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CN113164640A - pH触发的诊断伤口敷料 - Google Patents

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CN113164640A
CN113164640A CN201980069902.1A CN201980069902A CN113164640A CN 113164640 A CN113164640 A CN 113164640A CN 201980069902 A CN201980069902 A CN 201980069902A CN 113164640 A CN113164640 A CN 113164640A
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安德鲁·托比亚斯·詹金斯
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Paul Hartmann AG
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Paul Herman Ltd
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Abstract

本发明涉及一种功能性伤口敷料,其能够检测并指示伤口状态,特别是关于据报道经常与不良愈合的伤口(例如慢性伤口)相关的感染。本发明的伤口敷料可用于湿润的伤口愈合,并且包含能够吸收伤口渗出液并为伤口提供水分的物质。

Description

pH触发的诊断伤口敷料
技术领域
本发明涉及一种功能性伤口敷料,其能够检测并指示伤口状态,特别是关于据报道经常与不良愈合的伤口(例如慢性伤口)相关的感染。本发明的伤口敷料可用于湿润的伤口愈合,并且包含能够吸收伤口渗出液并为伤口提供水分的物质。
背景技术
伤口可视为皮肤组织连续性的分离,其中这可与物质损失相结合。
伤口的愈合是基于皮肤再生组织(例如上皮组织、结缔组织和支持组织)的能力。组织再生指的是出现复杂的彼此重叠的细胞活性,其中细胞活性逐步促进愈合过程。伤口渗出液的积聚能够促进细菌的生长,其中渗出液尤其可能含有血液、蛋白质、细胞残留物、微生物和白细胞。
据报道,像任何化学反应一样,伤口愈合期间的代谢取决于最佳pH值,并且伤口pH被认为在伤口愈合中的治疗干预方面具有重要作用。伤口的pH尤其影响伤口愈合期间的以下过程:例如氧气释放、血管生成、蛋白酶活性和细菌毒性。参考Shula VK等人:“Evaluation of pH measurement as a method of wound assessment”,J.Wound Care,2007;16(7),第291-294页,大约5.5的弱酸性pH值(对应于皮肤外表面的pH值)被认为能够促进氧气灌注、促进减少细菌存在、促进降低的蛋白酶的蛋白水解活性以及促进增强的成纤维细胞生长。
暴露于基本上等于人体内pH(7.0至9.0)的皮下组织的下方以及细菌废物(例如,氨或毒素)的受伤皮肤可导致伤口的pH值升高至碱性水平。愈合较差或未愈合的伤口,例如慢性伤口,具有升高的碱性伤口环境,其中,记录的pH值在7.1至8.2范围内。
牢记上述几点,为了通过适当的处理或治疗来改善伤口的愈合,应根据感染程度检测伤口的状态,越早越好。
WO2017/173069A1涉及一种微生物感染指示剂设备及其应用,所述微生物感染指示剂设备包括具有指示剂的敷料、独立的指示剂插入物或盘片,其可自由放置在伤口部位或敷料处,所述应用涉及在检测到分析物或生物标志物指示感染(例如颜色变化)时,向用户显示可见或可检测信号。
WO03/026544 1涉及一种伤口敷料,该伤口敷料包括伤口接触片,该伤口接触片具有面向伤口的表面和与该表面相对的背衬面,并且该伤口具有在伤口渗出液和多个颗粒存在的情况下打开或扩大的孔。所述多个颗粒包含位于底片的背衬面后面的一种或多种治疗剂。其中当在存在所述伤口渗出液的情况下打开或扩大所述孔时,颗粒能够穿过孔到达所述片的面向伤口的表面。
WO2013/03771A1涉及包含抗生素或抗生素和pH指示剂的局部pH敏感性组合物,以及包含该组合物的装置。所述pH敏感性组合物在碱性和中性pH下,例如正常生理pH下基本稳定,但在酸性pH(形成CO2)下降解以释放其中所含的抗生素。即,微生物在伤口部位产生了CO2,形成碳酸并降低了pH,由此导致了pH敏感成分的破裂,从而触发了抗生素释放。
WO2013/104876以及ThetNT等人:“Prototype Development of the IntelligentHydrogel Wound Dressing and Its Efficacy in the Detection of ModelPathogenetic Wound Biofilms”,ACS Appl.Mater Interfaces,2016,8(24)第14909-14919页描述了脂质囊泡的使用。所述脂质囊泡包含荧光染料,该荧光染料在与例如由诸如金黄色葡萄球菌和/或铜绿假单胞菌的细菌产生的毒素接触时从囊泡释放,其中可以通过其荧光来检测释放的染料。此外,所述文献描述了在琼脂糖凝胶基质中使用脂质囊泡的伤口敷料。琼脂糖是由琼脂二糖的重复单元组成的多糖,琼脂二糖是D-半乳糖和3,6-脱水-L-吡喃半乳糖的二糖。据报道,琼脂糖凝胶以几乎完全水合(99%)的形式存在,这可以为伤口提供水,从而保持伤口湿润。反过来,就从伤口吸收液体(例如渗出液)而言,琼脂糖凝胶似乎是可改进的。此外,上述文献中描述的伤口敷料具有乳浊状的外观,因此就透明度而言似乎是可改进的。透明度能够允许轻松地可视化检查荧光,由此能够指示细菌的存在和/或伤口愈合的状态。
因此,本发明的目的是克服上述缺点。
因此,仍然需要能够保持伤口湿润但同时吸收诸如伤口渗出液之类的液体的伤口敷料,其中该伤口敷料还允许容易地目视检查伤口的状况。
