一种光敏组成物及其应用的制作方法

专利名称：一种光敏组成物及其应用的制作方法
技术领域：
本发明提供一种光敏组成物，此光敏组成物主要用于使细菌失活。本发明还提供 了一种光敏组成物的应用。
背景技术：
随着在光动力疗法(PDT)应用的日益进步，展现出对治疗局部细菌增长引起感染 的巨大潜力。使用光动力疗法杀菌包括采用光敏剂和微光治疗局部细菌感染。在光动力治 疗的过程中，激活的光敏剂可以将电子传送于临近的分子(如，I型反应)，该电子转移反应 发生在三重态敏化剂与生物分子之间，产生多种自由基以诱导细胞损伤。或者通过II型反 应机制，三重态光敏剂把能量传递给分子氧，产生单线态氧。单线态氧是一种高反应活性物 质，能够诱导细胞凋亡。激活的光敏剂在氧存在下能够产生活性氧组分，包括羟基自由基、超氧化物和单 线态氧。活性氧自由基在光氧化微生物失活中作用于多个目标，使其迅速死亡。PDT的这种 方式使得微生物菌种选择性抗光几乎不可能。产生高活性的单线态氧能够破坏生物分子已 经被验证是导致细菌死亡的原则性试剂。WO 2006/135344公开了一种组成物，其包括丙三醇、乙醇和水，上述物质的优选 体积比为30 20 50。此组成能够使得光敏剂渗透牙本质小管和牙组织，当被激活时 释放大量的单线态氧，减少表面聚集的同时能够较好的被细菌细胞吸收，从而更有效剧烈 的破环细菌细胞(膜损伤和DNA损伤)。光敏剂溶于这种配方，并在使用时配有氧载体， 其同样可以作为液体光学导管(全氟十氢化萘)显著消除牙根管系统细菌。George S 和Kishen A，生物医学光子学杂志(JBiomed Opt), 2007 ；George S和Kishen A，牙髓病学 杂志(J. Endod. )，2007。尽管这种方法在灭活短时期生物薄膜有很大的优势，如两天至 一周，但是它不能灭活成熟长时期的生物膜Kishen A等，生物医学材料研究杂志A辑(J BiomedMater Res A)，2006年。使生物被膜菌灭活困难的主要因素是(1)扩散进入生物膜 结构的光敏剂有限，(2)在生物薄膜内缺乏适当的氧含量，以及(3)由于光的散射和吸收， 很难保证足够的光传输通过生物膜。有鉴于此，本发明提供一种改进的光敏剂组成物，能够使成熟的长时期生物薄膜 失活。

发明内容
本发明旨在解决上述问题，且具体地提供一种新的光敏组成物及其应用。具体地， 提供一种光敏组成物，所述光敏组成物包括至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一 种表面活性剂，所述组成物进一步包括至少一种光敏化合物。根据本发明的第一方面，提供一种光敏组成物，所述光敏组成物包括至少一种氧 载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂的混合物，其中，所述至少一种氧载体与至 少一种氧化试剂与至少一种表面活性剂的体积比范围为50 40 10至80 19.8 0.2。具体地，上述比例范围为60 39 1至76 23.6 0.4。更具体地，上述比例为 75 24.5 0.5。根据一个特别方面，所述光敏组成物以乳液形式存在。任何合适的氧载体、氧化试剂和表面活性剂均可以用于本发明。例如，至少一种氧 载体可以选自以下组成的组全氟(十氢化萘)、全氟萘烷、全氟己烷、八氟丙烷、十氟丁烷、 十八氟辛烷、全氟甲基萘烷和O2IrCl (CO) (P[C6H5]3)2。例如，至少一种氧化试剂可以选自以 下组成的组过氧化氢、次氯酸钠稀释液、DMS0、二氧化氯。例如，至少一种表面活性剂可以 选自以下组成矿物油、丙三醇、聚乙二醇、非离子型洗涤剂、聚丙二醇、十二烷基硫酸钠。具 体地，非离子型洗涤剂可以为曲拉通X，更具体地，表面活性剂为曲拉通X-100。根据本发明的一个特别的方面，提供一种光敏组成物，其包括全氟(十氢化萘)、 过氧化氢和曲拉通X的混合物。根据本发明的另一个特别方面，全氟(十氢化萘)与过氧 化氢与曲拉通X的体积比为75 24. 5 0.5。根据本发明的另一个方面，所述光敏组成物还包括至少一种光敏化合物。任何合 适的光敏化合物都可以用于本发明。例如，至少一种光敏化合物选自以下组成的组甲苯胺 蓝、亚甲基蓝、C. I.碱性蓝99、台盼蓝、结晶紫、标准天青蓝、天青B氯化物、天青2、天青A 氯化物、天蓝B四氟硼酸盐、劳氏紫、天青A伊红、天青B曙红、姬姆氏色素、天青II-曙红、 血卟啉盐酸、血卟啉酯、二磺酸铝酞菁、叶绿素类、光激活富勒烯(如C16-b)、5-氨基乙酰丙 酸(ALA)、细菌叶绿素、酞菁、脱镁叶绿甲酯酸、红紫素、萘菁、喷哚菁绿，或者上述化合物的 混合物。具体地，至少一种光敏化合物为亚甲基蓝。根据本发明一个特别的方面，所述光敏组成物进一步包括聚乙二醇、乙醇和水的 混合物。所述聚乙二醇可以为丙三醇。具体地，光敏组成物可以进一步包括丙三醇、乙醇和 水。更具体地，聚乙二醇、乙醇和水的体积比30 20 50。所述光敏组成物进一步包括药用可接受的赋形剂和/或载体。根据本发明的一个特别的方面，所述光敏组成物可以被配制以用于口腔治疗。所 述组成物被配制以用于治疗和/或预防微生物引起的状况。所述组成物被配制以用于治疗 和/或预防牙周的和/或口臭状况。所述组成物还可以被配制以用于局部处理或者注射给 药。所述组成物可以被配制以作为口服清洗剂、漱口水和/或雾化喷水。根据另一个方面，本发明中任一方面所述光敏组成物在医药中的应用。本发明还提供一种根据本发明任一方面所述的光敏组成物的应用，所述应用为制 造药剂，所述药剂用于治疗和/或预防受试者由微生物引起的状况，所述治疗和/或防止包 括如下步骤(a)给予光敏组成物；和(b)用此光敏组成物的吸收波长的光照射给予光敏组成物的部位。所述药剂可以用于治疗和/或预防受试者口腔内的微生物引起的状况。例如，所 述药剂用于治疗和/或预防牙周的和/或口臭状况。例如，状况包括但不限于齿龈炎、牙周 炎、龋齿、根面龋、根管感染、根尖牙周炎以及类似疾病。所述药剂还可以用于处理较深的龋 齿损伤的细菌。所述药剂还可以用于消除任何局部感染的细菌生物薄膜。具体地，所述药 剂可以用于长时期生物薄膜的消除和失活。本发明还提供一种治疗和/或预防受试者微生物引起状况的方法，所述方法包括 如下步骤
(a)给予根据本发明任一方面所述的光敏组成物；和(b)用此光敏组成物的吸收波长的光照射给予光敏组成物的部位。所述方法可以用于治疗和/或预防受试者口腔内微生物引起的状况。例如，所述 方法治疗和/或预防牙周的和/或口臭状况。例如，状况包括但不限于齿龈炎、牙周炎、龋 齿、根面龋、根管感染、根尖牙周炎以及类似疾病。所述方法还可以用于处理较深的龋齿损 伤的细菌。所述方法还可以用于消除任何局部感染的细菌生物薄膜。具体地，所述方法可 以用于长时期生物薄膜的消除和失活。步骤(b)中的照射可以进行30min或者更少。例如，步骤(b)中的照射可以进 行IOs至30min。步骤(b)中照射时间的长短取决于使用的光敏化合物的类型以及光的种 类。具体地，步骤(b)中照射时间进行5min至15min。更具体地，步骤(b)中的照射时间为 IOmin0步骤(b)中光的剂量可以从lOJ/cm2至200J/cm2。具体地，步骤(b)中光的剂量 为 50J/cm2 至 150J/cm2。步骤(b)中需要选择合适的波长的光。例如，光的波长取决于光敏化合物的最大 吸收所在的位置。光的波长可以从紫外光之近红外范围。步骤(b)中所使用光的波长可以 从400nm至1400nm。