CN107454847A - 包含胶原和蜂蜜的组合物 - Google Patents

Abstract

包含胶原和蜂蜜的组合物可通过将蜂蜜水溶液添加至胶原水性悬浮液而制备。该组合物用于药物且特别用于治疗创伤。治疗创伤的方法包括向患者皮肤局部给药该组合物。

Description

包含胶原和蜂蜜的组合物

本发明涉及包含胶原和蜂蜜的组合物。该组合物用于药物，特别是用于治疗创伤，优选由烧伤引起的创伤。本发明提供了一种治疗创伤的方法，其包括将所述组合物局部施用于患者的皮肤。

背景技术

胶原和蜂蜜都是天然存在的材料，它们在促进创伤愈合方面各自具有悠久的历史和认可。

已经发现，胶原在跨皮肤再生、软骨修复、神经修复和结膜修复等应用中在临床上取得了成功。在这些应用中，胶原已经作为物理框架，参与自然愈合过程的细胞可以在其上粘附、迁移和增殖穿过创伤部位。含有胶原的敷料提供了可被存在于创伤部位的高水平基质金属蛋白酶(MMP)降解的胶原 (作为牺牲底物)的来源，使得内源性天然胶原蛋白继续正常创伤愈合的过程。

局部施加的胶原作为止血剂，已被证明可以刺激创面中新组织的生长。

胶原在细胞分化、血管生成、细胞迁移、胶原酶诱导、伤口收缩、血小板聚集、通过降解产物诱导生长因子和细胞因子、细胞信号传导和诱导中的细胞表面受体(整联蛋白)中起作用。

上面讨论的胶原的应用集中在再生组织上，而相比之下，蜂蜜的使用已被用于降低感染的风险，而蜂蜜的一些组分可能有助于促进愈合。

已知蜂蜜可用于促进创伤愈合。具体的商业级蜂蜜已被鉴定为具有独特的抗菌和抗炎特性，其可以帮助创伤愈合。

蜂蜜的相关性质和作用机理如下讨论。

抗菌作用

·高糖和低含水量导致对水的亲和力高。这导致可用于支持细菌生长的水不足。

·蜂蜜是酸性的-含氨基酸、有机酸和芳香酸。通常蜂蜜的pH值约为4，这与蜂蜜的花源直接相关。这种酸性pH导致微生物生长的抑制，因为一般微生物喜欢中性pH。还显示低pH增加氧扩散并降低蛋白酶活性。已知蛋白酶在分解不健康的细胞外基质(ECM)中具有作用，但是它们长时间处于高水平可以破坏健康的ECM。较低的pH值还有助于优化成纤维细胞迁移、增殖和胶原组织化(organisation)的条件，所有这些都有助于创伤愈合。

·葡萄糖氧化酶在蜜蜂收集花蜜过程中与花蜜混合，尽管这种酶在蜜蜂产生的蜂蜜中没有活性，但是在用伤口液体稀释时，它会被活化。它催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸(其具有低pH)和过氧化氢。这些反应产物可以在一些蜂蜜中赋予抗菌性质。在麦卢卡(Manuka)蜂蜜中，抗菌性质归因于甲基乙二醛 (MGO)–其源于麦卢卡花的花蜜中的高水平的化合物二羟基丙酮。

抗炎作用

·由蜂蜜中的糖成分产生的渗透压会吸出细胞中的淋巴，从而减少水肿。这具有抗炎作用，因为水肿已被证明在组织中产生压力，从而限制血液流动和细胞对氧气和营养物质的利用性。

减少恶臭

·低pH抑制细菌生长，否则所述细菌生长预期会通过代谢分解的组织蛋白质的氨基酸代谢而产生恶臭化合物如氨、胺和硫。任何存在的微生物都可以以能量的替代来源(葡萄糖)为食。

渗透活性和潮湿的创伤环境

·其组成糖的渗透压力可以从较深的组织中吸取液体/淋巴，从而浸浴伤口部位，提取出失活组织和腐肉(slough)。淋巴液的不断流出将纤溶酶原递送至伤口部位，有助于分解坏死组织(纤溶酶原转化为纤溶酶，其破坏创伤表面坏死组织的粘附)。

