ТЕКУЧЕЕ ГЕМОСТАТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО
FLUID HEMOSTATIC AGENT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области гемостатических композиций, к применению конкретных соединений или композиций в качестве гемостатического (кровоостанавливающего) агента, к способу приготовления гемостатической композиции и к способу гемостаза.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Раны, вне зависимости от того, являются ли они внешними или внутренними, травматическими или операционными, зачастую приводят к кровотечению. Такое кровотечение может быть более или менее значительным. Кровотечение предотвращается и останавливается при посредстве ряда физиологических явлений, называемых "гемостазом (остановкой кровотечения)". Гемостаз помогает восстановить повреждения сосудов и, как правило, обеспечивает сохранение целостности сосудов и тканей.
При повреждении кровеносного сосуда для остановки кровотечения запускается естественный механизм, включающий различные стадии. Сначала происходит сужение кровеносных сосудов, замедляющее кровотечение, оно длится от 15 до 60 секунд и индуцирует сложный каскад реакций. Вокруг тромбоцитарной пробки формируется волокнистая сетка, состоящая из фибрина: образуется конечный тромб, который защищен от преждевременного растворения фибрин-стабилизирующим фактором XIII. И, наконец, фибриновая сетка стягивается (ретракция), и края раны сходятся: рана сокращается. Внутри стабильного сшитого фибрина могут затем вырасти фибробласты и сформировать соединительный матрикс внутри тромба и, в конечном итоге, закрыть рану.
В циркулирующей крови твердый фибрин отсутствует; если бы он там был, он бы сразу же забивал жизненно важные сосуды. Однако присутствует предшественник фибрина, фибриноген. Под действием тромбина, синтез которого активируется коагулирующими факторами, фибриноген превращается в нерастворимый фибрин.
И наконец, через несколько дней или недель после успешного заживления раны фибриновый кластер разрушается в процессе фибринолиза.
Вне зависимости от этого биохимического явления зачастую, особенно в случае больших ран или диффузного кровотечения, необходимо осуществлять гемостаз "искусственным путем".
Существуют "механические" решения, помогающие обеспечить гемостаз, такие как давление, перевязка (лигатура) и электрокоагуляция, которые используются в качестве терапии первой линии. Однако подобные решения имеют ограниченную эффективность либо неэффективны в ряде случаев, таких как мокнущие капиллярные кровотечения, кровотечения гиперваскуляризированных органов, таких как селезенка или печень, кровоизлияния, приводящие к диффузным кровотечениям, например, в костях и/или при нейрохирургии.
Существуют также "химические" решения, в частности, реализуемые в некоторых современных гемостатических (кровоостанавливающих) продуктах. Компоненты указанных химических решений относятся, как правило, либо к "абсорбционному", либо к "активному" типу.
Абсорбирующие гемостатические продукты, в частности, включающие полисахариды, такие как регенерированная окисленная целлюлоза или альгинаты, работают в основном за счет механического воздействия и простой абсорбции. Они часто создают затруднения из-за избыточного набухания. Если указанное набухание приводит к быстрому впитыванию жидкости, в частности, крови, оно также может повлечь за собой нежелательное давление при использовании в "замкнутой" среде, например, при контакте с твердой мозговой оболочкой или в урологии.
Кроме того, некоторые продукты, особенно содержащие растительные полисахариды, такие как целлюлоза или альгинаты, могут также вызывать воспалительные реакции во время их резорбции и/или могут приводить к образованию продуктов расщепления, не распознаваемых хозяином. Последствием этого является необходимость удаления таких продуктов, чтобы они не оставались в организме и, соответственно, не оказывали своего неблагоприятного воздействия.
Активные гемостатические продукты, такие как продукты, содержащие тромбин или фибрин, часто являются препаратами крови. Использование таких продуктов сопряжено с риском возникновения аллергии и передачи заболеваний, в частности, в случае, если переносчик заболевания не будет инактивирован классически применяемым лечением. Кроме того, лечение указанных последствий обычно является сложным и/или дорогостоящим. И наконец, в большинстве случаев активные гемостатические продукты могут потребовать приготовления перед использованием, что может служить ограничивающим фактором, более того, быть неудобным, в экстренных ситуациях.
Кроме того, механизм действия продуктов, содержащих фибрин и тромбин, основан на взаимодействии между двумя препаратами крови, составляющими продукт. Иногда реакция может происходить без взаимодействия с кровью, и в этом случае говорят, что продукты плавают. Другими словами, продукт отталкивается кровью, которая продолжает течь, возможно, вызывая разбавление продукта или его коагуляцию и образование геля поверх крови, при этом течение крови не блокируется. Следовательно, гемостаз не может быть осуществлен.
Гемостатический порошок, способ его приготовления и способ применения раскрыты в международной заявке, опубликованной под номером WO 2012/146655 1 ноября 2012 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
Такой гемостатический порошок обладает удовлетворительной абсорбционной емкостью, высокой гемостатической емкостью, практически не имеет побочных эффектов, обладает хорошей способностью закрепляться на краю раны и удовлетворительным проникновением в кровоток, где он используется, и/или ограниченным набуханием.
В дополнение к хорошим гемостатическим свойствам преимуществом такого гемостатического порошка является и то, что он имеет достаточно высокую сыпучесть, что позволяет распылять его на область кровотечения. Его можно применять при большинстве хирургических процедур, таких как лапаротомия, лапароскопия, целиоскопия и роботизированные хирургические техники.
Гемостатический порошок может сразу наноситься хирургом на область кровотечения без специальной подготовки, что является еще одним преимуществом.
Иногда для облегчения нанесения гемостатического порошка на узко специфическую область кровотечения может потребоваться использование специальных дозаторов.
Задачей настоящего изобретения является создание гемостатического продукта, простого в использовании и, в частности, не требующего сложного процесса приготовления, который в дальнейшем можно легко наносить на конкретную область, покрывая всю требуемую область кровотечения.
Другой задачей настоящего изобретения является создание гемостатического продукта, обладающего высокой гемостатической эффективностью и улучшенной эффективностью по сравнению с существующими гемостатическими продуктами.
Еще одной задачей настоящего изобретения является набор для приготовления гемостатического продукта, который может использоваться сразу без длительного приготовления с минимальными манипуляциями с гемостатическим продуктом, и который может применяться, например, при различных хирургических процедурах.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С этой целью предложены набор и способ приготовления текучего гемостатического средства, такие как определены в прилагаемой формуле изобретения.
В частности, предложен набор для приготовления текучего гемостатического средства, включающий:
- гемостатический порошок, имеющий композицию, включающую:
о коллаген фибриллярного типа, имеющий содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена по меньшей мере 70 мас. % относительно общей массы коллагена;
о по меньшей мере один моносахарид; и
о по меньшей мере один гликозаминогликан;
- солевой раствор, подлежащий смешиванию с гемостатическим порошком для образования текучего гемостатического средства.
Предпочтительно, коллаген, используемый для композиции гемостатического порошка, является несшитым. Использование несшитого коллагена в композиции направлено, в частности, на упрощение процесса производства.
Согласно другому предпочтительному аспекту, солевой раствор является чистым, состоящим только из смеси дистиллированной воды и хлорида натрия, что означает, что в растворе отсутствуют дополнительные компоненты.
Предпочтительными, но не ограничивающими аспектами такого набора, взятыми по отдельности или в сочетании, являются следующие:
В композиции гемостатического порошка:
коллаген содержится в количестве от 80% до 90 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка;
по меньшей мере один моносахарид содержится в количестве от 1% до 12,5 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка; и
по меньшей мере один гликозаминогликан содержится в количестве от 2% до 25 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка.
- В композиции гемостатического порошка:
коллаген содержится в количестве от 80% до 90 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка;
по меньшей мере один моносахарид содержится в количестве от 2,5% до 7,5 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка; и
по меньшей мере один гликозаминогликан содержится в количестве от 5% до 12,5 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка.
- В композиции гемостатического порошка:
коллаген содержится в количестве от 84% до 88 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка;
по меньшей мере один моносахарид содержится в количестве от 4% до 6 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка; и
по меньшей мере один гликозаминогликан содержится в количестве от 8% до 10 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка.
- В композиции гемостатического порошка по меньшей мере один моносахарид является глюкозой, а по меньшей мере один гликозаминогликан является сульфатом хондроитина.
- В композиции гемостатического порошка по меньшей мере один гликозаминогликан выбран из сульфата хондроитина, сульфата дерматана, гиалуроновой кислоты и их смесей.
- Композиция гемостатического порошка дополнительно содержит по меньшей мере один коагулирующий фактор в количестве менее 0,1 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка.
- Коагулирующий фактор представляет собой тромбин.