具体而言,本发明的目的是提供一种具有调湿性能的伤口敷料。特别地,伤口敷料不仅应为伤口提供湿度以保持其湿润,而且应吸收(去除)从伤口中产生的抑制愈合过程的渗出液。此外,伤口敷料应允许容易地目视检查伤口的状态,即目视检查伤口愈合是否如所期望地进行,或者目视检查愈合过程是否失败或由于例如感染引起停止。关于此,应确保指示剂(荧光)的释放是由愈合不良、受感染的伤口的混合物而不是由伤口敷料本身的混合物触发的。此外,伤口敷料在通常的灭菌条件下,例如通过辐射进行灭菌的条件下,应保持其完整性。此外,应该基本上防止指示剂到达伤口部位并直接接触伤口。
发明内容
本发明已经通过一种新的伤口敷料出乎意料地解决了上述目的,该伤口敷料包括水凝胶层、包含pH敏感性聚合物的层和一个或多个隔室,该隔室包括含有荧光染料的载体,其中一个或多个隔室具体布置在包含pH敏感性聚合物的层中或其上。
因此,本发明的主题涉及一种伤口敷料,其包括:
a)面向伤口的水凝胶层,
b)包含pH敏感性聚合物的层,以及
c)一个或多个隔室,其包括含有荧光染料的载体,其中每个隔室c)被放置在层b)中或层b)上。
本发明的另一主题涉及一种制备包含pH敏感性聚合物的层和一个或多个包括含有荧光染料的载体的隔室的方法,其中每个隔室嵌入在包含pH敏感性聚合物的层中,其中所述方法包括如下步骤:
(i)提供包含pH敏感性聚合物并具有一个或多个凹槽的层,
(ii)将包含前驱体载体和荧光染料的溶液添加到步骤(i)的层的凹槽中,以及
(iii)硬化所述载体。
本发明的再一主题涉及制备根据本发明的制备伤口敷料的方法,其中该方法包括以下步骤:
(i)提供根据本发明的层a),
(ii)施加层b)和一个或多个包括含有含荧光染料的载体的隔室,其中每个隔室嵌入在层a)之上的层b)中,其中所述隔室嵌入在层b)的与层a)接触的表面的相反的表面中;
(iii)任选地在嵌入了每个隔室的层b)的表面上施加背衬层。
另外,本发明的主题涉及包括含有荧光染料的载体的隔室的用途,其中将所述隔室放置在pH敏感性聚合物中或之上作为伤口的感染指示剂。
最后,本发明的主题涉及用于诊断伤口感染的荧光染料,其中荧光染料容纳于包含在一个或多个隔室内的载体中,其中每个隔室放置在包含pH敏感性聚合物的层中或其上。
具体实施方式
以下描述根据本发明的伤口敷料的组分(a)至(c)。
本发明的伤口敷料包括面向伤口的水凝胶层。在优选的实施方式中,面向伤口的水凝胶层是伤口接触层。即水凝胶层是本发明的伤口敷料的直接与伤口部位接触的最外层。
根据本申请,水凝胶涉及合成的或天然的聚合物材料,优选地涉及亲水性合成的或天然的聚合物材料,其能够在液体,优选地在水中形成凝胶。合成的或天然的聚合物材料可以被视为基质或水凝胶基质。
本发明的组合物所包含的所选水凝胶可以优选地基于选自淀粉、右旋糖酐、琼脂糖、果胶、藻酸盐、壳聚糖、透明质酸、结冷胶、多肽和纤维素的天然的聚合物材料。任选地,天然的聚合物材料可以进一步加工,例如通过化学衍生,例如形成酯和醚或药学上可接受的盐。
淀粉是含有大量通过糖苷键连接的α-D-葡萄糖单元的多糖。淀粉可以由大多数动植物生产,并用作能量存储。淀粉被认为不溶于冷水(23℃),但能够通过物理结合比自身重量多出一倍的水而放热膨胀。
右旋糖酐是仅包含葡萄糖单元的复杂的支链多糖,其中所述链具有通过凝胶渗透色谱法测定的从10000到50000000道尔顿的不同的数均分子量。直链由通过α-1,6糖苷键键合的葡萄糖分子组成,而支链从α-1,3键开始。与水接触后,右旋糖酐会形成高粘度液体(凝胶)。
琼脂糖是分子量约为12000道尔顿的多糖,其可以通过从某些形式的红海藻中提取而获得。链为直链并且由重复琼脂二糖单元组成,其中,琼脂二糖又是D-半乳糖和3,6-脱水-L-吡喃半乳糖通过α-(1→3)和β-(1→4)糖苷键连接的二糖。琼脂糖可以是白色固体,优选是粉末,其能够基本上完全溶解在80至100℃的温度的水中并且在冷却时形成凝胶。
果胶是可从植物如柑桔类水果中获得的植物结构多糖。果胶是一种多糖(更确切地说是多聚糠醛酸),其主要包含α-1,6糖苷键合的D-半乳糖醛酸单元。果胶中半乳糖醛酸的全部羧基残基、仅部分羧基残基或没有羧基残基可以酯化形式存在,例如以甲基酯或乙基酯的形式存在。
藻酸盐是一种多糖,其含有(1-4)连接的β-D-甘露糖醛酸和α-L-古罗糖醛酸(G)残基的均聚嵌段,其分别以不同的序列或嵌段共价连接在一起。藻酸盐可以其盐的形式存在,例如碱金属盐或碱土金属盐,或以酯化的形式存在,例如以烷基酯,优选为甲酯的形式存在。藻酸盐能够迅速吸收水以形成水凝胶。因此,藻酸盐可用作胶凝剂。
壳聚糖是线性生物聚合物(多糖),其包含随机分布的β-(1,4)-连接的D-氨基葡萄糖单元(脱乙酰基单元)和N-乙酰基-D-氨基葡萄糖单元,其中聚合物链优选包含的D-氨基葡萄糖单元多于N-乙酰基-D-氨基葡萄糖单元。壳聚糖可以从甲壳素中通过酶促脱乙酰作用或通过碱性化合物(例如氢氧化钠)脱乙酰作用而获得。
透明质酸是结缔组织的重要组分。透明质酸是含有作为重复单元的二糖的聚合物,其中链包含250至50000个二糖单元。所述二糖包含通过糖苷β-(1,3)键结合的D-葡萄糖醛酸和N-乙酰基-D氨基葡萄糖。透明质酸可以其盐的形式存在,例如碱金属盐或碱土金属盐,特别是以钠盐或钾盐的形式存在。
结冷胶(也称为结兰胶)是一种阴离子多糖,它通过一种称为假单胞菌的细菌对碳水合物进行发酵而获得。结冷胶是含有四糖作为重复单元的聚合物,其中该链包含250至50000个四糖单元。所述四糖单元按以下顺序包含D-葡萄糖的两个残基,一个L-鼠李糖的残基和一个D-葡萄糖醛酸的残基:D-葡萄糖–D-葡萄糖醛酸–D-葡萄糖–L-鼠李糖。D-葡萄糖残基的一部分可以用乙酸和/或甘油酸酯化。此外,D-葡萄糖醛酸残基可以以盐的形式存在,优选以钾、钠、镁和钙盐的形式存在。
多肽是连接在一起的氨基酸链,其中单个多肽链可构成简单蛋白质的整个一级结构。当两个或多个多肽连接在一起时,会形成更复杂的蛋白质。多肽可以是天然存在的,或者可以通过多肽合成,例如通过Merrifield Synthesis获得。