创伤护理产品已经基于单独的胶原和胶原与其他生物成分的组合而开发。类似地，已经使用蜂蜜(麦卢卡蜂蜜)单独开发产品，以及蜂蜜与其他材料如藻酸盐(藻酸钙和藻酸钠)和天然胶凝剂组合开发产品。然而，到目前为止，对包含胶原和蜂蜜二者的组合物及其具体变体，特别是用于创伤愈合中的应用尚未有已知的研究。

表1总结了胶原和蜂蜜的特征。

表1

需要可用于促进创伤愈合的其它组合物。

本发明寻求提供一种治疗创伤的组合物。特别地，本发明寻求提供一种用于治疗由烧伤引起的创伤的组合物。

发明内容

值得注意的是，已经发现了一种新的生产包含胶原和蜂蜜的组合物的方法。这使得能够提供包含胶原蛋白和蜂蜜的组合物。有利地，该组合物包含天然组分，并且这比包含合成组分的药物更可接受并且更可能被一些患者使用。

根据本发明，在一方面，提供包含胶原和蜂蜜的组合物。

在另一方面，本发明提供包含胶原和蜂蜜的组合物，其用于药物。

在另一方面，本发明提供包含胶原和蜂蜜的组合物，其用于治疗创伤。

在另一方面，本发明提供治疗创伤的方法，其包括将根据本发明的组合物局部施用于患者皮肤。

优选地，本发明的组合物施加至创伤达约2至约7天且随后根据创伤的严重性重复施加直到创伤愈合。

优选地，所述创伤为烧伤引起的创伤。

优选地，所述胶原为牛胶原。有利地，牛胶原在化学上类似于人胶原。这最大限度地降低了患者宿主免疫应答和排斥的风险。

优选地，蜂蜜是医用级蜂蜜。更优选地，该蜂蜜的独特麦卢卡因子(UMF) 高于+12。更优选地，该蜂蜜的独特麦卢卡因子(UMF)为+16至UMF+20。更优选地，该蜂蜜具有抗菌和抗炎性质。一个实例是来自新西兰本地的麦卢卡灌木的Leptospermum Scoparium品种。

在一个实施方案中，组合物是水性悬浮液的形式。

优选地，该悬浮液包含水性胶原悬浮液和蜂蜜水溶液。优选地，该悬浮液包含胶原、蜂蜜、水且没有其他材料或基本上没有其他材料。或者，悬浮液包含用于治疗创伤的一种或多种另外的药物。在这方面，一种或多种另外的药物优选在悬浮液或溶液中。

优选地，胶原悬浮液是胶原在蒸馏水中的悬浮液。

优选地，该水性胶原悬浮液包含约0.1％至约2.0％胶原，基于悬浮液的重量。更优选地，该水性胶原悬浮液包含约0.5％至约1％胶原，基于悬浮液的重量。

优选地，该蜂蜜溶液是蜂蜜在蒸馏水或稀酸中的溶液。

优选地，包含水性胶原悬浮液和蜂蜜水溶液的悬浮液包含约0.05％至约 5.0％蜂蜜，基于悬浮液的重量。更优选地，包含水性胶原悬浮液和蜂蜜水溶液的悬浮液包含约0.1％蜂蜜，基于悬浮液的重量。

在替代实施方案中，该组合物为膜或支架的形式。

优选地，通过干燥包含胶原和蜂蜜的悬浮液来制备膜或支架。

优选地，该膜包含胶原、蜂蜜、水且没有其他材料或基本上没有其他材料。或者，该膜包含用于治疗创伤的一种或多种另外的药物。在这方面，一种或多种另外的药物优选与膜成为一体。

优选地，根据本发明的组合物以薄膜的形式提供。有利地，该膜可用作创伤的敷料(dressing)。

优选地，该膜厚度在约5μm至约200μm的范围内，更优选约20μm 至约100μm。

有利地，已经发现根据本发明的膜是坚固的，具有强的处理性能并且可以用作敷料。此外，根据本发明的膜不需要被患者去除。相反，它是可生物降解的。这些优点为用户提供了增加的舒适度。

优选地，本发明的膜可以以多种几何形状和尺寸制造，以满足对患者身体的不同部位的各种形状和大小的创伤的治疗需要。

优选地，该膜是透明或半透明的。这提供了在使用中可以检查放置膜的皮肤的优点。

优选地，本发明的组合物以膜的形式提供，该膜伴有附加的支持物，该附加的支持物优选为薄膜。以这种方式，本发明提供一种岛上敷料(island dressing)，其包括具有根据本发明的组合物的岛，该岛由附加的支持薄膜包围。

