一种提高近红外光学治疗效果的助剂及其治疗方法

技术领域

本发明属于近红外光学治疗技术领域，具体涉及一种近红外光学治疗助剂，是一种可以通过将其注射在皮肤真皮层增加近红外光学治疗效果的溶液。

背景技术

由于皮肤组织成分对近红外光(波长范围约为：780-1400nm)的吸收较少，因此近红外光具有生物组织“透明性”的优势，并且低剂量照射对人体几乎没有伤害，这使得近红外光作为治疗手段在生物医学领域一直备受瞩目，其中近红外光学治疗是在近些年最新兴起、具有巨大应用前景的一种治疗方法，具有深穿透、微创、精准治疗、无明显副作用等优点，例如光动力学疗法和光热疗法。目前，近红外光学治疗技术已经成功应用于多种疾病的临床治疗中，例如使用光动力学疗法治疗鲜红斑痣、尖锐湿疣等，治疗效果较为理想，然而，据研究表明，对于非色素沉积的皮肤组织，近红外光的有效穿透深度也十分有限，仍然难以到达深层组织，仅能应用于表浅疾病的治疗，一旦病变部位厚度加厚或深度加深便不再适用，这是由于皮肤组织散射作用仍然很强，极大地限制了近红外光对较深病变组织的有效治疗，例如：对于一些较深的血管瘤和肿瘤，即使是采用近红外光，也难有成效。因此，如何增加近红外光对皮肤组织的穿透深度将是近红外光学治疗技术突破当前瓶颈的必经之路。

目前，一些专利在组织透明化方面进行了研发，如专利CN 106556582研发了一些基于减少皮肤组织散射作用的光学成像增强的方法，如专利CN201110312127.3公开了皮层的血管结构及血流功能信息，以及专利CN 103263678公开了足垫皮肤组织的光透明方法。但是，由于近红外光与可见光的巨大差异，以上方法只能减少皮肤组织对可见光的散射而没有办法减少皮肤组织对近红外光的散射，因此只能应用于可见光的组织成像，难以扩展到在光疗中更具穿透优势，且被广泛关注的近红外光，而且针对在体组织透明的技术还很少，一般需要去除皮肤的角质层，极有可能引起皮肤的细菌、真菌感染，因此，这些方法也制约了其在临床疾病中的应用。

因此，提供一种可以微创，且快速提高近红外光对皮肤组织穿透能力的方法，来提高近红外光对皮肤的穿透能力进而增强对深层组织的近红外光学治疗效果，对推动近红外光学治疗的进一步发展具有极其重要的意义。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种可注射的近红外光学治疗助剂，来提高近红外光光学治疗的治疗效果。除此之外，以往方法在体实验往往需要去除角质层，极易使皮肤失去防护，引起细菌、真菌感染，本发明中则采用临床更为常见的处理手段——皮下注射，更加微创，而且透明效果更加显著。本发明可将近红外光学治疗助剂注射至皮肤真皮层，通过其与真皮层组织的相互作用，可逆地快速降低皮肤组织对近红外光的散射，进而增加近红外光对皮肤组织的穿透能力，实现近红外光的深层穿透，最终使近红外光学治疗的效果得到提升。

本发明的一个目的是提供一种可注射的近红外光学治疗助剂。

所述可注射的近红外光学治疗助剂，选自下述物质中的一种或下述物质中几种可互溶物质的液态混合物：丙三醇、丙二醇、丁二醇、正丁醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丙三醇水溶液、丙二醇水溶液、丁二醇水溶液、正丁醇水溶液、聚乙二醇水溶液、聚丙二醇水溶液、山梨醇饱和水溶液、木糖醇饱和水溶液、葡萄糖饱和水溶液、果糖饱和水溶液、蔗糖饱和水溶液；

所述聚乙二醇的分子量(Molecular Weight，Mw)为400-4000g/mol，当所述聚乙二醇为固体时，以其饱和水溶液的形式使用；所述聚丙二醇的分子量为400-2000g/mol，当聚丙二醇为固体时，以其饱和水溶液的形式使用。

所述丙三醇水溶液中丙三醇的质量浓度≥10％；所述丙二醇水溶液中丙二醇的质量浓度≥10％；所述丁二醇水溶液中丁二醇的质量浓度≥10％；所述正丁醇水溶液中正丁醇的质量浓度≥10％；所述聚乙二醇水溶液中聚乙二醇的质量浓度≥5％；所述聚丙二醇水溶液中聚丙二醇的质量浓度≥5％。

