TW201330871A - 局部產生一氧化氮的組合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種生物相容的雙組成的一氧化氮輸送系統和方法。一個組分包含亞硝酸鈉或其他亞硝酸源，另一個組分包含還原劑、酸和鹼（雖然在一些實施例中酸和還原劑由一個組分擔當）。兩個組分在局部的身體部位直接混合或者在立即應用前混合，混合物產生局部應用的一氧化氮。這個系統可以在很多情況下醫用治療，包括促進傷口癒合、消毒、生髮和治療男女性功能障礙。

Description

局部產生一氧化氮的組合物和方法
本發明涉及用於局部產生一氧化氮的組合物和方法。
不限制本發明的範圍的情況下，它的背景是描述的有關一氧化氮應用在醫學上的指證和局部產生一氧化氮（NO）的組合物和方法。
NO的生物學重要性已被證實（Lancaster JR, 內生一氧化氮的擴散和反應的模擬，Proc Natl Acad Sci (1996) 91: 8137-41; Ignarro et al，從動脈和靜脈產生及釋放的內皮來源的舒張因子為一氧化氮，Proc Natl Acad Sci (1987) 84: 9265-69; reviewed in Bredt DS, 一氧化氮信號專一性——心臟的問題， J Cell Science (2003) 116: 9-15; reviewed in Murad F, 在細胞信號和藥物開發中的一氧化氮和環磷酸鳥苷，N Engl J Med (2006) 355: 2003-11.)。在哺乳動物中，通過內生性NO調節神經系統、免疫系統和心血管系統。這些作用包括血管平滑肌鬆弛，導致動脈的血管舒張和血流增加。NO是一種神經傳導物質，與神經元的活動和各種功能有關，如迴避學習。NO也具有調節局部巨噬細胞對微生物和腫瘤細胞的細胞毒性作用。NO除了調節正常的生理功能外，還涉及感染性休克、高血壓、中風和神經退化性疾病等不同的病理生理狀態。
NO以各種形式應用在藥理學上。見Butler 及 Feelisch, Circulation (2008) 117:2151-59。無機硝酸鹽作為NO供體，如***和硝普鈉已長期使用糾正NO缺乏狀態或調節許多組織的活動。局部應用可以幫助創傷和燒傷的傷口癒合、毛髮生長、陽痿、以及在需要的地方導致血管擴張（例如，在孕期成熟的子宮頸）。局部高濃度的NO（眼睛、皮膚等）會產生耐受。Smith et al.介紹了聚合物的一氧化氮來源促進癒合被認為是有用的 (U.S. Pat. No. 5,519,020)。
兩種類型的一氧化氮合成酶（誘導型和組成型）在生物體內通過L-精胺酸產生NO。眾所周知供給L-精胺酸可以增加NO的生成，包括Fossel的美國專利7914814公開的，通過局部輸送治療***功能障礙和毛髮生長。
合成NO供體也有兩種不同的類型：一種是由化學前驅物自發生成一氧化氮，另一種釋放一氧化氮需要新陳代謝的氧化還原過程。見Scatena et al. Current Medicinal Chemistry (2010) 17:61-73。第一種類型的NO合成供體包括在微酸性、中性或微鹼性水相環境中緩慢釋放NO的化學前驅物。這些化學前驅物包括Smith在美國專利5691423和相關專利中公開的N2O2基團、Hrabie 及 Keefer在美國專利5683668中公開的多胺/NO加合物、Keefer及其同事廣泛研究並在美國專利比如7226586中描述的一大類多胺衍生的偶氮錨二醇鹽、其他比如Smith的美國專利6147068中的偶氮鎓二醇鈉鹽和比如Garfield的美國專利5698738的N-亞硝基-N-羥胺取代物。
在美國專利申請2009/0081279中，Jenek公開了一種傷口敷料，其中，通過含有S-亞硝基硫醇的聚合物和在其上覆蓋的含有亞硝酸鹽的聚合物之間擴散，在原位生成的NO供體S-亞硝基谷胱甘肽。S-亞硝基谷胱甘肽的產生是緩慢的，是通過緩衝作用控制的。在隨後的應用中，美國專利申請2011/0070318，Jenek公開了非硫醇非酸還原劑的使用，如所例舉的對苯二酚，限制從酸化亞硝酸鹽的混合物中生產二氧化氮。在美國專利申請2003/0039697中，Zhao等人同樣在一個模型中描述了NO供體S-亞硝基谷胱甘肽或硝普鈉與還原劑之間的相互作用生成了NO，如抗壞血酸。這些需要氧化還原的代謝過程（一般從更高的氧化態）釋放NO，或刺激內生性NO的產生的NO供體，包括有機硝酸鹽如三***（通常稱為***油）和硝酸異山梨酯已長期用於醫藥，但已知會產生耐受性，需要逐步增加劑量，以便獲得恆定的效果。雖然局部的配方已經被Russel描述(美國專利6287601)，這些也被認為可以產生不良的副作用(如頭痛)。其他合成NO供體放在第二類中，包括一些脒衍生物，如Currie等人在美國專利號5674894公開的和3-（硝基氧基甲基）苯基2-羥基苯甲酸（簡稱為B-NOD），如由Bing在美國專利號6538033公開的。還包括在一些美國專利中描述的一氧化氮合成酶刺激物，例如Strobel等人的美國專利7179839。
一氧化氮在大氣中自然存在的濃度為十億分之10至100。因為NO是燃燒的產物，NO在呼出的煙草煙霧中每百萬分之一（ppm）的濃度存在400至1000份。在治療上，吸入NO已給藥的劑量，劑量通常為每百萬份空氣中的20至40份，對人類呼吸問題，和由於其支氣管擴張和血管舒張活性的有益效果。在1999年，美國FDA批准吸入NO（iNO），對傳統呼吸機治療失敗的近足月兒和新生兒的低氧性呼吸衰竭的治療。吸入NO已給予無標記的成人肺動脈高壓和右心衰竭等疾病進行治療。
然而，無色氣體NO（在一定條件下）與大氣中的氧氣可以迅速反應產生二氧化氮（NO2），紅棕色的二氧化氮氣體比NO有更高的毒性。此外，當長時間在高的劑量（>80 ppm）給藥時，吸入NO將攜氧血紅蛋白轉換成高鐵血紅蛋白，這可能會導致氧氣輸送到組織的功能受損。參見 B Weinberger, et al. The Toxicology of Inhaled Nitric Oxide, Toxicological Sciences 59 (2001) 5-16。
亞硝酸（pKa=3.37）由經酸（HA）處理的無機亞硝酸鹽產生。亞硝酸在低溫水溶液下穩定，但在室溫下容易分解成NO和NO2，根據方程（1）和（2）：
2HA+2NaNO2→ 2HNO2+2NaA　　　　　　　（1）
2HNO2→ NO+NO2+H2O　　　　　　　　　　（2）