具体地，所使用光的波长为600nm至900nm。具体地，步骤(b)中所使 用光的波长范围从650nm至800nm。更具体地，步骤(b)中所使用的光的波长为660nm。本发明还提供一种试剂盒，其用于治疗和/或预防受试者由微生物引起的状况， 所述试剂盒包括一种根据本发明任一方面的光敏组成物，放置于至少一种合适的容器中。 所述光敏组成物包括至少一种光敏化合物。所述试剂盒可以用于治疗和/或预防受试者口 腔内微生物引起的状况。例如，所述试剂盒用于治疗和/或预防牙周的和/或口臭状况。例 如，状况包括但不限于齿龈炎、牙周炎、龋齿、根面龋、根管感染、根尖牙周炎以及类似疾病。 例如，所述试剂盒以用于处理较深的龋齿损伤的细菌。所述试剂盒还可以用于消除任何局 部感染的细菌生物薄膜。具体地，所述试剂盒可以用于长时期生物薄膜的消除和失活。所述试剂盒进一步包括至少一种光发射装置，所述光发射装置能够发射一种光敏 化合物吸收波长的光。本发明还提供一种制备根据本发明任一方面组成物的方法。所述方法可以包括 如下步骤(a)制备至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂的混合物， 其中，所述至少一种氧载体与至少一种氧化试剂与至少一种表面活性剂的体积比范围为 50 40 10至80 19.8 0.2。具体地，所述至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至 少一种表面活性剂的混合物，其制备采用超声或者涡动至少一种氧载体、至少一种氧化试 剂和至少一种表面活性剂。所述方法进一步包括向步骤(a)中混合物里加入至少一种光敏化合物的步骤。所 述方法进一步包括加入聚乙二醇、乙醇和水至步骤(a)的混合物中。聚乙二醇可以为丙三 醇。具体地，聚乙二醇与乙醇与水的体积比为30 20 50。


图1.显示对成熟的四周生物薄膜不同处理后的存活菌数。图2A.通过测量N-乙酰基-L色氨酸胺减少的浓度显示活性氧自由基引起的N-乙酰基-L-色氨酸胺氧化程度；图2B.显示出通过光照不同的光敏组成物产生单线态氧对1，3-二苯基异苯并呋 喃的氧化程度。图3.显示出经过光动力治疗的生物薄膜的激光扫描共聚焦显微镜三维重建图 (内嵌图为矢状切面)(60x) ； (A)没有经过处理的生物薄膜，(B)经过单纯照射的生物薄膜； (C)加入100 μ m亚甲基蓝敏化的生物薄膜，(D)加入亚甲基蓝敏化后再经光照的生物薄膜， (E)加入PF4敏化的生物薄膜，(F)加入PF4敏化后再经光照的生物薄膜。图4.活性氧自由基氧化N-乙酰基-L-色氨酸胺后其在360nm荧光强度降低的变 化。图5. 1,3- 二苯基异苯并呋喃的氧化程度显示出不同光敏组成物在光照下产生单 线态氧的量。图6.光动力治疗后存活菌数的log值与不同光敏剂组成的关系。图7.不同处理方法根管治疗后存活菌数的百分比。
具体实施例方式为了方便，本说明书中提及的参考文献以文献列表的形式列出并且附于实施例的 后面。这些参考文献的全部内容在本申请中通过援引而并入。根管系统中的细菌生物薄膜引起感染可导致根尖牙周炎。通常采用化学-机械方 式利用化学消毒剂和机械仪器对根管消毒，包括根管系统的清洗和成形。但是，这种技术往 往不能彻底清除细菌生物薄膜，其主要是由于各种微生物学和解剖学因素。牙髓病原体，如 已报道的粪肠球菌，甚至在有药品的牙根管中形成生物薄膜，因此被认为持续存在于处理 后的牙髓环境中的原因之一。表型变异和基因型变异的生物薄膜细菌与其自由浮动的个体 相比，生物薄膜基体的结构和组成赋予其自身高度的抗菌性。粪肠球菌能够渗透牙本质小 管，在根管内形成特殊的矿化生物薄膜。如上所述，尽管在专利WO 2006/135344中的组成 物和普通光动力治疗相比更有效，但是其杀菌效果在成熟的生物薄膜模型上仍然有不足。 成熟生物薄膜基体升高的厚度和钙化使其具有更强的抵抗力。对成熟生物薄膜Kishen等 人在生物医学材料研究杂志A辑(J Biomed Mater ResA)，2006年已详细介绍。因此，在根管感染光动力治疗中理想的光敏组成物或配方应具有以下特征(a) 光敏剂能够深入渗透牙本质小管和复杂的根管组织；(b)提高光敏剂的光物理特征；(C)提 供足够数量的氧；(d)减小牙质导致的光散射；和(e)能够使光以最小能量损失的传导和透 过，以进入深层牙质组织。本发明提供一种光敏组成物及其应用。具体地，提供一种光敏组成物，其包括至少 一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂的混合物。所述光敏组成物可进一 步包括至少一种光敏化合物。根据本发明的一个方面，提供一种光敏组成物，所述光敏组成物包括至少一 种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂的混合物，其中，所述至少一种氧 载体与至少一种氧化试剂与至少一种表面活性剂的体积比的范围为50 40 10至 80 19. 8 0. 2，具体地，上述体积比范围为60 39 1至76 23. 6 0. 4。更具体 地，上述体积比为75 24. 5 0.5。
根据本发明的目的，“光敏组成物”定义为一种具有光敏作用的组成物，其可以包 括或者不包括一种光敏化合物。具体地，光敏组成物可以包括或不包括一种外源光敏剂。例 如，细菌的内生色素可以利用作为一种光敏化合物。下面将提供进一步的例子来说明。在 根管感染中细菌的普遍存在，因此相应的光敏化合物在光敏组成物中并非必要成分。所述光敏组成物可以以任何合适的形式存在。例如，光敏组成物可以形成一种乳 液。所述乳液可以以任何方法形成。例如，可以通过剧烈混合光敏组成物形成乳液。特别 地，至少一种氧载体，至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂通过超声或涡动形成乳液。 当组成物形成乳液时，光敏组成物的氧化能力会得到提高。由于根头和牙本质小管更深区域认为是低氧生理位置，氧载体如全氟化碳(PFCs) 因此可以能够提升光动力治疗的效果。由于强的分子内键(C-F键为48^J/mol，与通常的 C-H键相比多84kJ/mol)，PFCs具有化学和生化惰性，其化学结构和分子间作用赋予PFCs特 殊的性能，即较低的表面张力(< 20mN/m)、介电常数和折射指数，高的密度、粘度和气体溶 解度，因此PFCs是非常著名的液体。目前，PFCs常作为组织氧合流体(血液替代品，氧气 治疗)，抗肿瘤试剂，离体器官的灌注、眼部外科手术工具、特殊需要的润滑剂和缓冲剂、作 为细胞培养的补充物以及药物制剂和输送。氧载体能够提高单线态氧的半衰期。任何适宜 的氧载体均可用于本发明。至少一种氧载体可以为合成的分子氧载体。例如，氧载体可以 为含氢氟化碳、全氟化碳或者其混合物。在本发明一个特别实施例中，包括但不限于以下氧 载体全氟(十氢化萘)、全氟萘烷、全氟己烷、八氟丙烷、十氟丁烷、十八氟辛烷、全氟甲基 萘烷和O2IrCl (CO) (P [C6H5] 3)2。特别地，至少一种氧载体为全氟(十氢化萘)。至少一种氧化试剂可以用于使细菌失活，消化聚合生物薄膜集体以及提高其他活 性氧自由基的产生。所述氧化试剂还可以预激活光敏化合物，以用来缩短光动力治疗的时 间和周期。然而，应用氧化试剂的过程中，需要合适的浓度，这是因为氧化试剂具有潜在的 毒性，其浓度过高会导致严重的安全性问题。