DE69433939T2

DE69433939T2 - Hämostatisches pflaster

Info

Publication number: DE69433939T2
Application number: DE69433939T
Authority: DE
Inventors: P. Thaddeus PRUSS; A. James WILL
Original assignee: Clarion Pharmaceuticals Inc
Current assignee: Hematris Wound Care 85521 Ottobrunn De GmbH
Priority date: 1993-11-03
Filing date: 1994-11-03
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2014-11-04
Also published as: EP0726749B1; AU1086795A; US5643596A; US5645849A; EP0726749A4; DE69433939D1; ATE273035T1; ES2227542T3; EP0726749A1; CA2175203A1; JPH09504719A; WO1995012371A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Eine Blutung eines Blutgefäßes, Körpergewebes, Organs oder Knochens kann einen Blutverlust zur Folge haben, der zu einem hypovolämischen Schock und zum Tod führt. Bei Blutern und Patienten, die eine Antikoagulanz-Medikation erhalten, wie sie häufig postoperativ in der Herzchirurgie verschrieben wird, ist das Problem eines raschen Blutverlusts sogar noch akuter.
Es sind Bemühungen unternommen worden, eine schnelle, effektive und kostengünstige Methode zur Drosselung von Blutverlust zu entwickeln, einschließlich Pasten, die Koagulations-verstärkende Faktoren enthalten. Eine solche Blutgerinnungs-verstärkende Substanz, die verwendet wird, um einen Stillstand einer Blutung oder "eine Blutstillung" zu unterstützen, ist menschliches Fibrinogen, das am häufigsten als "Fibrinkleber" eingesetzt wird.
Der Fibrinkleber ist aus einer Mischung von menschlichem Fibrinogen und Rinderthrombin aufgebaut. Er wird als Kit verkauft, das separate Fläschchen von Fibrinogen- und Thrombinlösungen enthält. Diese Lösungen werden vermischt und auf verschiedene Arten auf die Wunde aufgetragen, einschließlich als Paste, als Spray oder auf einem Patch.
Der Fibrinkleber stellt jedoch eine inkonsistente und ineffziente Therapie für die Blutstillung dar. Das Mischen, Durchtränken und Beschichten eines Patches mit Fibrinkleber erfordert zeitaufwendige und beschwerliche Verfahren. Jeder der Herstellungsschritte bringt potentielle Fehler mit sich und somit variiert deren Wirksamkeit mit der Erfahrung von dem Operationssaal-Personal. Ferner tritt während der Herstellung solch einer Lösung eine weitere Blutung auf und die Lösungen werden durch intensives Bluten weggewaschen. Trotz der Fortschritte, die im Hinblick auf Fibrinogenzusammensetzungen und Operationstechniken gemacht worden sind, unterstreichen diese Schwierigkeiten bei der Erzielung einer Blutstillung die Notwendigkeit der Entwicklung eines geeigneten Produktes.
Eine Verbesserung gegenüber dem Fibrinkleber, die in Europa vermarktet wird, besteht aus einem biologisch abbaubarem Collagenpatch, auf das Rinderthrombin, Aprotinin und menschliches Fibrinogen imprägniert ist (das 'TAF-Patch"). Ein Beispiel für ein TAF-Patch ist das TachoComb^® Patch, in Europa durch Hafslund Nycomed Pharme, DE, vermarktet. Das Patch enthält auch Calciumchlorid, um die Blutgerinnung zu verstärken. Bei einer Anwendung wird dieses Patch aus der Verpackung entfernt, in Kochsalzlösung eingetaucht und auf das blutende Organ mit leichtem Druck für wenigstens 5 Minuten aufgetragen. Wenn die Blutung gestoppt ist, wird das Patch vom Chirurgen an der Stelle hinterlassen und die Höhle wird geschlossen.
Ein Hauptnachteil der Verwendung von dem Fibrinkleber und dem TAF-Patch liegt darin, dass beide menschliches Fibrinogen enthalten, ein Protein, das aus menschlichem Blut gereinigt wird. Aufgrund des hohen Risikos für HIV und Hepatitis viraler Kontaminierung hat die "Food and Drug Administration" die Verwendung von menschlichem Fibrinogen in den Vereinigten Staaten von Amerika 1978 widerrufen. Zusätzlich zu den Sicherheitsbedenken ist menschliches Fibrinogen, das aus menschlichem Plasma gereinigt ist, sehr teuer.
Ein TAF-Patch erfordert ferner eine Kühlung, um die Blutgerinnungs-verstärkenden Mittel, die in dem Patch enthalten sind, zu stabilisieren. Dieses Erfordernis verhindert die Anwendung des Patches in gewissen Anwendungsgebieten, bei denen Einrichtungen zur Kühlung nicht verfügbar sind. Ein weiteres Problem mit einem TAF-Patch, das von Chirurgen angeführt wird, ist dessen Inflexibilität, d. h. das Patch passt sich nicht einfach an die Form der Körperoberfläche, auf die es aufgetragen wird, an.
Eine Blutung eines parenchymalen Organs wie z. B. Milz, Leber, Lunge oder Bauchspeicheldrüse, die von einem Trauma oder chirurgischen Eingriff herrühren kann, ist besonders schwer zu behandeln. Parenchymale Organe sind schwer abzubinden, da das Gewebe leicht abgerissen, pulverisiert oder zerbröckelt wird. Als Folge davon greifen Chirurgen häufig zur Verwendung der Elektrokauterisation, die zu einer weiteren Zerstörung von Gewebe des Patienten führen kann.
Folglich wäre ein wirksames hämostatisches Patch wünschenswert, das frei von tödlicher viraler Kontaminierung ist und selbst das problematische Bluten von parenchymalen Organen stoppt. Es wird ferner ein Patch gewünscht, das nicht teuer ist, einfach anzuwenden ist und das sich leicht an Körperkonturen anpasst. Es besteht ferner ein Bedürfnis nach einem Patch, das erhöhten Temperaturen widersteht, ohne dass es eine Kühlung erfordert und eine hämostatische Wirksamkeit beibehält.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt die Verwendung einer Zubereitung umfassend epsilon-Aminocapronsäure bei der Herstellung eines hämostatischen Patches bereit, wobei die epsilon-Aminocapronsäure fähig ist, eine beschleunigte Aktivierung von Thrombin zu fördern und somit eine Gerinnselbildung an der Grenzfläche zwischen einer Wundoberfläche und dem hämostatischen Patch zu beschleunigen. Die Erfindung stellt ferner die Verwendung einer Zubereitung bei der Herstellung eines hämostatischen Patches bereit, wobei die Zubereitung geeignet ist, den pH an der Stelle der Anwendung des Patches wirksam zu erhöhen, auf einen pH im Bereich von 7,0 bis 9,0, beispielsweise 7,62 bis 8,02 einschließlich der Grenzwerte, wodurch die Aktivierung von Thrombin beschleunigt wird und somit die Gerinnselbildung an der Grenzfläche zwischen einer Wundoberfläche und dem hämostatischen Patch beschleunigt wird. Ferner stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung einer trockenen, sterilen, lagerstabilen, fibrinogenfreien, biologisch abbaubaren Matrix, die ein hämostatisches Mittel umfasst, bereit, wobei das hämostatische Mittel eine Thrombinmenge umfasst, gegebenenfalls Rinderthrombin, die geeignet ist, eine beschleunigte Hämostase wirksam zu fördern und eine epsilon-Aminocapronsäuremenge umfasst, die geeignet ist, die Fibrinolyse wirksam zu inhibieren, zur Herstellung eines Medikamentenpatches mit einem beschleunigten Grad der Thrombinaktivierung. Gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Patches benötigen als Bestandteil kein exogenes menschliches Protein, wie z. B. Fibrinogen, wodurch die Einführung von gefährlichen kontaminierenden Viren vermieden wird. Das vorliegende hämostatische Patch ist kostengünstig, einfach zu verwenden, thermisch stabil, antibakteriell und kann ferner auch in Bandagenform zur topischen Anwendung bereitgestellt werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die 1 zeigt ein Kontrollexperiment, das die Thrombinaktivierung bei 37°C und physiologischem pH darstellt.
Die 2A und die 2B zeigen die Effekte des pHs auf die Thrombinaktivierung bei 37°C.
Die 3A und die 3B zeigen jeweils die Inhibierung von Saph. aureus Wachstum durch EACA in Gegenwart von verschiedenen Konzentrationen von EACA.
Die 4A und die 4B zeigen jeweils die Inhibierung von E. coli Wachstum durch EACA in Gegenwart von verschiedenen Konzentrationen von EACA.
Die 5 zeigt ein Tachocomb^® ("T") Patch, zwei Hemarrest^TM-Patches und ein Blindproben-(blank) "B" Gelatineschaum-Patch, die in dem Beispiel 3 miteinander verglichen werden.
Die 6 zeigt fotografisch eine Leberverletzungsuntersuchung, bei der das Tachocomb^® Patch (Mitte) mit zwei Patches GT(Ca++)E, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, verglichen wird.
Die 7 zeigt eine Fotografie der gleichen Leber, die auch in der 6 dargestellt ist, mit den Patches, die von den Verletzungen entfernt worden sind.
Die 8 zeigt fotografisch ein Hemarrest^TM Patch, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, das 100 mg/cm² epsilon-Aminocapronsäure enthält, auf eine Niere aufgetragen.
Die 9 zeigt fotografisch den entgegengesetzten Pol der gleichen Niere aus 8, mit einem aufgetragenen Tachocomb^® Patch.
Die 10 zeigt fotografisch einen Vergleich zwischen den GE- und GTE-Patches, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind.
Die 11 zeigt fotografisch einen Vergleich zwischen Matrizen von Calcium/Natrium-Alginat, Collagen und Gel-Schaum. Die Patches CVAT(Ca++)EF, "Cal-Alg"; CVCT(CA++)EF, "Collagen"; und GT(CA++)EF, "Gel-Schaum" ("Gelfoam"), hergestellt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, sind dargestellt.
Die 12A zeigt fotografisch ein Kontroll-Set von ungebrauchten GT(Ca++)EF, CT(Ca++)EF und GT(Ca++)EFP Patches, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, während die 12B diese Patches zeigt, nachdem sie auf die Milz aufgetragen worden sind.
Die 13A zeigt eine Seitenansicht einer Bandage, einschließlich eines Patches, das gemäß der Erfindung hergestellt worden ist, während die 13B eine Höhenansicht der Bandage darstellt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung stellt die Herstellung eines hämostatischen Patches bereit, das ein geformtes Strukturelement umfasst, welches eine biologisch abbaubare Matrix darstellt, wie ein resorbierbarer Gelatineschwamm aus Calciumalginat, auf das ein hämostatisches Mittel aufgetragen ist, das epsilon-Aminocapronsäure, "EACA", enthält. Bei EACA handelt es sich um einen Inhibitor des Gerinnselabbaus. Im Körper stellen die Gerinnselbildung und der Gerinnselabbau konkurrierende Prozesse dar. Die EACA inhibiert die Produktion von Plasmin, einem Enzym, das Gerinnsel abbaut. Das Plasmin baut Gerinnsel durch Solubilisierung von Fibrin ab, eine wichtige Komponente von Gerinnseln, in einem Prozess, der als Fibrinolyse bezeichnet wird. Durch die Inhibierung der Bildung von Plasmin, das Gerinnsel abbaut, inhibiert die EACA die Fibrinolyse und lenkt die Reaktionsbedingungen an der Grenzfläche zwischen Patch/biologischem Gewebe zugunsten der Gerinnselbildung. Ein hämostatisches Patch gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst folglich eine Menge an EACA, die wirksam die Fibrinolyse inhibiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Herstellung eines hämostatischen Patches enthaltend EACA bereitgestellt, das eine flache flexible Matrix umfasst, die biologisch abbaubar und resorbierbar (absorptionsfähig, absorbable) ist. Ferner besitzt die Matrix eine unkomprimierte Dicke von etwa 4 bis 10 mm, oder eine komprimierte Dicke von etwa 2 bis 10 mm, vorzugsweise 2 bis 5 mm, und eine Länge von etwa 1 bis 2 bis 20 cm, noch bevorzugter von 4 bis 10 cm. Die Matrix kann selbstverständlich auf eine gewünschte Länge geschnitten werden. Vorzugsweise wird die EACA nur auf eine Seite der Matrix aufgetragen, der die Wunde berührenden Oberfläche, in Mengen von 10 bis 100 mg/cm², noch bevorzugter von 60 bis 70 mg/cm². Gegebenenfalls werden ein oder mehrere Additive einschließlich einer Calciumionenquelle, RGD-Peptid, RGDS-Peptid, Protaminsulfat und Puffer auf diese Oberfläche aufgetragen. Ferner werden etwa 1 bis 1000 IU/cm², vorzugsweise 1 bis 100 IU/cm² und noch bevorzugter 1 bis 4 IU/cm² auf die die Wunde berührende Oberfläche aufgetragen. Eine bevorzugte aufgetragene Menge in diesem Zusammenhang ist 1,25 IU/cm² Thrombin.
