喷涂烧伤敷料的制作方法
【专利摘要】本发明是一类喷涂烧伤敷料，用于治疗各种类型的组织烧伤，例如由热、化学品或者阳光暴晒引起的烧伤。本发明的喷涂敷料由薄膜形成聚合物和金属或者金属氧化物颗粒组成。所述金属或者金属氧化物(优选氧化铝)作为导热组分起作用，以加快热量从烧伤消散。所述喷涂敷料也可以包括抗菌剂、麻醉剂、止痛剂或者防腐剂。所述喷涂敷料可以通过喷雾剂容器或者通过手动喷雾泵施药。
【专利说明】
喷涂烧伤敷料
【背景技术】
[0001]根据美国法典35卷119(e)条(35U.S.C.§119(e))，本PCT申请要求2013年10月21日递交的名称为“喷涂烧伤敷料(Spray-On Burn Dressing)”的美国临时专利申请序列号61/893，355的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。
[0002]烧伤是由火、化学品、电和摩擦引起的，并且可以在严重程度上有所不同。一级烧伤是最不严重的，其引起发红并且愈合相对快。在该范围的另一端，四级烧伤是最严重的，烧伤达到烧毁肌肉和骨骼的程度。二级烧伤和三级烧伤落在这两个极端之间。
[0003]医学专业人士在决定如何治疗烧伤时常常尽力权衡利弊。一方面，如果烧伤是表面的且相对干燥的话，理想的则是用水或者某种软膏或乳膏保持创口湿润。然而，施用许多软膏和/或乳膏的问题是这些涂覆常常不利于从创口吸出热量。另一方面，如果烧伤更为严重的话，例如渗出液体的二级烧伤，则感染的担忧加剧。在这些情况下，一些医学专业人士认为这些创口应该保持相对干燥，而其他人仍可能提倡涂覆具有抗菌性质的各种软膏敷料以对抗感染。因此，理想的是提出能够造福全世界的治疗对策。
[0004]1948年8月30日，时代杂志(Time Magazine)报道了机车爆炸产生的蒸汽烫伤了伊利铁路(Erie Railroad)的消防员Frank Mihlan。1948年7月15日，当Mihlan被送到克里夫兰的慈善医院(Cleveland’s Charity Hospital)时，他身体70%被烧伤，并且医生认为Mihlan几乎没有生还机会。然而，主治医师决定尝试将Mihlan的烧伤包裹在铝箔薄条中，这是一种由多伦多的Alfred W.Farmer博士开发的技术。这是第一次在美国使用烧伤用铝箔；第一次将其用于全身性烧伤。“奇迹般”地缓解了疼痛;并且，在施用20分钟内，Mihlan能舒适地休息。作为额外的预防措施，给Mihlan施用了静脉注射液和青霉素。看起来像香烟包装盒内包装材料的铝箔显然起到密封从烧伤表面渗出的体液的作用。其也显然有助于杀灭细菌，加速愈合过程。在招箔包扎物中包扎十二天之后，Mihlan能起床。最后，虽然暂时发红，但Mihlan未留疤痕地离开了医院。
[0005]绷带和包裹材料可以在适于与烧伤创口直接接触的基片的底部包含导热金属(例如铝)的薄层，而铝基片的顶侧具有散热增强形态以通过增强热对流特性有助于更快冷却烧伤。这些产品描述在Aluminaid公司Freer等人的美国专利第8，530，720号中。
[0006]喷涂创口敷料是在愈合过程中保护创口，并且避免常规敷料的特定缺陷例如身体移动、疼痛和在除去时剥离毛发的方便、简易的方法。目前，公众还无法获得以方便的喷涂敷料形式利用铝(或其他金属)的医疗优势的烧伤敷料产品。
[0007]开发以方便的喷雾器或手动喷雾栗方式容易为消费者安全利用的浸有铝或其他金属的治愈/治疗敷料产品将是有利的。
【发明内容】
[0008]本发明是一类医疗产品，特别是一种含有金属或者金属氧化物的喷涂烧伤敷料。所述烧伤敷料经设计用于减轻不适并缓解烧伤引起的疼痛。所述金属或者金属氧化物，且特别是氧化铝(Al2O3)由于其高效的热传递和创口愈合特性而作为所述敷料的组分被包括在内。本发明的敷料在烧伤部位提供金属化物质，以加快热量消散并辅助烧伤的愈合。
