СУХАЯ ГЕМОСТАТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ
DRY HAEMOSTATIC COMPOSITION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к сухой композиции, пригодной для использования при гемостазе и/или лечении ран, причем сухая композиция самопроизвольно образует пастообразную массу при добавлении водной среды, и способам получения указанной сухой композиции. Кроме того, изобретение относится к использованию указанной композиции.
Уровень техники
Гемостатические материалы на белковой основе, такие как коллаген и желатин, коммерчески доступны в форме твердой губки и рассыпчатого или бестарного порошка и предназначаются для использования при хирургических вмешательствах. При смешивании рассыпчатого или бестарного порошка с текучей средой, такой как физиологический раствор или тромбин, может образовываться пастообразная масса или суспензия, пригодная для использования в качестве гемостатической композиции в случае диффузного кровотечения, особенно с неровных поверхностей или труднодоступных участков, в зависимости от условий смешивания и соотношения материалов.
Обычные гемостатические пасты готовят непосредственно перед использованием путем механического перемешивания сыпучего порошка и жидкости до получения однородной композиции. Смешивание порошка и текучей среды может быть осуществлено в контейнере, таком как лабораторный стакан. Для такого перемешивания необходимо перенести порошок из исходного контейнера в лабораторный стакан, добавить в лабораторный стакан с порошком текучую среду, после чего перемешать смесь до образования пасты. Только после того, как паста получена таким образом, она может быть помещена в устройство для введения или аппликатор, например шприц, и введена в рану.
WO 03/055531 относится к контейнеру, содержащему фиксированное количество гемостатического агента в порошкообразной форме, такого как желатиновый порошок. После добавления надлежащего количества жидкости, механическое перемешивание в контейнере осуществляют путем закрывания крышкой и встряхивания контейнера. Полученная таким образом пластилинообразная гемостатическая паста затем может быть извлечена из контейнера и использована у пациента для ускорения гемостаза.
В качестве альтернативы, предпринимались попытки предварительной заправки одного шприца (Шприц I) сыпучим желатиновым порошком и второго шприца (Шприц II) жидкостью. Когда наступает время делать пасту, Шприцы I и II соединяют посредством наконечника Люэра, и раствор из Шприца II нагнетают в Шприц I. При многократном перемещении раствора и порошка между Шприцами I и II гомогенная паста может образоваться или не образоваться. Часто в ходе хирургической операции гемостатическая паста с оптимальным отношением порошок : жидкость не может быть получена из-за недостаточного перемешивания порошка и жидкости в шприце. Даже если таким способом смешивания можно получить пасту, время и механические усилия, необходимые для получения пасты, нежелательно велики или даже неприемлемы. Кроме того, перемешивание может повлиять на конечную плотность пасты (при слишком интенсивном перемешивании плотность пасты может быть меньше), и, следовательно, консистенция пасты от случая к случаю будет неодинакова.
Гемостатическая матрица Floseal (Baxter) представляет собой набор для получения гемостатической желатиновой пасты. Желатиновую пасту получают, во-первых, приготавливая тромбиновый раствор и затем перемещая смесь желатиновой матрицы и тромбинового раствора туда-сюда между двумя соединенными шприцами всего по меньшей мере двадцать раз. Паста может быть применена у пациента для ускорения гемостаза непосредственно из шприца.

Аналогично, гемостатическая матрица Surgiflo (Ethicon) представляет собой набор для получения гемостатической желатиновой пасты, содержащей тромбин, которую получают путем перемещения смеси желатиновой матрицы и тромбинового раствора туда-сюда между двумя соединенными шприцами всего по меньшей мере 6 раз.
US 2005/0284809 относится к способу получения гемостатической пасты, которая лучше поглощает водные жидкости, поэтому для получения текучей гемостатической пасты требуется меньше механических усилий и времени. Пасту, описанную в US 2005/0284809, получают из частиц прессованного гемостатического порошка; чтобы получить пасту, ее необходимо переместить туда-сюда между двумя соединенными шприцами всего, по меньшей мере, 5 раз.
WO 2011/151400 относится к способу получения сухой гемостатической композиции, содержащей вызывающий коагулирование агент, такой как тромбин, и биосовместимый полимер, такой как желатин. Вызывающий коагулирование агент и биосовместимый полимер смешивают с получением пасты, и пасту подвергают лиофилизации. Полученную сухую композицию восстанавливают путем перемещения композиции и разбавителя туда-сюда между двумя соединенными шприцами всего по меньшей мере двадцать раз, как описано выше.
Такие процедуры и манипуляции по смешиванию требуют времени и потенциально могут подвергнуть риску стерильность гемостатической пасты. Было бы желательно наличие такой гемостатической композиции, которая позволяла бы устранить необходимость подобного нежелательного смешивания.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к сухой композиции, которая при добавлении надлежащего количества водной среды образует по существу гомогенную пасту, пригодную для применения в гемостатических процедурах. Паста образуется самопроизвольно при добавлении жидкости, т.е. для образования указанной пасты не требуется механического перемешивания.
Кроме того, изобретение относится к способу получения указанной сухой композиции, включающему стадии:
a) обеспечение биосовместимого полимера в порошкообразной форме, одного или нескольких полиолов и водной среды,
b) смешивание биосовместимого полимера, одного или нескольких полиолов и водной среды с получением пасты, и
с) сушка пасты.
Биосовместимый полимер предпочтительно пригоден для применения при гемостазе и/или лечении ран.
Применение пасты, полученной из сухой композиции, также охватывается настоящим изобретением.
Описание чертежей
Фиг.1. Фазовая диаграмма воды. На данной фазовой диаграмме в координатах давление-температура показаны линии равновесия или фазовые границы между тремя фазами: твердое тело, жидкость и газ.
Фиг.2. Среднее время восстановления ± стандартное отклонение для желатиновых паст сублимационной сушки, содержащих различные полиолы, примера 6.
Определения
«Биоактивный агент» означает любой агент, лекарственное средство, соединение, композицию вещества или смесь, которые оказывают некоторое, часто благоприятное, фармакологическое действие, которое может быть продемонстрировано in vivo или in vitro. Таким образом, агент считается биоактивным, если имеется взаимодействие или влияние на клеточную ткань в организме человека или животного. Как используется в настоящем описании, этот термин дополнительно охватывает любое физиологически или фармакологически активное вещество, которое оказывает локализованное или системное влияние на индивида. Биоактивные агенты могут представлять собой белок, такой как фермент. Дополнительные примеры биоактивных агентов включают, без ограничения, агенты, содержащие или состоящие из олигосахарида, полисахарида, необязательно гликозилированного пептида, необязательно гликозилированного полипептида, олигонуклеотида, полинуклеотида, липида, жирной кислоты, сложного эфира жирной кислоты и вторичных метаболитов. Он может быть использован либо профилактически, либо терапевтически, в связи с лечением индивида, такого как человек или любое другое животное.
«Биосовместимый» означает способность материала выполнять предусмотренную для него функцию, не вызывая нежелательных локальных или системных эффектов у реципиента.
«Биологически абсорбируемый» является термином, который в данном контексте используется для описания того, что материалы, из которых получен указанный порошок, могут разлагаться в организме до меньших молекул, имеющих размер, позволяющий им перемещаться в кровоток. Путем указанного разложения и абсорбции указанные порошкообразные материалы постепенно будут удаляться из места внесения. Например, желатин может разлагаться протеолитическими ферментами до абсорбируемых молекул меньшего размера, тем самым, желатин, внесенный в ткани, обычно абсорбируется за примерно 4-6 недель, а при нанесении на кровоточащие поверхности и слизистые оболочки обычно за 3-5 дней.
«Гель» представляет собой твердый студенистый материал, свойства которого изменяются от мягкого и малопрочного до жесткого и устойчивого. Гели определяются как в значительной степени разбавленная поперечно-сшитая система, которая в стационарном состоянии не является текучей. По массе гели, главным образом, являются жидкостью, при этом они ведут себя как твердые тела благодаря трехмерной поперечно-сшитой сетчатой структуре, имеющейся в этой жидкости. Именно поперечные связи внутри текучей среды придают гелю его структуру (жесткость) и обуславливают способность к прилипанию (клейкость). Таким образом, гели представляют собой дисперсии молекул жидкости в твердом теле, при этом, твердое тело является дисперсионной фазой, а жидкость является дисперсной фазой. Гель не является пастой или суспензией.
«Гемостаз» представляет собой процесс, который вызывает уменьшение или остановку кровотечения. Гемостаз имеет место, когда кровь присутствует вне тела или кровеносных сосудов, и является инстинктивной реакцией организма, направленной на остановку кровотечения и потерю крови. В ходе гемостаза быстро друг за другом следуют три стадии. Сосудистый спазм является первой реакцией, заключающейся в том, что кровеносные сосуды сжимаются, и из них вытекает меньше крови. На второй стадии, образования тромбоцитарной закупоривающей массы, тромбоциты склеиваются друг с другом, образуя временную перемычку, закрывающую разрыв в стенке сосуда. Третью и последнюю стадию называют коагуляцией или свертыванием крови. В ходе коагуляции тромбоцитарная масса укрепляется фибриновыми нитями, выполняющими роль «молекулярного клея».
«Гемостатический агент» в соответствии с настоящим изобретением является биологически абсорбируемым материалом. Примеры пригодных биологически абсорбируемых материалов включают, без ограничения, желатин, коллаген, хитин, хитозан, альгинат, целлюлоза, полигликолевая кислота, полиуксусная кислота и их смеси.
«Международная единица» (IU). В фармакологии международная единица представляет собой единицу измерения количества вещества, основанную на биологической активности или биологическом эффекте. Она может быть обозначена аббревиатурами IU, UI или IE. Ее используют для указания количества витаминов, гормонов, некоторых лекарственных препаратов, вакцин, препаратов крови и подобных им биологически активных веществ.
«Паста» в соответствии с настоящим изобретением имеет пластичную пластилинообразную консистенцию, такую как у зубной пасты. Паста представляет собой густую текучую смесь тонкодисперсного твердого материала/твердого материала в порошкообразной форме с жидкостью. Паста представляет собой вещество, которое ведет себя как твердое тело до тех пор, пока к нему не приложена достаточно большая нагрузка или напряжение, в этой точке начинается течение подобно текучей среде, т.е. паста является текучей. Обычно, пасты состоят из суспензии гранулированного материала во вмещающей текучей среде. Отдельные гранулы прижаты друг к другу, как песок на пляже, образуя неупорядоченную стеклообразную или аморфную структуру, придающую пастам характеристики твердых тел. Именно это «прижатие друг к другу» придает пастам некоторые из их наиболее исключительных свойств; из-за этого пасты демонстрируют свойства хрупкого материала. Паста не является гелем/студнем. «Суспензия» представляет собой текучую смесь порошкообразного/тонкодисперсного твердого материала с жидкостью (обычно, водой). Суспензии ведут себя в некотором роде подобно густым текучим средам, перетекая под действием силы тяжести, и могут быть перекачаны насосом, если они не слишком густые. Суспензию можно рассматривать как жидкую пасту, т.е. суспензия, как правило, содержит больше воды, чем паста.
