CN114173834B

CN114173834B - 放疗副作用的生态生物学治疗

Info

Publication number: CN114173834B
Application number: CN202080051776.XA
Authority: CN
Inventors: 昂·阿塔兰; 让-诺埃尔·托雷尔
Original assignee: Bionic Clay Co
Current assignee: Bionic Clay Co
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2023-11-21
Anticipated expiration: 2040-07-17
Also published as: FR3098723B1; FR3098723A1; PL3999132T3; ES2975112T3; DK3999132T3; EP3999132B1; CN114173834A; US20220401618A1; PT3999132T; JP2022540698A; KR20220038400A; FI3999132T3; EP3999132A1; WO2021009360A1

Abstract

本发明涉及具有生物和生物力学活性的三维双聚合物基质，其能够中和皮肤损伤和/或溃疡的发展和恶化中涉及的各种病理生理参数，其结合了：‑包含与未硫酸化交联多糖非共价键合的第一胶体(Col‑1)的第一聚合物网络；和，‑包含与硫酸化多糖共价或非共价键合的第二胶体(Col‑2)的第二聚合物网络。

Description

放疗副作用的生态生物学治疗

技术领域

本发明涉及具有生物力学活性的三维双聚合物基质，其能够中和皮肤损伤和/或溃疡(特别是放射性皮炎)的发展和恶化中涉及的各种病理生理参数。

背景技术

根据国际癌症研究机构基于在185个国家收集的数据发布的最新估计，2018年全球诊断出1810万例新发癌症病例。

在法国，30年来，新发癌症病例总数每年都在增加。这主要是由于人口老龄化和诊断方法的改进。根据国家癌症研究所的数据，2017年，法国大城市估计有400,000例新发癌症病例。

因此，癌症仍然是法国和世界各地的主要公共健康问题。

根据肿瘤的性质、其分子谱和/或其位置，实施多种治疗来限制或阻止疾病的进展。无论是单独进行还是在多学科治疗框架内联合进行，手术、放疗、免疫疗法、激素疗法、靶向疗法或化疗之间都有典型的区别。

这些治疗对身体特别具有攻击性，并且通常伴有副作用。

特别是，放疗(或照射)涉及使用高能射线来消灭或破坏癌细胞。电离辐射的主要生物学作用是直接或通过自由基的形成来分解肿瘤细胞中的DNA链，导致这些细胞死亡。

然而，暴露于电离辐射诱导副作用的发作，例如放射性皮炎。这些是皮肤损伤，其严重程度根据国际分类“不良事件的通用术语标准”进行分级：

-1级：放疗期后几天至三周内出现红斑，特别是在浅色皮肤光型的受试者中。它通常伴有刺痛感和水肿。通常，在停止治疗后，在脱屑期以及通常的由于皮肤附件(毛囊、汗腺或皮脂腺)受损引起的暂时性脱发后，它会迅速消退。

-2级：中度红斑和水肿，照射部位有有限的渗出性斑块。

-3级：渗出性放射性皮炎，通常在持续照射时出现红斑之后。它的特点是脱离和融合性溃疡，在照射后数周使真皮裸露。取决于损伤部位，在几周到几个月内发生上皮化(或上皮重建)，导致色素异常和脱发，通常是永久性的。通常必须停止放疗，以便有时间恢复。

-4级：急性放射性坏死，证明剂量过大，目前并不常见，例外的是在非常广泛的表面或浸润性肿瘤(在很短时间内大量照射)情况下。它在几天内表现为非常疼痛的炎性斑块，伴随坏死和出血现象发展为深度坏死，从而会暴露肌肉、肌腱和骨骼。

因此，从简单的干燥性红斑到组织坏死，通过或多或少的渗出性中间阶段，放射性皮炎不是任何特定治疗方案的主题。尽管种类繁多，但通常用于治疗此类皮肤损伤的治疗方法与烧伤时使用的治疗方法相似(润肤剂、皮质激素、敷料如凡士林纱布、水凝胶、水胶体，或甚至木炭或镀银敷料)。

最佳治疗方法的选择直接取决于要治疗的损伤类型，即干性、渗出、严重渗出、感染等。例如，水凝胶型敷料可能促进干性损伤的愈合，使其保持在湿润的环境中。另一方面，它应用于渗出性放射性皮炎可能会导致浸渍现象，然后抑制愈合并可能导致感染或重复感染。

更一般性地，皮肤可能通过除放疗产生的电离辐射以外的方式受损。

皮肤溃疡或损伤是组织连续性的中断。当皮肤或粘膜破裂、切开或撕下时，就会有伤口。溃疡的严重程度由其位置、外观和起源(烧伤、咬伤、割伤等)表征。

皮肤损伤可以根据生物学和临床特征进行分类，例如对水合作用/营养的需要和对封闭的需要。可以区分3个损伤家族：

-渗出性损伤：这些损伤会发生浸渍，需要用非封闭护理使其干燥以让空气通过。这些包括，例如尿布疹、皱褶浸渍、带有渗出性损伤或水疱的水痘。

-I型非渗出性损伤：这些是浅表到中等大小的损伤，需要水合作用和半封闭的透气护理。这些包括，例如缝线、割伤、溃疡干燥后的日常生活擦伤、愈合阶段的水痘、美容(脱皮、激光、永久性脱毛、纹身、去除纹身等)后的损伤或非渗出性尿布疹。