[0009]所述金属或者金属氧化物在包含薄膜形成聚合物的流体或凝胶中分散，以形成基础组合物。在一个实施方案中，所述金属选择为铝。在一个实施方案中，所述金属氧化物选择为氧化铝。金属或者金属氧化合物的微粒(直径大于大约0.1微米并且优选在大约5至大约100微米之间)或纳米粒(直径小于大约100纳米)分散在所述薄膜形成聚合物中。可以使用溶剂例如醇类、乙酸乙酯或者水使金属或者金属氧化物分散在聚合物中并溶解所述聚合物。可以利用金属或者金属氧化物颗粒的表面修饰来增加颗粒在溶剂中的稳定性和相容性。可以利用一种单体与颗粒的原位聚合作用或者乳液聚合作用来分散所述颗粒。也可以利用含有亲水基团的一种单体和含有疏水基团的一种单体与金属或者金属氧化物颗粒的原位共聚作用或者细乳液共聚作用使所述金属或者金属氧化物颗粒分散在所制备的共聚物中。也可以利用表面引发的聚合作用来制备分散颗粒的聚合物悬液。可以通过调整聚合物和金属或者金属氧化物的浓度而控制粘度，以实现优选的特性。
[0010]本发明的另一方面涉及施用所述喷涂烧伤敷料的方法。在一个实施方案中，使用气雾喷雾器施用所述烧伤敷料。在另一个实施方案中，使用手动喷雾栗施用所述烧伤敷料。在每个实施方案中，所述方法加快热量消散以辅助烧伤的愈合。优选所述喷涂烧伤敷料具有小于大约一分钟，并且更优选小于大约30秒钟的干燥时间。优选所述喷涂烧伤敷料在干燥后保持柔韧性，以增强患者的舒适性。
[0011]可以向所述基础组合物中添加各种额外试剂，包括:修饰金属或者金属氧化物的表面特性或者增强组合物稳定性的表面活性剂;抑制细菌生长并协助创口愈合的抗菌剂；减轻疼痛的麻醉剂和止痛剂;延长所述组合物的保质期的防腐剂;或者减少或者消除喷雾剂容器腐蚀的防蚀剂。
[0012]在一个实施方案中，包含硫酸乙酰肝素作为抗凝血剂和创口愈合的促进剂。
具体实施方案
[0013]能够用三种方式描述热能传递:传导、对流、和辐射。传导需要物理接触(类似于电线中的电流动)O对流源自分子的运动(例如，加热和冷却的水或其他流体向上和向下移动的方式)O辐射不必包括直接接触(例如，太阳发射光线的方式)。
[0014]在任何给定的温度下，给定质量的铝比等质量的人体保留显著更少的能量。比如，在对流或传导情况下，如果在烹调过程中有人触摸来自烘箱的铝箔，那么受试对象的手和上述铝箔共享热能。(具有更大质量的)手需要多得多的能量以提高其温度(如果存在的话，取决于铝箔和食物之间的物理连接)。当受试对象触摸铝箔时，铝箔将热量传递给人体;然而，由于铝的低比热容，铝箔迅速失去能量，几乎不增加接触的皮肤的温度。因为铝箔不能有效地储存传导的热量，所以它有利于“冷却”烧伤。
[0015]虽然铝不能有效地储存传导的热量，但铝是极好的导热体。铝将热量从热源中传导出，并且容易将热量释放到周围。这对热源具有冷却效果。铝能够作为受试对象身体热量的有效导体，减轻来自受试对象烧伤上新增温热的疼痛。
[0016]本发明的喷涂烧伤敷料包含金属或者金属氧化物用于加快热量消散。本发明的敷料经设计用于减轻由烧伤(包括阳光暴晒、火、化学品、电或摩擦产生的烧伤)引起的不适和疼痛。金属或者金属氧化物由于其高效的热传递和创口愈合特性而作为所述敷料的组分被包括在内。由于这些高效的热传递特性，本发明的敷料也可以用于减轻由于瘙痒、炎症或者皮疹导致的疼痛。
[0017]各种金属或者金属氧化物可以用于本发明的敷料，而且优选的金属或者金属氧化物是具有高效热传递性质的那些。也可以基于额外的性质例如毒性、化学反应性、表面电荷或者溶剂相容性选择金属或者金属氧化物。氧化铝(Al2O3)由于其导热率而成为特别优选的金属氧化物。
[0018]优选的导热金属包括铝、银、金、铜、镁、钨、钛和铂。其他优选的金属包括铁、镍、锌、锡和钯。在一个优选的实施方案中，金属是铝。可以使用一种金属或者一种以上金属。在一个实施方案中，铝微粒和银微粒都存在于所述敷料中。也可以使用基本上基于这些金属的合金以及其他生物相容性金属合金。这样的合金包括铝合金、铬/钼/铁合金、或铝/镁合金。一种优选铝合金含有至少大约90%的铝。一种优选铝合金含有至少92%的铝和大约5%的镁。可以使用一种金属合金或者一种以上金属合金。
