JP2018520838A - 抗菌コーティングを有する埋め込み型整形外科用装置 - Google Patents
抗菌コーティングを有する埋め込み型整形外科用装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018520838A JP2018520838A JP2018523377A JP2018523377A JP2018520838A JP 2018520838 A JP2018520838 A JP 2018520838A JP 2018523377 A JP2018523377 A JP 2018523377A JP 2018523377 A JP2018523377 A JP 2018523377A JP 2018520838 A JP2018520838 A JP 2018520838A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- orthopedic device
- antimicrobial coating
- antimicrobial
- alexidine
- orthopedic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 title claims abstract description 98
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 69
- LFVVNPBBFUSSHL-UHFFFAOYSA-N alexidine Chemical compound CCCCC(CC)CNC(=N)NC(=N)NCCCCCCNC(=N)NC(=N)NCC(CC)CCCC LFVVNPBBFUSSHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 229950010221 alexidine Drugs 0.000 claims abstract description 76
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 17
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 15
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 12
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 claims description 8
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 claims description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 5
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 claims description 5
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 claims description 4
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 claims description 4
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 claims description 4
- 230000009610 hypersensitivity Effects 0.000 claims description 4
- 230000000774 hypoallergenic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 241000191963 Staphylococcus epidermidis Species 0.000 claims description 3
- 230000037182 bone density Effects 0.000 claims description 3
- 230000028709 inflammatory response Effects 0.000 claims description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 3
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 claims description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 206010015150 Erythema Diseases 0.000 claims description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 claims description 2
- 230000007815 allergy Effects 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 231100000321 erythema Toxicity 0.000 claims description 2
- 244000053095 fungal pathogen Species 0.000 claims description 2
- 244000000058 gram-negative pathogen Species 0.000 claims description 2
- 244000000059 gram-positive pathogen Species 0.000 claims description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 206010020718 hyperplasia Diseases 0.000 claims description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 2
- 208000001297 phlebitis Diseases 0.000 claims description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241000588747 Klebsiella pneumoniae Species 0.000 claims 3
- 241000589291 Acinetobacter Species 0.000 claims 2
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 claims 2
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 claims 2
- 241000219470 Mirabilis Species 0.000 claims 2
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims 1
- 241000588748 Klebsiella Species 0.000 claims 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims 1
