专利名称：生物膜的治疗的制作方法
生物膜的治疗本发明涉及在医疗和环境中治疗生物膜相关的感染和抑制生物膜形成或除去生物膜的方法。特别是，本发明涉及溶解肽和拟肽类(peptidomimetics)在所述方法中的用途。通常，术语生物膜是由细胞外聚合物(本领域中又称为糖萼)的基质所围绕的微生物的集合或群落。这些细胞外聚合物通常为多糖，特别是由微生物自身所产生的多糖，但是它们还可以含有其他生物聚合物。生物膜通常附着于可以为惰性或活性的表面，但是据观察生物膜可以从互相附着或位于任何界面的微生物形成。这样的生长模式对于微生物具有保护性，并使得它们难以除去或根除。生物膜导致明显的经济、工业和医疗问题，例如感染、污染、污垢和腐败。生物膜群落中的微生物在细胞水平(表型)上表现出未由它们的浮游(自由浮动)等同物所共有的属性。认为这样的固着微生物与浮游的自由浮动细胞非常不同。还可以在群落水平上观察到其他差异，这归结于细胞外基质的作用。也许最明显的是经常观察到生物膜环境中的微生物不表现出相同的对抗微生物剂的易感性，例如抗生素、抗真菌剂和杀微生物剂以及宿主免疫防御或清除机制。认为这种抗性是由于细胞外基质和/或微生物自身的表型改变的屏障作用。还认为生物膜中的微生物可以更缓慢地生长，因而更缓慢地吸收抗微生物剂。生物膜的形成通常以自由浮动的微生物附着于表面开始。这些最早的定居者 (colonist)最初通过微弱可逆的范德华力可以附着于表面。如果定居者没有立即从表面分离，则它们可以通过诸如菌毛的细胞粘附结构更永久地自身锚定。最早的定居者通常通过提供更多不同的粘附位点并开始建立将生物膜维持在一起的基质来促进其他细胞的到达。 某些物种自身不能附着至表面，但是通常可以将它们自身锚定于基质或直接锚定于早期定居者。在这样的建群期间，细胞能够通过群体感应来联系。一旦开始建群，生物膜可以通过细胞分裂和募集来生长。生物膜形成的最终阶段已知为显现(development)，并且是建立生物膜的阶段，仅可以在形状和大小上发生改变。这种生物膜的显现允许细胞变得对抗生素更具抗性。“显现”阶段的生物膜可以称为“成熟”的生物膜。生物膜很容易在表面形成，并且在任何暴露于水的表面(任何“湿表面”)上建立的微生物菌落可以作为生物膜结构存在。而且，目前明显且日益得以证明的是，生物膜还可能在微生物感染的情况下形成，即在感染的宿主内或上。因此，生物膜形成也可能在“生理” 表面发生，即在活的或生物表面上，或者在感染的宿主有机体(如人或非人类动物个体)的表面上或内部，例如在体内或体外或组织表面上。这样的身体组织上的生物膜形成(或感染)逐渐被认为促进各种感染性疾病，包括例如自体瓣膜心内膜炎(二尖瓣、主动脉、三尖瓣、肺动脉心脏瓣膜)、急性中耳炎(中耳)、慢性细菌性前列腺炎(前列腺)、囊性纤维化 (肺)、肺炎(呼吸道)、牙周炎(支撑牙齿的组织，如牙龈、牙周膜、牙槽骨)。当移植了医疗器械(medical device)时存在生物膜小生境，并且此类移植的(“内在”)器械上生物膜形成可以导致这样的位置处感染的临床问题，例如人工瓣膜心内膜炎和器械相关的感染， 例如宫内节育器(intrauterine device)、隐形眼镜(contact lenses)、假体(如假关节)，以及导管插入位置处感染的临床问题，例如中央静脉导管或导尿管。此类生物膜感染相关的明显问题和风险是，微生物(或更具体地微菌落)可能从生物膜脱离或脱离并进入其他组织，特别地包括循环。这样的循环生物膜来源的微生物可以导致进一步的感染，并引起明显的临床问题，特别是当脱离的循环微生物可能具有母群落的所有抗性特征时。死亡或损伤(如坏死或发炎)的身体或组织表面特别容易受到生物膜感染。