皮膚ドレッシングにおける、又は皮膚ドレッシングに関する改良
本発明は、皮膚の治療のためにヒト又は動物の身体の一部に応用するための皮膚ドレッシングに関し、特に傷を受けた皮膚、特に皮膚の損傷、すなわち、皮膚潰瘍、やけど、切り傷、刺し傷、裂傷、鈍的外傷、座瘡変形、腫れ物等を含み、けがに拠るか疾患に拠るものかを問わず、どの様な形であれ中断した皮膚の表面の治療のための傷のドレッシングに関する。
本発明の好ましい特徴として、本発明の皮膚ドレッシングは、水和した状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含む上部層（使用中に皮膚から遠いところにある）を含み、第一の水和ヒドロゲルは、少なくとも重量で25%のポリマー材料を含み、低部層（使用中に皮膚と接触する位置にある）は、酸化還元酵素の基質のソースを含む親和性ポリマー材料の第二の水和ヒドロゲルを含み、第二のヒドロゲルは重量で少なくとも25%のポリマー材料を含む。
本発明の好ましい特徴として、本発明の皮膚ドレッシングは、水和した状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含む上部層（使用中に皮膚から遠いところにある）を含み、第一の水和ヒドロゲルは、少なくとも重量で25%のポリマー材料を含み、低部層（使用中に皮膚と接触する位置にある）は、酸化還元酵素の基質のソースを含む親和性ポリマー材料の第二の水和ヒドロゲルを含み、第二のヒドロゲルは重量で少なくとも25%のポリマー材料を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮膚の治療のためにヒト又は動物の身体の一部に応用するための皮膚ドレッシングに関し、及び、特に（これに限定されるものではない）傷を受けた皮膚、特に皮膚の損傷、すなわち、皮膚潰瘍、やけど、切り傷、刺し傷、裂傷、鈍的外傷、座瘡変形、腫れ物等を含み、けがに拠るか疾患に拠るものかを問わず、どの様な形であれ、皮膚の表面における中断の治療のための傷のドレッシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
WO 03/090800は、例えば、その一つの好ましいポリマーがポリ 2−アクリルアミド−2−メチルプロパン スルホン酸 （ポリーAMPS）又はその塩（例えば、WO 01/96422に記載の様に）である、例えば、親水和性ポリマー材料の水和ヒドロゲル中の、例えば、ブドウ糖酸化酵素の様な酸化還元酵素を含む皮膚ドレッシングを開示する。ドレッシングは、ブドウ糖酸化酵素の場合はβ−Ｄ グルコースである酸化還元酵素の基質となるソースを含む。例えば、WO 03/090800の図６には、重量割合で20％の ポリーAMPSナトリウム及び重量割合で20％のグルコース（基質）を含む低部層の皮膚接触層、及びブドウ糖酸化酵素を取り込むポリビニルアルコール（PVA）のフィルムの形をとる上部層を含む皮膚ドレッシングが開示されている。
【０００３】
WO 03/090800のドレッシングは、ヒト又は動物の皮膚の上、例えば、座瘡又は他の皮膚の状態の治療のため、例えば、傷又は美容又は治療目的のために、処置される皮膚の領域の上に置いて用いられる。酸化還元酵素はドレッシング中で制御された方法により、過酸化水素を作り出すため酸素による適当な基質との反応を触媒する。過酸化水素はドレッシングを通りドレッシング/皮膚のインターフェイスまで拡散され、そこで、その傷中に自然に存在する酵素カタラーゼにより酸素に変えられるという様な有益な効果を生ずる。この位置で作りだされた酸素は嫌気性細菌を抑制し、そして治癒過程にある細胞の基本的な重要な代謝を助ける。
【０００４】
我々は、ドレッシングの下の空間内（創傷床に相当）での酸素濃度の状態は、新たに付着されたドレッシングが大気中の酸素をブロックすることにより、まず酸素の枯渇する時期から始まるという予測可能な状態となることを見出した。
【０００５】
そして続いて、その場所で生成された過酸化水素の拡散を通じてドレッシングが酸素の送り出しを開始するため、酸素量が継続して上昇する。そして結局、酸素レベルは飽和点で横這い状態になり、より長期には（傷の段階によるが）緩やかに低下する。
【０００６】
我々はまた、驚くことにこれらの状態をもたらす時間の経過は、他の全ての（活性）成分が同一である（もちろん水を除いて）にも関わらず、ゲル内部のポリマー濃度によって大きく変わることを発見した。この効果の発見により、我々がドレッシングをデザインすることにより、創傷床の必要に応じた酸素の供給条件をコントロールすることが可能となる。
【０００７】
我々は、特にWO 03/090800に開示された、少なくとも酵素を含むゲル、望ましくは、また別の基質を含むゲルの水和ヒドロゲルよりも、高い濃度のポリマー材料、及び低い水濃度を持つ水和ヒドロゲルを使用することが有益であることを発見した。
【０００８】
WO 97/02811は、グルコースのレベルを測るために皮膚に適用するブドウ糖酸化酵素を含む高分子ヒドロゲル膏薬を開示している。皮膚からでるグルコースは膏薬において過酸化水素に変えられ、そして過酸化水素は皮膚から離れている電極表面で反応して、軟膏に入ってくるグルコースの量に関係した電気信号を発生する。膏薬は診断測定用の膏薬として機能し、皮膚ドレッシングではなく、皮膚への治療効果を持たない。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、水和状態にある酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングを提供する。ここでヒドロゲルは少なくともポリマー材料の25％の重量を占める。
【００１０】
ドレッシングは好ましくは、酸化還元酵素の基質のソースを含む親水性のポリマー材料の、別の第二の水和ヒドロゲルを含むのが良い。ここでヒドロゲルは少なくともポリマー材料の25％の重量を占める。
【００１１】
全部又は各ヒドロゲルは好ましくは、通常交差結合し、そして機械的な補強構造を持つ固体層、シート、スラブ、又はフィルムの形の材料であるのが良い。層、シート、スラブ又はフィルムのサイズ及び形状はドレッシングの使用用途に適するように選択することが出来る。その厚さが0.01から1.0mm、好ましくは、0.05から0.5mmであるものが特に適している。
【００１２】
代案として、全て又は各ヒドロゲルは決まった形又は形状を持たず、ノズルから絞りだすことを含め、3次元に変形及び成形できるアモルフォスゲルの形であることもある。アモルフォスゲルは、通常交差結合しておらず、又は交差結合のレベルが低い。せん断された程度に薄い（shear-thinning）アモルフォスゲルが用いられることもある。その様なゲルは、せん断圧力（例えば、ノズルを通して注がれ、又は絞られる場合）を加えられるときは液体であるが、静止しているときは定型である。この様にゲルは、例えば、ピストンとシリンダーを持ち、通常は約3ｍｍの直径を持つノズルで、圧縮管（compressible tube）、又は注射針状の処理機から処理されることもある、注ぎ又は絞ることの可能な形であるかもしれない。このようなゲルは、利用可能な空間を満たし、そして傷表面と接触するに十分適合可能なゲルとして傷穴に用いられる。
【００１３】
ドレッシングはこの様に、好ましくは、層状の構築であることが好ましく、第一のヒドロゲル（酵素を含み）は上部層（使用中に皮膚から遠いところに位置する）を構成し、そして第二のヒドロゲル（基質を含む）は低部層（使用中に皮膚と接触するよう位置する）を構成する。
【００１４】
このように、本発明の好ましい特徴として、以下を含む皮膚ドレッシングを提供する：水和した状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含む上部層（使用中に皮膚から遠いところにある）を含み、前記第一の水和ヒドロゲルは、少なくとも重量で25%のポリマー材料を含み、低部層（使用中に皮膚と接触する位置にある）は、酸化還元酵素の基板のソースを含む親和性ポリマー材料の第二の水和ヒドロゲルを含み、第二のヒドロゲルは重量で少なくとも25%のポリマー材料を含む。
【００１５】
好ましくは、全ての又は各ヒドロゲルは、少なくとも重量で30%のポリマー材料を含み、更に高い割合、例えば、少なくとも重量で40%のポリマー材料を含むこともある。
【００１６】
水和性ヒドロゲルとは、一以上の水ベースの、又は水和した形の水性ゲルを意味する。
【００１７】
水和性ヒドロゲルは水、及び傷口から染み出した他の材料を吸収するように作用することができ、そして、傷口からそのような材料を除去することにより、ドレッシングが大事な及び有益な機能を果たすことを可能にする。水和性ヒドロゲルは又、使用中に傷口の湿気を維持するように作用し、傷の回復を助ける湿気のソースを提供する。
【００１８】
