用于递送抗菌组合物的独特结合的阴道环的制作方法
【专利说明】用于递送抗菌组合物的独特结合的阴道环
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请是2013年2月5日申请的、申请号为13/759，981的美国专利申请的延续案， 通过参照将其公开并入此处。
【背景技术】
[0003] 角叉菜胶类为是从俗称为海藻的红藻中获得的多糖类。他们是海藻的结构组成部 分并被提取为三种主要类型，即I型、κ型和λ型，此外还有包含Κ-Π 型、μ型和V型角叉菜胶的 其他类型。角叉菜胶群组作为增稠剂、胶凝剂、稳定剂和分散剂已被广泛用于食品、制药和 化妆品行业。已经进行了广泛的药理和毒理研究。经发现，即使以极高剂量通过口服、真皮 和吸入给药，角叉菜胶均无毒。由此，角叉菜胶群组在1972年由FDA划分为"通常被认为是安 全的"（GRAS) 2。在猪、大鼠、小鼠、沙鼠、豚鼠、雪貂、仓鼠、狗和猴子μ上进行的进一步深入 的口服药代动力学研究表明角叉菜胶群组在胃肠道中的分解最多是微量的，并且几乎不存 在吸收。
[0004] 国际专利公开WO 94/15624教导了使用多糖硫酸酯（诸如t型角叉菜胶、硫酸葡聚 糖、κ型角叉菜胶、λ型角叉菜胶、肝素类似物、硫酸肝素、戊聚糖多硫酸酯、硫酸软骨素、香菇 多糖硫酸酯、凝胶多糖硫酸酯、脱氮硫酸肝素和岩藻多糖)来抑制HIV的细胞与细胞之间的 传播，并由此获得性免疫缺陷综合症(AIDS)以及衣原体生物体的性传播。该公开物教导了 t 型角叉菜胶是在体外和体内预防HIV感染和在阻断衣原体感染方面市售可得最有效的的硫 酸化角叉菜胶群组。
[0005] 也出现了持续致力于诸如以阴道内方式递送角叉菜胶群组的化合物。国际专利公 开号W02012/024605公开了一种用于持续释放水溶性分子的腔室以及在阴道内装置的用 途。然而，本公开中与阴道环本身完全独立的腔室，包含由塑料或金属制成的密闭容器或密 闭囊，在含有水溶胀性聚合物颗粒的囊的底部具有释放孔。进一步地，Baum等人在发表于 J.Pharm.Sci·，101,8,2833的"An intravaginal ring for the simultaneous delivery of multiple drugs"中公开了阴道递送杀菌剂结合物，其再次包含了嵌入阴道环本身的独 立囊并且多个囊可以由此释放出多种药物。该作者公开了将颗粒形成为继而被释放聚合物 (诸如聚乳酸)包覆的药物芯。因此，还在继续寻找更有效的机制以递送这些化合物，优选地 以零级速率释放。
【发明内容】
[0006] 申请人已经发现某个角叉菜胶或各种角叉菜胶的混合物或结合物具有特定物理 和化学性质，并且当其被配制用于阴道给药时，提供了延长的抗菌效果并且抑制或减少了 性传播感染病（STI)的传播的可能性。申请人还发现了一种新型用于阴道内递送这些类型 化合物的递送系统。
[0007] 因此，本发明的第一方面涉及一种水性抗菌组合物，包含有效量的包含角叉菜胶 群组(本文被称为"所述角叉菜胶群组"或"角叉菜胶混合物"）的抗菌剂和生理上可接受的 pH调节剂，其中λ型角叉菜胶至少为该角叉菜胶群组干重的约50%，所述角叉菜胶群组的其 余成分为至少一种的非λ型角叉菜胶。为了本发明的目的，术语"抗菌"指的是包含抗菌和/ 或抗病毒的活性。
[0008] 本发明的相关方面是涉及一种性传播感染抑制（STI)组合物，其包含有效量的包 含角叉菜胶群组的抗菌剂和生理上可接受的PH调节剂，其中λ型角叉菜胶占所述角叉菜胶 群组干重的至少约50%，所述角叉菜胶群组的其余成分为至少一种的非λ型角叉菜胶。