伤口容易受到感染，并且生物膜形成可以在短时间内未愈合的伤口中发生。伤口由于其对污染易感以及生物膜附着的基质和表面的可利用性而对于生物膜形成是理想的环境。问题在于伤口的感染经常延缓进一步愈合并因而使得伤口对生物膜形成和建立的感染易感。愈合延缓的慢性伤口代表与生物膜形成关系密切的位置。慢性伤口处于炎性状态，并且具有水平升高的促炎细胞因子。这些细胞因子的作用是产生聚集免疫细胞(嗜中性粒细胞和巨噬细胞)的区域。如果这种防御系统以任何方式延缓，则细菌或其他微生物有时间附着至表面并进入生物膜生长模式。慢性和急性伤口都可以是生物膜感染的位置的证据日益增加，以及伤口特别是慢性伤口中存在各种微生物群落或群体包括慢性伤口中的厌氧细菌的证据。 慢性伤口感染与其他生物膜感染共有两个重要特征未被宿主免疫系统清除的持续感染， 甚至在具有健康的先天和适应性免疫反应的个体中；以及对全身和局部抗微生物剂具有抗性。因此，基于生物膜的感染非常难以治疗并且生物膜污染难以根除。慢性伤口在全世界是主要的健康问题，并且代表了临床资源相当的消耗。三种基本的慢性伤口类型是糖尿病足部溃疡、下肢静脉溃疡和压疮，尽管包括手术伤口在内的其他伤口可能变为慢性的。此类伤口的护理耗费大量的资源和患者资金，因此有效的抗生物膜治疗或者实际上有助于或促进生物膜治疗并因此加速或促进伤口愈合的任何治疗，会具有非常重要的影响。更具体而言，生物膜在金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和凝固酶阴性葡萄球菌(CoNS)所引起的严重感染的发病机理中起到关键作用，所述葡萄球菌经常涉及慢性伤口感染和医疗器械相关的感染。生物膜中生长的细菌比它们的浮游对应部分对抗微生物剂更有抗性。浮游细菌的易感性测试未能预期器械相关的感染对抗微生物剂的体内抗性。因此，亟需这样的试剂，其是活性抗微生物剂，并且能够发挥它们抗作为生物膜存在的微生物的作用。由对常规抗生素具有抗性的细菌分离物所引起的数量渐增的感染使得寻找新抗生素非常强烈。阳离子抗微生物肽(CAP)广泛分布于自然界并作为先天免疫的一部分发挥重要作用。通常，CAP是相当大的分子，其带有净正电荷并含有约50%的疏水残基。它们的作用模式涉及结合微生物膜上带负电的结构分子。一旦结合，CAP形成增加细胞膜通透性的孔，并最终导致细胞溶解。还存在其他抗微生物机制的证据，例如与细胞内靶标相互作用和激活自溶酶。CAP具有广谱抗微生物活性并且难以形成抗性。CAP的修饰使得开发了非常短的合成抗微生物拟肽类，称为 SAMP (Haug et al. [2008] J. Med. Chem. 51，4306-4314)。 SAMP模拟CAP的效果，但是可以具有改善的药物动力学性质。Beckloff et al. Antimicrobial Agents and Chemotherapy[2007]p4125 4132中描述了小分子即苯撑乙炔作为抗生物膜的活性物的用途，但是该分子结构上与本发明所用的基于肽的分子差异很大。本发明人发现，某些CAP类型的分子和SAMP具有抗生物膜剂的独特活性。因此，在一方面，本发明提供了用于治疗生物膜相关的感染的肽或拟肽类，其a)带有净正电荷；b)长度为1-6，优选至少1或2且高达4、5或6，如2-5或2-6个氨基酸，或者大小相当的拟肽类；以及c)性质上是两亲的，并且具有一个或多个亲脂基团，所述亲脂基团之一包含至少 7个非氢的原子。“生物膜”表示微生物的固着群落，其特征在于细胞附着至基质或界面或者互相附着，细胞包埋在细胞外聚合物的基质中(更具体地，它们所产生的细胞外聚合物)，并且细胞表现出关于生长速率和基因转录的改变的表型(例如与它们的“非生物膜”或自由浮动或浮游的对应部分相比)。