Durch Auftragen des hämostatischen Mittels bzw. der hämostatischen Mittel und des Additivs bzw. der Additive wie in der vorliegenden Beschreibung definiert auf eine einzige Seite eines flachen Patches, d. h. auf die die Wunde berührende Oberfläche, ist das Patch sehr viel weniger anfällig für die Bildung von unerwünschten Adhäsionen zwischen Gewebeoberflächen. Solche Adhäsionen sind besonders problematisch mit hämostatischen Patches, die für innere/chirurgische Anwendungen entwickelt sind. Abnormale Adhäsionen ergeben sich, wenn nichtverwundetes, normales Gewebe in Umgebungsnähe der Wunde mit dem Patch, das die verwundete Oberfläche bedeckt, in Kontakt kommt, und anschließend abnormal an die Wunde bindet oder "verheilt". Beispielsweise kann ein ulzeröser Darm, auf den ein Patch eines Konkurrenten aufgetragen worden ist, an ein normales Segment des Darms, das über diesem liegt, abnormal haften. Als Ergebnis nimmt die normale Mobilität dieses Darmsegments ab.
Histologische Schnitte eines bevorzugten Patches, wie z. B. dem "Hemarrest^TM" Patch, wie es in der vorliegenden Beschreibung definiert ist, zeigten, dass wenn es für einen ausreichenden Zeitraum in situ gelassen wird, um eine Blutstillung zu ermöglichen, es vorzugsweise nicht zur Bildung von Adhäsionen zwischen nichtverwundetem, normalem Gewebe und dem Patch kam. Es wird davon ausgegangen, dass auch weitere Patches wie beispielsweise in der folgenden Tabelle 1 dargestellt, ebenfalls Adhäsionen vermeiden können.
Das Vermeiden von abnormalen Adhäsionen, das durch ein EACA enthaltendes Patch gezeigt wird, ist ein wichtiges Merkmal, da überraschenderweise gefunden wurde, dass die EACA als hämostatisches Mittel in einem Patch auf eine Art und Weise wirkt, die sich der Wirksamkeit von Fibrinogen, einem Koagulierungsfaktor, nähert. Fibrinogen in Lösung wandelt sich in Gegenwart von Thrombin zu Fibrin um, und stellt einen wirksamen Bestandteil dar, der in anderen hämostatischen Patches aufgefunden wird. Die EACA ist jedoch frei von Gefahren, die die Verwendung von Fibrinogen begleiten.
Ferner konnte gemäß der vorliegenden Erfindung überraschenderweise festgestellt werden, dass die EACA in der Matrix eines Patches eine alkalische Umgebung erzeugt, die die Aktivierung von Thrombin beschleunigt. Im Vergleich mit der Thrombinaktivierung, die in Abwesenheit von EACA gemessen wurde (1, gefüllte Kästchen), erhöht die EACA deutlich die Aktivität von Thrombin (2). Dieses Phänomen tritt auf, wenn die EACA auf Thrombin wirkt, das endogen im Blut vorliegt, oder auch auf Thrombin, das extern in einem Patch zugeführt wird. Folglich wurde entdeckt, dass ein Patch umfassend EACA eine duale hämostatische Wirkung ausübt, durch (1) Verlangsamung des Abbaus von Gerinnseln durch Inhibierung der Plasminbildung und (2) Beschleunigung der Gerinnselbildung durch Aktivierung von Thrombin.
Folglich wird ein Verfahren zur Beschleunigung der Aktivität von Thrombin durch Erhöhen des pHs der lokalen Umgebung eines Patches, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, bereitgestellt. Solch ein Patch umfasst eine Matrix und eine "Thrombin-verstärkende Verbindung", die fähig ist, den pH in einer Lösung in der lokalen Umgebung des Patches ausreichend zu erhöhen, um die Aktivierung von Thrombin zu verstärken. Solch eine Verbindung ist in der Lage, den pH der lokalen Umgebung auf einen pH im Bereich von 7,0 bis 9,0, einschließlich der Grenzwerte, zu erhöhen, vorzugsweise zwischen pH 7,02 bis 8,02, einschließlich der Grenzwerte, und noch bevorzugter zwischen pH 7,62 und 8,02, einschließlich der Grenzwerte.
In der lokalen Umgebung des Patches, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, wird eine alkalische Lösung erzeugt, wenn die Thrombin-verstärkende Verbindung bei ihrem Kontakt mit Blut solubilisiert. Daraufhin mischt sich das Thrombin, das in dem Blut vorhanden ist, und gegebenenfalls Thrombin, das als exogener Bestandteil des Patches bereitgestellt wird, mit der alkalischen Lösung in der lokalen Umgebung eines Patches und wird dadurch aktiviert.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Thrombin-verstärkenden Verbindung, die in dem Patch bereitgestellt wird, um EACA. Ein "steriler Puffer", der pharmazeutisch annehmbar ist und in der Lage ist, den lokalen pH in dem Patch auf alkalische Bedingungen zu puffern (d. h. zwischen einem pH von 7,0 bis 9,0, bevorzugter pH 7,02 bis 8,02, und noch bevorzugter 7,62 bis 8,02), ist ebenfalls als Thrombin-verstärkende Verbindung geeignet. Beispielsweise stellt Tris-Puffer einen wirksamen Thrombin-verstärkenden sterilen Puffer dar, wie in der 2 dargestellt, nicht-gefüllter rautenförmiger graphischer Plot. Weitere sterile Puffer, die den pH in diesem Bereich puffern, werden ebenfalls in Betracht gezogen, wie z. B. Hepes-Puffer. In einem bevorzugten Patch werden folglich EACA und Tris-Puffer (oder ein anderer Puffer) beide in der Matrix des Patches bereitgestellt.
Es wurde noch ein weiterer überraschender Vorteil von EACA entdeckt. EACA besitzt antibakterielle Eigenschaften. Gemäß der vorliegenden Erfindung konnte gezeigt werden, dass die EACA eine dosisabhängige Inhibierung vom Wachstum von sowohl S. aureus als auch E. coli ausübt (3A, 3B und 4A, 4B, respektive). Folglich ist das EACH/Matrix-Patch, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, aufgrund seiner antibakteriellen Effekte auf Mikroorganismen, die an der Wundstelle, auf die ein Patch aufgetragen wird, vorliegen, sehr wünschenswert.
Ein weiterer Vorteil von EACA liegt darin, dass sie keine fremden Peptide tierischen Ursprungs enthält. Beispielsweise wird ein nicht-menschliches hämostatisches Mittel aus Fibrinogen in einigen Menschen eine Immunantwort oder allergieähnliche Reaktion auslösen. Ein Patch, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, kann als einziges hämostatisches Mittel EACA enthalten, die innerhalb einer Matrix dispergiert ist oder auf eine Oberfläche einer Matrix aufgetragen ist, in einer Menge, die für die Inhibierung der Fibrinolyse und dadurch für die Stimulierung der Gerinnselbildung wirksam ist. Eine biologisch abbaubare "Matrix", auf die in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen Bezug genommen wird und die bei der Herstellung des hämostatischen Patches gemäß einer der vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt wird, ist ausgewählt aus, aber nicht beschränkt auf, der Gruppe bestehend aus resorbierbarem Gelatineschwamm, Calciumalginat, Calcium/Natrium-Alginat, Collagen und oxidierte regenerierte Cellulose. Eine Matrix oder andere Formen von Collagen wie z. B. vernetztes Collagen, verestertes Collagen oder chemisch modifiziertes Collagen, wie im US Patent Nr. 4,390,519 von Sawyer beschrieben, und weitere konventionelle Matrices, die in hämostatischen Patches eingesetzt werden, können für eine Anwendung mit EACA gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden. Vier Matrices, die für eine Anwendung mit EACA bevorzugt sind, umfassen resorbierbaren Gelatineschwamm, Calciumalginat, Calcium/Natrium-Alginat und Collagen.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung stellt folglich die Herstellung eines Patches bereit, umfassend eine Matrix von resorbierbarem Gelatineschwamm "G" und ein hämostatisches Mittel, EACA "E". Diese Ausführungsform, "GE", enthält vorzugsweise auch Calcium, "G(Ca++)E". Vorzugsweise muss das GE Patch oder G(Ca++)E Patch kein Thrombin oder Fibrinogen enthalten, um wirksam zu funktionieren. Infolgedessen besitzen sowohl GE als auch G(Ca++)E eine gute thermische Stabilität und können für Monate bis zu einigen Jahren ohne Kühlung (refrigeration) und ohne Wirksamkeitsverlust gelagert werden. Die Patches GE und G(Ca++)E sind für Feld- und Notfallanwendungen geeignet, da sie in einem einsatzbereiten Zustand für einen längeren Zeitraum gelagert werden können, selbst in Abwesenheit von Kühlung. Sie sind auch sehr viel kostengünstiger herzustellen als Patches, die Fibrinogen enthalten.

Auf die vielen repräsentativen Patches, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, wird in der vorliegenden Beschreibung am einfachsten durch Acronyme Bezug genommen, z. B. GE. Diese Acronyme stehen für die individuellen Komponenten (Tabelle 1), die in den gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugten Patches gefunden werden. Tabelle 1 PATCHKOMPONENTEN-CODES

G =	Gelatineschaum-Patch allein, z. B. Gelfoam^®
CA =	Calciumalginat
CVA =	Calcium/Natrium-Alginat, z. B. Kaltostat^®
C oder CVC =	jeweils Collagen oder Collagen (Helistat^®)
E =	EACA
(Ca++) =	Calcium
T =	Thrombin
R =	RGD-Peptid
P =	Protaminsulfat
F =	Fibrinogen
(f) =	frisch aufgetragene Verbindung (Beispiel 7)
GT(Ca++)E =	"Hemarrest^TM"-Patch

In anderen Patches umfasst ein Patch GE oder G(Ca++)E ferner eine wirksame Menge an Thrombin zur Stimulierung der Blutstillung und wird somit als "GTE" oder "GT(Ca++)E" bezeichnet. Ein Thrombinmolekül ist bei Temperaturen zwischen 2 bis 8°C am stabilsten. Jedoch können diese Patches für einen beschränkten Zeitraum bei Raumtemperatur gelagert werden. Da die Zugabe von Thrombin die Wirksamkeit von Patches GE und G(Ca++)E verstärkt, sind diese Patches in der Tat außerhalb der Klinik für Feldanwendungen wie z. B. Notfallzwecke oder militärische Zwecke sehr geeignet.