任何合适的氧化试剂都可以应用于本发明。例 如至少一种氧化试剂可以选自以下组成过氧化氢、次氯酸钠稀释液、DMSO和二氧化氯。具 体地，至少一种氧化试剂为过氧化氢。表面活性剂可以提高光敏剂对根管和牙本质小管组织的渗透性。表面活性剂还可 以破坏细菌膜，就革兰氏阴性细菌而言，需要确保光敏剂化合物能够被细菌细胞摄入。例 如，使用包括介质的亲水性和/或表面活性剂，可以提高光敏组成物在光动力治疗中的应 用。表面活性剂有利于光敏组成物在渗入根管组织以到达牙齿牙根尖孔。表面活性剂能够 减少表面张力以提高光敏溶液的渗透性。任何合适的表面活性剂均可以用于本发明。例如，至少一种表面活性剂可以为三 元醇或聚酯。至少一种表面活性剂可以为折射率匹配液。聚酯可以为聚乙二醇或者聚丙二 醇。三元醇可以为丙三醇。例如，至少一种表面活性剂可以选自以下组成矿物油、丙三醇、 聚乙二醇、非离子型洗涤剂、聚丙二醇、十二烷基硫酸钠和任意适宜本发明的清洗剂。所述 非离子型洗涤剂可以为曲拉通X。具体地，至少一种表面活性剂为曲拉通X，更具体地，至少 一种表面活性剂为曲拉通X-100。根据本发明的一个特定的方面，所述光敏组成物包括全氟(十氢化萘)、过氧化氢 和曲拉通X。更具体地，所述光敏组成物包括全氟(十氢化萘)、过氧化氢和曲拉通X-100。 所述组成物中全氟(十氢化萘)、过氧化氢和曲拉通X的体积比范围为50 40 10至80 19.8 0.2。具体地，所述体积比例范围从60 39 1至76 23. 6 0. 4。更具 体地，所述体积比为75 24. 5 0.5。本发明中提供的光敏组成物还可以包括一种折射率匹配液。具体地，所述组成物 包括一种高折射率的液体介质。所述折射率液体介质可以在牙质中创造一个液体波导。牙 质组织中特殊的结构和光学特征和一个高折射指数液体介质如丙三醇或者矿物油结合，在 根管腔管和牙本质小管中实现液体光学导管(波导)效应。所述光波导效应有助于减少 牙本质散射，此外高折射率的液体介质与牙本质相比，能够实现全内反射，从而在根管腔管 (组织复杂性)和牙本质小管中光能能够更好的分布。高折射率液体如丙三醇和矿物油减 少组织散射，在根管腔管和牙本质小管中获得全内反射。因此，一种合适的液体或液体混合 物，能够提供理想折射率使得在根管腔管和牙本质小管形成光学传导。本发明的组成物进一步包括至少一种光敏化合物。至少一种光敏化合物包括在光 敏组成物中，任何合适的光敏化合物均可以选用。根据本发明的目的，术语“光敏化合物，， 和“光敏剂”可以互换使用。合适的光敏剂应该选择具有某一特征。光敏剂必须具有在靶 向部位选择性聚集的特点，例如，在癌症和/或可能产生癌症的组织聚集。换句话说，光敏 剂应当在正常组织中消除，而保留在癌症和/或可能产生癌症的组织。进一步，从靶向部位 的位置来看，例如在牙周部位或者肿瘤，光敏剂最好的是疏水的，以便使其更快的渗入细胞 膜。然而，如果光敏剂需要静脉注射输入，其应该至少部分水溶，即亲水的，以便能够分散于 血流中。换句话说，通过连接极性残基，如氨基，糖和/或核苷酸化学修饰一个本质上疏水 光敏剂，修饰后的光敏剂具有两性特征。光敏剂吸收应该为生物组织的光学透明波长最大范围内的某一波长。这可以使的 光能够渗透深层次组织以激活光敏剂。如果靶向部位较深，这种波长的光敏剂更有价值，因 为能够使光敏剂有效地到达靶向部位。例如，深层的恶性组织需要光敏剂吸收较长的波长。 然而，大于900nm的波长能量较低，在光动力治疗中很难提供充足的能量以激发三重态氧 到达其单重态。合适的光敏剂同样需要在黑暗处具有较低的毒性，光激活药物避免由药物本身的 毒性带来负面效应，以使得药物产生最大的作用。进一步，光敏剂应该具有较长的三重态产 量和寿命。换句话说，光敏剂从激发单重态到其激发三重态的非辐射系间窜越与从激发单 重态直接的辐射窜越(荧光)相比，更为有效。一个长的三重态寿命能够提高从激发态产 生毒性试剂或毒性反应的几率。光敏剂应该不能够团聚，因为团聚会减少消光系数，缩短激发三重态的寿命和量 子产率。光敏剂的团聚形式还会影响其药物代谢动力和生物分布。光敏剂还应该给予后从 受试者体内迅速清除。这能够带来较低的系统毒性，从而减少光动力治疗后的太阳光敏化。光敏剂的例子包括卟啉衍生物。第一类用于临床光动力治疗的光敏剂为血卟啉衍 生物。Photofrin (在此被认为是卟非姆钠)是一种从血卟啉中提取，并经酸处理的光敏 剂，已被美国食品药品监督管理局批准，同时也被世界上其他管理机构选用来对待各种恶 性肿瘤。卟非姆钠事实上是一种复杂混合物包括各种衍生物，二聚体和低聚物单元。市售 卟非姆钠的成分被部分纯化，大约含有85%的低聚物。由于卟非姆钠是一种复杂混合物，其 有效部分的等同性和制备合成过程的重现性仍让人担忧。卟非姆钠是一种非毒性药物，然 而，其存在一个很大的弊端，即其会在皮肤中保留一段时间。病人在注射后也常因此需要避免太阳光、比较强的人工光或者强的室内照明长达4到6周。“第二代”光敏剂(与卟非姆钠是一种复杂混合物相对应)，具有纯的单一组分，吸 收红外区域内的某一波长，能够渗透深层组织，致力于此产生了很多有前景的光敏剂。其中 包括修饰卟啉、叶绿素类、菌绿素、酞菁、萘菁、脱镁叶绿甲酯酸和红紫素(Dougherty WJ等， 1998 ；Detty MR 等，2004)。叶绿素类和菌绿素由于能吸收长波波长而备受关注，然而此类药物经历吡咯环的 再芳构化形成卟啉，限制其作为光敏剂在体内的寿命。此外，没有任何此类物质被FDA认可 用于癌症治疗。另一光敏剂的例子是5-氨基乙酰丙酸(ALA)。ALA是生物合成血卟啉的代谢前 体物质，它可以内源性产生有效的光敏剂血卟啉IX，从而其可以选择性提供外源的光敏剂。 即使ALA可以从甘氨酸和琥珀酰辅酶A合成，通常还是选择提供外源的ALA来产生血卟啉 IX。ALA诱导产生血卟啉IX的由于卟啉主要是由于(1)能够在4-6小时达到最佳的治疗 定量；(2) 24小时内迅速全身清除，因此不仅可以消除延长的皮肤光敏性，而且能够每M小 时重复给药；C3)通过原位探测应该可以精确分析光敏剂的水平。ALA仍有许多局限性，其 亲水性限制其不能渗透正常皮肤的角质损伤。基于此，亲油的ALA酯由于能够更快的渗透 细胞更有优势。另外，还有其他类型的光敏剂如酞菁和萘菁。它们为光动力治疗的另一类光敏剂， 其可以吸收从670nm到780nm的光，同时表现出高的摩尔消光系数。此类光敏剂本质上是 疏水的，其溶解度较小。为提高其溶解性通常采取修饰磺酸基、羧基或者氨基至其主环上。 临床评价在光动力治疗中，磺化的酞菁在黑暗中毒性可忽略不计，减小了皮肤的光敏性，而 且其可以在更长的波长处被光激发。酞菁和萘菁已经处于临床前和临床评价的早期阶段， 然而，此类化合物仍然存在一个问题即使浓度很低，其在水介质中也容易团聚，因此导致 其光敏性大大损失。阳离子光敏剂同样可以适用。此类光敏剂环状结构上的杂原子带有正电荷。这些 阳离子光动力治疗的光敏剂更易于束缚在细胞内。这些光敏剂(如罗丹明123(I h-123)能 够被活细胞的线粒体吸收。亚甲基蓝(碱性染料)是一种阳离子光敏剂，目前已经应用于 临床。这里需要说明的是，细菌细胞的表面带负电荷，碱性的带正电的光敏剂或染料常用于 细菌学的细胞染色。根据本发明的目的，任何适宜的光敏剂均可以选用。本发明中所述光敏组成物可 以包括至少一种光敏化合物。例如，至少一种光敏化合物可以选自以下组成甲苯胺蓝、亚 甲基蓝、C. I.