-II型非渗出性损伤：这些是中度至重度损伤，需要补充脂质的营养和封闭护理以形成与外部环境的屏障。这些包括，例如皮肤皲裂、溃疡、牙髓炎、烧伤或表皮脱落。

皮肤隔离并保护身体免受外部环境的影响。当溃疡发生时，身体会触发自然的生物现象：愈合。这是复杂的修复过程，身体必须在这个过程中停止可能的出血，保护、清洁和闭合伤口。受损组织必须重建，尽可能接近初始组织。

损伤的自然愈合过程是一系列生化、生物和细胞阶段，所有这些阶段对于愈合都是必不可少的。

愈合可以定义为包括3个连续阶段的现象，其特征是特定的细胞活动，它们根据相互重叠的精确时间顺序推进修复过程：

阶段1-炎症或清创阶段：损伤形成后，局部血管立即扩张，导致血管通透性增加和血浆渗漏。这种血管舒张后不久就是血管收缩，然后在损伤底部形成凝块，这特别是由于血小板的作用，其限制了失血。后来，在趋化物质的吸引下，促炎细胞(白细胞和巨噬细胞)从周围组织到达以清洁损伤，清除死亡组织、病菌和细菌。这个阶段开始于第12和24小时之间，引起炎症反应，特征为发红(红斑)、肿胀(水肿)、疼痛和局部温度升高。

虽然必要，但重要的是这种炎症状态不会持续超过三天，否则随后的细胞增殖和新上皮形成或(上皮化)阶段可能会延迟。然而，在某些情况下，诸如活性氮种类(RNS)和活性氧种类(ROS)的自由基的存在会刺激和延长炎症。这些化合物会自然地诱导损伤中新合成的生物分子的氧化，从而减缓细胞再生和愈合的过程。

阶段2：萌芽或肉芽组织形成阶段：在此阶段，在巨噬细胞刺激和募集后大量出现结缔组织细胞、成纤维细胞。成纤维细胞产生大量胶原蛋白、弹性蛋白和真皮细胞基质的其他成分。同时，内皮细胞在受损毛细血管末端形成芽。当肉芽组织填补了物质损失并且成纤维细胞到达损伤边缘时，这种过度生长停止。

步骤3：表皮形成或上皮形成阶段：一旦原发疤痕形成，大约在第25天或第30天，胶原蛋白开始显著恶化，标志着原发疤痕重塑的开始。在这个阶段，由于肌成纤维细胞的作用以及表皮和真皮之间连接的加强，损伤边缘继续缓慢收缩。结果是，一点一点地，疤痕触感变得更柔韧、更光滑、更柔软。这种重塑导致在6个月至一年或更长时间后形成最终疤痕。

最终疤痕的质量取决于其大小、位置，尤其是愈合的初始进展，因此在原发疤痕形成期间护理和随访很重要。

急性损伤最初愈合过程的改变可能导致形成慢性和复杂损伤，需要使用允许所谓“定向”愈合的敷料和材料进行专门护理，或者导致形成异常疤痕，不美观，可能甚至出现功能性后遗症。

未得到适当治疗的损伤存在显著的感染风险，进而影响愈合过程。当受损组织中充满尚未繁殖的细菌时，使用术语“污染”。相反，“定植”阶段涉及损伤内的细菌增殖。定植可能会变成“临界定植”，然后变成损伤的局部感染。然后细菌深入受损组织并在那里繁殖，引起炎症反应。这种感染的一般症状是发烧、皮疹、损伤区域疼痛或白细胞增多。通过血流，局部感染可能发展成“全身感染”并扩散到全身，可能发展成急性败血症，其可以导致受试者死亡。

在伤口护理领域，敷料的选择对保证其治疗效果和在所需的无菌条件下进行护理起着决定性的作用。

显然，最佳治疗方法的选择直接取决于待治疗伤口的类型。为达到最大效果，敷料应理想地结合许多特性和功能，例如能够预防感染风险、吸收过多的渗出物和血液、创造或保持损伤周围的湿润环境、促进白细胞迁移、保持良好的隔热或是透气的。

今天，在单一敷料中找不到如此广泛的特性。有必要根据损伤类型调整敷料，或者甚至随着愈合阶段的进展改变敷料。

因此，仍然明显需要开发一种独特的敷料，其能够以最大效率治疗所有类型的皮肤损伤和/或严重程度等级的损伤，特别是放射性皮炎。

发明内容

申请人已经观察到，三维双聚合物基质可以组织和控制损伤愈合所必需的条件(湿度、温度、pH、氧合作用)，无论损伤类型、其发展状态和/或其愈合状态如何。

本发明解决了上述现有技术的问题。

根据第一方面，本发明涉及具有生物力学活性的三维双聚合物基质，其能够中和皮肤损伤和/或伤口的发展和恶化中涉及的各种病理生理参数，所述基质结合有：

-包含与未硫酸化交联多糖非共价键合的第一胶体(Col-1)的第一聚合物网络；和

-包含与硫酸化多糖共价或非共价键合的第二胶体(Col-2)的第二聚合物网络。

为了本发明的目的，术语“胶体”被理解为是指由构成它们的分子的有序堆叠产生的结晶颗粒(非无定形形式)。这些胶体也可以称为“量子点”或纳米晶体。它们可以是胶体在水性介质中的悬浮液形式。

