(57)【要約】水浸透性およびヒドロニウムイオン浸透性材料中に含有されるｐＨ感受性、好ましくは酸分解性成分を含有する創傷ケア組成物およびデバイスが提供される。該ｐＨ感受性成分は、創傷部位の微生物感染により創傷に放出される抗生物質を封入、および／またはｐＨ指示薬を封入している。創傷部位で微生物によりＣＯ２が産生され、炭酸が形成されてｐＨ感受性成分のｐＨが低下し、これによりリポソームを破壊させることにより、抗生物質を放出させる。【選択図】なし
2014526314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
創傷における初期感染の有無を検出するための方法であって、
（ｉ）微生物副産物またはその誘導体を内部に貯めることが可能な創傷ドレッシングに前記創傷を接触させることと、
（ｉｉ）前記副産物またはその誘導体の電磁放射吸収バンドの変化を測定することと、
（ｉｉｉ）前記電磁放射吸収バンドの変化を、前記初期感染の有無と相関させることと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記電磁放射が、赤外（ＩＲ）放射、または紫外（ＵＶ）〜可視放射である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記創傷ドレッシングが、カルボキシル基を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
カルボキシル基、または前記カルボキシル基に対応するカルボン酸アニオンのＩＲ吸収が決定される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記創傷ドレッシングが脂肪酸を含むリポソームを含むか、または前記組成物がポリカルボン酸ポリマーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
局所投与すると、前記創傷における初期感染の形成により前記抗生物質が放出されるように、抗生物質およびｐＨ感受性成分を含む、創傷ケアのための局所ｐＨ感受性組成物。
【請求項７】
局所投与すると、前記創傷における初期感染の形成により前記抗生物質が放出されるように、抗生物質、ｐＨ指示薬、およびｐＨ感受性成分を含む、創傷ケアのための局所ｐＨ感受性組成物。
【請求項８】
創傷における初期感染の検出のための局所ｐＨ感受性組成物であって、前記創傷に適用されると、前記創傷における初期感染の形成により組成物の視覚的な変色が提供されるように、ｐＨ指示薬およびｐＨ感受性成分を含む、組成物。
【請求項９】
ａ）上面および下面を有する水不浸透性およびヒドロニウムイオン不浸透性外層と、
ｂ）上面および下面を有する内層と、
を含む、局所創傷ケアデバイスであって、
前記内層の上面が前記外層の下面の少なくとも一部に付着されており、前記内層が、（ｉ）水浸透性およびヒドロニウムイオン浸透性を有する生体適合性材料と、（ｉｉ）少なくとも１種の抗生物質の治療的量を含む、ｐＨ感受性成分と、を含み、
前記内層の下面が、使用の際に前記創傷と接触することができる、局所創傷ケアデバイス。
【請求項１０】
ａ）上面および下面を有する水不浸透性およびヒドロニウムイオン不浸透性外層と、
ｂ）上面および下面を有する内層と、
を含む、局所創傷ケアデバイスであって、
前記内層の上面が前記外層の下面の少なくとも一部に付着されており、前記内層が、（ｉ）水浸透性およびヒドロニウムイオン浸透性を有する生体適合性材料と、（ｉｉ）少なくとも１種の抗生物質の治療的量、および変色を検出し、それによりｐＨの変化を証明するのに効果的な量の少なくとも１種のｐＨ指示薬を含む、ｐＨ感受性成分と、を含み、
前記内層の下面が、使用の際に前記創傷と接触することができる、局所創傷ケアデバイス。
【請求項１１】
ａ）上面および下面を有する水不浸透性およびヒドロニウムイオン不浸透性外層と、
ｂ）上面および下面を有する内層と、
を含む、初期感染検出デバイスであって、
前記内層の上面が前記外層の下面の少なくとも一部に付着されており、前記内層が、（ｉ）水浸透性およびヒドロニウムイオン浸透性を有する生体適合性材料と、（ｉｉ）変色を検出し、それによりｐＨの変化を証明するのに効果的な量の少なくとも１種のｐＨ指示薬を含むｐＨ感受性成分と、を含み、
前記内層の下面が、使用の際に前記創傷と接触することができる、初期感染検出デバイス。
【請求項１２】
前記外層が、前記内層を越えて延在する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記外層が、前記下面上の接着面を更に含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記水浸透性およびヒドロニウムイオン浸透性を有する生体適合性材料が、ヒドロゲル、綿織物、およびセルロース織物からなる群より選択される、請求項９〜１３のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記抗生物質が、アンピシリン、アンピシリン／スルバクタム合剤、オーグメンチン、バシトラシン、セファゾリン、セフォタキシム、セフォテタン、セフォキシチン、セフトリアキソン、セファレキシン、シプロフロキサシン、ジクロキサシリン、ドリセフ、エリスロマイシン、イミペネム、メトロニダゾール、ピペラシリン／タゾバクタム合剤、ポリミキシン、チカルシリン／クラブラン酸合剤、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項９〜１４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記ｐＨ感受性成分が、酸分解性リポソーム、酸分解性ミセル、酸分解性ヒドロゲルもしくはキセロゲル、または酸分解性マトリックスを含む、請求項９〜１５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記リポソームが、弱酸性両親媒性物質と組み合わせた不飽和ホスファチジルエタノールアミン、ケージド脂質誘導体、ｐＨ感受性ペプチド、またはｐＨ滴定可能なポリマーのうちの１つ以上を含む、請求項１６に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）により、２０１１年９月８日出願の米国特許仮出願第６１／５３２，４９５号および２０１２年５月９日出願の同第６１／６４４，９６９号の利益を主張するものであり、これら出願はそれぞれ、全体が参照により本願に組み入れられる。
【０００２】
発明の分野
本発明は一般に、創傷を処置するために適した、特に薬物耐性のリスクを低減しながら感染を処置もしくは予防するのに適し、および／または初期感染の実時間検出に適した組成物およびデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
現在使用されている抗生物質絆創膏は、創傷と接触する絆創膏の表面または内部に抗生物質軟膏を有する。しかしそのような絆創膏は、重大な欠点を有する。第一に軟膏は、皮膚または粘膜への外部塗布用の均質で粘性のある半固形製剤であり、最も一般的には高粘度でグリース状の濃厚な油（例えば、油８０％−水２０％）である。したがって軟膏は、細菌感染が存在する可能性が最も高い創傷の滲出液と疎水性／親水性の界面を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第二に絆創膏は、典型的には創傷が形成された直後に適用されるため、創傷部位に予防的に作用する。それゆえそのような絆創膏は、初期感染がまだ存在しないとしても、抗生物質非耐性菌を殺傷して抗生物質耐性菌の亜集団を残留させることにより、絆創膏の下の細菌の内在集団を変化させる可能性がある。しかし感染が起こると、抗生物質耐性感染の確率が上昇する。
【０００５】
更に、患者には感染がわからないため、絆創膏を早まって除去し、その後起こる可能性のある感染が予防されない。最後に軟膏は、水性抗生物質溶液が用いられる場合に、経時に伴う脱水を予防するための基剤を提供するために、これらの絆創膏内で用いられる可能性が高い。
【０００６】
更に、創傷部での初期感染の好ましくは可視的な実時間比色検出は、そのような感染に対する早期治療を提供することができ、より迅速かつ良好な感染治療の可能性を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様において、本発明は、抗生物質を含む局所ｐＨ感受性組成物と、そのような組成物を含むデバイスとを提供する。そのようなｐＨ感受性組成物は、塩基性ｐＨおよび中性ｐＨ、好ましくは通常の生理学的ｐＨで安定しているか、または実質的に安定しているが、酸性ｐＨでは分解して含有される抗生物質を放出する。有利には、この組成物は、組成物に隣接または接合する局所表面で実際の感染が起こるまで、抗生物質を局所に放出しない。それゆえ本発明の組成物は、必ずしも抗生物質を創傷部位の内在性細菌集団と接触させず、このため薬物耐性を促進しない。
