專利名稱：生物膜中細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的生理學(xué)分散響應(yīng)誘導(dǎo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在生物膜中誘導(dǎo)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的生理學(xué)分散響應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
由于生物膜結(jié)構(gòu)的致密性質(zhì)、生物膜細(xì)菌的假定的復(fù)位的生理狀態(tài)和由生物膜基質(zhì)聚合物給予的保護(hù)，天然和人造化學(xué)試劑不能充分地攻擊和破壞有傳染性的生物膜群體(Costerton等，“在自然界和疾病中的細(xì)菌生物膜"，Annu. Rev. Microbiol. 41 435-464(1987) ；Hoiby 等“對細(xì)菌生物膜的免疫反應(yīng)〃，In Microbial Biofilms, Lappin-Scott 等編輯，Cambridge :Cambridge University Press (1995))。增強(qiáng)的抗生素抗性是與生物膜細(xì)菌有關(guān)的一般特征。當(dāng)粘附時(shí)，細(xì)菌顯示極強(qiáng)的抗性，使生物膜細(xì)胞對各種抗微生物藥物的敏感度比懸浮(自由漂浮)培養(yǎng)生長的同樣細(xì)菌低10-1000 倍。例如，被認(rèn)為是最有效的抗菌劑之一的氧化性生物殺滅劑-氯(作為次氯酸鈉)，已經(jīng)顯示當(dāng)與同種懸浮細(xì)胞比較時(shí)，殺滅金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的生 物膜細(xì)胞的濃度需要增加600倍(Luppens等，“評估金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)生物膜細(xì)胞對消毒劑的抗性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的開發(fā)〃，Appl Environ Microbiol. 68 4194-200 (2002) )0已經(jīng)提出了解釋生物膜細(xì)菌對抗生素的非常抗性的幾種假設(shè)，包括(i) 減慢生物膜細(xì)菌(尤其是深入生物膜內(nèi)的那些細(xì)菌)顯示的代謝和分裂速率；(ii)生物膜EPS基質(zhì)可用作吸附劑或反應(yīng)物，減少可利用與生物膜細(xì)胞相互作用的試劑的量。此外，生物膜結(jié)構(gòu)可通過阻擋進(jìn)入生物膜區(qū)域而在物理上減少抗微生物藥物的滲透；(iii)生物膜細(xì)胞在生理上與懸浮細(xì)菌不同，表達(dá)特異性的保護(hù)因子例如多藥物外排泵和應(yīng)力響應(yīng)調(diào)節(jié)子(Brown等，〃細(xì)菌生物膜對抗生素的抗性生長速率相關(guān)的效應(yīng)？ “ J. Antimicrob. Chemotherapy 22:777-783(1988) ；Anwar等，‘‘老化生物膜的建立細(xì)菌抵抗抗菌治療的可能機(jī)制〃，Antimicrob. AgentsChemother. 36 1347-1351 (1992) ；Mah 等，“生物膜對抗微生物藥物抗性的機(jī)制〃，Trends Microbiol. 9 34-39 (2001) ；Sauer等，“銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)在發(fā)育期間顯示多個(gè)表型作為生物膜〃，J. Bacteriol. 184 1140-1154(2002) ；Stewart, P. S.，"細(xì)菌生物膜的抗生素抗藥機(jī)制 〃，Int. J. Med. Microbiol. 292 107-113 (2002) ；DonIan等，‘‘生物膜臨床相關(guān)微生物的存活機(jī)制"，Clinical Microbiol. Reviews 15 167-193 (2002) ；Gilbert 等，“微生物生物膜群落的生理和集體對抗〃，Adv. Microb. Physiol. 46 :202-256 (2002) ；Gilbert 等，“體外和體內(nèi)的生物膜單一機(jī)制暗示交叉抗藥嗎 “ J. Appl. Microbiol. Suppl. 98S-110S (2002))。如詳細(xì)的分子研究所顯示的，顯然這些因子中的每一個(gè)在生物膜對抗微生物藥物的不尋常的抗藥中起作用。初始治療通常對僅在生物膜微集落的邊緣殺滅細(xì)菌有效。深陷于這些微集落 中的細(xì)菌不受抗生素影響并形成連續(xù)傳播感染的胞窩。由于它們對抗有效的治療，因此在感染中和在工業(yè)系統(tǒng)中微生物生物膜存在顯著 的問題。分離是用于描述細(xì)胞(單個(gè)地或成組地)從生物膜或基質(zhì)去除的一般性術(shù)語。 Bryers, J. D.，“模擬生物膜積聚〃，在PhysiologyModels in Microbiology Bazin 等 編輯，Boca Raton,FL.，第2卷，第109-144頁(1988)分成細(xì)菌從生物膜分離的四種不同分 離機(jī)制。它們是磨損、輕檫、侵蝕和蛻落。已經(jīng)主要從作用于生物膜細(xì)菌的化學(xué)和物理環(huán) 境的觀點(diǎn)來描述這些機(jī)制。許多作者已經(jīng)暗示活性分離作為生理學(xué)上調(diào)節(jié)的事件，但很少 進(jìn)行研究以顯示細(xì)菌從生物膜分離的生物學(xué)基礎(chǔ)。由Peyton等，‘‘微生物生物膜和生物膜反應(yīng)器〃，BioprocessTechnol. 20 187-231 (1995)對銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)進(jìn)行了對分離的生理調(diào)節(jié)的一項(xiàng)研 究。在他們的研究工作中，觀察到底物限制致使分離速率降低，大概降低生長速率的結(jié) 果。Allison等，“胞外產(chǎn)物作為熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)生物膜 形成和分離的介體"，F(xiàn)EMS Microbiol. Lett. 167 179-184(1998)顯示，在延長的溫育 之后，熒光假單胞菌(P. fluorescens)生物膜進(jìn)行分離，同時(shí)EPS減少。在熱纖維梭菌 (Clostridium thermocellum)中，穩(wěn)定期的發(fā)病已經(jīng)與增強(qiáng)從基質(zhì)分離有關(guān)(Lamed等，〃 經(jīng)過廣泛的表面細(xì)胞器在熱纖維梭菌(Clo stridium thermocellum)中接觸和分解纖維素 (Cellulolysis) “，Experientia 42:72-73(1986))。已經(jīng)假定饑餓可通過未知的機(jī)制導(dǎo) 致分離，允許細(xì)菌尋找更富于營養(yǎng)素的棲息地(0' Toole等，“當(dāng)微生物發(fā)育時(shí)形成生物 膜“，Ann. Rev. Microbiol. 54 :49_79(2000))。許多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)觀察到從流動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成分批培養(yǎng)系統(tǒng)導(dǎo)致生物膜分離。一個(gè) 實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)觀察到，當(dāng)在連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)中停止流動(dòng)時(shí)銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)的生 物膜細(xì)胞的可重復(fù)的分離(DavieS，D.G.，“在生物膜形成和分散中基質(zhì)聚合物的調(diào)節(jié)"， 在 Microbial Extracellular Polymeric Substances，第 93-112 頁，Wingender 等編輯， Berlin :Springer(1999))。其它的已經(jīng)提出降解酶的釋放。用其30產(chǎn)生表面蛋白釋放酶(SPRE)的革蘭氏陽 性生物體變形鏈球菌(Str印tococcus mutans)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)這樣的實(shí)例，顯示介導(dǎo)從細(xì)胞被 膜釋放蛋白質(zhì)(Lee等，“變形鏈球菌(Streptococcus mutans)生物膜細(xì)胞通過內(nèi)源性酶 活性的分離〃，Infect. Immun. 64 1035-1038 (1996))。Boyd等，“海藻酸裂解酶在銅綠假
(Pseudomonas aeruginosa) Wiffllfi^vι^Φ“ ,Appl Environ. Microbiol. 60
2355-2359(1995)顯示海藻酸裂解酶的過表達(dá)引起海藻酸鹽的降解。當(dāng)誘導(dǎo)銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa)的粘液型菌株過表達(dá)海藻酸裂解酶時(shí)，通過輕洗更容易的從固體培養(yǎng)基除 去細(xì)胞。細(xì)胞密度依賴性調(diào)節(jié)也可對酶的釋放起作用，該酶可以降解生物膜基質(zhì)聚合 物，允許細(xì)菌從生物膜分散。在 the Center for BiofilmEngineering at Montana State University, USA (Davies, D. G.禾口 Costerton, J. W.)中 禾口 在 University of Exeter, UK, Lapin-Scott博士的實(shí)驗(yàn)室中，已經(jīng)觀察到當(dāng)某些細(xì)菌(包括銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa))在生物膜細(xì)胞簇中達(dá)到高細(xì)胞密度時(shí)，細(xì)菌經(jīng)常經(jīng)歷分離事件。缺乏合成群體感應(yīng)自體誘導(dǎo)劑30C12-HSL的能力的銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)突變體，在用 溫和的去污劑處理后對分離敏感(Davies等，“在細(xì)菌生物膜的發(fā)育中涉及細(xì)胞-細(xì)胞 信號〃，Science 280:295-298(1998))。其它研究者已經(jīng)證明，高絲氨酸內(nèi)酯可在分離中 起作用。Lynch等，‘‘在不銹鋼上形成的嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrohila)生物膜 中群體感應(yīng)的研究In :Biofilms-The Good, the Bad and the Ugly，Wimpenny 等編輯。 Bioline，Cardiff，第 209-223 頁(1999)報(bào)導(dǎo)了增強(qiáng)嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophila) 從生物膜的分離，和Puckas等，“在自由營生光合作用細(xì)菌球形紅細(xì)菌(Rhodobacter sphaeroides)中的群體感應(yīng)系統(tǒng)"J. Bacteriol. 179 7530-7537 (1997)報(bào)導(dǎo)了高絲氨酸 內(nèi)酯的生成與在球形紅細(xì)菌(Rhodobacter sphaeroides)中的細(xì)胞簇形成成負(fù)相關(guān)。已經(jīng)認(rèn)識到銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)生物膜在分批培養(yǎng)瓶中(在玻璃液體 界面)不發(fā)育成宏觀的生物膜結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)培養(yǎng)基連續(xù)地通過這樣的燒瓶泵送時(shí)，(因?yàn)?在恒化器中)放縱的生物膜發(fā)育完全覆蓋玻璃表面。當(dāng)在這樣的系統(tǒng)中停止流動(dòng)時(shí)，生物 膜在許多天一般約72小時(shí)之后脫落(Davies等，“在細(xì)菌生物膜的發(fā)育中涉及細(xì)胞_細(xì) 胞信號〃，Science 280:295-298(1998))。已經(jīng)從大量革蘭氏陰性細(xì)菌和革蘭氏陽性細(xì)菌 以及細(xì)菌的混合培養(yǎng)物觀察到生物膜不能在分批培養(yǎng)中發(fā)育。該現(xiàn)象證明分批生長的一些 方面抑制生物膜發(fā)育。在生物膜發(fā)育的末期期間，細(xì)菌的蛋白質(zhì)圖比前期、表示成熟II的生物膜細(xì) 菌更充分地匹配懸浮細(xì)胞的蛋白質(zhì)圖(見本申請的圖3，和Sauer等，“銅綠假單胞菌 (Pseudomonas aeruginosa)在作為生物膜發(fā)育期間顯示多個(gè)表型"，J. Bacteriol. 184 1140-1154(2002))。由于生物膜結(jié)構(gòu)的致密性質(zhì)、生物膜細(xì)菌的假定降低的生理狀態(tài)和生物膜基質(zhì) 聚合物給予的保護(hù)，目前天然和人造化學(xué)試劑不能充分地攻擊和破壞有傳染性的生物膜 群體(Costerton等，“在自然界和疾病中的細(xì)菌生物膜"，Annu. Rev. Microbiol. 41 435-464(1987) ；Hoiby 等，“對細(xì)菌生物膜的免疫反應(yīng)〃，In Microbial Biofilms, Lappin-Scott 等編輯，Cambridge :Cambridge University Press (1995))。本發(fā)明涉及克服了本領(lǐng)域中這些和其他不足之處。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種組合物。該組合物包含具有下式的一種或多種分散誘導(dǎo)劑MsCXCHsVCHm^^CHm^其中^是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2， η是2-15，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的電子等排體或生物等排體 (biostere)。該組合物還包含選自以下的一種或多種添加劑組分生物殺滅劑、表面活性 齊U、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀 嚼產(chǎn)物。將所述組合物配制成使其當(dāng)與由微生物產(chǎn)生的生物膜接觸時(shí)，其中該生物膜在表 面上包含基質(zhì)和微生物，所述分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述 微生物并具有合適的生物反應(yīng)，以將該生物膜分散。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種治療或預(yù)防受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥的方法。 該方法包括提供具有或易感生物膜介導(dǎo)的病癥的受試者，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此生 物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物。在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述微生物并具有合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予受試者，該分散誘導(dǎo)劑包含H3C-(CH2)n-CHm =CHmR，其中是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或
