(57)【要約】本発明は、薬理学、医薬、獣医学及び医薬産業に関する。本発明は、具体的には重い感染および炎症性疾患の場合により高い治療効率を有する新規の複数成分を含む外用抗菌性薬剤の製造方法に関する。提供する医薬組成物の活性物質は、β−ラクタム抗生物質とナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素であり、これらは１０：１〜７５：１の質量比を有する。二酸化ケイ素粒子は、抗生物質分子を食細胞に送達し、それにより炎症領域における抗菌性薬剤濃度を高め、微生物の抗生物質耐性を顕著に減少させることができる。医薬組成物の製造方法は、β−ラクタム抗生物質を微細分散ナノ構造二酸化ケイ素と混合することを含む。主な特徴は、微粉末分画（５μｍ未満）の質量比が２５％以上に高くなるまで、１０：１〜７５：１の質量比を有する前述物質の混合物を衝撃磨砕作用で機械処理することである。こうして得られた混合物は、注射用薬剤に用いられる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療剤としてβ−ラクタム抗生物質を含む非経口投与用抗菌性医薬組成物であって、注射用の粉末状製剤として製造されており、かつ、微細なβ−ラクタム抗生物質および分散されたナノ構造を有する二酸化ケイ素を質量比１０：１〜７５：１でを含むことを特徴とする、上記組成物。
【請求項２】
分散されたナノ構造を有する二酸化ケイ素粒子のうち大きさが５μｍ未満の微細に分散された部分が、２５％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
β−ラクタム抗生物質を他の構成要素と混合することを含む、非経口投与用抗菌性医薬組成物の製造方法であって、粉末状β−ラクタム抗生物質及びナノ構造を有する粉末状微細分散二酸化ケイ素を質量比１０：１〜７５：１で混合し、こうして得た混合物を衝撃磨砕作用による機械処理に処すことを特徴とする、上記方法。
【請求項４】
前記ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素粒子における５μｍ未満の大きさを有する粒子の割合が、機械の衝撃磨砕によって２５％以上になることを特徴とする、請求項３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌性医薬配合物およびそれらの製造技術に関する。これは、医薬および獣医学において、接触伝染病および炎症性疾患を治療するため、加えて医薬品製造のための医薬産業において用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
現在のところ、ほとんどの接触伝染病および炎症性疾患の成功する治療は、ラクタム系抗生物質などの様々な抗感染薬の使用に基づいている。
β−ラクタムは、この製剤グループの抗菌活性と一連の共通特性を決定する化学構造の共通部分としてβ−ラクタム環を有する薬剤（天然および半合成のペニシリン、セファロスポリン、セファマイシン、カルバペネム、および、モノバクタム）である［１］（非特許文献１）。
【０００３】
いずれのβ−ラクタムも広域抗菌スペクトルと高レベルの抗菌活性を有するが、それらの多くは、微生物において特定の酵素、すなわちβ−ラクタム環を加水分解するβ−ラクタマーゼ（広域抗菌スペクトルを有するβ−ラクタマーゼ、染色体性クラスＣβ−ラクタマーゼなど）が生成するために迅速に耐性微生物が発達する。それにより、それらの抗菌特性が損なわれ、耐性微生物株が発達する［２］（非特許文献２）。
【０００４】
過去１０年間で、特異的なβ−ラクタマーゼ阻害剤（クラブラン酸、スルバクタム、タゾバクタムなど）が作製されおり、それらをベースにして、全範囲に有効なペニシリンおよびセファロスポリンファミリーの有効な混合型の抗菌性β−ラクタム製剤（アモキシリン／クラブラン酸、アンピシリン／スルバクタム、ピペラシリン／タゾバクタム、セフォペラゾン／スルバクタムなど）が開発されており、これは、β−ラクタマーゼに対する効果の高い持続性、加えて高い見かけの抗菌活性を特徴とする［２、３］（非特許文献２、特許文献１）。
【０００５】
それにもかかわらず、注目すべきことに、これら多くの「阻害剤で防御した」薬剤の有効性は不十分のようである。これはなぜなら、微生物によってβ−ラクタマーゼが高生産される場合、このような阻害剤では十分に抗生物質を加水分解から守ることはできないためである。
【０００６】
カルバペネムは、多くのβ−ラクタマーゼ作用に耐性を有するが、上述の抗生物質問題に対する微生物の耐性を完全に解決することはできない。これは、重い感染症を治療するために複数の処置を何回も適用すると、多様な緑膿菌耐性株の形成を引き起こす［３］（特許文献１）。
【０００７】
その他にも、しばしばβ−ラクタムは、異なる微生物により誘発された感染に対して臨床的に効果がない（または有効性が低い）が、これは、β−ラクタマーゼ活性の負の作用に関連するだけでなく、多くの接触伝染病および炎症性疾患の活性化因子が堆積される接触伝染性炎症の部位やマクロファージの侵入部位におけるこのような薬剤の局所濃度の制限された能力にも関連する。抗菌性の耐性レベルは、それらの機能状態の強度に依存する［４、５］（非特許文献３、非特許文献４）。
【０００８】
