CN104983722A

CN104983722A - 一种皮肤祛疤修复喷膜剂的组合物及其制备方法

Info

Publication number: CN104983722A
Application number: CN201510374069.5A
Authority: CN
Inventors: 张自强; 周华娜
Original assignee: Suzhou Jiou Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Jiou Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2015-10-21

Abstract

本发明属于生物医药领域，涉及一种用于疤痕去除修复和治疗皮肤浅表性损伤的温度敏感喷雾成膜凝胶的组合物，由温度敏感亲水凝胶材料、止血抗感染材料、防晒材料及药学上可接受的载体和/或添加剂组成。其中采用泊洛沙姆407和泊洛沙姆188作为温度敏感水凝胶材料，其用量小于20%。其中泊洛沙姆407用量为5%～18%，泊洛沙姆188的用量小于2%；采用羧甲基壳聚糖固定凝血酶作为止血抗感染材料，用量小于1%，其特征在于羧甲基壳聚糖粘均分子量为75万道尔顿，脱乙酰度为90%，总羧甲基取代度为1.4；防晒材料为二氧化硅包覆的二氧化钛，用量为5%～15%。

Description

一种皮肤祛疤修复喷膜剂的组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于生物医药领域，尤其涉及一种用于治疗皮肤损伤和修复的温度敏感喷雾成膜凝胶的组成及其制备方法。

背景技术

皮肤碰擦伤、浅Ⅰ°、浅Ⅱ°烧伤、糖尿病诱发的皮肤溃疡等是日常生活中常见的浅表性皮肤损伤，通常会导致患部出血、疼痛、感染、愈合难、色素沉积、留下疤痕等问题。此外，在浅表性皮肤损伤中，神经末梢暴露在外界环境的刺激下，患部会产生剧烈得疼痛感，严重影响患者的生活质量；创面如果有出血情况并且不能得到及时有效的处理也将给其他对症治疗带来不利的影响。目前治疗浅表性皮肤损伤的外用药物例如磺胺嘧啶银、聚维酮碘软膏、云南白药等均为单一功效（抗感染或止痛）的制剂，难以满足治疗需求。因此十分迫切要求开发一类兼具隔离、止血、镇痛、促愈合、抗感染、防止色素沉积及疤痕形成的多重功效外用制剂以提高创伤患者的救治率和生活质量。

止血是创伤救治和治疗中的首要环节，对于病人后续的创伤治疗、恢复和生活质量有着重要的影响。止血技术已由过去单纯的器械止血措施发展为现代外科条件下的纷繁复杂的技术体系，主要包括介入性止血措施、理化止血措施和外用止血药物等几种。

在皮肤损伤中，通常使用凝血药物进行止血治疗，目前临床常用的止血物质或药物包括凝血酶类（凝血酶、蛇毒血凝酶及凝血酶原复合物包括凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ及少量血浆蛋白）、促凝血因子活化药（维生素K1及鱼精蛋白等）、抗纤维蛋白溶解药物（氨甲环酸、氨甲苯酸、氨基乙酸等）及纤维蛋白原等，这些凝血物质的作用特点是作用机制明确，能够作用于凝血过程的各个环节，凝血效果强大，能够在较低浓度下产生很强的凝血效果。其中凝血酶是一种局部应用的速效止血剂，可用于小血管或毛细血管渗血的局部止血、外伤出血及口服给药用于上消化道出血，直接作用于血液凝固过程中最后一步，促使血浆中的可溶性凝血因子Ⅰ转变成不溶的纤维蛋白，加速血液凝固，达到快速止血的效果。但作为一种酶类药物，凝血酶与大多数酶一样，稳定性较差，易失活。酶固定化技术是通过物理或化学的方法将酶连接在一定的固相载体上成为固定化酶，目的在于提高酶的稳定性和催化效率。选择适当的材料作为凝血酶的固化载体，将其制备成一种固化凝血酶，提高了凝血酶稳定性和凝血活性、拓展了其应用范围。

