專利名稱：用于抑制細菌芽孢的非抗菌四環(huán)素劑型的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請要求于2005年7月15日提交的美國專利申請序列號 11/182,500和2005年12月23日提交的美國專利申請序列號 11/317,635的優(yōu)先權(quán)，將其說明書全文結(jié)合于此作為參考。
背景技術(shù)：
一些種類的病原和非病原細菌具有為響應(yīng)例^!c營養(yǎng)i夾乏之類 的不利環(huán)境條件而形成芽孢的能力。這樣的芽孢是穩(wěn)定的，并且高 度耐熱、耐化學(xué)試劑和耐千燥。
細菌芽孢通常保持代謝惰性(metabolically inert)直到它們遇 到適合芽孢萌發(fā)形成營養(yǎng)細胞的環(huán)境。然后細菌的生長型進行生長 和繁殖。通常是芽孢形成的病原菌的生長型引起哺乳動物的疾病 (例如，炭疽熱)。
通常，對已經(jīng)或者在未來可能被細菌芽孢感染的，或者具有活 性感染的人給予的傳統(tǒng)藥物治療(例如，抗生素)是通過抑制細菌 的生長型起作用。因此，在傳統(tǒng)藥物治療能抑制細菌的生長或者殺 死細菌之前，人體中一定存在著活性生長型。
但是， 一旦營養(yǎng)細胞出現(xiàn)，即開始產(chǎn)生有毒分子。營養(yǎng)細胞產(chǎn) 生的毒素是造成哺乳動物的致命性和/或致病的主要原因?；衔锼沫h(huán)素是指四環(huán)素類、四環(huán)素化合物、四環(huán)素右f生物等 的一類抗生素4匕合物中的一員。化合物四環(huán)素表^見出以下的通常結(jié) 構(gòu)
CONH2
結(jié)構(gòu)A
四3不素的3不4亥(ring nucleus)的編號方式^ 口下:
結(jié)構(gòu)B
四環(huán)素，以及土霉素和金霉素衍生物存在于自然界，并且是熟 知的抗生素。盡管必須保留某些元素，^旦是可以》f飾天然的四環(huán)素 而不喪失它們的抗生特性。Mitscher已經(jīng)在The Chemistry of Tetracyclines, Chapter 6, Marcel Dekker, Publishers, New York (1978) 中對可以和不可以在四環(huán)素的基本結(jié)構(gòu)進行的》務(wù)飾進行了綜述。據(jù) Mitscher所說，可以修飾四環(huán)素環(huán)體系5-9位的取代基而不會完全 喪失抗生特性。
但是，對于基本環(huán)體系的改變或者置換4和10-12位的取代基 通常導(dǎo)致合成的四環(huán)素具有非常小的或者實際上沒有抗孩t生物活
棚
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H皿性?；瘜W(xué)修飾的非抗菌四環(huán)素(下文中的COL)的一些例子為4-去二曱胺四環(huán)素、4-去二甲胺生環(huán)素(6-去甲-6-去氧-4-去二甲胺四環(huán) 素)、4-去二曱胺米諾環(huán)素(7-二甲胺-6-去曱-6-去氧-4_去二甲胺四環(huán) 素)和4-去二曱胺強力霉素(5-羥基-6-去氧-4-去二甲胺四環(huán)素)。
除了它們的抗孩史生物特性，四環(huán)素還—皮纟皮露具有一些其它的用 途。例如，還已知四環(huán)素通過非抗生機制來抑制哺乳動物(包括人 類)細胞和組織產(chǎn)生的"交原質(zhì)^皮壞酶的活性。這樣的酶包括基質(zhì)金 屬蛋白酶類(MMP)，其包看舌月交原酶類(MMP-1、 MMP-8 一口 MMP-13 )、白明月交酶類(MMP-2和MMP-9)和其它酶類(例力口 MMP-12、 MMP-14)。參見Golub等，J.尸e"o^ "Z. W" 20:12-23 (1985); Golub等，Cr,Y. 6>ra/S/o/. Me^ 2:297- 322 (1991);美國
專利第4,666,897號、第4,704,383號、第4,935,411號、第4,935,412 號。還已知四環(huán)素抑制哺乳動物骨格肌中的損一€和蛋白質(zhì)降解(美 國專利第5,045,538號)，抑制可誘導(dǎo)的NO合酶(美國專利第 6,043,231號和第5,523,297號)和磷脂酶A2 (美國專利第5,789,395 號和第5,919,775號)并且提高哺乳動物細胞中IL-10的產(chǎn)生。這些 特性-使四環(huán)素可用于治療許多疾病。
一些出版物涉及四環(huán)素在治療與能夠形成芽孢的細菌的傳染 相關(guān)的病癥上的用途。例如，于2004年1月14日7>開的美國專利 申請/>開第2004/0014731號4皮露了將四環(huán)素給藥于哺乳動物從而 保護和/或治療哺乳動物的與產(chǎn)生外毒素的細菌相關(guān)的病癥。在美國 公開的專利申請第2004/0014731號中披露的這樣的細菌的一個例 子為炭疽芽胞桿菌(Sac///i ""Amc/s )(即，引起炭疽熱的細菌)。
但是，只有細菌的生長型產(chǎn)生外毒素。因此，在公開的美國專 利申諱-7>開第2004/0014731號中沒有4皮露或者暗示抑制芽；包的萌 發(fā)。Altbo腿等人(/"/Wow a"d/m扁",'(y, 2002, 70:6231-624 l)檢測 了四環(huán)素對鼻內(nèi)感染炭疽芽；包一干菌，Amc,;O芽^包的月豕鼠的作
用。Altboum等人所披露的實驗中的四環(huán)素以抗生素劑量給藥于感 染后的豚鼠。作者l艮道，14天的四環(huán)素治療防止了治療中^皮感染動 物的死亡。但是， 一旦終止四環(huán)素治療，感染炭疽芽孢桿菌(及 aw /zrac,; )的Vollum菌4木的8只動物1"義有2只存活，感染ATCC 6605 菌抹的9只動物僅有1只存活。
