CN114040769A - 创伤治疗用气体组合物及创伤治疗装置 - Google Patents

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Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
University of the Ryukyus NUC
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Abstract

本发明的课题是提供在利用硫化氢的新的创伤治疗方法中利用的创伤治疗用气体组合物及创伤治疗装置。解决方案是使创伤治疗用气体组合物以20ppm以下的比例含有硫化氢。另外，创伤治疗装置具备供给上述创伤治疗用气体组合物的罩或容器。

Description

创伤治疗用气体组合物及创伤治疗装置
技术领域
本发明涉及创伤治疗用气体组合物及创伤治疗装置。
背景技术
创伤是指体表组织的物理损伤，是有伤口的“伤”和没有伤口的“伤”的总称。
轻度的创伤基本上即使不特别实施治疗也会自然治愈。另外，对于重度的创伤，如果适当地进行缝合、皮肤移植等处置，则通常通过自然治愈力而治愈。
但是，创伤治愈极度延误的情况也不少。例如，创伤为褥伤、静脉瘀滞性溃疡、动脉性溃疡、糖尿病性溃疡及放射线溃疡等难治性溃疡的情况属于此类。另外，在实施了手术的患者中，也存在手术创口的治愈延误的情况。这是因为患者的自然治愈能力由于患者所存在的疾病、给药而降低了。
这样的难治性的创伤中，褥疮是由于长期对皮肤施加一定以上的压力而产生的坏死性的皮肤溃疡，常见于长期卧床不起的患者。
近年来，随着人口的高龄化，长期卧床不起而产生褥疮的患者有增加的倾向。因此，提出了各种以褥疮为代表的创伤的治疗剂或治疗方法。
例如，作为口服剂及其摄取方法，专利文献1中公开了口服摄取谷氨酸钠。另外，专利文献2中公开了口服摄取含有谷氨酰胺、聚葡萄糖、乳果糖和双歧杆菌的创伤治疗剂。
另外，作为外用剂及其应用方法，专利文献3中公开了在创面涂布含有亲水凡士林或白色凡士林中的任一种和聚维酮碘的外用剂。另外，在专利文献4中公开了如下内容：使用含氢水作为外用液剂，将褥疮部位浸渍于该外用液剂；将该外用液剂向褥疮部位滴下；以及将渗入有该外用液剂的涂敷器具贴附于褥疮部位。另外，在专利文献5中，公开了将渗入有硫酸新霉素(Fradiomycin sulfate)和曲弗明(Trafermin)的棉纱布塞至溃疡的深处。进而，专利文献6中公开了用由含有交联透明质酸、磺胺嘧啶银和交联海藻酸的无纺布构成的创伤被覆材料被覆创伤。
另一方面，含有硫化氢(H2S)的温泉对皮肤疾病、循环系统的疾病有疗效，一直以来用于民间疗法。但是，由于硫化氢(H2S)具有毒性，因此不能在日常简单地处理。近年来，报告了该硫化氢(H2S)在低浓度的条件下显示出细胞保护作用、血管松弛作用、抗氧化作用、神经传递调节作用及细胞凋亡抑制作用等生物体活性。
随着这样的硫化氢的生理作用变得明显，将其应用于医学治疗的尝试变得活跃。
例如，在专利文献7中，公开了在80ppm的H2S气氛中暴露小鼠而成为停滞状态后，使活性恢复而提高生存能力。
另外，在专利文献8中，作为技术思想公开了：在含有聚合物和独立气泡且具有以与创伤部位直接接触的方式构成的表面的生物体相容性聚合物基质中储存具有血管扩张作用的硫化氢等作为治疗气体，并向创伤部位递送该治疗气体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-191015号公报
专利文献2：日本特开2015-120646号公报
专利文献3：日本特开2010-77143号公报
专利文献4：日本特开2011-219411号公报
专利文献5：日本特开2016-77514号公报
专利文献6：日本特开2001-212170号公报
专利文献7：日本特表2008-538569号公报