对人和非人类动物个体成问题的细菌感染中生物膜的流行目前正广受关注。它们特别地涉及慢性伤口感染和医疗器械相关的感染。因此，在优选的实施方案中，本发明提供了本文所定义的肽和拟肽类，以用于治疗与慢性伤口感染相关的生物膜或与医疗器械感染相关的生物膜。换言之，本发明提供了本文所定义的肽或拟肽类在制备用于治疗生物膜相关的感染的药物中的用途。换言之，本发明提供了治疗个体的生物膜相关的感染的方法，该方法包括给予所述个体本文所定义的肽或拟肽类。“生物膜相关的感染”是个体的微生物感染，其中已知或疑似微生物以生物膜的形式存在。通常，这是生物膜的存在与临床状况相关的感染，例如与诊断或预后相关，与治疗方案相关，与感染的严重性相关，与从感染直到治疗点或未来预期的持续时间相关。“治疗” 包括预防性治疗，并涵盖生物膜大小的减小，生物膜中活微生物数目的减少以及防止或减少生物膜中微生物脱离并形成行生物膜菌落的趋势。治疗包括临床医生或患者所观察到的与感染有关的一种或多种症状的改善。生物膜的大小、结构、完整性以及其中微生物的数目可以通过任何常规方法来分析。例如，扫描和透射电子显微镜通常用于评价生物膜的大小、完整性和结构。生物膜的分析描述于本文的实施例中。可以根据本发明治疗的生物膜不限于它们所包含的微生物，本文所述的溶解分子靶向细胞膜，因此具有相当的非特异性活性。因此，生物膜可以包含任何纲、属或种的微生物，即可以形成生物膜的任何微生物。这样的微生物通常包括细菌，包括任何属或种的细菌。因此，细菌可以是革兰氏阳性或革兰氏阴性或者革兰氏测试无应答的。它们可以是好氧或厌氧的。细菌可以致病的或非致病的。特别令人惊讶的是，本文所定义的分子能够杀死成熟生物膜中的细菌，并且特别优选治疗这样的生物膜。生物膜可以包含革兰氏阳性菌、绿脓假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)和/或真菌。包含革兰氏阳性菌或由革兰氏阳性菌组成的生物膜是优选的靶标。包含葡萄球菌(Staphylococcus)的生物膜是优选的靶标，并且包含溶血葡萄球菌(S. haemolyticus)的生物膜是特别优选的。生物膜还可以包含真菌、藻类和其他微生物，例如寄生原生动物。混合菌落生物膜是已知的，并且可以根据本文所述的方法进行治疗。慢性伤口在上文做了讨论，并且是优选的治疗靶标，这些伤口包括糖尿病足部溃疡、下肢静脉溃疡和压疮以及变为慢性的手术伤口(手术后伤口感染)。医疗器械是其上可以形成生物膜的一类特别表面，并代表本发明的优选治疗靶标。这可以包括任何种类的线，包括导管(如中央静脉导管和导尿管)；假体器械 (prosthetic device)，如心脏瓣膜、人工关节、假牙、牙冠、牙套和软组织移植物)。包括了任何类型的可移植(或“内在”)医疗器械(如支架、宫内节育器、起搏器、插管、假体、假体器械、线或导管)。“内在”医疗器械可以包括任何部分包含在身体内的器械，即该器械是可以完全或部分地内在的。在本发明的具体实施方案中，肽和拟肽类可以用于治疗自体瓣膜心内膜炎、急性中耳炎、慢性细菌性前列腺炎、肺炎、牙菌斑、牙周炎、包括囊性纤维化在内的呼吸疾病中的生物膜感染以及与可移植或假体医疗器械有关的器械相关的感染，如人工瓣膜心内膜炎， 线、导管或人工关节或组织置换的感染。伤口可以是急性或慢性的。急性伤口是依次进行愈合过程的三个公认阶段(即， 炎性阶段、增生阶段和重塑阶段)的伤口，而没有延长的时间过程。然而，慢性伤口是不完成生化事件的有序次序的那些伤口，因为伤口停滞于愈合阶段之一。