Auch wenn davon auszugehen ist, dass Thrombin, das in dem Patch vorliegt, partiell oder vollständig inaktiviert werden kann, wenn es extremeren Umweltbedingungen ausgesetzt wird, würde die Aktivität des übrigbleibenden Patches GE oder G(Ca++)E nicht wesentlich in Mitleidenschaft gezogen werden. Die Patches GTE und G(Ca++)E können ferner Fibrinogen enthalten und werden jeweils als GTEF und GT(Ca++)EF bezeichnet.
Bei den Patches GE und GE(Ca++) und allen in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Patches, die einen resorbierbaren Gelatineschwamm^usp als Matrix enthalten, handelt es sich bei der Matrix vorzugsweise um eine flache Schicht von Gelatineschaum, noch bevorzugter um Gelfoam^®, und sogar noch bevorzugter um komprimierten Gelatineschaum oder komprimierten Gelfoam^®. Die Wirksamkeit dieser Patches, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, bei der Förderung der Gerinnselbildung wird verstärkt durch die Netzstruktur des Gelatineschaums, die Enzym-Substrat-Wechselwirkungen fördert. Insbesondere verstärkt die Gelatineschaumstruktur den Kontakt zwischen Thrombin, das exogen in dem Patch bereitgestellt wird, mit endogenem Fibrinogen, das in dem aus der Wunde austretenden Blut vorliegt.
Es können zusätzliche hämostatische Mittel auf das Patch GE in wirksamen Mengen zur Stimulierung der Blutstillung aufgetragen werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Thrombin "T", einem Enzym, das Fibrinogen in Fibrin umwandelt, Calcium, Natrium, Magnesium oder weitere Ionen, die die Hämostase stimulieren und gegebenenfalls Fibrinogen "F".
Im Hinblick auf die Ionenadditive ist Calciumchlorid im allgemeinen ein bevorzugtes Additiv zur Einführung eines Calciumions in das Patch, insbesondere wenn das Patch kein exogenes Fibrinogen enthält. In einem Patch, das Fibrinogen enthält, wirken jedoch Calciumchlorid und Natriumchlorid etwa gleich gut als hämostatische Additive zur Förderung der Gerinnselbildung.
"EACA-Analoga", oder Verbindungen, die eine ähnliche hämostatische Aktivität und eine chemische Struktur wie jene von EACA besitzen, können statt oder zusätzlich zu EACA bei der Herstellung von Patches gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Mögliche EACA-Analoga, die zur Einführung in eine Matrix in Betracht gezogen werden können, umfassen EACA-Derivate, die bio-isosterische funktionelle Gruppen aufweisen. Die Carbonsäuregruppe von EACA kann beispielsweise durch Sulfonsäure- oder Sulfinsäure- (-SO₂H und -SO₃H) oder Phosphonsäuregruppen ersetzt werden. Beispiele für Analoga umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, 5-Aminopentansäure, 7-Aminoheptansäure, 8-Aminooctansäure, unter der Maßgabe, dass diese Verbindungen eine hämostatische Aktivität ausüben.
Die Moleküle "Thrombin" und "Fibrinogen", wie sie in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen definiert werden, sind so zu verstehen, dass sie natürliche Thrombin- und Fibrinogen-Moleküle, die von einem tierischen oder menschlichen Ursprung abgeleitet sind, eine synthetische Form oder eine rekombinante Form der Moleküle umfassen, einschließlich funktionell-wirksamer Analoga, die die Aktivität des Enzyms zur Förderung von Gerinnseln des Enzyms in einem Tier oder Menschen wirksam beibehalten. Die Tierarten, von denen das Molekül abgeleitet ist, können variieren und hängen von der geplanten Verwendung des Patches ab. Beispielsweise enthält ein Patch, das für eine menschliche Anwendung vorgesehen ist, aus Sicherheitsgründen nicht-menschliches Thrombin und nicht-menschliches Fibrinogen, und in diesem Zusammenhang sind Rinderthrombin und Rinderfibrinogen bevorzugt. Durch das Vermeiden der Verwendung von menschlichem Fibrinogen werden Gefahren, die mit der viralen Kontaminierung von gereinigten Blutprodukten (insbesondere mit Fibrinogen) assoziiert sind, minimiert. Selbstverständlich sind die Bestandteile EACA, Thrombin und GelFoam^® alle durch die "U.S. Food and Drug Administration" für eine menschliche Anwendung zugelassen.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Patch hergestellt, das eine Matrix aufweist, die aus Calcium-Natrium-Alginat "CVA" oder Calciumalginat "CA" und einer hämostatischen Schicht von EACA "E" aufgebaut ist. Es ist offensichtlich, dass Calciumalginat durch Calcium/Natrium-Alginat in der Beschreibung und den folgenden Beispielen ersetzt werden kann, ohne dass substantielle Unterschiede im Hinblick auf die Ergebnisse auftreten.
Das Patch "CVAE" enthält vorzugsweise auch Calciumionen und Thrombin. Es ist auch weniger teuer im Vergleich mit einem Patch, das Fibrinogen enthält. Ähnlich wie das Patch GE kann das Patch CAE zusätzliche hämostatische Mittel umfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Thrombin, Calcium oder Natrium oder andere Ionen in Mengen, die wirksam eine Stimulierung oder Beschleunigung der Blutstillung vornehmen. Gegebenenfalls kann Fibrinogen in Mengen dazugegeben werden, die ausreichen, um die Blutstillung zu stimulieren oder zu beschleunigen. Diese Patch können ebenfalls zusätzlich Additive enthalten, wie sie in der vorliegenden Beschreibung beschrieben sind.
In einem weiteren Patch wird eine wirksame Menge des aktiven Peptids RGD "R" oder RGDS, die wirksam die Wundheilung stimulieren, zu einem Patch umfassend GE oder CAE zugegeben, und solch ein Patch wird als GER oder CAER bezeichnet. Das Tripeptid RGD ist aus Arginin, Glycin und Asparaginsäure aufgebaut, und gegebenenfalls Serin "RGDS", und stellt die aktive Stelle von Fibrinogen und Fibronectin dar. RGD beschleunigt die Wundheilung und es wird angenommen, dass es die Fibroblasten-Migration stimuliert.
Das RGD-Additiv ist sehr viel weniger teuer als Fibrinogen. RGD kann leicht unter Verwendung von konventioneller Festphasenchemie zu einem Bruchteil der Kosten der Herstellung von Fibrinogen, das zur Zeit durch Reinigung aus einer natürlichen Quelle erhalten werden muss, synthetisiert werden.
In noch einem weiteren Patch wird eine Menge des Mittels Protaminsulfat "P", das wirksam ist, um in der lokalen Umgebung des Patches vorliegendes Heparin zu neutralisieren, zu einem beliebigen der vorstehend beschriebenen Patches umfassend EACA und eine Matrix zugegeben. Protaminsulfat neutralisiert Heparin oder Vitamin K Antagonisten, die im Blut von gewissen Patienten oder Tieren, die mit einem hämostatischen Patch behandelt werden, vorliegen. Ein Patch umfassend GEP oder CAEP wird beispielsweise für Personen verschrieben, die eine parenterale Therapie mit Heparin vornehmen. Insbesondere wäre ein Patch, das zusätzlich Thrombin enthält, für Dicumarol einnehmende Patienten wirksam. Ein Patch, das Protaminsulfat enthält, wird vorzugsweise bei Kühltemperaturen von 2 bis 8°C gelagert, um die Aktivität von Protaminsulfat beizubehalten.
Ein weiterer Vorteil der Patches, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, besteht darin, dass die Matrices wie z. B. resorbierbarer Gelatineschwamm oder Calciumalginat, und die hämostatischen Mittel, insbesondere EACA und Thrombin, und das Additiv, RGD, alle relativ billig sind. Es wird abgeschätzt, dass die Herstellung eines rechteckigen Patches mit einer "Standardgröße" von etwa 9,5 × 4,8 cm, mit einer Dicke von etwa 2,5 mm, wesentlich billiger als ein TAF-Patch der gleichen Größe ist.
Patches, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, zeigten eine Wirksamkeit zur Induzierung der Blutstillung in freiblutenden Verletzungen der Milz, Leber und Niere von anästhesierten Schweinen. Chirurgische Verletzungen (Läsionen), die in parenchymalen Organen von Schweinen induziert wurden, stellen ein gutes Modellsystem für die Blutstillung in den analogen menschlichen Organen dar, z. B. nachgewiesen in den präklinischen Studien, die an Schweinen und Hunden für das TachoComb^®-Patch durchgeführt wurden. Schiele et al., Clinical Materials 9: 169 auf Seite 172 (1992). Siehe auch SWINE AS MODELS IN BIOMEDICAL RESEARCH, Swindle, M., Iowa State Univ. Press. (1992). Überraschenderweise wirkten nämlich Patches, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, besser als TachoComb^® in der Leber, während in den Nieren das Patch, das eine Matrix von GelFoam^®, Thrombin und 100 mg/cm² EACA enthielt, etwa gleich gut wie das TachoComb^®-Patch wirkte. Die Ergebnisse dieses Vergleichsbeispiels sind im Beispiel 3 in der vorliegenden Beschreibung dargestellt.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in dessen Flexibilität, d. h. es wird ein Patch hergestellt, das sich leicht an die Konturen eines Organs oder einer biologischen Oberfläche anpasst, was die Handhabung beim Auftragen des Patches schneller durchführbar macht. Als Ergebnis tritt weniger Gesamtblutverlust des Patienten auf und es wird weniger Zeit in der Chirurgie verbracht.
Ein hämostatisches Patch, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, wird durch Auftragen einer "die Wunde kontaktierenden" Oberfläche des Patches, einer Oberfläche, die dazu dient, die Wunde zu berühren und ein hämostatisches Mittel bzw. hämostatische Mittel und gegebenenfalls Additive enthält, auf eine blutende Wunde eingesetzt. Anschließend wird das Patch mit der Wunde in Kontakt gehalten, für einen Zeitraum, der ausreicht, damit eine Gerinnung an der Grenzfläche zwischen dem hämostatischen Patch und der Wunde auftritt und damit das Bluten im wesentlichen gestoppt wird. Vorzugsweise wird das Patch mit der Wundoberfläche für einen Zeitraum von etwa 3 bis 20 Minuten, vorzugsweise für 3 bis 10 Minuten, und noch bevorzugter für 3 bis 5 Minuten in Kontakt gehalten. Sofern EACA, Thrombin und Calciumchlorid alle auf/in der Matrix vorliegen, liegt der Zeitraum vorzugsweise bei etwa 5 Minuten. Das Patch wird gegen die biologische Oberfläche vorzugsweise mit leichtem Druck an der Stelle gehalten, bevorzugt mittels einem Schwamm, der mit steriler Kochsalzlösung durchtränkt ist. Alternativ dazu kann das Patch einfach durch Anlegen von Druck auf das Patch mittels einer Gaze oder einem anderem trockenen sterilen Material an der Stelle gehalten werden. In Abhängigkeit der Lokalisierung der Wunde kann ein Verband, einschließlich eines elastischen Verbands, um das Patch herum gewickelt werden, so dass ein leichter Druck auf die Wundstelle bereitgestellt wird.
Zusätzlich zur Induktion der Blutstillung ist ein Patch, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, für eine hermetische Verschließung von Körpergewebe geeignet. Wenn z. B. Luft aus einer Wunde in den Lungen austritt, wird ein Patch auf die die Wunde umgebende Oberfläche aufgetragen, mit leichtem Druck für einen geeigneten Zeitraum an der Stelle gehalten, um eine Blutstillung zu induzieren, wie vorstehend beschrieben. Während dieser Zeit bildet sich zusätzlich zur Blutstillung ein hermetischer Verschluss.