专利文献8：日本特表2019-507622号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述，迄今为止，作为以褥疮为代表的创伤的治疗方法，报告了各种方法。另外，还报告了利用硫化氢的生物活性的各种医学治疗方法。但是，迄今为止还没有报告通过暴露于硫化氢或吸入硫化氢来治疗创伤。
因此，本发明的目的在于提供在利用硫化氢的新的创伤治疗方法中利用的创伤治疗用气体组合物及创伤治疗装置。
用于解决课题的方法
本发明人为了实现上述目的而进行了各种研究，结果发现，通过准备含有预定量的硫化氢的气体组合物，将创伤暴露于该气体组合物和/或使治疗对象生物吸入该气体组合物，从而提高该创伤的治愈效果，从而完成了本发明。
即，用于实现上述目的的本发明的第一实施方式为以20ppm以下的比例含有硫化氢的创伤治疗用气体组合物。
另外，用于达成上述目的的本发明的第二实施方式为一种创伤治疗装置，其具备罩或容器，该罩或容器供给上述创伤治疗用气体组合物，用于将创伤暴露于该气体组合物和/或用于使治疗对象生物吸入该气体组合物。
发明效果
根据本发明，能够提供在利用硫化氢的新的创伤治疗方法中利用的创伤治疗用气体组合物及创伤治疗装置。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的创伤治疗装置的构成的概念图。
图2是实施例1～4和比较例1～2中分别采用的褥疮形成方法的说明图。
图3是实施例1～4和比较例1～2中分别采用的含硫化氢气体供给和褥疮面积测量的方案的说明图。
图4是表示实施例1～4和比较例1～2中的褥疮状态的照片((a)：比较例1，(b)：比较例2，(c)：实施例1，(d)实施例2，(e)：实施例3，(f)：实施例4)。
图5是将实施例1～4及比较例2中的褥疮的面积测量结果分别与比较例1的结果进行对比而示出的图表((a)：比较例2，(b)：实施例1，(c)：实施例2，(d)：实施例3，(e)实施例4)。
图6是实施例5和比较例3中分别采用的含硫化氢气体供给和皮肤切除部的面积测量的方案的说明图。
图7是表示实施例5～7以及比较例3中的皮肤切除部的状态的照片((a)：实施例5，(b)：实施例6，(c)：实施例7，(d)比较例3)。
图8是将实施例5～7中的皮肤切除部的面积测量结果分别与比较例3的结果进行对比而示出的图表((a)：实施例5，(b)：实施例6，(c)：实施例7)。
图9是表示实施例8和比较例4中的皮肤切除部的状态的照片((a)：实施例8，(b)：比较例4)。
图10是表示实施例8和比较例4中的皮肤切除部的面积测量结果的图表。
具体实施方式
以下，基于一个实施方式对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于该实施方式。
[气体组合物]
本发明的第一实施方式(以下记载为“第一实施方式”)的创伤治疗用气体组合物以20ppm以下的比例含有硫化氢。
得到这样高的治疗效果的气体组合物中的硫化氢浓度为20ppm以下。在硫化氢浓度超过20ppm的情况下，创伤治疗效果被削弱。其原因虽然目前无法确定，但推测与硫化氢的毒性有关。从早期得到创伤治愈效果的观点出发，气体组合物中的硫化氢浓度的上限值优选为10ppm以下，更优选为5ppm以下，进一步优选为1ppm以下。
硫化氢浓度的下限值只要含有硫化氢就没有限定，从促进创伤的治愈的观点出发，优选为0.4ppb以上，更优选为0.02ppm以上。
需要说明的是，本说明书中的硫化氢浓度以体积为基准。
第一实施方式的气体组合物对于创伤中的褥疮等难以自然治愈的创伤的治疗发挥优异的效果。
[创伤治疗装置]
本发明的第二实施方式(以下记载为“第二实施方式”)的创伤治疗装置1如图1所示，供给以20ppm以下的比例含有硫化氢的创伤治疗用气体组合物，具备用于将创伤暴露于该气体组合物和/或用于使治疗对象生物吸入该气体组合物的罩或容器10。
上述气体组合物对创伤的治疗产生效果的机理目前尚不明确，但推测受到与上述气体组合物的接触所致的皮肤组织变化以及上述气体组合物的吸入所致的自然治愈力提高的影响。因此，认为通过上述装置构成，向罩或容器10供给上述气体组合物，进行创伤在该气体组合物所含的硫化氢中的暴露和/或该硫化氢向治疗对象生物的吸入，从而能够显著地加快创伤的治愈。