«Процентное содержание». Если не указано иное, процентное содержание дано по массе (масс./масс.).
«Самопроизвольный». Термин «самопроизвольный» использован для описания явления, происходящего под действием внутренних сил или причин, которое не зависит от наружных факторов или стимулов и которое происходит за короткий промежуток времени, т.е. за предпочтительно менее чем примерно 30 секунд, более предпочтительно менее чем примерно 20 секунд, еще более предпочтительно менее чем примерно 10 секунд или за менее чем примерно 5 секунд.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к сухой композиции, которая при добавлении надлежащего количества водной среды образует по существу гомогенную пасту, пригодную для применения в гемостатических процедурах. Паста образуется самопроизвольно при добавлении жидкого компонента, т.е. для образования указанной пасты не требуется механического перемешивания.
Сухая композиция может быть получена способом, включающим следующие последовательные стадии:
a) обеспечение биосовместимого полимера в порошкообразной форме, одного или нескольких полиолов и водной среды,
b) смешивание биосовместимого полимера, одного или нескольких полиолов и водной среды с получением пасты, и
с) сушка пасты.
Кроме того, настоящее изобретение относится к пасте, пригодной для применения в гемостатических процедурах и/или при лечении ран, полученной путем добавления водной среды к сухой композиции, и к применению указанной пасты для ускорения гемостаза и/или заживления ран.
Преимущества настоящего изобретения многочисленны и включают:
- Сокращение времени получения пасты, например, кровотечение может быть остановлено быстрее.
- Снижение риска нарушения стерильности пасты во время получения благодаря меньшему количеству стадий обработки.
- Снижение риска совершения ошибок во время получения благодаря упрощенному порядку получения пасты.
- Получение каждый раз пасты оптимальной консистенции.
- Биоактивные агенты, неустойчивые в растворе, могут быть добавлены в пасту до сушки и, таким образом, будут присутствовать в сухой композиции настоящего изобретения. Например, в пасту до сушки может быть добавлен тромбин, тем самым исключаются длительные и подверженные совершению ошибок стадии разведения тромбина.
Все указанные выше факторы ведут к увеличению безопасности пациента.
Биосовместимый полимер
Настоящее изобретение относится к биосовместимому агенту в порошкообразной форме, который используют для создания пасты. Пасту затем сушат с получением сухой композиции, пригодной для применения в гемостатических процедурах и при лечении ран.
Биосовместимый полимер настоящего изобретения может представлять собой биологический или небиологический полимер. Пригодные биологические полимеры включают белки, такие как желатин, растворимый коллаген, альбумин, гемоглобин, казеин, фибриноген, фибрин, фибронектин, эластин, кератин и ламинин; или их производные или сочетания. Особенно предпочтительным является использование желатина или растворимого нефибриллярного коллагена, более предпочтительно желатина. Другие пригодные биологические полимеры включают полисахариды, такие как гликозаминогликаны, производные крахмала, ксилан, производные целлюлозы, производные гемицеллюлозы, агароза, альгинат и хитозан; или их производные или сочетания. Пригодные небиологические полимеры следует выбирать так, чтобы они могли быть подвергнуты разложению по одному из следующих двух механизмов, т.е. (1) расщепление главной полимерной цепи или (2) разложение боковых цепей, в результате чего вещество становится растворимым в воде. Примеры небиологических полимеров включают синтетические, такие как полиакрилаты, полиметакрилаты, полиакриламиды, поливиниловые смолы, полилактидгликолиды, поликапролактоны и полиоксиэтилены; или их производные или сочетания. Кроме того, возможны сочетания различных типов полимеров.
Паста настоящего изобретения может включать либо один биосовместимый полимер, либо смесь двух или более биосовместимых полимеров.
В одном из вариантов осуществления изобретения биосовместимый полимер является биологически абсорбируемым. Примеры пригодных биологически абсорбируемых материалов включают желатин, коллаген, хитин, хитозан, альгинат, целлюлоза, окисленная целлюлоза, полигликолевая кислота, полиуксусная кислота и их сочетания. Следует понимать, что различные формы этих веществ, такие как линейные или поперечно-сшитые формы, соли, сложные эфиры и т.п., также предусматриваются настоящим изобретением.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения биологически абсорбируемый материал представляет собой желатин. Желатин является предпочтительным, поскольку он чрезвычайно легко биологически абсорбируется. Кроме того, желатин является в значительной степени биосовместимым, что означает, что он нетоксичен для животных, например, для человека, при/в случае попадания в кровоток или при длительном контакте с тканями человеческого организма.
Желатин обычно получают из тканей свиней, однако, он может быть получен и из других животных источников, таких как из тканей быков или рыб. Желатин также может быть получен синтетическим путем, т.е. получен рекомбинантным способом.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения полимер является поперечно-сшитым.
Может быть использован любой приемлемый способ поперечного сшивания, известный специалистам в данной области, включая способы химического и физического сшивания.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения полимер сшит физическим способом, таким, как обработка сухим жаром. Обработку сухим жаром обычно осуществляют при температуре от 100ºС до 250ºС, например, от примерно 110ºС до примерно 200ºС. В частности, температура может находиться в диапазоне 110-160ºС, например, в диапазоне 110-140ºС, или в диапазоне 120-180ºС, или в диапазоне 130-170ºС, или в диапазоне 130-160ºС, или в диапазоне 120-150ºС. Продолжительность поперечного сшивания может быть оптимизирована специалистами в данной области, обычно это период времени от примерно 10 минут до примерно 12 часов, например, от примерно 1 часа до примерно 10 часов, например, от примерно 2 часов до примерно 10 часов, например, от примерно 4 часов до примерно 8 часов, например, от примерно 5 часов до примерно 7 часов, например, около 6 часов.
Примеры пригодных химических сшивающих агентов включают, без ограничения, альдегиды, в частности, глутаральдегид и формальдегид, ацилазид, карбоимиды, гексаметилендиизоцианат, полиэфир оксид, 1,4-бутандиолдиглицидиловый эфир, дубильная кислота, альдозосахара, например, D-фруктоза, генипин и опосредованное красителем фотоокисление. Конкретные соединения включают, без ограничения, 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбоимид гидрохлорид (EDC), дитиобис(пропановый дигидразид) (DTP), 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимид (EDAC).
Биосовместимый полимер может быть получен из поперечно-сшитых губок желатина или коллагена, в частности, поперечно-сшитых губок желатина (таких как выпускаемые серийно губки Spongostan и Surgifoam). Поперечно-сшитые губки тонко измельчают известными в данной области способами с получением поперечно-сшитого биосовместимого полимера в порошкообразной форме, такими как, во вращающемся слое, путем экструзии, гранулирования и обработки в высокопроизводительной мешалке или путем размалывания (например, при помощи молотковой мельницы или центробежной мельницы).
Губки Spongostan/Surgifoam, доступные от компании Ethicon, представляют собой поперечно-сшитые абсорбируемые гемостатические губки на основе желатина. Они поглощают >35 г крови/г и за 4-6 недель полностью абсорбируются в организме человека.
Поперечно-сшитые порошкообразные частицы в одном из вариантов осуществления изобретения имеют размер менее приблизительно 1000 микрон, т.е. они способны пройти сквозь сито с ячейкой 1×1 мм.
В одном из вариантов осуществления паста настоящего изобретения содержит от примерно 10% до примерно 60% биосовместимого полимера, например, от примерно 10% до примерно 50% биосовместимого полимера, например, от примерно 10% до примерно 40% биосовместимого полимера, например, от примерно 10% до примерно 30% биосовместимого полимера, например, от примерно 12% до примерно 25% биосовместимого полимера, например, от примерно 14% до примерно 25% биосовместимого полимера, например, от примерно 15% до примерно 25% биосовместимого полимера, например, от примерно 16% до примерно 20% биосовместимого полимера, например, от примерно 17% до примерно 20% биосовместимого полимера, например, от примерно 18% до примерно 20% биосовместимого полимера.
В одном из вариантов осуществления паста настоящего изобретения содержит более 10% биосовместимого полимера, например, более 15% биосовместимого полимера, например, более 16% биосовместимого полимера, например, более 17% биосовместимого полимера, например, более 18% биосовместимого полимера, например, более 19% биосовместимого полимера, например, более 20% биосовместимого полимера.
В одном из вариантов осуществления паста настоящего изобретения содержит менее 40% биосовместимого полимера, например, менее 30% биосовместимого полимера, например, менее 25% биосовместимого полимера, например, менее 20% биосовместимого полимера.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления паста настоящего изобретения содержит от примерно 10% до примерно 30% биосовместимого полимера, более предпочтительно от примерно 15% до примерно 25% биосовместимого полимера, например, около 20% биосовместимого полимера.
После сушки композиция содержит от примерно 40% до 80% биосовместимого полимера, например, от примерно 45% до 80% биосовместимого полимера, например, от примерно 50% до 80% биосовместимого полимера, например, от примерно 55% до 80% биосовместимого полимера.
В одном из вариантов осуществления изобретения после сушки композиция содержит от примерно 40% до 80% биосовместимого полимера, например, от примерно 45% до 75% биосовместимого полимера, например, от примерно 50% до 70% биосовместимого полимера.
В одном из вариантов осуществления сухая композиция настоящего изобретения содержит более чем примерно 30% биосовместимого полимера, например, более чем примерно 40% биосовместимого полимера, например, более чем примерно 45% биосовместимого полимера, например, более чем примерно 50% биосовместимого полимера, например, более чем примерно 55% биосовместимого полимера, например, более чем примерно 60% биосовместимого полимера, например, более чем примерно 65% биосовместимого полимера, например, более чем примерно 70% биосовместимого полимера, например, более чем примерно 75% биосовместимого полимера, например, более чем примерно 80% биосовместимого полимера.
В одном из вариантов осуществления сухая композиция настоящего изобретения содержит менее чем примерно 80% биосовместимого полимера, например, менее чем примерно 70% биосовместимого полимера, например, менее чем примерно 65% биосовместимого полимера, например, менее чем примерно 60% биосовместимого полимера, например, менее чем примерно 55% биосовместимого полимера, например, менее чем примерно 50% биосовместимого полимера.
Водная среда
Водная среда настоящего изобретения может представлять собой любую водную среду, пригодную для получения пасты, предназначенной для применения в гемостатических процедурах, известную специалистам в данной области, например, воду, физиологический раствор, раствор хлорида кальция или водную среду с буферной добавкой. Вода может представлять собой WFI (вода для инъекций). Важно, чтобы водная среда была выбрана так, чтобы восстановленный продукт, т.е. паста, был изотоническим, когда он предназначается для применения у человека или животного.
Водная среда настоящего изобретения в одном из вариантов его осуществления является физиологическим раствором.
Водная среда настоящего изобретения в одном из вариантов его осуществления является раствором хлорида кальция.
В других вариантах осуществления изобретения водная среда представляет собой воду.