採用亞硝酸鈉緩衝溶液，改良上述反應（1）後，生成攜帶低濃度（<100 ppm）一氧化氮的氣體，進一步純化後，除去有毒的亞硝酸和二氧化氮，源源不斷輸送一氧化氮氣體用於吸入治療肺動脈高血壓。見Fine et al. U.S. Patent No. 7,040,313。
根據美國農業部目前的使用亞硝酸鹽對於醃制肉類（尤其是培根）加工和賦予其粉紅色規定，亞硝酸鈉或亞硝酸鉀與還原劑結合使用如抗壞血酸鈉或異抗壞血酸鈉，以加速肉類的熟化過程並減少最終存在於肉內的亞硝酸鹽含量(9 CFR Vol 2, Subpart C, §424.21; Mirvish SS, Toxicol Appl Pharmacol (1975) 31:325-51; McCutchen JW. Public Health Reports (1984) 99:360-64)。然而，上述用途，先於發現NO是一個重要的生理介質，到現在為止，發明人對於本發明所選擇的方法和步驟，沒有用於一氧化氮局部給藥的治療方法。
一氧化氮（NO）起到了重要的生理表現和治療的條件，其中包括：
‧心血管系統：高血壓、心絞痛、動脈粥樣硬化、妊娠毒血症（妊娠高血壓綜合症）、毒血症、子癇、HELLP綜合症、血管電導調節、血流量調節、血壓調節、心肌缺血、血液凝固及支架植入後的再狹窄。
‧癌症治療：控制結合化療和放射治療的氧化損傷。
‧胃腸道反應：改變胃腸運動和幽門狹窄。
‧肺功能：哮喘、治療早產兒增加肺功能和肺動脈高壓。
‧炎症：自身免疫性疾病和免疫系統疾病、急性炎症、關節炎、對感染的抵抗力、癌症、紅斑性狼瘡、過敏性反應和移植排斥反應。
‧中樞神經系統：行為、癲癇、阿茲海默症、中風和生長激素障礙（如肢端肥大症）。
‧胰腺：糖尿病。
‧女性生殖系統：***期、女性的性功能障礙、植入/體外受精、經前期綜合症、痛經、子宮收縮異常、早產、宮頸擴張術、避孕、更年期症狀、骨質疏鬆症、內分泌失調以及激素替代療法。
‧男性生殖系統：陽痿、***功能障礙、男性更年期症狀、內分泌失調、骨質疏鬆症和***增生。
‧膀胱和腎臟：大小便失禁、腎動脈狹窄以及高血壓。
‧皮膚：濕疹（皮膚反應異物）、自體免疫性皮膚病、局部脫髮、痤瘡、創傷和燒傷。
‧抗菌性：NO是一種有效的殺菌劑，可以有效的抵禦對抗生素有抗藥性的細菌。
本發明包括用於治療上述列出系統和疾病的組成和方法，通過局部應用酸化亞硝酸鹽直接在原位釋放NO氣體。
本發明提供了一種酸化亞硝酸鹽組合物，其可在從法規和醫學的觀點來看可以接受的pH下，局部施用藥物以產生有效量的NO。本發明的發明人驚奇地發現，酸化亞硝酸鹽組合物包含鹼，優選的為其中酸化採用酸的共軛鹼，可以在pH值大於4時產生大量的NO。本發明產生NO的酸化亞硝酸鹽的混合物包含亞硝酸鹽、還原劑、弱酸和弱鹼。優選的亞硝酸鹽和鹼為水溶性鹽。在一個實施例中，這些組分被結合在抑制擴散的介質中，所述介質控制一氧化氮的釋放率，達到足夠局部應用的粘度。
可以使用各種亞硝酸鹽，最常用的無機鹽為亞硝酸鈉，雖然亞硝酸鉀、亞硝酸鈣、任何鹼或鹼土金屬的亞硝酸鹽均可使用。優選的還原劑是具有還原能力，能夠防止或減緩一氧化氮（NO）氧化成二氧化氮（NO2），並且還具有直接還原NO2為NO，從而使由所述組分中釋放的氣體主要是NO。適合的還原劑包括抗壞血酸及其衍生物、抗壞血酸鹽、生育酚（包括特別是α-生育酚）、異抗壞血酸、類胡蘿蔔素、生育三烯酚和硫醇。
檸檬酸是一種可接受的有機酸。其他酸可包括乳酸、甘油酸、甲酸或其他在本技術領域的技術人員已知的那些有機酸。無機酸如果是生物學上可接受的，有適當pKa值也可以使用，例如硼酸。優選的鹼為使用酸的共軛鹼，但也可以是那些在本技術領域的技術人員已知的其他有機或無機鹼。介質是為了溶解亞硝酸鹽、酸、還原劑和鹼，可以是水介質或非水介質。介質的功能是作為所述組分的媒介，並且還可以用來降低化學反應產生NO的速率。一般優選的是含水介質，很容易製備凝膠，雖然有機溶劑、或無機製劑，例如凡士林，也是合適的。
在另一個實施例中，公開了一種酸化的亞硝酸凝膠，其中抗壞血酸或抗壞血酸衍生物作為有機酸和還原劑。抗壞血酸（維生素C）和其衍生物是一種生物相容的還原劑，其衍生物，包括但不限於，3-O-乙基抗壞血酸、3-烷基抗壞血酸、6-O-辛醯基-抗壞血酸，6-O-十二烷醯基-抗壞血酸，6-O-十四烷醯基-抗壞血酸，6-O-十八烷醯基-抗壞血酸及6-O-癸二醯-抗壞血酸。
本發明中一個重要的方面，涉及為了產生NO和控制一氧化氮的釋放速率的局部應用的組合物，其應用涉及超過一種凝膠或者其他粘度介質的組分。在一個實施例中，第一水凝膠包含亞硝酸鹽，第二水凝膠包含酸和鹼來改變凝膠的pH值。第一個或第二個凝膠含有的還原劑幫助保持一氧化氮的生物活性形式。抗壞血酸被單獨使用時，可以充當酸和還原劑。然而，如果一種酸，如抗壞血酸是還原劑，它包含在第二凝膠中避免活化NO2的產生。在某些實施例中，鹼是酸的共軛鹼，這可由所用酸的溶解鹽來提供。因此，一種生物相容性的實施例中利用檸檬酸作為酸，檸檬酸鈉提供檸檬酸離子鹼，還包括起到作為質子供體（酸）和還原劑的作用的抗壞血酸。抗壞血酸作為酸和還原劑使用時，優選的是抗壞血酸鈉。當所述第一個和第二個水凝膠混合在一起時，亞硝酸鹽以化學方法轉化成一氧化氮。
凝膠劑包括的物質如羥乙基纖維素、羥甲基纖維素、明膠、瓊脂、天然樹膠、澱粉和果膠。
在另一個實施例中，第一和第二凝膠可以以層的形式結合，優選的方式為含亞硝酸鹽的凝膠層與皮膚接觸。如果需要的話，在應用之前，這些凝膠可以由一個不滲透的塑膠或金屬箔分離。它們可以直接應用在皮膚上，或和一個氣體滲透膜一起使用，以避免可能的皮膚刺激。
局部應用當然包括應用到皮膚上。其他局部應用設想包括腔內應用。粉狀亞硝酸鈉、抗壞血酸（或其他還原劑）、檸檬酸（或其他有足夠強度的有機酸）、和用來產生鹼的鹽的混合物，加水後立即產生一氧化氮（NO）。為了減緩NO的產生，可由非水介質（例如石蠟油、凡士林）與四個粉末成分（亞硝酸鹽、酸、鹼和還原劑）製成藥膏，外敷在皮膚上，在水滲透介質後釋放NO。另外，可替換的，將亞硝酸鈉水溶液變換為羥乙基纖維素（或其他形成凝膠的物質或化合物）形成的水凝膠，並與另一個抗壞血酸、檸檬酸和羥乙基纖維素的水凝膠結合，來局部應用（完好的皮膚、燒傷、內腔等）。兩種凝膠可以在立即使用前混合，或可通過三明治形式（可能作為透皮貼劑）為了進一步減慢NO的傳遞。