换言之，慢性伤口是在至少40天、优选至少50天、更优选至少60天、最优选至少70天内未愈合的伤口。要治疗的伤口可以是例如由手术切口或损伤所导致的组织中的裂口或组织裸露， 例如机械、热、电、化学或辐射损伤；自发形成的病变，例如皮肤溃疡(如静脉溃疡、糖尿病溃疡或压疮)；水泡(如摩擦或热水泡或者由水痘的病菌感染引起的水泡)；肛裂或口腔溃疡。慢性伤口的治疗代表了本发明特别优选的方面。尽管生物膜目前广泛地视为促进医疗疾病状况，但是它们还涉及由表面的微生物建群所导致的非医疗问题。这可以存在于例如需要保持无微生物污染的表面的家庭、工业、 研究或医院环境中。如上文所述，生物膜可以存在于表面。表面并不受到限制并且包括微生物可以存在的任何表面，特别是如上文所述的暴露于水或潮湿的表面。表面可以是生物或非生物的， 并且无生命(或非生物)表面包括可以暴露于微生物接触或污染的任何此类表面。因此， 特别地包括的是机器的表面，尤其是工业机器的表面；或者暴露于水环境的任何表面(例如海洋设备或者船只或小艇或者它们部分或组成件)；或者暴露于环境的任何部分的任何表面，例如管道或建筑物上。暴露于微生物接触或污染的此类无生命表面特别包括以下的任何部分食品或饮料加工、制备、存储或分发机器或设备，空气调节装置；工业机器，例如化学或生物技术加工工厂、存储罐；以及医疗或手术设备。用于携带或运输或递送材料的可以暴露于水或潮湿的任何装置或设备，对生物膜形成是易感的。此类表面特别包括管道 (该术语在本文中广泛使用，包括任何导管或线)。代表性的无生命或非生物表面包括但不限于食品加工、存储、分发或制备设备或表面，罐，传送带，地板，水管，冷却器，冷冻器，装置表面，壁，阀门，带，管道，空气调节导管，冷却装置，食品或饮料分发线，热交换器，船壳或船结构暴露于水的任何部分，牙齿水线，石油钻探导管，隐形眼镜以及存储箱。因此，在另一方面本发明提供了抑制生物膜形成或除去生物膜的方法，该方法包括使所述生物膜与本文所定义的肽或拟肽类接触。所述生物膜可以在任何上述表面上。术语“接触”包括直接或间接将所述肽或拟肽类递送至生物膜的任何方式，以及因此将所述肽或模拟物(mimetic)施用于所述生物膜或者将所述生物膜暴露于所述肽或模拟物的任何方式，例如将所述肽或模拟物直接施用于所述生物膜。所述肽或拟肽类有利地带有至少正2或正3的净电荷。优选的肽长度为2-4个氨基酸，最优选3个氨基酸。优选的拟肽类大小相当，并且优选的特征已做了描述，此类特征是所述拟肽类已做修正的优选特征。分子优选具有亲脂基团，其具有至少9、10、11或12个非氢的原子。当分子包含仅 7或8个非氢的原子的亲脂基团时，该分子优选地包含至少3、通常至少6个非氢的原子的
另一亲脂基团。最大的亲脂基团通常为氨基酸R基团，但是可以以N或优选C末端修饰的部分存在。提供所述亲脂基团的合适的遗传编码的氨基酸是苯丙氨酸(7个非氢的原子)、色氨酸 (10个非氢的原子)和酪氨酸(8个非氢的子)。从现在开始当提到氨基酸时，可以使用标准的单字母氨基酸缩写或标准的三字母氨基酸编码。亲脂基团之一通常包含环状基团，其可以是芳族的；具有2个环状基团的亲脂基团是优选的，其可以是或者可以不是稠合的。亲脂基团可以含有诸如0、N、S或F的杂原子， 但是通常存在不多于一个杂原子，优选为氮。亲脂基团优选具有不多于2个极性基团，更优选无或一个极性基团，最优选无极性基团。提供所述亲脂基团的优选的非遗传氨基酸是三丁基色氨酸(Tbt)、联苯丙氨酸(biphenylalanine)或二苯基丙氨酸(diphenylalanine)或联苯丙氨酸衍生物，例如 Bip (4- (2-萘基))、Bip (4-(1-萘基))、Bip (4-n-Bu)、Bip (4-Ph)或 Bip (4_T_Bu)或 Phe (4-(2'-萘基))、Phe(4-(l'-萘基))、Phe (4-正丁基苯基)、Phe (4-4 ‘-联苯基) 或Wie (4 ‘-叔丁基苯基)。