2
4
2
4
2
4
2
4
Водная среда также может быть водной средой с буферной добавкой, пригодной для использования в гемостатической пасте. Может быть использовано любое подходящее буферное вещество, известное специалистам, например, одно или несколько буферных веществ, выбранных из группы, состоящей из цитрата натрия; лимонной кислоты и цитрата натрия; уксусной кислоты и ацетата натрия; КНРО, КНРО; NaНРО, NaНРО; CHES; буры (Borax) и гидроксида натрия; TAPS; бицина; триса (гидроксиметиламинометан); трицина; TAPSO; HEPES; TES; MOPS; PIPES; какодилата; SSC; MES и другие. рН водной среды с буферной добавкой должен быть пригоден для создания гемостатической пасты, предназначенной для применения у человека, и может быть определен специалистами в данной области.
Количество водной среды должно быть тщательно доведено в соответствии с количеством биосовместимого полимера для образования гемостатической пасты надлежащей консистенции.
До сушки паста настоящего изобретения содержит от примерно 50% до примерно 90% воды, например, от примерно 55% до примерно 85% воды, например, от примерно 60% до примерно 80% воды, например, около 70% воды.
Предпочтительно, до сушки паста настоящего изобретения содержит от примерно 60% до примерно 80%, более предпочтительно от примерно 70% до примерно 75% воды.
После сушки сухая композиция содержит менее примерно 5% воды, например, менее примерно 3% воды, предпочтительно менее примерно 2% воды, более предпочтительно менее примерно 1,5% воды, еще более предпочтительно менее примерно 1% воды или даже меньше. Однако, в одном из вариантов осуществления изобретения сухая композиция содержит от примерно 0,1 до примерно 5% воды, например, от примерно 0,1 до примерно 2% воды.
В одном из вариантов осуществления изобретения, остаточное содержание воды в сухой композиции составляет около 0,5% или меньше. Такого низкого остаточного содержания воды можно достичь при помощи, например, промышленных устройств сублимационной сушки.
Низкое остаточное содержание воды в композиции после сушки желательно, так как при этом уменьшается риск размножения микробов в сухой композиции. Кроме того, низкое остаточное содержание воды существенно, если композиция содержит биоактивные агенты, которые неустойчивы в водных условиях, такие как, например, тромбин. Если тромбин присутствует в композиции настоящего изобретения, остаточное содержание воды в высушенной композиции составляет предпочтительно менее примерно 3% воды, более предпочтительно менее примерно 2% воды.
Полиолы
В соответствии с настоящим изобретением один или несколько полиолов добавляют в композицию перед сушкой композиции. Один или несколько полиолов участвуют в получение сухой композиции, которая, при добавлении жидкости в форме водной среды, такой как вода, самопроизвольно восстанавливается, образуя пасту оптимальной консистенции для гемостатических процедур без необходимости применения механического перемешивания или возмущения любого рода.
В настоящем контексте полиол, как определено в настоящем описании, представляет собой соединение с множеством гидроксильных функциональных групп. В соответствии с данным определением, полиолы включают сахара (моно-, ди- и полисахариды) и сахарные спирты, и их производные.
Моносахариды включают, без ограничения, глюкозу, фруктозу, галактозу, ксилозу и рибозу.
Дисахариды включают, без ограничения, сахаробиозу (сахарозу), лактулозу, лактозу, мальтозу, трегалозу и целлобиозу.
Полисахариды включают, без ограничения, крахмал, гликоген, целлюлозу и хитин.
n+1
n
Сахарный спирт, также известный как многоатомный спирт, является гидрогенизированной формой углевода, карбонильная группа (альдегидная или кетонная, восстанавливающий сахар) которого была восстановлена до первичной или вторичной гидроксильной группы (следовательно, до спирта). Сахарные спирты имеют общую формулу Н(НСНО)Н, тогда как сахара имеют формулу Н(НСНО)НСО. Некоторые общеизвестные сахарные спирты, которые могут быть использованы в способе настоящего изобретения, включают, без ограничения: гликоль (2 атома углерода), глицерин (3 атома углерода), эритритол (4 атома углерода), треитол (4 атома углерода), арабитол (5 атомов углерода), ксилитол (5 атомов углерода), рибитол (5 атомов углерода), маннитол (6 атомов углерода), сорбитол (6 атомов углерода), дульцитол (6 атомов углерода), фуцитол (6 атомов углерода), идитол (6 атомов углерода), инозитол (6 атомов углерода; циклический сахарный спирт), волемитол (7 атомов углерода), изомальт (12 атомов углерода), мальтитол (12 атомов углерода), лактитол (12 атомов углерода), полиглицитол.
В одном из вариантов осуществления композиция содержит один полиол.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит более одного полиола, например, два, три, четыре, пять, шесть или даже больше различных полиолов.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит два полиола, например, маннитол и глицерин или трегалозу и гликоль.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит один или несколько сахарных спиртов, таких как один или несколько сахарных спиртов, выбранных из группы, состоящей из гликоля, глицерина, эритритола, треитола, арабитола, ксилитола, рибитола, маннитола, сорбитола, дульцитола, фуцитола, идитола, инозитола, волемитола, изомальта, мальтитола, лактитола и полиглицитола.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит один или несколько сахарных спиртов и один или несколько сахаров, например, один сахарный спирт и один сахар.
В одном из вариантов осуществления композиция содержит один сахарный спирт и необязательно один или несколько дополнительных полиолов, которые могут представлять собой либо сахарные спирты, либо сахара.
В одном из вариантов осуществления композиция не содержит сахар в качестве единственного полиола.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит маннитол.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит сорбитол.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит глицерин.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит трегалозу.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит гликоль, такой как пропиленгликоль.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит ксилитол.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит мальтитол.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит сорбитол.
В одном из вариантов осуществления паста в соответствии с настоящим изобретением до сушки содержит от примерно 1% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 1% до примерно 30% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 1% до примерно 25% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 1% до примерно 20% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 1% до примерно 15% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 1% до примерно 14% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 1% до примерно 13% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 1% до примерно 12% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 1% до примерно 11% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 1% до примерно 10% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления паста в соответствии с настоящим изобретением до сушки содержит от примерно 2% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 30% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 25% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 20% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 18% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 17% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 16% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 15% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 14% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 13% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 12% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 11% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 10% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления паста в соответствии с настоящим изобретением до сушки содержит от примерно 3% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 30% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 25% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 20% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 18% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 17% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 16% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 15% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 14% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 13% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 12% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 11% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 3% до примерно 10% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления паста в соответствии с настоящим изобретением до сушки содержит более примерно 5% одного или нескольких полиолов, следовательно, в одном из вариантов осуществления, паста в соответствии с настоящим изобретением до сушки содержит от примерно 5% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 30% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 25% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 20% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 18% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 17% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 16% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 15% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 14% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 13% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 12% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 11% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 5% до примерно 10% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления паста в соответствии с настоящим изобретением до сушки содержит от примерно 6% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 30% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 25% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 20% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 18% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 17% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 16% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 15% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 14% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 13% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 12% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 11% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 6% до примерно 10% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления паста в соответствии с настоящим изобретением до сушки содержит от примерно 10% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 10% до примерно 30% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 10% до примерно 25% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 10% до примерно 20% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 10% до примерно 18% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 10% до примерно 17% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 10% до примерно 16% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 10% до примерно 15% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления паста в соответствии с настоящим изобретением до сушки содержит более примерно 1% одного или нескольких полиолов, например, более примерно 2% одного или нескольких полиолов, например, более примерно 3% одного или нескольких полиолов, например, более примерно 4% одного или нескольких полиолов, например, более примерно 5% одного или нескольких полиолов, например, более примерно 6% одного или нескольких полиолов, например, более примерно 7% одного или нескольких полиолов, например, более примерно 8% одного или нескольких полиолов, например, более примерно 9% одного или нескольких полиолов, например, более примерно 10% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления паста в соответствии с настоящим изобретением до сушки содержит менее примерно 20% одного или нескольких полиолов, например, менее примерно 18% одного или нескольких полиолов, например, менее примерно 17% одного или нескольких полиолов, например, менее примерно 16% одного или нескольких полиолов, например, менее примерно 15% одного или нескольких полиолов, например, менее примерно 14% одного или нескольких полиолов, например, менее примерно 13% одного или нескольких полиолов, например, менее примерно 12% одного или нескольких полиолов, например, менее примерно 11% одного или нескольких полиолов, например, менее примерно 10% одного или нескольких полиолов.
После сушки сухая композиция содержит от примерно 10% до примерно 60% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 50% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 45% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 35% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 30% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления сухая композиция содержит от примерно 20% до примерно 60% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 50% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 45% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 30% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления сухая композиция содержит от примерно 25% до примерно 60% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 25% до примерно 50% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 25% до примерно 45% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 25% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 25% до примерно 35% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 25% до примерно 30% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления сухая композиция содержит от примерно 27% до примерно 60% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 27% до примерно 50% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 27% до примерно 45% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 27% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 27% до примерно 35% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 27% до примерно 30% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления сухая композиция содержит от примерно 30% до примерно 60% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 30% до примерно 50% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 30% до примерно 45% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 30% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 30% до примерно 35% одного или нескольких полиолов.
В одном из вариантов осуществления сухая композиция содержит меньше полиола, чем биосовместимого полимера, т.е. отношение полиол : биосовместимый полимер составляет менее 1:1, например, менее примерно 0,9:1, например, менее примерно 0,8:1, например, менее примерно 0,7:1, например, менее примерно 0,6:1, например, менее примерно 0,5:1, например, менее примерно 0,4:1, например, менее примерно 0,3:1, например, менее примерно 0,2:1, например, менее примерно 0,1:1. Отношение полиол : биосовместимый полимер в пасте до сушки такое же.
В одном из вариантов осуществления изобретения отношение полиол : биосовместимый полимер составляет от примерно 0,1:1 до 1:1, например, от примерно 0,2:1 до 1:1, например, от примерно 0,3:1 до 1:1, например, от примерно 0,4:1 до 1:1.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения отношение полиол : биосовместимый полимер составляет от примерно 0,2:1 до 0,8:1, например, от примерно 0,2:1 до 0,7:1, например, от примерно 0,2:1 до 0,6:1, например, от примерно 0,2:1 до 0,5:1. Еще более предпочтительно, отношение полиол : биосовместимый полимер составляет от примерно 0,3:1 до 0,8:1, например, от примерно 0,3:1 до 0,7:1, например, от примерно 0,3:1 до 0,6:1, например, от примерно 0,3:1 до 0,5:1, например, от примерно 0,35:1 до 0,5:1, например, от примерно 0,35:1 до 0,45:1.
В одном из вариантов осуществления полиол настоящего изобретения не является полиэтиленгликолем.
Биоактивный агент
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сухая композиция содержит один или несколько биоактивных агентов. Существенно, что биоактивный агент сохраняет свою биоактивность, т.е. биоактивный агент является биологически активным в пасте после восстановления сухой композиции. Многие биоактивные агенты нестабильны в растворе, в частности, ферменты и другие белки, которые могут разлагаться или терять вторичную структуру в присутствии воды.
