本发明涉及治疗细菌感染的方法，特别是胃肠外()细菌感染，所述方法使用包含丙烯醛衍生片段(acrolein derived segment)和聚亚烷基二醇低聚物片段的共聚物，其中所述共聚物具有高至1500道尔顿(优选高至1000道尔顿)的分子量，以及涉及通过在聚亚烷基二醇的水溶液中聚合丙烯酸来制备共聚物的方法。
背景技术：
：：1、胃肠外感染(与胃肠道的感染不同)发生在当有机体进入到外部保护膜或皮肤下的细胞间和细胞内成分时。穿刺、注射、叮咬、切口、伤口、手术、皮肤和粘膜之间的开裂(splits)都是导致胃肠外感染的例子。胃肠外感染不包括胃肠道内的感染。2、胃肠外感染，特别是经由胃肠外途径的细菌感染，可导致具有炎症反应的威胁生命且严重的疾病。如果不加以控制，胃肠外感染可导致血压下降的败血症、使受试者处于危及生命水平的感染的风险之中。3、发展成败血症的最常见的起因是血液(菌血症)、脑膜、肺、泌尿道、鼻窦、皮肤、伤口、脓肿和外科手术的感染。与败血症相关联的常见的致病有机体的研究显示约53％的案例与革兰氏阳性菌相关以及约42％的案例与革兰氏阴性菌相关。4、涉及发展成败血症的革兰氏阴性菌的实例包括变形杆菌属(proteus spp)、沙雷氏菌属(serratia spp)、铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa)、脑膜炎奈瑟氏球菌(neisseria meningitidis)、大肠杆菌(escherichia coli)、肺炎克雷伯杆菌(klebsiellapneumoniae)。涉及的革兰氏阳性菌的实例包括金黄色葡萄球菌(staphylococcusaureus)、凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase-negative staphylococcus spp)、化脓性链球菌(streptococcus pneumoniae)、肺炎链球菌(streptococcus pneumoniae)、肠球菌(enterococcus spp)。5、常规地，通过抗生素预防性地(预防)和/或治疗性地治疗败血症和/或相互关联的菌血症；一个公认的统计数据是治疗中每延误一小时生命存活的概率减少6％。然而，确定问题根源的细菌可能需要数天-而且甚至使用抗生素也不总是奏效。抗生素耐受性导致败血症的风险进一步提高，并且该风险在由于抗生素使用的普遍性而导致抗生素耐受性可能特别高的医院中通常会加剧。6、约30％被诊断有败血症的人死亡，这是大多数医院的重症监护室的死亡的一个主要原因。其在美国每年杀死约12万-20万人。世界范围内，每年有1300万人患上败血症，并且有高达400万人因此死亡。7、普遍认为抗生素耐受性的细菌对世界人口的威胁越来越大。8、当感染是由抗生素耐受性的细菌(“超级细菌”，super-bug)造成时，该威胁更严重(critical)。迫切需要能治疗广泛的细菌性的胃肠外感染的抗生素以便提供直接有效地治疗胃肠外细菌(包括已经变得对目前使用的一种或多种抗生素有耐受性的细菌)感染更大的确定性。9、由于丙烯醛的高反应性，其对机体组织是非常有害的。纯的聚丙烯醛单独不表现出显著的抗微生物活性。然而，许多专利(melrose et al.1988；melrose 1996；melrose和huxham 2000；melrose et al.2001；staton和melrose2002；melrose et al.2003；tilbrook 2005；melrose 2009)公开了在胃肠道中作为抗微生物剂的改性的聚丙烯醛的制备和用途。丙烯醛是非常活泼的单体且当聚合时，迅速形成高分子量的稳定(intractable)网状构造。