麦胚芽油、玉米油、花生油、蔬菜油和橄榄油;肉豆蔻酸异丙酯;肉豆蔻醇;芦荟;水解丝蛋白;维生素E;硬脂醇;棕榈酸异丙酯;山梨糖醇;氨基酸复合物;聚乙二醇;琼脂糖;精氨酸PCA;果糖;葡萄糖;谷氨酸;蜂蜜;乳糖;麦芽糖;甲硅油;苯基三甲基硅氧烷;三肉豆蔻精;硬脂酸硬脂酸酯;合成蜡;胆固醇;胱氨酸;角蛋白;卵磷脂;蛋黄;甘氨酸;PPG-12;视黄醇;水杨酸;乳清酸;植物油;和其他。
在一些实施方案中,所述抗菌洗手液可任选地包括一种或多种香料。本文所使用的“香料”是人类可以通过气味检测到的化合物,其中所述香料被加入洗手液中以赋予令人愉悦的气味。在一些实施方案中,所述香料可以约0至约5重量%存在于所述抗微生物洗手液中。在一些实施方案中,所述香料可以基于总重量的约0.01至约5重量%,或约0.01至约3重量%,或约0.01至约0.5重量%存在于抗菌洗手液中。赋予香味的化合物的非限制性实例包括:天然提取物、油、树脂、树脂和/或香精,其可包括多种不同成分中的一种或多种,例如橙子、柠檬、玫瑰、肉豆蔻、薰衣草、麝香、广藿香、香脂、檀香、松树、雪松和决明子;7-乙酰基-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢-1,1,6,7-四甲基萘、-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮、γ-紫罗兰酮、α-异甲基紫罗兰酮;甲基柏木酮;二氢茉莉酸甲酯;甲基1,6,10-三甲基-2,5,9-环十二烷-1-基酮;4-乙酰基-6-叔丁基-1、1-二甲基茚;羟苯基丁酮;二苯甲酮;甲基β-萘基酮;6-乙酰-1,1,2,3,3,5-六甲基茚;5-乙酰基-3-异丙基-1,1,2,6-四甲基茚;1-十二醛;4-(4-羟基-4-甲基戊基)-3-环己烯-1-甲醛;7-二甲基辛醛;10-十一烯醛;异己烯基环己基甲醛;甲酰基三环癸烷;羟基香茅醛和邻氨基苯甲酸甲酯的缩合产物;羟基香茅醛和吲哚的缩合产物;苯乙醛与吲哚的缩合产物;2-甲基-3-(对叔丁基苯基)丙醛;乙基香草醛;天芥菜素;己基肉桂醛;戊基肉桂醛;2-甲基-2-(异丙基苯基)丙醛;香豆素;癸内酯-γ;环十五内酯;16-羟基-9-十六烯内酯;1,3,4,6,7,8-六氢化-4,6,6,7,8,8-六甲基环戊烷-Y-2-苯骈吡喃;β-萘酚甲醚;氨溴索;5-(2,2,3-三甲基环戊-3-烯基)-3-甲基戊-2-醇;2-亚龙脑烯基丁醇;石竹醇;三环癸烯丙酸酯;乙酸三环癸烯酯;水杨酸苄酯;醋酸雪松酯;乙酸叔丁基环己酯;和许多其他化合物。
伤口
本文提供的一个特定方面是本文所述的化合物用于治疗伤口或烧伤的用途。本文所述的化合物可以包含在洗剂、软膏、液体、凝胶、薄膜或其他类型的载体中以直接施用于伤口。在另一个方面,本文所述的化合物可以包含在敷料、泡沫、包裹物、纱布、薄膜、包装或如上所述的其他材料中,其中所述材料被应用于或用于覆盖伤口或烧伤。在一些实施方案中,本文所述的化合物包含在应用于或用于覆盖伤口或烧伤的材料中,并且例如以受控释放方式释放到伤口中。可以治疗的伤口类型包括慢性伤口,例如但不限于压力性溃疡、静脉性溃疡、动脉性伤口、神经性溃疡、糖尿病性溃疡,例如下肢溃疡或足部溃疡、皮肤撕裂或失禁性皮炎等湿气相关皮肤损伤(MASD)。在一些实施方案中,本文所述的化合物用于治疗由灼烧引起的伤口。
国家压力性溃疡咨询小组(National Pressure Ulcer Advisory Panel,NPUAP)将压力性溃疡(也称为压力性损伤)定义为皮肤和/或皮下软组织的局部损伤,通常在骨突出处或与医疗或其他设备有关。所述损伤可表现为完整的皮肤或开放性溃疡,并且可能是痛苦的。所述损伤是由强烈和/或长时间的压力或压力与剪切相结合造成的。软组织对所述压力和剪切的耐受性也可能受到小气候、营养、灌注、合并症和软组织状况的影响。根据NPUAP阶段系统,基于临床上观察到的损伤,对压力性溃疡进行描述。
静脉溃疡与下肢瓣膜功能不全有关,使血液回流到浅静脉系统并引起水肿。深静脉不完全排空会导致下肢外周静脉系统压力高于正常水平,最终导致溃疡。
动脉伤口由严重的组织缺血引起。下肢动脉疾病和溃疡的最常见原因之一是外周动脉血管的动脉粥样硬化。糖尿病足部伤口也称为神经性溃疡。超过80%的足部溃疡患者存在周围神经病变。通过改变足部的痛觉和压力感知,神经病变促进了溃疡的形成。神经病变还可以改变微循环并损害皮肤完整性。伤口一旦出现就很难成功愈合,尤其是在深部组织或骨骼感染的患者以及流向足部的血流减少的患者中。国际皮肤撕裂咨询小组(International Skin Tear Advisory Panel,ISTAP)将皮肤撕裂定义为由去除粘合剂所需的机械力等机械力(剪切力、摩擦力或钝力)引起的创伤性伤口。严重程度可能因深度而异,但不会延伸到皮下层。皮肤撕裂根据皮肤损伤程度分类:1型:无皮肤脱落;可放置皮瓣以覆盖暴露的伤口基部;2型:皮瓣部分缺失;3型:皮瓣完全丧失;整个伤口床暴露在外。
湿气相关皮肤损伤(MASD)被定义为伴随着对许多不同类型水分的暴露的皮肤炎症和糜烂。长期暴露在湿气中会使皮肤浸软,损害其保护机制并破坏正常的皮肤菌群,从而使患者易患念珠菌病等皮肤感染。失禁性皮炎(IAD)是MASD的一种亚型,是由长期接触尿液和/或液体粪便引起的。
寻常痤疮
痤疮是一种常见的皮肤病,发生于毛囊被死皮细胞和皮肤油脂堵塞时。寻常痤疮的严重程度可分为轻度、中度或重度。轻度痤疮的标准定义是限于面部的堵塞的皮肤毛囊的存在(称为粉刺),偶有炎症性病变。中度痤疮发生于面部出现大量炎性丘疹和脓疱时,其中一些出现在身体的躯干上。重度痤疮发生于结节为特征性面部病变并且躯干受累广泛时。
轻度痤疮的标准定义是限于面部的堵塞的皮肤毛囊的存在(称为粉刺),偶有炎症性病变。中度痤疮发生于面部出现大量炎性丘疹和脓疱时,其中一些出现在身体的躯干上。重度痤疮发生于结节为特征性面部病变并且躯干受累广泛时。
通常,痤疮是由毛囊的定植和痤疮丙酸杆菌细菌的过度生长以及痤疮丙酸杆菌细菌响应诱导的炎症引起的。虽然不太常见,但表皮葡萄球菌也会引起痤疮。最早的病理变化涉及毛囊中皮肤细胞积聚所致的微粉刺形成,这些皮肤细胞与油性皮脂混合从而阻塞毛囊,痤疮丙酸杆菌生物膜的存在进一步加剧了这一过程。如果所述微粉刺是浅表的,栓塞内的黑色素在暴露于空气时氧化,形成黑头粉刺或开放性粉刺。如果微粉刺在毛囊更深处,则会形成白头粉刺或封闭粉刺。
痤疮丙酸杆菌(2016年重新分类为痤疮皮肤杆菌)是与痤疮相关的革兰氏阳性细菌(棒状杆菌),属于皮肤酸杆菌属和丙酸杆菌科。通常生长缓慢,其为耐氧厌氧菌,也即其可耐受氧气的存在,但不利用氧气来生长。虽然细菌参与健康皮肤的维持,但它也可能导致许多常见的皮肤疾病,如寻常痤疮。这种细菌主要生活在毛囊和毛孔深处,其在此利用周围皮肤组织的皮脂、细胞碎片和代谢副产物作为能量和营养的来源。皮脂分泌增加或毛囊阻塞会导致所述细菌生长,而这种快速生长会引发炎症,从而导致常见皮肤病的症状,例如毛囊炎和寻常痤疮。
细菌具有结合toll样受体(TLR)尤其是TLR2和TLR4的能力,以及通过氧化角鲨烯来改变油性皮脂的脂肪成分,导致痤疮丙酸杆菌的存在会引起皮肤炎症。随后的炎症级联反应导致炎症性痤疮病变如丘疹、脓疱或结节的形成。如果炎症反应非常严重,毛囊会侵入真皮和皮下组织形成深部结节,导致局部组织破坏和瘢痕形成。
表皮葡萄球菌是一种革兰氏阳性细菌,属于葡萄球菌属和葡萄球菌科,是正常人类菌群的一部分,通常是皮肤菌群或粘膜菌群。它是一种兼性厌氧细菌,因此可以在有氧或无氧的情况下生长。它通常不是致病性的,但在免疫系统受损的患者中,该细菌会引起感染。表皮葡萄球菌具有在塑料上形成生物膜的能力,其感染通常与导管或外科植入物有关。
传统上,痤疮分为非炎症性的(开放性/闭合性粉刺)或炎症性的(丘疹、脓疱或结节)。越来越多的证据表明炎症存在于整个痤疮病变生命周期的整个过程中,确立了炎症在痤疮病理学中的关键作用。在痤疮病变发展的最早阶段,CD3+T细胞、CD4+T细胞和巨噬细胞群增多,而促炎细胞因子白细胞介素-1的水平也上调。炎症事件开始的记录早于痤疮病变的临床检测。
在某些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物可用于治疗由本文所述的革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌引起的皮肤病症。
在某些实施方案中,提供一种方法,所述方法包括施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由本文所述的革兰氏阳性、革兰氏阴性细菌引起的皮肤病症。
在某些实施方案中,所述皮肤病症是寻常痤疮或囊性痤疮。
在某些实施方案中,本文所述的化合物可用于本文提供的局部组合物和方法,具有抗微生物作用,有助于缓解寻常痤疮的症状并治疗细菌丙酸杆菌痤疮或表皮葡萄球菌等引起痤疮的细菌的潜在生长。在某些实施方案中,本文提供的化合物可以以达到所需效果的任何量应用于局部制剂中。在某些非限制性实例中,所述局部制剂中活性化合物的重量百分比为约0.1%至约50%,或约0.1%至约40%,或约1%至约30%,或约2、3、4或5%至约20%,或在约5%至约10%之间。实例包括至少约0.5、1、2、3、4、5、10或15重量%。
在某些实施方案中,感染的治疗包括将含有本发明的一种或多种季铵化合物的局部组合物放置在感染部位。应用所述季铵化合物或组合物的时长为使得抗微生物治疗仍然有效或所述感染消退。所述治疗可连续应用,在适当时间段后同时依次应用,或在适当时间段后与针对感染的另一种治疗交替应用。本文所述的季铵化合物可以以适当的间隔应用于宿主的感染部位,如健康保健提供者所确定的。
在一些实施方案中,将本文所述的季铵化合物放置在感染部位一天或更短时间。在其他实施方案中,将本文所述的季铵化合物放置在感染部位一周或更长时间。
在某些实施方案中,治疗方法可以是按照需要一天一次(q.d.)、一天两次(b.i.d.)、一天三次(t.i.d.)、一天四次(q.i.d.)、隔天一次(Q2d)、隔三天一次(Q3d)给药,或使用提供本文所述的感染治疗的任何给药方案。
在某些实施方案中,提供了一种用于治疗人类中寻常痤疮的方法,所述方法包括施用局部制剂,所述局部制剂包含单独或与有效量抗生素组合。
在某些实施方案中,还提供了用于治疗寻常痤疮的局部制剂,所述局部制剂包括施用有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐和局部可接受的载体。
在某些实施方案中,还提供了用于治疗寻常痤疮的抗微生物组合物,所述抗微生物组合物包括施用有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐和局部可接受的载体。
在某些实施方案中,本文所述的化合物可以作为纯化学品向有需要的人给药,但更通常作为局部制剂向有治疗寻常痤疮需求的人给药,所述局部制剂包括有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐。
在某些实施方案中,本公开提供了局部制剂,所述局部制剂包括包含有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐,以及至少一种用于本文所述的任何用途的局部可接受的载体。所述局部制剂可包含化合物或盐作为唯一的活性成分,或者,在一个替代实施方案中,所述化合物和至少一种另外的活性剂。
在某些实施方案中,有效量的如本文所述的活性季铵化合物,或有效量的如本文所述的活性季铵化合物,或本文所述的活性季铵化合物与另一种活性剂组合或交替,或在其之前,伴随或随后的量可以足以(a)抑制本文所述的感染进展;(b)引起本文所述的感染消退;(c)治愈本文所述的感染;或抑制或预防本文所述的感染的发展。因此,有效量的活性季铵化合物或本文所述的组合物在施用于患者时将提供足够量的活性剂以提供临床益处。
局部制剂分为三个主要的类别:固体形式(如撒布剂Dusting powder);液体形式(如乳液和搽剂);和半液体形式(如软膏、糊剂、乳膏和凝胶)。添加剂或赋形剂(例如,尿素和/或DMSO)在用于结构化的局部制剂中用作非活性成分。局部制剂添加剂的主要用途是控制活性化合物的吸收程度,保持粘度,提高稳定性和感官特性,增加制剂的体积。局部制剂的主要目标是将所需效果限制在皮肤或皮肤内。此类制剂是优选的,因为它们是保护性的,是润肤剂,并且当施用于皮肤或粘膜时递送活性剂以发挥局部活性。
在某些实施方案中,所述局部制剂是固体制剂,例如撒布剂。撒布剂是一种细碎的不溶性粉末,包含用于皮肤的成分,特别是用于减轻刺激或吸收水分、抑制细菌生长和提供润滑性能。粉末易流动性和铺展性是制造和评估撒布剂配方时的重要衡量参数。所述撒布剂应粘附在皮肤上,提供良好的覆盖和皮肤吸附,应无刺激性,并应保护皮肤免于干燥和刺激。可用于撒布剂的赋形剂的代表性实例包括但不限于滑石粉、淀粉(例如玉米淀粉、小麦淀粉或马铃薯淀粉)、高岭土、硬脂酸锌、氧化锌、氯化铝水合物、氯化铝锆、微粉蜡和洗必泰(作为乙酸盐、葡萄糖酸盐或盐酸盐)。
在某些实施方案中,所述局部制剂是乳膏制剂。乳膏是半固体乳液配方,适用于皮肤或粘膜。乳膏可以配制成油包水(w/o)乳液或水包油(o/w)乳液。相比于软膏,油包水乳膏较不油腻,且提供良好的铺展性。水包油乳膏,通常被称为消散乳膏,很容易擦到皮肤上,很容易被水移除。
油包水乳液制剂通常由水或其他亲水性稀释剂等亲水性组分和脂质、油或油性物质等疏水性成分组成。所述亲水成分通常是分散的,也即以小颗粒和液滴形式存在于疏水组分中。油包水乳液通常包含约1%至约98%的分散亲水相和约1%至约50%的疏水相。油包水乳液配方中常用的添加剂包括羊毛脂肪(含有甾醇、胆固醇、氧胆固醇、三萜或脂肪醇)、蜡、二价皂、脱水山梨糖醇酯、硼砂和油酸。在一些实施方案中,所述油包水乳液是指硅氧烷包水乳液。
水包油乳液制剂通常由水或其他亲水性稀释剂等亲水性组分和脂质、油或油性物质等疏水性成分组成。所述疏水组分通常是分散的,也即以小颗粒和液滴形式存在于亲水组分中。油包水乳液通常包含约1%至约98%的亲水相和约1%至约50%的分散疏水相。水包油乳液配方中常用的添加剂包括聚山梨醇酯(例如Tween80、Tween21和Tween40)、甲基纤维素、阿拉伯胶、黄蓍胶、油酸三乙醇胺、花生油和鲸蜡硬脂醇。
在某些实施方案中,所述局部制剂是软膏制剂。软膏是溶解或分散的活性化合物的油腻半固体制剂。软膏基质通常会影响局部药物的生物利用度,因为它们对角质层的封闭特性会增强药物在皮肤上的流动并影响药物在软膏内和从软膏到皮肤的溶解或分配。由于除基础油或脂肪之外的成分很少,软膏通常具有保湿作用,适合干性皮肤,并且致敏或刺激风险低。用于软膏制剂的载体,称为软膏基质,可以是油质基质、吸收基质或水溶性基质。
油质基质完全由亲脂性材料组成。它们是无水的,不溶于水,且不易用水移除。油质基质价格低廉、无反应性、无刺激性,是良好的润肤剂,具有保护性和封闭性,并且不可水洗。油质基质的代表性实例包括烃类(例如凡士林、石蜡、液体石蜡、微晶蜡、塑料基或白蜡)、植物油和动物脂肪(例如椰子油、蜂蜡、橄榄油、羊毛脂、花生油、醋酸精蜡、芝麻油或杏仁油)、氢化和硫酸化油(例如氢化蓖麻油、氢化棉籽油、氢化大豆油、氢化玉米油或氢化硫酸化蓖麻油)、醇/酸/酯(例如鲸蜡醇、硬脂酸、硬脂醇、油酸、油醇、棕榈酸、月桂醇、月桂酸、肉豆蔻醇、油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯或乙二醇)和有机硅(例如二甲基丙基硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷和二甲基聚硅氧烷的甾醇酯)。
已知吸收基质在水中的吸收数倍于其自身重量,但不可从基质中吸收药物。吸收基质的优点在于其保护性、封闭性和润肤特性,其吸收液体的能力,以及其不易被洗掉从而使掺入的化合物与皮肤充分接触。吸收基质的代表性实例包括亲水性凡士林和无水羊毛脂。
水溶性基质,也称为无油脂软膏基质,由聚乙二醇聚合物(碳化蜡)等水溶性成分组成。聚乙二醇是水溶性的、不挥发的和惰性的。其他水溶性基质包括单硬脂酸甘油酯、纤维素衍生物、海藻酸钠、膨润土和卡波姆934。
在某些实施方案中,所述局部制剂是凝胶制剂。凝胶是一种或多种活性成分在合适的亲水或疏水基质中的透明或半透明半固体制剂。凝胶可以是透明的或不透明的,极性水醇或非极性的。凝胶通过融合方法或胶凝剂、保湿剂和防腐剂所需的特殊程序制备。凝胶剂表现出假塑性特性,使制剂具有触变稠度。凝胶剂通常以0.5-10%的浓度使用,使得凝胶形成之前易于添加活性药物。用于凝胶制剂的试剂的代表性实例包括黄蓍胶、胡芦巴粘液、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、卡波姆、果胶、泊洛沙姆、海藻酸盐(例如海藻酸钠、钾或铵盐)、明胶、淀粉、聚乙烯醇、聚维酮、丙二醇和乙基二胺四乙酸。
在一些实施方案中,所述局部制剂是糊剂制剂。糊剂是含有高比例的细粉状固体如淀粉、氧化锌、碳酸钙或滑石粉的坚硬制剂。相比于软膏剂型,糊剂通常较不油腻。
在一些实施方案中,所述局部制剂是洗剂制剂。洗剂是意在应用于未破损皮肤的低至中等粘度制剂。用裸手、干净的布、棉绒或纱布将洗剂应用于外部皮肤上。洗剂通过其中配制的溶剂的蒸发为皮肤提供冷却效果。洗剂制剂中的典型添加剂包括膨润土、羧甲基纤维素钠、醇和甘油。
在一些实施方案中,所述局部制剂是搽剂制剂。搽剂是液体或半液体制剂,意在通过摩擦或按摩应用于皮肤上。它们充当发红剂、安抚剂或兴奋剂。搽剂制剂的典型载体是酒精、油或皂基。搽剂制剂中的典型添加剂包括蓖麻油、棉籽油、花生油、芝麻油和油酸。
局部制剂中可包含多种任选组分/成分,包括但不限于吸收剂、研磨剂、抗结块剂、消泡剂、抗微生物剂、粘合剂、生物活性剂、缓冲剂、填充剂、化学添加剂、化妆品杀菌剂、变性剂、美容收敛剂、药物收敛剂、外用镇痛剂、成膜剂、保湿剂、遮光剂、香料、颜料、着色剂、精油、皮肤感觉剂、润肤剂、皮肤舒缓剂、皮肤愈合剂、pH调节剂、增塑剂、防腐剂、防腐增强剂、推进剂、还原剂、额外的皮肤调理剂、皮肤渗透增强剂、皮肤保护剂、溶剂、悬浮剂、乳化剂、增稠剂、增溶剂、防晒剂、防晒剂、紫外线吸收剂或散射剂、免晒美黑剂、抗氧化剂和/或自由基清除剂、螯合剂、油/皮脂控制剂,汗液控制剂、螯合剂、抗炎剂、抗氧化剂、脱毛剂、脱毛剂、脱屑剂/去角质剂、有机羟基酸、维生素及其衍生物,以及天然提取物。
本方法包括识别受寻常痤疮影响并需要治疗的目标皮肤部分,并将本文所述的化合物或其盐或组合物应用于目标皮肤部分。在某些实施方案中,所述目标皮肤部分可能并未表现为患有寻常痤疮,也即本文所述的化合物或其盐或组合物可用作寻常痤疮的预防疗法。所述化合物或其盐或组合物可被应用于目标皮肤部分,并且如有需要,在治疗期间以至少每天一次、每天两次或以每天更高频率的方式应用于周围皮肤。通常,所述化合物或其盐或组合物在早上和/或晚上睡前施用。
所述治疗期间理想地是活性化合物减少或消除目标皮肤部分上的寻常痤疮外观的足够时间。所述治疗期间可持续至少1周、约2周、约4周、约8周或约12周。所述治疗期间可延长数月(约3-12个月)或数年。应用所述化合物或其盐或组合物的步骤可通过小范围的应用来完成,也即通过应用于目标区域且使得无需治疗的皮肤表面递送最小化,或通过对一个或多个皮肤表面的更普遍或更广泛应用。