- 241000588768 Providencia Species 0.000 claims 1
- 241000588778 Providencia stuartii Species 0.000 claims 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims 1
- 229920002334 Spandex Polymers 0.000 claims 1
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 claims 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 claims 1
- HGVPOWOAHALJHA-UHFFFAOYSA-N ethene;methyl prop-2-enoate Chemical compound C=C.COC(=O)C=C HGVPOWOAHALJHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920006225 ethylene-methyl acrylate Polymers 0.000 claims 1
- 239000005043 ethylene-methyl acrylate Substances 0.000 claims 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 8
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 8
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 6
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 3
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- BRJJFBHTDVWTCJ-UHFFFAOYSA-N 1-[n'-[6-[[amino-[[n'-(2-ethylhexyl)carbamimidoyl]amino]methylidene]amino]hexyl]carbamimidoyl]-2-(2-ethylhexyl)guanidine;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.CCCCC(CC)CN=C(N)NC(N)=NCCCCCCN=C(N)NC(N)=NCC(CC)CCCC BRJJFBHTDVWTCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 2
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 2
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 231100000161 signs of toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 2
- 206010002198 Anaphylactic reaction Diseases 0.000 description 1
- 208000034309 Bacterial disease carrier Diseases 0.000 description 1
- XNCOSPRUTUOJCJ-UHFFFAOYSA-N Biguanide Chemical compound NC(N)=NC(N)=N XNCOSPRUTUOJCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940123208 Biguanide Drugs 0.000 description 1
- 241000700199 Cavia porcellus Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 1
- 206010064687 Device related infection Diseases 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- 208000001718 Immediate Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N Triclosan Chemical compound OC1=CC(Cl)=CC=C1OC1=CC=C(Cl)C=C1Cl XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010045240 Type I hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 1
- 208000030961 allergic reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940035676 analgesics Drugs 0.000 description 1
- 229940035674 anesthetics Drugs 0.000 description 1
- 239000000730 antalgic agent Substances 0.000 description 1
- 230000003178 anti-diabetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002260 anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 1
- 229940121363 anti-inflammatory agent Drugs 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 230000002917 arthritic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011882 arthroplasty Methods 0.000 description 1