В одном из вариантов осуществления изобретения биоактивный агент стимулирует заживление ран и/или гемостаз, такой как, тромбин.
Традиционно раствор тромбина добавляют в желатиновый порошок с получением гемостатической пасты непосредственно в операционной в тот момент, когда эта паста необходима, например, используя коммерчески доступные гемостатические наборы, такие как Floseal и Surgiflo. Раствор тромбина необходимо готовить непосредственно перед получением пасты, так как раствор тромбина очень неустойчив и быстро саморазлагается. Приготовление раствора тромбина в операционной во время его использования сопряжено с риском совершения ошибок в отношении правильного разведения тромбина.
В соответствии с настоящим изобретением, возможно добавление тромбина в пасту до сушки, тем самым может быть получена сухая композиция, содержащая тромбин, которая при восстановлении надлежащей водной средой, такой как вода, будет содержать необходимое количество тромбина, при этом не требуются длительные и подверженные совершению ошибок стадии разведения тромбина, совершаемые в операционной. Тромбин может быть введен в сухую композицию настоящего изобретения, таким образом, имеется определенное преимущество над традиционными способами получения гемостатических паст.
Автором настоящего изобретения показано, что тромбин может быть включен в пасту и высушен посредством сублимационной сушки в соответствии с настоящим изобретением, по существу без потери активности тромбина, измеряемой в восстановленной пасте.
Тромбин может быть добавлен в пасту настоящего изобретения до сушки в концентрации в диапазоне от примерно 100 IU/мл пасты до примерно 500 IU/мл пасты, например, от примерно 150 IU/мл пасты до примерно 450 IU/мл пасты, например, от примерно 200 IU/мл пасты до примерно 400 IU/мл пасты, например, от примерно 250 IU/мл пасты до примерно 350 IU/мл пасты.
В одном из вариантов осуществления изобретения один или несколько биоактивных агентов могут представлять собой, например, тромбин или тромбин в сочетании с фибриногеном, или тромбин и фибриноген в сочетании с фактором XIII, или тромбин, фибриноген и фактор XIII в сочетании с транексамовой кислотой.
Тромбин представляет собой «трипсиноподобную» серинпротеазу, которая у человека кодируется геном F2. Протромбин (фактор II свертывания крови) протеолитически расщепляется с образованием тромбина в системе свертывания крови, что, в конечном счете, приводит к прекращению потери крови. Тромбин, в свою очередь, действует как серин-протеаза, которая превращает растворимый фибриноген в нерастворимые нити фибрина, а также катализирует многие другие, связанные со свертыванием крови реакции. В системе свертывания крови тромбин выполняет функцию превращения фактора XI в XIa, VIII в VIIIa, V в Va и фибриногена в фибрин.
Предпочтительным биоактивным агентом, в соответствии с настоящим изобретением, является тромбин. В одном из вариантов осуществления изобретения тромбин добавляют в форме протромбина.
В одном из вариантов осуществления изобретения сухая композиция содержит один или несколько биоактивных агентов, которые стимулируют срастание костей и/или сухожилий, например, один или несколько факторов роста, выбранных из группы, состоящей из матриксных металлопротеиназ (MMP), инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1), тромбоцитарного фактора роста (PDGF), фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), основного фактора роста фибробластов (bFGF) и трансформирующего фактора роста бета (TGF-β).
В одном из вариантов осуществления изобретения сухая композиция содержит один или несколько костных морфогенетических белков (ВМР). Костные морфогенетические белки (ВМР) представляют собой подгруппу суперсемейства TGF-β. Костные морфогенетические белки (ВМР) представляют собой группу факторов роста, также известных как цитокины и как метабологены. Изначально обнаруженные по их способности индуцировать образование костей и хрящей, в настоящее время ВМР рассматриваются как составляющие группу основных морфогенетических сигналов, организующих тканевую структуру во всем организме.
В одном из вариантов осуществления изобретения сухая композиция содержит одну или несколько металлопротеиназ (MMP). ММР представляют собой цинк-зависимые эндопептидазы. ММР играют очень важную роль в разложении и перестройке внеклеточного матрикса (ECM) в ходе процесса заживления после травмы. Определенные ММР, включая ММР-1, ММР-2, ММР-8, ММР-13 и ММР-14, обладают коллагеназной активностью, что означает, что, в отличие от многих других ферментов, они способны разлагать фибриллы коллагена I.
Все эти факторы роста выполняют различные функции в процессе заживления. IGF-1 увеличивает выработку коллагена и протеогликана на первой стадии воспаления, PDGF также присутствует на ранних стадиях после повреждения и ускоряет синтез других факторов роста наряду с синтезом ДНК и пролиферацией клеток. Известно, что три изоформы TGF-β (TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3) играют свою роль в заживлении ран и образовании шрама. VEGF, как хорошо известно, ускоряет ангиогенез и индуцирует пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток.
В одном из вариантов осуществления изобретения сухая композиция настоящего изобретения содержит хлопья или частицы внеклеточного матрикса (ЕСМ). ЕСМ представляет собой внеклеточную часть ткани животного, которая обычно обеспечивает структурную опору животных клеток, а также выполняет разнообразные другие важные функции. Было показано, что ЕСМ оказывает очень благоприятное влияние на заживление, поскольку облегчает регенерацию функциональных тканей.
Разнообразие биологических агентов, которые могут быть использованы в сочетании с пастой настоящего изобретения, огромно. Как правило, биологические агенты, которые могут быть введены посредством композиций настоящего изобретения, включают, без ограничения, противоинфекционные агенты, такие как антибиотики и противовирусные средства, анальгетики и комбинации анальгетиков; антигельминтики; противоревматические средства; антиконвульсанты; антидепрессанты; антигистаминные средства; противовоспалительные средства; противомигренозные препараты; антибластомные средства; лекарственные средства против болезни Паркинсона; нейролептики; жаропонижающие средства; спазмолитики; антихолинергическое средство; симпатомиметики; производные ксантина; сердечно-сосудистые средства, в том числе блокаторы кальциевых каналов и бета-блокаторы, такие как пиндолол и противоаритмические средства; антигипертензивные средства; диуретики; вазодилататоры, включая коронарные, периферические и церебральные; стимуляторы центральной нервной системы; гормоны, такие как эстрадиол и другие стероиды, включая кортикостероиды; иммунодепрессанты; миорелаксанты; парасимпатолитические вещества; психостимуляторы; полученные из природных источников или созданные методами генной инженерии белки, полисахариды, гликопротеины или липопротеины; олигонуклеотиды, антитела, антигены, холинергические средства, химиотерапевтические средства, радиоактивные вещества, остеоиндуктивные средства, цистостатические гепариновые нейтрализаторы, прокоагулянты и гемостатические агенты, такие как протромбин, тромбин, фибриноген, фибрин, фибронектин, гепариназа, фактор X/Xa, фактор VII/VIIa, фактор VIII/VIIIa, фактор IX/IXa, фактор XI/XIa, фактор XII/XIIa, фактор XIII/XIIIa, тканевый фактор, батроксобин, анкрод, экарин, фактор Виллебранда, коллаген, эластин, альбумин, желатин, тромбоцитарные поверхностные гликопротеины, вазопрессин, аналоги вазопрессина, эпинефрин, селектин, прокоагулянтный яд, ингибитор активатора плазминогена, тромбоцит-активирующие агенты и синтетические пептиды, обладающие гемостатической активностью.
Дополнительные соединения
Сухая композиция настоящего изобретения может дополнительно содержать одно или несколько соединений из следующих: DMSO (диметилсульфоксид), 2-метил-2,4-пентандиол (MPD) и/или одни или несколько соединений, перечисленных в таблице, приводимой ниже.
Соединение-наполнитель
Буферное соединение
Солюбилизирующее соединение
Прочие соединения
Сахара/сахарные спирты:маннитоллактозасахарозатрегалозасорбитолглюкозарафиноза
лимонная кислотацитрат натрияцитрат калиявинная кислотафосфат натриятрис-основаниетрис-HClтрис-ацетатхлорид цинкаацетат натрияацетат калияаргинин
Комплексообразователь:этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA)альфа-циклодекстрингидроксипропил-β-циклодекстрин (НР-β-CD)
Тонизирующие вещества:хлорид натриясахарозаманнитолдекстроза
Аминокислоты:аргининглицингистидин
Регуляторы рН:соляная кислотагидроксид натриямеглумин
Поверхностно-активные вещества:полисорбат 80
Противомикробные вещества:бензалконий хлоридбензиловый спиртфенолм-крезолметилпарабенэтилпарабен
Полимер:декстранполиэтиленгликоль
Сорастворители:трет-бутиловый спиртизопропиловый спиртдихлорметанэтанолацетонглицерин
Модификатор температурного коллапса:декстрангидроксиэтилкрахмалфиколлжелатин
В одном из вариантов осуществления сухая композиция настоящего изобретения содержит одно или несколько противомикробных веществ, таких как одно или несколько антибактериальных средств.
В одном из вариантов осуществления сухая композиция настоящего изобретения содержит бензалконий хлорид.
В одном из вариантов осуществления сухая композиция настоящего изобретения не содержит противомикробное вещество.
Получение пасты
В соответствии со способом настоящего изобретения, биосовместимый полимер и один или несколько полиолов смешивают с надлежащей водной средой с получением пасты. Смешивание может быть осуществлено любым приемлемым способом, известным специалистам, например, путем перемешивания компонентов вручную или при помощи электрической мешалки, такой как венчик, кухонный миксер или промышленная мешалка.
Перемешивания пасты, как правило, может осуществляться при комнатной температуре (20-25ºС). Однако, если в пасту включены тромбин или другие ферменты, желательно осуществлять перемешивание пасты при пониженной температуре и/или за короткое время, чтобы избежать снижения протеолитической активности тромбина, так как хорошо известно, что тромбин подвержен саморазложению в растворе. Следовательно, когда в пасту должны быть введены тромбин или другие протеолитические ферменты, перемешивание пасты обычно осуществляют при температуре ниже комнатной, такой как, от примерно 2ºС до примерно 20ºС, например, от примерно 2ºС до примерно 15ºС, предпочтительно при примерно 4ºС.
Другим или дополнительным способом сохранения биоактивности тромбина в пасте является сведение к минимуму времени нахождения тромбина во влажном состоянии, т.е. времени перемешивания. Следовательно, когда в пасту должны быть введены тромбин или другие протеолитические ферменты, перемешивание пасты обычно проводят в течение от примерно 5 минут до примерно 10 часов, например, от примерно 5 минут до примерно 5 часов, например, от примерно 5 минут до примерно 2 часов, предпочтительно от примерно 5 минут до примерно 1 часа.
Автором настоящего изобретения обнаружено, что не является существенно важным осуществление перемешивания пасты при низкой температуре для того, чтобы избежать потери активности тромбина, так как не было обнаружено снижения активности тромбина, когда перемешивание пасты осуществляли при комнатной температуре.