使用的罩或容器10具有将创伤暴露于创伤治疗用气体组合物的功能和/或使治疗对象生物吸入该气体组合物的功能。在此，罩是指覆盖创伤或治疗对象生物的口或鼻的结构的部件，可例示壳状结构的部件、片状的部件。另外，容器是指将产生了创伤的部位或治疗对象生物的口、鼻或者治疗对象生物的全身容纳于其内部的结构的部件，可例示箱状的部件。罩或容器10的材质及结构等只要是不与硫化氢反应且能够抑制含有硫化氢的气体向装置周边释放的材质及结构即可，没有限定。作为罩的材质的一例，可举出氢化苯乙烯系热塑性弹性体(SEBS)、热塑性弹性体(TPE)等。作为容器的材质的一例，可举出丙烯酸、玻璃等。罩或容器10也可以组合多种材质而构成。另外，作为结构的一例，可以举出除了含硫化氢气体的供给口以外还具备排出口的结构、将多个部件经由垫片等组合的结构以及具备供治疗对象生物出入的门部的结构等。从容易抑制使用中的含硫化氢气体向外部释放的观点以及能够同时进行对所供给的创伤治疗用气体组合物的暴露和该气体组合物的吸入的观点出发，罩或容器10优选为容纳治疗对象生物的全身而能够密闭的容器。在该情况下，为了能够确认治疗中的治疗对象生物的情况，更优选由透明材质形成。
供给到罩或容器10内的创伤治疗用气体组合物如上所述，以20ppm以下的比例含有硫化氢。通过供给该创伤治疗用气体组合物，发挥上述显著的创伤治愈效果。
本实施方式的创伤治疗装置1具备用于向罩或容器10供给上述创伤治疗用气体组合物的创伤治疗用气体源20。作为创伤治疗用气体源20，只要能够稳定地供给杂质含量少的创伤治疗用气体就没有限定。作为一例，可举出填充有创伤治疗用气体的储气瓶、与大气中的成分反应而产生硫化氢的化合物等。
本实施方式所涉及的创伤治疗装置1也可以具备用于稀释从创伤治疗用气体源20供给的含硫化氢气体并同时促进向其罩或容器10的移动的载气源30。作为载气源30，只要能够稳定地供给载气即可，没有限定。作为一例，可举出填充有载气的储气瓶等。
使用的载气种类只要是在大气中稳定且不妨碍硫化氢的创伤治愈作用的载气就没有限定。作为一例，可举出空气、氮或氩或它们的混合气体。其中，从即使在容器10内容纳有治疗对象生物的全身的情况下也不阻碍其呼吸、获得也容易的观点出发，优选空气。
本实施方式的创伤治疗装置1优选构成为能够以预先设定的时间断续地进行气体的流通和停止。作为该构成的例子，可举出在从创伤治疗用气体源20到罩或容器10的路径上设置针阀及阀控制器或质量流量控制器等流量控制机构。在如上述那样在创伤治疗装置1中设置载气源30的情况下，更优选在从该载气源30到罩或容器10的路径也设置上述流量控制机构。
作为与本发明在技术思想上相关的其他实施方式(以下，记载为“相关实施方式”)，可举出进行创伤在第一实施方式的创伤治疗用气体组合物中的暴露和/或该气体组合物向治疗对象生物的吸入的创伤治疗方法。根据该治疗方法，通过上述创伤治疗用气体的作用，可得到显著的创伤治疗效果。
在相关实施方式中，用于将创伤暴露于创伤治疗用气体组合物和/或用于使治疗对象生物吸入该气体组合物的方式没有限定，从能够稳定地供给硫化氢浓度低的气体的方面出发，优选使用上述第二实施方式的创伤治疗装置。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行具体说明。但是，这些实施例是作为用于容易理解本发明的助力而示出的，决不限定本发明。
[实施例1]
在本实施例以及后述的实施例2～4和比较例1～2中，研究了本发明对褥疮模型的效果。
<治疗对象生物的准备>
用异氟烷对小鼠(C57BL/6小鼠，8周龄)进行麻醉，如图2(a)所示，用2个强力磁铁夹住其背部皮肤进行压迫，保持12小时，从而如图2(b)所示形成褥疮。
<在含硫化氢气体中的暴露和/或该气体的吸入以及褥疮的观察>
