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生物光子用生色团组合

摘要

本发明提供了可应用于光治疗的生物光子组合物和方法。尤其是,本发明的生物光子组合物包含至少两种呫吨染料。本发明的生物光子组合物和方法用于促进伤口愈合、皮肤更新及治疗痤疮和其它皮肤病。

著录项

  • 公开/公告号CN104755101A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-07-01

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 克洛克斯科技公司;

    申请/专利号CN201380047508.0

  • 发明设计人 N·卢皮斯;R·皮耶尔加利尼;

    申请日2013-09-13

  • 分类号A61K41/00(20060101);A61P17/00(20060101);A61P17/02(20060101);C09B11/28(20060101);

  • 代理机构72002 永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人苗征;于辉

  • 地址 加拿大魁北克省

  • 入库时间 2023-12-18 09:48:08

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-10-02

    授权

    授权

  • 2015-09-23

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61K41/00 申请日:20130913

    实质审查的生效

  • 2015-07-01

    公开

    公开

说明书

背景技术

最近,光疗法被认为在医疗、美容及牙科领域具有广泛的应用,用于手术、治疗和检查。例如,已经开发用于下列方面的光疗法:治疗癌症和肿瘤、治疗皮肤病、作为抗菌处理对靶向部位进行消毒及促进伤口愈合。

人们熟知的光疗技术包括光动力疗法,该方法包括全身性施用或摄入光敏剂或生色团到患病或受伤的组织内,然后针对该部位施用活化光。其它类型的光疗法包括利用发光二极管(LED)或荧光灯或激光器而仅仅向靶向组织施用特定波长的光。

本发明的一个目的是提供用于光疗法的性能改善的新的组合物及方法。

发明内容

本发明提供局部生物光子组合物及使用所述生物光子组合物对活组织进行生物光子治疗的方法。生物光子治疗包括皮肤更新;组织修复,包括伤口愈合、除疤及减少疤痕;治疗痤疮等各种皮肤病;及治疗牙周炎。

本发明的生物光子组合物包括胶凝剂及至少二种呫吨类染料,其中第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱至少重叠5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%。在一些实施例中,第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱至少重叠1-10%、5-15%、10-20%、15-25%、20-30%、25-35%、30-40%,35-45%、50-60%、55-65%或60-70%。

尤其有用的呫吨染料组合包括但不限于:荧光素+曙红Y;荧光素+曙红Y+玫瑰红;荧光素+曙红Y+荧光桃红B;曙红Y+玫瑰红;曙红Y+荧光桃红B;荧光素+赤藓红B+曙红Y;曙红Y+赤藓红;曙红Y+赤藓红B+玫瑰红;曙红Y+赤藓红B+荧光桃红B;荧光素+曙红Y+赤藓红B+玫瑰红;及荧光素+曙红Y+赤藓红B+荧光桃红B。

胶凝剂可包括吸湿性物质。除此之外或者替代地,胶凝剂还可以是亲水性聚合物、水合聚合物或类脂。在一些实施例中,胶凝剂包括一种或多种丙三醇、乙二醇(如丙二醇)、聚丙烯酸聚合物、透明质酸、氨基葡萄糖硫酸盐或明胶。

在一些实施例中,胶凝剂是粘度大约是20,000-80,000、20,000-100,000、25,000-90,000、30,000-80,000、30,000-70,000、30,000-60,000、25,000-40,000cP的高分子量交联聚丙烯酸聚合物。在一些实施例中,所述交联聚丙烯聚合物是卡波姆,选自由71G NF、971P NF、974P NF、980NF、981NF、5984EP,ETD 2020NF、Ultrez 10NF、934NF、934P NF、940NF、941NF或1342NF组成(但不限于由这些组成)的群组。

在一些实施例中,所述生物光子组合物基本上是半透明与/或透明的。在一些实施例中,所述生物光子组合物在460nm时的半透明度是至少70%。在其它实施例中,所述组合物在460nm时的半透明度是至少20%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、85%、90%、95%或100%。

在一些实施例中,所述生物光子组合物是液体、凝胶、半固体、霜、泡沫、洗液、油、软膏、糊、悬浮液或气溶胶喷雾。

在一些实施例中,所述生物光子组合物包裹在透明不透膜或者允许气体透过但不允许液体透过的透气膜内。所述膜可以包含类脂。

在一些实施例中,所述生物光子组合物进一步包含产氧剂。在一些实施例中,所述产氧剂包括过氧化氢、过氧化脲、过氧化苯甲酰、分子氧或水。当释氧剂是过氧化物时,其含量可以低于6%H2O2,为0.5-6wt%H2O2(或相当)、0.5-5.5%、0.5-5.0%、0.5-4.5%、0.5-4.0%、0.5-3.5%、0.5-3.0%、0.5-2.5%、0.5-2%、0.5-1.5%或0.5-1.0%。

在一些实施例中,所述生物光子组合物在光照射之后并不产生大量的热。在一些实施例中,所述生物光子组合物散发的能量并不导致组织损伤。

在一些实施例中,所述组合物中第一和第二呫吨染料的含量大约占组合物重量的0.001-0.5%。

在一些实施例中,所述生物光子组合物可以涂覆或浸渍到衬垫、敷料、织造布或无纺布等材料上。浸渍材料可以用作遮蔽物(如面罩)或敷料。

在一些实施例中,所述生物光子组合物在组合物内或组合物附近进一步包含至少一种波导。所述波导可以是由传输与/或发射光的材料制造的颗粒、纤维或原纤网络。

在一些实施例中,所述组合物不包含二氧化硅、鞣剂或非荧光染料。

本发明还提供所述组合物的用途及生物光子处理活组织的方法。

因此,在一些方面,本发明提供一种用生物光子疗法治疗伤口的方法,包括:向伤口施用一种包含至少第一呫吨染料和第二呫吨染料的生物光子组合物,其中第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱至少重叠1-10%、5-15%、10-20%、15-25%、20-30%、25-35%、30-40%,35-45%、50-60%、55-65%或60-70%;采用波长与第一呫吨染料的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子组合物。

在一些提供用生物光子疗法治疗伤口的方法的实施例中,所述方法促进伤口的愈合。在一些方法实施例中,所述伤口包括,例如,慢性或急性伤口,如糖尿病足部溃疡、压迫性溃疡、静脉曲张性溃疡或截肢。在用生物光子疗法治疗伤口的一些实施例中,所述方法减少疤痕组织的形成。在一些实施例中,这种治疗可以每周一次、两次、三次、四次、五次或六次,每天或以任何其它频次施加到伤口内或伤口上。总的治疗时间可以是一周、两周、三周、四周、五周、六周、七周、八周、九周、十周、十一周、十二周或认为合适的任何其它时间长度。

在其它方面,提供了一种用生物光子疗法治疗痤疮的方法,包括:向皮肤组织施用一种包含至少第一呫吨染料和第二呫吨染料的生物光子组合物,其中第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱至少重叠1-10%、5-15%、10-20%、15-25%、20-30%、25-35%、30-40%,35-45%、50-60%、55-65%或60-70%;采用波长与第一呫吨染料的吸收光谱重叠的光照射生物光子组合物。在用生物光子疗法治疗痤疮的方法的一些实施例中,所述治疗可每周一次、两次、三次、四次、五次或六次,每天或以任何其它频次施加到皮肤组织,如面部。总的治疗时间可以是一周、两周、三周、四周、五周、六周、七周、八周、九周、十周、十一周、十二周或认为合适的任何其它时间长度。在一些实施例中,面部可以分为独立的区域(面颊、前额),每个区域分别治疗。例如,所述组合物可以局部施用到第一部分,并用光照射该部分,然后清除所述生物光子组合物。然后,将所述组合物施用到第二部分、对其进行照射和清除。最后,将所述组合物施用到第三部分,对其进行照射和清除。

所述治疗痤疮或伤口的方法可以进一步包括,例如,在生物光子治疗之前、治疗期间或治疗之后使用全身或局部药物。所述药物可以是抗生素、激素治疗或有助于治疗痤疮或伤口的任何其它药剂。全身治疗与局部生物光子治疗相结合可以缩短全身治疗的时间。

在其它方面,提供了一种生物光子治疗皮肤病的方法,包括:向靶向皮肤组织施用一种包含至少第一呫吨染料和第二呫吨染料的生物光子组合物,其中第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱至少重叠1-10%、5-15%、10-20%、15-25%、20-30%、25-35%、30-40%,35-45%、50-60%、55-65%或60-70%;采用波长与第一呫吨染料的吸收光谱重叠的光照射生物光子组合物。

在其它方面,提供了一种促进皮肤更新的方法,包括:向靶向皮肤组织施用一种包含至少第一呫吨染料和第二呫吨染料的生物光子组合物,其中第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱至少重叠1-10%、5-15%、10-20%、15-25%、20-30%、25-35%、30-40%,35-45%、50-60%、55-65%或60-70%;采用波长与第一呫吨染料的吸收光谱重叠的光照射生物光子组合物。

在其它方面,提供了一种治疗牙周病的方法,包括:向牙周袋施用一种包含至少第一呫吨染料和第二呫吨染料的生物光子组合物,其中第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱至少重叠1-10%、5-15%、10-20%、15-25%、20-30%、25-35%、30-40%,35-45%、50-60%、55-65%或60-70%;采用波长与第一呫吨染料的吸收光谱重叠的光照射生物光子组合物。

在其它方面,提供了一种方法,该方法利用至少第一和第二荧光生色团之间的能量传递级联,吸收与/或发射电磁谱可见范围之内的光,用于治疗皮肤病和伤口、进行皮肤更新和治疗牙周炎。本发明所述方法和组合物还可用于治疗真菌感染和病毒感染。

在本发明所述任一方法的某些实施例中,每次治疗时,所述生物光子组合物被照射任何时间,在治疗中生物光子组合物被活化例如1至30分钟。光源距生物光子组合物的距离可以是能够向生物光子组合物与/或皮肤组织传递适当光的功率密度的距离,例如,距离5、10、15或20cm。所述生物光子组合物局部施用任何合适的厚度。一般说来,所述生物光子组合物施用到皮肤或伤口上的厚度是至少大约2mm、大约2mm至大约10mm。

在某些实施例中,本发明所述方法包括照射生物光子组合物至少30秒、2分钟、3分钟、5分钟、7分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟或30分钟的步骤。在一些实施例中,所述生物光子组合物被照射至少3分钟。

在本发明所述方法的一些实施例中,在光照射之后,从治疗部位清除所述生物光子组合物。因此,在施用后至少30秒、2分钟、3分钟、5分钟、7分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟或30分钟内从治疗部位清除所述生物光子组合物。在一些实施例中,所述生物光子组合物被照射至少3分钟。在一些实施例中,所述生物光子组合物在施用到治疗部位至少3分钟后清除。

在其它一些实施例中,所述生物光子组合物的保留时间高达一周、两周或三周,并以不同的间隔采用包括环境中的光进行照射。在这种情况下,所述组合物在两次暴露于光的间隔期间可以盖起来。例如,所述生物光子组合物可以浸在敷料中,并放在伤口上或伤口内,并让其保留较长的时间(例如,超过一天)。

附图说明

图1描述了皮肤各层光的吸收情况(Samson et al.EvidenceReport/Technology Assessment 2004,111,pages 1-97)。

图2示出了斯托克斯频移。

图3示出了供体和受体生色团的吸收和发射光谱。还示出了受体生色团的吸收光谱与供体生色团的发射光谱之间的光谱重叠情况。

图4是雅布隆斯基图的示意图,示出了供体发射和受体吸收之间涉及的耦合跃迁。

图5A和5B分别是脲凝胶中(i)浓度大约0.09mg/mL的荧光素钠盐,(ii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y,及(iii)浓度大约0.09mg/mL的荧光素钠盐和浓度大约0.305mg/mL的曙红Y的混合物(实例1)的吸收光谱和发射光谱。

图6A和6B分别是水溶液中(i)终浓度大约0.18mg/mL的荧光素钠盐,(ii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y,及(iii)浓度大约0.18mg/mL的荧光素钠盐和浓度大约0.305mg/mL的曙红Y的混合物(实例2)的吸收光谱和发射光谱。

图7A和图7B分别是12%脲凝胶中(i)终浓度0.25mg/mL的荧光桃红B,(ii)浓度大约0.05mg/mL的曙红Y及(iii)荧光桃红B(0.25mg/mL)和曙红Y(0.05mg/mL)的混合物(实例3)的吸收光谱和发射光谱。

图8A和图8B分别是水溶液中(i)终浓度0.25mg/mL的荧光桃红B,(ii)浓度大约0.08mg/mL的曙红Y及(iii)荧光桃红B(0.25mg/mL)和曙红Y(0.08mg/mL)的混合物(实例4)的吸收光谱和发射光谱。

图9A和9B分别是12%脲凝胶中(i)浓度100μg/g的荧光桃红B,(ii)浓度大约100μg/g的荧光素及(iii)荧光桃红B(100μg/g)和荧光素(100μg/g)的混合物(实例5)的吸收光谱和发射光谱。

图10A和10B分别是12%脲凝胶中(i)浓度100μg/g的荧光桃红B,(ii)浓度大约100μg/g的荧光素及(iii)荧光桃红B(100μg/g)和荧光素(100μg/g)的混合物(实例6)的吸收光谱和发射光谱。

图11A和图11B分别是12%脲凝胶中(i)终浓度0.305mg/mL的曙红Y,(ii)浓度大约0.085mg/mL的玫瑰红及(iii)曙红Y(0.305mg/mL)和玫瑰红(0.085mg/mL)的混合物(实例7)的吸收光谱和发射光谱。

图12示出了曙红Y和玫瑰红以协同方式作用(实例8)。

图13A和13B示出了包含(i)荧光素+曙红Y(图11A)及(ii)曙红Y+玫瑰红(图11B)的组合物随时间而变化的荧光发射(功率密度)情况(实例9)。

图14A和14B分别是脲凝胶中(i)浓度大约0.085mg/mL的玫瑰红,(ii)终浓度大约0.44mg/mL的荧光素钠盐,(iii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y及(iv)上述(i)、(ii)和(iii)的混合物的吸收光谱和发射光谱(实例10)。

图15A和15B分别是水溶液中(i)浓度大约0.085mg/mL的玫瑰红,(ii)终浓度大约0.44mg/mL的荧光素钠盐,(ii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y及(iii)上述(i)、(ii)和(iii)的混合物的吸收光谱和发射光谱(实例11)。