纤维素基水凝胶是基于纤维素和/或其衍生物的水凝胶。纤维素是含有数百至数千个β(1→4)连接的D-葡萄糖单元的线性链的多糖。在本申请中,纤维素衍生物例如为纤维素醚和纤维素酯以及它们的盐。纤维素醚的实例是羟烷基纤维素,特别是羟C1-6-烷基纤维素,例如羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟异丙基纤维素和羟丁基纤维素,优选为羟甲基纤维素和/或羟乙基纤维素。纤维素酯的实例是羧烷基纤维素,特别是羧基C1-6-烷基纤维素,例如羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧丙基纤维素、羧丁基纤维素和/或其盐。羧甲基纤维素和羧乙基纤维素及其盐,特别是钠盐,是优选的。此外,可以使用上述化合物的混合物。纤维素和/或其衍生物的数均分子量为1000g/mol至250000g/mol,优选为5000g/mol至175000g/mol,尤其是10000g/mol至100000g/mol,其通过凝胶渗透色谱法测定。
本发明的组合物包含的所选水凝胶可以优选地基于合成聚合物材料,该合成聚合物材料选自聚乙烯醇、聚环氧烷基的水凝胶、聚(甲基)丙烯酸酯基的水凝胶、聚(乙基)丙烯酸酯基的水凝胶、聚烷基(甲基)丙烯酸酯基的水凝胶、聚(甲基)丙烯酸烷基酯基水凝胶、乙烯基聚合物基水凝胶,聚己内酰胺和聚己内酯基水凝胶、聚氨酯基水凝胶、聚脲基水凝胶和聚氨酯-聚脲共聚物基水凝胶。
在一个优选的实施方式中,合成聚合物材料的数均重量为2500至250000000g/mol,优选为5000至5000000g/mol,特别是50000至1000000g/mol。
聚环氧烷是可以由式H-(OA)n-OH表示的化合物,其中A为亚烷基,优选为包含2至6个碳原子,特别是2或3个碳原子的直链亚烷基。优选的聚环氧烷是聚环氧乙烷(也称为聚乙二醇)、聚环氧丙烷(也称为聚丙二醇)以及聚环氧乙烷和聚环氧丙烷的共聚物。
聚(甲基)丙烯酸酯和聚(乙基)丙烯酸酯是通过相应的酸,即分别为(甲基)丙烯酸和乙基(丙烯酸)的聚合而获得的聚合物。聚(甲基)丙烯酸烷基酯和聚(乙基)丙烯酸烷基酯都为烷基酯,优选为具有1-6个碳原子的烷基酯,特别是前述的(甲基)丙烯酸和乙基(丙烯酸)的甲基或乙基酯。
乙烯基聚合物是衍生自含有乙烯基的化合物的聚合物,其中乙烯基可以被取代或不被取代,优选被取代。取代基可以是芳族基(例如苯),烷基(优选C1至C6烷基)或其他取代基(例如卤素、羟基和腈基)。聚乙烯醇是特别优选的。聚乙烯醇是可以由下式表示的亲水性聚合物-(CH2CHOH)n-。例如,具有分子量为约130000道尔顿的聚乙烯醇可用于形成水凝胶,例如通过将聚乙烯醇溶解在水中并冷冻和解冻所述混合物来形成所述水凝胶。
聚己内酰胺和聚己内酯是己内酰胺和己内酯的相应聚合物。己内酰胺和己内酯可以例如被如上所述的取代基取代,或者可以是不被取代的,优选是不被取代的。
聚脲是下式表示的聚合物,其中R和R′是脂肪族或芳族残基。
-[-NH-R-NH-(C=O)-NH-R′-NH-(C=O)-]n
聚氨酯(PUR和PU)是由通过尿烷(氨基甲酸酯)连接的有机单元组成的聚合物。聚氨酯由下式表示,其中R和R′是脂肪族或芳族残基。
[-(C=O)-NH-R-NH-(C=O)-O-R′-O)-]n
在本发明的一个特别优选的实施方式中,本发明的组合物所选择的水凝胶是基于聚氨酯-聚脲-共聚物的水凝胶。聚氨酯-聚脲-共聚物可优选通过使包含具有至少两个异氰酸酯端基的预聚物、二胺和多元醇的混合物反应而获得。
优选地,具有至少两个异氰酸酯端基的预聚物包括2-4个异氰酸酯端基,特别是两个异氰酸酯端基。进一步优选地,具有至少两个异氰酸酯端基的预聚物是具有至少两个异氰酸酯端基的脂肪族预聚物。在特别优选的实施方式中,具有至少两个异氰酸酯端基的预聚物是具有两个异佛尔酮异氰酸酯端基的预聚物。具有至少两个异佛尔酮异氰酸酯端基的预聚物可优选以基于混合物的总重量的5~20wt%,优选6~18wt%,特别是8~16wt%的量存在于混合物中。
混合物中包含的二胺可以优选是脂肪族二胺。更优选地,二胺为基于环氧烷的二胺。基于环氧烷的二胺是其羟基端基被胺基取代的环氧烷。基于环氧烷的二胺也可以称为聚醚胺。优选地,亚烷基是具有1至6个碳原子,优选1至4个碳原子的亚烷基。亚甲基、乙烯、丙烯及其混合物,尤其是乙烯和丙烯的混合物是特别优选的。混合物中二胺的含量优选为混合物的总重量的5~70wt%,条件是(预聚物的)异氰酸酯基与(二胺的)氨基的比例为1.15~1.45,优选为1.20~1.40,特别是1.25~1.35。
多元醇优选包含二醇、三醇、四醇、戊醇和己醇及其混合物,更优选包含二醇、三醇、己醇及其混合物。特别地,多元醇可以选自二醇,尤其是乙二醇和丙二醇、山梨糖醇和甘油及其混合物。多元醇可以基于混合物的总重量优选以5~50wt%,优选10~45wt%,特别是15~40wt%的量存在于混合物中。多元醇是极好的保湿剂,因此可为伤口周围的皮肤提供营养成分。
此外,混合物可优选包含无机盐。无机盐优选包含无机卤化物,特别是氯化物。此外,无机盐是碱金属盐或碱土金属盐。实例是氯化钠、氯化钾、氯化镁和氯化钙。在特别优选的实施方式中,无机盐是氯化钠。基于混合物的总重量,无机盐可以优选以0~5wt%,更优选0.5~3wt%,特别是约1wt%的量存在于混合物中。
如上所述,聚合物材料可以被视为基质或水凝胶基质,特别是干燥的水凝胶基质。当前选择的水凝胶基质可以吸收水,因此随后被认为是专门选择的基于聚合物材料的水凝胶。相应的水凝胶特别适合储存水,然后将水输送到伤口以保持伤口湿润。
在一个优选的实施方式中,本发明的水凝胶包含至少20wt%的水,优选至少30wt%的水,更优选至少40wt%的水,特别是至少50wt%的水,其中所述水凝胶优选包含至多90wt%的水,更优选至多80wt%的水。因此,可以提供一种伤口系统,该伤口系统一方面能够提供水以保持伤口足够湿润以自然地愈合伤口,另一方面能够吸收不期望的流体,例如来自伤口的渗出液。
根据本发明,水凝胶中的水含量应通过DIN EN 14079进行验证,其中水含量的计算方法如下:
Figure BDA0003033310400000091
其中,Ww=基于水凝胶的总重量的水的重量百分比,
Wg=水凝胶的重量,
Wt=水凝胶“干燥成分”(对应于水凝胶基质)的重量。
在本发明的上下文中,水的量应被认为是理论上可以从水凝胶释放的水。相反,共价结合的水不应被认为属于上述水量。
在本发明的更优选的实施方式中,水凝胶是基于聚氨酯的水凝胶,更优选是基于聚氨酯-聚脲-共聚物的水凝胶。在一个优选的实施方式中,水凝胶可包含至少20wt%的水和至少10wt%的聚氨酯-聚脲-共聚物。替代的水凝胶包含至少20wt%的水和15wt%的聚氨酯-聚脲-共聚物。