在具备图1所示构成的创伤治疗装置1的容器10内放入上述小鼠。需要说明的是，在本实施例中，作为容器10，使用了容纳小鼠的全身并能够密闭的丙烯酸制的箱。然后，按照图3所示的方案，进行以空气为载气的硫化氢浓度为20ppm的气体供给以及褥疮的观察。具体而言，在容器10内放入小鼠，从经过12小时的时刻起，在11天中每天实施每1天4小时的含硫化氢气体的供给。然后，在容器10内放入小鼠后经过1天、3天、6天、8天和10天后，分别在异氟烷麻醉下拍摄褥疮的照片，作为第三者的皮肤科医生使用Image J(Fiji)测定尺宽1cm的像素数，定义10unit这样的单位，包围褥疮部分，使用该unit算出面积，将首日设为100％，进行治愈过程的形态学评价。将拍摄到的褥疮照片在图4中设为(c)，将褥疮的面积测量结果在图5(b)中分别用黑色三角形的记号及实线示出。另外，图5中的“Field of PrU(Pressure Ulcer)”是褥疮面积的意思。
[实施例2～4]
将供给至容器10内的气体中的硫化氢浓度分别设为10ppm(实施例2)、3ppm(实施例3)及0.5ppm(实施例4)，除此以外，与实施例1同样地操作，进行实施例2～4的处置。
关于实施例2，将拍摄到的褥疮照片在图4中设为(d)，将褥疮的面积计测结果在图5(c)中分别用黑色三角形的记号及实线示出。另外，关于实施例3，将拍摄到的褥疮照片在图4中设为(e)，将褥疮的面积测定结果在图5(d)中分别用黑色三角形的记号及实线示出。另外，关于实施例4，将拍摄到的褥疮照片在图4中设为(f)，将褥疮的面积测量结果在图5(e)中分别用黑色三角形的记号及实线示出。
[比较例1]
除了使供给至容器10内的气体仅为空气，即硫化氢浓度为0ppm的气体以外，与实施例1同样地操作，进行比较例1的处置。
将拍摄到的褥疮照片在图4中设为(a)。另外，将得到的褥疮的面积测定结果在图5(a)～(e)中分别用空心四边形的记号及虚线表示。
[比较例2]
除了将供给至容器10内的气体中的硫化氢浓度设为40ppm以外，与实施例1同样地操作，进行比较例2的处置。
关于比较例2，将拍摄到的褥疮照片在图4中设为(b)，将褥疮的面积测定结果在图5(a)中分别用黑色圆形的记号及实线示出。
若将图4中的(b)～(f)分别与该图中的(a)进行对比，则确认到：在图中的(c)～(f)，即使用了20ppm以下的硫化氢的实施例中，最迟在第十天，褥疮的状态显著地改善。特别是，在图中的(d)～(f)，即使用了含有10ppm以下的硫化氢的气体的实施例2～4中，在第八天确认到褥疮状态的改善。另一方面，在图中的(b)，即使用了40ppm的硫化氢的比较例2中，在与图中的(a)之间无法确认到褥疮状态的差异。
另外，在图5中，在(c)～(e)中，确认到与仅供给空气的情况相比褥疮面积显著变小。
由以上结果可以说，通过将褥疮暴露在以20ppm以下的比例含有硫化氢的气体中和/或使治疗对象生物吸入该气体组合物，能够得到褥疮的治愈效果。特别是在将气体中的硫化氢浓度设为10ppm以下的情况下，可以说能够得到显著的治愈效果。
[实施例5]
在本实施例以及后述的实施例6、7和比较例3中，研究了本发明对皮肤切除模型的效果。
<治疗对象生物的准备>
将小鼠(C57BL/6小鼠，8周龄)的背部剃毛并放置1天后，用异氟烷对其进行麻醉，对于其背部皮肤，用直径6mm的活检环钻(Kai Industries制)挖除表皮和真皮。
<在含硫化氢气体中的暴露和/或该气体的吸入以及皮肤切除部的观察>
在具备图1所示构成的创伤治疗装置1的容器10内放入上述小鼠后，按照图6所示的方案，进行以空气为载气的硫化氢浓度为3ppm的气体的供给以及皮肤切除部的观察。具体而言，将挖除了背部皮肤的小鼠放入容器10内后立刻供给4小时的气体和停止该供给并放置20小时作为1个循环，将其重复9个循环，在开始供给气体前(第1天(是指从剃毛起的经过天数，以下同样。))、2个循环结束后(第3天)、5个循环结束后(第6天)、7个循环结束后(第8天)和9个循环结束后(第10天)，分别在异氟烷麻醉下拍摄皮肤切除部的照片，由作为第三者的皮肤科医生测量其面积，进行治愈过程的形态学评价。将拍摄到的皮肤切除部的照片在图7中设为(a)，将皮肤切除部的面积测量结果在图8(a)中分别用黑色三角形的记号以及实线示出。