图16是一个发射光谱,示出了实例12和实例13中的试验组合物发射的光的强度随时间变化的情况。

图17A和17B表明,组合物中的曙红(上)和荧光素(下)发射的荧光的能量密度随生色团浓度的增加而迅速上升,但是,浓度进一步增加时,增速减慢,达到一个平台,而活化光随浓度增加而下降(实例15)。

发明详细说明

(1)概述

本发明提供了包含至少两个光活化生色团、能够将能量从一个生色团传递到另一个生色团的组合物,及提供了采用这些组合物治疗组织的方法,例如,促进组织修复(包括伤口愈合)、皮肤美容治疗(如皮肤更新,治疗皮肤病,如痤疮),及用于牙周病。

(2)定义

在继续更详细地描述本发明之前,应该理解的是,本发明公开并不限于具体的组合物或工艺步骤,因为这些都可能变化。必须指出的是,正如本说明书和所附权利要求书中使用的那样,除非上下文清楚显示,否则,单数形式“一”、“一个”及“该”包括复数指示对象。

本发明中给出数值或范围时使用的词语“大约”指的是数值或范围与给出的数值或范围的差别在20%以内,优选在10%以内及更优选在5%以内。

本发明中使用的“与/或”指的是具体公开了两种规定特征或成分的每一种特征或成分,两者可以同时兼具或者单独具有。例如,“A与/或B”指的是公开了(i)A、(ii)B和(iii)A和B三种情形,每种情形都是独立的。

“生物光子性”指的是在生物相关背景中产生、操作、检测和应用光子。换句话说,生物光子组合物主要是由于光子的产生和操作而施加其生理效应。本发明所述“生物光子组合物”是可以通过光活化而产生光子的、用于生物相关应用的组合物。

“局部组合物”指的是施用于身体表面,如皮肤、粘膜、阴道、口腔、伤口等的组合物。局部组合物的形式包括但不限于霜、凝胶、油膏、洗液、细末、溶液、生物粘合剂、药膏、乳液等。局部组合物可以是浸渍材料,如衬垫、片材、织造布或纤维、敷料、喷雾、悬浮液、泡沫等。

词语“生色团”、“光活化试剂”和“光活化剂”可以互换使用。生色团指的是光照射时能够吸收光的化合物,例如,呫吨染料。生色团能很容易地被光激发,然后,生色团会将其能量传递给其它分子或让其能量以光的形式散发出来。

“氧化剂”、“氧化试剂”或“释氧剂”在本发明中可以互换使用,指的是容易转移氧原子和氧化其它化合物的化合物。它包括分子氧以及含氧化合物,如水、过氧化物等。

“光漂白”指的是生色团的光化学破坏。

词语“光化光”指的是特定光源(如灯、LED或激光器)发出的且能够被物质(例如,上文定义的生色团或光活化剂)吸收的光能。在优选的实施例中,光化光是可见光。

“伤口”指的是任何组织的损伤,包括,例如,急性、亚急性、延缓愈合或难以愈合的伤口,以及慢性伤口。伤口的实例包括开放性伤口和闭合性伤口。伤口包括,例如,烧伤、切口、切除、损伤、撕裂伤、磨损、刺伤或贯通伤口、手术伤口、擦伤、血肿、压伤、溃疡(如压迫性、静脉、压迫性或糖尿病溃疡)、牙周炎造成的伤口(牙周发炎)及枪伤。

“伤口愈合”指的是促进或加速组织修复,包括伤口闭合、慢性伤口活化或减少疤痕形成。

“皮肤更新”指的是减少、消除、延缓或逆转皮肤老化的一个或多个症状的过程。例如,皮肤老化的常见症状包括但不限于出现细纹或皱纹、皮肤变得薄而透明、皮下脂肪流失(造成脸颊下陷、眼窝深凹以及手部和颈部紧致性明显丧失)、骨质疏松(骨质疏松引起骨骼收缩,从而与皮肤分离,造成皮肤松驰)、皮肤干燥(可能会痒)、汗无法全部流出而冷却皮肤、面部长毛、雀斑、老年斑、蛛状静脉、皮肤粗糙和革质皮肤、拉开时会消失的细纹、皮肤松驰或长斑。本发明上文所述的皮肤老化的一种或多种症状可以通过本发明的组合物和方法减少、消除、延缓或甚至逆转。

(3)生物光子组合物

本发明提供生物光子组合物。从广义上来说,生物光子组合物是包含可由光活化且加速光能分散的生色团的组合物,从而使光对组合物本身与/或对组合物中包含的其它试剂具有光化学活化作用而发挥治疗作用(例如,当组合物中或治疗部位包含释氧剂时,释氧剂分解,形成氧自由基,如单线态氧)。本发明的生物光子组合物包含至少两种呫吨染料作为生色团。

当生色团吸收某一波长的光子时,生色团被激发。这是一种不稳定的状态,分子将试图返回到基态,释放出多余的能量。对某些生色团来说,当其返回到基态时,最好是以光的形式放出多余的能量。该过程被称为发射荧光。由于转化过程失去能量,与吸收波长相比,发射荧光的峰值波长朝更长的波长移动。这种现象被称为斯托克斯频移,如图2所示。在合适的环境中(例如,在生物光子组合物中),许多能量被转移给组合物的其它成分或直接转移到治疗部位。

人们认为,由于光活化生色团放射的荧光具有被生物细胞和组织认可的飞秒、皮秒或纳秒发射特性,导致有益的生物调节,因此,这种荧光具有治疗特性。但是,并不受限于这种理论。此外,发射的荧光的波长更长,因此,比活化光能更深地穿入组织内部。采用范围如此宽的波长(某些实施例中包括穿过组合物的活化光)照射组织,对细胞和组织具有不同的和互补的效果。此外,发明人观察到光活化生色团产生了氧(例如,单线态氧),在组合物内造成微泡,对其施用的组织存在物理影响,例如,使生物膜脱落和清除坏死组织或提供压力刺激。在采用本发明组合物进行治疗之前,生物膜还可以采用释氧剂进行预处理,从而弱化生物膜。

此外,人们认为,与LED或激光器等光源相比,组合物中利用生色团来发射荧光能够在更大的程度上精细调节发射的光。例如,根据所需的治疗或处理,可以根据生色团发射的光的波长来选择生色团及选择适当的浓度,从而控制发射的光的功率密度。

本发明的生物光子组合物基本上是透明/半透明的与/或具有较高的透光率,从而允许光散发到组合物内和穿过组合物。这样,组合物下面的组织区可以利用组合物发射的荧光治疗及利用光照射组合物使其活化。例如,利用Perkin-Elmer Lambda 9500系列UV-可见分光光度计在波长250nm至800nm范围测量生物光子组合物的%透光率。在一些实施例中,本发明所述组合物的透光率在460nm处测定。

由于透光率取决于厚度,因此,在将样品装到分光光度计中之前,采用卡规测量每个样品的厚度。根据下式,将透光率值归一化到厚度100μm(或任何厚度):

式中,t1=试样实际厚度,t2=透光率测定归一化的厚度。

在一些实施例中,生物光子组合物在460nm的透明度或半透明度超过15%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%或85%。在一些实施例中,生物光子组合物在460nm的透明度超过70%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%。

本发明的光子组合物适用于局部应用。这些组合物将根据构成组合物的成分进行说明。另外地或替代地,本发明的组合物具有功能和结构性质,这些性质可用于定义和描述组合物。下面将对本发明组合物的各个成分进行详细的说明。

(a)生色团

本发明的生物光子局部组合物包含至少两种呫吨染料作为生色团。呫吨染料结合可以通过结合的染料分子增加光吸收和增强吸收和光生物调节的选择性。这样创造了产生新的光敏性与/或选择性呫吨染料混合物的几种可能性。

当这些多呫吨染料组合物采用合适波长的光照射而活化至少其中一种呫吨染料时,在呫吨染料之间会发生能量转移。这种被称为共振能量转移的过程是一种光物理过程,通过这一过程,被激发的“供体”呫吨染料(在本发明亦称为第一呫吨染料)将其激发能转移给“受体”呫吨染料(在本发明中亦称为第二呫吨染料)。共振能量转移的效率和导向性取决于供体和受体呫吨染料的光谱特征。特别是,呫吨染料之间的能量流动取决于反映吸收光谱和发射光谱相对位置和形状的光谱重叠。要发生能量转移,供体呫吨染料的发射光谱必须优选与受体呫吨染料的吸收光谱重叠(图3)。

通过供体发射的减少或猝灭和激发态寿命缩短,此外还有伴随受体发射强度的增加,证明了能量转移本身。图4是雅布隆斯基图,说明了供体发射和受体吸收之间涉及的耦合跃迁。

为了提高能量转移效率,供体呫吨染料应具有良好的吸收光子和发射光子的能力。此外,人们认为,供体呫吨染料的发射光谱和受体呫吨染料的吸收光谱之间重叠越多,供体呫吨染料越能更好地向受体呫吨染料转移能量。

在一些实施例中,第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料生色团的吸收光谱的至少大约80%、50%、40%、30%、20%、10%重叠。在一个实施例中,第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱的至少大约20%重叠。在一些实施例中,第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱至少重叠1-10%、5-15%、10-20%、15-25%、20-30%、25-35%、30-40%,35-45%、50-60%、55-65%或60-70%。

本发明所述的%光谱重叠指的是在光谱四分之一最大全宽(FWQM)时测量的供体呫吨染料的发射波长范围与受体呫吨染料的吸收波长范围的重叠%。例如,图3表明了供体和受体呫吨染料的归一化吸收光谱和发射光谱。受体呫吨染料的吸收光谱的光谱FWQM是大约60nm(515nm至大约575nm)。供体呫吨染料的光谱与受体呫吨染料的吸收光谱重叠大约40nm(从515nm至大约555nm)。因此,重叠%可以计算为40nm/60nm x 100=66.6%。

在一些实施例中,第二呫吨染料在可见光谱范围的波长处吸收。在一些实施例中,在大约50-250、25-150或10-100nm内,第二呫吨染料的吸收波长比第一呫吨染料的相对更长。

如上文所述,向本发明组合物照射光会在呫吨染料之间造成能量转移级联。在一些实施例中,这种能量转移级联提供了光子,光子穿透靶向组织(包括,例如,伤口部位,或受痤疮或其它皮肤病折磨的组织)处的表皮、真皮与/或粘膜。在一些实施例中,这种能量转移级联并不伴随热量的产生。在一些实施例中,能量转移级联不会导致组织损伤。

在一些实施例中,第一呫吨染料在可见光谱范围内的波长处吸收,如在波长大约380-800nm、380-700或380-600nm处吸收。在其它实施例中,第一呫吨染料在波长大约200-800nm、200-700nm、200-600nm或200-500nm处吸收。在一个实施例中,第一呫吨染料在波长大约200-600nm处吸收。在一些实施例中,第一呫吨染料在波长大约200-300nm、250-350nm、300-400nm、350-450nm、400-500nm、400-600nm、450-650nm、600-700nm、650-750nm或700-800nm处吸收。

熟悉本领域的技术人员应该理解的是,具体呫吨染料的光学特性可能根据呫吨染料的周围介质而变化。因此,正如本发明所述,具体呫吨染料的吸收与/或发射波长(或光谱)与本发明生物光子组合物中测定的波长(或光谱)对应。

示例性呫吨染料包括但不限于曙红B(4',5'-二溴-2',7'-二硝基-荧光素二价阴离子);曙红Y;曙红Y(2',4',5',7'-四溴-荧光素二价阴离子);曙红(2',4',5',7'-四溴-荧光素二价阴离子);曙红(2',4',5',7'-四溴-荧光素二价阴离子)甲酯;曙红(2',4',5',7'-四溴-荧光素单价阴离子)p-异丙基苄酯;曙红衍生物(2',7'-二溴-荧光素二价阴离子);曙红衍生物(4',5'-二溴-荧光素二价阴离子);曙红衍生物(2',7'-二氯-荧光素二价阴离子);曙红衍生物(4',5'-二氯-荧光素二价阴离子);曙红衍生物(2',7'-二碘-荧光素二价阴离子);曙红衍生物(4',5'-二碘-荧光素二价阴离子);曙红衍生物(三溴荧光素二价阴离子);曙红衍生物(2',4',5',7'-四氯-荧光素二价阴离子);曙红;曙红联十六烷基吡啶氯离子对;赤藓红B(2',4',5',7'-四碘-荧光素二价阴离子);赤藓红;赤藓红二价阴离子;赤藓红B;荧光素;荧光素二价阴离子;根皮红B(2',4',5',7'-四溴-3,4,5,6-四氯-荧光素二价阴离子);根皮红B(四氯-四溴-荧光素);根皮红B;玫瑰红(3,4,5,6-四氯-2',4',5',7'-四碘荧光素二价阴离子);派若宁G,派若宁J,派若宁Y;罗丹明染料,如罗丹明包括4,5-二溴-罗丹明甲酯;4,5-二溴-罗丹明正丁酯;罗丹明101甲酯;罗丹明123;罗丹明6G;罗丹明6G己酯;四溴-罗丹明123;及四甲基-罗丹明乙酯。

在一些实施例中,第一呫吨染料占组合物重量的大约0.01-40%,第二呫吨染料占组合物重量的大约0.001-40%。在一些实施例中,呫吨染料的总重量占组合物重量的大约0.01-40.001%。在一些实施例中,第一呫吨染料占组合物重量的大约0.01-1%、0.01-2%、0.05-1%、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%。在一些实施例中,第二呫吨染料占组合物重量的大约0.001-1%、0.001-2%、0.001-0.01%、0.01-0.1%、0.1-1.0%、1-2%、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%。在一些实施例中,呫吨染料的总重量占组合物重量的大约0.5%以下、0.1%以下、0.001-0.1%、0.01-1%、0.01-2%、0.05-2%、0.001-0.5%、0.5-1%、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35-40.05%。所有含量都是以总浓度重量的重量百分数给出,及以相当的重量或体积含量形式给出。

在一些实施例中,组合物中第一和第二呫吨染料的浓度比是1:1至1:1000。在一些实施例中,曙红Y:荧光素的相对浓度是曙红Y的含量比荧光素低,例如1000:1或100:1或10:1或60-80%:20-40%。在一些实施例中,曙红Y和玫瑰红的浓度比是1:1或70-90%:10-30%。在一些实施例中,荧光素和曙红Y和玫瑰红的浓度比是20-40%:30-60%:10-20%。这一比例可以根据给定治疗或处理所要求的发射光谱进行定制。