- 208000010216 atopic IgE responsiveness Diseases 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 229920000249 biocompatible polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000004287 bisbiguanides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 125000000068 chlorophenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003193 general anesthetic agent Substances 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002949 hemolytic effect Effects 0.000 description 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 239000012678 infectious agent Substances 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000007433 macroscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 208000011354 prosthesis-related infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229940009188 silver Drugs 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 231100000057 systemic toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000155 toxicity by organ Toxicity 0.000 description 1
- 230000007675 toxicity by organ Effects 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 229960003500 triclosan Drugs 0.000 description 1
- 239000001974 tryptic soy broth Substances 0.000 description 1
- 108010050327 trypticase-soy broth Proteins 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L31/16—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/18—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/28—Materials for coating prostheses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/28—Materials for coating prostheses
- A61L27/34—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/04—Macromolecular materials
- A61L31/06—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/08—Materials for coatings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/08—Materials for coatings
- A61L31/10—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
- A61P17/02—Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P19/00—Drugs for skeletal disorders
- A61P19/08—Drugs for skeletal disorders for bone diseases, e.g. rachitism, Paget's disease
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
- A61L2300/204—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials with nitrogen-containing functional groups, e.g. aminoxides, nitriles, guanidines
- A61L2300/206—Biguanides, e.g. chlorohexidine
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
- A61L2300/602—Type of release, e.g. controlled, sustained, slow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
- A61L2300/606—Coatings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2420/00—Materials or methods for coatings medical devices
- A61L2420/06—Coatings containing a mixture of two or more compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/34—Materials or treatment for tissue regeneration for soft tissue reconstruction
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Oncology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Description
整形外科用埋め込み物関連の感染は、患者に深刻な健康リスクおよび合併症をもたらす。感染が早期に検出されず、治療が成功しなかった場合、感染が進行し、整形外科用装置を除去しなければならない。厳密な長期の抗生物質レジメンが患者に通常適用され、感染が除去される。代替の整形外科用装置は、感染が除去された後でのみ安全に再度埋め込むことができる。したがって、整形外科用埋め込み物関連の感染は、健康管理上の大きな負担であり、長期間の患者の苦痛、ならびにかなりの罹患率、さらに死亡率につながる。
様々な方法が、埋め込み型整形外科用装置関連の感染を予防するために用いられてきた。例えば、ある方法は、抗菌コーティングで整形外科用装置をコーティングすることを含む。抗菌コーティングは、抗菌剤を含み、整形外科用装置が患者に埋め込まれている期間、十分な抗菌効果を維持できなければならない。
クロルヘキシジンは、埋め込み型医療装置用の多くの抗菌コーティングで抗菌剤として一般に用いられる。クロルヘキシジンは、医療装置である程度有用であったが、クロルヘキシジンには幾つかの深刻な欠点がある。例えば、クロルヘキシジンは、感作物質として機能する能力を有することが知られており、まれに、急性アナフィラキシーの形態で即時型過敏症を誘発し得る。別の欠点は、クロルヘキシジンは、広域スペクトル抗菌剤として機能するために、高濃度で存在する必要がある。クロルヘキシジンのこのような濃度により、一部の患者においては皮膚炎またはアレルギー反応が引き起こされる場合がある。さらに、クロルヘキシジンは、一部の微生物に対して効果がない場合があり、および/または微生物を迅速に殺滅しない場合もある。したがって、患者の組織に対して高レベルの抗菌活性および低い毒性を有する改良された抗菌組成物がいまだ必要とされている。