Солевой раствор включает в себя - или состоит из - дистиллированную воду и хлорид натрия, где хлорид натрия содержится в количестве от 0,5% до 1,5 мас. % относительно общей массы солевого раствора, наиболее предпочтительно, в количестве 0,9 мас. % относительно общей массы солевого раствора.
- Набор включает от 1 г до 2 г гемостатического порошка и от 4 до 10 мл солевого раствора.
- Масса солевого раствора в от 2 до 10 раз больше массы гемостатического порошка и, предпочтительно, в от 4 до 5 раз больше массы гемостатического порошка.
- Гемостатический порошок заключен в дозатор, имеющий контейнерную часть, выполненную с сильфоном, и носовую часть, расположенную на контейнерной части, где носовая часть имеет отверстие для заполнения контейнерной части солевым раствором, подлежащим смешиванию с гемостатическим порошком для образования текучего гемостатического средства.
- Контейнерная часть имеет форму, предназначенную для ускорения гидратации гемостатического порошка солевым раствором для образования текучего гемостатического средства.
- Дозатор также содержит колпачок, выполненный с возможностью разъемного соединения с носовой частью, чтобы закрывать любое отверстие в/из контейнерной части.
Также предложен способ приготовления текучего гемостатического средства с помощью указанного выше набора, включающий стадии:
a. обеспечения гемостатического порошка в контейнере;
b. добавления определенного количества солевого раствора в контейнер, содержащий гемостатический порошок, закрытия и встряхивания указанного контейнера для ускорения гидратации гемостатического порошка с образованием текучего гемостатического средства.
Предпочтительными, но не ограничивающими аспектами такого способа, взятыми по отдельности или в сочетании, являются следующие:
способ включает последующую стадию с), на которой контейнер, содержащий текучее гемостатическое средство, оставляют стоять в течение определенного периода покоя.
- На стадии b) количество солевого раствора, добавляемого в контейнер, составляет от 50% до 100% от количества солевого раствора в наборе.
- На стадии b) количество солевого раствора, добавляемого в контейнер, составляет от 5 мл до 10 мл и, предпочтительно, составляет 7 мл.
- На стадии b) контейнер встряхивают в течение от 10 секунд до 30 секунд и, предпочтительно, в течение 20 секунд.
- На стадии с) период покоя составляет по меньшей мере 30 секунд, предпочтительно, по меньшей мере 60 секунд и, еще более предпочтительно, по меньшей мере 90 секунд.
- На стадии с) период покоя составляет от 30 секунд до 120 секунд, предпочтительно, 90 секунд.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Другие характеристики и преимущества станут понятны из следующего описания, приведенного исключительно в качестве иллюстрации и никоим образом не являющегося ограничивающим, и которое следует рассматривать со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:
Фиг. 1 представляет собой иллюстрацию дозатора, используемого для нанесения текучего гемостатического средства, представленного в данной работе;
Фиг. 2 представляет собой иллюстрацию дозатора Фиг. 1 с открытым колпачком;
Фиг. 3 представляет собой схематический вид сбоку колпачка дозатора Фиг. 1;
Фиг. 4 представляет собой схематический вид сбоку носовой части дозатора Фиг. 1;
Фиг. 5 представляет собой поперечное сечение контейнерной части дозатора Фиг. 1;
на Фиг. 6 изображен пример результата электрофореза, как описано в Примере 10.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В дальнейшем описании, если не оговорено иное, массовые проценты даны относительно общей массы сухого вещества композиции гемостатического порошка.
В контексте настоящего изобретения "общая масса сухого вещества композиции гемостатического порошка" относится к общей массе композиции гемостатического порошка, не содержащей растворителя, в частности, воды, и, таким образом, к общей массе безводного продукта.
Кроме того, массы компонентов и проистекающие из них процентные содержания могут соответствовать безводной массе этих компонентов, другими словами, массе компонента, не включающего воду, которую он может содержать. Это также может быть применимо к полученным процентам.
Композиция гемостатического порошка может иметь содержание коллагена, большее или равное 70 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка, в частности, большее или равное 75 мас. %, в частности, большее или равное 77 мас. %, предпочтительно, большее или равное 80 мас. %.
Кроме того, композиция гемостатического порошка может иметь содержание коллагена меньшее или равное 99 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка, в частности, меньшее или равное 96 мас. %, в частности, меньшее или равное 93 мас. %, предпочтительно, меньшее или равное 90 мас. %.
Таким образом, композиция гемостатического порошка может иметь содержание коллагена в диапазоне от 70% до 99 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка, в частности, в диапазоне от 75% до 96 мас. %, в частности, в диапазоне от 77% до 93 мас. %, предпочтительно, в диапазоне от 80% до 90 мас. %. Предпочтительно, содержание коллагена составляет приблизительно 86 мас. % от общей массы композиции гемостатического порошка.
Коллаген является основным структурным белком млекопитающих. Коллаген состоит из молекул тропоколлагена (ТС, от англ. tropocollagen), имеющих длину приблизительно от 280 до 300 нм и диаметр приблизительно 1,5 нм.
Термин "волокнистый коллаген" относится к коллагену в форме волокна, соответствующему сборке фибрилл. Волокна, как правило, имеют диаметр в диапазоне от 1 мкм до 10 мкм. Термин "фибриллярный коллаген" относится к коллагену в форме фиблилл. Более точно, фибриллы обычно имеют диаметр от 10 нм до 1 мкм. Таким образом, фибриллы образуются из массивов молекул тропоколлагена с шахматным расположением, причем эти фибриллы могут располагаться с возможностью образования коллагеновых волокон. Волокнистый и/или фибриллярный коллаген, как правило, является нерастворимым, тогда как нефибриллярный коллаген очень хорошо растворим.
Определение волокнистого коллагена и фибриллярного коллагена может, в частности, соответствовать определению, указанному Markus Buehler в работе "Nature designs tough collagen: explaining the nanostructure of collagen fibrils (Природа создает жесткий коллаген: объяснение наноструктуры коллагеновых фибрилл)," в PNAS, August 15, 2006, v. 103, No. 33, pp. 12285-12290.
Более 28 различных коллагенов были обнаружены и классифицированы по трем основным категориям: коллагены фибриллярного типа, коллагены нефибриллярного типа и FACIT-коллагены (ассоциированные с фибриллами коллагены с прерываемыми тройными спиралями).
Коллагены фибриллярного типа представляют собой коллагены, в основном содержащие фибриллярные и/или волокнистые коллагены и практически не содержащие нефибриллярных коллагенов (например, коллаген типа I). Аналогично, к коллагенам нефибриллярного типа относятся коллагены, в основном содержащие нефибриллярные коллагены. Некоторые коллагены нефибриллярнго типа могут состоять только из нефибриллярных коллагенов (например, коллаген типа IV или V).
Промышленная экстракция и очистка, как правило, заключаются в деструктурировании исходных тканей с целью: 1) удаления всех или большинства загрязняющих волокон, 2) получения требуемого уровня структурирования в зависимости от конечного использования продукта. Экстракцию коллагена обычно осуществляют в кислых или щелочных условиях, позволяющих повысить растворимость мономолекулярного растворимого коллагена, являющегося нефибриллярным. Конечный коллаген от природы содержит смесь фибриллярного/волокнистого коллагена и нефибриллярного коллагена. Соотношение между фибриллярным/волокнистым коллагеном и нефибриллярным коллагеном зависит от ткани, выбранной для экстракции, и способа экстракции.
Конечный продукт отличается от коллагена, получаемого при использовании синтетической смеси только фибриллярного коллагена и только нефибриллярного коллагена. В работе, озаглавленной "Extraction of collagen from connective tissue by neutral salt solutions (Экстракция коллагена из соединительной ткани при помощи нейтральных солевых растворов)" (Proceedings of the NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES (Труды Национальной академии наук) - v. 41, No. I, January 15, 1955, Jerome Gross, John H. Highberger, Francis O. Schmitt), показаны различия между фибриллярными и нефибриллярными коллагенами, полученными после специфического процесса экстракции, приводящего - как было описано ранее - к смеси этих двух коллагенов.
В предлагаемом гемостатическом порошке содержится коллаген фибриллярного типа, включающий волокнистый и/или фибриллярный коллаген в количестве по меньшей мере 60 мас. %, в частности, по меньшей мере 70 мас. %, в частности, по меньшей мере 75 мас. %, предпочтительно, по меньшей мере 80 мас. % относительно общей массы коллагена.
Более конкретно, коллаген включает по меньшей мере 85%, в частности, по меньшей мере 90%, в частности, по меньшей мере 95%, предпочтительно, по меньшей мере 98 мас. % волокнистого и/или фибриллярного коллагена относительно общей массы коллагена в композиции гемостатического порошка.