湿疹
特应性皮炎(Atopic dermatitis,AD)也称为湿疹,是一般人群中最常见的过敏性皮肤病。它是一种慢性炎症性皮肤病,伴有反复的细菌和病毒感染,如果不及时治疗,会导致严重的并发症。本文将综述AD患者微生物感染倾向的免疫学和分子机制。这些感染包括金黄色葡萄球菌(S.aureus)皮肤感染、疱疹性湿疹、疫苗湿疹和柯萨奇湿疹。
最近的研究表明,包括表皮葡萄球菌或其他凝固酶阴性葡萄球菌在内的皮肤微生物群可能在控制AD中的金黄色葡萄球菌皮肤感染中起重要作用。其他研究还表明,先天免疫反应中的遗传变异可能使AD患者易患病毒性皮肤感染的风险增加。(Ong PY et al.,“Bacterial and Viral Infections in Atopic Dermatitis:a Comprehensive Review.(特应性皮炎中的细菌和病毒感染:综合综述)”,Clin Rev Allergy Immunol.,2016,51(3),329-337;DOI:10.1007/s12016-016-8548-5;InformedHealth.org[Internet].Cologne,Germany:Institute for Quality and Efficiency in Health Care(IQWiG);2006-.Eczema:Overview.2013 Sep 26[Updated 2017Feb 23].来源:https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279399/)。在某些实施方案中,感染的治疗包括将含有一种或多种本发明的季铵化合物的抗微生物组合物放置在感染部位。应用所述季铵化合物或组合物的时长为使得抗微生物治疗仍然有效或所述感染消退。所述治疗可连续应用,在适当时间段后同时依次应用,或在适当时间段后与针对感染的另一种治疗交替应用。本文所述的季铵化合物可以以适当的间隔应用于宿主的感染部位,如健康保健提供者所确定的。
在一些实施方案中,将本文所述的季铵化合物放置在感染部位一天或更短时间。在其他实施方案中,将本文所述的季铵化合物放置在感染部位一周或更长时间。
有效量的如本文所述的抗微生物组合物,或本文所述的抗微生物组合物与另一种活性药剂组合、或交替、或在前、同时、或其后,可以足够抑制由宿主体内或宿主上的传染性生物体的存在引起的感染等疾病进展的量使用;导致宿主体内或宿主上存在的传染性有机体引起的疾病消退;或抑制或或预防由在宿主附近、体内或之上的传染性有机体的存在引起的疾病的发展。治疗方法可以是按照需要一天一次(q.d.)、一天两次(b.i.d.)、一天三次(t.i.d.)、一天四次(q.i.d.)、隔天一次(Q2d)、隔三天一次(Q3d)给药,或使用提供本文所述的感染治疗的任何给药方案。
在某些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物可用于治疗由本文所述的革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌或病毒引起的皮肤病症。
在某些实施方案中,提供了一种方法,所述方法包括施用有效量的本文所述的季铵化合物或其组合物以治疗由本文所述的革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌或病毒引起的皮肤病症。
在某些实施方案中,所述皮肤病是湿疹。
在某些实施方案中,还提供了用于治疗湿疹的局部制剂,包括施用有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐和局部可接受的载体。
在某些实施方案中,还提供了用于治疗湿疹的抗微生物组合物,包括施用有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐和局部可接受的载体。
在某些实施方案中,本文所述的化合物可以作为纯化学品向有需要的人给药,但更通常作为局部制剂向有治疗湿疹需求的人给药,所述局部制剂包括有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐。
在某些实施方案中,本公开提供了局部制剂,所述局部制剂包括包含有效量的本文所述的化合物或其药学上可接受的盐,以及至少一种用于本文所述的任何用途的局部可接受的载体。所述局部制剂可包含化合物或盐作为唯一的活性成分,或者,在一个替代实施方案中,所述化合物和至少一种另外的活性剂。
在某些实施方案中,有效量的如本文所述的活性季铵化合物,或有效量的如本文所述的活性季铵化合物,或本文所述的活性季铵化合物与另一种活性剂组合或交替,或在其之前,伴随或随后的量可以足以(a)抑制湿疹进展;(b)引起湿疹消退;(c)治愈湿疹;或抑制或预防湿疹的发展。因此,有效量的活性季铵化合物或本文所述的组合物在施用于患者时将提供足够量的活性剂以提供所需益处。
局部制剂分为三个主要的类别:固体形式(如撒布剂);液体形式(如乳液和搽剂);和半液体形式(如软膏、糊剂、乳膏和凝胶)。添加剂或赋形剂(例如,尿素和/或DMSO)在用于结构化的局部制剂中用作非活性成分。局部制剂添加剂的主要用途是控制活性化合物的吸收程度,保持粘度,提高稳定性和感官特性,增加制剂的体积。局部制剂的主要目标是将所需效果限制在皮肤或皮肤内。此类制剂是优选的,因为它们是保护性的,是润肤剂,并且当施用于皮肤或粘膜时递送活性剂以发挥局部活性。
在某些实施方案中,所述局部制剂是固体制剂,例如撒布剂。撒布剂是一种细碎的不溶性粉末,包含用于皮肤的成分,特别是用于减轻刺激或吸收水分、抑制细菌生长和提供润滑性能。粉末易流动性和铺展性是制造和评估撒布剂配方时的重要衡量参数。所述撒布剂应粘附在皮肤上,提供良好的覆盖和皮肤吸附,应无刺激性,并应保护皮肤免于干燥和刺激。可用于撒布剂的赋形剂的代表性实例包括但不限于滑石粉、淀粉(例如玉米淀粉、小麦淀粉或马铃薯淀粉)、高岭土、硬脂酸锌、氧化锌、氯化铝水合物、氯化铝锆、微粉蜡和洗必泰(作为乙酸盐、葡萄糖酸盐或盐酸盐)。
在某些实施方案中,所述局部制剂是乳膏制剂。乳膏是半固体乳液配方,适用于皮肤或粘膜。乳膏可以配制成油包水(w/o)乳液或水包油(o/w)乳液。相比于软膏,油包水乳膏较不油腻,且提供良好的铺展性。水包油乳膏,通常被称为消散乳膏,很容易擦到皮肤上,很容易被水移除。
油包水乳液制剂通常由水或其他亲水性稀释剂等亲水性组分和脂质、油或油性物质等疏水性成分组成。所述亲水成分通常是分散的,也即以小颗粒和液滴形式存在于疏水组分中。油包水乳液通常包含约1%至约98%的分散亲水相和约1%至约50%的疏水相。油包水乳液配方中常用的添加剂包括羊毛脂肪(含有甾醇、胆固醇、氧胆固醇、三萜或脂肪醇)、蜡、二价皂、脱水山梨糖醇酯、硼砂和油酸。在一些实施方案中,所述油包水乳液是指硅氧烷包水乳液。
水包油乳液制剂通常由水或其他亲水性稀释剂等亲水性组分和脂质、油或油性物质等疏水性成分组成。所述疏水组分通常是分散的,也即以小颗粒和液滴形式存在于亲水组分中。油包水乳液通常包含约1%至约98%的亲水相和约1%至约50%的分散疏水相。水包油乳液配方中常用的添加剂包括聚山梨醇酯(例如Tween80、Tween21和Tween40)、甲基纤维素、阿拉伯胶、黄蓍胶、油酸三乙醇胺、花生油和鲸蜡硬脂醇。
在某些实施方案中,所述局部制剂是软膏制剂。软膏是溶解或分散的活性化合物的油腻半固体制剂。软膏基质通常会影响局部药物的生物利用度,因为它们对角质层的封闭特性会增强药物在皮肤上的流动并影响药物在软膏内和从软膏到皮肤的溶解或分配。由于除基础油或脂肪之外的成分很少,软膏通常具有保湿作用,适合干性皮肤,并且致敏或刺激风险低。用于软膏制剂的载体,称为软膏基质,可以是油质基质、吸收基质或水溶性基质。
油质基质完全由亲脂性材料组成。它们是无水的,不溶于水,且不易用水移除。油质基质价格低廉、无反应性、无刺激性,是良好的润肤剂,具有保护性和封闭性,并且不可水洗。油质基质的代表性实例包括烃类(例如凡士林、石蜡、液体石蜡、微晶蜡、塑料基或白蜡)、植物油和动物脂肪(例如椰子油、蜂蜡、橄榄油、羊毛脂、花生油、醋酸精蜡、芝麻油或杏仁油)、氢化和硫酸化油(例如氢化蓖麻油、氢化棉籽油、氢化大豆油、氢化玉米油或氢化硫酸化蓖麻油)、醇/酸/酯(例如鲸蜡醇、硬脂酸、硬脂醇、油酸、油醇、棕榈酸、月桂醇、月桂酸、肉豆蔻醇、油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯或乙二醇)和有机硅(例如二甲基丙基硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷和二甲基聚硅氧烷的甾醇酯)。
已知吸收基质在水中的吸收数倍于其自身重量,但不可从基质中吸收药物。吸收基质的优点在于其保护性、封闭性和润肤特性,其吸收液体的能力,以及其不易被洗掉从而使掺入的化合物与皮肤充分接触。吸收基质的代表性实例包括亲水性凡士林和无水羊毛脂。
水溶性基质,也称为无油脂软膏基质,由聚乙二醇聚合物(碳化蜡)等水溶性成分组成。聚乙二醇是水溶性的、不挥发的和惰性的。其他水溶性基质包括单硬脂酸甘油酯、纤维素衍生物、海藻酸钠、膨润土和卡波姆934。
在某些实施方案中,所述局部制剂是凝胶制剂。凝胶是一种或多种活性成分在合适的亲水或疏水基质中的透明或半透明半固体制剂。凝胶可以是透明的或不透明的,极性水醇或非极性的。凝胶通过融合方法或胶凝剂、保湿剂和防腐剂所需的特殊程序制备。凝胶剂表现出假塑性特性,使制剂具有触变稠度。凝胶剂通常以0.5-10%的浓度使用,使得凝胶形成之前易于添加活性药物。用于凝胶制剂的试剂的代表性实例包括黄蓍胶、胡芦巴粘液、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、卡波姆、果胶、泊洛沙姆、海藻酸盐(例如海藻酸钠、钾或铵盐)、明胶、淀粉、聚乙烯醇、聚维酮、丙二醇和乙基二胺四乙酸。
在一些实施方案中,所述局部制剂是糊剂制剂。糊剂是含有高比例的细粉状固体如淀粉、氧化锌、碳酸钙或滑石粉的坚硬制剂。相比于软膏剂型,糊剂通常较不油腻。
在一些实施方案中,所述局部制剂是洗剂制剂。洗剂是意在应用于未破损皮肤的低至中等粘度制剂。用裸手、干净的布、棉绒或纱布将洗剂应用于外部皮肤上。洗剂通过其中配制的溶剂的蒸发为皮肤提供冷却效果。洗剂制剂中的典型添加剂包括膨润土、羧甲基纤维素钠、醇和甘油。
在一些实施方案中,所述局部制剂是搽剂制剂。搽剂是液体或半液体制剂,意在通过摩擦或按摩应用于皮肤上。它们充当发红剂、安抚剂或兴奋剂。搽剂制剂的典型载体是酒精、油或皂基。搽剂制剂中的典型添加剂包括蓖麻油、棉籽油、花生油、芝麻油和油酸。
局部制剂中可包含多种任选组分/成分,包括但不限于吸收剂、研磨剂、抗结块剂、消泡剂、抗微生物剂、粘合剂、生物活性剂、缓冲剂、填充剂、化学添加剂、化妆品杀菌剂、变性剂、美容收敛剂、药物收敛剂、外用镇痛剂、成膜剂、保湿剂、遮光剂、香料、颜料、着色剂、精油、皮肤感觉剂、润肤剂、皮肤舒缓剂、皮肤愈合剂、pH调节剂、增塑剂、防腐剂、防腐增强剂、推进剂、还原剂、额外的皮肤调理剂、皮肤渗透增强剂、皮肤保护剂、溶剂、悬浮剂、乳化剂、增稠剂、增溶剂、防晒剂、防晒剂、紫外线吸收剂或散射剂、免晒美黑剂、抗氧化剂和/或自由基清除剂、螯合剂、油/皮脂控制剂,汗液控制剂、螯合剂、抗炎剂、抗氧化剂、脱毛剂、脱毛剂、脱屑剂/去角质剂、有机羟基酸、维生素及其衍生物,以及天然提取物。
本方法包括识别受寻常痤疮影响并需要治疗的目标皮肤部分,并将本文所述的化合物或其盐或组合物应用于目标皮肤部分。在某些实施方案中,所述目标皮肤部分可能并未表现为患有寻常痤疮,也即本文所述的化合物或其盐或组合物可用作寻常痤疮的预防疗法。所述化合物或其盐或组合物可被应用于目标皮肤部分,并且如有需要,在治疗期间以至少每天一次、每天两次或以每天更高频率的方式应用于周围皮肤。通常,所述化合物或其盐或组合物在早上和/或晚上睡前施用。
所述治疗期间理想地是活性化合物减少或消除目标皮肤部分上的寻常痤疮外观的足够时间。所述治疗期间可持续至少1周、约2周、约4周、约8周或约12周。所述治疗期间可延长数月(约3-12个月)或数年。应用所述化合物或其盐或组合物的步骤可通过小范围的应用来完成,也即通过应用于目标区域且使得无需治疗的皮肤表面递送最小化,或通过对一个或多个皮肤表面的更普遍或更广泛应用。
本发明所用的微粒和纳米颗粒
在一些实施方案中,本文所述的季铵化合物或产物以微粒或纳米颗粒的形式提供。可以使用提供药学上合适的微粒的方法形成所需的微粒或纳米颗粒。
在一些实施方案中,所述微粒或纳米颗粒分散在水或其他药学上合适的载体中。
在一些实施方案中,所述微粒或纳米颗粒通过将本发明的一种或多种季铵化合物缓慢溶解在所选载体或存在于感染部位的水分中而使得所需的抗微生物剂受控释放。
在一些实施方案中,所述微粒或纳米颗粒与适当的聚合物基质相组合,以在加工期间使用。所述适当的聚合物基质被选定为使得本发明所述的一种或多种季铵化合物在感染部位释放到所述载体中的速率是受控的。
在另一个实施方案中,所述微粒或纳米颗粒嵌入如本文所述的敷料中。
微粒和纳米颗粒可使用本领域已知的任何适当的微粒形成方法来形成。以二维纳米结构组装的微粒,如CNT,可不牺牲分子水平的渗透性而配备改进的机械和电学性能,以助化合物的理想放置(Kim,M.,Choi,M.G.,Ra,H.W.,Park,S.B.,Kim,Y.-J.,&Lee,K.(2018).Encapsulation of Multiple Microalgal Cells via a Combination ofBiomimetic Mineralization and LbL Coating(通过仿生矿化和LbL涂层的组合封装多个微藻细胞).Materials,11(2),296.http://doi.org/10.3390/ma11020296)。
用于颗粒形成的方法取决于多种因素,包括本发明的一种或多种季铵化合物的特性,以及所需的粒度和粒度分布。掺入微粒中的化合物的类型也可能是一个因素,因为一些组合物在某些溶剂的存在下、在某些温度范围内或在某些pH范围内是不稳定的。
平均粒度为约1微米至100微米的颗粒可用作本文所述组合物中的微粒。在典型实施方案中,所述颗粒具有约1微米至40微米之间、更典型地约10微米至约40微米之间、更典型地约20微米至约40微米之间的平均粒度。所述颗粒可以具有任何形状,但通常是球形的。
平均粒度为约1至100纳米(nm)的颗粒可用作本文所述组合物中的微粒。在典型实施方案中,所述颗粒具有约1纳米至75纳米之间、更典型地约10微米至约40微米之间、更典型地约20微米至约40微米之间的平均粒度。所述颗粒可以具有任何形状,但通常也是球形的。
纳米颗粒可用于透粘膜屏障递送,其中相比于较大的颗粒,非常小的颗粒具有易于穿过粘液的优势。这对于眼部给药很有用,因为所述眼部被粘膜屏障覆盖。
在需要单分散颗粒群的情况下,可以使用产生单分散微粒群的方法形成所述颗粒。或者,可以使用产生多分散微粒分布的方法,并且所述颗粒可以通过本领域已知的方法分离,例如筛分,随后颗粒形成从而提供具有所需平均粒度和颗粒分布的颗粒群。
用于制备微粒和纳米颗粒的常用技术包括但不限于溶剂蒸发、热熔颗粒形成、溶剂去除、喷雾干燥、相转化、凝聚和低温浇铸。下文简要描述合适的颗粒形成方法。药学上可接受的赋形剂,包括pH调节剂、崩解剂、防腐剂和抗氧化剂,可以在颗粒形成过程中任选地掺入颗粒中。
在一些实施方案中,所需的微粒和纳米颗粒是通过溶剂蒸发法获得的。在一个方面,提供一种方法,由此将一种或多种本发明的季铵化合物或聚合物基质和一种或多种本发明的化合物溶解或分散在挥发性有机溶剂中,所述挥发性有机溶剂例如,二氯甲烷、丙酮、乙腈中、2-丁醇、2-丁酮、叔丁醇、苯、氯仿、环己烷、1,2-二氯乙烷、二乙醚、乙醇、乙酸乙酯、庚烷、己烷、甲基叔丁基醚、戊烷、石油醚、异丙基醇、正丙醇、四氢呋喃或它们的混合物。所述含有一种或多种本发明季铵化合物的有机溶液随后被悬浮在含有表面活性剂如聚(乙烯醇)的水溶液中。所得乳液被搅拌至大多数有机溶剂蒸发,留下固体微粒。所得微粒并在冻干机中干燥过夜。不同大小和形态的微粒可以通过这种方法获得。
所述颗粒可由被认为是水解不稳定的本发明季铵化合物使用溶剂移除制备。在一个方面,提供一种方法,由此将一种或多种本发明的季铵化合物或聚合物基质和一种或多种本发明的化合物溶解或分散在挥发性有机溶剂中,所述挥发性有机溶剂例如,二氯甲烷、丙酮、乙腈中、2-丁醇、2-丁酮、叔丁醇、苯、氯仿、环己烷、1,2-二氯乙烷、二乙醚、乙醇、乙酸乙酯、庚烷、己烷、甲基叔丁基醚、戊烷、石油醚、异丙基醇、正丙醇、四氢呋喃或它们的混合物。所述混合物随后通过搅拌被悬浮在有机油(例如硅油、蓖麻油、石蜡油或矿物油)中以形成乳液。固体颗粒从乳液中形成,随后可以从上清液中分离出来。用这种技术生产的球体的外部形态高度依赖于本发明的一种或多种季铵化合物的特性。
在一些实施方案中,所述颗粒通过使用水包油乳液形成。在一个方面,提供一种方法,由此将一种或多种本发明的季铵化合物或聚合物基质和一种或多种本发明的化合物溶解或分散在挥发性有机溶剂中,所述挥发性有机溶剂例如,二氯甲烷、丙酮、乙腈中、2-丁醇、2-丁酮、叔丁醇、苯、氯仿、环己烷、1,2-二氯乙烷、二乙醚、乙醇、乙酸乙酯、庚烷、己烷、甲基叔丁基醚、戊烷、石油醚、异丙基醇、正丙醇、四氢呋喃或它们的混合物。所述混合物随后提供搅拌杯悬浮在含表面活性剂的水溶液中以形成乳液。固体颗粒从乳液中形成,随后可以从上清液中分离出来。用这种技术生产的球体的外部形态高度依赖于本发明的一种或多种季铵化合物的特性。
在一些实施方案中,微粒是通过喷雾干燥得到的。在一个方面,提供一种方法,由此将一种或多种本发明的季铵化合物或聚合物基质和一种或多种本发明的化合物溶解或分散在挥发性有机溶剂中,所述挥发性有机溶剂例如,二氯甲烷、丙酮、乙腈中、2-丁醇、2-丁酮、叔丁醇、苯、氯仿、环己烷、1,2-二氯乙烷、二乙醚、乙醇、乙酸乙酯、庚烷、己烷、甲基叔丁基醚、戊烷、石油醚、异丙基醇、正丙醇、四氢呋喃或它们的混合物。所述混合物通过压缩气体流驱动的微粉化喷嘴泵送,产生的气溶胶悬浮在加热的空气旋风分离器中,使溶剂从微滴中蒸发,形成颗粒。使用这种方法可以获得0.1-10微米的颗粒。
所述颗粒可由本发明的一种或多种季铵化合物使用相转化法形成。在一个方面,提供了一种方法,从而本发明的一种或多种季铵化合物溶解在溶剂中,并且所述溶液被倒入强非溶剂中,使基材在有利条件下自发产生微粒。所述方法可用于生产各种粒度的颗粒,包括例如约100纳米至约10微米,通常具有窄的颗粒粒度分布。
在一些实施方案中,所述颗粒可由本发明的一种或多种季铵化合物通过凝聚形成。使用凝聚形成颗粒的技术在本领域中是已知的,例如在GB-B-929406;GB-B-929501中;和美国专利3,266,987、4,794,000和4,460,563号中。