Natalizi等人(^""c/o,7c"， 1966, 4:218-229 )體外才企測了 土霉素 和其枯草芽孢桿菌孢子萌發(fā)的影響。作者推斷土霉素 在芽孢的起始階段(例如，萌發(fā))沒有作用。
因此，存在抑制細菌芽孢變成具有感染性的營養(yǎng)細胞的需要。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過本發(fā)明可以實現(xiàn)這些目'標和其它目標，在一個具 體實施方式中，本發(fā)明提供了一種用于在需要細菌芽孢的哺乳動物 中抑制細菌芽孢變成具有感染性的營養(yǎng)細胞的方法。該方法包含將 有效量的非抗菌四環(huán)素劑型(或制劑)給藥于哺乳動物。
在另夕l、一個具體實施方式
中，本發(fā)明提供了一種用于在需要細 菌芽孢的哺乳動物中抑制細菌芽孢長出的方法。該方法包含將有效 量的非抗菌四環(huán)素劑型(或制劑)給藥于哺乳動物。
抑制細菌芽孢
本發(fā)明涉及在需要細菌芽孢的哺乳動物中抑制細菌芽孢變成 具有感染性的營養(yǎng)細^^的方法。該方法包含將有效量的非抗菌四環(huán) 素劑型給藥于哺乳動物。細菌芽3包通過經(jīng)過多個階,殳，如萌發(fā)和長出，可以變成具有感 染性的營養(yǎng)細胞。術(shù)語"萌發(fā)"表示芽孢外被的降解。本文中所用
的"長出"表示細菌從芽孢外一皮脫離(escape )。關(guān)于細菌芽孢的萌 發(fā)階革爻的綜述，尤其參見Setlow, Cwr. Op/", 71//cw&'o/, 2003, 6:550-556。
本發(fā)明不限于細菌芽《包在變成感染性細力包的過程中的<壬4可特 定階段的抑制。更準確地說，本發(fā)明涉及抑制細菌芽孢變成感染性 的營養(yǎng)細;3包。因此，非抗菌四環(huán)素劑型可以抑制在變成感染性的營 養(yǎng)細胞中的細菌芽孢的任何特定階段。
術(shù)語"感染性營養(yǎng)細胞"是產(chǎn)生毒素并且造成哺乳動物的疾病 的細菌細力包的形式。這樣的細力包可以形成芽3包并且在其感染性營養(yǎng) 狀態(tài)下產(chǎn)生外毒素。這樣的細菌的例子包括芽孢桿菌屬和梭菌屬。 屬于芽孢桿菌屬的細菌的例子包括炭疽芽孢桿菌(Sac/〃w awArac/s )、 #古草芽孑包才干菌(Soc/〃ws sm6"http://^ )、錯^犬芽孑包才干菌(Sac/〃"5 cerews )。 屬于才炎菌屬的纟田菌的1"列子包4舌肉毒沖炎菌(C7oW〃'^ww Z o/w/z'"wm )、 產(chǎn)氣莢月莫才炎菌 (C7os Wc//'mw / e;yH"gem1 )、 石皮4另風(fēng)才發(fā)菌
)、？艮難斗炎菌(C/oWnWww c/,，"7e)、諾氏才炎菌 (C7cxstn'(i/wm "ov_y/)、;容iSJ只才炎菌 (C7c^str/tZ/ww /7/sZo/j^/cmw ) ,口敗 毒梭菌 (C7os/WWww se/ 〃cww )。
根據(jù)本發(fā)明，如果細菌芽孢分化為感染性營養(yǎng)細胞的分化率被 降低至少約10%,優(yōu)選被降低至少約25%,更加優(yōu)選被降低至少約 50%，甚至更加優(yōu)選被降低至少約75%,則認為細菌芽孢被抑制變 成感染性的營養(yǎng)細胞。最佳地，四環(huán)素劑型完全抑制細菌芽《包變成 感染性營養(yǎng)細胞。
在一個具體實施方式
中，非抗菌四環(huán)素劑型抑制細菌芽孢的萌 發(fā)。如果芽孢的萌發(fā)率被降低至少約10%,優(yōu)選至少約25%，更加
ii優(yōu)選至少約50%，并且甚至更加優(yōu)選至少約75%，則認為細菌芽孢
的萌發(fā)一皮抑制。最佳地，四環(huán)素劑型完全抑制細菌芽孢的萌發(fā)。 在另一個具體實施方式
中，非抗菌四環(huán)素劑型抑制細菌芽3包的
長出。如果芽孢的長出率被降低至少約10%,優(yōu)選至少約25%，更 加優(yōu)選至少約50。/。，并且甚至更加伊二選至少約75%,則i人為細菌芽 孢長出一皮抑制。最佳地，四環(huán)素劑型完全抑制細菌芽孢的長出。
任何哺乳動物都可以受益于本發(fā)明的方法。合適的哺乳動物包 4舌人類、農(nóng)場動物、家養(yǎng)動物、實-險室動物等。農(nóng)場動物的一些例 子包括母牛、豬、馬、山羊等。家養(yǎng)動物的一些例子包括狗、貓等。 實驗室動物的一些例子包括大鼠、小鼠、兔、豚鼠等。
在一個具體實施方式
中，需要抑制細菌芽孢變成感染性營養(yǎng)細 胞、抑制細菌芽孢萌發(fā)或者抑制萌發(fā)的芽孢長出的哺乳動物包括具 有產(chǎn)生與感染性細菌營養(yǎng)細"包相關(guān)的疾病或病癥的風(fēng)險的哺乳動 物。具有產(chǎn)生與感染性細菌營養(yǎng)細力包相關(guān)的疾病或病癥的風(fēng)險的哺 乳動物包括易于、 一皮懷疑已經(jīng)或者已經(jīng)暴露于細菌芽孢的哺乳動 物。暴露于細菌芽孢可能是無心的或者故意的，例如由于生物恐怖 活動。這樣的哺乳動物通常為人類，并且包4舌，例如軍事人員、處 理動物皮毛的人員、在特別易感染區(qū)域生活的人員、治療或者治療 過感染的人或動物的衛(wèi)生〗呆1"建專業(yè)人員，以及4妾觸、或者存在細菌 芽孢測試呈陽性的鄰近區(qū)域的人員。通常，易于、懷疑已經(jīng)或者已 經(jīng)暴露于細菌芽孢的哺乳動物都不知道已經(jīng)感染上細菌芽孢。
在另外一個具體實施方式
