CZ301805B6

CZ301805B6 - Zpusob antibiotického povlékání teles se vzájemne propojenými mikrodutinami

Info

Publication number: CZ301805B6
Application number: CZ20022321A
Authority: CZ
Inventors: Vogt@Sebastian; Schnabelrauch@Matthias; Kühn@Klaus-Dieter
Original assignee: Heraeus Kulzer Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2010-06-30
Also published as: NO20024103D0; CA2396151C; GEP20043332B; US20030049324A1; EE200200492A; ES2301595T3; JP2003070899A; CN1406638A; US7358232B2; RU2236871C2; SK9952002A3; AU2002300639B2; IL150998A; YU52002A; DE50211948D1; PL355777A1; BG106880A; HUP0202915A3; PT1287819E; JP4041367B2

Abstract

Rešení se týká zpusobu pro antibiotickou úpravu teles se vzájemne propojenými mikrodutinami, jakož i takto povlecených teles a jejich použití. Zpusob podle rešení spocívá v tom, že se do mikrodutin nekovových teles vnese vodný roztok 1, který obsahuje nejméne jednu ve vode lehce rozpustnou antibiotickou komponentu ze skupin aminoglykosidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik, linkosamidových antibiotik a 4-chinolonových antibiotik, a vodný roztok 2, který obsahuje nejméne jednu ve vode rozpustnou amfifilní komponentu ze skupin alkylsulfátu, alkylsulfonátu, alkylarylsulfátu, dialkylarylsulfátu, alkylarylsulfonátu, dialkylarylsulfonátu, cykloalkylsulfátu, cykloalkylsulfonátu, alkylcykloalkylsulfátu, pricemž mezi vnesením roztoku 1 a 2 se vyparením a/nebo odparením v podstate odstraní voda a pricemž se z komponent roztoku 1 a 2 v mikrodutinách vytvorí ve vode málo rozpustný precipitát.

Description

Způsob antibiotického povlékání těles se vzájemně propojenými mikrodutinami

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu antibiotického povlékání těles se vzájemně propojenými mikrodutinami zpracováním pomocí dvousložkového systému.

to Dosavadní stav techniky

Defekty kostí jsou v humánní a veterinární medicíně poměrně Časté a bývají způsobeny zejména kostními pištěly, zlomeninami a tu mory. U otevřených zlomenin jsou navíc zhusta zaznamenávány infekce kostní tkáně. Ošetřování kostních defektů se může provádět vyplňováním vhodnými implantáty. V posledních letech vzbudily zájem zejména porézní implantáty, které na základě svého chemického složení a své porózity vykazují osteokonduktivní účinek a příznivě ovlivňují vrůstání okolní kostní tkáně. Ošetřování kostních defektů je problematické vždy tehdy, když navíc jde o mikrobiální infekce kostní tkáně. Infekce kostní tkáně mohou být potírány systémovou nebo lokální aplikací vhodného antibiotika. Systémová aplikace antibiotika je problematická vzhledem k někdy ne nepodstatné toxicitě antibiotika. Naproti tomu lokální aplikace přímo uvnitř nebo na infikované tkáni poskytuje tu výhodu, že mohou být dosaženy vysoké lokální koncentrace antibiotika a zabrání se tak škodlivým koncentracím antibiotika v ostatním organizmu. Těmito vysokými koncentracemi antibiotik v místě bakteriální infekce je možné téměř úplné usmrcení mikroorganizmů, takže bakteriální infekce mohou být léčeny velice účinně. Je zvláště výhodné, když se v místě bakteriálních infekcí udržuje účinná koncentrace antibiotika po dobu více dnů až týdnů, aby antibiotikum mohlo vniknout co nejhlouběji do infikované tkáně a byly tak zničeny i těžko dostupné zárodky. Bakteriální infekce měkkých tkání se v humánní a veterinární medicíně vyskytují rovněž často. Proto je lokální ošetřování antibiotiky pro léčení těchto infekcí rovněž zajímavé.

Pro výrobu depotnícb preparátů a antibioticky účinných implantátů doznaly až dosud relativně malou pozornost soli ve vodě málo rozpustných aminoglykosidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik a linkosamidových antibiotik. Syntéza málo rozpustných solí resp. chelátů antibiotik tetracyklinového typu patří již po desetiletí k obecným znalostem. Tak Folch-Vaquez popisuje přípravu tetracyklin-dodecylsulfátu reakcí tetracyklin-hydrochloridu s dodecylsulfátem sodným ve vodě (Folch-Vaquez C.: Tetracycline lauryl sulfáte, ES 3 309 402, 8.2.1966; Folch-Vaquez C.: Tetracycline derivatives, NL 6609490,9.1.1967).