水和性ヒドロゲルは、都合の良いことには親水和性ポリマー材料を含む、適当な親水和性ポリマー材料は例えば、ポリ ２−アクリルアミド−2−メチルプロパン スルホン酸（ポリAMPS）（poly 2-acrylamido-2-methylpropane sulphonic acid (polyAMPS)）又はその塩（例えば、WO 01/96422に記載されている様に)を含む、独自のヒドロゲルの形でFirst Water Ltdから供給されるポリアクリレート及びメタアクリレートを含み、ポリサッカリド ガム（polysaccharide gums）、特にキサンサン ガム(xanthan gum)の様なポリサッカリド（例えば、Keltrolの商標名で入手可能)、種々の砂糖、ポリカルボン酸（例えば、ISP Europeから Gantrez AN-169 BFの商標名で入手可能）、ポリ（メチル ビニル エーテル コマレイン無水物）（20,000から40,000の分子量を持ちGantrez AN 139の商標名で入手可能）、ポリビニル ピロリドン（例えば、PVP K-30及びPVP K-90として知られているグレードが商業的に入手可能）、酸化ポリエチレン（例えば、Polyox WSR-301の商標名で入手可能)、ポリビニル アルコール（例えば、Evanolの商標名で入手可能）、交差結合ポリアクリル ポリマー（例えば、Carbopol EZ-1の商標名で入手可能)、セルロース及びヒドロオキシプロピル セルロース（hydroxypropyl cellulose）を含む修飾セルロース（例えば、Klucel EEFの商標名で入手可能)、カルボオキシメチル ナトリウム セルロース（例えば、Cellulose Gum 7LFの商標名で入手可能)、及びヒドロオキシメチル セルロース（例えば、Natrosol 250 LRの商標名で入手可能)を含む。
【００１９】
親水和性ポリマー材料の混合物はゲル中で用いられることもある。
【００２０】
ポリマー材料は好ましくは、ポリ−AMPS又はその塩を含む。
【００２１】
上部層の酵素含有の第一のヒドロゲルが重量で15%のポリ−AMPSナトリウム、及び重量で15%のポリ−AMPSアンモニウムを含み、及び低部層基質を含む第二ヒドロゲルは重量で30%のポリ−AMPSナトリウムを含む場合、特に良い結果が得られた。
【００２２】
ドレッシングのその他の点は大よそWO 03/090800に記載の通りである。
【００２３】
第二のヒドロゲルは、WO 03/090800に記載のように任意的に、ヨウ化物イオンのソースを組み入れ（例えば、ヨウ化カリ又はヨウ化ナトリウムの形）、過酸化水素と反応してヨウ素分子を生み出す。第二のヒドロゲルは、WO 2004/108917に記載のように好ましくは、亜鉛イオン及び/又は乳酸塩イオン（例えば、乳酸亜鉛の形）のソースを組み入れ、そして好ましくは、又グルコースも組み入れる。これらは皮膚に良い影響を与えると考えられるからである。
【００２４】
ここでの好ましい酵素は、対応する基質がグルコースであるブドウ糖酸化酵素（glucose oxidase）である。グルコースは、都合の良いことにはWO 03/090800に記載のものよりも低濃度であり、例えば、関係するヒドロゲルの重量の5%を占めている。グルコースの量が多いことは、無駄であり又必要が無いことが判かっている。
【００２５】
したがって、本発明に沿った好ましいドレッシングは、重量で15%のポリ−AMPSナトリウムと重量で15%のポリ−AMPSアルミニウム及びブドウ糖酸化還元酵素を含む第一の水和ヒドロゲルを含む上部層と、及び、重量で30%のポリ−AMPSナトリウムと重量で5%のグルコースを含む低部の、皮膚に接触する層を含む。
【００２６】
ドレッシングは、例えば、挫創又は他の皮膚の状態の治療のために、傷口又は、例えば、美容又は治療目的で処置される皮膚の領域の上の様に、ヒト又は動物の皮膚の上に置いて用いられる。第二のゲル（皮膚に接触するゲルを含む基質）は皮膚に接触するように置かれ、第一のゲル（上部のゲルで、酵素を含む）は第一のゲルの上に置かれる。ドレッシングは、使用により第一ゲル中又はゲルの間の境界面において過酸化水素を作り出すように機能し、過酸化水素は第二のゲルを通して拡散し、傷の表面及び傷の液中に存在するカタラーゼにより触媒されて、皮膚又は傷の表面で反応し、酸素を生成する（溶解した形で）。これらはWO 03/090800の14及び15ページに説明されている通りである。このようにドレッシングを超えて酸素が有効に運搬されることは治癒にとり非常に重要であると共に、有効な効果をもたらす。
【００２７】
本発明のドレッシングにより生成される酸素は、階層状を構成する二つのゲル中で起きる以下の、二つの連続する化学反応に基づく：
ブドウ糖酸化酵素
（グルコースオキシダーゼ）
1．グルコース＋O2 → グルコン酸＋H2O2
カタラ−ゼ
２．２H2O2 → ２H2O＋O2
反応はシステム中で空間的に別々に分離されて起きることが重要である。すなわち、第一の反応は上部ゲル（傷表面から離れている）において、第二の反応は低部のゲル、又は低部のゲルが傷と接触している表面においてである。
【００２８】
第一の反応では、低部の第二のゲルのグルコースは上部の、第一のゲルに広がり、第二のゲル中に閉じ込められているブドウ糖酸化酵素の触媒作用により、周りの空気中の酸素と反応し、過酸化水素を生成する。過酸化水素は、低部ゲルを通して広がり、そして第二の反応において、皮膚の表面及び傷の液中に存在するカタラーゼにより反応が促進され、酸素を生成する。このようにして生成された酸素は、嫌気性細菌を抑制し、治療過程において役割を果たす細胞の基本的な代謝を支えることを含み、有益な効果を生み出す。
【００２９】
より濃度の高いポリマー材料を持つヒドロゲルを用いることにより、内部の過酸化酸素の生成率に影響を与え、そして使用されるドレッシングの下部における酸素濃度状態の傷の治癒に有利に作用する様相が分かった。驚くべきことに、特にドレッシングを表面に置いた後の初期の低酸素状態（酸素の欠乏）が生じ、それが効果がある。その理由は、通常、低酸素状態の時間が必要であり、この間に細胞は“低酸素誘導因子” （"hypoxia induced factor" (HIF)）と呼ぶサイトカイン（cytokine）を作り出す様刺激を受けると考える。これが引き金となり、一連の細胞信号、及び生物的反応が生じ、これらが一体となって新血管形成（neovascularization）、すなわち、治療プロセスにとり中心的な意味を持つ、新しい血管形成をもたらす。HIF生成は全治療プロセスにとり鍵となるものであると考えられ、我々の研究では、適当に低酸素状態を引き伸ばすことは有益であることが判明した。
【００３０】
初期の低酸素状態の後に、傷とドレッシングの間の境界で酸素の発生相が続き、酸素濃度が飽和に達するまで酸素が急激に増え、それがある期間続く。これは傷の治療に有益である。特に傷は高度の酸素濃度の（一又は複数度の）期間を経ると、細胞の代謝が活発となり、白血球細胞が高い酸素レベルに接することにより、微生物に対する生化学（呼吸バースト）を増大し、病原性の嫌気性細菌を抑制し、又は除去すると理解されている。
【００３１】
最終的に、飽和酸素濃度は無期限に維持されるべきでないことは明らかであり、如何なる酸素供給システムにおいても、比較的長い時間安定した状態で（数日に亙り）比較的低いレベルの酸素を供給するか又は、そうでない場合は、システムを容易にコントロールできる状態を維持すべきである。これは、乾燥した状態で自身を制御する性質によるか、染み出る傷に接触して絶えず膨張（及び希釈）することによるか、使用する人により適時に、意図的に取り替えられるという簡単なプロセスにより、本発明のドレッシングを用いることにより間違いなく達成される。この後のケースでは、患者又は看護者が、治療計画に応じて酸素供給状態を調整するために、決められた予定時間に介入してドレッシングの提供予定を予想することにより、傷に対する酸素の供給を管理することができる。これには、本発明のドレッシングが持つ、一回使用で、使い捨てであるという性質を利用することができる。
【００３２】
本発明は以下の観察結果と、結論に基づくものである：
・ ポリマーの濃度、例えば、ポリ−AMPSは、ドレッシングの下の酸素濃度の変化の割合に極めて大きな影響を与えるため、異なる傷に必要に応じて異なる条件内容の酸素を供給するようにドレッシングをデザインすることができる。
【００３３】
・ ドレッシングの適用に続く初期の低酸素時期の期間は、ドレッシング中に、例えば、ポリ−AMPSのようなポリマーの濃度が増大すると共に増大する。
【００３４】
・ ドレッシングの下での引き続き生じる酸素濃度の増加率は、例えば、ポリ−AMPS等のポリマーの濃度に間接的に比例する。ドレッシングの下部での、完全な酸素化（すなわち、純粋なガス状の酸素と平衡状態となった溶液と等しい溶解酸素濃度）に達するに要する時間は、高い濃度のポリ−AMPSドレッシングを用いた場合の方が低濃度のポリ−AMPSドレッシングを用いた場合よりも長い。
【００３５】
全体の結論としては、重量で約30%のポリ−AMPS、又はその塩を含む一以上のヒドロゲルを取り込むドレッシングを用いることは、ドレッシングの使用の初期の低酸素の時期を非常に有利な程度にまで伸ばすことができるため、一般的にいって極めて大きな利益がある。
【００３６】
