專利名稱：抗氧化劑傷口敷料材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗氧化劑傷口敷料材料、適合于制備這類材料的方法和這類傷口敷料材料的應(yīng)用。
活性氧簇，諸如羥基自由基(·OH)、單線態(tài)氧(1O2)、過氧氫自由基(-OOH)、超氧自由基負(fù)離子(·O2-)和過氧化氫(H2O2)的濃度可以在受損組織中升高，從而產(chǎn)生重組氧化應(yīng)激的條件。低水平的活性氧簇存在通過吸引和活化吞噬和殺傷細(xì)菌并釋放細(xì)胞因子和生長因子的巨噬細(xì)胞而使傷口愈合的早期階段中是有利的。然而，延長和更嚴(yán)重的氧化應(yīng)激可以延緩愈合，因為它會產(chǎn)生慢性炎癥、在損失組織重建的情況下向抗氧化劑防御轉(zhuǎn)移有效能供給并且增加導(dǎo)致組織分解的基質(zhì)金屬蛋白酶的水平。在更為嚴(yán)重的情況中，升高水平的活性氧簇可以產(chǎn)生過氧化氫誘導(dǎo)的衰老或編程性細(xì)胞死亡(即程序性細(xì)胞死亡)或組織壞死(即無法控制的細(xì)胞死亡和由此永久性的組織損傷)。
在適度氧化應(yīng)激下，認(rèn)為過氧化氫(H2O2)是存在的優(yōu)勢種類，它通過超氧物岐化酶由超氧化物快速形成。這種酶介導(dǎo)的岐化反應(yīng)還將單線態(tài)氧的產(chǎn)生減少到最低限度，所述單線態(tài)氧可以在超氧化物過快產(chǎn)生且由此有機(jī)會在沒有酶輔助下自發(fā)岐化時產(chǎn)生。快速酶介導(dǎo)的超氧化物岐化還將過氧氫自由基，即超氧化物非離子化形式的水平降至最低。過氧化氫的水平由此通過過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶的作用得到保持。因此，在適度氧化應(yīng)激條件下，當(dāng)過氧化氫水平輕度上升(在10-8-10-4摩爾左右)時，發(fā)現(xiàn)成纖維細(xì)胞培養(yǎng)物中的細(xì)胞增殖率受到刺激。
因此，通過使用抗氧化劑傷口敷料可以輔助慢性傷口愈合，所述抗氧化劑傷口敷料特別與過量的活性氧簇，諸如上述所列的那些反應(yīng)，并且由此降低氧化應(yīng)激的水平。
US-A-5667501中描述了包括接枝了化學(xué)基團(tuán)的化學(xué)修飾聚合物的組合物，所述化學(xué)基團(tuán)提供如二苯基苦基偕腙肼(DPPH)試驗中所測定的抗氧化劑活性并且還通過與傷口基底部中的分子氧反應(yīng)產(chǎn)生低水平的過氧化氫，以便刺激巨噬細(xì)胞活性和成纖維細(xì)胞增殖。這些組合物可以用于促進(jìn)慢性傷口愈合。優(yōu)選所述聚合物為帶有羥基、羰基或酰胺官能基的聚合物或低于羥基官能基的多糖，所述官能基已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成持久性自由基或持久性自由基前體的衍生物，即它們?yōu)榍宄寡趸瘎┗鶊F(tuán)的自由基。
US-A-5612321中描述了包括多糖類的組合物，所述多糖類在該多糖的至少一個羥基上接枝了抗氧化劑。這些組合物特別可以用于促進(jìn)慢性傷口愈合。優(yōu)選所述多糖為透明質(zhì)酸且所述抗氧化劑基團(tuán)包括酚基。
上述抗氧化劑傷口敷料材料通過多步化學(xué)反應(yīng)以使抗氧化劑部分，諸如氫醌類或苯并咪唑衍生物與聚合物基質(zhì)材料共價結(jié)合制成。對獲得抗氧化劑傷口敷料材料更為簡便和低廉途徑仍然存在需求。
含有用于治療傷口感染的抗菌劑的傷口敷料也是已知的。目前用于傷口敷料的優(yōu)選抗菌劑為某些防腐劑，諸如氯己定和三氯生，以及銀，無論是薄膜形式、納米粒，還是膠體銀。銀的化學(xué)化合物也用作抗菌劑。例如，下列復(fù)合銀鹽可以有利地用于抗敏感性和抗性細(xì)菌菌株磺胺嘧啶銀、諾氟沙星銀(silver norfloxacinate)、吡哌酸銀、高嶺土銀、乙二胺四乙酸銀、硫代水楊酸銀和氯化銀咪唑啉。
WO91/11206中描述了藻酸銀鹽在傷口敷料中的應(yīng)用。
WO87/05517中描述了可以用作或用于抗菌傷口敷料中的透明質(zhì)酸的銀鹽。這些材料在有光存在下趨向于不穩(wěn)定。銀發(fā)生光化學(xué)還原而單獨(dú)金屬銀，導(dǎo)致材料在一段時間內(nèi)變暗。
WO02/43743中描述了光穩(wěn)定的抗菌傷口敷料材料，其中通過添加選自銨鹽、硫代硫酸鹽、金屬氯化物和過氧化物的光穩(wěn)定劑使銀鹽穩(wěn)定。WO97/02038中描述了光穩(wěn)定的抗菌傷口敷料材料，其中通過添加聚醚聚合物使銀鹽穩(wěn)定。這類光穩(wěn)定劑具有有限的功效，并且趨向于被傷口流體從所述敷料材料中被提取出來。
因此，對含有光穩(wěn)定的銀化合物的改進(jìn)的抗菌敷料仍然存在需求。