Предпочтительно композиция имеет содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в диапазоне от 85% до 95 мас. % относительно общей массы коллагена в композиции и, наиболее предпочтительно, от 85% до 90 мас. %.
Это означает, что согласно предпочтительному варианту осуществления, композиция гемостатического порошка имеет содержание нефибриллярного коллагена в диапазоне от 5% до 15 мас. % относительно общей массы коллагена в композиции и, наиболее предпочтительно, от 10% до 15 мас. %.
Целесообразно иметь композицию с таким соотношением волокнистого и/или фибриллярного коллагена относительно нефибриллярного коллагена, в частности, для применения в качестве гемостатического порошкообразного препарата. Предпочтительно, волокнистый и/или фибриллярный коллаген должен присутствовать в количестве, достаточном для осуществления гемостаза, а нефибриллярный коллаген должен присутствовать в количестве, достаточном для когезии продукта, но при этом не слишком большом во избежание избыточного набухания.
Коллаген может быть выбран из коллагенов I типа или коллагенов I и III типа. Коллаген может быть извлечен из различных исходных тканей, в частности, из кожи и/или жил, всех биологических видов, более конкретно, свиней, коров или лошадей.
Коллаген в основном может быть получен из волокнистого коллагена свиного происхождения, извлеченного из кожи и/или жил. В случае коллагена из жил экстракция может быть такой, как описана в международной заявке на патент WO 2010/125086.
Указанный выше коллаген, в частности, волокнистый и/или фибриллярный коллаген, может быть получен при помощи кислотной или основной экстракции. Согласно частному варианту осуществления, указанный коллаген получают при помощи основной экстракции. Согласно частному варианту осуществления, коллаген может быть таким, как описан в заявке на патент FR 2944706.
Предпочтительно, коллаген получают при помощи основной экстракции, что позволяет максимально повысить содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в экстрагируемом коллагене. Кроме того, такая основная экстракция может быть оптимизирована в отношении регулирования соотношения фибриллярного/волокнистого коллагена и нефибриллярного коллагена в экстрагируемом коллагене. В отличие от кислотной экстракции, основная экстракции делает возможным протекание гидролиза протеогликанов. Это действие приводит к деструкции тканей и отделению волокон без изменения их формы. В кислых условиях набухание молекул внутреннего коллагена в волокнах приводит к их частичной деструкции во время процесса с высвобождением большего количества нефибриллярного растворимого коллагена.
После экстракции коллаген может использоваться как таковой, т.е. без дополнительной обработки, либо он может быть перекрестно сшит, в частности, при помощи классических способов сшивания, таких как термическая дегидратация, использование мостикообразующих агентов, например, формальдегида и/или глутаральдегида; с помощью окисленных полисахаридов, например, в соответствии со способом, описанным в международной заявке на патент WO 2010/125086; и/или при помощи окисленных амилопектинов или гликогена. Однако сшивание коллагена не является предпочтительным, поскольку оно усложняет технологический процесс, не обязательно увеличивая при этом гемостатическую эффективность.
Таким образом, предпочтительно, коллаген, используемый в композиции, не подвергается никакой дополнительной обработке и, в частности, является несшитым. Использование несшитого коллагена является преимуществом, поскольку упрощает технологический процесс.
Композиция гемостатического порошка содержит по меньшей мере один моносахарид, отдельно или в смеси с другими моносахаридами. Указанные моносахариды могут быть выбраны из рибозы, сахарозы, фруктозы, глюкозы и их смесей. Моносахарид, присутствующий в композиции по изобретению отдельно или в смеси с моносахаридами, представляет собой, в частности, глюкозу.
Композиция гемостатического порошка может иметь содержание моносахарида в диапазоне от 1% до 12,5 мас. % относительно общей массы композиции, в частности, от 1,5% до 10 мас. %, в частности, от 2% до 8 мас. % и, в частности, от 2,5% до 7,5 мас. %. Наиболее предпочтительно, содержание моносахарида составляет приблизительно 5 мас. % относительно общей массы композиции.
Композиция гемостатического порошка может иметь массовое соотношение коллаген/моносахарид в диапазоне от 5 до 100, в частности, от 7 до 65, более конкретно, от 10 до 50 и, еще более конкретно, от 11 до 40. Наиболее предпочтительно, композиция имеет массовое соотношение коллаген/моносахарид приблизительно 19.
Моносахарид, а именно, рибоза, сахароза, фруктоза, глюкоза и их смеси и, в частности, глюкоза, может, в частности, позволить получить частицы, содержащие в основном волокнистый и/или фибриллярный коллаген и моносахариды, с требуемыми характеристиками, а именно, размером и плотностью. Включение моносахарида в смесь коллагена позволяет дополнительно снизить электрические заряды внутри композиции, что дает возможность получить порошок, который может быть размещен внутри контейнера, такого как трубки, порошковдуватель, распылитель или дозаторы для нанесения.
В частности, присутствие моносахарида может облегчить и/или удешевить получение частиц требуемой плотности и/или размера, особенно с точки зрения улучшения гемостатических свойств порошка композиции.
Измельчение коллагеновых волокон без добавок приводит к уменьшению размера волокон и снижает плотность порошка. Кроме того, конечный препарат содержит значительное количество электрических зарядов, что препятствует манипуляциям с конечным продуктом. Добавление моносахарида перед измельчением коллагена приводит к затвердеванию состава для смешивания, что обеспечивает быстрое измельчение (ограничение денатурации), позволяя тем самым приготовить порошок с уменьшенными электрическими зарядами (пригодный для размещения в контейнерах, таких как дозаторы) и конечной плотностью, подходящей для нанесения и восстановления композиции.
В отличие от того, что можно было бы ожидать, такое добавление моносахарида не влияет на конечную активность продукта. В частности, оно не изменяет биологическую активность конечного продукта. Моносахарид не обладает гемостатическим действием.
Кроме того, такое добавление моносахарида не приводит к тому, что он ведет себя как вспенивающий агент, как это имеет место в случае патентного документа WO 01/97873. В патентном документе WO 01/97873 нагревание разбавленного раствора влечет за собой образование желатина. Для получения очень концентрированного раствора может быть сделана высокая концентрация желатина, но при этом конечный продукт содержит желатин и не содержит коллагена. Известно, что желатин является менее гемостатичным, чем коллаген, поскольку агрегация тромбоцитов требует присутствия фибрилл коллагена и структуры нативного коллагена, которые отсутствуют в желатине.
Согласно одному из вариантов осуществления, композиция содержит, предпочтительно, состоит из частиц, содержащих, предпочтительно, состоящих из коллагена и моносахарида, в частности, выбранного из рибозы, сахарозы, фруктозы, глюкозы и их смесей, в частности, из глюкозы.
Композиция может содержать по меньшей мере один коагулирующий фактор. Такие коагулирующие факторы хорошо известны специалистам в данной области техники. Предпочтительно, один из коагулирующих факторов представляет собой тромбин. Еще более предпочтительно, композиция гемостатического порошка содержит только тромбин в качестве коагулирующего фактора.
Указанный коагулирующий фактор, в частности, тромбин, может быть получен из животных источников (извлечен из тканей и жидкостей животных) или из рекомбинантных источников (полученных при помощи культур генетически модифицированных клеток). Коагулирующий фактор может быть, например, тромбином, извлеченным из тканей и жидкостей человека.
В случае если коагулирующий фактор, в частности, тромбин, присутствует, его содержание предпочтительно составляет менее 0,1 мас. % относительно общей массы композиции гемостатического порошка.
Применительно к тромбину обычно используются международные единицы (ME, англ. IU, international units). Таким образом, композиция может иметь содержание тромбина в диапазоне от 0,01 МЕ/мг до 20 МЕ/мг композиции, в частности, от 0,05 МЕ/мг до 10 МЕ/мг, в частности, от 0,1 МЕ/мг до 5 МЕ/мг, предпочтительно, от 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг. Наиболее предпочтительно, содержание тромбина - если таковой имеется - составляет приблизительно 0,83 МЕ/мг композиции.
В дополнение к моносахариду композиция может содержать по меньшей мере одно другое углеводное соединение, которое может быть гликозаминогликаном. Такое углеводное соединение может быть частью композиции, независимо от наличия или отсутствия коагулирующего фактора, такого как тромбин.
Указанный гликозаминогликан может быть выбран из сульфатов хондроитина, сульфата дерматана, гиалуроновой кислоты и их смесей, в частности, из сульфатов хондроитина.
Гликозаминогликаны могут позволить улучшить скорость, с которой гемостатическая композиция абсорбирует кровь. Более конкретно, гликозаминогликаны могут ускорить контакт между кровью и гемостатическими продуктами, в частности, коллагеном и тромбином.