壳聚糖是天然有机高分子多糖甲壳素脱乙酰化的产物，一般脱乙酰度为50%以上。壳聚糖是一种功能性生物高分子材料，无毒、生物相容性好，可生物降解。普通壳聚糖不溶于水和碱性溶液，可溶于稀盐酸、硝酸等无机酸和大多数有机酸，不溶于稀硫酸、磷酸。在稀酸中壳聚糖主链也会缓慢降解，溶液的粘度逐渐降低。壳聚糖的侧链上有众多的氨基，侧链上接枝亲水基团可以增加壳聚糖的水溶性如羧甲基壳聚糖就具有良好的水溶性。我们选择羧甲基壳聚糖作为固定凝血酶的载体，是基于其优良的性质，羧甲基壳聚糖本身也具有一定凝血作用，主要是通过红细胞聚集效应实现。除此之外，羧甲基壳聚糖还有一定的抗菌作用，对于防止皮肤创口的感染具有重要作用。另外，羧甲基壳聚糖还能促进伤口愈合，而且愈合后的创面与正常组织相似，不形成疤痕。

本发明以羧甲基壳聚糖作为凝血酶载体，以化学结合法的原理是加入双官团试剂戊二醛，戊二醛分别与壳聚糖和凝血酶的氨基反应形成共价键，将凝血酶与壳聚糖结合，提高了凝血酶的稳定性和凝血活性，同时又兼具壳聚糖凝血与抗菌的协同作用。

目前用于治疗伤口及皮肤损伤创面的药物制剂大部分为粉剂或者膏剂，使用不方便且需要包扎；粉剂或者膏剂接触血液或者其他组织渗出液后容易板结变硬，造成患者伤口的不适感，膏剂使用时透气性较差，疗效不理想。随着新材料的涌现和医疗界对伤口及皮肤疾患康复过程的更深入了解，一些治疗皮肤损伤的新型药物制剂如喷膜不断得到市场的认可。喷膜剂使用方便，防水性与透气性兼具，疗效理想。但同样现有的喷膜剂功效比较单一，性能不够优越，是可以进行改进与创新的方向。

单独采用羧甲基壳聚糖作为主要成分的喷膜剂在患处形成的膜机械强度低，容易变形开裂，液体吸收能力有限。将羧甲基壳聚糖和其它高分子材料共混，可以制成新型复合喷膜剂，提高喷膜剂在患处形成的膜强度，提高其疗效。泊洛沙姆类生物相容性高分子材料是研究和应用最为广泛的一类温度敏感凝胶材料，其结构为环氧乙烷和环氧丙烷组成的三嵌段共聚物，两端为亲水性环氧乙烷嵌段，中间为疏水性环氧丙烷嵌段，当温度上升时，环氧丙烷嵌段逐渐失水并聚集，组装成胶束结构的疏水内核，温度达到临界值时，胶束定向排列形成半固体凝胶。应用较多的型号为泊洛沙姆407和泊洛沙姆188。泊洛沙姆407形成的水凝胶有明显的浓度依赖性，其相转变温度随材料浓度增加而降低，当浓度低于一定值时，溶液将失去在生理温度下的胶凝能力。泊洛沙姆188的结构含有更高比例的亲水性环氧乙烷嵌段，通过调节处方中泊洛沙姆407和泊洛沙姆188的浓度和质量比例，可获得更为广泛的相转变温度范围，可以筛选得得到具有适宜胶凝温度和适宜机械强度的温敏凝胶制剂。优选处方的凝胶强度不宜太大，否则不仅会造成严重的异物感，也可能造成疤痕产生。将泊洛沙姆作为温敏成膜材料，与固定了凝血酶的羧甲基壳聚糖共混，作为本发明温度敏感凝胶的主要材料。除此以外，本发明温度敏感凝胶还包括防止光损伤的成份和其他药学上可以接受的载体和/或添加剂，其中药学上可接受的载体和/或添加剂包括增塑剂、pH调节剂、抗菌剂和水。

发明内容

壳聚糖具有一定的抗菌作用，尤其是本发明中采用的水溶性羧甲基壳聚糖喻普通壳聚糖比较，对多种细菌具有更强的抗菌作用。除此以外，本发明中还是用了其他类型的抗菌剂，如纳米级的金属氧化物和金属单质抗菌剂。金属抗菌剂对各种病毒、细菌具有广谱、灭菌率高、安全性好、长效、不产生耐药性等特点。可以有效地阻断病毒、细菌的传播，杀死或抑制它们的生长，是预防疾病传播的有效手段。纳米银等外用制剂已经在临床上长期使用，其安全性和有效性已得到证实。