2，η是2-15，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的電子等排體或生物等排體。 結(jié)果，治療或預(yù)防了所述受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥。本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種處理或抑制表面上生物膜形成的方法。該方法包 括提供具有或易感生物膜形成的表面，該生物膜由微生物產(chǎn)生，其中該生物膜在表面上包 含基質(zhì)和微生物。在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所 述微生物并具有合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予表面，該分散誘導(dǎo)劑包含 H3C-(CH2)n-CHm ^CHmR，其中^^是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是2-15，且 R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的電子等排體或生物等排體。結(jié)果，處理或抑 制了表面上生物膜的形成。本申請的另一個(gè)方面涉及一種溶液，該溶液包含具有下式的分散誘導(dǎo)劑
H3C-(CH2)n-CHm= CHmR，其中二____是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7，且R
是羧酸，其中所述誘導(dǎo)劑以小于0. 5%重量的濃度存在，且其中所述溶液的ρΗ大于5。本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種組合物，該組合物包含選自以下組分中一種或多種 的組分生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、 聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物。此外，該組合物包括分散誘導(dǎo)劑，該分散誘導(dǎo)劑包 含H3C-(CH2)n-CHm =CHmR,其中^^是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7， 且R是羧酸。將誘導(dǎo)劑配制成非鹽形式。本發(fā)明也涉及包括2-癸烯酸順式異構(gòu)體的溶液，其中該溶液選自皮膚軟膏劑、牙 膏和漱口劑，且其中該溶液基本上不含2-癸烯酸反式異構(gòu)體。本申請的另一種形式涉及包含2-癸烯酸順式異構(gòu)體的溶液，其中該溶液選自皮 膚軟膏劑、牙膏和漱口劑，且其中所述溶液不含反式異構(gòu)體。本申請的另一種形式是一種方法，該方法包括提供接觸透鏡和含濃度小于0. 5% 重量的分散誘導(dǎo)劑的溶液，所述誘導(dǎo)劑包含WaCMCHOn-CHm^^CHmR,其中
碳_碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的 電子等排體或生物等排體。然后用所述溶液處理接觸透鏡。本發(fā)明的還一種形式是一種方法，該方法包括提供有皮膚病的受試者和ρΗ大 于5的溶液，其中所述溶液包含濃度小于0.5%重量的分散誘導(dǎo)劑，所述誘導(dǎo)劑包含 H3C-(CH2)n-CHm^ CHmR，其中^^是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，n是4-7，且R 是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的電子等排體或生物等排體。然后用該溶液治 療皮膚病。本發(fā)明的又一些方面涉及一些方法，此類方法治療燒傷的受試者；治療和/或預(yù) 防牙斑、齲齒、齒齦疾病和口腔感染；清潔和/或消毒接觸透鏡；在受試者的皮膚上治療和 /或預(yù)防痤瘡或其它生物膜相關(guān)的皮膚感染和在受試者中治療和/或預(yù)防慢性生物膜相關(guān) 疾病。此類方法涉及在對分別完成各任務(wù)有效的條件下，給予本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑。生物 膜分散誘導(dǎo)劑有利地對生物膜內(nèi)的微生物具有高度的生物活性，因此，藥學(xué)上可接受的制 劑不必對破壞基質(zhì)直接有化學(xué)或機(jī)械活性。因此，所述組合物可具有溫和的PH，且是非刺激 性的。
本發(fā)明也涉及一種組合物，該組合物包含一種或多種分散誘導(dǎo)劑和一種或多種添 力口劑組分。這些添加劑組分選自生物殺滅齊 、表面活性齊 、抗生素、防腐劑、去污齊 、螯合劑、 毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物。將所述組合物配制成使其當(dāng) 與由微生物產(chǎn)生的生物膜接觸時(shí)，其中該生物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物，所述分散誘 導(dǎo)劑不需要直接作用，而選擇性地作用于所述微生物并具有合適的生物反應(yīng)，以使所述基 質(zhì)破壞。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種治療或預(yù)防受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥的方法。 該方法包括提供具有或易感生物膜介導(dǎo)的病癥的受試者，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此生 物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物。在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇 性地作用于所述微生物并具有合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予受試者，因此 治療或預(yù)防了受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥。本申請的又一個(gè)實(shí)施方案涉及一種處理或抑制表面上生物膜形成的方法。這涉及 提供具有或易感生物膜形成的表面，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此生物膜在表面上包含基 質(zhì)和微生物。在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述微生 物并具有合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予表面，因此處理或抑制了表面上生 物膜形成。本發(fā)明通過人工誘導(dǎo)細(xì)菌經(jīng)過生物膜分散的生理學(xué)處理，來解決〃生物膜問 題"。誘導(dǎo)分散的能力將允許直接控制生物膜，并將改善已有的生物殺滅劑、局部抗生素、 去污劑等處理。人工分散將有益的情況的實(shí)例包括改善的接觸透鏡和牙齒的清潔、在家中、 在工業(yè)中和在醫(yī)療社區(qū)中提高的防腐劑活性和現(xiàn)有的抗生素治療例如感染銅綠假單胞菌 (Pseudomonas aeruginosa)的燒傷患者的抗生素治療增強(qiáng)的殺滅活性。
附圖簡述圖IA-B是用抗生素和/或分散誘導(dǎo)劑處理生物膜的圖示代表。如圖IA所示，在 處理之后，僅在生物膜表面上的細(xì)胞被抗生素殺滅。圖IB是與抗生素處理一起誘導(dǎo)分散的 生物膜的圖示代表。分散的細(xì)胞在處理期間被完全殺滅。圖2A-C描繪添加氯仿提取的用過(spent)培養(yǎng)基(CSM)對銅綠假單胞菌 (Pseudomonas aeruginosa)的成熟生物膜的影響，該用過培養(yǎng)基包含誘導(dǎo)分散的化合物。 圖2A顯示在流動(dòng)池中載玻片上按連續(xù)培養(yǎng)生長的生物膜。圖2B顯示在添加分散誘導(dǎo)劑之 后5分鐘生物膜的相同區(qū)域。圖2C顯示在用分散誘導(dǎo)劑初始處理30分鐘之后生物膜的完
全解聚。圖3A是生物膜生命周期的圖示代表。1，懸浮細(xì)菌轉(zhuǎn)移(主動(dòng)和被動(dòng)地)至基底 膜。2，細(xì)胞表面分子與基底膜相互作用，導(dǎo)致可逆的表面附著。3，細(xì)菌細(xì)胞中的表型改變導(dǎo) 致細(xì)胞表面修飾和細(xì)胞外聚合物質(zhì)的產(chǎn)生，這使細(xì)胞不可逆地粘結(jié)至表面。4，隨著生物膜 成熟的發(fā)生，連續(xù)發(fā)生生理學(xué)變化，并且在代謝、細(xì)胞_細(xì)胞信號和形態(tài)學(xué)方面發(fā)生改變。 5，隨著生物膜分離的發(fā)生，細(xì)胞釋放降解酶消化基質(zhì)聚合物材料，并改變表面附屬物。在 圖3B的底部顯微照片系列按順序顯示銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)生物膜發(fā)育第5期的 相襯顯微照片，該銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)在流動(dòng)池內(nèi)按連續(xù)培養(yǎng)生長并通過顯微 鏡成像。(Sauer等，‘‘銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)在作為生物膜發(fā)育期間顯示多個(gè)表型〃，J. Bacteriol. 184 1140-1154 (2002)，該文獻(xiàn)通過引用而整體結(jié)合到本文 中)。圖4A-B是由流動(dòng)的停止誘導(dǎo)的生物膜20分散的相襯顯微照片。圖4A顯示在流 動(dòng)條件下的早期生物膜發(fā)育，而圖4B是在流動(dòng)停止72小時(shí)之后同樣的位置。圖5是顯示氯仿提取對用過培養(yǎng)基分散活性影響的圖。生物膜在生物膜管 狀反應(yīng)器內(nèi)的EPRI培養(yǎng)基中以連續(xù)培養(yǎng)方式培養(yǎng)6天(Sauer等，“銅綠假單胞菌 (Pseudomonas aeruginosa)在作為生物膜發(fā)育期間顯示多個(gè)表型"，J. Bacteriol. 184 1140-1154(2002)，該文獻(xiàn)通過引用而整體結(jié)合到本文中)，并用用過培養(yǎng)基(對照)和氯仿 提取的用過培養(yǎng)基(CSM)處理。以在培養(yǎng)管末端收集的培養(yǎng)流出物的光密度，測定細(xì)胞分 散。誤差線代表3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)差。圖6A顯示按證明是自然分散響應(yīng)的連續(xù)培養(yǎng)生長的銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa)生物膜的微集落。在生物膜發(fā)育的分散期期間，細(xì)菌開始在細(xì)胞簇內(nèi)能動(dòng) 并通過微集落壁中的裂口流出大量的液體。各顯微照片顯示其內(nèi)部已經(jīng)按該方式排空的微 集落。箭頭表示空隙的位置。放大1000倍攝取圖像；柱表示10 μ m。圖6B是透射光的圖 像，圖6C是顯示尺寸依賴于分散響應(yīng)的熒光圖像。具有大于40 μ m直徑X 10 μ m厚度尺寸 的按連續(xù)培養(yǎng)生長的生物膜微集落顯示分散(左3)。在該最小尺寸下的微集落仍然為"實(shí) 心"(右2顯微照片)。熒光指示細(xì)胞的存在(在染色體上的IacZ報(bào)道基因)。所有的圖 像均為放大500倍的同樣的相對尺寸；柱表示40μπι。箭頭表示微集落內(nèi)的空隙區(qū)域。圖7A-D顯示用用過培養(yǎng)基、CSM和順_2_癸烯酸處理銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa)成熟生物膜。如圖7A中所示，在30min時(shí)，使在聚硅氧烷管中生長的生物 膜暴露至用過培養(yǎng)基或新鮮培養(yǎng)基。連續(xù)收集流出物中的細(xì)菌lOOmin，并通過0D_測定細(xì) 胞密度。如圖7B所示，使生物膜在聚硅氧烷管中按連續(xù)培養(yǎng)生長4天，并轉(zhuǎn)換至新鮮培養(yǎng)基 生長lhr，或轉(zhuǎn)換至CSM生長lhr。對照管的擠出內(nèi)容物顯示完整的生物膜。CSM處理的生 物膜的擠出內(nèi)容物顯示分散。如圖7C中所示，顯微照片顯示將CSM添加至在顯微鏡安裝的 流動(dòng)池中按連續(xù)培養(yǎng)生長的成熟生物膜。微集落解聚顯示在7min開始。在暴露30min之 后，微集落已經(jīng)完全解聚。分散的細(xì)胞是主動(dòng)能動(dòng)的(在靜態(tài)圖像中不可見)，表明與在完 整微集落(在CSM添加前)中的細(xì)胞相比表型發(fā)生變化。如圖7D所示，將10μΜ順-2-癸 烯酸(順-DA)添加至在顯微鏡安裝的流動(dòng)池中按連續(xù)培養(yǎng)生長的成熟生物膜中。微集落 解聚顯示在Ilmin開始。完全的微集落解聚顯示在30min暴露時(shí)間內(nèi)。用載液處理的對照 生物膜處理長達(dá)Ihr不受影響。圖8A-B顯示在CSM連續(xù)存在下的生物膜發(fā)育，該CSM用改良的EPRI稀釋至用過培養(yǎng)基的濃度。在CSM存在下生長的生物膜的平均厚度(圖8A)和表面積(圖8B)顯著小 于未處理的生物膜?；疑硎居肅SM處理的生物膜。黑色柱表示在分散誘導(dǎo)劑存在下生 長的生物膜。誤差線代表20個(gè)隨機(jī)選擇的微集落的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。圖9顯示使用微量滴定板分散生物測定法，不同細(xì)菌生物膜通過銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa) CSM的分散。Y軸表示在3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)中，在用CSM或含載體對照(_)的無 菌培養(yǎng)基處理Ihr之后，釋放至16個(gè)平行測定孔的批量液體內(nèi)的細(xì)胞數(shù)。陰影線表示在載 體對照樣品中分散的水平。在通過Student T檢驗(yàn)測定所示的P值下，CSM樣品與對照之 間的所有差異均在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著性。


圖10A-C顯示微量滴定板分散生物測定。圖IOA顯示從含生物膜的微量滴定板孔釋放的細(xì)胞的光密度。白色柱表示用EPRI單獨(dú)處理的對照樣品。灰色柱表示用CSM處理 的樣品。黑色柱表示用CSM的C-18反相HPLC流份處理的生物膜，該HPLC用2% -75%的 乙腈梯度洗脫。結(jié)果是16個(gè)平行測定孔的平均值，誤差線表示一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。CSM和22分 鐘HPLC樣品的Student T檢驗(yàn)結(jié)果顯示P < 0. 001。圖IOB顯示各種濃度的順-2-癸烯酸 與用過培養(yǎng)基比較的微量滴定板生物膜分散生物測定。從含生物膜的微量滴定板孔釋放的 細(xì)胞的光密度。陰性對照孔包含用10%乙醇/EPRI處理的銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)。 灰色柱表示用用過培養(yǎng)基處理的生物膜。黑色柱表示用增加順-2-癸烯酸濃度的10%乙醇 溶液處理的生物膜。結(jié)果是16個(gè)平行測定孔的平均值，誤差線表示一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。與對照比 較，所有順-2-癸烯酸樣品的Student T檢驗(yàn)顯示P < 0. 001。圖IOC顯示順-2-癸烯酸的 結(jié)構(gòu)。圖11顯示使用微量滴定板分散生物測定法，不同細(xì)菌生物膜通過順-2-癸烯酸的 分散。Y軸表示在用含0.01 μ M順-2-癸烯酸(CDA)或載體對照(_)的培養(yǎng)基+10%乙醇 處理1小時(shí)后，在3次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)中，釋放至16個(gè)平行測定孔的批量液體內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量。 陰影線表示在載體對照樣品中分散的水平。在通過Student T檢驗(yàn)測定所示的P值下，在 順-2-癸烯酸處理的樣品和對照之間的所有差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。圖12A-C顯示銅綠假單胞菌(P. aeruginosa) CSM和順_2_癸烯酸的光譜分析。圖 12A顯示171M/Z分子的產(chǎn)物離子質(zhì)量峰，該分子在活性HPLC CSM流份中檢測到，并用于 合成順-2-癸烯酸。Y軸表示強(qiáng)度；X軸表示陽離子模式的M/Z。CSM樣品與合成順-2-癸 烯酸的峰匹配。注意在質(zhì)譜中，峰強(qiáng)度不是濃度的直接指示。圖12B顯示銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa) CSM和順-2-癸烯酸的GC-MS圖譜。在15. 9分鐘的CSM樣品峰表示溶劑 載體。Y軸表示強(qiáng)度；X軸以分鐘表示時(shí)間。圖12C顯示銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)CSM 和順-2-癸烯酸的FT-IR圖譜。Y軸表示吸收度；X軸表示厘米的倒數(shù)。圖13顯示將ΙΟμΜ順-2-癸烯酸(順_DA)添加至成熟生物膜中，該生物膜在顯 微鏡安裝的流動(dòng)池內(nèi)按連續(xù)培養(yǎng)生長。微集落解聚顯示在11分鐘開始。在15分鐘暴露時(shí) 間內(nèi)顯示完全的微集落解聚。用載液處理的對照生物膜不受處理長達(dá)1小時(shí)的影響。