[0019]优选的金属氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化银、氧化铜、氧化镁、二氧化钛、氧化锡和氧化铁。特别优选的金属氧化物是氧化铝；另一个特别优选的金属氧化物是氧化锌。可以使用一种金属氧化物或者一种以上金属氧化物。另一个合适的氧化物是二氧化硅。
[0020]在一个实施方案中，所述烧伤敷料包括一种或者一种以上导热金属、金属合金或者金属氧化物。在一个实施方案中，所述烧伤敷料包括铝金属颗粒和氧化铝颗粒，以增强导热性。
[0021]本发明中使用的金属或者金属氧化物优选具有微粒(直径大于大约0.1微米并且优选在大约5至大约100微米之间)或者纳米粒(直径小于大约100纳米)的尺寸。所述金属或者金属氧化物颗粒优选在大约5至大约100微米范围内。在一个实施方案中，所述氧化铝颗粒直径小于大约100纳米。在另一个实施方案中，所述氧化铝颗粒为大约10微米
[0022]所述金属或者金属氧化物在包含薄膜形成聚合物的流体或凝胶中分散，以形成基础组合物。薄膜形成聚合物可以是合成的或者是天然的。合适的薄膜形成聚合物可以是海藻酸钠、纤维素和纤维素衍生物、聚乙二醇和其共聚物、聚丙烯酸酯和其共聚物、聚(丙烯酸甲酯)和其共聚物、聚丙烯酰胺和其共聚物、聚乙酸乙烯酯和其共聚物、聚乙烯吡咯烷酮和其共聚物、聚氨基甲酸酯和其共聚物、以及聚异丁烯和其共聚物。其他合适的聚合物包括聚(甲基乙烯基醚-共-马来酸)单烷基酯的共聚物。合适聚合物的实例可以从亚什兰集团公司(Ashland Inc.)商购获得，其以商标Gantrez销售，包括Gantrez聚合物A_425、ES_225、ES_335、ES-425、ES-435和SP-215。其他合适的聚合物包括聚(六甲基二硅氧烷-共-丙烯酸_共_苯甲基硅氧烷)、硝化纤维或者乙基纤维素。其他合适的聚合物还包括聚(甲基丙烯酸乙氧基乙酯)、聚(丙烯酸乙基己酯-共-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-共-叔丁基丙烯酰胺)、聚(丙烯酸2-乙基己酯-共-丁基丙烯酰胺)、聚(己内酯)和其共聚物、凝胶、聚(二丙交酯)和其共聚物、聚(氧乙烯-共-氧丙烯)、结兰胶、黄原胶、以及淀粉和其衍生物、以及壳聚糖和其衍生物。
[0023]可以使用一种薄膜形成聚合物或者一种以上薄膜形成聚合物。优选的薄膜形成聚合物包括聚丙烯酸酯共聚物(Avalure AC 120，路博润公司(Lubrizol))、聚氨基甲酸酯共聚物(Avalure UR 450，路博润公司)、甲基乙稀基醚/马来酸共聚物(Gantrez，亚什兰集团公司)、PVM/MA共聚物(Omnirez 2000，亚什兰集团公司)、和纤维素衍生物。
[0024]可以基于所产生薄膜的质量选择薄膜形成聚合物。优选的薄膜将保护烧伤免受环境中的细菌和尘土的危害;优选的薄膜具有透水气性，以防止水性流体在敷料和烧伤之间累积;优选的薄膜是无毒、无刺激性的，并且在施用时不会烧伤或者刺伤皮肤;优选的薄膜应该能够在需要时容易除去;优选的薄膜是均质的并且不会开裂。在一个实施方案中，所述薄膜是防水的;在一个实施方案中，所述薄膜形成聚合物是丙烯酸酯共聚物。在一个实施方案中，所述薄膜是可水洗的；在一个实施方案中，所述薄膜形成聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯或者聚乙二醇;在一个实施方案中，所述薄膜形成聚合物选自羟基丙基纤维素、乙酸丁酸纤维素或者藻酸盐。在一个实施方案中，所述薄膜黏附于皮肤并且用热水或者冷水都不能清洗掉，但是用肥皂水能清洗掉。也可以基于形成薄膜所需要的时间来选择薄膜形成聚合物;高粘度的聚合物(在不存在溶剂或者具有少量溶剂的情况下使用)可能形成具有高粘度的溶液，导致喷涂困难。
[0025]优选的薄膜是坚硬、有柔韧性并且是均质的，没有裂口，并且黏着不易剥落。优选所述喷涂敷料在小于大约I分钟，并且更优选小于大约30秒钟之内不剥落。