高度なポリマーを含み、水分量の低いヒドロゲルを用いる場合の更なる有益な効果は、ゲルがより強固で、取り扱いがより容易なことであり、又時間が経ってもその構造の一体性を保持しており、そのため使用後に傷口にごみを余り残さないことである。ヒドロゲルは又、高度に水を吸収するという特徴を持つ。
【００３７】
本発明のドレッシング（又は、その組成物、特に個々のヒドロゲル）は、殺菌され、封印された、水の不浸透の梱包、例えば、ラミネートのアルミフォイルの小袋等により適切に供給される。
【００３８】
本発明のドレッシングは、例えば、異なるサイズ、及び形状の傷の様に、治療する皮膚領域の、異なるサイズ及び形状に応じた範囲で製造することができる。特定のドレッシングにとって適当な量の酵素、及び基質、及びヨウ化物は実験により容易に決定することができる。
【００３９】
更なる特徴として、本発明は、水和状態で酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含み、使用されるドレッシングが皮膚の表面において所望の割合で酸素を生成する様、ポリマー材料の量を選択することを含む皮膚ドレッシングを生産する方法を提供する。
【００４０】
本発明はまた、皮膚を治療する方法の範囲内で、水和状態で酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングを皮膚に適用することを含み、そこで、第一の水和ヒドロゲル中のポリマー材料の量は、ドレッシングが皮膚の表面において所望の割合で酸素を生成する様に選定される。本方法は皮膚の医療的治療に留まらず、皮膚の美容処理にも用いることができる。
【００４１】
本ドレッシングの好ましい特徴は上記に述べた通りであり、好ましくは、ドレッシングは上部層、及び下部層を持ち、上部層、及び下部層の一定量のポリマー材料は皮膚の表面で所望の割合で酸素を生成する様に選定されることを含むのが良い。
【００４２】
本発明は更に、説明のために以下の実施例において記載され、そして添付される図面との関係において言及される。
【００４３】
実施例
実施例１
実験は以下の材料を用いて実施した：
AMPS ナトリウム − ルブリゾール（Lubrizol）, コード 2405
グルコース−フィシャー−分析グレード（Glucose-Fisher-analytical grade） コード G050061
ヨウ化カリ−フィシャー−分析グレード（Potassium iodide-Fisher-analytical grade）、コード P584050
１−ヒドリオキシ シクロヘキシ フェニル ケトン（1-hydroxy cyclo hexyl phenyl ketone） (99%)-Aldrich-40, 561-2 (この物質は光開始剤（photoinitiator）と呼ばれる)
Ebecryl 11 (PEG 400 ジアクリレート（diacrylate)）-UCB Chemicals (この物質は架橋剤（cross-linker）と呼ばれる)
ブドウ糖酸化酵素−生体触媒（Glucose Oxidase-Biocatalysts）-G638P (約70kU/g 粉末)
亜鉛−L乳酸塩、水和物（Zinc L-lactate, hydrate）-Aldrich
ゲルの製造
構成材は、以下の基本手順に従い、表１に記載の組成及び量で混合される。
【００４４】
AMPS ナトリウムの原液（製造者の供給）は、プレ・ゲル（pre-gel）液のベースとして250mlのポリプロピレン、ねじ込み反応ジャーに取り分けられた。ブドウ糖酸化酵素（最上部のゲルの場合）及びグルコース、ヨウ化カリ及び亜鉛 L−乳酸塩（低部の、又はベースゲルの場合）が混合物に加えられ、そして完全に溶解させられた。
【００４５】
別の容器で光開始剤粉末が液状架橋剤に拡散され、混合物は光開始剤を架橋剤に溶解させるために静かに暖められた。この溶液はその後プレ・ゲル液に混合された。ゲルを鋳型に入れるため完全なプレ・ゲル液が平底トレイに1-2mmの深さまで注がれた。ゲルは、垂直距離１５cmにある１ｋWランプで25秒UV照射された。ゲルは使用前に冷却された。
【００４６】
表1 検討に使用したヒドロゲルの組成
【表１】
活性酸素化のモニター
特別に修飾されたスクリーン印刷されたセンサーを用いた時間電流測定（chronoamperometric）技術が溶解した酸素の濃度をモニターするために用いられた。センサーはアルミニウム基板上に印刷された。炭素のペイスト(ED5000 Electra Ltd, UK社製)が作用電極、対電極及びコネクターのトラックを印刷するために用いられ、基準電極を印刷するためにAg-AgClペイストが用いられた。センサーの作業領域はセンサー表面とテフロン層の間に挟まれた内部電極（リン酸ナトリウム、pH6, 0.1M, KCI ０．１Mを含む）を持つ0.005”（0.013mm）のテフロン（Teflon） (Teflon は商標)層（過フッ化炭化水素：Fluorocarbon)でしっかりと覆われた。
【００４７】
この技術の原理は、商業的に入手可能な「クラーク酸素センサー」（Clark oxygen sensors）の技術と同一である。溶解した酸素はテフロン層を通して電極電解液に溶解し、そこでAg-AgCl基準電極に対して−550mVに保たれた作用電極で還元される。結果のカソード電流は溶解酸素の濃度に比例する。
【００４８】
活性酸素化はヒドロゲル/センサーインターフェイスでモニターされた。これは、傷/ドレッシングインターフェイスにおいて、インビボで起きるプロセスを模倣するものであった。一片のベースのゲル（約2.5x2.5ｃｍ）がセンサーの表面に置かれた。カタラーゼ（100μg mL-1）を含む20μLの電極緩衝剤がセンサーとベースの層の間におかれた。システムは、酵素ゲルの一片を（約1.5x1.5ｃｍ）をベース層の上に置くことにより活性化され、溶解した酸素濃度はベース層の下部でモニターされた（すなわち、ヒドロゲル/センサーインターフェイスにおいて）。
【００４９】
結果及び検討
新しく活性化されたヒドロゲルドレッシングをセンサーに適用したのに続いて、3段階の酸素濃度の状態が、センサー/ヒドロゲルインターフェイスに於いて観察された。システムは二つのヒドロゲル層を一緒にする時間０に活性化された。ｙ軸の250−300％領域での電気化学反応の飽和点は、最大酸素溶解度に達したことに対応する。これは較正データ、及び肉眼観察による確認に、共に一致する。酸素化値がy−軸の250−300％マークで安定したときに、ガスはゲル/センサーインターフェイスに展開し始めた。
【００５０】
此処でのポリ−AMPSの濃度は、ベース層、及び最上部層の両方を指す。ベース層のグルコースの濃度は20% ｗ/ｗであり、酵素層中のブドウ糖酸化酵素濃度はゲル1g当り90μgであった。
【００５１】
結果は図1に示す。
【００５２】
図1に示す様に、3段階の酸素濃度の状態は以下に示す通りである：
１） まず、ヒドロゲル中での酸素の低い溶解度を反映して、溶解酸素濃度の緩やかな低下がみられた。センサーインターフェイスはヒドロゲルにより「窒息させられ」た。
【００５３】
２） ある時間の経過後（ポリ−AMPSの濃度によって20から90分）酸素の濃度が上がり始めた。これはドレッシング/センサーインターフェイスへの過酸化水素の供給と、カタラーゼ酵素による迅速な酸素への分解によるものであった。
【００５４】
３） 最終的に、ドレッシング/センサーインターフェイスでの溶解酸素濃度が飽和に達したとき、電気化学信号は安定化した。その直後ドレッシング/センサーインターフェイスにおいてガスがゆっくりと展開するのが観測された。
【００５５】
ドレッシング/センサーインターフェイスで観測された、上記プロセスの時間構成はヒドロゲル中のポリ−AMPSの濃度に依存することが判明した。
【００５６】
酸素濃度の最初の減少の期間（センサー窒息；sensor suffocation）は、ポリ−AMPSの濃度の増加によって増大した。この理由は最上部のヒドロゲル層での過酸化水素の生成が遅く、そして続く過酸化物のセンサーインターフェイスへの拡散が遅くなるためであった。したがって、インターフェイスへの酸素供給が開始されるに要する時間は、ポリ−AMPSヒドロゲルの濃度がより高い場合には、ポリ−AMPSヒドロゲルの濃度がより小さい場合に比べ、より長くなった。
【００５７】
その結果の酸素濃度の増加率は、ポリ−AMPSの濃度が低い場合には、より高いポリ−AMPS濃度の場合よりも、より高いものであった。これは又最上部ゲルにおける、より急速な過酸化物の生成とそれがセンサーインターフェイスに対し、より急速に拡がることにより引き起こされたものである。完全な酸素化（oxygenation）（すなわち、溶解酸素の濃度が、純粋ガス状酸素と平衡になった溶液と等量）は、ドレッシング/センサーインターフェイスで20%のポリ−AMPSを用いた最上部層ゲルへの適用後約50分、30%のポリ−AMPSを用いた最上層ゲルへの適用後約300分、40%のポリ−AMPSを用いた最上層ゲルへの適用後約500分に達成が可能であった（図１）。
【００５８】
実施例２
図2は本発明の皮膚ドレッシングの概略図をあらわす。