此外,优选地,聚合物合成材料(水凝胶基质)由如下成分构成:6~60wt%的具有脂肪族二异氰酸酯基的预聚物,基于聚环氧乙烷的4~40wt%的聚胺,至少一种选自氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙或其混合物的盐以及至少20wt%的水。
或者,优选地,聚合物合成材料(水凝胶基质)由如下成分构成:6~30wt%的具有脂肪族二异氰酸酯端基的预聚物,基于聚环氧乙烷的4~20wt%的聚胺,至少一种选自氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙或它们的混合物的盐以及至少30wt%的水。
特别优选地,聚合物合成材料(水凝胶基质)由如下成分构成:6~20wt%的具有两个异佛尔酮氰酸酯端基的预聚物,4~15wt%的基于聚环氧乙烷的二胺,0.5~15wt%的选自氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙或其混合物的盐以及至少40wt%的水。
在一个优选的实施方式中,水凝胶层的厚度为0.1~5.0mm,更优选为0.3~4.0mm,特别是0.5~3.0mm。
本发明的伤口敷料包括包含pH敏感性聚合物的层。
为了实现本发明的目的,pH敏感性聚合物是由多个重复的单体单元组成的物质或物质的混合物,在限定的温度和第一pH下在水溶液中具有第一溶解度或溶解速率,并且在相同温度和不同于第一pH的第二pH下具有第二溶解度或溶解速率,第二溶解度或溶解速率与第一溶解度或溶解速率不同。这导致聚合物在不同的pH值下具有不同的溶解度或溶解速率。在一个优选的实施方式中,pH敏感性聚合物在pH值为4时的溶解度小于在pH值为8时的溶解度。因此,这种pH敏感性聚合物可以看成是阻隔酸性水溶液的屏障,而碱性水溶液可以至少部分地溶解所述pH敏感性聚合物并因此通过该屏障。
合适的pH敏感性聚合物是在水溶液中pH小于6.0时不溶的那些聚合物,即在水溶液中pH小于6.0时,溶解度小于0.5%(w/w),优选小于0.2%(w/w),特别是小于0.1%(w/w);且所述聚合物在pH大于7.0时,在含量至少为1%(w/w),优选至少为1.5%(w/w),特别是至少2.5%(w/w)的条件下是可溶的。如下pH敏感性聚合物是优选的,该pH敏感性聚合物在20℃下pH为6的水溶液中的溶解速率小于0.1mg/min/g,即小于0.1mg/min/g的pH敏感性聚合物溶解在pH为6的水溶液中。进一步优选地,pH敏感性聚合物在20℃在水溶液中的pH为8.0的水溶液中的溶解速率大于1mg/min/g,优选大于10mg/min/g。
用作pH敏感性聚合物的合适的聚合物是邻苯二甲酸乙酸纤维素、偏苯三酸乙酸纤维素、羟丙基甲基纤维素乙酸琥珀酸酯、羧甲基乙基纤维素、氧化再生纤维素、聚丙烯酸酯及其共聚物和混合物。优选的聚合物包括(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物,其中烷基为甲基、乙基或丁基。
在一个优选的实施方式中,pH敏感性聚合物可以是优选比例为2:1至1:3的聚((甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸烷基酯)。
优选的pH敏感性聚合物是比例为约1:1的聚(甲基丙烯酸-丙烯酸甲酯)。另一种可选地优选pH敏感性聚合物是比例为约1:2的聚(甲基丙烯酸-丙烯酸甲酯)。
在可选地优选实施方式中,pH敏感性聚合物可以是比例优选为约7:3:1的聚(丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)。
在一个优选的实施方式中,包含pH敏感性聚合物的层还包含增塑剂。
在本申请中,增塑剂可看成是添加到聚合物中以改变所述聚合物的物理性质的物质。特别地,增塑剂可以是通过减少聚合物链之间的吸引力以增强其柔韧性来增加聚合物材料的塑性或降低其粘度的固体物质。用于聚合物材料的增塑剂的实例可以是有机物质,例如邻苯二甲酸酯或低聚物,与应被增塑/软化的聚合物不同的聚合物链的聚合物。
这种适合用作增塑剂的低聚物/聚合物的实例是分子量为400~12000g/mol,优选为1500~10000g/mol,特别是7300~9000g/mol的聚乙二醇。
层b)包含pH敏感性聚合物和增塑剂,其重量比优选为3:1~12:1,更优选为4:1~9:1,特别是5:1~7:1,特别是大约6:1。
此外,本发明的伤口敷料包括一个或多个隔室,其包括含有荧光染料的载体,其中每个隔室放置在包含pH敏感性聚合物的b)层中或之上。
在本申请中,隔室可以看成是具有不同边界表面的三维形状以使得隔室可以与周边清楚地区分开。隔室可以优选地具有任何种类的三维形状,例如盘状、丸状、球形、立方体、长方体、卵形体、液滴状、泪珠状、四面体状和八面体状。
在本申请中,每个隔室放置在包含pH敏感性聚合物的b)层中或之上。
放置在层b)中的隔室看成是完全被所述层包围,即,隔室的所有边界表面都在隔室和b)层之间。
放置在层b)之上的隔室被认为嵌入或部分嵌入所述层中,即,隔室的至少一个表面不在隔室和层b)之间。
载体可以视为隔室所包含的介质或组件。因此,载体可以被认为填充,优选完全填充隔室。另外,载体包含荧光染料,其中所述载体确保所述荧光染料直到与水性物质接触才被释放。进一步优选的是,只要将染料完全包含在载体中,则在检查伤口敷料时,在用相应的染料激发波长激发时,就不会检测到染料的着色。
载体可以优选地为与层a)或b)所包含的材料相同。
在本发明的一个优选实施方式中,载体可以是包含在层b)中的相同的pH敏感性聚合物。在载体是与层b)中相同的pH敏感性聚合物的情况下,由于载体中包含荧光染料的存在,仍可以将隔室与层b)清楚地区分开。
在另一个实施方式中,载体可以是如上关于层a)所述的水凝胶。
在本发明的一个更优选的实施方式中,载体可以是水凝胶,其中本发明组合物包含的水凝胶可以优选地是基于合成的聚合物材料。如下水凝胶是优选的:聚环氧烷基水凝胶,例如聚乙二醇基水凝胶,聚丙二醇基水凝胶,聚乙二醇/聚丙二醇基水凝胶,聚乙烯醇基水凝胶;乙烯基聚合物基水凝胶,例如聚乙烯吡咯烷酮;甲基纤维素基水凝胶,羟丙基甲基纤维素基水凝胶,聚己内酰胺和聚己内酯基水凝胶,聚氨酯基水凝胶,聚脲基水凝胶和聚氨酯-聚脲-共聚物基水凝胶。