GB-A-619165中描述了用作傷口敷料的藻酸鈣。抑菌或殺菌化合物，諸如吖啶衍生物或優(yōu)蘇可以在它們形成后施用到絲上，或可以加入到從其中抽出絲的溶液中。藻酸鈣不是生物可吸收的。
EP-A-0368253中描述了脫乙酰殼多糖薄膜、棒、片、藥物繃帶、斑貼等，它們由某些脫乙酰殼多糖衍生物與抗菌劑的溶液或混合物制成。尚未公開用抗氧化劑染料染色生物可吸收傷口敷料材料。
本發(fā)明在第一個方面中提供了傷口敷料材料，包括用抗氧化劑染料染色的固體生物可吸收基質(zhì)。
術(shù)語″染色的″指的是表面已經(jīng)處理，而在使用染料的固態(tài)下使該染料與表面結(jié)合的固體材料。即已經(jīng)在固化后用染料進(jìn)行了后處理的固體材料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)生物可吸收基質(zhì)材料，諸如氧化再生纖維素對抗氧化劑染料，諸如苯胺類和吖啶類染料具有極佳的親合力。這一特性能夠按照簡單和低廉的染色步驟使可控量的染料固定在基質(zhì)材料上。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)所得染色的材料保留了該染料的抗氧化劑特性，由此使得它們成為治療慢性傷口和其它特征在于氧自由基水平升高的傷口的候選物。這些材料具有有用的抗菌特性，特別是抗革蘭氏陽性菌，并且有時還抗革蘭氏陰性菌。生物可吸收材料在傷口中逐步分解實現(xiàn)了有效量抗菌劑的緩釋。
術(shù)語″生物可吸收的基質(zhì)材料″指的是在哺乳動物體內(nèi)完全降解和吸收的固體材料。該術(shù)語由此不包括纖維素或常用的紡織材料。這種基質(zhì)材料通常不溶于水，但可以為水可溶脹的。在某些實施方案中，基質(zhì)包括(且主要由以下成分組成)固體生物可吸收材料，該材料選自下列材料膠原蛋白；脫乙酰殼多糖；生物可吸收纖維素衍生物，諸如氧化纖維素；半乳甘露聚糖，諸如糖/硼酸鹽；糖胺聚糖，諸如交聯(lián)透明質(zhì)酸鹽；聚丙交酯類/聚乙交酯類；聚羥基丁酸酯類；及其混合物。
在某些實施方案中，所述基質(zhì)包括(且主要由以下成分組成)選自膠原蛋白、脫乙酰殼多糖、氧化再生纖維素及其混合物的固體生物可吸收材料。
例如，通過用四氧化二氮氧化纖維素生產(chǎn)氧化纖維素。該方法將糖殘基上的伯醇基轉(zhuǎn)化成羧酸部分，從而在纖維素鏈內(nèi)形成糖醛酸殘基。這種氧化不以完全選擇性進(jìn)行，并且結(jié)果是2和3位碳上的羥基有時被轉(zhuǎn)化成酮基形式。這些酮單元引入了堿性的不穩(wěn)定鍵，它在pH7或pH7以上時通過形成內(nèi)酯和糖環(huán)裂解開始分解聚合物。作為結(jié)果，氧化纖維素在生理條件下為生物可降解和生物可吸收的。
用于實際應(yīng)用的優(yōu)選氧化纖維素為通過氧化再生的纖維素，諸如人造絲制備的氧化再生纖維素(ORC)。一段時間以來已知ORC具有止血特性且施用ORC織物可以用于減輕腹部外科手術(shù)中術(shù)后粘連的程度。
可以通過US-A-3122479中所述方法獲得氧化再生纖維素(ORC)，將該文獻(xiàn)的全部內(nèi)容引入本文作為參考。這種材料提供了大量的優(yōu)點(diǎn)，包括生物相容性、生物可降解、非免疫原性和易于商購的特?？梢缘玫骄哂胁煌趸潭群陀纱水a(chǎn)生的降解率的ORC?？梢砸圆蝗苄岳w維的形式使用ORC，包括紡織織物、無紡織物和針織物。
在某些實施方案中，所述氧化纖維素為顆粒形式，諸如纖維顆?；蚍蹱铑w粒，優(yōu)選使它們分散于合適的固體或半固體局部用藥物載體中。特別地，這些材料優(yōu)選含有ORC纖維，其中至少80％體積分?jǐn)?shù)的纖維具有的長度在20μm-1000μm的范圍。例如，可以通過研磨ORC布，隨后將研磨的粉過篩以除去該范圍外的纖維而獲得治療大小分布，優(yōu)選ORC纖維的平均(體積平均值)長度在250μm-450μm的范圍。在該范圍內(nèi)選擇ORC纖維長度易于混合ORC和其它成分，并且產(chǎn)生高度均勻的產(chǎn)品。ORC更充分地與其它成分復(fù)合，導(dǎo)致海綿的治療特性增強(qiáng)。
優(yōu)選所述氧化纖維素具有大于50,000的平均分子量。這類氧化纖維素基本上不溶于傷口流體，但在生理pH下會非常逐步地分解成生物可吸收碎片。所述氧化纖維素可以為其游離酸形式或它可以為中性的。例如，本發(fā)明包括如EP-A-0437095中所述部分或完全中性的材料的應(yīng)用，將該文獻(xiàn)的全部內(nèi)容引入本文作為參考。例如，如下文更具體地所述，ORC可以被弱酸的銀鹽，諸如乙酸銀部分中和。
在本發(fā)明的某些實施方案中，所述氧化纖維素與膠原蛋白和/或脫乙酰殼多糖復(fù)合成WO98/00180、WO98/00446、EP-A-1153622或WO2004/026200中所述類型的結(jié)構(gòu)，特別將這些文獻(xiàn)的全部內(nèi)容引入本文作為參考。例如，所述氧化纖維素可以為分散于冷凍干燥的膠原蛋白海綿中的研磨的ORC纖維形式。這種情況提供了因與膠原蛋白復(fù)合而產(chǎn)生的一定的治療和協(xié)同作用。