在一些实施方案中,所述颗粒可由本发明的一种或多种季铵化合物通过低温铸造形成。Gombotz等人的美国专利第5,019,400号中描述了微球的极低温铸造方法。在一个方面,提供了一种方法,由此将本发明的一种或多种季铵化合物溶解在合适的溶剂中。所述混合物随后被雾化到含有液体非溶剂的容器中,该容器的温度低于冷冻液滴的有机硅QAC溶液的冰点。随着有机硅QAC的液滴和非溶剂升温,液滴中的所述溶剂融化并被萃取到非溶剂中,从而使微球硬化。
在某些实施方案中,本发明的一种或多种季铵化合物可被掺入聚合物纳米颗粒中,例如,为便于递送、靶向递送或缓释递送。纳米级材料的使用为其提供了改变基本物理性质的能力,所述基本物理性质例如,本发明的一种或多种季铵化合物的溶解度、扩散性、血液循环半衰期、释放特性或免疫原性。许多基于纳米颗粒的治疗和诊断剂已被开发用于治疗癌症、糖尿病、疼痛、哮喘、过敏和感染。这些纳米剂可提供更有效或更方便的给药途径、更低的治疗毒性、延长产品生命周期并最终降低医疗保健成本。作为治疗递送系统,纳米颗粒可以提供靶向递送和控制释放。
此外,基于纳米颗粒的递送可用于以持续的速率释放本发明的一种或多种季铵化合物,从而降低给药频率,用于以靶向方式递送一种或多种本发明的季铵化合物以最小化副作用,或用于同时递送一种或多种本发明的季铵化合物和另外的药物活性物用于联合治疗以产生协同作用并抑制药物耐受性。在这些产品中,脂质体药物和基于聚合物的缀合物占产品的很大比例。参见,Zhang,L.,et al.,Nanoparticles in Medicine:TherapeuticApplications and Developments(医学中的纳米粒子:治疗应用和发展),Clin.Pharm.andTher.,83(5):761-769,2008。
用于生产纳米颗粒的方法是本领域已知的。例如,参见,Muller,R.H.,et al.,Solid lipid nanoparticles(SLN)for controlled drug delivery–a review of thestate of the art(用于受控药物递送的固体脂质纳米颗粒(SLN)-最新技术综述),Eur.H.Pharm.Biopharm.,50:161-177,2000;Kanwar的WO 2012/145801;Armes,S.等的US8,580,311;Petros,R.A.and DeSimone,J.M.,Strategies in the design ofnanoparticles for therapeutic applications(用于治疗应用的纳米粒子设计策略),Nature Reviews/Drug Discovery,vol.9:615-627,2010;US 8,465,775;US8,444,899;US8,420,124;US 8,263,129;US 8,158,728;8,268,446;Pellegrino et al.,2005,Small,1:48;Murray et al.,2000,Ann.Rev.Mat.Sci.,30:545;以及Trindade et al.,2001,Chem.Mat.,13:3843;均通过引用的方式并入本文。文献中已经描述了其他方法(参见,例如,Doubrow,Ed.,“Microcapsules and Nanoparticles in Medicine and Pharmacy(医学和药学中的微胶囊和纳米颗粒),”CRC Press,Boca Raton,1992;Mathiowitz et al.,1987,J.Control.Release,5:13;Mathiowitz et al.,1987,Reactive Polymers,6:275;and Mathiowitz et al.,1988,J.Appl.Polymer Sci.,35:755;美国专利第5,578,325和6,007,845号;P.Paolicelli et al.,“Surface-modified PLGA-based Nanoparticles thatcan Efficiently Associate and Deliver Virus-like Particles(表面改性的基于PLGA的纳米颗粒,可以有效地关联和递送病毒样颗粒)”Nanomedicine.5(6):843-853(2010)),或Von和rian等人的WO公开WO2009/051837。Zauner et al.,1998,Adv.Drug Del.Rev.,30:97;以及Kabanov et al.,1995,Bioconjugate Chem.,6:7;(PEI;Boussif et al.,1995,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,1995,92:7297),和聚(酰胺胺)树枝状大分子(Kukowska-Latallo et al.,1996,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,93:4897;Tang et al.,1996,Bioconjugate Chem.,7:703;和Haensler et al.,1993,Bioconjugate Chem.,4:372;Putnam et al.,1999,Macromolecules,32:3658;Barrera et al.,1993,J.Am.Chem.Soc.,115:11010;Kwon et al.,1989,Macromolecules,22:3250;Lim et al.,1999,J.Am.Chem.Soc.,121:5633;以及Zhou et al.,1990,Macromolecules,23:3399)。这些聚酯的例子包括,聚(L-丙交酯-共-L-赖氨酸)(Barrera et al.,1993,J.Am.Chem.Soc.,115:11010)、聚(丝氨酸酯)(Zhou et al.,1990,Macromolecules,23:3399)、聚(4-羟基-L-脯氨酸酯)(Putnam et al.,1999,Macromolecules,32:3658;and Lim et al.,1999,J.Am.Chem.Soc.,121:5633)和聚(4-羟基-L-脯氨酸酯)(Putnam et al.,1999,Macromolecules,32:3658和Lim et al.,1999,J.Am.Chem.Soc.,121:5633;美国专利第6,123,727号;美国专利第5,804,178号;美国专利第5,770,417号;美国专利第5,736,372号;美国专利第5,716,404号;美国专利第6,095,148号;美国专利第5,837,752号;美国专利第5,902,599号;美国专利第5,696,175号;美国专利第5,514,378号;美国专利第5,512,600号;美国专利第5,399,665号;美国专利第5,019,379号;美国专利第5,010,167号;美国专利第4,806,621号;美国专利第4,638,045号;和美国专利第4,946,929号;Wang et al.,2001,J.Am.Chem.Soc.,123:9480;Lim et84al.,2001,J.Am.Chem.Soc.,123:2460;Langer,2000,Acc.Chem.Res.,33:94;Langer,1999,J.Control.Release,62:7和Uhrich et al.,1999,Chem.Rev.,99:3181;Concise Encyclopedia of Polymer Science and PolymericAmines and Ammonium Salts(聚合物科学和聚合物胺和铵盐简明百科全书),Goethals编,Pergamon Press,1980;Principles of Polymerization by Odian(奥迪安的聚合原理),John Wiley&Sons,Fourth Edition,2004;Contemporary Polymer Chemistry(当代聚合物化学),Allcock et al.,Prentice-Hall,1981;Deming et al.,1997,Nature,390:386;andin U.S.Pat.Nos.6,506,577,6,632,922,6,686,446,and6,818,732;C.Astete et al.,“Synthesis and characterization of PLGA nanoparticles(PLGA纳米粒子的合成和表征)”J.Biomater.Sci.Polymer Edn,Vol.17,No.3,pp.247-289(2006);K.Avgoustakis“Pegylated Poly(Lactide)and Poly(Lactide-Co-Glycolide)Nanoparticles:Preparation,Properties and Possible Applications in Drug Delivery(聚乙二醇化聚(丙交酯)和聚(丙交酯-共-乙交酯)纳米颗粒:药物递送中的制备、性质和可能的应用)”Current Drug Delivery 1:321-333(2004);C.Reis et al.,“NanoencapsulationI.Methods for preparation of drug-loaded polymeric nanoparticles(纳米包封I.载药聚合物纳米粒子的制备方法)”Nanomedicine 2:8-21(2006);P.Paolicelli et al.,“Surface-modified PLGA-based Nanoparticles that can Efficiently Associate andDeliver Virus-like Particles(表面改性的基于PLGA的纳米粒子,可以有效地关联和递送病毒样粒子)”Nanomedicine.5(6):843-853(2010);美国专利第6,632,671号,Unger,2003年10月14日,均通过引用并入本文。
联合疗法
在一些实施方案中,例如为治疗本文所列出的病症,如本文所述的活性化合物或组合物可以与有效量的至少一种另外的治疗剂组合或交替提供,或者在其之前、伴随或之后提供。
此类疗法中额外的活性剂的实例提供如下。在下文和此处,一般而言,每当使用任何涉及本文所述的活性季铵化合物或组合物的术语,其应被理解为包括其盐前药或组合物,除非另有说明或与文本不符。
在一些实施方案中,如本文所述的活性季铵化合物或组合物可以与抗生素组合或交替使用。
在一些实施方案中,所述抗生素是氨基糖苷。在一些实施方案中,所述抗生素选自阿米卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、妥布霉素、巴龙霉素、链霉素和壮观霉素。
在一些实施方案中,所述抗生素是安沙霉素。在一些实施方案中,所述抗生素选自格尔德霉素、除草霉素和利福昔明。
在一些实施方案中,所述抗生素是碳青霉烯类。在一些实施方案中,所述抗生素选自厄他培南、多利培南、亚胺培南、帕尼培南、比培南、替比培南和美罗培南。
在一些实施方案中,所述抗生素是头孢菌素。在一些实施方案中,所述抗生素选自头孢他利、头孢羟氨苄、头孢氨苄、头孢氨苄、头孢氨苄、头孢洛定、头孢噻吩、头孢匹林、头孢曲嗪、头孢唑氟、头孢唑酮、头孢唑啉、头孢拉定、头孢沙定和头孢唑啉。在一些实施方案中,所述抗生素选自头孢克洛、头孢尼西、头孢丙烯、头孢呋辛、头孢唑南、头孢美唑、头孢替坦、头孢西丁、劳拉卡头、头孢哌酮、头孢米诺、头孢西丁和头孢替安。在一些实施方案中,所述抗生素选自头孢卡品、头孢达肟、头孢地尼、头孢地妥仑、头孢他美、头孢克肟、头孢甲肟、头孢地嗪、头孢噻肟、头孢维星、头孢羧咪啶、头孢匹肟、头孢特仑、头孢他美、头孢噻呋、头孢噻林、头孢唑肟、头孢曲松、头孢哌酮、头孢他啶和拉氧头孢。在一些实施方案中,所述抗生素选自头孢克立、头孢吡肟、头孢吡南、头孢噻利、头孢唑仑、头孢匹罗、头孢喹诺和氟乐克。在一些实施方案中,所述抗生素选自头孢吡普、头孢他林和头孢洛扎。
在一些实施方案中,所述抗生素是糖肽。在一些实施方案中,所述抗生素选自替考拉宁、万古霉素、特拉万星、达巴万星、雷莫拉宁、地卡普兰和奥利万星。
在一些实施方案中,所述抗生素是林可酰胺。在一些实施方案中,所述抗生素选自林可霉素、克林霉素和匹利霉素。
在一些实施方案中,所述抗生素是达托霉素。在一些实施方案中,所述抗生素是大环内酯。在一些实施方案中,所述抗生素选自阿奇霉素、克拉霉素、红霉素、非达霉素、泰利霉素、卡波霉素A、交沙霉素、北沙霉素、麦迪卡霉素、夹竹桃霉素、索利霉素、螺旋霉素、木桃霉素、泰乐菌素和罗红霉素。
在一些实施方案中,所述抗生素是酮内酯。在一些实施方案中,所述抗生素选自泰利霉素、红霉素和索利霉素。在一些实施方案中,所述抗生素是单环内酰胺。
在一些实施方案中,所述抗生素选自氨曲南。在一些实施方案中,所述抗生素是硝基呋喃。在一些实施方案中,所述抗生素选自地鲁酮、呋喃唑酮、硝呋喃、硝呋噻嗪、硝呋喹唑、硝呋妥因、硝呋齐特、呋喃西林和呋喃妥因。
在一些实施方案中,所述抗生素是恶唑烷酮。在一些实施方案中,所述抗生素选自利奈唑胺、泊唑胺、泰地唑胺、拉地唑胺、托瑞唑胺和环丝氨酸。
在一些实施方案中,所述抗生素是青霉素。在一些实施方案中,所述抗生素选自青霉素G、青霉素K、青霉素N、青霉素O和青霉素V。在一些实施方案中,所述抗生素选自甲氧西林、萘夫西林、苯唑西林、氯唑西林、双氯西林和氟唑西林。在一些实施方案中,所述抗生素选自氨苄西林、阿莫西林、匹哌西林、赫他西林、巴卡西林、甲氨苄西林、他氨苄西林和埃皮西林。在一些实施方案中,所述抗生素选自羧苄青霉素、替卡西林和替莫西林。在一些实施方案中,所述抗生素选自美洛西林和哌拉西林。在一些实施方案中,所述抗生素选自克拉维酸、舒巴坦和他唑巴坦。
在一些实施方案中,所述抗生素是多肽抗生素。在一些实施方案中,所述抗生素选自杆菌肽、粘菌素和多粘菌素B。
在一些实施方案中,所述抗生素是喹诺酮或氟喹诺酮抗生素。在一些实施方案中,所述抗生素选自氟甲喹、奥索林酸、罗沙星、西诺沙星、萘啶酸和吡咯啶酸。在一些实施方案中,所述抗生素选自环丙沙星、氟罗沙星、洛美沙星、那氟沙星、诺氟沙星、氧氟沙星、培氟沙星、鲁氟沙星和依诺沙星。在一些实施方案中,所述抗生素选自巴洛沙星、格帕沙星、左氧氟沙星、帕珠沙星、司帕沙星、替马沙星和托氟沙星。在一些实施方案中,所述抗生素选自克林沙星、加替沙星、莫西沙星、西他沙星、普鲁沙星、贝西沙星、吉米沙星、曲伐沙星、德拉沙星和奥泽沙星。
在一些实施方案中,所述抗生素是磺胺。在一些实施方案中,所述抗生素选自磺胺乙酰胺、磺胺嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺多辛、磺胺甲恶唑、磺胺嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺甲氧哒嗪、磺胺甲氧嘧啶、磺胺多辛、磺胺甲吡嗪、对苯二甲酸、马芬胺、磺胺、磺胺嘧啶、磺胺嘧啶异恶唑。
在一些实施方案中,所述抗生素是四环素。在一些实施方案中,所述抗生素选自四环素、金霉素、土霉素、地美环素、赖氨四环素、甲氯环素、甲烯土霉素、米诺环素和氢吡四环素。
在一些实施方案中,所述抗生素选自氯法齐明、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、利福布丁、利福喷丁和链霉素。在另一个实施方案中,所述抗生素选自砷酰胺、氯霉素、磷霉素、夫西地酸、甲硝唑、莫匹罗星、平板霉素、奎奴普丁、达福普汀、甲砜霉素、替加环素和甲氧苄啶。
在一些实施方案中,如本文所述的活性季铵化合物或组合物可以与抗真菌药物组合或交替使用。
在一些实施方案中,所述抗真菌药是唑类抗真菌药。在一些实施方案中,所述抗真菌药选自联苯苄唑、布康唑、克霉唑、益康唑、芬替康唑、异康唑、酮康唑、卢立康唑、咪康唑、奥康唑、奥昔康唑、舍他康唑、舒康唑和噻康唑。在一些实施方案中,所述抗真菌药选自阿巴康唑、依氟康唑、氧唑菌、氟康唑、艾沙康唑、伊曲康唑、泊沙康唑、丙环唑、雷武康唑、特康唑和伏立康唑。
在一些实施方案中,所述抗真菌药是阿巴芬净。在一些实施方案中,所述抗真菌药是棘球蚴。在一些实施方案中,所述抗真菌药选自阿尼芬净、卡泊芬净和米卡芬净。
在一些实施方案中,所述抗真菌药是多烯抗真菌药。在一些实施方案中,所述抗真菌药选自两性霉素B、念珠菌素、菲律宾菌素、哈霉素、游霉素、制霉菌素和龟裂杀菌素。在一些实施方案中,所述抗真菌药选自灰黄霉素、特比萘芬和氟胞嘧啶。
在某些实施方案中,如本文所述的化合物、其盐或组合物可以与过氧化苯甲酰组合或交替使用。在皮肤毛囊中,过氧化苯甲酰通过形成氧自由基和苯甲酸氧化其蛋白质来杀死痤疮丙酸杆菌。这些自由基被认为会干扰细菌的新陈代谢和制造蛋白质的能力。此外,过氧化苯甲酰在分解粉刺和抑制炎症方面是温和有效的。在一些实施方案中,活性化合物或其盐与过氧化苯甲酰组合配制在如本文所述的局部制剂中。
在某些实施方案中,如本文所述的化合物、其盐或组合物可以与视黄素组合或交替使用。视黄素是减轻炎症、使毛囊细胞生命周期正常化和减少皮脂产生的药物。其与维生素A结构相关。视黄素似乎会影响毛囊内层的细胞生命周期;这有助于防止皮肤细胞在毛囊内积聚,从而造成堵塞。常用的外用类维生素A包括阿达帕林、异维A酸、视黄醇、他扎罗汀和维A酸。在一些实施方案中,活性化合物或其盐与视黄素组合配制在如本文所述的局部制剂中。
在某些实施方案中,如本文所述的化合物或其盐或组合物可以与抗生素组合或交替使用。抗生素频繁应用于皮肤或口服以治疗痤疮,且由于其对痤疮丙酸杆菌的抗菌活性和炎症减轻能力而被认为有效。常用的抗生素,无论是应用在皮肤上或是口服,包括克林霉素、红霉素、甲硝唑、磺胺乙酰胺和四环素,如强力霉素和米诺环素。其他代表性的外用抗生素包括杆菌肽、多霉素b、新霉素、瑞他莫林、莫匹罗星、普拉莫辛、庆大霉素、甲磺灭脓和奥氮沙星。本文所述的化合物与抗生素组合特别有效,因为它们增强了抗生素的抗微生物作用。在一些实施方案中,活性化合物或其盐与抗生素组合配制在如本文所述的局部制剂中。
在某些实施方案中,如本文所述的化合物、其盐或组合物可以与壬二酸组合或交替使用。由于其减少毛囊中皮肤细胞积累的能力以及其抗细菌和抗炎症特性,壬二酸被认为是有效的痤疮治疗。在一些实施方案中,活性化合物或其盐与抗生素组合配制在如本文所述的局部制剂中。
在某些实施方案中,如本文所述的化合物、其盐或组合物可与水杨酸组合或交替使用。水杨酸是一种局部应用的β-羟基酸,具有角质溶解特性,并可阻止细菌繁殖。在一些实施方案中,活性化合物或其盐与水杨酸组合配制在如本文所述的局部制剂中。
在某些实施方案中,如本文所述的化合物、其盐或组合物可以与烟酰胺组合或交替使用。烟酰胺可以通过减少炎症、抑制皮脂产生和促进伤口愈合来改善痤疮。在一些实施方案中,活性化合物或其盐与水杨酸组合配制在如本文所述的局部制剂中。
本发明的代表性实施例
以下实施例中的缩写定义如下:DMF为二甲基甲酰胺,MeOH为甲醇,NMR为核磁共振光谱。以下实施例中,本领域技术人员可去除带有Na+和Cl-电荷的化合物并将其替换为其他盐。