【０００８】
別の態様において、本発明は、抗生物質およびｐＨ指示薬を含む局所ｐＨ感受性組成物と、そのような組成物を含むデバイスとを提供する。そのようなｐＨ感受性組成物も、塩基性ｐＨおよび中性ｐＨ、好ましくは通常の生理学的ｐＨで安定しているが、酸性ｐＨで分解してそこに含有される抗生物質を放出する。有利にはこれらの組成物も、組成物に隣接または接合する局所表面で感染が起こった場合のみ、抗生物質を局所に放出し、加えて初期感染の実時間での視覚的検出も提供する。
【０００９】
抗生物質を含む組成物およびデバイスの態様では、一部の実施形態において、「局所」は、口腔粘膜への局所投与を除外する。
【００１０】
更に別の態様において、本発明は、ｐＨ指示薬を含む局所ｐＨ感受性組成物、およびそのような組成物を含むデバイスを提供する。
【００１１】
一部の実施形態において、本発明のｐＨ感受性組成物は、ｐＨの変化の際、例えばわずかなｐＨ変化、好ましくはｐＨの低下、即ち酸性度の上昇により、分解する少なくとも幾つかの成分を含み、抗生物質および／またはｐＨ指示薬（または「ペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）」）が、そのような成分中に含有される。一部の実施形態において、そのような成分は、酸分解性成分である。本明細書で用いられる用語「そのような成分中に」は、例えばペイロードがアルカリ性または中性ｐＨで実質的に急速にそれらの成分から放出しないが、ペイロードがアルカリ性または中性ｐＨよりも酸性ｐＨで実質的に急速にそれらの成分から放出されるように、ペイロードがそれらの成分中に含まれていることを指す。当業者にとって明らかなように、そのような放出は、アルカリ性から酸性までのｐＨ範囲にわたり放出されたペイロードをアッセイすることにより容易にモニタリングすることができる。
【００１２】
一部の実施形態において、ｐＨ感受性成分は、中性ｐＨまたは塩基性ｐＨで安定しているが、弱酸性条件で、例えば成分を取り囲む水にＣＯ２を取り込ませることにより形成される炭酸溶液との接触により分解する。初期感染において、細菌は、ＣＯ２を産生し、成分に対して酸性環境を生成することができ、それによりｐＨ感受性の酸分解性成分の破壊、つまり「活性化」を引き起こして抗生物質ペイロードを放出することができる。
【００１３】
一部の実施形態において、ｐＨの変化により分解するそのような成分、または好ましくはそのような酸分解性成分としては、限定するものではないが、ｐＨ感受性酸分解性のリポソーム、ミセル、マイクロスフェア、ナノスフェア、マトリックスなどのうちの１種以上を挙げることができる。一部の実施形態において、ｐＨ感受性、好ましくは酸分解性ミセル、マイクロスフェア、ナノスフェア、マトリックス、および他の酸分解性成分は、１種以上のｐＨ感受性、好ましくは酸分解性ポリマーを含む。一部の実施形態において、ｐＨ感受性、好ましくは酸分解性ミセル、マイクロスフェア、ナノスフェア、マトリックス、および他の酸分解性成分は、酸分解性ヒドロゲルおよびキセロゲルを含む。一部の実施形態において、酸分解性ヒドロゲルおよびキセロゲルは、１種以上のｐＨ感受性、または好ましくは酸分解性ポリマーを含む。一部の実施形態において、酸分解性ポリオルトエステル（ＰＯＥ）は、本発明の酸分解性成分において、特に抗生物質と併用で用いられる場合には、好ましくない。幾つかの他の実施形態において、ｐＨ感受性組成物は、ｐＨ変化により分解する成分を含有する外層または膜を更に含む。様々なそのようなｐＨ感受性成分は、当業界で周知である。
【００１４】
様々な実施形態において、ｐＨ感受性局所組成物は、絆創膏、パッド、またはパッチなどの創傷ドレッシングを含む。様々な実施形態において、創傷ドレッシングは、クリーム、ローション、液体絆創膏、またはフィルムを含む。
【００１５】
好ましくは、ペイロードは、局所組成物に固定されており、固定されたペイロードが全身循環および／または接合している皮膚に実質的に入らない。一実施形態において、例えば水、ヒドロニウムイオンおよび遊離抗生物質を浸透可能であるが、ｐＨ感受性成分内の固定された抗生物質は浸透可能でない膜を用いることにより、そのような固定が提供または促進されてもよい。一実施形態において、ペイロードを本発明の組成物またはデバイスの一部に固着させることにより、ペイロードが固定される。限定するものではないが、例えば、抗生物質を含有するリポソームは、ビオチン含有脂質分子を含んでもよく、該組成物またはデバイスは、アビジン分子を含有するポリマー材料を含有することができるため、ビオチン化抗生物質を含有するリポソームが、アビジン含有材料に固定される。ｐＨ指示薬を該組成物またはデバイスの一部であるポリマー材料に共有結合により付着させることにより、ｐＨ指示薬を固定することができる。重合可能なヘキサ−およびヘプタ−メトキシ誘導体が、他のモノマーと共重合されて、固定化ｐＨ指示薬を形成することができる。そのような重合可能なｐＨ指示薬としては、米国特許出願第６１／５７０，６２６号に記載されるものが挙げられ、同出願は全体が参照により本明細書に組み入れられる。ペイロードをマトリックス、好ましくは酸分解性マトリックス内に組み入れることによりペイロードを固定することができ、ペイロードは通常の生理学的ｐＨでは浸出させること、または実質的に浸出させることができない。
【００１６】
初期感染が創傷で起こり、微生物副産物を放出して隣接する水性液をより酸性した場合にのみ、本発明のｐＨ感受性組成物が治療的有効量の抗生物質を放出する。そのため本発明は、感染が存在して治療的介入が必要となるまで、創傷上で抗生物質の使用を制限する。
【００１７】
該組成物がｐＨ指示薬を含有する実施形態において、指示薬は、好ましくは中性ｐＨまたはわずかに塩基性ｐＨに保持されており、そのｐＨでの最初の色（または無色）を示す。より酸性環境に放出されると、ｐＨ指示薬が、別の色に変化するか、または着色することで、初期感染の証拠を示す。好ましい実施形態において、ｐＨ指示薬を含む絆創膏は、特定の形状、例えばプラス記号のｐＨ指示薬を含有する。
【００１８】
好ましい実施形態において、ｐＨ指示薬を含むｐＨ感受性組成物は、透明性を有し、そのため指示薬の変色は、観察者に光学的に明白となる。
【００１９】
好ましくは、ｐＨ試薬は、酸感受性ｐＨ指示薬である。そのような酸感受性指示薬は、ｐＨが好ましくは中性または通常の生理学的ｐＨから酸性ｐＨに変化する場合に変色する。より好ましくは酸感受性ｐＨ指示薬は、中性、塩基性、または通常生理学的なｐＨでは肉眼では無色または実質的に無色である。そのような無色ｐＨ指示薬は、創傷の初期感染を検出する明確な方法を提示する。更により好ましくは、中性ｐＨまたは塩基性ｐＨで無色である酸感受性ｐＨ指示薬は、ヘキサメトキシレッドまたはヘプタメトキシレッドである。
【００２０】
同様に、１つ以上のメチル基が親油性鎖様部分および／または親水性部分で交換されているヘキサまたはヘプタメトキシレッドの特定の誘導体も、本発明において有用であることが企図される。限定するものではないが、例えば、親油性鎖様部分を含む誘導体が、本発明が提供するリポソームの二重膜内またはミセル内に安定して存在することが企図される。そのような親油性鎖を含む誘導体は、１つ以上の親水性部分も、リポソーム二重膜内のそのような誘導体の含有を容易にする極性頭部基として含んでいてもよい。親水性部分を含む誘導体は、特定の実施形態において、本発明が提供するリポソームの水性部分に残留することが企図される。したがって一部の実施形態において、本発明において有用な酸感受性ｐＨ指示薬は、以下の式（Ｉ）で示されるものまたはその塩であり、
【化１】
2014526314.tif 000003
式中、
Ｒ１は、水素、−ＯＭｅ、またはＯＲ８であり、
Ｒ２〜Ｒ８は、それぞれ独立して、メチル、−Ｌ１−Ｒ９、−Ｌ２−Ｒ１０、ジアルキルグリセロール、およびジアシルグリセロールからなる群より選択され、
Ｌ１は、アミノ、−ＣＯ２Ｈまたはそのエステル、シアノ、ハロ、好ましくはフルオロ、ヒドロキシ、ホスファート、およびメトキシからなる群より選択される１〜８、好ましくは２〜６つの置換基で場合によって置換されている、Ｃ４−Ｃ１８、好ましくはＣ８−Ｃ１４アルキレン、好ましくは−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは、８〜１４であり、
Ｌ２は、ヒドロキシ、ホスファート、アミノ、またはＣＯ２Ｈもしくはそのエステルからなる群より選択される１〜３つの置換基で場合により置換されている、Ｃ１−Ｃ３アルキレン、好ましくはＣ１−Ｃ２アルキレンであり、
Ｒ９は、アミノ、−ＣＯ２Ｈまたはそのエステル、シアノ、ハロ、好ましくはフルオロ、ヒドロキシ、ホスファート、およびメトキシからなる群より選択される１〜５、好ましくは２〜３つの置換基で場合により置換されているＣ１−Ｃ３アルキルであり、
Ｒ１０は、アミノ、−ＣＯ２Ｈまたはそのエステル、ヒドロキシ、およびホスファートであり、