發(fā)明詳述本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種組合物。該組合物包括一種或多種分散誘導(dǎo)劑，該分 散誘導(dǎo)劑包含=H3C-(CH2)n-CHm^=CHmR,其中=^rra是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或
2，η是2-15，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的電子等排體或生物等排體。 該組合物還包含選自以下的一種或多種添加劑組分生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防 腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物。將所 述組合物配制成使其當(dāng)與由微生物產(chǎn)生的生物膜接觸時(shí)，其中該生物膜在表面上包含基質(zhì) 和微生物，所述分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述微生物并具有 合適的生物反應(yīng)，以將該生物膜分散。在達(dá)到該結(jié)果中，本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑優(yōu)選可以直接 作用于基質(zhì)。或者，分散誘導(dǎo)劑可以作用于微生物，這又用于破壞基質(zhì)。該效果也可涉及不 依賴于對基質(zhì)直接作用。典型地，生物膜誘導(dǎo)劑對基質(zhì)將沒有直接作用或以對基質(zhì)無直接 作用的濃度存在是顯然的。在另一方面，有效濃度的范圍提出微生物內(nèi)的生化反應(yīng)機(jī)制，其中分散誘導(dǎo)劑模擬細(xì)胞間通訊組合物。該組合物用于通過細(xì)菌誘導(dǎo)分散響應(yīng)，這又對細(xì)菌 從生物膜釋放起作用。此外，該組合物能夠作用于不在生物膜內(nèi)的細(xì)菌(懸浮細(xì)菌)，包括 具有防止生物膜形成的生理學(xué)反應(yīng)的這些細(xì)菌。組合物的另外組分可涉及從表面或基體破 壞或除去基質(zhì)。例如，組合物可包含適合于從牙齒摩擦除去噬菌斑的潔齒劑。以上誘 導(dǎo)劑的 R 基團(tuán)可 選自
<formula>formula see original document page 17</formula> 或者，R可以是高絲氨
<formula>formula see original document page 17</formula>
酸內(nèi)酯或呋喃酮基團(tuán)。所述組合物也包括添加劑組分，例如以下組分中的一種或多種生物 殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、糊、 可食用產(chǎn)物或可咀嚼產(chǎn)物。本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑期望包含7-10個(gè)碳原子。優(yōu)選該誘導(dǎo)劑是羧酸(例如單不 飽和脂肪酸)。更優(yōu)選分散誘導(dǎo)劑包含=CH3-(CH2)n-CH = CHCOOH該分散誘導(dǎo)劑的合適的非
<formula>formula see original document page 17</formula>
鹽形式分別是以下的順式和反式異構(gòu)體其中，優(yōu)選順式異構(gòu)體。其它合適的鏈烷酸包括己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷 酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸和十九烷酸。有用的鏈烯酸包括2-己烯酸、2-庚烯酸、2-辛烯酸、2-壬烯酸、2_ i^一碳烯酸、2-十二碳烯酸、2-十三碳烯酸、2-十四碳烯酸、2-十五碳烯酸、2-十六碳烯酸、2-十七碳烯 酸、2-十八碳烯酸和2-十九碳烯酸。這些可以是順式或反式異構(gòu)體。如下，本發(fā)明的組合物可以在許多的pH范圍配制，以治療不同類型的細(xì)菌 1. 5-4. 5用于嗜酸性細(xì)菌；4. 5-8. 0用于耐酸菌；6. 8-7. 4用于嗜基本上中性pH的細(xì)菌；和 8. 0-9. 8用于耐堿菌。對于酸逆流受試者，基本上中性的pH尤其理想。分散誘導(dǎo)劑的濃度 可以是 0. 01μΜ-30πιΜ。所述組合物可以完全或基本上(即小于10%重量)不含乙醇和/或不含甲醛。本發(fā)明也包括用所述組合物涂布的表面(或基體)。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種治療或預(yù)防受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥的方法。 該方法包括提供具有或易感由生物膜介導(dǎo)的病癥的受試者，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此 該生物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物。在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而 選擇性地作用于所述微生物并具有合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予受試者，
該分散誘導(dǎo)劑包含=H3C-(CH2)n-CHm =^^CHmR，其中______是碳-碳單鍵或雙鍵，m是
1或2，η是2-15，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的電子等排體或生物等排 體。結(jié)果，治療或預(yù)防了在受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥。將生物膜分散的方法還可包括 與給予分散誘導(dǎo)劑聯(lián)合，給予生物膜抗微生物處理。該處理可以是給予生物殺滅劑(例如 過氧化氫)、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、 糊、可食用產(chǎn)物、可咀嚼產(chǎn)物、超聲波處理、放射處理、熱處理和/或機(jī)械處理。本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種處理或抑制表面上生物膜形成的方法。該方法包 括提供具有或易感生物膜形成的表面，該生物膜由微生物產(chǎn)生，其中該生物膜在表面上包 含基質(zhì)和微生物。在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所 述微生物并具有合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予表面，該分散誘導(dǎo)劑包含
H3C-(CH2)n-CHm"^CHmR，其中______是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是2-15，且
R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的電子等排體或生物等排體。結(jié)果，處理或抑 制了表面上生物膜的形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，待處理的表面包括留置醫(yī)療裝置，例如導(dǎo)管、呼吸器和通風(fēng) 器。另外，表面可以在植入的醫(yī)療裝置中，該植入的醫(yī)療裝置包括支架、人工瓣膜、關(guān)節(jié)、釘、 骨植入物、縫合線、U形釘、起搏器和其它臨時(shí)性或永久性裝置。本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑也可以 包含在外科用膠中。在另一個(gè)實(shí)施方案中，待處理的表面包括排泄裝置、桶狀物、廚房用具、 工作臺面、淋浴簾、薄漿、盥洗室、工業(yè)食品和飲料生產(chǎn)設(shè)施、地板和食品加工設(shè)備。在還一 個(gè)實(shí)施方案中，待處理的表面是熱交換器表面或過濾器表面。因此，處理提供了降低熱交換 器或過濾器生物結(jié)垢程度的手段。在最終的實(shí)施方案中，待處理的表面是海上構(gòu)筑物，包括 船、橋墩、石油平臺、水?dāng)z取口、篩網(wǎng)和觀察口。表面或者可以與水處理和/或分配系統(tǒng)(例 如飲用水處理和/或分配系統(tǒng)、池和礦泉水處理系統(tǒng)、制造操作中的水處理和/或分配系統(tǒng) 和牙科水處理和/或分配系統(tǒng))相聯(lián)系。表面也可以與石油鉆探、貯藏、分離、精制和/或分配系統(tǒng)(例如石油分離列車、石油容器、石油分配管和石油鉆探設(shè)備)相聯(lián)系。分散誘導(dǎo) 劑也可以包括在一些制劑中，這些制劑針對減少或消除在多孔介質(zhì)，例如負(fù)載油和氣的地 質(zhì)構(gòu)造的多孔介質(zhì)中生物膜沉積或生物結(jié)垢。所述處理可通過將涂層例如漆涂覆至表面來 完成。 在表面上抑制生物膜形成的方法還可包括與給予分散誘導(dǎo)劑聯(lián)合給予表面抗微 生物處理。可以給予以下的處理生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、消毒劑、藥物、 去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、超聲波處理、放射處理、熱處理和機(jī)械處理。在一個(gè)實(shí)施 方案中，分散誘導(dǎo)劑和抗微生物處理同時(shí)給予。在另一個(gè)實(shí)施方案中，分散誘導(dǎo)劑和抗微生 物處理分別給予。為了抑制在表面上形成生物膜，可以將分散誘導(dǎo)劑浸漬在表面內(nèi)?；蛘?，分散誘導(dǎo) 劑可以在涂布在表面上的共聚物或凝膠中。本發(fā)明也涉及治療燒傷受試者的方法。該方法包括在對治療受試者的燒傷有效的 條件下，給予本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑。本發(fā)明的具體應(yīng)用提供用于燒傷患者的局部敷料，該局 部敷料包含誘導(dǎo)分散的分子或其天然或合成類似物，以防止有傳染性的生物膜發(fā)育，或分 散已有有傳染性的生物膜的細(xì)胞。本發(fā)明還涉及在受試者中治療和/或預(yù)防牙斑、齲齒、齒齦疾病、牙周病和口腔感 染的方法。該方法包括用本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑處理受試者的口腔?？梢杂煤稚⒄T導(dǎo)劑的 潔齒劑、漱口劑、牙線、膠、條狀物、牙膏、牙刷，和含分散誘導(dǎo)劑的其它制劑來進(jìn)行處理。所 述組合物也可包含通常添加至牙用組合物的在牙科領(lǐng)域中已知的其它化合物。例如，分散 誘導(dǎo)劑組合物也可包括氟化物、脫敏劑、防牙垢劑、抗菌劑、再礦化劑、增白劑和抗齲劑。分散誘導(dǎo)劑存在的量將根據(jù)包含分散誘導(dǎo)劑的牙用組合物而改變。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)分散 誘導(dǎo)劑在寬的濃度范圍內(nèi)具有抗口腔細(xì)菌的活性。例如，分散誘導(dǎo)劑可以0. InM-IOmM的量 存在。然而，可使用更低和更高的濃度，這取決于牙用組合物、存在于分散誘導(dǎo)劑組合物中 的其它組分和本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所認(rèn)識到的各種其它因素。分散誘導(dǎo)劑的已知性質(zhì)，例 如其脂肪酸特性及其疏水性將協(xié)助熟練的技術(shù)人員決定應(yīng)該使用多少分散誘導(dǎo)劑，決定化 合物將如何與其它組分化學(xué)相互作用，并提供關(guān)于化合物的其它有用的信息。本發(fā)明中考慮具體的牙科應(yīng)用和牙用組合物。在這點(diǎn)上，本發(fā)明涉及包含分散誘 導(dǎo)劑組合物的牙刷。如在本領(lǐng)域中所熟知的，牙刷包含許多刷毛和刷毛固定在其上的固體 載體，其中固體載體包括具有許多接受刷毛的簇毛孔的刷頭。在本領(lǐng)域中熟知基本牙刷的 變化和改進(jìn)。見例如美國專利第7，251，849號，該專利通過引用而整體結(jié)合到本文中。本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑具有如上所述的化學(xué)式。上面也闡述了可包括于分散誘導(dǎo)劑 組合物中的另外組分。可通過在本領(lǐng)域中已知的方法，將分散誘導(dǎo)劑組合物摻入牙刷的各 種部件中。例如，分散誘導(dǎo)劑組合物可包含于牙刷的簇毛孔中。對于組合物如何可以包含 在牙刷的簇毛孔內(nèi)的實(shí)例，見美國專利第5，141，290號，該專利通過引用而整體結(jié)合到本 文中?；蛘?，分散誘導(dǎo)劑組合物可涂布或包埋在牙刷的刷毛內(nèi)。 牙刷的其它部件也可涂布或包埋有分散誘導(dǎo)劑組合物，包括補(bǔ)充刷毛和設(shè)計(jì)與口 腔接觸的牙刷的任何部件。例如，牙刷通常包含橡膠槳、舌清潔器或用于與牙齒、舌、牙齦或 口腔其它區(qū)域接觸目的的從頭部延伸的其它部件。這些部件可包埋有分散誘導(dǎo)劑組合物， 和任選表面活性劑、生物殺滅劑和/或上述的其它添加劑。