在本发明的一个非限制性实施方案中,可以用二甲基十八烷基[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵代替二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵制备以下实施例中的化合物。
实施例1. 2-[[1-[[3-[二甲基(十八烷基)铵基]丙基-[3-羟基-2-(羟甲基)-2-(2-磺乙基氨基)丙氧基]-[3-羟基-2-(羟甲基)-2-(2-磺化乙基氨基)丙氧基]甲硅烷基]氧基甲基]-2-羟基-1-(羟甲基)乙基]氨基]乙磺酸二钠氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003831
配备有加热套、磁力搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入54mL 67%的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液、50g TES和300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,7.83g(2mol当量)甲醇钠在搅拌下被加入。所述DMF被减压蒸发以得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后蒸发。重复该过程,直到DMF不再被NMR显示。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色固体。该固体在搅拌机中研磨以产生可溶于水的细吸湿粉末。1H NMR:δ0.86(3H,t,J=7.0Hz),1.05(2H,t,J=7.6Hz),1.19-1.39(30H),1.98-2.14(4H),2.88(6H,s),2.90-3.01(6H),3.06-3.11(4H),3.25-3.32(4H),3.47(2H,t,J=6.3Hz),3.52-3.55(18H)。
实施例2. 3-[[1-[[3-[二甲基(十八烷基)铵基]丙基-[3-羟基-2-(羟甲基)-2-[(2-羟基-3-磺酸基-丙基)氨基]丙氧基]-[3-羟基-2-(羟甲基)-2-[(2-羟基-3-磺基丙基)氨基]丙氧基]甲硅烷基]氧基甲基]-2-羟基-1-(羟甲基)乙基]氨基]-2-羟基-丙烷-1-磺酸二钠;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003841
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入24mL 67%的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液、25g TAPSO和300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,3.5g(2mol当量)甲醇钠在搅拌下被加入。所述DMF被减压蒸发以得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后蒸发。重复该过程,直到DMF不再被NMR显示。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色固体。该固体在搅拌机中研磨以产生可溶于水的细吸湿粉末。1H NMR:δ0.86(3H,t,J=7.0Hz),1.05(2H,t,J=7.6Hz),1.19-1.39(30H),1.98-2.14(4H),2.88(6H,s),2.90-3.01(6H),3.06-3.11(4H),3.25-3.32(4H),3.47(2H,t,J=6.3Hz),3.52-3.55(18H)。
实施例3. 2-[2-[3-[十七烷基(二甲基)铵基]丙基-[2-[2-羟乙基(2-磺乙基)氨基]乙氧基]-[2-[2-羟乙基(2-磺化乙基)氨基]乙氧基]甲硅烷基]氧乙基-(2-羟乙基)氨基]乙磺酸二钠氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003851
向58.2g的67%(w/w)二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵的甲醇溶液中加入16.7g(1eq)BES、37.1g(2eq)BES钠和200mL DMF。所述混合物被加热至145℃。所述DMF被减压蒸发以得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后蒸发。重复该过程,直到DMF不再被NMR显示。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色半固体。1H NMR:δ0.86(3H,t,J=7.0Hz),1.03(2H,t,J=7.7Hz),1.19-1.39(28H),2.01(2H,tt,J=7.8,7.7Hz),2.10(2H,tt,J=7.7,7.4Hz),2.75-2.83(4H),2.86-2.92(14H),2.95-2.98(6H),3.05-3.11(4H),3.26-3.33(4H,3.29(t,J=6.0Hz),3.29(t,J=6.0Hz)),3.43(2H,t,J=6.6Hz),3.48-3.51(6H),3.55-3.59(6H)。
实施例4. 7,7-双(3-羟基-2-(羟甲基)-2-((2-磺乙基)氨基)丙氧基)-4,4-双(羟甲基)-11,11-二甲基-6-氧杂-3,11-二氮杂-7-硅杂二十九烷-11--11-氮正离子-1-磺酸钠;氯化物
Figure BDA0003701335620003861
配备有加热套、磁力搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的2升圆底反应容器。所述反应器中装入95mL 42%的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液、36.9g TES、20.2g TES钠和400mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),所述甲醇通过蒸馏收集。随着反应被加热,均匀溶液形成,且随着甲醇被蒸出,白色沉淀开始形成。加热所述反应直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,且所述氯化钠沉淀通过玻璃纤维过滤器被过滤除去,所述DMF被减压蒸发以得到半固体。甲苯(200ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后蒸发。乙腈(200ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后蒸发。无色固体被收集在玻璃料上并用乙腈和乙醚快速洗涤,注意尽量减少与空气的接触,因为产品非常吸湿。所述固体随后被转移到真空瓶中并在真空下干燥。细粉末在水中迅速溶解,起初浑浊但缓慢变得澄清。
实施例5.二甲基-十八烷基-[3-[三(2-羟基丙氧基)甲硅烷基]丙基]铵;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003871
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入36g二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、16.4g 1,2-丙二醇和~300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,DMF被减压蒸发以得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色粘稠液体。NMR与假设结构一致。所述产品易溶于水并稳定数周。
实施例6.二甲基-十八烷基-[3-[三(3-羟基丙氧基)甲硅烷基]丙基]铵;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003881
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入60g二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、28g 1,3-丙二醇和~300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,DMF被减压蒸发以得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色粘稠液体。NMR与假设结构一致。所述产品易溶于水并稳定数周。
实施例7.二甲基-十八烷基-[3-三(2-羧基-3-羟基-2-甲基-丙氧基)甲硅烷基丙基]铵;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003882
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入59.7mL的67%二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵(A)溶液、32.4g双(羟基甲烷)丙酸和~300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,DMF被减压蒸发。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色粘性半固体。NMR与假设结构一致。所述产品易溶于水并稳定数周。
实施例8. 3-[2-[3-[十七烷基(二甲基)铵基]丙基-[2-[2-羟乙基-(2-羟基-3-磺酸基-丙基)氨基]乙氧基]-[2-[2-羟乙基-(2-羟基-3-磺基丙基)氨基]乙氧基]甲硅烷基]氧乙基-(2-羟乙基)氨基]-2-羟基-丙烷-1-磺酸二钠;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003891
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入17g二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、25克DIPSO和300毫升DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,且3.7g(2eq)NaOMe在搅拌下被加入。DMF被减压蒸发以得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色半固体。所述固体溶于水,但在5小时后形成沉淀。NMR波谱符合预期产品。
实施例9.二甲基(十八烷基)(3-(三(环氧乙烷-2-基甲氧基)甲硅烷基)丙基)氯化铵的合成
Figure BDA0003701335620003901
对混合物,100g二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵(按重量计42%的甲醇溶液,85mmol)进行真空蒸馏,直至再无挥发物馏出。缩水甘油(62.6g,850mmol)随后被加入,且所述混合物在氮气下搅拌过夜。1H NMR显示,如缩水甘油信号的变化和游离甲醇的形成所示,发生了酯交换反应。所述缩水甘油/甲醇随后被蒸馏:5torr,油浴60-70℃,@35C以上。收集~40g缩水甘油,其大致对应于预期的6当量未反应缩水甘油。随着缩水甘油的去除,残余物(罐)变得非常粘稠。1H NMR表明游离甲醇和缩水甘油的消耗。以类似方式进行第二次酯交换/蒸馏。挥发物的蒸馏提供粘性液体。NMR波谱符合预期产物。
实施例10. 7-(2-((羧甲基)氨基)-3-羟基-2-(羟甲基)丙氧基)-7-(3-(二甲基(十八烷基)铵基)丙基)-4,4,10,10-四(羟甲基)-6,8-二氧杂-3,11-二氮杂-7-硅杂十三烷二酸二钠;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003911
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入55.2mL 67%的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液、40g N-三(羟甲基)甲基甘氨酸(tricine)和300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,且8.05g(2mol当量)甲醇钠在搅拌下被加入。DMF被减压蒸发以得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。重复该过程,直到DMF不再被NMR显示。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色固体,其易溶于水但很快形成悬浮液。
实施例11. 3-[2-(2-羟基-1,1,2-三甲基-丙氧基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硅杂环戊烷-2-基]丙基-二甲基-十八烷基-铵;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003921
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入52g二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵(A)、21g频哪醇和~300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,DMF被减压蒸发。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色粘稠液体。NMR波谱符合预期产物。
实施例12.化合物11的合成
Figure BDA0003701335620003922
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入59.7mL的67%二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液(A)、30g三(羟甲基)乙烷和~300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,DMF被减压蒸发。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色粘稠液体。NMR波谱符合预期产物。
实施例13.二钠,7-(2-((羧甲基)(2-羟乙基)氨基)乙氧基)-7-(3-(十七烷基二甲基铵基)丙基)-3,11-双(2-羟乙基)-6,8-二氧杂-3,11-二氮杂-7-硅杂十三烷二酸盐;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003931
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入55.2mL 67%的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液、36.5g N,N-二(羟乙基)甘氨酸(bicine)和300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,8.05g(2mol当量)甲醇钠在搅拌下加入。DMF被减压蒸发,得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色固体,其易溶于水但很快形成悬浮液。
实施例14.化合物13的合成
Figure BDA0003701335620003941
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入59.7mL的67%二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液(A)、28.8g新戊二醇和~300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,DMF被减压蒸发。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。NMR波谱符合预期产物。
实施例15.N,N-二甲基-N-(3-(三((3-羟基-2,3-二甲基丁-2-基)氧基)甲硅烷基)丙基)十七烷-1-氯化铵的合成
Figure BDA0003701335620003951
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入59.7mL的67%二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液(A)、28.5g频哪醇和~300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,DMF被减压蒸发。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色粘稠液体。NMR波谱符合预期产物。
实施例16.(3R,4S,5S,6R)-1-(3-(十七烷基二甲基铵)丙基)-4,6-二羟基-2,8,9-三噁-1-硅杂二环[3.3.1]壬烷-3-羧酸钠;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003952
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入57g二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、25g D-葡糖酸钠和300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却。DMF被减压蒸发,得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。重复该过程,直到DMF不再被NMR显示。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色固体。所述固体难溶于水并很快分解成双相混合物。
实施例17.N-(3-((4R,5S,6R)-4-羧基-6-((S)-羧基(羟基)甲基)-2-((1S,2R,3S,4R)-1,4-二羧基)-2,3,4-三羟基丁氧基)-5-羟基-1,3,2-二恶烷-2-基)丙基)-N,N-二甲基十七烷-1-氯化铵的合成
Figure BDA0003701335620003961