Col-1和Col-2胶体键合的概念是本领域技术人员的常识的一部分。键合是形成非共价键或共价键。

自然地，非共价或共价键合不限于单一化合物的键合。它可能是每个纳米晶体上至少一种类型化合物的大量分子的键合。

根据本领域技术人员的知识进行Col-2/硫酸化多糖复合物的形成，特别是共价或非共价键的形成。

在特定实施方案中，第二胶体(Col-2)与硫酸化多糖共价键合。

例如，可以通过添加硫醇基团(R-S-H)来修饰硫酸化多糖。当在通过添加硫醇基团而被修饰的硫酸化多糖存在下放置Col-2胶体时，硫酸化多糖所携带的硫醇基团的硫原子(S)与构成胶体Col-2的金属分子之间形成共价键。

在优选实施方案中，第二胶体(Col-2)与硫酸化多糖非共价键合。

例如，Col-2胶体可以与能够使胶体带正电荷的试剂(优选半胱胺)在表面共价键合，这使得可以在第二胶体(Col-2)和带负电荷的硫酸化多糖之间建立非共价静电相互作用。

为了本发明的目的，术语“带正电荷”和“带负电荷”被理解为是指在中性、生理或酸性pH(pH 3-7)下胶体表面上存在的电荷。

可以根据常规技术合成胶体，例如通过所谓的“自下而上”的前体生长方法。这种合成路线通常用于纳米材料领域，包括由孤立原子的成核步骤和生长步骤。这使控制胶体的尺寸成为可能。

Col-1和Col-2胶体彼此不同，即它们由至少一种不同的化学元素组成。实际上，它们不具有相同的性质。

根据特定实施方案，Col-1胶体由选自包括Ce、Si、Ge、Sn、Te、B、N、P、As、Al、Sb、Ga、In、Cd、Zn、Cu、Cl、Pb、Tl、Bi、Ti、U、Ba、Sr、Li、Nb、La、I、Mo、Mn、Ca、Fe、Ni、Eu、Cr、Br、Ag、Pt、Hg和它们的集合的组的化学元素组成。

根据特定实施方案，Col-2胶体由化学元素组成，优选金属，优选选自包括Pt、Au、Ni、Cu、Pd和Ag的组。

根据特定实施方案，构成Col-2胶体的金属呈现零氧化态。

根据特定实施方案，根据本发明的Col-1胶体是二氧化铈(CeO₂)胶体。

根据特定实施方案，根据本发明的Col-2胶体是铂(Pt)胶体。

优选地，Col-2胶体在其表面具有胺基。

为了本发明的目的，Col-2胶体具有由金属制成的核，同时它们具有与硫酸化多糖共价或非共价键合的表面。这是核/表面型的概念。术语“核”与核/壳型结构不相关。

Col-2胶体的表面可以任选地具有氧化物层。在这种情况下，胶体具有金属核和氧化物表面，该表面与硫酸化多糖共价键合。

优选地，Col-1胶体是二氧化铈(CeO₂)胶体，Col-2胶体是零氧化态的铂(Pt)胶体，优选其核呈现零氧化态的铂。

一般而言，Col-1胶体和/或Col-2胶体具有几纳米至几十纳米数量级的平均尺寸。

因此，根据本发明的Col-1胶体和/或Col-2胶体的尺寸优选在0.1nm至1000nm之间，更优选在0.3nm至100nm之间，甚至更优选小于10nm，或者甚至小于5nm，优选通过XRD测量尺寸。

优选地，Col-1胶体的尺寸在0.4nm至2nm之间。

优选地，Col-2胶体的尺寸在1至5nm之间，优选在2至3nm之间。

X射线衍射(XRD)是常规用于测量固态晶体尺寸的技术。

术语“尺寸”被理解为是指Col-1和Col-2胶体的最大尺寸，例如在球型Col-1和Col-2胶体的情况下为直径。它是指非共价键合的Col-1胶体和共价键合的Col-2胶体的数均尺寸。然而，在非共价键合或共价键合之前的胶体的尺寸，任选地涂覆有聚合物(如葡萄糖、肌醇或聚乙烯吡咯烷酮(PVP))的胶体的尺寸，也包括在上述值的范围内。在适当的情况下，本领域技术人员将能够调整未结合的CeO₂胶体和未结合的Pt胶体的尺寸。

根据本发明的胶体的涂层使得可以在其形成过程中控制其生长。例如，在Col-1/葡萄糖或Col-1/肌醇复合物中，葡萄糖和肌醇在Col-1颗粒形成过程中发挥控制其尺寸的作用。