聚乙烯醇基水凝胶是优选的。或者,如关于层a)的聚氨酯-聚脲-共聚物基水凝胶是优选的。
如上所述,根据本发明的伤口敷料包括含有荧光染料的载体。
荧光染料是一种能够在激发时重新发光的荧光化合物。特别优选地,荧光染料被UV范围内的波长激发,该波长优选为100~380nm,更优选为200~300nm,特别是大约250nm,尤其是254nm。进一步优选地,重新发射的光的波长在可见光范围内,优选地为400~750nm,更优选地为500~600nm,特别是大约520nm,尤其是517nm。
荧光染料通常分为几类,例如吖啶染料、花青染料、芴酮染料、恶嗪染料、菲啶染料和若丹明染料。芴酮染料是优选的。
在本发明的一个优选实施方式中,荧光染料属于在氧杂蒽骨架上带有至少一个羟基的黄嘌呤类。基于氧杂蒽骨架上带有至少一个羟基的氧杂蒽体系的荧光染料是例如曙红,例如曙红B和曙红Y,以及荧光染料,例如6-羧基荧光素(也称为羧基荧光素),2,7-二氯荧光素和荧光素。
在特别优选的实施方式中,荧光染料是荧光素或羧基荧光素,特别是羧基荧光素。
在一个优选的实施方式中,荧光染料以如下含量包含在所述伤口敷料内:0.1μg/cm2伤口敷料~100mg/cm2伤口敷料,优选1μg/cm2伤口敷料~50mg/cm2伤口敷料,特别是10μg/cm2伤口敷料~10mg/cm2伤口敷料。
在一个优选的实施方式中,羧基荧光素以如下是含量包含在所述伤口敷料:100μg/cm2伤口敷料~100mg/cm2伤口敷料,优选1mg/cm2伤口敷料~50mg/cm2伤口敷料,特别是3mg/cm2伤口敷料~8mg/cm2伤口敷料。
在一个优选的实施方式中,载体可以进一步包含无机盐和/或缓冲剂。
无机盐优选是以金属离子,优选碱金属或碱土金属离子作为阳离子以及以选自磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐和卤素,优选为卤素作为阴离子的盐。
在优选的实施方式中,载体还包含缓冲剂。
在本申请中,包括布朗斯台德酸和相应的碱的组合物可以被认为是缓冲剂(也称为缓冲物质)。布朗斯台德酸是与适当的溶剂(通常是水)反应能够释放氢阳离子(质子)的物质。该反应的产物是质子化的溶剂颗粒以及所谓的酸残基,所谓的酸残基代表布朗斯台德酸的相应碱或共轭碱。
这些组合物的特征在于,即使在水溶液中加入一定量的酸或碱,它们也能在水溶液中稳定pH值。添加到水溶液中的酸与存在于缓冲物质中的碱反应,以形成对应于该碱的布朗斯台德酸的新颗粒。由于不再产生水合氢离子或氢氧根离子,因此pH值基本保持不变。只要碱或酸颗粒的存在量不变得过多,这种pH稳定作用就可以进行。这种稳定的定量程度称为缓冲能力。
如果将布朗斯台德酸及其对应的碱一起用作缓冲物质,则布朗斯台德酸与其对应的碱的摩尔比为100:1~1:100,优选为10:1~1:10,更优选为1:1。布朗斯台德酸及其相应碱的等摩尔混合物具有比加入酸或碱更好的pH稳定性。
在一个优选的实施方式中,载体中包含布朗斯台德酸和另外的代表布朗斯台德碱的物质,该布朗斯台德碱对应于布朗斯台德酸。
优选使用的布朗斯台德酸选自乙酸,柠檬酸,乳酸,甘油酸,葡萄糖酸,苯甲酸,乌头酸,戊二酸,酒石酸,磷酸,马来酸,琥珀酸和谷氨酸。这些布朗斯台德酸具有在2至5之间的有利的pKa,在生理上是无异议的,并且可用于伤口愈合。
在本发明的一个优选实施方式中,缓冲物质在37℃下溶解在软化水中后形成具有如下pH的缓冲溶液:pH值为3~7,优选为3.2~6.5,更优选为3.4~5.5,尤其是为3.6~5.0。已经发现,在上述pH范围内,可以实现特别有利的伤口愈合以及抑制血纤蛋白形成和/或血纤蛋白网。还发现在该pH范围内抑制疤痕组织是特别有利的。
对于本发明的伤口敷料,通过pH测量来确定当形成缓冲溶液的缓冲物质溶解时产生的pH值。为了进行这种测量,在搅拌下将缓冲物质以0.1M的浓度完全溶解在温度为37℃的1升软化水中,从而形成缓冲溶液。缓冲溶液的pH可以使用公知的方法通过常见的基于电位分析法的pH计进行测定。优选使用由
Figure BDA0003033310400000141
制造的Labor-Daten-pH-Meter CG841装置,该装置具有Hamilton Messtechnik GmbH制造的玻璃电极FlushTrode。在进行测量之前,应使用市场上可买到的校准溶液对pH计进行校准,并根据制造商的使用说明书进行使用。通过在搅拌缓冲溶液的同时将pH计的测量电极浸入缓冲溶液中来测量缓冲溶液的pH。这种缓冲溶液可用于将液体的pH值稳定在一定的pH范围内,其中该pH范围在本文中也称为缓冲范围。上述液体可能是伤口渗出液。
特别优选用作布朗斯台德酸的是柠檬酸、苯甲酸和/或乳酸,该布朗斯台德酸任选地与它其相应的碱一起使用。或者,在特别优选的实施方式中,缓冲物质选自苯甲酸/苯甲酸盐,柠檬酸/柠檬酸盐和乳酸/乳酸盐。这些布朗斯台德酸的组织相容性特别好。
当布伦斯台德酸容纳于包含在隔室内的载体中时,每克伤口敷料存在的布朗斯台德酸的量为:0.01-100mmol的布朗斯台德酸,优选0.1-10mmol的布朗斯台德酸,更优选0.2-5mmol的布朗斯台德酸。一种或多种布朗斯台德酸,任选地与它们相应的碱一起,也可以存在于水凝胶层a)和/或任选的背衬层中。已经表明,上述量的布朗斯台德酸可以特别有利的方式影响伤口渗出液的pH。
在可选地优选实施方式中,缓冲剂(缓冲物质)基于碱性有机化合物,更优选地,缓冲剂包含4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸。4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸由以下化学式表示:
Figure BDA0003033310400000151
当容纳于包含在隔室中的载体中时,4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸的含量为0.01-100mmol,优选为0.1-10mmol,更优选为0.2-5mmol。