[0009] 该组合物可进一步包含另一种抗菌剂和/或阴道给药药物，在这种情况下，角叉菜 胶组分可以是λ型角叉菜胶，而没有任何非λ型角叉菜胶。另外的药剂可以是添加剂的和/或 如以复合物形式与角叉菜胶群组相关联的。因此，本发明的另一方面涉及水性抗菌组合物， 其包含：（a)生理上可接受的pH调节剂;和(b)有效量的抗菌剂，该抗菌剂包含λ型角叉菜胶 或角叉菜胶群组与抗菌性生理上可接受的水溶性阳离子金属盐的复合物，其中该角叉菜胶 群组中λ型角叉菜胶为该角叉菜胶群组干重的至少约50%，其余成分为至少一种的非λ型角 叉菜胶。
[0010]本发明的另一方面涉及一种水性抗菌组合物，包含：（a)生理上可接受的pH调节 剂；（b)有效量的抗菌剂，该抗菌剂包含λ型角叉菜胶或角叉菜胶群组的复合物，其中该角叉 菜胶群组中λ型角叉菜胶为该角叉菜胶群组干重的至少约50%，其余成分为至少的一种非λ 型角叉菜胶;和(c)木质素磺酸。
[0011]本发明的另一方面涉及一种水性抗菌组合物，包含：（a)生理上可接受的pH调节 剂；（b)有效量的抗菌剂，该抗菌剂包含λ型角叉菜胶或角叉菜胶群组的复合物，其中该角叉 菜胶群组中λ型角叉菜胶为该角叉菜胶群组干重的至少约50%，其余成分为至少一种的非λ 型角叉菜胶;和(c)如避孕剂或用于激素替代疗法的药剂的阴道给药药物。
[0012] 本发明的另一方面涉及一种水性抗菌组合物，包含有效量的抗菌剂、生理上可接 受的水溶性阳离子金属盐和非核苷逆转录酶抑制剂或核苷逆转录酶抑制，其中该抗菌剂包 含多阴离子杀菌剂，如角叉菜胶群组，在该角叉菜胶群组中λ型角叉菜胶占角叉菜胶群组干 重的至少约50%，其余成分为至少一种的非λ型角叉菜胶。
[0013] 本发明的另一个方面涉及一种加工、提纯或稳定本发明角叉菜胶群组的方法。该 方法需要将无水或粉末形式的λ型角叉菜胶或角叉菜胶群组与干态的pH调节剂混合，然后 以例如通过添加水或另外的水溶液来水合角叉菜胶。该方法克服了现有技术相关的多种缺 点，以将高浓度角叉菜胶加工为均匀的水溶液并有利于进一步加工为药物制剂，如上述的 组合物和复合物。
[0014] 本发明还涉及用于递送水溶性化合物的阴道环，其包含非水溶胀性弹性体的外 层、所述水溶性化合物的内层，和所述外层中的至少一个孔以允许所述水溶性化合物从所 述阴道环的所述内层仅通过所述至少一个孔而释放出来。优选地，所述水溶性聚合物包含 高分子量水溶性聚合物。优选地，所述外层包含挤出聚合环，并且所述内层被封装于所述挤 出聚合环内，由此所述外层包含封装所述内层的唯一层。在一个优选的实施方案中，所述非 水溶胀性弹性体能够可控地分散水不溶性化合物通过所述非水溶性溶胀弹性体。在一个实 施方案中，所述高分子量水溶性聚合物无任何聚合涂层或会阻止所述高分子量水溶性聚合 物从中释放出来的层。在另一个实施方案中，所述内层被封装于单独的鞘中，其可以包含或 可以不包含活性剂，用于将所述内层从其他组分和/或所述IVR内的活性剂中分离出来。
[0015] 根据本发明阴道环的一个实施方案，所述挤出聚合环包含热固性聚合物或热塑性 聚合物，如EVA或硅酮聚合物。
[0016] 根据本发明阴道环的另一个实施方案，所述外层包含挤出聚合环并且所述阴道环 包含围绕所述内层的聚合鞘，使得在所述外层和所述聚合鞘中均设置至少一个孔。当与各 种活性剂或其他不相容和/或其本身需要在IVR分别保存的化合物连接使用时，该实施方案 是特别有利的。因此，例如，在本实施方案中，所述聚合鞘可包含活性剂，诸如在下面更详细 讨论的水溶性或水不溶性化合物。所述挤出聚合环本身可包含至少一种水不溶性化合物， 将所述至少一种水不溶性化合物优选地与构成所述环本身的所述非水溶胀性弹性体混合。 甚至，所述外层可包含多个这些水不溶性化合物。在一个优选的实施方案中，这些水不溶性 化合物可以包含和NNRTI，诸如MIV-150,单独形式或者与其他水不溶性化合物结合的形式， 诸如在一个优选实施方案中，如左炔诺孕酮等的避孕药。此外，这些实施方案包含内层，该 内层除了其中的水溶性化合物之外，也可以包含一种或多种这些水不溶性化合物。