為了有助于控制分散誘導(dǎo)劑從牙刷釋放，分散誘導(dǎo)劑組合物可包含與分散誘導(dǎo)劑 相互作用以有助于控制釋放的試劑。該試劑可按取決于預(yù)定用途而加速或延長釋放的方 式，與分散誘導(dǎo)劑相互作用?？刂漆尫诺乃揭部梢匀Q于分散誘導(dǎo)劑如何容易或困難地 粘附至其施加至的牙刷部分。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，分散誘導(dǎo)劑在反復(fù)的刷牙過程中從牙 刷緩慢釋放。本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知能夠保證活性成分緩慢釋放的試劑。也可通過將分散誘導(dǎo)劑包封在允許控制釋放的囊化系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)控制釋放。在該 實(shí)施方案中，分散誘導(dǎo)劑組合物優(yōu)選為將分散誘導(dǎo)劑包封的許多小的微球形式。該微球可 以具有可溶性材料的外部涂層，其確保分散 誘導(dǎo)劑在反復(fù)刷的時(shí)間內(nèi)能夠緩慢釋放。合適 的微球包括在美國專利第5，061，106號中公開的那些，該專利通過引用而整體結(jié)合到本文 中。本發(fā)明也涉及牙膏組合物，該組合物包含(a)氟化物和/或再礦化劑；(b) 口腔 可接受的溶媒；和(c)分散誘導(dǎo)劑組合物。本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑具有如上所述的化學(xué)式。 上面也闡述了可包括于分散誘導(dǎo)劑組合物中的另外組分。通常，牙膏也包含月桂基硫酸鈉 或其它的硫酸鹽。其各種形式的氟化物是牙膏中的常用活性成分，用于防止空洞并促進(jìn)牙釉質(zhì)和骨 的形成。任何氟化物源，例如氟化物鹽可用于本發(fā)明的牙膏中。優(yōu)選，氟化物是氟化鈉(NaF) 或單氟磷酸鈉(Na2P03F)。典型地，存在于牙膏中的氟化物的量的范圍為每百萬氟化物離子 100-5000份，優(yōu)選每百萬1000-1100份。在某些情況中，優(yōu)選用再礦化劑取代或補(bǔ)充氟化物。在牙科用法的上下文中，再礦 化一般指治療牙齒以便預(yù)防齲齒，或減少其發(fā)生的機(jī)會(huì)，和另外增強(qiáng)牙齒以便它們可以恢 復(fù)到其最初的健康狀態(tài)。雖然可以認(rèn)為氟化物是再礦化劑，但其它試劑常常代替氟化物或 補(bǔ)充氟化物，以提供牙膏更強(qiáng)的清潔或再礦化性質(zhì)。常用再礦化劑是鈣鹽，例如磷酸鈣、硫 酸鈣、無水硫酸鈣、硫酸鈣半水合物、硫酸鈣二水合物、蘋果酸鈣、酒石酸鈣、丙二酸鈣和琥 珀酸鈣。羥磷灰石納米晶體和鋅化合物也已顯示是有效的再礦化劑?？谇豢山邮艿娜苊娇梢允强梢杂糜谑狗锖?或再礦化劑和分散誘導(dǎo)劑釋放 至患者牙齒的本領(lǐng)域中已知的任何溶媒。口腔可接受的溶媒也可以是甘油、丙二醇、聚乙二 醇、甘油三酸酯、甘油二酸酯、礦物油、有機(jī)油、精油、植物脂肪油及其組合。通常這些溶媒與 水或水基溶劑組合使用。牙膏組合物可包含在本領(lǐng)域中熟知的牙膏的其它組分。例如，牙膏組合物可包含 碳酸氫鈉、酶、維生素、草藥、鈣化合物例如磷酸硅酸鈣鈉、著色劑和/或矯味劑。也可添加 脫敏劑。如在本領(lǐng)域中已知的，脫敏劑可以通過治療由脫礦質(zhì)引起的過敏而降低牙齒的敏 感性，或通過使神經(jīng)脫敏而抑制過敏癥狀。該組合物也可包含抗菌劑或抗斑劑。優(yōu)選抗菌劑 包括在預(yù)防齦炎、牙周炎和其它口腔疾病的組合物中。合適的抗菌劑包括三氯生、氯化鋅、 氯己定、芐索氯銨(benzthonium chloride)和氯化十六烷基吡啶鐺。本發(fā)明也涉及用于治療和/或預(yù)防牙斑、齒齦疾病、牙周病和/或口腔感染的口腔 組合物。該口腔組合物包含口腔可接受的溶媒和分散誘導(dǎo)劑組合物。本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑 具有如上所述的化學(xué)式。上面也闡述了可包括于分散誘導(dǎo)劑組合物中的另外組分。口腔組合物可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的口腔衛(wèi)生領(lǐng)域中的各種組合物。例如， 口腔組合物可以是漱口劑、呼吸噴霧劑(breathspray)、潔齒劑、牙粉、增白條狀物或預(yù)防性糊劑。如本領(lǐng)域中所熟知的，漱口劑通常用于幫助除去在口腔或咽喉中的粘液和食物顆 粒。漱口劑通常包含防腐劑和/或抗斑組分，以殺滅引起齲齒、齦炎和口臭的菌斑。它們 也可以包含抗空洞組分例如氟化物，以防止牙齒腐蝕。合適的漱口劑組分可于美國專利第 5，968，480號中發(fā)現(xiàn)，該專利通過引用而整體結(jié)合到本文中。同樣，相同或相似的防腐劑、抗斑組分和抗空洞組分可以用于呼吸噴霧劑、潔齒劑 包括凝膠潔齒劑、牙粉、增白條狀物和預(yù)防性糊劑中。在美國專利第7，297，327號中公開了 合適的呼吸噴霧劑組合物；在美國專利第5，989，526號中公開了合適的牙粉組合物，例如 用于牙齒漂白組合物中的那些；在美國專利第6，514，483號中公開了合適的增白條狀物； 在美國專利第5，939，051號中公開了合適的潔齒劑和預(yù)防性糊劑組合物，包括牙齒磨擦 劑，所有這些專利均通過引用而整體結(jié)合到本文中?？谇豢山邮艿娜苊匠煞峙c上述那些相似。然而，口腔可接受的溶媒將根據(jù)口腔組 合物的期望一致性和期望的最終產(chǎn)品而改變。例如，漱口劑是液體形式，所以應(yīng)該使用液體 載體，通常為具有高百分比的水的載體。在另一方面，凝膠潔齒劑應(yīng)該是凝膠形式，和將利 用膠凝劑或使最終產(chǎn)品能夠?yàn)槟z形式的其它載體?？谇豢山邮艿娜苊綉?yīng)該具有允許分散 誘導(dǎo)劑組合物釋放，同時(shí)也提供具有期望一致性的最終產(chǎn)品的性質(zhì)。口腔組合物也可以為口香糖、口氣清新(breath)條狀物、錠劑或薄荷糖(breath mint)的形式。口香糖通常是水不溶相或膠基質(zhì)和甜味劑、矯味劑和/或食用色素的水溶相 的組合。其它組分也可添加至口香糖，包括口氣清新添加劑例如鋅鹽和磷酸鹽、牙齒-增白 添加劑例如二氧化硅和減少噬菌斑以緩解牙斑的添加劑。合適的口香糖組合物可于美國專 利第6，416，744號和6，592，849號中發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)專利均通過引用而整體結(jié)合到本文中?？跉馇逍聴l狀物類似于口香糖，不同之處在于條狀物設(shè)計(jì)在口中溶解，通常通過 舌吸收。該條狀物可以釋放使口清新的生物活性成分以及功能性生物活性成分，例如維生 素、礦物質(zhì)、補(bǔ)充劑、藥物和疫苗。錠劑和薄荷糖通常為在矯味基質(zhì)中含治療劑的盤狀固體?；|(zhì)可以是硬冰糖、甘 油膠或糖與足量粘質(zhì)物的組合，以給予組合物要求的形式。分散誘導(dǎo)劑可代表治療劑，或除 本領(lǐng)域中已知的治療劑外它可加入。在美國專利第7，025，950號中公開了合適的錠劑和薄 荷糖組合物，該專利通過引用而整體結(jié)合到本文中?？谇唤M合物也可以是置入口腔的牙用裝置的清潔制劑形式。將牙用裝置例如假 牙、牙科橡皮障和某些類型的牙矯正架置入口腔一段時(shí)間，然后周期性地取出清潔。用于 清潔牙用裝置的清潔組合物應(yīng)該以其清潔裝置的慣用方式起作用，但也可包含治療劑，當(dāng) 牙用裝置與口腔接觸時(shí)，該治療劑可以有助于治療或預(yù)防牙斑、齒齦疾病、牙周病和口腔感 染。清潔組合物例如泡騰清潔劑用本領(lǐng)域中已知的含氯化合物的堿性混合物等制備。在美 國專利第3，936，385號中公開了牙用裝置的合適清潔組合物，該專利通過引用而整體結(jié)合 到本文中?？梢砸允蛊淠軌蛟诮佑|后涂覆牙用裝置的方式，將分散誘導(dǎo)劑添加至清潔組合 物。在將牙用裝置引入口腔之后，分散誘導(dǎo)劑可以以治療有效的方式與牙齒和口腔的其它 元件相互作用，即以預(yù)防牙斑、齒齦疾病、牙周病和/或口腔感染。本發(fā)明也涉及包含牙用物品和分散誘導(dǎo)劑的口腔使用物品。分散誘導(dǎo)劑具有以上 所述化學(xué)式，并涂布、包封在或浸漬在牙用物品內(nèi)。上面也闡述了可包括于分散誘導(dǎo)劑組合 物中的另外組分。
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在本領(lǐng)域中已知的各種牙用物品可用于本發(fā)明的該實(shí)施方案中。在一個(gè)實(shí)施方案 中，牙用物品是牙線。在本領(lǐng)域中已知的任何纖維均可用于牙線中。合適的纖維包括聚酰 胺(例如尼龍)、聚酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、纖維素和棉花。尼龍和聚四氟乙烯纖維是用于 牙線中的最常見纖維并代表優(yōu)選的纖維。在美國專利第6，270，890號和6，289，904號中公 開了合適的牙線，這兩個(gè)專利均通過引用而整體結(jié)合到本文中?？墒狗稚⒄T導(dǎo)劑組合物浸 漬在纖維內(nèi)，涂布在纖維上，或另外摻入牙線內(nèi)。牙線可用蠟或其它疏水性物質(zhì)涂布或浸漬，以便易于在線處理期間使用。合適的 蠟包括微晶蠟、蜂蠟、石蠟、巴西棕櫚蠟和聚乙烯蠟?？蓪⒎稚⒄T導(dǎo)劑組合物涂布在牙線上， 作為蠟層的一部分，作為與蠟層連接的第二層或另一層，或如上所述施加至纖維。牙用物品可以是用分散誘導(dǎo)劑組合物浸漬或涂布的牙簽。牙簽可由天然產(chǎn)物例如 木材或人造組分包括各種塑料制備。在美國專利第7，264，005號中公開了合適的牙簽，該 專利通過引用而整體結(jié)合到本文中。牙用物品也可以是牙用器具例如吸牙器、牙合提、牙障、舌穩(wěn)定器、壓舌器或牙科 醫(yī)生或牙科助理醫(yī)師可用于患者口中的牙用設(shè)備的任何其它部件。牙用器具的討論可于美 國專利第4，865，545號和5，152，686號中發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)專利均通過引用結(jié)合到本文中。牙 用器具與患者口腔接觸的部分可用分散誘導(dǎo)劑組合物涂布。牙用物品也可以是牙構(gòu)造物，例如放置在牙齒上的鑲蓋、冠、嵌體、高嵌體或齒橋。 牙構(gòu)造物通常由金屬合金、瓷、陶瓷、汞合金、丙烯酸酯聚合物或這些材料的組合制成。在美 國專利第7，229，286號公開了合適的牙構(gòu)造物，該專利通過引用而整體結(jié)合到本文中。分 散誘導(dǎo)劑組合物可包埋在用于制備牙構(gòu)造物的組合物中?；蛘?，可在其制備之后將分散誘 導(dǎo)劑組合物涂布在牙構(gòu)造物上。本發(fā)明也涉及含水組合物，該含水組合物施用至使用牙用物品的口腔，該含水組 合物包含水和分散誘導(dǎo)劑組合物。各種牙用物品附接至或設(shè)計(jì)與水管線(water line) 一 起使用，以便水可以通過牙用物品分配，然后按規(guī)定路線從牙用物品至受試者的口腔。合適 的牙用物品包括牙水管線、牙齒噴水器(dental water picks)等。雖然自來水或純化水可用于這些類型的牙用裝置，但水源也可用添加劑補(bǔ)充，以 便當(dāng)與牙用物品一起使用時(shí)，水遞送添加劑至受試者的口腔。在該情況下，補(bǔ)充至水中的添 加劑是分散誘導(dǎo)劑組合物。牙水管線和牙齒噴水器在本領(lǐng)域中已知，且經(jīng)常被牙科醫(yī)生和牙科助理醫(yī)師使 用。不同類型的牙水管線及其不同應(yīng)用的討論可于美國專利第5，785，523號中發(fā)現(xiàn)，該專 利通過引用而整體結(jié)合到本文中。在美國專利第4，257，433號中公開了合適的噴水器，該 專利通過引用而整體結(jié)合到本文中。本發(fā)明也涉及將接觸透鏡清潔和/或消毒的方法。該方法包括用清潔和/或消毒 溶液處理接觸透鏡，該清潔和/或消毒溶液含本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑。當(dāng)貯藏在溶液中或當(dāng) 在體內(nèi)使用時(shí)，接觸透鏡可以該方式處理。或者，分散誘導(dǎo)劑可以用于滴眼劑。本發(fā)明還涉及治療和/或預(yù)防受試者皮膚上的痤瘡或其它生物膜相關(guān)的皮膚感 染的方法。該方法包括在對治療和/或預(yù)防痤瘡或生物膜相關(guān)的皮膚感染有效的條件下， 用本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑處理受試者的皮膚。分散誘導(dǎo)劑可存在于乳膏劑、軟膏劑、搽劑、油 膏劑、修面洗劑或須后潤膚膏中。其也可存在于散劑、化妝品、乳膏劑、軟膏劑、液體、肥皂、凝膠、化妝涂布器和/或固體、預(yù)定與皮膚接觸或接近的織造或非織造材料。本發(fā)明也涉及在受試者中治療和/或預(yù)防慢性生物膜相關(guān)疾病的方法。該方法包 括在對治療和/或預(yù)防慢性生物膜相關(guān)疾病有效的條件下，將本發(fā)明的分散誘導(dǎo)劑給予受 試者。治療和/或預(yù)防的慢性生物膜相關(guān)疾病包括但不限于中耳感染、骨髓炎、前列腺炎、 結(jié)腸炎、陰道炎、尿道炎、動(dòng)脈斑塊、滑膜感染、沿組織筋膜的感染、呼吸道感染(例如與囊 性纖維化患者的肺感染相關(guān)的感染、肺炎、胸膜炎、心包感染)、泌尿生殖道感染和胃或十二 指腸潰瘍感染。對于幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori)引起的胃或十二指腸潰瘍，分 散誘導(dǎo)劑將需要在低于5. 5的pH下起作用。分散誘導(dǎo)劑可與抗微生物劑例如生物殺滅劑、 表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑或毒力因子抑制劑聯(lián)合給予。在胃治療的情況 下，也可使用降低酸的療法，例如抗酸劑、質(zhì)子泵抑制劑、抗組胺藥等。本申請的另一個(gè)方面涉及一種溶液，該溶液包含分散誘導(dǎo)劑，該分散誘導(dǎo)劑包含
H3C-(CH2)n-CHm其中______是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7，且R
是羧酸，其中所述誘導(dǎo)劑以小于0. 5%重量的濃度存在，且其中所述溶液的pH大于5。本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種組合物，該組合物包含選自以下組分中一種或多種 的組分生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、 聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物。此外，該組合物包括分散誘導(dǎo)劑，該分散誘導(dǎo)劑包 含H3C-(CH2)n-CHm= =CHmR，其中^^是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7， 且R是羧酸。將誘導(dǎo)劑配制成非鹽形式。本發(fā)明也涉及一種溶液，該溶液包括2-癸烯酸的順式異構(gòu)體，其中該溶液選自皮 膚軟膏劑、牙膏和漱口劑，且其中該溶液基本上不含2-癸烯酸的反式異構(gòu)體。如本文所解 釋的，假如反式異構(gòu)體濃度的降低(順式異構(gòu)體沒有變化)不增加生物活性，則該溶液基本 上不含反式異構(gòu)體。更優(yōu)選順式與反式的摩爾比至少為2。本申請的另一種形式涉及一種溶液，該溶液包含2-癸烯酸的順式異構(gòu)體，其中該溶液選自皮膚軟膏劑、牙膏和漱口劑，且其中所述溶液不含反式異構(gòu)體。本申請的另一種形式是一種方法，該方法包括提供接觸透鏡和包含濃度小于 0.5%重量的分散誘導(dǎo)劑的溶液，所述誘導(dǎo)劑包含H3C-(CH2)n-CHm=^=CHmR,其中
------是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰
胺是羧酸的電子等排體或生物等排體。然后用所述溶液處理接觸透鏡。本發(fā)明的又一種形式是一種方法，該方法包括提供有皮膚病的受試者和pH 大于5的溶液，其中該溶液包含濃度小于0. 5%重量的分散誘導(dǎo)劑，所述誘導(dǎo)劑包含
H3C-(CH2)n-CHm^^CHmR，其中______是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7，且R
是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的電子等排體或生物等排體。然后用該溶液治 療皮膚病。本發(fā)明也涉及包含一種或多種分散誘導(dǎo)劑和一種或多種添加劑組分的組合物。這 些添加劑組分選自生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑 制劑、凝膠、聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物。將所述組合物配制成使其當(dāng)與微生物產(chǎn) 生的生物膜接觸時(shí)，其中該生物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物，所述分散誘導(dǎo)劑選擇性地 作用于微生物并具有合適的生物反應(yīng)，而不需要直接作用來將基質(zhì)破壞。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及治療或預(yù)防受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥的方法，該方法包括提供受試者，該受試者具有或易感生物膜介導(dǎo)的病癥，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此該生物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物。在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而 選擇性地作用于所述微生物并具有合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予受試者， 因此治療或預(yù)防了受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥。本申請的又一個(gè)實(shí)施方案涉及處理或抑制表面上生物膜形成的方法。這包括提供 具有或易感生物膜形成的表面，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此該生物膜在表面上包含基質(zhì) 和微生物。在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述微生物 并具有合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予表面，因此處理或抑制了表面上生物 膜的形成。
