Халконы в качестве усилителей антимикробных средств

Халконы в качестве усилителей антимикробных средств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Изобретение относится к области антимикробных средств и к соединениям, способным повышать эффективность антимикробных средств. Такие усилители могут быть использованы для повышения эффективности антимикробных средств в различных областях, включая, например, усовершенствование эффективности антимикробных средств для лечения состояний ротовой полости, возникающих из-за присутствия патогенных микроорганизмов (например, гингивит, зубной налет и т.п.). Изобретение также относится к способам получения таких соединений, композициям, которые содержат такие соединения, и к применению соединений и композиций в способах лечения микробных инфекций и других расстройств, вызываемых патогенными микроорганизмами.

Уровень техники

Разнообразные недомогания человека возникают из-за патогенных микроорганизмов, которые включают бактерии, вирусы и грибы. Присутствие таких патогенных микроорганизмов ведет к септицемии, серьезным инфекциям верхних и нижних дыхательных путей, ЦНС, менингиту, внутриабдоминальной ткани, включая брюшину, мочеполовой тракт, кожные и мягкие ткани, и к разнообразным другим инфекциям, таким как системный микоз, кандидоз, включая инфекции, вызываемые дерматофитами. В течение последних 100 лет достигнут значительный прогресс в борьбе с болезнями, вызываемыми большим семейством микробов, с применением многочисленных терапевтических средств различного химического и биологического характера, которые стали доступными в качестве средств для краткосрочного и долгосрочного лечения. Такие антимикробные средства включают аминогликозиды, пенициллины, цефалоспорины, макролиды, гликопептиды, фторозамещенные хинолоны, тетрациклины, противотуберкулезные лекарства первой и второй линии, средства против проказы, противовирусные средства, полиеновые, триазоловые и имидазоловые антигрибковые средства, сочетания типа производных пиримидина и триметоприма и сульфаметоксизола.

Постоянное применение антибиотиков в больничных условиях привело к появлению бактериальных популяций, которые являются резистентными ко многим антибиотикам. Такие популяции включают условно-патогенные микроорганизмы, которые могут и не быть сильно вирулентными, но которые являются по существу резистентными к множеству антибиотиков. Такие бактерии часто заражают ослабленных или иммунологически "скомпрометированных" пациентов (то есть обладающих недостаточным иммунитетом вследствие. Появление резистентных популяций включает также щтаммы бактериальных разновидностей, которые являются хорошо известными патогенами, которые прежде были восприимчивы к антибиотикам. Вновь приобретенная резистентность, как правило, обусловлена мутациями DNA или резистентными плазмидами (R плазмиды) или придающими резистентность транспозонами, переносимыми от другого организма. Инфекции тем или иным типом бактериальной популяции, естественно резистентных условно-патогенных микроорганизмов или резистентных к антибиотикам патогенных бактерий трудно поддаются лечению современными антибиотиками. Необходимы новые антибиотические молекулы, которые могут преодолеть механизмы резистентности.

С годами бактерии развивают различные механизмы для преодоления действия антибиотиков. Эти механизмы резистентности могут быть специфическими для молекулы или для семейства антибиотиков или могут быть неспецифическими и могут быть вовлечены в резистентность к неродственным антибиотикам. Специфические механизмы включают разложение лекарства, инактивацию лекарства ферментативной модификацией и изменение лекарственной мишени (B.G. Spratt, Science 264:388 (1994)). Существуют, однако, более общие механизмы лекарственной резистентности, в которых доступ антибиотика к целевому месту предотвращается или уменьшается путем уменьшения переноса антибиотика в клетку или путем увеличения оттока лекарства из клетки во внешнюю среду. Оба механизма могут снижать концентрацию лекарства на целевом месте и давать возможность бактериям выживать в присутствии одного или нескольких антибиотиков, которые иначе могли бы подавлять или убивать бактериальные клетки. Некоторые бактерии используют оба механизма, объединяя низкую проницаемость стенки клетки (включающей мембраны) с активным оттоком антибиотиков. (H. Nikaido, Science 264:382-388 (1994)).

