Комбинация антибиотика/антибиотиков с полимерами
Изобретение относится к полимерным композициям антибиотиков и может быть использовано в медицине и ветеринарии. Полимерная составляющая предлагаемой комбинации представляет гомогенную полимерную смесь из одного или более гидрофобных полимеров из группы полиэфиров метакриловой кислоты, полиэфиров акриловой кислоты, сополимера эфиров метакриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты и одного или более гидрофильных полимеров из группы простых полиэфиров. В указанной полимерной смеси суспендированы один или боле слаборастворимых в воде антибиотиков из группы аминогликозидных, линкозамидных, тетрациклиновых и хинолоновых антибиотиков. В случае необходимости в смесь добавлен легкорастворимый в воде антибиотик из группы аминогликозидных, линкозамидных и тетрациклиновых антибиотиков и в случае необходимости органическое лекарственное вспомогательное вещество. Содержание гидрофильного полимера в гомогенной полимерной смеси составляет от 0,1 до 60 мас.%. Полимерный композит антибиотиков в физиологических условиях обеспечивает непрерывное высвобождение антибиотиков в течение периода времени от нескольких дней до нескольких недель и является пригодным для нанесения на поверхности медицинских синтетических и металлических имплантатов с обеспечением прочного сцепления. Полимерный композит антибиотиков применим для изготовления нитей, пленок и формованных изделий. 23 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к комбинации антибиотика/антибиотиков с полимерами, которая в физиологических условиях обеспечивает непрерывное высвобождение антибиотиков в течение нескольких дней и может быть применена в медицине и ветеринарии.
В медицине и ветеринарии медицинские изделия из полимеров используют в виде дренажей, катетеров, покрывающих пленок и сеток в качестве временных или прочных имплантатов для отсасывания секрета, промывания, покрытия и фиксации. При этом проблема состоит в том, что микроорганизмы, в частности, в дренажах и катетерах могут перемещаться вдоль данных полимерных жгутов в организм и таким образом вызывать местные инфекции, которые могут далее распространяться в организме. Подобные проблемы возникают при введении фиксаторов. При этом микроорганизмы могут подобным образом проникать вдоль введения штифта в организм. Также при зубных имплантатах известны проблемы, связанные с инфекцией на поверхностях имплантатов. Поэтому при медицинском применении таких имплантатов необходимость проводить профилактику или лечение инфекций. Такое подавление инфекций может в принципе осуществляться системно или местно подходящими антибиотиками. Системное применение антибиотиков осложнено рядом проблем. Чтобы системно обеспечивать противомикробно действующих концентраций антибиотиков, требуются относительно высокие дозы антибиотиков. Благодаря этому, в частности, в случае антибиотиков аминогликозидного и тетрациклинового ряда по причине их нефроксичности или ототоксичности могут наблюдаться нежелательные нарушения. Поэтому возникла мысль подавлять инфекции путем локального применения антибиотиков, так как при этом могут быть достигнуты эффективные местные концентрации антибиотиков при уменьшении высоких системных концентраций антибиотиков.Получение и применение полимерных композитов антибиотиков является уже годы предметом интенсивных исследований, результатом которых был ряд патентов. Так Shepherd и Gould предложили покрытие катетеров гидрофильными полиметакрилатами и полиакрилатами, в которые внесен неспецифический антибиотик для лечения инфекций (Т.Н.Shepherd, F.E.Gould: Катетер: 03.03.1971, US 3566874). Также Shepherd и Gould принадлежит описанная в 1970 году ретардирующая система на основе гидрофильных гидроксиалкилакрилатов и гидроксиметакрилатов, которая была заполимеризована с получением формованных изделий, выделяющих антибиотики (Т.Н.Shepherd, F.E.Gould: Сухие гидрофильные акрилатные или метакрилатные полимерные имплантаты, пролонгированно высвобождающие лекарство. 31.12.1974, US 3857932). Klemm описал полимерные частицы на основе полиметакрилата и полиакрилата для лечения остеомиелита (K.Klemm: Хирургический синтетический полимерный материал и способ лечения остеомиелита. 