用於治療細菌感染之經脒取代之β-內醯胺化合物的脂質體調配物
本發明係關於脂質體β
-內醯胺調配物、出於藥物遞送目的將該等β
-內醯胺囊封至脂質體中以及該等調配物在治療及預防細菌感染方面之用途。
本發明係關於新穎的β
-內醯胺調配物、其製備及用途。詳言之，本發明係關於新穎的β
-內醯胺化合物及其囊封至脂質體中作為藥物遞送系統，該等β
-內醯胺化合物為可用作抗微生物劑之經脒取代之單環β
-內醯胺類衍生物。 公共衛生專家及官員認為抗生素耐藥性細菌(antibiotic resistant bacteria)的出現及傳播是21世紀的主要公共衛生問題之一。儘管這本身並非一種新現象，但抗生素耐藥性細菌的傳播已達到前所未有的程度。雖然大部分耐藥性分離株持續在醫院環境中出現，但醫師及流行病學家在社區的無先前保健接觸的人群中遇到越來越多的耐藥性細菌。 因無法治療的院內感染而死亡之病患的數目持續增長中。由於多藥耐藥性革蘭氏陰性病原體(Gram-negative pathogen)包括腸內菌科(Enterobacteriaceae)及非醱酵菌，故感染的治療選項尤其受限，而還在開發中的製藥產業僅有極少化合物對克服耐藥性的概況具有前景，使得情況變得更糟。需要增加有效抗微生物藥物之數量以消除對現存藥物具耐藥性之細菌所導致的感染(Jim O´Neill; The Review on antimicrobial resistance; Tackling drug-resitant infections globally, 2016)。 高度成功且耐受良好的β
-內醯胺抗生素種類過去已成為治療由革蘭氏陰性病原體所導致的感染之支柱。在此等β
-內醯胺抗生素之中，尤其第3代頭胞菌素、碳青黴烯類及單環β
-內醯胺類廣泛地用於治療革蘭氏陰性菌感染。然而，一大堆超過1000種β
-內醯胺酶及進一步的耐藥性機制嚴重危及此等子類中之現行化合物之中期可用性。尤其廣譜β-內醯胺酶(ESBL)及碳青黴烯酶係耐藥性之重要驅動者。迫切需要具有打破耐藥性的性質之新型β
-內醯胺來填補漏洞。 最近，WO 2013/110643中已揭示新穎的β
-內醯胺化合物，其係具有極有前景的抗細菌及抗微生物性質之經脒取代之單環β
-內醯胺類衍生物。 在一些問題之中，與投與藥物相關者尤其是醫藥學上活性成分太早失去活性，例如由體內非特異性相互作用所引起的不活化。此會導致治療學上活性化合物的濃度水準不足。另一方面，投與過高濃度之活性成分會與不良反應相關聯。通常，治療窗(therapeutic window)可能較窄且可能接近非有效或潛在有毒劑量。 因此，目的在於提供耐受良好的β-內醯胺化合物之調配物，其經投與而不會有常見副作用，例如當使用更高含量之界面活性劑及/或共溶劑等時，由於其副作用而不適用於兒童。 另外，本發明之另一目的在於提供親水性活性化合物之脂質體調配物，因為在脂質體中囊封各別活性成分特別困難。 已藉由將本發明之β
-內醯胺化合物囊封入脂質體藥物遞送系統中來解決上述目的。 本發明之藥物遞送系統之優點為其靶向作用模式的毒性及副作用減小且伴有更高有效性，歸因於可將醫藥學上活性成分遞送至靶向受感染的細胞或器官，防止藥物較早代謝及不活化以及對健康組織的損傷。 在藥物遞送中，極成功的囊泡種類為脂質體，其中兩親媒性分子為磷脂。在此等兩親體中，親水性頭部由帶負電荷的磷酸鹽或磷酸酯部分組成，其藉由例如用甘油酯化脂肪酸鏈而連接於兩個疏水性脂肪酸鏈。在水中，磷脂以使非極性疏水性脂肪酸烷基尾部與水之相互作用降至最低之方式自組裝。因此，磷脂自組織成雙層膜及脂質體，其中疏水性烷基鏈在相應結構內部，且極性磷酸鹽基團朝向水性介質。磷脂之本質(亦即其電荷、尺寸及pH依賴性性質)主要影響所得脂質體之特徵(包括其治療有效性、穩定性及藥物動力學性質)。[Giuseppina Bozzuto, Agnese Molinari; Liposomes as nanomedical devices;International Journal of Nanomedicine 2015