如果使用，那么本發(fā)明材料中的膠原蛋白可以為任意的膠原蛋白，包括I型、II型或III型膠原蛋白；天然纖維膠原蛋白；atelocollagen；部分水解的膠原蛋白，諸如明膠；及其組合。天然纖維膠原蛋白，例如來源于牛的天然纖維膠原蛋白是合適的。例如，由牛皮制備的膠原蛋白是I型膠原蛋白(85％)和III型膠原蛋白(15％)的組合。
如果使用，那么本發(fā)明材料中的脫乙酰殼多糖通常來源于甲殼質(zhì)。甲殼質(zhì)是由N-乙?；?D-葡糖胺單元組成的天然生物聚合物。按照已知方式從蝦和蟹的外殼中提取甲殼質(zhì)。然后，例如通過用5M-15 M NaOH處理使甲殼質(zhì)部分脫乙?；?，從而產(chǎn)生脫乙酰殼多糖。甲殼質(zhì)的完全脫乙?；瘜嶋H上是不可能的，但優(yōu)選脫乙酰殼多糖為至少50％脫乙?；?，更優(yōu)選至少75％脫乙?；?。脫乙酰殼多糖已經(jīng)用于各種物理形式中的傷口治療，例如作為溶液/凝膠；薄膜/膜；海綿；粉末或纖維。游離堿形式的脫乙酰殼多糖為可溶脹的，但在近中性pH下基本上不溶于水，不過因脫乙酰殼多糖鏈上在銨基而溶于酸?？梢酝ㄟ^例如與表氯醇(epichlorhydrin)交聯(lián)降低脫乙酰殼多糖的溶解度。一般來說，如通過凝膠滲透色譜法測定的脫乙酰殼多糖的平均分子量約為105-約106。
在具體的實施方案中，所述基質(zhì)包括如下成分的混合物(且基本上由以下成分的混合物組成)(a)膠原蛋白和/或脫乙酰殼多糖；和(b)氧化再生纖維素，例如膠原蛋白/脫乙酰殼多糖ORC干重比范圍在約90∶10-約10∶90，優(yōu)選約75∶25-約25∶75，并且特別是約60∶40-約40∶60。
本發(fā)明的傷口敷料材料還可以含有銀鹽。一定的銀可以作為金屬銀存在，但優(yōu)選銀的主要部分作為銀鹽存在，優(yōu)選作為基本上無色的銀鹽存在。優(yōu)選所述材料中的銀主要由銀鹽組成，更優(yōu)選基本上由作為基本上無色的銀鹽組成。優(yōu)選本發(fā)明材料中銀的量(作為銀離子和金屬銀)在約0.01wt％-約5wt.％，更優(yōu)選約0.1wt％-約2wt.％，并且最優(yōu)選約0.1wt.％-約1wt.％，最優(yōu)選約0.3wt.％。較少量的銀可以產(chǎn)生的抗菌在于不足。較大量的銀可能都傷口愈合細(xì)胞產(chǎn)生抗增殖作用。
例如，如WO02/43743中所述，可以通過用銀鹽或溶于或分散于水或有機(jī)溶劑，諸如乙醇中的化合物處理生物可吸收基質(zhì)材料來引入銀。合適的化合物包括氧化銀、鉻酸銀、尿囊素銀、硼酸銀、甘油酸銀(silver glycerolate)、硝酸銀、乙酸銀、氯化銀、硫酸銀、乳酸銀、溴化銀、碘化銀、碳酸銀、檸檬酸銀、月桂酸銀、脫氧膽酸銀、水楊酸銀、對氨基苯甲酸銀及其混合物。優(yōu)選所述銀不作為磺胺嘧啶銀存在。
在優(yōu)選的實施方案中，銀可以與基質(zhì)材料復(fù)合。術(shù)語″復(fù)合物″指的是在分子級上的優(yōu)選帶有銀和聚合物之間的離子鍵或共價鍵的緊密混合物。該復(fù)合物優(yōu)選包括陰離子聚合物與Ag+之間形成的銀。合適的情況是，所述陰離子聚合物為聚羧酸酯或聚硫酸酯化的多糖。合適的是所述陰離子聚合物包括陰離子多糖。合適的陰離子多糖包括透明質(zhì)酸鹽；果膠；角叉藻聚糖；黃原酸膠；硫酸酯多糖類；諸如硫酸皮膚素或硫酸化葡聚糖；和氧化纖維素。
可以通過一種方法制備陰離子聚合物與銀的復(fù)合物，該方法包括用銀鹽溶液處理陰離子聚合物的步驟。優(yōu)選所述溶液為水溶液。優(yōu)選所述陰離子聚合物在Ph7下基本上不溶于水且由此在固態(tài)下對所述聚合物進(jìn)行處理。例如，該聚合物可以為固體纖維、片、海綿或織物形式。在某些實施方案中，所述陰離子聚合物為鹽且由此可以將處理看作離子交換。在其它實施方案中，所述陰離子聚合物至少部分為游離酸形式，在這種情況中，優(yōu)選銀鹽為弱酸的鹽，例如乙酸銀，由此所述陰離子聚合物至少部分被所述銀鹽中和。類似方法描述在EP-A-0437095中，特別將該文獻(xiàn)的全部內(nèi)容引入本文作為參考。
中和反應(yīng)可以在單獨(dú)的水或醇中進(jìn)行，但優(yōu)選在水和醇類的混合物中進(jìn)行。水和醇混合物的應(yīng)用借助于水為弱酸鹽提供了良好的溶解性，并且醇防止了陰離子聚合物在中和過程中發(fā)生過度溶脹、變形和耗減。因此，保留了材料的物理特性。甲醇是優(yōu)選的醇，因為上述鹽中許多在這種醇與水中具有良好的溶解性。優(yōu)選醇與水之比具有約4∶1-1∶4的范圍。如果溶液過度富含醇，那么某些鹽可能不再溶解，特別是如果所述醇不是甲醇時更是如此。如果溶液過度富含水，那么在進(jìn)行中和時聚合物會發(fā)生一定程度的溶脹，并且物理特性，諸如聚合物的拉伸強(qiáng)度有一定程度的損失。其它有用的醇類包括例如乙醇、丙醇和異丙醇。
