最近,光療法(phototherapy)被認為在醫(yī)學和美容領(lǐng)域應用廣泛,包括用于手術(shù)、治療和診斷。例如,光療已經(jīng)發(fā)展用于治療侵襲力減弱的癌癥和腫瘤,作為抗微生物處理對目標部位進行消毒,促進傷口愈合,及用于面部皮膚更新(rejuvenation)。
光動力療法(photodynamic therapy)是一種光療法,涉及向目標組織施用光敏劑,然后在規(guī)定時間段(在此期間光敏劑被目標組織吸收)后,將目標組織暴露于光源。然而,這種療法通常伴隨不期望的副作用,包括對患者的全身或局部毒性或損害非目標組織。此外,例如,由于施用到目標組織內(nèi)的光敏劑選擇性較差,這種現(xiàn)有療法的療效通常較低。
本發(fā)明的目的是提供用于光療法的改善的組合物和方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了可用于光療法的熱固性生物光子組合物和方法。
從一方面,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物包含嵌段共聚物和至少一種溶解(dissolve)或增溶(solubilize)在共聚物內(nèi)的生色團。
從另一方面,本發(fā)明提供了一種熱固性生物光子組合物,其包含嵌段共聚物和至少一種溶解在共聚物內(nèi)的生色團,其中嵌段共聚物以組合物在接觸人或動物組織1分鐘內(nèi)可熱固化或熱凝膠化的濃度存在于組合物中。在某些實施方案中,組合物可在約5秒、約10秒、約15秒、約20秒、約25秒、約30秒、約35秒、約40秒、約45秒、約50秒、約55秒、約70秒、約80秒、約90秒、約100秒、約110秒或約120秒內(nèi)熱固化或熱凝膠化。在某些實施方案中,組合物在與目標組織接觸時可熱固化或熱凝膠化。在某些實施方案中,組合物在室溫(例如22℃)為液體形式,并且當加熱至或高于23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃時熱固化。在某些實施方案中,嵌段共聚物以約21%、22%、23%、24%或25%重量/體積的組合物的濃度存在于組合物中。在某些實施方案中,嵌段共聚物是泊洛沙姆(poloxomer),諸如普朗尼克(Pluronic)F127,其以大于20重量%、諸如21重量%、22重量%、23重量%、24重量%或25重量%的重量/體積的組合物的濃度存在于組合物中。有利地,在這些濃度,組合物在室溫為液體形式,并且在體溫與皮膚接觸時或之后凝膠化。
從另一方面,本發(fā)明提供了一種熱固性生物光子組合物,其包含嵌段共聚物和至少一種溶解在共聚物內(nèi)的生色團,其中嵌段共聚物是泊洛沙姆,諸如普朗尼克F127,并且其中嵌段共聚物以大于20重量%的濃度存在于組合物中。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,嵌段共聚物包含至少一個(PEG)-(PPG)的序列。在另一個實施方案中,嵌段共聚物具有式(PEG)-(PPG)-(PEG)。在另一個實施方案中,嵌段共聚物是泊洛沙姆諸如普朗尼克F127。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,嵌段共聚物包含至少一個(PEG)-(PLA)的序列。在一些實施方案中,嵌段共聚物包含至少一個(PEG)-(PLGA)的序列。在一些實施方案中,嵌段共聚物包含至少一個(PEG)-(PCL)的序列。在另一個實施方案中,嵌段共聚物是式A-B-A或B-A-B的三嵌段共聚物或泊洛沙姆,其中A是PEG,B是PLA或PLGA或PCL。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,至少一種生色團是水溶性的。在前述或下述任一方面的某些實施方案中,至少一種生色團帶負電荷。至少一種生色團可為熒光團。在某些實施方案中,生色團可吸收和/或發(fā)射光。在一些實施方案中,由生色團吸收和/或發(fā)射的光處于可見光范圍內(nèi)。在一些實施方案中,由生色團吸收和/或發(fā)射的光具有在約400nm至約750nm范圍內(nèi)的峰值波長。在某些實施方案中,生色團可發(fā)射約500nm至約700nm的光。在一些實施方案中,生色團或熒光團是呫噸染料。呫噸染料可選自曙紅(Eosin)Y、曙紅B、赤蘚紅(Erythrosine)B、熒光素(Fluorescein)、玫瑰紅(Rose Bengal)和寶云母(Phloxin)B。生色團可為一種或多種熒光團的組合,諸如多種呫噸染料。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,嵌段共聚物以大于約20%重量/體積的組合物的濃度存在于組合物中。這提供了可在體溫熱固化的組合物,例如,在施用于人或動物體時。在一些實施方案中,嵌段共聚物以約21%、22%、23%、24%或25%重量/體積的組合物的濃度存在于組合物中。在一些實施方案中,嵌段共聚物以組合物在接觸人或動物組織的1分鐘內(nèi)可熱固化或熱凝膠化的濃度存在于組合物中。在某些實施方案中,嵌段共聚物是泊洛沙姆,諸如普朗尼克F127,其以大于20重量%,諸如21重量%、22重量%、23重量%、24重量%或25重量%的重量/體積的組合物的濃度存在于組合物中。有利地,在這些濃度,組合物在室溫為液體形式,并且在體溫與皮膚接觸時或之后凝膠化。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,組合物進一步包括氧化劑。氧化劑可包括過氧化物,諸如過氧化氫、過氧化脲和過氧化苯甲酰,或任何其它氧化劑,其可調(diào)節(jié)至少一種生色團的光吸收和/或發(fā)射性質(zhì),或者可在生色團存在下產(chǎn)生氧自由基。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,熱固性生物光子組合物至少基本上是半透明的。熱固性生物光子組合物可為透明的。在一些實施方案中,熱固性生物光子組合物在例如400-700nm的可見光范圍的半透明度是至少約40%、約50%、約60%、約70%或約80%。在一些實施方案中,當在例如400-700nm的可見光范圍內(nèi)測量時,熱固性組合物具有約40-100%、50-100%、60-100%、70-100%、80-100%或90-100%的透光率。在不存在至少一種生色團的情況下,可測量通過熱固性生物光子組合物的透光率。在前述或下述任一方面的某些實施方案中,熱固性生物光子組合物在施用于皮膚或傷口時具有約0.1mm至約50mm、約0.5mm至約20mm、約1mm至約10mm,或約1mm至約5mm的厚度。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,熱固性生物光子組合物進一步包含穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑可選自明膠、HEC和CMC或任何其它增稠劑。
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物可用于組織的美容或醫(yī)學治療。在一些實施方案中,美容治療包括皮膚更新、皮膚調(diào)理和/或促進膠原蛋白合成。在一些實施方案中,醫(yī)學治療包括傷口愈合或組織修復、皮膚病癥諸如痤瘡、濕疹、牛皮癬或皮炎的治療,包括預防或減少疤痕形成,和/或預防或治療細菌、病毒或真菌感染。在一些實施方案中,熱固性生物光子組合物用于調(diào)節(jié)炎癥、調(diào)節(jié)膠原蛋白合成或用于促進血管生成。
本發(fā)明還提供用于生物光子治療的方法,其包括將本發(fā)明的熱固性生物光子組合物施用于目標組織及用光照射所述組合物。
因此,從一個方面,本發(fā)明提供了用于皮膚病的生物光子治療的方法,其中該方法包括在目標皮膚組織上或上方施用熱固性生物光子組合物,其中熱固性生物光子組合物包含至少一種溶解在嵌段共聚物內(nèi)的生色團;以及用具有與至少一種溶解在熱固性生物光子組合物內(nèi)的生色團的吸收光譜重疊的波長的光照射所述生物光子組合物;其中該方法促進所述皮膚病的愈合。皮膚病可選自痤瘡、濕疹、牛皮癬或皮炎。
從另一方面,本發(fā)明提供了用于痤瘡的生物光子治療的方法,其包括:在目標皮膚組織上或上方施用熱固性生物光子組合物,其中熱固性生物光子組合物包含至少一種溶解在嵌段共聚物內(nèi)的生色團,以及用具有與至少一種生色團的吸收光譜重疊的波長的光照射所述生物光子組合物;其中該方法治療痤瘡。
從另一方面,本發(fā)明提供了一種用于傷口愈合的生物光子治療的方法,其包括:在目標皮膚組織上或上方施用熱固性生物光子組合物,其中熱固性生物光子組合物包含至少一種溶解在嵌段共聚物內(nèi)的生色團,以及用具有與至少一種生色團的吸收光譜重疊的波長的光照射所述生物光子組合物;其中該方法促進傷口愈合。
另一方面,本發(fā)明提供一種促進皮膚更新的方法,其包括:在目標皮膚組織上或上方施用熱固性生物光子組合物,其中熱固性生物光子組合物包含至少一種溶解在嵌段共聚物內(nèi)的生色團;以及用與至少一個生色團的吸收光譜重疊的波長的光照射所述生物光子組合物;其中所述生物光子組合物發(fā)射熒光,其波長和強度能促進皮膚更新。
從另一方面,本發(fā)明提供了用于預防或治療疤痕形成的方法,其包括:在目標皮膚組織上或上方施用熱固性生物光子組合物,其中熱固性生物光子組合物包含至少一種溶解在嵌段共聚物內(nèi)的生色團,以及用具有與至少一個生色團的吸收光譜重疊的波長的光照射所述生物光子組合物;其中該方法減少疤痕形成。
優(yōu)選地,組合物在施用到目標皮膚組織上后約1分鐘內(nèi)熱固化或熱凝膠化。在一些實施方案中,組合物在施用到目標皮膚組織上的50秒、40秒、30秒、20秒、10秒或5秒內(nèi)熱固化或熱凝膠化。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,熱固性組合物在照射之后保留在原位,例如用于重新照射。在前述或下述任一方面的某些實施方案中,在治療時間后清除熱固性組合物。通過降低組合物的溫度并擦拭或浸泡液體組合物,通過使組合物的相變?yōu)橐合嗫蓪⒔M合物清除。
在一些實施方案中,生色團在照射期間或之后至少部分地光漂白。在某些實施方案中,生物光子組合物被照射,直到生色團至少部分地光漂白。
在一些實施方案中,施用熱固性組合物包括將組合物噴霧到目標皮膚組織上。在某些實施方案中,熱固性組合物處于液相,同時在與皮膚接觸時或之后被噴霧和凝膠化。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,光具有約400nm至約750nm的峰值波長。光可具有約400nm至約500nm的峰值波長。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,光來自諸如燈的直射光源。燈可為LED燈。在某些實施方案中,光來自環(huán)境光源。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,所述熱固性組合物用直射光源照射約1分鐘至大于75分鐘、約1分鐘至約75分鐘、約1分鐘至約60分鐘、約1分鐘至約55分鐘、約1分鐘至約50分鐘、約1分鐘至約45分鐘、約1分鐘至約40分鐘、約1分鐘至約35分鐘、約1分鐘至約30分鐘、約1分鐘至約25分鐘、約1分鐘至約20分鐘、約1分鐘至約15分鐘、約1分鐘至約10分鐘、或約1分鐘至約5分鐘。