[0017] 根据本发明阴道环的该实施方案，所述聚合鞘可以优选地包含非水溶胀性弹性 体，并且最优选包含与所述外层的所述非水溶胀性弹性体相同的弹性体，该弹性体可以无 任何诸如水不溶性化合物的其他成分，或可以含有该包含水不溶性化合物的活性剂。
[0018] 根据本发明阴道环的一个实施方案，所述内层包含所述高分子量水溶性聚合物的 压紧芯。在一个优选的实施方案中，所述高分子量水溶性聚合物包含角叉菜胶。在另一个实 施方案中，所述外层包含至少一种水不溶性化合物。优选地，将该水不溶性化合物与所述非 水溶胀性弹性体混合。在高度优选的实施方案中，所述至少一种水不溶性化合物包含MIV-150〇
[0019] 本发明阴道环的另一个实施方案中，所述内层包含低分子量水溶性化合物，诸如 锌盐。在另一个实施方案中，所述内层包含一对内层，优选地，所述第一内层包含所述高分 子量水溶性聚合物的压紧芯，而所述第二内层包含所述低分子量水溶性化合物的芯。优选 地，所述第二内层包含使所述低分子量水溶性化合物从中持续释放的弹性聚合物。
[0020] 根据本发明阴道环的另一个实施方案，所述外层为环的形式，所述环包含基本上 横向延伸穿过所述环的至少一部分的至少一个孔，并且其中所述内层包含设置于所述至少 一个孔中的所述高分子量水溶性聚合物的压紧颗粒。优选地，所述环包含多个所述孔，并且 所述内层包含设置于所述多个孔中的多个所述高分子量水溶性聚合物的所述压紧颗粒。 [0021 ]然而，在另一个实施方案中，所述环包含多个所述孔，并且所述内层包含设置于所 述多个孔的至少一个孔中的至少一个所述高分子量水溶性聚合物的压紧颗粒，以及设置于 所述多个孔的其他孔的至少一个孔中的至少一个低分子量水溶性化合物的颗粒。在一个优 选的实施方案中，所述至少一个低分子量水溶性化合物的颗粒包含使所述低分子量水溶性 化合物从中持续释放的弹性聚合物。
[0022] 根据本发明阴道环的另一个实施方案，所述环包含至少一种低分子量水不溶性化 合物，最优选地为MIV-150。
[0023] 根据本发明阴道环的另一个实施方案，所述外层包含:至少一个所述非水溶胀性 弹性体的环;并且所述内层包含:包含于所述环的中心内的所述高分子量水溶性聚合物的 压紧芯。在一个优选的实施方案中，所述环包含上表面和下表面，并且所述外表面包含设置 于所述环的上表面和下表面上的一对非水溶胀性弹性体的外片层，以及延伸穿过所述一对 外片层至少之一的所述至少一个孔。优选地，所述环的所述非水溶胀性弹性体和所述一对 片层的所述非水溶胀性弹性体包含相同的非水溶胀性弹性体。优选地，这些不透水聚合物 包含EVA或硅酮聚合物。
[0024] 根据本发明阴道环的另一个实施方案，所述外层包含多个所述非水溶胀性弹性体 的环，以及所述内层包含多个包含于各个所述多个环的中心内的所述高分子量水溶性聚合 物的压紧芯。在一个优选实施方案中，所述外层包含多个所述非水溶胀性弹性体的环，以及 所述内层包含多个包含于各个所述多个环的中心内的所述高分子量水溶性聚合物的压紧 芯。
[0025] 根据本发明阴道环的一个实施方案，所述外层包含多个所述非水溶胀性弹性体的 环，以及所述内层包含至少一个包含设置于所述多个环中的至少一个环中的所述高分子量 水溶性聚合物的压紧芯的内层，以及至少一个设置于所述多个环的其他环的至少一个环中 的低分子量水溶性化合物的芯的其他内层。在一个优选的实施方案中，低分子量水溶性化 合物的所述芯包含使所述低分子量水溶性化合物从中持续释放的弹性聚合物。