實(shí)施例提供以下實(shí)施例，以舉例說明本發(fā)明的實(shí)施方案，但決無意限制其范圍。實(shí)施例 1-菌株和培養(yǎng)基用于該研究的微生物包括得自B. H. Holloway的銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PAOl、大腸桿菌(Escherichia coli) (ATCC 10798)、奇異變形桿菌 (Proteus mirabilis)(ATCC 25933)、肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae) (ATCC 10273)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) (ATCC 12602)、化膿性鏈球 菌(Streptococcuspyogenes) (ATCC 19615)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtil is) (ATCC 6633)和白色念珠菌(Candida albicans) (ATCC 20260)和經(jīng)空氣傳播污染在R2A板上收集 的混合的未定義培養(yǎng)物。除非另外指定，否則所有的實(shí)驗(yàn)在改良的EPRI培養(yǎng)基中進(jìn)行，該 EPRI 培養(yǎng)基包含 0. 005%硝酸銨、0. 00019% ΚΗ2Ρ04、0· 00063% K2HPO4(ρΗ 7. 0)和 0. 001% Hutner 鹽(Cohen-Bazire 等，J. Cell. Comp. Physiol. 49 :35 (1957)，該文獻(xiàn)通過引用而整體 結(jié)合到本文中)，其補(bǔ)充0.2%葡萄糖。白色念珠菌(C. albicans)生長在補(bǔ)充0.2%葡萄 糖和0. 蛋白胨的改良的EPRI培養(yǎng)基中。肺炎克雷伯氏菌(K. pneumoniae)、奇異變形桿 菌(P. mirabilis)、金黃色葡萄球菌(S. aureus)和枯草芽孢桿菌(B. subtilis)生長在補(bǔ)充 0. 蛋白胨的改良的EPRI培養(yǎng)基中?；撔枣溓蚓?S. pyogenes)生長在10%腦心浸液 肉湯中。實(shí)施例2-銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)用過培養(yǎng)基的制備為了制備無細(xì)胞的用過培養(yǎng)基，將于30°C下在改良的EPRI培養(yǎng)基中生長的銅綠 假單胞菌(P. aeruginosa) PAOl的6mL過夜培養(yǎng)物，接種至4升的改良EPRI培養(yǎng)基中，并在 連續(xù)攪拌下，室溫溫育10天。通過在4°C下，在13，OOOXg下離心15分鐘(Sorvall RC 5B PlusCentrifuge, GSA Rotor ；Thermo Electron Co.，Ashville, NC)，使細(xì)菌細(xì)胞沉淀。將 上清液取出，并通過0. 45 μ m微孔型HA過濾器(Millipore. Co. ,Billerica,MA)，接著通過 0. 2μπι, Acrodisc 32mm注射器過濾器(PALLCo.，East Hills, NY)在真空下過濾。用過培 養(yǎng)基貯藏在4°C下。實(shí)施例3-CSM的制備通過將SOmL氯仿添加至分液漏斗中的250mL過濾的用過培養(yǎng)基中，來提取用過培 養(yǎng)基的有機(jī)組分。在Ihr的分離時(shí)間之后，將氯仿部分取出。使用Rotavapor R-3000旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)器(BUchi Laboratories,Flawil, Switzerland)在40°C下蒸發(fā)氯仿，并將剩余的有機(jī) 物質(zhì)再懸浮于6mL過濾的納米純水中，并使用Speed-Vac蒸發(fā)器系統(tǒng)(Savantlnstruments， Inc. ,Hicksville,NY)蒸發(fā)至干，或凍干。然后將這些樣品再懸浮于培養(yǎng)基或純化水中。最終產(chǎn)物稱為氯仿提取的用過培養(yǎng)基(CSM)。除非另外指明，CSM均以比在用過培養(yǎng)基中發(fā)現(xiàn) 的高125倍的最終氯仿提取的有機(jī)碳濃度，用于實(shí)驗(yàn)中。實(shí)施例4-CSM的HPLC分級分離使用C18Microsorb-mv 反相柱(Varian Inc.)，尺寸為 250X4.6mm，通過高效液相 色譜(HPLC) (Varian Prostar model 320，Varian Inc.，Palo Alto, CA)，將 CSM 分離。柱 裝載100 μ L的CSM，并用乙腈/水梯度(2-75% )，以ImLXmirT1的流速洗脫29分鐘。從2 分鐘開始，每分鐘收集樣品。合并HPLC流份，并在Speed Vac濃縮器(Savantlnstruments， Inc. ,Hicksville,NY)中濃縮，然后再懸浮于0. 5mL改良的EPRI培養(yǎng)基或純化水中。發(fā)現(xiàn) 用70%乙腈/30%水，將活性HPLC流份從柱中洗脫出來。通過微量滴定板分散生物測定法， 測定每次HPLC分離的活性流份。實(shí)施例5-微量滴定板分散生物測定微量滴定板分散生物測定用于測試各種制劑的外源性誘導(dǎo)生物膜分散的能力。使 用半分批培養(yǎng)法，使生物膜生長在微量滴定板孔的內(nèi)表面上，其中將各孔內(nèi)的培養(yǎng)基周期 性地更換，以減少天然分散誘導(dǎo)因素的積聚。將以該方式生長的生物膜用分散誘導(dǎo)劑或無 菌培養(yǎng)基處理，以將細(xì)胞釋放至批量液體中，并通過測量光密度來評估分散的細(xì)胞數(shù)。簡而 言之，將無菌聚苯乙烯96孔板用丙酮蝕刻10秒，以形成用于微生物細(xì)胞附著的粗糙表面。 在干燥24小時(shí)之后，板用150 μ L/孔的過夜培養(yǎng)物接種，該過夜培養(yǎng)物含有試驗(yàn)生物體，先 用生長培養(yǎng)基稀釋1 20，然后在200rpm下，在30°C下振搖溫育。將孔中的培養(yǎng)基每24小 時(shí)更換，持續(xù)5天，并在第6天和第7天每12小時(shí)更換。然后在7小時(shí)后更換培養(yǎng)基。通過 以下方法來測試分散誘導(dǎo)添加150 μ L含分散誘導(dǎo)劑的生長培養(yǎng)基，在30°C下持續(xù)lhr，或 添加無菌培養(yǎng)基作為對照。然后，通過移液管將含分散細(xì)胞的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移至未蝕刻的微量 滴定板中，并測定光密度(OD57tl) (ELx808吸收度微量板閱讀器；BioTek Instruments, Inc.， Winooski, VT)。處理組由各種濃度的用過培養(yǎng)基、CSM、順_2_癸烯酸、反-癸烯酸、癸酸和 DSF組成。乙醇(10%)用作脂肪酸誘導(dǎo)劑樣品的載體，并確定它對分散沒有影響。使用該 方法的結(jié)果在不同處理組的比較中很有意義，并確定分散活性是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。注 意微量滴定板分散生物測定不適合于確定誘導(dǎo)分散響應(yīng)的絕對量，因?yàn)樵诎敕峙到y(tǒng)中， 對照和試驗(yàn)樣品對自然分散敏感，測量對該自然分散的外源性誘導(dǎo)活性。所有的效力研究 均使用生物膜管狀反應(yīng)器或流動(dòng)池連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)來進(jìn)行，且均基于總細(xì)胞計(jì)數(shù)和活細(xì)胞計(jì) 數(shù)。實(shí)施例6-生物膜管狀反應(yīng)器中的分散生物測定使銅綠假單胞菌(P. aeruginosa) PAOl生物膜培養(yǎng)物生長在如前面Sauer等所述 的管狀反應(yīng)器中(K. Sauer等，J. Bacteriol. 184 :1140 (2002)，該文獻(xiàn)通過引用而整體結(jié) 合到本文中)。使用8根聚硅氧烷反應(yīng)器管(81. 5cm長X 14mm ID)，該反應(yīng)器管經(jīng)另外的 聚硅氧烷管連接至8輥頭蠕動(dòng)泵和培養(yǎng)基貯器，來裝配連續(xù)的單程管狀反應(yīng)器系統(tǒng)。培 養(yǎng)基通過管泵送至關(guān)閉的流出培養(yǎng)基貯器。在接種前，通過高壓滅菌使裝配的系統(tǒng)滅菌。 通過注射器注射，穿過從各反應(yīng)器管開始上游Icm的隔膜，使聚硅氧烷管接種銅綠假單胞 菌(P. aeruginosa)的2mL過夜培養(yǎng)物(含約IXlO8CFU mL—1)。允許細(xì)菌細(xì)胞附著(靜 止溫育)至管，持續(xù)1小時(shí)，然后，以10. 8mL hr—1的洗脫速率開始流動(dòng)。在銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa)PAOl生物膜培養(yǎng)96小時(shí)之后，進(jìn)行處理。該處理在連續(xù)和靜止的條件下進(jìn) 行。在連續(xù)處理下(圖17A)，流入的培養(yǎng)基從實(shí)驗(yàn)系(test line)中的新鮮培養(yǎng)基變 成用過培養(yǎng)基，該用過培養(yǎng)基用2%葡萄糖改良，調(diào)節(jié)至中性并在添加前充氣過夜。對照系(controlline)轉(zhuǎn)換成新的系，該新的系含新鮮的改良EPRI培養(yǎng)基。從時(shí)間=Omin開始， 在1分鐘的時(shí)間間隔，收集樣品，并測定光密度。在時(shí)間=30min時(shí)添加用過培養(yǎng)基。將樣 品收集在冰上的試管中，接著用Tissue Tearor 985370型(Biospec Products, Inc.)在 5000rpm下勻化30秒，以保證細(xì)胞的分離。通過用Ultrospec 3000分光光度計(jì)(Amersham Pharmacia Biotech, Inc.)，在600nm下測定光密度，來測定細(xì)胞密度。在靜止處理的條件下，通過注射器注射，穿過從管狀反應(yīng)器開始上游2cm的接種 口，將分散誘導(dǎo)劑加入，反應(yīng)器體積用含誘導(dǎo)劑的培養(yǎng)基置換。直接添加用過培養(yǎng)基。在 改良的EPRI中制備CSM或合成的分散誘導(dǎo)劑(例如順-2-癸烯酸)并加入。在非流動(dòng) 條件下暴露1小時(shí)之后，將各聚硅氧烷管狀反應(yīng)器的81. 5cm長度切掉，液體部分(包含 釋放的生物膜細(xì)胞)收集在冰上試管內(nèi)，并通過用金屬棒在實(shí)驗(yàn)室臺上使管滾動(dòng)以擠出 保留在管腔內(nèi)的細(xì)胞，來收集生物膜部分(K. Sauer等，J. Bacteriol. 184 =1140(2002), 該文獻(xiàn)通過引用而整體結(jié)合到本文中)。將樣品收集在冰上，并如上所述進(jìn)行勻化。細(xì) 胞數(shù)通過以下方法來測定通過在標(biāo)準(zhǔn)板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基(Difco，Detroit, MI)上的平 板涂布培養(yǎng)法；或通過在OD6tltl的光密度，該方法通過校準(zhǔn)至通過總細(xì)胞計(jì)數(shù)用顯微鏡測 定的細(xì)胞數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，來調(diào)節(jié)細(xì)胞數(shù)。分散效力使用光密度或生存力測量值來計(jì)算
<formula>formula see original document page 26</formula>裝配連續(xù)培養(yǎng)單程流動(dòng)池，以觀察附著至玻璃基底膜的生物膜的生長和發(fā)育。流 動(dòng)池由鋁構(gòu)成，包含用玻璃蓋玻片蓋住的室1. OmmXl. 4cmX4. Ocm0使用Masterflex 8輥 頭蠕動(dòng)泵，以0. 13mL/分鐘的流速，使無菌改良的EPRI培養(yǎng)基從10升的容器，通過聚硅氧 烷管泵送到流動(dòng)池。流過室的是雷諾數(shù)為0.17的層流，流體停留時(shí)間是4. 3分鐘。離開 流動(dòng)池的培養(yǎng)基經(jīng)聚硅氧烷管排放至流出物貯器。整個(gè)系統(tǒng)對外部環(huán)境關(guān)閉，但通過安裝 至各容器的0. 2 μ m孔徑可透氣的過濾器來保持與大氣壓平衡。在流動(dòng)條件下，穿過從流 動(dòng)池開始上游4厘米的隔膜，以3. OmL塊劑量，接種對數(shù)期銅綠假單胞菌(P. aeruginosa) (約IO8CFU mL—1)。使用Olympus BX60顯微鏡和放大100倍的A100PL物鏡或放大50倍的 ULffDMSPlan長焦點(diǎn)距離的Olymus物鏡，通過透射光或表面UV光照，觀察附著于玻璃蓋玻 片內(nèi)表面的細(xì)胞。使用Magnafire冷卻型3芯片電荷耦合器件(CXD)照相機(jī)(Optronics Inc. ,Galena,CA)捕獲所有的圖像，并存儲(chǔ)為各數(shù)字化文件，用于以后檢索和分析在流動(dòng)池 中生長最長達(dá)12天的銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)。申請人以前的工作已經(jīng)顯示在連續(xù) 培養(yǎng)7-9天之后銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)發(fā)育為穩(wěn)定狀態(tài)的生物膜。穩(wěn)定狀態(tài)定義 為因分離的生物膜細(xì)胞引起的流出物細(xì)胞計(jì)數(shù)(CFU)無變化；在穩(wěn)定狀態(tài)中，生物膜的生 長與細(xì)胞通過分散或分離的損失達(dá)到平衡。在各實(shí)驗(yàn)過程中檢查各細(xì)胞簇，并指定網(wǎng)格坐 標(biāo)，在試驗(yàn)過程中周期性地再檢查。通過定位最接近隨機(jī)選擇的顯微鏡載物臺坐標(biāo)的簇，對 隨機(jī)的細(xì)胞簇進(jìn)行尺寸測量。通過從簇的基底膜到頂點(diǎn)聚焦來測量各細(xì)胞簇，以確定其高 度，使用載物臺測微器在細(xì)胞簇的基部測量其寬度。細(xì)胞簇定義為包埋在附著于基底膜的 表多糖基質(zhì)中并缺乏運(yùn)動(dòng)性的細(xì)胞；通過觀察在細(xì)胞簇內(nèi)部的空間內(nèi)自由游動(dòng)的細(xì)菌，來 測定細(xì)胞簇內(nèi)的空隙面積。實(shí)施例8-生物膜發(fā)育的抑制流動(dòng)池用于在(上述的)玻璃基底膜的表面上培養(yǎng)細(xì)菌。使銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa)的生物膜在改良的EPRI培養(yǎng)基中，在CSM(稀釋1 125，以匹配在用過培養(yǎng)基中發(fā)現(xiàn)的氯仿提取的有機(jī)物質(zhì)的濃度)的存在和不存在下，在99個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，在室溫下生長。在實(shí)驗(yàn)過程中，通過在各時(shí)間點(diǎn)使用50倍ULWD MSPlan物鏡計(jì)數(shù)20個(gè)顯 微鏡視野，來測定細(xì)菌在表面上的總細(xì)胞覆蓋率和生物膜的平均厚度。使用圖像分析軟件 ImagePro Plus，在72小時(shí)和99小時(shí)測定細(xì)胞總面積/cm2。通過測量生長72小時(shí)和99小 時(shí)的20個(gè)隨機(jī)細(xì)胞簇的平均最大高度，來測定厚度。使對照樣品在沒有添加CSM的改良 EPRI培養(yǎng)基的存在下生長并測試。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示，與在單獨(dú)的ERPI培養(yǎng)基中生長的 生物膜相比，當(dāng)生物膜在CSM的存在下生長時(shí)，生長生物膜的表面區(qū)域覆蓋率顯著減少。與 沒有用CSM處理的樣品相比，CSM的添加也引起在生長99小時(shí)之后生物膜細(xì)胞簇的平均厚 度顯著降低(圖18)。