輕度中和劑，諸如乙酸銀的應(yīng)用提供了對中和度的控制。對陰離子聚合物應(yīng)用化學(xué)計算量和化學(xué)當(dāng)量的中和劑和羧酸不會產(chǎn)生100％中和的聚合物，因為與堿產(chǎn)生強(qiáng)的不可逆反應(yīng)，所述堿諸如氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化銨。
陰離子聚合物作為離子交換劑起作用并且會使任何通過它們的銀鹽的銀陽離子從溶液中析出。這種交換的副產(chǎn)物為來自鹽的酸，并且通過使用弱有機(jī)酸的鹽產(chǎn)生對聚合物沒有損害的弱有機(jī)酸，諸如乙酸。強(qiáng)酸的鹽，諸如氯化鈉或硫酸鈉的應(yīng)用分別產(chǎn)生了鹽酸或硫酸副產(chǎn)物，并且這些強(qiáng)酸可以產(chǎn)生損害，諸如使聚合物解聚。
當(dāng)使用弱酸的銀鹽時，銀離子交換聚合物上的質(zhì)子且鹽的部分被轉(zhuǎn)化成弱酸。酸和鹽在溶液中的混合物產(chǎn)生了維持相當(dāng)恒定的pH并控制中和度的緩沖溶液。建立平衡反應(yīng)，由此使銀離子與聚合物的酸部分結(jié)合并且還與鹽分子結(jié)合。這種銀離子的分配防止了聚合物中和進(jìn)行完全。
例如，使用化學(xué)計算量的乙酸銀產(chǎn)生了約65-75％的氧化纖維素聚合物上羧酸基團(tuán)的中和度。這種通過生成自我產(chǎn)生的緩沖溶液控制pH并使用甲醇控制材料溶脹的方法產(chǎn)生了部分中和的材料，其中物理特性，例如拉伸強(qiáng)度和多糖形狀得到保護(hù)。
所用銀鹽的量一般約等于聚合物中酸含量的量或達(dá)到其2倍?；蛘撸梢允褂玫诙翁砑拥幕瘜W(xué)計算量的銀鹽，條件是在第一次添加達(dá)到恒定pH后，給反應(yīng)體系中再添加新鮮溶劑。然后洗滌具有升高pH的材料，以便從其中除去過量的銀鹽和離子。
在某些實施方案中，至少部分傷口敷料材料包括與銀復(fù)合的膠原蛋白。可以通過用銀鹽溶液處理膠原蛋白達(dá)到這一目的。例如，銀鹽可以為濃度約為約0.01摩爾-約1摩爾的乙酸銀或硝酸銀。優(yōu)選在約5-約9的pH下進(jìn)行處理。認(rèn)為銀主要與膠原蛋白氨基酸的含氮側(cè)鏈復(fù)合，所述膠原蛋白氨基酸特別是賴氨酸、羥基賴氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺和精氨酸。銀還可以與甲硫氨酸和半胱氨酸的硫氫基結(jié)合(如果存在)并且與天冬氨酸和谷氨酸的羧基結(jié)合。
優(yōu)選膠原蛋白復(fù)合物中銀的量約占膠原蛋白重量的約0.01-約30％重量，更優(yōu)選約0.1％-約20％，更優(yōu)選約2％-約10％重量。優(yōu)選銀-膠原蛋白復(fù)合物在傷口敷料材料中的量約為約0.1-約10wt.％，更優(yōu)選約0.1-約2wt.％。在任何情況下，銀在傷口敷料材料中的總量一般如上述指定。
會理解可以制備具有相對高銀含量的銀與上述基質(zhì)材料的復(fù)合物，例如銀含量大于5wt.％，并且然后用其它基質(zhì)材料(相同或不同)稀釋而得到所需的總銀含量，即為0.01wt.％-5wt.％，優(yōu)選約0.2wt.％-約2wt％。
可以將本發(fā)明的材料制成珠、絮片體、粉末形式，并且優(yōu)選薄膜、纖維墊、網(wǎng)狀物、紡織織物或無紡織物、冷凍干燥的海綿、泡沫或其組合的形式。在某些實施方案中，所述固體生物可吸收基質(zhì)選自紡織織物、針織物和無紡織物，它們均可以按照常規(guī)方法制備。在其它實施方案中，例如，如上所述，固體生物可吸收基質(zhì)可以包括冷凍干燥的海綿或溶劑干燥的海綿(或基本上由其組成)。
所述固體生物可吸收基質(zhì)一般為片形，例如具有約1cm2-約400cm2，特別是約2cm2-約100cm2面積的片狀材料。該片的基礎(chǔ)重量一般約為100g/m2-約5000g/m2，例如約400g/m2-約2000g/m2。
固體生物可吸收基質(zhì)材料可以占傷口敷料材料重量的至少約50％，例如至少約75％重量或至少約90％重量。
術(shù)語″染料″，即在400-700nm的可見光區(qū)強(qiáng)烈吸光的有機(jī)化合物。在某些實施方案中，所述抗氧化劑染料選自苯胺類染料、吖啶類染料、硫堇類染料、雙-萘染料、噻嗪類染料、偶氮類染料、蒽醌類及其混合物。例如，所述抗氧化劑染料可以選自甲紫、苯胺藍(lán)、亞甲藍(lán)、結(jié)晶紫、吖啶黃素、9-氨基吖啶、吖啶黃、吖啶橙、原黃素、米帕林、亮綠、錐蟲藍(lán)、錐蟲紅、孔雀綠、氮雜阿的平、甲紫、甲橙、甲基黃、乙基紫、酸性橙、酸性黃、酸性藍(lán)、酸性紅、硫磺素、子種綠、靛藍(lán)、亞甲綠及其混合物。