Контейнеры
Для получения и хранения пасты настоящего изобретения во время сушки может быть использован любой пригодный контейнер, известный специалистам, такой как флаконы, банки, пробирки, кюветы, картриджи или шприцы.
В одном из вариантов осуществления изобретения пасту готовят в одном контейнере и переносят в другой контейнер для сушки, причем указанный контейнер может быть выбран из флакона, банки, пробирки, кюветы, картриджа или шприца.
«Банка» в соответствии с настоящим изобретением представляет собой жесткий, приблизительно, цилиндрический контейнер с широким горлом. Банки могут иметь поддающиеся повторной герметизации укупорочные элементы/крышки, устанавливаемые на горле банки.
Контейнеры могут быть изготовлены из любого пригодного материала, такого как стекло, керамика, пластик или металл, такой как нержавеющая сталь.
Примеры пригодных пластиковых материалов включают, без ограничения, полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид и политетрафторэтилен (PTFE).
В одном из вариантов осуществления изобретения пастой наполняют шприц, и сушат пасту в шприце или другом известном аппликаторе, пригодном для дозирования гемостатических композиций.
Сухая композиция настоящего изобретения может быть получена так, чтобы она имела различные формы и размеры в зависимости от формы используемого контейнера. Например, она может быть в форме тампонов, дисков, стержней, трубок, конических цилиндров, листов, сфер, полусфер, таблеток, драже, гранул или даже мелких частиц или порошков (тонкодисперсных).
Гемостатический лист
В одном из вариантов осуществления сухая композиция имеет форму листа, т.е. является по существу плоской композицией.
Сухая композиция в форме листа может быть получена путем распределения пасты настоящего изобретения на поверхности тонким и равномерным слоем и последующей сушки пасты с получением по существу плоской сухой композиции в форме листа. Сухая композиция в форме листа при контакте с жидкостью самопроизвольно восстанавливается с образованием пасты. Таким образом, сухой композиции в форме листа свойственны преимущества и традиционно используемых хирургических губок, заключающиеся в том, что она может покрывать относительно большие области, и пасты, заключающиеся в том, что при увлажнении она принимает очертания неровных поверхностей.
Сухая композиция в форме листа является мягкой и гибкой.
В одном из вариантов осуществления изобретение относится к сухой композиции в форме листа, предназначенной для применения в гемостатических процедурах и/или лечении ран.
В одном из вариантов осуществления изобретения лист не увлажняют перед применением, т.е. перед наложением на рану.
Высота сухой композиции в форме листа в одном из вариантов осуществления изобретения составляет от примерно 0,5 мм до примерно 10 мм, предпочтительно от примерно 1 мм до примерно 5 мм, более предпочтительно от примерно 1 мм до 3 мм, например, около 2 мм.
Размер (ширина и глубина) сухой композиции в форме листа зависит от предполагаемого применения листа и может быть выбран специалистом. Сухой листовой материал, например, может иметь прямоугольную, квадратную или круглую форму. Например, сухая композиция в форме листа может иметь форму прямоугольника, приблизительно, 5 см × 10 см, 2 см × 6 см, 6 см × 8 см или 8 см × 12 см.
В одном из вариантов осуществления изобретения перед использованием сухую композицию в форме листа разрезают на куски нужной формы.
Сушка пасты
В соответствии с изобретением, пасту сушат с получением сухой композиции. Паста может быть высушена любым подходящим способом, известным специалистам. Примеры пригодных способов сушки включают сублимационная сушка и распылительная сушка.
В одном из вариантов осуществления изобретения перед стадией сушки пасту замораживают.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения пасту подвергают сублимационной сушке. Могут быть использованы любые пригодные известные специалистам в данной области методика и оборудование для сублимационной сушки.
Сублимационная сушка (также известная как лиофилизация) представляет собой процесс обезвоживания, обычно применяемый для предохранения скоропортящегося материала или получения материала, более подходящего для транспортировки. Механизм сублимационной сушки заключается в замораживании материала и последующем уменьшении окружающего давления, чтобы содержащаяся в материале замороженная вода сублимировалась из твердой фазы непосредственно в газовую фазу.
Имеется по существу три категории сублимационных сушилок: коллекторная сублимационная сушилка, вращающаяся сублимационная сушилка и сублимационная сушилка лоткового типа. Два компонента являются общими для всех типов сублимационных сушилок: вакуумный насос, предназначенный для уменьшения давления газа в резервуаре, содержащем подлежащее сушке вещество, и конденсатор, предназначенный для удаления влаги путем ее конденсации на поверхности, охлажденной до от -40 до -80ºС. Сублимационные сушилки коллекторного, вращающегося и лоткового типа различаются по способу, которым осуществляется контакт вещества с конденсатором. В сублимационных сушилках коллекторного типа короткую, обычно, кольцевую трубу используют для соединения с конденсатором множества контейнеров с высушиваемым продуктом. Во вращающихся и лотковых сублимационных сушилках имеется один большой резервуар для высушиваемого вещества.
Вращающиеся сублимационные сушилки обычно используют для сушки драже, кубиков или других текучих веществ. Во вращающихся сублимационных сушилках имеется цилиндрический резервуар, который поворачивается во время сушки для обеспечения более однородной сушки всего вещества. В сублимационных сушилках лоткового типа имеется прямоугольный резервуар с полками, на которые продукты, такие как фармацевтические растворы и тканевые экстракты, могут быть помещены в лотках, пробирках и других контейнерах.
Сублимационные сушилки коллекторного типа обычно используют в лабораторных установках для сушки жидких веществ в небольших контейнерах, и когда продукт будет использован в течение короткого периода времени. В коллекторной сушилке продукт высыхает до влагосодержания менее 5%. Без подогрева может быть выполнена только первичная сушка (удаление несвязанной воды). Нагреватель должен быть использован для вторичной сушки, в ходе которой удаляется связанная вода и достигается меньшее влагосодержание.
Сублимационные сушилки лоткового типа обычно больше, чем коллекторные сушилки, и сложнее. Сублимационные сушилки лоткового типа используют для сушки разнообразных материалов. Сублимационные сушилки лоткового типа используют для получения самого сухого продукта, предназначаемого для длительного хранения. Сублимационные сушилки лоткового типа позволяют заморозить продукт на месте и выполнить как первичную (удаление несвязанной воды), так и вторичную (удаление связанной воды) сублимационную сушку с получением самого сухого из возможных конечного продукта. В сублимационной сушилке лоткового типа можно сушить продукт? как без тары, так и в пробирках или других контейнерах. Для сушки в пробирках сублимационная сушилка снабжена закупоривающим механизмом, который позволяет установить пробку на место, закупоривая пробирку до того, как она окажется в атмосферных условиях. Это используется для долговременного хранения, например, вакцин.
Разработаны усовершенствованные способы сублимационной сушки, позволяющие расширить перечень продуктов, которые могут быть высушены таким образом, повысить качество продукта и получить продукт быстрее с меньшими затратами труда.
Начиная с 1930-х годов, промышленная сублимационная сушка зависела от оборудования единственного типа - лотковой сублимационной сушилки. В 2005 г. был разработан ускоренный и менее трудоемкий способ интенсивной сублимационной сушки для бестарных материалов. Доказано, что этот способ сублимационной сушки пригоден для производства свободно-текучего порошка в одном резервуаре. Известный как технология AFD (активная сублимационная сушка), новый способ заключается в использовании непрерывного движения для интенсификации массопереноса и, следовательно, сокращения времени обработки, а также при этом позволяет исключить перемещение материала на лотки и с лотков и измельчающее оборудование далее по технологическому потоку.
Всего в процессе сублимационной сушки четыре стадии: предварительная обработка, замораживание, первичная сушка и вторичная сушка.
Предварительная обработка включает любой способ обработки продукта перед замораживанием. Она может включать концентрирование продукта, модификацию состава (т.е. добавление компонентов, повышающих устойчивость и/или облегчающих обработку), уменьшение количества растворителя с высоким давлением насыщенных паров или увеличение площади поверхности. Во многих случаях решение о предварительной обработке продукта основывается на теоретических познаниях о сублимационной сушке и вытекающих из них требованиях или определяется производственным циклом или соображениями качества продукта. К способам предварительной обработки относятся: концентрирование вымораживанием, концентрирование жидкой фазы, изменение состава для сохранения внешнего вида продукта, изменение состава для стабилизации химически активных продуктов, изменение состава для увеличения площади поверхности и уменьшение количества растворителя с высоким давлением насыщенных паров.
В лабораторных условиях замораживание часто осуществляют путем помещения материала в колбу для сублимационной сушки и вращения этой колбы в бане, называемой устройством для тонкослойного замораживания, которое охлаждается механически, сухом льде и метаноле или жидком азоте. В бóльших масштабах замораживание обычно осуществляют при помощи оборудования для сублимационной сушки. На данной стадии важно охладить материал до температуры ниже его тройной точки, т.е. наименьшей температуры, при которой могут сосуществовать твердая и жидкая фазы этого материала. При этом гарантируется, что на последующих стадиях будет происходить сублимация, а не плавление. Более крупные кристаллы легче подвергаются сублимационной сушке. Для получения более крупных кристаллов продукт нужно замораживать медленно или в условиях циклического увеличения и уменьшения температуры. Такой циклический процесс называют нормализацией. В других случаях более благоприятно, если замораживание происходит быстро, т.е. температура материала быстро спадает ниже его эвтектической температуры, так как при этом исключается образование кристаллов льда. Обычно, температура замораживания составляет от -40ºС до -80ºС. Стадия замораживания является наиболее важной во всем процессе сублимационной сушки, так как, если она выполнена плохо, продукт может быть испорчен.
Аморфные материалы не имеют эвтектической температуры, однако, имеют критическую температуру, ниже которой следует поддерживать температуру продукта, чтобы предотвратить обратное плавление и коллапс во время первичной и вторичной сушки.
На стадии первичной сушки давление уменьшают (до порядка нескольких миллибар или ниже) и подводят к материалу тепло в количестве, достаточном для сублимации воды. Необходимое количество тепла может быть вычислено на основании скрытой теплоты сублимации сублимирующихся молекул. На этой стадии предварительной сушки сублимируется примерно 95% воды, содержащейся в материале. Эта стадия может быть медленной (в промышленности может длиться несколько дней), так как в случае подведения слишком большого количества тепла может измениться структура материала.
В ходе этой стадии давление регулируют посредством подведения частичного вакуума. Наличие разрежения ускоряет сублимацию, благодаря чему она становится пригодной для использования в качестве способа осторожной сушки. Кроме того, холодная конденсационная камера и/или обкладки конденсатора обеспечивают поверхность(-и), на которой водяной пар снова замерзает. Конденсатор не выполняет функции сохранения материала в замороженном состоянии; он только предотвращает попадание водяного пара в вакуумный насос, что могло бы ухудшить параметры работы насоса. Температура конденсатора, как правило, составляет менее -50ºС.
Важно отметить, что в данном диапазоне давления тепло подводится, главным образом, посредством теплопроводности или излучения; влияние конвекции пренебрежимо мало из-за низкой плотности воздуха.