在一些实施例中,选择呫吨染料组合,从而光活化时其发射荧光是电磁谱中绿色、黄色、橙色、红色及红外部分内的一种或多种,例如,峰值波长在大约490nm至大约800nm范围之内。在某些实施例中,发射的荧光的功率密度是0.005至大约10mW/cm2、大约0.5至大约5mW/cm2或大约0.05至大约2mW/cm2

尤其有用的呫吨染料组合包括但不限于:荧光素+曙红Y;荧光素+曙红Y+玫瑰红;荧光素+曙红Y+荧光桃红B;曙红Y+玫瑰红;曙红Y+荧光桃红B;曙红Y+赤藓红;荧光素+赤藓红B+曙红Y;曙红Y+赤藓红B+玫瑰红;曙红Y+赤藓红B+荧光桃红B;荧光素+曙红Y+赤藓红B+玫瑰红;及荧光素+曙红Y+赤藓红B+荧光桃红B。

人们认为,这些组合中的至少部分组合在组合物内的某些浓度比上具有协同效应。例如,在某些浓度比上及采用合适的活化光活化时,曙红Y可以将能量转移给玫瑰红、赤藓红B或荧光桃红B。然后,这种转移的能量以荧光放出与/或产生反应性的氧(如单线态氧)。

当单个生色团和组合物采用同一活化光(发射光谱基本上相同的光)活化时,采用光吸收光谱的波长范围比组合物中单个生色团之一的单个光吸收光谱更宽的组合物,此协同效应非常明显。这一点使组合物能够采用波长范围更宽的活化光进行活化,例如,采用白光活化,从而不需要波长精确的活化光。

当单个生色团和组合物采用同一活化光活化时,采用光发射光谱的波长范围比组合物中单个生色团之一的单个光吸收光谱更宽的组合物,此协同效应非常明显。这种吸收和再发射的光谱被认为在整个组合物中传输,还传输到治疗部位内。然后,这种发射的光谱将以不同的穿入深度照射靶向组织,(图1),使靶向组织获得良好的治疗效果。例如,据报道,绿光具有伤口愈合性质。发射的波长范围越宽,可以实现的治疗效果范围越宽。这种发射的波长可以通过采用不同的生色团组合和浓度进行精细调节。

当单个生色团和组合物采用同一活化光活化时,采用光吸收或发射峰值比组合物中单个生色团的单个光吸收/发射峰值更高的组合物,这种协同效应也非常明显。吸收和发射更高水平的光子的能力在某些应用中具有治疗效果。此外,为了实现某一功率密度,可能要求降低单个生色团的浓度。功率密度越高,治疗时间越短。

当单个生色团和组合物采用同一活化光活化时,在释氧剂的存在下,采用比组合物中的单个生色团能产生更多氧种类的组合物,这种协同效应也非常明显。在某些情况下,不需延长治疗时间或提高活化光的功率密度就能产生更高水平的氧种类,这一点可能是非常有好处的。

通过组合物中呫吨染料组合的协同效应,通常无法被活化光(如蓝光)活化的呫吨染料,可以通过被活化光活化的呫吨染料的能量转移而得到活化。因此,可以根据所需的美容或治疗而利用和定制不同性质的光活化呫吨染料。

例如,当玫瑰红在存在分子氧的条件下被光活化时,其单线态氧的收率较高,但玫瑰红的发射荧光量子产率较低。玫瑰红的峰值吸收在540nm附近,因此,通常用绿光活化。曙红Y的荧光量子产率高,可以采用蓝光活化。将玫瑰红和曙红Y相结合,得到的组合物被蓝光活化时,可以发射具有治疗效果的荧光和产生单线态氧。在这种情况下,人们认为,蓝光光活化曙红Y,曙红Y将其部分能量转移给玫瑰红并以荧光形式放出部分能量。

在照射期间,这些生色团中的一个或多个生色团可以光漂白。这是“剂量”传递的可见确认。当生色团光漂白时,随着时间延长,它们发射的荧光减少。同时,随时间延长,它们吸收的活化光减少,因此,组织接收的活化光逐渐增加。因此,生色团对组织对于能提供某种保护效果的光的暴露进行调节。

(b)其它生色团

除呫吨染料之外,本发明的生物光子局部组合物还包括但不限于下述染料:

叶绿素染料

示例性叶绿素染料包括但不限于叶绿素a;叶绿素b;油溶叶绿素;菌叶绿素a;菌叶绿素b;菌叶绿素c;菌叶绿素d;原叶绿素;原叶绿素a;两亲叶绿素衍生物1;两亲叶绿素衍生物2。

亚甲基蓝染料

示例性亚甲基蓝衍生物包括但不限于1-甲基亚甲基蓝;1,9-二甲基亚甲基蓝;亚甲基蓝;亚甲基蓝(16.mu.M);亚甲基蓝(14.mu.M);亚甲紫;溴亚甲基紫;4-碘亚甲基紫;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、中性红、对位红(颜料红1)、苋菜红(偶氮玉红S)、酸性红(偶氮玉红、食品红3、酸性红14)、诱惑红AC(FD&C 40)、酒石黄(FD&C黄5)、橙黄G(酸性橙10)、丽春红4R(食品红7)、甲基红(酸性红2)及紫脲酸铵-红紫酸铵。

在本发明的某些方面,本发明生物光子组合物其它生色团可以独立地选自以下任一生色团:酸性黑1、酸性蓝22、酸性蓝93、酸性品红、酸性绿、酸性绿1、酸性绿5、酸性洋红、酸性橙10、酸性红26、酸性红29、酸性红44、酸性红51、酸性红66、酸性红87,酸性红91,酸性红92,酸性红94,酸性红101,酸性红103,酸性品红、酸性品红、酸性紫19、酸性黄1、酸性黄9、酸性黄23、酸性黄24、酸性黄36、酸性黄73、酸性黄S、吖啶橙、吖啶黄、阿尔新蓝、阿尔新黄、醇溶曙红、茜素、茜素蓝2RC、茜素卡红、茜素花青BBS、茜素花青R、茜素红S、茜素红紫、试铝灵、酰胺黑10B、氨基黑、苯胺蓝WS、蒽蓝SWR、金胺O、Azocannine B、偶氮卡红G、偶氮重氮(Azoicdiazo)5、偶氮重氮48、天蓝A、天蓝B、天蓝C、碱性蓝8、碱性蓝9、碱性蓝12、碱性蓝15,碱性蓝17、碱性蓝20、碱性蓝26、碱性棕1、碱性品红、碱性绿4、碱性橙14、碱性红2(Saffranin O)、碱性红5、碱性红9、碱性紫2、碱性紫3、碱性紫4、碱性紫10、碱性紫14、碱性黄1、碱性黄2、比布里希猩红、俾斯麦棕Y、亮结晶猩红6R、钙红、胭脂红、胭脂红酸(酸性4)、天青石蓝B、中国蓝、虫红、天青石蓝(Coelestine Blue)、铬紫CG、铬变素2R、铬花青R、刚果corinth、刚果红、棉染蓝、棉红、Croceine猩红、藏花素、结晶丽春红6R、结晶紫、大丽紫、金刚绿B、DiOC6、直接靛兰14、直接蓝58、直接红、直接红10、直接红28、直接红80、直接黄7、曙红B、蓝色曙红、曙红、曙红Y、黄色曙红、Eosinol、伊利石榴红B、铬花青R、赤藓红B、乙基曙红、乙基绿、乙基紫、伊文思蓝、坚牢蓝B、坚牢绿FCF、坚牢红B、坚牢黄、荧光黄、食品绿3、焦酚酞、加拉明蓝、倍花青、龙胆紫、氧化苏木精、苏木精、苏木紫、日光坚牢品红BBL、甲蓝、苏木因、苏木精、苏木紫、霍夫曼紫、皇家红、吲哚菁绿、阿利新蓝、阿利新蓝1、阿利新黄1、INT、洋红、胭脂酮酸、Kernechtrot、紫胶、紫胶酸、劳思氏紫、淡绿、丽丝胺绿SF、Luxol坚牢蓝、品红0、品红I、品红II、品红III、孔雀绿、曼彻斯特棕、马休黄、汞溴红、红汞、酸性间胺黄、亚甲基天蓝A、亚甲基天蓝B、亚甲基天蓝C、亚甲基蓝、亚甲基绿、甲基紫、甲基紫2B、甲基紫10B、媒染蓝3、媒染蓝10、媒染蓝14、媒染蓝23、媒染蓝32、媒染蓝45、媒染红3、媒染红11、媒染紫25、媒染紫39、萘酚蓝黑、萘酚绿B、萘酚黄S、天然黑1、天然红、天然红3、天然红4、天然红8、天然红16、天然红25、天然红28、天然黄6、NBT、天然红、新品红、尼亚加拉蓝3B、夜蓝、尼罗蓝、尼罗蓝A、尼罗红、硫酸尼罗蓝、尼罗红、硝基BT、硝基蓝四唑、核坚牢红、油红O、橙G、地衣红、副品红、荧光桃红B、藻胆素、藻青素、藻红素。藻红蓝蛋白(PEC)、酞菁、苦味酸、丽春红2R、丽春红6R、丽春红B、二甲苯胺丽春红、丽春红S、报春花、红紫素、派若宁B、派若宁G、派若宁Y、罗丹明B、玫瑰苯胺、玫瑰红、藏红、番红精O、猩红R、猩红、猩红R、紫胶、天狼猩红F3B、砂罗铬花青R、可溶蓝、溶剂黑3、溶剂蓝38、溶剂红23、溶剂红24、溶剂红27、溶剂红45、溶剂黄94、醇溶曙红、苏丹III、苏丹IV、苏丹黑B、硫黄S、瑞士蓝、酒石黄、硫黄素S、硫黄素T、劳氏紫、甲苯胺蓝、甲苯胺红、苯胺黄G、吖啶黄、锥虫蓝、荧光素钠、维多利亚蓝4R、维多利亚蓝B、维多利亚绿B、水溶蓝I、水溶曙红、二甲苯胺丽春红或黄色曙红。

在某些实施例中,除呫吨染料之外,本发明的组合物包括上文列出的其它生色团中的任何一个生色团,或它们的组合,从而在施用部位提供生物光子影响。这是这些试剂完全不同的应用,与生色团作为简单的染色剂或作为光聚合的催化剂的用途完全不同。

例如,可以根据其发射波长性质(荧光团时)、根据其能量转移潜力、其产生反应性氧种类的能力或其抗菌效果,来选择生色团。这些需要因所需治疗的身体状况而不同。例如,叶绿素可能对面部的细菌具有抗菌效果。

(c)胶凝剂

组合物任选可能包含一种胶凝剂。用于本发明的胶凝剂可包含适合用于本发明所述局部生物光子配方的任何成分。胶凝剂可以是能够形成交联(包括物理与/或化学交联)基质的试剂。胶凝剂优选是生物相容的,及生物可降解的。在一些实施例中,胶凝剂能够形成水凝胶或水胶体。合适的胶凝剂是能够形成粘稠液体或半固体的试剂。在优选的实施例中,胶凝剂与/或组合物具有适当的透光性。选择允许生色团生物光子活性的胶凝剂也是非常重要的。例如,要发射荧光,有些生色团需要水合环境。胶凝剂本身或其与其它组分(如水或另一种胶凝剂)结合能够形成凝胶,或在施用到治疗部位或用光照射时,能够形成凝胶。

在一些实施例中,组合物是凝胶、霜、油膏、洗液、糊、喷雾或泡沫等形式。

本发明各实施例中所述的胶凝剂可包括聚烷撑氧,尤其是聚乙二醇和聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)共聚物,包括嵌段和无规共聚物;多元醇,如丙三醇、聚丙三醇(尤其是高支化聚丙三醇),丙二醇和被一个或多个聚烷撑氧取代的丙二醇,如单-、二-和三-聚氧乙烯丙三醇、单-和双-聚氧乙烯丙二醇,及单-和双-聚氧乙烯丙二醇;聚氧乙烯山梨醇、聚氧乙烯葡萄糖;丙烯酸聚合物及其类似物和共聚物,如聚丙烯酸本身、聚甲基丙烯酸、聚(羟基乙基甲基丙烯酸酯)、聚(羟基乙基丙烯酸酯)、聚(甲基烷基亚砜甲基丙烯酸酯)、聚(甲基烷基亚砜丙烯酸酯)及它们的共聚物,与/或与其它丙烯酸酯的共聚物,如氨基乙基丙烯酸酯和单-2-(丙烯醛基氧基)-乙基琥珀酸酯;聚马来酸;聚(丙烯酰胺),如聚丙烯酰胺本身、聚(甲基丙烯酰胺)、聚(二甲基丙烯酰胺),及聚(N-异丙基-丙烯酰胺);聚(烯醇),如聚(乙烯醇);聚(N-乙烯基内酰胺),如聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(N-乙烯基己内酰胺),及它们的共聚物,聚恶唑啉,包括聚(甲基恶唑啉)和聚(乙基恶唑啉);及聚乙烯胺。

本发明各实施例中所述的胶凝剂可包括聚合物,选自任何合成的或半合成的聚合物材料、聚丙烯酸酯共聚物、纤维素衍生物和聚甲基乙烯基醚/马来酸酐共聚物。在一些实施例中,亲水性聚合物包括高分子量聚合物(即摩尔质量大于大约5000,在某些情况下,大于大约10,000或100,000或1,000,000)与/或交联聚丙烯酸聚合物。在一些实施例中,聚合物是聚丙烯酸聚合物,粘度是大约15,000-100,000、15,000-90,000、15,000-80,000、20,000-80,000、20,000-70,000、20,000-40,000cP。在一些实施例中,聚合物是高分子量与/或交联聚丙烯酸聚合物,其中聚丙烯酸聚合物的粘度是大约15,000-80,000cP。