ホスファートは、−ＯＰＯ（ＯＨ）２−、またはそのモノもしくはジアルキル、および／またはアリールエステルであり、好ましくは該エステルは、アミノアルコールを含み、
ジアシルグリセロールは、式−ＣＨ２−Ｃ（ＯＣＯＲ１１）−ＣＨ２−ＯＣＯＲ１１で示される部分であり、
ジアルキルグリセロールは、式−ＣＨ２−Ｃ（ＯＲ１１）−ＣＨ２−ＯＲ１１で示される部分であり、
Ｒ１１は、Ｃ８−Ｃ１８アルキルまたはＣ８−Ｃ１８アルケニルであるが、
ただし、Ｒ２〜Ｒ８の少なくとも１つが、−Ｌ１−Ｒ８、−Ｌ２−Ｒ９、ジアルキルグリセロール、またはジアシルグリセロールであることを前提とする。
【００２１】
一態様において、長鎖脂肪酸を含むｐＨ感受性リポソームを用いる、創傷における初期感染を評価するための方法が本明細書で提供される。一部の実施形態において、これらの脂肪酸は、２５以下の炭素原子を含み、場合により４以下の炭素−炭素二重結合および２以下の炭素−炭素三重結合を含む。限定するものではないが、そのような脂肪酸の例としては、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸などが挙げられる。生理学的ｐＨではこれらの酸は、主として以下に示されるようなカルボン酸塩形態である。
Ｒ−ＣＯＯＨ  ←→  Ｒ−ＣＯＯ−
カルボキシル          カルボン酸塩
【００２２】
ｐＨが、微生物感染により低下すると、カルボキシル形態の量が増加し、幾つかの時点で十分な数の脂肪酸がカルボキシル形態に変換されて、リポソームを破壊する。カルボキシル基は、赤外線スペクトルにおいて−ＯＨ吸収バンドを有する。このバンドは、リポソーム破壊とは独立して測定されて、ｐＨ変化、そしてそれにより初期微生物生育および微生物感染に基づくｐＨ変化の段階を定量することができる。本明細書に示されるような、カルボキシル基の−ＯＨ吸収バンドが容易に測定および定量され、微生物生育および感染のレベルに相関されるため、このバンドはｐＨ指示薬の代わりになる。
【００２３】
これを非リポソーム系に外挿すれば、微生物生育により変化する検出可能なＩＲのバンドを与える創傷ケアデバイス中の任意の成分を、ＩＲ分析の基礎原料として用いることができる。例えば生体適合性ポリマーを、特定レベルの重合可能な酸官能基、例えばアクリル酸、メタクリル酸、４−カルボキシルスチレンなどを組み入れるように適合させることができる。ＯＨ吸収バンドを測定する創傷でのポリマーのスキャンが、全体的な工程を簡便化させるために企図される。手術の直後および／または創傷ケア／感染検出組成物が創傷に適用された時の皮膚への適用をベースラインとして利用すれば、ベースラインが次の読み取り値から差し引かれて、ｐＨレベルの変化を正確に測定することが企図される。
【００２４】
芳香族アミンおよびピリジンも、本発明の様々な態様および実施形態により、創傷部位のＩＲ吸収に基づくｐＨ変化の検出に有用となる。本明細書で用いられる芳香族アミンは、芳香族部分が１〜３つのＣ１−Ｃ２０アルキル基および／またはハロで場合により置換された芳香族部分に付着したアミノ、アルキルアミノ、またはジアルキルアミノ基を含む分子を指す。本明細書で用いられるピリジンは、１つのＣＨ基が−Ｎ＝部分で交換されており、芳香族部分が１〜３つのＣ１−Ｃ２０アルキル基、ハロ、および／またはＣ１−Ｃ６アルコキシ基で場合により置換されている、芳香族化合物を指す。
【００２５】
本発明の特定の態様において、創傷における初期感染の有無を検出するための方法であって、該方法は、
（ｉ）微生物副産物またはその誘導体を内部に貯めることが可能な創傷ドレッシングに創傷を接触させることと、
（ｉｉ）該副産物またはその誘導体の電磁放射吸収バンドの変化を測定することと、
（ｉｉｉ）該電磁放射吸収バンドの変化を、該初期感染の有無と相関させることと、
を含む、方法が提供される。
【００２６】
本明細書で用いられる、当業者に周知の非常に様々な創傷ドレッシングが、本発明により有用となる。本明細書で用いられる、微生物副産物の「誘導体」としては、限定するものではないが、二酸化炭素およびその加水分解生成物、ならびに二酸化炭素およびそのような加水分解生成物と他の化合物との反応生成物が挙げられる。そのような反応生成物としては、カルボン酸アニオン（またはカルボン酸）のプロトン化形態、プロトン化芳香族アミンなどのプロトン化アミン、およびピリジンが挙げられる。
【００２７】
一実施形態において、電磁放射は、赤外（ＩＲ）放射、または紫外（ＵＶ）〜可視放射である。別の実施形態において、創傷ドレッシングは、カルボキシル基を含む。別の実施形態において、カルボキシル基、またはカルボキシル基に対応するカルボン酸アニオンのＩＲ吸収が、決定される。別の実施形態において、創傷ドレッシングは、脂肪酸を含むリポソームを含むか、または該組成物は、ポリカルボン酸ポリマーを含む。
【００２８】
同様に、別の態様において、本発明の組成物を含有するデバイスが提供される。一部の実施形態において、該デバイスは、外層および内層を含む。内層は、先に記載された組成物を含む。その一方で外層は、内層への支持を提供し、内層内のｐＨ感受性成分、好ましくはｐＨ分解性成分が抗生物質および／またはｐＨ指示薬ペイロードを不用意に放出しないように、水不浸透性およびヒドロニウムイオン不浸透性であってもよい。外層は場合により、デバイスを皮膚に接着させる接着性面を含むことができる。
【００２９】
同様に、本発明の組成物およびデバイスを調製するための方法、ならびに創傷感染を処置するためなどの、そのような組成物およびデバイスの使用が提供される。一部の実施形態において、創傷感染は、グラム陽性球菌、グラム陰性球菌、通性グラム陰性桿菌、嫌気性細菌および真菌の１種以上により引き起こされる。一実施形態において、グラム陽性球菌は、β−溶血性連鎖球菌（ストレプトコッカス・ピオゲネス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｐｙｏｇｅｎｅｓ）など）、腸球菌（エンテロコッカス・フェカリス（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）など）、およびブドウ球菌（スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）／ＭＲＳＡなど）を含む。別の実施形態において、グラム陰性桿菌は、シュードモナス・エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）を含む。別の実施形態において、通性グラム陰性桿菌は、エンテロバクター属の菌種、エシェルヒア・コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）、クレブシエラ属の菌種、およびプロテウス属の菌種を含む。別の実施形態において、真菌は、酵母類（カンジダ）およびアスペルギルス属を含む。
【００３０】
一実施形態において、本発明において有用な抗生物質は、ブドウ球菌感染に対して効果的である。一部の実施形態において、本発明は、ブドウ球菌感染を処置するために適した抗生物質の治療有効量を含む、本発明のｐＨ感受性、好ましくは酸分解性組成物を局所投与すること、または本発明のデバイスを局所適用することを含む、創傷でのブドウ球菌感染を処置するための方法を提供する。
【００３１】
他の有利な態様において、本発明は、創傷での感染レベルを測定するための方法を提供する。一部の実施形態において、該測定は、ｐＨ感受性指示薬を含む創傷ドレッシングの光吸収の波長および／または光吸収の光学密度を決定することにより実施される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のデバイスの一実施形態の側面図である。
【図２】使用の際に創傷と接触している本発明のデバイスの一実施形態を側部から見た図である。
【図３】水中油（Ｏ／Ｗ）溶媒蒸発技術によるマイクロスフェア／ナノスフェア調製を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本組成物および方法を記載する前に、記載された特定の方法論、プロトコル、アッセイおよび試薬は変動してもよいため、本発明がこれらに限定されないことが理解されなければならない。同様に本明細書で用いられる用語法が、本発明の特定の実施形態を説明するためのものであり、添付の特許請求の範囲に示された本発明の範囲を限定するものではないことも、理解されなければならない。
【００３４】
他に定義されなければ、本明細書で用いられる全ての技術的および科学的用語は、本発明の当業者に共通して理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載された事柄と同様または同等の任意の方法および材料は、本発明の実践または試験において用いられ得るが、好ましい方法、デバイスおよび材料を、ここに記載する。本明細書に引用された全ての技術および特許の発行物が、全体として参照により本明細書に組み入れられる。本明細書内のものはいずれも、本発明が先行の発明によってそれらの開示に先立つ権利が与えられないことの承認として解釈されるべきではない。