通常，阴离子聚合在无水溶剂中进行并且提供迅速的聚合以形成高分子量的聚合物。10、现有技术将改性的聚丙烯醛的抗微生物活性归因于它们化学反应性羰基，据称其在胃肠道中与微生物外膜的蛋白质进行破坏性的反应。现有技术中描述的聚合物的一个优点是它们不能穿过肠壁，使得它们的活性被限制在胃肠道中。melrose 2009描述了可通过丙烯醛和/或其缩醛与链烷醇的碱催化聚合而形成的聚丙烯醛聚合物。该聚合物具有减少的跨膜倾向性的优点。11、美国专利6,060,571(werle et al.)描述了释放丙烯醛的聚合物，其释放足够的丙烯醛以提供在水系统中作为消毒剂的活性。由于在水性介质中释放的显著水平的丙烯醛的毒性，这类聚合物不适用于体内。12、我们已经发现可以制备包含丙烯醛衍生片段和聚亚烷基二醇低聚物片段的低分子量共聚物以便将该共聚物的分子量限制在不超过1500道尔顿(优选不超过1000道尔顿)。我们已经进一步地发现低分子量共聚物提供有效的抗微生物活性，以用于治疗胃肠外感染，而不释放丙烯醛单体。事实上，当与更高分子量的丙烯醛聚合物比较时，已经发现其活性得以增强。13、将对本发明的背景的讨论包括进来以解释本发明的上下文。而不是承认在任何权利要求的优先权日前任何参考的材料是公开的、已知的或是公知常识。技术实现思路0、发明概述1、因此，提供了在受试者中治疗胃肠外感染的方法，所述方法包括向所述受试者给药包含丙烯醛衍生片段和聚亚烷基二醇低聚物片段(优选分子量200-600道尔顿)的共聚物，所述共聚物具有不超过1500道尔顿、优选不超过1000道尔顿的分子量。2、在一组实施方式中，提供了在受试者中治疗胃肠外感染的方法，所述方法包括向所述受试者给药包含丙烯醛低聚物片段和聚亚烷基二醇低聚物片段(优选分子量200-600道尔顿)的共聚物，所述共聚物具有不超过1500道尔顿、优选不超过1000道尔顿的分子量。3、还提供了包含丙烯醛衍生片段(例如聚丙烯醛低聚物片段)和聚亚烷基二醇低聚物片段(优选分子量200-600道尔顿)的共聚物在制备用于在受试者中治疗胃肠外感染的药物中的用途，其中所述共聚物以口服或胃肠外方式给药所述受试者，所述共聚物具有不超过1500道尔顿、优选不超过1000道尔顿的分子量。4、在一组实施方式中，丙烯醛衍生片段为聚丙烯醛低聚物。5、在进一步的方面中，提供了包含丙烯醛衍生片段和聚亚烷基二醇低聚物片段(优选分子量200-600道尔顿)的共聚物，所述共聚物具有不超过1500道尔顿、优选不超过1000道尔顿的分子量。所述共聚物通常用于治疗受试者中的胃肠外感染-预防性或治疗性治疗。6、丙烯醛衍生片段在一组实施方式中是聚丙烯醛低聚物。7、还在进一步的方面中，提供了制备包含丙烯醛衍生片段(例如聚丙烯醛低聚物)和聚亚烷基二醇低聚物的共聚物的方法，所述方法包括将丙烯醛和聚亚烷基二醇低聚物在ph不超过12.0且在12.0-7.0.0的ph范围内的碱性催化条件下在包含至少20％w/w的水的水溶液中共聚合，并且所述聚亚烷基二醇低聚物(优选分子量200-600道尔顿)在聚亚烷基二醇/丙烯醛的重量比中至少为4、优选至少10。8、1.治疗受试者中胃肠外感染的方法，其包括向所述受试者给药包含丙烯醛衍生片段和聚亚烷基二醇低聚物片段的共聚物，所述共聚物具有不超过1500道尔顿的分子量。9、2.根据项1所述的方法，其中所述丙烯醛衍生片段为包含两个或更多个丙烯醛残基的聚丙烯醛低聚物。10、3.根据项1所述的方法，其中所述共聚物具有400-1000道尔顿的分子量。11、4.根据项1或2所述的方法，其中聚亚烷基二醇低聚物片段具有200-600道尔顿范围的分子量。12、5.根据前述项任一项所述的方法，其中聚亚烷基二醇是聚乙二醇。13、6.