为了本发明的目的，术语“控制胶体生长”被理解为是指胶体的尺寸更小且多分散性更少的机制，也就是说，当在平均值周围形成狭窄分布时，所有颗粒具有足够接近的尺寸。

根据本发明的胶体优选为球形。

胶体没有掺杂。任选地，它们可以包含在胶体合成期间被引入的元素，优选过渡金属。

根据特定实施方案，根据本发明的未硫酸化多糖的分子量在1kDa至5百万道尔顿(MDa)之间，优选在5kDa至1MDa之间。

根据特定实施方案，根据本发明的未硫酸化多糖选自包括藻酸盐、透明质酸、瓜尔胶、黄原胶、阿拉伯胶、支链淀粉、葡聚糖及其混合物的组，优选藻酸盐。

优选地，根据本发明的第一聚合物网络通过交联剂进行交联，交联剂优选对应于金属、优选对应于二价金属、甚至更优选对应于碱土金属(例如钙或镁)。这种交联剂特别是钙。

优选地，根据本发明的聚合物网络对应于通过金属交联的藻酸盐。

根据特定实施方案，交联剂与未硫酸化多糖的质量比在1至10之间，优选在1至4之间。

根据特定实施方案，Col-1胶体与未硫酸化多糖的质量比在1:50至1:1之间，优选在1:15至1:5之间，优选质量比为1:10。

根据一个实施方案，在根据本发明的Col-1胶体/未硫酸化多糖复合物中，Col-1胶体是二氧化铈胶体，未硫酸化多糖选自包括藻酸盐、透明质酸、瓜尔胶、黄原胶、阿拉伯胶、支链淀粉、葡聚糖及其混合物的组，优选藻酸盐。

根据特定实施方案，根据本发明的硫酸化多糖的分子量在1至40百万道尔顿(MDa)之间，优选在5至30MDa之间，优选在15至25MDa之间。

根据特定实施方案，根据本发明的硫酸化多糖选自包括以下的组：其INCI名称为水前寺紫菜多糖的化合物；硫酸化糖胺聚糖，例如硫酸皮肤素、肝素、硫酸乙酰肝素或硫酸软骨素；葡聚糖；岩藻聚糖；褐藻糖胶；卡拉胶；石莼多糖、戊聚糖多硫酸盐及其混合物，优选水前寺紫菜多糖。

在特定实施方案中，根据本发明的硫酸化多糖是在与Col-2胶体接触之前通过添加硫醇基团而被修饰的水前寺紫菜多糖(INCI)。

优选地，根据本发明的第二聚合物网络通过Col-2胶体(优选零氧化态的铂胶体)交联，在表面与通过添加硫醇基团而被修饰的对应于INCI名称水前寺紫菜多糖的化合物共价键合。

在另一具体实施方案中，Col-2胶体(优选零氧化态的铂胶体)在表面与能够使胶体带正电荷的试剂(优选半胱胺)共价键合，所述试剂允许在Col-2的胺基和根据本发明的硫酸化多糖(优选水前寺紫菜多糖(INCI))的硫酸盐之间建立非共价相互作用。

在上述两个实施方案中，Col-2胶体可充当交联剂。

根据特定实施方案，Col-2胶体与硫酸化多糖的质量比在1:50至1:1之间，优选在1:25至1:15之间，优选质量比为1:20。

根据特定实施方案，非共价键合的Col-1胶体与共价键合或非共价键合的Col-2胶体的比率在30:1至2:1之间，优选在15:1至5:1之间。

根据实施方案，在根据本发明的Col-2胶体/硫酸化多糖复合物中，Col-2胶体是铂胶体，硫酸化多糖选自包括以下的组：其INCI名称为水前寺紫菜多糖的化合物；硫酸化糖胺聚糖，例如硫酸皮肤素、肝素、硫酸乙酰肝素或硫酸软骨素；葡聚糖、岩藻聚糖、褐藻糖胶、卡拉胶、石莼多糖、戊聚糖多硫酸盐及其混合物，优选水前寺紫菜多糖。

根据特定实施方案，根据本发明的三维双聚合物基质包含水。

根据另一特定实施方案，与未硫酸化多糖非共价键合的Col-1胶体占根据本发明的双聚合物基质重量的0.01％至1％，而与硫酸化多糖共价或非共价键合的Col-2胶体占0.001％至0.1％，水占70％至99％。

根据特定实施方案，根据本发明的双聚合物基质包含：

-二氧化铈胶体；

-藻酸盐；

-碳酸钙；

-零氧化的铂胶体，优选其核呈现零氧化态的铂；

-聚乙烯吡咯烷酮；

-葡萄糖酸或葡萄糖酸内酯，优选葡萄糖酸内酯；

-通过添加硫醇基团而被修饰的水前寺紫菜多糖(INCI)；和-水。

根据优选的实施方案，根据本发明的双聚合物基质包含：

-二氧化铈胶体；

-藻酸盐；

-碳酸钙；

-零氧化的铂胶体，优选其核呈现零氧化态的铂，通过添加半胱胺而被修饰；-葡萄糖酸内酯；

-水前寺紫菜多糖(INCI)和

-水。

根据另一方面，本发明涉及用作敷料以预防和/或治愈皮肤损伤的如上定义的基质。

根据另一实施方案，皮肤损伤是干性的或渗出性的。

根据另一方面，本发明涉及用作敷料以预防和/或治愈放射性皮炎的如上定义的基质。

根据另一实施方案，放射性皮炎是干性至渗出性等级。

换句话说，这些是1、2或3级放射性皮炎。

特别地，根据本发明的双聚合物基质对应于两个交联网络的缠结，在损伤周围创造有利于预防所述损伤恶化和/或加速其愈合的环境(湿度、温度、pH、氧合作用、抗菌功能和抗氧化功能)。

优选地，根据本发明的双聚合物基质对应于通过离子键交联的基质。

在损伤的情况下，根据本发明的双聚合物基质用作敷料时，确保有利于愈合速度和质量的湿润环境。特别是，这种湿润的环境有利于上皮形成阶段新产生的细胞的分裂和迁移。润湿损伤还可以预防表面结痂的形成(这会减慢完全愈合)，并避免患者产生某些有害的副作用，例如损伤部位的轻度凹陷。

