CH673117A5 - - Google Patents

Description

DESCRIPTION

L'invention se rapporte à un nouvel adhésif. Plus particulièrement, elle se rapporte à un adhésif chirurgical utilisable en restauration chirurgicale, par exemple de tissus, et présentant un intérêt pour l'adhérence des tissus, ainsi que pour la restauration et le renforcement de tissus qui deviennent fragiles consécutivement au vieillissement.

On connaît déjà comme adhésif chirurgical utilisé dans la pratique (1) un adhésif au cyanoacrylate, tel qu'un adhésif à l'éthyl-2-cyanoacrylate et un adhésif à l'isobutyl-2-cyanoacrylate. Parmi ceux-ci, seul l'adhésif à l'éthyl-2-cyanoacrylate connu sous la désignation commerciale déposée d'«Aron Alpha A Sankyo» (fabriqué par Sankyo Company, Limited) a été mis sur le marché, sous autorisation, comme instrument médical, au Japon.

Outre l'adhésif (1), il existe (2) un adhésif au fibrinogène humain utilisant la coagulation du fibrinogène, des nécessaires de «Fibrino-gen-Midori» et de «Thrombin-Midori» (fabrication Green Cross Corporation) étant disponibles dans le commerce.

Un adhésif au cyanoacrylate est un polymère synthétique totalement hétérogène vis-à-vis d'un corps vivant, de sorte que, lorsqu'il est appliqué sur celui-ci, les tissus sur la surface adhérente meurent. L'adhésif appliqué demeure pendant longtemps et disparaît après un an ou davantage. De plus, l'adhésif entrave la régénération des tissus sur la surface adhérente s'étendant vers la cicatrice. La surface adhérente présente l'inconvénient de durcir.

D'autre part, un adhésif à base de fibrinogène humain est utilisé comme agent coagulant sanguin et, lorsqu'on l'utilise comme adhésif chirurgical, il arrive fréquemment qu'en raison de la force d'adhérence insuffisante, plusieurs portions doivent être suturées avant d'appliquer l'adhésif; en d'autres termes, l'adhésif joue uniquement un rôle de remplisseur des surfaces adhérentes.

En conséquence, une forte demande se manifeste en vue de développer un adhésif présentant une bonne compatibilité avec un organisme vivant et possédant à la fois une force adhésive adéquate sur le plan pratique et une action adhésive immédiate.

A la suite d'études entreprises par les présents inventeurs sur les moyens à mettre en œuvre pour résoudre les problèmes précités, on a trouvé qu'un adhésif contenant un mélange de fibrinogène humain et de fibroïne de la soie comme matière de base permettait d'atteindre le but précité. La présente invention a été réalisée sur la base de cette découverte.

La présente invention a pour objet un nouvel adhésif contenant un mélange de fibrinogène humain et de fibrome de la soie, convenant en particulier pour l'utilisation en chirurgie. Le rapport de mélange de la fibroïne de la soie au fibrinogène humain est de 5 à 95, de préférence de 20 à 70%, en poids.

La façon dont l'invention a été réalisée sera décrite ci-après.

Les fibres de soie ont été agréées comme fibres de suture pour l'usage médical et sont utilisées depuis longtemps dans la pratique comme fibres de suture non absorbantes. Très peu de fibres de soie sont décomposées dans un organisme vivant et sont absorbées par celui-ci mais, du fait qu'une fibre de soie constitue en elle-même une sorte de protéine, elle possède, lorsqu'elle est utilisée comme fibre de suture, une bonne compatibilité avec un corps vivant et n'altère pas les tissus environnants.

Une fibre de soie est composée uniquement de fibroïne. La fibroïne est une protéine fibreuse dans laquelle les fibres sont facilement orientées mutuellement et cristallisées. Le produit fibreux d'une fibre de soie, façonné en pellicule, présente d'excellentes propriétés mécaniques.

La fibroïne se dissout facilement dans une solution aqueuse saturée d'un sel inorganique tel que le bromure de lithium. Par élimination du sel d'une telle solution par dialyse, on obtient une solution aqueuse de fibroïne.