,10
, 975-999] 由於脂質體之形態學及結構與細胞膜極其類似，故脂質體具有高度生物相容性、易於可生物降解、係無毒材料且因此為藥物遞送之完美候選者。脂質體由三個用於藥物囊封之相異的隔室組成。視藥物之可溶性性質而定，將藥物定位於水性核中、插入脂質雙層或用水附接至磷脂之內部及外部極性界面。因此，可將疏水性以及親水性藥物囊封入脂質體中。將極性及水溶性藥物溶解或分散於內部水性隔室或定位於內部及外部極性頭部基團附近，而將疏水性藥物插入磷脂雙層之疏水性烷基鏈之間。 為了使脂質體之雙層結構穩定及觸發雙層密度(在論及經囊封之化合物之釋放速率時，其為重要因素)，可添加類固醇至該磷脂雙層。天然產生之類固醇為膽固醇，由於其剛性結構使得其磷脂雙層之硬度且因此機械穩定性增加。膽固醇插入雙層核心中之疏水性烷基鏈之間，且因此降低脂質體之滲透性。此外，膽固醇應用於將分子附接至脂質體表面，使藥物遞送系統具有感測、刺激反應或「隱形」性質。 製備脂質體及囊封藥物之方法包括薄膜水合法、逆相蒸發法、清潔劑耗乏法及脫水-再水合法。在此等已建立之方法之中，用於囊封脂質體藥物之最方便的方法為薄膜水合法，在薄膜水合法中將脂質溶解於有機溶劑中隨後用水溶液/緩衝液水合完全移除有機溶劑之後所剩餘的薄膜，引起脂質體形成。 上文所提及之β-內醯胺化合物顯示pH依賴性可溶性，亦即在中性及鹼性pH下溶解較差而在酸性pH下高度溶解。其亦高度可溶於水/乙腈混合物中。然而，強酸性pH及乙腈皆不為藥物產品調配物所需。出乎意料地發現，較佳藉由跨膜梯度來將β
-內醯胺化合物主動裝載至脂質體中。
本發明因此係關於： 一種脂質體醫藥調配物，其包含式(I)之化合物作為活性成分，其特徵在於 R1
及R2
表示甲基， R3
表示-O-(SO2
)OH， X表示CH， Z表示經羧基取代基取代之兩碳烷基鏈， Y表示O， l表示0 A表示經下式之取代基取代之苯基其中R1b
及R2b
表示氫，R3b
表示胺乙基、氮雜環丁烷、吡咯啶或哌啶，Q表示一鍵，*為鍵聯至由A表示之殘基之鍵聯位點，及其鹽、其溶劑合物及其鹽之溶劑合物，其中該等脂質體包含至少一種磷脂及一種類固醇。 在如上文所定義之脂質體醫藥調配物中，該活性成分可為選自式(Ia)至式(Ig)之化合物之群的至少一員： 。 在本發明之實施例中，該脂質體醫藥調配物包含式(I-g)之化合物。 在本發明之其他實施例中，脂質體醫藥調配物包含磷脂，其係選自包含以下各者之群：磷脂醯膽鹼、磷脂醯絲胺酸、磷脂醯乙醇胺、磷酸肌醇、1,2-二月桂醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二油醯基-sn-甘油-3[磷酸-L-絲胺酸]鈉鹽、二棕櫚醯基磷脂醯膽鹼、二硬脂醯基磷脂醯膽鹼、二棕櫚醯基磷脂醯絲胺酸、二棕櫚醯基磷脂醯甘油、1-硬脂醯基-2-亞油醯基-sn-甘油-3-[磷酸基-L-絲胺酸]鈉鹽、二油醯基磷脂醯膽鹼及鞘髓磷脂。 在本發明之其他實施例中，如上文所定義之醫藥調配物，其中該類固醇係選自包含以下各者之群：膽固醇、膽固醇衍生物及經聚合物衍生化之膽固醇。 本發明之脂質體調配物亦含有其他類固醇組分，諸如膽固醇衍生物、腎固醇、二氫膽固醇或膽甾烷，以及PC與膽固醇之組合。其亦可或替代地含有固醇之有機酸衍生物，諸如膽固醇半琥珀酸酯(cholesterol hemisuccinate；CHS)。適用於併入脂質體中之固醇包括膽固醇、膽固醇衍生物、膽固醇酯、維生素D、植物固醇、類固醇激素及其混合物。有用的膽固醇衍生物包括膽固醇磷酸膽鹼、膽固醇-聚乙二醇及膽固醇-SO4，而植物固醇可為植固醇、油菜籽固醇及豆固醇。 在本發明之其他實施例中，脂質體醫藥調配物包含磷脂，其中該磷脂為二硬脂醯基磷脂醯膽鹼。 在本發明之其他實施例中，脂質體醫藥調配物包含類固醇，其中該類固醇為膽固醇。 在如上文所定義之本發明之其他實施例中，磷脂與類固醇之比率在60:40至 40:60之範圍內。 