在一个优选的实施方式中,载体还包含一种或多种治疗物质。
治疗物质可以被称为优选地通过达到治愈效果来用于治疗或治愈疾病的物质。
治疗物质的实例是抗微生物物质(例如防腐剂),抗微生物金属和抗生素,抗炎和/或止痛物质(例如非甾体抗炎药),生长因子,抗生物膜物质(例如抗微生物肽,也称为AMP),酶物质(例如胰蛋白酶),蛋白酶抑制剂(例如金属蛋白酶的组织抑制剂,也称为TIMP)及其混合物。
非甾体抗炎药(也称为NSAID)的实例包括乙酰水杨酸,双氯芬酸,布洛芬,消炎痛,间咪唑和扑热息痛。
生长因子的例子包括表皮生长因子(EGF),成纤维细胞生长因子(FGF),胰岛素样生长因子(IGF),角质形成细胞生长因子(KGF),血小板衍生生长因子(PDGF),转化生长因子(TGF)或血管内皮生长因子(VEGF)。
抗微生物物质作为治疗物质是优选的。
抗微生物物质是旨在通过杀死微生物或至少防止其种群增长来减少诸如细菌之类的微生物的存在的试剂。抗微生物物质的类别例如是消毒剂、抗菌金属、防腐剂和抗生素。
抗微生物物质的实例是苯扎氯铵,洗必太,碘,聚维酮碘,奥替尼啶,聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB),银及其盐(优选呈纳米颗粒形式),氧化锌(优选呈纳米颗粒形式),β-内酰胺类抗生素例如苄青霉素,苯氧基甲基青霉素,苯唑西林,氨苄青霉素,阿莫西林,头孢噻肟,头孢曲松和头孢吡肟,氨基糖苷类抗生素例如链霉素,庆大霉素,卡那霉素和新霉素,四环素类抗生素例如四环素,土霉素,强力霉素和米诺环素,大环内酯类抗生素例如红霉素,克拉霉素,罗红霉素,阿奇霉素,螺旋霉素,喹诺酮类抗生素例如氟沙星,环丙沙星,氧氟沙星,左氧氟沙星,司帕沙星和莫西沙星,抗微生物肽(AMP)例如培西加南,伊司甘南和奥米加南及其混合物。
在一个更优选的实施方式中,一种或多种治疗物质是抗生素,更优选喹诺酮类抗生素。
在一个特别优选的实施方式中,一种或多种治疗物质是诺氟沙星,环丙沙星,氧氟沙星,左氧氟沙星,司帕沙星和/或莫西沙星,尤其是环丙沙星。
在优选的实施方式中,载体包含缓冲剂和/或一种或多种治疗物质。
在本发明的一个优选的实施方式中,层b)和包含荧光染料并且被层b)包含的载体彼此直接接触,即在它们之间没有其他层。
此外,层b)优选在与伤口相对的一侧,优选在与伤口相对的表面中包括一个或多个凹槽,其中,在一个或多个凹槽中嵌入一个或多个隔室c)。
在一个实施方式中,优选将包括含有荧光染料的载体的隔室放置在包含pH敏感性聚合物的层b)上。在一个更优选的实施方式中,层b)优选包括与伤口相对的一个或多个凹槽,所述凹槽优选在与伤口相对的一侧,其中每个隔室都嵌入在所述凹槽中。因此,将包括含有荧光染料的载体的隔室c)嵌入层b)中。如所指示的,嵌入可指的是被层b)部分地包围。例如,层b)可以设置有凹槽,例如孔,可以在其中填充或并入含有荧光染料的载体。
此外,伤口敷料优选包括背衬层d)。
该背衬层d)可以由各种材料组成。通常,伤口敷料使用纺织背衬材料,非织造材料,聚合物膜或聚合物泡沫。该背衬层可以与包括pH敏感性聚合物的层直接或间接接触。
根据本发明的伤口敷料的背衬层可以特别地使用聚合物膜或聚氨酯泡沫。非常特别优选不透水并且具有高透湿性的聚合物膜或聚合物泡沫。特别适用于此的膜或泡沫由聚氨酯,聚醚聚氨酯,聚酯型聚氨酯,聚醚-聚酰胺共聚物,聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯制成。更特别地,不透水和透湿气的聚氨酯膜或不透水和透湿气的聚氨酯泡沫适合用作背衬层d)。更特别地,优选聚氨酯膜,聚酯型聚氨酯膜或聚醚型聚氨酯膜用作聚合物膜。然而,非常特别优选的是厚度为15~50μm,更特别是20~40μm,最优选25~30μm的聚合物膜。伤口敷料的聚合物膜的水蒸气透过率优选为至少750g/m2/24h,更特别是至少1000g/m2/24h,最优选至少2000g/m2/24h(根据DIN EN 13726测量)。在特别优选的实施方式中,这些膜具有防潮粘性边缘部分。该边缘部分确保伤口敷料可以施加并固定在其预期位置。进一步确保液体不会在膜和要治疗区域周围的皮肤之间逸出。特别优选的粘合剂在20~35g/m2的稀薄涂料中实现与膜结合的水蒸气透过率为至少800克/m2/24h,优选为至少1000g/m2/24h(根据DIN EN 13726测量)。
在本发明的优选实施方式中,本发明的伤口敷料包括:
a)面向伤口的水凝胶层,
b)包含pH敏感性聚合物的层,
c)一个或多个隔室,其包括含有荧光染料的载体,以及
d)背衬层,其中每个隔室c)被放置在层b)中或层b)上。
进一步优选的是,层b)和一个或多个包括含有荧光染料的载体的隔室设置在水凝胶层a)和背衬层d)之间,从而使得每个隔室嵌入的层b)的表面指向背衬层。
在一个优选的实施方式中,由本伤口敷料包括的两个相邻层彼此粘附。粘合可以被认为是粘合的,例如彼此化学粘合,以使得各层彼此之间不能水平移动。
本发明的另一主题涉及一种制备包含pH敏感性聚合物的层和一个或多个包括含有荧光染料的载体的隔室的方法,其中所述一个或多个隔室嵌入在pH-敏感聚合物中,包括以下步骤:
(i)提供包含pH敏感性聚合物并具有凹槽的层,
(ii)将包含前驱体载体和荧光染料的溶液添加到凹槽中,以及
(iii)硬化所述载体。
在步骤(i)中,制备pH敏感性聚合物在溶剂中的溶液,优选为完整溶液。该溶液优选进一步包含增塑剂。就pH敏感性聚合物和增塑剂而言,其同样适用于关于伤口敷料的描述。合适的溶剂为例如水或具有1~4个碳原子的醇或其混合物。乙醇、水或其混合物,特别是水是优选的。
将溶液转移到模具中,该模具优选具有孔或凹槽。随后,将溶液在高温下干燥以至少部分除去溶剂。
高温指的是高于对应于23℃的室温且低于溶剂的沸腾温度的温度。当使用水作为溶剂时,高温优选为40℃至80℃,特别是约50℃。
干燥进行6~90小时,优选18~85小时,特别是48~72小时。
干燥后,将含有pH敏感性聚合物并具有凹槽的硬化层从模具中移除。
在步骤(ii)中,将包含载体或载体前驱体和荧光染料的溶液添加到步骤(i)的层的凹槽中。
前驱体载体可以被认为是载体的前驱体,其中前驱体载体在硬化和/或交联时转化成载体本身。