可以使用卡波姆。卡波姆是与烯丙基蔗糖或季戊四醇的烯丙基醚交联的合成高分子量丙烯酸聚合物,分子量是大约3x 106。胶凝机理取决于羧酸单元的形成可溶盐的中和作用。聚合物是亲水的,中和时形成光洁透明的凝胶。卡波姆凝胶具有良好的热稳定性,其凝胶粘度和产率基本上不受温度的影响。作为局部产品,卡波姆具有最佳的流变性能。这种固有的假塑性流动允许其在剪切终止时立即恢复粘度,其高收率和迅速破裂使其易于分配。由于存在游离的羧酸基,的水溶液本质上呈酸性。这种溶液的中和作用使聚合物交联和胶质化,形成具有所需粘度的粘稠的整体结构。

卡波姆可以是分散在水中而形成低粘度酸性胶态悬浮液的白色细粉末(1%分散液的pH大约是3)。悬浮液采用碱,例如,氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化铵、低分子量的胺和烷醇胺中和,形成半透明的凝胶。烟碱盐,如烟碱氯化物在pH大约3.5时与卡波姆形成稳定的水溶络合物,在最佳pH大约5.6时非常稳定。

在本发明的某些实施例中,卡波姆是Carbopol。此类聚合物可从B.F.Goodrich或Lubrizol获得,商品名称是71G NF、420、430、475、488、493、910、934、934P、940、971PNF、974P NF、980NF、981NF等。正如Brock(Pharmacotherapy,14:430-7(1994))和Durrani(Pharmaceutical Res.(Supp.)8:S-135(1991))所述,Carbopol是多用途的控释聚合物,属于与聚烯基聚醚交联的合成高分子量非线性丙烯酸聚合物卡波姆系列。在一些实施例中,卡波姆是974P NF、980NF、5984EP、ETD 2020NF、Ultrez 10NF、934NF、934P NF或940NF。在某些实施例中,卡波姆是980NF、ETD 2020NF、Ultrez 10NF、Ultrez 21或1382聚合物、1342NF、940NF。

在某些实施例中,胶凝剂包括吸湿性材料。吸湿性材料指的是能够吸收水的物质,例如,甚至在室温(如25℃)、相对湿度低达50%条件下,能够吸收或吸附水的物质。吸湿性材料包括但不限于葡糖胺、糖胺聚糖、聚(乙烯醇)、聚(2-羟基乙基甲基丙烯酸酯)、聚环氧乙烷、胶原蛋白、脱乙酰壳多糖、藻酸盐、聚(丙烯腈)-类水凝胶、聚(乙二醇)/聚(丙烯酸)互穿聚合物网络水凝胶、聚环氧乙烷-聚对苯二甲酸丁二醇酯、透明质酸、高分子量聚丙烯酸、聚(羟基乙基甲基丙烯酸酯)、聚(乙二醇)、四甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和聚(丙烯酸甲酯-共-丙烯酸羟乙酯)。

本发明的生物光子组合物可以进一步包裹在例如膜中。所述膜可以是透明的与/或基本上或完全不渗透的。所述膜可以是液体不能透过但气体如空气可以透过的。在某些实施例中,组合物可以形成包裹生物光子局部组合物的生色团的膜,其中所述膜基本上不渗透液体与/或气体。

所述组合物可以包括任何其它载体。

(d)释氧剂

根据一些实施例,本发明的组合物可以任选进一步包含释氧剂,例如,作为氧的来源。

当本发明包含释氧剂的生物光子组合物被光照射时,呫吨染料被激发到更高的能态。当呫吨染料的电子返回到更低的能态时,它们放出能级更低的光子,从而发射出波长更长的光(斯托克斯频移)。在合适的环境中,某些释放的能量被转移给氧或反应性过氧化氢,导致形成氧自由基,如单线态氧。人们认为,生物光子组合物活化产生的单线态氧及其它反应性氧种类是以刺激效应方式操作的。也就是说,通过刺激和调节靶向组织细胞中的应激反应路径,在较少暴露于通常有毒的刺激(如反应性氧)的情况下可以实现有益的健康效果。对外源产生的自由基(反应性氧)的内源性响应得到调节,使其对抗外源性自由基的防御能力增加,从而诱导愈合和再生过程的加速。此外,组合物的活化还产生抗菌效果。细菌对暴露于自由基极为敏感,使本发明的组合物实际上是一种杀菌组合物。

如上文所述,某些实施例中组合物引起的氧种类的产生伴随微泡的产生,有利于施用部位生物膜的脱落或去除。这可以改善治疗部位活化光与/或荧光的穿透情况,例如,使细菌菌落失活,使其数量减少。

组合物中可以包含的合适的释氧剂包括但不限于过氧化物,如过氧化氢、过氧化脲和过氧化苯甲酰。过氧化物是含有过氧基(R-O-O-R)的释氧剂,具有链状结构,包含两个氧原子,每个氧原子与另一个氧原子连接并与基团或某些元素连接。

过氧化氢(H2O2)是制备有机过氧化物的初始材料。H2O2是强大的释氧剂,过氧化氢具有独特性质,它分解为水和氧,不会形成任何持久性的有毒残余化合物。组合物中使用的过氧化氢可以在凝胶中使用,例如含6%过氧化氢。本发明组合物中可以使用的合适的过氧化氢的浓度是大约0.1%至大约6%。

过氧化脲(亦称为尿素过氧化物、脲过氧化氢、过碳酰胺)可溶于水,并包含大约35%过氧化氢。组合物中使用的过氧化脲可作为凝胶使用,例如,16%过氧化脲,包含5.6%过氧化氢,或12%过氧化脲。本发明组合物中可以使用的合适的过氧化脲的浓度是大约0.3%至大约16%。过氧化脲以缓-释方式分解为脲和过氧化氢,该过程可通过加热或光化学反应加速。释放的脲[脲,(NH2)CO2)]易溶于水,是强大的蛋白质变性剂。它会提高某些蛋白质的溶解度和增强皮肤与/或粘膜的再水化。

过氧化苯甲酰由两个与过氧化基团连接的苯甲酰基组成(苯甲酸中的羧酸H被脱除)。人们发现,在用于痤疮的治疗中,过氧化苯甲酰的浓度是2.5%至10%。释放的过氧化基团在灭菌方面非常有效。过氧化苯甲酰还可以促进皮肤更新和毛孔清除,进一步减少细菌数量和减少痤疮。过氧化苯甲酰与皮肤接触时分解为苯甲酸和氧,这两者都没毒。本发明组合物中可以使用的合适的过氧化苯甲酰的浓度是大约2.5%至大约5%。

其它释氧剂包括分子氧、水、过硼酸盐和碳酸盐。释氧剂可以是组合物内的粉末、液体或凝胶形式。组合物可以包含一定含量的释氧剂,通过将释氧剂单独施用于治疗部位而增强效果。

或者,释氧剂也可以与组合物分开施用于组织。

(e)愈合因子

本发明的组合物可以包含愈合因子。愈合因子包含在组合物施用部位上的、能促进或增强组织愈合或再生过程的化合物。在本发明组合物光活化期间,治疗部位处皮肤、伤口或粘膜的分子吸收增加。一段时间内,观察到治疗部位血液流动量增加。加入愈合因子,因自由基级联的动态交互作用所引起的淋巴引流增加及可能的渗透平衡变化,都会得到改善或甚至被强化。合适的愈合因子包括但不限于:

透明质酸(透明质酸盐):是一种非硫酸化的糖胺聚糖,广泛分布在整个结缔组织、上皮组织及神经组织中。它是细胞外基质的主要成分之一,显著影响细胞增殖和细胞迁移。透明质酸是皮肤的主要成分,参与组织修复。虽然透明质酸在细胞外基质中大量存在,但是,它对组织流体力学、细胞运动和增殖都有影响,并参与大量细胞表面受体相互作用,特别是那些包含主受体CD44的相互作用。透明质酸酶降解透明质酸。人体内有至少七种类型的透明质酸酶类酶,其中几种酶是肿瘤抑制剂。透明质酸的降解产物、低聚糖及分子量非常低的透明质酸具有促血管生成的性质。此外,最近的研究表明,透明质酸片段,而不是透明质酸的天然高分子量,可以在组织损伤中的巨噬细胞和树突细胞中诱导炎症反应。透明质酸非常适合针对皮肤的生物应用。由于具有较高的生物相容性,透明质酸被用于刺激组织再生。研究已经表明,在愈合的初期出现透明质酸,实际上为介导免疫响应的白细胞创建了空间。它用于合成生物支架,用于伤口愈合应用及皱纹处理。本发明组合物中可以使用的透明质酸的合适浓度是大约0.001%至大约3%。

葡糖胺:是人体组织内含量最多的单糖之一和生物合成糖基化蛋白质和类脂的前体。它通常用于治疗骨关节炎。葡糖胺的常用形式是其硫酸盐。葡糖胺具有多种作用,包括消炎活性、刺激蛋白聚糖的合成及蛋白水解酶的合成。本发明组合物中可以使用的葡糖胺的合适浓度是大约0.01%至大约3%。

尿囊素:是乙醛酸的二酰脲。它具有促角质分离的作用,提高细胞外基质的含水量,增强死亡(凋亡)皮肤细胞上层的脱落,及促进皮肤增殖和伤口愈合。

(f)杀菌剂

本发明的组合物可以包含杀菌剂。杀菌剂杀灭微生物或抑制它们的生长或累积。示例性杀菌剂(或抗菌剂)在美国专利申请公开20040009227和20110081530中引用。本发明方法中使用的合适的杀菌剂包括但不限于酚类和氯化酚类化合物、间苯二酚及其衍生物、双酚化合物、苯甲酸酯(对羟基苯甲酸酯)、卤代碳酰苯胺、聚合物类杀菌剂、噻唑啉、三氯甲基硫代酰亚胺、天然杀菌剂(亦称为“天然精油”)、金属盐和广谱抗生素。

本发明中可以使用的具体的酚类和氯代酚类杀菌剂包括但不限于: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-正庚基苯酚;单-和多-烷基和芳基卤代酚;对-氯苯基;甲基对-氯酚;乙基对-氯酚;正-丙基对-氯酚;正-丁基对-氯酚;正戊基-对-氯酚;仲-戊基对-氯酚;正-己基对-氯酚;环己基对-氯酚;正-庚基对-氯酚;正-辛基对-氯酚;邻-氯酚;甲基邻-氯酚;乙基邻-氯酚;正-丙基邻-氯酚;正-丁基邻-氯酚;正-戊基邻-氯酚;叔-戊基邻-氯酚;正-己基邻-氯酚;正-庚基邻-氯酚;邻-苯甲基对-氯酚;邻-苯甲基-间-甲基对-氯酚;邻-苯甲基-m,m-二甲基对-氯酚;邻-苯基乙基对-氯酚;邻-苯基乙基-间-甲基对-氯酚;3-甲基对-氯酚;3,5-二甲基对-氯酚;6-乙基-3-甲基对-氯酚、6-正-丙基-3-甲基对-氯酚;6-异-丙基-3-甲基对-氯酚;2-乙基-3,5-二甲基对-氯酚;6-仲-丁基-3-甲基对-氯酚;2-异-丙基-3,5-二甲基对-氯酚;6-二乙基甲基-3-甲基对-氯酚;6-异-丙基-2-乙基-3-甲基对-氯酚;2-仲-戊基-3,5-二甲基对-氯酚;2-二乙基甲基-3,5-二甲基对-氯酚;6-仲-辛基-3-甲基对-氯酚;对-氯-间-甲酚对-溴苯酚;甲基对-溴苯酚;乙基对-溴苯酚;正-丙基对-溴苯酚;正-丁基对-溴苯酚;正-戊基对-溴苯酚;仲-戊基对-溴苯酚;正-己基对-溴苯酚;环己基对-溴苯酚;邻-溴苯酚;叔-戊基邻-溴苯酚;正-己基邻-溴苯酚;正-丙基-m,m-二甲基邻-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-异丙基-3-甲基苯酚;对-氯-间二甲苯酚(PCMX);氯百里酚;苯氧乙醇;苯氧异丙醇;及5-氯-2-羟基二苯甲烷。

间苯二酚及其衍生物也可用作杀菌剂。具体的间苯二酚衍生物包括但不限于:甲基间苯二酚;乙基间苯二酚;正-丙基间苯二酚;正-丁基间苯二酚;正-戊基间苯二酚;正-己基间苯二酚;正-庚基间苯二酚;正-辛基间苯二酚;正-壬基间苯二酚;苯基间苯二酚;苯甲基间苯二酚;苯乙基间苯二酚;苯丙基间苯二酚;对-氯苯甲基间苯二酚;5-氯-2,4-二羟基二苯甲烷;4'-氯-2,4-二羟基二苯甲烷;5-溴-2,4-二羟基二苯甲烷;及4'-溴-2,4-二羟基二苯甲烷。

本发明中可以使用的具体的双酚抗菌剂包括但不限于:2,2'-亚甲基双-(4-氯苯酚);2,4,4'-三氯-2'-羟基-二苯醚,Ciba Geigy(地址:美国新泽西州Florham Park)以商品名销售的产品;2,2'-亚甲基双-(3,4,6-三氯苯酚);2,2'-亚甲基双-(4-氯-6-溴苯酚);双-(2-羟基-3,5-二氯对-己基)硫化物;及双-(2-羟基-5-氯苯甲基)硫化物。

本发明中可以使用的具体的苯甲酸酯(对羟基苯甲酸酯)包括但不限于:对羟基苯甲酸甲酯;对羟基苯甲酸丙酯;对羟基苯甲酸丁酯;对羟基苯甲酸乙酯;对羟基苯甲酸异丙酯;对羟基苯甲酸异丁酯;对羟基苯甲酸苄酯;对羟基苯甲酸甲酯钠;及对羟基苯甲酸丙酯钠。

本发明中可以使用的具体的卤代碳酰苯胺包括但不限于:3,4,4'-三氯碳酰苯胺,如3-(4-氯苯基)-1-(3,4-二氯苯基)脲,Ciba-Geigy(地址:美国新泽西州Florham Park)以商品名销售的产品;3-三氟甲基-4,4'-二氯碳酰苯胺;及3,3',4-三氯碳酰苯胺。

本发明中可以使用的具体的聚合物抗菌剂包括但不限于:聚六亚甲基双胍盐酸盐;及聚(亚胺基酰亚胺羰基亚胺基酰亚胺羰基亚胺基六亚甲基盐酸盐),以商品名IB销售。

本发明中可以使用的具体的噻唑啉包括但不限于:以商品名销售的产品;及2-正-辛基-4-异噻唑啉-3-酮,以商品名IT-3000DIDP销售。

本发明中可以使用的具体的三氯甲基硫代酰亚胺包括但不限于:N-(三氯甲基硫代)邻苯二甲酰亚胺,以商品名销售;及N-三氯甲基硫代-4-环己烯-1,2-二甲酰亚胺,以商品名销售。