阳光中紫外辐射是对人体危害较大的光波，通常情况下大气层中臭氧层可以阻挡绝大部分紫外线，能够到达地面的紫外线微乎其微。但是长期阳光暴露，皮肤损伤情况下可能会加剧紫外线的不利影响，在皮肤上造成红斑，加速皮肤老化，造成皮肤损伤组织愈合后的色素沉积，甚至导致皮肤癌的发生。紫外线光谱中有UVA（320-400nm）区段能造成皮肤细胞中的DNA结构损伤以及蛋白质和其他生物分子的破坏，影响人体的免疫系统机能，造成真皮损伤和皱纹，甚至引发癌症；UVB（280-320nm）区段会引起皮肤产生红斑和水疱，产生黑色素沉着，减少皮肤中抗氧化作用的酶的量，削弱皮肤抗自由基的能力。因此，防御UVA和UVB辐射对于保护人体免受伤害，延缓衰老，尤其是对损伤组织加以保护显得至为重要。目前用于皮肤损伤修护的喷膜制剂中，所形成的膜层不能屏蔽光损伤，直接导致了损伤处炎症反应加剧，损伤愈合后新生皮肤组织色素沉积。因此本发明将温敏凝胶与光损伤屏蔽相结合具有广泛的应用价值。

本发明采用纳米二氧化钛（TiO2）作为光损伤阻断剂，通常情况下，TiO2粒径在30-100nm之间对紫外线的屏蔽效果最好，还能透过可见光可见损伤愈合进展情况。并且超细的纳米级TiO2均匀分散在成膜基质中，极少与皮肤直接接触，不会渗入皮肤毛孔，不会影响皮肤的正常生理功能和其损伤修复过程。采用公知的二氧化硅（SiO2）包裹TiO2方法，可以极大限度地降低TiO2的光氧化活性，保持处方的稳定性。

本发明旨在提供一种温度敏感凝胶组合物，用于浅表性皮肤损伤的修复和治疗。利用生物相容性温度敏感材料的特殊性质，室温存储时为液体，具有较好的流动性，接触皮肤后发生相转变，成为凝胶状态。具有良好的止血及抗感染作用，同时可以防止疤痕形成和色素沉积。

本发明一方面是提供一种用于治疗浅表性皮肤损伤的药物组合物，其包含作为活性成分的止血成分、抗感染成分、温敏成膜成分、防晒成分和/或其衍生物及药学上可接受的载体和/或添加剂。

所述药物组合物的制备方法、及其用于修复和治疗浅表性皮肤损伤相关疾病的用途，也都包括在本发明的范围内。

所述的药物组合物其组成包括温度敏感亲水凝胶材料、止血抗感染材料、防晒材料及药学上可接受的载体和/或添加剂，其中药学上可接受的载体和/或添加剂包括pH调节剂、防腐剂和水。

所述的温度敏感水凝胶材料，包括泊洛沙姆，尤其是泊洛沙姆407和泊洛沙姆188，泊洛沙姆407为主要凝胶材料，其胶凝温度具有浓度依赖性。添加少量的泊洛沙姆188具有两方面的作用，一是调节泊洛沙姆407溶液的相转变温度，使其在皮肤生理温度下能够发生溶液到半固体凝胶的相转变，二是调节凝胶发生相转变的速率，使所述的药物组合物在使用过程中具有可接受的流动性。泊洛沙姆407的用量为5%～18%（质量百分比），泊洛沙姆188的用量为0%～2%（质量百分比），泊洛沙姆混合物的总用量不大于20%（质量百分比）。

本发明中所述的止血抗感染材料，是以羧甲基壳聚糖作为凝血酶载体，以化学结合法的原理是加入双官团试剂戊二醛，戊二醛分别与壳聚糖和凝血酶的氨基反应形成共价键，将凝血酶与壳聚糖结合，得到羧甲基壳聚糖固化的凝血酶，提高了凝血酶的稳定性和凝血活性，同时又兼具壳聚糖凝血与抗菌的作用。本发明所采用的的羧甲基壳聚糖为N，O-羧甲基化、O-羧甲基化和N-羧甲基化壳聚糖中的一种或几种任意比例的组合。所述羧甲基壳聚糖的脱乙酰度为50%～98%，优选的羧甲基壳聚糖的脱乙酰度为70%～95%，最优的羧甲基壳聚糖的脱乙酰度为90%。所述羧甲基壳聚糖，其结构中-NH2、6-OH、3-OH上总的羧甲基取代度为1～2.8，优选的总羧甲基取代度为1.2～2.0，最优的总羧甲基取代度为1.4。所述羧甲基壳聚糖的分子量为5万-300万道尔顿，优选的羧甲基壳聚糖的分子量为10万～200万道尔顿，最优的羧甲基壳聚糖的分子量为75万道尔顿。本发明中采用黏度法测定羧甲基壳聚糖的分子量。采用戊二醛作为交联剂，通过化学法将凝血酶固化在羧甲基壳聚糖的结构上。羧甲基壳聚糖固化凝血酶中的凝血酶与壳聚糖的比例为100国际单位凝血酶/150 mg羧甲基壳聚糖。止血抗菌材料的用量（质量百分比）为0%～1%。