在如上文所定義之本發明之其他實施例中，脂質體醫藥調配物包含比率為55:45之磷脂與類固醇。 在如上文所定義之本發明之其他實施例中，脂質與藥物之比率在1:0.1至1:0.5之範圍內。 在如上文所定義之本發明之其他實施例中，脂質與藥物之比率為1:0.3。 在如上文所定義之本發明之其他實施例中，粒度範圍為25-750 nm、50-500 nm、75-300 nm，例如100-250 nm、120-200 nm或130-180 nm。 在如上文所定義之本發明之其他實施例中，如前述實施例中任一項之脂質體醫藥調配物用於治療及/或預防細菌感染。 本發明提供脂質體調配物，其包含式(I)及式(Ia至I-g)之化合物中之至少一者，例如式(I-g)之化合物。此等脂質體調配物尤其非常適合治療及/或預防胞內細菌感染之用途或方法，因為習知的例如非脂質體化合物顯示出胞內擴散及滯留較差或者在溶酶體之酸性pH下活性降低。另外，包含式(I)及式(Ia至I-g)之化合物中之至少一者(例如式(I-g)之化合物)之該等脂質體調配物具有更高功效，因為其在藥物相關劑量下耐受良好，准許按一日一次之時程投藥且無治療功效的損失。然而，亦有可能更經常地投與本發明之調配物，例如一日兩次或三次或更經常。更頻繁地給藥使得更易於隨時間推移(例如治療期)維持本文所揭示之化合物之治療學上活性濃度之恆定水準。 本文所描述之脂質體調配物亦准許降低活性化合物之全部劑量，其係與提高的穩定性及抵抗胞內細菌之作用模式相關。因此，可減小與本文所揭示之抗生素化合物之投與相關的不良反應。因此，此等脂質體調配物有利地尤其非常適用於治療兒科病患。舉例而言，將有可能用500 ml輸液來投與0.5 g之劑量之本文所描述之化合物(I-a)至(I-g)。另外，脂質體調配物亦可改進滲透不良的藥物(諸如本文所描述之化合物(I-a)至(I-g)，例如(I-g))之口服吸收。因此，提供包含本文所描述之化合物(I-a)至(I-g)中之至少一者(例如化合物(I-g))的用於口服之脂質體調配物。此等調配物亦尤其非常適合兒科用途，因為此投藥模式不會引發兒童之恐懼及疼痛經歷。 有利的是，本文所揭示之式(I)及式(Ia至I-g)之化合物(例如式(I-g)之化合物)的脂質體調配物使得對抗生素耐藥性菌株的治療改進，因為脂質體調配物增加此類耐藥性細菌之敏感性(參照例如Lagacé, J., 等人; J. Microendcapsul. 1991年1月至3月; 8 (1):53-61)。 本發明亦關於一種治療及/或預防細菌感染及/或細菌感染傳播之方法，其包含投與如前述實施例中任一項之脂質調配物。 根據本發明使用的式(I)及式(Ia至I-g)之化合物可視其結構而定，以立體異構形式(對映異構體、非對映異構體)存在。本發明因此亦涵蓋對映異構體或非對映異構體及其對應混合物。立體異構均勻組分可以已知方式自對映異構體及/或非對映異構體之此類混合物分離。 若根據本發明使用的式(I)及式(I-a至I-g)之化合物以互變異構形式出現，則本發明涵蓋所有互變異構形式。 對於本發明之目的較佳的鹽為根據本發明使用的式(I)及式(I-a至I-g)之化合物之生理學上可接受之鹽。然而，亦涵蓋此類鹽：其本身並不適用於藥物應用，但可用於例如分離或純化根據本發明使用的式(I)及式(I-a至I-g)之化合物。 式(I)之化合物之醫藥學上可接受之鹽的實例包括無機鹼鹽，如銨鹽、鹼性金屬鹽，詳言之鈉鹽或鉀鹽、鹼土金屬鹽，詳言之鎂鹽或鈣鹽；有機鹼鹽，詳言之衍生自環己胺、苯甲胺、辛胺、乙醇胺、二乙醇胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、普魯卡因(procaine)、嗎啉(morpholine)、二氫吡咯、哌啶、N-乙基哌啶、N-甲基嗎啉、哌嗪作為有機鹼之鹽；或鹼性胺基酸鹽，詳言之離胺酸、精胺酸、鳥胺酸及組胺酸。