アレキシジンとクロルヘキシジンはいずれも、ビスビグアニドとして公知の抗菌剤である。いずれの抗菌剤も、ビグアニドおよびヘキサメチレン構造を有する。しかし、アレキシジンは、クロロフェニル末端基の代わりにエチルヘキシル末端基を有するため、クロルヘキシジンとは異なる。この構造の違いにより、アレキシジンは、微生物の細胞質膜で脂質相分離およびドメイン形成を引き起こすことが示されている。微生物膜内でのドメイン形成により、アレキシジンは、クロルヘキシジンと比較して、非常に迅速な膜透過性変化を引き起こすことができ、これは、より迅速な殺菌効果をもたらす。アレキシジンの迅速な微生物作用により、迅速な殺菌を必要とする状況(緊急外傷手術前の皮膚の準備など)で用いられ得る皮膚殺菌組成物でアレキシジンは特に有益である。アレキシジンは、抗癌剤としてアポトーシスを促進すること、および抗炎症および抗糖尿病性を有することも示されており、これは、迅速な創傷治癒を補助し得る。さらに、アレキシジンは、クロルヘキシジンと比較して、IgE(免疫グロブリンE)介在過敏症を引き起こすリスクが非常に低いことも示されている。
埋め込み型整形外科用装置用の従来の抗菌コーティングは、不十分な場合が多く、いまだに感染を引き起こす場合がある。したがって、改良された抗菌コーティングおよび埋め込み型整形外科用装置が必要とされている。
本方法および装置を開示し説明する前に、方法および装置は、特定の合成方法、特定の成分または特定の組成に限定されないことを理解されたい。本明細書で使用する専門用語は、特定の実施形態のみを説明することを目的としており、限定することを意図するものではないことも理解されたい。
「任意選択の」または「任意選択で」は、続いて説明される事象または状況が起こる場合も、または起こらない場合もあり、該説明は、前記事象または状況が起こる場合、およびこれが起こらない場合を含むことを意味する。
本明細書の説明および特許請求の範囲を通じて、「含む(comprise)」という用語および該用語の変形体、例えば「含むこと(comprising)」および「含む(comprises)」は、「含むがこれらに限定されない」を意味し、例えば、他の添加剤、成分、整数またはステップを排除することを意図するものではない。「例示的な」は、「〜の1つの例」を意味し、好ましいまたは理想的な実施形態の指示を伝えることを意図するものではない。「など(such as)」は、限定的な意味ではなく、例示のために用いられる。
本明細書で使用する「アレキシジン」という用語は、アレキシジン、アレキシジン塩基、アレキシジン塩酸塩、アレキシジン二塩酸塩、アレキシジン一酢酸塩、アレキシジン二酢酸塩、アレキシジングルコン酸塩、アレキシジン二グルコン酸塩およびこれらの混合物を含む。一般に、抗菌組成物で用いられるアレキシジンは、アレキシジンを製造するための当技術分野で公知の方法のいずれかにより調製され得る。
一態様において、本明細書で使用する「抗菌剤」という用語または語句は、微生物のバイオフィルムおよび胞子を含む物質からの生存微生物の破壊および除去に関与するか、またはこれらを引き起こす剤を示すが、これに限定されない。また、抗菌剤は、生存微生物およびこれらの胞子を減少させる剤を示し得るが、これに限定されず、必ずしもすべての生存微生物およびこれらの胞子の完全な除去を意味するわけではない。
本明細書で使用する「整形外科用装置」という用語は、整形外科用途で用いられる医療装置を示し、該装置としては、ロッド、ネジ、ピン、アンカー、ケージおよびこれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。
本明細書で使用する「埋め込み型」という用語は、身体内、例えば、身体血管内のある場所に部分的または全体的に配置される整形外科用装置を示す。さらに、用語「埋め込み」および「埋め込まれた(implanted)」は、身体内、例えば、身体血管内のある場所での医療装置の部分的または全体的な位置付けを示す。
本明細書で使用する「最小発育阻止濃度」および「MIC」という用語は、互換的に用いられ、その濃度未満では、細菌の増殖が抑制されない、所与の培地中の抗菌剤の最小濃度を示す。
本明細書で使用する「最小殺菌濃度」または「MBC」という用語は、互換的に用いられ、その濃度未満では細菌の増殖が排除されない、所与の培地中の抗菌剤の最小濃度を示す。
本方法および装置は、好ましい実施形態およびそこに含まれる実施例の以下の詳細な説明、ならびに図およびこれらの上記および以下の説明を参照することにより、より容易に理解され得る。
数字(例えば、量、温度など)に関して精度を確保するよう努めてきたが、いくらかの誤差および偏差が考慮されるべきである。別段の指示がない限り、部は質量部であり、温度は℃であるか、または周囲温度であり、圧力は、大気圧またはその近傍である。
本明細書に開示される整形外科用装置の埋め込み持続期間は、永久であり得るか、または患者の残存生存期間、または整形外科用装置が患者から物理的に除去されるまで所定の場所にとどまることを意図し得る。
本明細書に開示される埋め込み型整形外科用装置および抗菌コーティングは、様々な微生物に対して驚くべきかつ予想外の広域スペクトル活性を示す。詳細には、アレキシジンを含む本開示の抗菌コーティングから得られた抗菌効果は、クロルヘキシジンを含む比較抗菌コーティングから得られた結果をはるかに上回る。
一態様において、抗菌コーティングは、感染に関与するグラム陽性菌、グラム陰性菌および真菌病原体に対して広域スペクトル抗菌効果を有する。例えば、抗菌コーティングは、プランクトンとバイオフィルムの両方の形態のグラム陽性菌、例えば、黄色ブドウ球菌、グラム陰性菌、例えば、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、または真菌、例えば、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)に対して有効であり、幅広い範囲で有効である。したがって、本明細書に記載の抗菌コーティングおよび埋め込み型整形外科用装置を使用する方法を、これらの微生物により引き起こされる感染の予防および治療のために提供できる。
抗菌コーティングは、様々な治療剤をさらに含み得る。一態様において、治療剤としては、抗生物質、麻酔剤、鎮痛剤、抗炎症剤、骨密度増加剤またはこれらの混合物を挙げることができるが、これらに限定されない。一態様において、抗菌コーティングは、骨密度を改善し得る。別の態様において、抗菌コーティングは、創傷治癒を促進し得る。創傷治癒は、創傷治癒を促進することが当技術分野で公知の抗菌コーティング中でアレキシジンを単独で使用するか、又抗菌コーティングに他の適当な薬剤を取り込むことにより達成され得る。
本明細書に開示される抗菌組成物の驚くべきかつ予想外の知見は、特にクロルヘキシジンベース抗菌組成物と比較して、それが低アレルギー性であることが示されたことである。別の態様において、抗菌組成物は、有害反応、例えば、過敏症およびアレルギーを引き起こす可能性が低いとも思われる。アレルギー反応および応答の検出方法および装置は、米国特許出願公開第2014/0187892号に記載されており、その内容は、その全体が参照により本明細書に援用される。ある種の態様において、抗菌組成物は、炎症反応、例えば、紅斑、静脈炎および内膜過形成の減少も補助し得る。
抗菌コーティングは、アレキシジン、アレキシジン塩基、アレキシジン塩酸塩、アレキシジン二塩酸塩、アレキシジン一酢酸塩、アレキシジン二酢酸塩、アレキシジングルコン酸塩、アレキシジン二グルコン酸塩およびこれらの混合物の1種または複数を含み得る。一般に、抗菌コーティングで使用するアレキシジンは、アレキシジンを製造するための、当技術分野で公知の方法のいずれかにより調製され得る。
