ES2886040T3 - Mezcla hemostática de fibras cortas y largas a base de celulosa - Google Patents

Abstract

Un método para elaborar una composición hemostática que comprende los pasos de: a) reducir el tamaño de un material a base de celulosa para formar fibras largas y fibras finas, en donde las fibras a base de celulosa son fibras de celulosa oxidada y/o celulosa oxidada regenerada (ORC), en donde la distribución de tamaños de las fibras largas es: D90 de más de 177 μm y D50 de más de 95 μm, y en donde la distribución de tamaños de las fibras finas es: D90 de menos de 177 μm y D50 de menos de 95 μm; y mezclar las fibras largas y finas en una proporción en el intervalo del 5%-25% p/p y del 95%-75% p/p, respectivamente, obteniendo de este modo una composición de fibras hemostática. b) opcionalmente, la composición de fibras hemostáticas obtenida en el paso a) se somete a pasos adicionales para obtener una composición hemostática en forma de agregados, los pasos comprendiendo: i) compactar la composición de fibras hemostática para obtener una composición de fibras hemostática compactada; y opcionalmente ii) reducir el tamaño de la composición compactada.

Description

DESCRIPCIÓN

Mezcla hemostática de fibras cortas y largas a base de celulosa

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a una composición hemostática que comprende una mezcla de fibras largas y cortas a base de celulosa, y la preparación de las mismas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En una amplia variedad de circunstancias, los animales, incluyendo los humanos, pueden sufrir de sangrado debido a heridas o durante procedimientos quirúrgicos. En algunas circunstancias, el sangrado es relativamente menor y todo lo que se requiere es una coagulación sanguínea normal, además de la aplicación de primeros auxilios simples. En otras circunstancias, puede producirse un sangrado sustancial. Estas situaciones requieren habitualmente equipos y materiales especializados, así como personal capacitado para administrar la ayuda adecuada.

El sangrado durante los procedimientos quirúrgicos puede manifestarse de muchas formas. Puede ser discreto o difuso en una gran área superficial. Puede ser de vasos grandes o pequeños, arteriales (alta presión) o venosos (baja presión) de alto o bajo volumen. Puede ser de fácil acceso o puede provenir de sitios de difícil acceso.

Los métodos convencionales para lograr la hemostasis incluyen el uso de técnicas quirúrgicas, suturas, ligaduras o clips, y coagulación o cauterización basada en energía. Cuando estas medidas convencionales son ineficaces o imprácticas, típicamente se utilizan técnicas y productos de hemostasis complementarios.

La selección de métodos o productos apropiados para el control del sangrado depende de muchos factores, que incluyen, pero no se limitan a, la gravedad del sangrado, la localización anatómica de la fuente, la proximidad de la fuente a las estructuras críticas adyacentes, si el sangrado es de una fuente discreta o de un área superficie más amplia, visibilidad e identificación precisa de la fuente y acceso a la fuente.

La EP0216387 (A2) describe un material hemostático a base de partículas fibrosas de un hemostático que está en la forma de una estructura que está reticulada tridimensionalmente con un adhesivo. Los hemostáticos preferidos son carboxicelulosa, colágeno microcristalino, ácido algínico y sus sales de metales alcalinos y calcio; los adhesivos preferidos son metilcelulosa, hidroxietilcelulosa, metilhidroxietilcelulosa y metilhidroxipropilcelulosa, habiendo preferiblemente de 1 a 10 partículas del adhesivo por 1 partícula del agente hemostático, que corresponde a un contenido de por lo menos el 1% en masa de adhesivo.

Se han desarrollado muchos productos como accesorios de la hemostasis. Estos productos incluyen hemóstatos tópicos absorbibles (TAH) como celulosa oxidada regenerada, gelatina en varias formas con o sin una solución de trombina, colágeno en polvo, productos hemostáticos tópicos biológicamente activos (soluciones de trombina tópicas, selladores de fibrina, etc.) y una variedad de selladores tópicos sintéticos. Los hemóstatos tópicos absorbibles (TAH) son usados ampliamente en aplicaciones quirúrgicas. Los TAH abarcan productos a base de celulosa oxidada (OC), celulosa oxidada regenerada (ORC), gelatina, colágeno, quitina, quitosano, etc. Para mejorar el rendimiento hemostático, los andamiajes a base de los materiales anteriores pueden combinarse con factores de coagulación de origen biológico como trombina y fibrinógeno.