碱性蓝99、台盼蓝、结晶紫、标准天青蓝、天青B氯化物、天青2、天青A氯化物、 天蓝B四氟硼酸盐、劳氏紫、天青A伊红、天青B曙红、姬姆氏色素、天青II-曙红、血卟啉盐 酸、血卟啉酯、二磺酸铝酞菁、叶绿素类、光激活富勒烯(如C16-b)、5-氨基乙酰丙酸(ALA)、 细菌叶绿素、酞菁、脱镁叶绿甲酯酸、红紫素、萘菁、吲哚菁绿，或者上述化合物的混合物。具 体地，至少一种光敏化合物为亚甲基蓝。根据一个特殊的方面，所述光敏组成物进一步包括下述混合物至少一种另外的 表面活性剂、至少一种醇、和/或水，其中至少一种另外的表面活性剂、醇和水的体积比的 范围为10 5 85至40 30 30，且至少一种另外的表面活性剂是醇时，其不同于至少 一种醇。上述体积比范围还可以为15 10 75至35 25 40。更具体地，所述体积比11为 30 20 50。具体地，所述表面活性剂为聚乙二醇。根据一个特殊方面，光敏组成物可以进一步 包括聚乙二醇、醇和水。具体地，聚乙二醇可以为丙三醇。任何合适的醇均可以用于本发明。 例如，醇可以为一元醇。所述醇还可以为二元醇和/或三元醇。一元醇包括一个分子上只 有一个羟基的化合物。一元醇的例子包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、十六烷醇、 三十烷醇等类似物。进一步，一元醇可以为一级、二级、或者三级醇。二元醇的例子包括乙二 醇和二醇。三元醇的例子包括丙三醇。具体地，醇为乙醇。根据另一特殊方面，所述光敏组 成物进一步包括丙三醇、乙醇和水的混合物。丙三醇、乙醇和水的体积比范围为10 5 85 至40 30 30。具体地，所述体积比范围为15 10 75至；35 25 40。更具体地， 所述体积比为30 20 50。为使作为光敏组成物的组合物更加适用于光动力治疗，本发明中的光敏组成物进 一步包括其他化合物。本发明中光敏组成物适于更好的消除细菌和/或微生物。具体地，所 述光敏组成物更适合于根管的和深入牙本质小管的复杂组织以清除细菌和/或微生物。因 此，所述光敏化合物进一步包括至少一种聚阳离子化合物。微生物细胞对光敏剂的有限吸 收是光动力治疗调控细菌死亡的潜在问题。革兰氏阴性细菌的有限杀死是由于外部膜充当 细胞和周围环境的功能和物理障碍导致的。然而，利用聚阳离子化合物如聚L-赖氨酸，或 者与光敏剂偶联，或者共同使用，能够有力的推动光敏剂穿过革兰氏阴性细菌的外部薄膜。 聚阳离子化合物与脂多糖类表面的二价的阳离子作用，并置换这些离子。这种破坏外部膜 的正常障碍的性质引起短暂的“裂纹”，使得疏水的化合物如光敏剂可以通过。因此，为了 提高光敏剂更好的与细菌细胞结合力，需要在光敏剂上连接带电荷的基团、疏水的基团和/ 或聚合物。本发明中通过在光敏组成物中增加聚阳离子化合物可以进一步提高光敏组成物 在光动力治疗中的作用。疏水的和阳离子的光敏剂已被证明能够和细菌细胞结合。有趣的 是，当有哺乳动物细胞存在的细菌进行光动力治疗时，哺乳动物的细胞不会受到光动力治 疗的影响，在很低浓度的光敏剂存在下就可以仅仅杀死细菌(Soncin M等，200 。进一步， 可以通过对光敏剂的偶联赖氨酸多肽链来提高细菌的选择性(Soukos NS等，1998)，所述 多肽链可以靶向表面带有负电荷的细菌细胞(革兰氏阴性和革兰氏阳性)。由于哺乳动物 的细胞可以通过内吞作用吞进如多肽之类的大分子，如果光敏反应持续周期较短，则需要 一定的时间选择性。例如本发明中聚阳离子化合物，包括但不限于阳离子多肽，如聚L-赖 氨酸、L-精氨酸，D-精氨酸，和多价阳离子如氯化钙、氢氧化钙和氯化镁(Soukos NS等， 1998)。根据本发明的另一个特殊方面，提供利用细菌内生色素作为至少一种光敏化合 物。例如，许多专性厌氧细菌还有内生色素(如卟啉单胞菌属，类杆菌属)，比如卟啉。这些 细菌色素可以在光动力治疗中利用为内源光敏剂杀死细菌。这种方式需要在特定的波长最 优的光能。外加的光敏剂(外源光敏剂)就不需要。这类细菌在根管感染中普遍存在且占 有一定优势，尤其是在根管的顶端部位(接近根尖的深层部位)。因此，在所述光敏组成物 中可以不包括一种光敏化合物。根据本发明，所述光敏组成物进一步包括一种制药学和药理学上可接受的赋形 剂、稀释剂和/或载体。短语“制药学和药理学可以接受”指的是当给动物或者人类适当给药时，其分子实体和组成不会带来负面作用、过敏和其他不良反应，本发明中所述光敏组成 物可以为含水的组成物，任意包括有效剂量的光敏化合物，溶于或分散于制药学上可接受 的载体或者水介质。合适载体的例子包括水；如蒸馏水、去离子水；优选地，如无热原无菌 水，或者注射用水。所述光敏组成物可以添加以下组成的化合物缓冲、盐，防腐剂、胶凝剂 等等。缓冲剂和盐的目的是为调整组成物的张力本发明所述光敏组成物根据使用和/或给药方式确定配制。例如，所述光敏组成 物可以配制用于治疗和/或预防受试者细菌引起的状况。所述光敏组成物可以配制用于治 疗和/或预防受试者口腔内细菌引起的状况。所述光敏剂可以配制用于用于牙齿周围状况 的治疗和/或预防。所述光敏组成物还可以进一步配制以用于受试者口腔处理。所述受试者可以为动 物或者人。所述光敏组成物还可以配制使其接触口内表面，包括舌头、口腔粘膜和/或齿龈 部位。所述光敏剂可以配制使其适于局部或者注射给药。所述光敏组成物还可以进一步配 制以作为口服清洗剂、漱口水和/或雾化喷水。根据本发明另一方面，所述光敏组成物可以应用于医药。例如，所述光敏组成物可 以用于治疗和/或预防受试者微生物引起的状况。所述光敏组成物可以用于受试者口腔处 理。具体地，所述光敏组成物可以用于治疗受试者口腔微生物的处理。所述光敏组成物还 可以用于受试者口腔内微生物的预防。所述受试者可以为动物或者人。所述光敏组成物还 可以用于治疗和/或预防受试者口腔微生物引起的状况。例如，状况包括但不限于齿龈炎、 牙周炎、龋齿、根面龋、根管感染、根尖牙周炎以及类似疾病。所述光敏组成物还可以用于处 理较深的龋齿损伤的细菌。具体地，所述光敏组成物还可以用于消除任何局部感染的细菌 生物薄膜。更具体地，所述光敏组成物可以用于可以用于长时期生物薄膜的消除和失活。如上所述，本发明有利于消除牙齿组成内的光谱微生物。此种微生物的消除方式 非常重要，其可以根据齿质(因为牙本质小管)的孔本质和微生物的能力，以渗透这些牙本 质小管。本发明避开常规处理方式的其他主要限制有(1)有限的化合物进入这些孔内或 者牙本质小管；( 能够从牙齿硬组织中沉淀钙以缓冲化学消毒剂的功效；(3)硬组织(如 牙本质小管)内为厌氧环境，其可以减弱光动力治疗的效果；和(4)这些部位里，细菌存在 于一个“高度抗药”的生物薄膜状态。根据本发明的任一方面的光敏组成物，其能够实现基本光敏化合物，如亚甲基蓝 的深层扩散至牙齿组织，如齿质。所述组成物设计具有基本光敏化合物被细菌细胞的最大 吸收，以及在介质中光敏化合物的最小团聚。所述光敏组成物可以进一步包括一个液体导 管(LC)。所述液体导管可以作为一个分离步骤，在照射一段时间后加入到光敏组成物中以 减少光散射(在齿质组织中发现)，从而实现更多光能的渗透，以有效的杀死细菌。导管是 以下方式选择，其是透明液体、低的折射率(相同或者稍低于水)，惰性，与水互不相容(为 防止原子吸收和较少的光损失)，能够作为较好的氧自由基的来源，有利于杀死齿质组织的 细菌和细菌生物薄膜。例如，全氟化碳化合物可以作为液体导管。全氟化碳化合物具有理想 的光学性质和较低的光吸收(紫外-可见-红外)。