從另一方面,本發(fā)明提供了上述熱固性組合物的用途:用于組織修復;用于傷口愈合;用于預防或治療疤痕;用于皮膚更新;用于治療皮膚病,諸如痤瘡、濕疹、牛皮癬或皮炎;用于調(diào)節(jié)炎癥;用于調(diào)節(jié)血管生成;用于調(diào)節(jié)膠原蛋白合成;或用于治療細菌、病毒或真菌感染。
從另一方面,本發(fā)明提供了一種容器,其包含用于保持熱固性生物光子組合物的腔室和與腔室連通的出口,該出口用于從容器中排出生物光子組合物,其中熱固性生物光子組合物包含至少一種溶解在嵌段共聚物中的生色團。借助于容器,熱固性組合物可噴霧到目標組織上并在與組織接觸時熱固化。
在一些其它實施方案中,本發(fā)明定義的熱固性生物光子組合物具有在約-3至-0.1、約-2至約-0.1范圍內(nèi)、或約-0.2、-0.3、-0.4、-0.5、0.6、-0.7、-0.8或-0.9的凝膠化指數(shù)。如本發(fā)明所用,表述“凝膠化指數(shù)”是指熱固性生物光子組合物的凝膠化速率或凝固速率。凝膠化速率通過確定熱固性生物光子組合物在23℃和25℃,或在25℃和27℃,或在27℃和29℃,或在29℃和31℃,或在31℃和33℃,或在33℃和35℃,或在35℃和37℃凝膠化所需的時間來獲得,并且得到兩個溫度點的凝膠化速率。
附圖說明
參考與以下相關(guān)的描述,將更好地了解本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點,其中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的在0-5分鐘照射期間的熱固性生物光子組合物的光發(fā)射光譜。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案在用圖1的生物光子熱凝膠照射之后TGF-β刺激的DHF細胞中的膠原蛋白產(chǎn)生。
具體實施方式
(1)概述
本發(fā)明提供熱固性生物光子膜及其用途。使用這些組合物的生物光子療法將熱固性組合物與由照射組合物時產(chǎn)生的熒光引起的光生物刺激的有益效果組合。此外,在某些實施方案中,使用本發(fā)明的熱固性生物光子組合物的光療法將,例如,通過例如促進膠原蛋白合成更新皮膚;促進傷口愈合或組織修復;預防或治療疤痕;治療皮膚病,諸如痤瘡、濕疹、牛皮癬或皮炎;或治療牙周炎。
(2)定義
在繼續(xù)進一步詳細描述本發(fā)明之前,應該理解的是,本發(fā)明并不限于具體的組合物或工藝步驟,因為這些都可能變化。必須指出的是,正如本說明書和所附權(quán)利要求書中使用的那樣,除非上下文清楚顯示,否則,單數(shù)形式“一”、“一個”及“該”包括復數(shù)指示對象。
本發(fā)明中給出數(shù)值或范圍時使用的術(shù)語“約”是指數(shù)值或范圍與給出的數(shù)值或范圍的差別在20%以內(nèi),優(yōu)選在10%以內(nèi)及更優(yōu)選在5%以內(nèi)。
這里方便地指出,本發(fā)明中使用的“和/或”將被視為具體公開了兩種指定特征或組分的每一種特征或組分,兩者可同時兼具或者單獨具有。例如,“A和/或B”將被視為具體公開了(i)A、(ii)B和(iii)A和B中的每一種,就像每一種在本發(fā)明中單獨列出一樣。
“生物光子性”是指在生物學相關(guān)背景中產(chǎn)生、操作、檢測和應用光子。換句話說,生物光子組合物主要是由于光子的產(chǎn)生和操作而施加其生理效應。
“熱固性”是指可自發(fā)地(例如在與目標組織接觸時)或在暴露于某種形式的能量(例如,熱量)之后經(jīng)歷至固體或半固體狀態(tài)(例如,凝膠)的相變的液體組合物。熱能可通過與暖體接觸或由光源提供。在一些實施方案中,到固體或半固體狀態(tài)的相變可在與處于比環(huán)境溫度更高的溫度的組織接觸時發(fā)生。術(shù)語“熱固性(thermosetting)”和“熱膠凝化(thermogelling)”在本發(fā)明中可互換使用。術(shù)語“熱固化(thermoset)”和“熱凝膠化(thermogel)”在本發(fā)明中也可互換使用。
“局部施用”或“局部使用”是指應用于身體表面,諸如皮膚、粘膜、陰道、口腔、內(nèi)部手術(shù)傷口部位等。
在本發(fā)明中,術(shù)語“生色團”和“光活化劑”可互換使用。生色團是指在受到光照射時能夠吸收光的化合物。生色團容易光致激發(fā),并且將其能量傳遞給其它分子或作為光(例如熒光)發(fā)射。
“光漂白”或“光致漂白”是指生色團的光化學破壞。生色團可完全或部分光漂白。
術(shù)語“光化光(actinic light)”是指特定光源(例如燈、LED或激光器)發(fā)出的且能夠被物質(zhì)(例如,生色團或光活化劑)吸收的光能。在優(yōu)選的實施方案中,光化光是可見光。本發(fā)明使用的術(shù)語“光化光”和“光”可互換使用。
“皮膚更新”是指減少、消除、延緩或逆轉(zhuǎn)皮膚老化的一個或多個征象或通常改善皮膚狀態(tài)的過程。例如,皮膚更新可包括增加皮膚亮度、縮小毛孔尺寸、減少細紋或皺紋,改善皮膚變薄和透明,改善緊致度,改善皮膚松馳(諸如骨質(zhì)流失引起的松馳),改善皮膚干燥(可能發(fā)癢)、減少或逆轉(zhuǎn)雀斑、老年斑、蜘蛛網(wǎng)狀靜脈,減少或防止粗糙和革質(zhì)皮膚的外觀、當拉伸時消失的細皺紋,減少松馳皮膚或改善斑點膚質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明所述,可改善上文所述的一種或多種情況或者可通過本發(fā)明的組合物、方法和用途的某些實施方案減少、消除、延緩或甚至逆轉(zhuǎn)一種或多種老化的征象。
“傷口”指的是任何組織的損傷,包括,例如,急性、亞急性、延緩愈合或難以愈合的傷口以及慢性傷口。傷口的實例可包括開放性傷口和閉合性傷口。傷口包括,例如,截肢、燒傷、切口、切除、損傷、撕裂、擦傷、刺傷或穿透傷、手術(shù)傷口、截肢、挫傷、血腫、壓傷、潰瘍(諸如例如壓力性潰瘍、糖尿病潰瘍、靜脈或動脈潰瘍)、由牙周炎造成的傷口(牙周發(fā)炎)。
參考以下對選定實施方案的詳細說明(伴有附圖說明),本發(fā)明主題內(nèi)容的特征和優(yōu)點將更為明顯。正如將認識到的那樣,本發(fā)明公開的和要求保護的主題內(nèi)容可在各個方面作出改動,所有改動都不背離權(quán)利要求的范圍。因此,附圖和說明本質(zhì)上將被視為闡述性的,而并非限制性的,主題內(nèi)容的完整范圍在權(quán)利要求書中給出。
(3)熱固性生物光子組合物
本發(fā)明在廣義上提供了熱固性生物光子組合物和使用這種組合物的方法。生物光子組合物在廣義上可通過特定波長的光(例如光子)活化。根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案的熱固性生物光子組合物包含嵌段共聚物,其中至少一種生色團溶解在嵌段共聚物中。熱固性生物光子組合物中的生色團可通過光活化,其加速光能的分散,這導致光本身具有治療效果,和/或組合物中包含的其它試劑的光化學活化(例如,當這種化合物存在于組合物中或與組合物接觸時加速過氧化物(氧化劑或氧化試劑)的分解過程,這導致形成氧自由基,諸如單線態(tài)氧)。
當生色團吸收某一波長的光子時,生色團被激發(fā)。這是一種不穩(wěn)定的狀態(tài),并且分子將試圖返回到基態(tài),釋放出多余的能量。對一些生色團來說,當其返回到基態(tài)時,最好是以光的形式放出多余的能量。該過程被稱為發(fā)射熒光。由于轉(zhuǎn)化過程失去能量,與吸收波長相比,所發(fā)射的熒光的峰值波長朝更長的波長移動。這種現(xiàn)象被稱為斯托克斯頻移(Stokes’shift)。在合適的環(huán)境中(例如,在生物光子組合物中),許多這種能量被轉(zhuǎn)移給生物光子組合物的其它組分或直接轉(zhuǎn)移到治療部位。
不受理論的約束,人們認為,由光活化生色團發(fā)射的熒光由于具有被生物細胞和組織認可的飛秒、皮秒或納秒發(fā)射特性,導致有益的生物調(diào)節(jié)。此外,發(fā)射的熒光具有更長的波長,并且因此比活化光更深地穿透到組織內(nèi)。采用范圍如此寬的波長(某些實施方案中包括穿過組合物的活化光)照射組織,對細胞和組織具有不同的和互補的效果。換句話說,在本發(fā)明生物光子組合物中使用生色團以便對組織產(chǎn)生治療效果。在一個方面,并且不希望受任何特定理論的限制,發(fā)射的熒光可通過在導致細菌膜不穩(wěn)定的電子流中破壞的沉淀而具有機械性質(zhì)的效果,從而導致細菌膜的結(jié)構(gòu)完整性的喪失。這是這些光活化劑完全不同的應用,與生色團作為簡單的染色劑或作為光-聚合的催化劑的用途不同。
本發(fā)明的熱固性光子組合物可具有局部用途。在一些實施方案中,熱固性生物光子組合物在它們熱固化時是粘性的。這些熱固性生物光子組合物的粘性性質(zhì)使其容易從處理部位清除,并且因此處理更迅速和更不雜亂。一旦熱固化,這些熱固性生物光子組合物的粘合性性質(zhì)也可提供較不雜亂的處理。此外,熱固性生物光子組合物可限制生色團和組織之間的接觸。
本發(fā)明的熱固性組合物被設計成當它們與目標皮膚組織接觸時是熱固性的。在一些實施方案中,熱固性生物光子組合物在32攝氏度或更高溫度熱固化。在一些實施方案中,組合物在32攝氏度在1分鐘內(nèi)熱固化。在其它實施方案中,組合物在32攝氏度在50秒、40秒、30秒、20秒、10秒、5秒或小于5秒內(nèi)熱固化。在其它實施方案中,組合物在與目標組織接觸時自發(fā)地熱固化。
這些組合物可根據(jù)構(gòu)成組合物的組分進行描述。另外地或可替代地,本發(fā)明的組合物具有功能和結(jié)構(gòu)性質(zhì),并且這些性質(zhì)也可用于定義和描述組合物。下面將對本發(fā)明中的生物光子組合物的各個組分,包括生色團、嵌段共聚物和其它任選的組分進行詳細說明。
(a)生色團
合適的生色團可為熒光化合物(或染色劑)(亦稱為“熒光染料”或“熒光團”)。也可使用其它染料組或染料(生物學和組織學染料、食品著色劑、類胡蘿卜素和其它染料)。合適的光活化劑可為那些通常被視為安全(GRAS)的光活化劑。有利地,皮膚或其它組織不能良好耐受的光活化劑可包括在本發(fā)明的熱固性生物光子組合物中,如在某些實施方案中,光活化劑溶解在嵌段共聚物內(nèi)。
在某些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物包含第一生色團,在施用光時,該第一生色團發(fā)生部分或完全光漂白。在一些實施方案中,第一生色團在可見光譜范圍內(nèi)的波長處吸收,諸如在波長約為380-800nm、380-700nm、400-800nm或380-600nm處吸收。在其它實施方案中,第一生色團在波長約為200-800nm、200-700nm、200-600nm或200-500nm處吸收。在一個實施方案中,第一生色團吸收波長在約為200-600nm處吸收。在一些實施方案中,第一生色團吸收波長約為200-300nm、250-350nm、300-400nm、350-450nm、400-500nm、450-650nm、600-700nm、650-750nm或700-800nm的光。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該理解的是,具體生色團的光學特性可取決于生色團的周圍介質(zhì)而變化。因此,如本發(fā)明所使用的,具體生色團的吸收和/或發(fā)射波長(或光譜)對應于本發(fā)明的熱固性生物光子組合物中測量的波長(或光譜)。