U aminoglykosidových antibiotik je rovněž principielně známa řada málo rozpustných solí. Tak byla u gentamycinu popsána příprava málo rozpustných solí na bázi vysokých mastných kyselin a arylalkylkarboxylových kyselin, alkylsulfátů a alkylsulfonátú (Luedemann G.M., Weinstein M.J.: Gentamycin and method of production, US 3 091 572, 16. 7. 1962). Příkladem pro to jsou soli gentamycinu a kyseliny laurové, kyseliny stearové, kyseliny palmitové, kyseliny olejové, kyseliny fenylmáselné, kyseliny naftalen-l-karboxylové. Syntézy dodecylsulfátů ve vodném resp. vodně-methanolickém roztoku jsou popsány od Jurado Solera a spoi. (Jurado Soler A., Ortiz Hemandez J.A., Ciuro Bertran: Neue Gentamicinderivate, Verfahren zuř Herstellung derselben und diese enthaltende antibiotisch wirksame Zusammensetzung, DE 24 46 640, 30.9.1974). Tyto soli se však Často prokázaly jako nevýhodné, protože představují voskovité, hydrofobní substance, které brání gatenickému použití. Dále byly soli mastných kyselin a alifatic50 ké sulfáty gentamycinu a etamycinu syntetizovány z volné báze resp. Z jejich solí ve vodě při 50 až 80 °C (Voege H., Stadler P., Zeiler H.J., Samaan S., Metzger K.G.: Schwerlosliche Salze von Aminoglykosiden sowie diese enthaltende Formulierungen mit verzogerter Wirkstoff-Freigabe, DE 32 48 328, 28. 12.1982). Tyto soli antibiotik a mastných kyselin mají být vhodné jako injekční preparáty. Novější vývoj představují těžko rozpustné flavonoid-fosfáty amínoglykosidů.

(Wahlig H., Díngeldein E., Kirchlechner R., Orth D., Rogalski W.: Flavonoid phosphate salts of aminoglycoside antibiotics, US 4 617 293, 13. 10. 1986). Popisovány jsou soli monoesterů fosforečné kyseliny od derivátů hydroxyflavanů, hydroxyflavenů, hydroxyflavanonů, hydroxyflavonů a hydroxyflavilia. Preferovány při tom jsou zejména deriváty flavanonů a flavonů. Tyto těžko rozpustné soli se mají používat jako depotní preparáty. Tak jsou tyto soli například vnášeny do kolagenového rouna (Wahlig H., Dingeldein E., Braun D.: Medicinally useful, shaped mass of collagen resorbable in the body, US 4 291 013, 22, 9. 1981). Dále byly těmito těžko rozpustnými solemi gentamycinu, gentamycincrobefatem, impregnovány umělé srdeční chlopně [Cimbollek M., Nies B., Wenz R., Kreuter J.: Antibíotic-impregnated heart valve rings for treatment and prophylaxis of bacterial endocarditis. Antimicrob. Agents Chemother. 40(6), 1 432-1 437 io (1966)].

Vytváření jednoduchých depotů antibiotika/antibiotik v systémech pórů porézních těles napouštěním porézních těles vodnými roztoky antibiotik patří k obecně známým poznatkům (Reiner R, KipingW., DóringH., KósterK., HeideH.: Implantierbares Pharmaka-Depot, DE 28 07 132,

20. 2. 1978). Přitom může být dosaženo zpožďované uvolňování účinné látky ve vodě lehce rozpustných antibiotik adsorpčními nebo difuzními pochody, které závisí na použitém materiálu, objemu pórů a pórozitě.

Vedle toho je také možné rozpustit ve vodě málo rozpustné soli antibiotik ve vhodných organic20 kých rozpouštědlech a těmito roztoky tvarovky napustit. V tvarovkách tím vznikají depoty, které vykazují zpožďované uvolňování účinné látky. Příkladem pro to je Cimbollkem a Niesem popsaná metoda pro rozpouštění ve vodě málo rozpustné soli gentamycinu a její použití k potahování (Cimbollek M., Nies B.: Solvent for sparingly soluble gentamicin salt, US 5 679 646,4. 5. 1994). Tato sůl gentamycinu na bázi 3-p-methoxybenzyliden-6-hydroxy-4'-methoxyflavanon-6-fos25 fátu musí však být před povlékáním syntetizovaná. Kurtz popisuje velmi zajímavou variantu, při které ve vodě málo rozpustné soli antibiotik jsou in šitu na savé podložce vytvořeny jako obvazový materiál po sobě následujícím napouštěním s roztokem zásadité soli gentamycinu resp. soli polymycinu a kyselé soli penicilinu resp. cefalosporinu za vysrážení (Kurtz L.D.: Wasserunloslíche biocide Antibiotíkasalze, DE 23 01 633, 13.11.1973). Penicilinové resp. cefalo30 sporinové zbytky tvoří aniontovou komponentu solí a aminoglukosidové zbytky komponentu kationtovou.

Tento zajímavý koncept nebyl později znovu využit a nebyl také zkoušen zda je vhodný pro ostatní, ve vodě málo rozpustné soli aminoglykosidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik, linkosamidových antibiotik a 4-chinolonových antibiotik. Až dosud nejsou známy žádné podobné způsoby impregnace pro získání antibiotických depotů v porézních tělesech s využitím artionických zbytků ze skupin organických sulfátů a sulfonátů.

Dosud rovněž nedoznaly žádnou pozornost vlastnosti vytváření vrstev z ve vodě málo rozpust40 ných solí antibiotik na bázi organických sulfátů a sulfonátů.

Souhrnně může být konstatováno, že doposud nejsou známy žádné způsoby, při kterých jsou na povrch vzájemně propojených mikrodutin nanášeny antibiotické povlaky, které tvoří ve vodě málo rozpustné soli aminoglykosidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik, linkosamido45 vých antibiotik a 4-chinolonových antibiotik, a které jsou syntetizovány přímo v míkrodutinách, když se vychází z ve vodě rozpustných solí antibiotik a ve vodě rozpustných organických alky 1sulfátů anebo alkylsulfonátů.