本開示の抗菌コーティングの1つの利点は、優れた抗菌効果が、他の抗菌剤、例えば、クロルヘキシジンよりも低い濃度のアレキシジンを使用して得られることである。一態様において、抗菌コーティングは、0.0001質量%〜4.0質量%の範囲の濃度のアレキシジンを有し得る。別の態様において、抗菌コーティングは、0.01質量%〜2.0質量%の範囲の濃度のアレキシジンを有し得る。別の態様において、抗菌コーティングは、少なくとも約0.05質量%の濃度のアレキシジンを有し得る。しかし、抗菌コーティング中のアレキシジンの濃度は、本開示では限定されない。整形外科用装置上の抗菌コーティングの好ましい量は、整形外科用装置の性質および埋め込み部分の性質に応じて変化し得る。
溶媒
本開示のある種の態様において、溶媒が、抗菌コーティング中で用いられ得る。溶媒としては、水、有機溶媒、またはこれらの任意の組み合わせを挙げることができる。適当な有機溶媒としては、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、クエン酸またはこれらの混合物を挙げることができるが、これらに限定されない。好ましくは、溶媒は、担体ポリマーとアレキシジンの両方がそれに可溶であるものである。本開示の一態様において、抗菌コーティングで用いられる溶媒はアルコール、例えば、イソプロパノール、メタノールもしくはエタノール、またはこれらの混合物である。1種超の溶媒が、抗菌コーティングで用いられ得る。例えば、ある種の態様において、溶媒はテトラヒドロフラン(THF)とメタノール、THFとエタノール、THFとイソプロピルアルコール、THFとクエン酸、またはTHFとイソプロピルアルコールとクエン酸を含み得る。
本開示の一態様において、抗菌コーティングは、担体ポリマーを含む。担体ポリマーはアレキシジンに可溶であるポリマーを一般に含む。また、担体ポリマーは、アレキシジンの抗菌性に何ら有害な影響を与えない生体適合性ポリマーであり得る。さらに、担体ポリマーは、任意の方法で整形外科用装置の完全性に悪影響を与えないポリマーであり得る。適当な担体ポリマーとしては、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエステル、セルロース、ポリメチルメタクリレート、アクリレートまたはこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。本開示の一態様において、担体ポリマーはポリウレタンである。
整形外科用装置
本開示の抗菌コーティングの塗布に特に適した特定の整形外科用装置としては、整形外科用埋め込み物、例えば、関節プロテーゼ、ネジ、クギ、ナット、ボルト、プレート、ロッド、ピン、ワイヤ、インサーター(inserter)、オステオポート(osteoport)、ハロシステム(halo system)ならびに脊椎および長骨骨折の安定化もしくは固定または関節離断術に用いられる他の整形外科用装置が挙げられるが、これらに限定されない。
本開示の抗菌コーティングは、当業者に公知の任意の方法により調製され得る。例えば、抗菌コーティング溶液は、アレキシジンおよび担体ポリマーと溶媒とを混合することにより調製され得る。
ある種の態様において、抗菌コーティング溶液はその後、整形外科用装置の少なくとも一部に塗布されてもよく、次いで、コーティング溶液を乾燥または硬化させて、抗菌コーティングを形成する。コーティング溶液は、当業者に公知の任意の方法を用いて整形外科用装置に塗布され得る。本開示の一態様において、抗菌コーティング溶液は、整形外科用装置の表面にスプレーされ得る。他の態様において、整形外科用装置を抗菌コーティング溶液に浸し、コーティングを形成してもよく、または整形外科用装置の表面にブラシコーティング、ダイコーティング、拭き塗り、塗装、またはロール塗りを行ってもよい。さらに他の態様において、押出法は、整形外科用装置に抗菌層を形成するのに、または該装置でのアレキシジンのバルク分布に有用であり得る。抗菌コーティング溶液を塗布するこれらの技術または方法のいずれかを組み合わせて使用するか、および/または複数回繰り返して、所望の抗菌コーティングを形成することができる。
別の態様において、整形外科用装置は、抗菌コーティング溶液に約5秒〜約5分間浸されてもよい。別の態様において、整形外科用装置は、抗菌コーティング溶液に約2秒〜約2分間浸されてもよい。ある種の態様において、整形外科用装置は、抗菌コーティング溶液に少なくとも4秒間浸される。しかし、整形外科用装置は、整形外科用装置の完全性に悪影響を与えずに、抗菌コーティング溶液に長時間浸されてもよい。本開示の1つの利点は、抗菌コーティング組成物が迅速な殺菌剤であることである。この利点は、整形外科用埋め込み物自体、埋め込み部位およびその周辺の滅菌および/または殺菌を直ちに促進する必要がある、整形外科埋め込み手術中に特に役立つ。
アレキシジンは、その遊離形態で整形外科用装置の表面に残存し得る。あるいは、アレキシジンは、担体ポリマーのマトリックスに埋め込まれ得、それにより、整形外科用装置を介して患者に長期間の抗菌効果が与えられ得る。本開示のある種の態様において、抗菌コーティング組成物は、整形外科用装置中にまたはその表面に注入、吸収、浸透、コーティング、接着されてもよい。
実施例で使用する略記は以下の通りである:
本発明の実施例を以下に示すが、本発明は、これらに限定されず、様々な変更および修正が、添付の特許請求の範囲内で行われ得ることが、当業者に明らかとなるであろう。
(例1)クロルヘキシジンを含有する抗菌溶液組成物
表Aに示す配合を有する抗菌溶液を調製した。
表Bに示す配合を有する抗菌溶液を調製した。
(例3)整形外科用装置用の抗菌コーティングを製造するための組成物
表Cに示す配合を有するコーティング溶液を、ステンレス鋼またはチタン材料からなる整形外科用セルフドリリングピン(self−drilling pin)に塗布するために調製した。
使用した試験方法の説明
ステンレス鋼またはチタン材料のいずれかからなる、コーティングしていない対照整形外科用ピンおよびアレキシジンでコーティングした整形外科用ピンを、スクリューキャップチューブに入れた。3.0×103CFU/mlの濃度でのトリプチケースソイブロス(Trypticase Soy Broth)中の黄色ブドウ球菌を、ピン全体を覆うのに十分な量(7〜9ml)で各チューブに添加した。ピンを、37℃にて静止条件下で接種ブロス中でインキュベートした。毎日、100μlの一定分量をブロスから除去し、0.85%生理食塩水で連続希釈し、Dey Engley(D/E)ニュートラライジング寒天培地に播種した。24時間後、もしあれば、得られたコロニーを数え、記録した。サンプリングを11日間かけて行った。11日目、サンプリング後、103CFU/mlを含有する黄色ブドウ球菌の新たに接種されたチューブにピンを移した。24時間のインキュベーション後(12日目)、ピンをブロスから除去し、0.85%生理食塩水中で静かに濯ぎ、D/Eブロスを含有するチューブに入れた。ピンをニュートラライジングブロス中で20分間超音波処理した。次いで、超音波処理したブロスをサンプリングし、D/Eアガーに播種した。プレートを37℃で24時間インキュベートし、コロニーを数え、記録した。
ステンレス鋼およびチタン製のピンの結果を、以下の表DおよびEに示す。
使用した試験方法の説明