此外，根据本发明使用的双聚合物基质可以将损伤保持在接近体温的温度，即大约37℃，这确保了角质形成细胞的充分增殖和进行酶促反应的最佳条件。

根据本发明使用的双聚合物基质确保pH维持在7至7.6之间，从而确保上皮细胞增殖，同时限制病原生物在损伤中的增殖。

根据本发明使用的双聚合物基质充当物理屏障，自然分配给皮肤的角色，但皮肤在受伤后不再能够发挥作用。根据本发明的敷料提供氧合作用，即损伤与外部环境之间的气体交换，这对于愈合是必不可少的。

根据本发明使用的双聚合物基质对损伤分泌的出血和渗出物具有有效的、重要的、高的吸收能力。因此，根据本发明的敷料不必频繁更换并且不会在表皮重建过程中引起中断。

根据本发明，藻酸盐和对应于INCI名称水前寺紫菜多糖的化合物允许吸收液体和渗出物；有助于机械强度和弹性，并通过维持损伤的温度和pH发挥隔离作用。

同时，由CeO₂的Col-1胶体与藻酸盐非共价键合形成的复合物在控制炎症而不是完全抑制炎症方面具有抗氧化作用。换句话说，这种复合物可以消除、减少或抑制RNS和/或ROS型自由基的合成，这些自由基的持续合成可以使损伤成为慢性的。

此外，通过Col-2胶体(优选Pt Col-2胶体)与水前寺紫菜多糖共价或非共价键合而形成的复合物具有抗菌作用。

根据本发明的三维双聚合物基质用作敷料时，在预防和/或治愈皮肤损伤(特别是放射性皮炎)方面更有效和更持久。

根据本发明的三维双聚合物基质用作敷料时也更经济，这是因为变化更少，因此由于形成中的新上皮细胞的撕裂有限，对正在治疗的损伤的创伤更小。

此外，根据本发明的三维双聚合物基质用作敷料时，为患者的住院治疗提供了新的替代方案，现在可以通过传统的远程医疗手段远程监测患者的康复进展。

事实上，以创新的方式，当损伤被感染时，细菌种群的增殖导致pH值的变化，优选地是pH值的增加。铈的价态水平随之发生变化。这导致基质的颜色从透明变为有色，例如橙色，以表明需要更换敷料和/或治疗损伤感染，以确保正确适当愈合并降低受试者的并发症(败血症等)风险。

此外，根据本发明的双聚合物基质的透明结构使得执业医师可以容易地观察愈合进展(可能远程)并实时识别任何可能的并发症。

根据本发明的三维双聚合物基质和敷料结合了若干特性和功能，使得它们：

-是无毒的和非致敏的；

-能够有效地保护损伤免受外部环境的影响；

-能够预防感染风险；

-能够吸收过多的渗出物和血液；

-创造或维持损伤周围的湿润环境；

-加速和改善愈合；

-保持损伤周围的良好隔热，以改善血流和表皮细胞的迁移；

-可透气并允许损伤与其环境之间的气体交换；

-将pH值维持在促进上皮生长同时限制损伤中生物体增殖的水平；

-能够轻松去除而不会粘附在损伤上；

-提供延长的使用时间，即更经济且对损伤的创伤更小；

-具有介于水凝胶和水胶体敷料之间的吸收性能；

-具有保护性；

-是抗氧化的；和

-是抗菌的。

根据另一方面，本发明涉及使用两种溶液生产如上定义的三维双聚合物基质的方法：

-溶液(A)，其包含与未硫酸化多糖非共价键合的Col-1胶体、二价金属源(优选碱土金属)以及与生物相容性聚合物在表面上共价键合的Col-2胶体；和

-溶液(B)，其包含酸化剂和硫酸化多糖。

根据优选实施方案，本发明涉及使用两种溶液生产如上定义的三维双聚合物基质的方法：

-溶液(A)，其包含与未硫酸化多糖非共价键合的Col-1胶体、二价金属源(优选碱土金属)以及与能够使胶体带正电荷的试剂(优选半胱胺)在表面上共价键合的Col-2胶体；和

-溶液(B)，其包含酸化剂和硫酸化多糖。

根据本发明的双聚合物基质通过混合溶液(A)和(B)获得。

优选地，将两种溶液(A)和(B)以4/5的溶液(A)和1/5的溶液(B)的比例混合。

根据特定实施方案，在根据本发明的方法中实施的溶液(A)和(B)中：

-Col-1胶体是二氧化铈胶体；

-未硫酸化多糖是藻酸盐；

-二价金属源(优选碱土金属)是钙盐，优选碳酸钙；

-Col-2胶体是零氧化态的铂胶体，优选其核呈现零氧化态的铂；

-生物相容性聚合物是聚乙烯吡咯烷酮；

-酸化剂是葡糖酸或葡糖酸内酯，优选葡糖酸内酯；和

-硫酸化多糖是对应于通过添加硫醇基团而被修饰的INCI名称水前寺紫菜多糖的化合物。

根据另一特定实施方案，在根据本发明的方法中实施的溶液(A)和(B)中：

-Col-1胶体是二氧化铈胶体；

-未硫酸化多糖是藻酸盐；

-二价金属源(优选碱土金属)是钙盐，优选碳酸钙；

-Col-2胶体是零氧化态的铂胶体，优选其核呈现零氧化态的铂，所述Col-2胶体与半胱胺在表面上共价键合；

-酸化剂是葡糖酸内酯；和

-硫酸化多糖是对应于INCI名称水前寺紫菜多糖的化合物。

根据本发明，将两种溶液(A)和(B)混合后，聚合物网络交联并变得缠结，互不相互作用，形成凝胶状的三维双聚合物基质，其具有增塑作用，覆盖待治疗的损伤，在损伤周围保持保护性和透气性膜。