根據本發明使用的式(I)及式(I-a至I-g)之化合物之醫藥學上可接受之鹽的實例亦包括無機酸鹽，如鹽酸鹽、氫溴酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽或膦酸鹽；有機酸鹽，詳言之乙酸鹽、甲酸鹽、丙酸鹽、乳酸鹽、檸檬酸鹽、反丁烯二酸鹽、順丁烯二酸鹽、苯甲酸鹽、酒石酸鹽、蘋果酸鹽、甲磺酸鹽、乙磺酸鹽、甲苯磺酸鹽或苯磺酸鹽；或酸性胺基酸鹽，詳言之天冬胺酸鹽或麩胺酸鹽。 出於本發明之目的使用的式(I)及式(I-a至I-g)之溶劑合物係指根據本發明使用的式(I)及式(I-a至I-g)之化合物之彼等形式，其呈固態或液態，藉由與溶劑分子配位而形成錯合物。水合物為與水發生配位之溶劑合物之特定形式。 在本發明之另一態樣中，該調配物包含脂質體，其可選自包含以下各者之群：習知脂質體、pH敏感性脂質體、陽離子脂質體、免疫脂質體及長效脂質體。在本發明之一個態樣中，該脂質體調配物包含選自習知脂質體之群的脂質體(Tumori. 2003年5月至6月;89 (3):237-49; From conventional to stealth liposomes: a new frontier in cancer chemotherapy; Cattel L1, Ceruti M, Dosio F.)。 在本發明中，習知脂質體為由磷脂或磷脂及類固醇組成之脂質體，其中該等習知脂質體可以單層或多層脂質體之形式存在。熟習此項技術者可以已知方式製備習知脂質體(例如Liposome: classification, preparation, and applications; Abolfazl, A. 等人; Nanoscale Research Letters 2013; 8:102)。 本發明之另一態樣為該脂質體調配物，其中該磷脂可選自包含以下各者之群：磷脂醯膽鹼、磷脂醯絲胺酸、磷脂醯乙醇胺、磷酸肌醇、1,2-二月桂醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二油醯基-sn-甘油-3[磷酸-L-絲胺酸]鈉鹽、二棕櫚醯基磷脂醯膽鹼、二硬脂醯基磷脂醯膽鹼、二棕櫚醯基磷脂醯絲胺酸、二棕櫚醯基磷脂醯甘油、1-硬脂醯基-2-亞油醯基-sn-甘油-3-[磷酸基-L-絲胺酸]鈉鹽、二油醯基磷脂醯膽鹼及鞘髓磷脂。在本發明之調配物中，磷脂可為二硬脂醯基磷脂醯膽鹼。 本發明之另一態樣為該脂質體調配物，其中添加該類固醇以便防止該醫藥學上活性成分之滲漏，且其中該類固醇可選自包含以下各者之群：膽固醇及其衍生物(包括但不限於膽固醇硫酸鹽)、膽固醇半琥珀酸酯及經聚合物衍生化之膽固醇及相關固醇。本發明之又一態樣為該脂質體調配物，其中添加該類固醇以便防止該醫藥學上活性成分之滲漏，且其中該類固醇為膽固醇。 在本發明之另一態樣中，在該脂質體調配物中上文所定義之磷脂與上文所定義之類固醇之間的比率可在100/0至50/50 mol%對應地磷脂及類固醇範圍內。在本發明之又一態樣中，在該脂質體調配物中上文所定義之磷脂與上文所定義之類固醇之間的比率可為55/45 mol%對應地磷脂及類固醇。 可利用熟習此項技術者已知之習知方法製備本發明之脂質體調配物，此等方法可為機械攪拌、溶劑蒸發、溶劑注入及界面活性劑溶解方法，其中在本發明之一個態樣中，以溶劑蒸發法，例如以薄膜水合法製備該等脂質體。 在該溶劑蒸發法中，將上文所定義之脂質及類固醇以上文所定義之比率溶解於常見溶劑中且在減壓下(在真空下)蒸發該溶劑。隨後用緩衝溶液水合剩餘乾膜，促進形成該等脂質體。該緩衝溶液可選自包含以下各者之群：硫酸銨緩衝液、乙酸鈉緩衝液及乙酸鈣緩衝液(pH梯度法)。 經由熟習此項技術者已知之主動或被動裝載之方法，將醫藥學上活性成分裝載至該等脂質體中。在本發明之一個態樣中，該方法為主動裝載法，例如由跨膜梯度誘導之主動裝載法。該跨膜梯度可為由硫酸銨誘導之跨膜銨梯度、由乙酸鈣或乙酸鈉或其混合物誘導之跨膜乙酸鹽梯度、由檸檬酸鹽誘導之跨膜pH梯度或由硫酸錳誘導之梯度。在本發明之一個實施例中，該梯度為由檸檬酸鹽誘導之跨膜pH梯度。 