中，需要抑制細菌芽孢變成感染性營 養(yǎng)細胞、抑制細菌芽孢萌發(fā)或者抑制萌發(fā)的芽孢長出的哺乳動物是 已知已經(jīng)感染上能夠變成感染性營養(yǎng)細胞的細菌芽孢的哺乳動物。非抗菌四環(huán)素劑型可以在炭疽熱中的外毒素的毒性水平，例如 致死因素，出現(xiàn)前的任何時間被給藥于哺乳動物。優(yōu)選地，在懷疑 暴露于或者已知感染了細菌芽孢之后，盡可能快地進行非抗菌四環(huán) 素劑型的給藥。
例如，在懷疑暴露于或者已知感染了細菌芽孢之后，在約一個 月內(nèi)，優(yōu)選在約兩周內(nèi)，更加優(yōu)選在一周內(nèi)，甚至更加優(yōu)選在兩天 內(nèi)，然而甚至更加優(yōu)選在一天內(nèi)，并且最優(yōu)選在十二個小時內(nèi)進4亍 非抗菌四環(huán)素劑型的給藥。
對于易于暴露于細菌芽孢的哺乳動物，在可能暴露于細菌芽孢 之前的某一時間進行非抗菌四環(huán)素劑型的》會藥，其中在發(fā)生可能的 暴露時候四環(huán)素劑型達到足夠的四環(huán)素化合物的血漿水平從而抑 制細菌芽孢變成感染性營養(yǎng)細胞。例如，可能暴露于細菌芽孢之前 達到約一個月，優(yōu)選達到約一周，更加優(yōu)選達到約一天，甚至更加 優(yōu)選達到約12個小時，甚至更加優(yōu)選到達約6個小時，并且最優(yōu) 選在1個小時內(nèi)進行非抗菌四環(huán)素劑型的給藥。
非抗菌四環(huán)素劑型(或制劑)
在本"i兌明書中，非抗菌四環(huán)素劑型(或制劑)包含抗菌四環(huán)素 化合物、非抗菌四環(huán)素化合物或者它的藥物可接受鹽的低于抗菌劑 量(或亞4元菌劑量，sub-antibacterial dose )。
任何抗菌四環(huán)素化合物都可以用在本發(fā)明的方法中?？咕沫h(huán) 素化合物的一些例子包括強力霉素、二曱胺四環(huán)素、四環(huán)素、土霉 素、氯四環(huán)霉素、地美環(huán)素、賴氨四環(huán)素。優(yōu)選強力霉素以它的鹽 酸鹽或者水合物，優(yōu)選一水合物進行給藥。
非抗菌四環(huán)素化合物在結(jié)構(gòu)上與抗菌四環(huán)素相關(guān)，〗旦是它們的 抗菌活性通過化學(xué)改性已一皮基本上消除或者完全消除。例如，非抗菌四環(huán)素化合物的抗菌活性比強力霉素的抗菌活性低至少約兩倍， 優(yōu)選至少約10倍，甚至更加優(yōu)選至少約二十五倍。也就是"i兌，非 抗菌四環(huán)素化合物以與強力霉素同等的濃度不能產(chǎn)生與強力霉素 同等的抗菌活性。
子包4舌2003年10月28日出片反并屬于CollaGenex Pharmaceuticals, Inc的美國專利第6,638,922號中一4殳地或者具體披露的那些化合 物。將美國專利第6,638,922號中4皮露的四環(huán)素化合物結(jié)合于本文 作為參考。
非抗菌四環(huán)素化合物(COL)的特定實例包括4-去(二曱胺)四 環(huán)素(COL-1)、四環(huán)素腈(COL-2)、 6-去甲-6-去氧-4-去(二曱胺)四 環(huán)素(COL-3) 、 9-氨基-6- 二乙基-6-去氧-4-去二曱胺四環(huán)素 (COL-308)、 7-氯-4-去(二甲胺)四環(huán)素(COL-4)、四環(huán)素吡唾 (COL-5)、 4-羥基-4-去(二甲胺)四環(huán)素(COL-6)、 4-去(二曱胺)-12a-去氧四環(huán)素(COL-7)、 6-去氧-5a-羥基4-去(二甲胺)四環(huán)素(COL-8)、 4-去(二曱胺)-12a-去氧去水四環(huán)素(COL-9)和4-去(二曱胺)米諾環(huán)素 (COL-10)。
四環(huán)素化合物可從自然界分離，或者通過本領(lǐng)域已知的任何方 法進行制備。例如，盡管必須保留某些結(jié)構(gòu)元素，仍可以改性天然 四環(huán)素而不喪失它們的#元菌。Mitscher已經(jīng)在77ze C/zew/5 r_y o/ re rac_yc//"es, Chapter 6, Marcel Dekker, Publishers, New York (1978) 中對可以和不可以在四環(huán)素的基本結(jié)構(gòu)進行的^奮飾進行了綜述。據(jù) Mitscher所述，可以小f改四環(huán)素環(huán)體系的5-9 ^立的耳又^f戈基而不會完 全失去抗生特性。但是，對于基本環(huán)體系的改變或者替換1-4位和 10-12位i 四環(huán)素。術(shù)語"藥物可接受鹽"是指由四環(huán)素化合物和酸或石咸制備的耐 受性良好、無毒的鹽。酸可以為抗菌四環(huán)素4t合物或非抗菌四環(huán)素 化合物的無機酸或者有機酸。無機酸的例子包括鹽酸、氫溴酸、硝 酸、氳》典酸、-克酸和-粦酸。有才幾酸的例子包括歡酸和^黃酸。有才幾酸 的基團可以為脂肪族的或者芳香族的。有機酸的 一些例子包括甲 酸、乙酸、苯乙酸、丙酸、丁二酸、乙醇酸、葡(萄)凈唐醛酸、馬來 酸、糠酸、谷氨酸、苯甲酸、鄰氨基苯甲酸、水楊酸、苯乙酸、扁
沖兆酸、雙羥萘酸(樸酸)、曱石黃酸、乙石黃酸、泛酸(panthenoic acid )、 苯磺酸、硬脂酸、對氨基苯磺酸、褐藻酸、酒石酸、檸檬酸、葡萄 糖酸、古洛糖酸、芳石黃酸和半乳糖醛酸。合適的有積J咸可以選自， 例如N，N-二千基乙烯二胺、氯普魯卡因、膽堿、二乙醇胺、乙(撐) 二胺、葡甲胺(N-甲基葡糖胺)和普魯卡因。
本說明書的全文中，通過最高量和最低量來確定參數(shù)。每個最 低量與每個最高量結(jié)合從而確定范圍。