根据前述项任一项所述的方法，其中所述胃肠外感染选自血液(菌血症)、脑膜、肺、泌尿道、鼻窦、皮肤、伤口、脓肿和外科手术的感染。14、7.根据前述项任一项所述的方法，其中所述胃肠外感染是抗生素耐受性的感染。15、8.根据前述项任一项所述的方法，其中所述胃肠外感染是多种药物抗生素耐受性的细菌感染。16、9.根据前述项任一项所述的方法，其中所述胃肠外感染选自败血症和菌血症。17、10.根据前述项任一项所述的方法，其中以有效的量向外部保护膜或皮肤下感染的细胞间和/或细胞内组分、组织或器官局部地给药所述共聚物，以提供对感染的组织或器官的局部治疗，所述组分、组织或器官例如为穿刺、注射、叮咬、切口、伤口、手术、皮肤和粘膜组织或器官之间的裂缝。18、11.根据前述项任一项所述的方法，其中全身性地给药所述共聚物。19、12.根据前述项任一项所述的方法，其中通过选自口服、吸入、透皮递送和注射的途径给药所述共聚物。20、13.根据前述项任一项所述的方法，其中所述共聚物通过口服给药进行给药并且所述共聚物分子量不超过1000。21、14.根据前述项任一项所述的方法，其中将所述共聚物注射入循环系统或血流中。22、15.根据前述项任一项所述的方法，其中所述共聚物以水溶液进行给药，所述水溶液包含0.01wt％-20wt％范围内的组合物。23、16.根据项9或10任一项所述的方法，其中所述共聚物以片剂、小胶囊、糖浆或液体的形式口服给药。24、17.根据前述项任一项所述的方法，其中所述共聚物以每天每千克体重1mg-1000mg、或优选每天每千克体重10mg-500mg范围的剂量全身性地给药。25、18.根据前述项任一项所述的方法，其中所述感染为选自变形杆菌属、沙雷氏菌属、铜绿假单胞菌、脑膜炎奈瑟氏球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯杆菌、金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、化脓性链球菌、肺炎链球菌、肠球菌的细菌感染。26、19.根据前述项任一项所述的方法，其中胃肠外感染由对至少一种抗生素有耐受性的细菌引起。27、20.包含聚丙烯醛低聚物片段和聚亚烷基二醇低聚物片段的共聚物在制备用于治疗受试者中的胃肠外感染的药物中的用途，其中所述共聚物口服或胃肠外给药至所述受试者，所述共聚物具有不超过1500道尔顿、优选不超过1000道尔顿的分子量。28、21.根据项20的用途，其中所述聚亚烷基二醇的分子量在200-600道尔顿的范围。29、22.制备包含丙烯醛衍生片段和聚亚烷基二醇低聚物的共聚物的方法，其包括在ph不超过12的碱性催化的条件下在水溶液中聚合丙烯醛，所述水溶液包含至少20％w/w的水和聚亚烷基二醇低聚物，其中聚亚烷基二醇/丙烯醛的重量比至少为4，优选至少为10。30、23.根据项22的方法，其中所述聚亚烷基二醇的分子量为200-600道尔顿。31、24.根据项22或23的方法，其包括向包含至少10％w/w的水且具有不超过12.0的ph的聚乙二醇水溶液中添加具有不超过50％w/w的丙烯醛浓度的丙烯醛水溶液。32、25.根据项22-24中任一项所述的方法，其中将所述丙烯醛作为水溶液加至ph 9-11的聚乙二醇水溶液中。33、26.根据项22-25中任一项所述的方法，其包括以下步骤：34、提供聚亚烷基二醇(优选分子量200-600道尔顿的聚乙二醇)的温和碱性(优选ph不超过12.0；更优选ph 9-11)的水溶液；35、剧烈搅拌所述温和碱性的溶液以夹带空气；将丙烯醛作为丙烯醛水溶液浓度不超过50％w/w的水溶液(通常包含防腐剂)添加(优选缓慢地在例如至少2分钟、更优选至少5分钟的时间内)；36、将反应温度保持在10℃-40℃的范围；37、并且一旦丙烯醛单体被消耗，添加酸以提供小于9且优选不超过8的ph。