用于包含载体或载体前驱体和荧光染料的溶液的溶剂优选为水或具有1~4个碳原子的醇,优选为乙醇,水或它们的混合物。水作为溶剂是特别优选的。
在步骤(ii)的优选实施方式中,制备了包含荧光染料的溶液。就荧光染料而言,其同样适用于上述描述。在一个优选的实施方式中,溶液包含浓度为10mg/ml~2.5g/ml,优选50mg/ml至1g/ml,特别是约200mg/ml的环丙沙星。溶液可以优选地进一步包含关于水凝胶的如上所述的无机盐,优选如上所述的氯化钠和/或缓冲物质,优选2-[4-(2-羟乙基)1-哌嗪基]乙烷磺酸。溶液的pH优选调节至小于6,特别是约5.5,这例如通过添加酸,优选0.1N盐酸而实现。优选将溶液加热到如上所述的高温,特别是加热到约90℃。
此外,将前驱体载体或载体添加到含有荧光染料的溶液中以获得包含前驱体载体或载体和荧光染料的溶液。例如通过喷雾或移液方式将该溶液填充到在步骤(i)中获得的层的凹槽中。
在步骤(iii)中,将步骤(ii)中制备的包含前驱体载体或载体和荧光染料的溶液硬化和/或交联。步骤(iii)可以例如通过在-30~-10℃,优选-25~-15℃,特别是约-15℃的温度下低温硬化和/或交联来进行。
步骤(iii)的持续时间优选为2~48小时,更优选为12~30小时,特别是约30小时。
本发明的再一个主题是制备根据本发明的制备伤口敷料的方法,其中该方法包括以下步骤:
(1)提供根据本发明的层a),
(11)施加层b)和一个或多个包括含有荧光染料的载体的隔室,其中每个隔室嵌入在层a)上的层b)中,其中该隔室嵌入在层b)的与层a)接触的表面的相反的表面中,
(111)任选地在每个隔室被嵌入的层b)的表面上施加背衬层d)。
在步骤(l)中,提供水凝胶层。关于水凝胶及其性质,例如所含的水和厚度,其同样适用于以上描述。
在步骤(ll)中,将层b)和一个或多个包括含有荧光染料的载体的隔室施加到层a),其中每个隔室嵌入到层b)中,以使得每个隔室嵌入在层b)的与水凝胶层a)接触的表面的相反的表面中。
关于步骤(11)中的层b)和包括含有荧光染料的载体的隔室及其他们的布置,其同样适用于上述描述。特别地,层b)和包括含有荧光染料的载体的隔室可以如上所述制备。
在可选的步骤(111)中,可以在其中嵌入每个隔室的层b)的表面上施加背衬层d)。就背衬层而言,其同样适用于上述描述。
本发明的另一个主题是包括含有荧光染料的载体的隔室的用途,其中将所述隔室放置在pH敏感性聚合物中或之上作为伤口的感染指示剂。
关于pH敏感性聚合物、隔室、载体和荧光染料,其同样适用于上述描述。
事实证明,本发明的隔室可以有利地用作伤口状态的指示剂,特别是用作伤口感染的指示剂。特别地,在正常情况下伤口愈合而没有任何干扰(例如感染)的情况下,没有荧光染料被释放并且不能检测到荧光。然而,在例如由于感染而导致的慢性或愈合不良的伤口的情况下,本发明的隔室释放出荧光染料,并且本领域技术人员(例如医师或医生)能够视觉上检测到指示伤口状态的荧光,并且相应地例如通过施用抗微生物剂来采取行动。
最后,本发明的主题涉及用于诊断伤口感染的荧光染料,其中荧光染料容纳于包含在一个或多个隔室内的载体中,其中每个隔室放置在包含pH敏感性聚合物层中或上。
关于pH敏感性聚合物、隔室、载体和荧光染料,其同样适用于上述描述。
实验部分:
分析方法:
确定水凝胶的pH值
为了确定所制备的水凝胶的pH值,从水凝胶上冲压出直径为35mm的样品,并确定样品的起始重量。将样品和五倍量的软化水一起转移到烧杯中,并盖上玻璃。将样品在23℃(室温)下孵育18小时,然后从样品中除去水凝胶,并一式三份确定剩余液体的pH值。
确定水凝胶的吸收能力
现代伤口治疗中的一个重要因素是创造并保持湿润的伤口环境,同时伤口渗出液被吸附并包裹在伤口敷料中。为了表征水凝胶的吸收能力,需要在不同的时间点评估水凝胶吸收的水量。
在这种情况下,从凝胶中冲出尺寸为30mm x 30mm的样品,并确定其起始重量。然后,将样品放入烧杯中,并用120毫升软化水覆盖。在室温下保存样品,并在不同的测试时间(t=2h、4h、6h、8h、24h、30h)将样品从水中取出。然后将它们的每面放在纸巾上5秒钟,以消除多余的水,然后称重凝胶。
由于样品的起始重量不同,因此可以考虑增加重量[g],以实现更好的可比性。每个样品一式三份地测试。吸收容量使用以下公式计算:
Figure BDA0003033310400000201
WA=吸水量[g/g]
M0=样品的起始重量[g/g]
M1=时间tx的样品重量[g/g]。
确定水凝胶的脱附能力
通过保持湿润的伤口,伤口愈合过程受到积极影响。这就是为什么伤口敷料必须满足的许多要求之一就是能够长时间释放水分。
通过测量水凝胶的脱附能力来测试该性质。对于该测试,从凝胶上冲出尺寸为30mm x 30mm的样品,并确定其起始重量。然后,将样品存储在温度为32℃、相对湿度为50%的气候柜中,直到每个测试时间为止。在测试时间(t=2h、4h、6h、8h、24h、30h),从气候柜中取出样品并再次称重,以确定随时间的重量损失或水分损失。样品一式三份地测试。由于样品的起始重量不同,因此使用以下公式计算不同时间的样品重量比,以获得更好的可比性。
Figure BDA0003033310400000211
WD=水脱附能力[g/g]
M0=样品的起始重量[g/g]
M1=时间tx的样品重量[g/g]。
制备伤口敷料
1.水凝胶层
1.A为了制备水凝胶,如下制备两种单独的水性液体A和B。
水性液体A:
将氯化钠(6.24g;0.107mol)添加到灭菌且软化的水(990ml)中,并在23℃下搅拌5分钟以形成溶液1。将溶液1(767.5g)和Jeffamine-Mix(50wt%的Jeffamine和50wt%的水;132.5g)在23℃下搅拌混合5分钟以形成水性液体A(900g)。
水性液体B:
水溶液B是在水中的脂肪族异氰酸酯预聚物(在水中的异佛尔酮二异氰酸酯,可从Carpenter以商品名Aquapol获得;900g)。
水凝胶的制备在中试铸造厂B100中进行。将如上制备的水性液体A和B分别填充到铸造厂的两个料筒中。为了确保准确的剂量和可重复性,必须在填充药筒后不早于12小时开始启动。通过这样做,可以防止例如由于气泡引起的不准确性。经由泵将筒中的内容物通过混合室中的不同管转移,其中将水性液体2与水性液体1的比例调节为1.5:1.在混合室中,通过混合器搅拌两种组分,并进行反应。未完全聚合的水凝胶从混合室中释放出来,随后完全固化。通过用0.1M HCl洗涤将凝胶的pH调节至约6.5至6.8。