全氟化碳具有较好的热力学性质(减 少表面张力，粘度)和理想的化学稳定性。此类化合物还具有其他的特点(1)低生物活性； (2)短的体内保留时间；C3)溶解气体能力(尤其氧气和二氧化碳)；(4)他们具有抗菌性 (Economou-Stamatelopoulou C等，2003)和消炎作用，能够用于伤口愈合；和(5)有理由光能的输送(Yoshida H 等，1997)。本发明另一方面，利用根据如上所述的任一方面的光敏组成物制造药剂，所述药 剂用于治疗和/或预防受试者微生物引起的状况。所述受试者可以为动物或者人。所述治 疗和/或预防包括如下步骤(a)根据本发明任一方面给予光敏组成物；和(b)采用此光敏组成物的吸收波长照射给予光敏组成物的部位。所述药剂可以用于治疗和/或预防受试者口腔微生物引起的状况。例如，药剂可 以治疗和/或预防微生物引起的状况，如治疗和/或预防牙周的和/或口臭状况。所述状况 包括下述任一状况齿龈炎、牙周炎、龋齿、根面龋、根管感染、根尖牙周炎以及类似疾病。所 述药剂还可以用于消除任何局部感染的细菌生物薄膜和/或处理较深的龋齿损伤的细菌。 具体地，所述药剂可以用于长时期生物薄膜的消除和失活。所述光敏剂化合物可以包括在所述光明组成物中。任何合适的光敏化合物均可以 用于上述光敏组成物。所述治疗和/或预防可以进一步包括一个步骤，即在上述步骤(a)和(b)之间等 待一个预定周期。在步骤(a)和(b)之间的步骤，其等待周期为1分钟到5天。等待周期 可以为10分钟到3天。等待周期还可以为30分钟到5小时。上述步骤可根据需要重复进 行，例如，持续至不良状况已经减小的理想水平或者已经消除。所述步骤可以预定周期间隔 后重复。重复步骤的时间间隔对于在本领域熟练的人而言显而易见。例如，所述步骤可以 每几小时，每天，每二天或三天重复。在步骤(a)中的光敏组成物可以通过局部或者注射给药。所述组成物可以用于处 理口腔内部，包括舌头、口腔粘膜和/或齿龈部位。所述组成物还可以处理任何需要这种组 成物的口腔内任何部位。任何合适的光可以用于步骤(b)中的照射。例如，可以用低能光源或者二极管激 光光源。任何合适的光，如可见或者红外线激光均可以使用。高能的非可见光如卤钨或氙 弧光源均可以使用。LED光源可以使用。使用LED光源的优势是其可以减少潜在的不舒服 热的产生，因此可以让受试者不舒适感更少。步骤(b)中的照射可以用于全部受影响的部 位。具体地，照射可以应用于整个口腔内部。例如，可以操纵光源接近内表面进行照射。或 者，仅照射某些部位。例如，可以照射某一个体局部区域。所述光源需要能够照射口腔内的 任何部位，包括舌头和舌头上肌肉、唇、口腔的前面和后面部位，以及整个咬合部位。步骤(b)中使用的光应该具有合适的波长。波长取决于根据本发明目的应用的光 敏化合物。波长取决于光敏化合物类型的最大吸收。所述光的波长范围可以从可见光到近 红外。所述光源可以具有从400nm到1400nm的波长。进一步，所述光源具有从600nm到 900nm波长的光源。具体地，所述波长可以从650nm到800nm。更具体地，所述波长大约在 660nm，或者在664nm左右。所述照射应该能够激活光敏化合物。相应的，照射所使用的波 长取决于在光动力治疗中所选用的光敏化合物。例如，如果吲哚菁绿(ICG)用于作为光敏 化合物，则需要选用808nm的激光。进一步，近红外光能够更好的渗透硬组织。值得说明的 是，任何无毒的光敏剂和其相应的最大吸收波长的光源都可以实现光活化。当没有其他外加外源光敏剂，而只是专性厌氧的内生色素用于“内源光敏剂”时， 则需要在较低波长的可见光。例如，如果卟啉菌素的内源色素卟啉用于作为光敏剂用于光14动力治疗，则需要大约400nm的波长的光。步骤(b)中所述光的剂量范围可以在lOJ/cm2至200J/cm2，具体地，光的剂量范围 为 50J/cm2 至 150J/cm2。光源的强度可以从1到lOOmW。具体地，所述强度可以从20到50mW。更具体地， 所述光源强度为30mW。步骤(b)中的照射可以持续任何合适的时间。例如，所述照射可以持续30分钟或 者更少。例如，步骤(b)中的照射可以持续大约10秒至30分钟。步骤(b)中照射持续的 时间取决于光敏化合物的类型和所用光的类型。具体地，所述照射可以进行5分钟至15分 钟。更具体地，所述照射可以进行大约10分钟。所述照射可以受试者整个空腔内或者感染 的某一部位进行，例如，龋齿或根管部位。通过光照光敏剂(生物环境外)形成的光化产物具有长的寿命，而当这些预激活 的光敏剂应用于实际部位(在受试者体内)，其具有更多的产量。光动力治疗的此类型术语 称为“预激活”或“预照射治疗”(Pervaiz S，2001)。这种作用是通过光敏剂经过照射形成 的光化产物调控的，所述作用取决于照射完成后的物理化学条件。这包括光化产物的本质、 所选用的波长、光强、温度、氧、和照射时间。光产物对目标的专一性作为母体化合物有利于 获得较好的结果。由于散射和光吸收可以消除光的剂量，因此其特别适用于牙齿(齿质)。本发明的另一方面，提供一种治疗和/或防止受试者微生物引起不良状况的方 法，所述方法包括如下步骤(a)根据本发明任一方面给予光敏组成物；和(b)采用此光敏组成物的吸收波长照射给予光敏组成物的部位。所述方法可以用于治疗和/或防止受试者口腔内微生物引起的不良状况。例如， 所述方法可以用于治疗和/或预防微生物引起的不良状况，如牙齿周围不良状况和口臭。 所述不良状况包括但不限于齿龈炎、牙周炎、龋齿、根面龋、根管感染、根尖牙周炎以及类似 疾病。所述方法还可以用于消除任何局部感染的细菌生物薄膜和/或用于处理较深的龋齿 损伤的细菌。具体地，所述方法可以用于长时期生物薄膜的消除和失活。所述受试者可以 为动物或者人。
所述光敏组成物可以包括一种光敏化合物。所述治疗和/或预防可以进一步包括一个步骤，即在上述步骤(a)和(b)之间等 待一个预定周期。在步骤(a)和(b)之间的步骤，其等待周期为1分钟到5天。所述等待 步骤可以为10分钟到3天。所述等待步骤可以从20分钟到1天。所述等待步骤可以从30 分钟到5小时。上述步骤可根据需要重复进行，例如，持续至不良状况已经减小的理想水平 或者已经消除。所述步骤可以预定周期间隔后重复。重复步骤的时间间隔对于在本领域熟 练的人而言显而易见。例如，所述步骤可以每几小时，每天，每二天或三天重复。在步骤(a)中的光敏组成物可以通过局部或者注射给药。所述组成物可以用于处 理口腔内表面，包括舌头、口腔粘膜和/或齿龈部位。所述组成物还可以处理任何需要这种 组成物的口腔内任何部位。任何合适的光可以用于步骤(b)中的照射。例如，可以用低能光源或者二极管激 光光源。任何合适的光，如可见或者红外线激光均可以使用。高能的非可见光如卤钨或氙 弧光源均可以使用。LED光源可以使用。使用LED光源的优势是其可以减少潜在的不舒服热的产生，因此可以让受试者不舒适感更少。步骤(b)中的照射可以用于全部受影响的部 位。具体地，照射可以应用于整个口腔内部。例如，可以操纵光源接近内表面进行照射。可 选择地，仅照射某些部位。例如，可以照射某一个体局部区域。所述光源需要能够照射口腔 内的任何部位，包括舌头和舌头上肌肉、唇、口腔的前面和后面部位，以及整个咬合表面。步骤(b)中使用的光应该具有合适的波长。波长取决于根据本发明目的应用的光 敏化合物。例如，波长取决于光敏化合物类型的最大吸收。所述光的波长范围可以从可见光 到近红外。