劑量
根據(jù)本發(fā)明，包含抗菌四環(huán)素化合物的非抗菌四環(huán)素劑型以低 于抗菌的量進行給藥?？咕沫h(huán)素化合物的低于抗菌的量為導(dǎo)致(i) 對于其目的有效的，但是(ii)其不具有，或者大體沒有抗菌的治 療活性的四環(huán)素血漿或者血清濃度的任意量。在一個具體實施方式
中，該目的為抑制細菌芽孢變成感染性營養(yǎng)細胞。在另一個具體實 施方式中，該目的為抑制細菌芽孢的萌發(fā)。在另一個具體實施方式
中，該目的為抑制細菌芽孢的長出。
實際上不具有抗菌活性的抗菌四環(huán)素化合物的濃度為不能顯 著抑制細菌生長的劑量的任何濃度。也就是說，從臨床的觀點看， 微生物學(xué)家不能認為細菌的生長被抑制。將四環(huán)素化合物的抗菌活性進行量化的 一 個方法是通過測量 被稱為最小抑制濃度(MIC),其對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
MIC是體外抑制細菌特定菌株的生長的最小四環(huán)素濃度。使用 標準程序來確定MIC值。標準程序為，例如，基于稀禾奪法(肉湯或 者瓊脂)，或者類似方法，使用接種物和四環(huán)素粉末的標準濃度。 例如，參見美國臨床實-驗室標準化委員會(National Committee for Clinical Laboratory Standards ) 的 Pe/^ r附"wce 6V"wJ"ra(y 》r
S"/7/ /e/膨w/, NCCLS Document M100-Sll， Vol. 21， No. 1， NCCLS， Wayne, PA， January, 2001 。
為了抑制細菌菌株在體內(nèi)的生長，四環(huán)素化合物所達到的血漿 或血清濃度要高于對于該菌抹的MIC值。血漿或血清濃度是指在恒 穩(wěn)態(tài)取得的個體的血液樣品中測量到的四環(huán)素化合物的濃度。通常 在服藥后5到7個終半衰期達到恒穩(wěn)態(tài)。不同四環(huán)素化合物的半衰 期在幾小時到幾天間變4匕。
在本發(fā)明的方法中，抗菌四環(huán)素化合物以其有效量進行給藥， 如上所述，并且該量4吏血漿或者血清濃度顯著^氏于普遍存在 (commonly-occuring )的纟田菌的MIC。這才羊的量4皮^人為不具有，或 者基本不具有抗菌活性。普遍存在的、對四環(huán)素每文感的細菌的例子 有大腸一干菌(例如ATCC 25922和35218 )、'淋病奈瑟氏5求菌(例如 ATCC 49226)、金黃色葡萄J求菌(例如ATCC 29213和43300 )和肺 炎鏈球菌(例如ATCC 49619)。
例如，在本發(fā)明中，抗菌四環(huán)素化合物以其導(dǎo)致血漿或者血清 濃度低于以上提到的普遍存在的細菌的MIC值的80%、 75% 、 70% 、 65%、 60%、 55%、 50%、 45%、 40%、 35%、 30%、 25%、 20%、 15%、10%、5%、 1%或者0.5%的量進行給藥。普通4支術(shù)人員可以容易的確定特定的抗菌四環(huán)素化合物的量進行給藥從而達到 這才羊的濃度。
例如，強力霉素以導(dǎo)致最小恒穩(wěn)、態(tài)的大約為0.1 (ig/ml， 0.2 fig/ml，或0.3 luig/ml的血漿或者血清濃度，以及最大恒穩(wěn)態(tài)的大約為 0.7 pg/ml， 0.8 pg/ml，或0.9 pg/m的血漿或者血清濃度的量進行給藥。
抗菌四環(huán)素^b合物的^f氐于抗菌量還可以通過日劑量來表示?？?菌四環(huán)素化合物的日劑量是足夠產(chǎn)生有效的、以上所述的低于抗菌 血漿或者血清濃度的任何量。這樣的劑量可以，例如，通過最低抗 菌日劑量的百分比來表示。
普通纟支術(shù)人員知道，或者能夠常規(guī)J也確定抗菌四環(huán)素^匕合物的 最低抗菌日劑量。對于本發(fā)明的方法，抗菌四環(huán)素化合物的合適的
低于抗菌劑量的例子包括低于最低抗菌劑量的大約80%、 75%、 70%、 65%、 60%、 55%、 50%、 45%、 40%、 35%、 30%、 25%、 20%、 15%、10%、 5%、1%和0.5%。
抗菌四環(huán)素化合物的非抗菌口月良日劑量的一些例子包括大約 20 mg/—天兩次的強力霉素；大約38 mg的米i若環(huán)素， 一天一次、 兩次、三次或四次；以及大約60 mg的四環(huán)素，一天一次、兩次、 三次或四次。
只要給藥量能夠抑制細菌芽孢變?yōu)楦腥拘誀I養(yǎng)細胞，就沒有抗 菌四環(huán)素^b合物的必需的最〗氐有凌丈量。例如，當(dāng)該量表示為血漿或
者血清濃度MIC的百分比時，合適的最低血漿或者血清濃度包括血 漿或者血清濃度MIC的大約0.1%、 0.5%、 0.8%和1%。當(dāng)該量 表示為最低實際血漿或者血清濃度時，合適的實際血漿或者血清濃 度包括大約0.01 pg/ml、 0.05 pg/ml、 0.1 jag/ml、 0.15 pg/ml、 0.2
17昭/ml、 0.25 (ig/ml、 0.3 |ag/ml、 0.35 |ig/ml、 0.4 pg/ml、 0.45嗎/ml、 0.5 (ig/ml、 0.55 yg/ml、 0.6jag/ml、 0.65 fig/ml、 0.7 pg/ml、 0.75 )ig/ml、 0.8 (ag/ml、 0.85 pg/ml、 0.9 |ag/ml、 0.95 (ig/ml和1.0 (ig/ml。 當(dāng)劑量表示為最低抗菌日劑量的百分比時，該百分比為最低抗菌劑 量的大約0.1%、 0.2%、 0.5%、 1%、 1.5%和2%。