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入30g二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、28g半乳糖二酸和300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却。DMF被减压蒸发,得到半固体粘稠物。通过溶于DMF并添加2eq NaOMe,转化为二钠盐,随后减压除去DMF。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。重复该过程,直到DMF不再被NMR显示。所得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色固体。所述固体难溶于水并很快分解成双相混合物。
实施例18. N-(3-(7-(2-((1,3-二羟基-2-(羟甲基)丙-2-基)(2-羟乙基)氨基)乙氧基)-1,13-二羟基-3,11-双(2-羟乙基)-2,2,12,12-四(羟甲基)-6,8-二氧杂-3,11-二氮杂-7-硅杂十三烷-7-基)丙基)-N,N-二甲基十七烷-1-铵;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620003971
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入59.7mL的67%二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液(A)、50g BIS-TRIS和~300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,DMF被减压蒸发。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色粘稠液体。
实施例19.N,N-二甲基-N-(3-(三((3,4,5-三羟基四氢呋喃-2-基)甲氧基)甲硅烷基)丙基)十八烷-1-氯化铵的合成
Figure BDA0003701335620003981
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入30mL的67%二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液、18.1g核糖和~300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,DMF被减压蒸发。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色粘稠液体。
实施例20.三钠(2R,2'R,2”R,3S,3'S,3”S,4R,4'R,4”R,5'R,5'R,5”R)-6,6',6”-(((3-(十七烷基二甲基铵基)丙基)硅烷三基)三(氧基))三(2,3,4,5-四羟基己酸)三钠;氯化物的合成。
Figure BDA0003701335620003991
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入20g二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、26.3g D-葡萄糖酸钠和300mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却。DMF被减压蒸发,得到半固体。甲苯(250ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。乙腈(250ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。得产物被置于高真空下过夜,得到灰白色固体。所述固体难溶于水并很快分解成双相混合物。
实施例21. 2-[[1-[[3-[二甲基(十八烷基)氨基]丙基-[3-羟基-2-(羟甲基)-2-(2-磺乙基氨基)丙氧基]-[3-羟基-2-(羟甲基)-2-(2-磺化乙基氨基)丙氧基]甲硅烷基]氧基甲基]-2-羟基-1-(羟甲基)乙基]氨基]乙磺酸单钠氯化物的合成
Figure BDA0003701335620004001
20g化合物1在加热下溶于无水异丙醇。所得乳状悬浮液通过玻璃过滤器过滤,并真空去除溶剂,得到半透明固体。该产品在高真空下干燥,随后在研钵和研杵中研磨,得到易溶于水的白色粉末。
实施例22.二甲基(十八烷基)(3-(三(环氧乙烷-2-基甲氧基)甲硅烷基)丙基)氯化铵的合成
Figure BDA0003701335620004002
向缩水甘油22-2(3当量)甲苯溶液中加入50%的3-(三甲氧基甲硅烷基)-N-丙基-N,N-二甲基十八烷基氯化铵22-1甲醇溶液,且所述反应混合物加热回流24小时。冷却后,粗制固体从所述反应混合物中沉淀出来。使用布氏漏斗过滤所述粗制固体,用戊烷洗涤3次,并在真空下干燥。重结晶所述粗固体以提供二甲基(十八烷基)(3-(三(环氧乙烷基-2-基甲氧基)甲硅烷基)丙基)氯化铵22-3。100g二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵(42重量%的甲醇溶液,85mmol)真空蒸馏直至再无挥发物馏出。缩水甘油(62.6g,850mmol)随后被加入,且所述混合物在氮气下搅拌过夜。1H NMR显示,如缩水甘油信号的变化和游离甲醇的形成所示,发生了酯交换反应。所述缩水甘油/甲醇随后被蒸馏:5torr,油浴60-70℃,@35C以上。收集约40g缩水甘油,其大致对应于预期的6当量未反应缩水甘油。随着缩水甘油的去除,残余物(罐)变得非常粘稠。1H NMR表明游离甲醇和缩水甘油的消耗。以类似方式进行第二次酯交换/蒸馏。挥发物的蒸馏提供粘性液体。NMR波谱符合预期产物。
实施例23. 2-羟基-8,8-双(3-羟基-2-((2-羟基-3-磺丙基)氨基)-2-(羟甲基)丙氧基)-5,5-双(羟甲基)-12,12-二甲基-7-氧杂-4,12-二氮杂-8-硅杂三十烷-12-氮正离子-1-磺酸钠,氯化物盐;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620004011
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入60mL 42%的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵溶液、62.6g TAPSO和200mL DMF。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却并在搅拌下加入17.4ml 25%的甲醇钠溶液。随着所述甲醇被馏出,白色沉淀开始形成。所述反应被加热至顶部温度下降且无更多甲醇析出。所述反应随后被冷却至室温,且所述氯化钠沉淀通过玻璃纤维过滤器被过滤除去,所述DMF被减压蒸发以得到半固体。甲苯(200ml)被加入,所述混合物在室温下搅拌1小时,随后蒸发。乙腈(200ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌1小时,随后蒸发。无色固体被收集在玻璃料上并用乙腈和乙醚快速洗涤,注意避免对空气的长时间暴露,因为所述产品是吸湿的。所述固体随后被转移到真空瓶中并在真空下干燥。
实施例24.单(8-(3-(二甲基(十八烷基)铵基)丙基)-2,14-二羟基-8-(3-羟基-2-((2-羟基-3-磺丙基)氨基)-2-(羟甲基))丙氧基)-5,5,11,11-四(羟甲基)-7,9-二氧杂-4,12-二氮杂-8-硅杂十五烷-1,15-二磺酸单钠;氯化物的合成
Figure BDA0003701335620004021
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的1升圆底反应容器。所述反应器中装入50mL 42%的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵(Aldrich)、32.9g TAPSO和200mL DMF;随后分小份加入18.3g 25%甲醇钠。所述混合物被加热至145℃(锅温),且随着反应被加热通过蒸馏收集甲醇,快速形成均质溶液。随着所述甲醇被馏出,白色沉淀开始形成。所述反应被加热至顶部温度下降且无更多甲醇析出。所述反应随后被冷却至室温,且所述沉淀(NaCl)通过玻璃纤维过滤器被过滤除去,所述DMF被减压蒸发以浓缩至接近干燥。乙腈(200ml)被加入,所述悬浮液在室温下搅拌过夜以获得细悬浮液。无色固体被收集在玻璃料上并用乙腈和乙醚快速洗涤。所述固体随后被转移到烧瓶中并在真空下干燥。产品是一种易溶于水的细小无色固体,2%溶液的pH值为7.65。
实施例25.N-(1,3-二羟基-2-(羟甲基)丙-2-基)棕榈酰胺的合成
Figure BDA0003701335620004031
1L圆底烧瓶中装入2-氨基-2-(羟甲基)丙烷-1,3-二醇、H2O和氧化镁。在快速搅拌下,加入THF,接着在室温下缓慢加入十六烷酰氯的THF溶液。使用冰浴将反应温度保持在30℃以下。添加完成后继续搅拌反应1小时,得到白色悬浮液。所述反应混合物随后被过滤并浓缩至干燥。热EtOAc被用于溶解所述粗混合物,且所述热EtOAc溶液被再次过滤。所述滤液被置于约5℃的冰箱中,冷却后迅速形成白色沉淀。冷却2小时后,所得浆液通过玻璃料过滤并风干以获得化合物26。
实施例26.N-癸基-N-(3-(21-(3-羟基-2-(羟甲基)-2-棕榈酰胺丙氧基)-18,18,24,24-四(羟甲基)-16,26-二氧-20,22-二氧杂-17,25-二氮杂-21-硅烷四碳烷-21-基)丙基)-N-甲基癸-1-氯化铵的合成
Figure BDA0003701335620004041
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的圆底反应容器。所述反应器中装入二癸基甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、化合物26和DMF的溶液。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,且DMF被减压蒸发。加入甲苯,室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。加入乙腈,室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。将所得产物置于高真空下过夜以产生预期的产品化合物27。
实施例27.N-(3-(21-(3-羟基-2-(羟甲基)-2-棕榈酰氨基丙氧基)-18,18,24,24-四(羟甲基)-16,26-二氧-20,22-二氧杂-17,25-二氮杂-21-硅杂四十一烷-21-基)丙基)-N,N-二甲基十八烷-1-氯化铵的合成
Figure BDA0003701335620004051
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的圆底反应容器。所述反应器中装入二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、化合物26和DMF的溶液。所述混合物被加热至145℃(锅温),收集甲醇直至顶部温度下降且不再有MeOH逸出。所述反应随后被冷却,且DMF被减压蒸发。加入甲苯,室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。加入乙腈,室温下搅拌1小时,随后减压蒸发。将所得产物置于高真空下过夜以产生预期的产品化合物28。
实施例28.N-癸基-N-(3-(7-(3-羟基-2-(羟甲基)-2-((2-磺乙基)氨基)丙氧基)-4,4,10,10-四(羟甲基)-1,14-二磺基-6,8-二氧杂-3,11-二氮杂-7-硅杂十四烷-7-基)丙基)-N-甲基癸基-1-氯化胺的合成
Figure BDA0003701335620004061
配备有加热套、搅拌棒、向下冷凝器、接收烧瓶、油鼓泡器、用于锅的浸入式热探针和用于顶部的热探针的圆底反应容器。所述反应器中装入二癸基甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、TES、TES钠和DMF的溶液。所述混合物被加热至145℃(锅温),且所述甲醇通过蒸馏收集。随着反应被加热,均质溶液形成,且所述甲醇被馏出,同时白色沉淀开始形成。所述反应被加热至顶部温度下降且再无甲醇逸出。所述反应随后被冷却,所述氯化钠沉淀通过玻璃纤维过滤器过滤除去,并且所述DMF被减压蒸发以得到半固体。加入甲苯,室温下搅拌1小时,随后蒸发。加入乙腈,室温下搅拌1小时,随后蒸发。无色固体被收集在玻璃料上并用乙腈和乙醚快速洗涤,注意尽量减少与空气的接触,因为产品非常吸湿。所述固体随后被转移到真空瓶中并在真空下干燥以提供化合物29。
实施例29.抗微生物筛查试验
本文所述化合物的抗微生物活性可以使用本领域已知的任何数量的标准体外或体内测定法来确定。例如,本文所述的化合物的最小抑制浓度(minimum inhibitoryconcentration,MIC)活性可以使用圆盘扩散药敏试验(也称为Kirby-Bauer试验)或肉汤稀释试验,或本领域已知的任何其他合适的体外试验,以确定微生物对抗微生物剂的敏感性。此外,体内测定,例如闭塞测定或兔眼功效测试等用于评价局部抗微生物剂的体内方法,可用于表征本文所述化合物的抗微生物活性。
圆盘扩散药敏试验
一种特别合适的测试是圆盘扩散药敏试验(参见Jan Hudzicki,Kirby-bauer圆盘扩散敏感性测试方案,2009年12月,美国微生物学会,通过引用并入本文)。在圆盘扩散药敏试验中,已知浓度的本文所述化合物被吸收在滤纸圆盘(通常为6-mm)上,并放置在Mueller-Hinton(MH)琼脂平板或其他合适的琼脂平板上,用于测试特定的抗微生物剂。水立即从琼脂吸收到圆盘中,并且所述化合物开始扩散到周围的琼脂中。所述化合物通过琼脂扩散的速度并不如从盘中萃取的速度快,因此所述化合物的浓度在最接近圆盘处最高,且随着与圆盘的距离增加,浓度呈对数下降(参见,例如,Jorgensen,J.H.,and J.D.Turnidge.2007.Susceptibility test methods:dilution and disk diffusion methods(敏感性测试方法:稀释和盘扩散方法),p.1152–1172.In P.R.Murray,E.J.Baron,J.H.Jorgensen,M.L.L and ry,and M.A.Pfaller(ed.),Manual of clinicalmicrobiology,9th ed.ASM Press,Washington,D.C.,通过引用并入本文)。所述化合物通过琼脂扩散的速度取决于药物在MH琼脂中的扩散和溶解特性以及化合物的分子量(参见,例如,Bauer,A.W.,W.M.M.Kirby,J.C.Sherris,and M.Turck.1966.Antibioticsusceptibility testing by a st and ardized single disk method(通过标准化的单盘方法进行抗生素敏感性测试).Am.J.Clin.Pathol.36:493-496,全部并入本文)。与较低分子量的化合物相比,较大的分子会以较慢的速度扩散。这些因素结合在一起,导致化合物具有独特的断点区域大小,表明对该化合物的敏感性。圆盘扩散法也可用于测试抗真菌剂(参见,例如,CLSI M44;Clinical and Laboratory St and ards Institute Method forAntifungal Disk Diffusion Susceptibility Testing of Yeasts;Approved Guideline2ndWayne:Clinical and Laboratory St and ards Institute;2009,并入本文)。为测试抗真菌活性,建议使用添加2%葡萄糖的Mueller-Hinton琼脂,为大多数酵母提供合适的生长,以及0.5mg/L亚甲蓝染料培养基(增强区域边缘清晰度),最大限度地减少拖尾效应。凝胶后培养基的pH值应在7.2和7.4之间,琼脂应高4cm。所述接种物被标准化为0.5McFarland,且应使用密度计和板在35℃下孵育24小时至48小时。
如果在圆盘置于所述琼脂表面前所述琼脂平板上已经接种了待测病原体的悬浮液,所述细菌的生长和所述化合物的扩散同时发生。当所述细菌达到临界数量并可胜过所述化合物的抑制作用时,生长在所述化合物的存在下发生。对于最常见的恢复性病原体,细菌悬浮液达到临界数量的预估时间为4到10小时,但每个物种是独特的,且受到培养基和孵化温度的影响。生长抑制区的大小受琼脂深度的影响,因为所述抗微生物剂在三个维度上扩散,因此浅层琼脂将产生比深层更大的抑制区。达到抗微生物剂临界数量的点由圆盘周围微生物生长的边缘明显的环形表示。此界限的化合物浓度称为临界浓度,大约等于肉汤稀释敏感性试验中获得的最小抑制浓度。尽管并非所有挑剔或生长缓慢的细菌都可以通过这种方法进行准确检测,但通过使用专门的培养基、培养条件和特定区域大小的解释标准,圆盘检测已被标准化,可用于检测链球菌、流感嗜血杆菌和脑膜炎奈瑟菌(参见,例如,Clinical and Laboratory St and ards Institute,Performance st and ardsformicrobial disk susceptibility tests.Approved st and ard M2-A10,2009,Wayne,PA Clinical and Laboratory St and ards Institute,通过引用并入本文)。
抗微生物梯度扩散方法
其他试验也可使用。例如,抗微生物梯度扩散法使用在琼脂培养基中建立抗微生物浓度梯度的原理作为确定敏感性的手段(参见,例如,Reller et al.,AntimicrobialSusceptibility Testing:A Review of General Principles and ContemporaryPractices(抗微生物敏感性测试:一般原则和当代实践综述),Clinical InfectiousDiseases,Volume 49,Issue 11,1December 2009,Pages 1749–1755,https://doi.org/10.1086/647952)。Etest(bioMérieux AB BIODISK)是美国市售版本。其使用底部浸有干燥的抗生素浓度梯度且在上表面标有浓度刻度的薄塑料试纸条。可以将多达5或6个条带以径向方式放置在适当的150-mm琼脂平板的表面上,所述琼脂平板已经接种了用于圆盘扩散测试的标准化和规范化的生物悬浮液。孵育过夜后,通过从板顶部查看试纸条来读取所述测试。MIC由椭圆形生长抑制区域的下部与测试条的交点确定。