Vor dem Auftragen des Patches ist es bevorzugt, das Patch in steriler Kochsalzlösung zu tränken. Solch ein Schritt ist jedoch nicht notwendig. Die Verwendung eines hämostatischen Patches, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, ohne zuerst in einer Kochsalzlösung getränkt worden zu sein, ermöglicht eine schnelle und einfache Anwendung des Patches in Feldsituationen, wie sie von einem Rettungssanitäter oder Militärgesundheitspersonal angetroffen werden.
Das Patch kann innerhalb einer verschweißten sterilen Packung enthalten sein, was die Entfernung des Patches ohne Kontaminierung erleichtert. Solch eine Verpackung kann z. B. ein Aluminiumfolienbeutel oder ein weiteres konventionelles Material sein, das einfach sterilisiert werden kann. Eine Strahlung, vorzugsweise Gamma-Strahlung, wird zur Sterilisation des Patches und Verpackungsmaterials zusammen angewendet.
Es kann auch ein Behälter mit zwei Fächern bereitgestellt werden. Ein erstes Fach enthält destilliertes Wasser, sterile Kochsalzlösung oder einen sterilen Puffer, während das zweite Fach ein Patch enthält, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Bei Feldanwendungen kann das Patch des zweiten Fachs einfach in ein geöffnetes erstes Fach eingetaucht werden und anschließend auf die Wunde aufgetragen werden.
Eine bevorzugte Verwendung eines Patches, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, ist das Inhibieren oder vollständige Einstellen von Blutungen eines parenchymalen Organs, wie der Leber, Niere, Milz, Bauchspeicheldrüse oder Lungen. Weitere Verwendungen für solch ein Patch umfassen das Drosseln von Blutungen von Geweben während verschiedener Arten von chirurgischen Eingriffen wie z. B., aber nicht beschränkt auf, innere/abdominale, vaskuläre (insbesondere für Anastomose), urologische, gynäkologische (insbesondere für eine Episiotomie), thyroidale, neurologische, ENT, Gewebetransplantationsverwendungen und zahnmedizinische Operationen.
Eine weitere Verwendung eines hämostatischen Patches umfasst eine topische Behandlung, wie z. B. für Verbrennungen oder Gewebetransplantationen. Ein Patch zur topischen Anwendung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise Additive wie z. B. Antiinfektionsmedikamente. Bakterizide, Fungizide und wundheilende Mittel können ebenfalls zugegeben werden. Neomycin und Bacitracin sind Beispiele von gewissen Additiven, die in ein Patch zur topischen Anwendung eingeführt werden, zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen antibakteriellen Eigenschaften von EACA.
Ein hämostatisches Patch, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, ist auch zur Behandlung von Tieren geeignet, vorzugsweise Menschen oder anderen Säugetieren. Somit können sowohl Haustiere, Nutztiere als auch wilde Tiere mit einem hämostatischen Patch behandelt werden.
Ein Patch in Größe und Form gemäß der geplanten Anwendung. Ferner kann ein rechteckiges Patch in Standardgröße, 9,5 × 4,8 cm, mit einer unkomprimierten Dicke von etwa 4 bis 10 mm oder einer komprimierten Dicke von etwa 2 bis 10 mm, vorzugsweise 2 bis 5 mm, mit einer Schere auf die gewünschte Größe zugeschnitten werden.
Ein Beispiel für eine bevorzugte Matrix, auf die EACA und hämostatische Mittel und/oder weitere Additive gemäß der vorliegenden Erfindung appliziert werden, umfasst Gelatineschaum, vorzugsweise in komprimierter Form bereitgestellt. Noch bevorzugter ist eine GelFoam^® Matrix, die auf mindestens die Hälfte ihrer ursprünglichen Dicke komprimiert ist.
Ferner kann ein Patch auch kugelförmig, konisch, würfelförmig oder zylinderförmig sein oder zu kleinen Quadraten vorgeformt sein, wie zum Packen in eine Körperhöhle. Solch eine Ausführungsform ist z. B. geeignet für eine Dentalhöhle, die von der Ziehung eines Zahns herrührt. Ferner kann das Patch als Tampon konfiguriert sein, z. B. für Nasenbluten (stark blutende Nasenlöcher) oder andere Hohlräume.
Ein Patch, das für topische Anwendungen vorgesehen ist, kann vorzugsweise mit einem Klebeband aufgetragen werden, in Form eines Heftpflasters, bei dem das Patch auf eine klebende Stütze gehaftet wird. Vorzugsweise ist der Klebstoff, der zur Sicherung des Patches eingesetzt wird, in Bereichen, welche die Haut berühren, porös. Ein dünn-filmiger Wundverband oder eine Bandage zur Anwendung auf Hautoberflächen können ebenfalls verwendet werden, um eine sterile mechanische Barriere für alle Arten von infektiösen Mitteln zu liefern.
Vorzugsweise umfasst die "Bandage", die in der 13 dargestellt ist, ein Verstärkungsteil (backing member) 10, das benachbart zu einer äußeren Oberfläche des Patches 20 angeordnet ist, die entgegengesetzt zu jener der wundberührenden Oberfläche 30 ist. Die Verstärkung kann dazu dienen, den Austritt des hämostatischen Mittels bzw. der hämostatischen Mittel, gegebenenfalls der Additive) und weiterer biologischer Exudantien durch die äußere Oberfläche 30 zu verhindern, wie auch zum Bereitstellen einer Barriere gegen den Eintritt von infektiösen Mikroorganismen in das Patch und die darunter liegende Wunde. Die Verstärkung stellt auch eine physikalische Stütze und einen Schutz für das Patch und die darunter liegende Wunde bereit, und ist vorzugsweise fest an der äußeren Seite des Patches angebracht, beispielsweise mit einem medizinisch annehmbaren Klebstoff.
Verschiedene okklusive und nichtokklusive, flexible oder nichtflexible Verstärkungsteile können in der Klebbandage gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, bevorzugt zur Anwendung sind in diesem Zusammenhang verschiedene Polyurethanfilme, die spezifisch für Wundverbände und weitere medizinische Anwendungen geeignet sind. Diese Filme werden im allgemeinen in Dicken von weniger als 2 mm eingesetzt und ermöglichen eine freie Diffusion von Sauerstoff, Wasserdampf und weiteren Gasen durch ihre molekularen Matrices. Zusätzlich sind diese Filme sowohl für Flüssigkeiten als auch für bekannte mikrobielle Erkrankungsvektoren undurchlässig.
Weitere geeignete Verstärkungen können Polyethylen, Acryl, Silicon, Cellophan, Celluloseacetat, Ethylcellulose, plastifizierte Vinylacetat-Vinylchlorid-Copolymere, Polyethylenterephthalat, Nylon, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylidenchlorid, Papier, Gewebe, Aluminiumfolie und weitere konventionelle Verstärkungsmaterialien umfassen. Vorzugsweise wird ein flexibles Verstärkungsmaterial verwendet, um zu ermöglichen, dass sich die Bandage leicht der Kontur des Körperteils des Patienten, auf das das Patch aufgetragen wird, anpasst.
Durch die Bereitstellung einer Bandage, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, geht eine Klappe (flap) 15 vom Verstärkungsteil über die Region des Patches hinaus. Alternativ dazu kann die Klappe bzw. die Klappen am Patch selbst fest angebracht werden, vorzugsweise auf den Seiten des Patches.
Vorzugsweise werden wenigstens zwei Klappen bereitgestellt, die sich vom Verstärkungsteil erstrecken, an entgegengesetzten Seiten der Länge oder der Breite des Patchelements. Alternativ dazu können eine Vielzahl von benachbarten Klappen überhängend vom Verstärkungsteil über das Patch nach außen hinausgehen, wie in der 13 gezeigt.
Wenn sich eine Klappe auswärts von einer einzigen Seite des Verstärkungsteils erstreckt, ist die Klappe vorzugsweise lang genug, um dessen Umwickeln eines Fortsatzes wie z. B. eines Fingers und das Kleben an dem Verstärkungsteil auf der entgegengesetzten Seite des Patches zu ermöglichen.
Ein medizinisch annehmbares Klebmittel 25 wird auf die Klappe(n) aufgetragen, um eine Haftung zwischen dem Verstärkungsteil und der Haut des Patienten zu ermöglichen. Vorzugsweise sind die Klappe(n) und das Verstärkungsteil aus einem Material hergestellt, welches die Atmung der Haut ermöglicht. Das Verstärkungsmaterial und das Klappenmaterial können aus dem gleichen oder verschiedenen Materialien hergestellt sein.
Eine entfernbare "Aufreißlasche" 40, die eine Schicht von Cellophan, Plastik oder ähnlichem umfasst, wird auf die Klappe(n) aufgetragen, um sie vom Kleben an andere Oberflächen vor der Anwendung abzuhalten. Um die topische Klebbandage, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, anzuwenden, werden die Aufreißlaschen-Schichten) erst kurz vor der Anwendung der Bandage auf dem Körper abgezogen. Anschließend wird die Bandage mit der die Wunde berührenden Oberfläche nach unten in direktem Kontakt mit der Wunde aufgetragen. Die Klappe(n) berühren vorzugsweise nicht die Wunde, sondern werden auf einen Bereich bzw. Bereiche von normalem Gewebe neben der Wunde aufgetragen, um das Patchteil am Platz zu halten.
Eine oder mehrere zusätzliche Schichten von Wundverbandmaterial, vorzugsweise eine Schicht, die bei der Absorption von Blut oder weiteren Absonderungen hilft, können auf ein Patch aufgetragen werden. Solch eine zusätzliche Schicht kann aus einem integralen Bestandteil des Patches gemacht werden, wodurch ein dickeres Patch erzeugt wird. Alternativ dazu kann die Schicht als Zusatz zur Rückseite (nicht die Wunde berührende Oberfläche) eines Patches, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, aufgetragen werden. Insbesondere für eine topische Anwendung kann die Schicht bzw. die Schichten Superabsorbentien enthalten, um austretende Lösung aus der Wundenstelle aufzusaugen (wick). Es ist zu empfehlen, dass bei den Patches, die für innere-chirurgische Anwendungen vorgesehen sind, bei denen eine zusätzliche Schicht bzw. Schichten mit dem Patch fest eingebaut ist bzw. sind, die Schicht bzw. die Schichten sowohl biologisch abbaubar als auch pharmazeutisch annehmbar sein sollten.
Das Patch kann gestaltet werden, um dessen Anwendung für Anastomose oder fusionierte Enden von Blutgefäßen oder anderen Körperlumen, die chirurgisch oder anders schwer beschädigt worden sind, zu erleichtern. Um ein Patch für eine Anastomose aufzutragen, wird beispielsweise ein rechteckiges GETR-Patch um die externe Oberfläche der Enden eines Dacron^® Transplantates gewickelt. Wenn das Transplantat an seinen Platz gelegt ist, beschleunigt das Patch das Fibrinwachstum in das Transplantat, um das Transplantat an seinem Platz zu versiegeln (hämostatisch und hermetisch).
Vorzugsweise ist eine die Wunde berührende Oberfläche des Patches mit einem Farbindikator beschichtet, um den Benutzer zu unterstützen, wie z. B. gelbem Vitamin B2 (Riboflavin) oder einem geeigneten Farbstoff wie z. B. Hemin. Durch das Farbcodieren des Patches vermeidet der Benutzer bewusst das Berühren oder auf andere Art und Weise das Kontaminieren der die Wunde berührenden Oberfläche des Patches.
Ein EACA enthaltendes Patch, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, wird durch Auftragen einer Menge an EACA, die zur Inhibierung der Fibrinolyse in der lokalen Umgebung der Matrix geeignet ist, auf die Matrix hergestellt. Vorzugsweise werden etwa 10 bis 100 mg/cm² EACA auf eine die Wunde berührende Oberfläche der Matrix aufgetragen, noch bevorzugter 60 bis 70 mg/cm².