Давление паров воды представляет собой давление, при котором водяной пар является насыщенным. При более высоком давлении вода будет конденсироваться. Давление паров воды представляет собой парциальное давление паров воды в любой газовой смеси, насыщенной водой. Давление паров воды определяет температуру и давление, необходимые для осуществления сублимационной сушки.
Давление паров воды (мТорр = миллиторр; мБ = миллибар)
Температура, ºС
мТорр
мБ
0
4579
6,104
-4
3280
4,372
-8
2326
3,097
-12
1632
2,172
-16
1132
1,506
-20
930
1,032
-24
526
0,6985
-28
351
0,4669
-32
231
0,3079
-36
150
0,2020
-40
96,6
0,1238
-44
60,9
0,0809
-48
37,8
0,0502
-52
23,0
0,0300
-56
13,8
0,0183
-60
8,0
0,0107
-64
4,6
0,0061
-68
2,6
0,0034
-72
1,4
0,0018
Стадия вторичной сушки позволяет удалить незамерзшие молекулы воды, поскольку лед уже удален на стадии первичной сушки. Эта часть процесса сублимационной сушки происходит в соответствии с изотермами адсорбции данного материала. На этой стадии температуру увеличивают относительно температуры первичной сушки, она даже может быть выше 0ºС, чтобы разрушить какие-либо физико-химические связи между молекулами воды и замороженного материала. Обычно, давление на этой стадии также уменьшают (обычно, до порядка микробар), чтобы облегчить десорбцию. Однако, существуют продукты, для которых благоприятно повышение давления.
После завершения процесса сублимационной сушки вакуум может быть снят инертным газом, таким как азот, перед закупоркой материала.
По окончании операции конечное остаточное содержание воды в продукте, прошедшем сублимационную сушку, в общем, очень мало, например, около 2% или менее.
В процессе сублимационной сушки паста преобразуется в жесткую, подобную корке композицию, которая при добавлении надлежащего количества водной среды, такой как вода, самопроизвольно образует готовую к использованию пасту, т.е. для образования указанной пасты не требуется механического перемешивания/восстановления.
В одном из вариантов осуществления изобретения жесткую, подобную корке структуру, полученную путем сублимационной сушки пасты, измельчают до добавления водной среды. При добавлении водной среды готовая к использованию паста образуется самопроизвольно.
В альтернативном варианте осуществления сухая композиция настоящего изобретения получена путем распылительной сушки. Могут быть использованы способ и оборудование для распылительной сушки, известные специалистам в данной области. Распылительная сушка представляет собой способ получения сухого порошка из жидкости или суспензии путем быстрой сушки горячим газом. Нагретой сушильной средой обычно служит воздух; однако, если жидкость является легковоспламеняющимся растворителем, таким как этанол, или если продукт чувствителен к присутствию кислорода, то используют азот.
Во всех распылительных сушилках применяют какой-либо пульверизатор или распылительное сопло для превращения жидкости или суспензии в спрей с регулируемой величиной капель. Наиболее широко распространены вращающиеся дисковые сопла и однокомпонентные вихревые сопла высокого давления. В качестве альтернативы, в некоторых вариантах применения используют двухкомпонентные или ультразвуковые сопла. В зависимости от параметров процесса, при надлежащем выборе сопла может быть достигнут размер капель от 10 до 500 мкм. Наиболее часто эта величина лежит в диапазоне от 100 мкм до 200 мкм в диаметре. Получаемый сухой порошок часто является свободно-текучим.
В распылительных сушилках сушка продукта происходит очень быстро по сравнению с другими способами сушки. Кроме того, раствор или суспензия превращается в них в сухой порошок за одну стадию, что может быть благоприятным с точки зрения получения максимальной прибыли и упрощения процесса.
Сухая порошкообразная композиция, полученная распылительной сушкой, может быть восстановлена без использования какого-либо механического перемешивания, т.е. паста образуется самопроизвольно при добавлении подходящего количества жидкости.
Наружная упаковка
В одном из вариантов осуществления изобретения сухую композицию, находящуюся внутри, например, шприца или другого резервуара, дополнительно помещают в наружную упаковку, чтобы сухой продукт оставался стерильным до момента использования. Благодаря этому пользователь сможет удалить наружную упаковку и переместить сухую композицию в стерильную зону. Здесь может быть добавлено подходящее количество водной среды, после чего готовая к употреблению паста образуется самопроизвольно за несколько секунд без необходимости механического встряхивания, взбалтывания или перемешивания.
Наружную упаковку обычно изготавливают из гибкого, полужесткого или жесткого материала, обычно для этого используют такие материалы, как пластик, алюминиевая фольга и/или слоистый пластик, причем пластик может быть выбран из группы, состоящей из РЕТ, PETG, PE, LLDPE, CPP, PA, PETP, METPET, Tyvek, и необязательно скреплен адгезивом, таким как полиуретан, или подвергнут совместной экструзии.
В одном из вариантов осуществления изобретения наружная упаковка представляет собой наружную упаковку из алюминиевой фольги.
Предпочтительно, наружная упаковка образует непроницаемый для влаги барьер.
Предпочтительно, наружная упаковка способна выдержать стерилизационную обработку, например, излучением.
Стерилизация
Сухая композиция настоящего изобретения предпочтительно стерильна. Может быть использована любая известная в данной области методика стерилизации. Стерилизацию проводят предпочтительно после стадии упаковки, т.е. когда сухая композиция находится внутри наружной упаковки. Таким образом, в предпочтительно варианте осуществления изобретения стерилизация является заключительной стерилизацией.
Термин “стерилизация” относится к любому процессу, направленному на эффективное уничтожение или ликвидацию трансмиссивных агентов (таких как грибки, бактерии, вирусы, прионы, споровые формы и т.д.). Стерилизация сухой композиции может быть осуществлена путем, например, подведения тепла, с помощью химических реагентов и путем излучения. Стерилизация нагреванием включает автоклавирование (применение пара при высокой температуре) и сухой нагрев; стерилизация облучением включает использование рентгеновских лучей, гамма- и бета-излучения, УФ-излучения и субатомных частиц; химическая стерилизация включает использование газообразного этиленоксида, озона, хлорного раствора, глутаральдегида, формальдегида, ортофталевого альдегида, пероксида водорода и перуксусной кислоты.
В одном из вариантов осуществления изобретения сухую композицию стерилизуют излучением, например, ионизирующим излучением, с целью обеспечения стерильности композиции. Излучение может включать электронный пучок (бета-излучение) или гама-излучение. Уровень радиации и условия стерилизации, включая время облучения композиции, должны быть такими, при которых может быть получена стерильная композиция. Условия стерилизации подобны используемым в настоящее время при получении существующих гемостатических сыпучих порошков. Используя настоящее описание, специалисты в данной области смогут без труда определить уровень радиации, необходимый для получения стерильных композиций.
Когда в сухом продукте присутствует тромбин и/или другие чувствительные биоактивные агенты, стерилизацию обычно осуществляют как заключительную стерилизацию при помощи примерно 25 кГр или менее бета- или гама-излучения.
В одном из вариантов осуществления изобретения стерилизацию проводят этиленоксидом.
Стерилизация сухим жаром, обычно, может быть проведена путем нагревания сухой композиции до температуры от 100ºС до 250ºС, например, от примерно 110ºС до примерно 200ºС. В частности, температура может находиться в диапазоне 110-160ºС, например, в диапазоне 110-140ºС, или в диапазоне 120-180ºС, или в диапазоне 130-170ºС, или в диапазоне 130-160ºС, или в диапазоне 120-150ºС.
В одном из вариантов осуществления изобретения стерилизацию после упаковки не проводят. Когда сухую композицию производят по асептической технологии, продукт при помещении в наружную упаковку уже является стерильным, и дополнительной стерилизации не требуется. Таким образом, в одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к композиции, произведенной по асептической технологии.
Медицинское применение
Настоящее изобретение дополнительно относится к применению пасты, получаемой из сухой композиции, для ускорения гемостаза и/или заживления ран.
Паста настоящего изобретения может быть использована, например, в комплексе хирургических операций, при которых требуется остановка кровотечения. Паста повторяет очертания неровных поверхностей, быстро останавливая кровотечение, и, следовательно, является пригодной для обеспечения быстрого гемостаза на изрезанных и неровных поверхностях, где гемостатические губки неэффективны.
Гемостатические пасты готовят в нужный момент врачи или сестры непосредственно в операционной. Следовательно, пасты часто готовят в очень напряженных условиях, и, таким образом, очень важно, чтобы процесс получения пасты был простым и быстрым, гарантирующим максимально быструю остановку кровотечения и исключающим ошибки при получении пасты. Также важно, чтобы консистенция пасты была надлежащей для ее использования в качестве гемостатической пасты.
Паста настоящего изобретения превосходит существующие пасты, такие как Floseal и Surgiflo, благодаря тому, что паста настоящего изобретения может быть получена просто путем добавления в сухую композицию некоторого количества водной среды, после чего готовая к употреблению гемостатическая паста образуется самопроизвольно, т.е. за менее чем примерно 30 секунд, предпочтительно менее примерно 20 секунд, более предпочтительно менее примерно 10 секунд, еще более предпочтительно менее примерно 5 секунд.
Количество жидкости, требуемое для добавления в сухую композицию, может быть определено специалистом. Образующаяся таким образом паста всегда имеет оптимальную консистенцию, если добавлено верное количество жидкости. В этом состоит отличие от обычных паст, консистенция которых сильно зависит от усилия, прилагаемого при смешивании, и времени перемешивания. То, что не требуется механического перемешивания, также означает, что получение пасты занимает меньше времени, что, в свою очередь, ведет к повышению безопасности пациента, и в связи с этим гемостатическая паста может быть скорее наложена на рану, и простой способ получения снижает вероятность совершения ошибок во время получения гемостатической пасты.
Когда в сухую композицию входит тромбин, настоящее изобретение также обеспечивает преимущество над обычными пастами, заключающееся в том, что исключаются длительные и подверженные совершению ошибок стадии разведения и добавления тромбина, входящие в современные способы получения гемостатических паст.
В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к способу остановки кровотечения/ускорения гемостаза у пациента, нуждающегося в этом, путем наложения восстановленной пасты настоящего изобретения на место кровотечения.
Паста настоящего изобретения может быть использована при любом типе оперативного вмешательства, включая общую хирургию, кардиоторакальную хирургию, сосудистую хирургию, пластическую хирургию, педиатрическую хирургию, колоректальную хирургию, пересадку тканей, хирургическую онкологию, травматологию, эндокринную хирургию, хирургию молочных желез, хирургию кожи, отоларингологию, гинекологию, челюстно-лицевую хирургию и хирургическую стоматологию, ортопедическую хирургию, нейрохирургию, офтальмологию, хирургическое лечение заболеваний стоп, урологию.
В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к способу ускорения заживления ран у пациента, нуждающегося в этом, путем наложения на рану пасты настоящего изобретения.