[实施例6、7]
除了使供给到容器10内的气体中的硫化氢浓度为10ppm(实施例6)和1ppm(实施例7)以外，与实施例5同样地操作，进行实施例6、7的处置。
关于实施例6，将拍摄到的皮肤切除部的照片在图7中设为(b)，将皮肤切除部的面积测量结果在图8(b)中分别用黑色三角形的记号及实线示出。另外，关于实施例7，将拍摄到的皮肤切除部的照片在图7中设为(c)，将皮肤切除部的面积测量结果在图8(c)中分别用黑色三角形的记号及实线示出。
[比较例3]
除了使供给至容器10内的气体仅为空气，即硫化氢浓度为0ppm的气体以外，与实施例5同样地操作，进行比较例3的处置。
将拍摄到的皮肤切除部的照片在图7中设为(d)，将皮肤切除部的面积测量结果在图8(a)～(c)中分别用空心四边形的记号和虚线示出。
若将图7中的(a)～(c)分别与(d)进行对比，则确认到由于向含硫化氢气体的暴露和/或该气体的吸入，因此从2个循环结束后(第3天)到5个循环结束后(第6天)，皮肤切除部的状态稍微改善。另外，在图8中，在进行了向含硫化氢气体的暴露和/或该气体的吸入的小鼠中，从2个循环结束后(第3天)到5个循环结束后(第6天)，确认到皮肤切除部的面积显著减少。
根据以上的结果，可以说暴露于以20ppm以下的比例含有硫化氢的气体和/或吸入该气体不仅对褥疮具有治愈效果，对整个创伤也具有治愈效果。
[实施例8]
在本实施例和后述的比较例4中，使用糖尿病小鼠作为治疗对象生物，研究了本发明的效果。患有糖尿病的生物对创伤的自然治愈力降低。因此，通过暴露于硫化氢气体和/或吸入该气体，可期待显著的创伤治愈效果。
除了使用糖尿病小鼠(C57BL/6J HamSlc-ob/ob小鼠，8周龄)作为治疗对象生物以外，与实施例6同样地操作，进行实施例8的处置。需要说明的是，所使用的糖尿病小鼠是成为II型糖尿病的模型的肥胖小鼠。
将拍摄到的皮肤切除部的照片在图9中设为(a)，将皮肤切除部的面积测量结果在图10中分别用黑色三角形的记号以及实线示出。
[比较例4]
除了使用上述糖尿病小鼠作为治疗对象生物以外，与比较例3同样地操作，进行比较例4的处置。
将拍摄到的皮肤切除部的照片在图9中设为(b)，将皮肤切除部的面积测量结果在图10中分别用空心四边形的记号以及虚线示出。
将图9中的(a)与(b)进行对比时，确认到：由于暴露于含硫化氢气体和/或吸入该气体，因此在2个循环结束后(第3天)以后，皮肤切除部的状态显著改善。另外，在图10中，确认到进行了向含硫化氢气体的暴露和/或该气体的吸入的实施例与未进行的比较例相比，在2个循环结束后(第3天)以后，皮肤切除部的面积显著变小。
由以上的结果可以说，暴露于以20ppm以下的比例含有硫化氢的气体和/或吸入该气体对于由于糖尿病等疾病而处于自然治愈力低的状态的生物的创伤治疗特别有效。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供一种针对创伤的新的治疗方法。因此，创伤治疗方法的选项增加，能够进行与患者的病情和体质以及对治疗方法的要求等相应的处置，在这一点上本发明是有用的。
符号说明
1：创伤治疗装置，
10：罩或容器，
20：创伤治疗用气体源，
30：载气源。

Claims (6)

1.一种创伤治疗用气体组合物，其以20ppm以下的比例含有硫化氢。
2.一种创伤治疗用气体组合物，其以10ppm以下的比例含有硫化氢。
3.根据权利要求1或2所述的气体组合物，其中，所述创伤治疗用气体组合物为褥疮治疗用气体组合物。
4.一种创伤治疗装置，其具备罩或容器，所述罩或容器供给权利要求1～3中任1项所述的气体组合物，用于将创伤暴露于该气体组合物和/或用于使治疗对象生物吸入该气体组合物。
5.根据权利要求4所述的创伤治疗装置，其中，所述容器构成为容纳治疗对象生物的全身并能够密闭。
6.根据权利要求4或5所述的创伤治疗装置，其构成为能够以预先设定的时间断续地进行所述气体组合物的供给和停止。
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