EACA wie auch die anderen hämostatischen Mittel oder Additive, die als Komponenten eines Patches beschrieben worden sind, welches in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, können auf die Matrix nach jedem beliebigen von mehreren Verfahren aufgetragen werden, die alle vorzugsweise unter sterilen Bedingungen durchgeführt werden würden. Es ist selbstverständlich, dass auch konventionelle Verfahren zum Auftragen der hämostatischen Mittel und Additive auf eine Matrix umfassend EACA neben den in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen ebenfalls durchgeführt werden können.
Vorzugsweise wird EACA als Schicht auf eine bestimmte Oberfläche oder Seite der Matrix aufgetragen, wobei die Oberfläche dann als die Wunde berührende Oberfläche bezeichnet wird. Dies kann durch Sprayen von EACA in Pulverform auf das Patch vorgenommen werden. Alternativ dazu kann eine Lösung von EACA auf eine Matrix aufgetragen und mittels Lyophilisation oder mittels konventioneller Mittel getrocknet werden. Bei einem weiteren Verfahren zum Auftragen von EACA wird eine Matrix vollständig oder teilweise in eine sterile Lösung von EACA eingetaucht, so dass eine ausreichende Menge an EACA innerhalb der Matrix akkumuliert, die wirksam zur Inhibierung der Fibrinolyse in einem Säuger ist, so dass eine ähnliche Wirksamkeit wie beim Hemarrest-Patch auftritt. Bei der Herstellung eines Patches, das einer inneren Anwendung dienen soll, wird die Matrix vorzugsweise nicht vollständig eingetaucht oder auf andere Art und Weise mit EACA gesättigt, sondern die EACA wird auf eine einzige Seite mittels einem der vorstehend beschriebenen alternativen Wege aufgetragen.
Nach Auftragung von EACA auf eine Matrix wird die Matrix/EACA mit einer Proteinschicht überzogen, die die Haftung (Adhärenz) von EACA an die Matrix erleichtert. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Protein um Thrombin, auch wenn andere proteinartige oder gelatineartige Verbindungen, die solch eine Haftung erleichtern, ebenfalls eingesetzt werden können. Noch bevorzugter wird die Matrix mit einer Proteinschicht vor der Auftragung von EACA überzogen. Ferner ist es bevorzugt, dass die Matrix vor und nach der Zugabe von EACA mit einem Protein behandelt wird, das vorzugsweise in Lösung mit einem Ionenadditiv wie z. B. Calcium vorliegt (d. h. Calciumchloridlösung).
Beispielsweise werden Patches wie z. B. GT(Ca++)E oder CT(Ca++)E hergestellt, indem auf eine die Wunde kontaktierende Oberfläche einer Matrix aus Gelatineschaum oder Collagen eine erste Lösung von Thrombin, aufgelöst in Calciumchlorid, aufgetragen wird, wobei das Thrombin in einer Menge von beispielsweise zwischen 1 bis 1000 IU/cm² vorliegt, vorzugsweise 1 bis 100 IU/cm² und noch bevorzugter von 1 bis 4 IU/cm² oder 1,25 IU/cm². Das Thrombin ist in 20 bis 60 mM Calciumchlorid gelöst ist, vorzugsweise etwa 40 mM, so dass eine Menge zwischen 25 bis 150 Mikrogramm/cm², vorzugsweise 50 bis 100 mg/cm² auf dieser Oberfläche abgelagert wird. Der nächste Schritt umfasst das Auftragen auf die Thrombin-beschichtete Matrixoberfläche von 10 bis 100 mg/cm² epsilon-Aminocapronsäure, vorzugsweise 60 bis 70 mg/cm², und vorzugsweise in Pulverform, anschließend das Auftragen einer zweiten Lösung von Thrombin in Calciumchlorid, die beispielsweise Mengen an Thrombin und Calcium wie in der ersten Lösung beschrieben enthält, und anschließend das Trocknen von Thrombin, Calciumchlorid und epsilon-Aminocapronsäure auf dem Patch. Die Menge an Thrombin, die in der ersten und in der zweiten Lösung aufgetragen wird, kann variieren, oder nach der Zugabe von EACA kann ein einziger Thrombinlösungs-Abdichtungsschritt durchgeführt werden. Vorzugsweise beträgt die Gesamtmenge an Thrombin, die auf die die Wunde berührende Oberfläche des Patches in den zwei Schritten aufgetragen wird, 2 bis 10 IU/cm².
Der Trocknungsschritt wird vorzugsweise mittels Lyophilisation durchgeführt. Weitere Trocknungsverfahren, die für ein Material geeignet sind, welches als Bestandteil ein aktives Protein enthält, können ebenfalls verwendet werden, solange die Trocknungsbehandlung die Proteine nicht denaturiert oder inaktiviert, wenn sie tierischem Blut ausgesetzt werden. Alternativ dazu kann das Patch herkömmlich getrocknet werden, indem es bei Raumtemperatur für einen Zeitraum von 1 bis 3 Stunden gehalten wird, gefolgt von Kühlung über Nacht.
In anderen Patches, z. B. GT(Ca++)EF oder CT(Ca++)EF, liegt eine Menge an Fibrinogen vor, die für die Beschleunigung der Blutstillung in der lokalen Umgebung des Patches wirksam ist. Vorzugsweise wird eine Menge an Fibrinogen zwischen 2 bis 10 mg/cm² als Mittel zu einer Matrix, die zusätzlich EACA, Thrombin und Calciumchlorid enthält, zugegeben.
In noch einem weiteren Patch wird ein Mittel zu einer Matrix zugegeben, zusätzlich zu EACA, Thrombin, Calciumchlorid und gegebenenfalls Fibrinogen, das eine Menge Protaminsulfat enthält, die Heparin in der lokalen Umgebung des Patches wirksam neutralisiert. Protaminsulfat wird in einer Menge zwischen 1 bis 15 mg/cm² der Matrix zugegeben, vorzugsweise in einer Menge zwischen 2 bis 5 mg/cm² einer die Wunde berührenden Oberfläche der Matrix.
Ähnlich können RGD- oder RGDS-Peptid in zweifach destilliertem Wasser gelöst und auf eine die Wunde berührende Oberfläche des Patches gesprayt werden. Ein Patch enthält vorzugsweise eine Menge von RGD, die wirksam eine Gerinnselbildung verstärkt. RGD oder RGDS wird vorzugsweise auf ein Patch in einer Menge zwischen 110 bis 130 mg/cm² aufgetragen. Ein Patch mit einer Standardgröße würde folglich etwa 1 bis 10 mg/Patch oder 5 bis 7 mg/Patch RGD oder RGDS enthalten.
Es ist festzuhalten, dass ähnlich zu EACA, die hämostatischen Mittel oder Additive, die in den vorstehenden Absätzen beschrieben worden sind, auf eine Matrix als eine Schicht aufgetragen werden können, z. B. mittels deren Sprayen auf die eine Wunde berührende Oberfläche der Matrix in getrockneter Form. Alternativ dazu kann eine Matrix in eine Lösung, die das hämostatische Mittel/Additiv enthält, eingetaucht oder damit beschichtet werden. Es ist bevorzugt, dass sich die Matrix und die Mittel miteinander vermischen, insbesondere wenn das Patch einer Körperflüssigkeit wie z. B. Blut ausgesetzt wird, wodurch ermöglicht wird, dass die getrockneten Mittel solubilisieren und mischen. Folglich kann ein Patch bereitgestellt werden, in dem das hämostatische Mittel oder die Mischung von hämostatischen Mitteln in den Poren oder Zwischenräumen der Matrix absorbiert ist, oder die Mittel können auf einer Oberfläche der Matrix beschichtet werden und bei Solubilisierung der Mittel durch Zugabe einer Körperflüssigkeit kann das gewünschte Vermischen erzielt werden.
Die Matrix kann mit geeigneten hämostatischen Mitteln, die in den vorstehenden Patches beschrieben worden sind, auf einer oder den gesamten Flächen beschichtet werden. In einem bevorzugten Patch sind die hämostatischen Mittel und Additive nur auf einer Fläche (der die Wunde berührenden Fläche) überzogen. Durch solch eine Anordnung wird vermieden, dass eine Blutstillung zwischen der Wunde und einem unverwundeten Gewebe in Nähe des Patches induziert wird. In einem Patch, das beispielsweise zum Füllen eines Hohlraums in Körpergewebe vorgesehen ist, ist das Patch mit hämostatischen Mittel(n)/Additiv(en) auf allen Oberflächen beschichtet.
Die vorliegende Erfindung wird ferner unter die Bezugnahme auf die folgenden erläuternden Beispiele beschrieben. Sofern nicht anders definiert, besitzen alle technischen und wissenschaftlichen Bezeichnungen, die in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen eingesetzt werden, die gleiche Bedeutung, wie sie im allgemeinen vom Fachmann im Fachgebiet der vorliegenden Erfindung verstanden wird. Auch wenn andere Verfahren und Materialien bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, die ähnlich oder äquivalent zu den in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen sind, so sind doch die bevorzugten Verfahren und Materialien beschrieben. Sofern nicht anders angegeben, handelt es sich bei den in der vorliegenden Beschreibung eingesetzten oder in Betracht gezogenen Techniken um Standardmethoden, die dem durchschnittlichen Fachmann wohlbekannt sind. Die Materialien, Methoden und Beispiele sind nur erläuternd und nicht beschränkend angegeben.
Beispiel 1: DIE WIRKUNGEN VON EACA AUF THROMBIN-AKTIVIERUNG
Es wurde ein zweiteiliges Experiment entwickelt, um zu untersuchen, ob die Thrombin-Aktivierung in Gegenwart von EACA (A) beschleunigt wird und (B) pH-abhängig ist.
A. Wirkung der Inkubationszeit bei 37°C
Der erste Teil dieser Studie untersuchte die Aktivierung von Thrombin und dessen Abbau in H₂O nach Inkubation bei 37°C. Der verwendete Assay war eine kolorimetrische Spaltung eines Tripeptids, TFA-phe-pro-arg-AFC, wobei AFC die kolorimetrische Markierung ist. 17 mg dieses Substrats wurden in 200 μl DMSO gelöst. Das Thrombin wurde als 10 Einheiten/ml bereitgestellt. Die 'Testlösung" enthielt 100 μl Substrat und 200 μl der Thrombinlösung, eine Kontrolle enthielt die gleiche Menge an Substrat und 200 μl Wasser.
Die 1, bezeichnet als "AKTIVIERUNG VON THROMBINLÖSUNG BEI 37°C", zeigt die Ergebnisse dieses Experiments. Die optische Dichte in all diesen Experimenten ist ein Anzeichen für die Farbe und daher für die Menge der Spaltung des Enzyms, die stattgefunden hat.
Die Kurve der Linie mit schwarzen Kästchen zeigt, dass die Thrombin-Aktivierung von Thrombin, das in H₂O gelöst ist, langsam über einen Zeitraum von 172 Minuten stattfindet. Die Kontrolle, die Substrat und H₂O enthält, zeigt keine Änderung der optischen Dichte, was darauf hindeutet, dass keine Aktivierung oder Spaltung des Peptids stattgefunden hat.
B. Thrombin Aktivierung durch EACA: Ein pH-Effekt
In diesem Experiment wurde die Hypothese untersucht, dass die Aktivierung von Thrombin durch EACA aufgrund der Fähigkeit von EACA zur Erhöhung des pHs stattfindet.