13.05.1975, US 3882858). Указанные полимерные частицы были пропитаны гентамицином или другим антибиотиком. Gross и др. предложили получение костного цемента, содержащего гентамицин (A.Gross, R.Schaefer, S.Reiss: Композиции костного цемента, содержащие гентамицин. 22.11.1977, US 4059684). При этом в качестве вспомогательных веществ легко растворимые в воде соли, такие как хлорид натрия, хлорид калия, бромид натрия и бромид калия, были добавлены к смеси, состоящей из порошкообразных сополимеров метилметакрилата и метилакрилата, метилметакрилата, гидрохлорида гентамицина и/или сульфата гентамицина. Указанную смесь полимеризовали под действием пероксида. Легко растворимые в воде соли растворялись после внесения костного цемента в физиологическую среду и оставляли полости. Batich и др. описана новая система высвобождения на основе сополимеров, синтезированная с применением слабокислых мономеров, которая набухала при значении рН 8,5, что обеспечивало высвобождение включенных фармацевтически активных веществ (С.D.Batich, M.S.Cohen, K.Forster: Композиции и устройства для контролируемого высвобождения активных ингредиентов. 10.10.1966, US 5554147).Предметом ряда других работ было противомикробное покрытие медицинских изделий антибиотическими полимерными системами. Так Conway и др. разработали полимерную матрицу из силикона, в которую были внедрены растворимые в воде активные вещества на основе нитрофурана (A.J.Conway, P.J.Conway, R.D.Fryar Jr.: Поддерживающая высвобождение бактерицидная канюля. 16.11.1993, US 5261896). Применение образующих матрицу полимеров из группы полиуретанов, силиконов и биоразлагаемых полимеров, в которых суспендирована смесь соли серебра и хлоргексидина, было предложено для получения устойчивых к инфекциям медицинских изделий (C.L.Fox Jr., S.M.Modak, L.A.Sampath: Устойчивые к инфекциям композиции, медицинские устройства и поверхности и способы их получения и применения. 28.05.1991, US 5019096). Solomon, Byron и Parke предложили подобные противоинфекционные системы на основе полиуретана и диспергированного в нем хлоргексидина (D.D.Solomon, M.P.Byron: Противоинфекционные и антитромботические медицинские изделия и способ их получения. 19.09.1995, US 5451424; D.D.Solomon, M.P.Parke: Противоинфекционные и антитромботические медицинские изделия и способ их получения. 13.01.1998, US 5707366; D.D.Solomon, M.P.Parke: Противоинфекционные и антитромботические медицинские изделия и способ их получения. 13.01.1998, US 5165952). Указанные системы могут быть переработаны из расплава путем экструзии в формованные изделия. Композиция антибиотика, составленная из олигодинамически действующих металлов и полимеров, также была описана (D.Laurin, J.Stupar: Противомикробные композиции. 29.07.1984, US 4603152). В качестве полимеров были предложены сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, поливинилхлорид, сложные полиэфиры, полиуретаны, блок-сополимеры стирола и каучук, в которые внесены олигодинамически действующие металлы для подавления инфекций. Эластомеры также могут быть обработаны антибиотиками. Так Allen получена комбинация активных веществ и эластомера путем подмешивания и введения активных веществ в каучуковые маточные смеси (D.L.Allen: Эластомерная композиция, содержащая терапевтические агенты, и полученные из нее изделия. 28.05.1991, US 5019378). Маточные смеси состояли из каучука, слюды и диоксида титана. Покрытие из антибиотиков, состоящее из смеси рифамицина и миноциклина, диспергированной в полимере, предложено Raad и Darouiche (I.I.Raad, R.О.Darouiche: Антибактериально покрытые медицинские имплантаты. 08.06.1993, US 5217493). При этом полимерный материал подробнее не охарактеризован. DeLeon и др. предложили способ покрытия антибиотиками имплантатов, при котором предназначенную для нанесения покрытия поверхность сначала покрывали силиконовым маслом (J.DeLeon, Т.Н.Ferguson, D.S.Skinner Jr.: Способ изготовления антимикробно покрытых имплантатов. 28.03.1990, US 4952419). На силиконовое масло на второй стадии наносили порошкообразное активное вещество. В качестве активного вещества применяли окситетрациклин. Takigawa был описано подобное покрытие на основе силиконового масла и полиэфира метакриловой кислоты, которое получено, исходя из раствора силиконового масла и полиэфира метакриловой кислоты в терпентиновом масле, н-декане, тетрахлорметане, бутан-2-оне, 1,4-диоксане, этоксиэтаноле и толуоле (В. Takigawa: Покрывающий раствор, содержащий силиконовое масло и полиметакрилаты. 