Снижение проницаемости внешней мембраны путем или уменьшения количества поринов, или уменьшения количества конкретных разновидностей поринов может снижать восприимчивость штамма к широкому диапазону антибиотиков, благодаря уменьшенной скорости поступления антибиотиков в клетки. Однако для большинства антибиотиков полупериоды достижения равновесного состояния являются настолько короткими, что антибиотик может оказать свой эффект, если отсутствует другой механизм. Насосы оттока являются примером такого другого механизма. Однажды в цитоплазме или периплазме лекарство может быть перенесено обратно во внешнюю среду. Этот перенос опосредуется насосами оттока, которые созданы протеинами. Различные насосы могут выводить специфически лекарство или группу лекарств, например система Nor-A, которая переносит хинолоны, или Tet A, которая переносит тетрациклины, или они могут создавать отток большого разнообразия молекул, так, например, как некоторые насосы оттока у Pseudomonas aeruginosa. Как правило, насосы оттока имеют цитоплазматический компонент, и требуется энергия для переноса молекул наружу из клетки. Некоторые насосы оттока имеют второй цитоплазматический мембранный протеин, который распространяет влияние в периплазму.

Многокомпонентные насосы оттока, принадлежащие в основном к членам семейства типа, регулирующего резистентность (RND), обнаруженные главным образом в грамотрицательных бактериях, включают MDR насосы AcrAB-TolC и MexAB-OprM от E. coli и Pseudomonas aeruginosa. Взаимодействие между насосами оттока может обеспечивать либо аддитивные, либо мультипликативные воздействия на лекарственную резистентность (A. Lee et al., J. of Bacteriology, 2000, 182:3142). Насосы MexAB-OprM, MexCD-OprJ, MexEF-OprN, MexXY-OprM, AcrAB-TolC, AcrEF, MarA, SoxS и/или Tet известны как присутствующие в грамотрицательных организмах, таких как P. aeruginosa и E. coli и рассматриваются в последних публикациях и журналах, таких как Webber and Piddock, J. of Antimicrobial Chemother, 2003, 51:39-11; Bambeke et al., J. of Antimicrobial Chemother, 2003, 51:1055-1056; Xian Zhi Li et al., Journal of Antimicrob. Chemother., 2000, 45:433-436; O. Lomovskaya Li et al., Antimicrob. Agents and Chemother., 1999, 43:1340-1346.

Биопленка является структурированной группой микроорганизмов, инкапсулированных в собственном создаваемом ими матриксе. Биопленки обычно прилипают к живой или инертной поверхности. В организме человека или животного биопленки могут образовываться или на внутренней, или на внешней поверхности. Биопленки, как было обнаружено, оказываются вовлеченными в широкое разнообразие микробных инфекций в организме и, следовательно, вызывают некоторые состояния, включая инфекции мочевого тракта, инфекции среднего уха, образование зубного налета и гингивит.

Микроорганизмы, присутствующие в биопленке, имеют свойства, существенно отличающиеся от свойств свободно плавающих микроорганизмов тех же видов. Это происходит потому, что полимерный экстрацеллюлярный матрикс, защищая микроорганизмы от окружающей среды, дает возможность микроорганизмам объединяться и взаимодействовать различными путями, которые недоступны для свободно плавающих микроорганизмов. Эти сложные сообщества микроорганизмов представляют собой нечто уникальное в том отношении, что они часто являются резистентными по отношению к классическим средствам антимикробного контроля. Бактерии, живущие в биопленке, обнаруживают повышенную резистентность к антибиотикам, потому что плотный экстрацеллюлярный матрикс и внешний слой клеток защищают внутреннюю часть биопленки от воздействий антибиотиков. Поэтому известные антимикробные средства не будут оказывать того же воздействия на бактерии, присутствующие в биопленке.

Таким образом, клеточные факторы, влияющие на перенос (как активный, так и пассивный перенос) антибиотиков (и антибактериальных средств) в бактериальные клетки, являются важными компонентами антибиотической резистентности для многих бактериальных видов. Существует потребность в соединениях и композициях, которые повышают эффективность антимикробных средств, даже когда эффективность антимикробного средства может быть ухудшена антибиотической резистентностью.

Сущность изобретения

Данное изобретение направлено на разрешение таких проблем, и применение продуктов по данному изобретению предполагает режим низкого дозирования, который обеспечивает улучшенное терапевтическое действие по сравнению с действием стандартной дозы одного лекарства.