Podstata vynálezu

Základem předkládaného vynálezu je úkol vyvinout nekomplikovaný, nákladově příznivý výrobní způsob pro antibiotické povlékání těles se vzájemně propojenými mikrodutinami. Tato antibioticky vybavená tělesa se vzájemně propojenými mikrodutinami mají nalézat použití jako implan55 táty v humánní i veterinární medicíně pro ošetřování kostních defektů a případně ošetřování defektů měkkých tkání. Přitom se usiluje o kontinuální uvolňování antibiotika z antibíotického povlaku nalézajícího se na vnitřní ploše vzájemně propojených mikrodutin po dobu více dnů až více týdnů, aby mohla být účinně zabráněno, nebo aby byla potřena mikrobiální infekce v oblasti ošetřovaného defektu kosti nebo defektu měkké tkáně.

Úkolem je získat jednoduchým způsobem, antibiotické povlaky, které umožňují uvolňování antibiotika po dobu více dnů, za vyvarování se toxických rozpouštědel a při zřeknutí se polymemích pojiv. Dále je snaha poskytnout vhodný způsob pro více typů antibiotik. Přitom je výhodou, když antibiotický povlak na vnitřním povrchu těles se vzájemně propojenými mikrodutinami dobře i o ulpívá a nehrozí nebezpečí, že budou vzájemně propojené mikrodutiny ucpány.

Úkol je popsán a řešen význaky nezávislých patentových nároků. Výhodná přizpůsobení provedení jsou uvedena ve vedlejších nárocích.

Základem vynálezu je překvapující nález, že se dobře ulpívající, antibiotické povlaky se zpožďovaným uvolňováním účinné látky tvoří v mikrodutinách těles se vzájemně propojenými mikrodutinami, když se nejprve do mikrodutin vhodným způsobem např. ponořením, stříkáním nebo nakapáním vnese vodný roztok 1, který obsahuje nejméně jednu ve vodě lehce rozpustnou komponentu ze skupiny aminoglykosidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik, linkosamído20 vých antibiotik a 4—chinolonových antibiotik a následně, po vypaření nebo odpaření vody, vodný roztok 2, který obsahuje nejméně jednu ve vodě rozpustnou amfifilní komponentu ze skupin alkylsulfátů, alkylsulfonátů, alkylarylsulfátů, dialkylarylsulfátů, alkylaiylsulfonátů, dialkylarylsulfonátů, cykloalkylsulfátů, cykloalkylsulfonátů, alkylcykloalkylsulfátů.

Předmětem vynálezu je tedy způsob antibíotického povlékání nekovových těles se vzájemně propojenými mikrodutinami, jehož podstata spočívá v tom, že se do mikrodutin vnese vodný roztok 1, který obsahuje nejméně jednu ve vodě snadno rozpustnou antibiotickou komponentu ze skupin aminoglykosidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik, linkosamidových antibiotik, 4chinolonových antibiotik a chlorhexidinů, a vodný roztok 2, který obsahuje nejméně jednu ve vodě rozpustnou amfifilní komponentu ze skupin alkylsulfátů, alkylsulfonátů, alkylarylsulfátů, dialkylarylsulfátů, alkylarylsulfonátů, dialkylarylsulfonátů, cykloalkylsulfátů, cykloalkylsuífonátů a alkylcykloalkylsulfátů, přičemž mezi vnesením roztoků 1 a 2 se v podstatě odstraní voda a přičemž se z komponent roztoků 1 a 2 v mikrodutinách vytvoří povlak, který sestává z voskovitého plasticky tvarovatelného precipitátu málo rozpustného ve vodě.

Antibiotické povlaky se tvoří také, když se ponořením, stříkáním nebo nakapáním do mikrodutin nejprve vnese vodný roztok 2 a potom, po odstranění vody, vodný roztok 1.

Vzájemně propojené mikrodutiny v této souvislosti znamenají, že póry a také nepravidelně vyt40 vořené dutiny jsou spolu spojeny kanálky a neexistují oddělené jako v pěnové hmotě s uzavřenými buňkami. Preferovanými materiály jsou anorganické materiály jako porézní sklo nebo porézní keramika.

Smyslem vynálezu je, že u pevných těles v systémech se vzájemně propojenými mikrodutinami je ve vodě málo rozpustný precipitát jedné nebo více antibiotických substancí ze skupin aminoglykosidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik, linkosamidových antibiotik, 4-chinolonových antibiotik a chlorhexidinů syntetizován reciproční výměnou soli mezi nejméně jednou, ve vodě rozpustnou solí ze skupiny aminoglykosidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik, linkosamidových antibiotik, 4-chinolonových antibiotik a chlorhexidinů a nejméně jednou roz50 pustnou solí ze skupiny alkylsulfátů, alkylsulfonátů, alkylaiylsulfátů, dialkylarylsulfátů alkylarylsulfonátů, dialkylarylsulfonátů, cykloalkylsulfátů, cykloalkylsulfonátů, alkylcykloalkylsulfátů a tvoří antibiotické povlaky, V mikrodutinách vzniklé antibiotické povlaky vykazují ve vodném prostředí zpožďované uvolňování účinné látky po dobu více dnů až týdnů. Zejména precipitáty alkylsulfátů a alkylsulfonátů antibiotik vypadávají z vodného roztoku při jejich syntéze vločko55 vité jako voskovité, nekrystalické substance, které při sušení ukazují určitý průběh a usazují se na

-3CZ 301805 B6 površích. Překvapivým způsobem dobře ulpívají na površích ze skla, keramiky a plastických hmot.