實(shí)施例9-銅綠假單胞菌(P. aeruginosa) CSM和順_2_癸烯酸的光譜 分析將在純化水中制備的所有CSM樣品均凍干，并再懸浮于用于各光譜分析的合適載 體中。在所有試驗(yàn)中的CSM對照均由CSMHPLC產(chǎn)物和不含CSM的載體溶液組成，如微量滴 定板分散生物測定所測定的，該CSM HPLC產(chǎn)物不誘導(dǎo)分散。實(shí)施例10-質(zhì)譜分析使樣品再懸浮于載體溶液(50%水、50%甲醇和0.01%甲酸)中。使用高效、混合 四極飛行時(shí)間質(zhì)譜儀-QSTAR XL 混合 LC/MS/MS 系統(tǒng)(Applied Biosystems, Foster City，CA，USA)-以陽離子模式，在室溫下，配有API 150EX 、API 3000 和QSTAR 系統(tǒng) (AppliedBiosystems)的IonSpray源，來進(jìn)行質(zhì)譜分析。使用Analyst QS 1. 1版分析數(shù) 據(jù)。實(shí)施例11-核磁共振(NMR)使CSM和順-2-癸烯酸樣品再懸浮于ImL的氘代乙腈中，并插入薄壁的NMR樣品 管(VWR)內(nèi)。用 300MHz 質(zhì)子 NMR-Bruker AC300 (Bruker Daltonics Inc.，Vilarica, MA, USA)進(jìn)行分析。使圖譜累積24小時(shí)。實(shí)施例12-氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)將CSM和濃度為0. OlmgXHir1-IOmgXmL-1的順_2_癸烯酸樣品再懸浮于2mL的乙 腈中。進(jìn)行3步連續(xù)己烷萃取以除去可溶性有機(jī)樣品物質(zhì)。將己烷在水浴(55-70°C)中 蒸發(fā)至干。接著將PuridineOSOyL)添加至可溶性樣品，以便注射至GC中。用Shimadzu QP5050AGC-MS 系統(tǒng)，使用氦作為載體和 Restek(Columbia，MD)XTI-5GC 柱(30m，0. 25mm 內(nèi) 徑，0. 25 μ m膜厚)，ImLXmirT1流速，獲得圖譜。所有分析均結(jié)合不分流注射和電子碰撞電 離。GC和MS之間的界面溫度維持在310°C。使用程序Lab Solutions, GCMS解決方案1. 2 版來分析數(shù)據(jù)。實(shí)施例13-紅外光譜(IR)在凍干前和后稱重CSM樣品和順-2-癸烯酸樣品，以確定添加到各樣品中的KBr 的量。KBr以樣品質(zhì)量的10倍添加，并使用研缽和研杵混合。使用Carver 4350人工壓丸 機(jī)(Carver Inc.，Wabash，IN,USA)將得到的粉末形成小丸。施加10噸的壓力，持續(xù)lOmin。 按IcnT1的分辨率，在350001^-40001^范圍內(nèi)，在室溫下，使用Bruker Equinox55FT_IR分 光計(jì)，獲得IR圖譜。最終的圖譜表示128次掃描的平均值。各樣品均一式三份測量。實(shí)施 例14-生物膜細(xì)菌對抗生素抗藥圖IA圖示說明生物膜細(xì)菌如何對添加的抗生素抗藥，與生物殺滅劑和其它抗微 生物處理顯示的抗性相似。圖IB闡述了如果除抗生素以外還添加分散誘導(dǎo)劑，那么被分散 的細(xì)菌就會(huì)失去它們的抗性且變得對抗生素敏感。實(shí)施例15-誘導(dǎo)分散的化合物的影響圖2顯示實(shí)際生物膜樣品，該樣品用本發(fā)明的誘導(dǎo)分散的化合物處理，得自銅綠 假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的培養(yǎng)物。在該實(shí)驗(yàn)中，在用添加的CSM試驗(yàn)前，使用單程流動(dòng)池培養(yǎng)銅綠假單胞菌(P. aeruginosa) 6天。流動(dòng)池由陽極化處理的鋁構(gòu)成，包含用玻璃蓋玻片蓋住的室 1. OmmXl. 4cmX 4. 0cm。使用 Masterflex 8 輥頭螺動(dòng)泵，以 0. nmlmirT1 的流速，使無菌EPRI 培養(yǎng)基從2升的容器通過聚硅氧烷管泵送到流動(dòng)池。流過室的是雷諾數(shù)為0. 17的層流，流 體停留時(shí)間是4. 3min。離開流動(dòng)池的培養(yǎng)基經(jīng)聚硅氧烷管排放至流出物貯器。整個(gè)系統(tǒng)對 外部環(huán)境關(guān)閉，但通過固定至各容器的0. 2μπι孔徑可透氣的過濾器來保持與大氣壓平衡。 在流動(dòng)條件下，穿過從流動(dòng)池開始上游的4厘米隔膜，以3. OmL塊劑量，接種對數(shù)期銅綠假 單胞菌(P. aeruginosa)(約 108CFU/ml)。使用 Olympus BX60 顯微鏡和放大 50 倍的 ULffD MSPlan長焦點(diǎn)距離Olympus物鏡，通過透射光觀察附著至玻璃蓋玻片內(nèi)表面的細(xì)胞。使用 Magnafire冷卻型3芯片電荷耦合器件(CCD)照相機(jī)(Optronicslnc. ,Galena,Calif.)捕 獲所有的圖像，并存儲(chǔ)為各數(shù)字化文件，用于以后檢索和分析。在成熟的生物膜在流動(dòng)池內(nèi) 發(fā)育之后，停止培養(yǎng)基流動(dòng)，并將3mL的過濾CSM/無菌EPRI培養(yǎng)基添加至流動(dòng)池。在用 CSM處理前和期間取得在流動(dòng)池內(nèi)單個(gè)位置的透射光圖像。圖2顯示在添加CSM前l(fā)min， 在添加CSM之后5min，和在添加CSM之后30min，從該實(shí)驗(yàn)取得的圖像。對照樣品也以與試 驗(yàn)樣品同樣的方式操作，不同之處在于6mL添加的EPRI培養(yǎng)基中不包括CSM。對照樣品的 結(jié)果顯示生物膜細(xì)胞數(shù)量或生物膜結(jié)構(gòu)沒有變化，并且沒有明顯的分散。實(shí)施例16-生物 膜細(xì)菌經(jīng)過表型轉(zhuǎn)換在正常的生物膜發(fā)育過程中，生物膜細(xì)菌在成熟II期末經(jīng)歷表 型的轉(zhuǎn)變(圖3)， 其中它們在生理上從主要生物膜的形式變成主要浮游生物的形式。在分散相期間生物膜的 顯微鏡觀察證明，細(xì)胞簇內(nèi)的細(xì)菌變得能動(dòng)(成熟期銅綠假單胞菌(p. aeruginosa)是不動(dòng) 的)，而簇邊緣周圍的細(xì)菌保持固定。細(xì)菌可以在其中游動(dòng)/顫動(dòng)的細(xì)胞簇區(qū)域從(通常) 中央位置容積生長，且最后在簇壁中造成裂口。細(xì)菌能夠游過該裂口并進(jìn)入大量液相，在細(xì) 胞簇內(nèi)留下空隙。對分散響應(yīng)的繼續(xù)研究顯示，細(xì)胞簇通過生長和分散的偶發(fā)事件而轉(zhuǎn)變；相同的 細(xì)胞簇常常經(jīng)受許多這樣的循環(huán)。多個(gè)分散和再生長事件一般導(dǎo)致細(xì)胞簇以類似于生長輪 的模式發(fā)育，該生長輪可以顯示分散已經(jīng)發(fā)生的次數(shù)。通常，細(xì)胞簇將在分散事件期間完全 地從基底膜分離(Stoodley等，"細(xì)胞簇從成熟混合種類的生物膜的生長和分離"Appl. Environ. Microbiol. 67 :5608_5613 (2001)，該文獻(xiàn)通過引用而整體結(jié)合到本文中)。該結(jié) 果認(rèn)為是由于在細(xì)胞簇的基部，附著結(jié)構(gòu)的減弱所致，該細(xì)胞簇允許流體完全分離簇。實(shí)施 例17-在培養(yǎng)基停滯之后的細(xì)胞分離圖4描述了相襯顯微照片的時(shí)間序列，顯示在培養(yǎng)基停滯72小時(shí)之后細(xì)胞的分 離。按照在上面的實(shí)施例3中所述的方法，用銅綠假單胞菌(P. aeruginosa) PAOl接種到流 動(dòng)池，且培養(yǎng)3天。選擇這些生物膜培養(yǎng)3天是基于以下觀察在連續(xù)的流動(dòng)下，在溫育了 9 天之后，觀察到銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)生物膜內(nèi)的細(xì)胞簇經(jīng)歷了自發(fā)的分散事件。 在連續(xù)的流動(dòng)下生長72天之后，停止培養(yǎng)基流動(dòng)且在96小時(shí)內(nèi)每2小時(shí)記錄細(xì)胞簇的圖 像。在培養(yǎng)基停滯72小時(shí)之后，觀察到流動(dòng)池內(nèi)的細(xì)胞簇解聚，并且細(xì)胞作為懸浮細(xì)菌進(jìn) 入批量液體培養(yǎng)基中(圖4)。這些實(shí)驗(yàn)表明，停止流動(dòng)誘導(dǎo)生物膜的分散響應(yīng)。在這些實(shí) 驗(yàn)中，分散不是簡單地發(fā)生在細(xì)胞簇內(nèi)，而是遍及生物膜中的所有簇。如圖4所示，觀察到 只有直接附著于基底膜的那些細(xì)胞才沒有游入批量液體內(nèi)。實(shí)施例18-氯仿提取方法的開發(fā)
試驗(yàn)了各種生長和提取方法，以開發(fā)提取具有分散誘導(dǎo)活性的用過培養(yǎng)基活性部 分的可靠方法。選擇氯仿作為選擇的提取溶劑，是由于它與HPLC分級分離程序的相容性， 因?yàn)樗鼘?dǎo)致窄范圍的可提取有機(jī)化合物(通過質(zhì)譜法測定)和因?yàn)樗軌蚧謴?fù)生物活性量 的分散誘導(dǎo)劑。目前用于氯仿提取用過培養(yǎng)基的方法如下銅綠假單胞菌(P. aeruginosa) PA01的細(xì)菌培養(yǎng)物在4升的EPRI培養(yǎng)基(包含乳酸鈉0. 05g/l、琥珀酸鈉0. 05g/l、硝酸 銨 50. 381g/l、KH2P04 0. 19g/l、K2HP04 0 . 63g/l、Hutner 金屬鹽溶液 lml 和葡萄糖 2. Og/1) 中，在分批培養(yǎng)容器中，在室溫下連續(xù)攪拌下生長6天。在生長后，通過在10，000 X g下離心 20分鐘，從培養(yǎng)基中除去細(xì)菌，然后通過0. 22 ym孔徑的過濾器將用過培養(yǎng)基過濾。分批使 250ml的過濾的用過培養(yǎng)基與80ml的氯仿在分液漏斗中混合。在分離10分鐘之后除去氯 仿部分。然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 R_3000(Biichi Laboratories, Flawil, Switzerland)使氯仿 樣品在70°C下蒸發(fā)至干，并再懸浮于6mL的過濾的納米純水或EPRI培養(yǎng)基中。得自氯仿提 取操作的最終產(chǎn)物在此處稱為濃縮的用過培養(yǎng)基或CSM。圖15顯示比較CSM與用過培養(yǎng)基 對生長在生物膜管狀反應(yīng)器中的連續(xù)培養(yǎng)生物膜的影響的結(jié)果。如先前所述，由在22°C下， 在補(bǔ)充2. 0克/升葡萄糖的EPRI培養(yǎng)基中生長9天的銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)PA01 的培養(yǎng)物來制備CSM和用過培養(yǎng)基。在由32cm 二氧化硅Masterflex 14號管組成的生物 膜管狀反應(yīng)器中，在22°C下，將銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)PA01的生物膜培養(yǎng)6天。在 第6天末，將6mL的各自補(bǔ)充2. 0克/升葡萄糖的CSM、用過培養(yǎng)基或無菌的EPRI培養(yǎng)基添 加至管中。在20分鐘時(shí)間內(nèi)，將各處理的管流出物收集并合并。測定合并的樣品在570nm 的光密度，以測定從各處理分散的相對細(xì)胞數(shù)。各實(shí)驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行5次。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證 明，與用過培養(yǎng)基相比，氯仿提取的用過培養(yǎng)基、CSM在分散銅綠假單胞菌(P. aeruginosa) 的生物膜中顯示了更大的活性。申請人:觀察到，在培養(yǎng)基流動(dòng)已經(jīng)停止幾個(gè)小時(shí)之后，銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa)PA01將從連續(xù)培養(yǎng)生物膜中分散，該生物膜生長在流動(dòng)池反應(yīng)器內(nèi)玻璃基 底膜上。該觀察導(dǎo)致以下假設(shè)生物膜的分散可因用作生物膜解聚誘導(dǎo)劑的細(xì)胞外信使的 積聚引起。以下的觀察支持該假設(shè)銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)的生物膜在分批培養(yǎng) 瓶中將不形成，但將在恒化器的壁上形成，這表明分散信號的積累可防止生物膜的發(fā)育。此 外，當(dāng)銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)的微集落按連續(xù)培養(yǎng)生長時(shí)，當(dāng)它們達(dá)到40微米的最 小直徑和10微米的厚度時(shí)，將在它們的中央形成空洞(圖6)。然而，在其中形成這些空隙 的微集落尺寸取決于液體的流速。當(dāng)生物膜反應(yīng)器中的流動(dòng)增快時(shí)，出現(xiàn)微集落空隙形成 的直徑和厚度也增大，這表明了分散誘導(dǎo)與傳輸之間的關(guān)系。這些觀察結(jié)果暗示，由銅綠假 單胞菌(P. aeruginosa)產(chǎn)生的細(xì)胞外物質(zhì)對誘導(dǎo)生物膜分散起作用。如果銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)產(chǎn)生胞外誘導(dǎo)分散的化合物，則申請人推測 將無細(xì)胞的用過培養(yǎng)基添加至成熟的銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)生物膜應(yīng)該引起細(xì)胞 釋放到大量的液體培養(yǎng)基中。當(dāng)在反應(yīng)器流出物中回收的細(xì)胞數(shù)量增加時(shí)，應(yīng)該可檢測到 這些細(xì)菌。圖7A描述了代表性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中生物膜在連續(xù)的流動(dòng)下，用無細(xì)胞用過培 養(yǎng)基處理70分鐘，銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)已經(jīng)在該無細(xì)胞用過培養(yǎng)基中懸浮生長 24小時(shí)；添加新鮮培養(yǎng)基以控制生物膜。在添加前，將用過培養(yǎng)基充氣，補(bǔ)充葡萄糖并調(diào)節(jié) 其PH至中性，以保證饑餓、氧氣耗盡或pH的變化不對細(xì)菌的釋放起作用。在添加用過培養(yǎng)基的20分鐘內(nèi)，與對照系相比，在流出的細(xì)胞數(shù)量中可檢測到大的尖峰，表明生物膜細(xì)菌 釋放至用用過培養(yǎng)基處理的培養(yǎng)物的流出物內(nèi)。在對照樣品中也可檢測到釋放細(xì)胞的小的 尖峰，可能表示對物理或機(jī)械作用的反應(yīng)，該物理或機(jī)械作用與系轉(zhuǎn)換至新鮮培養(yǎng)基貯器 有關(guān)。為了純化用過培養(yǎng)基的活性分散誘導(dǎo)部分，使用氯仿提取銅綠假單胞菌 (P. aeruginosa)的無細(xì)胞穩(wěn)定期分批培養(yǎng)物，然后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)氯仿，并使有機(jī)部分再懸浮于 新鮮培養(yǎng)基或緩沖溶液中(導(dǎo)致氯仿可溶性有機(jī)部分增加125倍)。該制劑被稱為CSM。為 了測試CSM的分散誘導(dǎo)活性，使銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)生物膜在聚硅氧烷管內(nèi)按連 續(xù)培養(yǎng)生長，并使生物膜暴露至用CSM改良的培養(yǎng)基中，持續(xù)1小時(shí)。在用新鮮培養(yǎng)基處理 的對照系中，管狀反應(yīng)器的擠出的內(nèi)容物顯示大量完整的生物膜(圖7B)，而用CSM處理的 管的內(nèi)容物顯示生物膜已經(jīng)完全解聚(圖7C)。