38、27.根据项26所述的方法，其中将所述丙烯醛作为水溶液添加至含水聚亚烷基二醇中，所述水溶液具有10wt％-30wt％范围内浓度的丙烯醛单体，所述浓度是基于待添加至聚亚烷基二醇水溶液中的丙烯醛水溶液的重量。39、28.根据项22-27中任一项所述的方法，其中所得共聚物具有小于10％的反应性羰基基团含量(包括任何羧基的含量)。40、29.用于治疗受试者中的胃肠外感染的共聚物，所述共聚物包含丙烯醛衍生片段和聚亚烷基二醇低聚物片段，所述共聚物具有不超过1500道尔顿的分子量。41、30.根据项29所述的共聚物，其中所述丙烯醛衍生片段是聚丙烯醛低聚物。42、31.根据项29或30所述的共聚物，其中所述共聚物具有400-1000道尔顿的分子量。43、32.根据项29-31中任一项所述的共聚物，其中聚亚烷基二醇低聚物片段具有200-600道尔顿范围的分子量。44、33.根据项29-32中任一项所述的共聚物，其中聚亚烷基二醇为聚乙二醇。45、34.项29-33中任一项所述的共聚物，其通过在ph不超过12.0的碱性催化条件下在水溶液中聚合丙烯醛形成，所述水溶液包含至少20％w/w的水和聚亚烷基二醇低聚物，所述聚亚烷基二醇/丙烯醛的重量比至少为4、优选至少为10。46、定义47、术语“机体”是指人和/或动物的身体；术语“受试者”是指受试者的身体。48、静脉内注射治疗(iv治疗或简写iv治疗)是直接将液体物质注入静脉中。49、如本文使用的，术语“胃肠外的”是指以通过完整的消化道之外的方式进入机体。即，不在正常的胃或肠；不是肠内的。50、术语“胃肠外感染”是指通过进入不在胃肠道内的身体而遭受的感染。这样的感染可经由血管(血液/淋巴)系统、生殖-泌尿道、从肺、皮肤或外保护膜的破坏(例如在手术、针刺伤、切口、擦伤或皮肤或皮肤和粘膜之间的间隙中的任何破裂)而发生。应理解的是，要明确区分胃肠外感染，其可潜在地经由包括口服给药的任何药品给药方法来治疗(假设有效剂量达到感染部位)也可通过限制以口服方式之外的方式进行给药的胃肠外给药来治疗。51、如本文所用的，当提及细菌性病原体时，术语“抗生素耐受性”或“超级细菌”是指能够经受现有技术中治疗细菌性病原体(即细菌性病原体的非耐受性菌株)使用的抗生素效果的细菌性病原体。例如，可使用甲氧西林治疗金黄色葡萄球菌；然而，金黄色葡萄球菌的抗生素耐受性菌株，s.aureus usa 300，是甲氧西林耐受性的金黄色葡萄球菌(mrsa)。虽然细菌性的菌株是常见的，s.aureus:usa 300通常感染那些免疫力受损或处于易感环境中的个体。感染通常通过小切口或疮(sore)进入身体。其他与usa：300相关的症状为肺炎、坏死性筋膜炎、心内膜炎以及骨和关节感染。52、术语“肺部给药”是指通过吸入将本发明的制剂给药至肺中。53、术语“全身性的”是指远离原始感染部位或涉及该生物体整个机体的疾病或障碍或原始损伤部位。因此本文所用的术语“局部的”是针对原始感染的部位。因此，全身性感染是在器官或血液(包括菌血症)中发现病原体的感染，并且全身性感染可能与严重的、潜在地威胁生命的疾病(例如败血症)相关。局部感染是病原体仅迁移到局部感染的组织，例如肺或伤口处。54、如本文所用术语“吸入”是指将空气摄入到肺的肺泡。在具体的实例中，摄入可通过在吸气时自己给药本发明制剂、或通过经由呼吸器向例如在呼吸机上的患者给药而发生。对于本发明制剂使用的术语“吸入”与“肺部给药”是同义的。55、术语“治疗”意在包括预防、治疗和治愈。因此，在一方面，治疗涉及预防或延迟或减缓与抗生素耐受性的细菌相关的病症、疾病或障碍(例如与疾病、病症、或障碍相关的症状)的发作。