对生物假体组织进行处理以缓解植入后钙化制造技术

本发明专利技术提供了用于处理组织以抑制生物组织植入后钙化的方法。在本发明专利技术的一种方法中，将组织浸没在预处理过的戊二醛溶液，也即热处理过的或者ｐＨ调节过的戊二醛溶液中，或者以其它方式与之接触。所述组织在所述和所述预处理的戊二醛接触步骤之前、之后或者同时可以用戊二醛部分固定。和所述预处理的戊二醛的接触使得在所述组织上形成了游离胺基团，所述胺基团随后通过将所述交联组织和封闭剂接触而得以封闭。在另一个实施方案中，组织和或者未预处理的戊二醛或者ｐＨ调节过的戊二醛溶液接触足够的时间以使该组织交联。交联后的组织随后用还原剂处理，从而还原所述固定组织上的醛和羧酸基团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及医学方法/装置，更具体涉及用于固定(例如，鞣制(tanning)或者交耳关)和消毒生物组织以降低所述固定后的组织发生 植入后朽化的趋势以及减少所述固定后的组织形成血栓的方法。
技术介绍
可植入的生物组织可以由人体组织形成，所述人体组织通过冷冻 (即，低温保存)所谓的同种移植组织进行保存；或者由动物组织形成， 所述动物组织通过化学固定(即，鞣制)所谓的生物假体来保存 (Carpentier, Biological Tissues in Heart Valve Replacement, Butterworth ( 1972 ) , Ionescu编辑)。用作生物々￡体的生物组织类型 包括心脏瓣膜、血管、皮肤、硬脑膜、心包、小肠粘膜下层(SIS组 织)、韧带和腱。这些生物组织通常包含充当所述组织的支撑支架的 结締组织蛋白(即，胶原和弹性蛋白)。每种生物组织的柔韧性或者刚 性很大程度上由该组织中存在的胶原和弹性蛋白的相对量和/或其结締 组织支架的物理结构和构造来决定。胶原是大多数组织中存在的最丰富 的结締组织蛋白。每个胶原分子由以螺旋构造盘绕在一起的三个(3) 多肽链形成。用于化学固定生物组织的技术通常包括将该生物组织暴露到一种或 多种化学固定剂(即，鞣制剂)中，所述化学固定剂在给定胶原分子内 的多肽链之间形成交联(即，分子内交联)，或者在相邻胶原分子之间 形成交联(即，分子间交联)。已经用于交联胶原生物组织的化学固定剂的实例包括曱醛、戊二 醛、二醛淀粉、六亚曱基二异氰酸酯和一些聚环氧化合物。在可以采用 的各种化学固定剂中，戊二醛自从在1968年由Dr. Carpentier发现它 具有抗免疫和抗降解效果以来已经得到了最广泛的应用。具体参见 Carpentier, A., J. Thorac. Cardiovascular Surgery, 58: 467-69 (1 969 )。另外，戊二醛是最有效的消毒剂之一。戊二醛被用作许多市 售生物假体制品的固定剂和消毒剂，所述生物假体制品比如猪生物假体心脏瓣膜(例如，Carpentier-Edwards TM带支架的猪生物假体)、牛心 包心脏瓣膜(例如，Carpentier-Edwards Pericardial Bioprosthesis )和不带支架的猪主动脉瓣膜(例如，Edwards PRIMA Plus Stentless Aortic Bioprosthesis),以上制品老卩有Edwards Lifesciences LLC, Irvine, CA制备和销售。固定例如通过防止组织发生酶性降解而提供了机械稳定。戊二醛已 经被广泛用作交联剂来和胶原中的氨基酸残基，比如赖氨酸和羟基赖氨 酸的s-氨基或者天冬氨酸和谷氨酸的羧基，发生反应。由于戊二醛分 子的反应性以及二醛的自聚合性，戊二醛-胺反应的化学本质很复杂。 醛和伯胺的反应产物的最重要组分涉及形成Schiff碱，其中氮和醛的 碳形成双键，代替羰基碳和氧之间的双键。和许多生物假体材料植入相关的 一个问题是这些材料中的结締组织 蛋白(即，胶原和弹性蛋白)在植入到体内后可能被钩化。这种《丐化可 能导致该生物假体发生不希望的硬化或者降解。在固定的胶原性生物假 体中，已知发生两种类型的4丐化——内在性的和外源性的。内在性钩化 (intrinsic calcification)源于该纟且织^j脂蛋白和钩结合蛋白的p及 附。