【００３５】
数字の表記の前に用語「約」が記載される場合、当該数が、±１０％、５％、または１％変動する。「約」が、量、例えばｍｇの前に用いられる場合、それは重量値が±１０％、５％、または１％変動し得ることを示す。
【００３６】
定義
本発明に従い、そして本明細書で用いられるとおり、以下の用語は、特段の断りのない限り、以下の意味に定義される。
【００３７】
本明細書および特許請求の範囲で用いられる単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、他に明白に示されない限り、複数の参照を含む。例えば用語「ａ  ｃｅｌｌ（細胞）」は、その混合物などの複数の細胞を含む。
【００３８】
本明細書で用いられる用語「含む」、本組成物および方法が引用された要素を含むが、他を除外しないことを意味するものとする。組成物および方法を定義するために用いられる場合の「本質的に〜からなる」は、組み合わせに対して任意の本質的な意義のある他の要素を除外することを意味する。例えば、本質的に本明細書に定義された要素からなる組成物は、他の要素を除外し、請求された発明の基本的かつ新規な特徴（複数可）に著しく影響を及ぼさない他の要素は除外しない。「からなる」は、引用された微量を超える他の原材料および実質的方法ステップを除外することを意味する。これらの移行的用語（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｔｅｒｍｓ）のそれぞれにより定義された実施形態は、本発明の範囲内である。
【００３９】
本明細書で用いられる、基の前に記載されるＣｘ−Ｃｙは、ｘ〜ｙの炭素原子を含むその基を指す。
【００４０】
本明細書で用いられる「アルキル」は、１〜２０の炭素原子を有する一価飽和ヒドロカルビル基を指す。
【００４１】
本明細書で用いられる「アルケニル」は、１〜２０の炭素原子および１〜３の炭素−炭素二重結合を有する一価ヒドロカルビル基を指す。
【００４２】
本明細書で用いられる「アルキレン」は、−（ＣＲ９Ｒ１０）ｍ−を指し、各Ｒ９およびＲ１０は独立して、１〜３つのビニレンおよび／またはフェニレン基で場合により置換されたＣ１−Ｃ３アルキル、１〜５つ、好ましくは１〜３つのアミノ、−ＣＯ２Ｈまたはそのエステル、シアノ、ハロ、好ましくはフルオロ、ヒドロキシ、およびメトキシで場合により置換されたＣ１−Ｃ３アルキルであるが、ただし１つ以上のビニレン基が、−ＣＯ２Ｈまたはそのエステル、シアノ、およびハロ、好ましくはフルオロ基のみで置換されていることを前提とする。
【００４３】
本明細書で用いられる「ビニレン」は、−ＣＨ＝ＣＨ−を指し、「フェニレン」は、二価１，２−、１，３−または１，４−フェニル基を指す。
【００４４】
本明細書で用いられる「場合により置換されたビニレン」または「場合により置換されたフェニレン」基は、２つのメチレンまたは置換されたメチレン単位の間に挿入することによりアルキレン基を置換している。限定するものではないが、１〜３つのビニレンおよび／またはフェニレン基で置換されたアルキレン基の例示的な例としては、−（ＣＨ２）５−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）５−、−（ＣＨ２）５−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）５−、
【化２】
2014526314.tif 000004
などが挙げられる。
【００４５】
本明細書で用いられる「創傷ドレッシング」は、創傷を覆って適用される、当業者に周知のあらゆる包帯を指す。限定するものではないが、創傷ドレッシングの例としては、ガーゼ包帯、フィルム、発泡体、ヒドロコロイド、アルギナート、複合体などが挙げられる。ガーゼ包帯は、様々な形状およびサイズの織布または不織布材料を含む。フィルム、好ましくは透明フィルムは、ポリウレタン材料を含む。発泡体は、本質的に親水性であるフィルムコーティングゲルまたはポリウレタン材料を含む。ヒドロコロイド包帯は、吸収剤であってもよく、それらが創傷滲出液と接触するとゲル状塊に膨潤するコロイド粒子、例えばメチルセルロース、ゼラチンまたはペクチンを含有していてもよい。アルギナート包帯は、特定種の褐海藻に由来する塩を含有する。それらは、織布または不織布であってもよく、創傷からの滲出液と接触すると親水性ゲルを形成することができる。特定の好ましい実施形態において、創傷ドレッシングは、絆創膏、パッド、またはパッチ、またはクリーム、ローション、液体絆創膏、またはフィルムである。より好ましい実施形態において、創傷ドレッシングは、発泡体である。
【００４６】
組成物およびデバイス
本発明は、創傷部位での実際の感染の場合のみ創傷部位に抗生物質を放出し、および／または初期感染の実時間検出を提供する、抗生物質含有および／またはｐＨ指示薬、好ましくは酸感受性ｐＨ指示薬含有組成物およびデバイスを提供する。例えば細菌、真菌および／または他の微生物生育を含む初期感染は、中でも、二酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄、水素、アンモニア、ラクタート、アセタート、ホルマート、シトラート、およびそれらの混合物を生成する。これらの副産物は、水分と反応して、炭酸、亜硫酸（Ｈ２ＳＯ３）、および乳酸などの酸、水酸化アンモニウム、またはそれらの混合物を生成し、周囲の環境のｐＨを変化させ、最終的に指示薬と反応して、変色を引き起こし、および／または副産物もしくはその誘導体の電磁放射吸収バンドを生成する。
【００４７】
図１を参照すると、本発明の一実施形態は、水浸透性およびヒドロニウムイオン浸透性を有する生体適合性材料で作製された組成物１１０を提供する。一実施形態において、材料内に捕捉されているのは、抗生物質および／またはｐＨ指示薬１１２を場合により封入している複数のｐＨ感受性成分１１０である。
【００４８】
本組成物（１１０）中の材料としては、例えば綿織物、セルロース織物、および水浸透性、ヒドロニウムイオン浸透性および生体適合性であることが当業界で公知の多くの他の物質、例えば様々なポリマー材料、ヒドロゲル、およびキセロゲルを挙げることができる。例えば水浸透性およびヒドロニウムイオン浸透性を有する生体適合性材料としては、２−ヒドロキシエチルメタクリラート（ＨＥＭＡ）、２−ヒドロキシエチルアクリラート、シリコーンヒドロゲルなどのポリマーが挙げられる。一実施形態において、該組成物（１１０）は、発泡体である。
【００４９】
同様に該組成物は、創傷ケアに適した任意の形状またはサイズをとることができる。一実施形態において、該組成物は、絆創膏またはパッドの形態である。
【００５０】
別の実施形態において、該組成物は、液体絆創膏またはフィルムの形態である。
【００５１】
更に別の実施形態において、該組成物は、図１の要素１１０として示された固体形態をとる。図１に、内層としての組成物（１１０）と、上面１０１および下面１０２を有する外層１００と、を含む、本開示において企図されるデバイスを示す。
【００５２】
一態様において、外層は、水不浸透性である。別の態様において、外層は、ヒドロニウムイオン不浸透性である。外層が、水不浸透性および／またはヒドロニウムイオン不浸透性である場合、外層は、外部の酸性溶液の浸透により組成物（１１０）中のｐＨ感受性成分を不用意に分解して抗生物質ペイロードを放出するのを防ぐことができる。
【００５３】
外層を調製するのに用いられ得る材料としては、限定するものではないが、ポリエチレンおよびポリプロピレンが挙げられ、両者とも当業界で周知であり、市販されている。
【００５４】
一実施形態において、内層の形態である該組成物（１１０）が、外層（１００）の下面（１０２）に配置されている。外層と同様に内層は、外層と接触する上面と、使用の際に創傷と接触する下面を有し得る。
【００５５】
一実施形態において、内層が抗生物質不浸透性である最上部分を含むか、または外層が抗生物質不浸透性である部分を含むことが、更に企図される。この点ではしたがって、内層により抗生物質が創傷部位に放出され、外部空間には放出されない。
【００５６】
一部の実施形態において、該デバイスは、内層の一部である、または分離した層としての皮膚接触面１２０を更に含む。皮膚接触面は、デバイスが皮膚に適用されると、皮膚に快適性を提供することができる。それゆえ一態様において、皮膚接触面は、軟質の生体適合性材料、例えば綿織物および綿パッドで作製され、その材料は、創傷滲出液から水を吸収し、それにより含水性マトリックス（ｗａｔｅｒ  ｂｅａｒｉｎｇ  ｍａｔｒｉｘ）を形成する。別の態様において、皮膚接触面は、皮膚と適合性のある表面を提供するヒドロゲルを含む。
【００５７】