【００５９】
このドレッシングの図は層状の構築となっており、そして傷14を覆って被験者の皮膚１２に付着するのに適している外部層、又は酸素透過性の糊不要膏薬の形の、上覆い10を含む。上覆い10は、第二のヒドロゲルを含む上部層１６、及び第一のヒドロゲルを含む低部層1８を包み込む。
【００６０】
第二のヒドロゲルは、以下述べる様にブドウ糖酸化酵素を取り込むポリ−AMPSヒドロゲルの層を含む。第一のヒドロゲルは以下述べる様にグルコースを取り込むポリ−AMPSヒドロゲルの層を含む。
【００６１】
低部層18の第二のヒドロゲルは以下の重量の成分を含むように調剤された：
水（Fisher製、蒸留水、脱イオン化、分析用グレード） 64.7%
AMPS ナトリウム（Lubrizol製、 AMPS 2405モノマー）30.0%
ポリエチレン グリコール ジアクリレート
（PEG 400 ジアクリレート、UCB Chemicals製 、Ebecryl 11として入手可能)
0.19%
1−ヒドロオキシシクロヘキシル フェニル ケトン
（1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone）
（光開始剤、Aldrich製) 0.01%
無水グルコース（Anhydrous glucose）（酵素の基質Fisher製） 5.00%
ヨウ化カリ（Potassium iodide） (Fisher製) 0.05%
亜鉛L-乳酸 水和物（Aldrich製） 0.10%
混合物は、ポリエステル スクリム（polyester scrim）（ポリエステル不織、オープンメッシュ支持体、HDK Industries Inc,より入手可能、製品 コード 5722）、又はサイズ100ｍｍ x 100mmのポリエチレンネット支持体を含む鋳型トレイに約1.5ｍｍの深さまで流し込まれた。ポリエチレンネット支持体は、ポリエステル樹脂（製品コード5722、Castle Industries, Greenville, SC 9609, USA製）により熱により結合されたポリエステル短繊維から作られたものであった。
【００６２】
ヒドロゲルはその後、UVランプにより、60秒まで、及び約100mW/cm2の電力で照射された。ヒドロゲルはその後に30℃以下に冷却された。
【００６３】
酵素を含む上部層１６の第一のヒドロゲルは以下の重量の成分を含むように調剤された：
水（Fisher製、蒸留水、脱イオン化、分析用グレード） 68.6%
AMPS ナトリウム（Lubrizol製、 AMPS 2405モノマー）15.0%
AMPS アンモニア（Lubrizol製、 AMPS 2411モノマー）15.0%
ポリエチレン グリコール ジアクリレート
（PEG 400 ジアクリレート、UCB Chemicals製 、Ebecryl 11として入手可能）
0.19%
1−ヒドロオキシ シクロヘキシル フェニル ケトン
（1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone）
（光開始剤、Aldrich製） 0.01%
ブドウ糖酸化酵素（GOX, 生体触媒、Pontyridd製, コードG575P）
0.035%
亜鉛L-乳酸 水和物（Aldrich製） 1.0%
Pluronic P65(酸化エチレン、及び酸化プロピレンのブロックコポリマー、
HO-[CH2CH2O]x-[CH2CHCH3O]y-[CH2CH2O]y-H,平均分子量3400 (BASF)
0.15%
【００６４】
混合物は、サイズ100ｍｍ x 100mmのポリエステル スクリム（polyester scrim）（ポリエステル不織、オープンメッシュ支持体、HDK Industries Inc,より入手可能、製品 コード 5722）を含む鋳型トレイに約1.0ｍｍの深さまで流し込まれた。ヒドロゲルはその後、UVランプにより、30秒まで(通常は25秒)、及び約100mW/cm2の電力で照射された。ヒドロゲルはその後に30℃以下に冷却された。
【００６５】
酵素を含むヒドロゲル及びグルコースを含むヒドロゲルは、一方が他方に重なる様に配置された。
【００６６】
酸素透過性で、湿気透過性のポリウレタン様のカバー又は覆いが酵素を含むヒドロゲルの上に置かれ、及び覆いの下面にアクリル接着剤を付ける等の方法により皮膚に接着させても良い。
【００６７】
出来上がった製品は酸素透過性の、水の不浸透性の袋、又は包み、例えば、Sigma（コードZ183407）製のラミネートのアルミフォイル製の袋に梱包された。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】時間（分）に対する25℃での空気飽和溶液との対比の酸素溶解濃度の%表示グラフであり、ヒドロゲル/センサーインターフェイスの酸素化率をポリ−AMPS濃度の関数として示す。
【図２】本発明の、傷ドレッシングの実施形態の概略断面表示である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮膚の治療のためにヒト又は動物の身体の一部に応用するための皮膚ドレッシングに関し、及び、特に（これに限定されるものではない）傷を受けた皮膚、特に皮膚の損傷、すなわち、皮膚潰瘍、やけど、切り傷、刺し傷、裂傷、鈍的外傷、座瘡変形、腫れ物等を含み、けがに拠るか疾患に拠るものかを問わず、どの様な形であれ、皮膚の表面における中断の治療のための傷のドレッシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
WO 03/090800は、例えば、その一つの好ましいポリマーがポリ 2−アクリルアミド−2−メチルプロパン スルホン酸 （ポリーAMPS）又はその塩（例えば、WO 01/96422に記載の様に）である、例えば、親水和性ポリマー材料の水和ヒドロゲル中の、例えば、ブドウ糖酸化酵素の様な酸化還元酵素を含む皮膚ドレッシングを開示する。ドレッシングは、ブドウ糖酸化酵素の場合はβ−Ｄ グルコースである酸化還元酵素の基質となるソースを含む。例えば、WO 03/090800の図６には、重量割合で20％の ポリーAMPSナトリウム及び重量割合で20％のグルコース（基質）を含む低部層の皮膚接触層、及びブドウ糖酸化酵素を取り込むポリビニルアルコール（PVA）のフィルムの形をとる上部層を含む皮膚ドレッシングが開示されている。
【０００３】
WO 03/090800のドレッシングは、ヒト又は動物の皮膚の上、例えば、座瘡又は他の皮膚の状態の治療のため、例えば、傷又は美容又は治療目的のために、処置される皮膚の領域の上に置いて用いられる。酸化還元酵素はドレッシング中で制御された方法により、過酸化水素を作り出すため酸素による適当な基質との反応を触媒する。過酸化水素はドレッシングを通りドレッシング/皮膚のインターフェイスまで拡散され、そこで、その傷中に自然に存在する酵素カタラーゼにより酸素に変えられるという様な有益な効果を生ずる。この位置で作りだされた酸素は嫌気性細菌を抑制し、そして治癒過程にある細胞の基本的な重要な代謝を助ける。
【０００４】
我々は、ドレッシングの下の空間内（創傷床に相当）での酸素濃度の状態は、新たに付着されたドレッシングが大気中の酸素をブロックすることにより、まず酸素の枯渇する時期から始まるという予測可能な状態となることを見出した。
【０００５】
そして続いて、その場所で生成された過酸化水素の拡散を通じてドレッシングが酸素の送り出しを開始するため、酸素量が継続して上昇する。そして結局、酸素レベルは飽和点で横這い状態になり、より長期には（傷の段階によるが）緩やかに低下する。
【０００６】
我々はまた、驚くことにこれらの状態をもたらす時間の経過は、他の全ての（活性）成分が同一である（もちろん水を除いて）にも関わらず、ゲル内部のポリマー濃度によって大きく変わることを発見した。この効果の発見により、我々がドレッシングをデザインすることにより、創傷床の必要に応じた酸素の供給条件をコントロールすることが可能となる。
【０００７】
我々は、特にWO 03/090800に開示された、少なくとも酵素を含むゲル、望ましくは、また別の基質を含むゲルの水和ヒドロゲルよりも、高い濃度のポリマー材料、及び低い水濃度を持つ水和ヒドロゲルを使用することが有益であることを発見した。
【０００８】
WO 97/02811は、グルコースのレベルを測るために皮膚に適用するブドウ糖酸化酵素を含む高分子ヒドロゲル膏薬を開示している。皮膚からでるグルコースは膏薬において過酸化水素に変えられ、そして過酸化水素は皮膚から離れている電極表面で反応して、軟膏に入ってくるグルコースの量に関係した電気信号を発生する。膏薬は診断測定用の膏薬として機能し、皮膚ドレッシングではなく、皮膚への治療効果を持たない。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、水和状態にある酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングを提供する。ここでヒドロゲルは少なくともポリマー材料の25％の重量を占める。
【００１０】