Smyslem vynálezu je také použití alkyl sulfátů, alkyl sulfonátů, alky laryl sulfátů, dialkylary lsulfátů alky laryl sulfonátů, dialkylarylsulfonátů, cykloalkylsulfátů, cykloalkylsulfonátů a alkylcykloalkylsulfátů v kyselé formě namísto formy soli.

Zvláštní výhodu způsobu podle vynálezu je třeba vidět v tom, že ve vodě málo rozpustné antibiotické precipitáty vznikají ve vzájemně propojených mikrodutinách teprve za podmínek in šitu a nemusí být syntetizovány předem. Postupem se dá realizovat co do nákladů velice příznivé, jednoduché povlékání vnitřních ploch porézních těles různého látkového složení antibiotiky. Ve vodě málo rozpustné precipitáty lpí na povrchu pórů ajsou v mikrodutinách mechanicky chráněny. Tím je možno zříci se dodatečných polymemích pojiv pro mechanickou stabilizaci povlaku, Takto, po rozpuštění ve vodě málo rozpustných precipitátů, nezůstávají v mikrodutinách žádné nežádoucí pomocné látky. Způsob je zvláště vhodný také k vytvoření antibiotických povlaků v mikroporézních pórovitých systémech.

Jako antibiotická komponenta má ve vodném roztoku 1 podle vynálezu ze skupiny amidoglykosidových antibiotik přednost allomycin, amicetin, amikacin, apramycin, bekanamycin, betamy20 cin, butirosin, destomycin, dibekacin, dihydrostreptomycin, flambamycin, fortimycin A, fortimycin B, framycetin, gentamycin, hikizimycin, homomycin, hybrimycin, hygromycin B, kanamycin, kasuhamycin, lividomycin, minosaminoycin, neomycin, netilmicin, paromomycin, parvulomycin, puromycin A, ribostamycin, rimocidin, ristosamin, ristomycin, sagamycin, sisomicin, sorbistin, spectinomycin, streptomycin, tobramycin, tunicamycin, verdamycin.

Ze skupiny linkosamidových antibiotik má jako antibiotická komponenta ve vodném roztoku 1 přednost klindamycin a linkomycin.

Tetracyklin, chlortetracyklin, oxytetracyklin, demethylchlortetracyklin, methacyklin, doxycyklin, rolitetracyklin a minocyklin jsou jako antibiotická komponenta ve vodném roztoku 1 preferovány ze skupiny tetracyklinových antibiotik.

Ze skupiny 4—chinolonových antibiotik jsou jako antibiotická komponenta ve vodném roztoku 1 preferovány ciprofloxacin, moxifloxacin a enfloxacin.

Ze skupiny chlorhexidinů jsou jako antibiotická komponenta ve vodném roztoku 1 preferovány chlorhexidin-dichlorid, chlorhexidin-d i acetát a chlorhexidindiglukonát.

Ve vodném roztoku 1 se preferuje 0,1 až 60 procent hmotnostních ve vodě snadno rozpustné antibiotické komponenty ze skupin aminoglykosidových antibiotik, linkosamidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik, 4-chinolonových antibiotik a chlorhexidinů.

Ve vodném roztoku 2 je preferováno 0,1 až 60 procent hmotnostních ve vodě rozpustné amfifdní komponenty ze skupin alkylsulfátů, alky lsutfonátů, alkylary lsulfátů, dialkylary lsulfátů, alky laryl45 sulfonátů, dialkylarylsulfonátů, cykloalkylsulfátů, cykloalkylsulfonátů a alkylcykloalkylsulfátů.

Poměr látkových množství ve vodě snadno rozpustné antibiotické komponenty vodného roztoku 1 k látkovému množství ve vodě rozpustné amfifilní komponenty vodného roztoku 2 obnáší vhodně 1:1 až 6:1.

Ve vodném roztoku 1 je antibiotická komponenta výhodně v protonisované formě soli, přičemž jako protiionty jsou preferovány chloridové ionty, bromidové ionty, hydrogensíranové ionty, síranové ionty, dihydrogenfosforečnanové ionty, hydrogenfosforečnanové ionty, fosforečnanové ionty, acetátové ionty, sukcinátové ionty a laktátové ionty.

-4CZ 301805 B6

Ke vnesení vodných roztoků 1 a 2 se s výhodou využívá kapilárního působení, tj. může například probíhat úplným nebo částečným ponořením, stříkáním, nakapáním nebo naléváním.

V případě gentamycinu se vhodně děje nejprve vnesení vodného roztoku například gentamycin5 sulfátu do mikrodutin ponořením, nebo stříkáním, nebo nakapáním, potom následuje sušení pro odstranění vody z pórů, následované vnesením vodného roztoku dodecylsulfátu sodného a/nebo vodného roztoku dodecylsulfonátu sodného ponořením, nebo stříkáním, nebo nakapáním.