Термин «рана» относится в широком смысле к травмам кожи и/или нижележащих (подкожных) тканей различного происхождения (например, пролежней от длительного нахождения в постели и ран в результате травмы) и с разными характеристиками. Раны могут быть классифицированы по одному из четырех разрядов в зависимости от глубины раны: i) Разряд I: раны, ограниченные эпителием; ii) Разряд II: раны, распространяющиеся в дерму; iii) Разряд III: раны, распространяющиеся в подкожные ткани; и iv) Разряд IV (на всю толщу): раны, при которых открываются кости (например, костная точка пережатия, такая как большой вертел бедренной кости или крестцовая кость). Настоящее изобретение относится к обработке ран любого типа из указанных выше с использованием пасты настоящего изобретения.
Обработка ран, в принципе, может привести к заживлению раны или к ускоренному заживления раны. Ускоренное заживление раны может быть результатом, например, введения вещества, ускоряющего заживление ран. В качестве альтернативы, заживление раны может быть ускорено путем предотвращения бактериального или вирусного инфицирования или путем снижения риска такого инфицирования, которое, в противном случае, могло бы увеличить длительность лечения раны.
В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к способу ускорения заживления костей и/или сухожилий и/или тканей пациента, нуждающегося в этом, путем наложения пасты настоящего изобретения на травмированную кость, сухожилие или ткань.
«Пациент» в настоящем контексте может быть любым млекопитающим, включая, без ограничения, млекопитающих отряда Rodentia (грызуны), таких как мыши и хомяки, и животных отряда Logomorpha (зайцеобразные), таких как кролики. Предпочтительно, чтобы млекопитающие относились к отряду Carnivora (хищные), включая семейства Felines (кошачьи) и Canines (собачьи). Более предпочтительно, чтобы млекопитающие относились к отряду Artiodactyla (парнокопытные), включая семейства Bovines (быки) и Swines (свиньи), или отряду Perssidactyla (непарнокопытные), включая семейство Equines (лошади). Наиболее предпочтительно, чтобы млекопитающие относились к отряду Primates (приматы), надсемейству Cebiods (широконосые обезьяны) или Simoids (обезьяны) или к подотряду Anthropoids (люди и человекообразные обезьяны). Особенно предпочтительным млекопитающим является человек.
Гемостатический набор
Настоящее изобретение дополнительно относится к гемостатическому набору, содержащему сухую композицию настоящего изобретения и некоторое количество водной среды, соответствующее количеству сухой композиции, с тем, чтобы при добавлении этой водной среды самопроизвольно, т.е. за считанные секунды, образовывалась гемостатическая паста с надлежащей консистенцией, пригодная для применения в качестве гемостатической пасты.
Следовательно, в одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к гемостатическому набору, включающему:
а) контейнер, содержащий сухую композицию, полученную способом настоящего изобретения,
b) контейнер, содержащий водную среду, и
с) необязательно, наружную упаковку.
2
Водная среда, используемая для восстановления пасты, может, например, быть выбрана из группы, состоящей из воды, физиологического раствора, раствора СаСl и водного раствора с буферной добавкой.
В одном из вариантов осуществления изобретения водная среда, используемая для восстановления сухой композиции, представляет собой воду. Предпочтительно, изотоничность водной среды подобрана так, чтобы при добавлении этой водной среды в сухую композицию образовывалась изотоническая паста.
В одном из вариантов осуществления изобретения водная среда, используемая для восстановления сухой композиции, представляет собой физиологический раствор.
В одном из вариантов осуществления изобретения сухая композиция содержит тромбин.
Аспекты
1. Способ получения сухой гемостатической композиции, включающий следующие последовательные стадии:
a) обеспечение гемостатического агента в порошкообразной форме, одного или нескольких полиолов и водной среды,
b) смешивание гемостатического агента, одного или нескольких полиолов и водной среды с получением пасты, и
с) сушка пасты.
2. Способ по п.1, в котором гемостатическим агентом является желатин.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором гемостатический агент является поперечно-сшитым.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором паста до сушки содержит от примерно 2% до примерно 40% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 30% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 25% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 20% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 18% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 17% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 16% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 2% до примерно 15% одного или нескольких полиолов.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором паста до сушки содержит от примерно 10% до примерно 60% гемостатического агента, например, от примерно 10% до примерно 50% гемостатического агента, например, от примерно 10% до примерно 40% гемостатического агента, например, от примерно 10% до примерно 30% гемостатического агента, например, от примерно 12% до примерно 25% гемостатического агента, например, от примерно 14% до примерно 25% гемостатического агента, например, от примерно 15% до примерно 25% гемостатического агента, например, от примерно 16% до примерно 20% гемостатического агента, например, от примерно 17% до примерно 20% гемостатического агента, например, от примерно 18% до примерно 20% гемостатического агента.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором паста до сушки содержит от примерно 50% до примерно 90% воды, например, от примерно 55% до примерно 85% воды, например, от примерно 60% до примерно 80% воды.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором паста до сушки содержит:
a) от примерно 2% до примерно 40% одного или нескольких полиолов;
b) от примерно 10% до примерно 60% гемостатического агента; и
с) от примерно 50% до примерно 90% воды.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором паста до сушки содержит:
a) от примерно 5% до примерно 20% одного или нескольких полиолов;
b) от примерно 15% до примерно 25% гемостатического агента; и
с) от примерно 60% до примерно 80% воды.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором паста до сушки и сухая гемостатическая композиция характеризуется отношением полиол:гемостатический агент от примерно 0,1:1 до 1:1, например, от примерно 0,3:1 до 1:1.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором композиция после сушки содержит менее примерно 5% воды, предпочтительно менее примерно 2% воды, более предпочтительно менее примерно 1,5% воды, еще более предпочтительно менее примерно 1% воды.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором один или несколько полиолов выбраны из группы, состоящей из сахарных спиртов, сахаров и/или их производных.
12. Способ по п.11, в котором один или несколько сахарных спиртов выбраны из группы, состоящей из гликоля, глицерина, эритритола, треитола, арабитола, ксилитола, рибитола, маннитола, сорбитола, дульцитола, фуцитола, идитола, инозитола, волемитола, изомальта, мальтитола, лактитола и полиглицитола.
13. Способ по п.12, в котором один или несколько сахарных спиртов включают маннитол и/или глицерин.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сухая гемостатическая композиция дополнительно содержит один или несколько биоактивных агентов, которые стимулируют гемостаз или заживление ран, костей и/или сухожилий.
15. Способ по п.14, в котором биоактивным агентом является тромбин.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сушка представляет собой сублимационную сушку.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором пасту перед сушкой замораживают.
18. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором водная среда выбрана из группы, состоящей из воды, физиологического раствора и водной среды с буферной добавкой.
19. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором пасту сушат в контейнере, таком как контейнер, выбранный из группы, состоящей из флакона, банки, пробирки, лотка или шприца.
20. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий дополнительную стадию помещения сухой гемостатической композиции в наружную упаковку.
21. Способ по п.20, в котором наружной упаковкой является упаковка из алюминиевой фольги.
22. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий дополнительную стадию стерилизации сухой гемостатической композиции.
23. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сухая гемостатическая композиция восстанавливается с образованием гемостатической пасты без механического перемешивания за менее чем примерно 30 секунд, предпочтительно менее примерно 20 секунд, более предпочтительно менее примерно 10 секунд, еще более предпочтительно менее примерно 5 секунд.
24. Сухая гемостатическая композиция, содержащая гемостатический агент и один или несколько полиолов.
25. Сухая гемостатическая композиция по п.24, в которой гемостатическим агентом является желатин.
26. Сухая гемостатическая композиция по любому из пп.24-25, в которой гемостатический агент является поперечно-сшитым.
27. Сухая гемостатическая композиция по любому из пп.24-26, содержащая от примерно 10% до примерно 60% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 50% одного или нескольких полиолов, например, от примерно 20% до примерно 45% одного или нескольких полиолов.
28. Сухая гемостатическая композиция по любому из пп.24-27, содержащая от примерно 40% до примерно 80% гемостатического агента, например, от примерно 45% до примерно 80% гемостатического агента, например, от примерно 50% до примерно 80% гемостатического агента.
29. Сухая гемостатическая композиция по любому из пп.24-28, содержащая менее примерно 5% воды, предпочтительно менее примерно 2% воды, более предпочтительно менее примерно 1,5% воды, еще более предпочтительно менее примерно 1% воды.
30. Сухая гемостатическая композиция по любому из пп.24-29, содержащая:
a) от примерно 10% до примерно 60% одного или нескольких полиолов;
b) от примерно 40% до примерно 80% гемостатического агента; и
с) от примерно 0,1% до примерно 5% воды.
31. Сухая гемостатическая композиция по любому из пп.24-30, содержащая:
a) от примерно 20% до примерно 50% одного или нескольких полиолов;
b) от примерно 50% до примерно 80% гемостатического агента; и
с) от примерно 0,1% до примерно 2% воды.
32. Сухая гемостатическая композиция по любому из пп.24-31, дополнительно содержащая один или несколько биоактивных агентов, которые стимулируют гемостаз или заживление ран, костей и/или сухожилий.
33. Сухая гемостатическая композиция по п.32, в которой биоактивным агентов является тромбин.
34. Сухая гемостатическая композиция по любому из пп.24-33, которая восстанавливается с образованием гемостатической пасты без механического перемешивания за менее чем примерно 30 секунд, предпочтительно менее примерно 20 секунд, более предпочтительно менее примерно 10 секунд, еще более предпочтительно менее примерно 5 секунд.
35. Гемостатическая паста, полученная способом, включающим добавление водной среды в сухую гемостатическую композицию, полученную способом по любому из пп.1-23, или сухую композицию по любому из пп.24-34, причем для получения указанной пасты не требуется механическое перемешивание.
36. Применение гемостатической пасты по п.35 для ускорения гемостаза и/или заживления ран, костей и/или сухожилий у пациента, нуждающегося в этом.
37. Гемостатический набор, включающий:
a) сухую гемостатическую композицию, полученную способом по любому из пп.1-23, или сухую композицию по любому из пп.24-34;
b) контейнер;
с) водную среду; и
d) необязательно, наружную упаковку.
Примеры
Пример 1. Гемостатическая паста, содержащая различные количества маннитола и глицерина
Материалы:
50 г желатинового порошка (размолотой поперечно-сшитой желатиновой губки)
200 мл буферного раствора
Полиолы
50% бензалконий хлорид (ВАС)
0,9% физиологический раствор
x и y граммов маннитола и глицерина в соответствии со следующей схемой:
Состав №
X: Маннитол,  г
Y: Глицерин,  г
1
20
3
2
5
3
3
12,5
5
4
12,5
5
5
20
5
6
5
7
7
5
5
8
20
7
9
12,5
3
10
12,5
7
11
0
0
Оборудование:
Сублимационная сушилка: Leybold-Heraus, Lyovac GT2 или Christ Alpha 1-4 LSC
Мешалка: Kenwood, Major КМ616
Способ:
Буферный раствор:
Добавить 2,0 г ± 0,1 г ВАС (50%) в бутылку 250 мл с синей крышкой;
Добавить 98,0 г ± 0,5 г физиологического раствора в ВАС;
Перемешивать 2 мин при помощи магнитной мешалки - это маточный раствор ВАС;
Добавить 123,0 г ± 0,5 г глицерина в мерную колбу 2000 мл;
Добавить 10,0 г ± 0,5 г маточного раствора ВАС;
Добавить физиологического раствора до метки 2000 мл;
Заткнуть колбу пробкой и перевернуть вверх дном несколько раз;
Перемешивать при помощи магнитной мешалки 5±1 минут.