Uno de los agentes hemostáticos tópicos más usados es el hemóstato absorbible SURGICEL® Original, elaborado a partir de celulosa oxidada regenerada (ORC). La ORC se introdujo en 1960 como un agente hemostático seguro y eficaz para muchos procedimientos quirúrgicos. El SURGICEL® Original es una tela de ORC de punto suelto que se adapta rápidamente a su entorno inmediato y es más fácil de manejar que otros agentes absorbibles porque no se adhiere a los instrumentos quirúrgicos y su tamaño puede recortarse fácilmente. Esto permite que el cirujano mantenga la celulosa firmemente en su sitio hasta que se detenga todo el sangrado. El control del sangrado es esencial y crítico en los procedimientos quirúrgicos para minimizar la pérdida de sangre, reducir las complicaciones posquirúrgicas y acortar la duración de la cirugía en el quirófano. Debido a su biodegradabilidad y sus propiedades bactericidas y hemostáticas, la celulosa oxidada, así como la celulosa regenerada oxidada, se han usado durante mucho tiempo como apósito hemostático tópico para heridas en una variedad de procedimientos quirúrgicos incluyendo neurocirugía, cirugía abdominal, cirugía cardiovascular, cirugía torácica, cirugía de cabeza y cuello, cirugía pélvica y procedimientos de la piel y de tejidos subcutáneos. Se conocen una serie de métodos para formar varios tipos de hemóstatos a base de materiales de celulosa oxidada, ya sean hechos en polvo, tejidos, no tejidos, de punto y otras formas. Los apósitos hemostáticos para heridas actualmente utilizados incluyen telas de punto, tejidas o no tejidas que comprenden celulosa regenerada oxidada (ORC), que es celulosa oxidada con una mayor homogeneidad de la fibra de celulosa.

Los hemóstatos absorbibles SURGICEL® se usan como accesorios en procedimientos quirúrgicos para ayudar en el control de hemorragias capilares, venosas y arteriales pequeñas cuando la ligadura u otros métodos convencionales de control no son prácticos o eficaces. La familia SURGICEL® de hemóstatos absorbibles consiste de cuatro grupos principales de productos, con todos los apósitos hemostáticos para heridas disponibles comercialmente en Ethicon, Inc., Somerville, N. J., una empresa de Johnson & Johnson: El hemóstato SURGICEL® Original es una tela blanca con un tono amarillo pálido y un ligero aroma a caramelo. Este material es fuerte y puede suturarse o cortarse sin deshilacliarse;

El hemóstato absorbible SURGICEL® NU-KNIT® es similar al SURGICEL® Original pero tiene un punto más denso y, por tanto, una mayor resistencia a la tracción, este material está particularmente recomendado para su uso en cirugía de trauma y trasplante, ya que puede envolverse o suturarse en su lugar para controlar el sangrado.;

La forma de producto hemostático absorbible SURGICEL® FIBRILLAR™ tiene una estructura en capas que permite al cirujano despegar y agarrar con fórceps cualquier cantidad de material necesario para lograr la hemostasis en un sitio de sangrado particular y, por lo tanto, puede ser más conveniente que la forma de punto para sitios de sangrado difíciles de alcanzar o con forma irregular. Está particularmente recomendado para su uso en cirugía ortopédica/de columna y neurológica.

La forma de producto hemostático absorbible SURGICEL® SNoW™ es una tela no tejida estructurada que puede ser más conveniente que otras formas para uso endoscópico debido a la tela no tejida estructurada, y es altamente adaptable y recomendada en procedimientos tanto abiertos como mínimamente invasivos.

Otro ejemplo de un hemóstato absorbible comercial que contiene celulosa oxidada es el apósito quirúrgico de celulosa absorbible GELITA-CEL® de Gelita Medical BV, Amsterdam, Países Bajos. El hemóstato de celulosa oxidada comercialmente disponible indicado anteriormente está disponible en telas de punto no tejidas o en forma de polvo. Productos hemostáticos adicionales, como polvos que consisten de partículas de polisacáridos microporosas y partículas a base de almidón vegetal, también están disponibles comercialmente como PERCLOT® y ARISTA™.