別の態様において、皮膚接触面は、水およびヒドロニウムイオン浸透性である。別の態様において、皮膚接触面は、皮膚と接触すると直ちに放出される水溶性抗生物質を含有する。更に別の実施形態において、皮膚接触面は、非刺痛性（ａｎｔｉ−ｓｔｉｎｇｉｎｇ）、抗刺激性または鎮痛性化合物、例えばリドカインを含有する。リドカインは、創傷部位の刺痛および灼熱感を低減することができる。一態様において、皮膚接触面は、コルチゾンおよび／またはヒドロコルチゾンを含有して、創傷部位の炎症を制限する。
【００５８】
一部の実施形態において、図２に示された通り、外層（１００）は、内層（１１０）および場合により皮膚接触面（１２０）を含む創傷ケア部分１３０を越えて広がる。一態様において、外層（１００）は、少なくとも二方向で創傷ケア部分（１３０）を越えて広がる。別の態様において、外層（１００）は、四方向全てで創傷ケア部分（１３０）を越えて広がる。
【００５９】
一部の実施形態において、外層（１００）は、創傷ケア部分（１３０）に覆われていない外層の下面の一部に接着面を更に含む。接着面は、皮膚の創傷部位に該デバイスを適用することに役立つことができる。
【００６０】
それゆえ本発明の組成物およびデバイスは、現在の技術を超えた複数の利点を提供する。第一に、感染が起こらなければ、抗生物質が放出せず、創傷部位の内在菌集団は変化しない。それゆえ本発明の組成物およびデバイスは、不必要な薬物耐性を起こさないという意味で治療的であって予防的ではない。第二に感染が起こった時、それが実時間で明確に検出され、場合により同時に処置される。
【００６１】
抗生物質
抗生物質は、当業者に周知であり、広く市販される。任意の抗生物質を、ｐＨ感受性成分に添加することができ、より一般的に創傷感染に関与する微生物（ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ）に特異的である抗生物質が、好ましい。一実施形態において、抗生物質は、例えば両性もしくは親油性であることにより、リポソーム二重膜内に含まれるか、またはリポソームの水性部分に組み込まれている。
【００６２】
限定するものではないが、本発明における使用に適した抗生物質の例としては、アドリアマイシン、アミカシン、アンホテリシンＢ、アンピシリン、アジスロマイシン、バシトラシン、ベンジルペニシリン、ブレオマイシン、カプレオマイシン、カルベニシリン、セフタジジム、セフトリアキソン、セファレキシン、クロラムフェニコール、シプロフロキサシン、クラリスロマイシン、クリンダマイシン、クロファジミン、シクロセリン、ダウノルビシン、ジベカシン、ドキソルビシン、ドキシサイクリン、エンロフロキサシン、エリスロマイシン、エタムブトール、エチオナミド、ゲンタマイシン、イソニアジド、カナマイシン、メロペネム、ネオマイシン、ネチルマイシン、オキサシリン、パロモマイシン、ペニシリンＧ、ピペラシリン、ポリミキシンＢ、リファブチン、リファンピシン、シソマイシン、スパルフロキサシン、ストレプトマイシン、テイコプラニン、トブラマイシン、バンコマイシン、およびビオマイシン、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【００６３】
一実施形態において、抗生物質は、アンピシリン、アンピシリン／スルバクタム合剤、オーグメンチン、バシトラシン、セファゾリン、セフォタキシム、セフォテタン、セフォキシチン、セフトリアキソン、セファレキシン、シプロフロキサシン、ジクロキサシリン、ドリセフ、エリスロマイシン、イミペネム、メトロニダゾール、ピペラシリン／タゾバクタム合剤、ポリミキシン、チカルシリン／クラブラン酸合剤、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される。
【００６４】
ｐＨ指示薬
一部の実施形態において、内層または皮膚接触面は、細菌感染の存在を検出および指示するためのｐＨ指示薬を含有してもよい。ｐＨ指示薬の例としては、キシレノールブルー（ｐ−キシレノールスルホンフタレイン）、ブロモクレゾールパープル（５’，５”−ジブロモ−ｏ−クレゾールスルホンフタレイン）、ブロモクレゾールグリーン（テトラブロモ−ｍ−クレゾールスルホンフタレイン）、クレゾールレッド（ｏ−クレゾールスルホンフタレイン）、フェノールフタレイン、ブロモチモールブルー（３’，３”−ジブロモチモールスルホンフタレイン）、ｐ−ナフトールベンゼイン（４−［α−（４−ヒドロキシ−１−ナフチル）ベンジリデン］−１（４Ｈ）−ナフタレノン）、ニュートラルレッド（３−アミノ−７−ジメチルアミノ−２−メチルフェナジン塩化物）、ヘキサメトキシレッドおよびヘプタメトキシレッド、ならびにその組み合わせが挙げられる。好ましいのは、酸感受性であるｐＨ指示薬、即ちｐＨが通常の生理学的ｐＨから酸性ｐＨに低下したときに変色するものである。より好ましいのは、観察者にとって無色または実質的に無色であり、ｐＨが低下すると変色する、より好ましくは濃く着色するそれらの酸感受性ｐＨ指示薬である。特定の好ましい酸感受性ｐＨ指示薬としては、トリアリールメタンおよびジアリールメタン染料が挙げられる。内層または皮膚接触面内のｐＨ指示部分は、変色を検出し、それによりｐＨの変化を証明するのに効果的な量で用いられる。好ましい実施形態において、ｐＨ指示薬は、塩基感受性ｐＨ指示薬、例えば塩基性ｐＨで着色し、通常の生理学的ｐＨまたは酸性ｐＨでは無色であるものを除外する。別の実施形態において、塩基感受性ｐＨ指示薬としては、フタレイン類が挙げられる。
【００６５】
好ましい実施形態において、ｐＨ指示薬は、ヘキサメトキシレッドおよび／もしくはヘプタメトキシレッド、またはそれらの誘導体、例えば式（Ｉ）で示される化合物である。これらの指示薬は、中性ｐＨ（例えば、ｐＨ７．０）で無色であり、ｐＨが酸性（例えば、細菌生育の副産物により約５．０のｐＨ）になると、指示薬フィルムの色が赤色になる。これにより、細菌生育の発生が容易に決定される。
【００６６】
ヘキサメトキシレッドおよびヘプタメトキシレッドの調製は、全体が参照により本明細書に組み入れられる国際公開第２０１０／０８５７５５号に記載される。式（Ｉ）で示される化合物は、当業者に周知の方法および市販の出発原料に基づいて簡便に調製される。限定するものではないが、例えば、ヘキサメトキシレッドまたはヘプタメトキシレッドは、好ましくは塩基性条件下、例えばアルキルもしくはアリールチオラートまたはＰＰｈ２（−）を用いて脱保護されて、１つ以上のフェノール性水酸基を有するトリアリールメタン化合物を提供する。１つ以上のフェノール性水酸基を含むそのような化合物は、Ｘ−Ｌ１−Ｒ８、Ｘ−Ｌ２−Ｒ９、Ｘ−ジアルキルグリセロール、またはＸ−ジアシルグリセロール（Ｘは、脱離基、好ましくはブロモ、ヨードまたはアルキルもしくはアリールスルホニルオキシ（Ｒ１１−ＳＯ３−）基であり、Ｒ１１は、１〜３つのフルオロ基で場合により置換されたＣ１−Ｃ６アルキルであるか、または１〜３つのハロもしくはＣ１−Ｃ３アルキル基で場合により置換されたフェニルである）でアルキル化されている。合成された化合物は、当業者に周知の方法、例えばクロマトグラフィー分離、再結晶化、または沈殿により分離される。
【００６７】
酸分解性リポソーム
一部の実施形態において、リポソームは、水浸透性およびヒドロニウムイオン浸透性を有する生体適合性材料を含む。更にリポソームは、中性ｐＨまたは塩基性ｐＨで実質的に安定しているが、弱酸性条件では少なくとも実質的に分解してその内容物を放出する。それゆえ感染を有さない健常な皮膚または創傷部位に適用されると、リポソームは損なわれないままで、抗生物質がリポソーム内に保持される。
【００６８】
一部の実施形態において、本発明において有用なｐＨ感受性リポソームは、コレステロールを更に含む。コレステロールをリポソームに添加すると、リポソームのｐＨ感受性、ｐＨ誘導性、好ましくは酸誘導性分解に実質的に影響を及ぼさずに、リポソームの安定性が促進することが企図される。
【００６９】
本明細書で用いられる用語「リポソーム内」は、リポソームの内側の水性部分中の存在および／またはリポソームの二重脂質膜部分中の存在を指す。本開示を考慮すれば当業者に明白であろうが、より疎水性の抗生物質またはｐＨ指示薬が、好ましくはリポソームの二重膜部分中に存続し、より親水性の疎水性抗生物質またはｐＨ指示薬が、好ましくはリポソームの内側の水性部分中に存続する。
【００７０】
本明細書で用いられる「リポソーム」は、ユニラメラおよびマルチラメラリポソームを含む。ユニラメラリポソームは、水性部分を封入した単一の球体二重膜、例えばリン脂質二重膜のものを有する。これらは、ユニラメラ小胞とも呼ばれる。マルチラメラリポソームは、玉ねぎ状または多重小胞構造を有する。玉ねぎ状構造については、典型的には複数のユニラメラ小胞が、サイズを減少させながら１つの層を他の層の内側に形成させて、例えば水の層によって分離された同心円状のリン脂質球体の、マルチラメラ構造を作製する。多重小胞リポソームは、玉ねぎ構造を有さず、例えばより大きなリポソームの内側に多くのより小さな非同心円状脂質球を含む。
【００７１】