這些染料還可以通過吸收接近材料表面的光而使存在于所述材料中的銀鹽保持穩(wěn)定以對抗光化學(xué)分解，特別是對抗光化學(xué)還原成金屬銀。這些染料進(jìn)一步俘獲光化學(xué)產(chǎn)生的自由基，否則，這些自由基就可能與銀發(fā)生反應(yīng)。按照這種方式，染料可以起光化學(xué)脫敏劑的作用。除上述常用染料外，用于攝影術(shù)類型的醫(yī)療上可金屬的有機(jī)脫敏劑可以適合于用作本發(fā)明材料中的染料。
所述染料可以存在于本發(fā)明的傷口敷料材料中，其用量占材料干重的約0.05％-約5wt.％，一般約為0.2-約2wt.％。
所述傷口敷料材料還可以包括最高達(dá)20％重量，優(yōu)選低于10％重量的水。該材料還可以含有0-40％重量，優(yōu)選0-25％重量的增塑劑，優(yōu)選多元醇，諸如甘油。該材料還可以包括0-10％重量，優(yōu)選0-5％重量的一種或多種傷口愈合治療劑，諸如非類固醇抗炎藥(例如撲熱息痛)、類固醇、抗生素(例如青霉素類或鏈霉素類)、防腐劑(例如磺胺嘧啶銀或氯己定)或生長因子(例如成纖維細(xì)胞生長因子或血小板衍生的生長因子)。所有上述百分比均以干重計。
本發(fā)明的傷口敷料材料優(yōu)選是無菌的并且包裝在微生物不能透過的容器內(nèi)。
優(yōu)選本發(fā)明的材料在二苯基苦基偕腙肼(DPPH)試驗中具有的自由基活性，即抗氧化劑活性至少約為15％，將其測定為多糖在10-4MDPPH中的0.5％w/v分散液中4小時后在524nm處的吸光度下降百分比，正如在下文中的操作1中進(jìn)一步所述。優(yōu)選在DPPH試驗中吸光度下降百分比(用染料對任何吸光度校準(zhǔn)后)至少約為25％，更優(yōu)選至少約為50％，并且最優(yōu)選至少約為75％。
另一方面或另外，本發(fā)明的材料可以表現(xiàn)出抗氧化劑活性，正如通過其通過抑制過氧化物酶對ABTS(2，2′-連氮基-二-[3-乙基苯并噻唑啉磺酸酯])氧化的能力所確定的。
優(yōu)選本發(fā)明的材料吸水或傷口流體且由此變成濕潤的、溶脹或變成膠狀團(tuán)，但不會自發(fā)在其中溶解或分散。即它是親水性的，但在25℃下的水中的溶解度優(yōu)選低于約1g/升。低溶解度使得這類材料尤其適合于用作從傷口流體中除去活性氧簇的傷口敷料。
本發(fā)明材料的抗氧化劑和抗菌特性提示了一定范圍的醫(yī)療應(yīng)用，包括治療急性手術(shù)和創(chuàng)傷傷口、燒傷、瘺、靜脈曲張星潰瘍、動脈潰瘍、壓迫性潰瘍(否則稱作褥瘡)、糖尿病性潰瘍、混合病因的潰瘍以及其它慢性或壞死性傷口和炎癥損害和病癥。本發(fā)明的材料用于治療感染和非感染的傷口(即未表現(xiàn)出感染征兆的傷口)。
因此，本發(fā)明在第二個方面中提供了本發(fā)明的材料在制備用于治療傷口的藥物中的應(yīng)用。優(yōu)選所述傷口為慢性傷口。更優(yōu)選所述慢性傷口選自靜脈潰瘍、動脈潰瘍或混合病因的潰瘍、褥瘡或糖尿病性潰瘍。優(yōu)選所述材料用作減輕傷口環(huán)境中的氧化應(yīng)激并由此促進(jìn)傷口愈合的抗氧化劑。
本發(fā)明在相關(guān)的方面中提供了治療哺乳動物傷口的方法，包括對其施用治療有效量的本發(fā)明的材料。優(yōu)選所述傷口為慢性傷口。
本發(fā)明在第三個方面中提供了包括本發(fā)明抗氧化劑傷口敷料材料的傷口敷料。
所述傷口敷料優(yōu)選為片形且包括本發(fā)明材料的活性成分層?；钚猿煞謱釉趹?yīng)用中一般為傷口接觸層，但在某些實施方案中，它可以通過可透過液體的上部片層從傷口中分離。優(yōu)選活性成分層的面積在約1cm2-約400cm2，更優(yōu)選約4cm2-約100cm2。
優(yōu)選所述傷口敷料進(jìn)一步包括與活性成分層面對傷口的側(cè)面相對的活性成分層上擴(kuò)展的裱背層。優(yōu)選所述裱背層大于活性成分層，使得1mm-50mm，優(yōu)選5mm-20mm厚度的邊緣區(qū)在活性成分層上擴(kuò)展而形成所謂的敷料島。在這類情況中，優(yōu)選用醫(yī)用級壓敏粘合劑涂敷在裱背層的至少邊緣區(qū)上。
優(yōu)選所述裱背層為基本上不能透過液體的。該裱背層優(yōu)選為半透性的。即該裱背層優(yōu)選可透過水蒸氣，但不能透過液體水或傷口滲出液。優(yōu)選該裱背層也不能透過微生物。合適的不間斷一致性裱背層優(yōu)選具有的單獨(dú)裱背層的透潮率(MVTR)在37.5℃和100％-10％相對濕度差異下為300-5000g/m2/24小時，優(yōu)選500-2000g/m2/24小時。裱背層的厚度優(yōu)選在10-1000微米的范圍，更優(yōu)選100-500微米。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這類透潮率使得敷料下的傷口在潮濕條件下愈合，而不會使傷口周圍的皮膚浸軟。