Une solution aqueuse de fibroïne présente la particularité selon laquelle les molécules de fibrome sont dispersées au hasard, de manière à constituer une structure en hélice a, et ces molécules sont facilement orientées par une excitation physique, telle que vibration et agitation, de manière à présenter une structure en zigzag ß et à être insolubilisées (un produit façonné de fibrome régénérée est progressivement décomposé par des enzymes in vivo jusqu'à ce qu'il disparaisse).

Les inventeurs ont remarqué les particularités suivantes de la fibroïne: 1) elle présente une bonne compatibilité avec un organisme vivant; 2) un produit façonné de fibroïne présente d'excellentes propriétés mécaniques, et 3) il est possible d'obtenir une solution aqueuse à partir de la fibroïne, la solution peut être facilement solubilisée et séparée par excitation physique, et la fibroïne se trouve introduite dans un adhésif chirurgical.

En particulier, un adhésif chirurgical présentant une bonne compatibilité avec un organisme vivant et une force d'adhérence importante a été inventé en utilisant le bon pouvoir adhésif du fibrinogène humain vis-à-vis des tissus, et en compensant la souplesse et la résistance insuffisantes et la fragilité par les propriétés mécaniques excellentes de la fibroïne, en d'autres termes, en mélangeant le fibrinogène avec la fibroïne.

Comme matière première pour la fibroïne utilisée dans l'invention, on mentionne des produits tels que: soie de cocons, déchets de cocons, bourre de soie, bourre de soie dite «bisu et kiki» (provenant du bobinage), déchets d'étoffes de soie, balles de soie (bourre provenant du filetage), etc. La fibroïne est obtenue en séparant la séricine de la soie, suivant une méthode courante, dans l'eau chaude en présence d'un activateur, si nécessaire, ou dans l'eau à température ambiante, en présence d'une enzyme, la fibroïne isolée restante étant séchée avant l'emploi. Comme matière pour la fibrome, on peut utiliser la soie domestique et la soie sauvage ou des mélanges de celles-ci.

La fibroïne ainsi obtenue est ajoutée à une solution aqueuse contenant habituellement de 5 à 80% en poids d'un sel de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux, puis dissoute par chauffage et agitation éventuels.

Les sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux utilisables dans l'invention sont, par exemple, LiCl, LiBr, Nal, LiN03, MgCl2, MgBr2, Mg(N03)2 et ZnCl2. La concentration en sel de métal alcalin ou alcalino-terreux est de 5 à 80% en poids. Le rapport du liquide à la fibrome est habituellement de 2 à 50.

Le sel métallique est séparé presque complètement de la solution de fibroïne ainsi obtenue, au moyen d'une membrane de dialyse constituée par une pellicule de cellophane, ou d'un dialyseur utilisant des fibres creuses, en vue d'obtenir une solution aqueuse de fibroïne.

Le fibrinogène humain peut être obtenu en le séparant du sang, mais la méthode et la mise en œuvre étant compliquées, on utilise le produit disponible sur le marché, «Fibrinogen-Midori» (fabrication Green Cross Corporation).

Lorsqu'on mélange la fibroïne avec le fibrinogène humain, une quantité prédéterminée d'eau distillée à 32-35c C est tout d'abord ajoutée au fibrinogène humain pour dissoudre ce dernier dans la fibroïne, afin d'obtenir une solution aqueuse de fibrinogène humain. Une quantité prédéterminée d'une solution aqueuse de fibroïne est introduite doucement et mélangée avec la solution aqueuse de fibrinogène humain. Une solution aqueuse d'un mélange de fibroïne est instable, et si des vibrations énergiques lui sont appliquées pendant

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la manipulation ou la conservation, elle est insolubilisée et séparée. Pour empêcher cela, la fibrome est traitée par une enzyme telle que la chymotrypsine, de manière à accroître la solubilité dans l'eau, ou encore un sel, tel que le chlorure de calcium, n'altérant pas un organisme, est ajouté à une solution aqueuse d'un mélange de fibroïne, en vue d'accroître la solubilité et la stabilité, facilitant ainsi la manipulation.