本發(fā)明所公開的生物光子組合物可包含至少一種其它生色團。組合生色團可通過組合染料分子而增加光吸收,并增強吸收和光-生物調(diào)節(jié)的選擇性。這就創(chuàng)造了產(chǎn)生新的光敏性和/或選擇性生色團混合物的幾種可能性。因此,在某些實施方案中,本發(fā)明的生物光子組合物包含一種以上的生色團。當用光照射這種多生色團組合物時,生色團之間可發(fā)生能量轉(zhuǎn)移。該過程被稱為共振能量轉(zhuǎn)移,是一種廣泛流行的光物理過程,通過該過程,被激發(fā)的“供體”生色團(本發(fā)明也稱為第一生色團)將其激發(fā)能轉(zhuǎn)移給“受體”生色團(本發(fā)明也稱為第二生色團)。共振能量轉(zhuǎn)移的效率和導向性取決于供體和受體生色團的光譜特征。具體而言,生色團之間的能量流動取決于反映吸收光譜和發(fā)射光譜相對位置和形狀的光譜重疊。更具體而言,要使能量轉(zhuǎn)移發(fā)生,供體生色團的發(fā)射光譜必須與受體生色團的吸收光譜重疊(圖1)。
能量轉(zhuǎn)移通過供體發(fā)射的減少或淬滅和激發(fā)態(tài)壽命的減少(也伴隨著受體發(fā)射強度的增加)而表現(xiàn)出來。為了增強能量轉(zhuǎn)移效率,供體生色團應當具有良好的吸收光子和發(fā)射光子的能力。此外,供體生色團的發(fā)射光譜與受體生色團的吸收光譜之間重疊越多,供體生色團就越能更好地將能量轉(zhuǎn)移給受體生色團。
在某些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物進一步包含第二生色團。在一些實施方案中,第一生色團具有與第二生色團的吸收光譜重疊至少約80%、50%、40%、30%、20%或10%的發(fā)射光譜。在一個實施方案中,第一生色團具有與第二生色團的吸收光譜重疊至少約20%的發(fā)射光譜。在一些實施方案中,第一生色團具有與第二生色團的吸收光譜重疊至少1-10%、5-15%、10-20%、15-25%、20-30%、25-35%、30-40%、35-45%、50-60%、55-65%或60-70%的發(fā)射光譜。
本發(fā)明使用的%光譜重疊是指在光譜四分之一最大全寬(FWQM)時測量的供體生色團的發(fā)射波長范圍與受體生色團的吸收波長范圍的重疊百分比。在一些實施方案中,第二生色團在可見光譜范圍內(nèi)的波長處吸收。在一些實施方案中,第二生色團具有比第一生色團的吸收波長相對來說更長的吸收波長,波長在約50-250nm、25-150nm或10-100nm的范圍內(nèi)。
第一生色團可以每重量生物光子組合物約0.001-40%的量存在。當存在時,第二生色團可以每重量生物光子組合物約0.001-40%的量存在。在一些實施方案中,第一生色團以每重量生物光子組合物約0.001-3%、0.001-0.01%、0.005-0.1%、0.1-0.5%、0.5-2%、1-5%、2.5-7.5%、5-10%、7.5-12.5%、10-15%、12.5-17.5%、15-20%、17.5-22.5%、20-25%、22.5-27.5%、25-30%、27.5-32.5%、30-35%、32.5-37.5%或35-40%的量存在。在一些實施方案中,第二生色團以每重量生物光子組合物約0.001-3%、0.001-0.01%、0.005-0.1%、0.1-0.5%、0.5-2%、1-5%、2.5-7.5%、5-10%、7.5-12.5%、10-15%、12.5-17.5%、15-20%、17.5-22.5%、20-25%、22.5-27.5%、25-30%、27.5-32.5%、30-35%、32.5-37.5%或35-40%的量存在。在一些實施方案中,生色團或生色團組合的每重量的總重量可為每重量生物光子組合物約0.005-1%、0.05-2%、1-5%、2.5-7.5%、5-10%、7.5-12.5%、10-15%、12.5-17.5%、15-20%、17.5-22.5%、20-25%、22.5-27.5%、25-30%、27.5-32.5%、30-35%、32.5-37.5%或35-40.001%的量。
所使用生色團的濃度可基于生物光子組合物的生物光子活性的期望的強度和持續(xù)時間,及基于期望的醫(yī)學或美容效果來選擇。例如,一些染料,諸如呫噸染料達到“飽和濃度”,此后,進一步增加濃度并不能提供顯著更高的發(fā)射熒光。在飽和濃度之上進一步增加生色團的濃度可減少穿過基質(zhì)的活化光的量。因此,如果某一應用需要比活化光更多的熒光,則可使用高濃度的生色團。然而,如果在發(fā)射熒光和活化光之間要求平衡,則可選擇接近或低于飽和濃度的濃度。
可用于本發(fā)明的熱固性生物光子組合物中的合適的生色團包括但不限于以下:
葉綠素染料
示例性葉綠素染料包括但不限于葉綠素a;葉綠素b;葉綠酸;細菌葉綠素a;細菌葉綠素b;細菌葉綠素c;細菌葉綠素d;原葉綠素;原葉綠素a;兩親葉綠素衍生物1;及兩親葉綠素衍生物2。
呫噸衍生物
示例性呫噸染料包括但不限于曙紅B;曙紅B(4',5'-二溴-2',7'-二硝基-熒光素二價陰離子);曙紅Y;曙紅Y(2',4',5',7'-四溴-熒光素二價陰離子);曙紅(2',4',5',7'-四溴-熒光素二價陰離子);曙紅(2',4',5',7'-四溴-熒光素二價陰離子)甲酯;曙紅(2',4',5',7'-四溴-熒光素單價陰離子)p-異丙基芐酯;曙紅衍生物(2',7'-二溴-熒光素二價陰離子);曙紅衍生物(4',5'-二溴-熒光素二價陰離子);曙紅衍生物(2',7'-二氯-熒光素二價陰離子);曙紅衍生物(4',5'-二氯-熒光素二價陰離子);曙紅衍生物(2',7'-二碘-熒光素二價陰離子);曙紅衍生物(4',5'-二碘-熒光素二價陰離子);曙紅衍生物(三溴熒光素二價陰離子);曙紅衍生物(2',4',5',7'-四氯-熒光素二價陰離子);曙紅;曙紅聯(lián)十六烷基吡啶鎓氯離子對;赤蘚紅B(2',4',5',7'-四碘-熒光素二價陰離子);赤蘚紅;赤蘚紅二價陰離子;赤蘚紅B;熒光素;熒光素二價陰離子;熒光桃紅B(2',4',5',7'-四溴-3,4,5,6-四氯-熒光素二價陰離子);熒光桃B(四氯-四溴-熒光素);熒光桃紅B;玫瑰紅(3,4,5,6-四氯-2',4',5',7'-四碘熒光素二價陰離子);派洛寧G、派洛寧J、派洛寧Y;羅丹明染料,諸如羅丹明包括4,5-二溴-羅丹明甲酯;4,5-二溴-羅丹明正丁酯;羅丹明101甲酯;羅丹明123;羅丹明6G;羅丹明6G己酯;四溴-羅丹明123;及四甲基-羅丹明乙酯。
亞甲基藍染料
示例性亞甲基藍衍生物包括但不限于1-甲基亞甲基藍;1,9-二甲基亞甲基藍;亞甲基藍;亞甲基紫;溴亞甲基紫;4-碘亞甲基紫;1,9-二甲基-3-二甲基-氨基-7-二乙基-氨基-吩噻嗪;及1,9-二甲基-3-二乙基氨基-7-二丁基-氨基-吩噻嗪。
偶氮染料
示例性偶氮(或二偶氮-)染料包括但不限于甲基紫、中性紅、對位紅(顏料紅1)、莧菜紅(偶氮玉紅S)、酸性紅(偶氮玉紅、食品紅3、酸性紅14)、誘惑紅AC(FD&C 40)、酒石黃(FD&C黃5)、橙黃G(酸性橙10)、麗春紅4R(食品紅7)、甲基紅(酸性紅2)及紫脲酸銨-紅紫酸銨。
在本發(fā)明的一些方面,本發(fā)明公開的熱固性生物光子組合物的一個或多個生色團可獨立地選自以下任一生色團:酸性黑1、酸性藍22、酸性藍93、酸性品紅(Acid fuchsin)、酸性綠、酸性綠1、酸性綠5、酸性洋紅、酸性橙10、酸性紅26、酸性紅29、酸性紅44、酸性紅51、酸性紅66、酸性紅87、酸性紅91、酸性紅92、酸性紅94、酸性紅101、酸性紅103、酸性品紅(Acid roseine)、酸性品紅(Acid rubin)、酸性紫19、酸性黃1、酸性黃9、酸性黃23、酸性黃24、酸性黃36、酸性黃73、酸性黃S、吖啶橙、吖啶黃、阿爾新藍、阿爾新黃、醇溶曙紅、茜素、茜素藍2RC、茜素卡紅、茜素花青BBS、茜素花青R、茜素紅S、茜素紅紫、試鋁靈、酰胺黑10B、氨基黑(Amidoschwarz)、苯胺藍WS、蒽藍SWR、金胺O、Azocannine B、偶氮卡紅G、偶氮重氮(Azoic diazo)5、偶氮重氮48、天藍A、天藍B、天藍C、堿性藍8、堿性藍9、堿性藍12、堿性藍15,堿性藍17、堿性藍20、堿性藍26、堿性棕1、堿性品紅、堿性綠4、堿性橙14、堿性紅2、堿性紅5、堿性紅9、堿性紫2、堿性紫3、堿性紫4、堿性紫10、堿性紫14、堿性黃1、堿性黃2、比布里希猩紅、俾斯麥棕Y、亮結(jié)晶猩紅6R、鈣紅、胭脂紅、胭脂紅酸、天青石藍B、中國藍、蟲紅、Coelestine藍、鉻紫CG、鉻變素2R、Chromoxane花青R、剛果corinth、剛果紅、棉染藍、棉紅、Croceine猩紅、藏花素、結(jié)晶麗春紅6R、結(jié)晶紫、大麗紫、金剛綠B、直接靛蘭14、直接藍58、直接紅、直接紅10、直接紅28、直接紅80、直接黃7、曙紅B、藍色曙紅、曙紅、曙紅Y、黃色曙紅、Eosinol、伊利石榴紅B、鉻花青R、赤蘚紅B、乙基曙紅、乙基綠、乙基紫、伊文思藍、堅牢藍B、堅牢綠FCF、堅牢紅B、堅牢黃、熒光黃、食品綠3、焦酚酞、加拉明藍、倍花青、龍膽紫、氧化蘇木精、蘇木精、蘇木紫、日光堅牢品紅BBL、甲藍、蘇木因、蘇木精、蘇木紫、霍夫曼紫、皇家紅、吲哚菁綠、阿利新藍、阿利新藍1、阿利新黃1、INT、洋紅、胭脂酮酸、日光寶石紅、紫膠、紫膠酸、勞思氏紫、淡綠、麗絲胺綠SF、Luxol堅牢藍、品紅0、品紅I、品紅II、品紅III、孔雀綠、曼徹斯特棕、馬休黃、汞溴紅、紅汞、酸性間胺黃、亞甲基天藍A、亞甲基天藍B、亞甲基天藍C、亞甲基藍、甲基藍、甲基綠、甲基紫、甲基紫2B、甲基紫10B、媒染藍3、媒染藍10、媒染藍14、媒染藍23、媒染藍32、媒染藍45、媒染紅3、媒染紅11、媒染紫25、媒染紫39、萘酚藍黑、萘酚綠B、萘酚黃S、天然黑1、天然綠3(葉綠素)、天然紅、天然紅3、天然紅4、天然紅8、天然紅16、天然紅25、天然紅28、天然黃6、NBT、天然紅、新品紅、尼亞加拉藍3B、夜藍、硝基BT、硝基藍四唑、核堅牢紅、橙G、地衣紅、副品紅、熒光桃紅B、苦味酸、麗春紅2R、麗春紅6R、麗春紅B、二甲苯胺麗春紅、麗春紅S、報春花、紅紫素、派洛寧B、藻青素、藻藍蛋白、藻紅蛋白、藻紅藍蛋白(PEC)、酞菁、派洛寧G、派洛寧Y、奎寧、羅丹明B、玫瑰苯胺、玫瑰紅、藏紅、番紅精O、猩紅R、猩紅、猩紅R、紫膠、天狼猩紅F3B、砂羅鉻花青R、可溶藍、精靈可溶曙紅、硫黃S、瑞士藍、酒石黃、硫磺素S、硫磺素T、硫素、甲苯胺藍、甲苯胺紅、金蓮橙G、吖啶黃、錐蟲藍、熒光素鈉、維多利亞藍4R、維多利亞藍B、維多利亞綠B、維生素B、水溶藍I、水溶曙紅、二甲苯胺麗春紅或黃色曙紅。
在某些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物包括上文列出的任何生色團或其組合,從而在施用部位提供協(xié)同生物光子效應。
不限于任一具體的理論,生色團組合的協(xié)同效應是指生物光子效應大于其各自效應的總和。有利地,這可轉(zhuǎn)化為熱固性生物光子組合物的反應性增加,速度更快或改進的治療時間。此外,要達到相同的或更好的治療結(jié)果,不需要更改治療條件,諸如暴露于光的時間、所用光源的功率及所用光的波長。換句話說,使用協(xié)同的生色團組合可實現(xiàn)相同的或更好的治療,而并不一定需要延長暴露于光源的時間、提高光源功率或采用不同波長的光源。