夕卜源')生4丐4匕(extrinsic calcification)源于细月包(例々口，血小 板)在该生物假体上的粘附并导致在该生物假体上形成含有磷酸钓的表 面斑块。影响固定组织生物假体的4丐化速率的因素到目前为止还没有完全弄 清楚。但是，认为会影响钙化速率的因素包括病人的年龄、存在新陈代 谢紊乱(即，血钙过多、糖尿病等)、饮食因素、存在感染、肠道外钙 给药、脱水、该生物-假体的原位变形(例如，机械应力)、在外科手术 植入初期内的抗凝血治疗不当、以及免疫宿主-组织响应。另外，戊二醛固定可能对组织钙化有影响。而且，在许多情况下， 固定组织存储在含有戊二醛的介质中以保持无菌状态。未反应的戊二醛 或者在存储期间吸附的戊二醛可能溶出并进入到该身体植入体中，并导 致副作用，这是因为人们怀疑戊二醛具有细胞毒性。另外，未反应的醛 基团通常存在于固定组织上，其可以一皮氧化成羧酸部分。这些部分可以 在体内吸收钓离子，从而引发钙化。近年来，已经在阻止生物假体组织的4丐化方面作了很多的努力。由 这些努力收获的技术可以广义分成两类涉及用抑制钙化(或者，对固定组织进行改性以使其《丐化倾向下降)的一种或多种化合物对戊二醛固 定的组织进行预处理或者后处理，和涉及用除了戊二醛以外的化合物固定所述组织，从而降低4丐化。前一类技术包括但不限于用如下所述化合物进行处理a)在戊二醛 固定后，用清洁剂或者表面活性剂；b)二膦酸盐，其共价结合到戊二 醛固定的组织上，或者通过注射给药到该生物假体的赋型剂上，或者经 由渗透泵或者受控释放基质进行部位特异性递送；c)氨基取代的脂族 官能酸，其在戊二醛固定后共价结合；d)硫酸化的多糖，尤其是硫酸 软骨素，在戊二醛固定后进行处理，优选随后用其它基质稳定材料进行 处理；e)脱乙酰壳多糖/肝素连接，在固定后；f)铁盐或者锡盐，在 戊二醛固定之前或者之后；g)聚合物，尤其是弹性体聚合物，结合到 戊二醛固定的组织中；或者h)磷酸酯或者季铵盐或者硫酸化的高级脂 肪醇的水溶性溶液，在戊二醛固定后。用于降低生物假体组织钾化的后一类技术，也即涉及用除了戊二醛 之外的化合物固定组织的技术，包括但不限于如下技术a)通过将生 物假体组织浸泡在含有光氧化催化剂的高重量克分子渗透压浓度的水 溶液中并随后将所述组织暴露在光下进行处理，由此经由光氧化固定所 述组织；和b)通过用聚环氧化合物，比如聚缩水甘油醚(聚环氧)化 合物，进行处理来固定。最近，在美国专利公开No. 2003/012581 3A1中描述了緩解钩化的新 技术，在此全文引入作为参考。该方法涉及将固定的、未固定的的或者 部分固定的组织和戊二醛溶液接触，所述戊二醛溶液在和该组织接触之 前已经经过加热处理或者调节pH。 Lee等(J. Biomed. Mater. Res., 58(1); 27 - 35 ( 2001 ))公开了通过用氨基化合物例如NH2-PEO-S03 或者含有氨基的肝素封闭来减少未反应的戊二醛残基的方法。尽管这些技术中的一部分已经证明能有效地降低钾化，但是在本领 域中仍然需要对现有技术作进一步的改善或者研制新的緩解钓化技 术，以减少固定的生物假体组织在植入后的钓化倾向。
技术实现思路
法。根据本专利技术的一种方法，将组织浸没到预处理过的戊二醛溶液中或 者以其它方式和其接触。在本专利技术的优选实施方案中，通过将戊二醛溶液的pH调到大约5. 0-7. 0,优选到大约6. 0,来对所述戊二醛溶液进 行预处理。随后，将该预处理后的戊二醛溶液用来处理所述组织，优选 在大约30-7(TC,更优选在大约40-6(TC,最优选在大约45 - 55°C 。 在优选实施方案中，所述组织被处理大约1小时-6个月，更优选为大 约1天-2个月。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于缓解包含结缔蛋白组织并且已经部分固定的的生物组织的植入后钙化的方法，所述方法包括：　　　　ａ）将所述部分固定的组织在水溶液中加热；　　　　ｂ）将所述加热的、部分固定的组织和含有用于封闭游离胺基团的封闭剂的溶液接触，其中所述游离胺基团可能包含在所述加热的、部分固定的组织。