肉汤稀释敏感性试验
作为补充或替代,本文所述的化合物的抗微生物活性可以通过使用肉汤稀释敏感性测试来确定(参见,例如,Reller et al.,Antimicrobial Susceptibility Testing:AReview of General Principles and Contemporary Practices(抗微生物敏感性测试:一般原则和当代实践综述),Clinical Infectious Diseases,Volume 49,Issue 11,1December 2009,Pages 1749–1755,https://doi.org/10.1086/647952)。该程序使用液体生长培养基中目标化合物(例如,0.25、0.5、1、2、4、8和16μg/mL)的系列稀释(通常为2X),例如,包含96个孔的试管或标准托盘。用标准化和规范化的微生物悬浮液接种含有化合物的试管用于细菌培养,例如1–5×105CFU/mL。在例如35℃下孵育过夜后,所述试管可检测到可见的微生物生长,如浑浊度所证明的。阻止生长的最低抗生素浓度通常代表最低抑制浓度(MIC)。这种技术的优点是产生定量结果(即MIC)。
目前,对酵母或丝状真菌(也称为霉菌)进行体外抗真菌肉汤稀释敏感性测试的表型分析包括两种普遍认可的标准方法,即临床和实验室标准研究所(Clinical andLaboratory Standards Institute,CLSI)(Clinical and LaboratoryStandardsInstitute.M27-A3:Reference Method for Broth Dilution AntifungalSusceptibility Testing of Yeasts;Approved St and ard—3rd ed.;CLSI:Wayne,PA,USA,2008.;Clinical and Laboratory StandardsInstitute.M38-A2:Reference Methodfor Broth Dilution Antifungal Susceptibility Testing of Filamentous Fungi;Approved St and ard—2nd ed.;CLSI:Wayne,PA,USA,2008,通过引用并入本文)和欧洲抗菌药物敏感性测试委员会(European Committee on Antimicrobial SusceptibilityTesting,EUCAST)(Arendrup et al.,EUCAST-AFST.EUCAST technical note on theEUCAST definitive document EDef 7.2:Method for the determination of brothdilution minimum inhibitory concentrations of antifungal agents for yeastsEDef 7.2(EUCAST-AFST).Clin.Microbiol.Infect.2012,18,E246–E247;Arendrup etal.,Subcommittee on Antifungal Susceptibility Testing(AFST)of the ESCMIDEuropean Committee for Antimicrobial Susceptibility Testing(EUCAST).In EUCASTMethod for the Determination of Broth Dilution Minimum InhibitoryConcentrations of Antifungal Agents for Conidia Forming Moulds Version 9.3;EUCAST:
Figure BDA0003701335620004101
Sweden,2015,通过引用并入本文),其应用肉汤微量稀释法(brothmicrodilution method,BMD)。两者都测量抗真菌活性,以抗真菌药物的最小抑制浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)表示,示意抑制真菌生长的最小药物浓度。尽管两者之间存在一些方法上的差异(例如,葡萄糖浓度、接种量、读数终点等),但CLSI和EUCAST已被证明在完成测试后可以为所有类别的抗真菌剂产生可比较的MIC数据(参见,例如,Posteraro et al.,The future of fungal susceptibility testing(真菌敏感性测试的未来).Future Microbiol.2014,9,947–967;Pfaller et al.,Comparison of thebroth microdilution(BMD)method of the European Committee on AntimicrobialSusceptibility Testing with the 24-hour CLSIBMD method for testingsusceptibility of Candida species to fluconazole,posaconazole,andvoriconazole by use of epidemiological cutoff values(欧洲抗菌药物敏感性测试委员会的微量肉汤稀释法(BMD)与24小时CLSIBMD方法比较,用于测试念珠菌对氟康唑、泊沙康唑和伏立康唑的敏感性,使用流行病学临界值).J.Clin.Microbiol.2011,49,845–850;Pfaller et al.,Progress in antifungal susceptibility testing of Candidaspp.by use of Clinical and Laboratory StandardsInstitute broth microdilutionmethods,2010 to 2012(2010年至2012年临床和实验室标准研究所肉汤微量稀释法对念珠菌属的抗真菌药敏试验进展).J.Clin.Microbiol.2012,50,2846–2856,通过引用并入本文)。
最低杀菌浓度(Minimum Bactericidal Concentration,MBC)测定
可以进行另外的测定以进一步表征本文所述化合物的抗微生物活性。例如,最低杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)或最低致死浓度(minimum lethalconcentration,MLC)可以按照临床和实验室标准协会的M26-A指南确定(Barry et el.,A-26:Methods for determining Bactericidal Activity of Antimicrobial Agents;Approved Guidelines,Sept.1999,Vol.19(18),通过引用并入本文)。最低杀菌浓度(MBC)是杀死特定细菌所需的抗菌剂的最低浓度。其可通过在不含测试试剂的琼脂板上进行传代培养,以肉汤稀释最小抑制浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)测试来确定。MBC是通过测定将初始细菌接种物的活力降低≥99.9%的最低抗菌剂浓度来确定的。MBC是MIC的补充;MIC测试显示抑制生长的最低水平的抗菌剂,MBC显示导致微生物死亡的最低水平的抗菌剂。
其他有用的体外试验
本领域公知的可用于测试抗微生物活性(包括抗细菌和抗真菌活性)的其他试验包括琼脂孔扩散法、琼脂塞扩散法、交叉条纹法、中毒食物法、薄层法色谱生物自显影法、琼脂稀释法、时间-杀伤试验(时间-杀伤曲线)、ATP生物发光试验和流式细胞荧光法(参见Balouiri et al.,Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity:Areview(体外评估抗微生物活性的方法:综述).Journal of Pharmaceutical Analysis,Vol.6,No.2,April 2016;pg.71-79,通过引用并入本文)。本领域公知的可用于测试本文所述化合物的抗病毒活性的试验包括细胞病变效应(cytopathic effect,CPE)抑制测定(参见,例如,Schmidtke et al.,A rapid assay for evaluation of antiviral activityagainst coxsackie virus B3,influenza virus A,and herpes simplex virus type 1(一种用于评估针对柯萨奇病毒B3、流感病毒A和1型单纯疱疹病毒的抗病毒活性的快速检测方法).J Virol Methods.2001Jun;95(1-2):133-43;Cotarelo et al.,Cytopathiceffect inhibition assay for determining the in-vitro susceptibility of herpessimplex virus to antiviral agents(用于确定单纯疱疹病毒对抗病毒剂体外敏感性的细胞病变效应抑制测定),Journal of Antimicrobial Chemotherapy,Volume 44,Issue5,November 1999,Pages 705–708,https://doi.org/10.1093/jac/44.5.705,通过引用并入本文)。
体内的局部试验
除上述体外试验,本文所述化合物的抗微生物效力活性可以使用合适的体内试验来表征。例如,封包试验测量药剂阻止在前臂应用不可渗透的敷料时发生的驻留微生物群扩张的能力(参见,例如,Leyden et al.Updated in vivo Methods for EvaluatingTopical Antimicrobial Agents on Human Skin,Journal of InvestigativeDermatology,72:165-170(1979),通过引用并入本文)。该测试的原理是前臂皮肤的微生物区系稀疏(每平方厘米有101至102个微生物)。不可渗透的敷料将通过防止扩散性水分流失来增加表面水分,从而促进细菌生长。驻留生物的密度显著增加,计数通常在48小时时达到每平方厘米数百万。参与这种扩张的生物主要是革兰氏阳性球菌和白喉菌。方法如下:在每只手臂上以塑料结核菌素注射器(0.1毫升)将0.1毫升化合物递送到两个5厘米正方形(25平方厘米)中的每一个。每个点位立即用5平方厘米的不透水塑料覆盖,例如赛伦保鲜膜(Saran Wrap)。通过用塑料胶带(Dermiclear)环绕肢体来封闭密封该位点。在每个测试点之间放置一条宽的白背胶带(Zonas,Johnson&Johnson),以防止测试剂和生物体从一个点转移到另一个点的可能性。每只手臂上的第三个位点用0.1ml载体处理。所述控制位点总是首先准备好,以防止所述测试物质的潜在污染。闭塞24小时后,对一只手臂上的3个部位进行定量采样。48小时后对另一臂进行采样。
附加或替代试验包括本领域已知的扩大菌群测试、持久性测试、生态转变测试和血清灭活测试(参见,例如,Leyden et al.Updated in vivo Methods for EvaluatingTopical Antimicrobial Agents on Human Skin(更新的用于评估人体皮肤上的局部抗菌剂的体内方法),Journal of Investigative Dermatology,72:165-170(1979),通过引用并入本文)。
确定本文所述化合物用于眼部治疗感染功效的体内测试也是公知的。例如,本文所述的化合物可以通过在兔眼中诱导感染和治疗兔来测试针对靶向微生物感染的效果(参见,通常,Deren et al.,Comparison of antifungal efficacies of moxifloxacin,liposomal amphotericin B,and combination treatment in experimental Candidaalbicans endophthalmitis in rabbits(莫西沙星、脂质体两性霉素B和联合治疗兔实验性白色念珠菌眼内炎抗真菌效果的比较).Can J Microbiol.2010Jan;56(1):1-7.doi:10.1139/w09-112,通过引用并入本文)。
示例性圆盘扩散药敏试验
下文提供了用于测试本文所述化合物的抗菌活性的示例性圆盘扩散药敏试验。
Mueller-Hinton琼脂
Mueller-Hinton琼脂(MH琼脂)是用于常规药敏试验的标准培养基,例如,非散光细菌,包括,例如,好氧或兼性细菌。MH琼脂可作为制备好的琼脂平板从Remel(Lenexa,KS)、BD BBL(Franklin Lakes,NJ)或任何其他制备好的琼脂平板的供应商处购得。遵循制造商关于储存制备好的平板的建议。MH琼脂也可以从Remel、BDBBL等公司或任何其他脱水培养基供应商处获得的脱水培养基制备。根据制造商的说明制备培养基。
每升纯净水的Mueller-Hinton琼脂配方:
Figure BDA0003701335620004141
将上述成分悬浮在1升纯净水中。充分混合。频繁下搅拌加热并煮沸1分钟以完全溶解组分。在121℃高压灭菌15分钟。根据需要分配。让其在室温下固化,然后在4至8摄氏度℃下储存。从制备之日起,Mueller-Hinton琼脂可稳定保存约70天(根据Remel技术服务,2009年9月1日)。如果MH琼脂平板由脱水培养基制备,所述平板应倾倒为4mm的深度(100-mm平板约25ml液体琼脂,150-mm平板约60ml液体琼脂,但无论如何测得深度为4mm)。MH琼脂在室温下固化后的pH值应介于7.2和7.4之间,并且应在首次制备培养基时进行测试。
抗菌药敏圆盘
用已知浓度(例如1μg/ml)的化合物(例如本文所述的式I化合物)在合适的生长培养基中浸渍一盘标准滤纸(6-mm)并使其在4℃下干燥。
麦克法兰(Mcfarland)标准
硫酸钡或乳胶颗粒的麦克法兰标准悬浮液可以直观比较细菌密度。市售的制备好的标准品可从Remel或BD BBL等公司购买。其通常包括一个Wickerham卡,一张包括平行黑线的小卡片。0.5麦克法兰标准相当于含有1x108至2x108CFU/ml大肠杆菌的细菌悬浮液。麦克法兰标准可如下制备:
1.向99.5ml 0.18mol/L H2SO4(1%体积/体积)中加入0.5mL 0.048mol/L BaCl2(1.175%重量/体积BaCl2·2H2O),持续搅拌以保持悬浮状态。
2.通过使用带有1厘米光路和匹配比色皿的分光光度计测量吸光度来验证浊度标准的正确密度。对于0.5麦克法兰标准,在625nm处的吸光度应为0.08至0.13。
3.将硫酸钡悬浮液以4至6毫升等分试样转移到与细菌接种物的灭菌和消毒所使用的尺寸相同的螺旋盖管中。
4.将试管密封并在室温下避光保存。
5.使用前,在机械涡流混合器上剧烈搅拌硫酸钡标准品,检查其外观是否均匀混浊。如果出现大颗粒,更换标准品。如果使用由乳胶颗粒组成的标准品,轻轻颠倒混合,而非在涡旋混合器上。
6.由于所述细菌菌落在方法的“制备接种物”步骤中添加到盐水中,将所得悬浮液与麦克法兰标准进行比较。这是通过将标准管和接种管并排放置并且距离Wickerham卡的表面不超过1英寸(存在足够的光线)并比较通过两种悬浮液的线条外观来完成的。不要使试管与卡齐平。如果细菌悬浮液看起来比0.5麦克法兰标准更轻,则应从培养板向试管中添加更多的微生物。如果悬浮液的密度高于0.5麦克法兰标准,则应向接种管中添加额外的盐水,以将悬浮液稀释至适当的密度。
Mueller-Hinton板的制备
1.使MH琼脂板(每个待测生物一个)恢复到室温。优选使板在加热时留在塑料套中,以尽量减少冷凝。
2.如琼脂表面有可见液体,将板倒置,盖子半开,使多余的液体从琼脂表面排出并蒸发。板可置于35℃培养箱或室温下的层流罩中直至干燥(通常10至30分钟)。
3.对于每个待测生物体,适当标记每个MH琼脂板。
接种物的制备
1.使用无菌接种环或针头,接触待测微生物的四个或五个分离菌落,例如,选自假单胞菌属(革兰氏阴性)、变形杆菌属(革兰氏阴性变形杆菌属)、葡萄球菌属(革兰氏阳性)、MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)、大肠杆菌(革兰氏阴性)、克雷伯氏菌(革兰氏阴性)、肠球菌(革兰氏阳性)或流感嗜血杆菌。
2.将生物体悬浮在2ml无菌盐水中。
3.涡旋盐水管以形成平滑的悬浮液。
4.将该悬浮液的浊度调整到0.5麦克法兰标准,如果悬浮液太轻,则添加更多的有机体,如果悬浮液太重,则用无菌盐水稀释。
5.在制备后15分钟内使用此悬浮液。
MH板的接种
1.将无菌棉签浸入接种管中。
2.用力将棉签靠在管的侧面(液位以上)旋转,以去除多余的液体。棉签不应滴液。
3.将拭子在整个琼脂表面上划线3次,接种MH琼脂板的干燥表面;每次将平板旋转约60度,以确保接种物均匀分布。
4.用棉签沿盘吸走多余的液体。
5.将拭子丢弃到适当的容器中。
6.将盖子微开,让板在室温下静置至少3至5分钟,但不超过15分钟,以在进行下一步前使琼脂板表面干燥,箭头表示拭子的路径。
抗菌平板的放置
将适当的抗菌浸渍圆盘放置于琼脂表面。盘放置于MH琼脂板上的距离不应小于24mm(中心到中心)。通常,在150毫米板上放置不超过12个圆盘或在100毫米板上放置超过5个圆盘。避免将圆盘放置在靠近板边缘的位置,因为这些区域不会是完全圆形的,并且可能难以测量。每个圆盘必须用镊子压下,以确保与琼脂表面完全接触,否则可能会出现不规则的区域形状。如果琼脂表面以任何方式被破坏(圆盘穿透表面,由于在接种过程中棉签对平板施加过大压力而出现可见线条等),则该区域的形状可能会受到影响。
板的孵育
在35℃±2℃的温度范围内孵育接种板。孵育约18小时后读取结果。
实施例30.化合物1的圆盘扩散药敏试验
与上述类似地分别使用化合物1的1%和2%水溶液(在水中重构的粉末)进行初始圆盘扩散药敏筛选试验。以更广泛的试验浓度范围(0.1mg/mL、1.0mg/mL、10mg/mL和100mg/mL)以及一些额外的微生物进行重复实验。如图1所示,化合物1的1%和2%溶液对黑曲霉、白色念珠菌和尖孢镰刀菌的真菌菌株均具有完全抑制作用。此外,化合物1的1%和2%溶液粪肠球菌具有完全抑制作用。在图2所示的重复实验中,在1mg/mL、10mg/mL和100mg/mL对粪肠球菌、肺炎支原体和金黄色葡萄球菌有完全抑制作用。此外,对于黑曲霉、白色念珠菌和尖孢镰刀菌的真菌菌株,在10mg/mL和100mg/mL时观察到完全抑制。