在一些實施方案中,組合物包括曙紅Y作為第一生色團及玫瑰紅、熒光素、赤蘚紅、熒光桃紅B、葉綠素中的一種或多種作為第二生色團。人們相信,這些組合具有協(xié)同效應,因為,當它們部分地因為與它們的吸收光譜和發(fā)射光譜重疊或接近而得到活化時,它們可將能量從一個生色團轉(zhuǎn)移到另一個生色團。然后,這種轉(zhuǎn)移的能量作為熒光發(fā)射或?qū)е禄钚匝醮?reactive oxygen species)的產(chǎn)生。這種吸收和再發(fā)射的光被認為在整個組合物中傳輸,且還傳輸?shù)街委煵课粌?nèi)。
在其它實施方案中,組合物包括以下協(xié)同組合:曙紅Y與熒光素;熒光素與玫瑰紅;赤蘚紅與曙紅Y、玫瑰紅或熒光素;熒光桃紅B與曙紅Y、玫瑰紅、熒光素和赤蘚紅中的一種或多種。也可采用其它協(xié)同生色團組合。
通過熱固性生物光子組合物中生色團組合的協(xié)同效應,通常不能被活化光(諸如來自LED的藍光)活化的生色團可通過由活化光活化的生色團的能量轉(zhuǎn)移而活化。這樣,可根據(jù)要求的美容或醫(yī)學治療而利用和定制不同性質(zhì)的光活化生色團。
例如,當玫瑰紅在分子氧存在的情況下被活化時,它可產(chǎn)生較高的單線態(tài)氧。但是,從發(fā)射熒光方面來講,玫瑰紅的量子產(chǎn)率低。玫瑰紅的峰值吸收在540nm附近,并且因此它可用綠光進行活化。曙紅Y的量子產(chǎn)率高,并且可采用藍光活化。將玫瑰紅和曙紅Y相組合,得到的組合物由藍光活化時可發(fā)射具有治療作用的熒光并且產(chǎn)生單線態(tài)氧。在這種情況下,藍光將曙紅Y光活化,曙紅Y將其一些能量轉(zhuǎn)移給玫瑰紅,并以熒光形式發(fā)射一些能量。
在一些實施方案中,選擇一種或多種生色團,使得光活化時其發(fā)射熒光是電磁譜中綠光、黃光、橙光、紅光及紅外光部分內(nèi)的一種或多種,例如,峰值波長在大約490nm至大約800nm范圍內(nèi)。在一些實施方案中,發(fā)射熒光具有0.005至約10mW/cm2、約0.5至約5mW/cm2的功率密度。
(b)嵌段共聚物
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物包含嵌段共聚物。嵌段共聚物以大于總組合物重量/體積的20%的量存在。在一些實施方案中,嵌段共聚物以至少21%、22%、23%、24%或25%的量存在。在一些實施方案中,嵌段共聚物以21%、22%、23%、24%或25%的量存在。
本發(fā)明所用的術(shù)語“嵌段共聚物”是指由2個或更多個不同均聚物的嵌段(或鏈段)組成的共聚物。術(shù)語均聚物是指由單一單體組成的聚合物。嵌段共聚物的許多變體是可能的,包括具有A-B結(jié)構(gòu)的簡單二嵌段聚合物和具有A-B-A、B-A-B或A-B-C結(jié)構(gòu)的三嵌段聚合物,并且更復雜的嵌段共聚物是已知的。另外,除非本發(fā)明另有說明,否則構(gòu)成嵌段共聚物的單體或重復單元的重復數(shù)和類型沒有特別限制。例如,當將單體重復單元表示為“a”和“b”時,在本發(fā)明中其是指該共聚物不僅包括具有(a)m(b)n的平均組合物的無規(guī)共聚物,而且包括組合物(a)m(b)n的二嵌段共聚物,以及組合物(a)l(b)m(a)n的三嵌段共聚物等。在上式中,1、m和n表示重復單元的數(shù)量并且為正數(shù)。
在前述或下述任一方面的某些實施方案中,嵌段共聚物是生物相容的。聚合物是“生物相容的”,因為聚合物及其降解產(chǎn)物對細胞或生物體基本上無毒,包括非致癌和非免疫原性的,并且在生物系統(tǒng)諸如生物體(患者)中被清除或以其它方式降解退化,而無實質(zhì)性毒性作用。
在某些實施方案中,嵌段共聚物來自命名為泊洛沙姆的三嵌段共聚物。泊洛沙姆是A-B-A嵌段共聚物,其中A鏈段是親水性聚乙二醇(PEG)均聚物,而B鏈段是疏水性聚丙二醇(PPG)均聚物。PEG也稱為聚環(huán)氧乙烷(PEO)或聚氧乙烯(POE),這取決于其分子量。另外,PPG也稱為聚環(huán)氧丙烷(PPO),這取決于其分子量。泊洛沙姆可從BASF公司商購獲得。泊洛沙姆產(chǎn)生反相熱明膠組合物,即具有以下特征:其粘度隨著溫度增加而增加直到粘度再次降低的點。取決于嵌段的相對尺寸,共聚物可為固體、液體或糊劑。在本發(fā)明的某些實施方案中,泊洛沙姆是F127(也稱為泊洛沙姆407)。在本發(fā)明的熱固性生物光子組合物的一些實施方案中,包含超過組合物重量/體積的20%的量的F127。在其它實施方案中,普朗尼克以至少21%、22%、23%、24%或25%的量存在。也可使用其它泊洛沙姆。
由于PEG嵌段對聚合物有親水性,因此增加PEG嵌段的長度或聚合物中PEG的總量將傾向于使聚合物更具親水性。根據(jù)聚合物的其它成分的量和比例、期望的總體親水性,以及可包括在聚合物制劑中的任何藥物或治療劑的性質(zhì)和化學官能團,本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地調(diào)節(jié)所使用的PEG嵌段的長度(或MW)和/或摻入聚合物中的PEG的總量,以便獲得具有期望物理和化學特性的聚合物。
聚合物中PEG的總量可以為約80重量%或更少、75重量%或更少、70重量%或更少、65重量%或更少、約60重量%或更少、約55重量%或更少,或約50重量%或更少。在具體實施方案中,PEG的總量為約55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%或約70重量%。除非另有說明,否則聚合物的具體組分的重量百分比是指聚合物的總重量由該組分的指定百分比的單體構(gòu)成。例如,65重量%的PEG是指聚合物重量的65%由PEG單體構(gòu)成,所述單體被連接成不同長度的嵌段,所述嵌段沿著聚合物的長度分布,包括呈隨機分布。
表面活性劑的存在可增強生色團的熒光。然而,基于非電排斥組合,可測試和選擇互補的表面活性劑和生色團組合。例如,帶負電荷的生色團可與離子或非離子表面活性劑一起使用,反之亦然。
嵌段共聚物還可與增稠劑或穩(wěn)定劑諸如明膠和/或改性纖維素(諸如羥乙基纖維素(HEC)和羧甲基纖維素(CMD)),和/或多糖諸如黃原膠、瓜爾膠和/或淀粉和/或任何其它增稠劑混合。在某些實施方案中,穩(wěn)定劑或增稠劑可包含明膠。例如,表面活性劑相可包含約0-5重量%、約5-25重量%、約0-15重量%或約10-20重量%的明膠。
增稠劑和/或穩(wěn)定劑可根據(jù)它們對生物光子膜的光學透明度或?qū)η抖喂簿畚锏姆€(wěn)定效果的影響來選擇。熱固性生物光子組合物應當能夠傳輸(transmit)足夠的光以活化至少一種生色團。
(c)氧化劑/抗菌劑
根據(jù)某些實施方案,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物可任選地包括一種或多種另外的組分,諸如作為氧自由基(“氧化劑”)來源的富氧化合物。過氧化物化合物是含有過氧基(R-O-O-R)的氧化劑,其為含有兩個氧原子的鏈狀結(jié)構(gòu),每個氧原子與另一個氧原子和基團或某一元素連接。當本發(fā)明熱固性生物光子組合物用光照射時,生色團被激發(fā)到更高的能態(tài)。當生色團的電子返回到更低的能態(tài)時,它們發(fā)射能級更低的光子,從而引起出波長更長的光的發(fā)射(斯托克斯頻移)。在適當?shù)沫h(huán)境中,該能量中的一些被轉(zhuǎn)移到氧化劑(如果存在),諸如過氧化物或氧,并且可導致氧自由基的形成,諸如單線態(tài)氧。人們認為,生物光子組合物的活化所產(chǎn)生的單線態(tài)氧及其它活性氧簇是以興奮方式(hormetic fashion)操作的。也就是說,通過刺激和調(diào)節(jié)目標組織細胞中的應激應答通路,在較少暴露于通常有毒的刺激(例如活性氧)的情況下可實現(xiàn)有益的健康效果。對外源性生成的自由基(活性氧簇)的內(nèi)源性應答得到調(diào)節(jié),使其對抗外源性自由基的防御能力增加,并且誘導愈合和再生過程的加速。此外,這也可產(chǎn)生抗菌效果。細菌對暴露于自由基極為敏感,使本發(fā)明的熱固性生物光子組合物潛在地是一種殺菌組合物。
抗微生物劑殺滅微生物或抑制它們的生長或累積,并且任選地包括在本發(fā)明的熱固性生物光子組合物中。本發(fā)明方法中使用的合適的抗微生物劑包括但不限于過氧化氫、過氧化脲、過氧化苯甲酰、酚類和氯化酚類化合物、間苯二酚及其衍生物、雙酚化合物、苯甲酸酯(對羥基苯甲酸酯)、鹵代碳酰苯胺、聚合物類抗微生物劑、噻唑啉、三氯甲基硫代酰亞胺、天然抗微生物劑(也稱為“天然精油”)、金屬鹽和廣譜抗生素。
過氧化氫(H2O2)是一種強效的氧化劑,并且分解為水和氧,且不會形成任何持久性的有毒殘余化合物。生物光子組合物中可使用的過氧化氫的合適的濃度范圍是約0.1%至約3%、約0.1至1.5%、約0.1%至約1%、約1%、小于約1%。
過氧化脲(也稱為過氧化物尿素、過碳酰胺)可溶于水,并含有大約35%過氧化氫。生物光子組合物中可使用的過氧化脲的合適的濃度范圍小于約0.25%,或小于約0.3%、0.001至0.25%,或約0.3%至約5%。過氧化脲以緩-釋方式分解為脲和過氧化氫,該過程可通過加熱或光化學反應加速。
過氧化苯甲酰由兩個與過氧化基團連接的苯甲?;?苯甲酸中的羧酸H被脫除)組成。人們發(fā)現(xiàn),在用于痤瘡的治療中,過氧化苯甲酰的濃度是2.5%至10%。釋放的過氧化基團在滅菌方面非常有效。過氧化苯甲酰還促進皮膚更新(turnover)和毛孔清除,其有助于進一步減少細菌數(shù)量并減輕痤瘡。過氧化苯甲酰與皮膚接觸時分解為苯甲酸和氧,兩者都無毒。熱固性生物光子組合物中可使用的合適的過氧化苯甲酰的濃度是約2.5%至約5%。
本發(fā)明中可使用的具體的酚類和氯代酚類抗微生物劑包括但不限于:苯酚;2-甲基苯酚;3-甲基苯酚;4-甲基苯酚;4-乙基苯酚;2,4-二甲基苯酚;2,5-二甲基苯酚;3,4-二甲基苯酚;2,6-二甲基苯酚;4-正-丙基苯酚;4-正-丁基苯酚;4-正-戊基苯酚;4-叔戊基苯酚;4-正-己基苯酚;4-正-庚基苯酚;單-和多-烷基和芳族鹵代苯酚;對-氯苯酚;甲基對-氯苯酚;乙基對-氯苯酚;正-丙基對-氯苯酚;正-丁基對-氯苯酚;正戊基-對-氯苯酚;仲-戊基對-氯苯酚;正-己基對-氯苯酚;環(huán)己基對-氯苯酚;正-庚基對-氯苯酚;正-辛基對-氯苯酚;鄰-氯苯酚;甲基鄰-氯苯酚;乙基鄰-氯苯酚;正-丙基鄰-氯苯酚;正-丁基鄰-氯苯酚;正-戊基鄰-氯苯酚;叔-戊基鄰-氯苯酚;正-己基鄰-氯苯酚;正-庚基鄰-氯苯酚;鄰-苯甲基對-氯苯酚;鄰-苯甲基-間-甲基對-氯苯酚;鄰-苯甲基-m,m-二甲基對-氯苯酚;鄰-苯基乙基對-氯苯酚;鄰-苯基乙基-間-甲基對-氯苯酚;3-甲基對-氯苯酚;3,5-二甲基對-氯苯酚;6-乙基-3-甲基對-氯苯酚、6-正-丙基-3-甲基對-氯苯酚;6-異-丙基-3-甲基對-氯苯酚;2-乙基-3,5-二甲基對-氯苯酚;6-仲-丁基-3-甲基對-氯苯酚;2-異-丙基-3,5-二甲基對-氯苯酚;6-二乙基甲基-3-甲基對-氯苯酚;6-異-丙基-2-乙基-3-甲基對-氯苯酚;2-仲-戊基-3,5-二甲基對-氯苯酚;2-二乙基甲基-3,5-二甲基對-氯苯酚;6-仲-辛基-3-甲基對-氯苯酚;對-氯-間-甲酚對-溴苯酚;甲基對-溴苯酚;乙基對-溴苯酚;正-丙基對-溴苯酚;正-丁基對-溴苯酚;正-戊基對-溴苯酚;仲-戊基對-溴苯酚;正-己基對-溴苯酚;環(huán)己基對-溴苯酚;鄰-溴苯酚;叔-戊基鄰-溴苯酚;正-己基鄰-溴苯酚;正-丙基-m,m-二甲基鄰-溴苯酚;2-苯基苯酚;4-氯-2-甲基苯酚;4-氯-3-甲基苯酚;4-氯-3,5-二甲基苯酚;2,4-二氯-3,5-二甲基苯酚;3,4,5,6-四溴-2-甲基苯酚;5-甲基-2-戊基苯酚;4-異丙基-3-甲基苯酚;對-氯-間二甲苯酚(PCMX);氯百里酚;苯氧乙醇;苯氧異丙醇;及5-氯-2-羥基二苯甲烷。