ｐＨ感受性リポソームは、当業界で公知であり、例えば薬物送達において広範に用いられてきた。全体が参照により本明細書に組み入れられる、Ｄｒｕｍｍｏｎｄ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｓｔａｔｕｓ  ｏｆ  ｐＨ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ  ｉｎ  ｄｒｕｇ  ｄｅｌｉｖｅｒｙ，”Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｌｉｐｉｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ３９：４０９−６０（２０００）のレビューを参照されたい。
【００７２】
一態様において、本発明のｐＨ感受性リポソームは、７よりも低いｐＨで抗生物質および／またはｐＨ指示薬ペイロードを放出する。別の態様において、本発明のｐＨ感受性リポソームは、約６．９、または約６．８、または約６．７、または約６．６、または約６．５、または約６．４、または約６．３、または約６．２、または約６．１、または約６．０、または約５．９、または約５．８、または約５．７、または約５．６、または約５．５、または約５．４、または約５．３、または約５．２、または約５．１、または約５．０、または約４．５、または約４．０よりも低いｐＨで抗生物質および／またはｐＨ指示薬ペイロードを放出する。更に別の態様において、該リポソームは、約４．０、または約４．５、または約５．０、または約５．１、または約５．２、または約５．３、または約５．４、または約５．５、または約５．６、または約５．７、または約５．８、または約５．９、または約６．０、または約６．１、または約６．２、または約６．３、または約６．４、または約６．５、または約６．６、または約６．７、または約６．８、または約６．９よりも高いｐＨで抗生物質および／またはｐＨ指示薬ペイロードを放出し得る。
【００７３】
ｐＨ感受性リポソームには、（Ａ）不飽和ホスファチジルエタノールアミンなどの多形性脂質を、中性ｐＨで安定化剤として作用する弱酸性両親媒物質と組み合わせたリポソーム、（Ｂ）「ケージド」脂質誘導体で構成されたリポソーム、（Ｃ）低ｐＨで膜を不安定化させるためにｐＨ感受性ペプチドまたは再構成された融合蛋白質を用いたリポソーム、および（Ｄ）低ｐＨでポリマーコンホメーション変化に従って膜を不安定化させるためにｐＨ滴定可能なポリマーを用いたリポソームの少なくとも４つのタイプが存在する。
【００７４】
弱酸性両親媒物質は、不飽和ホスファチジルエタノールアミン（ＰＥ）、例えばジオレイルホスファチジルエタノールアミン（ＤＯＰＥ）と混和されて、中性ｐＨで安定したリポソームを形成することができる。Ｎ−スクシニルジオレイルホスファチジルエタノールアミン（ｓｕｃ−ＤＯＰＥ）、オレイン酸（ＯＡ）、パルミトイルホモシステイン（ＰＨＣ）、コレステリルヘミスクシナート（ＣＨＥＭＳ）、および１，２−ジオレイル−または１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−３−スクシニルグリセロール（ＤＯＳＧまたはＤＰＳＧ）は、ｐＨ感受性リポソーム配合剤を調製するために用いられてきた安定化剤の数例である。これらの脂質の最も共通する特色は、中性での実効負電荷によりＤＯＰＥ含有膜を安定化させることである。これらの脂質で構成されたリポソームは、中性ｐＨで、ペプチドなどの高水溶性薬物を安定してカプセル化することができる。しかし弱酸性環境では、安定化剤がプロトン化して、膜を不安定化させ分解させる。
【００７５】
「ケージド」リポソームは、特定の性質を可逆的に発現するリポソームであり、融合能力のある非二重膜相またはより簡単には薬物浸透性膜を形成する能力を含む場合がある。「ケージド」リポソームは、ｐＨ不安定性（ｐＨ−ｌａｂｉｌｅ）Ｎ−マレイルホスファチジルエタノールアミン誘導体を用いて調製することができる。「ケージング」工程は、脂質頭部基の求核性官能基の可逆的共有結合修飾、またはアルキル基の切断の両方により、膜不安定化脂肪酸およびリゾ脂質を放出することを含んでいた。低ｐＨで安定化基を放出し、これにより同時に不安定化成分ＤＯＰＥの濃度を上昇させて、安定化成分Ｎ−シトラコニルＤＯＰＥの濃度を低下させる、ｐＨ不安定性Ｎ−マレイルＤＯＰＥ誘導体の合成が、記載された。
【００７６】
リポソーム膜を不安定化するのに用いられるｐＨ感受性ペプチドとしては、例えば、ＧＡＬＡ、ＳＦＰ、ポリ（Ｇｌｕ−Ａｉｂ（２−アミノイソ酪酸）−Ｌｅｕ−Ａｉｂ）、ＥＧＬＡ−Ｉ、ＥＧＬＡ−ＩＩ、ＪＴＳ１、ライノウイルスＶＰ−１、ＩＮＦ３、ＩＮＦ５、ＩＮＦ７、ＩＮＦ８、ＩＮＦ９、ＩＮＦ１０、ＨＡペプチド、Ｄ４、Ｅ５、Ｅ５Ｌ、Ｅ５ＮＮ、Ｅ５ＣＣ、Ｅ５Ｐ、Ｅ５ＣＮ、およびＡｃＥ４Ｋが挙げられる。
【００７７】
合成ポリマーを用いて、ｐＨ感受性リポソームを作製することができる。表面活性ポリマーは、リン脂質二重膜を、ｐＨ、温度または光などの様々な環境刺激に感知させることができる。このアプローチは、ｐＨ感受性リポソームの調製のためのＰＥを基にした配合物およびｐＨ感受性融合ペプチドの有望な代替物質と思われる。合成ポリマーは、低免疫性、直接的で大規模な合成、構造多様性およびリポソーム表面への容易な会合をはじめとし、複数の好適な特徴を示す。更にｐＨ応答性ポリマーを用いて、ほとんど任意の組成のｐＨ感受性リポソームを調製することができる。
【００７８】
酸によって引き起こされるリポソームの不安定化／融合は一般に、非ペプチド性高分子電解質を用いることにより得られる。ポリマーの酸滴定は、通常、ポリマーコンホメーションの修飾および／またはリポソーム二重膜との会合の不安定化を引き起こすことにより行われる。膜不安定化の機構は、高分子電解質が弱塩基（ポリカチオン）であるか、または弱酸（ポリアニオン）であるかに応じて変わる。
【００７９】
ｐＨ依存融合特性を有するポリマーとしては、ポリ（ｌ−リジン）またはポリ（ｌ−ヒスチジン）などの合成ポリペプチドが挙げられる。高いｐＨ値では、これらのポリマーは中性であるが、ｐＨの低下に伴い正電荷を獲得する。溶液ではイオン化ポリマーが、負に帯電した膜と相互作用し、脂質充填を撹乱し、リポソームの凝集および融合を促進することができる。
【００８０】
弱酸高分子電解質は、ポリカチオンが中性および帯電リポソームから内容物の漏出を誘発し得るという点で、ポリカチオンと異なる。今日まで記載されたｐＨ感受性ポリアニオン全ての共通する特徴の１つは、該ポリアニオンが、イオン化状態により脂質二重膜を相互作用／不安定化させるポリマーの能力が決定されるカルボン酸基を含むという点である。限定するものではない例としては、ポリ（アクリル酸）誘導体、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＭ）の、スクシニル化ポリ（グリシドール）およびコポリマーが挙げられる。
【００８１】
本発明において有用なリポソームは、当業者に周知の方法、例えば振とう小胞法（ｈａｎｄ−ｓｈａｋｅｎ  ｖｅｓｉｃｌｅｓ  ｍｅｔｈｏｄ）（または薄膜法）、音波処理小胞法、凍結乾燥再水和小胞法、逆相蒸発法、押出技術による大ユニラメラ小胞、および脱水再水和小胞法に従って調製される。本発明において有用なリポソームは、当業者に周知の様々な方法、例えばサイズ排除クロマトグラフィー、遠心分離などを用いて分離される。本発明において有用なリポソームは、当業者に周知の方法により特徴づけられる。例えばリポソームのラメラリティーは、平均粒子径を測定すること、または電子顕微鏡もしくはクライオ電子顕微鏡を用いることにより測定される。リポソームのサイズは、電子顕微鏡またはレーザ光散乱により測定される。
【００８２】
酸分解性ミセル
一部の実施形態において、ｐＨの変化により分解する成分は、ミセルである。一部の実施形態において、ミセルは、１種以上のポリマー、好ましくは酸分解性ポリマーを含む。例えばＹｕａｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．  ２０１１，  ２２（３３）：３３５６０１、およびＴａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｒｅｌｅａｓｅ．  ２０１１，１５１（１）：１８−２７（それぞれが全体として参照により本明細書に組み入れられる）を参照されたい。
【００８３】
限定するものではないが、例示的な酸分解性ミセルは、以下の通り調製される。ポリエチレングリコール脱離性グラフトコポリマーであるｍＰＥＧ−ｇ−ｐ（ＮＡＳ−ｃｏ−ＢＭＡ）は、２−（ω−メトキシ）ＰＥＧｙｌ−１，３−ジオキサン−５−イルアミンをポリ（Ｎ−（アクリロイルオキシ）スクシニミド−ｃｏ−ブチルメタクリラート）にグラフティングすることにより合成される。ｍＰＥＧ−ｇ−ｐ（ＮＡＳ−ｃｏ−ＢＭＡ）のシュードインサイチュ架橋が、２つの対称環状オルトエステルを含む酸不安定性ジアミン架橋剤によりジメチルホルムアミドホスファート緩衝液（ｖ／ｖ＝１／１）中で実施される。ｍＰＥＧセグメントの量が異なる架橋（ＣＬ）ミセルは、異なる形態を表した。およそ１つのｍＰＥＧセグメントを含むＣＬミセルは、「ウニ」の形態を示し得るが、およそ３つのｍＰＥＧセグメントを有するＣＬミセルは、ナノワイヤーを形成し得る。ＣＬミセルの加水分解速度は、高度にｐＨ依存性であり、弱酸性では通常の生理学的条件よりも急速である。ＣＬミセル内に加えられた抗生物質および／またはｐＨ指示薬は、ｐＨ依存放出挙動を示し得る。