在另一個實施例中，NO通過一種方法來醫學應用，此方法將亞硝酸鹽、生物相容的還原劑、酸和鹼在介質中結合，局部應用到身體部位。這種局部釋放一氧化氮的方法是通過以下方法來完成的，包括亞硝酸鹽粉末和局部適用的、抑制擴散的介質，和包括還原劑粉末、一種酸、一種產生鹼的鹽和局部適用的抑制擴散的第二介質，兩者混合。有效量的介質應用到身體部位。介質抑制擴散的特性的減慢和控制了亞硝酸鹽、酸和鹼之間的反應，從而延長一氧化氮的釋放。此類組分控制了一氧化氮的釋放，有助於局部，例如皮膚或其他體表的應用。應用這些材料到預定區域的方法是多種多樣的，其中一些方法是這裏提到的，包括含亞硝酸鹽的凝膠或藥膏層塗在皮膚或身體的其他部位。之後覆蓋包括酸、還原劑和鹼的層。這會增加一氧化氮在受控制的速率下釋放，並以此速率接觸所需的身體表面。這些可以用手敷，或者預先做好的層。在某些情況下,凝膠可以在應用前簡單地進行混合,形成一個所有組分充分混合、相對均勻但抑制擴散的藥膏或凝膠，充分的減慢和控制一氧化氮的生成速率。
本發明方法中可用的水凝膠劑，包括瓊脂、羥乙基纖維素和許多在本領域的技術人員已知的可用於製備水凝膠的其他材料。優選的，含有本發明的指出的有效成分的凝膠可以預先製備，並由一個不滲透的塑膠或金屬層的分隔包裝，在使用前除去隔離層。除去隔離層後可局部應用，優選的，含有亞硝酸鹽的這層緊貼身體部位。在某些情況下，優選的，在應用一氧化氮來源的凝膠或軟膏之前，在身體部位上的貼上一個氣體滲透膜。這可能會減少對某些人的皮膚刺激。
在某些實施例中，公開了一種雙組份的一氧化氮（NO）配送系統，此系統包括第一腔室和第二腔室。第一腔室包括柱塞和NO供體組合物，所述組合物是包含亞硝酸鹽的一氧化氮供體組合物第一凝膠，第二腔室包括柱塞和NO活化組合物，所述組合物是包括至少一種還原劑、至少一種有機酸和至少一種所述有機酸共軛鹼混合在一起的第二凝膠。直到想要NO產生之前，兩個腔室用來分離保存NO供體組合物和NO活化組合物，想要NO產生時，柱塞同時推入腔室，擠壓一定量的供體組合物和活化組合物進入混合室，混合室混合供體組合物和活化組合物，擠壓產生NO的混合物到組織部位。在某些實施例中，NO活化組合物的pH大於3.0，活化組合物和供體組合物的混合物的起始pH大於4.0。雙組份的一氧化氮（NO）配送系統的腔室可以預裝多個劑量，在某些實施例中，腔室標記單一劑量的刻度，來指示每按一次柱塞釋放一個劑量單位。如果需要，可以重複劑量施用到組織部位延長有效量NO暴露的時間。特別是在傷口癒合和頭髮生長中。在某些實施例中，還包含一個不透氣的繃帶，和第一第二腔室的NO供體和活化組合物配套包裝。
以下附圖構成本說明書的一部分，並且包括在進一步證明本發明的某些方面中。通過參考結合這些附圖中的一個或多個與此處提出的特定的實施例的描述，可以更好地理解本發明。
第1A圖  為不同量的檸檬酸鈉凝膠混合物，NO的總量和時間依賴性變化。表1為凝膠組分說明，是檸檬酸鈉的wt%。曲線是由相同的任意單位繪製。
第1B圖  為實施例3.1的測量步驟中酸和亞硝酸鹽凝膠混合所產生泡沫的測定量的變化。所示的資料，是表2混合物凝膠4，含有檸檬酸鈉10%（重量）。酸和亞硝酸鹽的凝膠在兩秒鐘內混合，因為它們是在指定的時間被注入到量筒中。
第2A圖  為不同凝膠混合物相對NO的釋放，是依照如第1A圖從t= 0至20分鐘的時間集合曲線。表1為凝膠組分說明，包括檸檬酸鈉的wt%，並將檸檬酸鈉的數量標識在圖上。曲線是由相同的任意單位繪製。
第2B圖  為實施例3.1的測量步驟所測定的，不同的酸凝膠和亞硝酸鹽凝膠混合物的NO釋放。所用的酸凝膠組合物，如表2所示，是檸檬酸鈉的wt%。縱軸表示該混合物中的每毫升亞硝酸鹽凝膠的NO氣體釋放量。
第3圖  為在皮膚測試區域局部應用凝膠的有NO和無NO的血液灌注測量值。
第4A圖  描述了利用雙管混合注射器和靜態型混合攪拌器噴嘴的NO生成系統的實施例。
第4B圖  描述了從預先測量容器分隔提供NO供體和活化組合物，應用到所需的組織部位元的NO生成系統的實施例。
美國專利6103275公開了局部產生一氧化氮的雙組分體系，其中酸化亞硝酸鹽組分由亞硝酸鹽、無緩衝酸，特別是pKa 1.83的馬來酸，連同作為還原劑的抗壞血酸（pKa4.1）混和。本發明公開了一種有效的雙組分系統，該系統在令人驚訝的高pH值產生NO，此pH是生物相容的，減少刺激的，從而更適合某些適應症。
本發明公開了一個簡單的通過水或生物體液和生物相容性試劑產生一氧化氮（NO）的方法，還包括把這些試劑的水溶液變換為軟膏或凝膠來用於局部應用和減緩NO的傳遞。組合物中含有還原劑的話，NO將是主要產物，這構成本發明的一個方面。
本文所述的，用於產生一氧化氮（NO）生物相容性的系統和步驟，特別適用於局部應用。
本文在此描述的方法包括，在過量的抗壞血酸和用來增加溶液的pH值相同量的檸檬酸鈉存在的條件下，混合亞硝酸鈉的水溶液與等莫耳量的檸檬酸的水溶液。優選的亞硝酸鈉是與酸性成分分開存放的。在一個優選的實施例中，本過程的特點是，採用三個安全、平價的化合物，很方便的產生NO，沒有殘留，避免生物學副作用（有許多潛在的合成NO供體的情況下會有殘留），並且不需要導致耐藥性的酶促反應（如果用有機硝酸鹽作為NO供體的情況下產生耐藥性）。
此前認為，用於局部應用治療的酸化亞硝酸鹽的組合物，只有在混合物的pH值小於4才會釋放NO。例如 U.S. Patent No. 6,709,681, 在pH低於3時，大大減少NO產生，而且亞硝酸鈉與酸的混合物在緩衝液pH值超過4時，沒有檢測到大量的NO的產生。同樣，Jezek 的美國專利申請2011/0070318中，使用鹽酸來實現達到活化的pH值。此申請的說明書中指定使用的非硫醇（不是酸）。亞硝酸鹽的緩衝作用是用於維持適宜的的pH值在3-4之間。雖然這樣低的pH值組分會釋放NO，然而低pH值有太強的刺激性，不利於治療。
本文所公開了在本文描述的酸化亞硝酸鹽凝膠組合物的發現基礎上改進的組合物，可以pH值在4.0以上產生大量的NO。此外，發明者不知道有報導、銷售或使用，包括：（1）亞硝酸鹽，（2）足夠強度的有機酸，（3）還原劑，（4）產鹼的鹽，四種成分都是生物相容性的的組合物。很少有機酸或其他酸在需要的強度是生物耐受的。在缺乏還原劑如抗壞血酸的情況下，有害的二氧化氮連同NO一起產生，如反應式（2）。因此可以斷言，就必然具有由本發明人選擇的四種類型的成分，以及這些類型的代表的優選而言，本文描述的方法和步驟是唯一的。
發生的化學反應方程式：
2HA+ 2NaNO2→ 2HNO2+2NaA (1),
HA是檸檬酸一樣的有機酸
2HNO2→ NO + NO2+H2O (2),
亞硝酸分解產生二氧化氮
NO + NO2+H2O +Asc(OH)2→ 2NO +2H2O+ AscO2(3) ,
抗壞血酸用來移除產生的二氧化氮
通過反應（1）和（2）中，H+從溶液中除去，並且混合物的pH值隨著反應的進行而增加。因此，混合後立即觀察得到的混合物初始pH值，是最低的pH值。