Alle Lösungen wurden in der gleichen Konzentration wie vorstehend im Teil A angegeben hergestellt, außer dass EACA mit einer Konzentration von 50 mg/ml bereitgestellt wurde. Die folgenden Proben wurden hergestellt:

1. 50 μl Thrombin + 925 μl H₂O + 25 μl Substrat
2. 50 μl Thrombin + 925 μl Tris-Puffer @ pH 7,02 + 25 μl Substrat
3. 50 μl Thrombin + 925 μl Tris-Puffer @ pH 7,62 + 25 μl Substrat
4. 50 μl Thrombin + 925 μl Tris-Puffer @ pH 7,80 + 25 μl Substrat
5. 50 μl Thrombin + 925 μl Tris-Puffer @ pH 8,01 + 25 μl Substrat
6. 50 μl Thrombin + 425 μl EACA Lös. + 500 μl H₂O + 25 μl Substrat
7. 50 μl Thrombin + 425 μl EACA Lös. + 500 μl Tris-Puffer @ pH 7,02 + 25 μl Substrat
8. 50 μl Thrombin + 425 μl EACA Lös. + 500 μl Tris-Puffer @ pH 7,62 + 25 μl Substrat
9. 50 μl Thrombin + 425 μl EACA Lös. + 500 μl Tris-Puffer @ pH 7,80 + 25 μl Substrat
10. 50 μl Thrombin + 425 μl EACA Lös. + 500 μl Tris-Puffer @ pH 8,01 + 25 μl Substrat

Jedes Röhrchen wurde in ein 37°C Wasserbad eingeführt und periodisch entnommen, um alle 5' für einen gesamten Zeitraum von 60' abzulesen. Die Ergebnisse sind in der 2 zusammengestellt. In der Legende stehen die Proben 1 bis 10, die vertikal in der Legende gelistet sind, für die unmittelbar vorstehend angegebenen Proben 1 bis 10, während "T" für Thrombin steht.
Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Wirkung von EACA ein pH-Effekt ist und dass Trispuffer-eingestellte Lösungen einen ähnlichen Effekt bewirkten, wenn der pH erhöht wurde. In allen Fällen wird das Plateau nicht genau sein, da die Sättigung des Instruments nahe der maximalen aufgenommenen optischen Dichte auftritt.
Bei 37°C zeigten die Ergebnisse deutlich, dass die Wirkung von EACA einen pH-Effekt darstellt. Calciumionen scheinen diese pH-vermittelte Aktivierung zu verstärken.
Beispiel 2: EACA ÜBT EINE ANTIBAKTERIELLE WIRKUNG AUS
Nach der folgenden Methode konnte gezeigt werden, dass EACA sowohl Staph. aureus als auch E. coli in einer dosisabhängigen Weise inhibiert.
Die Kulturplatten und EACA-Scheiben wurden wie folgt hergestellt: Whatman-Filterpapierscheiben mit einem Durchmesser von 5,4 cm und einer Fläche von 22,9 cm² wurden in Bechergläser von etwa dem gleichen Durchmesser gelegt. EACA (229 mg) wurde in 250 μl zweifach destilliertem Wasser gelöst und verwendet, um die Endkonzentrationen herzustellen. Alle Konzentrationen von EACA wurden in 250 μl H₂O aufgetragen. Es wurden Konzentrationen von 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 und 100 mg/cm² hergestellt. Nach Auftragung der EACA-Lösungen ließ man die Scheiben trocknen und einfrieren, um deren Stabilität sicherzustellen.
Die Scheiben zur Anwendung auf Agar-Platten wurden mit einem Papierstanzen hergestellt, in einer Größe von 6,35 mm. Die Agar-Platten wurden in zwei Inkremente gegossen.
Ein erstes Inkrement von 1,5% Hirn-Herz-Infusionsagar wurde hergestellt und autoklaviert. Nach Kühlen auf ungefähr 55°C wurden 12 ml zu jeder 100 mm × 15 mm Petrischale gegeben. Man ließ die Platten auf Raumtemperatur abkühlen, verpackte sie in Parafilm und kühlte die Platten. Eine Hirn-Herz-Infusionsbrühe wurde hergestellt und autoklaviert. Nachdem die Temperatur auf Raumtemperatur abgekühlt worden war, wurde ein 1 ml Aliquot von Staph. aureus oder E. coli zugegeben und die Brühe wurde über Nacht bei 37°C inkubiert.
Am nächsten Tag wurde ein zweites Inkrement von 1,2% Hirn-Herz-Infusionsagar hergestellt und nach Abkühlung auf 48°C nach dem Autoklavieren wurden 2 ml jeder Kultur zu separaten Flaschen von Agar zugegeben und 1 ml dieser Mischungen wurde zu jeder Kulturplatte zugegeben. Man ließ die obere Schicht bei Raumtemperatur härten. Zwei Sets von fünf Scheiben enthaltend EACA in verschiedenen Konzentrationen wurden zu jeder Platte zugegeben, zusätzlich zu einer Kontrollscheibe, die 0 mg/cm² EACA enthielt. Die vollständigen Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt. Die 3A und die 3B zeigen jeweils grafisch die Inhibierung durch EACA des Staph. aureus-Wachstums, für jedes Set von verschiedenen Konzentrationen von EACA, während die 4A und die 4B jeweils die Inhibierung durch EACA des Wachstums von E. coli zeigen, für jedes Set von verschiedenen Konzentrationen von EACA.
Die Ergebnisse der Beobachtung und der Messung der Zoneninhibierung zeigt, dass in nahezu allen Fällen eine inkrementelle Änderung in dieser Zone der Inhibierung auftritt, die mit der Konzentration von EACA in Zusammenhang steht. Die Ausnahmen sind, dass 60 mg/cm² diesem Trend nicht folgte, sondern gleich oder in Bezug auf 40 mg/cm² vermindert war. Die 90 und 100 mg/cm² Zonen waren ebenfalls nicht immer Erhöhungen. Der Einklang dieser Abweichungen scheint eher mit der Scheibenherstellung als mit einer biologischen Abweichung zusammenzuhängen.
Tabelle 2 Ergebnisse: Inhibierung des Wachstums von Staph. aureus (Platten 1 bis 6) und E. coli (Platten 7 bis 12) durch EACA
Beispiel 3: EIN VERGLEICH ZWISCHEN G(Ca++)TE UND TACHOCOMB^®
A. Experimentelle Bedingungen
1. Patch-Herstellung
Es wurde ein resorbierbarer Gelatineschwamm, nämlich eine Gelatineschaummatrix (GelFoam^®, UpJohn Co.) erhalten. "Physicians Desk Reference 2451, 47ste Ausgabe Dowd (Herausgeber), Medical Economics Data" (1993). Anschließend wurde 1,25 IU/cm² Rinderthrombin auf eine Oberfläche des Gelatineschaums aufgetragen. Als nächstes wurden auf die gleiche Oberfläche entweder 10 mg/cm² oder 100 mg/cm² EACA aufgetragen, gefolgt von der Auftragung von einer weiteren 1,25 IU/cm² Anwendung von Rinderthrombin. Man ließ die Patches trocknen und über Nacht in einem Kühlschrank liegen. Ein Kontroll-"Gelatineschaum"-Patch, das nicht mit Thrombin oder EACA behandelt wurde, wurde ebenfalls in der Niere getestet.
Es wurden TachoComb^®-Patches erhalten und gemäß den Herstelleranweisungen aufgetragen. Das heißt vor der Präparation wurden die TachoComb^®-Patches in sterile Kochsalzlösung eingetaucht und auf die blutenden Organe mit leichtem Druck für 5 Minuten aufgetragen.
2. Organpräparation
Ein Schweineleberlappen wurde chirurgisch entfernt und es wurden drei Verletzungen (Läsionen) mit einer Größe von ungefähr 1 × 1,5 cm erzeugt. Aus jeder dieser Verletzungen floss freies Blut. Jedes der vorstehend in Teil A besprochenen Patches wurde aufgetragen und durch einen Kochsalzlösung-durchtränkten Schwamm für 5 Minuten unter Druck gehalten und der Druck wurde entfernt. Die Patches wurden nach ihrer Fähigkeit zur Kontrolle der Blutung im Hinblick auf die folgenden Aspekte bewertet: (a) Auslaufen (Durchsickern, leakage), (b) Fähigkeit, dem erhöhten vaskulären Druck zu widerstehen, (c) der Widerstand der auftritt, wenn man versucht, das Pflaster von der Verletzung abzulösen und (d) das Auftreten der Gerinnselbildung in der Verletzung.
Für die Leber wurden Drucktests durch Erhöhen des arteriellen Drucks durch Injektion von 0,2 ml 1/1000 Epinephrin durchgeführt.
Für Nierenstudien wurden beide Pole (Enden) der Niere chirurgisch auf eine Tiefe von ungefähr 0,5 cm entfernt, während die Nierenarterie abgeklemmt wurde. Die Klemme wurde entfernt, nachdem die Testpatches platziert worden waren und Druck mit einem Kochsalzlösung-durchtränkten chirurgischen Schwamm für 5 Minuten angelegt worden war.
B. Zusammenfassung der Ergebnisse
In der Leber, bei Entfernung des Drucks und nach 5 Minuten, zeigten beide Patches gemäß der vorliegenden Erfindung eine gute Kontrolle der Blutung, mit nur wenig Bluten aus dem Rand in dem 100 mg Patch und kein Bluten aus dem 10 mg Patch. Nach 9 bis 13 Minuten war das TachoComb^®-Patch das einzige Patch, das leckte oder aus dem Rand blutete.
Die Ergebnisse sind in den 6 und 7 dargestellt, die ein Hemarrest^TM-Patch zeigen, das entweder 100 mg/cm² (linke Seite) oder 10 mg/cm² (rechte Seite) epsilon-Aminocapronsäure enthält. In der 6 tritt Blut entlang des unteren Rands des TachoComb^®-Patches und zwischen diesem Patch und dem 100 mg/cm² Patch auf. Diese Blutung stammt aus dem TachoComb^®-Patch. Eine geringe Blutmenge ist auf der Oberfläche des 100 mg Patches, während keines auf dem 10 mg Patch auftritt.
Die 7 zeigt die Patches, die von der gleichen Leber, die in der 6 dargestellt ist, entfernt worden sind. Freies Blut tritt aus den 100 mg- und TachoComb^®-Verletzungen. Der Austritt eines größeren Blutstroms wird aus dem TachoComb^®-Patch beobachtet. Ein großer Teil des Gerinnsels an der TachoComb^®-Stelle bleibt am Patch, wenn dieses abgezogen wird. Ein Stück des Gelatineschaum-Patches ist in die 10 mg-Stelle inkorporiert.
Wenn Epinephrin injiziert wurde, tröpfelte immer noch Blut aus den Rändern des TachoComb^®-Patches nach 18 Minuten. Der Abschältest nach 20 Minuten zeigte das TachoComb^®-Patch mit einer minimalen Adhäsion, das Gerinnsel klebte am Patch, und die Wunde blutete weiterhin. In der Verletzung mit dem 100 mg-Patch floss ebenfalls Blut, jedoch nicht so viel wie bei dem TachoComb^®-Patch. Das 10 mg Patch zeigte das geringste Bluten von allen Patches und besaß sowohl eine gute Inkorporierung des Patches in die Verletzung und eine gute Gerinnselbildung, mit einiger weniger Adhäsion an der Peripherie.