本发明采用SiO2包裹TiO2作为防晒材料和光损伤阻断剂，制备方法如下：硅酸四乙酯和无水乙醇置于烧瓶中，加入TiO2和SiO2，烧瓶置于水浴中，在磁力搅拌下，滴加去离子水和无水乙醇，用氨水调节pH值为6～7，直至成胶体，干燥老化成凝胶，磨碎，超声分散于无水乙醇中，在200～300 rpm转速度下磁力搅拌，并滴加钛酸丁酯，冰乙酸，去离子水，用浓盐酸调节pH值为1～2，室温下至成凝胶，红外干燥，马弗炉灼烧，随炉降温。所述TiO2粒径为30～100 nm，所述SiO2粒径为1～5 μm。本发明中所述防晒材料的用量为5%～15%（质量百分比），优选的防晒材料的用量为12%（质量百分比）。

本发明中采用的pH调节剂为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、氢氧化钠，优选的pH范围是6.0～7.4。

本发明中采用的防腐剂为苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、脱氢乙酸及钠盐类、尼泊金酯类的一种或几种任意比例的组合。

温度的控制对于本发明组合物的制备有重要影响，温度升高，泊洛沙姆407在水中溶解的会变慢，同时粘度增加，溶液中会产生大量的泡沫，不利于凝胶的制备。在本发明的配制过程中是将溶液的温度控制在10℃以下，这样整个过程为溶液状态，有利于泊洛沙姆与处方其他成分充分混合均匀，有利于胶凝作用的发挥。本发明在配制、搅拌、过滤和灌装过程中将设备的温度控制在10℃以下，环境温度控制在20℃左右。

本发明的温敏凝胶灭菌的方法采用了常规的热压灭菌法，条件为：121℃保持15 min或115℃保持30 min，这样的条件能去除温敏凝胶中的细菌，使之适合用于损伤皮肤修复和治疗。也可采用射线灭菌的方法去除温敏凝胶中的细菌。