銀鹽形成裱背層的合適的聚合物包括聚氨基甲酸酯類和聚烷氧基烷基丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類，諸如GB-A-1280631中公開的那些。優(yōu)選所述裱背層包括高密度嵌段的聚氨基甲酸酯泡沫的主要為閉室性的不間斷層。合適的裱背層材料為注冊商標(biāo)為ESTANE5714F的聚氨基甲酸酯薄膜。
粘合劑(如果存在)層應(yīng)可傳遞濕氣和/或形成一定結(jié)構(gòu)以使水蒸氣從其中通過。粘合劑層優(yōu)選為常用于島型傷口敷料的不間斷的傳遞濕氣的壓敏粘合劑層，例如，基于例如GB-A-1280631中所述丙烯酸酯共聚物、聚乙烯乙醚和聚氨基甲酸酯的壓敏粘合劑。粘合劑層的基礎(chǔ)重量優(yōu)選為20-250g/m2，并且優(yōu)選50-150g/m2。優(yōu)選基于聚氨基甲酸酯的壓敏粘合劑。
可以在活性成分層與防護(hù)層之間建立多層吸收制品的其它層。例如，這些層包括活性成分層與防護(hù)層之間的吸收層，尤其是如果將敷料應(yīng)用滲出傷口上使更是如此。可選的吸收層可以為常用于吸收傷口愈合領(lǐng)域中的傷口流體、血清或血液的任意層，包括紗布、無紡織物、超吸收劑、水凝膠及其混合物。優(yōu)選所述吸收層包括吸收劑泡沫層，諸如按照EP-A-0541391制備的開室式親水性聚氨基甲酸酯泡沫，特別將該文獻(xiàn)的全部內(nèi)容引入本文作為參考。在其它實施方案中，吸收層可以為非紡織的纖維網(wǎng)狀物，例如粘膠短纖維的粗梳網(wǎng)狀物。吸收層的基礎(chǔ)重量可以在50-500g/m2的范圍，諸如100-400g/m2。未壓縮的吸收層厚度可以在0.5mm-10mm的范圍，諸如1mm-4mm。在25°下對生理鹽水測定的自由(未壓縮的)液體吸收能可以在5-30g/g的范圍。優(yōu)選吸收層或多吸收層基本上與活性成分層在時間上共同延伸。
所述敷料面向傷口的表面優(yōu)選被可除去的覆蓋層保護(hù)。這種覆蓋層通常由柔韌性的熱塑性材料形成。合適的材料包括聚酯類和聚烯烴類。優(yōu)選覆蓋層面向粘合層的表面為釋放表面。即該表面僅與裱背層上的活性成分層和粘合層弱粘附以便有助于將粘合層從覆蓋層中剝離。例如，覆蓋層可以由不粘連的塑料，諸如氟聚合物形成，或可以給它施加釋放涂層，諸如硅氧烷或氟聚合物釋放涂層。
一般來說，本發(fā)明的傷口敷料是無菌的且包裝在微生物不能透過的容器內(nèi)。
本發(fā)明在另一個方面中提供了制備抗氧化劑傷口敷料材料的方法，包括用合適的染料染色生物可吸收基質(zhì)材料的步驟。該方法優(yōu)選進(jìn)一步包括用溶于或分散于水或有機(jī)溶劑中的銀鹽處理基質(zhì)材料。
本發(fā)明的方法可以用于制備本發(fā)明的傷口敷料。
本發(fā)明的方法可以包括通過將片形的基質(zhì)材料，例如基質(zhì)材料的紡織織物、無紡織物或針織物或海綿浸入染色浴將其染色，隨后洗滌以除去未結(jié)合的染料，并且干燥。在其它實施方案中，可以對基質(zhì)材料染色，而它是纖維或顆粒形式的，隨后使該材料形成片。例如，可以用染料處理基質(zhì)材料的纖維或顆粒漿液且然后形成染色的海綿。可以在除去未結(jié)合染料的步驟后進(jìn)行銀處理。
可以理解本文所述與本發(fā)明任意一個方面相關(guān)的任何特征或?qū)嵤┓桨竿瑯右部梢赃m用于本發(fā)明的任何其它方面。
現(xiàn)在在下列實施例中進(jìn)一步描述本發(fā)明的某些具體實施方案。
實施例1如下制備基于膠原蛋白/ORC冷凍干燥的傷口敷料材料的抗氧化劑傷口敷料材料。
如下由牛的真皮制備膠原蛋白成分。從牛皮中剝離牛真皮，刮擦并浸入次氯酸鈉溶液(0.03％w/v)，以便抑制在進(jìn)一步加工過程中的微生物活動。然后用水洗滌真皮并用含有氫氧化鈉(0.2％w/v)和過氧化氫(0.02％w/v)的溶液處理，以便使真皮在環(huán)境溫度下溶脹并滅菌。隨后使真皮剝離物在大于12.2的pH、環(huán)境溫度下和10-14天期限內(nèi)在含有氫氧化鈉、氫氧化鈣和碳酸氫鈉(分別為0.4％w/v、0.6％w/v和0.05％w.v)的溶液中進(jìn)行堿處理步驟，同時翻轉(zhuǎn)，直到達(dá)到酰胺氮的水平低于0.24mmol/g。然后在環(huán)境溫度和pH0.8-1.2下用1％鹽酸對真皮剝離物進(jìn)行酸處理步驟。將處理與翻轉(zhuǎn)一起持續(xù)進(jìn)行至真皮剝離物已經(jīng)吸附了足量的酸而達(dá)到pH小于2.5。然后用將剝離物洗滌至真皮剝離物的pH值達(dá)到3.0-3.4。隨后在筒式切碎機(jī)中通過第一次粗搗碎將真皮剝離物與冰一起搗碎且然后進(jìn)行設(shè)定的細(xì)搗碎。冷凍并儲存所得糊狀物，它由650g真皮剝離物與100g水(作為冰)的比例構(gòu)成，此后用于下一加工步驟。不過，在下一步中與ORC和其它成分混合前不對膠原蛋白進(jìn)行冷凍干燥。
如下制備冷凍干燥墊的ORC成分。使用旋轉(zhuǎn)切割機(jī)通過篩板研磨SURGICEL布(Johnson & Johnson Medical，Arlington)，將溫度維持在低于60℃。