[0026]本发明的目的是确保所述金属或者金属氧化物颗粒在整个敷料中均匀分散并且不沉淀出来。可以使用溶剂以将所述金属或者金属氧化分散在所述聚合物中，并且也将所述聚合物溶解。优选的溶剂包括水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、丙二醇、丙三醇、二乙醚和其混合物。优选的溶剂包括异丙醇、水、乙醇、乙酸乙酯和其混合物。
[0027]—种制造所述喷涂敷料的方法包括将薄膜形成聚合物与溶剂混合，然后添加金属氧化物颗粒。然后在大约20至大约30摄氏度的温度下搅拌所述组分(使用或者不用超声降解法)直至均质。除非本文中有说明，否则百分比以重量/重量计。
[0028]在一个实施方案中，2.0克Gantrez聚合物甲基乙稀基醚/马来酸共聚物与50ml去离子水和28克异丙醇在合适的容器中组合，并且在大约40至大约60摄氏度将这些组分混合，直至形成清液。接下来，将20克氧化铝颗粒添加到混合物中，并且在20至大约30摄氏度搅拌，直至所有颗粒均匀地分散在整个敷料中。
[0029]一份喷涂敷料包括大约I %至大约20 %的薄膜形成聚合物、大约10 %至大约90 %的异丙醇、大约1 %至大约40 %的水、和大约1 %至大约30 %的金属氧化物微粒。一份喷涂敷料包括大约I %至大约3 %的薄膜形成聚合物、大约40 %至大约60 %的异丙醇、大约20 %至大约30 %的水、和大约10 %至大约30 %的金属氧化物微粒。一份喷涂敷料包括大约2 %的薄膜形成聚合物、大约50 %的异丙醇、大约28 %的水、和大约20 %的金属氧化物微粒。在一个实施方案中，所述喷涂敷料包括大约5%的聚(丙烯酸-共-辛基丙烯酰胺)共聚物、大约60%的异丙醇、大约15 %的水、和大约20 %的氧化铝微粒。在这一实施方案中，氧化铝微粒的平均尺寸为大约10微米。
[0030]能够通过调整聚合物和金属或者金属氧化物的浓度控制所述敷料的粘度。可以使用表面活性剂例如吐温(Tween)80、司盘(Span)80或者普兰尼克(Pluronic)F-127修饰所述金属或者金属氧化物的表面特性，以增强稳定性并且加快其在所述薄膜形成聚合物中分散。
[0031]本发明的一个方面涉及施用所述烧伤敷料的方法，并且本发明的另一方面涉及通过将所述喷涂敷料施用于烧伤而治疗烧伤的方法。在一个实施方案中，使用气雾喷雾器施用所述烧伤敷料。在另一个实施方案中，使用手动喷雾栗施用所述烧伤敷料。在一个手动喷雾栗实施方案中，将所述创口敷料组合物放置在可操作地与手动操作喷雾器相连的罐子或者瓶子中。在一个气雾剂实施方案中，将所述创口敷料组合物与推进物在压力下一起放置在罐子或者瓶子中，并且可操作地与阀(包括致动器、吸盘、阀杆、阀杆垫圈、弹簧、外壳和汲取管)相连。
[0032]在一个气雾剂实施方案中，合适的推进物包括压缩气体(例如氮气、二氧化碳、一氧化二氮和空气)、碳氢化合物(例如丙烷、异丁烷、丁烷和异戊烷)、二甲醚(DME)和碳氟化合物(例如 HFC 134a 和 HFC 152a)。
[0033]在一个气雾剂实施方案中，瓶子的内表面可以是未涂覆的或者涂覆的，并且涂层可以包括例如环氧树脂或者聚酰亚胺。在一个气雾剂实施方案中，所述阀杆可以由各种材料(包括例如橡胶)制成。
[0034]在一个气雾剂实施方案中，以下因素可能由于所选择的推进物以及所述烧伤敷料的最终组成而改变:瓶子材料(金属、玻璃、塑料)、瓶子规格、阀门元件、内压力和瓶子内部涂层。
[0035]在一个包含异丙醇作为溶剂的气雾剂实施方案中，如果将二甲醚用作气雾推进物，则预期可以去除部分或者全部异丙醇。
[0036]尽管优选使用喷涂技术将所述敷料施用于烧伤，但也可以使用例如刷子或者刮刀的工具将所述敷料施用于烧伤，也可以使用辊式涂敷器施用，或者也可以自管中或者盒中直接成块地施用于创口。
[0037]在所有情况下，所述烧伤敷料都是施用到与烧伤相关的区域，以加快热量从烧伤消散从而辅助愈合。特别是，所述烧伤敷料将热量从烧伤传导出，并且容易地将该热量释放到周围的环境中，这具有冷却效果。