間苯二酚及其衍生物也可用作抗微生物劑。具體的間苯二酚衍生物包括但不限于:甲基間苯二酚;乙基間苯二酚;正-丙基間苯二酚;正-丁基間苯二酚;正-戊基間苯二酚;正-己基間苯二酚;正-庚基間苯二酚;正-辛基間苯二酚;正-壬基間苯二酚;苯基間苯二酚;苯甲基間苯二酚;苯乙基間苯二酚;苯丙基間苯二酚;對-氯苯甲基間苯二酚;5-氯-2,4-二羥基二苯甲烷;4'-氯-2,4-二羥基二苯甲烷;5-溴-2,4-二羥基二苯甲烷;及4'-溴-2,4-二羥基二苯甲烷。
本發(fā)明中可使用的具體的雙酚抗微生物劑包括但不限于:2,2'-亞甲基雙-(4-氯苯酚);2,4,4'-三氯-2'-羥基-二苯醚,Ciba Geigy,Florham Park,N.J.以商品名銷售的產(chǎn)品;2,2'-亞甲基雙-(3,4,6-三氯苯酚);2,2'-亞甲基雙-(4-氯-6-溴苯酚);雙-(2-羥基-3,5-二氯對-己基)硫化物;及雙-(2-羥基-5-氯苯甲基)硫化物。
本發(fā)明中可使用的具體的苯甲酸酯(對羥基苯甲酸酯)包括但不限于:對羥基苯甲酸甲酯;對羥基苯甲酸丙酯;對羥基苯甲酸丁酯;對羥基苯甲酸乙酯;對羥基苯甲酸異丙酯;對羥基苯甲酸異丁酯;對羥基苯甲酸芐酯;對羥基苯甲酸甲酯鈉;及對羥基苯甲酸丙酯鈉。
本發(fā)明中可使用的具體的鹵代碳酰苯胺包括但不限于:3,4,4'-三氯碳酰苯胺,諸如3-(4-氯苯基)-1-(3,4-二氯苯基)脲,Ciba-Geigy,Florham Park,N.J.以商品名銷售的產(chǎn)品;3-三氟甲基-4,4'-二氯碳酰苯胺;及3,3',4-三氯碳酰苯胺。
本發(fā)明中可使用的具體的聚合物抗微生物劑包括但不限于:聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽;及聚(亞胺基酰亞胺羰基亞胺基酰亞胺羰基亞胺基六亞甲基鹽酸鹽),以商品名IB銷售。
本發(fā)明中可使用的具體的噻唑啉包括但不限于:以商品名銷售的產(chǎn)品;及2-正-辛基-4-異噻唑啉-3-酮,以商品名IT-3000DIDP銷售。
本發(fā)明中可使用的具體的三氯甲基硫代酰亞胺包括但不限于:N-(三氯甲基硫代)鄰苯二甲酰亞胺,以商品名銷售;及N-三氯甲基硫代-4-環(huán)己烯-1,2-二甲酰亞胺,以商品名銷售。
本發(fā)明中可使用的具體的天然抗微生物劑包括但不限于下述物質(zhì)的油:大茴香;檸檬;柑桔;迷迭香;鹿蹄草;百里香;薰衣草;丁香;酒花;茶樹;楓茅;小麥;大麥;蕓香草;雪松葉;杉木;肉桂;旋復花草(fleagrass);老鸛草;檀香;紫羅蘭;越橘;桉樹;馬鞭草;薄荷;安息香膠;羅勒;茴香;樅樹;鳳仙花;薄荷醇;牛至(ocmea origanuin);黃連堿;角叉菜(carradensis);小檗科(Berberidaceac daceae);拉坦尼根(Ratanhiae longa);及姜黃。歸入天然抗微生物劑一類的還可包括人們發(fā)現(xiàn)的植物油中能夠提供抗微生物益處的關(guān)鍵化學組分。這些化學物質(zhì)包括但不限于:茴香腦;兒茶酚;莰烯;百里酚;丁香酚;桉葉醇;阿魏酸;法尼醇;扁柏酚;草酚酮;檸檬烴;薄荷醇;水楊酸甲酯;香芹酚;松油醇;馬鞭草烯酮;小檗堿;拉坦尼根(ratanhiae)提取物;丁香烯氧化物;香茅酸;姜黃;橙花叔醇;及香葉醇。
本發(fā)明中可使用的具體的金屬鹽包括但不限于元素周期表第3a-5a、3b-7b和8族金屬的鹽。金屬鹽的具體實例包括但不限于以下金屬的鹽:鋁;鋯;鋅;銀;金;銅;鑭;錫;汞;鉍;硒;鍶;鈧;釔;鈰;鐠;釹;钷;釤;銪;釓;鋱;鏑;鈥;鉺;鉈;鐿;鎦;及它們的混合物。金屬離子類抗微生物劑的一個實例是HealthShield Technology,Wakefield,Mass.生產(chǎn)、以商品名銷售的一種抗微生物劑。
本發(fā)明可使用的具體的廣譜抗微生物劑包括但不限于本發(fā)明其它抗微生物劑類別中引用的那些抗微生物劑。
本發(fā)明方法中可使用的其它抗微生物劑包括但不限于:吡硫翁類(pyrithiones),具體是吡硫翁-包括鋅絡合物,諸如以商品名銷售的產(chǎn)品;二甲基二羥甲基乙內(nèi)酰脲(dimethyidimethylol hydantoin),以商品名銷售的產(chǎn)品;甲基氯異噻唑啉酮/甲基異噻唑啉酮,以商品名Kathon銷售的產(chǎn)品;亞硫酸鈉;亞硫酸氫鈉;咪唑烷基脲,以商品名Germall銷售的產(chǎn)品;二唑烷基脲,以商品名Germall銷售的產(chǎn)品;苯甲醇v2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇,以商品名銷售的產(chǎn)品;福爾馬林或甲醛;碘代丙烯基丁氨基甲酸酯,以商品名Polyphase銷售;氯乙酰氨;甲胺(methanamine);甲基二溴腈戊二腈(1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷),以商品名銷售;戊二醛;5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷,以商品名銷售;苯乙醇;鄰-苯基苯酚/鄰-苯基苯酚鈉羥甲基甘氨酸鈉鹽,以商品名Suttocide銷售;聚甲氧基雙環(huán)噁唑烷,以商品名Nuosept銷售;二甲氧烷;硫柳汞;二氯苯甲醇;克菌丹;chlorphenenesin;雙氯酚;氯丁醇;月桂酸甘油酯;鹵代二苯醚;2,4,4'-三氯-2'-羥基-二苯醚,以商品名銷售,并且可從Ciba-Geigy,Florham Park,N.J.獲得;及2,2'-二羥基-5,5'-二溴-二苯醚。
(4)熱固性生物光子組合物的光學性質(zhì)
在一些實施方案中,本發(fā)明的生物光子組合物是基本上透明的或半透明的。例如,可使用Perkin-Elmer Lambda 9500系列UV-可見分光光度計在250nm至800nm得波長范圍測量生物光子組合物的%透光率。在一些實施方案中,測量可見光范圍內(nèi)的透光率并對數(shù)據(jù)進行平均。在一些其它實施方案中,在省略生色團的情況下測量熱固性生物光子組合物的透光率。由于透光率取決于厚度,在將樣品裝到分光光度計中之前,采用卡規(guī)測量每個樣品的厚度??筛鶕?jù)下式對透光率數(shù)據(jù)進行歸一化
其中,t1=試樣實際厚度,t2=透光率測量歸一化的厚度。在本領(lǐng)域中,透光率測量通常歸一化為1cm。
在一些實施方案中,生物光子組合物在可見光范圍內(nèi)具有大于大約20%、30%、40%、50%、60%、70%或75%的透光率。在一些實施方案中,在可見光范圍內(nèi)透光率超過40%、41%、42%、43%、44%或45%。在一些實施方案中,組合物具有約40-100%、45-100%、50-100%、55-100%、60-100%、65-100%、70-100%、75-100%、80-100%、85-100%、90-100%或95-100%的透光率。
(5)使用方法
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物可具有美容和/或醫(yī)學益處。它們可用于促進皮膚更新和皮膚調(diào)理,促進皮膚病諸如痤瘡、濕疹或牛皮癬的治療,促進組織修復,促進傷口愈合,包括牙周袋,預防或治療疤痕,預防或治療細菌、真菌或病毒感染。它們可用于治療急性炎癥。急性炎癥本身可呈現(xiàn)為疼痛、發(fā)熱、發(fā)紅、腫脹和喪失功能。它包括在變態(tài)反應中所見的那些,諸如毒蟲螯傷(insect bite);例如蚊子、蜜蜂、黃蜂叮咬,毒藤刺傷,或消融治療術(shù)后。
因此,在某些實施方案中,本發(fā)明提供一種治療急性炎癥的方法。
在某些實施方案中,本發(fā)明提供一種用于提供皮膚更新或用于改善皮膚狀況、治療皮膚病、預防或治療疤痕形成,和/或加速傷口愈合和/或組織修復的方法,所述方法包括:將本發(fā)明的熱固性生物光子組合物施用于需要治療的皮膚或組織的區(qū)域,以及用具有與存在于生物光子組合物中的生色團的吸收光譜重疊的波長的光照射生物光子組合物。
在本發(fā)明方法中,可使用任何光化光的光源。任何類型的鹵素燈、LED燈或等離子弧燈或激光器都是合適的。合適的光化光的光源的主要特點是其發(fā)射一個(或多個)波長適合活化存在于組合物中的一種或多種光活化劑的光。在一個實施方案中,使用氬激光器。在另一個實施方案中,使用磷酸鈦氧鉀(KTP)激光器(例如GreenLightTM激光器)。在另一個實施方案中,光化光的光源是LED燈,諸如光固化裝置。在又一個實施方案中,光化光的光源是波長約200至800nm的光源。在另一個實施方案中,光化光的光源是波長約400至600nm的可見光光源。在另一個實施方案中,光化光的光源是波長約400至800nm的可見光光源。在另一個實施方案中,光化光的光源是波長約400至700nm的可見光光源。在又一個實施方案中,光化光的光源是藍光。在又一個實施方案中,光化光的光源是紅光。在又一個實施方案中,光化光的光源是綠光。此外,光化光的光源應具有合適的功率密度。非準直光源(LED燈、鹵素燈或等離子燈)合適的功率密度是約0.1mW/cm2至約200mW/cm2。激光器光源合適的功率密度是約0.5mW/cm2至0.8mW/cm2。
在本發(fā)明方法的一些實施方案中,光在受試者皮膚表面處具有約0.1mW/cm2至約500mW/cm2,或0.1-300mW/cm2,或0.1-200mW/cm2的能量,其中施用的能量至少取決于待處理的狀況、光的波長、皮膚與光源之間的距離及施用到目標皮膚或傷口的生物光子組合物的厚度。在一些實施方案中,受試者皮膚處的光是約1-40mW/cm2,或20-60mW/cm2,或40-80mW/cm2,或60-100mW/cm2,或80-120mW/cm2,或100-140mW/cm2,或30-180mW/cm2,或120-160mW/cm2,或140-180mW/cm2,或160-200mW/cm2,或110-240mW/cm2,或110-150mW/cm2,或190-240mW/cm2。
生物光子組合物中生色團的活化可在照射(飛秒或皮秒)時幾乎立即發(fā)生。延長的暴露時段可有益于開發(fā)利用本發(fā)明的生物光子組合物的吸收、反射和重新發(fā)射的光的協(xié)同效應及其與正在治療的組織的相互作用。在一個實施方案中,組織或皮膚或生物光子組合物暴露于光化光的時間是0.01分鐘至90分鐘的時段。在另一個實施方案中,組織或皮膚或生物光子組合物暴露于光化光的時間是1分鐘至5分鐘的時段。在一些其它實施方案中,生物光子組合物照射1至3分鐘的時段。在某些實施方案中,光施用的時段是1-30秒、15-45秒、30-60秒、0.75-1.5分鐘、1-2分鐘、1.5-2.5分鐘、2-3分鐘、2.5-3.5分鐘、3-4分鐘、3.5-4.5分鐘、4-5分鐘、5-10分鐘、10-15分鐘、15-20分鐘或20-30分鐘。治療時間可不超過約90分鐘、約80分鐘、約70分鐘、約60分鐘、約50分鐘、約40分鐘或約30分鐘。應該理解的是,可通過調(diào)節(jié)遞送給治療部位的能量密度(fluence)的速率來調(diào)節(jié)治療時間,以保持劑量。例如,遞送的能量密度是約4至約60J/cm2、約10至約60J/cm2、約4至約90J/cm2、約10至約90J/cm2、約10至約50J/cm2、約10至約40J/cm2、約10至約30J/cm2,約20至約40J/cm2,約15J/cm2至約25J/cm2,或約10至約20J/cm2。
