用于非压迫性出血的组织封闭剂制造技术

ClotFoam是被设计成在非压迫性出血情况中用于中度至重度出血的手术封闭剂和止血剂。ClotFoam可以在腹部、胸、四肢或其他腔内裂开创伤或手术之后作为止血的初级处理或辅助手段在手术室中通过腹腔镜端口施用，或者在剖腹手术中直接施用在撕裂组织上面，或者在手术室外通过混合针和/或喷雾注射方法施用。ClotFoam的交联技术产生运载止血所必需的纤维蛋白封闭剂的粘性三维聚合网络或支架。当混合时，ClotFoam产生扩散至整个体腔从而到达撕裂组织的泡沫以封闭组织和促进凝血级联。本发明专利技术使用通过pH的变化发生聚合的纤维蛋白单体作为活性封闭组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
注册商标为ClotFoam 的本专利技术大体上涉及可以在无压迫、缝线或短纤维的情况下用于在体内结合或封闭组织的粘性封闭剂组合物和止血剂。具体而言，本专利技术涉及呈液态的四个组分，在施用到组织上时将这四个组分混合起来，然后在体内固化以结合组织和封闭组织从而预防或控制腔内出血或内出血。更具体而言，本专利技术是专利技术名称为“Tissue Sealant for Use inNon-CompressibIe Hemorrhage (用于非压迫性出血的组织封闭剂)”(日期2009年4月7日)的第12419734号专利申请的改进。
技术介绍
外伤性损伤是全球发病率和死亡率最常见的原因。在美国，医院接纳的40 %以上的创伤病例都是由道路交通事故造成的。出血是常规战争的战场上死亡的主要原因(I)。这些死亡中的大部分发生在伤员能够被转移至治疗机构之前的场所(2)。几乎50%的伊拉克和阿富汗的战斗死亡率以及高达80%的美国国内平民外伤死亡率都归因于不受控制的出血(3)。这种类型的死亡的主要原因是出血(50% )和神经创伤(36% )，而其他原因是破坏性的多发性损伤。即使伤员存活的时间足以转移至治疗机构，出血仍然是后来死亡和并发症的主要原因(2)。腹部损伤带来棘手的问题，尤其是对于年轻人(4-8)。由于肝脏和脾脏是腹内最大的实体器官，因此它们是最常受伤的器官(9-10)。目前通过肝门血流阻断(Pringle' s maneuver)或包扎伤口来控制肝脏的大量出血，但是这两种方法都需要手术干预并且不能在战场上或事故现场使用(11，12)。极小的损伤引起的脾脏创伤可能会大出血(10-12)。尽早和有效地控制出血可能会比任何其他措施挽救更多的生命。但是由于目前用于腔内出血的所有止血剂都被设计成用于手术室且在腔被充分打开的情况下，而不能用于事故现场或战场上的突发情况，因此出血通常是致命的。同样，目前需要压迫止血的某些类型的手术(诸如腹腔镜手术或脑手术)以及内出血可以以更低侵入性的方式处理。目前的解决方案和局限性。可以附着至组织的生物胶是已知的。通常，合成粘合剂用于紧密地封闭血管或肺以及用于“胶粘”皮肤切口的边缘。通常在伤口愈合后，这些胶通过生物降解、吸收或通过以痂的形式简单分离而去除。已经开发了各种技术来配制组织粘合剂。某些组织粘合剂来源于合成，诸如基于氰基丙烯酸盐(2-丁基氰基丙烯酸盐，2-辛基氰基丙烯酸盐)或合成聚合物的胶粘物，其他组织粘合剂包含诸如胶原蛋白或纤维蛋白的生物材料，这些生物材料除具有止血性能外也通过控制出血来发挥作用。 由于具有止血和粘合性能，封闭剂(尤其是纤维蛋白封闭剂)在大部分外科专业中已经广泛使用二十多年，用于减少失血量和手术后出血，这是因为封闭剂(尤其是纤维蛋白封闭剂)具有在聚合时附着至人体组织的能力(14，15，16)。这些化合物用于封闭或加固已经缝合或吻合(stapled)的伤口 ；这些化合物也可以与在受伤区域上方施加的压力一起使用。纤维蛋白封闭剂是模仿凝血级联的最后步骤的生物粘合剂(13)。有几种商品(Floseal,Gelfoam,Evicel)可用(16-18)。然而,这些产品具有阻碍它们在急诊医学(创伤)和腹腔镜手术中广泛使用的显著的局限性。目前所有用于腔内出血的止血剂都被设计成用于手术室而不用于突发情况(例如事故现场或战场上)并且都需要压迫。用于非压迫性出血的组织粘合剂和封闭剂组合物的开发和/或使用所面临的主要局限性之一是它们不能够与组织形成足够强的结合且不能发展成一种施用方法。