在本發明之其他實施例中，在容許藥物最大裝載至脂質體囊泡中之pH下囊封本發明之活性化合物，例如式I之化合物(例如式(I-a)、(I-b)、(I-c)、(I-d)、(I-e)、(I-f)及(I-g)之化合物)。在本發明之一些實施例中，當活性化合物之絕對電荷在+0.5與-0.5之間的範圍內(例如其可為0)時，製備裝載化合物之脂質體。另外，本發明之實施例係關於用於製備該等脂質體之方法，其中用於裝載囊泡之活性化合物溶液之pH值為2.0至9.0，例如該pH可為4.6至8.2。 在製備本發明之脂質體調配物之方法中，水合之後，擠壓脂質體通過多孔膜以便界定其尺寸範圍。該等脂質體之尺寸可在50-500 nm之範圍內，例如在130-150 nm之尺寸範圍內。 利用上文所定義之方法製備的該等脂質體在上文所定義之擠壓之後的多分散性指數(PDI)低於0.100。 為了在囊封醫藥學上活性成分之前建立上文所定義之跨膜梯度，在鹽溶液中透析脂質體，移除脂質體分散液中之緩衝液，同時使緩衝液保持在該等脂質體內部。 為了將醫藥學上活性成分囊封入該等脂質體中，將醫藥學上活性成分溶解於與應用於上文所定義之透析相同的鹽溶液中來建立跨膜梯度。隨後將醫藥學上活性成分之溶液添加至脂質體分散液中。如熟習此項技術者所已知，由於跨膜梯度而發生藥物裝載。 包含根據本發明使用的式(I)及式(I-a至I-g)之化合物中之至少一種的脂質體調配物具有出乎意料的未曾預測到的藥理學功效。本發明之調配物可包含至少一個包含式(I-a)至式(I-g)(例如式(I-g))之化合物中之一者的部分及另一包含式(I-a)至式(I-g)之化合物中之另一者的部分，亦即，調配物可為包含脂質體之混合調配物，在個別脂質體中包含至少兩種不同的如本文所定義之β
-內醯胺，或在脂質體顆粒中同時包含至少兩種不同的如本文所定義之β
-內醯胺。 在本發明之另一態樣中，該等脂質體調配物具有式(I)及式(I-a至I-g)之化合物作為醫藥學上活性物質，因此其適用於用作供治療及/或預防人類及動物之疾病用的藥劑。在該等藥劑用於治療及/或預防人類及動物之疾病的一些實施例中，至少一種化合物具有式(I-g)。本發明之脂質體調配物可與至少一種β
-內醯胺酶抑制劑(beta-lactamase-inhibitor ；BLI)組合使用，其可分開投與。亦可調配該BLI作為脂質體藥物，其包含單獨的或與式(I-a)至式(I-g)(例如式(I-g))之化合物組合的該至少一種BLI。亦考慮混合脂質體調配物，其中至少一個部分包含β
-內醯胺，例如式(I-a)至式(I-g)(例如式(I-g))之化合物，且該等調配物之另一部分包含另一活性化合物(例如BLI)。 如本文所用之合適BLI可選自包含以下各者之群：克拉維酸(clavulanic acid)、他唑巴坦(tazobactam)、舒巴坦(sulbactam)及其他屬於內醯胺抑制劑之群的BLI、DABCO抑制劑、BATSI抑制劑及/或金屬β
-內醯胺酶抑制劑。此等BLI連同本發明之脂質體調配物可在治療或預防之方法中投與，且該等係為用於治療或預防患有細菌(尤其革蘭氏陰性菌)所導致感染的個體之化合物。 在本發明之另一態樣中，在上文所提及之調配物中，該調配物另外包含助溶劑、抗氧化劑、緩衝劑、酸化劑、錯合增強劑、鹽水、右旋糖、冷凍乾燥助劑、增積劑、穩定劑、電解質、另一治療劑、鹼化劑、抗細菌劑、抗真菌劑、抗病毒劑、抗寄生蟲劑、抗黴劑、抗分支桿菌劑、腸抗感染劑、抗瘧劑、抗炎劑、抗過敏劑、止痛藥、麻醉藥、免疫調節劑、免疫抑制劑、單株抗體、抗贅生藥、抗癌藥、止吐藥、抗抑鬱藥、抗精神病藥、抗焦慮劑、抗痙攣劑、HMG CoA還原酶抑制劑及其他抗膽固醇劑、抗高血壓藥、胰島素、口服抗糖尿病藥、質子泵抑制劑、口服或非經腸抗凝血劑、利尿劑、地高辛(digoxin)、支氣管擴張劑、抗心律失常劑、血管加壓劑、類固醇及其衍生物或組合。 在本發明之另一態樣中，該等脂質體調配物具有式(I)及式(I-a至I-g)之化合物作為醫藥學上活性物質，其尤其以抗細菌效果之有利範圍而著名。