Паста:
Растворить х г полиола(-ов) в 200 мл буферного раствора при перемешивании в мешалке. Добавить 50 г желатинового порошка и перемешивать с растворенным(-и) полиолом(-ами) до получения гомогенной пасты, приблизительно 5 минут. Пасту перемешивать при комнатной температуре приблизительно 20ºС.
Сублимационная сушка:
Полученной пастой наполнить одноразовые пластиковые шприцы 10 мл (по 5,5 мл в один шприц) и поместить при -30ºС, минимум, на 4 часа. Замерзшую пасту перенести в сублимационную сушилку и подвергать сублимационной сушке до высушивания 15 часов.
Восстановление:
Сухую композицию восстанавливать путем добавления 8 мл жидкости в каждый шприц, т.е. того количества воды, которое было удалено из композиции в ходе сублимационной сушки. Не применять никакого перемешивания или встряхивания. Просто добавить воду в композицию и оставить композицию нетронутой до образования пасты.
Результаты
Были проведены испытания различных составов на время восстановления, т.е. время, необходимое для самопроизвольного образования пасты, пригодной для гемостатических процедур, без механического перемешивания любого типа.
Состав №
X: Маннитол,  г
Y: Глицерин,  г
Время восстановления, сек*
1
20
3
4
2
5
3
15
3
12,5
5
8
4
12,5
5
8,5
5
20
5
5
6
5
7
10
7
5
5
20
8
20
7
4
9
12,5
3
5
10
12,5
7
4
11
0
0
55
* трехкратное определение
Состав № 11 представлял собой отрицательный контрольный вариант. Консистенция пасты состава № 11, вне всякого сомнения, хуже консистенции паст, содержащих маннитол и глицерин в различных количествах.
Состав № 5
Состав № 5 характеризовался временем самопроизвольного восстановления 5 секунд. В приводимой ниже таблице указано содержание компонентов состава №5 в пасте (во влажном состоянии) и сухой композиции (в сухом состоянии), соответственно.
Состав № 5
Содержание во влажном состоянии, г
Содержание в сухом состоянии, г
Содержание во влажном состоянии, %
Содержание в сухом состоянии, %
Желатин
50,00
50,00
18,18
56,65
Маннитол
20,00
20,00
7,27
22,66
Глицерин (буфер)
12,30
12,30
4,47
13,94
Глицерин (добавленный)
5,00
5,00
1,82
5,67
ВАС
0,01
0,01
0,00
0,01
NaCl
0,01
0,01
0,00
0,01
Н<sub>2</sub>О
187,68
0,94
68,25
1,06
Всего
275,00
88,26
100
100
Для состава № 5 общее процентное содержание глицерина в пасте составило 6,29% и в сухой композиции 19,61%.
Общая концентрация полиолов, т.е. маннитола и глицерина, в пасте составила 13,56% и после сушки 42,27%.
Отношение полиол:желатин в сухой композиции составило приблизительно 0,75:1.
Пример 2. Маннитол и глицерин
Пасту готовили, сушили и восстанавливали в соответствии со способом, описанным в примере 1. Состав пасты приведен в размещенной ниже таблице.
Содержание во влажном состоянии, г
Содержание в сухом состоянии, г
Содержание во влажном состоянии, %
Содержание в сухом состоянии, %
Желатин
50,00
50,00
18,52
60,05
Маннитол
20,00
20,00
7,41
24,02
Глицерин (буфер)
12,30
12,30
4,56
14,77
Глицерин (добавленный)
0
0
0
0
ВАС
0,01
0,01
0,00
0,01
NaCl
0,01
0,01
0,00
0,01
Н<sub>2</sub>О
187,68
0,94
69,51
1,13
Всего
270,00
83,26
100
100
Время самопроизвольного восстановления пасты, полученной в соответствии с приведенными в таблице пропорциями, составило 6 секунд.
Общая концентрация полиолов, т.е. маннитола и глицерина, в пасте составила 11,97% и после сушки 38,79%.
Отношение полиол: желатин в сухой композиции составило приблизительно 0,65:1.
Пример 3. Маннитол
Пасту готовили, сушили и восстанавливали в соответствии со способом, описанным в примере 1, за исключением того, что вместо буферного раствора, как в примере 1, использовали воду. Состав пасты приведен в таблице ниже.
Содержание во влажном состоянии, г
Содержание в сухом состоянии, г
Содержание во влажном состоянии, %
Содержание в сухом состоянии, %
Желатин
50,00
50,00
18,52
70,42
Маннитол
20,00
20,00
7,41
28,17
Н<sub>2</sub>О
200,00
1,00
74,07
1,41
Всего
270,00
71,00
100
100
Время самопроизвольного восстановления пасты, полученной в соответствии с приведенными в таблице пропорциями, составило 7 секунд.
Результаты данного примера показали, что паста с консистенцией, пригодной для гемостатических процедур, может быть получена из высушенной посредством сублимационной сушки пасты, содержащей только желатин, воду и один полиол, в данном случае маннитол.
Отношение полиол:желатин в сухой композиции составило приблизительно 0,4:1.
Пример 4. Трегалоза и глицерин
Пасту готовили, сушили и восстанавливали в соответствии со способом, описанным в примере 1. Состав пасты приведен в таблице ниже.
Содержание во влажном состоянии, г
Содержание в сухом состоянии, г
Содержание во влажном состоянии, %
Содержание в сухом состоянии, %
Желатин
50,00
50,00
18,52
60,05
Трегалоза
20,00
20,00
7,41
24,02
Глицерин (буфер)
12,30
12,30
4,56
14,77
Глицерин (добавленный)
0
0
0
0
ВАС
0,01
0,01
0,00
0,01
NaCl
0,01
0,01
0,00
0,01
Н<sub>2</sub>О
187,68
0,94
69,51
1,13
Всего
270,00
83,26
100
100
Время самопроизвольного восстановления пасты, полученной в соответствии с приведенными в таблице пропорциями, составило 8 секунд.
Общая концентрация полиолов, т.е. трегалозы и глицерина, в пасте составила 11,97% и после сушки 38,79%.
Отношение полиол:желатин в сухой композиции составило приблизительно 0,65:1.
Пример 5. Тромбин
Тромбин включали в состав № 5 пасты примера 1 в теоретической концентрации 2500 IU/продукт (8 мл). Пасту готовили при комнатной температуре (приблизительно 20ºС) и перемешивали, как описано в примере 1.
Полученную пасту сушили посредством сублимационной сушки и восстанавливали, как описано в примере 1. Измеряли активность тромбина в восстановленной пасте. Результаты приведены в таблице ниже.
Активность тромбина - высушенная посредством сублимационной сушки композиция в шприце, IU/продукт
2519,60
2884,94
2796,71
Средняя активность: 2733,75
В восстановленной пасте снижения активности тромбина не зафиксировано.
Полученные результаты дополнительно показали, что необязательно осуществлять перемешивание пасты при низкой температуре с целью исключения снижения активности тромбина, так как никакого снижения активности тромбина, когда перемешивание проводили при температуре окружающей среды, зафиксировано не было.
Пример 6. Различные полиолы
2
Пасты, содержащие различные полиолы, готовили, сушили и восстанавливали, по существу, как описано в примере 1, за исключением того, что вместо буферного раствора, как в примере 1, использовали НО с ВАС.
Содержание во влажном состоянии, г
Содержание в сухом состоянии, г
Содержание во влажном состоянии, % масс./масс.
Содержание в сухом состоянии, % масс./масс.
Желатин
50,00
50,00
18,52
70,41
Маннитол
20,00
20,00
7,41
28,17
ВАС
0,01
0,01
0,00
0,01
Н<sub>2</sub>О
200
1,00
74,07
1,41
Всего
270,01
71,01
100
100
Содержание во влажном состоянии, г
Содержание в сухом состоянии, г
Содержание во влажном состоянии, %
Содержание в сухом состоянии, %
Желатин
50,00
50,00
18,52
70,41
Ксилитол
20,00
20,00
7,41
28,17
ВАС
0,01
0,01
0,00
0,01
Н<sub>2</sub>О
200
1,00
74,07
1,41
Всего
270,01
71,01
100
100
Содержание во влажном состоянии, г
Содержание в сухом состоянии, г
Содержание во влажном состоянии, %
Содержание в сухом состоянии, %
Желатин
50,00
50,00
18,52
70,41
Трегалоза
20,00
20,00
7,41
28,17
ВАС
0,01
0,01
0,00
0,01
Н<sub>2</sub>О
200
1,00
74,07
1,41
Всего
270,01
71,01
100
100
Содержание во влажном состоянии, г
Содержание в сухом состоянии, г
Содержание во влажном состоянии, %
Содержание в сухом состоянии, %
Желатин
50,00
50,00
18,52
70,41
Мальтитол
20,00
20,00
7,41
28,17
ВАС
0,01
0,01
0,00
0,01
Н<sub>2</sub>О
200
1,00
74,07
1,41
Всего
270,01
71,01
100
100
Содержание во влажном состоянии, г
Содержание в сухом состоянии, г
Содержание во влажном состоянии, %
Содержание в сухом состоянии, %
Желатин
50,00
50,00
18,52
70,41
Сорбитол
20,00
20,00
7,41
28,17
ВАС
0,01
0,01
0,00
0,01
Н<sub>2</sub>О
200
1,00
74,07
1,41
Всего
270,01
71,01
100
100
Отношение полиол:желатин в сухих композициях составило приблизительно 0,4:1.
Время самопроизвольного восстановления паст, содержащих различные полиолы, полученных в соответствии с пропорциями, приведенными в таблицах, размещенных выше, показано в таблице ниже и на фиг.2. Эксперименты повторяли 5 раз для каждого полиола.
Время восстановления в секундах:
Маннитол
Ксилитол
Трегалоза
Мальтитол
Сорбитол
1
7
14
11
14
29
2
9
31
28
14
28
3
9
20
16
23
29
4
10
30
29
16
35
5
9
31
23
22
32
Среднее
8,8
25,2
21,4
17,8
30,6
Стандартное отклонение
1,1
7,8
7,8
4,4
2,9
Данный эксперимент показал, что для получения высушенной посредством сублимационной сушки желатиновой пасты, которая самопроизвольно восстанавливается при добавлении воды, могут быть использованы различные виды полиолов. Восстановленная паста имела консистенцию, пригодную для непосредственного использования в качестве гемостатической пасты.