肽通常包含1、2或3个阳离子氨基酸，优选2个阳离子氨基酸，优选赖氨酸或精氨酸，但是可能是组氨酸或在PH 7. 0下带有正电荷的任何非遗传编码的或修饰的氨基酸。可以提供阳离子氨基酸的合适非遗传编码的氨基酸和修饰的氨基酸包括赖氨酸、 精氨酸和组氨酸的类似物，例如高赖氨酸、鸟氨酸、二氨基丁酸、二氨基庚二酸、二氨基丙酸和高精氨酸以及三甲基赖氨酸和三甲基鸟氨酸、4-氨基哌啶-4-羧酸、4-氨基-1-甲脒基 (carbamimidoyl)哌啶-4-羧酸及4-胍基苯丙氨酸。用于本发明的优选分子是包含3个氨基酸部分的化合物，优选肽，其中以任何顺序，所述氨基酸部分中的2个为阳离子氨基酸，优选赖氨酸或精氨酸，但是可以是组氨酸或在pH 7. 0下带有正电荷的任何非遗传编码的或修饰的氨基酸，并且所述氨基酸中的1个为具有大亲脂R基团的氨基酸，其中R基团具有14-27个非氢的原子，并且优选含有2个或更多个例如2或3个稠合或连接的环状基团，这些环状基团通常包含5或6个非氢的原子，优选6个非氢的原子。在稠合环或系列(course)的情况下，非氢的原子可以是共有的。
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这些优选化合物的长度可以为3个氨基酸，即三肽。然而，还包括这样的化合物， 其长度为高达6个氨基酸，优选4或5个氨基酸。长度大于3个氨基酸的化合物可以在三肽的N和/或C末端处包含另外的氨基酸。可选择地，或者另外，长度大于3个氨基酸的化合物可以包含在线性序列中由一个或多个其他氨基酸所隔离的上文所述三肽的氨基酸。优选地，化合物的长度大于3个氨基酸时，所述其他氨基酸为阳离子氨基酸或亲脂氨基酸。长度为4个氨基酸的肽通常包含2个阳离子氨基酸和2个亲脂氨基酸；长度为 5个氨基酸的肽通常包含3个阳离子氨基酸和2个亲脂氨基酸或者2个阳离子氨基酸和3 个亲脂氨基酸。长度大于3个氨基酸的化合物的优选组具有作为它们的C末端氨基酸的苯丙氨酸。任选地，本发明所用的化合物可以结合至固体支持物以防止生物膜在其上或在围绕所述固体支持物的环境中形成。在本发明中，术语“固体支持物”和“表面”互换使用。因此，在另一方面，提供了本文所用的固体支持物，所述固体支持物具有结合于其上的本文所述的化合物。此类固体支持物包括但不限于上文所述的表面。可以在其上形成生物膜的表面包括装有水或其它流体的医疗器械、容器、载体或导管等。医疗器械是一类特别的表面，在其上可以形成生物膜，并代表本发明所用的化合物结合于其上的优选表面。术语“医疗器械”包括任何种类的线，包括导管(如中央静脉导管和导尿管)；假体器械，如心脏瓣膜、人工关节、假牙、牙冠、牙套和软组织移植物)。包括了任何类型的可移植 (或“内在”)的医疗器械(如支架、宫内节育器、起搏器、插管、假体、假体器械、线或导管)。 “内在”医疗器械可以包括任何部分包含在身体内的器械，即该器械可以是完全或部分地内在的。本发明所用的化合物可以通过本领域任何已知的方式连接于固体支持物。化合物可以直接或间接连接于固体支持物，即它们可以通过连接基团连接。优选地，化合物直接连接于固体支持物，尽管如下文所讨论的，可能要求化合物的修饰来允许连接。通常，化合物共价连接于期望的固体支持物。因此，任选地，本发明所用的化合物包含化学基团，其允许共价连接于所述固体支持物。可选择地，修饰化合物以允许其共价连接于所述固体支持物。