实施例31.化合物2和23的最低抑菌浓度和最低杀细或真菌浓度的测定
测试化合物2和23,确定针对下表2中列出的六种测试菌株的最低抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration,MIC)和最低杀菌浓度(Minimum BactericidalConcentration,MBC)或最低杀真菌浓度(Minimum Fungicidal Concentration,MFC)。
表1.研究中使用的菌株
Figure BDA0003701335620004181
材料和方法
微生物和培养基
以“ATCC”开头的菌株编号从美国典型培养物保藏中心(马纳萨斯,弗吉尼亚州)获得,而以“CDC”开头的菌株编号从疾病控制和预防中心(亚特兰大,乔治亚州)获得。所有菌株均保持在-80℃的冷冻甘油原液中。金黄色葡萄球菌和铜绿假单孢菌于35±2℃、大气环境下在胰蛋白酶大豆琼脂(Tryptic Soy Agar,TSA)板上生长过夜,而酿脓链球菌于35±2℃、5%CO2下在去纤维化羊血上生长过夜。所有真菌物种(即白色念珠菌、耳念珠菌和植物念珠菌)均在沙氏葡萄糖琼脂(Sabouraud Dextrose Agar,SDA)平板上生长。多主枝孢霉于25±2℃下生长5至7天,而其他所有真菌菌株均在35±2℃下生长过夜。
试验材料和对照抗微生物剂
试验材料化合物2(批次#2G13A0.368)和化合物23(批次#2G17A0.372)在4℃下收藏和储存。抗生素妥布霉素和抗真菌两性霉素B用作MIC测定的质量控制(qualitycontrol,QC)化合物。在无菌超纯水中制备3.2mg/mL妥布霉素(Sigma-Aldrich,目录号T1783-500MG)和3.2mg/mL两性霉素B(CP Lab Chemicals,目录号TOK-A007-1G)的储备溶液。
MIC微量稀释测定
所有试验材料在无菌超纯水中稀释至6.4mg/mL,然后在96孔母板中以无菌超纯水中进行10次2倍系列稀释,以产生10X起始浓度用于MIC测试。对于细菌菌株,用无菌拭子收集每个菌株的几个菌落,并用以在无菌PBS中制备麦克法兰标准溶液(约1×106CFU/mL)。随后麦克法兰以1:180的比例,在阳离子调节的Muller-Hinton肉汤(CAMHB)中稀释用于金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌,在CAMHB+5%去纤维化羊血中稀释用于酿脓链球菌。在96孔板中将90μL的此接种物与10μL的10X测试品混合,最终浓度为1X。
对于白色念珠菌和耳念珠菌,类似地制备无菌PBS中的麦克法兰0.5标准溶液(约1×106CFU/mL),随后随后在用0.165M MOPS在pH7.0缓冲的RPMI1640培养基中以1:180稀释(以下简称“RPMI”培养基)。在96孔板中将90μL念珠菌接种物与10μL 10X测试品混合,最终浓度为1X。
对于丝状真菌多主枝孢霉在生长5至7天后,用无菌拭子将真菌培养物从SDA板上收获到RPMI培养基中。使该悬浮液静置5-10分钟,然后收集悬浮液中的孢子并在无菌PBS中调节至麦克法兰0.5标准(约2×106CFU/mL)。多主枝孢霉在RPMI培养基中1:50稀释,将180μL的多主枝孢霉接种物与20μL 10X测试品混合,最终浓度为1X。
所有细菌菌株MIC96孔板均在35±2℃下孵育18至20小时,而所有念珠菌MIC96孔板均在35±2℃下孵育24至48小时。多主枝孢霉MIC 96孔板在25±2℃下孵育3至5天,直到在生长对照孔中可见生长。孵育后,在吸光度OD650处目测并在分光光度计上检查96孔板。MIC定义为没有观察到可见生长的最低化合物浓度。
MBC/MFC测定
将来自每个测试条件的10μL液体接种到每个测试菌株的适当琼脂培养基上。对于细菌菌株,孵育18至20小时后进行MBC涂布。对于念珠菌属物种,孵育48小时后进行MBC涂布。而多主枝孢霉的MFC涂布发生在孵育3天后,肉眼观察生长对照孔中的生长。一旦来自96孔板的液体在生物安全柜中风干,琼脂板在适当的条件下孵育并评估菌落形成。MBC/MFC定义为没有菌落恢复的最低化合物浓度。
结果与讨论
所测菌株的MIC/MBC/MFC值以及预期的CLSI QC值列于下表2中。化合物2和化合物23对金黄色葡萄球菌ATCC33591以及所有三种真菌菌株均具有活性,MIC值在0.5至2μg/mL之间。然而,这两种化合物都对铜绿假单胞菌ATCC27853没有活性,它能够在测试的最高浓度即64μg/mL下生长。两种化合物对酿脓链球菌ATCC51339的活性也有限,MIC值在32至>64μg/mL之间。QC菌株ATCC27853和ATCC90028的妥布霉素和两性霉素B的MIC值落在其预期的CLSI QC范围内,从而验证了MIC测定方法。
表2.所测菌株的MIC/MBC/MFC值
Figure BDA0003701335620004211
实施例32.化合物1的最低抑菌浓度和最低杀细菌或真菌浓度的测定
试验化合物1以确定下表3中列出的六种测试菌株的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)或最低杀菌浓度(MFC)。
表3.研究中使用的菌株
Figure BDA0003701335620004221
材料和方法
微生物和培养基
以“ATCC”开头的菌株编号从美国典型培养物保藏中心(马纳萨斯,弗吉尼亚州)获得,而以“CDC”开头的菌株编号从疾病控制和预防中心(亚特兰大,乔治亚州)获得。所有菌株均保持在-80℃的冷冻甘油原液中。金黄色葡萄球菌和铜绿假单孢菌于35±2℃、大气环境下在胰蛋白酶大豆琼脂(Tryptic Soy Agar,TSA)板上生长过夜,而酿脓链球菌于35±2℃、5%CO2下在去纤维化羊血上生长过夜。在由CampyGen袋产生的微需氧环境中,在35±2℃下,空肠弯曲杆菌在TSA+5%去纤维化羊血上生长48小时。所有真菌物种(即白色念珠菌和耳念珠菌)均于35±2℃的环境气氛下在沙氏葡萄糖琼脂(Sabouraud Dextrose Agar,SDA)平板上过夜生长。
试验材料和对照抗微生物剂
试验材料化合物1(批次#7G30A9.203)在4℃下储存。抗生素妥布霉素和抗真菌两性霉素B用作MIC测定的质量控制(quality control,QC)化合物。在无菌超纯水中制备3.2mg/mL妥布霉素(Sigma-Aldrich,目录号T1783-500MG)和3.2mg/mL两性霉素B(CP LabChemicals,目录号TOK-A007-1G)的储备溶液。
MIC微量稀释测定
所有试验材料在无菌超纯水中稀释至6.4mg/mL,然后在96孔母板中以无菌超纯水中进行10次2倍系列稀释,以产生10X起始浓度用于MIC测试。对于细菌菌株,用无菌拭子收集每个菌株的几个菌落,并用以在无菌PBS中制备麦克法兰标准溶液(约1×106CFU/mL)。随后麦克法兰以1:180的比例,在阳离子调节的Muller-Hinton肉汤(CAMHB)中稀释用于金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌,在CAMHB+5%去纤维化羊血中稀释用于酿脓链球菌。在96孔板中将90μL的此接种物与10μL的10X测试品混合,最终浓度为1X。
对于白色念珠菌和耳念珠菌,类似地制备无菌PBS中的麦克法兰0.5标准溶液(约1×106CFU/mL),随后随后在用0.165M MOPS在pH7.0缓冲的RPMI1640培养基中以1:180稀释(以下简称“RPMI”培养基)。在96孔板中将90μL念珠菌接种物与10μL 10X测试品混合,最终浓度为1X。
除空肠弯曲菌外,所有细菌菌株MIC96孔板均在35±2℃下孵育18至20小时。空肠弯曲菌在微需氧条件下于35±2℃孵育48h。而所有念珠菌MIC96孔板均在35±2℃下孵育24至48小时,直到在生长对照孔中可见生长。孵育后,在吸光度OD650处目测并在分光光度计上检查96孔板。MIC定义为没有观察到可见生长的最低化合物浓度。
MBC/MFC测定
将来自每个测试条件的10μL液体接种到每个测试菌株的适当琼脂培养基上。除空肠弯曲杆菌外,所有其他菌株孵育18至20小时或肉眼观察到生长对照孔中的生长后进行MBC/MFC涂布。在96孔板孵育48小时后,进行空肠弯曲杆菌的MBC涂布。一旦来自96孔板的液体在生物安全柜中风干,琼脂板在适当的条件下孵育并评估菌落形成。MBC/MFC定义为没有菌落恢复的最低化合物浓度。
结果与讨论
所测菌株的MIC/MBC/MFC值以及预期的CLSI QC值列于下表4中。化合物1对耳念珠菌和白色念珠菌均有活性,MIC值为1μg/mL.然而,该化合物对铜绿假单胞菌的临床分离株无活性,因为所有三种菌株都能够在测试的最高浓度即64μg/mL下生长。相比之下,所述化合物对酿脓链球菌Eurofins 2065755、鲍曼不动杆菌Eurofins 1674627和空肠弯曲菌CDC0413的活性有限,MIC值在8至64μg/mL之间。QC菌株ATCC 27853和ATCC 90028的妥布霉素和两性霉素B的MIC值落在其预期的CLSI QC范围内,从而验证了MIC测定方法。
表4.所测菌株的MIC/MBC/MFC值
Figure BDA0003701335620004241
实施例33.施用化合物1以治疗眼部感染
患有双眼感染的雄性斗牛犬,经培养检测出奇异变形杆菌和铜绿假单胞菌阳性。以每天3次的频率向所述犬施用2%的化合物1水溶液,持续7天。第2天,对所述犬进行检查,眼部显示出感染减少的迹象。第6天,对所述犬再次检查,双眼均无感染迹象。取眼部拭子并进行培养以验证。培养物奇异变形杆菌和铜绿假单胞菌均为阴性。
实施例34.抗微生物敷料
本文所述的化合物可用于许多抗微生物应用。例如,本文所述的化合物可用于例如伤口护理等各种医疗应用的伤口敷料、膜、绷带、塑料的应用;以及个人护理应用,例如痤疮、湿疹等。例如,本文所述的化合物可以掺入用于医学应用的各种凝胶和聚合物中。
将2g的化合物1与1g的瓜尔豆胶一起加入,形成用于伤口敷料的抗菌凝胶。搅拌混合物直至形成均匀溶液。形成的均质溶液是适用于伤口护理应用的稳定的粘性凝胶。
实施例35.抗菌绷带
通过添加2.50g化合物1和15.70g聚乙烯醇(Elvanol70-30)形成抗菌绷带。首先在加热下将聚乙烯醇与200mL水混合。一旦形成均质溶液并且溶液冷却,就加入化合物1,得到略微混浊且稳定的溶液。所述稳定的溶液形成稳定的有弹性的固体薄膜,适合作为绷带或其他治疗材料。
已参考本发明实施方案描述本说明书。然而,本领域普通技术人员能够理解可进行各种修改和改变而不背离如权利要求中阐述的本发明的范围。因此,本说明书应被视为说明性而非限制性意义的,并且所有此类修改旨在包括在本发明的范围内。

Claims (115)

1.下式的季铵化合物或其药学上可接受的盐或组合物:
Figure FDA0003701335610000011
其中
a为1、2、3、4、5、6、7或8;
y为0、1、2、3或4;
p和q在每次出现时独立地选自1、2、3和4;
R1在每次出现时独立地选自C6-C22烷基(且可为C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22),C6-C22烯基(且可为C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22),和C6-C22烷酰基(且可为C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22);
R2、R3和R4在每次出现时独立地选自:
Figure FDA0003701335610000012
Figure FDA0003701335610000021
或C2-C10链烷酸(其可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)或其盐;且在一些实施方案中所有R2、R3和R4均为链烷酸;
R5在每次出现时独立地选自R2、R17和C2-C10链烷酸(其可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10);并且其中所述酸任选地是二酸或其盐;
R6独立地选自氢、烷基、芳基、环烷基和杂环基;其中所述烷基、芳基、环烷基和杂环基中的每一个任选地包括选自C1-C6烷基、羟基、卤素、N(R7)2、COOR7、C(O)R7、CH2OR7、CON(R7)2和NO2的取代基;
R7在每次出现时独立地选自氢、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基;
R8、R9、R10、R11、R12和R13在每次出现时独立地选自氢、卤素、羟基、N(R7)2、CH2OR7、CON(R7)2、COOR7、C(O)R7、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基和芳基;
X1在每次出现时独立地选自NR17、CH2、CHOH和C(O);
X2在每次出现时独立地选自C1-C3烷基和C1-C3羟烷基;
X3在每次出现时独立地选自羟基、NO2、N(R7)2、CH2OR7、CON(R7)2、COOR7、C(O)R7、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基和芳基;
X4在每次出现时独立地选自X3
R14和R15在每次出现时独立地选自
Figure FDA0003701335610000031
R2和R17;并且
R16在每次出现时独立地选自C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基和C1-C4卤代烷基;
R17在每次出现时独立地选自氢、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基;
X-为阴离子,且
B+为阳离子。
2.如权利要求1的季铵化合物,其中阴离子选自氯离子、氟离子、碘离子、溴离子、氢氧根、亚氯酸根、氯酸根、氢氧根、甲酸根、乙酸根、乳酸根、苯甲酸根和水杨酸根阴离子。
3.如权利要求1的季铵化合物,其中所述季铵化合物包括带负电荷的取代基。
4.如权利要求3的季铵化合物,其中所述带负电荷的取代基被药学上可接受的阳离子中和。
5.如权利要求4的季铵化合物,其中所述阳离子选自钾、钠和钙阳离子。
6.如权利要求1的季铵化合物,其中所述药学上可接受的组合物包括相对于组合物中的其他季铵化合物按摩尔计至少50%的该季铵化合物。
7.如权利要求1的季铵化合物,其中所述化合物是两性离子。
8.如权利要求1的季铵化合物,其中R2、R3和R4为C1-C12链烷酸。
9.如权利要求1的季铵化合物,其中R2、R3和R4选自:
Figure FDA0003701335610000041
10.如权利要求1的化合物,其中R2、R3和R4选自:
Figure FDA0003701335610000042
11.如权利要求1的季铵化合物,其中R5选自:
Figure FDA0003701335610000051
Figure FDA0003701335610000052
12.如权利要求1的季铵化合物,其中R5选自氢、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基和C1-C8卤代烷基。
13.如权利要求9-11中任一项的化合物,其中X1为NH。
14.如权利要求9-11中任一项的季铵化合物,其中X1为NR17;且其中R17为C1-C8羟烷基。
15.如权利要求9或11的季铵化合物,其中X2为C1-C3烷基。
16.如权利要求9或11的季铵化合物,其中X2为C1-C3羟烷基。
17.如权利要求10或11的季铵化合物,其中X3选自羟基、N(R7)2、CH2OR7、COOR7、C1-C8烷基和C1-C8羟烷基。
18.如权利要求10或11的季铵化合物,其中X4选自N(R7)2、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基和C1-C12链烷酸。
19.如权利要求7的季铵化合物,其选自:
Figure FDA0003701335610000061
Figure FDA0003701335610000071
Figure FDA0003701335610000081
Figure FDA0003701335610000091
20.如权利要求1的季铵化合物,其选自:
Figure FDA0003701335610000092
Figure FDA0003701335610000101
21.如权利要求19的季铵化合物,其中所述化合物以单阳离子或双阳离子形式存在。
22.如权利要求1-21中任一项的季铵化合物,其中所述化合物是粉末或固体。
23.一种药物组合物,其包含权利要求1-21中任一项的化合物,以及任选的药学上可接受的载体。
24.如权利要求23的药物组合物,其中所述组合物适于局部递送。
25.如权利要求22至24的药物组合物,其中所述组合物是选自液体、乳膏、凝胶、喷雾、泡沫、擦拭物、粉末、糊剂和固体的形式。
26.一种治疗宿主中的局部感染的方法,其中所述治疗包括向有需要的宿主施用有效量的如权利要求1至21中任一项的化合物或如权利要求22至25中任一项的药物组合物。
27.一种治疗有感染的宿主的方法,所述感染选自眼部感染、耳部感染、皮肤感染和指甲感染,所述治疗包括向所述宿主施用有效量的如权利要求1至21中任一项的化合物或如权利要求22至25中任一项的药物组合物。
28.如权利要求26或27的方法,其中所述感染是由细菌感染、真菌感染、阿米巴感染、病毒感染或其组合引起的。
29.如权利要求26或27的方法,其中所述感染是由金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、镰刀菌、曲霉菌、白色念珠菌、耳念珠菌、弯孢属、流感嗜血杆菌、棘阿米巴角膜炎或其组合引起。
30.如权利要求26至29中任一项的方法,其中所述感染是眼部感染。
31.如权利要求26至29中任一项的方法,其中所述感染是耳部感染;其中所述感染存在于外耳(外耳炎)、中耳(中耳炎)或内耳(内耳炎)。
32.如权利要求26至29中任一项的方法,其中所述感染是指甲感染。
33.如权利要求26至29中任一项的方法,其中所述感染是慢性伤口。
34.如权利要求26至29中任一项的方法,其中所述感染引发牙周疾病。
35.如权利要求30的方法,其中所述眼部感染选自细菌性或病毒性结膜炎(红眼病)、角膜溃疡、角膜角膜炎、细菌性、真菌性、疱疹感染性角膜炎、眼内炎和睑缘炎。
36.一种在有需要的宿主中治疗皮肤病的方法,所述方法包括向宿主施用有效量的如权利要求1至21中任一项的化合物。
37.如权利要求36的方法,其中所述皮肤病选自寻常痤疮、囊性痤疮、湿疹、毛囊炎和皮肤感染。
38.如权利要求37的方法,其中所述皮肤病是寻常痤疮。
39.如权利要求37的方法,其中所述皮肤病选自湿疹、疱疹湿疹、牛痘湿疹或柯萨奇湿疹。