Bei der Niere trat kein großer Unterschied zwischen den Verletzungen mit TachoComb^® und dem 100 mg Patch auf. Es gab keine Blutungen vor oder nach den Epinephrin-Injektionen. Wenn die Patches bei 20 Minuten abgelöst wurden, wies das TachoComb^®-Patch sehr gute Hafteigenschaften auf, eine gute Gerinnselbildung, jedoch noch einiges freies Blut. Das 100 mg Patch zeigte nicht solch eine gute Haftbarkeit, besaß jedoch ein gut geformtes Gerinnsel und keine Blutung. Wenn ein Kontroll-Gelatinepatch und ein 10 mg Patch gemäß der vorliegenden Erfindung verglichen wurden, war das 10 mg Patch definitiv besser. 5 Minuten nach der Druckentfernung trat freies Blut unter dem 100 mg Patch auf, während eine kleine Blutung um den Rand des 10 mg Patches auftrat. Dies lag nach Epinephrin unverändert vor, wenn jedoch ein experimenteller Abschältest durch Entfernung des Patches und Untersuchung der Gerinnselbildung durchgeführt wurde, so war das Gerinnsel unter dem Kontrollpatch nicht so gut geformt. Ferner trat freies Blut auf, und es gab einen dunklen Flecken mit Blut auf dem trockenen chirurgischen Schwamm, der gegen das Patch gehalten wurde, um das Patch penetrierende Blut oder Serum zu detektieren. Es trat eine gute Adhäsion des 100 mg Patches an der Oberfläche auf, selbst wenn das Patch entfernt wurde. Das 10 mg Patch besaß eine ordentliche Adhäsion um die Ränder herum und etwas freies Blut. Wenn das Patch angehoben wurde, zeigte sich ein Nachweis für eine gute Gerinnselbildung und keine Blutung, dabei ergab sich ein schwachrosa Fleckentest, der mittels dem trockenen chirurgischen Schwamm, welcher gegen das Patch gehalten wurde, gemessen wurde.
Die 8 zeigt ein Patch, das auf eine Niere aufgetragen wurde, wobei das Patch 2,5 IU/cm² Thrombin und 100 mg/cm² epsilon-Aminocapronsäure enthielt. Die leichte rosa Farbe zeigt, dass im wesentlichen kein freies Blut durch das Patch penetriert. Es tritt kein Blut auf dem Schwamm auf, der das hämostatische Patch gegen das Organ hielt.
Die 9 zeigt den entgegengesetzten Pol der gleichen Niere aus der 8, bedeckt mit einem TachoComb^®-Patch. Das letztere Patch ist dunkler, was darauf hindeutet, dass mehr Blut durch die Patch-Matrix sickert. Die unteren Ränder dieses Patches sind im Vergleich zum Patch aus der 7 lockerer. Es konnte frisches Blut auf einem trockenen Schwamm beobachtet werden, der gegen das Organ gehalten wurde, zur Detektion von frischem Blut.
Beispiel 4: HÄMOSTATISCHE WIRKSAMKEIT, DIE DURCH DAS GE(Ca++)-PATCH ERZIELT WURDE
1) Schweinemilzverletzungen wurden wie in Beispiel 3 beschrieben erzeugt. Wie in der 10 dargestellt, wurde aus dem Patch GE(Ca++) kein Auslaufen beobachtet, während etwas Auslaufen aus dem Patch GT(Ca++)E beobachtet werden konnte. In 10 Minuten trat ein leichtes Auslaufen (Durchsickern, leakage) aus der Mitte der beiden auf, was nach 15 Minuten beendet war. Wenn die Patches entfernt wurden, lag kein Unterschied in einem Fleckentest vor, der auf der Oberfläche des Patches durchgeführt wurde, da beide Testflecken leicht rosa waren. Eine sehr gute Adhäsion wurde für beide Patches beobachtet, wie auch große, gut geformte Gerinnsel. In dem Patch GE(Ca++) haftete das Gerinnsel am Patch, nicht jedoch an der Verletzung.
2) In der Leber zeigten beide bei irgendeiner Betrachtung keine Blutung. Beim Abschälen besaßen beide Patches eine gute Adhäsion, jedoch blutete das Patch GE(Ca++) frei, nachdem das Patch entfernt worden war. Im Gegensatz dazu besaß das Patch GT(Ca++)E einige Inkorporierung und ein gutes Gerinnsel. Das GE(Ca++) schien kein gutes Gerinnsel aufzuweisen.
3) Die Nieren zeigten unerwartete Befunde. Das Patch GE(Ca++) zeigte kein sichtbares Auslaufen, während das GT(Ca++)E konstant auslief. Bei 10 Minuten war das Auslaufen in dem Patch GT(Ca++)E verringert, und bei 15 Minuten war in keinem von beiden ein weiteres Auslaufen zu beobachten. Wenn die Patches entfernt wurden, zeigten beide eine gute Adhäsion, einige Inkorporierung des Patches GT(Ca++)E, jedoch bluteten beide in Abwesenheit des Patches.
Die Folgerung aus diesem Experiment legt nahe, dass zwischen den Behandlungen nur ein kleiner Unterschied vorliegt, auch wenn die Gerinnselbildung mit der Zugabe von Thrombin verbessert zu sein scheint. Dies bedeutet, dass ein Erste-Hilfe-Verband, der unter einer stärkerer Aussetzung gegenüber Wärme stabil ist, ohne die Anwesenheit von Thrombin wirksam sein kann.
Beispiel 5: EIN VERGLEICH VON CVA(Ca++)TE ("CALCIUM/NATRIUM-ALGINAT") UND ANDEREN PATCHES
1) Die Patches CVAT(Ca++)EF, CVCT(Ca++)EF und GT(Ca++)EF wurden auf die übliche Art und Weise auf Läsionen auf der Milz aufgetragen und enthielten jeweils 2,5 mg/cm² Fibrinogen. Wie in der 11 dargestellt, zeigen diese Ergebnisse, dass GT(Ca++)EF, CVAT(Ca++)EF und CVCT(Ca++)EF aus dem Rand bei Entfernung des Drucks bei 5 Minuten bluteten. Bei 10 Minuten stoppte die Blutung außer für den unbedeckten Teil der Verletzung. Bei 15 Minuten hatte jegliche Blutung aufgehört. Wenn die Patches entfernt wurden: GT(Ca++)EF begann zu bluten, wenn die Verletzung gedehnt wurde, besaß jedoch ein gut geformtes Gerinnsel und eine gute Adhäsion innerhalb der Wunde; CVAT(Ca++)EF zeigte eine gute Adhäsion innerhalb der Wunde, einige Gerinnselbildung und freies Blut unter dem Patch; und CVC(Ca++)EF zeigte eine bessere Adhäsion und ein gut geformtes Gerinnsel in der Verletzung, dieses war das wirksamste der drei Patches. Eine Evaluierung etwa 50 Minuten später zeigte, dass (1) CVAT(Ca++)EF die beste Adhäsion besaß, (2) GT(Ca++)EF an der Verletzung haftete, und (3) CVCT(Ca++)EF locker saß, jedoch ebenfalls keine Blutung zeigte.
Es wurden ähnliche Untersuchungen in der Leber und der Niere durchgeführt, wobei der Schluss gezogen werden konnte, dass es keinen großen Unterschied zwischen den untersuchten Patches gab, auch wenn CVAT(Ca++)EF etwas besser als die beiden anderen Patches wirkte.
Beispiel 6: DAS GT(CA++)EFP ("PROTAMIN")-PATCH
Diese Studie wurde durchgeführt, um Protamin zu testen, ein Heparinantagonist, in Kombination mit auf die Patches aufgetragenen Verbindungen. Protamin ist vorteilhaft zur Unterstützung von Patienten, die aufgrund einer myokardialen, pulmonären, vaskulären Erkrankung oder einer anderen Erkrankung, bei der eine Vorbeugung oder Verlängerung der Blutgerinnung von Vorteil ist, antikoaguliert sind.
Um das Protamin-Patch zu untersuchen, wurde ein Schwein heparinisiert mit der Dosis von 2000 Einheiten, bevor die Studie begonnen wurde, und mit weiteren 1000 Einheiten eine Stunde später und 45 Minuten vor Abbruch der Studie. Die Patches GT(Ca++)EF "Gelschaum", CT(Ca++)EF "Collagen" und GT(Ca++)EFP "Protamin", die in dieser Studie eingesetzt wurden, sind in der 12A dargestellt. 2 Protamin wurde auf das Protamin-Patch in einer Menge von 5 mg/cm² aufgetragen. Fibrinogen und EACA wurden zu einem feinen Pulver zermahlen, bevor sie in den vorstehend beschriebenen Mengen auf die Patches aufgetragen wurden.
1) In der Milz bluteten alle Verletzungen weiter, nachdem der Druck entfernt worden war, jedoch blutete die Verletzung mit einem Protamin-Patch am wenigsten. Das in der 12B dargestellte Foto wurde 35 Sekunden nach der Entfernung des Drucks aufgenommen. Der Druck wurde von 7,5 bis 10 Minuten erneut aufgelegt. Bei 10 Minuten wurde der Druck erneut entfernt und die Blutung wurde untersucht. Alle Verletzungen bluteten weiter.
Druck wurde erneut für etwa 4 Minuten angelegt. Zu diesem Zeitpunkt hatte GT(Ca++)EF die Blutung kontrolliert, CT(Ca++)EF blutete nur aus einem exponierten Teil der Verletzung, an dem das Patch weggerutscht war, und GT(Ca++)EFP war ähnlich zu CT(Ca++)EF.
Druck wurde für 45 Sekunden erneut angelegt. Die Patches wurden 3 Minuten später von den Verletzungen entfernt. GT(Ca++)EF zeigte keine Blutung, eine gute Inkorporierung und Adhäsion, jedoch nur wenig Gerinnsel; CT(Ca++)EF blutete immer noch aus dem exponierten Teil der Verletzung, zeigte eine gute Adhäsion und ein gutes Gerinnsel, blutete jedoch noch immer unter dem Patch und GT(Ca++)EFP blutete weiterhin aus dem exponierten Teil der Verletzung, zeigte eine gute Adhäsion, Inkorporierung und Gerinnselbildung. Die Milz wurde abgebunden. Die Bauchhöhle wies ein großes Gerinnsel aus hämorragiertem Blut auf.
2) Das Protokoll war ähnlich für die Leber. Das Patch GT(Ca++)EF blutete stark aus den Rändern, das CT(Ca++)EF blutete aus den Rändern, und das GT(Ca++)EFP zeigte nur wenig Blutung aus den Rändern. Druck wurde für 15 Sekunden erneut angelegt und keines der Patches zeigte eine Blutung an der 10 Minuten-Marke. Dies galt auch für 15 Minuten.
Bei 20 Minuten wurden die Patches abgelöst. GT(Ca++)EF zeigte eine gute Adhäsion, jedoch auch freies Blut unter dem Patch, CT(Ca++)EF besaß weniger Adhäsion, jedoch eine gute Gerinnselbildung, und GT(Ca++)EFP besaß sowohl eine gute Adhäsion als auch eine gute Gerinnselbildung unter dem Patch.
3) In der Niere waren die Ergebnisse ähnlich. Nach Entfernung von Druck lief das Patch GT(Ca++)EF in der Mitte aus, CT(Ca++)EF sickerte von der Unterseite des Patches ein und GT(Ca++)EFP sickerte von der Mitte ein und besaß ein durchtränktes Aussehen. Bei 10 Minuten lief GT(Ca++)EF, wenn überhaupt, nur wenig aus, und CT(Ca++)EF und GT(Ca++)EFP zeigten keine Blutung.
Epinephrin wurde injiziert. GT(Ca++)EF begann auszulaufen, CT(Ca++)EF begann vom Rand auszulaufen und GT(Ca++)EFP lief nicht aus. Wenn die Patches entfernt wurden, wies GT(Ca++)EF eine recht gute Adhäsion auf, etwas freies Blut und Durchsickern von der Oberfläche, CT(Ca++)EF zeigte wenig Adhäsion, mehr freies Blut, jedoch eine gute Gerinnselbildung, und GT(Ca++)EFP zeigte eine recht gute Adhäsion, ein gutes Gerinnsel und keine Blutung.