通過將適量的酸性染料亞甲藍(lán)溶于0.05M乙酸并加入到含有磨碎的ORC粉的膠原蛋白糊中引入染料而達(dá)到最終的固體濃度為1％。制備樣品，其中以如下濃度將染料引入漿液0％(參比例)、1mg/ml、0.5mg/ml和0.1mg/ml。
將所得漿液傾入3mm深的培養(yǎng)皿中，將其放在冷藏箱的架子上，其中已經(jīng)將溫度預(yù)先設(shè)定在-40℃。然后啟動冷凍干燥器的程序以便干燥膠原蛋白和ORC并使器脫氫熱交聯(lián)而形成海綿墊。在循環(huán)完成時，釋放真空，然后包裝海綿樣品并用鈷60γ輻照滅菌。
實施例2按照實施例1進(jìn)行操作，但用堿性染料結(jié)晶紫取代亞甲藍(lán)染料。以如下濃度將結(jié)晶紫引入漿液0％(參比例)、1mg/ml、0.5mg/ml和0.1mg/ml。
實施例3按照實施例1進(jìn)行操作，但用堿性染料黃素3，6-二氨基吖啶半硫酸酯取代亞甲藍(lán)染料。以如下濃度將黃素引入漿液0％(參比例)、1mg/ml、0.5mg/ml和0.1mg/ml。
實施例4按照實施例1進(jìn)行操作，但用堿性染料黃素3，6-二氨基吖啶半硫酸酯取代亞甲藍(lán)染料。以如下濃度將黃素引入漿液0％(參比例)、1mg/ml、0.5mg/ml和0.1mg/ml。
實施例5按照實施例1進(jìn)行操作，但用亞甲藍(lán)與黃素3，6-二氨基吖啶半硫酸酯的混合物取代亞甲藍(lán)染料，將每種染料以0.5mg/ml的濃度引入漿液。
實施例6按照實施例1進(jìn)行操作，但用結(jié)晶紫與黃素3，6-二氨基吖啶半硫酸酯的混合物取代亞甲藍(lán)染料，將每種染料以0.5mg/ml的濃度引入漿液。
實施例7按照實施例1進(jìn)行操作，但用結(jié)晶紫與亞甲藍(lán)的混合物取代亞甲藍(lán)染料，將每種染料以0.5mg/ml的濃度引入漿液。
實施例8-14通過下列步驟將銀引入如實施例1-7中所述制備的傷口敷料材料將乙酸銀溶于0.05M乙酸并將該溶液加入到ORC/膠原蛋白漿液中，以總固體為基準(zhǔn)，其引入量足以產(chǎn)生含有1wt.％銀的最終漿液。
實施例1-14中獲得的本發(fā)明海綿均表現(xiàn)出對染料的穩(wěn)定吸收。可以將這些海綿浸入25℃下的血清數(shù)天且它們自始至終保持有色。根據(jù)添加的染料濃度的不同，過量的染料開始釋放且然后在海綿開始降解時逐步釋放。
操作1通過在WO94/13333中所述DPPH試驗評價傷口敷料材料與含氧自由基反應(yīng)并除去它們的能力，特別將該文獻(xiàn)的全部內(nèi)容引入本文作為參考。該試驗采用自Blois M.S.在《自然》(Nature)1811199(1958)和Banda P.W.等在《分析通訊》(Analytical Letters)74l(1974)中所述試驗。
簡單的說，將試驗中的傷口敷料材料(2.5mg；5mg；& 25mg樣品大小)懸浮于2.5ml 0.1M pH7.0磷酸鹽緩沖液中。加入用量為2.5ml的二苯基苦基偕腙肼(DPPH)在甲醇中的溶液(10-4M)并振搖該混合物且儲存在20℃下黑暗中。通過下列步驟評價樣品在6小時內(nèi)測定其在524nm處的吸光度并與對照品比較，特別注意在4小時后的圖形。4小時后與對照品相比的吸光度減少百分比得出了DPPH試驗值，再現(xiàn)性一般為5％?？梢愿鶕?jù)與對照品相比的吸光度單位(AU)單純減少便利地表示該值。
抗壞血酸是眾所周知的抗氧化劑，它為對比目的提供了有用的陽性對照物質(zhì)。將冷凍干燥的甲殼質(zhì)/脫乙酰殼多糖和羥乙基纖維素的海綿用作陰性對照。
將本試驗應(yīng)用于實施例1-7的本發(fā)明材料對陽性對照產(chǎn)生的DPPH試驗值為80-90％(10-4M)。相反，陰性對照甲殼質(zhì)/脫乙酰殼多糖和羥乙基纖維素表現(xiàn)出小于15％的遠(yuǎn)低的DPPH值。布添加任何染料的膠原蛋白/ORC在DPPH試驗中表現(xiàn)出一定活性，表明ORC自身具有一定的抗氧化劑特性。本發(fā)明的染色材料在DPPH試驗中表現(xiàn)出明顯高于單獨(dú)的膠原蛋白/ORC的活性，這一結(jié)果與所述染料的抗氧化劑活性一致。
操作2通過觀察抑制帶對銅綠假單胞菌(pseudomonas Aeruginosa)和金黃色葡萄球菌(staphylococcus Aureus)測試實施例8-14中制備的海綿的抑菌活性。
在無菌條件下切下每份樣品的6個2cm×2cm正方形。在本實驗的第1天時，將銅綠假單胞菌(ATCC 27853和各種PSI菌株)和金黃色葡萄球菌(由臨床微生物學(xué)和病理學(xué)部提供(Dept of ClinicalMicrobiology and Pathology))的培養(yǎng)物在37℃下和診斷敏感性瓊脂(DSA)上以需氧方式保溫24小時。24小時后，將測試樣品各自放在DSA平板上并即刻用0.5mls緩沖溶液浸濕。將樣品的三個正方形放在接種了銅綠假單胞菌的平板上并且將三個正方形放在接種了金黃色葡萄球菌的平板上。然后將平板在37℃下保溫24小時。隨后使用測徑器測量樣品周圍抑制生長的帶并將測試樣品放在新接種的DSA平板上。對樣品下的區(qū)域進(jìn)行拭子試驗，以便通過將拭子在DSA平板上涂抹并將其保溫24小時且然后檢驗生長情況來確定樣品是抑菌的，還是殺菌的。將樣品轉(zhuǎn)到新近接種的平板上，只要樣品保持完整，就每隔24小時進(jìn)行一次上述操作，持續(xù)72小時。