因此，组织粘合剂和封闭剂必须与压迫方法、缝合线和/或短纤维(staples)组合使用以至于使达到可接受性能所需的组织结合强度降低。然而，在很多情况下，缝合线和/或短纤维的使用是不理想、不适当或不可能的。粘性基质与组织难以形成强的界面或结合很可能归因于若干因素腔内释放的血液或流动的血液不允许促进凝结的化合物到达出血源，而且在施用组织粘合剂或封闭剂组分时和/或固化期间以及固化之后，组织中的各种蛋白质不易于与组织粘合剂或封闭剂组分发生非共价和/或共价相互作用。因此，可以料想到，对于大部分组织粘合剂以及封闭剂体系，通常在交联的粘性基质和一种或多种与组织相关的蛋白质(诸如胶原蛋白、肌动蛋白和肌凝蛋白)之间的界面处不起作用(19，20)。目前可选择的方法Cl0tF0am。需要在无压迫和/或无缝合的情况下就可以实现止血从而在手术室外阻止严重腔内损伤出血的试剂。在不能使用压迫的手术室中(例如腹腔镜手术，神经外科等)，非压迫性技术也是有用的。为了抵抗血液流动，粘性基质必须在几秒内在流动的血液中与组织形成强界面和结合并保留在撕裂部位从而形成凝块。如第12419734号专利申请中描述的，本专利技术的试剂附着至人体组织的能力与运载纤维蛋白封闭剂的支架(scffold)的内部结构有关，当纤维蛋白封闭剂聚合时其转化并具有必要的粘弹性和粘附性能。水凝胶的快速形成，在最短的聚合时间内产生包含必要组分的粘性胶从而在撕裂的出血组织上方形成功能性纤维蛋白凝块，这在临床上是重要的。组织封闭剂瞬时粘合是理想的从而确保该封闭剂在接触施用部位时发挥作用并停留在施用部位而不被血液冲走或因目标组织的移动而移位。(21)在我们的方法中，这些功能通过以下内容实现a)在原位形成通过非共价键与组织结合的三维聚合交联化学 网络山)泡沫的粘弹性特性产生附着至撕裂组织和湿表面的非常粘的基质；c)快速形成强纤维蛋白凝块，该纤维蛋白凝块通过钙非依赖型转谷氨酰胺酶ACTIVA来稳定。粘性和其他粘弹性性能对于纤维蛋白聚合物刺激凝血级联、形成血凝块和实现止血的能力具有实质性贡献。组合物。ClotFoam包含纤维蛋白单体溶液,该纤维蛋白单体在通过渗析方法引起PH变化时易于聚合，该纤维蛋白单体溶液被嵌入水凝胶支架中。支架在活化的转谷氨酰胺酶(钙依赖性和钙非依赖性)的存在下交联。当纤维蛋白和支架这两种聚合物在原位交联时实现三个目标或功能a)允许试剂在腹膜腔或其他体腔中无创施用和扩散；b)附着并压迫撕裂或受伤组织以阻止血液流动；以及c)在伤口上方保留必需的组分从而产生纤维蛋白凝块并刺激凝血级联。支架使用明胶作为与生物聚合物交联的“结构”蛋白质以获得特定的粘弹性特性(profile)，该粘弹性特性对于运载纤维蛋白单体和中和其pH以使纤维蛋白单体聚合是理想的(21，22)。当通过各个部分的混合发生聚合时，纤维蛋白在受伤部位提供了关键的临时基质(23)。无创施用和扩散是基于混合各个组分之后产生的泡沫，一旦被注射，泡沫会扩散至整个腔从而到达撕裂组织以刺激凝血级联。与现有凝胶的其他重要区别是所提出的粘合剂用作交联的结构蛋白质，硬骨鱼鱼凝胶A型明胶、牛血清白蛋白(BSA，蛋白质)、卡波姆934(与烯丙基鹿糖(perallylsucrose)交联的聚丙烯酸)、|丐非依赖性交联催化剂(ACTIVA)和诸如多糖和聚乙烯吡咯烷酮的可选材料、角叉菜胶(磺化多糖)蔗糖、MgC12、具有或不具有海藻酸、羧甲基纤维素，提供更好和更“智能的”交联化学作用，根据需要改进液体_凝胶状态和粘性。基质实现止血的能力不仅取决于纤维蛋白本身的形成，还取决于纤维蛋白、酶原、凝结因子、酶抑制剂、细胞受体的特异结合位点之间的相互作用以及同样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.30 US 12/750,3161.一种用于纤维蛋白封闭剂(纤维蛋白单体)的水凝胶载体的四部分组合物，所述组合物作为非压迫性止血剂用于控制出血和预防血肿形成。2.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物能够在不需要缝合线、缝合或其他压迫要素的情况下阻止严重出血情形下的出血并且封闭撕裂组织。