24.1998, US 5721301). Mustacich и др. описывают противомикробную полимерную комбинацию, в которой жирные кислоты и соли жирных кислот в качестве биоцидных реагентов внесены в медицински применимые полимеры (R.V.Mustacich, D.S.Lucas, R.L.Stone: Противомикробные полимерные композиции. 30.10.1984, US 4479795). Интересная покрывающая композиция была предложена Whitbourne и Mangan, для которой соединения четвертичного аммония в качестве противомикробных реагентов были введены в нерастворимый в воде полимер, например сложный эфир целлюлозы (R.J.Whitbourne, M.A.Mangan: Покрывающая композиция, содержащая фармацевтические агенты. 11.06.1996, US 5525348). Известен ряд патентов Friedmann и др., описывающих получение зубных лаков (М.Friedmann, D.Steinerg, A.Soskolne: Постоянно высвобождающие фармацевтические композиции. 11.06.1991, US 5023082; M.Friedman, A.Sintov: Жидкая полимерная композиция и способ применения. 03.11.1992, US 5160737; M.Friedman, A.Sintov: Зубная лаковая композиция и способ применения. 19.07.1994, US 5330746; M.Friedman, A.Sintov: Зубная лаковая композиция и способ применения. 15.07.1997, US 5648399; M.Friedman, A.Sintov: Зубная лаковая композиция и способ применения. 17.06.1997, US 5639795). Указанные патенты близки по содержанию и описывают в качестве существенных противомикробных веществ соли четвертичного аммония. В патентах описаны лаки и полимерные растворы для их получения, которые в основном состоят из следующих компонентов: сополимера на основе метакриловой кислоты и эфиров метакриловой кислоты со свободными карбоксильными группами, сополимера на основе метакриловой кислоты и метилметакрилата со свободными карбоксильными группами, сополимера на основе диметиламиноэтилакрилата и этилметакрилата и сополимера на основе метилакрилата и метилметакрилата хлортриметиламмония. Интересно, что в US 5648399 в полимерную комбинацию добавлены влияющие на высвобождение активного вещества реагенты из группы поперечно сшитых реагентов, полисахаридов, липидов, полигидроксисоединений, поликарбоновых кислот, двухвалентных катионов, лимонной кислоты, цитрата натрия, докозоната натрия, белков, моноолеата полиоксиэтиленсорбита и аминокислот.Bayston и Grove сделали интересное предложение по получению медицинских продуктов (R.Bayston, N.J.Grove: Противомикробное устройство и метод. 17.04.1990, US 4917686). При этом вещества с антибиотическим действием растворяли в подходящем органическом растворителе. Данный раствор оставляли воздействовать на поверхности полимера с целью модификации. Благодаря растворителю полимер набухает и активное вещество может наноситься на поверхность. Darouiche и Raad предложили принципиально такой же способ для противомикробной пропитки катетеров и других медицинских имплантатов, при котором противомикробное активное вещество также растворяли в органическом растворителе (R.Darouche, I.Raad.: Противомикробно пропитанные катетеры и другие медицинские имплантаты и способ пропитки катетеров и других медицинских имплантатов противомикробным агентом. 29.04.1997, US 5624704). Указанный раствор оставляли взаимодействовать на обрабатываемой поверхности, при этом активное вещество проникало в материал и отлагалось там.Альтернативой до сих пор описанным системам является способ, описанный Lee, для покрытия поверхностей катионными антибиотиками (С.С.Lee: Покрытие медицинских устройств катионными антибиотиками 23.01.1990, US 4895566). При указанном способе сначала наносят отрицательно заряженный гепариновый слой на покрываемую поверхность и затем после прикрепления наносят катионный антибиотик. Подобное решение предложено Greco и др., при котором сначала на покрываемую поверхность воздействуют раствором анионного поверхностно-активного вещества (R.S.Greco, R.A.Harvey, S.Z.Trooskin: Связанный с лекарством протез и способ его производства. 07.11.1989, US 4879135). При этом анионные молекулы адсорбируются на поверхности. Затем катионные активные вещества, как, например, гентамицин, связываются электростатически. Для обоих названных последними способов следует отметить, что плотность покрытия антибиотиками на единицу поверхности весьма ограничена и прочность покрытий должна рассматриваться критически.