优选地，根据本发明的双聚合物基质对应于通过离子键交联的凝胶。

根据另一方面，本发明涉及用于实施根据本发明的方法的装置。

根据特定实施方案，两种溶液(A)和(B)被包装在瓶子、喷雾器、注射器或单剂量小瓶中。

根据另一特定实施方案，两种溶液(A)和(B)被包装在两室容器中。

根据特定实施方案，根据本发明的装置的特征在于：

-溶液(A)的pH值为7，并包含与未硫酸化多糖非共价键合的Col-1胶体、二价金属源(优选碱土金属)以及与生物相容性聚合物共价键合的Col-2胶体；和

-溶液(B)的pH值为3，并包含酸化剂和硫酸化多糖。

根据另一特定实施方案，根据本发明的装置的特征在于：

-溶液(A)的pH值为7，并包含与未硫酸化多糖非共价键合的Col-1胶体、二价金属源(优选碱土金属)以及与半胱胺共价键合的Col-2胶体；和

-溶液(B)的pH值为3，并包含酸化剂和硫酸化多糖。

根据特定实施方案，在根据本发明的装置中实施的溶液(A)和(B)中：

-Col-1胶体是二氧化铈胶体；

-未硫酸化多糖是藻酸盐；

-二价金属源(优选碱土金属)是钙盐，优选碳酸钙；

-生物相容性聚合物是聚乙烯吡咯烷酮；

-酸化剂是葡糖酸或葡糖酸内酯，优选葡糖酸内酯；和

适用于形成根据本发明的基质的两室容器的实例是：

-由Doseurope出售的两室注射器，由容量为42ml的双注射器组成，专门设计用于4:1的比例(产品代码：D-KART-050-04)的静态混合器L212(产品代码：M-50-212)和4:1的双注射器枪(产品代码：PIST-50-4:1)；或者

-由Neopac销售的两室Easymix Tube。

根据优选实施方案，在根据本发明的装置中实施的溶液(A)和(B)中：

-Col-1胶体是二氧化铈胶体；

-未硫酸化多糖是藻酸盐；

-二价金属源(优选碱土金属)是钙盐，优选碳酸钙；

-Col-2胶体是零氧化态的铂胶体，优选其核呈现零氧化态的铂，与半胱胺共价键合；

-酸化剂是葡糖酸内酯；和

-硫酸化多糖是对应于INCI名称水前寺紫菜多糖的化合物。

附图说明

从下面的附图和实施例中，本发明以及由此产生的优点将更加清楚地呈现，给出这些附图和实施例是为了说明本发明，而非限制。

[图1]图1显示了CeO₂胶体在与藻酸盐非共价键合之前的衍射图。

[图2]图2显示了Pt胶体在与通过添加硫醇基团而被修饰的水前寺紫菜多糖(INCI)共价键合之前的衍射图。

[图3]图3显示了与2种商业产品相比，根据本发明的双聚合物基质的ABTS的降解活性(以％计)随时间(以分钟计)的函数。

具体实施方式

1/根据本发明的二氧化铈胶体(Col-1)的合成

将0.1-2mmol的葡萄糖或肌醇和0.5-5当量的二氧化铈前体(如氯化铈)溶解在10-100mL水中。当溶解时，加入1-10当量的氨。将溶液在搅拌下保持1-5小时。添加丙酮作为反溶剂以允许通过离心进行纯化。将沉淀物以所需浓度重新分散在水中。

这种合成过程的结果是涂覆有葡萄糖或肌醇的二氧化铈胶体。在该复合物中，葡萄糖和肌醇起到控制颗粒尺寸和颗粒尺寸在平均尺寸附近的窄分散的作用。

2/用于与硫酸化多糖共价键合的根据本发明的铂胶体(Col-2)的合成

将0.1至10mmol的葡糖酸内酯溶解在10至100ml水中制备溶液，然后加热回流。

当达到回流时，将溶解在10至100ml水中的0.01至10mmol的胶体铂前体盐(如氯铂酸)和0.001至1mmol的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入反应介质中。

使溶液回流1至5小时。

然后将溶液冷却至室温并加入丙酮作为反溶剂以允许通过离心进行纯化。然后将沉淀物分散到水中至所需的浓度。

这种合成过程的结果是分散在PVP中的铂胶体。这些胶体可以与根据本发明的硫酸化多糖共价键合，例如通过添加硫醇基团而被修饰的水前寺紫菜多糖(INCI)，其半合成在实施例3中描述。

3/通过添加硫醇基团而被修饰的水前寺紫菜多糖(INCI)的半合成

将10至100x10^-7mmol的水前寺紫菜多糖溶解在10至100ml水中并搅拌溶液。

添加100,000-100,000,00x10^-7mmol的N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐。将溶液在搅拌下保持10-100分钟。