本发明中可以使用的具体的天然抗菌剂包括但不限于下述物质的油:大茴香;柠檬;柑桔;迷迭香;鹿蹄草;百里香;熏衣草;丁香;酒花;茶树;枫茅;小麦;大麦;芸香草;雪松叶;杉木;肉桂;旋复花草(fleagrass);老鹳草;檀香;紫罗兰;越橘;桉树;马鞭草;薄荷;安息香胶;罗勒;茴香;枞树;凤仙花;薄荷醇;牛至(ocmea origanuin);黄连碱;角叉菜(carradensis);小檗科(Berberidaceac daceae);拉坦尼根(Ratanhiae longa);及姜黄。归入天然抗菌剂一类的还包括人们发现的植物油中能够提供抗菌好处的关键化学成分。这些化学物质包括但不限于:茴香脑;儿茶酚;莰烯;百里酚;丁香酚;桉叶醇;阿魏酸;法尼醇;扁柏酚;草酚酮;柠檬烃;薄荷醇;水杨酸甲酯;香芹酚;松油醇;马鞭草烯酮;小檗碱;拉坦尼根(ratanhiae)精华;丁香烯氧化物;香茅酸;姜黄;橙花叔醇;及香叶醇。

本发明中可以使用的具体的金属盐包括但不限于元素周期表3a-5a、3b-7b和8族金属的盐。金属盐的具体实例包括但不限于以下金属的盐:铝;锆;锌;银;金;铜;镧;锡;汞;铋;硒;锶;钪;钇;铈;镨;钕;钷;钐;铕;钆;铽;镝;钬;铒;铊;镱;镏;及它们的混合物。金属离子类抗菌剂的一个实例是HealthShield Technology(地址:美国马萨诸塞州Wakefield)生产、以商品名销售的一种抗菌剂。[此处给出其它实例,如施乐辉(smith and nephew)]

本发明可以使用的具体的广谱抗菌剂包括但不限于本发明其它抗菌剂类别中引用的那些抗菌剂。

本发明方法中可以使用的其它抗菌剂包括但不限于:吡硫翁,特别是吡硫翁-包括锌络合物,如以商品名销售的产品;二甲基羟甲基乙内酰脲,以商品名销售的产品;甲基氯异噻唑啉酮/甲基异噻唑啉酮,以商品名Kathon销售的产品;亚硫酸钠;亚硫酸氢钠;咪唑烷基脲,以商品名Germall销售的产品;二唑烷基脲,以商品名Germall销售的产品;苯甲醇v2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇,以商品名销售的产品;福尔马林或甲醛;碘代丙烯基丁氨基甲酸酯,以商品名Polyphase销售;氯乙酰氨;六亚甲基四胺;甲基二溴腈戊二腈(1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷),以商品名销售;戊二醛;5-溴-5-硝基-1,3-二恶烷,以商品名销售;苯乙醇;邻-苯基苯酚/钠邻-苯基苯酚钠羟甲基甘氨酸盐,以商品名Suttocide销售;聚甲氧基双环恶唑烷,以商品名Nuosept销售;硫柳汞;二氯苯甲醇;克菌丹;chlorphenenesin;双氯酚;氯丁醇;月桂酸甘油酯;卤代二苯醚;2,4,4'-三氯-2'-羟基-二苯醚,以商品名销售,并且可从Ciba-Geigy(地址:美国新泽西州Florham Park)获得;及2,2'-二羟基-5,5'-二溴-二苯醚。

本发明方法中可以使用的其它抗菌剂包括美国专利Nos.3,141,321;4,402,959;4,430,381;4,533,435;4,625,026;4,736,467;4,855,139;5,069,907;5,091,102;5,639,464;5,853,883;5,854,147;5,894,042;和5,919,554,及美国专利申请公开Nos.20040009227和20110081530中公开的那些抗菌剂。

(g)胶原蛋白和促进胶原蛋白合成的试剂

本发明的组合物可以包含胶原蛋白及促进胶原蛋白合成的试剂。胶原蛋白是真皮成纤维细胞产生的纤维状蛋白质,构成皮肤的70%。胶原蛋白使皮肤光滑、紧致。因此,当胶原蛋白合成减少时,将出现皮肤老化,皮肤紧致度和光滑度迅速降低。因此,皮肤将失去光泽和出现皱纹。另一方面,当胶原蛋白代谢被皮肤中胶原蛋白合成刺激活化时,真皮基质的成分将增加,引起皱纹改善、紧致度改善及皮肤强度增加等效果。因此,胶原蛋白和促进胶原蛋白合成的试剂在本发明中也有用。促进胶原蛋白合成的试剂(即原胶原蛋白合成试剂)包括氨基酸、缩氨酸、蛋白质、类脂;小化学分子、天然产品及天然产品提取物。

例如,人们发现,摄入维生素C、铁和胶原蛋白可有效提高皮肤或骨骼中胶原蛋白的数量。参见,例如,美国专利申请公开20090069217。维生素C的实例包括抗坏血酸的衍生物,如L-抗坏血酸或L-抗坏血酸钠,利用乳化剂等涂敷抗坏血酸得到的抗坏血酸制剂,及含任意比例的两种或多种维生素C的混合物。此外,也可以使用含维生素C的天然产品,如金虎尾和柠檬。铁制剂的实例包括:无机铁,如硫酸亚铁、柠檬酸亚铁钠,或焦磷酸铁;有机铁,如血红素铁、铁蛋白铁,或乳铁蛋白铁;含任意比例的两种或多种这些铁制剂的混合物。此外,还可以使用含铁天然产品,如菠菜或动物肝脏。此外,胶原蛋白的实例包括:用酸或碱处理哺乳动物如牛或猪的骨头、皮肤等获得的提取物;用蛋白酶如胃蛋白酶、胰蛋白酶或糜蛋白酶水解提取物获得的缩氨酸;及含任意比例的两种或多种这些胶原蛋白的混合物。还可以使用从植物提取的胶原蛋白。

例如,在美国专利7598291、7722904、6203805、5529769等及美国专利申请公开20060247313、20080108681、20110130459、20090325885、20110086060等中对其它原胶原蛋白合成剂进行了描述。

(4)使用方法

本发明的光子组合物具有多种用途。本发明的生物光子组合物可以促进伤口愈合或组织修复,但并不受限于这一理论。本发明的生物光子组合物还可用于治疗皮肤病。本发明的生物光子组合物还可用于治疗痤疮。本发明的生物光子组合物还可用于皮肤更新。本发明的生物光子组合物还可用于治疗急性炎症。因此,本发明的目的是提供一种可以用生物光子疗法治疗伤口的方法,其中所述方法促进伤口愈合。本发明的另一个目的是提供一种用生物光子疗法治疗患痤疮的皮肤组织的方法,其中所述方法用于治疗痤疮。本发明还有一个目的是提供一种用生物光子疗法治疗患皮肤病的皮肤组织的方法,其中所述方法用于治疗皮肤病。本发明还有一个目的是提供一种用生物光子疗法治疗皮肤组织的方法,其中所述方法用于促进皮肤更新。

在一些实施例中,本发明提供一种用生物光子疗法治疗伤口的方法,包括:将本发明生物光子组合物施用(例如,局部施用)到伤口部位,及用波长与生物光子组合物中第一呫吨染料(例如,供体呫吨染料)的吸收光谱重叠的光照射该生物光子组合物。

在另一方面,本发明提供一种促进皮肤更新的方法。在一些实施例中,本发明提供一种促进皮肤更新的方法,包括:将本发明生物光子组合物施用(例如,局部施用)到皮肤上,及用波长与生物光子组合物中第一呫吨染料(例如,供体呫吨染料)的吸收光谱重叠的光照射该生物光子组合物。

在另一方面,本发明提供一种用生物光子疗法治疗患有皮肤病的靶向皮肤组织的方法。在一些实施例中,本发明提供一种用生物光子疗法治疗靶向皮肤组织的方法,包括:将本发明生物光子组合物施用(例如,局部施用)到靶向皮肤组织,及用波长与生物光子组合物中第一呫吨染料(例如,供体呫吨染料)的吸收光谱重叠的光照射该生物光子组合物。

在另一方面,本发明提供一种用生物光子疗法治疗患有痤疮的靶向皮肤组织的方法。在一些实施例中,本发明提供一种用生物光子疗法治疗患有痤疮的靶向皮肤组织的方法,包括:将本发明生物光子组合物施用(例如,局部施用)到靶向皮肤组织,及用波长与生物光子组合物中第一呫吨染料(例如,供体呫吨染料)的吸收光谱重叠的光照射该生物光子组合物。

在一些实施例中,本发明提供一种治疗急性炎症的方法,包括:将本发明生物光子组合物局部施用到患有急性炎症的靶向皮肤组织上,及用波长与生物光子组合物中第一呫吨染料(例如,供体呫吨染料)的吸收光谱重叠的光照射该生物光子组合物。

适合本发明方法用途的生物光子组合物选自上述生物光子组合物的任一实施例。例如,用于本发明方法的生物光子组合物可以包含光照射时发生至少部分光漂白的第一呫吨染料。第一呫吨染料可以在波长大约200-800nm、200-700nm、200-600nm或200-500nm处吸收。在一个实施例中,第一呫吨染料在波长大约200-600nm处吸收。在某些实施例中,第一呫吨染料在波长大约200-300nm、250-350nm、300-400nm、350-450nm、400-500nm、450-650nm、600-700nm、650-750nm或700-800nm吸收。第二呫吨染料的吸收光谱与第一呫吨染料的发射光谱应至少重叠大约80%、50%、40%、30%或20%。在一些实施例中,第一呫吨染料的发射光谱与第二呫吨染料的吸收光谱至少重叠1-10%、5-15%、10-20%、15-25%、20-30%、25-35%、30-40%,35-45%、50-60%、55-65%或60-70%。

利用光照射生物光子组合物会导致能量从第一呫吨染料转移到第二呫吨染料。然后,第二呫吨染料以荧光与/或产生反应性氧种类的形式放出能量。在本发明的一些实施例中,光照射导致的能量转移并不伴随热量的产生,或者并不导致组织损伤。

用于本发明的生物光子组合物可以采用任何载体配制。在一些实施例中,载体是一种胶凝剂。胶凝剂包括但不限于:类脂(如丙三醇)、乙二醇(如丙二醇)、透明质酸、硫酸盐葡萄糖胺、纤维素衍生物(羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素等)、非纤维素多糖(半乳糖甘露聚糖、瓜尔豆胶、角豆树胶、阿拉伯胶、苹婆胶、琼脂、藻朊酸盐等)及丙烯酸聚合物。

在本发明方法中,可以使用任何光化光光源。任何类型的卤素灯、LED或等离子弧灯或激光器都是合适的。合适的光化光光源的主要特点是其发射一个(或多个)波长适合活化组合物中一个或多个生色团的光。在一个实施例中,使用氩激光器。在另一个实施例中,使用磷酸钛氧钾(KTP)激光器(如GreenLightTM激光器)。在另一个实施例中,可以采用日光。在另一个实施例中,光化光光源是LED光固化设备。在另一个实施例中,光化光光源是波长大约200至800nm的光源。在另一个实施例中,光化光光源是波长大约400至600nm的可见光光源。此外,光化光光源应具有合适的功率密度。非准直光源(LED、卤素灯或等离子灯)合适的功率密度是大约1mW/cm2至大约200mW/cm2。激光器光源合适的功率密度是大约0.5mW/cm2至大约0.8mW/cm2

在本发明方法的一些实施例中,光源在受试者皮肤、伤口或粘膜表面处的能量是大约1mW/cm2至大约500mW/cm2、1-300mW/cm2或1-200mW/cm2,其中施用的能量至少取决于治疗条件、光的波长、受试者皮肤距光源的距离及生物光子组合物的厚度。在一些实施例中,受试者皮肤处的光是大约1-40mW/cm2,或20-60mW/cm2,或40-80mW/cm2,或60-100mW/cm2,或80-120mW/cm2,或100-140mW/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

在一些实施例中,可采用移动设备活化本发明实施例中的生物光子组合物,其中所述移动设备可以发射与生物光子组合物中供体呫吨染料的吸收光谱相重叠的发射光谱。所述移动设备有一个显示屏,光发射穿过该显示屏与/或移动设备可以从闪光灯发射光,发射的光可以光活化生物光子组合物。

在一些实施例中,可以采用电视机或计算机上的显示屏活化生物光子组合物,其中显示屏可以发射与生物光子组合物中供体呫吨染料的吸收光谱相重叠的发射光谱。

在一些实施例中,第一与/或第二呫吨染料可以通过来源于太阳或其它光源的环境光进行光活化。环境光可视为普通照射,从无可见的光源的房间内的所有方向照过来。在一些实施例中,第一与/或第二呫吨染料可以通过电磁谱可见范围内的光进行光活化。照射环境光的时间可以比照射直射光的时间更长。

在一些实施例中,可以采用不同的光源活化生物光子组合物,如结合环境光和直射LED光。

所需的暴露于光化光的时间长短,将取决于治疗区的表面;治疗损伤、创伤或伤害的类型;光源的功率密度、波长和带宽;生物光子组合物的厚度及治疗时距光源的距离。荧光照射治疗区可在数秒内发生或甚至在不到一秒内发生,但是,为了利用吸收、反射和重新发射的光对本发明组合物的协调效应及其与治疗组织的相互作用,延长照射时间是有益的。在一个实施例中,施用生物光子组合物的组织、皮肤或伤口照射光化光的时间是1分钟至5分钟。在另一个实施例中,施用生物光子组合物的组织、皮肤或伤口照射光化光的时间是1分钟至5分钟。在一些实施例中,生物光子组合物照射1分钟至3分钟。在一些实施例中,光照射的时间是1-30秒、15-45秒、30-60秒、0.75-1.5分钟、1-2分钟、1.5-2.5分钟、2-3分钟、2.5-3.5分钟、3-4分钟、3.5-4.5分钟、4-5分钟、5-10分钟、10-15分钟、15-20分钟、20-25分钟或20-30分钟。在另一个实施例中,光化光的光源在治疗区上方连续移动,照射合适的时间。在另一个实施例中,多次施用生物光子组合物和光化光。在一些实施例中,组织、皮肤或伤口至少照射两次、三次、四次、五次或六次光化光。在一些实施例中,在照射光化光之前先新施用生物光子组合物。