Estado de la técnica US8.815.832; US3.364.200; US2008/0027365; US2004/0005350; WO2007/076415; US6.627.749; US6.309.454; US5.696.191; US6.627.749; US6.225.461; WO2001/024841 Al1, EP1.323.436; US2006/0233869.

Howsmon, J. A., & Marchessault, R. H. (1959). The ball-milling of cellulose fibers and recrystallization effects. Journal of Applied Polymer Science J. Appl. Polym. Sci., 1(3), 313-322. doi: 10.1002/app.1959.070oi0308.

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SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones. Las realizaciones en la descripción que se refieren a métodos de tratamiento no están protegidas por las reivindicaciones. La presente invención se refiere a composiciones hemostáticas mejoradas que comprenden una mezcla de fibras cortas y largas originadas a partir de un material a base de celulosa de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

En un aspecto, la invención se refiere a fibras hemostáticas y/o composición de agregados que comprende fibras largas y finas a base de celulosa, en donde las fibras a base de celulosa son celulosa oxidada y/o celulosa regenerada oxidada (ORC), en donde las fibras largas y finas están en una proporción en el intervalo del 5%-25% p/p y del 95%-75% p/p, respectivamente; en donde la distribución de tamaños de las fibras largas es: D90 de más de 177 |jm y D50 de más de 95 jm, y en donde la distribución de tamaños de las fibras finas es: D90 de menos de 177 |jm, y D50 de menos de 95 jm. Todos los porcentajes son p/p de la composición en peso total.

En algunas realizaciones de la invención, el D90 de las fibras largas es menor de 350 jm y el D50 es menor de 167 jm.

En algunas realizaciones de la invención, la composición hemostática comprende además por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste de:

a) un catión divalente seleccionado de zinc, calcio, magnesio, manganeso y cobre;

b) un péptido y/o polisacárido cargado positivamente;

c) un ácido omega aminocarboxílico; y

d) una combinación de cualquiera de los anteriores.

En una realización, la composición comprende un ácido omega aminocarboxílico en un intervalo de concentración del 2,5%-5,0% p/p de la composición total; sal de protamina en un intervalo de concentración de 2,5%-5,0% p/p de la composición total; una sal catiónica divalente, la concentración de catión en la sal siendo del 1,3%-1,8% p/p de la composición total. El peso restante lo aportan las fibras a base de celulosa hasta un peso total del 100% p/p.

En algunas realizaciones de la invención, la composición hemostática comprende además sal de protamina, cloruro de calcio y ácido £-aminocaproico (eACA). El peso restante lo aportan las fibras a base de celulosa hasta un peso total del 100% p/p.

En una realización, los intervalos de concentración de eACA, sulfato de protamina y cloruro de calcio son del 2,5%-5,0%, 2,5%-5,0%, 5,0%-6,5% p/p, respectivamente. El peso restante lo aportan las fibras a base de celulosa hasta un peso total del 100% p/p.

La composición comprende fibras largas a una concentración en el intervalo del 5%-25% p/p. El peso restante lo aportan las fibras cortas que están presentes en un intervalo de concentración del 75%-95% y, opcionalmente, otros compuestos/aditivos, hasta un peso total del 100%.

En algunas realizaciones de la invención, las fibras a base de celulosa son fibras de celulosa oxidada regenerada.

En algunas realizaciones de la invención, la composición hemostática está en forma de agregados que tienen un tamaño en el intervalo de 75-420 pm.

La invención se refiere a un método para elaborar una composición hemostática que comprende los passos de:

a) reducir el tamaño de un material a base de celulosa, por ejemplo, una tela, para formar fibras largas y fibras finas, en donde la distribución de tamaños de las fibras largas es: D90 de más de 177 pm y D50 de más de 95 pm, y en donde la distribución de tamaños de las fibras finas es: D90 de menos de 177 pmy D50 de menos de 95 pm; y mezclar las fibras largas y finas en una proporción en el intervalo del 5%-25% p/p y del 95%-75% p/p, respectivamente, obteniendo de este modo una composición de fibras hemostáticas.

b) Opcionalmente, la composición de fibras hemostáticas obtenida en el paso a) se somete a pasos adicionales para obtener una composición hemostática en forma de agregados.