Особенность изобретения в том, чтобы обеспечить фармацевтические композиции, содержащие соединения по изобретению. Один вариант осуществления включает композицию, которая содержит по меньшей мере одно из соединений формулы 1-4 и дополнительно может также включать антибиотическое или антимикробное соединение. Еще одна особенность изобретения относится к способу лечения инфекций с применением соединений по изобретению или содержащих их композиций. Лечение предусматривает пероральное, парентеральное введение и/или местное применение эффективного количества соединения по изобретению или его композиций или отдельно, или в сочетании с антибиотическим или антимикробным средством или с двумя или несколькими соединениями по данному изобретению.

Данное изобретение относится к применению синтетических халконов в качестве усилителей антимикробных (или антибактериальных) средств. Более конкретно изобретение относится к халконам и композициям, содержащим халконы, выбранные из группы, состоящей из таких членов, как 3-(4"-гидрокси-3"-метоксифенил)-1-(2'-гидрокси-5'-метоксифенил)проп-2-ен-1-он (СК-1 - формула 2), 3-(4'-гидрокси-3'-метоксифенил)-1-фенил-проп-2-ен-1-он (СК-4 - формула 1), 3-(2",3"-диметоксифенил)-1-фуран-2-ил-проп-2-ен-1-он (СК-14 - формула 3), 3-(2",5"-диметоксифенил)-1-(1Н-пиррол-2-ил)проп-2-ен-1-он (СК-16 - формула 4) и их смесей.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, хотя и показывают варианты осуществления изобретения, предназначены только для целей пояснения и не предназначены для ограничения сферы действия изобретения.

Следующие определения и неограничительные рекомендации следует иметь в виду при рассмотрении описания данного изобретения, изложенного в данной заявке. Используемые здесь заголовки (такие как "Область изобретения", "Уровень техники" и "Сущность изобретения") предназначены только для общей организации предметов обсуждения в раскрытии изобретения и не предназначены для ограничения раскрытия изобретения или какого-либо его аспекта. В частности, предмет обсуждения, раскрытый в разделе "Уровень техники", может включать аспекты технологии в сфере действия изобретения и может не давать повторения предшествующего опыта. Предмет обсуждения, раскрытый в разделе "Сущность изобретения", не является исчерпывающим или полным раскрытием всего объема изобретения или каких-либо его вариантов осуществления. Классификация или обсуждение материала в разделе данного описания, как имеющего конкретное применение (например, как являющегося "активным" ингредиентом или ингредиентом "носителя") сделаны для удобства и не следует делать умозаключение, что материал должен обязательно или единственным образом функционировать в соответствии с его классификацией в данном описании, когда его используют в любой заданной композиции.

Цитирование ссылок в данном описании не означает признание факта, что эти ссылки являются предшествующим опытом или имеют какое-либо отношение к патентоспособности изобретения, раскрытого в данной заявке. Любое обсуждение ссылок, цитируемых в разделе "Уровень техники", предназначается только для того, чтобы обеспечить общее краткое изложение утверждений, сделанных авторами ссылок, и не составляет допущения в отношении точности содержания таких ссылок.

Описание и конкретные примеры, хотя и указывают варианты осуществления изобретения, предназначены только для целей пояснения и не предназначены для ограничения сферы действия изобретения. Более того, перечисление разнообразных вариантов осуществления, имеющих установленные характерные особенности, не предназначено для исключения других вариантов осуществления, имеющих дополнительные характерные особенности, или других вариантов осуществления, включающих различные сочетания установленных характерных особенностей. Конкретные примеры приведены в целях пояснения, как осуществлять и применять композиции и способы по данному изобретению и, если подробно не установлено иное, не предназначены для того, чтобы давать представление о том, что данные варианты осуществления данного изобретения могут или не могут быть осуществлены или испытаны.

Используемые в данном описании слова "предпочтительный" и "предпочтительно" относятся к вариантам осуществления изобретения, которые приносят конкретную пользу в конкретных обстоятельствах. Однако другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными в тех же самых или других обстоятельствах. Кроме того, приведение одного или нескольких вариантов осуществления не подразумевает, что другие варианты осуществления не полезны, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема изобретения. В дополнение, композиции и способы могут содержать, состоять по существу из или состоять из элементов, описанных в данной заявке.

Используемое здесь слово "включают" и его варианты предназначены быть неограничительными, так что перечисление объектов в списке не означает исключения других подобных объектов, которые могут быть также полезными в материалах, композициях, устройствах и способах по данному изобретению.