Une solution aqueuse d'un mélange de fibroïne est insolubilisée par lyophilisation, mais les solutions précitées, ayant une solubilité dans l'eau accrue par traitement aux enzymes ou addition d'un sel, se dissolvent dans l'eau distillée, même après lyophilisation, ce qui facilite leur conservation, stérilisation, etc., lesquelles peuvent poser des problèmes dans la pratique. Il est également possible d'incorporer un médicament, tel qu'un médicament préventif de maladies infectieuses, si nécessaire, à cette solution mélangée avant l'emploi.

En vue de solidifier le fibrinogène humain pour qu'il joue le rôle d'adhésif, il est essentiel de lui incorporer de la thrombine «Throm-bin-Midori» (fabrication Green Cross Corporation), du chlorure de calcium (chlorure de calcium de la pharmacopée japonaise) comme activateur de la thrombine, et de l'aprotinine (injection d'aprotinine) comme inhibiteur de la dissolution de la fibrine. La même chose se présente avec une solution mélangée de fibrinogène humain et de fibroïne de la présente invention.

Si une légère excitation physique, telle qu'une vibration par ultrasons, est exercée sur la surface sur laquelle un adhésif a été appliqué, la fibroïne dans le mélange joue, de façon appropriée, le rôle d'un adhésif. Plus particulièrement, la fibroïne se sépare rapidement et présente des propriétés mécaniques excellentes, caractéristiques de la fibroïne. La thrombine, le chlorure de calcium et l'aprotinine sont mélangés, suivant une méthode courante, avec la solution homogénéisée de fibrinogène humain et de fibroïne de la présente invention: Application de «Fibrinogen-Midori» et de «Thrombin-Midori» comme adhésif chirurgical (produits fabriqués par Green Cross Corporation).

Directives opératoires

On prépare un liquide A (solution d'un mélange de fibrinogène humain et de fibroïne) et un liquide B (solution d'un mélange de thrombine, aprotinine et chlorure de calcium). Pour appliquer l'adhésif sur une surface adhérente, on a recours à l'une des méthodes suivantes: 1) revêtement «humide sur humide», méthode consistant à appliquer tout d'abord le liquide A sur les surfaces adhérentes, puis à appliquer le liquide B, à lier les surfaces adhérentes l'une à l'autre et à les fixer pendant environ 1 minute (si des ondes ultrasons sont utilisées, l'adhésif présente une force d'adhérence importante immédiatement après liaison); 2) méthode de mélange: méthode consistant à mélanger une quantité prédéterminée de liquide A et de liquide B dans un récipient, à appliquer le mélange sur les surfaces adhérentes (entre le moment du mélange et l'application, le processus sera terminé de préférence en 1 à 1,5 minute; si le mélange est gélifié, il ne peut être utilisé), à lier immédiatement les surfaces adhérentes et à les fixer pendant 1 minute (éventuellement avec utilisation d'ultrasons).

Quantité

Habituellement, on utilise 0,1 ml de liquide A (0,1 ml de liquide B) par centimètre carré de surface adhérente.

Champ d'application

L'adhésif peut être appliqué dans les traitements suivants:

liaison endocrânienne,

dérivation de nerfs,

dérivation de vaisseaux capillaires sanguins,

renforcement de sutures de vaisseaux sanguins,

obturation de la membrane du tympan avec colobome traumati-

que (déchirure ou trou),

obturation de vaisseaux sanguins remplacés et entretien d'une portion suturée,

liaison d'une portion sectionnée du foie, d'une portion incisée pour le test du foie et d'une portion incisée de la vésicule biliaire, traitement d'un trauma au moment de l'enlèvement d'une partie du rein, de la rupture d'un rein et de l'enlèvement de la prostate, renforcement de dérivation d'intestin,

liaison de valve cutanée,

obturation de l'atrium de portion d'os et cartilage traumatiques

(notamment en cas de risque d'hémorragie chez un malade),

liaison de portion de cartilage et d'os,

renforcement d'une suture de tendon,

liaison de la plèvre dans le cas de pneumothorax,

obturation d'alvéole après extraction dentaire, lorsqu'il y a risque d'hémorragie,

obturation des fosses amygdales au moyen de fibres fasciculaires de collagène (notamment en cas de risque d'hémorragie chez un malade),

greffe de peau en cas de brûlure.

L'adhésif peut être également utilisé uniquement comme hémostatique.