0〜512ppmの濃度範囲に対応するように、1:1希釈を行うことにより、96ウェルプレートのウェルに薬物アレキシジンおよびクロルヘキシジンのストック溶液から希釈系列を調製した。各薬物濃度から10μLを、約105CFU/mlの細菌または酵母種を含有する培養ブロス190μLと混合した。試験プレートを18〜24時間インキュベートした後、各ウェルの吸光度をBioTekプレートリーダーで670nmにて測定した。MIC値は、微生物の増殖を完全に抑制する薬物の最低濃度であった(任意の微生物なしの薬物対照ウェルの測定値でまたはそれ未満での吸光度測定値を用いて)。薬物対照ウェルと比較したとき、増殖を含むウェルは、吸光度測定値が高くなくてはならない。MICの吸光度を測定した後、各試験ウェル10μlを、6または12ウェルマイクロタイタープレートのD/E寒天培地の表面に撒き、MBCを決定した。プレートを37℃で24〜48時間反転インキュベートした後、コロニーの数を数えた。MBC値は、増殖が観察されない薬物の最低濃度であった。
クロルヘキシジンと比較したアレキシジンのMICおよびMBC結果を以下の表FおよびGに示す。アレキシジンのMICとMBC両方の値が、試験した大部分の微生物についてクロルヘキシジンの値より低いか、または同様であり、アレキシジンが、クロルヘキシジンよりはるかに強力な抗菌剤であることが示された。
(例6)アレキシジンおよびクロルヘキシジンの殺滅時間の比較
使用した試験方法の説明
いずれも濃度128ppmのアレキシジンおよびクロルヘキシジンを、グラム陽性菌(黄色ブドウ球菌)、グラム陰性菌(緑膿菌)および真菌(カンジダ・アルビカンス)に曝露した。各微生物のチャレンジ濃度は、104〜105CFU/mLであり、曝露時間は0.5〜60分で様々であった。以下の表Hは、アレキシジンとクロルヘキシジン両方の殺滅時間の結果を示す。アレキシジンへの曝露の0.5〜1分以内に、全3種の微生物の完全な殺滅が観察された。対照的に、クロルヘキシジンでは、完全な殺滅が観察されるのに、カンジダ・アルビカンスおよび黄色ブドウ球菌については60分、緑膿菌については5分かかった。
例3の抗菌組成物の生体適合性および毒性を、以下に示す6つの試験を用いて評価した。試験結果は、有害反応がないことを示しており、アレキシジンで処理した外科用装置の安全性および生体適合性を証明している。驚くべきことに、これらの結果は、抗菌組成物が、低アレルギー性であることをさらに示している。
皮内注射試験(ISO)を行った。試験ウサギに、例3の抗菌組成物を皮内注射した。試験ウサギはすべて体重が増加し、24時間、48時間および72時間の観察時点で毒性徴候を示さなかった。
(例8)
Kligman最大化試験(ISO)を行った。モルモットの皮膚を試験物質抽出物で処理したところ、チャレンジに対する反応が示されなかった(0%感作)。
(例9)
筋肉内埋め込みによる28日間の全身毒性試験を行った。例3の抗菌組成物からなる試験物質を5匹のラットの筋組織に28日間埋め込んだとき、試験物質では、毒性の徴候は局所的にも全身にも示されなかった。
筋肉内埋め込み試験(ISO)を行った。試験物質の埋め込み部位の巨視的評価では、炎症、カプセル化、出血または壊死の顕著な徴候は示されなかった。しかし、これらの部位の巨視的評価(組織構造)では、埋め込み物を有さない対照部位と比較して、適度な反応性が示された。
安全性および有効性を決定するためのヒツジモデルへの筋肉内埋め込みを行った。例3に開示した抗菌組成物からなる試験装置は良好な耐容性を示した。試験動物はすべて、7日および30日の全試験期間健康を維持し、臓器毒性の徴候は観察されなかった。アレキシジンで処理した装置は、装置および装置周辺の静脈組織での黄色ブドウ球菌(埋め込み部位を感染させるために使用したチャレンジ微生物)によるコロニー形成を減少させるのに非常に有効であった。未処理の対照装置と比較して、アレキシジンで処理した装置では、装置および周辺組織での細菌コロニー形成が7〜8Log10減少した。また、アレキシジンで処理した装置では、未処理の対照装置と比較して、装置に関連した血栓の質量の99%減および長さの92%減が見られた。また、アレキシジンで処理した装置では、未処理の装置と比較して、炎症反応が著しく減少した。
例3の抗菌組成物の溶血指数(HI)も試験した。例3の抗菌組成物のHIは、クロルヘキシジンに匹敵することが示された。
Claims (20)
- その少なくとも1つの表面に抗菌コーティングを含む整形外科用装置であって、抗菌コーティングが、アレキシジンおよび担体ポリマーを含む、整形外科用装置。
- 埋め込み物、ロッド、ネジ、クギ、ワイヤ、ピン、アンカー、プレートまたはケージのうち少なくとも1種の形態の、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、水、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトンまたはこれらの混合物からなる群から選択される溶媒をさらに含む、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、0.001質量%〜4.0質量%の範囲の濃度のアレキシジンを有する、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、0.01質量%〜2.0質量%の範囲の濃度のアレキシジンを有する、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 担体ポリマーが、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエステル、セルロース、ナイロン、多糖、アクリレート、ポリアクリロニトリル、アルギネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ビスコース、エラステイン、ポリエチレン(polyethelene)オキシド、エチレンメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、アクリレート、コットンまたはこれらの混合物のうち少なくとも1種を含む、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、感染に関与するグラム陽性菌、グラム陰性菌および真菌病原体に対して広域スペクトル抗菌効果を有する、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、ブドウ球菌(Staphylococcus)属種、例えば、黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌、カンジダ属種、緑膿菌、腸球菌(Enterococcus)属種、クレブシエラ(Klebsiella)属種、例えば、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、プロビデンシア・スチュアルティ(Providencia stuartii)、ミラビリス変形菌、エンテロバクター(Enterobacter)属種、アシネトバクター(Acinetobacter)属種および大腸菌(Escherichia