优选地，该附加的支持薄膜为透明的或半透明。这提供了在使用中可以检查放置膜的皮肤的优点。

在一个优选实施方案中，附加的支持薄膜为聚氨酯(PU)膜。

优选地，附加的支持薄膜能够提供向患者皮肤的周边粘连。在这点上，所述附加的支持薄膜优选具有施于面向身体的表面的粘合剂。

优选地，所述粘合剂是基于丙烯酸或基于硅酮的。更优选地，所述粘合剂是基于丙烯酸的。

优选地，所述粘合剂设置有至少一个易剥离衬垫，其覆盖膜的面向身体的表面上的粘合剂直到膜准备使用。就在使用之前，所述易剥离衬垫可以从面向身体的表面剥离以暴露粘合剂。这提供了以下优点：其保护粘合剂和包含胶原和蜂蜜的岛上敷料，直到其准备使用。

优选地，易剥离衬垫包括不粘附到粘合剂上的突片(tab)。这提供了这样的优点，即可以容易地夹住突片并且便于移除易剥离衬垫以暴露粘合剂。

优选地，根据本发明的组合物或膜在使用前被密封在小袋中。优选地，组合物或膜在使用前是无菌的，并且小袋具有保护组合物或膜的优点。这减轻了用户感染的风险。

因此，本发明提供了包括密封的无菌膜敷料的包装。

在另一方面，本发明提供了一种制备根据本发明的组合物的方法，其包括以下步骤：制备胶原悬浮液，制备蜂蜜溶液，将蜂蜜溶液加入到胶原悬浮液中以提供胶原和蜂蜜悬浮液。

优选地，将胶原和蜂蜜悬浮液进行以下进一步的步骤：任选脱气，并在低温(优选约20℃至约35℃)或更高温度(优选高于约35℃)下干燥以提供胶原和蜂蜜膜。

在优选的实施方案中，将悬浮液冻干或冷冻干燥以形成多孔海绵状物或膜。

在优选的实施方案中，将组合物进行物理或化学交联。有利的是，这根据需要对膜赋予强度和其它所需的性能。交联方法可以包括但不限于戊二醛和其它化学交联剂和脱水热处理(dehydrothermal treatment)。

优选地，胶原悬浮液为约0.5重量％的悬浮液。

优选通过在约500ml的约1mM酸(优选盐酸(HCl))中将约2.5g I型牛跟腱胶原水合约24小时并混合约5小时来制备。一旦水合，胶原优选转移到放置在充满冰的Pyrex皿中的混合器容器中，并混合。优选地，其首先使用双叶片混合器共混约2小时，然后用均化器共混另外约3小时，以产生白色胶原悬浮液。

优选地，该蜂蜜溶液具有约0.01g/ml至约0.2g/ml的浓度。优选地，所述浓度选自约0.2g/ml、约0.1g/ml、约0.05g/ml、约0.02g/ml和约0.01g/ml。

优选地，该蜂蜜溶液通过将独特麦卢卡因子(UMF)+16的蜂蜜添加至蒸馏水而制备。蜂蜜溶液中的最高蜂蜜含量优选为约1.0g/5ml＝约0.2g/ml。

优选地，使用注射器将优选约5g的蜂蜜转移到优选放置在秤上的烧瓶中，并且优选加入约25ml的蒸馏水。优选地搅拌混合物，优选用磁力搅拌器，优选至少约1小时。这优选产生包含约0.2g/ml蜂蜜的溶液。优选地，该溶液用于通过连续稀释来构成具有较低浓度蜂蜜的溶液。