Используемый в данном описании термин "около", когда прилагается к величине или параметру композиции или способа по данному изобретению, указывает, что расчет или измерение величины допускает некоторую легкую погрешность без существенного влияния на химические или физические неотъемлемые признаки композиции или способа. Если, по какой-то причине, погрешность, обозначаемая "около", является по-другому непонятной в ее обычном значении, тогда используемый в данном описании термин "около" указывает возможное отклонение вплоть до 5% по величине.

Все упоминаемые в данном описании композиционные процентные доли даны по массе от всей композиции, если не указано иное.

Данные варианты осуществления включают композиции, содержащие халконы, 3-(4"-гидрокси-3"-метоксифенил)-1-(2'-гидрокси-5'-метоксифенил)проп-2-ен-1-он (СК-1 - формула 2), 3-(4'-гидрокси-3'-метоксифенил)-1-фенил-проп-2-ен-1-он (СК-4 - формула 1), 3-(2",3"-диметоксифенил)-1-фуран-2-ил-проп-2-ен-1-он (СК-14 - формула 3), 3-(2",5"-диметоксифенил)-1-(1Н-пиррол-2-ил)проп-2-ен-1-он (СК-16 - формула 4) и их смеси. Как предполагается, указанные соединения и композиции, когда объединены с различными противоинфекционными средствами, имеют свойства усиления эффективности при скрининге in vitro с использованием бактерий, вирусов и дрожжей. Указанные соединения и композиции были также действенными при испытаниях in vivo с использованием моделей на мышах и морских свинках, зараженных микроорганизмами. Структуры халконов предпочтительных вариантов осуществления приведены в таблице ниже, которая поясняет синтез соединений.

О соединениях по данному изобретению не было сообщений как о применимых для усиления биоэффективности лекарств, в частности противоинфекционных лекарств, таких как описанные в данной заявке. Синтез соединений осуществляют путем сочетания различных химических стадий, известных в технологии синтеза. Обычный специалист в этой области будет способен синтезировать соединения, описанные в вариантах осуществления, с использованием предоставленных рекомендаций.

Производные халкона формулы 2, то есть 3-(4"-гидрокси-3"-метоксифенил)-1-(2'-гидрокси-5'-метоксифенил)проп-2-ен-1-он и 1, то есть 3-(4'-гидрокси-3'-метоксифенил)-1-фенил-проп-2-ен-1-он синтезировали путем конденсации производных ацетофенона с замещенными ароматическими альдегидами в щелочных или кислотных условиях, тогда как в случае соединений 3 и 4 конденсация была между замещенным ароматическим альдегидом и 2-ацетилфураном и замещенными ароматическими альдегидами и 2-ацетилпирролом соответственно. Синтез и структура соединений формул 1-4 схематически показаны ниже.

В качестве пояснительного примера, химическая структура соединения 1, 3-(4'-гидрокси-3'-метоксифенил)-1-фенил-проп-2-ен-1-она, называемого также фенил-3-метокси-4-гидроксистирил кетон, является следующей:

Без намерения ограничиться какой-либо теорией или образом действий, можно предположить, что указанные соединения ингибируют клеточные насосы оттока у бактерий или других микробов. Такие насосы оттока экспортируют субстратные молекулы из цитоплазмы зависимым от энергии образом, и экспортируемые субстратные молекулы могут включать антибактериальные средства или другие антимикробные средства и дезинфицирующие средства. Такие ингибиторы насосов оттока применимы, например, для лечения микробных инфекций путем уменьшения экспорта совместно введенного антимикробного средства или путем предотвращения экспорта соединения, синтезируемого микробами (например, бактериями), чтобы сделать возможным или улучшить их рост. Примером уменьшения экспорта такого соединения является ингибирование доступности железа для микроба путем уменьшения экспорта сидерофоров. Пока без намерения быть связанными какой-либо теорией действия, соединения по изобретению могут также усиливать эффективность некоторых антибактериальных средств путем ингибирования образования биопленки и/или путем разрушения биопленки. Поэтому соединения и композиции, как представляется, применимы для предотвращения состояний, вызываемых образованием биопленки. Таким образом, данное изобретение также относится к композициям, которые включают такие соединения, и способам лечения микробных инфекций, состояний, вызываемых присутствием патогенных микроорганизмов, и состояний, вызываемых образованием биопленки.