coli)に対して抗菌効果を有する、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、カンジダ属種、緑膿菌、腸球菌属種、クレブシエラ・ニューモニエ、プロビデンシア・スチュアルティイ、ミラビリス変形菌、エンテロバクター属種、アシネトバクター属種および大腸菌の最小発育阻止濃度を超える濃度でアレキシジンを含む、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、整形外科用装置の表面でのバイオフィルム形成を防止する、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、抗菌剤としてクロルヘキシジンを含む比較抗菌コーティングよりも優れた抗菌効果を有する、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、抗菌剤としてクロルヘキシジンを含む比較抗菌コーティングよりも、微生物耐性が生じる可能性を低減させる、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、創傷治癒を促進する、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、抗菌剤としてクロルヘキシジンを含む比較抗菌コーティングよりも、紅斑、静脈炎および/または内膜過形成を含む炎症反応を減少させる、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、骨密度を増進する、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングは、抗菌剤としてクロルヘキシジンを含む比較抗菌組成物よりも、有害反応、例えば、過敏症およびアレルギーを引き起こす可能性がはるかに低い、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、低アレルギー性である、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングを整形外科用装置に接着するための接着剤材料をさらに含む、請求項1に記載の整形外科用装置。
- アレキシジンが、乾燥状態であり、微生物の増殖を抑制する有効量である、請求項1に記載の整形外科用装置。
- 抗菌コーティングが、整形外科用装置を取り囲む組織へのアレキシジンの持続放出または制御放出をもたらす、請求項1に記載の整形外科用装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562196429P | 2015-07-24 | 2015-07-24 | |
US62/196,429 | 2015-07-24 | ||
PCT/US2016/043533 WO2017019494A1 (en) | 2015-07-24 | 2016-07-22 | Implantable orthopedic devices having antimicrobial coatings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018520838A true JP2018520838A (ja) | 2018-08-02 |
Family
ID=57885237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018523377A Pending JP2018520838A (ja) | 2015-07-24 | 2016-07-22 | 抗菌コーティングを有する埋め込み型整形外科用装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180221546A1 (ja) |
EP (1) | EP3325034A4 (ja) |
JP (1) | JP2018520838A (ja) |
CN (1) | CN107847647A (ja) |
HK (1) | HK1254710A1 (ja) |
WO (1) | WO2017019494A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117720768A (zh) * | 2022-09-09 | 2024-03-19 | 牛津大学(苏州)科技有限公司 | 表面功能化材料及其用途 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070154621A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-07-05 | Issam Raad | Methods for coating surfaces with antimicrobial agents |
JP2008546812A (ja) * | 2005-07-01 | 2008-12-25 | ケーン バイオテク インコーポレイテッド | 医療用デバイス上における微生物バイオフィルムの生育および増殖を抑制するための抗菌性組成物 |
JP2012520745A (ja) * | 2009-03-20 | 2012-09-10 | ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム | 医療装置に抗菌活性を付与するための方法 |
WO2014164487A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-10-09 | Teleflex Medical Incorporated | Devices with anti-thrombogenic and anti-microbial treatment |
US8877882B1 (en) * | 2013-10-04 | 2014-11-04 | Rochal Industries Llp | Non-self-adherent coating materials |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU8130401A (en) * | 2000-08-15 | 2002-02-25 | Surmodics Inc | Medicament incorporation matrix |
US9981069B2 (en) * | 2007-06-20 | 2018-05-29 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Bio-film resistant surfaces |
US9096703B2 (en) * | 2010-06-09 | 2015-08-04 | Semprus Biosciences Corporation | Non-fouling, anti-microbial, anti-thrombogenic graft-from compositions |
EP2750625A4 (en) * | 2011-08-31 | 2015-08-19 | Univ Columbia | REDUCING BIOFILMS ON MEDICAL DEVICES |
US20140235727A1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-21 | First Water Limited | Antimicrobial hydrogel polymers |
-
2016
- 2016-07-22 US US15/746,990 patent/US20180221546A1/en not_active Abandoned