兩個凝膠傳遞NO的方法具有下列性質。通過調節亞硝酸鹽和酸的數量，可以簡單地控制劑量（總數）。通過調節凝膠的粘度，可以獨立地控制NO的釋放率。因此，根據需要，高總劑量可以長時間段傳遞，或低總劑量可以迅速傳遞。例如，可以形成多層夾心結構，通過去除連續凝膠之間的障礙活化每一個連續層（它們甚至可以有不同的強度）。因此，傷口經幾次治療後，仍可以保持覆蓋。凝膠的另一個特徵是它是相容的，可以添加各種試劑，如殺菌化合物和抗生素。
應用的其他機制（除了局部）是可能的。這種技術可能被用來作為噴霧劑、栓劑、（耳、鼻、***或直腸給藥），甚至或者是注射的形式來控制許多生物學功能。它也可以滴管的形式分別用於眼睛、耳朵、鼻子或喉嚨。幾乎所有的這些應用都涉及到炎症的治療。靜脈應用可能會用於急性心絞痛和調節心血管系統。
凝膠也可以與各種各樣的試劑結合使用，包括抗生素、麻醉劑、止痛藥、抗炎劑（例如皮質類固醇和非類固醇抗炎劑）、抗病毒藥、血管擴張劑或血管收縮劑、防曬製劑（PABA）、抗組織胺藥、以及其他的各種激素試劑（如***、孕激素、雄激素、抗皮脂溢劑）、以及其他心血管藥物、肥大細胞穩定劑、抗疥蟎藥或滅虱藥、角質剝脫劑、潤滑劑、麻醉劑、洗髮劑、痤瘡製劑、抗皮脂溢劑、燒傷製劑、清潔劑、除臭劑、脫色劑、尿布疹產品、潤膚劑和保濕劑、感光劑、毒藤蔓或毒橡木或毒漆樹產品、曬傷製劑、含焦油製劑、疣製劑、濕敷料及傷口護理產品。這將減少過程中引入的任何潛在感染的危險。
本凝膠技術是局部NO傳遞系統，是優選的，不是必需的。因此，其他NO（如***）治療的許多全身性的副作用應該是完全可以避免的。對於某些適應症，這是一個重要的優勢。
凝膠的局部應用進一步的優點是，它是可以自我調節的，當已達到所需的治療效果時，剩餘量的凝膠可以簡單地擦去，停止NO的釋放。對於其他治療方法可能有的一些過敏性反應的病人，這種能立即停止的治療應是有益的。
除了列表上和潛在的NO用途外，凝膠技術的四個重要的具體應用是值得的更詳細討論的。這些普遍與事實相關的，即凝膠局部產生NO反過來又增強局部迴圈反應。
1、由於凝膠的局部應用已被證明可以立即提高局部血流量，凝膠技術在男性和女性的性和生殖問題，尤其是陰莖和陰蒂的***、陽痿的治療有重要的用途。在這裏，直接控制劑量的能力可能是重要的。當然，如果需要的話，這樣的凝膠也可以包含抗生素、殺***劑和/或其他添加劑。
2、對於頭髮更換和增長，改善局部迴圈是非常重要的。凝膠技術可以被用於治療局部脫髮，特別是，由於微循環的缺陷所造成的少部分脫髮。
3、燒傷對於局部應用的NO在動物模型中證明對治療的反應。見 Zhu et al. J Burn Care & Research (2008) 29:804-14。凝膠技術與其他化合物一起使用，可應用於輕微燒傷，如曬傷和其他傷口。
4、NO供體化合物在控制宮頸擴張方面是非常重要的。凝膠技術用於此目的是特別有吸引力的。首先，它可以直接控制的，其次，它純粹是局部的，而不是全身。
有許多類型的化合物可能被添加到凝膠中，不改變NO供體性質，增加一些已知的附加功能。這些包括抗生素、類固醇、抗組織胺劑、抗感染劑、***素藥、退熱藥、止痛藥、抗精神病藥物、抗皮脂溢劑、抗牛皮癬劑、止癢劑、局部麻醉劑。此外，他們可結合局部作用的心血管藥物，如α或β受體阻滯劑和落建。可能被添加到凝膠中的另一種類型的化合物是血管擴張劑，如α-腎上腺素能受體拮抗劑甲磺酸酚妥拉明或其他性***劑。凝膠也可以結合維生素、皮膚軟化劑、潤膚劑、清除劑、酶和角質層剝脫劑。
下面的實施例，包括證明本發明的最佳實施例方案。應該理解那些在本技術領域的技術人員的技術中公開的實施例，按照代表技術發揮良好作用，在本發明的實踐中發現的技術，並因此可以被認為構成及其實踐的優選模式。然而，那些在本技術領域的技術人員應根據本公開的，欣賞具體的實施例，不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以作出許多改變仍能獲得相似或類似的結果。
實施例1：用於局部釋放一氧化氮的酸化亞硝酸鈉凝膠的製備。
凝膠包含的亞硝酸鈉和酸是分別單獨保存的，直到使用前混合。製備亞硝酸鹽凝膠，85毫升的去離子水加熱至80℃。加入2克亞硝酸鈉，攪拌直到完全溶解。然後，加入2.88克具有均分子量為750000的羥乙基纖維素（HEC）。將混合物攪拌，直到HEC完全凝膠化，然後使其冷卻45℃以下。加入去離子水，以補充產品總重量到100g，並攪拌以保證良好的混合。
製備酸凝膠，70毫升的去離子水加熱至80℃。於此溶液中加入5.6克檸檬酸、5.2克抗壞血酸（維生素C）和選擇性的加入一定量的檸檬酸鈉，攪拌直到所有成分溶解。在某些實施例中，使用了抗壞血酸衍生物3-O-乙基抗壞血酸。然後，加入2.88克具有均分子量為750000的羥乙基纖維素（HEC）。將混合物攪拌，直到HEC完全凝膠化，然後使其冷卻45℃以下。加入去離子水，以補充產品總重量到100g，並攪拌以保證良好的混合。
等量的兩種凝膠在使用前立即混合，在完好的皮膚上應用該混合物，並用膠布繃帶覆蓋它（或者不覆蓋），NO將局部傳遞給藥。優選的是兩種凝膠不用提前混合，或者在皮膚上進行混合時，使亞硝酸鹽凝膠與皮膚接觸，另一個凝膠覆蓋在它的上面，這是為了減少由於混合物或酸凝膠的低pH值，引起的任何刺激。如果兩個凝膠具有足夠的粘度，兩個凝膠可以剪切成合適大小薄片，做成三明治狀，由塑膠或金屬箔的薄片夾在兩種凝膠中間，分離開每個凝膠。使用前去除隔離薄片，可以稍微按壓使得兩個凝膠薄片貼近，這樣來逐步的局部釋放NO。需要的話，可以在兩個凝膠薄片上覆蓋不漏氣的繃帶。
優選的方式是避免或減少大氣和混合物產生的一氧化氮接觸，因為在某些條件下，NO可以迅速被空氣氧化（除非NO極度稀少），得到不受歡迎的二氧化氮。
實施例2：pH值可控的凝膠混合物的製備
按照上述的實施例1的混合過程，製備加入不同量的檸檬酸鈉的四組含有檸檬酸的凝膠。如表1所示，四組凝膠的檸檬酸鈉的重量百分數和主要成分的莫耳濃度。每個凝膠含有檸檬酸0.30M、抗壞血酸0.28 M和分子量為750000的羥乙基纖維素4.4×10-5M。包含不同量檸檬酸鈉的基於檸檬酸的凝膠，和等體積的亞硝酸鹽凝膠混合來產生NO。此亞硝酸鹽凝膠含有亞硝酸鈉0.32M和分子量為750000的羥乙基纖維素4.4×10-5M。表1還包括酸凝膠和亞硝酸鹽凝膠混合物的初始pH值。增加檸檬酸鈉的量，會增加酸凝膠的pH值，以及增加酸凝膠和亞硝酸鹽混合物的初始pH值。
表1