加入1,000,000至100,000,000x10^-7mmol的半胱氨酸，将溶液保持在搅拌下直至固体溶解。将pH值调整为4。

将溶液保持在搅拌下6-24小时。然后将pH值调整至6。

将溶液倒入大约其10倍体积的乙醇中，以沉淀通过添加硫醇基团而被修饰的水前寺紫菜多糖，并通过离心回收该化合物，然后将其溶解在最少量的水(溶液按质量计为1-5％的)中冻干。

4/用于与硫酸化多糖非共价键合的根据本发明的铂胶体(Col-2)的合成

将0.1至10mmol的葡糖酸内酯溶解在10至100ml水中，并将溶液加热回流。

当达到回流时，将溶解在10至100ml水中的0.1至1当量的胶体铂前体盐(如氯铂酸)和0.01至0.1当量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入反应介质中。

将溶液保持在回流下1-5小时。将溶液冷却至室温并加入0.1至1当量的半胱胺盐酸盐。然后将溶液在搅拌下保持1-5小时，然后加入丙酮作为反溶剂以允许通过离心进行纯化。然后将沉淀物分散到水中至所需的浓度。

这种合成过程的结果是通过添加半胱胺而被修饰并分散在PVP中的铂胶体。这些胶体可以与硫酸化多糖(例如水前寺紫菜多糖(INCI))非共价键合(库仑相互作用)。

5/根据本发明的CeO₂/藻酸盐和Pt/水前寺紫菜多糖胶体

CeO₂和Pt颗粒的小尺寸使其可以覆盖更大的面积，从而将更多的分子结合到每个颗粒的表面。

用透射的Cu-Kα源的XRD测量粉末的衍射图。

CeO₂胶体在与藻酸盐非共价键合之前的衍射图如图1所示。

Pt胶体在与通过添加硫醇基团而被修饰的水前寺紫菜多糖共价键合之前的衍射图如图2所示。

6/根据本发明的双聚合物基质的制造方法

将两种溶液(A)和(B)以4/5的溶液(A)和1/5的溶液(B)的比例混合。

溶液(A)包含从实施例1获得的根据本发明的CeO₂胶体，和藻酸盐、碳酸钙，和从实施例2和3中描述的反应混合物获得的根据本发明的Pt/水前寺紫菜多糖胶体，以及水；

溶液(B)包含分散在水中的天然(未修饰)水前寺紫菜多糖(INCI)和葡糖酸内酯。

可替代地，溶液A包含从实施例1获得的根据本发明的CeO₂胶体、藻酸盐、碳酸钙、根据实施例4的铂胶体，和天然(未修饰)水前寺紫菜多糖(INCI)和水；溶液B为分散在水中的天然(未修饰)水前寺紫菜多糖和葡糖酸内酯。

混合后，通过根据本发明的2个交联聚合物网络的缠结，在几分钟(1-5分钟)或甚至几秒钟(小于1分钟)内形成根据本发明的三维双聚合物基质。

7/根据本发明的三维双聚合物基质的抗氧化活性的测定

根据本发明的双聚合物基质包括：

-一定量的与藻酸盐非共价键合的Col-1胶体，其占基质的0.01重量％至1重量％；

-一定量的与通过添加硫醇基团而被修饰的水前寺紫菜多糖共价键合的Col-2胶体，其占基质的0.001重量％至0.1重量％；

-一定量的水，其占基质的70重量％至99重量％。

将14mM的ABTS(2,2'-连氮基-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸))储备液与4.9mM的过硫酸铵液压溶液以等体积温育，以产生阳离子ABTS自由基。反应混合物在室温下在黑暗中温育16小时。所得溶液用含有150mM NaCl的磷酸盐缓冲液(0.2M，pH7.4)稀释至1/100，获得在734nm处为1.5的吸光度。

将1.2至12mg之间不同质量的的根据本发明的三维双聚合物基质的样品以240g/L分散在水中，并添加到2970μL的0.07mM的阳离子ABTS水溶液中，然后置于黑暗中搅拌。

温育30分钟后，ABTS完全降解。

在聚甲基丙烯酸甲酯紫外(UV)分光光度计容器中，将产物与3000μL如上所述制备的ABTS溶液混合。反应混合物在室温下在黑暗中温育30分钟。然后，每20分钟测量一次吸光度。

将根据本发明的双聚合物基质的抗氧化性能与两种商业产品进行比较：

-敷料，其对应于含有藻酸钠的水凝胶，用于治疗干性、纤维蛋白性或坏死性溃疡；

-Flaminal敷料，其对应于包含藻酸盐和抗菌的酶系统的凝胶。

数据示于图3中。

结果表明，在120小时后，约85％的ABTS已被根据本发明的双聚合物基质降解，而和Flaminal/>敷料分别降解了约18％和27％的ABTS。

总之，与两种商业敷料的抗氧化活性相比，含有本发明的双聚合物基质的溶液的抗氧化活性呈指数增长并且大得多。

8/根据本发明的三维双聚合物基质对渗出物的吸收能力的测定

将根据本发明的双聚合物基质对渗出物的吸收能力与指示用于治疗渗出性或甚至较强渗出性的溃疡的各种商业产品进行比较。

通过混合50mL胎牛血清和50mL含有0.1％蛋白胨和0.9％氯化钠的稀释剂制备渗出物溶液。裁切片状敷料以获得1.98cm²的面积。浇注凝胶敷料以覆盖1.98cm²的面积。