特性:
所得水凝胶的吸附能力:见图1
所得水凝胶的脱附能力:见图2
从图1和图2可以看出,大多数吸水和脱附发生在前八个小时内,即本发明的水凝胶能够保持伤口湿润并吸收伤口渗出液。
1.B制备了另一种水凝胶。
在恒定磁力搅拌30分钟于97℃的条件下,制备了灭菌且软化的水中优选包含5%聚乙烯醇(146000~186000g/mol)的溶液。冷却后存放在-20℃下至少18小时以促进低温交联,获得了基于PVA的水凝胶。
2.包含pH敏感性聚合物的层,其中嵌入了包括含有荧光染料的载体的隔室
2.1制备包含pH敏感性聚合物并具有凹槽的层
在700rpm的磁力搅拌下,将2.5g聚乙二醇(分子量为7300~9000g/mol)加入到50ml含有30%聚(丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)的乳状水溶液(溶解)中。丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸的比例约为7:3:1。继续搅拌20分钟,然后超声处理5分钟以帮助去除气泡。将所得溶液倒入硅树脂模具(59Shore A硅树脂)中,并在50℃下干燥72小时(此时溶液变为无色所示,参见图3A)。之后,将所获得的包含pH敏感性聚合物并具有凹槽(也称为孔)的层与模具分离(参见图3B)。
2.2制备包括含有荧光染料的载体/前驱体的溶液
摇动5-羧基荧光素(9387mg)、氯化钠(29.1mg),2-[4-(2-羟乙基)1-哌嗪基]乙烷磺酸(1192mg)、氢氧化钠和50ml去离子水,然后超声处理直至没有可见的颗粒。随后用1N盐酸调节溶液的pH值,使pH值略低于6。使用电子pH计(英国,Jenway)测量溶液的pH。
将聚乙烯醇(1g)加入到10ml的含有荧光染料的溶液中。将该溶液在磁力搅拌下在92℃加热直到聚乙烯醇颗粒溶解,并且获得包含前驱体-载体/载体和荧光染料的溶液。
2.3包含pH敏感性聚合物的层,其包括含有载体的隔室,所述隔室包含荧光染料
将根据第2.2项制备的50μl包含前驱体-载体/载体和荧光染料的溶液移液到从上述2.1项获得的层的每个凹槽/孔中(见图3C)。随后将该层在-20℃下放置24小时以促进PVA的低温交联并获得包含pH敏感性聚合物的层,该pH敏感性聚合物包括含有载体的隔室,所述隔室包含荧光染料。
3.伤口敷料
为了生产具有指定性能的伤口敷料,将根据以上项1和2的层彼此叠置,其中将水凝胶层的不与包含pH敏感性聚合物的层接触的表面被预先引导至伤口。此外,其中形成有凹槽的包含pH敏感性聚合物的层的表面与伤口相对并与任选的背衬层接触。用25kG的β射线将敷料灭菌。

Claims (14)

1.一种伤口敷料,其包括:
a)面向伤口的水凝胶层,
b)包含pH敏感性聚合物的层,以及
c)一个或多个隔室,其包括含有荧光染料的载体,
其中,每个隔室c)放置在层b)中,以及
其中,层b)包括与伤口相对的一个或多个凹槽,其中所述一个或多个隔室c)嵌入在所述一个或多个凹槽中。
2.根据权利要求1所述的伤口敷料,其特征在于,所述水凝胶是聚氨酯基水凝胶。
3.根据权利要求1或2所述的伤口敷料,其特征在于,所述pH敏感性聚合物在pH值为4时的溶解度小于在pH值为8时的溶解度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的伤口敷料,其特征在于,所述pH敏感性聚合物在20℃下pH为6的水溶液中的溶解度小于0.1mg/min/g,和/或其中,所述pH敏感性聚合物在20℃下pH值为8的水溶液中的溶解度大于1mg/min/g。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的伤口敷料,其特征在于,所述pH敏感性聚合物是(丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物。
6.根据权利要求1至5中任一项的伤口敷料,其特征在于,层b)还包括增塑剂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的伤口敷料,其特征在于,所述载体与所述水凝胶或所述pH敏感性聚合物具有相同的材料。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的伤口敷料,其特征在于,所述载体是如下聚合物,所述聚合物选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素及其混合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的伤口敷料,其特征在于,所述载体是聚乙烯醇。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的伤口敷料,其特征在于,所述荧光染料属于带有至少一个羟基的黄嘌呤类。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的伤口敷料,其特征在于,所述荧光染料是荧光素或羧基荧光素。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的伤口敷料,其特征在于,所述载体包含缓冲剂和/或一种或多种治疗物质。
13.一种制备包括pH敏感性聚合物的层和一个或多个隔室的方法,所述隔室包括含有荧光染料的载体,其中每个隔室嵌入在包含pH敏感性聚合物的层中,所述方法包括以下步骤:
(i)提供包含pH敏感性聚合物并具有一个或多个凹槽的层,
(ii)将包含前驱体载体和荧光染料的溶液添加到步骤(i)的层的凹槽中,以及
(iii)硬化所述载体。
14.包括含有荧光染料的载体的隔室的用途,其特征在于,将所述隔室放置在pH敏感性聚合物中或pH敏感性聚合物之上作为伤口的感染指示剂。
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