[0038]可以向所述创口敷料组合物中添加各种额外试剂，包括:抑制细菌生长并协助创口愈合的抗菌剂;减轻疼痛的麻醉剂和止痛剂;延长所述组合物的保质期的防腐剂;改进所述敷料的外观或者香味的香水、染料或者颜料;或者减少或者消除喷雾剂容器腐蚀的防蚀剂。这些试剂中的每一种可以以低于大约2.0%、低于大约1.0%、或者低于大约0.5%的量存在于所述烧伤敷料中。
[0039]抗菌剂可以包括金属离子(例如银离子或者铜离子)或者金属盐(例如硝酸银、乳酸银或柠檬酸银)、金属纳米粒(例如银纳米粒)、抗菌肽、季铵化合物、三氯生、碘、PVP-碘、酸类化合物、葡萄糖酸氯己定、聚己酰胺(polyhexamide)、磺胺啼啶银、奥替尼啶(octenidine)，以及抗生素，例如硫酸盐、β_内酰胺、氟喹诺酮、氨基糖苷、糖肽、嚼卩坐烧酮、细菌素或者四环素。在一个优选实施方案中，所述烧伤敷料包括银离子。麻醉剂和止痛剂可以包括利多卡因(Iidocaine)、苯佐卡因(benzocaine)、普鲁卡因(procaine)、芦荟、薄荷醇、对乙酰氨基HKparacetamol )、非类固醇抗炎药和阿片类(op1id)药物。抗生素、麻醉剂和止痛剂可以以低于大约2.0%的量存在于所述烧伤敷料中。
[0040]优选所述喷涂烧伤敷料具有大约4.0至大约7.5的pH。在一个实施方案中，所述喷涂烧伤敷料具有大约4.0至大约7.0的pH。在一个实施方案中，所述喷涂烧伤敷料具有与皮肤PH类似，大约5.5至大约6.0的pH。在一个实施方案中，所述喷涂烧伤敷料具有高于皮肤pH，大约6.0至大约7.5的pH。
[0041 ]在一个实施方案中，所述烧伤敷料包含硫酸乙酰肝素作为抗凝血剂和创口愈合的促进剂。在一个实施方案中，可以添加包括肝素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、4-硫酸软骨素和6-硫酸软骨素、和透明质酸的其他糖胺聚糖以加速创口愈合。
[0042]尽管本发明已经在不同范围的许多实施方案中进行示出和描述，但是在本发明的精神和范围之内可以做出的各种变型对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，除了明确提供外，所附权利要求书中提出的本发明范围并不打算受到前述说明中的任何特定词语限制。
【主权项】
1.一种喷涂烧伤敷料，其包含:薄膜形成聚合物和氧化铝颗粒。2.根据权利要求1所述的敷料，其进一步包含溶剂。3.根据权利要求2所述的敷料，其进一步包含硫酸乙酰肝素。4.根据权利要求1所述的敷料，其中所述薄膜形成聚合物是甲基乙烯基醚/马来酸共聚物，其中所述氧化铝颗粒具有介于大约5和大约100纳米之间的直径，并且进一步包含异丙醇和水。5.—种治疗烧伤的方法，其包括:将导热组合物施用于烧伤，所述组合物包含薄膜形成聚合物和氧化铝颗粒。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述组合物通过气雾喷雾器施用。7.—种烧伤敷料组合物，其包含:大约1%至大约20%的甲基乙烯基醚/马来酸共聚物、大约10%至大约90%的异丙醇、大约10%至大约40%的水、和大约10%至大约30%的氧化铝微粒。8.根据权利要求7所述的烧伤敷料，其包含大约2%的甲基乙烯基醚/马来酸共聚物、大约50 %的异丙醇、大约28 %的水、和大约20 %的氧化铝微粒。9.根据权利要求8所述的烧伤敷料，其中所述氧化铝微粒具有大约10微米的平均尺寸。10.—种治愈烧伤皮肤的方法，所述方法包括:将敷料施用到所述烧伤皮肤，其中所述敷料根据权利要求1至9中任一权利要求制备;和增进热量从所述烧伤皮肤消散。
【文档编号】A61L26/00GK105828845SQ201480070234
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年10月20日
【发明人】C·J·弗里尔, J·M·马滕, S·J·卡罗尔, Z·石
【申请人】先进急救研究有限公司