优选地，将蜂蜜溶液加入到胶原悬浮液中，反之亦然。更优选地，将蜂蜜溶液加入到胶原悬浮液中。

优选地，将蜂蜜溶液通过连续均化滴加到胶原悬浮液中，或者大量加入，然后混合和/或均化。

优选地，将所得胶原-蜂蜜悬浮液均质化。

优选地，将胶原-蜂蜜悬浮液脱气，任选地在真空烘箱、室或其他设施中以除去气泡。

优选地，然后将悬浮液倒入模具、托盘或纸上。

优选地，然后将倾倒的悬浮液放置脱气。

优选地，将悬浮液在低温(约20℃至约35℃)或较高温度(高于约35℃) 的烘箱或室中干燥以产生膜。

任选地，将悬浮液冻干或冷冻干燥以形成多孔海绵状物或膜。

优选地，该膜经受物理或化学交联以赋予该膜强度和其它所需性质。

优选地，该交联方法可以包括但不限于戊二醛和任选的其它化学交联剂和脱水热处理。

附图说明

现在将参照附图通过举例的方式描述本发明，其中：

图1显示描述创伤治疗阶段的示意图；

图2示出了显示制备根据本发明的组合物的方法中的阶段的示意图；和

图3显示了含有根据本发明的组合物的膜的照片。

发明详述

应当理解，本发明的方面、实施方案和优选特征已经以使得说明书以明确和简明方式书写的方式进行了描述。然而，应当理解，本发明的范围可以包括具有所描述的全部或一些特征的组合的实施方案。除非另有明确规定，所述方面、实施方案和优选特征可以根据本发明不同地组合或分离。在优选的实施方案中，根据本发明的组合物包括本发明的所有方面。

术语“约”被认为是指任选加或减20％，更优选任选加或减10％，甚至更优选任选加或减5％，甚至更优选任选加或减2.5％，最优选任选加或减 1％。

在本说明书的上下文中，词语“包括”被认为是指“除了别的之外，包括”。它不应被解释为“仅由...组成”。

在本说明书的上下文中，词语“基本上”是指优选至少90％，更优选 95％，甚至更优选98％，最优选99％。

在本说明书的上下文中，“治疗”被认为是指治疗现有病症或疾病和/或预防性治疗以便预防病症或疾病的发生。因此，本发明的方法可用于治疗、预防、抑制疾病进展或延迟疾病发生。“治疗创伤”是指减少创伤的大小或严重程度或预防或减少创伤感染。

术语“创伤”被认为是指皮肤受损、撕裂、切割或穿刺的伤害，或钝力伤引起挫伤的伤害。它包括损害皮肤真皮的锐器损伤(sharp injury)或损伤皮肤的烧伤。

不受理论的束缚，认为创伤环境中的胶原提供可被高水平MMP(基质金属蛋白酶)降解的胶原(牺牲底物)的替代来源，使得内源性胶原继续正常的创伤愈合。胶原还在细胞信号传导、分化、迁移、血管发生和诱导生长因子以帮助愈合中发挥作用。

此外，认为在包含蜂蜜的实施方案中，组合物中的蜂蜜可以起到降低水含量的作用，从而为潜在的细菌生长创造更恶劣的环境。此外，蜂蜜的存在导致低pH，并且这可以用于抑制微生物生长同时增加氧扩散和降低蛋白酶活性。

基质金属蛋白酶(MMP)在创伤愈合过程中起着重要的作用。然而，这些MMP的水平升高会破坏健康组织，并使创伤不可愈合或缓慢愈合。此外，已经显示酸性pH降低蛋白酶活性，并且这可以通过在愈合期间施用蜂蜜来诱导更低的创伤pH水平来促进。这种较低的pH也被证明可以增加氧扩散，这是创伤愈合中的另一个影响因素，氧供应量的增加也可能促进蜂蜜中的糖诱导的渗透压，这可以减少水肿。

如表1所示，单独的胶原和单独的蜂蜜之前已经显示有益于创伤愈合。在这方面，表1显示了胶原、蜂蜜和胶原和蜂蜜的新型组合的材料性质和作用方式的总结。

如图1所示，创伤处理阶段如下：

1-敷料放置在创伤区域之上或周围

2-胶原降解，且蜂蜜将其自身呈递给创伤

3-蛋白酶和胶原酶分解胶原，且进一步将蜂蜜暴露于创伤发生处

4-蜂蜜的抗炎和抗菌活性和胶原的生物化学作用和信号(cues)促进伤口愈合

5-再生上皮层形成，且无毒性残留物或合成颗粒。

该图示出了在创面上施用敷料并随着时间逐渐分解和释放组分到创伤处的示意图。

A：将无菌敷料放置在创伤部位上，形成保护屏障。这可以被二级敷料覆盖并牢固地固定在适当位置，或者可以形成岛上敷料。

B：随着敷料与创伤部位接触，随着时间的推移，敷料组分即胶原蛋白和蜂蜜开始与伤口相互作用。蜂蜜可用于降低pH值、增加氧扩散和降低蛋白酶活性。蜂蜜也可以用于产生渗透压，其可以促进抗炎作用和滋润伤口愈合。胶原将用作牺牲底物，同时还提供信号，包括细胞分化、迁移和血管生成所需的那些。