En algunas realizaciones de la invención, los agregados se forman en pasos que comprenden:

i) compactar la composición de fibras hemostáticas para obtener una composición de fibras hemostáticas compactadas; y

ii) reducir el tamaño de la composición compactada.

La invención se refiere a un método para elaborar una composición hemostática que comprende los pasos de:

a) reducir el tamaño de un material a base de celulosa para formar fibras largas y fibras finas, en donde la distribución de tamaños de las fibras largas es: D90 de más de 177 pm y D50 de más de 95 pm, y en donde la distribución de tamaños de las fibras finas es: D90 de menos de 177 pm y D50 de menos de 95 pm; y mezclar las fibras largas y finas en una proporción en el intervalo del 5%-25% p/p y del 95%-75% p/p, respectivamente, obteniendo de este modo una composición de fibras hemostáticas.

b) Opcionalmente, la composición de fibras hemostáticas obtenida en el paso a) se somete a pasos adicionales para obtener una composición hemostática en forma de agregados, los pasos comprendiendo: i) compactar la composición de fibras hemostáticas para obtener una composición de fibras hemostáticas compactada; y opcionalmente ii) reducir el tamaño de la composición compactada.

En algunas realizaciones de la invención, el D90 de las fibras largas es menor de 350 pm y el D50 es menor de 167 pm.

En algunas realizaciones de la invención, la reducción del tamaño se lleva a cabo mediante molienda. En algunas realizaciones de la invención, la reducción del tamaño en el paso a) está precedida por un paso de hender y/o cortar el material a base de celulosa.

En algunas realizaciones de la invención, la reducción del tamaño en el paso a) es un proceso de dos partes, y en donde la segunda parte se lleva a cabo en un molino clasificador por aire.

En algunas realizaciones de la invención, la molienda en el molino clasificador por aire se realiza una vez (un pase) para obtener las fibras largas y tres veces (tres pases) para obtener las fibras finas.

En algunas realizaciones de la invención, el paso de compactación i) está precedido por un paso de humidificación de la composición de fibras hemostáticas, opcionalmente hasta un nivel de contenido de agua de entre el 11% y el 18% en peso.

En algunas realizaciones de la invención, el paso de humidificación se lleva a cabo incluyendo en la composición de fibras hemostáticas un material higroscópico, opcionalmente cloruro de calcio.

En algunas realizaciones de la invención, la reducción del tamaño en el paso ii) está precedida por un paso de deshumidificación de la composición compactada.

En algunas realizaciones de la invención, la deshumidificación se lleva a cabo hasta un nivel de contenido de agua menor del 5% en peso.

En algunas realizaciones de la invención, la compactación en el paso i) se lleva a cabo usando una máquina de compresión, opcionalmente con una fuerza en el intervalo de 25-70 kN/cm.

En algunas realizaciones de la invención, la obtención de agregados hemostáticos en el paso b) tiene como objetivo producir agregados que tienen una dimensión en el intervalo de 75-420 pm.

En algunas realizaciones de la invención, el material a base de celulosa es tela de celulosa regenerada oxidada, tela no tejida de celulosa regenerada oxidada, tela tejida de celulosa regenerada oxidada, tela de punto de celulosa regenerada oxidada, material de celulosa regenerada oxidada triturada o combinaciones de los mismos.

En algunas realizaciones de la invención, el método comprende además añadir a las fibras largas y finas por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste de:

a) un catión divalente seleccionado de zinc, calcio, magnesio, manganeso y cobre;

b) un péptido y/o polisacárido cargado positivamente;

c) un ácido omega aminocarboxílico; y

d) una combinación de cualquiera de los anteriores.

En algunas realizaciones de la invención, el método comprende además añadir a las fibras largas y finas sal de protamina, sal de calcio y ácido £-aminocaproico.

En otro aspecto, se divulga una composición hemostática en forma de fibras y/o agregados que pueden obtenerse de acuerdo con el método de la invención.