Следовательно, характерная особенность изобретения - предоставить способ подавления роста бактерий или грибов, содержащий контактирование указанных бактерий или грибов с соединением халкона по изобретению в присутствии антибактериального или противогрибкового средства в концентрации ниже минимальной ингибирующей концентрации (MIC) для указанных бактерий или грибов.

Дополнительная характерная особенность изобретения - предоставить способы лечения инфекций у людей и животных, вызываемых восприимчивыми и резистентными микробными штаммами, с применением антимикробного средства и соединения халкона по изобретению в количестве, эффективном для уменьшения антибиотической резистентности, или в количестве, достаточном для ингибирования образования и/или для разрушения биопленки, где соединение халкона повышает восприимчивость микроба к антимикробному средству.

Другая характерная особенность изобретения относится к способу профилактической терапии человека или животного, содержащему введение указанному человеку или животному при риске микробной инфекции соединения халкона по изобретению, где соединение снижает патогенность микроба в организме человека или животного.

Другая характерная особенность изобретения относится к способу профилактической терапии человека или животного, содержащему введение указанному человеку или животному при риске микробной инфекции антимикробного средства и соединения халкона по изобретению, где соединение повышает восприимчивость микроба к антимикробному средству.

Другая характерная особенность изобретения относится к способу лечения с применением соединения халкона по изобретению путем введения, системно или местно, соединения пораженному болезнью человеку или животному, исключая тем самым токсичные эффекты, связанные со смесями соединений по изобретению.

Другой характерной особенностью изобретения является усиление антимикробной активности антимикробного средства против микроба путем контактирования микроба с антимикробным средством и соединением халкона по изобретению.

Используемый в данном раскрытии термин "лекарство" относится к химическому веществу, которое способно влиять на патофизиологию организма и может быть применено для лечения или профилактики болезни. Лекарства включают многие классы соединений, включая, но без ограничения указанными, аминогликозид, пенициллины, цефалоспорины и другие β-лактамные средства, макролиды, гликопептиды, фторхинолоны, тетрациклины, противотуберкулезные лекарства первой и второй линии, средства против проказы, противовирусные средства, полиеновые, триазоловые и имидазоловые соединения и сочетания типа пиримидинов, сульфаметоксазола, фенольные соединения, такие как триклозан, магнолол и его производные, хонокиол и его производные, соединения четвертичного аммониевого основания, такие как хлорил цетилпиридиния. Лекарства могут быть пролекарством, активируемой или метаболизируемой формой, состоящей из заряженных, незаряженных, гидрофильных, гидрофобных или цвиттер-ионных частиц, которая обеспечивает их поступление путем простой диффузии, опосредуемого носителем переноса, зависимого или независимого от энергетических потребностей, через ионные и/или управляемые импульсами напряжения каналы.

Особенно предпочтительные производные халкона формулы 1-4 выбраны из следующего набора соединений, полученных способами, описанными в примерах. Одно или несколько производных халкона могут быть использованы в вариантах осуществления, приведенных в данном описании.