根据本发明的一个具体实施例，所述可注射的近红外光学治疗助剂为丙三醇；

根据本发明的一个具体实施例，所述可注射的近红外光学治疗助剂由下述质量百分含量的组分组成：丙三醇20％、纯净水80％；

根据本发明的一个具体实施例，所述可注射的近红外光学治疗助剂为葡萄糖饱和水溶液；

根据本发明的一个具体实施例，所述可注射的近红外光学治疗助剂为聚乙二醇(Mw＝400g/mol)；

根据本发明的一个具体实施例，所述可注射的近红外光学治疗助剂由下述质量百分含量的组分组成：丙三醇25％、丙二醇25％、山梨醇饱和水溶液20％、聚乙二醇(Mw＝400g/mol)20％、葡萄糖饱和水溶液5％、果糖饱和水溶液5％。

根据本发明的一个具体实施例，所述可注射的近红外光学治疗助剂由下述质量百分含量的组分组成：木糖醇饱和水溶液10％、葡萄糖饱和水溶液30％、果糖饱和水溶液30％、蔗糖饱和水溶液30％。

根据本发明的一个具体实施例，所述可注射的近红外光学治疗助剂由下述质量百分含量的组分组成：聚乙二醇(Mw＝400g/mol)50％、聚丙二醇(Mw＝400g/mol)50％。

根据本发明的一个具体实施例，所述可注射的近红外光学治疗助剂由下述质量百分含量的组分组成：丙三醇15％、丁二醇20％、山梨醇饱和水溶液25％、聚乙二醇(Mw＝400g/mol)10％、聚丙二醇(Mw＝400g/mol)20％、果糖饱和水溶液5％和蔗糖饱和水溶液5％。

根据本发明的一个具体实施例，所述可注射的近红外光学治疗助剂由下述质量百分含量的组分组成：丙三醇15％、丁二醇10％、丙二醇15％、正丁醇10％、山梨醇饱和水溶液15％、木糖醇饱和水溶液10％、聚乙二醇(Mw＝400g/mol)5％、聚丙二醇(Mw＝400g/mol)5％、葡萄糖饱和水溶液5％、果糖饱和水溶液5％和蔗糖饱和水溶液5％。

本发明的另一个目的是提供一些物质在制备可注射的近红外光学治疗助剂中的应用。

所述物质选自下述一种或几种可互溶物质的液态混合物：丙三醇、丙二醇、丁二醇、正丁醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丙三醇水溶液、丙二醇水溶液、丁二醇水溶液、正丁醇水溶液、聚乙二醇水溶液、聚丙二醇水溶液、山梨醇饱和水溶液、木糖醇饱和水溶液、葡萄糖饱和水溶液、果糖饱和水溶液、蔗糖饱和水溶液；

所述聚乙二醇的分子量为400-4000g/mol，当所述聚乙二醇为固体时，以其饱和水溶液的形式使用；所述聚丙二醇的分子量为400-2000g/mol，当聚丙二醇为固体时，以其饱和水溶液的形式使用。

所述丙三醇水溶液中丙三醇的质量浓度≥10％；所述丙二醇水溶液中丙二醇的质量浓度≥10％；所述丁二醇水溶液中丁二醇的质量浓度≥10％；所述正丁醇水溶液中正丁醇的质量浓度≥10％；所述聚乙二醇水溶液中聚乙二醇的质量浓度≥5％；所述聚丙二醇水溶液中聚丙二醇的质量浓度≥5％。

本发明的再一个目的是提供一种提高近红外光学治疗效果的给药套装。

本发明所提供的给药套装，包括上述可注射的近红外光学治疗助剂以及将所述可注射的近红外光学治疗助剂注射至皮肤真皮层的配套装置。所述配套装置包括注射器。

本发明的再一个目的是提供一种光敏药物套装。

所述光敏药物套装，包括光敏药物和本发明提供的可注射的近红外光学治疗助剂；所述光敏药物和可注射的近红外光学治疗助剂独立包装；

所述光敏药物为在近红外光的照射下产生光动力和/或光热效果的光敏药物。

所述的近红外光的波段为780-1400nm波段。

本发明还保护一种提高离体皮肤近红外光透射率的方法。

本发明所提供的提高离体皮肤近红外光透射率的方法，是用本发明提供的近红外光学治疗助剂处理离体皮肤。所述处理的时间可为15-240分钟。

本发明还保护一种提高近红外光学治疗效果的方法。

本发明所提供的提高近红外光学治疗效果的方法，包括下述步骤：

1)通过经皮给药、注射等方法对目标组织进行光敏药物给药；

2)对目标区域对应的皮肤进行皮下注射本发明所述的近红外光学治疗助剂，然后等待15-30分钟；

3)使用近红外光照射目标区域，进行近红外光治疗。

所述方法使用的近红外光光源包括但不限于激光，所述的近红外光为780-1400nm波段，功率范围为0.1-1.0W/cm

所述近红外光学治疗包括但不局限于光动力学疗法、光热疗法。

上述的近红外光学治疗助剂的使用剂量标准为5-25mL/kg，具体使用量依据治疗体体重计算。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的近红外光学治疗助剂在注射到目标区域皮肤真皮层后仅需30分钟可逆地降低目标区域皮肤对近红外光的散射，即可实现皮肤对近红外光透射率的大幅提高，透射率的增加将顺其自然地大大增强近红外光光学治疗的效果；而且本发明中皮下注射的方式更加微创，不易引起皮肤的细菌、真菌感染，除此之外，目标区域皮肤的透射率可以在小鼠血液循环的作用下基本恢复到处理前，该方法不仅操作简单，起效快速，微创、可恢复，而且应用范围广，对于近红外光光学治疗的增益效果显著。