所述光源可以具有从400nm到1400nm的波长。进一步，所述光源具有从600nm 到900nm波长的光源。具体地，所述波长可以从650nm到800nm。更具体地，所述波长大约 在660nm，或者在664nm左右。所述照射应该能够激活光敏化合物。相应的，照射所使用的 波长取决于在光动力治疗中所选用的光敏化合物。例如，如果吲哚菁绿(ICG)用于作为光 敏化合物，则需要选用808nm的激光。进一步，近红外光能够更好的渗透硬组织。值得说明 的是，任何无毒的光敏剂和其相应的最大吸收波长的光源都可以实现光活化。当没有其他外加外源光敏剂，而只是专性厌氧的内生色素用于“内源光敏剂”时， 则需要在较低波长的可见光。例如，如果卟啉菌素的内源色素卟啉用于作为光敏剂用于光 动力治疗，则需要大约400nm的波长的光。步骤(b)中所述光的剂量范围可以在lOJ/cm2至200J/cm2，具体地，光的剂量范围 为 50J/cm2 至 150J/cm2。光源的强度可以从1到100mW。具体地，所述强度可以从20到50mW。更具体地， 所述光源强度为30mW。步骤(b)中的照射可以持续任何合适的时间。例如，所述照射可以持续30分钟或 者更少。例如，步骤(b)中的照射可以持续大约10秒至30分钟。步骤(b)中照射持续的 时间取决于光敏化合物的类型和所用光的类型。具体地，所述照射可以进行5分钟至15分 钟。更具体地，所述照射可以进行大约10分钟。所述照射可以受试者整个空腔内或者感染 的某一部位进行，例如，龋齿或根管部位。本发明还提供一种消除或预防受试者的微生物的疗法，所述疗法为美容的非治疗 方法，所述方法包括如下步骤(a)根据本发明任一方面给予光敏组成物；和(b)采用此光敏组成物的吸收波长照射给予光敏组成物的部位。所述方法可以处理和/或预防受试者口腔内微生物引起的不良状况。所述受试者 可以为动物或者人。与上述所提到的其他方法和/或者使用相同，所述光敏化合物可以包括在所述光 敏组成物中。所述治疗和/或预防可以进一步包括一个步骤，即在上述步骤(a)和(b)之间等 待一个预定周期。在步骤(a)和(b)之间的步骤，其等待周期为1分钟到5天。所述等待 步骤可以为10分钟到3天。所述等待步骤可以为20分钟到1天。所述等待步骤还可以为 30分钟至Ij 5小时。上述步骤可根据需要重复进行，例如，持续至不良状况已经减小的理想水平或者 已经消除。所述步骤可以预定周期间隔后重复。重复步骤的时间间隔对于在本领域熟练的 人而言显而易见。例如，所述步骤可以每几小时，每天，每二天或三天重复。
根据另一方面，本发明提供一种试剂盒，其用于治疗和/或预防受试者由微生物 引起的状况，所述试剂盒包括一种根据本发明任一方面的光敏组成物，放置于至少一种合 适的容器中。所述试剂盒可以用于治疗和/或预防受试者口腔内微生物引起的状况。例如， 所述试剂盒用于治疗和/或预防牙周的和/或口臭状况。所述状况包括但不限于齿龈炎、 牙周炎、龋齿、根面龋、根管感染、根尖牙周炎以及类似疾病。例如，所述试剂盒以用于处理 较深的龋齿损伤的细菌。所述试剂盒还可以用于消除任何局部感染的细菌生物薄膜。具体 地，所述试剂盒可以用于长时期生物薄膜的消除和失活。所述受试者可以为动物或者人。所述试剂盒中的光敏组成物包括至少一种光敏化合物。可选择地，所述至少一种 光敏化合物放置在分离的容器中或者分开出售。所述光敏化合物可以为上述任一合适的光 敏化合物。所述试剂盒进一步包括使用此组成物的说明。所述试剂盒还包括至少一种光敏 化合物的吸收波长的光发射装置。所述光敏化合物可以为内源性光敏剂。本发明还提供一种制备上述光敏组成物的方法。所述方法包括如下步骤(a) 制备至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂的混合物。所述至少一 种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂如上所述。具体地，所述至少一种 氧载体与至少一种氧化试剂与至少一种表面活性剂的体积比范围为50 40 10至 80 19.8 0.2。步骤(a)中至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂 的混合物，其制备采用超声或者涡动至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面 活性剂。例如，通过超声或者涡动至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性 剂制备混合物。所述方法可以进一步包括另一步骤，所述另一步骤加入至少一种光敏化合物至步 骤(a)中的混合物中。任何合适的光敏化合物均可以加入，如上述中所提任一光敏化合物。所述方法进一步包括另一步骤，所述另一步骤为加入至少一种另外的表面活性 剂，至少一种醇，和水，其中，所述至少一种另外的表面活性剂、至少一种醇和水的体积比范 围为10 5 85至40 30 30，前提为至少一种另外的表面为醇的时候，其不同于至少 一种醇中的醇。所述体积比范围为15 10 75至35 25 40。更具体地，所述比例为 is 30 20 50。具体地，所述表面活性剂为聚乙二醇。根据一个特殊方面，所述方法可以包括进一步步骤，加入聚乙二醇、醇和水的混合 物。具体地，所述聚乙二醇可以为丙三醇。任何合适的醇均可以用于本发明目的。例如，所 述醇可以为一元醇。所述醇还可以为二元醇和/或三元醇。一元醇包括一个分子上只有一 个羟基的化合物。一元醇的例子包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、十六烷醇、三十 烷醇等类似物。进一步，一元醇可以为一级、二级、或者三级醇。二元醇的例子包括乙二醇 和二醇。三元醇的例子包括丙三醇。具体地，醇为乙醇。具体地，所述方法可以包括进一步步骤，加入丙三醇、乙醇和水。丙三醇、乙醇和水 的体积比范围为10 5 85至40 30 30。具体地，所述体积比范围为15 10 75 至；35 25 40。更具体地，所述体积比为30 20 50。。现已对本发明作出一般性描述，为使本发明更容易理解，同样的内容将通过参考 下面的实施例进一步阐述，此处描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例实施例1