ここ数年、接触伝染性炎症の領域における濃度を高めるため、並びに、抗菌特性、加えて食細胞（好中球およびマクロファージ）の機能的な活性の刺激および感染組織への追加の動員を高めるために、細菌およびマクロファージに様々な抗生物質（加えてβ−ラクタム）を送達する投与媒体として、様々なナノ粒子を使用することが、現代の実験薬理学および臨床医学にとって非常にチャレンジングなトレンドであると考えられている［６、７、８、９、１０、１１、１２］（非特許文献５〜１１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ロシア特許第２３７７９８５号  ＭＰＫ  Ａ６１Ｋ３１／４３
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Antibacterial pharmacons. Preparations standartization methods. - M.: JSC 《Medicine》 Publishing》, 2004. - 944 p.
【非特許文献２】M.D. Mashkovsky // Pharmacons: Tome 2. - 14th edition. M.: LLC 《Novaya Volna Publishing》, 2001. - 608 p.
【非特許文献３】Rational antibacterial pharmacopeias // Practicians' Guidance. Under the general editorship of V.P. Yakovlev, S.V. Yakovlev. - M.: Litterra, 2003. - 1008 p.
【非特許文献４】A.M. Mayansky // Microbiology for physitians (patogenetic microbiology essays). - Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Medical Academy Publishing, 1999. - 400 p.
【非特許文献５】Abeylath S.C., Turos E. Drug delivery approaches to overcome bacterial resistance to β- lactam antibiotics // Expert Opinion on Drug Delivery. - 2008. - Vol.5. - P.931-949.
【非特許文献６】Bastus N.G., Sanchez-Tillo E., Pujals S. et al. Peptides conjugated to gold nanoparticles induce macrophage activation // Molecular Immunology. - 2009. - Vol.46. - P.743-748.
【非特許文献７】Pinto-Alphandary H., Andremont A., Couvreur P. Targeted delivery of antibiotics using liposomes and nanoparticles: research and applications // International Journal of Antimicrobial Agents. - 2000. - Vol.13. - P.155-168.
【非特許文献８】Ulbrich W., Lamprech A. Targeted drug-delivery approaches by nanoparticulate carriers in the therapy of inflammatory diseases // Journal Royal Society Interface. - 2010. - Vol.7, Suppl. 1. -P.S55-S66.
【非特許文献９】A.E. Guliaev, B.A. Ermekbaeva, G.Y. Kivman and etc. Nanoparticles as targeted antibiotic transport (review) // Chemical and pharmaceutical magazine. - 1998. - No.3. - P.3-6.
【非特許文献１０】Rosemary M.J., MacLaren I., Pradeep T. Investigation of antibacterial properties of eiprofloxacin@SiO2. // Langmuir. - 2006. - Vol.22. - P.10125-10129.
【非特許文献１１】Rai A., Prabhune A., Perry C.C. Antibiotic mediated synthesis of gold nanoparticles with potent antimicrobial activity and their application in antimicrobial coatings // Journal of Materials Chemistry. - 2010. - Vol.20. - P.6789-6798.