在酸解離反應中（如下面的實施例2.1所示），添加檸檬酸鈉酸凝膠，提供額外的A-，酸解離平衡移位，如此H+的濃度降低，增加了酸凝膠的pH。最初認為是高pH值的混合物不會釋放出足夠量的NO。美國專利6103275，局部產生NO的雙組分體系，源自酸化亞硝酸鹽組合物，使用的是無緩衝的馬來酸，馬來酸的pKa為1.83。如上所示製備的馬來酸組合物，其可與那些使用緩衝檸檬酸的組合物相媲美，其與亞硝酸鹽凝膠的混合物最初pH值為2.5。如上所示，目前發明人的實驗解說顯示，顯示添加10%的檸檬酸鈉會降低NO釋放的量不超過2倍，但增加混合產物的pH值從3.41到4.97，減少其酸度35倍。這顯著改善了酸化的NO產生混合物的治療適應症的適應性。
實施例2.1：pH可控的凝膠混合物的製備
另一個實施例中，實施例1的混合步驟後，製備具有不同量的檸檬酸鈉的五個酸凝膠。如表2所示，這些凝膠的檸檬酸鈉的重量百分比和活性成分的莫耳濃度。表2還顯示了每個酸凝膠製備後測得的pH值。亞硝酸鹽凝膠製備，按照實施例1的混合步驟，得到的亞硝酸鹽凝膠，含有亞硝酸鈉0.29莫耳/毎升和分子量為750000的羥乙基纖維素3.84×10-5莫耳/毎升。約1.5毫升的酸凝膠和等量的亞硝酸鹽凝膠，分別裝入雙圓筒中相對應的圓筒內，配備2毫升混合用注射的靜態型混合攪拌器（4B19注射器和4.6毫米×16靜態型混合攪拌器，二者來購自美國涅狄格州諾里奇康的Plas-pak Industries 公司）。操作混合注射器使凝膠流到靜態型混合攪拌器混合。混合注射器的內容物，大約在流過靜態型混合攪拌器後兩秒鐘迅速完全地混合。逐漸產生氣態NO的混合凝膠從該靜態型混合攪拌器流出。混合後立即測定混合凝膠的pH值。同樣的步驟，製備其他的酸凝膠，得到的凝膠混合物初始pH，如表2所示。
表2

在上述實施例2和實施例2.1的組合物，發生以下的酸解離反應。

解離平衡常數：

在這裏，在這種情況下，HA是檸檬酸和A-是檸檬酸根離子。
添加檸檬酸鈉到酸凝膠中，提供了額外的A-，酸解離平衡移動，使得H+的濃度降低，增加酸凝膠的pH。進一步的示例實施例2.1表明，添加15%檸檬酸鈉降低不超過30%的NO釋放量，但提高混合產物pH值從3.59到4.94，降低混合產物酸度（H+濃度）22個因子係數。
實施例3：用於確定從混合凝膠釋放NO的實驗步驟。
在實施例2中，NO的釋放被測定如下。等量的含酸和含亞硝酸鹽凝膠在一個恆定流量的氬氣下進行混合。凝膠混合物產生的NO被氬氣流稀釋，該氣流中的NO濃度作為時間函數來測量。該濃度測量產生的從凝膠混合物中NO的釋放速率結果如第1A圖所示，每個凝膠混合物NO釋放的相對量由如第1A圖中的從時間t= 0到t= 20分鐘的曲線積分確定，產生的結果如第2A圖所示。令人驚訝的是，本發明人發現，從含有不同量的檸檬酸鈉凝膠混合物中NO釋放的量，並不強烈的受凝膠混合物pH值影響（在覆蓋的pH值範圍內）。
實施例3.1：測定NO從混合凝膠中釋放的實驗步驟
實施例2.1的五個不同凝膠，採用一種簡單的方法來測量每個凝膠混合物的總氣體釋放。大約1.5毫升的酸凝膠和相同量的亞硝酸鹽凝膠，分別裝入雙圓筒中相對應的圓筒內，配備2毫升混合用注射器的靜態型混合攪拌器。注射器操作時，凝膠混合物被直接分配到一個小量筒中。凝膠一混合好，就開始產生NO氣泡。凝膠混合物足夠地粘稠，它形成的泡沫包含大量NO氣泡。隨著NO生成的繼續，量筒中的泡沫體積變大，從頂部的泡沫逸出非常少量的NO，這應歸於圓筒的小的橫截面積和凝膠的高粘度。從泡沫體積增加一直到穩定，測定量筒中泡沫體積。第1B圖所示，含有實施例2.1的凝膠4（10% 檸檬酸鈉）的混合物注入到量筒中後，測量的泡沫體積。氣泡在量筒中停留大約16小時，這是所有NO逸出所需要的時間，得到量筒中無氣泡凝膠的體積。因此，產生的氣體的體積，由觀察到的最大泡沫體積（這是凝膠體積加上氣體體積），與很多小時後觀察到的無氣泡的凝膠體積之差得出。如第2B圖所示，由實施例2.1的每個凝膠組合物產生的NO氣體體積，繪製的結果作為使用每毫升亞硝酸鹽凝膠產生的氣體體積。資料與每ml亞硝酸鹽凝膠的反應完全進行的理論計算值6.5ml NO，是高度一致的。在所有的情況下，測得的NO的釋放是接近該值，表明產生NO的反應將要完成。此資料明確地顯示，大量的NO從pH範圍在3.5和5之間混合凝膠組合物中釋放。
實施例4：由含有檸檬酸鈉的酸化亞硝酸鹽凝膠的局部應用造成的血流量增加的證明。
凝膠的製備按照實施例1的混合過程，活性成分的量如下。
EUXYL.PE9010是一種活性成分為苯氧基乙醇的防腐劑(Schulke and Mayr, 30 Two Bridges Road Suite 225, Fairfield, NJ 07004, USA).。3-O-乙基抗壞血酸，是抗壞血酸的衍生物，因為其能夠保護組合物的長時間的顏色和粘度，而用來代替抗壞血酸。
凝膠“N”，一氧化氮供體成分

在安慰劑製劑的情況下，上面的亞硝酸鈉替換為6.1毫克碳酸氫鈉，碳酸氫鈉濃度為73mM和重量百分比為0.61%。安慰劑與凝膠A混合，不會釋放NO，是如下所示的組分。
凝膠“A”，一氧化氮活化成分：

受試者平躺在床上，在整個研究期間，要求保持安靜。測試的兩個前臂掌側的皮膚區域（4釐米×5釐米= 20平方釐米）用油墨標記。血流量測量採用雙通道鐳射多普勒血流監測（Moor DRT4），探針貼到每個前臂，注意避免與任何的淺靜脈接觸。灌注監視器的輸出是通過筆記型電腦利用定制程式連續不斷的記錄。記錄對照測量雙臂約5分鐘, 測量暫停，小心的移走探針。每一組的兩個凝膠分別按1:1的比例混合（約0.5 ml凝膠“N”+0.5 ml凝膠“A”的活性組組分；和0.5ml安慰劑凝膠+0.5 ml凝膠“A”為安慰劑組組分），應用於每個前臂的標注區域。安慰劑混合物被塗到右手臂,而活性成分混合物被塗到左手臂。空氣晾乾1-2分鐘後，除去殘留的凝膠，探針被重新貼到完全相同的位置，以繼續測量。
如圖3所示，在每個測試區域測得的灌注，對於活性凝膠混合物和安慰劑凝膠混合物，其中在該圖的頂部的垂直箭頭表示的是凝膠的應用時間。垂直軸表示測得的血液灌流的相對值。在應用活性成分凝膠後，血液灌注立即增加。灌注在開始約10分鐘以時間常數下降，但在整個測試中一直高於基線。安慰劑混合物顯示在血液灌注上沒有任何效果。
這些測試表明凝膠在增強了應用區域的血液迴圈的處理效果。然而，這只是這項技術的其中的一個應用。本發明展示了本文所述的NO釋放系統，和它們引起局部血流量的增加。這個發現可以應用於可以通過增加局部血液迴圈來治療的任何情況。
實施例5：凝膠組合物的應用