Композиция может иметь содержание гликозаминогликана в диапазоне от 2% до 25 мас. % относительно общей массы композиции, в частности, в диапазоне от 3% до 20 мас. %, в частности, от 4% до 15 мас. %, в частности, от 5% до 12,5 мас. %. Наиболее предпочтительно, содержание гликозаминогликана - если таковой имеется - составляет приблизительно 9 мас. % от общей массы композиции.
Композиция может иметь массовое соотношение коллаген / гликозаминогликан в диапазоне от 2,5 до 50, в частности, от 3,5 до 35, более конкретно, от 5 до 25 и, еще более конкретно, от 6,5 до 20.
Согласно одному из вариантов осуществления, композиция содержит по меньшей мере один, в частности, один, моносахарид, и по меньшей мере один, в частности, один, гликозаминогликан, в частности, такие как определены выше и, в частности, в количествах, определенных ранее.
Углеводные соединения, в частности, являются моносахаридами и гликозаминогликанами.
Композиция может иметь содержание углеводов в диапазоне от 2% до 25 мас. % относительно общей массы композиции, в частности, в диапазоне от 5% до 23 мас. %, в частности, от 7% до 21 мас. %, в частности, от 10% до 18 мас. %.
Композиция может иметь массовое соотношение коллаген/углеводное соединение в диапазоне от 2 до 40, в частности, от 2,5 до 30, более конкретно, от 3 до 20 и, еще более конкретно, от 3,5 до 15.
Выражение "общая масса углеводных соединений" относится к сумме массы моносахаридов, определенных выше, и массы других углеводных соединений, о которых упоминалось выше.
Согласно одному из вариантов осуществления, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена, включающего в основном волокнистый и/или фибриллярный коллаген с содержанием по меньшей мере 50 мас. % относительно общей массы коллагена, и
- по меньшей мере одного, в частности, одного, моносахарида.
В частности, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена, в частности, в количестве от 70% до 99 мас. % относительно общей массы композиции, в частности, в диапазоне от 75% до 96 мас. %, в частности, от 77% до 93 мас. %, предпочтительно, от 80% до 90 мас. %, где указанный коллаген включает волокнистый и/или фибриллярный коллаген с содержанием по меньшей мере 50 мас. % относительно общей массы коллагена, и
- по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, в количестве от 1% до 12,5 мас. % относительно общей массы композиции, а именно, в диапазоне от 1,5% до 10 мас. %, в частности, от 2% до 8 мас. % и, в частности, от 2,5% до 7,5 мас. %.
Согласно другому варианту осуществления, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена, включающего в основном волокнистый и/или фибриллярный коллаген с содержанием по меньшей мере 50 мас. % относительно общей массы коллагена,
- по меньшей мере одного, в частности, одного, моносахарида,
- по меньшей мере одного, в частности, одного, коагулирующего фактора.
В частности, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена, в частности, в количестве от 70% до 99 мас. % относительно общей массы композиции, в частности, от 75% до 96 мас. %, в частности, от 77% до 93 мас. %, предпочтительно, от 80% до 90 мас. %, где указанное содержание коллагена включает волокнистый и/или фибриллярный коллаген с содержанием по меньшей мере 50 мас. % относительно общей массы коллагена,
- по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, в количестве от 1% до 12,5 мас. % относительно общей массы композиции, в частности, в диапазоне от 1,5% до 10 мас. %, в частности, от 2% до 8 мас. % и, в частности, от 2,5% до 7,5 мас. %, и
- по меньшей мере одного, в частности, одного, коагулирующего фактора, в частности, тромбина, в количестве от 0,01 МЕ/мг до 20 МЕ/мг композиции, в частности, от 0,05 МЕ/мг до 10 МЕ/мг, в частности, от 0,1 МЕ/мг до 5 МЕ/мг, предпочтительно, от 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг.
Согласно другому варианту осуществления, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена, включающего в основном волокнистый и/или фибриллярный коллаген с содержанием по меньшей мере 50 мас. % относительно общей массы коллагена,
- по меньшей мере одного, в частности, одного, моносахарида, и
- по меньшей мере одного, в частности, одного, гликозаминогликана.
В частности, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена, в частности, в количестве от 70% до 99 мас. % относительно общей массы композиции, в частности, в диапазоне от 75% до 96 мас. %, в частности, от 77% до 93 мас. %, предпочтительно, от 80% до 90 мас. %, где указанное содержание коллагена включает волокнистый и/или фибриллярный коллаген с содержанием по меньшей мере 50 мас. % относительно общей массы коллагена,
- по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, в количестве от 1% до 10 мас. % относительно общей массы композиции, в частности, в диапазоне от 1% до 12,5 мас. %, в частности, от 1,5% до 10 мас. %, в частности, от 2% до 8 мас. % и, в частности, от 2,5% до 7,5 мас. %, и
- по меньшей мере одного гликозаминогликана, в частности, сульфата хондроитина, в количестве от 2% до 25 мас. % относительно общей массы композиции, в частности, в диапазоне от 3% до 20 мас. %, в частности, от 4% до 15 мас. %, в частности, от 5% до 12,5 мас. %.
Согласно еще одному варианту осуществления, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена, включающего волокнистый и/или фибриллярный коллаген с содержанием по меньшей мере 50 мас. % относительно общей массы коллагена,
- по меньшей мере одного, в частности, одного, моносахарида,
- по меньшей мере одного, в частности, одного, коагулирующего фактора, и
- по меньшей мере одного, в частности, одного, гликозаминогликана.
В частности, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена, в частности, в количестве от 70% до 99 мас. %, в частности, в диапазоне от 75% до 96 мас. %, в частности, от 77% до 93 мас. %, предпочтительно, от 80% до 90 мас. % относительно общей массы, в частности, относительно массы сухого вещества, композиции, где указанный коллаген включает волокнистый и/или фибриллярный коллаген с содержанием по меньшей мере 50 мас. % относительно общей массы коллагена,
- по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, в количестве от 1% до 10 мас. % относительно общей массы композиции, а именно, от 1% до 12,5 мас. %, а именно, от 1,5% до 10 мас. %, в частности, от 2% до 8 мас. % и, в частности, от 2,5% до 7,5 мас. %,
- по меньшей мере одного коагулирующего фактора, в частности, тромбина, в количестве от 0,01 МЕ/мг до 20 МЕ/мг композиции, в частности, от 0,05 МЕ/мг до 10 МЕ/мг, в частности, от 0,1 МЕ/мг до 5 МЕ/мг, предпочтительно, от 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг, и
- по меньшей мере одного гликозаминогликана, в частности, сульфата хондроитина, в количестве от 2% до 25 мас. % относительно общей массы композиции, а именно, от 3% до 20 мас. %, в частности, от 4% до 15 мас. %, в частности, от 5% до 12,5 мас. %.
Согласно еще одному конкретному варианту осуществления, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена фибриллярного типа, главным образом, включающего волокнистый и/или фибриллярный коллаген, при этом указанный коллаген фибриллярного типа получен, например, экстракцией в основной среде и содержится в количестве приблизительно 85 мас. % относительно общей массы композиции,
- глюкозы, в количестве приблизительно 4,9 мас. % относительно общей массы композиции,
- тромбина, в количестве 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг композиции, и
- сульфата хондроитина, в количестве приблизительно 10 мас. % относительно общей массы композиции.
Согласно другому частному варианту осуществления, композиция содержит, предпочтительно, состоит из:
- коллагена фибриллярного типа, главным образом, включающего волокнистый и/или фибриллярный коллаген, при этом указанный коллаген фибриллярного типа получен, например, экстракцией в основной среде и содержится в количестве приблизительно 85 мас. % относительно общей массы композиции,
- глюкозы, в количестве 5 мас. % относительно общей массы композиции,
- и сульфата хондроитина, в количестве 10 мас. % относительно общей массы композиции.
В контексте настоящего изобретения, выражение "количество приблизительно Х%" относится к отклонению в плюс-минус 20%, то есть количество приблизительно 10% означает от 8% до 12%, в частности, к отклонению в плюс-минус 10%, предпочтительно, плюс-минус 5%.
При добавлении коагулирующего фактора в форме порошка, в частности, тромбина, такой порошкообразный коагулирующий фактор предпочтительно смешивают с порошкообразной гомогенной молекулярной смесью коллагена/моносахарида, приготовленной ранее.
В случае, если добавляют и гликозаминогликан (например, сульфат хондроитина), и коагулирующий фактор (например, тромбин), их предпочтительно сначала смешивают друг с другом, а затем эту смесь добавляют в приготовленную ранее смесь коллагена/моносахарида (уже измельченную до порошкообразной формы).