在本发明的方法中,可任选在光照射后将生物光子组合物从治疗部位清除。在一些实施例中,生物光子组合物留在治疗部位30分钟以上、1小时以上、2小时以上、3小时以上。可以采用环境光照射。为了防止干燥,组合物可以采用照射前可以取下的透明或半透明遮盖物(例如聚合物膜)或不透明遮盖物进行遮盖。

(5)伤口和伤口愈合

本发明的生物光子组合物和方法可用于治疗伤口和促进伤口愈合。本发明的生物光子组合物和方法可以治疗的伤口包括,例如,不同方式引发的皮肤和皮下组织的伤口(如卧床时间太长引起的压迫性溃疡、外伤引起的伤口、牙周炎等症状引起的伤口)及具有不同特点的伤口。在一些实施例中,本发明提供治疗例如,灼伤、切口、切除术、撕裂、磨损、刺伤或贯通伤口、手术伤口、挫伤、血肿、压伤、枪伤、疮和溃疡与/或促进这些伤口的愈合的生物光子组合物和方法。

本发明的生物光子组合物和方法可用于治疗慢性皮肤溃疡或伤口与/或促进这些伤口的愈合,这些伤口无法通过一系列有序、及时的事件而实现持久的结构性、功能性及美观性闭合。绝大多数慢性伤口可以根据其病原学分为三类:压迫性溃疡、神经病变性(糖尿病足部)溃疡及血管性(静脉或动脉)溃疡。

在其它一些实施例中,本发明提供了用于治疗I-IV级溃疡与/或促进I-IV级溃疡愈合的生物光子组合物和方法。在一些实施例中,本申请提供尤其适合II级溃疡的组合物。根据伤口的深度,溃疡可以分为四级:i)I级:伤口限于上皮组织;ii)II级:伤口延伸到真皮;iii)III级:伤口延伸到皮下组织,及iv)IV级(或全层伤口):骨头露出来的伤口(例如,位于例如较大的转节或骶骨等骨压点的伤口)。

例如,本发明提供用于治疗糖尿病溃疡与/或促进糖尿病溃疡愈合的生物光子组合物和方法。由于神经和血管并发症,糖尿病患者容易患足部溃疡和其它溃疡。周围神经病变会导致足部与/或腿部感觉改变或完全丧失。晚期神经病变的糖尿病患者完全丧失了辨别剧痛的能力。患神经病变的患者足部出现任何伤口或创伤时,他们可能数天或数周都完全没注意到。晚期神经病变患者丧失了感觉持续压力刺激的能力,结果,可能出现组织缺血和坏疽,导致,例如,足底溃疡。微血管疾病是糖尿病显著的并发症之一,也会导致溃疡。在一些实施例中,本发明提供了治疗慢性伤口的组合物和方法,其中慢性伤口的特征在于因糖尿病神经病变与/或血管并发症而引起的糖尿病足部溃疡与/或溃疡。

在其它实例中,本发明提供用于治疗压迫性溃疡与/或促进压迫性溃疡愈合的生物光子组合物和方法。压迫性溃疡包括褥疮、褥疮性溃疡和坐骨结节溃疡,这些溃疡会给患者带来巨大的痛苦和不适。压迫性溃疡是由长期施加到皮肤上的压力引起的。因此,由于个人的重量或质量,压力可以施加到患者的皮肤上。当皮肤一个区域供血阻塞或中断两小时或三小时以上时,会形成压迫性溃疡。受影响的皮肤区域会变红、疼痛及坏死。如果不进行治疗,皮肤会露出来,受到感染。因此,疮疡是因长期卧床、坐轮椅与/或戴石膏绷带所造成的压力下皮肤某一区域发生的皮肤溃疡。当一个人卧床不起、失去意识、无法感觉疼痛或不能动时,会发生压迫性溃疡。压迫性溃疡通常发生在身体的骨头突出部分,如臀部区(骶骨或髂嵴)或足跟。

在其它实例中,本发明提供用于治疗急性伤口与/或促进急性伤口愈合的生物光子组合物和方法。

本发明的生物光子组合物和方法可以治疗的其它类型的伤口包括美国专利申请公开No.20090220450中披露的那些伤口,该专利通过引用而并入本发明中。

成年人组织中伤口的愈合是一个复杂的修复过程。例如,皮肤的愈合过程涉及伤口部位各种专门细胞的补充、细胞外基质和基底膜沉积、血管形成、选择性的蛋白酶活性及表皮再植。

伤口愈合过程有三个明显的阶段。首先,在炎症阶段,通常从伤口出现到两天至五天,血小板聚集从而沉积肉牙,促进纤维蛋白的沉积及刺激生长因子的释放。白血球迁移到伤口部位,开始消解伤口处的碎片和将碎片运走。在此炎症阶段,单核细胞还转化为巨噬细胞,后者释放出生长因子,刺激血管的形成和成纤维细胞的产生。

其次,在增生阶段,通常发生在两天至三周,肉牙组织形成,开始上皮形成和收缩。成纤维细胞是该阶段的关键细胞类型,它们通过增生和合成胶原蛋白来填充伤口,提供强大的基质供上皮细胞生长。当成纤维细胞产生胶原蛋白时,从附近血管延伸形成血管,导致形成肉牙组织。肉牙组织通常从伤口底部生长。上皮形成涉及上皮细胞从伤口表面迁移,从而封住伤口。上皮细胞被接触类似细胞的需求推动,并受到充当网格作用的纤维蛋白链网络的引导,这些细胞在网格上迁移。在伤口处出现称为肌成纤维细胞的收缩细胞,帮助伤口闭合。这些细胞显示出胶原蛋白合成和收缩性,并且在肉牙性伤口中比较常见。

再次,重塑阶段,即伤口愈合的最后阶段,从三周到几年,伤疤中的胶原蛋白经历反复降解和重新合成。在此阶段,新形成的皮肤的拉伸强度提高。

但是,当伤口愈合速度增加时,通常伤疤形成相应增加。结疤是大多数成年动物和人类组织愈合过程的结果。疤痕组织与其代替的组织不同,其功能质量通常更差。疤痕的类型包括但不限于萎缩性疤痕、增生性疤痕和癍痕瘤(keloidal scar),以及瘢痕挛缩。萎缩性疤痕呈扁平,其表面低于周围皮肤下,形成谷或洞。增生性疤痕是留在原损伤边界内的隆起疤痕,通常含有以异常方式布置的过多的胶原蛋白。癍痕瘤(keloidal scar)是在原伤口边缘外扩散的隆起疤痕,以位点特异性方式侵入到正常皮肤附近,通常含有以异常方式布置的胶原蛋白螺旋。

与此相反的是,正常皮肤由以网织篮式方式布置的胶原蛋白纤维,有助于真皮的强度和弹性。因此,为了使伤口愈合过程更顺利,需要一种方法,不仅刺激胶原蛋白的产生,而且还以减少疤痕形成的方式刺激胶原蛋白的产生。

本发明的生物光子组合物和方法通过促进基本上均匀的上皮形成、促进胶原蛋白合成、促进控制收缩,与/或减少疤痕组织形成而促进伤口愈合。在一些实施例中,本发明的生物光子组合物和方法可以通过促进基本上均匀的上皮形成而促进伤口愈合。在一些实施例中,本发明的生物光子组合物和方法促进胶原蛋白合成。在一些实施例中,本发明的生物光子组合物和方法促进控制性收缩。在一些实施例中,本发明的生物光子组合物和方法,例如,通过减少疤痕组织的形成或通过加速伤口闭合过程而促进伤口愈合。在一些实施例中,本发明的生物光子组合物和方法,例如,通过减少炎症而促进伤口愈合。在一些实施例中,生物光子组合物可在伤口闭合后使用,用于优化疤痕修复。在这种情况下,可以定期施用生物光子组合物,例如,一周一次,或医生认为合适的间隔。

生物光子组合物可以浸到织物或无纺材料中或海绵中,以伤口敷料的形式施用。可在伤口敷料或组合物内部或附近提供光源,如LED或波导来照射组合物。波导可以是不仅从其两端,而且从其纤体传输光的光纤。例如,由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制造的光纤。

可以使用局部或全身的辅助治疗,如抗生素治疗。也可使用负压辅助伤口闭合来帮助伤口闭合与/或清除组合物。

(6)痤疮和痤疮疤痕

本发明的生物光子组合物和方法还可用于治疗痤疮。本发明所述“痤疮”指的是皮肤腺或毛囊炎症引起的皮肤病。本发明的生物光子组合物和方法可用于治疗痤疮的早期萌前阶段,也可用于在其病灶已可见的后期阶段治疗痤疮。本发明的生物光子组合物和方法实施例可用于治疗轻度、中度和重度痤疮。痤疮早期萌前阶段通常开始于皮脂分泌过度,或由位于毛皮脂内的皮脂腺所分泌的皮肤油。皮脂通过毛囊管到达皮肤表面。管道中和皮肤上存在过多皮脂会阻塞或淤塞毛囊管的正常的皮脂流动,从而使皮脂增厚和固化,形成称为粉刺的固体塞。在痤疮形成的正常顺序中,刺激毛囊孔形成过度角质化,从而完全堵住管道。通常的结果是丘疹、脓疱或囊肿,通常被细菌污染,导致继发性感染。痤疮的特征尤其在于存在粉刺、炎性丘疹或囊肿。痤疮的外观可能是轻微的皮肤刺激性至坑点,甚至可能发展成影响容貌的疤。因此,本发明的光子组合物和方法可用于治疗一种或多种与痤疮有关的皮肤刺激、坑点、疤痕形成、粉刺、炎性丘疹、囊肿、角质化及皮脂增厚和硬化。

组合物可以浸到或涂到织物或无纺材料中或海绵中,以遮盖物的形式施用到身体各部位,如面部、身体、手臂、腿部等。可在遮盖物或组合物内部或附近提供光源(如LED或波导),用以照射组合物。波导可以是不仅从其两端,而且从其纤体传输光的光纤。例如,由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制造的光纤。

本发明的生物光子组合物和方法可用于治疗各种类型的痤疮。例如,痤疮的一些类型,包括寻常痤疮、囊性痤疮、萎缩性痤疮、溴痤疮、氯痤疮、聚合性痤疮、美容性痤疮、去污剂痤疮、流行痤疮、表皮痤疮、夏季痤疮、暴发性痤疮、卤素痤疮、硬结性痤疮、碘痤疮、瘢痕瘤性痤疮、机械性痤疮、丘疹性痤疮、发蜡痤疮、月经前座疮、脓疱性痤疮、坏血病性痤疮、结核性痤疮、荨麻疹性痤疮、痘样痤疮、中毒性痤疮、丙酸痤疮、人工痤疮、革兰氏阴性痤疮、类固醇痤疮及结节囊性痤疮。

(7)皮肤老化和更新

真皮是皮肤的第二层,含有皮肤的结构性元素结缔组织。真皮内有具有不同功能的各种类型的结缔组织。弹性纤维赋予皮肤弹性,胶原蛋白赋予皮肤强度。

真皮和表皮之间的接合处是一个非常重要的结构。真皮-表皮接合处连结形成与手指类似的表皮嵴。表皮细胞从真皮内的血管接收其营养物质。表皮嵴增加表皮暴露于这些血管和所需营养物质的表面积。

皮肤的老化伴随皮肤的显著生理学变化。新皮细胞的产生减缓,真皮-表皮接合处的表皮嵴变平。虽然弹性纤维的数量增加,但是,其结构和凝聚性下降。此外,胶原蛋白的数量和真皮的厚度随着皮肤老化而降低。

胶原蛋白是皮肤细胞外基质的主要成分,提供结构性框架。在老化过程期间,胶原蛋白合成下降及胶原蛋白纤维不溶解,导致真皮变薄,丧失皮肤的生物力学性质。

皮肤的生理学变化导致出现显著的老化症状,通常被称为时序老化、内在老化和光老化。皮肤变得更干燥、粗糙和脱屑增加,外表变得更暗淡无光,出现明显的细纹和皱纹。皮肤老化的其它症状包括但不限于:皮肤变薄和透明、底层脂肪流失(导致双颊凹陷和眼睛深陷,以及手部和颈部明显失去紧致度)、骨质疏松(由于骨质疏松,骨骼与皮肤分离,导致皮肤松驰)、皮肤干燥(可能发痒)、无法排汗充分冷却皮肤、面部长毛、雀斑、老年斑、蛛状静脉、皮肤粗糙和革质皮肤、拉开时会消失的细纹、皮肤松驰或长斑。

真皮-表皮接合处是基底膜,将表皮中的角化细胞与位于表皮下面的细胞外基质分离。该基底膜由两层组成:与角化细胞接触的基底层及与细胞外基质接触的下层网状层。基底层富含IV型胶原蛋白和层粘连蛋白,这些分子在为细胞连接而提供结构性网络和生物粘合特征方面起到作用。

层粘连蛋白是糖蛋白,仅存在于基底膜内。它由三种多肽链(α、β和γ)组成,以不对称交叉形状布置,通过二硫键保持在一起。这三种链以不同的亚型存在,导致层粘连蛋白有十二种不同的同分异构体,包括层粘连蛋白-1和层粘连蛋白-5。

真皮通过VII型胶原蛋白纤维被锚定在基底膜角化细胞的半桥粒处,半桥粒是位于角化细胞上的特异性接合点,由α-整联蛋白和其它蛋白组成。层粘连蛋白,特别是层粘连蛋白-5,在基底角化细胞中的半桥粒跨膜蛋白及VII型胶原蛋白之间构成实际的锚定点。

已经证明,在老化皮肤中,层粘连蛋白-5合成和VII型胶原蛋白表达减少。这导致真皮和表皮之间的接触丧失,导致皮肤失去弹性和松驰。

最近,通常称为表情纹的另一种类型的皱纹得到了普遍认可。这些皱纹要求弹性丧失,尤其是在真皮中,因此,当产生面部表情的面部肌肉施加应力到皮肤上时,皮肤不再能够恢复其原来状态,导致表情纹。