在一個具體實施方式
中，任何形式的強力霉素(例如強力霉素 鹽類，如鹽酸強力霉素；和強力霉素水合物，如一水強力霉素)以， 或者相當(dāng)于，每日約10毫克到約60毫克的強力霉素的量進行給藥， 以保持人類血漿中的濃度低于MIC值。
在一個特別優(yōu)選的具體實施方式
中，強力霉素、強力霉素鹽類 或者強力霉素水合物以，或者相當(dāng)于，每天兩次20毫克的強力霉 素的劑量進行給藥。這樣的劑型(或制劑)由賓西法尼亞州的 Newtown的CollaGenex Pharmaceuticals, Inc. 以商才示Periostat⑧4肖售， 用于治療牙周病。
非抗菌四環(huán)素ib合物不具有，或者基本不具有抗菌活性。因此， 存在降低了的無差別抑制細菌生長的風(fēng)險，以及產(chǎn)生具有抗生素抗
性細菌的威S辦。因此，包含^。上面所討i侖的COL的非纟元菌四環(huán)素
化合物的非抗菌四環(huán)素劑型以任意有效劑量進行給藥，如果有任何 副作用，其也是可接受的。
例如，以上所提到的COL的合適的最高血漿或者血清濃度包 括達到約10 jig/ml，約20 pg/ml,約30 pg/ml,甚至達到約100 |ag/ml,約200 (ig/ml和約300 ^g/ml。 COL的合適的最高曰劑量包 括約18 mg/kg/天，約40 mg/kg/天，約60 mg/kg/天和約80 mg/kg/ 天。優(yōu)選的COL為6-去甲-6-去氧-4-去(二曱胺)四環(huán)素(COL-3 )。 COL-3適合以達到約200 mg/天，優(yōu)選約150 mg/天，更加優(yōu)選約 100 mg/天的劑量，或者以導(dǎo)致血漿或者血清濃度達到約50 (ag/ml、 約40昭/ml,或者約30 (ig/ml的量進行給藥。例如，約10mg/天到 約20mg/天的劑量的COL-3產(chǎn)生的人體中的血漿或者血清濃度為約 1.0嗎/ml。
沒有COL的必需最低有效劑量。 一些COL的代表性的最低血 漿或者血清濃度包4舌，例如，約0.01 |ig/ml、 0.1 |ig/ml、 0.8pg/ml、 和1.0叱/ml。 一些COL的代表性的最低日劑量包括約0.05 mg/天、 約0.1 mg/天、約0.5 mg/天、約1 mg/天、約5 mg/天或者約10 mg/天。
本發(fā)明的方法中使用的非抗菌四環(huán)素劑型的 一 個優(yōu)勢是其以 避免與高劑量和/或長期給藥四環(huán)素抗菌劑型相關(guān)的副作用的劑量 進行給藥。這樣的副作用的例子包括產(chǎn)生具抗生素抗性細菌以及真 菌和酵母菌生長過度。為了避免副作用，通?？股貙θ祟惤o藥以 約八到十二天為周期，并且通常不超過兩周。
地進行給藥。例如，非抗菌四環(huán)素劑型可以給藥至少約三周，優(yōu)選 至少約六周，更加優(yōu)選至少約兩個月，并且最優(yōu)選至少約六個月。 最佳地，非抗菌四環(huán)素劑型可以給藥達至少約一年。
光毒性
優(yōu)選地，四環(huán)素化合物具有^f氏光毒性，或者以產(chǎn)生在光毒性可 接受的血漿水平的量來進行給藥。四環(huán)素化合物的優(yōu)選量產(chǎn)生的光 毒性不高于40 mg的總?cè)談┝康膹娏γ顾亟o藥所產(chǎn)生的光毒性。具有j氐光毒性的四環(huán)素化合物的例子包括，4旦是不限于，具有 以下通式的四環(huán)素卩t合物
OH
OH 0 OH 0 結(jié)構(gòu)K
conr
其中R7、 R8和R9—起考慮，在每種情況下，具有以下含義:
R7
R8
R9
氨基(COL-308 ) 棕櫚酸酰胺(COL-311) 二曱胺 (COL-306 )和
R7 H CH3
COM*
OH 0 OH O 結(jié)構(gòu)L
r7 ， p HH
OH Rg
Mi ，，H
oh o oh o
6H| conh2 w
'com-
'h o結(jié)構(gòu)M
結(jié)構(gòu)N
R7
R7 L:H3 、H 、
OH
CONt-fc
OH O OH O
結(jié)構(gòu)O
其中R7、 R8和R9—起考慮，在每種情況下，具有以下含義:
R8
R9
乙酰胺
二曱胺乙醜胺 對宗才閭酸醜^
硝基
氨基
(COL-801 ) (COL-802 ) (COL-803 ) (COL-804 ) (COL-805 )
和
OH 0 OH "0 結(jié)構(gòu)P
CONH2
其中R8和R9 —起考慮，分別是氫和硝基(COL-1002),
給藥
21四環(huán)素劑型可以通過本領(lǐng)域已知的任〗可方法進^f于纟會藥。非抗菌 四環(huán)素劑型在特定情況下的實際伊G選量才艮4居 <吏用的特定的四環(huán)素 化合物、施用的沖莫式、施用的特定位點和一皮治療的對象(例如，年 齡、性別、體型、對藥物的耐受性等)而有所不同。
非抗菌四環(huán)素劑型可以進行全身l合藥。出于本i兌明書的目的， "全身用藥"表示通過4吏化合物纟皮血流吸收的方法進行對人類的給藥。
優(yōu)選地，非抗菌四環(huán)素劑型通過本領(lǐng)域已知的方法進行口服給 藥。例如，非抗菌四環(huán)素化合物可以以片劑、膠嚢劑、丸劑、含片
劑、酏劑、混懸劑、4唐漿劑、并需米紙嚢劑(wafer )、月交姆劑(chewing gum)等形式給藥。
此外，非抗菌四環(huán)素劑型還可以通過腸內(nèi)給藥或者腸胃外進行 給藥，例如靜脈給藥、肌肉給藥、以注射液或懸浮液進行皮下給藥、 腹膜內(nèi)給藥或者直腸給藥。還可以鼻內(nèi)》會藥，例如，以鼻內(nèi)噴霧的 形式；或者經(jīng)皮主會藥，例如，以貼片的形式。