ドレッシングは好ましくは、酸化還元酵素の基質のソースを含む親水性のポリマー材料の、別の第二の水和ヒドロゲルを含むのが良い。ここでヒドロゲルは少なくともポリマー材料の25％の重量を占める。
【００１１】
全部又は各ヒドロゲルは好ましくは、通常交差結合し、そして機械的な補強構造を持つ固体層、シート、スラブ、又はフィルムの形の材料であるのが良い。層、シート、スラブ又はフィルムのサイズ及び形状はドレッシングの使用用途に適するように選択することが出来る。その厚さが0.01から1.0mm、好ましくは、0.05から0.5mmであるものが特に適している。
【００１２】
代案として、全て又は各ヒドロゲルは決まった形又は形状を持たず、ノズルから絞りだすことを含め、3次元に変形及び成形できるアモルフォスゲルの形であることもある。アモルフォスゲルは、通常交差結合しておらず、又は交差結合のレベルが低い。せん断された程度に薄い（shear-thinning）アモルフォスゲルが用いられることもある。その様なゲルは、せん断圧力（例えば、ノズルを通して注がれ、又は絞られる場合）を加えられるときは液体であるが、静止しているときは定型である。この様にゲルは、例えば、ピストンとシリンダーを持ち、通常は約3ｍｍの直径を持つノズルで、圧縮管（compressible tube）、又は注射針状の処理機から処理されることもある、注ぎ又は絞ることの可能な形であるかもしれない。このようなゲルは、利用可能な空間を満たし、そして傷表面と接触するに十分適合可能なゲルとして傷穴に用いられる。
【００１３】
ドレッシングはこの様に、好ましくは、層状の構築であることが好ましく、第一のヒドロゲル（酵素を含み）は上部層（使用中に皮膚から遠いところに位置する）を構成し、そして第二のヒドロゲル（基質を含む）は低部層（使用中に皮膚と接触するよう位置する）を構成する。
【００１４】
このように、本発明の好ましい特徴として、以下を含む皮膚ドレッシングを提供する：水和した状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含む上部層（使用中に皮膚から遠いところにある）を含み、前記第一の水和ヒドロゲルは、少なくとも重量で25%のポリマー材料を含み、低部層（使用中に皮膚と接触する位置にある）は、酸化還元酵素の基板のソースを含む親和性ポリマー材料の第二の水和ヒドロゲルを含み、第二のヒドロゲルは重量で少なくとも25%のポリマー材料を含む。
【００１５】
好ましくは、全ての又は各ヒドロゲルは、少なくとも重量で30%のポリマー材料を含み、更に高い割合、例えば、少なくとも重量で40%のポリマー材料を含むこともある。
【００１６】
水和性ヒドロゲルとは、一以上の水ベースの、又は水和した形の水性ゲルを意味する。
【００１７】
水和性ヒドロゲルは水、及び傷口から染み出した他の材料を吸収するように作用することができ、そして、傷口からそのような材料を除去することにより、ドレッシングが大事な及び有益な機能を果たすことを可能にする。水和性ヒドロゲルは又、使用中に傷口の湿気を維持するように作用し、傷の回復を助ける湿気のソースを提供する。
【００１８】
水和性ヒドロゲルは、都合の良いことには親水和性ポリマー材料を含む、適当な親水和性ポリマー材料は例えば、ポリ ２−アクリルアミド−2−メチルプロパン スルホン酸（ポリAMPS）（poly 2-acrylamido-2-methylpropane sulphonic acid (polyAMPS)）又はその塩（例えば、WO 01/96422に記載されている様に)を含む、独自のヒドロゲルの形でFirst Water Ltdから供給されるポリアクリレート及びメタアクリレートを含み、ポリサッカリド ガム（polysaccharide gums）、特にキサンサン ガム(xanthan gum)の様なポリサッカリド（例えば、Keltrolの商標名で入手可能)、種々の砂糖、ポリカルボン酸（例えば、ISP Europeから Gantrez AN-169 BFの商標名で入手可能）、ポリ（メチル ビニル エーテル コマレイン無水物）（20,000から40,000の分子量を持ちGantrez AN 139の商標名で入手可能）、ポリビニル ピロリドン（例えば、PVP K-30及びPVP K-90として知られているグレードが商業的に入手可能）、酸化ポリエチレン（例えば、Polyox WSR-301の商標名で入手可能)、ポリビニル アルコール（例えば、Evanolの商標名で入手可能）、交差結合ポリアクリル ポリマー（例えば、Carbopol EZ-1の商標名で入手可能)、セルロース及びヒドロオキシプロピル セルロース（hydroxypropyl cellulose）を含む修飾セルロース（例えば、Klucel EEFの商標名で入手可能)、カルボオキシメチル ナトリウム セルロース（例えば、Cellulose Gum 7LFの商標名で入手可能)、及びヒドロオキシメチル セルロース（例えば、Natrosol 250 LRの商標名で入手可能)を含む。
【００１９】
親水和性ポリマー材料の混合物はゲル中で用いられることもある。
【００２０】
ポリマー材料は好ましくは、ポリ−AMPS又はその塩を含む。
【００２１】
上部層の酵素含有の第一のヒドロゲルが重量で15%のポリ−AMPSナトリウム、及び重量で15%のポリ−AMPSアンモニウムを含み、及び低部層基質を含む第二ヒドロゲルは重量で30%のポリ−AMPSナトリウムを含む場合、特に良い結果が得られた。
【００２２】
ドレッシングのその他の点は大よそWO 03/090800に記載の通りである。
【００２３】
第二のヒドロゲルは、WO 03/090800に記載のように任意的に、ヨウ化物イオンのソースを組み入れ（例えば、ヨウ化カリ又はヨウ化ナトリウムの形）、過酸化水素と反応してヨウ素分子を生み出す。第二のヒドロゲルは、WO 2004/108917に記載のように好ましくは、亜鉛イオン及び/又は乳酸塩イオン（例えば、乳酸亜鉛の形）のソースを組み入れ、そして好ましくは、又グルコースも組み入れる。これらは皮膚に良い影響を与えると考えられるからである。
【００２４】
ここでの好ましい酵素は、対応する基質がグルコースであるブドウ糖酸化酵素（glucose oxidase）である。グルコースは、都合の良いことにはWO 03/090800に記載のものよりも低濃度であり、例えば、関係するヒドロゲルの重量の5%を占めている。グルコースの量が多いことは、無駄であり又必要が無いことが判かっている。
【００２５】
したがって、本発明に沿った好ましいドレッシングは、重量で15%のポリ−AMPSナトリウムと重量で15%のポリ−AMPSアルミニウム及びブドウ糖酸化還元酵素を含む第一の水和ヒドロゲルを含む上部層と、及び、重量で30%のポリ−AMPSナトリウムと重量で5%のグルコースを含む低部の、皮膚に接触する層を含む。
【００２６】
ドレッシングは、例えば、挫創又は他の皮膚の状態の治療のために、傷口又は、例えば、美容又は治療目的で処置される皮膚の領域の上の様に、ヒト又は動物の皮膚の上に置いて用いられる。第二のゲル（皮膚に接触するゲルを含む基質）は皮膚に接触するように置かれ、第一のゲル（上部のゲルで、酵素を含む）は第一のゲルの上に置かれる。ドレッシングは、使用により第一ゲル中又はゲルの間の境界面において過酸化水素を作り出すように機能し、過酸化水素は第二のゲルを通して拡散し、傷の表面及び傷の液中に存在するカタラーゼにより触媒されて、皮膚又は傷の表面で反応し、酸素を生成する（溶解した形で）。これらはWO 03/090800の14及び15ページに説明されている通りである。このようにドレッシングを超えて酸素が有効に運搬されることは治癒にとり非常に重要であると共に、有効な効果をもたらす。
【００２７】
本発明のドレッシングにより生成される酸素は、階層状を構成する二つのゲル中で起きる以下の、二つの連続する化学反応に基づく：
ブドウ糖酸化酵素
（グルコースオキシダーゼ）
1．グルコース＋O2 → グルコン酸＋H2O2
カタラ−ゼ
２．２H2O2 → ２H2O＋O2
反応はシステム中で空間的に別々に分離されて起きることが重要である。すなわち、第一の反応は上部ゲル（傷表面から離れている）において、第二の反応は低部のゲル、又は低部のゲルが傷と接触している表面においてである。
【００２８】
第一の反応では、低部の第二のゲルのグルコースは上部の、第一のゲルに広がり、第二のゲル中に閉じ込められているブドウ糖酸化酵素の触媒作用により、周りの空気中の酸素と反応し、過酸化水素を生成する。過酸化水素は、低部ゲルを通して広がり、そして第二の反応において、皮膚の表面及び傷の液中に存在するカタラーゼにより反応が促進され、酸素を生成する。このようにして生成された酸素は、嫌気性細菌を抑制し、治療過程において役割を果たす細胞の基本的な代謝を支えることを含み、有益な効果を生み出す。
【００２９】