在聚硅氧烷管內(nèi)按連續(xù)培養(yǎng)生長的4天老 生物膜的研究顯示，通過釋放至流出物的集落形成單位測定，用含CSM的培養(yǎng)基處理1小時(shí) 有效釋放平均87.4% (士 1.4%)的生物膜細(xì)胞。顯示用過培養(yǎng)基的平均分散效力為32.4% (士5. 5% )。顯微鏡檢查法用于評估CSM對生物膜微集落的影響，該生物膜微集落在安裝至 顯微鏡的流動(dòng)池的玻璃基底膜上按連續(xù)培養(yǎng)生長6天(K. Sauer等，J. Bacteriol. 184 1140 (2002)，該文獻(xiàn)通過引用而整體結(jié)合到本文中)。在添加CSM前，觀察到發(fā)育良好的微 集落包含固定并顯示無活動(dòng)跡象的細(xì)胞(圖7D)。在與含CSM的培養(yǎng)基接觸7分鐘之后，微 集落內(nèi)的細(xì)胞開始顫動(dòng)并顯示積極的活動(dòng)(圖7E)。在30分鐘后，微集落已經(jīng)變得完全解 聚，觀察到細(xì)胞穿過培養(yǎng)基自由地游動(dòng)(圖7F)。當(dāng)與自然分散比較時(shí)，觀察到外源性誘導(dǎo) 的分散從微集落的外部朝內(nèi)部發(fā)展，而不是形成中央空隙，導(dǎo)致微集落的完全解聚。當(dāng)向流動(dòng)池連續(xù)添加時(shí)，CSM調(diào)節(jié)用過培養(yǎng)基的濃度，顯示在99小時(shí)的時(shí)間內(nèi)顯 著抑制生物膜的發(fā)育，證明生物膜的平均厚度和表面積覆蓋率均降低(圖8)。在從第1天 (生物膜微集落形成開始)到第6天的所有時(shí)間點(diǎn)，均可測量CSM對預(yù)先形成的生物膜的 外源性分散誘導(dǎo)，在這期間之后開始發(fā)生自然分散。當(dāng)冷凍下儲(chǔ)藏時(shí)，CSM的活性顯示持續(xù) 長達(dá)6個(gè)月，而無明顯的降低。通過乙酸乙酯提取用過培養(yǎng)基(以回收?；?高絲氨酸內(nèi) 酯)不會(huì)產(chǎn)生具有分散活性的制劑。由于已經(jīng)證明了對銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)形成的成熟和發(fā)育的生物 膜的分散誘導(dǎo)，因此在下面測試在大腸桿菌(E.coli)的生物膜培養(yǎng)物、與銅綠假單胞 菌(P. aeruginosa)混合的大腸桿菌(E.coli)生物膜培養(yǎng)物、源自空氣傳播污染物的未 定義的混合細(xì)菌生物膜和對肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)、奇異變形桿菌 (Proteusmirabi 1 is)、化胺性鏈球菌(Streptococcus pyogenes)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)禾口白色念珠菌(Candida albicans) 形成的生物膜中，CSM誘導(dǎo)分散的能力。與對照相比，CSM在所有測試的樣品中均顯示出刺 激顯著的分散。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖9中所示。在不同屬的細(xì)菌和在酵母中，銅綠假單胞 菌(P. aeruginosa)分散誘導(dǎo)劑激活分散的能力顯示，它具有跨門和跨界的活性。由于已經(jīng)確定了 CSM作為生物膜分散誘導(dǎo)劑的作用，因此鑒定了存在于CSM中的 一種或多種活性分子。這由測定CSM的多個(gè)部分的分散活性開始，所述部分使用C-18反相 高效液相色譜(HPLC)，通過乙腈和水的等度梯度分離。洗脫的HPLC流份(按1分鐘時(shí)間間
30隔收集)在Speedvac中干燥，以除去殘留的乙腈，再懸浮于純化水中，并通過微量滴定板分 散生物測定法來測試，以確定分散活性。圖IOA顯示CSM分級分離生物膜分散測定的結(jié)果。 結(jié)果顯示，由比例為70% /30%的乙腈/水，在22分鐘洗脫的CSM的HPLC流份顯示最高的 活性。活性HPLC CSM流份的質(zhì)譜顯示在171M/Z (mw = 170)的具有低離子化活性的一致 分子峰。該峰存在于所有顯示分散活性的樣品中，而在所有缺少分散活性的樣品中沒有。 該峰也顯示在用于制備CSM(包括新鮮培養(yǎng)基)的所有載液和溶劑中沒有。170mw峰的質(zhì) 譜-產(chǎn)物離子分析、溶解度分析、H1-和C13核磁共振(NMR)光譜和紅外(IR)光譜已經(jīng)證明， 170mw分子是雙鍵位于2位碳的單不飽和Cltl-脂肪酸；2-癸烯酸。為了證實(shí)22分鐘CSM HPLC流份的170_麗分子(M/Z = 171)與2_癸烯酸相同，使原始分子在質(zhì)譜中變成碎片，以產(chǎn)生產(chǎn)物離子峰。用四極ms/ms分析活性CSM流份和2-癸 烯酸的產(chǎn)物離子，以評估這兩個(gè)分子之間的裂解差異。圖12A顯示171M/Z CSM樣品與2-癸 烯酸具有同一性。當(dāng)用GC-MS分析時(shí)，未分離的CSM顯示單一主峰，保留時(shí)間為7. 6分鐘， 其與圖12B中2-癸烯酸的相同。紅外光譜證實(shí)2-癸烯酸的順式異構(gòu)體是從CSM分離的有 機(jī)化合物，見圖12C。在該鑒別之后，合成各種分子量的單不飽和脂肪酸分子，并測試這些分子的分散 活性。顯示破壞野油菜黃單胞菌(X. campestris)的細(xì)胞絮凝物的DSF顯示沒有促進(jìn)銅綠 假單胞菌(P. aeruginosa)的分散。具有最高活性的化合物是2_癸烯酸的兩種異構(gòu)體。通 過微量滴定板分散生物測定顯示反式異構(gòu)體(反-2-癸烯酸)僅在毫摩爾濃度才有活性， 通常沒有低的足以有資格作為細(xì)胞-細(xì)胞信號分子。圖IOB顯示增加濃度的順-2-癸烯酸 對生長在微量滴定板中的銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)生物膜培養(yǎng)物的分散活性。這些 結(jié)果證明，順式異構(gòu)體(順-2-癸烯酸)在1. 0納摩爾-10毫摩爾的濃度范圍內(nèi)有活性，在 1. 0納摩爾顯示比未濃縮的用過培養(yǎng)基更大的分散活性(即高于天然存在的誘導(dǎo)劑)。顯微 鏡檢查顯示順-2-癸烯酸作為分散誘導(dǎo)劑的活性與CSM活性相似，如圖13中所示，完全破 壞生物膜微集落。也測試順-2-癸烯酸對大腸桿菌(E.coli)、肺炎鏈球菌(S. pneumonia)、 奇異變形桿菌(P. mirabilis)、化膿性鏈球菌(S. pyogenes)、枯草芽孢桿菌(B. subtilis)、 金黃色葡萄球菌(S. aureus)和白色念珠菌(C. albicans)生物膜培養(yǎng)物的活性，得到與CSM 獲得的那些相似的結(jié)果(圖11)。該研究顯示，在分批和生物膜培養(yǎng)中由銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)產(chǎn)生小信 使脂肪酸分子順-2-癸烯酸。已經(jīng)證明該分子在銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)形成的生 物膜內(nèi)和在革蘭氏陰性和革蘭氏陽性菌的范圍內(nèi)以及在酵母內(nèi)誘導(dǎo)分散響應(yīng)。分散響應(yīng)是 在群體內(nèi)逃脫饑餓狀態(tài)的機(jī)制，允許固定細(xì)胞有機(jī)會(huì)遷移到更有利的環(huán)境，并使剩余的群 體稀疏，允許細(xì)胞獲得增加的營養(yǎng)物。當(dāng)生物膜微集落很小時(shí)，在細(xì)胞外基質(zhì)中積聚的誘導(dǎo) 劑通過擴(kuò)散和對流轉(zhuǎn)運(yùn)除去。該除去在分批系統(tǒng)中是不可能的。當(dāng)細(xì)胞簇達(dá)到其中誘導(dǎo)劑 不能從內(nèi)部充分洗出的尺寸時(shí)(擴(kuò)散的速率被產(chǎn)生的速率超過)，誘導(dǎo)劑能夠達(dá)到激活分 散響應(yīng)，從生物膜釋放細(xì)胞所需的濃度。細(xì)胞_細(xì)胞信號分子對生物膜分散起作用的發(fā)現(xiàn) 允許外源性誘導(dǎo)生物膜細(xì)菌轉(zhuǎn)變至懸浮狀態(tài)。在抗生物膜相關(guān)的感染和控制微生物生物結(jié) 垢中，該分散誘導(dǎo)劑的使用可能導(dǎo)致增強(qiáng)的處理選項(xiàng)。雖然本文已經(jīng)詳細(xì)地描繪和描述了優(yōu)選的實(shí)施方案，但是對相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，可以進(jìn)行各種修改、添加、替換等，而不背離本發(fā)明的精神將是顯而易見的，這些修 改、添加、替換等因此認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求中限定。
權(quán)利要求
一種組合物，所述組合物包含一種或多種分散誘導(dǎo)劑，所述分散誘導(dǎo)劑包含其中是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，n是2-15，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中所述酯或酰胺是所述羧酸的電子等排體或生物等排體，和一種或多種添加劑組分，所述添加劑組分選自生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物，將所述組合物配制成使其當(dāng)與由微生物產(chǎn)生的生物膜接觸時(shí)，其中該生物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物，所述分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述微生物并具有合適的生物反應(yīng)，以將所述生物膜破壞。F2008800246911C00011.tif,F2008800246911C00012.tif
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含 CH3- (CH2)n-CH = CHCOOH。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<formula>formula see original document page 2</formula>
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<formula>formula see original document page 2</formula>
5.權(quán)利要求1的組合物，其中R選自<formula>formula see original document page 3</formula>和<formula>formula see original document page 3</formula>
6.權(quán)利要求1的組合物，其中R是高絲氨酸內(nèi)酯或呋喃酮基團(tuán)。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑以1μ M-30mM的濃度存在于所述組合物中。
8.權(quán)利要求1的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑是順式異構(gòu)體。
9.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物的pH為1. 5-4. 5。
10.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物的pH為4. 5-8. O。
11.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物的PH為6.8-7. 4。
12.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物的pH為8.0-9. 8。
13.權(quán)利要求1的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑具有不多于15個(gè)碳原子。
14.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物是潔齒劑或漱口劑。
15.權(quán)利要求1的組合物，其中將所述組合物配制成使所述分散誘導(dǎo)劑是非殺菌的。
16.權(quán)利要求1的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑以小于0. 5%重量的濃度存在于所述組 合物中。
17.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物基本上不含乙醇。
18.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物基本上不含甲醛。
19.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物包含外科用膠。
20.一種表面，所述表面用權(quán)利要求1的組合物涂布。
21.權(quán)利要求20的表面，所述表面是牙線。
22.權(quán)利要求20的表面，所述表面是接觸透鏡。
23.權(quán)利要求20的表面，所述表面是骨植入物。
24.一種治療或預(yù)防受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥的方法，所述方法包括提供受試者，該受試者具有或易感由生物膜介導(dǎo)的病癥，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此 所述生物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物；和在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述微生物并具有 合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予所述受試者，所述分散誘導(dǎo)劑包含HsC-(CHa)n-CHm------CHmR,其中 ^是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是2-15，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺， 其中所述酯或酰胺是所述羧酸的電子等排體或生物等排體，因此治療或預(yù)防了受試者中由 生物膜介導(dǎo)的病癥。
25.權(quán)利要求24的方法，所述方法還包括將抗微生物處理與分散誘導(dǎo)劑的所述給予聯(lián)合給予受試者，所述抗微生物處理選自以 下處理中的一種或多種生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因 子抑制劑、超聲波處理、放射處理、熱處理和機(jī)械處理。
26.權(quán)利要求24的方法，其中治療燒傷的受試者。
27.權(quán)利要求24的方法，其中治療患有牙斑、齲齒、齒齦疾病和/或口腔感染的受試者。
28.權(quán)利要求27的方法，其中所述給予用潔齒劑、漱口劑、牙線、膠、條狀物或刷子進(jìn)行。
29.權(quán)利要求24的方法，其中治療在皮膚上有痤瘡或其它生物膜相關(guān)的皮膚感染的受試者。
30.權(quán)利要求24的方法，其中治療患有慢性生物膜相關(guān)疾病的受試者。
31.權(quán)利要求30的方法，其中所述慢性生物膜相關(guān)疾病選自中耳感染、骨髓炎、前列腺 炎、囊性纖維化、結(jié)腸炎、陰道炎、尿道炎和胃潰瘍或十二指腸潰瘍。
32.權(quán)利要求24的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑以0.01 μ M-30mM的濃度給予。
33.權(quán)利要求24的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑以pH為1.5-4. 9的組合物給予。
34.權(quán)利要求24的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑以pH為4.5-8. 0的組合物給予。
35.權(quán)利要求24的方法，其中所述組合物的pH為6.8-7. 4。
36.權(quán)利要求24的方法，其中所述組合物的pH為8.0-9. 8。
37.權(quán)利要求24的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑具有不多于15個(gè)碳原子。
38.權(quán)利要求24的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑是順式異構(gòu)體。