En otro aspecto, la composición hemostática es para su uso en un método para formar un gel que comprende el paso de: poner en contacto una composición hemostática en forma de fibras y/o agregados de acuerdo con la invención con sangre, formando de este modo un gel.

En otro aspecto, se divulga un gel que puede obtenerse mediante el método de acuerdo con la invención. En otro aspecto, se divulga un kit que comprende un recipiente que incluye una composición hemostática en forma de fibras y/o agregados de acuerdo con la invención y opcionalmente un aplicador, un portador y/o instrucciones de uso.

En algunas divulgaciones, el recipiente es un aplicador.

En otro aspecto, la invención se refiere a una composición hemostática para su uso en un método para tratar una herida sangrante, una infección bacteriana en el sitio de una herida, para sellar una fuga en un sitio, prevenir la adhesión en un sitio y/o minimizar o prevenir una fuga de un sitio anastomótico en un sujeto que lo necesite, el método comprendiendo el paso de: aplicar una cantidad eficaz de la composición hemostática de acuerdo con la invención en forma de fibras y/o agregados sobre y/o dentro de la herida y/o sitio del sujeto.

La invención se refiere a la composición hemostática en forma de fibras y/o agregados de acuerdo con la invención, para su uso como agente antibactericida, para detener el sangrado, para sellar, prevenir adhesiones y/o minimizar o prevenir las fugas de sitios anastomóticos. En algunas realizaciones, el uso es para minimizar o prevenir fugas en una cirugía de injerto de bypass de arteria coronaria (CABG).

En una realización, la aplicación se lleva a cabo sin aplicar presión sobre la composición hacia la herida y/o el sitio. Por ejemplo, no es necesaria la compresión manual usando una gasa. En varios productos, el producto requiere compresión manual durante la aplicación durante por lo menos un minuto. La ventaja de usar la composición hemostática sin compresión es que la composición hemostática puede aplicarse en/sobre áreas difíciles de alcanzar.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Fig. 1 es un diagrama de barras que muestra la fuerza de resistencia/fuerza de cohesión obtenida para las diferentes composiciones de fibras usando una prueba de Bloom modificada. La fuerza de resistencia obtenida de las fibras de ORC finas no suplementadas sirvió como valor de referencia para todo el experimento. Se demostró que la adición de fibras de ORC largas (L-ORC) aumenta la resistencia a los coágulos.

La Fig. 2 es un diagrama de barras que muestra la eficacia hemostática para las diferentes composiciones de agregados mediante un modelo de sutura ex vivo. La Figura muestra que la adición de fibras de ORC largas (L-ORC) aumentó la eficacia hemostática.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La invención se refiere a fibras y/o composiciones de agregados que tienen propiedades físicas sorprendentes y efectos altamente beneficiosos para la hemostasis tras la formación de gel o coágulo; a su preparación y uso de las mismas. La composición hemostática comprende una mezcla de fibras cortas y largas originadas a partir de un material a base de celulosa en forma de fibras y/o agregados. Por ejemplo, las fibras y/o la composición de agregados inducen la formación de gel o coágulo que tiene propiedades físicas beneficiosas, como una fuerza cohesiva incrementada y una capacidad hemostática beneficiosa.

El término "fibras a base de celulosa" se refiere a fibras que comprenden una estructura principal de celulosa y, de acuerdo con la invención reivindicada son fibras de celulosa oxidada o celulosa regenerada oxidada (ORC).

Los materiales a base de celulosa pueden ser telas tejidas, no tejidas, de punto y/o de otras formas.

El término "fibras" se refiere a estructuras que tienen una forma filiforme alargada.

La composición de fibras hemostáticas puede estar en forma de polvo.

En una realización de la invención, las fibras a base de celulosa "finas o cortas" en la composición tienen una distribución de tamaños de D90 de menos de 177 pm, y D50 de menos de 95 pm.

En una realización de la invención, las fibras a base de celulosa "largas" en la composición tienen una distribución de tamaños de D90 de más de 177 pm y D50 de más de 95 pm. En otra realización, las fibras largas tienen una distribución de tamaños de menos de 350 pm y el D50 es de menos de 167 pm.