【００８４】
限定するものではないが、ペイロードのｐＨ誘発送達のための他の例示的なブロックコポリマーミセルは、以下の通り合成および特徴づけされる。ミセルは、酸不安定性オルトエステル側鎖を担う、親水性ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ブロックおよび疎水性ポリメタクリラートブロック（ＰＥＹＭ）を含む両親媒性ジブロックコポリマーの自己組織化により形成される。ジブロックコポリマーは、詳細に明らかにされたポリマー鎖長を得るためのＰＥＧマクロ開始剤から、原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）により合成される。ＰＥＧ−ｂ−ＰＥＹＭミセルは、通常の生理学的ｐＨで低い臨界ミセル濃度の水性緩衝液中では安定したコア−シェル構造と推測することができ、その構造はプロトンＮＭＲおよびピレン蛍光分光法により決定することができる。生理学的ｐＨでのオルトエステル側鎖の加水分解は、最小になり得、以下に示す通り弱酸性ｐＨでかなり加速され得る。
【化３】
2014526314.tif 000005
当業者にとって明らかなように、先に示されたオルトエステル、アルキル基、およびそれ以外のものなど分子量および構造の特色は、単に例示に過ぎず、当業者に容易に認識される他のそのような部分も、そのようなミセルを調製するのに有用である。様々なペイロードが、例えば約ｐＨ７．４で、ミセル内に加えられ、弱酸性化、例えば約ｐＨ５に応答してかなり急速に放出される。
【００８５】
酸分解性マイクロスフェアおよびナノスフェア
一部の実施形態において、ｐＨの変化、好ましくはｐＨの低下により分解する成分は、マイクロスフェアまたはナノスフェアである。マイクロカプセル化は、ミクロンサイズ（マイクロスフェア）またはナノメーターサイズ（ナノスフェア）の球体または実質的に球体粒子中に液体および固体を充填する。マイクロスフェアおよびナノスフェアの調製、ならびにそのようなマイクロスフェアまたはナノスフェア中での使用に適した材料については、例えばＥｄｌｕｎｄ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，１５７：６７−１１２（全体として参照により本明細書に組み入れられる）を参照されたい。数百ナノメーター〜数百ミクロンの広いサイズ範囲にわたるマイクロスフェア／ナノスフェアが、当業者に周知の通り、加工条件を改良することにより調製することができる。
【００８６】
マイクロスフェアを調製する一方法は、コアセルベーションである。コアセルベーション、すなわち相分離は、液体にポリマーを溶解させて、この液体中で不溶性コア材料をカプセル化させて懸濁させることを含む。次に、該システムの組成変化、例えば塩の添加、またはｐＨもしくは温度変化が、ポリマーの沈殿を引き起こす。この方法により製造された粒子は、カプセル状の構造である。こうしてコアセルベーションは、液体および油の捕捉に用いることができる。
【００８７】
水中油（Ｏ／Ｗ）溶媒蒸発は、図３に概略的に示された別法である。抗生物質およびポリマーが、揮発性有機溶媒、典型的には塩化メチレンに溶解される。その後、この油相を、激しく撹拌しながらポリビニルアルコールまたはゼラチンなどの安定化剤を含有する水相に滴加する。撹拌が高速になる程、得られる粒子のサイズが小さくなる。２相の不混和性により、安定したエマルジョンを形成させる。乳化剤と呼ばれる安定化剤の役割は、液滴の融合および凝固を防ぎ、安定したエマルジョンを保持することにある。溶媒が蒸発により除去されると、ポリマーが沈殿し、場合により減圧または非溶媒の添加により工程が促進される。次に、硬化されたマイクロスフェア／ナノスフェアが、水相から分離されて、洗浄および乾燥される。
【００８８】
水溶性ペイロード（即ち、抗生物質および／またはｐＨ指示薬）の捕捉については、二重エマルジョン溶媒蒸発技術、水中油中水（Ｗ／Ｏ／Ｗ）を用いることができる。ペイロードの水溶液が、有機ポリマー溶液中に乳化される。この油中水エマルジョンは、更に連続安定化水相に更に乳化される。有機溶媒が蒸発により除去されると、ポリマーが硬化して、マイクロスフェアが形成する。その技術は、水中乾燥とも呼ばれる。
【００８９】
油中油（Ｏ／Ｏ）または油中油中水（Ｗ／Ｏ／Ｏ）溶媒除去技術は、マイクロスフェアおよび／またはナノスフェアを調製するのにも有用となる。連続相としての油の使用は、加工の間にペイロードが分配されるのを防ぐ。（Ｏ／Ｏ）法は、（Ｏ／Ｗ）法とかなり類似しているが、有機溶媒、典型的には塩化メチレンへのポリマーおよびペイロードの溶解、ならびに第二の安定化油相へのこの有機相の乳化を含む。（Ｗ／Ｏ／Ｏ）技術が用いられる場合、ペイロードの水溶液は、最初、有機ポリマー溶液に乳化させた後に、エマルジョンが安定化油相に添加される。疎水性であり食用であるため、植物油が好ましい。激しく撹拌すると、安定したエマルジョンが形成される。有機溶媒が有機相に抽出されると、粒子が形成する。（Ｗ／Ｏ／Ｏ）技術は、油中乾燥（ｉｎ−ｏｉｌ  ｄｒｙｉｎｇ）とも呼ばれる。
【００９０】
ナノスフェアからマイクロスフェアを調製する他の技術は、噴霧乾燥およびホットメルト技術を含む。ポリマー溶液が、加熱されたチャンバー内に噴霧され、溶媒の蒸発およびポリマーの沈殿が可能となる。該方法は、粒子サイズをかなり制御するという利点を提供する。この工程では、ペイロードは、活性を損失せずに高温に耐える必要がある。流動床コーティングに基づくマイクロカプセル化工程を、用いることもできる。この工程は、相互溶媒へのペイロードおよびポリマーの溶解を含む。この溶液をＷｕｓｔｅｒエアサスペンジョンコーター装置で加工すると、カプセルが形成される。
【００９１】
酸分解性ポリマー
様々な酸加水分解性ポリマーが、本発明において有用な酸分解性成分中で有用である。一部の実施形態において、そのようなポリマーは、複数のオルトエステルを含む。限定するものではないが、例示的なそのようなポリマーは、Ｙｕａｎ  ｅｔ  ａｌ．，（上記）およびＴａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，（上記、先のスキーム１も参照）をはじめとする先の記載、ならびに以下のスキーム２に記載される。
【化４】
2014526314.tif 000006
【００９２】
限定するものではないが、ポリマーの特定の例示的な分類としては、ジオールおよびジエトキシテトラヒドロフランのエステル交換により調製されるポリ（オルトエステル）（ＰＯＥ、スキーム２ａ参照）が挙げられる。例えば、それぞれが全体として参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第４，０７９，０３８号、同第４，０９３，７０９号、および同第４，１３８，３４４号を参照されたい。これらのポリマーの加水分解により、ジオールが再生され、γ−ブチロラクトンが形成されるが、後者は容易にヒドロキシ酪酸に加水分解する。酸分解生成物の形成により、デバイスの内側に酸性微気候を生成させることができ、酸不安定性ＰＯＥの更なる分解を自己触媒することができる。
【００９３】
限定するものではないが、例示的なポリマーの別の分類は、酸触媒を用いた、ジケテンアセタール、典型的には３，９−ビス（エチリデン−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン）（スキーム２ｂにおけるＲ５＝ＣＨ２ＣＨ３）へのジオールの付加に基づく。これらのＰＯＥは、加水分解により分解して、モノマー性ジオールおよびペンタエルトリトールジプロピオナートを形成する。これらのポリマーの機械的および物理的性質は、ジオールの注意深い選択またはジオールの混合物の添加により調整することができる。ジオールは、直鎖状ＰＯＥを与えるが、架橋ポリマーは、より官能性の高いアルコールを添加することにより得ることができる。高密な架橋マトリックスが、この工程を用いることにより得ることができる。架橋材料は、２段階で調製される。第一にプレポリマーが、ジケテンアセタール２当量およびジオール１当量から調製される。その後、該プレポリマーを、トリオールまたはジオールとトリオールとの混合物と反応させることにより、ネットワークが形成される。プレポリマーが、粘性液である場合、それは、抗生物質および／またはｐＨ指示薬と混合されて、どちらかというと低温（例えば、約４０℃）で架橋させることができる。薬物送達適用のための別の興味深い性質は、分解速度が制御され得ることである。
【００９４】