V případě ciprofloxacinu dochází nejprve k vnesení vodného roztoku ciprofloxacin-hydrochlori10 du do pórů ponořením, nebo stříkáním, nebo nakapáním, na to k následujícímu sušení pro odstranění vody z pórů a pak následujícímu vnesení vodného roztoku dodecylbenzylsulfonátu sodného ponořením, nebo stříkáním, nebo nakapáním.

V případě tetracyklinů se postupuje výhodně na příklad tak, že proběhne vnesení vodného rozto15 ku tetracyklin-hydrochloridu a/nebo chlortetracyklin-hydrochloridu a/nebo minocyklin-hydrochloridu a/nebo doxycyklin-hydrochloridu do pórů ponořením, nebo stříkáním, nebo nakapáním, na to následuje sušení pro odstranění vody z pórů a potom následuje vnesení vodného roztoku dodecylsulfátu sodného a/nebo vodného roztoku dodecylsulfonátu sodného ponořením, nebo stříkáním, nebo nakapáním.

Účelně se postupuje tak, že po vnesení prvního roztoku se v podstatě úplně odstraní voda. To se může stát například sušením v proudu plynu, aplikací vakua nebo také s využitím tepla. Je možné sušit i vymrazováním a u citlivých antibioticky účinných látek může být vhodné. Způsobem sušení (teplota a volba tlaku) může být ovlivněna povaha antibiotického povlaku. Způsob sušení může být přizpůsoben k tělesům obsahujícím vlákna s navzájem propojenými mikrodutinamí jako jsou rouna, plsti nebo tkaniny.

Po vnesení prvního vodného roztoku do pórů může být voda částečně nebo úplně odstraněna za normálního tlaku nebo ve vakuu, při teplotách -20 až 120 °C.

Po vytvoření ve vodě málo rozpustných precipitátů mohou být tvarovky sušeny za normálního tlaku nebo ve vakuu, při teplotách -20 až 120 °C. Pod vakuem se rozumí běžný podtlak, který se k odstraňování vody obvykle používá.

Jako zvláště výhodné, ve vodě rozpustné amfifilní komponenty vodného roztoku 2 se prokázaly dodecylsulfát sodný, dodecylsulfonát sodný, tetradecylsulfát sodný, hexadecylsulfonát sodný, hexadecylsulfát sodný, dodecylsulfonát sodný, oktadecylsulfát sodný, oktadecylsulfonát sodný a dodecylbenzylsulfonát sodný.

Tělesa se vzájemně propojenými mikrodutinamí mohou být vytvořena z anorganických, organických resp. polymemích organických materiálů, anebo představují anorganicko-organické kompozity.

V prvním případě sestávají výhodně z hydroxyapatítu, trikalcium-fosfátu, uhličitanu vápenatého, síranu vápenatého, resorbovatelného skla, resorbovatelné sklokeramiky nebo ze směsi těchto materiálů.

V druhém případě jsou vytvořena např. z polymerů, buď na bázi L-mléčné kyseliny, a/nebo Dmléčné kyseliny a/nebo kyseliny glykolové a/nebo kyseliny 2-hydroxyethyl-oxymáselné, Tako50 vé polymemí systémy lze získat na příklad pod obchodním názvem Resomer® u firmy Boehringer.

Tělesa se vzájemně propojenými mikrodutinami mohou být vytvořena z kovu nebo kovových slitin, zejména titanu, titanových slitin a ušlechtilé oceli. Mezi kovovými tělesy se vzájemně pro55 pojenými mikrodutinami se rozumí zejména taková kovová tělesa, která na svém povrchu vyka-5CZ 301805 B6 zují mikrodutiny, které jsou navzájem spojeny a k tomu se počítají i kovová tělesa, jejichž povrch byl opískováním tak zdrsněn, že na kovovém povrchu vykazují otevřené, spolu spojené dutiny.

Podle vynálezu je dále možné, že tělesa se systémem vzájemně propojených mikrodutin mají formu roun, plstí, tkanin a pletenin.

Vedle toho je podle vynálezu možné, že antibiotické povlaky nevyplňují objemy vzájemně propojených mikrodutin úplně.

Pro zvýšení rozpustnosti může být výhodné přidávat k vodnému roztoku 1 nebo 2 jako ko-solvent organická, s vodou mísitelná rozpouštědla, jako methanol, ethanol, isopropylalkohol, N,Ndimethylformamid a/nebo dimethylsulfoxid.

Smyslem vynálezu je, že antibioticky povlečená tělesa se vzájemně propojenými póry jsou pou15 žívána jako implantáty.

Smyslem vynálezu je rovněž, že do těles se systémem vzájemně propojených mikrodutin je vnesen roztok 2 a po odstranění vody takto zpracovaná tělesa se systémem vzájemně propojených mikrodutin se použijí jako materiál pro implantáty, do kterých je roztok 1 vnesen teprve bezpro20 středně před implantací. Podle předtím provedeného antibiogramu je takto možné předem zvolit antibiotický povlak s nevhodnějším antibiotikem pro právě se vyskytující mikroorganizmy.

Právě tak je smyslem vynálezu to, že do těles se systémem vzájemně propojených mikrodutin je vnesen roztok 2, který obsahuje amfífilní komponentu ze skupin trialkylamoniových solí, dialkyl25 amoniových solí, dialkylarylamoniových solí, alkylarylamoniových solí, diarylamoníových solí a triarylamoniových solí a po odstranění vody takto zpracovaná tělesa se systémem vzájemně propojených mikrodutin jsou použita jako implantáty, do kterých je vodný roztok kyselého antibiotika, jež obsahuje karboxylové nebo sulfátové skupiny, vnesen teprve bezprostředně před implantací.