より濃度の高いポリマー材料を持つヒドロゲルを用いることにより、内部の過酸化酸素の生成率に影響を与え、そして使用されるドレッシングの下部における酸素濃度状態の傷の治癒に有利に作用する様相が分かった。驚くべきことに、特にドレッシングを表面に置いた後の初期の低酸素状態（酸素の欠乏）が生じ、それが効果がある。その理由は、通常、低酸素状態の時間が必要であり、この間に細胞は“低酸素誘導因子” （"hypoxia induced factor" (HIF)）と呼ぶサイトカイン（cytokine）を作り出す様刺激を受けると考える。これが引き金となり、一連の細胞信号、及び生物的反応が生じ、これらが一体となって新血管形成（neovascularization）、すなわち、治療プロセスにとり中心的な意味を持つ、新しい血管形成をもたらす。HIF生成は全治療プロセスにとり鍵となるものであると考えられ、我々の研究では、適当に低酸素状態を引き伸ばすことは有益であることが判明した。
【００３０】
初期の低酸素状態の後に、傷とドレッシングの間の境界で酸素の発生相が続き、酸素濃度が飽和に達するまで酸素が急激に増え、それがある期間続く。これは傷の治療に有益である。特に傷は高度の酸素濃度の（一又は複数度の）期間を経ると、細胞の代謝が活発となり、白血球細胞が高い酸素レベルに接することにより、微生物に対する生化学（呼吸バースト）を増大し、病原性の嫌気性細菌を抑制し、又は除去すると理解されている。
【００３１】
最終的に、飽和酸素濃度は無期限に維持されるべきでないことは明らかであり、如何なる酸素供給システムにおいても、比較的長い時間安定した状態で（数日に亙り）比較的低いレベルの酸素を供給するか又は、そうでない場合は、システムを容易にコントロールできる状態を維持すべきである。これは、乾燥した状態で自身を制御する性質によるか、染み出る傷に接触して絶えず膨張（及び希釈）することによるか、使用する人により適時に、意図的に取り替えられるという簡単なプロセスにより、本発明のドレッシングを用いることにより間違いなく達成される。この後のケースでは、患者又は看護者が、治療計画に応じて酸素供給状態を調整するために、決められた予定時間に介入してドレッシングの提供予定を予想することにより、傷に対する酸素の供給を管理することができる。これには、本発明のドレッシングが持つ、一回使用で、使い捨てであるという性質を利用することができる。
【００３２】
本発明は以下の観察結果と、結論に基づくものである：
・ ポリマーの濃度、例えば、ポリ−AMPSは、ドレッシングの下の酸素濃度の変化の割合に極めて大きな影響を与えるため、異なる傷に必要に応じて異なる条件内容の酸素を供給するようにドレッシングをデザインすることができる。
【００３３】
・ ドレッシングの適用に続く初期の低酸素時期の期間は、ドレッシング中に、例えば、ポリ−AMPSのようなポリマーの濃度が増大すると共に増大する。
【００３４】
・ ドレッシングの下での引き続き生じる酸素濃度の増加率は、例えば、ポリ−AMPS等のポリマーの濃度に間接的に比例する。ドレッシングの下部での、完全な酸素化（すなわち、純粋なガス状の酸素と平衡状態となった溶液と等しい溶解酸素濃度）に達するに要する時間は、高い濃度のポリ−AMPSドレッシングを用いた場合の方が低濃度のポリ−AMPSドレッシングを用いた場合よりも長い。
【００３５】
全体の結論としては、重量で約30%のポリ−AMPS、又はその塩を含む一以上のヒドロゲルを取り込むドレッシングを用いることは、ドレッシングの使用の初期の低酸素の時期を非常に有利な程度にまで伸ばすことができるため、一般的にいって極めて大きな利益がある。
【００３６】
高度なポリマーを含み、水分量の低いヒドロゲルを用いる場合の更なる有益な効果は、ゲルがより強固で、取り扱いがより容易なことであり、又時間が経ってもその構造の一体性を保持しており、そのため使用後に傷口にごみを余り残さないことである。ヒドロゲルは又、高度に水を吸収するという特徴を持つ。
【００３７】
本発明のドレッシング（又は、その組成物、特に個々のヒドロゲル）は、殺菌され、封印された、水の不浸透の梱包、例えば、ラミネートのアルミフォイルの小袋等により適切に供給される。
【００３８】
本発明のドレッシングは、例えば、異なるサイズ、及び形状の傷の様に、治療する皮膚領域の、異なるサイズ及び形状に応じた範囲で製造することができる。特定のドレッシングにとって適当な量の酵素、及び基質、及びヨウ化物は実験により容易に決定することができる。
【００３９】
更なる特徴として、本発明は、水和状態で酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含み、使用されるドレッシングが皮膚の表面において所望の割合で酸素を生成する様、ポリマー材料の量を選択することを含む皮膚ドレッシングを生産する方法を提供する。
【００４０】
本発明はまた、皮膚を治療する方法の範囲内で、水和状態で酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングを皮膚に適用することを含み、そこで、第一の水和ヒドロゲル中のポリマー材料の量は、ドレッシングが皮膚の表面において所望の割合で酸素を生成する様に選定される。本方法は皮膚の医療的治療に留まらず、皮膚の美容処理にも用いることができる。
【００４１】
本ドレッシングの好ましい特徴は上記に述べた通りであり、好ましくは、ドレッシングは上部層、及び下部層を持ち、上部層、及び下部層の一定量のポリマー材料は皮膚の表面で所望の割合で酸素を生成する様に選定されることを含むのが良い。
【００４２】
本発明は更に、説明のために以下の実施例において記載され、そして添付される図面との関係において言及される。
【００４３】
実施例
実施例１
実験は以下の材料を用いて実施した：
AMPS ナトリウム − ルブリゾール（Lubrizol）, コード 2405
グルコース−フィシャー−分析グレード（Glucose-Fisher-analytical grade） コード G050061
ヨウ化カリ−フィシャー−分析グレード（Potassium iodide-Fisher-analytical grade）、コード P584050
１−ヒドリオキシ シクロヘキシ フェニル ケトン（1-hydroxy cyclo hexyl phenyl ketone） (99%)-Aldrich-40, 561-2 (この物質は光開始剤（photoinitiator）と呼ばれる)
Ebecryl 11 (PEG 400 ジアクリレート（diacrylate)）-UCB Chemicals (この物質は架橋剤（cross-linker）と呼ばれる)
ブドウ糖酸化酵素−生体触媒（Glucose Oxidase-Biocatalysts）-G638P (約70kU/g 粉末)
亜鉛−L乳酸塩、水和物（Zinc L-lactate, hydrate）-Aldrich
ゲルの製造
構成材は、以下の基本手順に従い、表１に記載の組成及び量で混合される。
【００４４】
AMPS ナトリウムの原液（製造者の供給）は、プレ・ゲル（pre-gel）液のベースとして250mlのポリプロピレン、ねじ込み反応ジャーに取り分けられた。ブドウ糖酸化酵素（最上部のゲルの場合）及びグルコース、ヨウ化カリ及び亜鉛 L−乳酸塩（低部の、又はベースゲルの場合）が混合物に加えられ、そして完全に溶解させられた。
【００４５】
別の容器で光開始剤粉末が液状架橋剤に拡散され、混合物は光開始剤を架橋剤に溶解させるために静かに暖められた。この溶液はその後プレ・ゲル液に混合された。ゲルを鋳型に入れるため完全なプレ・ゲル液が平底トレイに1-2mmの深さまで注がれた。ゲルは、垂直距離１５cmにある１ｋWランプで25秒UV照射された。ゲルは使用前に冷却された。
【００４６】
表1 検討に使用したヒドロゲルの組成
【表１】
活性酸素化のモニター
特別に修飾されたスクリーン印刷されたセンサーを用いた時間電流測定（chronoamperometric）技術が溶解した酸素の濃度をモニターするために用いられた。センサーはアルミニウム基板上に印刷された。炭素のペイスト(ED5000 Electra Ltd, UK社製)が作用電極、対電極及びコネクターのトラックを印刷するために用いられ、基準電極を印刷するためにAg-AgClペイストが用いられた。センサーの作業領域はセンサー表面とテフロン層の間に挟まれた内部電極（リン酸ナトリウム、pH6, 0.1M, KCI ０．１Mを含む）を持つ0.005”（0.013mm）のテフロン（Teflon） (Teflon は商標)層（過フッ化炭化水素：Fluorocarbon)でしっかりと覆われた。
【００４７】
この技術の原理は、商業的に入手可能な「クラーク酸素センサー」（Clark oxygen sensors）の技術と同一である。溶解した酸素はテフロン層を通して電極電解液に溶解し、そこでAg-AgCl基準電極に対して−550mVに保たれた作用電極で還元される。結果のカソード電流は溶解酸素の濃度に比例する。
【００４８】
活性酸素化はヒドロゲル/センサーインターフェイスでモニターされた。これは、傷/ドレッシングインターフェイスにおいて、インビボで起きるプロセスを模倣するものであった。一片のベースのゲル（約2.5x2.5ｃｍ）がセンサーの表面に置かれた。カタラーゼ（100μg mL-1）を含む20μLの電極緩衝剤がセンサーとベースの層の間におかれた。システムは、酵素ゲルの一片を（約1.5x1.5ｃｍ）をベース層の上に置くことにより活性化され、溶解した酸素濃度はベース層の下部でモニターされた（すなわち、ヒドロゲル/センサーインターフェイスにおいて）。