除非另外说明，所有化学品和细菌媒介购自西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)公 司(圣路易斯，密苏里州，美国(St. Louis，M0，USA))。亚甲基蓝(MB)，一种吩噻嗪光敏剂， 溶于(a)水和(b)混合物，混合物为丙三醇乙醇水(体积比30 20 50)。二极管激 光器(型号PP]\05(LD1328)LDCU12-220，Power Technology Inc,Little Rock,AR,USA)为 光源，波长为664nm。从激光器出来的激光被耦合进有一个光纤终端的多模光纤(外径400 微米)传输系统。光纤终端最大输出能量为30毫瓦。制备牙齿样本。经新加坡国立大学机构审查委员会批准的收集和提取的人类牙齿用于这个实验。 三十颗单根牙保存在磷酸缓冲液(PBS)中用来做下述实验，其形状和大小相似。牙冠(在 牙骨质牙釉质界)和根三分之二的尖通过显微磨片机(金属研究所，英国)获得8毫米长 度的标准尺寸的样本。为实验制备的牙齿标本经过裂纹或损坏的任何迹象牙骨质的检查。 对根管牙髓组织的残余去除是使用拔髓针，在进一步的实验前经过压蒸处理。根管细菌生物薄膜的发展单菌落的粪肠球菌(ATCC 29212)培养是在通用培养肉汤(AC肉汤)孵育8小时。 对培养的光密度在600nm调整为1，对应至109 cells/mL。灭菌的牙齿标本放置在AC肉汤 (50毫升)培养细菌，在37°C有氧条件下旋转培养箱(120转)中孵育。培养基每两天补充 一次，以去除死皮细胞和确保细菌正常生长。经过四个星期的培养，牙齿标本用以进行以下 实验。根管四周的老生物薄膜的消毒此实验旨在观察对成熟根管生物薄膜的不同抗菌处理的效率。经过特殊的潜伏 期，牙齿标本被拆除，用无菌PBS洗。该标本随机分为5个实验组，以相应的处理。组1(对照)此组中的牙齿标本，没有受到任何治疗(η = 6)。组2(普通PDT)此组中的牙齿标本接受传统光动力治疗。标本根管内充满100Μ 亚甲基蓝(光敏作用)，时间为20分钟，立刻用660nm的激光照射20分钟，使总能量水平达 到了 36J(n = 6)。在照射下，裸光纤终端的多模光纤光缆耦合激光光源保持静止，立刻在根 管口上。组3(W0 2006/135344方法)此组中牙齿样本按照WO 2006/135344公开的光 敏方法进行。样品根管充满ImM亚甲基蓝丙三醇乙醇水(30 20 50)混合溶液 (“MIX”)以光敏化，时间为20分钟。光敏剂溶液随后被全氟(十氢化萘)部分替代，立刻 用660nm的激光照射20分钟，使总能量水平达到了 36J (n = 6)。在照射下，裸光纤终端的 多模光纤光缆耦合激光光源保持静止，立刻在根管口上。组4(清洗和成型)此组中的样品牙齿根管接受普通清洗和成型程序(η = 6)。常规的根管装置执行使用一系列牙髓学的文件大小(#30至#50 K-files ；Maillefer Instruments SA,Ballaigues, Switzerland).为确保标准化，圆周的编档用于根管的成型。 操作前，管用5mL的5. 2%次氯酸钠冲洗，中间每个文件的变化和最后一次冲洗用28号针头 和注射器。17%的乙二胺四乙酸(EDTA)水溶液用于最后一次仪器以去除涂层。组5(W0 2006/135344方法结合清洗和成型)此组中的齿块消毒，通过牙髓学清 洗(化学品)和整形(仪器)，方法批漏在WO 2006/135344(11 = 6)。对于牙髓学到清理和 成形方法是类似第4组，WO 2006/135344方法与组3中类似。18
具体的处理程序后，各组的牙齿标本纵向切片成两个相同的等半。从本节中段根 管表面收集牙本质屑，使用一个大小为3长柄圆形磨针。所收集的牙本质碎屑富集细菌生 长，计数细菌菌落形成单位(CFU)。具体地，牙本质屑与无菌肉汤混合，并在37°C培养五个 小时，以丰富的存活细菌数量。细菌悬液随后连续稀释(10倍)，100L的各稀释液平板放在 AC琼脂平板上，在37°C孵育12小时后以计数CFU。所有上述程序的操作在生物安全橱中， 避免污染。统计分析所有实验一次三份，重复三次，通过双向方差分析(ANOVA)分析数据显著性。任何 P值小于0. 05认为显著。结果根管四周的老生物薄膜的消毒图1显示显示了不同的抗菌治疗“‘成熟”四个星期的老粪肠球菌生物薄膜细 菌细胞Iogltl存活的细菌细胞数目。完全的细菌失火没有在任何治疗组中发现。经过治 疗的顺利为对照>光动力治疗> WO 2006/135344方法>清洗和成型>清洗+成型并结 合TO 2006/135 方法。与组2相比，组3在细菌数目上呈现显著减少(大约1.51ogl。 的差别，对应96. 7%的细菌死亡).牙髓的清洗和成型带来在存活的生物薄膜细菌细胞 (99. 96%细菌死亡)的区别为大约3. 271og1(l，而组5与对照组在细菌数目上的区别有 7.021呢10(99.99%细菌死亡).当不同的治疗组比较，值得一提的是普通牙髓清洗和成型 结合WO 2006/135344方法似的细菌的消除特别高(P < 0. 05)。组2用直接照射溶于水的 MB显示没有明显的细菌减少(区别为0. 381og1(1，对应59%细菌死亡)。讨论结果显示成熟4周的老生物薄膜细菌对所有检测的消毒方法有的更大的抵抗性。 与组2相比，组3中的结果表明相当多的细菌失活(96. 7% )。成熟生物薄膜细菌的对化学消毒剂和光敏剂的抵抗证实，使用光敏组成物能够很 好的扩散至生物薄膜基体，产生大量的单线态氧和大的光通量(每单位面积激光能量)。总 之，即使WO 2006/135344揭示的光敏组成物和光敏方法仍然不能有效的消除成熟的长时 期的生物薄膜。实施例2材料除非另外说明，所有化学品和细菌媒介购自西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)公 司(圣路易斯，密苏里州，美国(St. Louis，M0，USA))。亚甲基蓝(MB)，一种吩噻嗪光敏剂， 用于光敏剂；全氟(十氢化萘)用于氧载体；过氧化氢(H2O2) (Cica Reagents, Japan)用 于氧化试剂；非离子型洗涤剂曲拉通-X100 (Bio-Rad-Laboratories，USA)为表面活性剂。 二极管激光器(型号PP]\05(LD1328)LDCU12-220，Power Technology Inc, Little Rock, AR, USA)为光源，波长为664nm(为MB的激发波长)。激光输送通过外径400微米的的光纤 (PowerTechnology Inc，Little Rock，AR，USA)。化学测定四种不同的光敏组成物用于模型基质氧化和单线态氧的产生。配方列在表1中配方组成
权利要求
1.一种光敏组成物，所述光敏组成物包括至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少 一种表面活性剂的混合物，其中，所述至少一种氧载体与所述至少一种氧化试剂与所述至 少一种表面活性剂的体积比范围为50 40 10至80 19.8 0.2。
2.如权利要求1所述的光敏组成物，其中，所述至少一种氧载体与所述至少一种氧化 试剂与所述至少一种表面活性剂的体积比范围为60 39 1至76 23.6 0.4。
3.如权利要求1或2所述的光敏组成物，其中，所述至少一种氧载体与所述至少一种氧 化试剂与所述至少一种表面活性剂的体积比75 24.5 0.5。
4.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物以乳液形式存在。
5.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述至少一种氧载体选自以下组 成的组全氟(十氢化萘)、全氟萘烷、全氟己烷、八氟丙烷、十氟丁烷、十八氟辛烷、全氟甲 基萘烷和 O2IrCl (CO) (P[C6H5]3)2。
6.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述至少一种氧化试剂选自以下 组成的组过氧化氢、次氯酸钠稀释液、DMSO和二氧化氯。
7.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述至少一种表面活性剂选自以 下组成的组矿物油、丙三醇、聚乙二醇、非离子型洗涤剂、聚丙二醇和十二烷基硫酸钠。