Тромбин не стабилизируется ни углеводом, ни коллагеном. Тромбин никогда не контактирует с раствором моносахарида (в противоположность патентному документу WO 98/57678), что предотвращает любую денатурацию белка и регидратацию порошка, приводящую к невозможности высушить его снова должным образом.
Композиция в порошкообразной форме может, в частности, содержать или состоять из:
- частиц, включающих в себя или состоящих из коллагена фибриллярного типа и по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, где, в частности, указанные частицы имеют размер, гранулометрический состав и/или плотность, такие как определены в настоящем описании, и
- необязательно, частиц, включающих в себя или состоящих из по меньшей мере одного гликозаминогликана, в частности, сульфатов хондроитина, и/или по меньшей мере одного коагулирующего фактора, в частности, тромбина, где, в частности, указанные частицы имеют размер, гранулометрический состав и/или плотность, такие как определены в настоящем описании.
Композиция гемостатического порошка предпочтительно содержит по меньшей мере 50 мас. % частиц, чей размер составляет от 200 мкм до 400 мкм.
Частицы, входящие в состав гемостатического порошка, предпочтительно имеют средний гранулометрический состав в диапазоне от 10 мкм до 500 мкм, в частности, от 50 мкм до 400 мкм.
Предпочтительно, по меньшей мере 90 мас. %, в частности, 100 мас. %, частиц, входящих в состав указанного гемостатического порошка, могут проходить через сито с размером ячеек 500 мкм, в частности, 400 мкм.
По меньшей мере 90 мас. % и, в частности, по меньшей мере 95 мас. %, частиц, входящих в состав указанного гемостатического порошка, могут удерживаться ситом с размером ячеек 10 мкм, а именно, 20 мкм, предпочтительно 30 мкм, предпочтительно 50 мкм.
Такое разделение было выбрано, чтобы обеспечить гидратацию порошка. При слишком малом размере частиц порошок не образует гидратированной матрицы, соответствующей требуемым характеристикам и аспектам.
Гемостатическая композиция в порошкообразной форме, в частности, включает в себя:
- частицы, содержащие коллаген и моносахарид, и
- необязательно, по меньшей мере гликозаминогликан и/или коагулирующий фактор, такой как тромбин.
Композиция гемостатического порошка может включать в себя:
- частицы, содержащие коллаген, моносахарид и необязательно по меньшей мере один гликозаминогликан и/или коагулирующий фактор,
- частицы, содержащие коллаген, моносахарид и необязательно коагулирующий фактор и необязательно частицы гликозаминогликана,
- частицы, содержащие коллаген и моносахарид и частицы, содержащие по меньшей мере один гликозаминогликан и/или коагулирующий фактор.
В контексте настоящего изобретения, выражение "сухой порошок" означает, что композиция содержит ограниченное количество растворителя, в частности, воды. Указанное ограниченное количество может составлять менее 5 мас. %, в частности, менее 3 мас. % и, в частности, менее 1 мас. % относительно общей массы композиции.
Указанная сухая форма может быть получена при помощи простого выпаривания используемого растворителя, путем дегидратации органическими растворителями.
Как было указано выше, описанный гемостатический порошок образован из несшитого коллагена, поскольку это значительно проще с точки зрения технологии изготовления, при этом было доказано, что он обладает высокой эффективностью в отношении гемостаза, даже несмотря на то, что коллаген порошка является несшитым.
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что, несмотря на то, что коллаген является несшитым, смешивание описанного выше специфического гемостатического порошка с солевым раствором дало возможность получить гемостатический продукт с вязкостью, позволяющей осуществлять его непосредственное нанесение на область кровотечения для ускорения гемостаза.
Это было действительно неожиданным, поскольку, напротив, было известно, что для приготовления гемостатической коллагеновой пасты из смеси порошка на основе коллагена и солевого раствора, для чтобы такая паста работала и была стабильной, необходимо использовать сшитый коллаген. Это было, в частности, раскрыто в патентном документе US 4891359, опубликованном 2 января 1990 г. Известно, что поперечное сшивание придает молекулам стабильность за счет добавления химических связей в соответствующую молекулярную структуру, такие дополнительные химические связи обычно необходимы для нахождения молекул в водной форме.
Следовательно, согласно предпочтительному варианту осуществления, сухой гемостатический порошок, такой как описан выше, в котором коллаген является несшитым, должен гидратироваться солевым раствором, чтобы образовать текучее гемостатическое средство, которое будет наноситься на область кровотечения.
Термин "текучее средство" при использовании в данном контексте применяется к композициям, консистенция которых позволяет композиции сохранять определенную форму без приложения какого-либо напряжения, будучи в то же время способной деформироваться, если на композицию воздействует напряжение, такое как давление.
-1
-1
Текучее средство не является жидкостью, губкой или порошком, это своего рода паста, гель или матрица, обладающие определенной вязкостью. Предпочтительно, текучее средство имеет вязкость от 20 Па⋅с до 10000⋅Па с (что соответствует диапазону текучести от 0,0001 (Па⋅с) до 0,05 (Па⋅с)).
Текучее средство относится к композиции, способной, например, проходить через шприц и/или канюлю.
В настоящем описании для обозначения одной и той же конкретной композиции независимо используют термин текучее гемостатическое средство, текучий гемостат и гемостатическая матрица.
Таким образом, для получения текучего гемостатического средства, такого как определено выше, осуществляют смешивание гемостатического порошка и солевого раствора.
Солевой раствор предпочтительно представляет собой стандартный стерильный солевой раствор, используемый в операционной.
Он предпочтительно состоит из дистиллированной воды, содержащей хлорид натрия в количестве от 0,5% до 1,5% и, предпочтительно, приблизительно 0,9%.
Солевой раствор предпочтительно является чистым, что означает, что он состоит из смеси хлорида натрия и дистиллированной воды без добавления каких-либо других компонентов.
Солевой раствор может храниться в различных формах, как, например, нерасфасованным в контейнере большого объема или в специальном контейнере определенного объема, таком как предварительно заполненные шприцы.
Предпочтительно, солевой раствор является частью набора для приготовления текучего гемостатического средства, такого как набор, дополнительно включающий определенное количество гемостатического порошка в контейнере.
Предпочтительно, гемостатический порошок из набора хранят в специальном дозаторе, таком как изображен на Фиг. 1 и 2.
Таким образом, перед приготовлением текучего гемостатического средства все активные компоненты содержатся вместе, в порошкообразной форме, внутри дозатора. Это очень удобно по нескольким аспектам. Во-первых, это облегчает хранение продукта, поскольку в этом случае следует особым образом заботиться о контейнере, в котором содержится гемостатический порошок, а не о солевом растворе, являющимся широко доступным продуктом. Это также удобно с точки зрения приготовления, поскольку перед хранением необходимо стерилизовать только гемостатический порошок, в отличие от ситуации, когда некоторые компоненты сначала смешивают с солевым раствором (например, тромбин), а затем соединяют с гемостатическим порошком.
Предпочтительно, дозатор 1 имеет контейнерную часть 10 и носовую часть 20, выполненную с возможностью нанесения текучего гемостатического средства из контейнерной части 10.
Контейнерная часть 10, более наглядно изображенная на Фиг. 5, предпочтительно имеет форму, способствующую смешиванию солевого раствора с гемостатическим порошком и увеличивающую скорость гидратации гемостатического порошка.
Кроме того, контейнерная часть 10 может иметь сильфон 11, позволяющий пользователю наносить текучее гемостатическое средство при помощи простого сжатия рукой сильфона 11, выталкивая текучее гемостатическое средство из дозатора 1 через носовую часть 20.
Таким образом, носовая часть 20 сконструирована с возможностью обеспечивать вытекание текучего гемостатического средства из дозатора при сжатии сильфона 11 контейнерной части 12.
Для облегчения ручного сжатия сильфона 11 пользователем носовая часть 20 может иметь опору 21 для пальцев, так что по меньшей мере один, но предпочтительно, два пальца могут быть расположены на опоре 21, удерживая дозатор 1 против силы сжатия, действующей на сильфон 11.
Предпочтительно, как показано на Фиг. 4, опора 21 для пальцев включает два удлиненных элемента, выступающих в радиальном направлении от продольной оси дозатора 1, при этом указанная продольная ось соответствует оси сжатия сильфона 11.
Носовая часть 20 также предпочтительно предназначена для того, чтобы пользователь мог заполнять контейнерную часть 10 солевым раствором через носовую часть 20, что позволяет исключить необходимость отделения носовой части 20 от контейнерной части 10 и предотвращает опасность загрязнения гидратируемого гемостатического порошка.
С этой целью носовая часть 20 может, например, включать трубку 22, посредством которой солевой раствор может быть инжектирован внутрь контейнерной части 10. Кроме того, трубка 22 сконструирована таким образом, чтобы текучее гемостатическое средство могло легко вытекать из дозатора 1 через трубку 22 при сжатии сильфона 11.