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下に本発明の特徴を示す。β−ラクタムの治療有効性を高めるために、（構造強度がゆるいこととは関係なく）様々な薬理学的に有益な生体適合性、生体内分布、生物分解および低い毒性を有するＳｉＯ２（二酸化ケイ素）ナノ粒子の使用を提供するものであり、これは、肺、肝臓、腎臓、脾臓、リンパ節、心臓、皮膚、膀胱、およびその他の哺乳動物の臓器の炎症を起こした組織に濃縮され（すなわち感染領域で抗生物質濃度が顕著に高くなる）、さらに免疫細胞の抗菌活性も引き起こすことから、細胞内のマクロファージ送達のための抗生物質キャリアーとして役立つ可能性がある。これは、確実に接触伝染性炎症性疾患の治療中の殺菌剤の治療効果を高めるのに役立つであろう［１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１］。
【００１２】
本発明は、接触伝染病および炎症性疾患の治療に関して（本発明の対照としてみなされる標準的なβ−ラクタムと比較して）より高い治療有効性を有するβ−ラクタムと二酸化ケイ素ナノ粒子の抗生物質との使用に基づく、抗菌作用を有する注射用医薬組成物を作製する問題を解決するものである。
【００１３】
上述の課題を解決するために、β−ラクタム抗生物質と、ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素とを質量比１０：１〜７５：１で含む、抗菌作用を有する注射用医薬組成物の使用を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、セフトリアキソン：ＢＨＳｉＯ２（質量比３０：１）に関して、レーザー粒度計マイクロ−サイザー２０１によって測定された水性スラリー分画組成からのデータを示したものである。
【図２】図２は、セフトリアキソン：ＢＨＳｉＯ２（質量比３０：１）に関して、レーザー粒度計マイクロ−サイザー２０１によって測定された水性スラリー分画組成からのデータを示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上述の課題を解決するために提供された製造方法は、β−ラクタム抗生物質とその他の構成要素とを混合することによって抗菌作用を有する注射用医薬組成物を得ることである。このβ−ラクタム抗生物質の粉末と、ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素粉末とは、質量比１０：１〜７５：１で混合される。この混合物を機械で衝撃磨砕する。
【００１６】
５μｍのナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素粒子の割合が２５％以上になるように、得られた混合物を機械で研磨すれば、提供された医薬組成物の治療有効性は高まると予想される。
【００１７】
述べられた医薬組成物を製造するために、ロシアの製薬会社ＬＬＣ「ＡＢＯＬｍｅｄ」によって提供される外国産の抗生物質（ペニシリン：カルベニシリン；セファロスポリン：セファゾリン、セフロキシム、セフォタキシム、セフトリアキソン、セフォペラゾン、セフタジジム、セフォペラゾン／スルバクタム、セフェピム；セファマイシン：セフォキシン；カルバペネム：メロペネム；モノバクタム：アズトレオナム）を用いた。ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素（以降、ＢＨＳｉＯ２と称する）として、ロシアの会社ＣＪＳＣ「ポリソルブ」によって製造された「ポリソルブ」製剤（薬理学的な分類：腸吸着溶液；活性物質：コロイド状の二酸化ケイ素）を用いており、これは、９０μｍ以下の大きさを有する集合体（不規則な微粒子）に凝集させた丸い二酸化ケイ素ナノ粒子（大きさ５〜２０ｎｍ）を含む（登録番号００１１４０／０１−１００９０８）。「シリックス」という商標名のウクライナの会社ＣＪＳＣ「バイオファーマ」によって製造された類似の薬剤がある［１２］。
【００１８】
組成物の配合の選択は、大きさがナノおよびマイクロレベルのＢＨＳｉＯ２粒子へのβ−ラクタム分子の可逆的な吸着現象、それに加えて、機械による衝撃磨砕で上記粒子とβ−ラクタム分子との混合物を機械で活性化する際に、ＢＨＳｉＯ２粒子サイズが減少すること、に基づいて行った。
【００１９】
β−ラクタム抗生物質粉末を混合してＢＨＳｉＯ２を徹底的に衝撃磨砕操作で機械的活性化することよる上記医薬組成物の上記製造方法によれば、β−ラクタム分子を表面に吸収させた微粉化したＢＨＳｉＯ２粒子（５μｍ未満）をより多くマクロファージに取り込ませることが可能になる［１０，１９］。
【００２０】