- 2016-07-22 CN CN201680043187.0A patent/CN107847647A/zh active Pending
- 2016-07-22 WO PCT/US2016/043533 patent/WO2017019494A1/en active Application Filing
- 2016-07-22 JP JP2018523377A patent/JP2018520838A/ja active Pending
- 2016-07-22 EP EP16831118.1A patent/EP3325034A4/en not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-10-25 HK HK18113695.1A patent/HK1254710A1/zh unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008546812A (ja) * | 2005-07-01 | 2008-12-25 | ケーン バイオテク インコーポレイテッド | 医療用デバイス上における微生物バイオフィルムの生育および増殖を抑制するための抗菌性組成物 |
US20070154621A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-07-05 | Issam Raad | Methods for coating surfaces with antimicrobial agents |
JP2012520745A (ja) * | 2009-03-20 | 2012-09-10 | ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム | 医療装置に抗菌活性を付与するための方法 |
WO2014164487A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-10-09 | Teleflex Medical Incorporated | Devices with anti-thrombogenic and anti-microbial treatment |
US8877882B1 (en) * | 2013-10-04 | 2014-11-04 | Rochal Industries Llp | Non-self-adherent coating materials |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ANNALS OF CLINICAL MICROBIOLOGY AND ANTIMICROBIALS, 2014, 13:41, PP.1-6, DOI:10.1186/S12941-014-0041, JPN6018042288, ISSN: 0004176123 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107847647A (zh) | 2018-03-27 |
EP3325034A1 (en) | 2018-05-30 |
US20180221546A1 (en) | 2018-08-09 |
WO2017019494A1 (en) | 2017-02-02 |
EP3325034A4 (en) | 2019-03-27 |
HK1254710A1 (zh) | 2019-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11826332B2 (en) | Antimicrobial compositions and uses thereof | |
Romanò et al. | Hyaluronic acid and its composites as a local antimicrobial/antiadhesive barrier | |
AU2002320366B2 (en) | Method for treating medical devices using glycerol and an antimicrobial agent | |
US20060099237A1 (en) | Antimicrobial medical articles containing a combination of anti-infective compounds, octoxyglycerin, salicylic acid, and sesquiterpenoids | |
US20210037829A1 (en) | Antimicrobial compositions for surgical applications | |
US20050271694A1 (en) | Novel modification of medical prostheses | |
AU2002320366A1 (en) | Method for treating medical devices using glycerol and an antimicrobial agent | |
US20100215716A1 (en) | Compositions and methods for coating orthopedic implants | |
US8426044B2 (en) | Method for imparting antimicrobial activity to a medical device | |
US20220347138A1 (en) | Wound care product | |
CN107921283A (zh) | 包括阿来西定的伤口护理产品 | |
EP2854888B1 (en) | Lipoic acid compositions useful as antimicrobial agents | |
JP2018520838A (ja) | 抗菌コーティングを有する埋め込み型整形外科用装置 | |
US20150328377A1 (en) | Composition of d-alpha hydroxy acids and antimicrobials | |
US20190015385A1 (en) | Vitamin e phosphate or acetate for use in the treatment and prevention of biofilm infections | |
Liu et al. | Effects of Gentamicin-Poly (D, L-lactide)-Coated Implant Drug Delivery System on Infection Prophylaxis and Fracture Healing | |
Gad et al. | Gentamicin, Salicylate and Their Combinations as Anti-Infective Coating of Orthopedic Implants | |
JPWO2021181234A5 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181029 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190527 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191223 |