在另一方面，治疗涉及治疗(例如最小化或降低或减缓发展或逆转)与抗生素耐受性细菌相关的现有病症、疾病、或障碍(例如与该疾病、病症、或障碍相关的症状)。在一个实施方式中，治疗为病症、疾病、或障碍提供治愈。56、如本文使用的术语“药学上可接受的载体”指药学上可接受的材料、组合物或载剂，例如液体或固体填充剂、稀释剂、赋形剂或溶剂包封材料，其涉及将本发明共聚物和/或组合物从机体的一个器官或部分携带或运输到机体的另一个器官或部分。在与制剂的其他组分相容的意义上，每种载体必须是“可接受的”并且不会对患者造成过度伤害。可充当药学上可接受的载体的材料的一些实例包括：糖，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉，例如玉米淀粉和马铃薯淀粉；纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和醋酸纤维素；粉状黄蓍胶；麦芽；明胶；滑石；赋形剂，例如可可脂和栓剂蜡；油，例如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；乙二醇，例如丙二醇；多元醇，例如甘油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇；酯，例如油酸乙酯和月桂酸乙酯；琼脂；缓冲剂，例如氢氧化镁和氢氧化铝；海藻酸；无热源水；等渗盐水；林格氏溶液；乙醇；ph缓冲溶液；聚酯、聚碳酸酯和/或聚酐；和药物制剂中使用的其他无毒性的相容物质。57、共聚物可以治疗有效(或“药学上有效或活性的”)量使用以提供胃肠外感染的治疗。该量将取决于给药方式，例如口服、肌内、静脉内、吸入或透皮给药。如本文使用的短语“治疗有效量”是指共聚物和/或组合物、材料、或包括共聚物组合物的组合物的量，其以适用于任何医疗的合理的利益/风险比，在动物的至少细胞亚群上有效地产生一些期望的治疗效果。治疗有效量是在至少细胞亚群中足以抑制细菌存活的量。因此，治疗有效量预防或最小化疾病的进展。可相对于基于群体研究、个体中的受控观察、或两者组合的预期的疾病进展来监控疾病的进展。58、术语丙烯醛衍生片段指包含一个或多个丙烯醛单体残基的共聚物片段。59、术语低聚物、聚亚烷基二醇低聚物和聚丙烯醛低聚物指由至少两个单体单元(优选至少三种单体单元)组成的聚合物。低聚物通常将包含2-20个单体单元；在一个实施方式中，单元数为2-10。60、术语“单体单元”和“单体残基”是指存在于衍生自反应单体(例如丙烯醛和聚亚烷基二醇)的共聚物中的单元。61、多分散指数是聚合物的重均分子量(mw)与该聚合物的数均分子量(mn)的比率。聚合物的重均分子量和数均分子量可以通过分析方法测定，例如高效液相色谱。一旦确定了重均分子量和数均分子量，通过将重均分子量除以数均分子量，mw/mn，容易地计算多分散指数。假设单分散聚合物具有1.000的多分散指数。然而，典型的市售聚合物，例如市售可得的树脂，其具有10或更高的多分散指数。具有宽分子量分布的聚合物具有更高的多分散指数并且具有窄分子量分布的聚合物具有较低的多分散指数。62、败血症是一种转移性感染和炎症过程，当感染性微生物在循环系统中(包括在血液或淋巴系统中)压倒免疫系统并且该微生物不再能够比其增生更快地从循环血液中被移除时便会发生。最常见的患败血症的感染起因为菌血症、生殖泌尿道感染、肺炎、蜂窝织炎、伤口和脓肿、鼻窦炎、脑膜炎和外科手术(包括胃肠道)、或感染的部位。63、在本说明书全文中，应使用术语“包括”或“包含”或其中的语法变体来指定所述特征、整体、步骤或组分的存在，但不排除未明确提及的一个或多个其他特征、整体、步骤、组分或其组合。当前第1页12当前第1页12