L'invention sera maintenant décrite plus en détail, en référence aux exemples ci-après.

Exemple 1:

On immerge 100 g de bourre de soie dans 5 1 d'une solution aqueuse contenant 0,2% en poids de savon de Marseille, à 80° C pendant 1 heure. On traite ensuite la soie par une enzyme de décomposition de la séricine, à savoir la papaïne, afin d'éliminer presque totalement la séricine de la soie. La soie ainsi traitée est lavée à fond avec de l'eau, puis séchée pour être utilisée comme produit constituant Iafibroïne.

On immerge 50 g de fibroïne dans 500 ml d'eau avec 4,5 mol de bromure de lithium dissous dans cette eau, et l'on dissout complètement la fibroïne dans la solution à 50° C en 5 heures. Après avoir séparé par filtration les inclusions, on charge le filtrat dans un tube de cellophane et l'on dialyse pendant 2 jours pour éliminer le bromure de lithium. La concentration en fibroïne immédiatement après dialyse étant faible, d'environ 5% en poids, la solution aqueuse de fibroïne contenue dans le tube de cellophane est abandonnée à l'air pendant 2 jours, afin de la concentrer par séchage à l'air, pour avoir une concentration de 8% en poids.

Préparation du liquide A

On verse 12 ml d'eau distillée pour injection (de pharmacopée japonaise) sur 1 g de Fibrinogen-Midori (fabrication Green Cross Corporation), on dissout à 32-36° C en 30 secondes et l'on ajuste la concentration finale à 6%.

Préparation du liquide B

On ajoute à 500 unités de Thrombin-Midori (fabrication Green Cross Corporation), 1,2 ml d'une solution mélangée renfermant 1 ml de Ca liquide Conclyte (chlorure de calcium 0,5 M de la pharmacopée japonaise), 7,5 ml d'eau distillée pour injection et 1 ml de Trasy-lol 40000 KIE (fabrication Bayer, République fédérale d'Allemagne).

Préparation de Iafibroïne liquide (ci-après désignée par «liquide F»)

On dissout la fibroïne à 8% précitée dans de l'eau distillée, de manière à avoir une concentration de 6% en liquide A.

Essai de liaison

On utilise une bande de 20 mm de large d'une pellicule de colla-gène régénérév<Meipac» (marque déposée, fabrication Meiji Seika Kaisha Ltd.) On applique sur les deux surfaces adhérentes 0,09 ml d'un mélange de liquide A et de liquide F (on mélange doucement 0,05 ml de liquide A et 0,05 ml de liquide F), de manière à avoir une zone adhérente de 20 mm x 2 mm, et on laisse reposer pendant 30 à 60 secondes. La même quantité de liquide B que la quantité de

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liquide A est ensuite appliquée sur les surfaces adhérentes enduites de liquide A, puis les surfaces adhérentes sont liées immédiatement en les pressant légèrement et en les fixant pendant 60 secondes.

Mesure de la force d'adhérence

Après avoir laissé l'échantillon au repos pendant 24 heures à température ambiante, on détermine la force d'adhérence (g/cm2) sous cisaillement, en effectuant l'essai de cisaillement sur la surface liée, à une température de 24° C et une humidité de 65%, au moyen d'une machine d'essai de traction universelle UTM, de type Tensi-lon, fabriquée par Toyo Sokuki K.K.

Exemple 2:

Dans l'essai de liaison de l'exemple 1, le liquide A est utilisé à la place du mélange de liquide A et de liquide F.

Exemple 3:

Dans l'essai de liaison de l'exemple 1, immédiatement après liaison des surfaces adhérentes, une tige oscillante d'un appareil de broyage aux ultrasons du type Sonicator Aus-01, fabriqué par Ultrasonic Industry Ltd., est légèrement pressée contre la surface liée pendant 60 secondes.

Exemple 4:

Dans l'essai de liaison de l'exemple 3, on utilise, à la place du mélange de liquide A et de liquide F, 0,09 ml d'un mélange renfermant 0,05 ml de liquide A et 0,05 ml d'une solution aqueuse 0,1 N de chlorure de calcium avec 6% de fibroïne dissoute dans cette solution.