本发明制备的温敏凝胶使用时须在冰箱中冷藏室中预降温至10℃以下，这样的温度能够保证温敏凝胶的状态为液体。

具体实施方式

下面通过实施例来说明本发明，不应理解为对本发明及其范围的限定。通过阅读本申请公开的内容，本领域技术人员显而易见的是，许多变形和等效物也包括在本发明的范围内。

实施例1

处方：

泊洛沙姆407 7.5%

泊洛沙姆188 0.5%

止血抗感染材料 0.1%

防晒材料 6%

氢氧化钠调pH到6.0

羟基苯甲酸甲酯/苯氧乙醇（1:1） 0.1%

水余量

制备方法：

1、将处方量的泊洛沙姆407和泊洛沙姆188分散在水中，搅拌溶解，制成温敏凝胶液，控制温度5±1℃；

2、将处方量止血抗感染材料和防晒材料分散在水中，搅拌溶解；

3、将上述两溶液搅拌下混合均匀，加入处方量氢氧化钠将温敏凝胶液的pH调节至6.0，控制温度5±1℃；

4、将溶液灌装到喷雾装置中，轧盖，装量控制50～200ml，控制灌装机储液室、系统和环境的温度为10±2℃；

5、121℃灭菌15min。

实施例2

处方：

泊洛沙姆407 10%

泊洛沙姆188 1%

止血抗感染材料 0.5%

防晒材料 9%

氢氧化钠调pH到6.0

苯甲酸钠 0.2%

水余量

制备方法：

5、121℃灭菌15min。

实施例3

处方：

泊洛沙姆407 15%

泊洛沙姆188 1.5%

止血抗感染材料 1%

防晒材料 12%

氢氧化钠调pH到6.0

尼泊金乙酯 0.3%

水余量

制备方法：

4、将溶液灌装到喷雾装置中，轧盖，装量控制50～200 ml，控制灌装机储液室、系统和环境的温度为10±2℃；

5、121℃灭菌15 min。

实施例4

处方：

泊洛沙姆407 7.5%

泊洛沙姆188 0.5%

止血抗感染材料 1%

防晒材料 15%

氢氧化钠调pH到6.0

羟基苯甲酸甲酯/苯氧乙醇（1:1） 0.5%

水余量

制备方法：

5、121℃灭菌15 min。

实施例5大鼠肝出血模型的止血试验

将大鼠（180～220g）随机分组，每组6只，分别为阳性对照组（止血粉，商品名：赫血停）和试验组。各组大鼠腹腔注射10%水合氯醛1ml麻醉，于肋弓下沿腹中线剪开腹肌，从切口处挤出肝中叶，吸干肝脏周围液体后，将称重后的无菌纱布垫于肝中叶下，于肝中叶下缘以上2cm处快速切除肝中叶，均匀涂抹等量阳性药物及实验药物于切口处，开始计时至出血停止，以无鲜红血液渗出为出血停止标准，观察各组止血凝固过程，记录出血时间及出血量。出血时间为切除肝中叶开始至出血停止，出血量为切除前后无菌纱布重量差。结果显示，在大鼠肝中叶切除出血模型中，本发明制剂各组的出血时间和出血量与阳性对照组相比显著缩短和降低，止血效果优于阳性对照药（p＜0.05）。

表1本发明温敏凝胶的止血效果

分组	出血时间（s）	出血量（g）
			赫血停	298±23	1.95±0.41
实施例1	228±17	1.43±0.21
			实施例2	196±12	1.04±0.12
实施例3	169±9	0.86±0.13
			实施例4	177±10	0.94±0.15

实施例6 紫外线吸收能力试验

采用紫外-可见光谱仪对温敏凝胶膜的紫外可见吸收性能进行表征。紫外线分为UVA（320～400nm）、UVB（280～320nm）和UVC（小于280nm），本发明温敏凝胶膜主要针对UVA和UVB可能造成的损伤进行防护，即主要是在280～400nm波段的紫外线。各实施例温敏凝胶膜中TiO2均匀包覆在SiO2微粒中，没有发生团聚现象，通过透射电子显微镜观察发现大部分TiO2粒子以单个微粒的形式存在。通过显微镜观察发现SiO2微粒均匀分布在凝胶膜中。各实施例的紫外线透过能力以泊洛沙姆温敏凝胶膜作为阴性对照，各实施例的紫外线透过量与泊洛沙姆温敏凝胶膜紫外线透过量的比值（百分比）见下表。结果说明，各实施例能显著降低紫外线的通过量，有利于降低有害紫外线对皮肤的损伤。

表2本发明温敏凝胶膜紫外线通过量测试

分组	阴性对照	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
						紫外线透过量（%）	100	30.5	26.2	18.7	14.6

Claims

1.一种用于皮肤外伤修复的组合物，由温度敏感亲水凝胶材料、止血抗感染材料、防晒材料及药学上可接受的载体和/或添加剂组成。

2.权利要求1所述的温度敏感凝胶，其中采用泊洛沙姆407和泊洛沙姆188作为温度敏感水凝胶材料，其用量小于20%（质量百分比）。

3.权利要求2所述温度敏感水凝胶材料泊洛沙姆407，其用量为5%~18%（质量百分比）。

4.权利要求1所述温度敏感凝胶，其中采用羧甲基壳聚糖固定凝血酶作为止血抗感染材料，用量小于1%（质量百分比）。

5.权利要求4所述的羧甲基壳聚糖固定凝血酶，其特征在于羧甲基壳聚糖粘均分子量为75万道尔顿，脱乙酰度为90%，总羧甲基取代度为1.4。

6.权利要求1所述温度敏感凝胶，其中防晒材料为二氧化硅包覆的二氧化钛，用量为5%~15%（质量百分比）。

7.权利要求1~6所述的温度敏感凝胶，用于疤痕祛除修复和治疗皮肤浅表性损伤。