在第4A圖實施例中，公開了一個通過兩個腔室的混合裝置，如混合注射器10，來產生NO的裝置和方法。NO供體組合物的凝膠（包含亞硝酸鹽），在混合注射器10的第一腔室12預先裝載。NO活化組合物的凝膠包含還原劑、至少一種有機酸和至少一種這個有機酸的共軛鹼混合在一起，在混合注射器10的第二腔室14預先裝載。混合裝置用帽子21蓋好，裏面的組合物是可以穩定存儲。需要NO產生的混合物時，按下結合的柱塞16，NO供體組合物和NO活化組合物一起運送通過混合室18。在一個實施例中，混合室18包括一個靜態混合元件20，NO的供體和活化組合物兩個組合物的混合裝置運送時，充分混合。
混合的組合物可以直接應用到組織部位。在一個實施例中，該混合裝置預裝載多個劑量。通過每次擠壓柱塞16上的刻度8 的一個刻度，得到劑量的基本單位。由於NO的供體和活化組合物混合前分別是穩定的，預先填裝多個劑量到混合裝置，作為居先的劑量已基本上耗盡其NO生成的能力後，可以重複應用。例如在一個實施例中，該混合裝置預先裝載12個劑量，能夠在一定的間隔時間，比如一天，內應用。如果需要的話，應用的混合好的劑量，蓋一個不透氣的繃帶，防止NO到空氣中，將所有的NO直接產生到組織部位上。對於每個重複劑量，繃帶提升，更多的劑量運送到繃帶下，然後繃帶在處理部位貼上。例如，如果從混合裝置每小時運送一個新的劑量，組織部位在連續12小時內可以接觸NO的覆蓋。在某些實施例中，預先裝填混合裝置裝備在一個傷口癒合包中，包中包括預先裝填混合裝置和繃帶，這些放在無菌包中，還包括使用說明。在某些實施例中，單一混合物如抗壞血酸或抗壞血酸衍生物，可以在NO活化組合物中承擔還原劑和有機酸的兩個作用。在某些實施例中，活化組合物的pH值大於3.0，當與一氧化氮供體混合時，該混合物的初始pH值大於4.0，從而最大限度地減少應用中的疼痛。
在另一個實施例中，如第4B圖所描述，局部產生的NO，首先在皮膚或身體的其他局部位置26，應用凝膠形式的NO供體組合物。之後將覆蓋NO活化組合物層，其包括酸，還原劑和鹼。這樣可以控制到所需的身體表面的NO釋放速率。如所示， NO供體組合物，從管或其他容器24擠壓到該位置。NO活化組合物，從管或其他容器22擠壓覆蓋到NO供體組合物應用的位置。管或其他容器中預先填入測量好的數量。如果需要的話，覆蓋一層不透氣的繃帶28，導引產生所有的NO到組織部位上。
所有的在此公開和進行申請專利範圍的組合物和或方法，可以在現有的公開下，不必通過過度的實驗就可以得到和實現。本發明的組合物和方法在實施例中已經描述，對於本領域的技術人員來說，可以應用到組合物、和或方法、方法的步驟和步驟的順序的在此描述的、不脫離發明的概念、精神和發明範圍的變動是顯而易見的。更具體的說，為了相同或相近作用，一些化學和生理學相關的試劑可以用來替換在此描述的的試劑，這是顯而易見的。對於本領域技術人顯而易見的、所有的這些相似的替換和修改，被認為在下附的權利申請範圍定義的發明的精神、範圍和概念中。
8．．．刻度
10．．．混合注射器
12．．．第一腔室
14．．．第二腔室
16．．．柱塞
18．．．混合室
20．．．靜態混合元件
21．．．帽子
22、24．．．其他容器
26．．．其他局部位置
28．．．繃帶
8．．．刻度
10．．．混合注射器
12．．．第一腔室
14．．．第二腔室
16．．．柱塞
18．．．混合室
20．．．靜態混合元件
21．．．帽子

Claims (28)

  1. 一種生物相容的雙組成的一氧化氮輸送系統，該輸送系統包括：
    含亞硝酸鹽的一氧化氮供體組合物第一凝膠；以及
    含有至少一種還原劑、至少一種有機酸和至少一種該有機酸的共軛鹼混合在一起的一氧化氮活化組合物第二凝膠；
    其中，該活化組合物的pH值大於3.0，該一氧化氮供體組合物和一氧化氮活化組合物單獨存儲時是穩定的，當混合時形成了一氧化氮的來源，該混合物初始pH值大於4.0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之輸送系統，其中，該亞硝酸鹽是亞硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈣中的一種或多種組合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之輸送系統，其中，該有機酸是檸檬酸、抗壞血酸、乳酸、甘油酸和甲酸中的一種或多種組合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之輸送系統，其中，該有機酸是抗壞血酸，抗壞血酸另一個功能是作為至少一種還原劑。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之輸送系統，其中，該有機酸是一種抗壞血酸衍生物，抗壞血酸衍生物另一個功能是作為至少一種還原劑。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之輸送系統，其中，該抗壞血酸衍生物是選自下列的一種：3-O-乙基抗壞血酸、3-烷基抗壞血酸、6-O-辛醯基-抗壞血酸、6-O-十二烷醯基-抗壞血酸、6-O-十四烷醯基-抗壞血酸、6-O-十八烷醯基-抗壞血酸、6-O-癸二醯-抗壞血酸、及其任意組合。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之輸送系統，其中，該抗壞血酸衍生物是3-O-乙基抗壞血酸。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之輸送系統，其中，一氧化氮活化組合物包括：檸檬酸、檸檬酸鈉和抗壞血酸或抗壞血酸衍生物。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之輸送系統，其中第一和第二凝膠包括羥乙基纖維素。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之輸送系統，其中，一氧化氮供體組合物和一氧化氮活化組合物預裝載於一個雙腔室的混合裝置內。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之輸送系統，其中，該雙腔室的混合裝置還包括一個靜態型混合攪拌器。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之輸送系統，其中，預先計算好量的一氧化氮供體組合物和一氧化氮活化組合物被隔離分開並預裝載在容器中，並將預先計算好數量的一氧化氮供體組合物和一氧化氮活化組合物運送到組織部位。
  13. 如申請專利範圍第10～12項中任一項所述之輸送系統，其中，該系統還包括一個密封綁帶，和一氧化氮供體組合物和一氧化氮活化組合物成套包裝。