Задачей предлагаемого изобретения является разработка гибкой комбинации антибиотика/антибиотиков с полимерами, которая в физиологических условиях обеспечивает непрерывное высвобождение антибиотиков в течение периода времени от нескольких дней до нескольких недель и может быть использована в медицине и ветеринарии. Указанная комбинация антибиотика/антибиотиков с полимерами должна быть пригодной для нанесения с обеспечением прочного сцепления на поверхности медицинских синтетических и металлических имплантатов. При этом в особенности важно, чтобы покрытие было гибким и эластичным и не содержало токсичных компонентов. Далее гибкая комбинация антибиотика/антибиотиков с полимерами должна быть применима для изготовления нитей, пленок и формованных изделий.Изобретение основано на неожиданном факте, что гомогенные полимерные смеси, состоящие из одного или более гидрофобных полимеров из группы полиэфиров метакриловой кислоты, полиэфиров акриловой кислоты, сополимеров эфиров метакриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты и одного или более гидрофильных полимеров из группы простых полиэфиров, в которой суспендированы один или более слаборастворимых в воде антибиотиков из группы аминогликозидных, линкозамидных, тетрациклиновых и хинолоновых антибиотиков, образуют стабильные композиты, которые в водной среде проявляют замедленное высвобождение антибиотиков в течение нескольких дней. Последующее пояснение позволяет предположить протекание следующих процессов. После внесения композита в водную среду гидрофильный простой полиэфир растворяется и переходит в раствор, при этом гидрофобный, нерастворимый в воде полимер остается. Возникают микропористые взаимосвязанные пустоты в остающейся гидрофобной полимерной матрице. Это означает образование сначала под действием водной или физиологической среды в условиях in situ микропористых взаимосвязанных пустот. В указанную остающуюся гидрофобную полимерную матрицу физически включены слаборастворимые частицы антибиотиков. Благодаря образованным пустотам водная среда после ее возникновения может достигать слаборастворимых в воде антибиотиков. Таким образом, высвобождение антибиотика начинается сначала во время или после вымывания простого полиэфира.Указанные гидрофильные полимеры не вызывают сомнений с точки зрения токсикологии и некоторые их представители описаны в европейской фармакопее. Особое преимущество указанной комбинации антибиотика/антибиотиков с полимерами состоит в том, что антибиотики, суспендированные в гомогенной полимерной смеси перед внесением в водную физиологическую среду, защищены от химических и механических воздействий, например от абразивного воздействия. Впервые благодаря образованию in situ микропористых взаимосвязанных пустот комбинации антибиотика/антибиотиков с полимерами предложены для высвобождения антибиотиков. Благодаря применению слаборастворимых в воде антибиотиков они только медленно выделяются из взаимосвязанных пустот. При этом неожиданно показано, что доля гидрофильного простого полиэфира в гомогенной полимерной смеси может влиять на скорость высвобождения антибиотиков.Задача изобретения решается тем, что в гомогенной полимерной смеси, состоящей из одного или более гидрофобных полимеров из группы полиэфиров метакриловой кислоты, полиэфиров акриловой кислоты и сополимеров эфиров метакриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты и одного или более гидрофильных полимеров из группы простых полиэфиров, суспендированы один или более слаборастворимых в воде антибиотиков из группы аминогликозидных, линкозамидных, тетрациклиновых и хинолоновых антибиотиков, в случае необходимости легкорастворимый в воде антибиотик из группы аминогликозидных, линкозамидных,



Формула изобретения
1. Комбинация антибиотика/антибиотиков с полимерами, отличающаяся тем, что в гомогенной полимерной смеси, которая состоит из одного или более гидрофобных полимеров из группы полиэфиров метакриловой кислоты, полиэфиров акриловой кислоты и сополимеров эфиров метакриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты и одного или более гидрофильных полимеров из группы простых полиэфиров, суспендированы один или более слаборастворимых в воде антибиотиков из группы аминогликозидных, линкозамидных, тетрациклиновых и хинолоновых антибиотиков, в случае необходимости легко растворимый в воде антибиотик из группы аминогликозидных, линкозамидных,

РИСУНКИ
Рисунок 1