Предпочтительно, дозатор дополнительно содержит колпачок 30, надеваемый на носовую часть 20 с возможностью съема.
Этот колпачок 30 предпочтительно обеспечивает герметичное укупоривание дозатора 1, что является особенно важным на этапах хранения и смешивания.
Когда дозатор 1 не используют, колпачок 30 предпочтительно закрыт, как показано на фиг. 1. Это может помочь ограничить опасность загрязнения внутренней части устройства.
Колпачок 30, используемый в дозаторе и изображенный на Фиг. 3, предпочтительно представляет собой навинчивающийся колпачок, что облегчает его снятие, открытие и закрытие.
Количество гемостатического порошка для одного набора предпочтительно составляет от 1 г до 2 г.
Количество солевого раствора для одного набора предпочтительно составляет от 4 мл до 10 мл, более предпочтительно, от 5 мл до 10 мл.
Согласно предпочтительному примеру, набор включает 1,65 г гемостатического порошка для смешивания с 7 мл чистого солевого раствора.
Предпочтительно, в наборе масса солевого раствора, используемого для гидратации гемостатической композиции, в от 2 до 10 раз больше массы гемостатического порошка, предпочтительно, в от 4 до 5 раз больше массы гемостатического порошка.
Когда пользователю, например, хирургу, требуется использовать предлагаемое текучее гемостатическое средство, он может приготовить его, используя описанный выше набор.
С этой целью пользователь открывает дозатор для нанесения (также называемый аппликатором), содержащий гемостатический порошок, удаляя соответствующий колпачок 30.
Далее пользователю следует перелить определенное количество стерильного солевого раствора в дозатор 1.
В зависимости от количества гемостатического порошка в дозаторе 1, количество используемого солевого раствора составляет от 5 мл до 10 мл, предпочтительно, 7 мл.
Для переливания солевого раствора в контейнерную часть 10 дозатора 1 пользователь может использовать, например, шприц. Такой шприц, предпочтительно, предусмотрен в наборе, вследствие чего он имеет объем, соответствующий точному количеству солевого раствора, необходимому для образования текучего гемостатического средства путем гидратации гемостатического порошка.
Во время переливания солевого раствора в дозатор 1 контейнерную часть 10 предпочтительно вращают, например, вокруг своей оси, чтобы облегчить введение солевого раствора в гемостатический порошок. Если солевой раствор вводится пользователем вручную, вращение контейнерной части 10 также можно выполнять с помощью руки. Однако при необходимости процесс может быть автоматизирован.
Постукивание и/или легкое встряхивание контейнерной части 10 во время переливания солевого раствора также может быть благоприятным для ускорения введения солевого раствора в гемостатический порошок.
После переливания солевого раствора в дозатор 1 отверстие в носовой части 20 закрывают, предпочтительно, с помощью колпачка 30 дозатора 1, и контейнер встряхивают для смешивания гемостатического порошка с солевым раствором.
Встряхивание предпочтительно выполняют в течение по меньшей мере 15 секунд, еще более предпочтительно, по меньшей мере 30 секунд. Время встряхивания от 10 секунд до 30 секунд, например, 20 секунд, уже является эффективным с точки зрения гидратации гемостатического порошка.
Встряхивание предпочтительно осуществляют вручную, но оно также может быть автоматизировано.
Смешивание, выполняемое вручную, может заключаться в перемещении дозатора 1 вверх-вниз определенное количество раз. Например, дозатор 1 может перемещаться вверх-вниз по меньшей мере от 10 до 30 раз, предпочтительно, 20 раз. Для повышения эффективности смешивания дозатор 1 также можно перевернуть и затем перемещать вверх-вниз определенное количество раз. На этом втором этапе ручного смешивания дозатор 1 также можно перемещать вверх-вниз по меньшей мере от 10 до 30 раз, предпочтительно 20 раз.
После встряхивания дозатор 1, содержащий образовавшееся текучее гемостатическое средство, предпочтительно выстаивают в течение по меньшей мере 30 секунд, предпочтительно, по меньшей мере 60 секунд и, еще более предпочтительно, по меньшей мере 90 секунд.
Продолжительность выстаивания может составлять от 30 секунд до 120 секунд, предпочтительно, приблизительно 90 секунд.
Этот период покоя обеспечивает гидратацию гемостатического порошка и первоначальное набухание с образованием гидратированного текучего гемостатического средства.
Преимуществом полученного таким образом текучего гемостатического средства является его гомогенность. В частности, текучее гемостатическое средство имеет по существу однородную текучесть внутри дозатора. Это особенно предпочтительно, поскольку нанесение текучего гемостатического средства будет одинаковым, независимо от того, идет ли речь о начальной части продукта из дозатора или об остатке продукта.
После того как посредством гидратации гемостатического порошка солевым раствором образуется текучее гемостатическое средство, его можно использовать в течение нескольких часов, например, в течение по меньшей мере 8 часов, без потери свойств или активности.
Готовое текучее гемостатическое средство может быть использовано следующим образом:
- Шаг 1: следует промокнуть излишки крови с целевого участка кровотечения при помощи марлевой салфетки/прокладки или аспирации, так чтобы текучее гемостатическое средство можно было нанести непосредственно на источник кровотечения. Перед нанесением поверхность раны должна быть максимально сухой.
- Шаг 2: сжимая сильфон, следует нанести текучее гемостатическое средство на источник кровотечения. Следует наносить достаточное количество продукта, чтобы полностью покрыть источник кровотечения.
- Шаг 3: следует сразу же использовать марлевую салфетку/прокладку, предпочтительно увлажняемую солевым раствором, а не кровью, чтобы удерживать гемостатический материал у целевого участка кровотечения, приспосабливая его к поврежденному участку.
- Шаг 4: следует поддерживать гемостатический материал у целевого участка кровотечения в течение определенного времени, например, в течение по меньшей мере от двух до трех минут, чтобы сформировать комплекс гемостатических сгустков. Затем следует аккуратно удалить марлю и осмотреть участок.
- Шаг 5: в случае, если гемостаз не был достигнут, следует повторить шаги с 1 по 4 или использовать альтернативный способ гемостатического лечения.
- Шаг 6: все неиспользованные открытые продукты следует выбросить.
В зависимости от вязкости (или текучести) текучего гемостатического средства шагом 3 пренебречь, в частности, в случае, если текучее гемостатическое средство является достаточно вязким, чтобы удерживаться на месте без применения марлевой салфетки/прокладки.
Для достижения лучших результатов рекомендуется не нарушать комплекс сгустков при помощи физического воздействия.
Кроме того, после того как кровотечение остановлено, весь излишек текучего гемостатического средства, не включенный в гемостатический сгусток, следует удалить при помощи осторожного промывания.
Одно из преимуществ предлагаемого текучего гемостатического средства состоит в том, что его можно использовать за один раз, т.е. используя весь продукт, содержащийся в дозаторе, сразу, или за несколько раз, например, если имеется несколько областей кровотечения, которые необходимо обработать одновременно, или если во время операции возникают несколько последовательных кровотечений.
Текучее гемостатическое средство, такое как описано выше, имеет преимущество, заключающееся в улучшении поверхности контакта с раной, в частности, контакт с областью кровотечения происходит глубже. Это представляет особый интерес, когда область кровотечения относится к мягким тканям или паренхиматозным органам.
Кроме того, текучее гемостатическое средство может легко наноситься на рану или область кровотечения, например, непосредственно хирургом вручную при помощи специального аппликатора. Это позволяет, к примеру, покрывать всю область кровотечения, не оставляя участков, не покрытых текучим гемостатическим средством.
Еще одно преимущество предлагаемого текучего гемостатического средства заключается в том, что оно является привычным для хирургов, пользующихся для лечения кровотечения гемостатическим продуктом в форме пасты.
Кроме того, это дает хирургу возможность выбора формы гемостатического продукта, которую он предпочитает использовать, в зависимости от его навыков, конкретных условий операции и т.д. Следовательно, он может использовать либо гемостатический порошок, такой как описан в патентном документе WO 2012/146655, либо текучее гемостатическое средство, описанное в данной работе.
Гемостатический порошок, такой как описан выше, может быть приготовлен, например, в соответствии со способом, включающим по меньшей мере следующие стадии:
a) образования водной суспензии, включающей в себя, предпочтительно, состоящей из коллагена фибриллярного типа - в основном содержащего волокнистый и/или фибриллярный коллаген - и моносахарида, такого как глюкоза,
b) извлечения продукта в форме осадка, пасты или геля, в частности, при помощи центрифугирования или декантации,
c) сушки продукта, например, при помощи выпаривания.
d) измельчения продукта до требуемого размера частиц, в частности, при помощи молотковой мельницы, и
е) необязательно, добавления тромбина и/или сульфатов хондроитина, в частности, в твердой форме, в частности, в порошкообразной форме.