8.如权利要求7所述的光敏组成物，其中，所述非离子洗涤剂为曲拉通X。
9.如权利要求7或8所述的光敏组成物，其中，所述非离子洗涤剂为曲拉通X-100。
10.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物包括全氟(十氢化 萘)、过氧化氢和曲拉通X的混合物。
11.如权利要求10所述的光敏组成物，其中，所述全氟(十氢化萘)与所述过氧化氢与 所述曲拉通X的体积比为75 24. 5 0.5。
12.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物进一步包括至少一种 光敏化合物。
13.如权利要求12所述的光敏组成物，其中，所述至少一种光敏化合物选自以下组成 的组甲苯胺蓝、亚甲基蓝、C. I.碱性蓝99、台盼蓝、结晶紫、标准天青蓝、天青B氯化物、天 青2、天青A氯化物、天蓝B四氟硼酸盐、劳氏紫、天青A伊红、天青B曙红、姬姆氏色素、天青 II-曙红、血卟啉盐酸、血卟啉酯、二磺酸铝酞菁、叶绿素类、光激活富勒烯(如C16-b)、5-氨 基乙酰丙酸(ALA)、细菌叶绿素、酞菁、脱镁叶绿甲酯酸、红紫素、萘菁和吲哚菁绿，或者上述 化合物的混合物。
14.如权利要求12或13所述的光敏组成物，其中，所述至少一种光敏化合物为亚甲基' τπ. ο
15.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物进一步包括聚乙二 醇、乙醇和水的混合物。
16.如权利要求15所述的光敏组成物，其中，所述聚乙二醇是丙三醇。
17.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物进一步包括药用可接 受的赋形剂和/或载体，
18.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物被配制以用于治疗和 /或预防微生物引起的状况。
19.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物被配制以用于治疗和或预防牙周的和/或口臭状况。
20.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物被配制以用于局部处理。
21.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物被配制以用于注射给药。
22.如前述任一项权利要求所述的光敏组成物，其中，所述组成物被配制以作为口服清 洗剂、漱口水和/或雾化喷水。
23.如前述任一项权利要求所述的组成物在医药中的应用。
24.如权利要求1-22任一项所述的光敏组成物的应用，所述应用为制造药剂，所述药 剂用于治疗和/或防止受试者由微生物引起的状况，所述治疗和/或预防包括如下步骤(a)给予光敏组成物；和(b)用此光敏组成物的吸收波长的光照射给予光敏组成物的部位。
25.如权利要求M所述的应用，其中，所述药剂用于治疗和/或预防受试者口腔内的微 生物引起的状况。
26.如权利要求M或25所述的应用，其中，所述药剂用于治疗和/或预防牙周的和/ 或口臭状况。
27.如权利要求M46任一项所述的应用，其中，所述状况包括齿龈炎、牙周炎、龋齿、 根面龋、根管感染和根尖牙周炎。
28.如权利要求M-27任一项所述的应用，其中，所述步骤(a)中的组成物可以局部给 药或注射给药。
29.如权利要求M-观任一项所述的应用，其中，所述步骤(b)中光照射进行10秒至 30分钟。
30.如权利要求M-四任一项所述的应用，其中，所述步骤(b)中的光的剂量范围为 10J/cm2 至 200J/cm2。
31.如权利要求M-30任一项所述的应用，其中，所述步骤(b)中的光的波长范围为 400nm 至 1400nm。
32.—种治疗和/或预防受试者微生物引起状况的方法，所述方法包括如下步骤a)给予如权利要求1-22任一方面所述的光敏组成物；和(b)用此光敏组成物的吸收波长的光照射给予光敏组成物的部位。
33.如权利要求32所述的方法，其中，所述方法用于治疗和/预防受试者口腔内微生物 引起的状况。
34.如权利要求32或33所述的方法，其中，所述方法治疗和/或预防牙周的和/或口 臭状况。
35.如权利要求32-34任一项所述的方法，其中，所述状况包括齿龈炎、牙周炎、龋齿、 根面龋、根管感染和根尖牙周炎。
36.如权利要求32-35任一项所述的方法，其中，所述步骤(a)的组成物可以局部给药 或注射给药。
37.如权利要求32-36任一项所述的方法，其中，所述步骤(b)中光照射进行10秒至 30分钟。
38.如权利要求32-37任一项所述的方法，其中，所述步骤(b)中的光的剂量范围为 10J/cm2 至 200J/cm2。
39.如权利要求M-30任一项所述的方法，其中，所述步骤(b)中的光的波长范围为 400nm 至 1400nm。
40.一种试剂盒，其用于治疗和/或预防受试者由微生物引起的状况，所述试剂盒包括 如权利要求1-22任一项所述的光敏组成物，其放置于至少一种合适的容器中。
41.如权利要求40所述的试剂盒，其中，所述试剂盒用于治疗和/或预防受试者口腔内 微生物引起的状况。
42.如权利要求40-41所述的试剂盒，其中，所述试剂盒用于治疗和/或预防牙周的和/或口臭状况。
43.如权利要求40-42任一项所述的试剂盒，其中，所述试剂盒进一步包括至少一种光 发射装置，所述光发射装置能够发射一种光敏化合物吸收波长的光。
44.如权利要求40-43任一项所述的试剂盒，其中，所述光敏组成物包括至少一种光敏 化合物。
45.一种如权利要求1-22任一项所述光敏组成物的制备方法，其包括下述步骤(a)制备至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂的混合物，其中， 所述至少一种氧载体与所述至少一种氧化试剂与所述至少一种表面活性剂的体积比范围 为 50 40 10 至 80 19.8 0.2。
46.如权利要求45所述的方法，其中，所述步骤(a)中混合物是通过超声或者涡动至少 一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂制备的。
47.如权利要求45或46所述的方法，其中，所述方法进一步包括向步骤(a)中混合物 里加入至少一种光敏化合物的步骤。
48.如权利要求45-47任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括加入聚乙二醇、 乙醇和水的步骤。
49.如权利要求48所述的方法，其中，所述方法聚乙二醇是丙三醇。
50.如权利要求48-49任一项所述的方法，其中，所述聚乙二醇与乙醇与水的体积比为 30 20 50。
全文摘要
本发明提供了一种光敏组成物，其包括至少一种氧载体、至少一种氧化试剂和至少一种表面活性剂的混合物，及其应用。至少一种氧载体与至少一种氧化试剂与至少一种表面活性剂的体积比范围为50∶40∶10至80∶19.8∶0.2。所述光敏组成物还可以用于治疗和/或预防微生物引起的状况。
文档编号A61K41/00GK102056629SQ200980121528
公开日2011年5月11日 申请日期2009年4月6日 优先权日2008年4月4日
发明者萨基·乔治, 阿尼尔·基尚 申请人:新加坡国立大学