この目的を達成するために、β−ラクタム抗生物質：ＢＨＳｉＯ２の質量比が１０：１〜７５：１の上記材料の混合物は、微粉化分画の質量比が２５％まで増加するまで、徹底的な機械での衝撃磨砕によって活性化される。
【００２１】
図１および２に、セフトリアキソン：ＢＨＳｉＯ２（質量比３０：１）に関して、レーザー粒度計マイクロ−サイザー２０１によって測定された水性スラリー分画組成からのデータを示す。
【００２２】
図１および２からわかるように、２時間機械的に活性化した組成物を解析したところ、微細分散化分画（粒子サイズは５μｍ未満）の質量比が増加して、２５％以上を構成するようになった。
【００２３】
このようにして得られた粉末状の組成物から、表面上にβ−ラクタム分子が可逆的に吸着した微細分散ＢＨＳｉＯ２粒子で構成された非経口投与のための注射用ゾルを製造することができる（これは、β−ラクタムに適したあらゆる手段によって水で希釈される）。
【００２４】
表１は、３０：１の抗生物質：ＢＨＳｉＯ２組成物を機械的に活性化した後の、ＢＨＳｉＯ２粒子上への様々なβ−ラクタム抗生物質の吸着率に関するデータ（高速液体クロマトグラフィー法、ＨＰＬＣによって得られた）を含み、これは、ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素は、このような無機物質のナノおよびマイクロ粒子に吸着させることができる抗生物質およびその他の薬剤のための投与媒体として、それらを炎症領域、腫瘍増殖領域、再生領域、瘢痕形成領域、傷痕領域などに送達するための非経口投与に使用可能であることを示す。これは、マクロファージの動員率が高い領域への送達により、薬剤濃度の局所濃度（加えて細胞内濃度）およびその治療効果を意図的に高められることを意味する。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
質量比で１０：１〜７５：１のβ−ラクタム：ＢＨＳｉＯ２のナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素の導入は、２つの要素の組み合わせによって決定される：１）実験動物の場合、ＢＨＳｉＯ２が組成物質量の１０％より多くなると、それらは充実性臓器の細い毛細管の閉塞を患う；２）（具体的には細菌性敗血症のマウスの治療中に）ＢＨＳｉＯ２含量が組成物質量の１％より少なくなると、その治療効率は元の抗生物質に基づく効率と変わらない。
【００２７】
このような組成物を得るために、徹底的な機械による衝撃、圧力およびせん断による変形による固形成分の混合処理を含む機械化学的な方法を用いており、このような変形のほとんどが物質に衝撃磨砕作用を与える様々な種類のミルで達成される。１０：１〜７５：１の質量比で得られた固形のβ−ラクタム抗生物質系物質と、ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素との混合物は、ビーズミルによって機械的に活性化される。用いられる混合物の製造方法は、所定の方式で、単純な構成要素の混合によって混合物を製造するかまたはそれらの溶液を蒸発させることと比較して、化学分解を回避し、粉末の構成要素を完全に均一にするのに役立つものであり、さらにその結果として医薬組成物の高い薬理活性をもたらす。
【００２８】
最低限与える必要がある機械による衝撃量の定量的な基準として、組成物の懸濁液の粒度分析法を使用することが好ましい。５μｍ未満の粒子の質量分率が、２５％より大きいことが必要である。一方で、β−ラクタムの化学分解を引き起こす可能性がある過剰な機械処理を回避することが必要であり、そのレベルは、例えばＨＰＬＣなどの既知の分析方法で制御することができる。
【００２９】
粉末の混合物の機械処理は、回転ミル、振動ミルおよび遊星ミルで行われる。粉砕媒体として、ボール、コアなどが使用できる。
本組成物の実験動物（マウス）を用いた薬理試験から、上記方法によって製造された上記組成物は、元の抗生物質と比べてより高い治療効率を有し、それと同時に黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus)、大腸菌（Escherichia coli）、および、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）によって引き起こされた細菌性敗血症を治療することが示された。
【００３０】
このような方式において、述べられた医薬組成物およびそれらの製造方法を使用することによって、以下に述べる利点が提供される：
１）臨床的に有意な、亜急性および急性感染性炎症性疾患の抗菌療法の有効性および品質の向上、死亡率の低減；
２）生態学的な安全性、廃棄物がないこと、および、製薬技術が廉価であること。
【００３１】
ここで示された発明を、以下に列挙した実施例によって説明する。
【実施例１】