术语“修饰的”或“修饰”包括将本发明所用的化合物的化学基团代替为允许共价连接于所述支持物的化学基团。该术语还包括用允许共价连接于所述支持物的化学基团取代已有的化学基团。该术语还包括这样的情况，其中不是代替或另外取代本发明所用的现有化合物的化学基团，而是将所述化合物设计为包含这样的化学基团其允许共价连接于所述固体支持物，并且以这种形式制备。允许共价连接于支持物的化学基团的确切性质取决于所述化合物所连接的期望表面的化学性质。同样地，可以修饰固体支持物的表面以能够连接。各种合适的化学基团在本领域是已知的，并且用于连接的合适基团可以由本领域技术人员容易地确定。仅作为示例，允许共价连接于表面的化学基团可以是含有杂原子的基团，包括含氧基团，例如羧基；含氮基团，例如酰胺基团；以及含硫基团，例如巯基。可以存在于本发明所用的化合物与期望的支持物之间的共价键包括但不限于醚、酯酰胺、胺、硫化物、硫醚和硫酯键。因此， 例如可以从支持物的醇部分与本发明所用的化合物中的羧酸部分形成酯连接，或者反之亦然。可选择地，可以经由不涉及杂原子的连接实现本发明所用的化合物共价连接于表面，例如利用烯基或乙烯基，其中烯基或乙烯基在本发明所用的化合物内，而其他所需基团在期望的表面上。环加成反应也可以用于将本发明所用的化合物共价连接于期望的表面。优选地，所述共价结合位于化合物的C末端与支持物之间。因此，优选地所述化合物含有或经修饰含有其C末端处的允许共价连接于支持物的化学基团。任选地，修饰是在C末端处并入一个或多个亲脂基团，所述亲脂基团含有允许共价键合至所述支持物的化学基团。例如，连接形式的亲脂基团可以选自-NHCH(CH3)CO-、 -NH(CH2)5C0-、-NH(CH2)3C0-、-NH(CH2)2CO-和-NHCH2CH(CH3)C0-，并且最优选-NHCH(CH3) CO-或-NH(CH2)5C0-。这些基团的羧基允许化合物共价连接于支持物。优选的分子是WO 01/66147所定义的那些分子，该国际申请的内容通过引用并入本文。一组特别优选的分子描述于GB 07M951.9，其内容也通过引用并入本文。因此，本发明所用的优选分子是式(I)的化合物，优选肽AA-AA-AA-X-Y-Z(I)其中，以任何顺序，所述AA (氨基酸)部分中的2个为阳离子氨基酸，优选赖氨酸或精氨酸，但是可以是组氨酸或在PH 7.0下带有正电荷的任何非遗传编码的或修饰的氨基酸，并且所述AA中的1个为具有大亲脂R基团的氨基酸，R基团具有14-27个非氢的原子，并且优选含有2个或更多个、例如2或3个稠合或连接的环状基团，这些环状基团通常包含5或6个非氢的原子，优选6个非氢的原子；X为N原子，其可以但优选不由分枝或不分枝的C1-Cltl烷基或芳基取代，例如甲基、 乙基或苯基，并且该基团可以并入高达2个选自N、0和S的杂原子；Y 代表选自-Ra-Rb_、-Ra-Rb-Rb-和-Rb-Rb-Ra-的基团，其中艮为C、0、S、N或F，优选C，和Rb为C况和Rb中的每个可以由例如C1-C4烷基或羧基取代，或者可以是未取代的， 优选地，Y为-Ra-Rb-(其中Ra优选为C)，并且优选地该基团是未取代的，当Y为-Ra-Rb-Rb-或 Rb-Rb-Ra-时，则优选地Ra和Rb中的一个或多个是取代的；以及Z为包含1至3个环状基团的基团，每个环状基团具有5或6个非氢的原子(优选 C原子)，这些环状基团中的2个或更多个可以是稠合的；这些环的中一个或多个可以是取代的，并且这些取代可以但通常不包含极性基团，合适的取代基团包括卤素，优选F和C1-C4 烷基；X部分包含最多15个非氢的原子，优选5-12个，最优选其是苯基；Y与Z之间的键为Y的Ra或Rb与Z的环状基团之一的非氢的原子之间的共价键。