基于上述制藥的目的，本發(fā)明的方法4吏用的非抗菌四環(huán)素劑型 本身可以以所屬4頁域/人業(yè)者所了解的，可選i也具有合適的藥物載體 (賦形物)或者賦形劑的藥物劑型按配方制造。這種劑型可以根據(jù) 傳統(tǒng)的化學(xué)方法來制造。
在以片劑口服給藥的情況下，通常使用的載體包括乳糖和玉米 淀粉，并且通常添加潤滑劑，如硬脂目臾4美。對于膠嚢劑形式的口服 給藥，使用的載體包括乳糖和玉米淀粉。載體和賦形劑的其他實例 包括奶、糖、特定類型的粘土、明膠、硬脂酸或其鹽類、硬脂酸4丐、 滑石、#_物脂肪或者^1物油、^f對脂和乙二醇。當(dāng)水混懸劑用于口服給藥時，通常添加乳化劑和/或懸浮劑。另 外，可以在口力l成分中添加甜P木劑和/或調(diào)P未劑。
對于肌肉內(nèi)、腹膜內(nèi)、皮下和靜脈內(nèi)施用，可以采用非抗菌四 環(huán)素劑型的消毒溶液，并且該溶液的pH值可進4亍適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和緩 沖。對于靜脈內(nèi)施用，可以控制溶質(zhì)的總濃度，從而使該劑型等滲。
本發(fā)明的非抗菌四環(huán)素劑型還可以包含一種或多種藥學(xué)可4妾 受的其它成分，如明諷、穩(wěn)定劑、緩沖劑、著色劑、調(diào)味劑等等。
本非抗菌四環(huán)素劑型可以間隔一定的時間進4亍纟合藥。例如，該
四環(huán)素劑型可以每天給藥1-6次，優(yōu)選每天1-4次，更加優(yōu)選每天
兩次，并且甚至更加優(yōu)選每天一次，或者每隔一天一次。
在一個具體實施方式
中，含有任何抗菌四環(huán)素化合物或者非抗
菌四環(huán)素化合物，如以上l是到的如強力霉素和COL-3的任何上述劑 量的非抗菌四環(huán)素劑型可以通過在特定時間_段的控釋進行給藥，如 24小時的周期。如前面所討《侖的，經(jīng)過特定時間-歐的四環(huán)素4匕合物 的水平可以通過血漿或者血清濃度來測量。合適的控釋劑型包括延 遲、持續(xù)和迅速(即瞬間)釋放。
例如，強力霉素優(yōu)選在超過24小時的時間,殳以40毫克的量進 行給藥?？蒯?0mg強力霉素，例如，可以被設(shè)計為含有30mg強 力霉素用于瞬間釋放以及10mg強力霉素用于延遲釋放。
藥物控釋的方法在所屬領(lǐng)域中是熟知的，并且在例如轉(zhuǎn)讓纟會賓 西';條尼亞州的Newtown的CollaGenex Pharmaceuticals, Inc.的國際專 利申請PCT/US02/10748，以及美國專利第5,567,439;號、第6,838,094 號、第6,863,902號和第6,905,708號中進4亍了4皮露。該非抗菌四環(huán)素劑型還可以局部纟合藥。所屬4頁域的普通才支術(shù)人 員可以容易地確定用于局部給藥的非抗菌四環(huán)素劑型的合適劑量。
例如，可以在載體中以達到約25% ( w/w)的量局部纟合藥COL而 對人類沒有任何毒性。優(yōu)選的量為約0.1%到約10%。
特定的非抗菌四環(huán)素化合物只有有限的生物分布，例如 COL-5。在這種情況下，局部施用是該〗匕合物纟會藥的優(yōu)選方法。
乳劑、軟膏劑等等。非抗菌四環(huán)素化合物還可以結(jié)合進可以直接施 用于例如皮膚的支持基(support base )、基質(zhì)、組織粘合劑等。
四環(huán)素劑型的組合鄉(xiāng)會藥或者耳關(guān)合局部鄉(xiāng)會藥(coordinated topical) 以及全身給藥也在本發(fā)明的考慮之下。例如，非吸收的非抗菌四環(huán) 素化合物可以局部》合藥，而能夠〗艮好^皮吸收并且有效i也全身分布的 抗菌或者非抗菌四環(huán)素化合物可以進行全身給藥。
在一個具體實施方式
中，非抗菌四環(huán)素劑型以包含活性組分的 藥物組合物進行給藥，其中活性組分實質(zhì)上由抗菌四環(huán)素化合物或 者非抗菌四環(huán)素化合物以有效達到其目的但是基本沒有抗菌活性 的量組成。
具體實施例方式
實施例1:蠟狀芽孢桿菌ATCC 10987的萌發(fā)
蠟狀芽孢桿菌ATCC 10987在CCY培養(yǎng)基中生長(Stewart et al., S/oc/zem. J 198:101-106, 1981)并且才艮據(jù)Clements和Moir所述制備 其芽孑包G/ SacfeWo/.， 180:6729-6735， 1998)。相一于顯樣吏術(shù)顯示芽孑包制 劑由折光體組成。其它的測試表明大于95%的芽孢可在7(TC耐熱一 個小時。細菌芽孢具有結(jié)合營養(yǎng)萌發(fā)劑(如次黃苦)的"萌發(fā)受體"。 營養(yǎng)萌發(fā)劑結(jié)合到受體上始于芽孢的早期萌發(fā)。早期萌發(fā)不產(chǎn)生活
性代謝。
芽孢的萌發(fā)在存在和不存在5昭/ml COL-3的條件下進行檢 測。將芽孢懸浮在10 mM Tris-HCl (pH 8.0)中達到580 nm的OD值 為1.00，并且將該懸浮液于37。C培養(yǎng)15分鐘。
以5mM的次黃苷起始萌發(fā)，并且連續(xù)監(jiān)控光密度。給出Y軸 作為580 nm的起始OD值的百分比。每15分鐘取樣通過相襯顯微 術(shù)進4亍才企測。芽孑包的明亮期外^L ( phase bright appearance )的損失 與580 nm的OD值的損失相似。OD值的損失和芽孢的明亮期外觀 的損失都表明芽孢響應(yīng)加入的次黃苷而萌發(fā)。
本實-瞼重復(fù)3次。獲得實-驗之間的一致性結(jié)果。