Zusammenfassend wurde ein Vergleich zwischen Gelatineschaum- und Collagen-Patches durchgeführt, die mit Thrombin, EACA und Fibrinogen hergestellt worden waren, wobei das Gelatineschaum-Patch die gleichen Verbindungen plus Protamin, einem Heparinantagonisten, enthielt. Während es länger dauerte, um eine Blutstillung zu bewirken, mehrere Male zwischen den Beobachtungen Druck angelegt werden musste und die Kontrolle der Blutung länger dauerte, zeigten die Ergebnisse all dieser Experimente, dass die Zugabe von Protaminsulfat zu einer früheren Stockung des Blutflusses, einer besseren Gerinnselbildung und im allgemeinen zu einer besseren Adhäsion als jene von Patches ohne Protaminsulfat führt. Die Ergebnisse sagen vorher, dass wenn ein Patient heparinisiert ist oder Dicumarol erhält, dass es dann sinnvoll ist, Druck auf ein Protamin-Patch für etwa 20 Minuten anzulegen, und vorzugsweise für mindestens 10 Minuten.
Beispiel 7: DAS ("RGD") PATCH
Diese Studie weist beide Teile I und II auf.
Teil I: Die Patches CTR, CTE(f), GT(f)E(f) und ein reiner Gelschaum-Patch (G) wurden auf Verletzungen aufgetragen, welche auf der Milz eines anästhesierten Schweins erzeugt wurden. Das Symbol "(f)" steht für die unmittelbar vorhergehende Verbindung als frisch-aufgetragene Verbindung. Das heißt, E(f) steht für EACA, die auf ein Patch sehr rasch (weniger als etwa 3 Stunden) nach dessen Herstellung frisch aufgetragen wurde.
1) Auslaufen (Leakage): Wenn der Schwammdruck von den Patches entfernt worden war, zeigte das Patch G im wesentlichen kein Auslaufen. Dies galt auch für das Patch CTE(f)R, das CTR zeigte jedoch einige Blutungen. Kurz danach wurden ähnliche Ergebnisse aufgenommen.
2) Ablösen (Peel)/Adhäsion: Alle drei Patches klebten an den Kochsalzlösungdurchtränkten Schwämmen und die Entfernung des Schwammdrucks wurde sorgfältig vorgenommen, um deren Entfernung von der Verletzung zu vermeiden. Somit war in allen Patches die Adhäsion zu diesem Zeitpunkt minimal. Das Patch G zeigte etwas Adhäsion, jedoch zeigten CTR und CTE(f)R eine gute Adhäsion, selbst wenn sie jeweils etwas Gerinnselbildung aufwiesen, am stärksten in CTE(f)R. Ungefähr 6 Minuten nach der Entfernung des Drucks zeigte der Gelatineschaum eine sehr gute Haftung und wenig Gerinnselbildung. Keines der anderen beiden Patches zeigte gute Adhäsionseigenschaften, während das CTR etwas Gerinnsel und CTE(f)R ein großes hervorragendes Gerinnsel besaß.
Teil II: Auf der Milz wurden weitere Verletzungen erzeugt und alle Resultate wurden verglichen. Die aufgetragenen Patches waren CTE(f) und GT(f)E(f).
1) Auslaufen: Weder das Patch CTE noch das Patch GT(f)E(f) zeigten ein Auslaufen beim Entfernen des Schwammdrucks. 5 Minuten später war die Vene verschlossen und der intravaskuläre Druck stieg an und die Verletzungen, die in beiden Teilen erzeugt worden waren, wurden untersucht. Der Zeitpunkt für den erhöhten Drucktest, der nach Entfernung des Schwamms durchgeführt wurde, beträgt in Teil I 27 Minuten und in Teil II nur 5 Minuten. Das Patch "G" mit lediglich Gelatineschaum lief überhaupt nicht aus, und auch CTR und **CTE(f)R nicht. Beim Vergleich der zwei Patches mit T und EACA unter Verwendung von entweder dem Gelatineschaum oder der Collagenmatrix zeigte das Patch mit Gelatineschaum GT(f)E(f) weniger Auslaufen als das Patch CTE auf Collagenbasis. In der Tat lief das CTE Patch stärker aus, wenn der Venendruck erhöht wurde.
2) Ablösen/Adhäsion: 2 Minuten nach Entfernung des Schwammdrucks und beim Vergleich von CTE(f), Collagen + T + EACA und GT(f)E(f) zeigte das ähnlich behandelte Patch auf der Basis von Gelatineschaum eine sehr gute Adhäsion sowohl an die Verletzung als auch das umgebende Gewebe. Das Patch CTE mit der Collagenbasis besaß nur wenig oder keine Adhäsion. 10 Minuten nach Entfernung des Schwammdrucks (Teil II, Patches GT(f)E(f) und CTE(f)) und mit nach wie vor erhöhtem intravaskulärem Druck wurden alle Patches aus Teil I und Teil II zusammen bewertet. Das Zeitintervall betrug etwa 32 Minuten nach der anfänglichen Schwammdruckentfernung für jene Patches aus Teil I (CTR, G und CTE(f)R). Die Ergebnisse waren wie folgt: Patch CTR) keine Adhäsion, gute Gerinnselbildung und wenig Auslaufen. Patch G) starke Adhäsion an umgebendes Gewebe, keine Adhäsion an die Verletzung, viel Auslaufen. Patch CTE(f)R) keine Adhäsion, gute Gerinnselbildung, wenig Auslaufen. Patch GT(f)E(f)) gute Adhäsion an die Verletzung, gute Gerinnselbildung, wenig Auslaufen. Patch CTE(f)) keine Adhäsion, gute Gerinnselbildung, wenig Auslaufen.
3) Es wurde eine weitere Bewertung der Milzverletzungen (Teil I) 58 Minuten nach der anfänglichen Entfernung des Schwammdrucks durchgeführt, Teil II, 36 Minuten nach der anfänglichen Druckentfernung. Die Patches wurden zu diesem Zeitpunkt entfernt. Die Ergebnisse dieser Bewertung waren wie folgt: Patch TR) moderate Gerinnselbildung, wenig bis gar kein Auslaufen. Patch G) Auslaufen, jedoch klebte der Rest des Gelatineschaums an der Verletzung. Patch CTE(f)R) hervorragendes Gerinnsel, kein Auslaufen. Patch GT(f)E(f)) gute Gerinnselbildung, wenig bis kein Auslaufen. Patch CTE(f)) gute Gerinnselbildung, im wesentlichen trocken.
4) Eine Endbewertung dieser Milzverletzungen wurde 37 Minuten später vorgenommen. Patch CTR) trocken beim Fleckentest (Auflegen eines trockenen chirurgischen Schwamms auf die Verletzung), Gerinnsel hat sich entwickelt, keine Inkorporation von Collagen in die Verletzung. Patch G) trocken beim Fleckentest, Inkorporation von Gelatineschaum in die Verletzung. Patch CTE(f)R) absolut keine Blutelemente auf dem Schwamm nach Abtupfen, Gerinnsel ist hervorragend, füllt die Verletzung und erstreckt sich auf die normale Umgebungsfläche. Patch GT(f)E(f)) Serumflecken auf dem Schwamm, jedoch ein gutes Gerinnsel und in der Verletzung inkorporierter Gelatineschwamm. Patch CTE(f)) trocken beim Fleckentest, ähnlich wie CTE(f)R.

Claims

Die Verwendung einer Zubereitung umfassend epsilon-Aminocapronsäure bei der Herstellung von einem hämostatischen Patch, wobei die epsilon-Aminocapronsäure fähig ist, eine beschleunigte Aktivierung von Thrombin zu fördern und somit eine Gerinnselbildung an der Grenzfläche zwischen einer Wundoberfläche und dem hämostatischen Patch zu beschleunigen.
Eine Verwendung gemäß Anspruch 1, worin das hämostatische Patch geeignet ist, schnell und ohne Vorbefeuchtung Blut aus einer Verletzung auf einem parenchymalen Organ zu stillen, und worin es in Form einer trockenen, sterilen, lagerstabilen, fibrinogenfreien, flexiblen Schicht einer biologisch abbaubaren Matrix vorliegt, die ein hämostatisches Mittel auf nur einer Seite davon enthält, wobei das hämostatische Mittel eine Thrombinmenge umfasst, gegebenenfalls Rinderthrombin, die geeignet ist, eine beschleunigte Hämostase wirksam zu fördern und eine epsilon-Aminocapronsäuremenge umfasst, die geeignet ist, die Fibrinolyse wirksam zu inhibieren und die Aktivierung des Thrombins zu beschleunigen, wenn das Patch auf die blutende Verletzung aufgelegt wird; wobei das Patch gegebenenfalls eine oder mehrere Quellen von Calciumionen, RGD-Peptid, RGDS-Peptid, Protaminsulfat und Puffer enthält.
Eine Verwendung gemäß Anspruch 2, worin die biologisch abbaubare Matrix folgendes ist: (a) ein Schaum, gegebenenfalls ein resorbierbarer Gelatineschaum; oder (b) ausgewählt aus resorbierbarer Gelatine, Calciumalginat, Calcium/Natrium-Alginat, Collagen und oxidierter regenerierter Cellulose.
Eine Verwendung gemäß Anspruch 2 oder 3, worin: (a) die epsilon-Aminocapronsäure in einer Menge von etwa 10–100 mg/cm² der die Wunde berührenden Oberfläche der Matrix, z. B. 60–70 mg/cm² der die Wunde berührenden Oberfläche der Matrix vorliegt; und/oder (b) das Thrombin in einer Menge zwischen 1–4 IU/cm² der die Wunde berührenden Oberfläche der Matrix vorliegt; und/oder (c) Calciumionen in einer Menge entsprechend 25–150 Mikrogram CaCl₂/cm² der die Wunde berührenden Oberfläche der Matrix vorliegen.
Die Verwendung einer Zubereitung bei der Herstellung eines hämostatischen Patches, wobei die Zubereitung geeignet ist, den pH an der Stelle der Anwendung des Patches wirksam zu erhöhen, auf einen pH im Bereich von 7,0–9,0, beispielsweise 7,62–8,02, einschließlich, wodurch die Aktivierung von Thrombin beschleunigt und somit die Gerinnselbildung an der Grenzfläche zwischen einer Wundoberfläche und dem hämostatischen Patch beschleunigt wird.
Eine Verwendung gemäß Anspruch 5, worin das hämostatische Patch ein trockenes, steriles, lagerstabiles, fibrinogenfreies, hämostatisches Patch ist, das eine biologisch abbaubare Matrix umfasst, welche eine Hämostase-fördernde Menge von Thrombin, gegebenenfalls Rinderthrombin, enthält.
Eine Verwendung gemäß Anspruch 5 oder 6, worin der pH durch die Wirkung von epsilon-Aminocapronsäure in der Zubereitung erhöht wird.
Eine Verwendung gemäß Anspruch 5, worin die biologisch abbaubare Matrix eine flexible Schicht eines resorbierbaren Gelatineschaums ist, worin das Patch gegebenenfalls eine oder mehrere Quellen von RGD-Peptid, RGDS-Peptid, Protaminsulfat und Puffer enthält, worin epsilon-Aminocapronsäure darin in einer Menge zwischen 60–70 mg/cm² der die Wunde berührenden Oberfläche der Matrix vorliegt, worin das Thrombin in einer Menge zwischen 1–4 IU/cm² der die Wunde berührenden Oberfläche der Matrix vorliegt, und worin Calciumionen in einer Menge entsprechend 25–150 Mikrogramm CaCl₂/cm² der die Wunde berührenden Oberfläche der Matrix vorliegen.
Die Verwendung einer trockenen, sterilen, lagerstabilen, fibrinogenfreien, biologisch abbaubaren Matrix, die ein hämostatisches Mittel umfasst, wobei das hämostatische Mittel eine Thrombinmenge umfasst, gegebenenfalls Rinderthrombin, die geeignet ist, eine beschleunigte Hämostase wirksam zu fördern und eine epsilon-Aminocapronsäuremenge umfasst, die geeignet ist, die Fibrinolyse wirksam zu inhibieren, zur Herstellung eines Medikamentenpatches mit einem beschleunigten Grad der Thrombinaktivierung.