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-3-25 60/665,618;US 2006-3-23 11/387,6151、用于缓解包含结缔蛋白组织并且已经部分固定的的生物组织的植入后钙化的方法，所述方法包括a)将所述部分固定的组织在水溶液中加热；b)将所述加热的、部分固定的组织和含有用于封闭游离胺基团的封闭剂的溶液接触，其中所述游离胺基团可能包含在所述加热的、部分固定的组织。2、 权利要求l的方法，其中所述封闭剂包含和所述游离胺基团成反 应性的官能团。3、 权利要求2的方法，其中所述封闭剂是单官能醛、聚环氧化合物或者糖。4、 权利要求3的方法，其中所述单官能醛是曱醛。5、 权利要求3的方法，其中所述聚环氧化合物是乙二醇二缩水甘油醚。6、 权利要求l的方法，其中所述水溶液包含具有低酸含量的戊二醛溶液。7、 权利要求6的方法，其中所述戊二醛溶液包括抗矿化的緩冲液。8、 权利要求7的方法，其中所述抗矿化緩冲液是贫乏磷酸根离子的緩沖液。9、 权利要求l的方法，其中所迷水溶液的pH是大约6。10、 权利要求l的方法，其中所述水溶液包括非等渗緩冲液。11、 权利要求10的方法，其中所述非等渗緩沖液是低渗性緩冲液。12、 权利要求l的方法，其中所述水溶液是贫乏磷酸根的溶液。13、 权利要求1的方法，进一步包括在步骤(a)之前将所述组织和 表面活性剂或者盐和糖的高重量克分子渗透压浓度水溶液接触。14、 权利要求l的方法，进一步包括将所述组织进行生物负担减轻。15、 权利要求15的方法，其中所述生物负担减轻方法包括将所述组 织和含有表面活性剂、醛和醇的生物负担减轻溶液接触。16、 权利要求16的方法，其中所述生物负担溶液包含.-甲醛2 - 10重量％ ;乙醇10-45重量％;和Tween 80: 0. 1 - 10重量％ 。17、 权利要求l的方法，进一步包括消毒所述生物假体。18、 权利要求18的方法，其中所述消毒包括将所述生物假体和最终 消毒溶液接触，以及加热所述最终消毒溶液到大约20- 5(TC足够的时间以确保到植入时为止所述生物假体的无菌性。19、 权利要求19的方法，其中所述最终消毒溶液包含缓冲到pH为 大约7. 4的0. 2 - 1. Q重量％戊二醛的水溶液。20、 权利要求19的方法，其中所述最终消毒溶液包含重量克分子渗 透压浓度平tf的盐溶液和至少 一种化学消毒剂。21、 权利要求l的方法，进一步包括将所述组织承受第 一 次生物负担减轻过程；将任何所需的非生物部件加入到所述组织中并制备生物假体；将所述组织承受第二次生物负担减轻过程；和消毒所述生物假体。22、 权利要求l的方法，进一步包括将所述生物假体存储在包含戊 二醛和抗氧化剂的储存溶液中。23、 权利要求23的方法，其中所述抗氧化剂是抗坏血酸。24、 权利要求l的方法，其中所述步骤的一步或多步在非氧化条件 下进行。25、 权利要求25的方法，其中所述非氧化条件选自如下 氮气保护；低光化性安全光；和 机械盖层。26、 用于緩解生物假体材料植入后钙化的方法，所述方法包括 (a)调节戊二醛溶液的pH至大约5. 0-7. 0;(b )将含有结締组织蛋白的 一 定量生物组织和所述戊二醛溶液接触；(c)加热所述戊二醛溶液和所述组织到大约30-7(TC—定时间，从 而在所述组织上形成游离胺基团，其中所述组织是 (i)在执行步骤(c)之前至少部分固定的， (ii )在执行步骤(c)之后固定的，或者 (i i i )和执行步骤(c )同时固定的，和其中所述组织通过被浸没到包含戊二醛作为交联剂的交联剂溶液 中进行固定的；和(d )将所述固定的组织和含有阻断所述游离胺基团的封闭剂的溶液接触。27、 权利要求27的方法，其中所述pH被调节至大约6. 0。28、 权利要求27的方法，其中所述温度是大约40 - 60°C。29、 权利要求27的方法，其中所述时间是大约1小时_ 6个月。30、 权利要求27的方法，其中所述封闭剂具有和所述游离胺基团反 应的官能团。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS多夫，
申请(专利权)人：爱德华兹生命科学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]