Následující příklady 1 až 8 slouží k objasnění vynálezu, aniž by jej omezovaly.

Příklady provedení vynálezu

Jako tvarovky se systémem vzájemně propojených pórů byla v příkladech 1 až 8 použita resorbovatelná fosfátová skla ve formě kvádrů s rozměry 20 x 20 x 10 mm. Měla 65 objemových procent celkové pórozity.

Obecný postup přípravy pro příklady 1 až 5:

až 100 mg gentamycin-sulfátu bylo rozpuštěno v 1 g dvakrát destilované vody (roztok 1). Odděleně bylo do roztoku uvedeno 50 až 100 mg dodecylsulfátu sodného (roztok 2). Do pórů fosfátových skel ve formě kvádrů byly nejdříve nakapány před tím připravené roztoky gentamy45 cin-sulfátu. Roztoky gentamycinsulfátu vzorkové tvarovky nasály. Potom byla voda nalézající se v pórech odstraněna sušením nad chloridem vápenatým, Poté byly do pórů vysušených fosfátových skel nakapány připravené vodné roztoky dodecylsulfátu sodného. Vysušení vzorkových tvarovek do konstantní hmotnosti proběhlo rovněž nad bezvodým chloridem vápenatým,

-6CZ 301805 B6

Tabulka 1

Složení roztoku 1 a roztoku 2 a navážky nepovlečených a povlečených vzorkových tvarovek 5 z příkladů 1 až 5

Příklad č.	Složení roztoku 1	Složení roztoku 2	Hmotnost vzorkové tvarovky před povlečením [mg]	Hmotnost vzorkové tvarovky po povlečení [mg]	Hmotnost povlaku [mg]
1	50 mg GS 1000 mg H₂O	50 mg SDS 1000 mg H₂O	3643	3734	91
2	50 mg GS 1000mgH₂0	100 mg SDS 1000 mg H₂O	4186	4323	137
3	50 mg GS 1000 mg H₂O	150 mg SDS 1000 mg H₂O	3244	3430	186
4	100 mg GS 1000 mg H₂O	100 mg SDS 1000 mg HzO	3384	3581	197
5	100 mg GS 1000 mg H₂0	200 mg SDS 1000 mg H₂O	3335	3615	280

GS: Gentamycin-sulfát (AK=628) SDS: Dodecylsulfát sodný

Uvolňování antibiotik ze vzorkových tvarovek v příkladech 1 až 5:

Tvarovky připravené v příkladech 1 až 5 byly nyní vloženy do 20 ml fyziologického roztoku kuchyňské soli a v něm byly při 37 °C po dobu 28 dnů uloženy. Odběr vzorků byl prováděn po 1,

2, 3, 6, 9, 13, 15, 21 a 28 dnech doby uložení. Po každém odebrání vzorku bylo médium pro uvolnění zcela nahrazeno médiem čerstvým. Stanovení hodnot antibiotik bylo provedeno agarovým difuzním testem za použití Bacillus subtilis ATCC 6633 jako testovacího zárodku. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2 a zřetelně ukazují, že povlečené vzorkové tvarovky kontinuálně uvolňují gentamycin po dobu 28 dnů. Po 28 dnech byly pokusy přerušeny. Povlečené tvarovky tak představují depotní formy gentamycinu, které odpovídají úkolu vynálezu a uvolňují gentamycin do okolního vodného prostředí po dobu Čtyř týdnů.

Tabulka 2

Výsledky mikrobiálního stanovení uvolňování gentamycinu z povlečených vzorkových tvarovek z příkladu 1 až 5 v závislosti na uložení vzorkových tvarovek ve fyziologickém roztoku kuchyňské soli při 37 °C

-7CZ 301805 B6

Uvolňování gentamycinu (kumulované, jako gentamycin-sulfát AK =628)
	[mg]
Příklad £.	Doba uvolňování [d]
	1	2	3	6	9	13	15	21	28

1	8,8	10,5	12,1	13,8	15,2	16,4	17,5	18,6	19,4
2	1,2	1,5	1,8	2,1	2,4	3,0	3,8	4,7	5,5
3	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,5	2,7	3,1
4	27,5	30,4	32,8	35,3	36,8	38,2	39,2	40,4	41,4
5	3,0	3,2	3,6	3.8	4,0	4,2	5,0	5,3	5,7

Obecný postup přípravy pro příklady 6 až 8:

Postup je analogický tomu, který byl použit v příkladech 1 až 5. Jen tu nyní byly před nakapáním na vzorkové tvarovky roztoky 2 zahřátý na 80 až 90 °C. Vyšetření uvolňování gentamycinu ze vzorkových tvarovek bylo provedeno stejným způsobem jako u příkladů 1 až 5.

io Tabulka 3

Složení roztoku 1 a roztoku 2 a navážky nepovlečených a povlečených vzorkových tvarovek z příkladů 6 až 8