在一些實施例中，脂質體中之化合物具有式(I-g)。 本發明因此進一步關於用於治療及/或預防由細菌(尤其革蘭氏陰性菌)所導致之疾病之如上文所定義的脂質體調配物的用途，該等脂質體調配物具有式(I)及式(I-a至I-g)之化合物作為根據本發明使用的醫藥學上活性物質。 如上文所定義之脂質體調配物具有式(I)及式(I-a至I-g)之化合物作為本發明之醫藥學上活性物質，其展現抵抗革蘭氏陰性菌及所選擇的革蘭氏陽性菌的抗菌範圍以及低毒性。 具有式(I)及式(I-a至I-g)之化合物作為本發明之醫藥學上活性物質的脂質體調配物特別適用於預防及治療局部及全身性感染的人類醫學及獸醫學，該等感染係例如由以下病原體或由以下病原體之混合物所導致： 好氧性革蘭氏陽性菌，其包括但不限於葡萄球菌屬(Staphylococcus spp.
)(金黃色葡萄球菌(S. aureu
s))、鏈球菌屬(Streptococcus spp.
)(
肺炎鏈球菌(S. pneumoniae
)、化膿性鏈球菌(S. pyogenes
)、無乳鏈球菌(S. agalactiae
)、C群及G群鏈球菌)
以及桿菌屬(Bacillus spp.
)及李斯特(Listeria monocytogene
)；
好氧性革蘭氏陰性菌：腸內菌科，包括但不限於艾氏菌屬(Escherichia
spp.)(大腸桿菌(E. coli
))、檸檬酸桿菌屬(Citrobacter
spp.)(弗氏檸檬酸桿菌(C. freundii
)、異型檸檬酸桿菌(C. diversus
))、克留氏菌屬(Klebsiella
spp.)(肺炎克留氏桿菌(K. pneumoniae
)、產酸克留氏菌(K. oxytoca
))、腸桿菌屬(Enterobacter
spp.)(共泄腔腸桿菌(E. cloacae
)、產氣腸桿菌(E. aerogenes
))、摩氏摩根氏菌(Morganella morganii
)、蜂房哈佛尼亞菌(Hafnia alvei
)、沙雷氏菌屬(Serratia
spp.)(黏質沙雷氏菌(S. marcescens
))、變形桿菌屬(Proteus
spp.)(奇異變形桿菌(P. mirabilis
)、普通變形桿菌(P. vulgaris
)、彭氏變形桿菌(P. penneri
))、普羅威登斯菌屬(Providencia spp.
)(斯氏普羅威登斯菌(P. stuartii
)、拉氏普羅威登斯菌(P. rettgeri
))、耶氏桿菌屬(Yersinia
spp.)(小腸大腸炎耶氏桿菌(Y. enterocolitica
)、假性結核病耶氏桿菌(Y. pseudotuberculosis
))、沙氏桿菌屬(Salmonella
spp.)、志賀桿菌屬(Shigella
spp.)；以及非醱酵菌，包括但不限於假單胞菌屬(Pseudomonas
spp.)(綠膿桿菌(P. aeruginosa
))、伯克霍爾德菌屬(Burkholderia
spp.)(洋蔥伯克霍爾德菌(B. cepacia
))、嗜麥芽窄食單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia
)及不動菌屬(Acinetobacter
spp.)(鮑氏不動菌(A. baumannii
)、不動菌基因種13TU(Acinetobacter
gen. sp. 13TU)、不動菌基因種3(Acinetobacter
gen. sp. 3))以及博德氏桿菌屬(Bordetella spp
.)(支氣管敗血性博德氏桿菌(B. bronchiseptica
))、黏膜炎莫拉氏菌(Moraxella catarrhalis
)及嗜肺性退伍軍人桿菌(Legionella pneumophila
)；此外，產氣單孢菌屬(Aeromonas
spp.)、嗜血桿菌屬(Haemophilus
spp.)(流行性感冒嗜血桿菌(H. influenzae
))、奈瑟菌屬(Neisseria spp.