在特别优选的实施方案中，所述化合物，优选肽，具有式(II)AA1-AA2-AA1-X-Y-Z (II)其中AA1*阳离子氨基酸，优选赖氨酸或精氨酸，但是可以是组氨酸或在pH 7. 0下带有正电荷的任何非遗传编码的或修饰的氨基酸；AA2为具有大亲脂R基团的氨基酸，R基团具有14-27个非氢的原子，并且优选含有2个或更多个、例如2或3个稠合或连接的环状基团，这些环状基团通常包含5或6个非氢的原子，优选6个非氢的原子；以及X、Y和Z如上文所定义。其他有用的化合物包括式(III)和(IV)的化合物
AA2-AA1-AA1-X-Y-Z (III)AA1-AA1-AA2-X-Y-Z (IV)其中，AA1. AA2、X、Y禾Π Z如上文所定义。在以上的化合物中，某些化合物是优选的。特别是，最优选的化合物是其中氨基酸具有大亲脂R基团的化合物，该氨基酸在本文中方便地称为AA2，即三丁基色氨酸(Tbt)或联苯丙氨酸衍生物，例如 Bip (4- (2-萘基))、Bip (4-(1-萘基))、Bip (4-n-Bu)、Bip (4-Ph) 或Bip(4-T-Bu，)、BipG-(2-萘基))和Tbt。另一组优选的化合物是Y为如上文所定义的-Ra-Rb-的那些化合物，优选其中Ra和Rb是未取代的，最优选其中Ra和Rb都是碳原子。另一组优选的化合物是-X-Y-Z —起为基团-NHCH2CH2W1的那些化合物。所述化合物包括所有的对映异构体形式，所有的D和L氨基酸以及得自氨基酸R 基团和Y或Z部分中的手性中心的对映异构体。特别优选的化合物如下
权利要求
1.用于治疗生物膜相关的感染的肽或拟肽类，其中所述肽或拟肽类a)带有净正电荷；b)长度为1-6个氨基酸，或者是大小相当的拟肽类；以及c)性质上是两亲的，并且具有一个或多个亲脂基团，所述亲脂基团之一包含至少7个非氢的原子。
2.治疗个体的生物膜相关的感染的方法，所述方法包括给予所述个体肽或拟肽类，所述肽或拟肽类a)带有净正电荷；b)长度为1-6个氨基酸，或者是大小相当的拟肽类；以及c)性质上是两亲的，并且具有一个或多个亲脂基团，所述亲脂基团之一包含至少7个非氢的原子。
3.肽或拟肽类在制备用于治疗生物膜相关的感染的药物中的用途，所述肽或拟肽类a)带有净正电荷；b)长度为1-6个氨基酸，或者是大小相当的拟肽类；以及c)性质上是两亲的，并且具有一个或多个亲脂基团，所述亲脂基团之一包含至少7个非氢的原子。
4.如权利要求1所述的肽或拟肽类，如权利要求2所述的方法或如权利要求3所述的用途，其中所述感染是慢性伤口感染、自体瓣膜心内膜炎、急性中耳炎、慢性细菌性前列腺炎、肺炎、牙菌斑、牙周炎、呼吸疾病中的生物膜感染或者与可移植或假体医疗器械有关的器械相关的感染。
5.抑制生物膜形成或除去生物膜的方法，所述方法包括使所述生物膜与肽或拟肽类接触，所述肽或拟肽类a)带有净正电荷；b)长度为1-6个氨基酸，或者是大小相当的拟肽类；以及c)性质上是两亲的，并且具有一个或多个亲脂基团，所述亲脂基团之一包含至少7个非氢的原子。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述生物膜存在于医疗器械上。
7.如前述权利要求中任一项所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述肽或拟肽类带有至少正2的净电荷。
8.如前述权利要求中任一项所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述肽的长度为 3个氨基酸或者所述拟肽类为相当的大小。