本发明的组合物和方法促进皮肤更新。在一些实施例中,本发明的生物光子组合物和方法促进胶原蛋白的合成。在一些实施例中,本发明的组合物和方法可以减少、消除、延缓或甚至逆转一种或多种皮肤老化的症状,包括但不限于出现细纹或皱纹、皮肤变薄和透明、底层脂肪流失(导致双颊凹陷和眼睛深陷,以及手部和颈部明显失去紧致度)、骨质疏松(由于骨质疏松,骨骼与皮肤分离,导致皮肤松驰)、皮肤干燥(可能发痒)、无法排汗充分冷却皮肤、面部长毛、雀斑、老年斑、蛛状静脉、皮肤粗糙和革质皮肤、拉开时会消失的细纹、皮肤松驰或长斑。在一些实施例中,本发明的组合物和方法可以诱导毛孔缩小、增强皮肤各部分的紧致性,与/或增强皮肤半透明性。

(8)皮肤病

本发明的生物光子组合物和方法可用于治疗皮肤病,包括但不限于红斑、毛细管扩张、光化毛细血管扩张、牛皮癣、皮肤癌、天疱疮、晒斑、皮炎、湿疹、疹子、脓疱病、单纯慢性苔癣、肥大性酒渣鼻、口周皮炎、须部假性毛囊炎、药疹、多形红斑、结节性红斑、环形肉芽肿、光化性角化病、紫癜、斑秃、口疮性口炎、药物皮炎、干性皮肤、皲裂、干燥病、寻常性鱼鳞癣、真菌感染、寄生虫感染、病毒感染、单纯疱疹、擦烂、瘢瘤、角化症、粟丘疹、触染性软疣、玫瑰糠疹、瘙痒症、荨麻疹和血管瘤和各种变形。皮炎包括接触性皮炎、特异反应性皮炎、脂溢性皮炎、钱币状皮炎、全身剥落性皮炎及静态性皮炎。皮肤癌包括黑色素瘤、基底细胞癌和鳞状细胞癌。

某些皮肤病具有不同的症状,包括皮肤发红、潮红、灼痛、脱屑、疙瘩、丘疹、脓疱、粉刺、斑点、节结、囊、水泡、毛细管扩张、蛛状静脉、疮、表面刺激或疼痛、痒、炎症、红、紫或蓝色斑片或褪色、痣与/或肿瘤。因此,本发明的生物光子组合物和方法可用于治疗皮肤发红、潮红、灼痛、脱屑、疙瘩、丘疹、脓疱、粉刺、斑点、节结、囊、水泡、毛细管扩张、蛛状静脉、疮、表面刺激或疼痛、痒、炎症、红、紫或蓝色斑片或褪色、痣与/或肿瘤。急性炎症本身呈现疼痛、发热、发红、肿胀和丧失功能。它包括虫咬等引起的变态反应的那些症状,如蚊子、蜜蜂、黄蜂叮咬、毒常春藤中毒、后消融治疗等。

组合物可以浸到或涂到机织或无纺布材料上或海绵上,并以遮盖物形式施用到身体部位,用于治疗皮肤病。可在遮盖物或组合物内部或附近提供光源(如LED或波导),用以照射组合物。波导可以是不仅从其两端,而且从其纤体传输光的光纤。例如,由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制造的光纤。

(9)试剂盒

本发明还提供制备与/或施用本发明任一组合物的试剂盒。所述试剂盒包含本发明的生物光子局部组合物。所述组合物可以包含占组合物重量大约0.01%-40%、0.01%-1.0%、0.5%-10.0%、5%-15%、10%-20%、15%-25%、20%-30%、15.0%-25%、20%-30%、25%-35%或30%-40%的释氧剂。第一呫吨染料的含量占组合物重量的大约0.01-40%,第二呫吨染料的含量占组合物重量的大约0.01-40%。在一些实施例中,第一呫吨染料占组合物重量的大约0.001-1%、0.05-1%、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%。在一些实施例中,第二呫吨染料占组合物重量的大约0.001-1%、0.05-1%、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%。在一些实施例中,呫吨染料占组合物重量的大约0.05-40.05%。在一些实施例中,呫吨染料占组合物重量的大约0.001-0.1%、0.05-1%、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35-40.05%。

在一些实施例中,所述试剂盒包含不止一种组合物,例如,包含第一组合物和第二组合物。第一组合物可以包含释氧剂,第二组合物可以包含液体或粉末形式的呫吨染料。在一些实施例中,所述试剂盒包括含本发明组合物的容器。

所述组合物可装在容器内。所述容器可以是不透光的、不透气的与/或防泄漏的。示例性容器包括但不限于注射器、小瓶或小袋。例如,容器可以是双室注射器,在将组合物从室内往外推送时,室内的物质发生混合。在另一个实例中,小袋可以包括被一个易碎的膜所分隔的两个室。在另一个实例中,一个组分可以装在注射器中,并可注射到包含第二组分的容器内。容器可以是可以加压或不能加压的喷雾罐。组合物可以是液体与/或气体形式。

生物光子组合物还可以装在容器内,容器包括用于容纳生物光子组合物的一种或多种成分的一个或多个室,及一个与一个或多个室相连接的、用于从容器内排出生物光子组合物的出口。

在其它实施例中,试剂盒包括用于增强组合物治疗效果的全身或局部药物。例如,试剂盒包括用于治疗痤疮或伤口愈合的全身性或局部性抗生素或激素治疗药物。

试剂盒中可以包含关于如何按照本发明使用生物光子组合物的书面说明书,或者书面说明书可以包括在包含本发明组合物的容器上,或与该容器放在一起。

在一些实施例中,试剂盒可以进一步包含敷料。所述敷料可以是多孔或半多孔结构,用于接收生物光子组合物。敷料可以包含机织或无纺纤维材料。

在试剂盒的一些实施例中,试剂盒可进一步包含光源,如波长适合用于活化生物光子组合物中的生色团的便携式灯。便携式灯可以用电池或可以充电。

在一些实施例中,试剂盒进一步包含一种或多种波导。

根据本发明,识别相当的组合物、方法和试剂盒是本领域技术人员熟悉的,除常规试验外不再需要进行其它实验。根据下述实例,将更全面地了解本发明,这些实例仅作解释用,无论如何都不应视为限制本发明。

实例

下面的实例用于解释本发明各实施例的实施。它们并不旨在限制或定义本发明的全部范围。

实例1-凝胶中的荧光素和曙红Y的吸收/发射光谱

对凝胶(含大约12%过氧化脲)中(i)浓度大约0.09mg/mL的荧光素钠盐,(ii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y,及(iii)浓度大约0.09mg/mL的荧光素钠盐和浓度大约0.305mg/mL的曙红Y的混合物的光动学性质进行了评价。采用flexstation 384II分光光度计测量发射的荧光,测量参数如下:模式:荧光,激发:460nm,发射光谱:465-750nm。采用协同HT酶标仪读取吸光度:模式:吸光度;光谱:300-650nm。

吸收光谱和发射光谱示于图5A和5B中,图中表明,组合中生色团之间发生了能量转移。特别是,与采用单个生色团相比,采用曙红Y和生色团组合,吸收光谱和发射光谱都更宽。这意味着采用带宽更宽的光,可以活化多生色团组合物,在照射之后,多生色团光可以发射带宽更宽的光。换句话说,与单个生色团相比,多生色团组合物的发射的波长范围更宽。在此实例中,组合物发射可见光谱中的绿色、黄色和橙色波长的光。在照射期间,观察到曙红Y存在光漂白。此外,结果(未显示)表明,凝胶中过氧化物的存在并不影响吸收光谱和发射光谱。在本发明组合物和方法中,过氧化物是任选存在的。

实例2-水溶液中荧光素和曙红Y的吸收/发射光谱

对水溶液中(i)终浓度0.18mg/mL的荧光素,(ii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y,及(iii)浓度大约0.18mg/mL的荧光素和浓度大约0.305mg/mL的曙红Y的混合物的光动力学性质进行了评价。采用flexstation 384II分光光度计测量发射的荧光,测量参数如下:模式:荧光,激发:460nm,发射光谱:465-750nm。采用协同HT酶标仪读取吸光度:模式:吸光度;光谱:300-650nm。

吸收光谱和发射光谱示于图6A和6B中,图中表明,组合中生色团之间发生了能量转移。此外,与图5A和5B一样,与采用单个生色团相比,采用曙红Y和生色团组合,发射光谱更宽。组合物发射可见光谱中的绿色、黄色和橙色波长的光。实例1和实例2之间的吸收光谱和发射光谱的区别可以用介质(实例1是凝胶,实例2是水溶液)的光学区别进行解释,也可能用荧光浓度翻倍的影响进行解释。从中可以看出,向曙红Y中加入荧光素,加宽了曙红Y的吸收峰和发射峰的带宽。这一点使多生色团组合能够吸收用于光活化的范围更宽的波长,同时也能发射范围更宽的波长,这就可能产生不同的治疗作用。在照射期间,观察到曙红Y存在光漂白。

实例3-凝胶中荧光桃红B和曙红Y的吸收/发射光谱

对12%脲凝胶中(i)终浓度0.25mg/mL的荧光桃红B,(ii)浓度大约0.05mg/mL的曙红Y,及(iii)荧光桃红B(0.25mg/mL)和曙红Y(0.05mg/mL)的混合物的光动力学性质进行了评价。采用flexstation 384II分光光度计测量发射的荧光,测量参数如下:模式:荧光,激发:460nm,发射光谱:465-750nm。采用协同HT酶标仪读取吸光度:模式:吸光度;光谱:300-650nm。

吸收光谱和发射光谱示于图7A和7B中,图中表明,组合中生色团之间发生了能量转移。与前面两个实例一样,与采用单个生色团相比,采用荧光桃红B和曙红Y生色团组合,吸收光谱和发射光谱更宽。组合物发射可见光谱中的绿色、黄色、橙色和红色波长的光。

实例4-水溶液中荧光桃红B和曙红Y的吸收/发射光谱

对水溶液中(i)终浓度0.25mg/mL的荧光桃红B,(ii)浓度大约0.08mg/mL的曙红Y,及(iii)荧光桃红B(0.25mg/mL)和曙红Y(0.08mg/mL)的混合物的光动力学性质进行了评价。采用flexstation 384II分光光度计测量发射的荧光,测量参数如下:模式:荧光,激发:460nm,发射光谱:465-750nm。采用协同HT酶标仪读取吸光度:模式:吸光度;光谱:300-650nm。

吸收光谱和发射光谱示于图8A和8B中,图中表明,组合中生色团之间发生了能量转移。与采用单个生色团相比,采用荧光桃红B和曙红Y生色团组合,吸收光谱和发射光谱更宽。组合物发射可见光谱中的绿色、黄色、橙色和红色波长的光。

实例5-凝胶中荧光桃红B和荧光素的吸收/发射光谱

对12%脲凝胶中(i)终浓度大约100μg/g的荧光素,(ii)浓度大约100μg/g的荧光桃红B,及(iii)荧光素(100μg/g)和荧光桃红B(100μg/g)的光动学性质进行了评价。采用flexstation 384II分光光度计测量发射的荧光,测量参数如下:模式:荧光,激发:460nm,发射光谱:465-750nm。采用协同HT酶标仪读取吸光度:模式:吸光度;光谱:300-650nm。

吸收光谱和发射光谱示于图9A和9B中,图中表明,组合中生色团之间发生了能量转移。对于这种特定的生色团组合及在此浓度条件下,生色团组合中观察到与荧光素和荧光桃红B发射所对应的两个峰,在大约577nm吸收处的峰较高(与单个生色团相比)。

实例6-凝胶中的荧光素和玫瑰红的吸收/发射光谱

对12%脲凝胶中(i)终浓度大约100μg/g的荧光素,(ii)浓度大约100μg/g的玫瑰红,及(iii)荧光素(100μg/g)和荧光桃红B(100μg/g)的光动学性质进行了评价。采用flexstation 384II分光光度计测量发射的荧光,测量参数如下:模式:荧光,激发:460nm,发射光谱:465-750nm。采用协同HT酶标仪读取吸光度:模式:吸光度;光谱:300-650nm。

吸收光谱和发射光谱示于图10A和10B中,图中表明,组合中生色团之间发生了能量转移。对于这种特定的生色团组合及在此浓度条件下,组合生色团组合物中观察到两个峰,在大约580nm吸收处的峰较高(与单个生色团相比)。

实例7-凝胶中玫瑰红和曙红Y的吸收/发射光谱

对12%脲凝胶中(i)终浓度0.305mg/mL的曙红Y,(ii)浓度大约0.085mg/mL的玫瑰红,(iii)曙红Y(0.305mg/mL)和玫瑰红(0.085mg/mL)的混合物的光动力学性质进行了评价。采用flexstation 384II分光光度计测量发射的荧光,测量参数如下:模式:荧光,激发:460nm,发射光谱:465-750nm。采用协同HT酶标仪读取吸光度:模式:吸光度;光谱:300-650nm。

吸收光谱和发射光谱示于图11A和11B中,图中表明,组合中生色团之间发生了能量转移。对于这种特定的生色团组合及在此浓度条件下,与单个生色团相比,生色团组合实现了更高的吸收。这种特定组合的发射光谱的功率密度比单独的曙红Y低。在照射期间或照射之后,组合物中并未出现温度上升,这种能量的明显损失可能是由于产生反应性氧种类所引起的(参见下面的实例8)。

实例8-曙红和玫瑰红产生氧种类

制备下述组合,对本发明各实施例中两个生色团之间的协同效应进行了研究:

1–12%脲凝胶中的曙红Y(0.035%)+玫瑰红(0.085%)。

2–12%脲凝胶中的玫瑰红(0.085%)。

众所周知的是,在存在释氧剂的条件下,当用绿光进行光活化时,玫瑰红的单线态氧量子产率高(水中单线态氧的量子产率是大约75%[Murasecco-Suardi et al,Helvetica Chimica Acta,Vol.70,pp.1760-73,1987])。众所周知,在被光活化时,曙红Y的发射荧光量子产率高;当它处于凝胶中时,它可以被蓝光至少部分地活化。在释氧剂的存在下,光活化的曙红Y的单线态氧量子产率低得多(当完全活化时,单线态氧的量子产率是大约4%)[Gandin et al,Photochemistry and Photobiology,Vol.37,pp.271-8,1983])。