作為陰性對照，測試不含任何銀或染料的冷凍干燥的45％ORC/55％膠原蛋白海綿。將商購的含銀抗菌敷料(ACTICOAT，Smith& Nephew的注冊商標(biāo))和硝酸銀溶液(0.5％)用作陽性對照并在試驗期限中對兩者觀察抑制情況。
發(fā)現(xiàn)對本發(fā)明的材料觀察到對金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌的顯著殺菌作用。預(yù)計含有1％銀和上述成分的材料的性能與ACTICOAT敷料的性能相當(dāng)。
僅通過實施例來描述上述實施方案。屬于待批權(quán)利要求范圍內(nèi)的許多其它實施方案對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見。
權(quán)利要求
1.傷口敷料材料，其包括用抗氧化劑染料染色的固體生物可吸收基質(zhì)。
2.權(quán)利要求1的傷口敷料材料，其中所述基質(zhì)包括固體生物可吸收材料，該材料選自膠原蛋白、氧化纖維素、脫乙酰殼多糖、半乳甘露聚糖、糖胺聚糖、聚丙交酯/聚乙交酯及其混合物。
3.權(quán)利要求2的傷口敷料材料，其中所述基質(zhì)包括固體生物可吸收材料，該材料選自膠原蛋白、氧化再生纖維素、脫乙酰殼多糖及其混合物。
4.任一上述權(quán)利要求中的傷口敷料材料，其中所述固體生物可吸收基質(zhì)選自纖維紡織織物、針織物、無紡織物、冷凍干燥的海綿、溶劑干燥的海綿及其組合。
5.任一上述權(quán)利要求中的傷口敷料材料，其中所述抗氧化劑染料選自苯胺類染料、吖啶類染料、硫堇類染料、雙-萘染料、噻嗪類染料、偶氮類染料、蒽醌類及其混合物。
6.任一上述權(quán)利要求中的傷口敷料材料，其中所述抗氧化劑染料選自甲紫、苯胺藍(lán)、亞甲藍(lán)、結(jié)晶紫、吖啶黃素、9-氨基吖啶、吖啶黃、吖啶橙、原黃素、米帕林、亮綠、錐蟲藍(lán)、錐蟲紅、孔雀綠、氮雜阿的平、甲紫、甲橙、甲基黃、乙基紫、酸性橙、酸性黃、酸性藍(lán)、酸性紅、硫磺素、子種綠、靛藍(lán)、亞甲綠及其混合物。
7.任一上述權(quán)利要求中的傷口敷料材料，其中所述抗氧化劑染料的存在量占該材料干重的約0.2-約2wt.％。
8.任一上述權(quán)利要求中的傷口敷料材料，其中所述材料還包括銀鹽，其中所述染料使這種銀鹽耐光。
9.權(quán)利要求8的傷口敷料材料，其中聚合物基質(zhì)包括陰離子聚合物，并且所述銀鹽包括Ag+與陰離子聚合物形成的鹽。
10.權(quán)利要求8或9的傷口敷料材料，其中基于該組合物的干重計，該組合物包括約0.01wt.％-約5wt.％的銀。
11.任一上述權(quán)利要求中的傷口敷料材料，其中所述材料為片形。
12.任一上述權(quán)利要求中的傷口敷料材料，其中所述材料為無菌的并且包裝在微生物不能透過的容器內(nèi)。
13.任一上述權(quán)利要求中的傷口敷料材料，其中所述材料在如本文定義的抗氧化劑活性的二苯基苦基偕腙肼(DPPH)試驗中具有的自由基活性為至少約15％。
14.權(quán)利要求1-13中任一項的材料在制備用于治療傷口的藥物中的應(yīng)用。
15.權(quán)利要求14的應(yīng)用，其中所述傷口為慢性傷口，優(yōu)選選自靜脈曲張性潰瘍、褥瘡或糖尿病性潰瘍的潰瘍。
16.制備抗氧化劑傷口敷料材料的方法，包括用抗氧化劑染料染色生物可吸收基質(zhì)材料的步驟。
17.權(quán)利要求16的用于制備權(quán)利要求1-13中任一項的傷口敷料材料的方法。
18.傷口敷料，其包括權(quán)利要求1-13中任一項的抗氧化劑傷口敷料材料。
19.權(quán)利要求18的傷口敷料，其中所述材料為無菌的并且包裝在微生物不能透過的容器內(nèi)。
全文摘要
包括用抗氧化劑染料染色的固體生物可吸收基質(zhì)的傷口敷料材料。所述基質(zhì)可以包括膠原蛋白、脫乙酰殼多糖或氧化再生纖維素，并且所述染料例如為苯胺或吖啶染料。所述材料優(yōu)選還包括銀鹽，其中所述染料可以使這種銀鹽穩(wěn)定。還提供了制備這類材料的方法和包括這類材料的傷口敷料。
文檔編號A61L15/32GK1838970SQ200480023815
公開日2006年9月27日 申請日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者B·M·庫倫, D·阿迪森, D·格林哈爾 申請人:莊臣及莊臣醫(yī)藥有限公司