9.如前述权利要求中任一项所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述亲脂基团具有9-12个非氢的原子。
10.如前述权利要求中任一项所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述亲脂基团包含任选的芳族环状基团。
11.如权利要求10所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述亲脂基团包含2个或更多个任选地稠合的环状基团。
12.如前述权利要求中任一项所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述亲脂基团为氨基酸的R基团。
13.如权利要求12所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中氨基酸选自苯丙氨酸、色氨酸或酪氨酸、三丁基色氨酸(Tbt)、联苯丙氨酸、二苯基丙氨酸和联苯丙氨酸衍生物。
14.如前述权利要求中任一项所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述亲脂基团包含不多于2个极性基团。
15.如权利要求14所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述亲脂基团不包含极性基团。
16.如前述权利要求中任一项所述的肽、方法或者用途，其中所述肽包含3个氨基酸部分，其中以任何顺序，所述氨基酸部分中的2个是阳离子氨基酸，并且所述氨基酸中的1个是具有亲脂R基团的氨基酸，所述R基团具有14-27个非氢的原子。
17.如前述权利要求中任一项所述的肽、方法或者用途，其中所述肽具有式(V)AA-AA-AA-R1-R2 (V)其中，以任何顺序，所述AA (氨基酸)部分中的2个是阳离子氨基酸，并且所述AA中的 1个是具有亲脂R基团的氨基酸，所述R基团具有14-27个非氢的原子；R1为N原子，其可以由分枝或不分枝的C1-Cltl烷基或芳基取代，所述基团可以并入高达 2个选自N、0和S的杂原子；以及R2为具有2-20个非氢的原子的脂肪族部分，所述部分是线性、分枝或环状的。
18.如前述权利要求中任一项所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述生物膜包含革兰氏阳性菌。
19.如权利要求18所述的肽或拟肽类，其中所述革兰氏阳性菌包括葡萄球菌 (Staphylococcus)0
20.如权利要求19所述的肽或拟肽类，其中所述葡萄球菌是溶血葡萄球菌 (S. haemolyticus) 0
21.如前述权利要求中任一项所述的肽或拟肽类、方法或者用途，其中所述肽或拟肽类连接于固体支持物。
22.固体支持物，其包含前述权利要求中任一项所述的肽或拟肽类。
全文摘要
本发明涉及用于治疗个体的生物膜相关的感染的肽或拟肽类，其中所述肽或拟肽类a)带有净正电荷；b)长度为1-6个氨基酸，或者是大小相当的拟肽类；以及c)性质上是两亲的，并且具有一个或多个亲脂基团，所述亲脂基团之一包含至少7个非氢的原子。
文档编号C07K5/09GK102171238SQ200980139263
公开日2011年8月31日 申请日期2009年10月2日 优先权日2008年10月2日
发明者弗雷德里克·艾伦·里森, 文哲·斯坦森, 斯蒂格·欧洛夫·马格努斯·英格威斯特, 欧斯汀·瑞克德尔, 特隆德·弗莱戈斯塔德, 约翰·希谷尔德·斯万德森 申请人:莱特克斯生物制药股份有限公司