在一些實施方案中,熱固性生物光子組合物可按某一間隔重新照射。在另一個實施方案中,光化光的光源是在處理部位上方連續(xù)移動適當?shù)谋┞稌r間。在另一個實施方案中,照射熱固性生物光子組合物,直到生物光子組合物至少部分地光漂白或完全光漂白。
在某些實施方案中,生色團可由包括來自太陽和頂置照明的環(huán)境光進行光激發(fā)。在某些實施方案中,生色團可由電磁光譜的可見光范圍內(nèi)的光進行光活化。這種光可由任何光源發(fā)射,諸如日光、燈泡、LED裝置、諸如電視、計算機、電話、移動裝置上的電子顯示屏、移動裝置上的手電筒。在本發(fā)明方法中,可使用任何光源。例如,可組合使用環(huán)境光和直射光或人工直射光。環(huán)境光可包括頂置照明,諸如LED燈泡、熒光燈等,及非直射日光。
在本發(fā)明的方法中,可在施加光之后將生物光子組合物從皮膚處清除。在其它實施方案中,生物光子組合物在組織上保留延長的時間段,并且在適當時間用直射或環(huán)境光重新活化以治療病癥。
在本發(fā)明方法的某些實施方案中,生物光子組合物可按每周一次、每周兩次、每周三次、每周四次、每周五次或每周六次,每天或以任何其它頻率施用于組織,諸如施用于面部??偟闹委煏r間可為一周、兩周、三周、四周、五周、六周、七周、八周、九周、十周、十一周、十二周或認為合適的任何其它時間長度。在某些實施方案中,待處理的總組織區(qū)域可分為獨立的區(qū)域(面頰、前額),并且每個區(qū)域分別處理。例如,所述組合物可局部施用于皮膚的第一部分,并用光照射該部分,然后清除組合物。然后將生物光子組合物施用于皮膚的第二部分,進行照射和清除。最后,將生物光子組合物施用于第三部分,進行照射和清除。
在某些實施方案中,生物光子組合物可在傷口閉合后使用,以優(yōu)化疤痕修復。在這種情況下,生物光子組合物可以規(guī)則的間隔施用,諸如每周一次,或以醫(yī)生認為合適的間隔施用。
在某些實施方案中,生物光子組合物可在痤瘡治療后使用,以保持治療皮膚的狀態(tài)。在這種情況下,生物光子組合物可以規(guī)則的間隔施用,諸如每周一次,或以醫(yī)生認為合適的間隔施用。
在某些實施方案中,生物光子組合物可在燒蝕性皮膚更新治療后使用,以保持經(jīng)治療的皮膚的狀況。在這種情況下,生物光子組合物可以規(guī)則的間隔施用,諸如每周一次,或以醫(yī)生認為合適的間隔施用。
在某些實施方案中,熱固性生物光子組合物可用于治療濕疹或牛皮癬。在這種情況下,生物光子組合物可以規(guī)則的間隔施用,諸如每周一次,或以醫(yī)生認為合適的間隔施用。患者將組合物噴霧到受影響的區(qū)域上可能較少疼痛。
在本發(fā)明的組合物和方法中,額外的組分可任選地包括在熱固性生物光子組合物中或與組合物組合使用。這種額外的組分包括但不限于愈合因子、抗微生物劑、富氧劑、皺紋填充劑諸如肉毒桿菌毒素、透明質(zhì)酸和聚乳酸、抗真菌劑、抗細菌劑、抗病毒劑和/或促進膠原蛋白合成的試劑。這些額外的組分可在局部施用本發(fā)明的生物光子組合物之前、同時和/或之后以局部方式施用于皮膚。合適的愈合因子包含促進或增強施用部位上組織的愈合或更新過程的化合物。在本發(fā)明中的熱固性生物光子組合物光活化期間,它們可通過皮膚或粘膜增加對這種額外的組分的分子在治療部位處的吸收。在某些實施方案中,一段時間內(nèi)觀察到治療部位血液流動增加。加入愈合因子,因自由基級聯(lián)的動態(tài)相互作用所引起的淋巴引流增加及可能的滲透平衡變化,都會得到改善或甚至被強化。愈合因子還可調(diào)節(jié)生物光子組合物的生物光子產(chǎn)量,諸如光漂白時間和特性,或調(diào)節(jié)組合物中的某種成分的漂白。合適的愈合因子包括但不限于葡糖胺、尿囊素、藏紅花、促進膠原蛋白合成的試劑、抗真菌劑、抗細菌劑、抗病毒劑和傷口愈合因子,諸如生長因子。
(i)皮膚更新
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物可用于促進皮膚更新或改善皮膚狀態(tài)和外觀。真皮是皮膚的第二層,含有皮膚的結(jié)構(gòu)性元素結(jié)締組織。存在具有不同功能的各種類型的結(jié)締組織。彈性纖維賦予皮膚彈性,膠原蛋白賦予皮膚強度。
真皮和表皮之間的接合處(junction)是一個非常重要的結(jié)構(gòu)。真皮-表皮接合處互鎖形成手指樣表皮嵴。表皮的細胞從真皮內(nèi)的血管接收其營養(yǎng)物質(zhì)。表皮嵴增加表皮暴露于這些血管和所需營養(yǎng)物質(zhì)的表面積。
皮膚的老化伴隨皮膚的顯著生理學變化。新皮細胞的產(chǎn)生減緩,真皮-表皮接合處的表皮嵴變平。雖然彈性纖維的數(shù)量增加,但是,其結(jié)構(gòu)和凝聚性(coherence)下降。此外,膠原蛋白的數(shù)量和真皮的厚度隨著皮膚老化而降低。
膠原蛋白是皮膚細胞外基質(zhì)的主要組分,提供結(jié)構(gòu)性框架。在老化過程期間,膠原蛋白合成下降及膠原蛋白纖維不溶解,導致真皮變薄并喪失皮膚的生物力學性質(zhì)。
皮膚的生理變化導致出現(xiàn)顯著的老化癥狀,通常被稱為時序老化、內(nèi)在老化和光老化。皮膚變得更干燥、粗糙和脫屑增加,外表變得更暗淡無光,最明顯的是出現(xiàn)細紋和皺紋。皮膚老化的其它癥狀包括但不限于:皮膚變薄和透明,底層脂肪流失(導致雙頰凹陷和眼窩深陷,以及手部和頸部明顯喪失緊致度),骨質(zhì)流失(由于骨質(zhì)流失,骨收縮遠離皮膚,導致皮膚松馳),皮膚干燥(可能發(fā)癢),無法充分排汗以冷卻皮膚,不需要的面部毛發(fā),雀斑,老年斑,蜘蛛網(wǎng)狀靜脈,粗糙和革質(zhì)皮膚,當拉伸時會消失的細皺紋、皮膚松馳或斑點膚質(zhì)。
真皮-表皮接合處是基底膜,將表皮中的角化細胞與位于表皮下面的細胞外基質(zhì)分離。該膜由兩層組成:與角化細胞接觸的基底層(lamina)及與細胞外基質(zhì)接觸的下層網(wǎng)狀層?;讓痈缓琁V型膠原蛋白和層粘連蛋白(laminin),這些分子在為細胞連接而提供結(jié)構(gòu)性網(wǎng)絡和生物粘合特征方面發(fā)揮作用。
層粘連蛋白是糖蛋白,僅存在于基底膜內(nèi)。它由三種多肽鏈(α、β和γ)組成,以不對稱交叉形狀排列,通過二硫鍵保持在一起。這三種鏈以不同的亞型存在,導致層粘連蛋白有十二種不同的同分異構(gòu)體,包括層粘連蛋白-1和層粘連蛋白-5。
真皮通過VII型膠原蛋白纖維被錨定在基底膜角化細胞的半橋粒處,半橋粒是位于角化細胞上的特異性接合點,由α-整聯(lián)蛋白和其它蛋白組成。層粘連蛋白,特別是層粘連蛋白-5,在基底角化細胞中的半橋??缒さ鞍准癡II型膠原蛋白之間構(gòu)成實際的錨定點。
已經(jīng)證明,在老化皮膚中,層粘連蛋白-5合成和VII型膠原蛋白表達減少。這導致真皮和表皮之間的接觸喪失,導致皮膚失去彈性并變得松馳。
最近,通常稱為表情紋的另一種類型的皺紋得到了普遍認可。表情紋起因于彈性喪失,特別是在真皮中,因為當面部肌肉產(chǎn)生面部表情時,皮膚不再能夠恢復其原始狀態(tài)。
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法促進皮膚更新。在某些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法促進皮膚狀態(tài),諸如皮膚亮度,縮小毛孔,減少斑點,均勻膚色,減少干燥和緊致皮膚。在某些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法促進膠原蛋白合成。在某些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法可減少、消除、延緩或甚至逆轉(zhuǎn)一種或多種皮膚老化的征象,包括但不限于出現(xiàn)細紋或皺紋,皮膚變薄和透明,底層脂肪流失(導致雙頰凹陷和眼窩深陷,以及手部和頸部明顯喪失緊致度),骨質(zhì)流失(由于骨質(zhì)流失,骨收縮遠離皮膚,導致皮膚松馳),皮膚干燥(可能發(fā)癢),無法充分排汗以冷卻皮膚,不需要的面部毛發(fā),雀斑,老年斑,蜘蛛狀靜脈,粗糙和革質(zhì)皮膚、當拉伸時消失的細皺紋,皮膚松馳或斑點膚質(zhì)。在某些實施方案中,本發(fā)明的生物光子組合物和方法可誘導毛孔縮小、增強皮膚亞段的雕塑性(sculpturing),和/或增強皮膚半透明性。
在某些實施方案中,熱固性生物光子組合物可與膠原蛋白促進劑聯(lián)合使用。促進膠原蛋白合成的試劑(即原膠原蛋白合成試劑)包括氨基酸、肽、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、小化學分子、天然產(chǎn)物及來自天然產(chǎn)物的提取物。
例如,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)攝入維生素C、鐵和膠原蛋白可有效地增加皮膚或骨骼中膠原蛋白的量。參見,例如,美國專利申請公開20090069217。維生素C的實例包括抗壞血酸的衍生物,諸如L-抗壞血酸或L-抗壞血酸鈉,利用乳化劑等涂敷抗壞血酸獲得的抗壞血酸制劑,及含有任意比例的兩種或更多種維生素C的混合物。此外,也可使用含有維生素C的天然產(chǎn)物,諸如金虎尾(acerola)和檸檬。鐵制劑的實例包括:無機鐵,諸如硫酸亞鐵、檸檬酸亞鐵鈉,或焦磷酸鐵;有機鐵,諸如血紅素鐵、鐵蛋白鐵,或乳鐵蛋白鐵;含有任意比例的兩種或更多種這些鐵制劑的混合物。此外,還可使用含鐵天然產(chǎn)物,諸如菠菜或肝臟。此外,膠原蛋白的實例包括:用酸或堿處理哺乳動物(諸如?;蜇i)的骨、皮膚等獲得的提取物;用蛋白酶,諸如胃蛋白酶、胰蛋白酶或糜蛋白酶水解獲得的肽;及含有任意比例的兩種或更多種這些膠原的混合物。還可使用從植物來源提取的膠原蛋白。
(ii)皮膚病
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法可用于治療皮膚病,其包括但不限于紅斑、毛細管擴張、光化性毛細血管擴張、基底細胞癌、接觸性皮炎、皮膚纖維肉瘤、生殖器疣、化膿性汗腺炎、黑素瘤、美克爾細胞癌、錢幣狀皮炎、傳染性傳染病、牛皮癬、牛皮癬性關(guān)節(jié)炎、酒渣鼻、疥瘡、頭皮牛皮癬、皮脂腺癌、鱗狀細胞癌、脂溢性皮炎、脂溢性角化病、帶狀皰疹、花斑、皮膚癌、天皰瘡、曬傷、皮炎、濕疹、皮疹、膿皰病、單純性皰疹、鼻咽炎、口周皮炎、假性毛囊炎、藥疹、多發(fā)性紅斑、結(jié)節(jié)性紅斑、環(huán)狀肉芽腫、光化性角化病、紫癜、禿頭癥、口瘡性口腔炎、干性皮膚、皸裂、干燥病、尋常性魚鱗病、真菌感染、單純皰疹、白內(nèi)障、瘢痕疙瘩、角化病、粟粒疹、傳染性腮腺炎、玫瑰糠疹、瘙癢、蕁麻疹及血管腫瘤和畸形。皮炎包括接觸性皮炎、特應性皮炎、脂溢性皮炎、錢幣狀皮炎、全身剝落性皮炎和靜態(tài)性皮炎(statis dermatitis)。皮膚癌包括黑素瘤、基底細胞癌和鱗狀細胞癌。
(iii)痤瘡和痤瘡疤痕