)(淋病雙球菌(N. gonorrhoeae
)、腦膜炎雙球菌(N. meningitidis
))以及產鹼桿菌屬(Alcaligenes
spp.)(包括木糖氧化產鹼桿菌(A. xylosoxidans
))、巴氏桿菌屬(Pasteurella
spp.)(敗血性巴氏桿菌(P. multocida
)、弧菌屬(Vibro
spp.)(霍亂弧菌(V. cholerae
))、空腸曲桿菌(Campylobacter jejuni
)及幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori
)。 此外，該抗菌範圍亦包括絕對厭氧菌，包括但不限於類桿菌屬(Bacteroides spp.
)(脆弱類桿菌(B. fragilis
))、消化鏈球菌屬(Peptostreptococcus spp.
)(厭氧消化鏈球菌(P. anaerobius
))、普雷沃菌屬(Prevotella
spp.)、布氏桿菌屬(Brucella
spp.
)(流產布氏桿菌(B. abortus
))、卟啉單胞菌屬(Porphyromonas
spp.)及梭菌屬(Clostridium
spp.)(產氣夾膜梭菌(Clostridium perfringens
))。 上述病原體清單僅為例示性的且絕不視為是限制性的。由該等病原體所引起，且可利用本發明具有式(I)及式(I-a至I-g)之化合物作為醫藥學上活性物質的脂質體調配物預防、改善或治癒之疾病之實例為例如： 呼吸道感染，諸如下呼吸道感染、囊腫性纖維化病患之肺部感染、慢性支氣管炎之急性惡化、社區獲得性肺炎(CAP)、醫源性肺炎(包括呼吸機相關性肺炎(VAP))、上呼吸道疾病、彌漫性泛細支氣管炎、扁桃腺炎、咽炎、急性竇炎及包括乳突炎之耳炎；尿路及生殖器感染，例如膀胱炎、尿道炎、腎盂腎炎、子宮內膜炎、前列腺炎、輸卵管炎及附睪炎；眼睛感染，諸如結膜炎、角膜潰瘍、虹膜睫狀體炎及放射狀角膜切開術病患之手術後感染；血液感染，例如敗血症；皮膚及軟組織感染，例如感染性皮炎、受感染創傷、受感染燒傷、蜂窩織炎、毛囊炎及膿皰病；骨感染及關節感染，諸如骨髓炎及膿毒性關節炎；胃腸感染，例如痢疾、腸炎、結腸炎、壞死性小腸結腸炎及肛門直腸感染；腹內感染，諸如傷寒熱、感染性腹瀉、腹膜炎合併闌尾炎、盆腔腹膜炎及腹內膿腫；口腔區域中之感染，例如牙科作業後感染；其他感染，例如假性鼻疽(meliodosis)、感染性心內膜炎、肝膿腫、膽囊炎、膽管炎、乳房炎以及腦膜炎及神經系統感染。 除了人類之外，亦可治療動物之細菌感染，諸如靈長類動物、豬、反芻動物(母牛、綿羊、山羊)、馬、貓、狗、家禽(諸如母雞、火雞、鵪鶉、鴿子、觀賞鳥類)以及生產性及觀賞魚類、爬蟲類及兩棲類。 作為醫藥學上活性物質的本發明之具有式(I)及式(I-a至I-g)化合物脂質體調配物可全身性地及/或局部地起作用。為此目的，其可以合適的方式投與，諸如(例如)經口、非經口、皮下、靜脈內、經肺、經鞘內腔、經鼻、舌下、經舌、經頰、經直腸、經皮、透皮、經結膜、經耳或以植入物或支架之形式。 本發明之脂質體調配物可以適於此等投藥途徑之投藥形式投與。實例
1.製備脂質體 藉由薄膜水合法製備所有脂質體調配物。簡言之，用氯仿將精確稱量之量的55/45 (mol)的DSPC/Chol溶解於圓底燒瓶中，且在40℃於減壓下產生膜。完全移除有機溶劑之後，用以下緩衝液中之一種水合該膜：300 mM硫酸銨；150 mM乙酸鈉；120 mM乙酸鈣或0.9%NaCl(用作陰性對照)及pH 7.4的HEPES/鹽水緩衝液(HBS)(用作陰性對照)，最終濃度60 mM脂質。 在65℃下水合一小時之後(自該燒瓶壁完全移除該膜)，使用裝備有各種孔徑(400、200及100 nm)之聚碳酸酯膜的Lipex熱桶擠壓機(Lipex thermobarrel extruder)擠壓該等脂質體以便達到130-150 nm之最終尺寸且PdI＜0.100。在此尺寸範圍內，可實現最大理論囊封。擠壓之後，用0.9%NaCl(154 mM)透析該等脂質體以便產生跨膜梯度。為保證完全交換外部緩衝液，進行10體積之交換。在2-8℃下儲存脂質體，且在使用之前，每次用0.9%NaCl按所需濃度稀釋該等脂質體。製備 β - 內醯胺 ( 化合物 I-g) 溶液