Образование на стадии а) водной суспензии, содержащей волокнистый/фибриллярный коллаген и моносахарид, приводит к гомогенному перераспределению моносахарида вокруг молекул коллагена. Кроме того, тесный контакт между молекулярными частицами коллагена и моносахарида приводит, после дегидратации, к образованию твердого слоя осадка, подходящего для получения - путем измельчения - порошка с требуемой высокой плотностью. Напротив, смешивание порошкообразного коллагена с порошкообразной глюкозой не приводит к образованию гомогенного и распыляемого порошка, в частности, из-за плотности и электрических зарядов.
На стадии а) коллаген может присутствовать в концентрации от 30 г/л до 150 г/л.
Моносахарид может быть добавлен в суспензию или в гомогенную коллагеновую пасту в количестве, таком как определено в описании, и более конкретно, приблизительно от 2% до 5 мас. % относительно массы коллагена.
На стадии а) моносахарид может присутствовать в концентрации от 0,3 г/л до 10 г/л.
Водная суспензия коллагена на стадии а) может быть кислой и, в частности, содержать кислоту, такую как соляная кислота. Указанная кислота может присутствовать в концентрации от 0,01 М до 0,5 М, и в частности, от 0,02 М до 0,1 М, предпочтительно, приблизительно 0,05 М. Указанная суспензия может иметь форму гомогенной пасты.
Стадия b) может включать выливание суспензии в форму.
Стадию с) выполняют таким образом, чтобы получить как можно более толстый слой осадка (превосходящий конечный желаемый размер частиц), с очень высокой плотностью и как можно меньшим количеством воздушных пузырьков (менее 5%) внутри слоя осадка.
За стадией d) может следовать стадия просеивания порошка, в частности, для получения требуемого размера частиц.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, стадия а) заключается в образовании смеси, содержащей 95 мас. % коллагена фибриллярного типа и 5 мас. % глюкозы. После высушивания (стадия b) и измельчения (стадия с) смеси в нее добавляют сульфат хондроитина в количестве 10 мас. % от общей массы смеси, так что конечная композиция содержит:
- коллагена: 86,36 мас. % относительно общей массы композиции;
- глюкозы: 4,54 мас. % относительно общей массы композиции;
- сульфата хондроитина: 9,09 мас. % относительно общей массы композиции.
В случае, если добавляют также и тромбин, его конечное содержание составляет менее 0,01 мас. % относительно общей массы композиции. В указанной выше смеси тромбин может содержаться в количестве 0,083 МЕ/мг композиции.
Вполне очевидно, что в отношении всех указанных выше порошкообразных продуктов можно применять более или менее тщательное измельчение для получения порошка с различным размером частиц в зависимости от типа измельчения и его продолжительности.
Текучее гемостатическое средство, изготовленное из гемостатического порошка, смешанного с определенным количеством солевого раствора, может применяться в качестве гемостатического агента.
Такое текучее гемостатическое средство также может использоваться в качестве фармацевтической композиции, в частности, гемостатического препарата.
Как было описано выше, также предложен способ гемостаза, включающий нанесение текучего гемостатического средства, такого как определено выше, на кровоточащую часть тела животного, включая человека. В частности, текучее гемостатическое средство может быть использовано при хирургических процедурах, в частности, при лапаротомических, лапароскопических, целиоскопических и роботизированных процедурах.
Текучее гемостатическое средство, описанное выше, может также применяться в качестве заживляющего агента для внутренних и внешних ран. Выражение "заживляющий агент" относится к продукту, позволяющему получить клинически удовлетворительное рубцевание тканей, с которыми он контактирует.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
Протокол измерения гемостатической емкости in vitro
2
2
Цитратную (приблизительно 0,1 М) кровь человека содержат в водяной бане при температуре 37°С на протяжении всего измерения. Тестируемый продукт (10 мг) помещают в пробирку из полипропилена емкостью 5 мл с защелкивающимся колпачком и добавляют свежую цитратную кровь (2 мл). Затем добавляют CaClтаким образом, чтобы конечная концентрация CaCl в крови составила 15 мМ, после чего пробирку закрывают. Затем содержимое перемешивают с помощью интенсивных переворачиваний (10 раз), после чего пробирку погружают в водяную баню; пробирку возвращают в вертикальное положение каждые 10 секунд. Отмечают время, необходимое для формирования сгустка, что соответствует гемостатической емкости.
Пример 2
Протокол измерения размера частиц
Известное количество продукта, в частности, порошка, просеивают через сита с размером ячеек 50 мкм, 100 мкм, 200 мкм, 300 мкм и 400 мкм в течение 2 минут (на каждое сито). Фракции с каждого сита взвешивают. Определяют долю каждого диапазона размера частиц.
Пример 3
Протокол измерения набухания композиции
0
0+X
Взвешивают колбу емкостью 15 мл (m в мг) и добавляют в нее X мг порошка сухой композиции (m в мг). Добавляют 0,15 М водный раствор NaCl (2 мл), и композицию оставляют набухать в течение 20 минут; затем колбу центрифугируют со скоростью вращения 1000 об/мин (англ. rpm, revolution per minute - оборотов в минуту).
1
Избыток NaCl удаляют пипеткой Пастера, а капли убирают, переворачивая колбу на фильтровальной бумаге; затем колбу с влажным порошком взвешивают (m в мг).
1
0
0+X
0
Коэффициент набухания вычисляют следующим образом: ((m-m)/(m-m)).
Пример 4
Приготовление коллагена фибриллярного типа основной экстракцией
Куски дермы свиньи (30 кг), обезжиренные ацетоном, оставляют набухать в течение 3 часов в 100 кг 0,05 М раствора NaOH. Куски дермы тонко нарезают при помощи режущей мельницы, и полученную пасту разбавляют 50 литрами 0,05 М раствора NaOH. Затем смесь фильтруют под давлением через сито с ячейками 1 мм. Величину рН полученной пасты доводят до рН 6-7,5 с помощью HCl, образовавшийся осадок собирают центрифугированием или фильтрацией через сито 1 мм.
Ретентат дегидратируют ацетоном в соответствии со способами, известными специалистам в данной области техники. Такой дегидратированный ретентат состоит из коллагена фибриллярного типа с высоким содержанием фибриллярного/волокнистого коллагена по сравнению с нефибриллярным коллагеном. Как правило, такой экстрагированный коллаген включает от 85% до 95 мас. % фибриллярного/волокнистого коллагена относительно общей массы коллагена и от 5% до 15 мас. % нефибриллярного коллагена относительно общей массы коллагена.
Пример 5
Приготовление гемостатического порошка No.1
30 г коллагена фибриллярного типа, полученного в Примере 4, добавляют в 1 л 0,02 М водного раствора HCl, смесь перемешивают в течение 5 часов. Затем к полученной гомогенной пасте добавляют порошкообразную фруктозу в количестве 2 мас. % (0,6 г) относительно массы коллагена.
Смесь гомогенизируют в течение 1 часа, после чего выливают и дегидратируют. После высушивания сухой продукт измельчают со скоростью 25 г/мин, используя молотковую мельницу Fitzpatrick со скоростью вращения 7000 об/мин в условиях регулируемого нагрева. Затем продукт просеивают при помощи механического просеивания для удаления частиц, размер которых превышает 400 мкм.
После этого к порошку добавляют сульфат дерматана в количестве 2 мас. % относительно сухой массы порошка (0,612 г).
Далее смесь гомогенизируют с помощью шаровой мельницы, в смесь добавляют лиофилизированный тромбин в количестве 15 МЕ/мг порошка и, наконец, смесь гомогенизируют с помощью шаровой мельницы.
Пример 6
Приготовление гемостатического порошка No.2
7,5 кг коллагена фибриллярного типа, полученного в Примере 4, добавляют в 50 л 0,05 М водного раствора HCL, смесь перемешивают в течение 16 часов. Затем к полученной гомогенной пасте добавляют порошкообразную фруктозу в количестве 5 мас. % (375 г) относительно массы коллагена.
Смесь гомогенизируют в течение 3 часов, затем распределяют по поддонам и дегидратируют. После высушивания сухой продукт измельчают по фракциям со скоростью 5 г/мин, используя молотковую мельницу со скоростью вращения 12000 об/мин в условиях регулируемого нагрева. Затем продукт просеивают при помощи механического просеивания для удаления частиц, размер больше 400 мкм и меньше 50 мкм.
Определяют гранулометрический состав, чтобы убедиться, что в гранулометрическом распределении 60 мас. % образца имеет гранулометрический состав, превышающий 200 мкм.