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法可用于治療痤瘡。本發(fā)明使用的“痤瘡”是指皮膚腺或毛囊的炎癥引起的皮膚病。本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法可用于在早期出現(xiàn)前階段治療痤瘡,或可用于在來自痤瘡的病灶已可見的后期階段治療痤瘡。本發(fā)明的生物光子組合物和方法實施方案可用于治療輕度、中度和重度痤瘡。痤瘡早期出現(xiàn)前階段通常開始于由位于毛囊皮脂腺器內(nèi)的皮脂腺的過度分泌皮脂或皮膚油。皮脂通過毛囊管到達皮膚表面。管道中和皮膚上存在的過多皮脂會阻塞或淤塞毛囊管的皮脂的正常流動,從而使皮脂增厚和固化,形成稱為粉刺的固體塞。在發(fā)展痤瘡的正常次序中,刺激毛囊開口的過度角質(zhì)化,從而完全堵住管道。通常的結(jié)果是丘疹、膿皰或囊腫,通常被細菌污染,導致繼發(fā)性感染。痤瘡的特征尤其在于存在粉刺、炎性丘疹或囊腫。痤瘡的外觀可能是輕微的皮膚刺激性至坑點,甚至可能發(fā)展成影響容貌的疤痕。因此,本發(fā)明的熱固性光子組合物和方法可用于治療一種或多種與痤瘡相關(guān)的皮膚刺激、坑點、疤痕形成、粉刺、炎性丘疹、囊腫、過度角質(zhì)化及皮脂的增厚和硬化。
一些皮膚病存在不同的癥狀,包括發(fā)紅、變紅、灼痛、脫屑、疙瘩、丘疹、膿皰、粉刺、斑點、節(jié)結(jié)、囊、水泡、毛細管擴張、蜘蛛網(wǎng)狀靜脈、瘡、表面刺激或疼痛、癢、炎癥、紅、紫或藍斑或變色、痣和/或腫瘤。
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法可用于治療各種類型的痤瘡。例如,痤瘡的一些類型,包括尋常痤瘡、囊性痤瘡、萎縮性痤瘡、溴痤瘡、氯痤瘡、聚合性痤瘡、美容性痤瘡、去污劑痤瘡、表皮痤瘡、夏季痤瘡、暴發(fā)性痤瘡、鹵素痤瘡、硬結(jié)性痤瘡、碘痤瘡、瘢痕瘤性痤瘡、機械性痤瘡、丘疹性痤瘡、發(fā)蠟痤瘡、月經(jīng)前座瘡、膿皰性痤瘡、壞血病性痤瘡、結(jié)核性痤瘡、蕁麻疹性痤瘡、痘樣痤瘡、中毒性痤瘡、丙酸痤瘡、人工痤瘡、革蘭氏陰性痤瘡、類固醇痤瘡及結(jié)節(jié)囊性痤瘡。
在某些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物與全身或局部抗生素治療一起使用。例如,用于治療痤瘡的抗生素包括四環(huán)素、紅霉素、米諾環(huán)素、強力霉素,它們也可與本發(fā)明的組合物和方法一起使用。使用熱固性生物光子組合物可縮短抗生素治療所需的時間或減少劑量。
(iv)傷口愈合
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法可用于治療傷口、促進傷口愈合。本發(fā)明的生物光子組合物和方法可治療的傷口包括,例如,以不同方式誘發(fā)的且具有不同特點的皮膚和皮下組織的損傷(例如來自延長的臥床休息的壓力性潰瘍,由創(chuàng)傷或手術(shù)誘發(fā)的傷口,燒傷,與糖尿病或靜脈功能不全相關(guān)的潰瘍,由諸如牙周炎的病癥誘發(fā)的傷口)。在某些實施方案中,本發(fā)明提供治療以下傷口和/或促進這些傷口的愈合的熱固性生物光子組合物和方法,例如燒傷、切口、切除、損傷、撕裂、擦傷、刺傷或穿透傷、手術(shù)傷口、挫傷、血腫、壓傷、截肢、瘡和潰瘍。
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法可用于治療和/或促進慢性皮膚潰瘍或傷口的愈合,其為無法通過一系列有序、及時的事件而實現(xiàn)持久的結(jié)構(gòu)性、功能性及美觀性閉合的傷口。絕大多數(shù)慢性傷口可根據(jù)其病原學分為三類:壓力性潰瘍、神經(jīng)病變性(糖尿病足部)潰瘍及血管性(靜脈或動脈)潰瘍。
例如,本發(fā)明提供用于治療和/或促進糖尿病潰瘍的愈合的熱固性生物光子組合物和方法。由于神經(jīng)和血管并發(fā)癥,糖尿病患者容易患足部潰瘍和其它潰瘍。周圍神經(jīng)病變可導致足部和/或腿部感覺改變或完全喪失。晚期神經(jīng)病變的糖尿病患者完全喪失了劇痛-鈍痛(sharp-dull)辨別能力。在具有神經(jīng)病變的患者中,足部的任何傷口或創(chuàng)傷可能數(shù)天或數(shù)周都完全沒注意到。具有晚期神經(jīng)病變的患者喪失了感覺持續(xù)壓力性損傷的能力,結(jié)果是可能出現(xiàn)組織缺血和壞疽,其導致例如足底潰瘍。微血管疾病是糖尿病顯著的并發(fā)癥之一,也可導致潰瘍。在一些實施方案中,本發(fā)明提供了治療慢性傷口的熱固性生物光子組合物和方法,其中慢性傷口的特征在于因糖尿病神經(jīng)性和/或血管性并發(fā)癥而引起的糖尿病足部潰瘍和/或潰瘍。
在其它實例中,本發(fā)明提供用于治療壓力性潰瘍和/或促進壓力性潰瘍的愈合的熱固性生物光子組合物和方法。壓力性潰瘍包括褥瘡、褥瘡性潰瘍和坐骨結(jié)節(jié)潰瘍,這些潰瘍會給患者帶來巨大的痛苦和不適。壓力性潰瘍是由長期施加到皮膚上的壓力引起的。因此,由于個人的重量或質(zhì)量,壓力可施加到患者的皮膚上。當皮膚一個區(qū)域供血阻塞或中斷兩小時或三小時以上時,可形成壓迫性潰瘍。受影響的皮膚區(qū)域可變紅、疼痛及壞死。如果不進行治療,則皮膚可破開并受到感染。因此,壓力性潰瘍是因長期臥床、坐輪椅和/或戴管型(cast)造成的壓力下皮膚某一區(qū)域發(fā)生的皮膚潰瘍。當一個人臥床不起、失去意識、無法感覺疼痛或不能動時,可發(fā)生壓力性潰瘍。壓力性潰瘍通常發(fā)生在身體的骨頭突出部分,諸如臀部區(qū)(在骶骨或髂嵴上)或在足跟上。
傷口愈合過程有三個明顯的階段。首先,在炎癥階段,通常從傷口出現(xiàn)到前兩天至五天,血小板聚集從而沉積肉芽,促進纖維蛋白的沉積及刺激生長因子的釋放。白細胞遷移到傷口部位,開始消解傷口處的碎片并從傷口處運走碎片。在此炎癥階段,單核細胞還轉(zhuǎn)化為巨噬細胞,后者釋放出生長因子,刺激血管的形成和成纖維細胞的產(chǎn)生。
其次,在增殖階段,通常發(fā)生在兩天至三周,肉芽組織形成,并開始進行上皮形成和收縮。成纖維細胞是該階段的關(guān)鍵細胞類型,它們通過增殖和合成膠原蛋白來填充傷口,提供強大的基質(zhì)供上皮細胞生長。當成纖維細胞產(chǎn)生膠原蛋白時,從附近血管延伸形成血管,導致形成肉芽組織。肉芽組織通常從傷口的基底部生長。上皮形成涉及上皮細胞從傷口表面遷移,從而封住傷口。上皮細胞被接觸類似類型細胞的需求推動,并受到充當網(wǎng)格作用的纖維蛋白鏈網(wǎng)絡的引導,這些細胞在網(wǎng)格上遷移。在傷口處出現(xiàn)稱為肌成纖維細胞的收縮細胞,并且?guī)椭鷤陂]合。這些細胞顯示出膠原蛋白合成和收縮性,并且在肉芽性傷口內(nèi)比較常見。
再次,在重塑階段,即傷口愈合的最后階段,從三周到幾年,疤痕中的膠原蛋白經(jīng)歷反復降解和重新合成。在此階段期間,新形成的皮膚的拉伸強度提高。
然而,當傷口愈合速度增加時,通常疤痕形成相應增加。結(jié)疤是大多數(shù)成年動物和人類組織中愈合過程的結(jié)果。疤痕組織與其代替的組織不同,其通常具有低劣的功能質(zhì)量。疤痕的類型包括但不限于萎縮性疤痕、增生性疤痕和癍痕瘤性疤痕,以及疤痕攣縮。萎縮性疤痕呈扁平,其表面低于周圍皮膚,形成谷或洞。增生性疤痕是留在原損傷邊界內(nèi)的隆起疤痕,并且通常含有以異常方式排列的過多的膠原蛋白。癍痕瘤性疤痕是在原傷口邊緣外擴散的隆起疤痕,以位點特異性方式侵入到正常皮膚附近,并且通常含有以異常方式排列的膠原蛋白螺旋。
與此相反的是,正常皮膚由以網(wǎng)織籃式(basket-weave)方式排列的膠原蛋白纖維組成,這有助于真皮的強度和彈性。因此,為了使傷口愈合過程更順利,需要一種方法,不僅刺激膠原蛋白的產(chǎn)生,而且還以減少疤痕形成的方式刺激膠原蛋白的產(chǎn)生。
本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法通過促進基本上均勻的上皮形成、促進膠原蛋白合成、促進受控性收縮,和/或減少疤痕組織形成而促進傷口愈合。在某些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法可通過促進基本上均勻的上皮形成而促進傷口愈合。在一些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法促進膠原蛋白合成。在一些其它實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法促進受控性收縮。在某些實施方案中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物和方法,例如,通過減少疤痕組織的形成而促進傷口愈合。
在本發(fā)明的方法中,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物還可與負壓輔助閉合裝置和系統(tǒng)一起使用。
在某些實施方案中,熱固性生物光子組合物保持在原位多達一周、兩周或三周,并以不同的間隔用光(其可包括環(huán)境光)進行照射。在這種情況下,組合物在暴露于光的間隔期間可用不透明組合物蓋起來或使其在光下暴露。
(6)試劑盒
本發(fā)明還提供用于制備本發(fā)明的生物光子組合物和/或提供形成本發(fā)明的生物光子組合物所需的任何組分的試劑盒。
在一些實施方案中,試劑盒包括,含有用于制備本發(fā)明的熱固性生物光子組合物的組分或組合物的容器。在一些實施方案中,試劑盒包括本發(fā)明的熱固性生物光子組合物。構(gòu)成本發(fā)明的生物光子組合物的不同組分可在單獨的容器中提供。例如,嵌段共聚物可在與生色團分離的容器中提供。這種容器的實例是雙室注射器、配可移動分隔的雙室容器、帶小袋的袋子和多隔室泡罩包裝。另一個實例是一種組分在注射器中提供,其可被直接注射到另一種組分的容器內(nèi)。在一些實施方案中,組合物在噴霧罐或瓶中提供。
在其它實施方案中,試劑盒包括用于增強本發(fā)明中的熱固性生物光子組合物治療效果的全身性藥物。例如,試劑盒可包括全身性或局部性抗生素,激素治療藥物(例如,用于痤瘡治療或傷口愈合),或負壓裝置。
在其它實施方案中,試劑盒包括施用本發(fā)明的熱固性生物光子組合物的組分的裝置。
在某些方面,本發(fā)明提供了一種容器,其包含用于保持熱固性生物光子組合物的腔室和與腔室連通的出口,該出口用于從容器中排出生物光子組合物,其中熱固性生物光子組合物包含至少一種溶解在嵌段共聚物中的生色團。腔室可被分隔以分離在混合時不穩(wěn)定的成分,諸如氧化劑和生色團。容器可進一步包含用于一旦排出就活化組合物的光源。
在試劑盒的某些實施方案中,試劑盒可進一步包含光源,諸如具有適合用于活化熱固性生物光子組合物的生色團的波長的便攜式燈。便攜式燈可用電池操作或可充電。