[0026] 在一个优选的实施方案中，本发明的所述阴道环包含单独环，所述单独环包含所 述至少一个环。优选地，所述单独环包含诸如热塑性弹性体或热固性弹性体的聚合物，其中 还包含低分子量水不溶性化合物。优选地，将所述低分子量水不溶性化合物与包含于所述 单独环的所述聚合物混合。
[0027] 本发明的另一个方面涉及一种制备用于递送水溶性化合物的阴道环的方法。优选 地，本发明的这一方面包含：制备非水溶胀性弹性体的外层，制备所述水溶性化合物的内 层，将所述内层设置在所述外层内，以及在所述外层中提供至少一个孔，由此可只通过所述 至少一个孔递送所述水溶性化合物。在一个优选的实施方案中，所述水溶性化合物包含高 分子量水溶性聚合物。优选地，制备所述外层包含将所述外层形成为环的形式。在另一个实 施方案中，制备所述高分子量水溶性聚合物的所述内层包含使所述内层的外表面无任何聚 合涂层或会阻止所述高分子量水溶性聚合物从中释放出来的层。然而，在另一个实施方案 中，所述内层可包含于聚合物鞘内从而将所述鞘内或所述IVR中的任何其他活性剂从活性 剂中分尚出来。
[0028] 根据本发明方法的另一个实施方案，制备所述水溶性聚合物的所述内层包含将所 述内层设置于聚合鞘内。所述聚合鞘优选地包含水溶胀性聚合物或非水溶胀性聚合物，优 选地为非水溶胀性聚合物，最优选为包含构成所述环的所述外层的相同的非水溶胀性聚合 物。根据本实施方案，所述聚合鞘还可以包含活性剂，诸如水不溶性化合物。由此，在所述外 层中提供至少一个孔包含在所述聚合鞘中也提供所述至少一个孔，从而可通过所述至少一 个孔递送所述内层中的所述水溶性化合物，在该情况下通过该两层。
[0029] 根据本发明方法的另一个实施方案，制备所述外层包含形成包含内表面和外表面 的所述环的一部分和制备包含内表面和外表面的所述环的第二部分，以及通过将所述第一 部分的所述内表面和所述第二部分的所述内表面并置而将所述环的所述第一部分和所述 第二部分结合以完全形成所述环。在一个优选的实施方案中，所述方法包含在所述环的所 述第一部分和所述第二部分之一的所述内表面上提供至少一个凹槽。在优选实施方案中， 将所述环的所述第一部分和所述第二部分结合前，所述方法包含在所述至少一个凹槽中设 置所述高分子量水溶性聚合物。然而，根据另一个实施方案，所述方法包含在所述环的各个 所述第一部分和所述第二部分的所述内表面上提供至少一个槽。优选地，该方法包含在所 述至少两个凹槽一个中设置所述高分子量水溶性聚合物，以及在所述至少两个凹槽的另一 个中设置低分子量水溶性化合物。在本实施方案中，所述低分子量的水溶性聚合物优选地 包含使所述低分子量的水溶性化合物从中持续释放的亲水性弹性体或疏水性弹性体。
[0030] 根据本发明方法的另一个实施方案，所述方法包含提供横向穿过所述环的所述至 少一个孔。优选地，所述至少一个孔基本上穿过所述环的深度。在一个优选实施方案中，所 述将所述内层设置于所述外层内包含将所述内层的压紧颗粒插入所述至少一个孔内。
[0031] 根据本发明方法的另一个实施方案，所述方法包含提供多个横向穿过所述环的所 述孔。优选地，所述多个孔基本上穿过所述环的深度。在一个优选实施方案中，所述将所述 内层设置于所述外层内包含将所述高分子量水溶性聚合物插入所述多个孔内。在本发明所 述方法的一个方面，所述方法包含将所述非水溶胀性弹性体与低分子量水不溶性化合物结 合。
