[发明专利]电化学气体递质生成组合物及其使用方法和敷料以及包含其的治疗系统

说明书

公开了组合物，其包含有机电化学介质和气体递质盐，所述气体递质盐经由电子转移转化为气体递质。还公开了包含本发明气体递质的绷带和伤口敷料，和制备气体递质的方法，包括使组合物暴露于足以还原水溶性有机介质的电压。进一步公开了通过向其应用治疗有效量的至少一种气体递质来治疗各种创伤和疾病状态的方法，和生成有效剂量的气体递质的方法，所述气体递质由涉及气体递质生成组合物的电解反应生成。

相关申请数据

本申请要求于2017年2月9日提交的美国临时申请序列号62/457,039的优先权，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及组合物以及应用其的治疗方法，和用于将其应用于靶组织部位的敷料制品和系统，所述组合物包含生成一种或多种气体递质(尤其是一氧化氮和硫化氢)的一种或多种电化学介质。

背景技术

在过去的二十年中，已经认识到气体递质在生物过程中的重要性，尤其是一氧化氮(NO)和硫化氢，其涉及许多生物调节过程，包括血压的正常生理控制、巨噬细胞破坏外来病原体、缺血再灌注损伤、失血性休克、血小板聚集和神经传递。最近的研究已经进一步证明它们具有广谱的抗微生物和抗病毒活性，并且可以作为常规抗生素的替代物用于耐药性细菌。此外，气体递质也可以用于缓解炎症和促进伤口愈合。

然而，气体递质在环境温度和大气压下为气体，在生理环境中具有短的半衰期，已经证明以受控和靶向的方式递送气体递质相对具有挑战性。在生物系统(如伤口愈合)中常见的时间依赖性浓度分布使得气体递质的使用进一步复杂化。为了利用气体递质并模拟它们的生物调节功能，必须以允许通量(浓度)以时间依赖性方式变化的方式递送它们。

本公开大致涉及气体递质递送制剂和装置。在本文公开的发明中，可以控制生成的气体递质的量，从而在特定应用中具有期望的作用。作为一个示例，周期性的气体递质生成可以用于分散生物膜和杀死细菌。作为另一个示例，可以生成稳定的生理相关通量的气体递质持续预定的一段时间，以减少血栓形成并防止感染。作为又一个示例，可以生成可变通量的气体递质，以递送生理学相关的时间依赖性气体递质浓度分布，以帮助例如伤口愈合。

在过去的二十年中，已经认识到气体递质在生物过程中的重要性。显而易见的是，这些气态信号分子在广泛的生物学过程中是至关重要的^1,2,3。内源性气体递质及其对哺乳动物生理学的深远作用在治疗应用中具有潜在的重要意义⁴。已经在一氧化氮^5,6,7和硫化氢^8-10治疗神经病变，组织^11,12、血小板¹³和血液保存¹⁴，再灌注损伤^13-18，伤口愈合^21-25和控制细菌感染^26-29方面研究了气体递质的潜力。这些研究已经清楚地证明了气体递质的治疗价值。

为了在临床环境中应用气体递质，需要将其递送到作用部位。US20070065473A1和PCT/US2012/058564描述了作为化妆品和伤口愈合剂的气态一氧化氮的递送。该方法具有明显的缺点，即递送需要将待处理的区域密封。为了克服这个问题，已经尝试在作用的位置生成一氧化氮。US20110104240A1描述了一种在伤口敷料内通过用酶或活细胞还原亚硝酸盐来生成一氧化氮的方法。US20150297782A1描述了在接触伤口的敷料或制品内通过柠檬酸和亚硝酸根离子的反应原位生成一氧化氮。以受控和靶向的方式递送一氧化氮的另一种尝试是如Edixomed在WO/2014/188175A中所述通过亚硝酸盐的酸分解。这些方法从固体制剂中递送一氧化氮，但对释放曲线的控制有限。