關(guān)于如何使用本發(fā)明的熱固性生物光子組合物的書面說明可包括在試劑盒中,或者可包括在包含組合物或構(gòu)成本發(fā)明的熱固性生物光子組合物的組分的容器上或與容器相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的教導,鑒定等效的熱固性生物光子組合物、方法和試劑盒在普通技術(shù)人員的技術(shù)范圍內(nèi),并且將僅需要常規(guī)實驗。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,閱讀本發(fā)明后能夠?qū)Ρ景l(fā)明做出各種改變和改造。公開的特征可以具有本文描述的一個或多個其它特征的任何組合和子組合(包括幾個從屬性組合和子組合)實施。上面所描述或說明的各種特征,包括它們的任何組分,可組合或整合到其它系統(tǒng)中。此外,某些特征可省略或不實施。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對這些實例進行變化、替換和更改,而不背離本發(fā)明所公開的信息的范圍。本發(fā)明引用的所有參考文獻通過引用的方式整體并入到本申請中并構(gòu)成本申請的一部分。
根據(jù)下述實例,將更全面地理解本發(fā)明,這些實例僅作說明之用并且無論如何都不應視為限制本發(fā)明。
實例
實例1–示例性熱固性生物光子組合物的制備
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案,制備了熱固性生物光子組合物,其包含其中摻入生色團的泊洛沙姆基質(zhì)。具體而言,使用F-127,其為聚乙二醇(PEG)和聚丙二醇(PPG)的嵌段共聚物(具有包含與兩個PEG嵌段連接的PPG嵌段的重復單元),其重量百分比允許其以在約20℃至39℃的溫度熱固化至粘合性生物光子組合物,例如當施用于組織或當施用于組織和/或用燈加熱時。
評價20%w/v和25%w/v的普朗尼克F-127溶液在不同溫度的熱固性(凝膠化)行為。通過將普朗尼克F-127溶解在冷的去離子水(約4℃)中制備溶液。對于20%w/v的普朗尼克溶液,將20g的普朗尼克F-127粉末溶解在100mL冷水中。對于25%w/v的普朗尼克F-127溶液,將25g的普朗尼克F-127粉末溶解在100mL冷水中。普朗尼克F-127的濃度以重量/體積的水表示。通過將2mL等份的冷普朗尼克F-127溶液放入試管中并將試管浸入預熱至明確限定的溫度的水浴中來評價凝膠化。如果當管倒置時在組合物中沒有觀察到流動,則認為發(fā)生了凝膠化。結(jié)果總結(jié)在表1中。
表1–F-127在不同濃度的熱固性行為。
接下來,評價過氧化脲對包括生色團的25%普朗尼克組合物的凝膠化溫度的影響。至少濃度為25%的過氧化脲的存在似乎通過增加發(fā)生凝膠化的溫度而影響凝膠化行為,但完全在生理學相關(guān)溫度范圍內(nèi)。因此,基于普朗尼克F-127的這些生物光子組合物還可包括過氧化脲或其它過氧化物或過氧化物前體。
表2–根據(jù)本發(fā)明的示例性粘合性生物光子組合物
值得注意的是,一旦凝膠化,表2的所有普流尼克溶液形成透明/半透明的粘合性組合物(不可剝離)。這些粘合性生物光子組合物可通過添加增稠劑諸如纖維素組合物,例如藻酸鹽、甲基纖維素、羥乙基纖維素或羧甲基纖維素等制成可剝離的。熱固性是可逆的,因為如果溫度降低到其凝膠化溫度以下,則熱凝膠化組合物可再液化。
將表2的溶液置于泵噴霧器中,并且可噴霧到目標組織上以在接觸目標組織(在約37℃)時形成凝膠。它們可通過洗滌或擦拭而容易清除。可替代地,可將冷的吸收劑組合物置于凝膠上以使凝膠回到液體形式并將其浸入組合物中。組合物可為海綿或布。組合物僅需要在低于凝膠的凝膠化溫度的溫度下。
當由藍光激活時,表2的凝膠1-3吸收并發(fā)射光。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚,可使用任何其它泊洛沙姆代替本實例的普朗尼克F-127,例如P-123、L-122、L-61、L-121和P-65,其重量百分比將允許它們在體溫或在體溫附近,在皮膚溫度或更低溫度或其附近凝膠化。
實例2–實例1的熱固性生物光子組合物的生物光子評價
實例1的凝膠3(包含0.01重量%曙紅Y+0.01重量%熒光素)的發(fā)射光譜示于圖1中。當用具有約400-470nm的峰值波長和約30-150mW/cm2的功率密度的光照射5分鐘時,使用SP-100分光輻射計(SP-100,ORB Optronix)測量發(fā)射的熒光。如在圖1中可以看出,生色團在照射10分鐘后沒有完全光漂白。
實例3–通過實例2的熱固性生物光子組合物調(diào)節(jié)HaCaT人角質(zhì)形成細胞的IL6和IL8。
對實例2的熱固性生物光子組合物,評估其調(diào)節(jié)炎癥,特別是細胞因子IL6和IL8的能力。HaCaT人角質(zhì)形成細胞用作評估這些炎癥細胞因子調(diào)節(jié)的可接受的體外模型。在許多皮膚病癥以及傷口中觀察到過度的不受控制的炎癥,并且可能對宿主是有害的,諸如通過損害傷口愈合過程。因此,IL6和IL8分泌的下調(diào)可能有益于傷口愈合以及緩解其它病癥,諸如濕疹和牛皮癬。
無毒濃度的IFNγ用于調(diào)節(jié)HaCaT細胞的IL6和IL8分泌。使用地塞米松(終濃度5uM)作為陽性對照(促炎細胞因子產(chǎn)生的強抑制劑)。使用體外毒理學測定試劑盒(基于XTT)評價光對HaCaT細胞的潛在毒性作用,其是活細胞數(shù)的分光光度評價。
用由實例2的熱固性生物光子組合物發(fā)射和傳輸?shù)墓庹丈浼毎囵B(yǎng)物。將熱固性生物光子組合物置于細胞培養(yǎng)物上方5cm處,并用具有在400-470nm(平均460nm)的峰值波長和約30-150mW/cm2的功率密度的藍光照射90秒。
根據(jù)制造商說明(來自R&D Systems的DuoSet ELISA開發(fā)試劑盒)在照射后24小時通過細胞因子ELISA對培養(yǎng)上清液進行細胞因子定量。分泌的細胞因子的數(shù)量歸一化為細胞活性。在處理后24小時使用分光光度評價活細胞數(shù),測量細胞活力,所有測試樣品均未觀察到毒性效應。所有樣品以四聯(lián)體(quadruplet)篩選。對所測試的膜進行三次生物重復。
發(fā)現(xiàn)由實例2的熱固性生物光子組合物發(fā)射的光在IFNγ刺激的HaCaT細胞上產(chǎn)生IL6和IL8的向下調(diào)節(jié)。表3總結(jié)了在來自熱固性生物光子組合物的照射時間期間由培養(yǎng)細胞接收的光處理以及照射后的IL6和IL8表達。
表3.在來自熱固性生物光子組合物的照射時間期間由培養(yǎng)的HaCaT細胞接收的光處理并觀察到IL6和IL8調(diào)節(jié)。
備注:*統(tǒng)計學上顯著的
實例4–通過實例2的熱固性生物光子組合物調(diào)節(jié)炎癥
為了獲得由實例2的熱固性生物光子組合物介導的生物學效應的更詳細的圖片,進行了人細胞因子抗體陣列(RayBio C系列,RayBiotech,Inc.)。細胞因子被廣泛地定義為分泌的細胞-細胞信號傳導蛋白,并且在炎癥、先天免疫、細胞凋亡、血管生成、細胞生長和分化中發(fā)揮重要作用。同時檢測多種細胞因子提供了研究細胞活性的有力工具。細胞因子對細胞過程的調(diào)節(jié)是復雜的、動態(tài)的過程,通常涉及多種蛋白質(zhì)。正反饋環(huán)和負反饋環(huán)、多效應和冗余功能,多種細胞因子之間的空間和時間表達或協(xié)同相互作用,甚至經(jīng)由釋放可溶形式的膜結(jié)合受體的調(diào)節(jié),都是調(diào)節(jié)細胞因子信號傳導的作用的常見機制。
使用人細胞因子抗體陣列(來自Raybiotech的RayBio C系列)確定通過熱固性生物光子組合物傳輸和來自熱固性生物光子組合物的光對HaCaT細胞在培養(yǎng)基中的細胞因子分泌特性(profile)的影響。簡而言之,如在實例3中照射HaCaT細胞。照射后24小時收集上清液,并根據(jù)制造商的說明書與陣列抗體膜溫育。獲得的信號用ImageJ軟件定量。對于每個實驗,進行XTT測定以使分泌的細胞因子的量歸一化至細胞活力(所有樣品中細胞活力超過90%)。所有樣品以四聯(lián)體進行。下表的總結(jié)顯示用熱固性生物光子組合物處理細胞可調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的表達。
表4.與對照未經(jīng)處理細胞相比,用THERA燈和熱固性生物光子組合物處理后24小時經(jīng)IFNg刺激的HaCaT細胞中蛋白質(zhì)表達的調(diào)節(jié)。
↓小于25%的減少 ↑小于25%的增加
↓↓25-50%的減少 ↑↑25-50%增加
↓↓↓大于50%的減少 ↑↑↑大于50%的增加
結(jié)論
實例2的熱固性生物光子組合物允許藍光透射(高達6J/cm2的遞送至細胞的能量流通),并且在綠色和黃色光譜內(nèi)產(chǎn)生熒光(高達0.3J/cm2的遞送至細胞的能量流通)。結(jié)果表明,該光可下調(diào)HaCaT細胞中的促炎細胞因子IL-6和IL-8。
蛋白質(zhì)陣列測定顯示實例2的熱固性生物光子組合物還可負調(diào)節(jié)促炎細胞因子(諸如TNFα、IL6)和促炎趨化因子(諸如MCP-3、TARC)的產(chǎn)生。有趣的是,熱固性生物光子組合物也可下調(diào)生長因子分泌(諸如EGF、IGF-1、ANG、VEGF)。
因此,本發(fā)明的熱固性生物光子組合物的某些實施方案可用于當需要該階段的快速解決時傷口愈合的炎性階段,或用于其它炎性疾病。
實例5.通過熱固性生物光子組合物調(diào)節(jié)膠原蛋白產(chǎn)生
本發(fā)明在此使用人皮膚成纖維細胞(DHF)細胞作為體外模型來研究可見藍光與本發(fā)明的熱固性生物光子組合物組合的效果,以評價對膠原蛋白(細胞外基質(zhì)的組分)的分泌的影響。
膠原蛋白產(chǎn)生可用于例如傷口愈合,以及用于諸如皮膚病癥和更新的其它適應癥。在傷口愈合中,在損傷后四至五天內(nèi),基質(zhì)產(chǎn)生細胞即成纖維細胞移動到肉芽組織中。這些成纖維細胞經(jīng)由MMP降解臨時基質(zhì),并通過增殖和合成由膠原蛋白I、III和V、蛋白聚糖、纖連蛋白和其它組分組成的新的細胞外基質(zhì)(ECM)來響應細胞因子/生長因子。TGF-β同時抑制蛋白酶,而增強蛋白酶抑制劑,有利于基質(zhì)積累。
向細胞中加入無毒濃度的TGFβ-1以模擬過度增殖條件。使用體外毒理學測定試劑盒(基于XTT)評價光對HaCaT細胞的潛在毒性作用,其是活細胞數(shù)的分光光度評價。
用由實例2的熱固性生物光子組合物發(fā)射和傳輸?shù)墓庹丈浼毎囵B(yǎng)物。將凝膠置于細胞培養(yǎng)物上方5cm處,并用具有400-470nm的峰值波長和約30-150mW/cm2的功率密度的藍光照射5分鐘。維生素C和TGFB1用作陽性對照。
處理后48小時,使用微小紅外法評價膠原蛋白產(chǎn)生。簡而言之,富含堿性氨基酸的膠原蛋白分子與酸性染料強烈反應。天狼星紅是一種細長的染料分子,與膠原蛋白(I、II、V型)反應,與其結(jié)合,并在幾次洗滌后清除游離染料,用氫氧化鈉洗脫結(jié)合的天狼星紅,并用分光光度計量化。所有樣品以四聯(lián)體篩選。對每個測試的基質(zhì)進行兩次生物學重復。
從圖2可以看出,通過和由實例2的熱固性生物光子組合物的光照射可刺激膠原蛋白產(chǎn)生。與未經(jīng)處理的對照相比,觀察到DHF細胞培養(yǎng)物上清液中膠原蛋白產(chǎn)生增加4倍。
應該理解的是,本發(fā)明并不限于此處描述和闡明的具體實施方案,而是包括所附權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明范圍之內(nèi)的所有改造和改變。