將精確稱量之量的化合物I-g逐步放入0.9%NaCl中且混合直至溶解。藉由在55℃下加熱以輔助溶解。脂質體之尺寸量測
藉由動態-雷射-光-散射(Dynamic-Laser-Light-Scattering，DLS)使用Malvern Nano ZS (224/SOP/002)來進行量測以便測定脂質體尺寸。此系統裝備有633 nm波長之4 mW氦/氖雷射且用非侵入性反向散射技術以173°之偵測角度來量測脂質體樣品。在水相中稀釋脂質體以達到最佳脂質體濃度且在25℃下進行實驗。定量化合物 I-g
用分光光度計在λmax
=280 nm下進行化合物I-g之定量。製備校準曲線(R2
=0.9998)且據此，將所有的分光光度計讀數計算為濃度。另外，遵循相同的程序來定量用作陽性對照之物質。使用相同基質(25%生理NaCl溶液(0.9%)/75%2-丙醇：vol/vol)製備所有樣品。評價用於定量化合物 I-g 之分析法
為了保證正確地定量化合物I-g，進行幾項試驗。首先，稀釋且量測各種脂質濃度之普通脂質體。在此波長下給定的吸收率視為可忽略的。然而，確認脂質體並不干擾OD信號。此外，將新鮮製備的2.5 mM(在0.9%NaCl中)之化合物I-g溶液以普通溶液之形式或與脂質體組合來量測其吸收率。以三種不同的方法稀釋該溶液。 1.在第一種情況下，首先用0.9%NaCl稀釋該溶液(2、4、6次)且接著抽取其等分試樣(200 µl)且與2-丙醇(600 µl)混合以便得到25%生理NaCl溶液(0.9%)/75% 2-丙醇之混合物。 2.在第二種情況下，首先使該溶液(2.5 mM)與10 mM脂質體分散液以1:1(vol/vol)之比率混合(在乙酸鈣內部/在0.9%NaCl外部)，抽取此混合物之等分試樣(25 μl)且用0.9%NaCl(175 µl)(儲備溶液)稀釋且向此溶液中添加2-丙醇(600 µl)以便得到相同的最終基質(25%生理NaCl溶液(0.9%)/75%2-丙醇)。另外，為了掃描整個0.1及0.7之間的光譜，在儲備溶液中執行幾項稀釋步驟且使用相同樣品製備步驟來量測。 3.在第三種情況下，使化合物(I-g)溶液(2.5 mM)與10 mM脂質體分散液以1:1(vol/vol)之比率混合(在乙酸鈣內部/在0.9%NaCl外部)，且首先使用0.9%NaCl溶液(500、1100及2300 µl)且接著使用2-丙醇(1800、3600及7200 µl)進一步稀釋該化合物(I-g)溶液24、48及96次。目的為研究其中校準曲線可靠之OD範圍。所有樣品製備方法均產生與理論值的偏差。然而，第三種樣品製備程序顯示與理論值偏差最小。可行性研究中之15-20%之偏差係可接受的，考慮到有效的主動裝載應導致超過80-90%藥物囊封。偵測經囊封之藥物
為了計算裝載效率，使用離心超濾將經藥物裝載之脂質體與游離藥物分離。使用裝備有100 kD PES膜之centrisart管(超濾濃縮器)進行離心超濾。簡言之，將特定量的樣品吸入centrisart管中且將其置放便於離心以便使脂質體與其外部水性介質分離。藉由此方法，脂質體在管底部形成沈積物，同時在超濾液中收集含有游離化合物I-g之外部介質。之後，在如上文所描述之分光光度計中量測超濾液中之化合物I-g之濃度且根據下列式計算囊封百分比： E%=[總化合物I-g]-[化合物I-g濾液]/[總化合物I-g]%