Затем в порошок добавляют очищенные сульфаты хондроитина в количестве 20 мас. % относительно сухой массы порошка (1,575 кг). Смесь гомогенизируют при помощи шаровой мельницы.
И, наконец, в смесь добавляют лиофилизированный тромбин в количестве 10 МЕ/мг порошка. Как и ранее, смесь гомогенизируют при помощи шаровой мельницы.
Пример 7
Приготовление гемостатического порошка No.3
1000 г коллагена фибриллярного типа, полученного в Примере 4, добавляют в 60 мл 0,02 М водного раствора HCl, смесь перемешивают в течение 5 часов. Затем к полученной гомогенной пасте добавляют измельченную глюкозу в количестве 5 мас. % (50 г) относительно массы коллагена.
Смесь гомогенизируют в течение 1 часа, после чего выливают и дегидратируют. После высушивания сухой продукт измельчают со скоростью 25 г/мин, используя молотковую мельницу Fitzpatrick со скоростью вращения 7000 об/мин в условиях регулируемого нагрева. Затем продукт просеивают при помощи механического просеивания для удаления частиц, размер которых больше 400 мкм и меньше 50 мкм.
Затем к порошку добавляют сульфат хондроитина в количестве 10 мас. % относительно сухой массы порошка (105 г). Далее смесь гомогенизируют при помощи шаровой мельницы.
Такая порошкообразная композиция имеет насыпную плотность приблизительно 0,408 г/мл.
Пример 8
Приготовление гемостатического порошка No.4
500 г коллагена фибриллярного типа, полученного в Примере 4, добавляют в 30 мл 0,02 М водного раствора HCl, смесь перемешивают в течение 5 часов. Затем к полученной гомогенной пасте добавляют измельченную глюкозу в количестве 5 мас. % (25 г) относительно массы коллагена.
Смесь гомогенизируют в течение 1 часа, после чего выливают и дегидратируют. После высушивания сухой продукт измельчают со скоростью 25 г/мин, используя молотковую мельницу Fitzpatrick со скоростью вращения 7000 об/мин в условиях регулируемого нагрева. Затем продукт просеивают при помощи механического просеивания для удаления частиц, размер которых больше 400 мкм и меньше 50 мкм.
Затем к порошку добавляют сульфат хондроитина, смешанный с порошкообразным тромбином, в количестве 10 мас. % относительно сухой массы порошка (52,5 г). Тромбин добавляют в смесь в конечном количестве 0,85 Ед/мг. Далее смесь гомогенизируют при помощи шаровой мельницы.
Такая порошкообразная композиция имеет насыпную плотность приблизительно 0,425 г/мл.
Пример 9
Приготовление гемостатического порошка No.5
750 г коллагена фибриллярного типа, полученного в Примере 4, смешивают с 6675 мл высокоочищенной воды. Смесь перемешивают при первой скорости перемешивания 20 об/мин в течение 10 минут и затем при второй скорости перемешивания 40 об/мин в течение 15 минут.
Затем указанную выше смесь снова перемешивают при первой скорости перемешивания 20 об/мин с добавленным раствором глюкозы (37,5 г глюкозы в 300 мл воды). Количество добавленной глюкозы соответствует 5 мас. % относительно массы коллагена, используемого в смеси. Далее эту новую смесь перемешивают при второй скорости перемешивания 40 об/мин в течение 10 минут. Полученный препарат затем хранят в течение 16 часов.
Далее в препарат добавляют 87,5 мл 1 М водного раствора HCl при перемешивании со скоростью 30 об/мин. Затем эту новую смесь перемешивают при первой скорости перемешивания 35 об/мин в течение 1 минуты и при второй скорости перемешивания 40 об/мин в течение 1 минуты, после чего выполняют несколько сеансов перемешивания продолжительностью по 5 минут при той же скорости 40 об/мин, делая быструю паузу в перемешивании между двумя сессиями.
После этого густую пасту, полученную на предыдущем этапе, разделяют на несколько кусков, имеющих одинаковые форму и массу. Затем эти куски пасты помещают на 24 часа в герметизированную камеру, содержащую атмосферу, насыщенную аммиаком. После стадии нейтрализации куски пасты сушат при температуре 20°С в течение 96 часов, и затем сухие продукты измельчают со скоростью 1 кг/ч с помощью криогенной мельницы Forplex при 8500 об/мин. Полученный порошкообразный продукт просеивают при помощи механического просеивания для удаления частиц, размер которых больше 200 мкм и меньше 50 мкм, получая в результате порошок коллагена-глюкозы.
Затем к порошку коллагена-глюкозы добавляют порошкообразный сульфат хондроитина (CS), состоящий из частиц размером от 50 мкм до 200 мкм, в количестве 10 мас. % относительно сухой массы порошка коллагена-глюкозы. Например, 30 г порошкообразного сульфата хондроитина смешивают с 300 г порошка коллагена-глюкозы. В гемостатический порошок No.5 также добавляют лиофилизированный тромбин в количестве 1000 Ед/г. Далее смесь гомогенизируют при помощи V-образного смесителя. Конечный гемостатический порошок имеет насыпную плотность приблизительно 0,4 г/мл.
Пример 10
Характеристика коллагена→присутствие в коллагене растворимого коллагена, определение соотношения между фибриллярным/волокнистым коллагеном и нефибриллярным коллагеном
Целью эксперимента является определение содержания в коллагене (экстрагированном коллагене или коллагене, измельченном в порошок) фибриллярного/волокнистого коллагена и нефибриллярного коллагена. Это содержание можно определить с помощью оценки содержания в коллагене нерастворимого коллагена (соответствующего фибриллярному/волокнистому коллагену) и растворимого коллагена (соответствующего нефибриллярному коллагену).
Эксперимент состоит в растворении приблизительно 2,5 г тестируемого коллагена в 166 мл воды при рН 13 в течение 16 часов. После этого раствор центрифугируют (10000 об/мин в течение 10 минут). Разделяют супернатант (надосадочную жидкость) (соответствующий нефибриллярному коллагену) и остаток (соответствующий волокнистому/фибриллярному коллагену). Остаток сразу же сушат последовательными промывками ацетоном в регулируемом токе воздуха. Величину рН супернатанта доводят до рН 3 с помощью уксусной кислоты и соляной кислоты при 6 М. Твердый коллаген из супернатанта получают добавлением 0,6 М NaCl с последующим центрифугированием. Затем его сушат последовательными промывками ацетоном в регулируемом токе воздуха.
остатка
супернатанта
остатка
остатка
супернатанта
Вычисляют массы коллагена из остатка (М) и из супернатанта (М), и по формуле М/ (М+М) × 100 получают процентное содержание волокнистого коллагена от общего количества коллагена.
остатка
остатка
супернатанта
В изобретении соотношение М/ (М + М) должно быть выше 80% как в коллагене, используемом для приготовления порошка, так и в конечном порошке коллагена. Предпочтительно, соотношение превышает 85%.
Например, описанный выше эксперимент с тремя партиями коллагена, приготовленного как описано в Примере 4, дает очень похожие соотношения 92,67%, 94,60% и 91,51%, соответственно. После измельчения коллагена из этих трех партий соотношение остается очень близким и составляет 91,63%, 88,02% и 88,69%, соответственно.
Другим способом, позволяющим показать наличие волокнистого/фибриллярного коллагена и растворимого коллагена, является проведение ДСН-ПААГ-электрофореза (англ. SDS page electrophoresis, Sodium Dodecyl Sulphate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis - электрофорез в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия).
На Фиг. 6 показан такой электрофорез, где образец S1 соответствует супернатанту первой партии (полученной из коллагена, экстрагированного как в Примере 4), образец S2 соответствует остатку этой первой партии, образец S3 соответствует супернатанту второй партии (также полученной из коллагена, экстрагированного как в Примере 4), образец S4 соответствует остатку этой второй партии.
Результаты показывают, что в случае коллагена, полученного из остатка, большее количество волокон не может проходить через акриламидный гель и дает окрашивание при остановке геля. Препарат образца не позволяет отделить каждую цепь от коллагена. Таким образом, альфа-цепи присутствуют в очень низком количестве. Коллаген из супернатанта способен полностью перемещаться в геле, отсутствуют волокна, блокированные в верхней части, цепи из коллагена должным образом разделяются во время процесса электрофореза.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
WO 2012/146655
"Nature designs tough collagen: explaining the nanostructure of collagen fibrils," Markus Buehler (PNAS, August 15, 2006, v. 103, No. 33, pp.12285-12290)
"Extraction of collagen from connective tissue by neutral salt solutions" by Jerome Gross, John H. Highberger and Francis O. Schmitt (Proceedings of the NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES, v. 41, No. I, January 15, 1955)
WO 2010/125086
FR 2944706
WO 01/97873
US 4891359