将每个样品置于直径为3cm的培养皿中，然后称重(m0)。每个敷料都用4mL渗出物覆盖，然后密封培养皿并在21℃下保存72小时。从每个培养皿中取出剩余的渗出物，并对每个样品重新称重(m1)。

每种敷料的渗出物吸收能力根据以下公式确定：

[公式1]

结果示于下表1中。

[表1]

结果表明，指示用于渗出性或甚至高度渗出性溃疡的亲水纤维和水细胞型敷料具有更好的吸收，吸收的渗出物为65至100g/cm²。

水凝胶型片状敷料吸收10-35g/cm²的渗出物。

指示用于治疗低渗出性溃疡的水胶体型敷料吸收20至30g/cm²的渗出物。

根据本发明的双聚合物基质吸收15g/cm²的渗出物，将其置于水凝胶型片状敷料中。这是唯一能承受渗出物吸收测试的液态片状水凝胶，因为评估的2种商业水凝胶(Intrasite Conformable和Hydrotac)部分或完全溶解在渗出物中。

这通过根据本发明的双聚合物基质的交联来解释，其允许渗出物被吸收同时保持敷料的形状。

此外，渗出物吸收缓慢地、逐步地发生，允许双聚合物基质重新排列。相反，所测试的商业产品像海绵一样吸收渗出物。因此，在饱和后，这些产品不能再吸收渗出物，因此不再有效。

Claims

1.一种具有生物力学活性的三维双聚合物基质，其能够中和皮肤损伤和/或溃疡的发展和恶化中涉及的各种病理生理参数，所述基质结合有：

-包含与未硫酸化多糖非共价键合的第一胶体Col-1的第一聚合物网络；和

-包含与硫酸化多糖共价或非共价键合的第二胶体Col-2的第二交联聚合物网络，

所述Col-1胶体是二氧化铈胶体，所述未硫酸化多糖选自包括藻酸盐、透明质酸、瓜尔胶、黄原胶、阿拉伯胶、支链淀粉、葡聚糖及其混合物的组；以及

所述Col-2胶体是铂胶体，硫酸化多糖选自包括以下的组：其INCI名称为水前寺紫菜多糖的化合物；硫酸化糖胺聚糖；葡聚糖、岩藻聚糖、褐藻糖胶、卡拉胶、石莼多糖、戊聚糖多硫酸盐及其混合物。

2.根据权利要求1所述的基质，其特征在于所述第二胶体Col-2与所述硫酸化多糖非共价键合。

3.根据权利要求1或2所述的基质，其特征在于所述未硫酸化多糖为藻酸盐。

4.根据权利要求1或2所述的基质，其特征在于所述硫酸化多糖为水前寺紫菜多糖。

5.根据权利要求1或2所述的基质，其特征在于所述硫酸化糖胺聚糖选自硫酸皮肤素、肝素、硫酸乙酰肝素或硫酸软骨素。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的基质在制备用于预防和/或治愈皮肤溃疡的敷料中的用途。

7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于皮肤溃疡是干性的或渗出性的。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的基质在制备用于预防和/或治愈放射性皮炎的敷料中的用途。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于放射性皮炎是干性至渗出性等级。

10.一种生产根据权利要求1至5中任一项所述的三维双聚合物基质的方法，其特征在于，所述基质通过将以下混合得到：

-溶液A，其包含与未硫酸化多糖非共价键合的Col-1胶体、二价金属源以及与能够使胶体带正电荷的试剂在表面共价键合的Col-2胶体；和

-溶液B，其包含酸化剂和硫酸化多糖。

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于：

-未硫酸化多糖是藻酸盐；

-二价金属源是碱土金属；

-Col-2胶体是零氧化态的铂胶体，所述Col-2胶体与能够使胶体带正电荷的试剂在表面共价键合；

-酸化剂是葡糖酸内酯；和

-硫酸化多糖是对应于INCI名称水前寺紫菜多糖的化合物。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于将所述两种溶液A和B以4/5的溶液A和1/5的溶液B的比例混合。

13.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于所述二价金属源是钙盐。

14.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于所述能够使胶体带正电荷的试剂为半胱胺。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于Col-2胶体是其核呈现零氧化态的铂的铂胶体。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述钙盐是碳酸钙。

17.一种用于实施根据权利要求10至16中任一项所述的方法的装置，其特征在于，所述装置是一种两室容器，其中

-一个室含有溶液A，其包含与作为未硫酸化多糖的藻酸盐非共价键合的Col-1胶体、二价金属源以及作为与能够使胶体带正电荷的试剂在表面共价键合的Col-2胶体的零氧化态的铂胶体；并且

-另一个室含有溶液B，其包含作为酸化剂的葡糖酸内酯和作为硫酸化多糖的对应于INCI名称水前寺紫菜多糖的化合物。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于：

-溶液A的pH值为7；和

-溶液B的pH值为3。

19.根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于所述二价金属源是碱土金属。

20.根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于所述能够使胶体带正电荷的试剂是半胱胺。

21.根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于所述二价金属源是钙盐。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于所述钙盐是碳酸钙。