3.一种包括组合使用的水凝胶载体和纤维蛋白单体的四部分止血组合物，所述组合物用于中止患者身体的损伤组织的失血而不需要额外单独地施加压迫力，所述组合物包括第一组分(A部分)，呈液体形式，所述第一组分为在金属离子的存在下在选定的pH为大约8.3的缓冲溶液中与蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮和牛血清白蛋白混合的硬骨鱼(鱼)A型明胶；第二组分(B部分)，所述第二组分为在pH 3. 4的溶液中的选定的相对高分子量的丙烯酸卡波姆和二价离子；第三组分(C部分)，所述第三组分为在选定酸性溶液中当pH变化时发生聚合的纤维蛋白单体；以及第四组分(D部分)，所述第四组分具有用于稳定纤维蛋白聚合物的选定钙非依赖型转谷氨酰胺酶和氯化钙。4.根据权利要求3所述的组合物，其中，碱性缓冲溶液是浓度通常在O.5M至O. 75M范围内的碳酸钠/碳酸氢钠。5.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述D部分包含适合于所述纤维蛋白单体聚合的浓度为约20mM溶液的钙离子源。6.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述二价离子包括用于大幅增加纤维蛋白聚合速率、纤维蛋白丝的长度和强度以及加强支架聚合的钙、锌和镁离子。7.根据权利要求3所述的组合物，其中，A部分至D部分在灭菌过程中保持其理化性质。8.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述纤维蛋白单体在醋酸中的浓度通常是在12mg/ml至20mg/ml的范围内。9.根据权利要求3所述的组合物，其中，A部分至D部分以及所述组合物与施用它们的组织具有生物相容性。10.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述失血是所述患者在引起失血的选定手术或事件期间出现血肿形成的结果，所述选定手术或事件包括但是不限于内伤、普通外科手术、腹腔镜手术和脂肪吸除手术。11.根据权利要求3所述的组合物，其中，聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、白蛋白和明胶是高分子，这些高分子混合后产生3D聚合物，所述3D聚合物提高泡沫的寿命和质量，同时通过基质形成提闻组织粘合性。12.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述纤维蛋白单体是基本上不含有凝血酶和催化纤维蛋白原形成纤维蛋白的任何外源性酶的非动态纤维蛋白单体。13.一种利用包含组合使用的水凝胶载体和纤维蛋白单体的四部分止血组合物封闭患者身体的损伤组织的方法，所述组合物用于中止所述损伤组织的失血而不需要额外单独施加压迫力，所述方法包括以下步骤 (i)在选定的混合装置中混合第一组分(A部分)和第二组分(B部分)，其中所述第一组分呈液体形式，所述第一组分为在金属离子的存在下在选定的PH为大约8. 3的缓冲溶液中与蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮和牛血清白蛋白混合的硬骨鱼(鱼)A型明胶；所述第二组分为在pH 3.4的溶液中的选定的相对高分子量的丙烯酸卡波姆和二价离子；(ii)在所述混合装置中混合步骤(i)的混合物和第三组分(C部分)，所述第三组分为在选定酸性溶液中当pH变化时发生聚合的纤维蛋白单体； (iii)在所述混合装置中混合步骤(ii)的混合物和第四组分(D部分)从而产生泡沫，所述第四组分具有用于稳定纤维蛋白聚合物的选定钙非依赖型转谷氨酰胺酶和氯化钙； (iv)通过所述混合装置的出口将所述泡沫递送和/或分散至体腔、器官或组织的手术部位从而使所述泡沫与所述部位接触，使得所述泡沫的非动态、非交联的纤维蛋白单体粘着至所述部位的湿组织并在所述患者的血液中形成基质；...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·D·福卢什，
申请(专利权)人：乔治·D·福卢什，
类型：
国别省市：