【００４９】
結果及び検討
新しく活性化されたヒドロゲルドレッシングをセンサーに適用したのに続いて、3段階の酸素濃度の状態が、センサー/ヒドロゲルインターフェイスに於いて観察された。システムは二つのヒドロゲル層を一緒にする時間０に活性化された。ｙ軸の250−300％領域での電気化学反応の飽和点は、最大酸素溶解度に達したことに対応する。これは較正データ、及び肉眼観察による確認に、共に一致する。酸素化値がy−軸の250−300％マークで安定したときに、ガスはゲル/センサーインターフェイスに展開し始めた。
【００５０】
此処でのポリ−AMPSの濃度は、ベース層、及び最上部層の両方を指す。ベース層のグルコースの濃度は20% ｗ/ｗであり、酵素層中のブドウ糖酸化酵素濃度はゲル1g当り90μgであった。
【００５１】
結果は図1に示す。
【００５２】
図1に示す様に、3段階の酸素濃度の状態は以下に示す通りである：
１） まず、ヒドロゲル中での酸素の低い溶解度を反映して、溶解酸素濃度の緩やかな低下がみられた。センサーインターフェイスはヒドロゲルにより「窒息させられ」た。
【００５３】
２） ある時間の経過後（ポリ−AMPSの濃度によって20から90分）酸素の濃度が上がり始めた。これはドレッシング/センサーインターフェイスへの過酸化水素の供給と、カタラーゼ酵素による迅速な酸素への分解によるものであった。
【００５４】
３） 最終的に、ドレッシング/センサーインターフェイスでの溶解酸素濃度が飽和に達したとき、電気化学信号は安定化した。その直後ドレッシング/センサーインターフェイスにおいてガスがゆっくりと展開するのが観測された。
【００５５】
ドレッシング/センサーインターフェイスで観測された、上記プロセスの時間構成はヒドロゲル中のポリ−AMPSの濃度に依存することが判明した。
【００５６】
酸素濃度の最初の減少の期間（センサー窒息；sensor suffocation）は、ポリ−AMPSの濃度の増加によって増大した。この理由は最上部のヒドロゲル層での過酸化水素の生成が遅く、そして続く過酸化物のセンサーインターフェイスへの拡散が遅くなるためであった。したがって、インターフェイスへの酸素供給が開始されるに要する時間は、ポリ−AMPSヒドロゲルの濃度がより高い場合には、ポリ−AMPSヒドロゲルの濃度がより小さい場合に比べ、より長くなった。
【００５７】
その結果の酸素濃度の増加率は、ポリ−AMPSの濃度が低い場合には、より高いポリ−AMPS濃度の場合よりも、より高いものであった。これは又最上部ゲルにおける、より急速な過酸化物の生成とそれがセンサーインターフェイスに対し、より急速に拡がることにより引き起こされたものである。完全な酸素化（oxygenation）（すなわち、溶解酸素の濃度が、純粋ガス状酸素と平衡になった溶液と等量）は、ドレッシング/センサーインターフェイスで20%のポリ−AMPSを用いた最上部層ゲルへの適用後約50分、30%のポリ−AMPSを用いた最上層ゲルへの適用後約300分、40%のポリ−AMPSを用いた最上層ゲルへの適用後約500分に達成が可能であった（図１）。
【００５８】
実施例２
図2は本発明の皮膚ドレッシングの概略図をあらわす。
【００５９】
このドレッシングの図は層状の構築となっており、そして傷14を覆って被験者の皮膚１２に付着するのに適している外部層、又は酸素透過性の糊不要膏薬の形の、上覆い10を含む。上覆い10は、第二のヒドロゲルを含む上部層１６、及び第一のヒドロゲルを含む低部層1８を包み込む。
【００６０】
第二のヒドロゲルは、以下述べる様にブドウ糖酸化酵素を取り込むポリ−AMPSヒドロゲルの層を含む。第一のヒドロゲルは以下述べる様にグルコースを取り込むポリ−AMPSヒドロゲルの層を含む。
【００６１】
低部層18の第二のヒドロゲルは以下の重量の成分を含むように調剤された：
水（Fisher製、蒸留水、脱イオン化、分析用グレード） 64.7%
AMPS ナトリウム（Lubrizol製、 AMPS 2405モノマー）30.0%
ポリエチレン グリコール ジアクリレート
（PEG 400 ジアクリレート、UCB Chemicals製 、Ebecryl 11として入手可能)
0.19%
1−ヒドロオキシシクロヘキシル フェニル ケトン
（1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone）
（光開始剤、Aldrich製) 0.01%
無水グルコース（Anhydrous glucose）（酵素の基質Fisher製） 5.00%
ヨウ化カリ（Potassium iodide） (Fisher製) 0.05%
亜鉛L-乳酸 水和物（Aldrich製） 0.10%
混合物は、ポリエステル スクリム（polyester scrim）（ポリエステル不織、オープンメッシュ支持体、HDK Industries Inc,より入手可能、製品 コード 5722）、又はサイズ100ｍｍ x 100mmのポリエチレンネット支持体を含む鋳型トレイに約1.5ｍｍの深さまで流し込まれた。ポリエチレンネット支持体は、ポリエステル樹脂（製品コード5722、Castle Industries, Greenville, SC 9609, USA製）により熱により結合されたポリエステル短繊維から作られたものであった。
【００６２】
ヒドロゲルはその後、UVランプにより、60秒まで、及び約100mW/cm2の電力で照射された。ヒドロゲルはその後に30℃以下に冷却された。
【００６３】
酵素を含む上部層１６の第一のヒドロゲルは以下の重量の成分を含むように調剤された：
水（Fisher製、蒸留水、脱イオン化、分析用グレード） 68.6%
AMPS ナトリウム（Lubrizol製、 AMPS 2405モノマー）15.0%
AMPS アンモニア（Lubrizol製、 AMPS 2411モノマー）15.0%
ポリエチレン グリコール ジアクリレート
（PEG 400 ジアクリレート、UCB Chemicals製 、Ebecryl 11として入手可能）
0.19%
1−ヒドロオキシ シクロヘキシル フェニル ケトン
（1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone）
（光開始剤、Aldrich製） 0.01%
ブドウ糖酸化酵素（GOX, 生体触媒、Pontyridd製, コードG575P）
0.035%
亜鉛L-乳酸 水和物（Aldrich製） 1.0%
Pluronic P65(酸化エチレン、及び酸化プロピレンのブロックコポリマー、
HO-[CH2CH2O]x-[CH2CHCH3O]y-[CH2CH2O]y-H,平均分子量3400 (BASF)
0.15%
【００６４】
混合物は、サイズ100ｍｍ x 100mmのポリエステル スクリム（polyester scrim）（ポリエステル不織、オープンメッシュ支持体、HDK Industries Inc,より入手可能、製品 コード 5722）を含む鋳型トレイに約1.0ｍｍの深さまで流し込まれた。ヒドロゲルはその後、UVランプにより、30秒まで(通常は25秒)、及び約100mW/cm2の電力で照射された。ヒドロゲルはその後に30℃以下に冷却された。
【００６５】
酵素を含むヒドロゲル及びグルコースを含むヒドロゲルは、一方が他方に重なる様に配置された。
【００６６】
酸素透過性で、湿気透過性のポリウレタン様のカバー又は覆いが酵素を含むヒドロゲルの上に置かれ、及び覆いの下面にアクリル接着剤を付ける等の方法により皮膚に接着させても良い。
【００６７】
出来上がった製品は酸素透過性の、水の不浸透性の袋、又は包み、例えば、Sigma（コードZ183407）製のラミネートのアルミフォイル製の袋に梱包された。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】時間（分）に対する25℃での空気飽和溶液との対比の酸素溶解濃度の%表示グラフであり、ヒドロゲル/センサーインターフェイスの酸素化率をポリ−AMPS濃度の関数として示す。
【図２】本発明の、傷ドレッシングの実施形態の概略断面表示である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水和状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一水和性ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングであって、前記ヒドロゲル（hydrogel）は少なくとも重量割合で少なくとも25%のポリマー材料を含む、皮膚ドレッシング。
【請求項２】
前記ドレッシングが、更に酸化還元酵素の基質のソースを含む親水和性ポリマー材料の第二の水和ヒドロゲルを含み、前記ヒドロゲルは重量割合で少なくとも25%のポリマー材料を含む、請求項1に記載のドレッシング。
【請求項３】