La présente invention est caractérisée en ce que le mélange de fibroïne avec le fibrinogène humain a pour effet non seulement d'accroître la force d'adhérence sous cisaillement, mais également la solidité de l'adhérence. En se référant à la figure 1, laquelle permet de comparer la courbe de contrainte-allongement de l'essai de la force d'adhérence sous cisaillement dans l'exemple 2 (fibrinogène humain seul) avec les courbes de l'exemple 4 (fibrinogène humain/fibroïne = 1/1) et de l'exemple 8 (fibrinogène humain/fibroïne = 3/2), on voit que les résistances au cisaillement des échantillons contenant de la fibrome diminuent progressivement. Les surfaces adhérentes ne sont pas cisaillées d'un seul coup, ce qui signifie que la fibroïne permet d'obtenir une adhérence solide.

Exemple 5:

Dans l'essai de liaison de l'exemple 4, on utilise 0,09 ml d'un mélange renfermant 0,09 ml de liquide A et 0,03 ml d'une solution aqueuse 0,1 N de chlorure de calcium avec 6% de fibroine dissoute 5 dans cette solution.

Exemple 6:

Dans l'essai de liaison de l'exemple 4, on utilise 0,09 ml d'un mélange renfermant 0,03 ml de liquide A et 0,09 ml d'une solution 10 aqueuse 0,1 N de chlorure de calcium avec 6% de fibroïne dissoute dans cette solution.

Exemple 7:

I5 Dans l'essai de liaison de l'exemple 3, on utilise 0,09 ml uniquement de liquide F à la place du mélange de liquide A et de liquide F.

Exemple 8:

Dans l'essai de liaison de l'exemple 4, on utilise 0,09 ml d'un 20 mélange renfermant 0,09 ml de liquide A et 0,06 ml d'une solution aqueuse 0,1 N de chlorure de calcium avec 6% de fibroïne dissoute dans cette solution.

Exemple 9:

25 Dans l'essai de liaison de l'exemple 3, on utilise, à la place du liquide F, un liquide préparé selon la méthode ci-après: la glande sé-ricigène est retirée de YÂntheraeapernyi, lavée immédiatement à l'eau distillée, séchée pour être utilisée comme fibroïne à température ambiante, et l'on dissout la soie séchée dans l'eau distillée, de 30 manière à avoir une concentration de 6% en poids.

Les forces d'adhérence sous cisaillement des échantillons dans les exemples 1 à 9 sont indiquées dans le tableau suivant.

Avantages de l'invention

La présente invention fournit un adhésif approprié pour la chirurgie, présentant une excellente compatibilité avec un organisme vivant et un pouvoir adhésif bien meilleur qu'un adhésif convention-55 nel, par production d'une solution d'un mélange de fibrinogène humain et de fibroïne. Cet adhésif permet d'accélérer les opérations chirurgicales et de réaliser des opérations qui étaient impossibles à cause d'un problème de liaison des surfaces. On peut donc considérer que l'adhésif de la présente invention contribue dans une large 60 mesure au progrès de la technique médicale, ce qui correspond à une demande qui se manifeste sur le plan social, principalement à notre époque où le nombre de personnes âgées s'accroît de plus en plus.

Exemple

Rapport de mélange

Traitement

Force d'adhérence sous cisaillement (g/cm2)

Liquide A

Liquide F

pour la liaison

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1.671

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—

792

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Ultrasons

1.784

4

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Solution aqueuse 0,1 N de chlorure de calcium Ultrasons

1.826

5

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Ultrasons

1.380

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Ultrasons

837

7

—

1

Ultrasons

84

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3

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Ultrasons

2.014

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1

1

Ultrasons

1.630

La figure 1 illustre une partie des courbes de contrainte-allongement obtenues lors des essais de force d'adhérence sous cisaillement dans les exemples précités.

R

1 feuille dessin

Claims (3)

673 117 REVENDICATIONS

1. Adhésif, caractérisé en ce qu'il comprend un mélange de fibri-nogène humain et de fibroine de la soie.

2. Adhésif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en fibroïne de la soie dans ledit mélange est de 5 à 90% en poids.

3. Adhésif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit adhésif est un adhésif chirurgical.