Příklad č.	Složení roztoku 1	Složení roztoku 2	Hmotnost vzorkové tvarovky před povlečením [mg]	Hmotnost vzorkové tvarovky po povlečení [mg]	Hmotnost povlaku [mg]
6	50 mg GS 1000 mg H₂O	50 mg NDS 1000 mg H₂0	3945	4041	96
7	100 mg GS 1000 mg H₂O	100 mg NDS 1000 mg H₂O	4249	4447	198
8	50 mg GS 1000 mg H₂O	150 mg NDS 1000 mg HjO	3378	3575	197

GS: Gentamycin-sulfát (AK=628) NDS: Dodecylsulfonát sodný

Uvolňování antibiotik ze vzorkových tvarovek v příkladech 6 až 8:

Uvolňování antibiotik bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladech l až 5 a stanovení hodnot gentamycinu bylo provedeno analogickým způsobem za použití Baciílus subtilis ATCC 6633 jako testovacího zárodku. Výsledky pokusů o uvolňování jsou uvedeny v tabulce 4. Z těchto výsledků je zřejmé, že vzorkové tvarovky, povlečené vodným roztokem gentamycin25 sulfátu a vodným roztokem dodecylsulfonátů sodného, ukázaly rovněž zpožďované uvolňování

-8CZ 301805 B6 gentamycinu po dobu 28 dnů. Po 28 dnech byly pokusy o uvolňování přerušeny. Srovnání hmotnosti gentamycin-sulfátu nasazeného k antibiotíckému povlékání s hmotností gentamycinu uvolněného ukazuje, že se po 28 dnech v povlaku nalézá ne nepodstatný podíl gentamycinu. Příklad ě. 8 ukazuje zřetelně, že vysokým podílem dodecylsulfonátu v povlaku může být v prvním dni zřetelně sníženo uvolňování gentamycinu.

Tabulka 4 ío Výsledky mikrobiálního stanovení uvolňování gentamycinu z povlečených vzorkových tvarovek z příkladu 6 až 8 v závislosti na uložení vzorkových tvarovek ve fyziologickém roztoku kuchyňské soli při 37 °C

Uvolňování gentamycinu (kumulované, jako gentamycin-sulfát AK =628)
	[mg]
Příklad č.	Doba uvolňování [d]
	1	2	3	6	9	13	15	21	28

6	16,9	20,8	23,4	24,9	26,4	27,6	28,2	29,5	31,0
7	19,1	24,4	29,5	33,7	35,8	37,9	39,9	42,1	43,5
8	2,7	4,4	5,2	5,7	6,2	6,6	7,0	7,6	8,2

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob antibiotického povlékání nekovových těles se vzájemně propojenými mikrodutinami, vyznačený tím, že se do mikrodutin vnese vodný roztok 1, který obsahuje nejméně jednu ve vodě snadno rozpustnou antibiotickou komponentu ze skupin aminoglyko25 sidových antibiotik, tetracyklinových antibiotik, linkosamídových antibiotik, 4-chinolonových antibiotik a chlorhexidinů, a vodný roztok 2, který obsahuje nejméně jednu ve vodě rozpustnou amfifilní komponentu ze skupin alkylsulfátů, alkylsulfonátů, alkylarylsulfátů, dialkylarylsulfátů, alkylarylsulfonátů, dialkylarylsulfonátů, cykloalkylsulfátů, cykloalkylsulfonátů a alkylcykloalkylsulfátů, přičemž mezi vnesením roztoků 1 a 2 se v podstatě odstraní voda a přičemž se

30 z komponent roztoků 1 a 2 v mikrodutinách vytvoří povlak, který sestává z voskovitého plasticky tvarovatelného precipitátu máto rozpustného ve vodě.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že do mikrodutin se nejprve vnese vodný roztok 1 a následně, po odstranění vody, vodný roztok 2.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že do mikrodutin se nejprve vnese vodný roztok 2 a následně, po odstranění vody, vodný roztok 1.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že v roztoku 1 se použije nejméně jedna

40 antibiotická látka ze skupiny, kterou tvoří allomycin, amicetin, amikacin, apramycin, bekanamycin, betamycin, butirosin, destomycin, dibekacin, dihydrostreptomycin, flambamycin, fortimycin A, fortimycin B, framycetin, gentamycin, hikizimycin, homomycin, hybrimycin, hygromycin B,

-9CZ 301805 B6 kanamycin, kasuhamycin, lividomycin, minosaminoyctn, neomycin, netilmicin, paromomycin, parvulomycin, puromycin A, ribostamycin, rimocidin, ristosamin, ristomycín, sagamycin, sisomicin, sorbistin, spectinomycin, streptomycin, tobramycin, tunicamycin, verdamycin, klindamycin a linkomycin, tetracyklin, chlortetracyklín, oxytetracyklin, dimethylchlortetracyklin,
5 methacyklin, doxycyklin, rolitetracyklin, minocyklin, ciprofloxacin, enfloxacin, moxifloxacin, chlorhexÍdin-dihydrochlorid, chlorhexidin-diacetát a chlorhexidin-diglukonát.

5. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že ve vodě snadno rozpustná antibiotická komponenta je ve vodném roztoku 1 obsažena v množství od 0,1 do 60 procent hmotnostních.
6. Způsob podle některého z nároků laž5, vyznačený tím, že ve vodě rozpustná amfifilní komponenta je ve vodném roztoku 2 obsažena v množství od 0,1 do 60 procent hmotnostních.