附图说明

图1是离体小鼠皮肤透射率的测量装置示意图。

图2是离体小鼠皮肤经过近红外光学治疗助剂和生理盐水处理后，在1064nm下的透射率变化曲线。

图3是经过近红外光学治疗助剂在体处理30分钟后808nm下的小鼠皮肤透射率变化。

图4是经过近红外光学治疗助剂在体处理30分钟后1540nm下的小鼠皮肤透射率变化。

图5是经过近红外光学治疗助剂在体处理后30分钟的小鼠皮下1064nm光热治疗效果增益曲线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中使用的近红外光学治疗助剂为丙二醇、丁二醇、丙三醇、正丁醇、山梨醇、木糖醇、聚乙二醇(Mw＝400-4000g/mol)、聚丙二醇(Mw＝400-2000g/mol)以及葡萄糖、果糖、蔗糖和氯化钠(配置生理盐水用)均购自aladdin试剂公司。

下述实施例中脱毛所用的统一方法为：选用BALB/c雌性小鼠，腹腔注射0.2mL10％的水合氯醛溶液到C57BL小鼠(8周龄)，随后用理发器对小鼠背部进行初步脱毛。然后对初步脱毛的小鼠背部皮肤用水沾湿，随后使用脱毛膏处理3分钟，再使用湿毛巾擦去余毛。

下述实施例中用近红外光学治疗助剂处理离体小鼠皮肤的方法为：选用BALB/c雌性小鼠，按照上述方式对小鼠背部皮肤进行脱毛，脱毛后处死小鼠，取脱毛后的小鼠皮肤，约为1cm x 1cm，去除筋膜后将其置于一玻璃片上，皮肤组织内侧向上，并涂抹0.3mL近红外光学治疗助剂，然后用下述透射率测量方法测量小鼠皮肤组织透射率变化。

下述实施例中测离体皮肤组织透射率所用的统一方法为：固定激光光源的功率为0.5W，使光源、离体小鼠皮肤、光功率计三点一线，图1给出了该装置的示意图，随后打开激光进行照射，记录光功率计示数，依照透射功率(测量得到)除以入射功率(0.5W)得到透射率(％)。

表1实施例近红外光学治疗助剂配方

表1所示的不同近红光光学治疗助剂均可定性实现以下实施例的效果，即使其效果可能存在差异。

实施例1

依据上述实施例统一方法脱毛后，按照上述实施例统一方法用近红外光学治疗助剂处理该离体皮肤，随后按照上述实施例透射率测量统一方法测量其对1064nm的透射率变化。图2给出了经过近红外光学治疗助剂处理后离体小鼠皮肤透射率的变化曲线，可以看到，离体小鼠皮肤对1064nm光的透射率在经过近红外光学治疗助剂处理后短时间内迅速提升，这就意味着在进行近红外光学治疗时，近红外光学治疗助剂可以在短时间内迅速提高皮肤的透射率，进而大大增益近红外光学治疗的治疗效果。

实施例2

依据上述实施例统一方法脱毛后，通过注射器将0.1mL的近红外光学治疗助剂注射到小鼠背部皮肤真皮层，处理30分钟后，处死小鼠并将小鼠背部的皮肤取下，依照上述实施例统一方法测量透射率，在808nm下的透射率变化如图3，1540nm下的透射率如图4所示。以上结果可以证明本发明涉及的一种近红外光学治疗助剂确实可以在短时间(30分钟)内迅速增加皮肤对近红外光的透射能力，进而增加近红外光光学治疗的效果。

实施例3

依据上述实施例统一方法脱毛后。将连有热电偶探头的光热材料片移植到小鼠皮下，缝合伤口，等待20天，待伤口愈合后，原位注射0.1mL近红外光学治疗助剂到小鼠皮肤真皮层。在相应位置固定1064nm激光器光源，使光源、光热材料、光学治疗助剂处理区域三点一线，记录温度。图5是经过近红外光学治疗助剂(配方1)在体处理后的小鼠皮下近红外光热治疗效果增益曲线，可以看到近红外光学治疗助剂可以通过注射到真皮层增加皮肤对近红外光的透射，并显著增强近红外光热治疗的温度，也就意味着会带来更好的治疗效果。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。