1. 3-(4'-гидрокси-3'-метоксифенил)-1-фенил-проп-2-ен-1-он

2. 3-(4"-гидрокси-3"-метоксифенил)-1-(2'-гидрокси-5'-метоксифенил)проп-2-ен-1-он

3. 3-(2",3"-диметоксифенил)-1-фуран-2-ил-проп-2-ен-1-он

4. 3-(2",5"-диметоксифенил)-1-(1Н-пиррол-2-ил)проп-2-ен-1-он

5. 1-(2-фурил)-3-(3,4-диметоксифенил)проп-2-ен-1-он

6. 1-(2-фурил)-3-фенилпроп-2-ен-1-он

7. 1-(2-фурил)-3-(3,4,5-метилендиокси фенил)проп-2-ен-1-он

8. 1-(2-фурил)-3-(3-гидрокси-метокси фенил)проп-2-ен-1-он

9. 1-(2-фурил)-3-(3-нитрофенил)проп-2-ен-1-он

10. 1-(2-фурил)-3-(3-гидроксифенил)проп-2-ен-1-он

11. 1-(2-фурил)-3-(4,5-нитрофенил)проп-2-ен-1-он

12. 1-(2-фурил)-3-(3,6-дихлорфенил)проп-2-ен-1-он

13. 1-(2-фурил)-3-(2,3-диметоксифенил)проп-2-ен-1-он

14. 1-(2-фурил)-3-(2,5-диметоксифенил)проп-2-ен-1-он

15. 3-(4-нитрофенил)-1-(1Н-пиррол-2-ил)пропенон

16. 3-(3-нитрофенил)-1-(1Н-пиррол-2-ил)пропенон

17. 3-(2,5-дихлорфенил)-1-(1Н-пиррол-2-ил)пропенон

18. 3-(2,3-диметоксифенил)-1-(1Н-пиррол-2-ил)пропенон

19. 3-(2,3-дихлорфенил)-1-(1Н-пиррол-2-ил)пропенон

20. 3-(2,6-дихлорфенил)-1-(1Н-пиррол-2-ил)пропенон

Особенно подходящими примерами микроба, подходящего для применения с соединением халкона предпочтительных вариантов осуществления, являются патогенные бактериальные виды, такие как Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa, Escherischia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Actinomycetes viscosus, Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis, которые могут быть по существу резистентными к обычно используемым антибактериальным средствам. Представляется, что подвергание указанных бактерий воздействию соединения халкона по изобретению может значительно снизить экспорт антибактериального средства из внутренности клетки или экспорт сидерофоров. Например, были сообщения о сверхэкспрессии мультилекарственного транспортера NorA для штаммов S. aureus, для фторхинолоновой резистентности in vitro (Kaatz and Seo, Antimicrobial agents and Chemother., 1997, 41:2733-2737). Следовательно, если другое антибактериальное средство вводят в сочетании с соединением халкона по изобретению, антибактериальное средство, который иначе поддерживался бы при очень низкой внутриклеточной концентрации процессом экспорта, может аккумулироваться до концентрации, которая будет ингибировать рост бактериальных клеток. Это ингибирование роста может происходить или из-за бактериостатической, или из-за бактерицидной активности в зависимости от конкретного используемого антибактериального средства. Хотя P. aeruginosa является примером подходящей бактерии, другие бактериальные и микробные виды, включая те, которые описаны выше, могут содержать подобные широкосубстратные насосы, которые активно экспортируют разнообразные антимикробные средства и, следовательно, также могут быть подходящими мишенями.

Поэтому, поясняя полезность соединений халкона по изобретению, можно предположить, что ингибирование насоса оттока Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa, Escherischia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Actinomycetes viscosus, Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis позволит достичь одного или нескольких из следующих эффектов: 1 штаммы Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa, Escherischia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Actinomycetes viscosus, Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis станут восприимчивыми к антибиотикам, которые не могли бы применяться для лечения соответствующих бактериальных инфекций, или станут более восприимчивыми к антибиотикам, которые ингибируют соответствующий бактериальный рост; 2 штаммы Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa, Escherischia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Actinomycetes viscosus, Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis станут более восприимчивыми к антибиотикам, применяемым в настоящее время для лечения соответствующих бактериальных инфекций; 3 вирулентность Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa, Escherischia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Actinomycetes viscosus, Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis будет ослаблена, потому что доступность незаменимого несущего сидерофор элемента будет затруднена, и 4 ингибирование насосов или одного из компонентов насосов может быть фатальным или предотвращающим рост.

Достижение даже одного из указанных эффектов обеспечивает потенциальное терапевтическое лечение заражений указанными бактериями. Некоторые или все из указанных эффектов также могут быть достигнуты с такими микробами, и поэтому они также являются подходящими мишенями для обнаружения или применения ингибиторов насосов оттока. Так, термин "микробы" включает, например, бактерии, грибы, дрожжи и простейших.

Как указано, бактерия, которая должна быть ингибирована путем применения соединения халкона по изобретению, может быть из других бактериальных групп или видов, такие бактериальные группы видов, включают, но без ограничения перечисленным, следующие:

Термин "насос оттока" относится к трансмембранной белковой упорядоченной структуре, которая экспортирует субстратные молекулы из цитоплазмы или периплазмы клетки зависимым от энергии образом. Так, насос оттока обычно будет находиться в цитоплазматической мембране клетки (остов цитоплазматической мембраны). В грамположительной бактерии насос может распространяться в периплазматическое пространство, и также может быть часть насоса оттока, которая распространяется во внешнюю мембрану.