[0032] 根据本发明方法的实施方案，所述将所述内层设置于所述外层包含将所述高分子 量水溶性聚合物插入所述多个孔中的至少一个孔内，还包含将低分子量水溶性化合物插入 所述多个孔的其他孔的至少一个孔内。优选地，所述高分子量水溶性聚合物包含角叉菜胶， 并且所述低分子量水溶性化合物包含锌盐。
[0033] 根据本发明方法的另一个实施方案，所述将所述内层设置于所述外层内包含在所 述环的中心内提供所述压紧高分子量水溶性聚合物。优选地，所述环包含上表面和下表面， 以及所述外层的所述提供包含在所述环的所述上表面提供非水溶胀性弹性体的第一片层， 以及在所述环的所述下表面提供非水溶胀性弹性体的第二片层，并且其中所述至少一个孔 设置于所述第一片层和所述第二片层之一中。在一个优选实施方案中，所述外层的制备包 含将多个外层形成为多个环的形式。优选地，所述内层的制备包含压紧多个所述高分子量 水溶性聚合物的芯。在一个优选实施方案中，所述将所述内层设置于所述外层内包含在所 述多个环的中心内提供所述多个所述高分子量水溶性聚合物的压紧芯。
[0034] 根据本发明方法的另一个实施方案，所述内层的制备包含压紧所述至少一个所述 高分子量水溶性聚合物的芯，还包含在所述多个环的至少一个环中设置所述至少一个所述 高分子量水溶性聚合物的芯，以及包含提供至少一个低分子量水溶性化合物的芯，以及在 所述多个环的另一个环中设置所述至少一个所述低分子量水溶性化合物中的芯。
【附图说明】
[0035] 图1为表示本发明含有角叉菜胶群组的组合物的长期活性图。对小鼠应用所述组 合物后，在不同时间间隔以95-100 %的HSV-2感染剂量对小鼠进行攻击。所述组合物即使在 24小时后仍保留一定水平的抗HSV-2活性。这表明女性即使在使用所述组合物与性交之间 经过了相当长的时间仍会受到保护。
[0036] 图2为表示脾脏中提取的RNA的RT PCR产物的Southern Blot杂交图。泳道2和泳道 3为阳性对照组。泳道4至泳道8来自在病毒攻击前5分钟用本发明含有所述角叉菜胶群组的 组合物进行预处理的小鼠。泳道9至泳道14来自阴道内接种HIV的小鼠。
[0037]图3为表示p24(HIV)浓度相对于本发明一种含有所述角叉菜胶群组的组合物的浓 度、本发明另一种含有所述角叉菜胶群组和水溶性锌盐的复合物（"锌角叉菜胶"）的组合物 的浓度以及本发明另一种含有所述角叉菜胶群组和木质素磺酸(LSA)的复合物的组合物的 浓度的柱状图。
[0038]图4为表示在HSV-2/小鼠系统中本发明含有所述角叉菜胶群组和LSA的组合物与 本发明含有所述角叉菜胶群组的组合物之间的对照图。该结果显示含有LSA和所述角叉菜 胶群组的组合物比只含有所述角叉菜胶群组的组合物更有效。
[0039]图5为表示如p24ELISA所测量的病毒LSA复制的抑制百分比图。
[0040] 图6为本发明一种含有所述角叉菜胶群组的组合物以及本发明另一种含有锌-角 叉菜胶的组合物在防止在Vero细胞内形成HSV-2溶菌斑方面作为剂量功能的效能图。
[0041] 图7为表示本发明一种含有所述角叉菜胶群组的组合物以及本发明另一种含有 锌-角叉菜胶的组合物在保护阴道激发后小鼠不受HSV-2感染方面的效能图。
[0042]图8为表示以IO4或100%的HSV-2感染剂量为病毒攻击剂量，本发明含有锌-角叉 菜胶的组合物相比于两种已知产物(Conceptrol和Advantage S)的长期活性的对比图。
[0043]图9为表示以本发明的一种含所述角叉菜胶群组的组合物和本发明的另一种含有 锌-角叉菜胶的组合物对抗病毒攻击而进行保护的图。
[0044]图10为从本发明一种包含所述角叉菜胶群组的组合物释放出的Nestorone的量的 图。