在本實驗中，COL-3沒有抑制萌發(fā)的早期階段。對于存在和不 存在COL-3的情況下，吸光值的降低率沒有顯著差異。
實施例2:在存在和不存在COL-3的情況下，革蘭氏染色觀察
萌發(fā)
將懸浮在10 mMTris- HC1 (pH S)中的5 ml的芽孑包(大約5 x 107 CFU每ml)，置于兩支試管中并且加熱到37°C。在一支試管中，加 入COL-3至終濃度5 pg/ml。另外一支試管只加入等體積的二曱基 亞石風(fēng)(DMSO)賦形劑(vehicle)。在時間=0時，向每支試管中加入 1.5 ml預(yù)熱的腦心浸液肉湯，并且將試管渦旋震蕩(vortexed)10秒 鐘。然后，將試管放回3 7 °C的加熱塊(heating block )中。
25從時間=0開始，每隔10分鐘耳又出0.5 ml并且將其》丈入0.5 ml 的5%曱醛-磷酸鹽緩沖鹽水中，并且在冰上保持低溫。在實驗結(jié)束 時，所有才羊品以10 xg離心5分4中并棄上清液。
將片劑重新懸浮到0.1 ml的磷酸鹽緩沖液中。讓這些樣品在顯 微玻片上變干，然后進行革蘭氏染色。在時間-0時，兩支試管中的 內(nèi)容物都是芽孢的形式，因此由此步驟的染色效果差。在時間=20 分鐘時，由于芽孢萌發(fā)，兩支試管中的內(nèi)容物保留了更多的色素。 還應(yīng)注意，對照具有大得多的確定的實體(defined bodies )。
在時間=4 0分鐘時，對照樣品表現(xiàn)出營養(yǎng)細胞的典型桿菌形狀， 而暴露于COL-3的芽孢沒有表現(xiàn)出進一步的發(fā)展。在時間=60分鐘 時，對照表現(xiàn)出營養(yǎng)細胞的分裂，但是暴露于COL-3的芽孢沒有生長。
使用不同濃度的COL-3重復(fù)本實-驗。抑制長出的COL-3最低 濃度為1 MgZm。
在實施例1中所描述的實驗中，COL-3在萌發(fā)的起始階段不起 作用。在存在和不存在COL-3的情況下，加入5 mM次黃苷導(dǎo)致芽 孢以相同的速率萌發(fā)。相襯顯微術(shù)顯示芽孢失去它們的明亮期外觀 并且變成暗時期(phase-dark)。實施例2中描述的革蘭氏染色研究的 結(jié)果還顯示在存在和不存在COL-3的情況下早期萌發(fā)都發(fā)生，但是 長出成為營養(yǎng)細胞則被COL-3所抑制。
權(quán)利要求
1. 一種用于抑制需要細菌芽孢的哺乳動物中的細菌芽孢變成感染性營養(yǎng)細胞的方法，所述方法包含將有效量的非抗菌四環(huán)素劑型給藥于所述哺乳動物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素劑型包含 4氐于纟元菌量的纟元菌四環(huán)素。
3. 才艮據(jù)4又利要求2所述的方法，其中所述抗菌四環(huán)素為強力霉素。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述抗菌四環(huán)素為米諾環(huán)素。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素劑型包含 非^元菌四環(huán)素。
6. 才艮據(jù)沖又利要求5所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-308。
8. 才艮據(jù)—又利要求5所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-311。
9. 才艮據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-306。
10. 根據(jù)4又利要求5所述的方法，其中所迷非抗菌四環(huán)素為COL-801。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述的非抗菌四環(huán)素為 COL-802。
12. 4艮據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所迷非抗菌四環(huán)素為 COL-803。
13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-804。
14. 才艮據(jù)4又利要求5所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL匿805。
15. 4艮據(jù)4又利要求5所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-1002。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述哺乳動物為人類。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述哺乳動物具有產(chǎn)生與感 染性營養(yǎng)細胞相關(guān)的疾病或病癥的風(fēng)險。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述細菌為桿菌。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述細菌為梭菌。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述桿菌為炭疽芽胞桿菌 或蠟狀芽孢桿菌。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述梭菌為肉毒梭菌、產(chǎn) 氣莢膜梭菌、破傷風(fēng)梭菌、艱難梭菌或溶組織梭菌。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在被懷疑暴露于細菌芽孢之后進行所述非抗菌四環(huán)素劑型的給藥。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在得知感染了細菌芽孢之后 進行所述非抗菌四環(huán)素劑型的給藥。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在可能暴露于細菌芽孢之前 進行所述非抗菌四環(huán)素劑型的纟會藥。