"Ингибитором насоса оттока" является соединение, которое специфически влияет на способность насоса оттока экспортировать его нормальный субстрат или другие соединения, такие как антибиотики. Ингибитор сам может иметь существенную антимикробную (например, антибактериальную) активность, но по меньшей мере значительная часть релевантной активности соответствует активности ингибирования насоса оттока. Особый интерес в вариантах осуществления представляют соединения, которые ингибируют экспорт или активность насосов оттока, которые имеют широкий субстратный диапазон, который включает антибактериальные средства.

В другом аспекте изобретение относится к способу лечения микробной инфекции, например бактериальной инфекции, у животного введением животному, страдающему от такой инфекции, одного или нескольких соединений халкона, которые описаны выше, в количестве, достаточном для снижения активности насоса оттока, или в количестве, достаточном для ингибирования образования биопленки и/или для разрушения биопленки.

В предпочтительном варианте осуществления соединение халкона является соединением, которое снижает патогенность микроба. Такое снижение патогенности может быть достигнуто, например, путем создания помехи приобретением существенного бактериального элемента, путем ингибирования переноса сидерофоров или путем ингибирования образования или разрушения биопленки. Патогенность может быть также снижена уменьшением или удалением микробных продуктов, которые вызывают эффекты, повреждающие ткани организма-хозяина. Другие способы снижения патогенности, однако, также охвачены этим аспектом.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления микробная инфекция или расстройство могут быть из-за бактерий любого из бактериальных видов, указанных выше, но особенно из-за включающих Streptococcus pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Escherischia coli, Staphylococcus aureus. Такие расстройства, когда они присутствуют в ротовой полости, включают, например, гингивит, зубное гниение, образование зубного налета и тому подобное.

В связанном с этим аспекте данное изобретение относится к способу лечения животного, страдающего от микробной инфекции, путем введения животному соединения халкона по изобретению в количестве, достаточном для усиления активности антимикробного средства, вводимого вместе с соединением халкона. В этом аспекте соединение халкона может быть соединением, которое снижает in vivo жизнестойкость микроба, замешанного в инфекции. Путем снижения in vivo жизнестойкости (микроба) инфицированное животное может быстрее очистить свой организм от инфекции, или микробы могут быть даже уничтожены. В конкретных вариантах осуществления животное является млекопитающим. Также в конкретных вариантах осуществления микроб может быть одним из разнообразных патогенных бактериальных видов, особенно включающих те, которые перечислены выше.

В соответствующем аспекте изобретение относится к способу лечения микробной инфекции у животного, особенно у млекопитающего, путем лечения животного, страдающего от такой инфекции, антимикробным средством и соединением халкона по изобретению, которое повышает восприимчивость микроба в отношении антимикробного средства. Таким образом, микроб, замешанный в инфекции, может быть обработан с применением антимикробного средства в меньших количествах или может быть обработан антимикробным средством, который не является терапевтически эффективным, когда его применяют в отсутствие соединения халкона. Так, этот способ лечения является особенно подходящим для лечения инфекций, при которых применяют одно антимикробное средство, из-за необходимости высоких уровней дозирования (которые могут вызывать нежелательные побочные эффекты) или из-за нехватки каких-либо клинически эффективных антимикробных средств. Однако он также является подходящим для лечения инфекций, вовлекающих микробы, которые восприимчивы к конкретным антимикробным средствам, как путь для снижения дозирования таких конкретных средств. Это может уменьшить риск побочных эффектов, но может также снизить эффект селекции высоко резистентных микробов, являющийся результатом соответствующего высокого уровня применения конкретного антимикробного средства. В конкретном варианте осуществления микроб является бактерией, которая, например, может быть какой-либо из групп или видов, указанных выше. Также в конкретных вариантах осуществления могут быть использованы различные антибактериальные средства. К ним относятся хинолоны, тетрациклины, гликопептиды, аминогликозиды, бета-лактамы, рифамицины, кумермицины, макролиды и хлорамфеникол.