C：随着时间的推移，胶原通过基质金属蛋白酶的作用开始分解；这种生物降解使得胶原颗粒在更深的创伤部位可获得，且新组织形成以替代胶原底物。蜂蜜也继续在整个愈合过程中作为抗菌成分。

根据本发明的组合物按如下制备：

材料和方法

胶原悬浮液制备

0.5wt％的胶原悬浮液通过在500ml的1mM盐酸(HCl)中将2.5g I型牛跟腱胶原水合24小时并混合5小时来制备。一旦水合，将胶原转移到放置在充满冰的Pyrex皿中的混合器容器中，并混合，其首先使用双叶片混合器共混2小时，然后用均化器共混另外3小时，以产生白色胶原悬浮液。

蜂蜜溶液制备

使用独特麦卢卡因子(UMF)+16的蜂蜜制备蒸馏水中0.2、0.1、0.05、0.02 和0.01g/ml的蜂蜜浓度。最高的蜂蜜含量为1.0g/5ml＝0.2g/ml(达到25ml，使用5g蜂蜜)。使用注射器将5g蜂蜜转移到置于称重秤(Denver Instrument) 上的25ml容量瓶中，并用25ml蒸馏水充满容量瓶，使用磁力搅拌器将溶液混合1小时。这产生了0.2g/ml的蜂蜜溶液，其用于通过连续稀释来构成具有较低浓度的溶液。

如图2所示，用于制备根据本发明的组合物的方法步骤如下：

(1)冻干胶原可以采取粉末、纤维、颗粒的形式或其他形式。胶原可能是 I、II、III、IV型或其它型。其可以购买预先制备的或可以从软骨中提取。胶原也可以是变性形式如明胶。

(2)胶原可以在盐酸、乙酸或pH<7的任何其他酸性溶液中水合。水合的持续时间可以根据胶原的量和溶质与溶剂之间的接触面积而变化。这种水合通常可能需要2小时至24小时。水合胶原应保持冷藏。

(3)如上所述，使用混合器和/或均化器将水合胶原均质化。混合时间取决于胶原重量分数和体积。混合溶液保持冷却，并且这可以使用冰浴包围它来实现。

(4)可以使用可采取粘稠或半粘稠液体或粉末形式的蜂蜜。蜂蜜可能来源于新西兰本地的Leptospermum Scoparium灌木，其已显示具有独特的抗菌和抗炎特性并促进伤口愈合。蜂蜜也可能来自不同来源，并且可能表现出不同程度的生物活性。