前記第一及び第二のヒドロゲルが各々、層、シート又はスラブの形状である、請求項2に記載のドレッシング。
【請求項４】
前記第一のヒドロゲルがドレッシングの上部層を構成し、前記第二のヒドロゲルはドレッシングの低部層を構成する請求項３に記載のドレッシング。
【請求項５】
前記第一のヒドロゲルが重量割合で15%のポリ−AMPSナトリウムを含み、及び重量割合で15%のポリ−AMPSアンモニアを含み、及び前期第二のヒドロゲルは重量割合で30%のポリ−AMPSナトリウムを含む、請求項2乃至４のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項６】
前記基質がグルコースである請求項2乃至5のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項７】
前記グルコースが重量割合で第二のヒドロゲルの５％を占める請求項6に記載のドレッシング。
【請求項８】
前記第二のヒドロゲルがヨウ化物イオンのソースを含む請求項2乃至７のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項９】
前記第二のヒドロゲルが亜鉛イオン、及び/又は乳酸塩イオンのソースを含む請求項2乃至8のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１０】
前記ドレッシングであって、重量割合で30%のポリ−AMPSナトリウム 及び重量割合で5%のグルコースを含む第二の水和性ヒドロゲルを含む低部の皮膚に接触する層を含み、及び重量割合で15%のポリ−AMPSナトリウム、及び重量割合で15%のポリ−AMPSアンモニア及びブドウ糖酸化酵素を含む第一の水和性ヒドロゲルを含む上部層を含む、請求項2乃至９のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１１】
前記酵素がブドウ糖酸化酵素である、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１２】
前記のすべての、又は各々のヒドロゲルは重量割合で、少なくとも30%のポリマー材料を含む、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１３】
前記のすべての、又は各々のヒドロゲルのポリマー材料がポリ−AMPS、又はその塩を含む請求項1乃至12のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１４】
水和状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和性ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングを生産する方法であって、該方法は、前記ドレッシングが使用により所望の割合で皮膚の表面において酸素を生成する様にポリマー材料の量を選択することを含む、前記の生産方法。
【請求項１５】
皮膚を処置する方法であって、水和状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和性ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングを皮膚に適用することを含み、第一の水和性ヒドロゲル中のポリマー材料の量は、ドレッシングが使用により所望の割合で皮膚の表面において酸素を生成する様に選択される、前記の処置方法。
【請求項１】
水和状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一水和性ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングであって、前記ヒドロゲル（hydrogel）は少なくとも重量割合で少なくとも25%のポリマー材料を含む、皮膚ドレッシング。
【請求項２】
前記ドレッシングが、更に酸化還元酵素の基質のソースを含む親水和性ポリマー材料の第二の水和ヒドロゲルを含み、前記ヒドロゲルは重量割合で少なくとも25%のポリマー材料を含む、請求項1に記載のドレッシング。
【請求項３】
前記第一及び第二のヒドロゲルが各々、層、シート又はスラブの形状である、請求項2に記載のドレッシング。
【請求項４】
前記第一のヒドロゲルがドレッシングの上部層を構成し、前記第二のヒドロゲルはドレッシングの低部層を構成する請求項３に記載のドレッシング。
【請求項５】
前記第一のヒドロゲルが重量割合で15%のポリ−AMPSナトリウムを含み、及び重量割合で15%のポリ−AMPSアンモニアを含み、及び前期第二のヒドロゲルは重量割合で30%のポリ−AMPSナトリウムを含む、請求項2乃至４のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項６】
前記基質がグルコースである請求項2乃至5のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項７】
前記グルコースが重量割合で第二のヒドロゲルの５％を占める請求項6に記載のドレッシング。
【請求項８】
前記第二のヒドロゲルがヨウ化物イオンのソースを含む請求項2乃至７のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項９】
前記第二のヒドロゲルが亜鉛イオン、及び/又は乳酸塩イオンのソースを含む請求項2乃至8のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１０】
前記ドレッシングであって、重量割合で30%のポリ−AMPSナトリウム 及び重量割合で5%のグルコースを含む第二の水和性ヒドロゲルを含む低部の皮膚に接触する層を含み、及び重量割合で15%のポリ−AMPSナトリウム、及び重量割合で15%のポリ−AMPSアンモニア及びブドウ糖酸化酵素を含む第一の水和性ヒドロゲルを含む上部層を含む、請求項2乃至９のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１１】
前記酵素がブドウ糖酸化酵素である、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１２】
前記のすべての、又は各々のヒドロゲルは重量割合で、少なくとも30%のポリマー材料を含む、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１３】
前記のすべての、又は各々のヒドロゲルのポリマー材料がポリ−AMPS、又はその塩を含む請求項1乃至12のいずれか1項に記載のドレッシング。
【請求項１４】
水和状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和性ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングを生産する方法であって、該方法は、前記ドレッシングが使用により所望の割合で皮膚の表面において酸素を生成する様にポリマー材料の量を選択することを含む、前記の生産方法。
【請求項１５】
皮膚を処置する方法であって、水和状態の酸化還元酵素を含む親水和性ポリマー材料の第一の水和性ヒドロゲルを含む皮膚ドレッシングを皮膚に適用することを含み、第一の水和性ヒドロゲル中のポリマー材料の量は、ドレッシングが使用により所望の割合で皮膚の表面において酸素を生成する様に選択される、前記の処置方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００７−５１９６９６（Ｐ２００７−５１９６９６Ａ）
【公表日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５５０２９９（Ｐ２００６−５５０２９９）
【出願日】平成１７年１月２８日（２００５．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００５／０００２８４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７２７８３
【国際公開日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（５０５４５６５０６）インセンス・リミテッド (4)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２８日（２００５．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００５／０００２８４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７２７８３
【国際公開日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（５０５４５６５０６）インセンス・リミテッド (4)
【Ｆターム（参考）】
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