39.權(quán)利要求24的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑以組合物給予，該組合物配制成使所述 分散誘導(dǎo)劑為非殺菌的。
40.權(quán)利要求24的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑以小于0.5%重量的濃度給予。
41.一種處理或抑制表面上生物膜形成的方法，所述方法包括提供具有或易感生物膜形成的表面，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此該生物膜在表面上 包含基質(zhì)和微生物；和在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述微生物并具有 合適的生物效應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予所述表面，所述分散誘導(dǎo)劑包含H3C-(CH2)n-CHm=-CHmR,其中=是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是2-15，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其 中所述酯或酰胺是所述羧酸的電子等排體或生物等排體，因此處理或抑制了表面上生物膜的形成。
42.權(quán)利要求41的方法，其中所述表面是接觸透鏡。
43.權(quán)利要求41的方法，其中所述表面是選自以下的留置醫(yī)療裝置導(dǎo)管、呼吸器和通 風(fēng)器。
44.權(quán)利要求41的方法，其中所述表面是選自以下的植入醫(yī)療裝置支架、人工瓣膜、 關(guān)節(jié)、縫合線、U形釘、起搏器、骨植入物和釘。
45.權(quán)利要求41的方法，其中所述表面選自排泄裝置、桶狀物、廚房用具、工作臺面、淋 浴簾、薄漿、盥洗室、工業(yè)食品和飲料生產(chǎn)設(shè)施、地板和食品加工設(shè)備。
46.權(quán)利要求41的方法，其中所述表面是熱交換器表面或過濾器表面。
47.權(quán)利要求41的方法，其中所述表面是選自以下的海上構(gòu)筑物船、橋墩、石油平臺、 水?dāng)z取口、篩和觀察口。
48.權(quán)利要求41的方法，其中所述表面與水處理和/或分配系統(tǒng)相聯(lián)系。
49.權(quán)利要求47的方法，其中所述水處理和/或分配系統(tǒng)選自飲用水處理和/或分配 系統(tǒng)、池和礦泉水處理系統(tǒng)、制備操作中的水處理和/或分配系統(tǒng)和牙科水處理和/或分配 系統(tǒng)。
50.權(quán)利要求41的方法，其中所述表面與提取石油的石油鉆探、貯藏、分離、精制、分配 和/或多孔介質(zhì)的系統(tǒng)相聯(lián)系。
51.權(quán)利要求49的方法，其中所述石油鉆探、貯藏、分離和/或分配的系統(tǒng)選自石油分 離列車、石油容器、石油分配管道和石油鉆探設(shè)備。
52.權(quán)利要求41的方法，所述方法還包括將至少一種抗微生物處理與分散誘導(dǎo)劑的所述給予聯(lián)合給予所述表面，所述抗微生物 處理選自生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、超聲 波處理、放射處理、熱處理和機(jī)械處理。
53.權(quán)利要求52的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑和所述抗微生物處理同時(shí)給予。
54.權(quán)利要求52的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑和抗微生物處理分別給予。
55.權(quán)利要求52的方法，其中將所述分散誘導(dǎo)劑浸漬在所述表面中。
56.權(quán)利要求52的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑以涂布所述表面的共聚物或凝膠給予。
57.權(quán)利要求52的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑以0.01 μ M-30mM的濃度給予。
58.權(quán)利要求52的方法，其中所述組合物以pH為1.5-4. 9的組合物給予。
59.權(quán)利要求58的方法，其中所述組合物以pH為4.5-8. 0的組合物給予。
60.權(quán)利要求52的方法，其中所述組合物的pH為6.8-7. 4。
61.權(quán)利要求52的方法，其中所述組合物的pH為8.0-9. 8。
62.權(quán)利要求41的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑具有不多于15個(gè)碳原子。
63.權(quán)利要求41的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑是順式異構(gòu)體。
64.權(quán)利要求41的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑以組合物給予，該組合物配制成使所述 分散誘導(dǎo)劑為非殺菌的。
65.權(quán)利要求41的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑以小于0.5%重量的濃度給予。
66.權(quán)利要求41的方法，其中所述表面是骨植入物。
67. 一種溶液，所述溶液包含 分散誘導(dǎo)劑，所述分散誘導(dǎo)劑包含H3C-(CH2)n-CHm------CHmRj其中......是碳_碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7，且R是羧酸，其中所述誘導(dǎo)劑以小于0. 5%重量的濃度存在，且其中所述溶液的ρΗ大于5。
68.權(quán)利要求67的溶液，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含 CH3- (CH2)n-CH = CHCOOH。
69.權(quán)利要求67的溶液，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<image>image see original document page 6</image>
70.權(quán)利要求67的溶液，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<image>image see original document page 6</image>
71.權(quán)利要求67的溶液，所述溶液不含乙醇。
72.權(quán)利要求67的溶液，所述溶液不含甲醛。
73.權(quán)利要求67的溶液，其中所述ρΗ基本上呈中性。
74.權(quán)利要求67的溶液，所述溶液選自皮膚軟膏劑、牙膏和漱口劑。
75.權(quán)利要求67的溶液，其中所述誘導(dǎo)劑配制成非鹽形式。
76.權(quán)利要求67的溶液，所述溶液還包含選自以下組分中一種或多種的組分生物殺 滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、糊、可 食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物。
77. 一種組合物，所述組合物包含選自以下組分中一種或多種的組分生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污 齊U、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物，和 具有下式的分散誘導(dǎo)劑H3C-(CH2)n-CHm == CHmR,其中......是碳_碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7，且R是羧酸，所述誘導(dǎo)劑配制成非鹽形式。
78.權(quán)利要求77的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含 CH3- (CH2)n-CH = CHCOOH。
79.權(quán)利要求77的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<formula>formula see original document page 7</formula>
80.權(quán)利要求77的組合物，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<formula>formula see original document page 7</formula>
81.權(quán)利要求77的組合物，所述組合物是基本上不含乙醇的溶液。
82.權(quán)利要求81的組合物，其中所述溶液也基本上不含甲醛。
83.權(quán)利要求81的組合物，其中所述溶液基本上為pH中性。
84.權(quán)利要求77的組合物，所述組合物為選自以下的制劑皮膚軟膏劑、牙膏和漱口劑。
85.一種溶液，所述溶液包含2_癸烯酸的順式異構(gòu)體，其中所述溶液選自皮膚軟膏劑、牙膏和漱口劑，且其中所述溶 液基本上不含2-癸烯酸的反式異構(gòu)體。
86.—種溶液，所述溶液包含2_癸烯酸的順式異構(gòu)體，其中所述溶液選自皮膚軟膏劑、牙膏和漱口劑，且其中所述溶 液不含反式異構(gòu)體。
87.一種方法，所述方法包括a)提供接觸透鏡和溶液，所述溶液包含濃度小于0.5%重量的分散誘導(dǎo)劑，所述誘導(dǎo) 劑包含<formula>formula see original document page 7</formula>其中______是碳_碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中所述酯或酰胺是所述羧酸的電子等排體或生物等排體；和b)用所述溶液處理所述接觸透鏡。
88.權(quán)利要求87的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含 CH3- (CH2)n-CH = CHCOOH。
89.權(quán)利要求87的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<formula>formula see original document page 7</formula>
90.權(quán)利要求87的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<formula>formula see original document page 7</formula>
91.權(quán)利要求87的方法，其中所述溶液基本上不含乙醇。
92.權(quán)利要求87的方法，其中所述溶液基本上不含甲醛。
93.權(quán)利要求87的方法，其中所述溶液的所述pH基本上呈中性。
94.權(quán)利要求87的方法，其中所述接觸透鏡貯藏在所述溶液中。
95.權(quán)利要求87的方法，其中將所述誘導(dǎo)劑配制成非鹽形式。
96.權(quán)利要求87的方法，其中所述溶液還包含選自以下的至少一種組分生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑和毒力因子抑制劑。
97.一種方法，所述方法包括a)提供患有皮膚病的受試者和pH大于5的溶液，所述溶液包含濃度小于0.5%重量的 分散誘導(dǎo)劑，所述誘導(dǎo)劑包含H3C-(CH2)n-CHm-CHmR5其中^1i=是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，η是4-7，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其 中所述酯或酰胺是所述羧酸的電子等排體或生物等排體；和b)用所述溶液治療所述皮膚病。
98.權(quán)利要求97的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<formula>formula see original document page 8</formula>
99.權(quán)利要求95的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<formula>formula see original document page 8</formula>
100.權(quán)利要求97的方法，其中所述分散誘導(dǎo)劑包含<formula>formula see original document page 8</formula>
101.權(quán)利要求97的方法，其中所述溶液基本上不含乙醇。
102.權(quán)利要求97的方法，其中所述溶液基本上不含甲醛。
103.權(quán)利要求97的方法，其中所述溶液的所述pH基本上呈中性。
104.權(quán)利要求97的方法，其中將所述溶液配制成軟膏。
105.權(quán)利要求97的方法，其中將所述誘導(dǎo)劑配制成非鹽形式。
106.權(quán)利要求97的方法，其中所述溶液還包含選自以下的至少一種組分生物殺滅 齊U、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑和毒力因子抑制劑。
107.一種組合物，所述組合物包含一種或多種分散誘導(dǎo)劑，和一種或多種添加劑組分，所述添加劑組分選自生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐 齊U、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物，所述組 合物被配制成使其當(dāng)與由微生物產(chǎn)生的生物膜接觸時(shí)，其中該生物膜在表面上包含基質(zhì)和 微生物，所述分散誘導(dǎo)劑選擇性地作用于所述微生物并具有合適的生物反應(yīng)，不需要直接 作用使所述基質(zhì)破壞。
108.一種治療或預(yù)防受試者中由生物膜介導(dǎo)的病癥的方法，所述方法包括提供具有或易感由生物膜介導(dǎo)的病癥的受試者，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此所述生 物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物；和在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述微生物并具有 合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予所述受試者，因此治療或預(yù)防了所述受試者 中由生物膜介導(dǎo)的病癥。
109.—種處理或抑制表面上生物膜形成的方法，所述方法包括提供具有或易感生物膜形成的表面，該生物膜由微生物產(chǎn)生，因此該生物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物，和在有效的使分散誘導(dǎo)劑不需要對基質(zhì)直接作用，而選擇性地作用于所述微生物并具有合適的生物反應(yīng)的條件下，將分散誘導(dǎo)劑給予所述表面，因此處理或抑制了在所述表面上生物膜的形成。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及組合物。該組合物包括分散誘導(dǎo)劑，該分散誘導(dǎo)劑包含H3C-(CH2)n-CHm CHmR，其中是碳-碳單鍵或雙鍵，m是1或2，n是2-15，且R是羧酸、鹽、酯或酰胺，其中酯或酰胺是羧酸的電子等排體或生物等排體。該組合物還包含添加劑組分，該添加劑組分選自以下組分中的一種或多種生物殺滅劑、表面活性劑、抗生素、防腐劑、去污劑、螯合劑、毒力因子抑制劑、凝膠、聚合物、糊、可食用產(chǎn)物和可咀嚼產(chǎn)物。將該組合物配制成使其當(dāng)與由微生物產(chǎn)生的生物膜接觸時(shí)，其中該生物膜在表面上包含基質(zhì)和微生物，該分散誘導(dǎo)劑選擇性地作用于微生物并具有合適的生物反應(yīng)，而不需要對所述基質(zhì)直接作用，以將該生物膜分散。本發(fā)明也涉及使用該化合物的方法。
文檔編號B01J19/12GK101801521SQ200880024691
公開日2010年8月11日 申請日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者D·G·達(dá)維斯 申請人:紐約州立大學(xué)研究基金會(huì)