(5)如上所述使用蒸馏水制成蜂蜜溶液，以帮助精确转移特定的蜂蜜量。

(6)将蜂蜜溶液用混合器和或均化器均质化，也可使用磁力搅拌器。也可以通过摇动进行物理搅拌。

(7)使用移液管将蜂蜜溶液加入均质的胶原悬浮液中。蜂蜜溶液通过连续均质逐滴转移，或者将其大量加入，然后混合和/或均质化。

(8)所得胶原-蜂蜜悬浮液可以均质化。

(9)将所得的胶原-蜂蜜悬浮液在真空烘箱、室或其他设备中脱气以除去气泡。

(10)使用移液管将胶原和蜂蜜悬浮液倒入模具、托盘或纸上。

(11)将倾倒的悬浮液放置脱气

(12)将悬浮液在低温(约20℃至约35℃)或较高温度(高于约35℃)的烘箱或室中干燥。悬浮液也被冻干或冷冻干燥以形成多孔海绵状物或膜。

(13)提供膜形式的包含胶原和蜂蜜的所得组合物

(14)根据需要，可使用物理或化学交联以赋予该膜强度和/或其它所需的性质。交联方法可以包括但不限于用戊二醛和/或其它化学交联剂和任选的脱水热处理进行处理。

结果

根据本发明的组合物按如上所述制备。在相同条件下制造的6种薄膜的胶原和蜂蜜重量百分比和比例示于表2中。

使用20ml胶原和蜂蜜悬浮液制备表2中鉴定的每个膜，并在真空烘箱中在环境压力下在30℃的温度干燥四天。

表2

根据本发明制备具有表2中鉴定的各种组成的膜，并且它们示于图3中。比较这些膜，且比较试验数据显示：

■对照支架显示与在相同条件下以前制造的膜一致

■组合物的透明度随蜂蜜含量的增加而降低

■随着添加蜂蜜，包含根据本发明的组合物的膜与Teflon模具的附着力增加，并且从模具去除组合物的相关困难增加

■具有蜂蜜的膜感觉比对照膜更结实

上述实施方案仅作为示例给出，并且本领域技术人员将自然地理解，在不脱离权利要求的范围的情况下，可以对其进行许多变化。

Claims (28)

1.包含胶原和蜂蜜的组合物。

2.包含胶原和蜂蜜的组合物，其用于药物。

3.包含胶原和蜂蜜的组合物，其用于治疗创伤。

4.权利要求3的组合物，其中所述创伤为烧伤引起的创伤。

5.前述权利要求任一项的组合物，其中所述胶原为牛胶原。

6.前述权利要求任一项的组合物，其中所述蜂蜜具有的独特麦卢卡因子(UMF)为+16。

7.前述权利要求任一项的组合物，其中所述组合物为水性悬浮液的形式。

8.前述权利要求任一项的组合物，其中所述组合物包含胶原、蜂蜜、水且无其它材料或基本上无其它材料。

9.权利要求1至7任一项的组合物，其中所述组合物包含胶原、蜂蜜、水和一种或多种用于治疗创伤的其它药物。

10.前述权利要求任一项的组合物，其中所述组合物包含水性胶原悬浮液，该水性胶原悬浮液包含约0.1％至约2.0％胶原，基于悬浮液的重量。

11.前述权利要求任一项的组合物，其中所述组合物包含蜂蜜水溶液和水性胶原悬浮液的混合物，且该混合物包含约0.05％至约5.0％重量的蜂蜜。

12.权利要求1至6任一项的组合物，其中所述组合物为膜或支架的形式。

13.权利要求12的组合物，其中所述膜的厚度范围为约5μm至约200μm。

14.权利要求12或13的组合物，其中所述膜为透明的或半透明的。

15.岛上敷料，其包含被附加的支持薄膜围绕的根据前述权利要求任一项的组合物。

16.根据权利要求15的岛上敷料，其中所述附加的支持薄膜为透明的或半透明的。

17.根据权利要求15或16的岛上敷料，其中所述附加的支持薄膜为聚氨酯(PU)膜。

18.根据权利要求15至17任一项的的岛上敷料，其中所述附加的支持薄膜具有施加于面向身体的表面的粘合剂且能够提供对患者皮肤的外周粘合。

19.根据权利要求18的岛上敷料，其中所述粘合剂基于丙烯酸或基于硅酮。

20.根据权利要求18或19的岛上敷料，其中所述粘合剂设置有至少一个易剥离衬垫，其覆盖膜的面向身体的表面上的粘合剂直到膜准备使用。

21.根据权利要求20的岛上敷料，其中所述易剥离衬垫包括不粘附到粘合剂上的突片。

22.制备根据上述权利要求任一项的组合物的方法，其包括以下步骤：制备胶原悬浮液，制备蜂蜜溶液，将蜂蜜溶液添加至胶原悬浮液以提供胶原和蜂蜜悬浮液。

23.根据权利要求22的方法，其中所述胶原和蜂蜜悬浮液进行以下进一步的步骤：任选脱气，并在低温或更高温度下干燥以提供膜。

24.根据权利要求22或23的方法，其中将所述悬浮液冻干或冷冻干燥以形成多孔的海绵状物或膜。

25.根据权利要求22至24任一项的方法，其中所述组合物进行物理或化学交联。

26.治疗创伤的方法，其包括将根据权利要求1至21任一项的组合物局部施加至患者皮肤。

27.权利要求26的方法，其中所述组合物施加至创伤达约2至约7天且随后根据创伤的严重性重复施加直到创伤愈合。

28.基本上如本文所述的组合物。