25. —種用于抑制需要細菌芽孢的哺乳動物中的細菌芽孢長出的 方法，所迷方法包含將有效量的非抗菌四環(huán)素劑型給藥于所述 哺乳動物。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素劑型包 含^氐于抗菌量的抗菌四環(huán)素。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述抗菌四環(huán)素為強力霉素。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述抗菌四環(huán)素為米諾環(huán)素。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素劑型包 含非:阮菌四環(huán)素。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-3。
31. 才艮據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-308。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-311。
33. 才艮據(jù)片又利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-306。
34. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-801。
35. 才艮據(jù)^L利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-802。
36. 才艮據(jù)^f又利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-803。
37. 4艮據(jù)—又利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-804。
38. 才艮據(jù)4又利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-805。
39. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述非抗菌四環(huán)素為 COL-1002。
40. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述哺乳動物為人類。
41. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述哺乳動物具有產(chǎn)生與 感染性營養(yǎng)細胞相關(guān)的疾病或病癥的風(fēng)險。
42. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述細菌為桿菌。
43. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述細菌為梭菌。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述桿菌為炭疽芽胞桿菌 或蠟狀芽孢桿菌。
45. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中所述梭菌為肉毒梭菌、產(chǎn) 氣莢膜梭菌、破傷風(fēng)梭菌、艱難梭菌或溶組織梭菌。
46. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中在被懷疑暴露于細菌芽孢 之后進行所述非抗菌四環(huán)素劑型的給藥。
47. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中在得知感染了細菌芽孢之 后進行所述非抗菌四環(huán)素劑型的給藥。
48. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中在可能暴露于細菌芽孢之 前進4于所述非抗菌四環(huán)素劑型的纟合藥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于抑制需要細菌芽孢的哺乳動物中的細菌芽孢變成具有感染性營養(yǎng)細胞的方法。在另一個實施例中，本發(fā)明涉及一種用于抑制需要細菌芽孢的哺乳動物中的細菌芽孢長出的方法。該方法包含將有效量的非抗菌四環(huán)素劑型給藥于哺乳動物。在一個實施例中，非抗菌四環(huán)素劑型包含低于抗菌量的抗菌四環(huán)素。在另一個實施例中，非抗菌四環(huán)素劑型包含非抗菌四環(huán)素。
文檔編號A61K31/65GK101460177SQ200680025610
公開日2009年6月17日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者史蒂芬·G·沃克, 桑福德·R·西蒙, 洛恩·M·戈盧布 申請人:紐約州州立大學(xué)研究基金會