В конкретных вариантах осуществления антибиотик указанных классов может быть, например, одним из следующего:

Бета-лактамные антибиотики

Имипенем, меропенем, санефтринем, биапенем, цефаклор, цефадроксил, цефамандол, цефатризин, цефазедон, цефазолин, цефиксим, цефменоксим, цефодизим, цефоницид, цефоперазон, цефоранид, цефотаксим, цефотиам, цефпимизол, цефпирамид, цефподоксим, цефсулодин, цефтазидим, цефтерам, цефтезол, цефтибутен, цефтизоксим, цефтриазон, цефурозим, цефузонам, цефаацетерил, цефалексин, цефалоглицин, цефалоридин, цефалотин, цефапирин, цефрадин, цефметазол, цефокситин, цефотетан, азтреонам, карумонам, фломоксеф, моксалактам, амидиноциллин, амоксициллин, амициллин, азлоциллин, карбенициллин, бензилпенициллин, карфециллин, клоксациллин, диклоксациллин, метиклилоин, мезлоциллин, нафциллин, оксациллин, пенициллин G, пиперациллин, сулбенициллин, темоциллин, тикарциллин, цефдиторен, SC004, KY-020, цефдинир, цефтибутен, FK-312, S-1090, CP-0467, BK-218, FK-037, DQ-2556, FK-518, цефозопран, МЕ1228, КР-736, СР-6232, Ro 09-1227, OPC-20000, LY206763, макролиды, азитромицин, кларитромицин, эритромицин, олеандомицин, рокитамицин, розарамицин, рокситромицин, тролеандомицин, телитромицин и другие кетолиды. Хинолоны амифлоксацин, циноксацин, ципрофлоксацин, эноксацин, флероксацин, флумекуин, лоМефлоксацин, налидиксовая кислота, норфлоксацин, офлоксацин, левофлоксацин, оксолиновая кислота, перфлоксацин, дифлоксацин, марбофлоксацин, розоксацин, темафлоксацин, тосуфлоксацин, спарфлоксацин, клинафлоксацин, тровафлоксацин, алатрофлоксацин, грепафлоксацин, моксифлоксацин, гатифлоксацин, гемифлоксацин, надифлоксацин, PD131628, PD140248, Q-35, AM-1155, NM394, T-3761, руфлоксацин, OPC-17116, DU-6859a (идентивицированы в Sato, K. et al., 1992, Antimicrob. Agents Chemother. 37:2212 18).

Тетрациклины

Хлортетрациклин, демеклоциклин, доксициклин, лимециклин, метациклин, миноциклин, окситетрациклин, тетрациклин, аминоглкозиды, амикацин, арбекацин, бутирозин, дибекацин, фортимицины, гентамицин, канамицин, нетилмицин, рибостаницин, сизомицин, спектиномицин, стрептомицин, тобрамицин, клиндамицин, линкомицин.

Оксазолидиноны

Линезолид, эперезолид

О каждом из указанных соединений сообщалось в литературе. Другие антибиотические соединения, которые могут быть идентифицированы, также могут быть использованы с соединениями халкона по данному изобретению.

В контексте ответной реакции микроба, такого как бактерия, на антимикробное средство термин "восприимчивость" относится к чувствительности микроба к присутствию антимикробного средства. Так, увеличить восприимчивость означает, что микроб будет ингибироваться более низкой концентрацией антимикробного средства в среде, окружающей микробные клетки. Это эквивалентно выражению, что микроб является более чувствительным к антимикробному средству. В большинстве случаев минимальную ингибирующую концентрацию (MIC) такого антимикробного средства полагается уменьшать.

Данное изобретение относится также к способу усиления антимикробной активности антимикробного средства против микроба, в котором такой микроб приводят в контакт с соединением халкона по изобретению, например не-тетрациклин-специфическим соединением халкона, и антибактериальным средством. Таким образом, этот способ делает антимикробное средство более эффективным против клетки, которая экспрессирует насос оттока, или против клетки, вовлекаемой в образование биопленки, когда клетку обрабатывают сочетанием антимикробного средства и соединения халкона. В конкретных вариантах осуществления микроб является бактерией или грибом, такими как какие-либо из указанных выше; антибактериальное средство может быть выбран из числа структурных классов антибиотиков, включая, например, бета-лактамы, гликопептиды, аминогликозиды, хинолоны, тетрациклины, рифамицины, кумермицины, макролиды и хлорамфеникол. В конкретных вариантах осуществления антибиотик указанных классов может быть таким, как установлено выше.

В дополнительном аспекте данное изобретение относится к фармацевтическим композициям эффективным для лечения заражения животного, например млекопитающего, микробом, таким как бактерия или гриб. Композиция включает фармацевтически приемлемый носитель и соединение халкона, которое описано выше. В предпочтительных вариантах осуществления такие композиции содержат соединения халкона, которые сами по себе являются эффекти