  14. 一種生物相容的雙組成的一氧化氮（NO）輸送系統，該輸送系統包含：有柱塞的第一腔室，供體組合物（含有亞硝酸鹽）第一凝膠放在其中，和有柱塞的第二腔室，活化組合物第二凝膠（含有至少一個還原劑、至少一個有機酸和至少一個該有機酸的共軛鹼的混合物）放在其中，直到想要NO產生之前，兩個腔室用來分離保存NO供體組合物和NO活化組合物，想要NO產生時，柱塞同時推入腔室，擠壓一定量的供體組合物和活化組合物進入混合室，混合室混合供體組合物和活化組合物，擠壓產生NO的混合物到組織部位。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之輸送系統，其中，該兩個腔室固定在一起成為一個隔離腔室的注射器。
  16. 如申請專利範圍第14或15項所述之輸送系統，其中，該混合室包括一個靜態型混合攪拌器，在NO供體組合物和活化組合物在運送出釋放裝置時充分混合兩種成分。
  17. 如申請專利範圍第14～16項中任一項所述之輸送系統，其中，該第一和第二腔室預裝載多個劑量。
  18. 如申請專利範圍第14～17項中任一項所述之輸送系統，其中，該腔室標記單一劑量的刻度，來指示每按一次柱塞釋放一個劑量單位。
  19. 如申請專利範圍第14～18項中任一項所述之輸送系統，其中，該系統還包含一個不透氣的繃帶，和第一第二腔室的NO供體和活化組合物配套包裝。
  20. 如申請專利範圍第14～19項中任一項所述之輸送系統，其中，NO活化組合物的pH大於3.0，活化組合物和供體組合物的混合物的起始pH大於4.0。
  21. 如申請專利範圍第14～20項中任一項所述之輸送系統，其中，有機酸是一種抗壞血酸衍生物，抗壞血酸衍生物另一個功能是作為一種還原劑。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之輸送系統，其中，該抗壞血酸衍生物是選自下列的一種：3-O-乙基抗壞血酸、3-烷基抗壞血酸、6-O-辛醯基-抗壞血酸、6-O-十二烷醯基-抗壞血酸、6-O-十四烷醯基-抗壞血酸、6-O-十八烷醯基-抗壞血酸、6-O-癸二醯-抗壞血酸、及其任意組合。
  23. 如申請專利範圍第14～22項中任一項所述之輸送系統，其中，該亞硝酸鹽是亞硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈣中的一種或多種組合。
  24. 一種生物相容的雙組成的一氧化氮（NO）輸送系統，該輸送系統包括NO供體組合物，供體組合物含有一定量的亞硝酸鹽，和NO活化組合物，活化組合物含有檸檬酸、抗壞血酸或抗壞血酸衍生物，兩種酸的總莫耳濃度和亞硝酸鹽相同，還包括足夠增加NO活化組合物的pH到3.0以上的濃度的檸檬酸鈉。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之生物相容的雙組成的一氧化氮（NO）輸送系統，其中，NO供體組合物和活化組合物的形式是凝膠。
  26. 如申請專利範圍第24項所述之生物相容的雙組成的一氧化氮（NO）輸送系統，其中，該抗壞血酸衍生物是選自下列的一種：3-O-乙基抗壞血酸、3-烷基抗壞血酸、6-O-辛醯基-抗壞血酸、6-O-十二烷醯基-抗壞血酸、6-O-十四烷醯基-抗壞血酸、6-O-十八烷醯基-抗壞血酸、6-O-癸二醯-抗壞血酸，及其任意組合。
  27. 如申請專利範圍第24～26項中任一項所述之生物相容的雙組成的一氧化氮（NO）輸送系統，其中，該亞硝酸鹽是亞硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈣中的一種或多種組合。
  28. 如申請專利範圍第24～27項中任一項所述之生物相容的雙組成的一氧化氮（NO）輸送系統，其中，NO供體組合物和活化組合物按計量預裝載在隔離的容器中，混合時，容器輸送合適量的NO供體和活化組合物的混合物，來持續釋放產生NO。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9649467B2 (en) * 2008-01-31 2017-05-16 Syk Technologies, Llc Nitric oxide reactor and distributor apparatus and method
CN103690490B (zh) * 2012-08-23 2017-11-17 尼奥克斯(文莱)控股有限公司 基于微囊化化学试剂延时产生一氧化氮的***和方法
US10517817B2 (en) 2013-05-09 2019-12-31 Syk Technologies, Llc Deep topical systemic nitric oxide therapy apparatus and method
CN105979975B (zh) * 2013-11-07 2020-01-21 Bsn医疗有限公司 医疗敷料
EP3871664B1 (en) * 2014-03-14 2023-08-30 SaNOtize Research and Developmemt Corp. Compositions and methods for treating diseases or disorders using extended release nitric oxide releasing solutions
EP3288893B8 (de) * 2015-04-29 2019-04-10 BSN medical GmbH Mehrstufiges verfahren zur no-herstellung
US10052348B2 (en) 2016-01-27 2018-08-21 Syk Technologies, Llc Nitric oxide topical application apparatus and methods
AU2017223689B2 (en) * 2016-02-25 2021-05-20 The Regents Of The University Of Michigan Nitric oxide generating formulations and kits
US10151614B2 (en) * 2016-04-26 2018-12-11 Cleaning Systems, Inc. Self-filling graduated cylinder system