[0045] 图11为本发明角叉菜胶组合物的各种稀释液在保护小鼠免受HSV-2感染的有效性 的对比柱状图。结果表明，即使当所述角叉菜胶群组以1:200稀释时，其仍能够提供40%免 受感染的保护。
[0046] 图12为根据本发明的阴道环的一部分的俯视图。
[0047]图13为图12中示出的阴道环的侧视图。
[0048] 图14为图12中示出的阴道环的一部分(包含用于在其中制造凹槽的电线）的俯视 图。
[0049] 图15为图12中示出的阴道环的一部分(包含其中所制造的凹槽)的俯视图。
[0050] 图16为本发明的完整阴道环的侧视图，所述阴道环包含内槽，所述内槽含有压紧 的材料的内芯。
[0051] 图17为根据本发明的完整阴道环的俯视图，所述阴道环包含用于与其中的凹槽连 接的穿过其表面的多个孔。
[0052]图18为本发明阴道环的另一实施方案的侧透视图。
[0053]图19为本发明阴道环的另一实施方案的俯视图。
[0054]图20为本发明阴道环的另一实施方案的俯视图。
[0055] 图21为用于制造本发明阴道环的一个实施方案的模具的俯视图。
【具体实施方式】
[0056] 在本发明的组合物和阴道环（IVR)中使用的聚阴离子杀菌剂为干扰病毒附着以减 少HIV粘膜表面传播的杀菌剂。这些聚阴离子杀菌剂包含诸如PRO 2000、BufferGel、葡聚糖 硫酸酯、纤维素硫酸酯和最优选地所述角叉菜胶群组的化合物。
[0057] 本发明组合物中的所述角叉菜胶群组包含λ型角叉菜胶。如果存在非λ型角叉菜胶 (在这种情况下所述组合物的所述角叉菜胶组分可被称为"角叉菜胶群组"或"角叉菜胶混 合物"），基于所述组合物中所述角叉菜胶群组的总干重，所述角叉菜胶混合物含有至少约 50% (并优选为至少50%)的λ型角叉菜胶。在一个更优选的实施方案中，λ型角叉菜胶的量 为所述角叉菜胶群组总干重（即λ型角叉菜胶和非λ型角叉菜胶）的至少约75、76、77、78、79、 80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98 或 99%。其他优选的量为 至少75%、至少约85%、至少约95%、约85至约99%、和从约94至约97%的λ型角叉菜胶。
[0058] λ型角叉菜胶为市售可得的(FMC公司，费城）。可选地，λ型角叉菜胶可由二倍体(孢 子体）海藻植物，如Gigartina radula、Gigartina skottsbergii、Gigartina chamissoi、 Gigartina stellata、Iridaea cordata、Chondrus chrispus和Sarcothalia crispata制 备。从海藻中分离角叉菜胶是按照标准技术进行的。例如，对海藻进行分离、清洗、然后干 燥。在热的稀释氢氧化钠中提取λ型角叉菜胶，以产生包含达到4%浓度的λ型角叉菜胶的糊 状物。将通过离心和过滤对所得的糊状物进行澄清以产生澄清的λ型角叉菜胶溶液。通过蒸 发、醇沉或洗涤和干燥的任意组合除去水。
[0059] 在本发明组合物中所述角叉菜胶群组的其余部分可包含至少一种非λ型角叉菜 胶。"非λ型角叉菜胶"是指λ型角叉菜胶之外的任意角叉菜胶，诸如κ型角叉菜胶、 1型角叉菜 胶、κ-Π 型角叉菜胶(其含有κ型角叉菜胶和t型角叉菜胶）、μ型角叉菜胶和V型角叉菜胶。非 λ型角叉菜胶也是市售可得的（如FMC公司）或者可以按照标准技术从海藻提取。例如，κ-Π 型角叉菜胶也天然存在于上述海藻种类中。在优选的实施方案中，所述非λ型角叉菜胶包含 κ型角叉菜胶、t型角叉菜胶和κ-Π 型角叉菜胶，以及其任何两种以上的混合。在更优选的实 施方案中，所述非λ型角叉菜胶包含κ-Π 型角叉菜胶。在优选的实施方案中，所述角叉菜胶 群组的非角叉