ＰＯＥの別の例示的分類は、トリオールとオルト酢酸アルキルとの反応により調製される（スキーム２ｃ）。用いられるトリオールに応じて、粘着性のある軟膏状のポリマーから固体の剛性材料まであらゆるものが、調製され得る。１，２，６−ヘキサントリオールの使用により、高度に可撓性のバックボーンを有する侵食性ポリマーを製造することができる。室温でのそれらの粘稠度は、粘性ペーストのものであってもよく、溶媒または高温を利用せずにペイロードを組み込むことができる。
【００９５】
限定するものではないが、他の例示的な分解性ポリマーとしては、アセタール含有ポリラクチド−ポリエチレングリコール（ＰＢＥＬＡ）、およびガラクトース修飾ＰＢＥＬＡ（ＰＧＢＥＬＡ）が挙げられる。
【００９６】
一部の実施形態において、本発明の液体絆創膏またはフィルムは、水性であってもよい１種以上のポリマーを含むことができ、それゆえ液体絆創膏を水浸透性にすることができる。水性ポリマーの一例は、ポリビニルピロリドンであり、それは一般にポリビドンまたはポビドンと呼ばれ、モノマーであるＮ−ビニルピロリドンから生成される。
【００９７】
ポリマーが組成物１１０中で生体適合性材料、例えばヒドロゲルとして用いられる場合、一部の実施形態においてポリマーは、架橋してメッシュを形成する。ポリマーの架橋により、ペイロードがポリマーメッシュに確実に捕捉される。一態様において、ポリマーメッシュは、少なくとも１種の架橋剤を含む。
【００９８】
架橋剤は、２つ以上の重合可能な基を有する化学的化合物である。一般に、架橋剤上の重合可能な基が、ナノコンプレックスを形成させるのに用いられる条件下で酵素と少なくとも１つのモノマー単位との間に架橋コポリマーを形成させることができるものであれば、どのような架橋化合物も用いることができる。架橋剤の例としては、２つのビニル、アクリル、アルキルアクリル、またはメタクリル基を有する化合物が挙げられる。２つのアクリル基を有する具体的な架橋基の例としては、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドおよびグリセロールジメタクリラートが挙げられる。架橋剤は、分解性または非分解性であってもよい。分解性架橋剤、例えば特定のｐＨで分解し、組成物（１１０）と創傷の間に流体連通を可能にすることによりｐＨ分解性成分からの抗生物質の放出を更に容易にするもの。
【００９９】
低ｐＨで分解する架橋剤の例としては、グリセロールジメタクリラートが挙げられ、それは生理学的ｐＨ（約７．４）では安定しているが、より低いｐＨ（約５．５）では加水分解する。分解性架橋基の更に具体的な例としては、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（アクリルアミド）、１，４−ビス（アクリロイル）ピペラジン、エチレングリコールジアクリラート、Ｎ，Ｎ’−（１，２−ジヒドロキシエチレン）ビスアクリルアミド、およびポリ（エチレングリコール）ジアクリラートが挙げられる。分解性架橋剤の他の例としては、全体として参照により組み入れられる米国特許第７，０５６，９０１号に記載されたアセタール架橋剤が挙げられる。非分解性架橋基の例としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（アクリロイル）シスタミン、グリセロールジメタクリラート、ビス［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ホスファート、およびビスアクリロイル化ポリペプチドが挙げられる。
【０１００】
これらのポリマーおよび他のポリマーが、抗生物質のｐＨ感受性放出および／または初期感染の同定のための本発明の組成物およびデバイスにおいて有用である。特定の実施形態において、本発明において有用なマイクロスフェア、ナノスフェア、およびマトリックスは、これらのポリマーの１種以上の使用を含む。
【０１０１】
酸分解性ヒドロゲル
一部の実施形態において、該組成物は、水和されており、例えばヒドロゲルを含む。一部の実施形態において、ｐＨの変化により分解する成分は、ヒドロゲルおよび／または対応するキセロゲルである。
【０１０２】
幾つかの態様において、該組成物は、非水和物である。限定するものではないが、非水和材料の例は、キセロゲルである。一部の実施形態において、ｐＨの変化により分解する成分は、キセロゲルである。非水和材料を用いる場合、一態様において、外層（１００）は、全ての方法で創傷ケア部分（１３０）を越えて延在する。この点において、創傷部位が創傷ケア部分に覆われると、外層が、創傷部位を完全に密封させる。血液または他のタイプの組織液が創傷から出る場合、これらが組成物中の非水和材料に吸収される。特に外層が弾性材料を含む場合、密閉により創傷部位に適用される圧力により、本発明のデバイスは、創傷部位の止血を補助する。更に血液または組織液の水分量は、ＣＯ２により炭酸を形成する基礎原料としても働くが、炭酸は順次、デバイス中に捕捉されたｐＨ感受性、好ましくは酸分解性成分を活性化させる。
【０１０３】
適切なヒドロゲルは、マトリックスおよびマイクロスフェア、ナノスフェア等として有用である。例えばＥｕｒｏｐｅａｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｊｏｕｒｎａｌ，４５（６）：１６８９−９７、およびＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ，４（０）：９５７−６２（それぞれが全体として参照により本明細書に組み入れられる）を参照されたい。
【０１０４】
限定するものではないが、特定の例示的な酸分解性糖に基づくヒドロゲルは、市販の酸感受性架橋剤である３，９−ジビニル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ−［５，５］−ウンデカンを用いて合成される。重合に用いられるモノマーは、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＭ）およびｄ−グルコナミドエチルメタクリラート（ＧＡＭＡ）であり、それらは酸分解性架橋剤の存在下で重合されると、酸性条件下で膨潤および分解し得るヒドロゲルを生成して、それらを抗生物質および／またはｐＨ指示薬送達に適したものにすることができる。ヒドロゲルは、光開始剤であるＩｒｇａｃｕｒｅ−２９５９または従来の開始剤である過硫酸カリウムのいずれかを用いて合成される。ｐＨの関数としての、膨潤能力、ならびにヒドロゲルからの抗生物質および／またはｐＨ指示薬放出が、当業者に周知の方法により試験される。ヒドロゲルからの抗生物質および／またはｐＨ指示薬放出は、架橋度および環境のｐＨに依存し得る。
【０１０５】
限定するものではないが、他の例示的なヒドロゲルとしては、例えば光重合法により調製される、ジアクリル化されたＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ−１２７トリブロックコポリマーに基づくものが挙げられる。
【０１０６】
酸分解性マトリックス
一部の実施形態において、ｐＨの変化により分解し、好ましくは酸分解性である成分は、マトリックスである。抗生物質および／またはｐＨ指示薬は、マトリックス内に存在する。ｐＨの変化により分解する他の成分中で用いられるのに適した様々なポリマーおよび他の材料が、本発明のマトリックス中で有用である。
【０１０７】
電磁放射の吸収の決定
ＩＲおよびＵＶ〜可視吸収の決定に適用可能である、副産物またはその誘導体による電磁放射の吸収を決定する様々な方法が、限定するものではないが、伝導および反射に基づく方法など、当業者に周知である。反射に基づく方法は、一部の実施形態において、絆創膏、創傷ドレッシングおよび創傷を覆うそのような他のコーティングからの吸収を決定するのに適する。そのような検出におけるシグナル対ノイズ比は、当業者に周知の通り、フーリエ変換（ＦＴ）技術に従って改善することができる。限定するものではないが、吸収を決定するための反射に基づくＦＴ−ＩＲ法の例としては、減衰全反射法、鏡面反射法および拡散反射法が挙げられる。
【０１０８】
利用
本発明の組成物およびデバイスは、特に潜在的に感染を受ける体液を有する創傷部位（擦り傷、切り傷、カテーテル挿入部位など）の、創傷ケアに用いられ得る。使用において、本発明の組成物またはデバイスは、外部包帯を用いて、またはデバイス上の接着面を介して、または任意の他の手段により、創傷部位に付着される。該組成物またはデバイスは、創傷部位に汚れおよび微生物を寄せ付けない。感染が生じると、該組成物またはデバイスは、感染を処置するのに用いられる抗生物質内容物を放出する。
【０１０９】
本発明を先の実施形態と共に記載したが、前述の記載および実施例が、本発明を例示するものでありその範囲を限定しないことが、理解されなければならない。本発明の範囲内の他の態様、利点および改変は、本発明が属する分野の当業者に明白となろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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