CN108096296B (zh) * 2017-10-11 2020-10-16 河北京鼎生物医药科技有限公司 基于菠菜萃取物的微胶囊化粉末和酸性凝胶延长产生一氧化氮的***和用品
CN108096297B (zh) * 2017-10-11 2020-12-18 河北京鼎生物医药科技有限公司 包含微囊化的菠菜萃取物和酸性微囊化粉末的一氧化氮延时释放***和成套用品
CN108096295B (zh) * 2017-10-11 2021-03-02 河北京鼎生物医药科技有限公司 基于菠菜萃取物的凝胶和酸性微胶囊化粉末延长产生一氧化氮的***和用品
CA3085013A1 (en) 2017-12-13 2019-06-20 Onquality Pharmaceuticals China Ltd. A method for preventing or treating egfr-inhibition associated diseases
US11998513B2 (en) 2018-03-01 2024-06-04 The Regents Of The University Of Michigan Two-part nitric oxide generating topical compositions
EP3764793A4 (en) 2018-03-13 2021-12-22 SaNOtize Research and Developmemt Corp. NITRIC OXIDE RELEASING COMPOSITIONS
CN111989095A (zh) 2018-04-16 2020-11-24 上海岸阔医药科技有限公司 预防或***疗法副作用的方法
EP3560544B1 (en) * 2018-04-26 2022-05-18 BSN medical GmbH Medical device for nitrogen monoxide (no)-assisted wound debridement
US20190365797A1 (en) * 2018-06-05 2019-12-05 Zylo Therapeutics, Inc. Systems and Methods for Delivery of Nitric Oxide
CN108524570A (zh) * 2018-06-28 2018-09-14 遵义医学院 一种具有促进皮肤溃疡创面修复的复方艾纳香生肌凝胶剂及其制备方法
US20210345629A1 (en) * 2019-03-11 2021-11-11 National Institute Of Plant Genome Research Method for extending shelf-life of agricultural produce
WO2020227367A1 (en) * 2019-05-06 2020-11-12 Pneuma Nitric Oxide, Llc Nitric oxide compositions and topical uses thereof
CN113101053A (zh) * 2021-03-30 2021-07-13 上海健康医学院 一种可释放一氧化氮的创伤敷料
CN115444857B (zh) * 2022-08-30 2023-08-01 安徽丰原药业股份有限公司 一种氰化物解毒剂注射液的制备方法
US20240074908A1 (en) * 2022-09-01 2024-03-07 NOxy Health Products. Inc. Adhesive nitric oxide delivery bandage for skin condition healing
CN115400144A (zh) * 2022-09-26 2022-11-29 杭州泽德医药科技有限公司 含硼酸、亚硝酸盐的抗病原微生物组合物及应用
WO2024151485A1 (en) * 2023-01-11 2024-07-18 Sterile State, Llc Nitric oxide sterilization devices and methods

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9804469D0 (en) * 1998-03-02 1998-04-29 Univ Aberdeen Antiviral composition
US6796966B2 (en) * 1997-10-15 2004-09-28 Jeffrey E. Thomas Apparatus, and kits for preventing of alleviating vasoconstriction or vasospasm in a mammal
US6103275A (en) * 1998-06-10 2000-08-15 Nitric Oxide Solutions Systems and methods for topical treatment with nitric oxide
US7025869B2 (en) * 2001-09-05 2006-04-11 Cyterra Corporation Nitric oxide delivery system
US20090136410A1 (en) * 2003-07-25 2009-05-28 Smith Daniel J Stabilization and ionic triggering of nitric oxide release
WO2006089028A2 (en) * 2005-02-15 2006-08-24 Lab39, Llc Foaming compositions and methods
CN1990045B (zh) * 2005-12-30 2010-12-22 北京尼奥克斯生物科技有限公司 一种新型高效烧烫伤类贴剂及其制备方法
US20090311292A1 (en) * 2006-09-14 2009-12-17 Cristalia Produtos Quimicos Farmaceuticos Ltda. Process for synthesis and incorporation of nitric oxide donors in macromolecular compositions

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