40.如权利要求37的方法,其中所述皮肤病是囊性痤疮。
41.如权利要求37的方法,其中所述皮肤病是皮肤感染。
42.如权利要求36至41中任一项的方法,其中所述皮肤病由选自革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌或病毒的病原体引起。
43.如权利要求36至41中任一项的方法,其中所述皮肤病由选自痤疮丙酸杆菌、表皮葡萄球菌、葡萄球菌如金黄色葡萄球菌或链球菌的病原体引起。
44.如权利要求42的方法,其中所述病毒选自单纯疱疹病毒和传染性软疣病毒。
45.如权利要求36的方法,其中所述皮肤病是由金黄色葡萄球菌引起的皮肤感染。
46.如权利要求26至45中任一项的方法,其中所述宿主是人类。
47.如权利要求26至45中任一项的方法,其中所述宿主是哺乳动物。
48.如权利要求26至45中任一项的方法,其中所述宿主是狗、猫、兔、马、猪或牛。
49.一种在有需要的宿主中治疗感染的抗微生物组合物,其包括有效量的如权利要求1至21中任一项的化合物与以下中的一种或多种的组合:甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷,任选地添加另一种药学上可接受的赋形剂。
50.如权利要求49的抗微生物组合物,其中所述感染是眼部感染。
51.如权利要求49的抗微生物组合物,其中所述感染是选自外耳(外耳炎)感染、中耳(中耳炎)感染或内耳(内耳炎)感染的耳部感染。
52.如权利要求49的抗微生物组合物,其中所述感染是指甲感染。
53.如权利要求49的抗微生物组合物,其中所述感染是慢性伤口。
54.如权利要求49的抗微生物组合物,其中所述感染引发牙周疾病。
55.如权利要求50的抗微生物组合物,其中所述眼部感染选自细菌性或病毒性结膜炎(红眼病)、角膜溃疡、角膜角膜炎、细菌性、真菌性、疱疹感染性角膜炎、眼内炎和睑缘炎。
56.如权利要求49的抗微生物组合物,其中所述感染引发皮肤病。
57.如权利要求56的抗微生物组合物,其中所述皮肤病选自寻常痤疮、囊性痤疮、湿疹、毛囊炎和皮肤感染。
58.如权利要求57的抗微生物组合物,其中所述皮肤病是寻常痤疮。
59.如权利要求56的抗微生物组合物,其中所述皮肤病选自湿疹、疱疹湿疹、牛痘湿疹或柯萨奇湿疹。
60.如权利要求57的抗微生物组合物,其中所述皮肤病是囊性痤疮。
61.如权利要求57的抗微生物组合物,其中所述皮肤病是皮肤感染。
62.如权利要求56的抗微生物组合物,其中所述皮肤病是慢性伤口。
63.如权利要求56至62中任一项的抗微生物组合物,其中所述皮肤病由革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌或病毒,或其组合引起。
64.如权利要求56至62中任一项的抗微生物组合物,其中所述皮肤病由痤疮丙酸杆菌、表皮葡萄球菌、葡萄球菌如金黄色葡萄球菌或链球菌,或其组合引起。
65.如权利要求63的抗微生物组合物,其中所述病毒包括单纯疱疹病毒,或传染性软疣病毒。
66.如权利要求61的抗微生物组合物,其中所述皮肤感染由金黄色葡萄球菌引起。
67.如权利要求49的抗微生物组合物,其中所述感染是由于生物膜形成。
68.如权利要求49至67中任一项的抗微生物组合物,其中所述抗微生物组合物为喷雾、乳膏、凝胶、泡沫、干粉、擦拭剂、糊剂、固体、透皮贴剂、皮肤用溶液、皮下贴剂、眼用溶液或混悬液的形式。
69.如权利要求49至68中任一项的抗微生物组合物,其中所述抗微生物组合物被添加到聚合材料中。
70.如权利要求69的抗微生物组合物,其中所述聚合材料选自热塑性聚合物、热固性聚合物、生物可降解聚合物、改性聚合物、交联聚合物、用于控制递送的聚合物、水凝胶、水胶体、液体形成聚合物、凝胶形成聚合物、有机硅基聚合物材料、成膜聚合物、粘合剂聚合物、共聚物、医用聚合物及其混合物。
71.如权利要求70的抗微生物组合物,其中所述聚合物是水凝胶。
72.如权利要求70的抗微生物组合物,其中所述聚合物是凝胶形成聚合物。
73.如权利要求70的抗微生物组合物,其中所述聚合物是成膜聚合物。
74.如权利要求70的抗微生物组合物,其中所述聚合物是水胶体。
75.如权利要求70的抗微生物组合物,其中所述聚合物是有机硅基聚合物材料。
76.如权利要求70的抗微生物组合物,其中所述聚合物是粘合剂。
77.如权利要求70至76中任一项的抗微生物组合物,其中所述聚合物为改性聚合物、共聚物或其混合物。
78.如权利要求70至77中任一项的抗微生物组合物,其中所述聚合物是生物可降解聚合物。
79.如权利要求70至78中任一项的抗微生物组合物,其中所述聚合物是可溶性聚合物。
80.如权利要求70至79中任一项的抗微生物组合物,其包括一种或多种额外的添加剂。
81.如权利要求80的抗微生物组合物,其中所述额外的添加剂包括表面活性剂、缓冲剂、酶、组织生长促进剂、防腐剂、抗氧化剂、收敛剂、外用载体或药学上可接受的载体。
82.如权利要求1至21的化合物,其中所述化合物应用于表面,其中所述表面选自医疗器械、医疗器械覆盖物、起搏器、隐形眼镜、假牙、假肢装置、心脏瓣膜、心脏接头;生物材料、可植入装置、非植入装置、伤口护理材料、个人防护材料、手套、面罩、手术服或病号服、布料、片材、海绵、织造或非织造材料、眼用插入物、眼膜、短期伤口填塞物、用于导管的亲水涂层、导管导线和血管栓塞剂。
83.一种治疗宿主中的感染的方法,包括a)将如权利要求49或69至81中任一项的抗微生物组合物施用于敷料中,至宿主感染部位;其中所述敷料将一种或多种如权利要求1至21的化合物释放到感染部位,并且b)用所述敷料覆盖伤口、感染或暴露的皮肤。
84.如权利要求83的方法,其中所述敷料为喷雾、乳膏、凝胶、泡沫、膜、干粉、擦拭剂、糊剂、固体、悬浮液、溶液或固体材料的形式。
85.如权利要求83或84的方法,其中所述敷料包括选自聚合物材料的材料,所述聚合物材料包括热塑性聚合物、热固性聚合物、生物可降解聚合物、改性聚合物、交联聚合物、用于控制递送的聚合物、水凝胶、水胶体、液体形成聚合物、凝胶形成聚合物、有机硅基聚合物材料、成膜聚合物、粘合剂聚合物、共聚物、医用聚合物、织物材料、非粘附性敷料材料和亲水性纤维或其组合。
86.如权利要求85的方法,其中所述敷料是成膜聚合物。
87.如权利要求85的方法,其中所述敷料是粘合剂聚合物。
88.如权利要求85的方法,其中所述敷料是凝胶形成聚合物。
89.如权利要求85的方法,其中所述敷料是有机硅基聚合物或材料。
90.如权利要求85的方法,其中所述敷料是水凝胶。
91.如权利要求85的方法,其中所述敷料是水胶体。
92.如权利要求83至91中任一项的方法,其中所述敷料为改性聚合物、共聚物或其混合物。
93.如权利要求83至92中任一项的方法,其中所述敷料是生物可降解聚合物。
94.如权利要求83至93中任一项的方法,其中所述敷料是可溶性聚合物。
95.如权利要求83至94中任一项的方法,其包括一种或多种额外的添加剂,所述额外的添加剂包括渗透促进剂、组织粘附剂、非粘附剂或增塑剂。
96.如权利要求83至95中任一项的方法,其中所述敷料包括复合材料。
97.如权利要求83的方法,其中所述敷料是织物材料。
98.如权利要求97的方法,其中所述织物材料包括天然纤维、合成纤维、纤维素、织造或非织造织物材料或其混合物。
99.如权利要求83的方法,其中所述感染是由革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌、病毒、阿米巴、或它们的感染性种类的组合、或生物膜形成引起的。
100.如权利要求83的方法,其中所述感染是慢性伤口。
101.如权利要求83的方法,其中所述感染是由于生物膜形成。
102.如权利要求83的方法,其中所述敷料用于覆盖伤口或暴露的皮肤。
103.如权利要求102的方法,其中所述伤口是或是由感染、烧伤、暴露的皮肤、开放性伤口、皮肤撕裂伤、擦伤、穿刺、撕脱、结痂、手术伤口、脓肿、皮肤撕裂、皮肤溃疡或损伤、受损组织、咬伤、与湿气相关皮肤损伤、足部溃疡、坏死、受损的皮肤移植物或皮瓣、急性伤口、慢性伤口、外伤、糖尿病、压疮、静脉性溃疡、动脉伤口、神经性溃疡、糖尿病性溃疡、下肢溃疡、皮肤撕裂、湿气相关皮肤损伤(MASD)和其他皮肤暴露相关的损伤引发的。
104.如下式的化合物:
Figure FDA0003701335610000211
Figure FDA0003701335610000221
Figure FDA0003701335610000231
Figure FDA0003701335610000241
Figure FDA0003701335610000251
Figure FDA0003701335610000261
Figure FDA0003701335610000271
Figure FDA0003701335610000281
Figure FDA0003701335610000291
Figure FDA0003701335610000301
Figure FDA0003701335610000311
其中:
a为1、2、3、4、5、6、7或8;
y为0、1、2、3或4;
p和q在每次出现时独立地选自1、2、3和4;
R1在每次出现时独立地选自C6-C22烷基(且可为C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)、C6-C22烯基(且可为C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)和C6-C22烷酰基(且可为C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22);
每个R21独立地选自C1-C22烷基(且可为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)、C2-C22烯基(且可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)、C2-C22烷酰基(且可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)和-烷基-芳基;其中每个R21任选地被1、2或3个独立地选自C1-C6烷基、卤素和
Figure FDA0003701335610000321
的取代基取代;
R22、R23和R24在每次出现时独立地选自:
Figure FDA0003701335610000322
R25在每次出现时独立地选自R22、R17和C2-C10链烷酸(其可为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10);且其中所述酸任选地是二酸或其盐;
R31选自C6-C22烷基(且可为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)、C6-C22烯基(且可为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)、C6-C22炔基(且可为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22)和C6-C22烯基炔基(且可为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22);
每个R32独立地选自氢、
Figure FDA0003701335610000331
Figure FDA0003701335610000332
R33在每次出现时独立地选自羟基、氢、C1-C6烷基和卤素;
R34和R35在每次出现时独立地选自
Figure FDA0003701335610000333
R22和R17
每个R36独立地选自氢、
Figure FDA0003701335610000334
Figure FDA0003701335610000335
X1在每次出现时独立地选自NR17、CH2、CHOH和C(O);
X2在每次出现时独立地选自C1-C3烷基和C1-C3羟烷基;
X3在每次出现时独立地选自羟基、NO2、N(R7)2、CH2OR7、CON(R7)2、COOR7、C(O)R7、C1-C12链烷酸、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基和芳基;
X4在每次出现时独立地选自X3
X5选自杂环、环烷基、烷基、芳基、杂芳基、烯基、卤代烷基和炔基;
R6独立地选自氢、烷基、芳基、环烷基和杂环基;其中所述烷基、芳基、环烷基和杂环基中每一个任选地包括选自C1-C6烷基、羟基、氯、溴、碘、氟、N(R7)2、COOR7、C(O)R7、CH2OR7、CON(R7)2和NO2的取代基基团;
R7在每次出现时独立地选自氢、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基;
R8、R9、R10、R11、R12和R13在每次出现时独立地选自氢、卤素、羟基、N(R7)2、CH2OR7、CON(R7)2、COOR7、C(O)R7、C1-C8烷基、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基和芳基;
R17在每次出现时独立地选自氢、C1-C8羟烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷酰基、杂环基、杂芳基、杂环烷基和芳基;
X-为阴离子,例如,氯离子、氟离子、碘离子、溴离子、氢氧根、亚氯酸根、氯酸根、甲酸根、乙酸根、乳酸根、苯甲酸根或水杨酸根阴离子;以及
B+为阳离子,例如,铵、钾或钠,
o为1或2;
n在每次出现时独立地选自0、1和2;
m在每次出现时独立地选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20;
m’为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22;
Q为–CR104R104–;
R101和R102均为氢;
在一个替代实施方案中,R101和R102在每次出现时独立地选自氢和乙基;
R103在每次出现时独立地选自:
Figure FDA0003701335610000351
每个R104在每次出现时独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、卤素和卤代烷基;
R105为氢或–CH2CH2OH;
R106在每次出现时独立地选自氢、羟基和C1-C6烷氧基;
R107和R108在每次出现时独立地选自C1-C6烷基;
RA
Figure FDA0003701335610000352
A在每次出现时独立地选自:
Figure FDA0003701335610000361
并且
p’为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;
q’、r和s在每次出现时独立地选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;
X选自
Figure FDA0003701335610000362
M选自氢、钠、钾、铯或锂;
t为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;
Z在每次出现时独立地选自:
Figure FDA0003701335610000363
L在每次出现时独立地选自:
Figure FDA0003701335610000371
R124和R125在每次出现时独立地选自氢、乙基、
Figure FDA0003701335610000372
T为一价封端基团,其可任选地衍生自固化剂;所述固化剂可以是药学上可接受的任何化合物;并且
X-为阴离子,其中当X-是带一个以上负电荷的阴离子时,电荷化学计量应被其他阳离子平衡。
105.一种化合物,其由式A的季铵化合物与一种或多种式B、C、D、E、F、G、H、J、K、L或M的化合物反应形成;
Figure FDA0003701335610000381
其中:
Q为–CR104R104–;
X选自
Figure FDA0003701335610000391
M选自氢、钠、钾、铯或锂;
m在每次出现时独立地选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20;
m’为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22;
n在每次出现时独立地选自0、1和2;
o为1或2;
R104在每次出现时独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、卤素和卤代烷基;
R106在每次出现时独立地选自氢、羟基和C1-C6烷氧基;
R107和R108在每次出现时独立地选自C1-C6烷基;
每个R109在每次出现时独立地选自卤素、羟基和烷氧基;
X-为阴离子,其中当X-是带一个以上负电荷的阴离子时,电荷化学计量应被其他阳离子平衡。
106.一种药物组合物,其包括如权利要求104或105的化合物和任选的药学上可接受的载体。
107.如权利要求104或105的化合物或如权利要求106的药物组合物,其用于治疗宿主中的感染,其中所述感染为眼部、耳部、皮肤或指甲的。
108.一种在有需要的宿主中治疗局部感染的方法,所述治疗包括向有需要的宿主施用有效量的如权利要求104或105的化合物。
109.一种用于治疗局部感染的治疗用途的药物的制备方法,其中所述治疗包括向有需要的宿主施用有效量的如权利要求104或105的化合物。
110.一种治疗宿主皮肤病的方法,其中所述治疗包括向有需要的宿主施用有效量的如权利要求104或105的化合物。
111.一种用于皮肤病的治疗的药物的制备方法,其中所述治疗包括向有需要的宿主施用有效量的如权利要求104或105的化合物。
112.一种在有需要的宿主中用于治疗感染的抗微生物组合物,其包括有效量的如权利要求104或105的化合物与以下中的一种或多种的组合:甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷,任选地添加另一种药学上可接受的赋形剂。
113.一种在有需要的宿主中治疗感染的方法,其包括a)将如权利要求112的抗微生物组合物施用于敷料中,至宿主感染部位;其中所述敷料将一种或多种如权利要求104或105的化合物释放到所述宿主的感染部位中,并且b)用所述敷料覆盖伤口、感染或暴露的皮肤。
114.一种由如权利要求104或105的化合物和一种或多种选自甘油、甘油-环氧丙烷共聚物、丙酮缩甘油、缩水甘油或环氧氯丙烷的化合物形成的产品在制备用于治疗细菌、真菌、病毒感染或其种类组合的药物中的用途。
115.一种表面消毒的方法,其包括将权利要求1-21、104或105中任一项的化合物或其混合物施用于所述表面。
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