15
7. Způsob podle některého z nároků lažó, vyznačený tím, že poměr látkového množství ve vodě snadno rozpustné komponenty vodného roztoku 1 k látkovému množství ve vodě rozpustné amfifilní komponenty vodného roztoku 2 činí od 1: l do 6:1.
8. Způsob podle některého z nároků laž7, vyznačený tím, že antibiotická kompo20 nentaje ve vodném roztoku 1 protonisovaná ve formě soli.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že jako protiionty se použijí chloridové ionty, bromidové ionty, hydrogensíranové ionty, síranové ionty, dihydrogenfosforečnanové ionty, hydrogenfosforečnanové ionty, fosforeěnanové ionty, acetátové ionty, sukcinátové ionty a laktá25 tové ionty.
10. Způsob podle některého z nároků laž9, vyznačený tím, že roztoky 1 a/nebo 2 se do mikrodutin vnášejí ponořením, stříkáním nebo nakapáním.

30
11. Způsob podle některého z nároků lažlO, vyznačený tím, že se vnesení vodného roztoku gentamycin-sulfátu do systému pórů provádí ponořením nebo stříkáním nebo nakapáním s následným sušením pro odstranění vody z mikrodutin a následujícím vnesením vodného roztoku dodecylsulfátu sodného a/nebo vodného roztoku dodecylsulfonátu sodného ponořením nebo stříkáním nebo nakapáním, nebo se vnesení vodného roztoku ciprofloxacin-hydrochloridu do

35 mikrodutin provádí ponořením nebo stříkáním nebo nakapáním $ následným sušením pro odstranění vody z mikrodutin a následujícím vnesením vodného roztoku dodecylbenzylsulfonátu sodného ponořením nebo stříkáním nebo nakapáním, nebo se vnesení vodného roztoku tetracyklinhydrochloridu a/nebo chlortetracyklin-hydrochloridu a/nebo minocyklin-hydrochloridu a/nebo doxycyklinhydrochloridu do mikrodutin provádí ponořením nebo stříkáním nebo nakapáním

40 s následným sušením pro odstranění vody z mikrodutin a následujícím vnesením vodného roztoku dodecylsulfátu sodného a/nebo vodného roztoku dodecylsulfonátu sodného ponořením nebo stříkáním nebo nakapáním.
12. Způsob podle některého z nároků lažll, vyznačený tím, že po vnesení prvního

45 vodného roztoku do mikrodutin se voda částečně nebo úplně odstraní sušením za normálního tlaku nebo ve vakuu při teplotách -20 až 120 °C.
13. Způsob podle některého z nároků 1 až 12, vyznačený tím, že po vytvoření ve vodě málo rozpustného precipitátu se tvarovky suší za normálního tlaku nebo ve vakuu při teplotách

50 -20 až 120 °C,
14. Způsob podle některého z nároků 1 až 13, vyznačený tím, že jako ve vodě rozpustná amfifilní komponenta vodného roztoku 2 se použije nejméně jedna látka ze skupiny, kterou tvoří dodecylsulfát sodný, dodecylsulfonát sodný, tetradecylsulfát sodný, tetradodecyl-10CZ 301805 B6 sulfonát sodný, hexadecylsulfát sodný, hexadecylsulfonát sodný, oktadecylsulfát sodný, oktadecylsulfonát sodný a dodecylbenzylsulfonát sodný.
15. Způsob podle některého z nároků 1 až 14, vyznačený tím, že mikrodutiny jsou 5 póry.
16. Způsob podle některého z nároků 1 až 15, vyznačený tím, že nekovová tělesa se systémem navzájem propojených mikrodutin sestávají z hydroxyapatitu, trikalcium fosfátu, uhličitanu vápenatého, síranu vápenatého, resorbovatelného skla a resorbovatelné sklokeramiky.

to
17. Způsob podle některého z nároků 1 až 14, vyznačený tím, že nekovová tělesa s navzájem propojenými mikrodutinami sestávají z polymerů na bázi kyseliny L-mléčné a/nebo kyseliny D-mléČné a/nebo kyseliny glykolové a/nebo kyseliny 2-hydroxyethyloxyoctové.

15
18. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že nekovová tělesa snavzájem propojenými póry jsou ve formě houby, těles z pěnových hmot, roun, plstí, tkanin nebo pletenin.
19. Způsob podle některého z nároků 1 až 18, vyznačený tím, že antibiotický povlak podle vynálezu nevyplňuje objem vzájemně propojených mikrodutin úplně.
20. Způsob podle některého z nároků Íažl9, vyznačený tím, že jako spolurozpouštědlo se k vodnému roztoku 1 a/nebo vodnému roztoku 2 přidává methanol, ethanol, isopropylalkohol, Ν,Ν-dimethylformamid a/nebo dimethylsulfoxid.

25
21. Způsob podle některého z nároků laž20, vyznačený tím, že antibiotický povlečená nekovová tělesa se vzájemně propojenými mikrodutinami se použijí jako implantáty.
22. Způsob podle některého z nároků 1 až 21, vyznačený tím, že roztok 2 se vnese do nekovových těles se systémem vzájemně propojených mikrodutin a po odstranění vody se takto

30 zpracovaná nekovová tělesa se systémem vzájemně propojených mikrodutin použijí jako materiál pro implantáty, do kterých se vnese roztok 1 teprve bezprostředně před implantací.