【００３２】
固形組成物の製造：β−ラクタム抗生物質−ナノ構造を有する微細分散二酸化ケイ素
質量比１０：１、２０：１、３０：１および４０：１のβ−ラクタム抗生物質とＢＨＳｉＯ２との混合物を円形の回転ミルで１、２および４時間加工した。表２に、粒状組成物の水懸濁液のデータ、加えて抗生物質含有量のＨＰＬＣ解析（元の物質からの％として）を列挙した。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
表２からわかるように、組成物製造の選択された条件は、微細分散ＢＨＳｉＯ２分画の一部（５μｍ未満の粒子サイズ）を所定の値まで（総質量の２５％以上に）高めることができ、さらに抗生物質の化学分解を回避することができる。
【実施例２】
【００３５】
抗菌性薬剤および医薬組成物の治療効率の決定
β−ラクタム抗生物質（セファゾリン、セフロキシム、セフォタキシム、セフトリアキソン、セフォペラゾン、セフォペラゾン／スルバクタム、セフタジジム、セフェピム、セフォキシチン、アズトレオナム、メロペネム、カルベニシリン）、および、２時間機械処理し、質量比３０：１の抗生物質／ＢＨＳｉＯ２の混合物になるように構成したそれらの組成物（セファゾリン／ＢＨＳｉＯ２、セフロキシム／ＢＨＳｉＯ２、セフォタキシム／ＢＨＳｉＯ２、セフトリアキソン／ＢＨＳｉＯ２、セフォペラゾン／ＢＨＳｉＯ２、セフォペラゾン／スルバクタム／ＢＨＳｉＯ２、セフタジジム／ＢＨＳｉＯ２、セフェピム／ＢＨＳｉＯ２、セフォキシチン／ＢＨＳｉＯ２、アズトレオナム／ＢＨＳｉＯ２、メロペネム／ＢＨＳｉＯ２、カルベニシリン／ＢＨＳｉＯ２）の調査を行った。
【００３６】
β−ラクタムと、そのＢＨＳｉＯ２を含む医薬組成物の治療効率を決定するために、我々は、［２２，２３］に従って、実験用の敗血症モデルと、このようにして得られたデータ（χ２）の統計処理方法とを用いた。
【００３７】
微生物：黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus)（ＡＴＣＣ番号２５９２３Ｆ−４９）、大腸菌（Escherichia coli）（ＡＴＣＣ番号２２５９２２Ｆ−５０）、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）（ＡＴＣＣ番号２７８５３Ｆ−５１）。
【００３８】
動物：実験のために、我々は、「実験用動物の使用に関する規則」（ソビエト連邦保健衛生省，第７５５号，１９７７年１２月８日）に従って、ハイブリッドマウス（ＣＢＡ×Ｃ５７Ｂｌａｃｋ／６）ＣＢＦ１を用いた。
【００３９】
実験用の敗血症モデル：
マウスに、０．８ｍｌの緑膿菌を１日培養した懸濁液を５×１０８ＣＦＵ／マウスの投与量で、または、黄色ブドウ球菌を１日培養した懸濁液を１０１０ＣＦＵ／マウスの投与量で、または、大腸菌を１日培養した懸濁液を８×１０８ＣＦＵ／マウスの投与量で注射した。コントロール群に、０．８ｍｌの一般的な食塩水（０．９％塩化ナトリウム溶液）を注射した。感染後１日たったら、試験マウスに、毎日（３日間）、１００ｍｇ／ｋｇの抗生物質、または、０．２５ｍｌの一般的な食塩水で希釈した様々な医薬組成物（抗生物質／ＢＨＳｉＯ２）を静脈内注射した。コントロール群のマウスに、同じスキームを用いて一般的な食塩水０．２５ｍｇを注射した。
【００４０】
抗菌剤治療効率を、感染後７日目に生き残った動物の数に基づき評価した［２２，２３］。
このようにして得られたデータ（表３に示す）は、３回の独立した実験（それぞれの薬剤の調査につき、合計で３０匹以上の試験動物を用いた）の結果を反映したものである。
【００４１】
【表３】
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【００４２】
表３を参照すればわかるように、ここで示された全ての抗菌作用を有する医薬組成物（β−ラクタム／ＢＨＳｉＯ２）は、明らかに、緑膿菌、黄色ブドウ球菌、または、大腸菌によって誘発された実験動物の敗血症治療の場合において、単なるβ−ラクタムと比較して高い（それより１．２〜２倍高い）治療効率を有する。これらの結果は、主として、β−ラクタムとして用いられたセファロスポリン、セファマイシンおよびペニシリンを含む組成物によるものである。
【００４３】
引用文献
【００４４】
【表４】
2013537190.tif 000005
【００４５】
【表５】
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【図１】
2013537190.tif 000007
【図２】
2013537190.tif 000008
【国際調査報告】
2013537190.tif 000009
2013537190.tif 000010
2013537190.tif 000011