当曙红Y和玫瑰红结合时,似乎这两个生色团都被同样的蓝光活化,如图12所证明。

图12,左边,示出了光学显微镜下看到的(x250)组合物在暴露于活化蓝光之前的照片。可以看到,这两个组合物中的气泡都非常少。采用蓝光照射后,可以看到,包含曙红Y和玫瑰红组合的组合物的气泡急剧增多,而仅含玫瑰红或仅含曙红Y的组合物的气泡并未增多(未显示)。这表明能量从曙红Y转移到玫瑰红,导致氧种类的形成。脲凝胶中的曙红Y单独存在时具有与玫瑰红类似的性质。荧光素和玫瑰红也观察到类似的效果。

实例9-改变生色团的浓度比

对于改变本发明各实施例中的多生色团组合物中各个单独的生色团的浓度的影响进行了研究。包含(i)荧光素–曙红Y,及(ii)曙红Y–玫瑰红的组合物的荧光发射随时间的变化分别示于图13A和13B中。

如图13A所示,对下述组合的发射性质进行了研究:(i)109μg/g曙红Y+10μg/g荧光素,(ii)109μg/g曙红Y+100μg/g荧光素,(iii)109μg/g曙红Y,(iv)10μg/g荧光素,(v)100μg/g荧光素,所有这些组合均在过氧化脲凝胶中。采用SP-100分光光度计测量用蓝光照射(波长大约440-480nm,功率密度小于150mW/cm2,照射大约5分钟)时,从不同组合物中检测到的光信号的功率密度谱图(mW/cm2,相对于波长)。荧光被作为519-700nm范围内的光进行测量。

从中可以看出,在所有浓度条件下,发射的荧光均随时间而衰退。这种衰退通常伴随组合物中的一种或多种生色团的光漂白。多生色团组合物中的荧光浓度越高,初始发射的荧光就越高,持续时间也就越长,即寿命越长。对于曙红Y(109μg/g)和荧光素(100μg/g)组合物来说,初始发射荧光略低于仅含100μg/g荧光素的组合物。这可能是由于利用能量形成氧种类的原因(如上面实例6所述)。因此,可以改变多生色团组合物中各生色团的相对浓度,对得到的荧光和氧种类的性质进行定制。

在图13B中,对过氧化脲凝胶中的下述组合物进行了评价:(i)109μg/g曙红Y+1μg/g玫瑰红(两者之比是大约10:1),(ii)109μg/g螺红Y+100μg/g玫瑰红(两者之比是大约1:1),(iii)109μg/g曙红Y,(iv)1μg/g玫瑰红,(v)100μg/g玫瑰红。图13A单独的曙红Y、曙红Y-1μg/g玫瑰红,以及曙红Y-10μg/g玫瑰红均观察到具有相同的衰退趋势(未显示)。还观察到,当采用蓝光活化时,单独的玫瑰红的两种浓度均呈现非常低的荧光水平。令人吃惊的是,观察到109μg/g曙红Y+100μg/g玫瑰红的荧光水平比单独的曙红Y及曙红Y+1μg/g玫瑰红要低,但其荧光持久。在此组合物中,曙红Y未观察到任何光漂白。人们认为,曙红Y没有光漂白是因为在此曙红Y/玫瑰红比例上,曙红Y能够将其吸收的所有能量转移给玫瑰红,后者然后将能量发射出来,从而防止了曙红Y分子的光降解,但是,并不受限于这一理论。109μg/g曙红Y+100μg/g玫瑰红组合物的峰值发射波长与玫瑰红的峰值发射波长更接近,而不是与曙红Y更接近。

在包含相对浓度之比大约是1:10:10的荧光素、曙红Y和玫瑰红的组合物中,也观察到类似的持续荧光效应(未显示)。

实例10-凝胶中荧光素、曙红Y和玫瑰红的吸收/发射光谱

对本发明的一个实施例中的含大约12%过氧化脲的凝胶中的(i)浓度大约0.085mg/mL的玫瑰红,(ii)终浓度大约0.44mg/mL的荧光素钠盐,(ii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y,及(iii)本发明(i)、(ii)和(iii)的混合物的光动力学性质进行了评价。采用flexstation 384II分光光度计测量发射的荧光,测量参数如下:模式:荧光,激发:460nm,发射光谱:465-750nm。采用协同HT酶标仪读取吸光度:模式:吸光度;光谱:300-650nm。

吸收光谱和发射光谱示于图14A和14B中,图中表明,生色团组合中的各生色团之间发生了能量转移。从图14B中可以明显看出,荧光素、曙红Y和玫瑰红组合的带宽比单独使用曙红Y时宽。

实例11-水溶液中荧光素、曙红Y和玫瑰红的吸收/发射光谱

对本发明的一个实施例的水溶液中(i)浓度大约0.085mg/mL的玫瑰红,(ii)终浓度大约0.44mg/mL的荧光素钠盐,(ii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y,及(iii)上述(i)、(ii)和(iii)的混合物的光动力学性质进行了评价。采用flexstation 384II分光光度计测量发射的荧光,测量参数如下:模式:荧光,激发:460nm,发射光谱:465-750nm。采用协同HT酶标仪读取吸光度:模式:吸光度;光谱:300-650nm。

吸收光谱和发射光谱示于图15A和15B中,图中表明在没有过氧化物,但存在其它释氧剂(如水)的条件下,生色团组合中的各生色团之间存在能量转移。

参考本发明各组合物在过氧化脲凝胶中的吸收光谱和发射光谱,同一生色团的光谱与凝胶中没有过氧化物时是一样的。

实例12-本发明组合物的血管生成潜力

为了对本发明组合物的血管生成潜力进行评价,建立了人体皮肤模型。简单地说,将包含曙红Y和赤藓红的组合物放置在含成纤维细胞和角化细胞的人体皮肤模型上面。利用孔径20微米的尼龙网将皮肤模型和组合物分开。然后,用蓝光(“活化光”)照射组合物5分钟,组合物距离光源5cm。活化光由LED灯发射的光组成,光的平均峰值波长大约400-470nm,10cm处测量的功率密度是7.7J/cm2至11.5J/cm2。采用活化光照射时,组合物发射出荧光。由于组合物与细胞的接触受限,成纤维细胞与角化细胞主要暴露于活化光和组合物发射的荧光。然后,向之前平板接种在中的人体主动脉内皮细胞上涂覆来自经过处理的人体3D皮肤模型的条件介质。通过显微镜观察和监测内皮细胞管的形成情况,24小时后开展图像分析。来自经过光照射处理的3D皮肤模型的条件介质诱导了体外内皮管的形成,表明光处理(蓝光和荧光)可通过成纤维细胞和角化细胞而产生因子,从而对血管形成产生间接影响。采用来自未经处理的皮肤样品的普通介质及条件介质作为对照,它们都没有诱导内皮管的形成。

图16是一个发射光谱,它表明了生物光子组合物发射的光的强度与时间的关系(实例9,采用分光光度计测量)。可以合理推断的是,其它具有相当发射光谱的生色团组合也将诱导血管形成。从图16可以看出,发射荧光的波长是大约520-620nm,峰值波长是大约560nm。采用曙红Y和荧光素(图5B);曙红Y和荧光桃红B(图7B,图8B);曙红Y和玫瑰红(图11B);荧光素、曙红Y和玫瑰红(图14B,图15B),观察到类似的发射光谱。也可以采用其它具有类似发射光谱的生色团组合物,有理由预期它们也具有血管生成特性。

实例13-蛋白质分泌和基因表达谱

采用受伤的和未受伤的3D人体皮肤模型(EpiDermFT,MatTekCorporation)用于评价本发明组合物引发明显的蛋白质分泌和基因表达谱的潜力。简单地说,将包含曙红和赤藓红的组合物放不同条件下(生长因子(1X)、50%生长因子(0.5X)和没有生长因子(0X))培养的受伤和未受伤3D人体皮肤模型的上面。不同的条件分别模拟未受损的愈合、半饥饿状态和饥饿状态。利用孔径20微米的尼龙网将皮肤模型和组合物分开。然后,用蓝光(“活化光”)照射每种皮肤模型-组合物组合5分钟,组合物距离光源5cm。活化光由LED发射的光组成,光的平均峰值波长是大约440-470nm,5cm处的功率密度是60-150mW/cm2,5分钟后的总能量密度是大约18-39J/cm2。对照样由未采用光照射的3D皮肤模型组成。

光照射24小时后测量基因表达谱和蛋白质分泌谱。通过抗体阵列(RayBio Human Cytokine抗体阵列)分析细胞因子的分泌,通过PCR阵列(PAHS-013A,SABioscience)分析基因表达,并通过GAPDH和LDH释放测定细胞毒性。结果(表1和表2)表明,在受伤皮肤插入片段上、在非饥饿状态中,光处理能提高伤口愈合初期炎症阶段的蛋白质分泌和基因表达水平。在模拟慢性伤口的饥饿状态下,与对照样相比,分泌的炎性蛋白水平并未增加。令人感兴趣的是,在细胞水平上,光处理对未受伤皮肤模型的影响远低于其对受伤皮肤插入片段的影响,表明光处理具有细胞水平上的影响。这似乎加速了伤口愈合过程的炎症阶段。由于缺少其它细胞类型,例如3D皮肤模型中的巨噬细胞,没有出现抗炎反馈,这似乎可以用于解释伤口闭合延迟的原因。在光处理中未观察到细胞毒性。曙红Y和赤藓红B组合物具有同样的发射特性,如图16所示。如上文所述,可以合理推断的是,其它具有相当发射光谱的生色团组合也将诱导本实例中看到的蛋白质分泌或基因表达。

表1–在第3天时,经处理样品和未经处理对照样品之间的分泌比具有统计学显著差异的蛋白质的清单。双箭头表示分泌比超过2倍。

表2–第一个24小时期间经处理样品和未经处理对照样品的表达比具有统计学显著差异的基因的清单。双箭头表示分泌比超过2倍。

实例14-曙红Y和荧光素诱导胶原蛋白的形成

对本发明的一个实施例中的、包含位于载体基质(1.8%卡波姆凝胶)中的0.01%曙红Y和0.01%荧光素的组合物的诱导胶原蛋白形成的潜力进行了评价。将真皮人成纤维细胞平板接种在带孔玻底培养皿内。每孔内有大约4000个细胞。48小时后,将玻底培养皿倒过来,通过玻璃底(i)无光照射(对照),(ii)在中午利用日光照射大约13分钟(对照),(iii)将组合物施用到细胞另一侧的玻璃孔底部(无光照射),(iv)将组合物施用到细胞另一侧玻璃孔底部(中午日光照射大约13分钟),及(v)将组合物施用到细胞另一侧玻璃孔底部(蓝光照射大约5分钟)对细胞进行处理。在(iii)、(iv)和(v)的情况下,细胞和组合物之间不存在直接接触。在(iv)和(v)的情况下,当分别照射日光和蓝光时,细胞暴露于来自和穿过曙红Y和荧光素组合物的光。在(iv)和(v)中观察到至少部分光漂白。在处理后,洗涤细胞,并在普通介质中培养48小时。然后,采用苦味酸-天狼星红方法,对上层清液开展胶原蛋白分析。这包括将天狼星红染料的苦味酸溶液加到上清液中,轻轻振荡培养30分钟,然后离心分离,形成颗粒。首先用0.1N HCl,然后用0.5N NaOH洗涤颗粒,脱除游离染料。离心分离后,对I型胶原蛋白来说,读取悬浮液在540nm处的读数。结果见表1。

表1–将暴露于下述条件的真皮人成纤维细胞上清液中I型胶原蛋白的浓度进行了定性对比:(i)无光照射(对照),(ii)中午日光照射大约13分钟(对照),(iii)任何曙红Y和荧光素组合物发射的穿过玻璃隔离物的光(无光照射),(iv)任何曙红Y和荧光素组合物发射的穿过玻璃隔离物的光(中午日光照射大约13分钟),及(v)组合物施用到细胞另一侧的玻璃孔底部(蓝光照射大约5分钟)。++表示胶原蛋白含量是+的两倍,+++表示胶原蛋白含量是+的三倍。

照射日光和蓝光的曙红Y和荧光素组合物诱导的胶原蛋白含量与无光和仅日光的对照样品相比存在统计学上的显著差别。

胶原蛋白的产生指示了组织修复的潜力,包括肉芽组织的稳定及伤口尺寸的变小。还与细纹减少、毛孔收缩、完好皮肤的质地的改善及拉伸强度的改善相关联。本实例中的曙红Y和荧光素组合物的发射光谱具有单峰发射,波长是大约480-620nm。在采用日光照射后,峰的功率密度减小,表明13分钟内出现了至少部分光漂白,通过组合物颜色的变化也可观察到这一点。与采用蓝光活化的曙红Y和荧光素组合物(如实例5和6中的组合物)相比,采用日光(白光)照射时,荧光发射/光漂白速率减慢。

实例15-选择生物光子组合物中生色团的浓度

采用分光光度计和活化蓝光(如实例9),对生色团浓度不同的组合物的荧光光谱进行了研究。曙红Y和荧光素的示例性荧光光谱在图17A和17B中给出。从图中发现,生色团发射的荧光随浓度增加而迅速增加,但是,浓度进一步增加时,荧光增加速度减慢,达到一个平台。由于生色团浓度增加时更多的光被生色团吸收,因此,穿过组合物的活化光随浓度增加而下降。因此,根据本实例,可以根据处理组织所要求的活化光和荧光素的比例和水平,选择本发明之组合物中的生色团的浓度。在一些实施例中,对曙红Y来说,浓度应选择在迅速增加的区域之后,即0.5至1mg/mL(图17A)。

因此,可以根据所需的活化光和荧光来选择浓度。在一些实施例中,对曙红Y来说,浓度应选择在迅速增加的区域之后,即0.5至1mg/mL(图17A)。

含玫瑰红的组合物的表现与此略有不同,随着浓度增加,可能由于形成气泡的原因,组合物变得更不透明。

同样,对组织接收的光的功率密度与照射时间之间的关系进行了研究。我们发现,活化光的功率密度一开始较低,但会随着时间的进展而增加。这种现象与吸收光的生色团的光漂白呈相关性,也与穿过组合物到达组织的活化光的数量更多呈相关性。与此同时,由于一个或多个生色团被光漂白,组合物发射的荧光随时间的进展而下降。总之,用于处理组织的光的总功率密度随照射时间的进展而逐渐下降。

应该理解的是,本发明并不限于此处描述和阐明的具体实施例,而是包括所附权利要求书中定义的本发明范围之内的所有变动和更改。

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