La distribución de tamaño D50 también se conoce como el diámetro mediano o el valor medio de las unidades en la distribución de tamaño de polvo/agregados, es el valor del diámetro de las unidades al 50% en la distribución acumulada. Por ejemplo, si D50 es X pm, entonces el 50% de las unidades de la muestra son mayores de X pm, y el 50% son menores de X pm. La distribución de tamaño es el número de unidades que caen en cada uno de los distintos intervalos de tamaño dados como porcentaje del número total de los tamaños de todas las unidades en la muestra de interés. Por consiguiente, el valor D90 se refiere al 90% de las unidades que tienen un tamaño menor que el valor D90.

El término "polvo" se refiere a partículas sólidas secas dispersas.

El término "agregados" se refiere a material a base de celulosa compactado que tiene un intervalo de tamaño objetivo, por ejemplo, el material compactado se somete a reducción de tamaño como molienda y opcionalmente tamizado.

Los ejemplos no limitativos de reducción de tamaño son desgarro, triturado, molienda, abrasión y/o tamizado.

En una realización, los agregados son una composición de fibras compactada sometidas a reducción de tamaño como molienda.

El término "hemostático" se refiere a la capacidad de reducir la intensidad del sangrado o detener el sangrado.

Los resultados se basan en los siguientes descubrimientos:

Se descubrió de acuerdo con la invención que la composición hemostática de acuerdo con la invención muestra propiedades superiores en comparación con una composición comparativa de fibras finas a base de celulosa.

Se descubrió que la suplementación de fibras de ORC finas con fibras de ORC largas aumentaba la resistencia de los coágulos y la fuerza cohesiva.

Los resultados muestran que la mezcla de fibras de ORC finas con fibras de ORC largas aumentó la fuerza cohesiva de un coágulo formado tras entrar en contacto con la sangre en por lo menos 1,5 veces.

El término "resistencia de un gel o coágulo" se refiere a los resultados de la prueba Bloom modificada (como se ejemplifica a continuación) que demuestran la fuerza requerida por la varilla metálica para atravesar el gel una extensión de 7 mm mientras se mueve a una velocidad de 5 mm/min. Esta fuerza refleja el nivel de resistencia del gel (cuanto mayor es la fuerza, mayor es la resistencia del gel) y, a su vez, indica el nivel de fuerza cohesiva de un gel. Cuanto mayor sea la fuerza requerida para que la varilla continúe con su movimiento constante, mayor será la resistencia del gel.

En la presente se descubrió que el uso de fibras de ORC con diferentes distribuciones de tamaño puede aumentar la integridad estructural resultante del coágulo producido después de la aplicación de las fibras y/o agregados.

También se descubrió que la suplementación de fibras de ORC cortas con fibras de ORC largas podría mejorar las capacidades hemostáticas de la composición casi en un aumento de dos veces con respecto a una composición que incluye fibras de ORC finas no suplementadas que tiene fibras largas en una concentración de menos del 25 % del peso total de la composición.

Además, la suplementación de fibras de ORC finas con fibras largas y los tres compuestos siguientes cloruro de calcio, PS y eACA mostraron resultados superiores. El efecto positivo se observó a una proporción específica de los suplementos.

Una composición que comprende el 80% de fibras de ORC finas con un 10% de fibras de ORC largas y que incluye 5% de CaCh, 2,5% de PS y 2,5% ^eACA mostró resultados hemostáticos superiores de dos veces, en comparación con una composición que consiste de fibras de ORC finas.

La composición de fibras y/o agregados que comprende fibras de celulosa regenerada oxidada (ORC) que incluye una mezcla de fibras con diferente distribución de tamaño muestra propiedades superiores cuando se compara con una composición que incluye fibras de ORC preparada sólo con fibras finas.

Sin querer estar limitados por el mecanismo, la mezcla de fibras a base de celulosa que tiene una distribución de tamaño diferente y, opcionalmente, el compuesto o compuestos, contribuyen a la estructura del coágulo logrado in situ.

En un aspecto, la invención se refiere a una composición de fibras y/o agregados que comprende fibras largas y finas a base de celulosa, en donde las fibras largas y finas están en una proporción en el intervalo del 5%-25% p/p y del 95%-75 % p/p, respectivamente, en donde la distribución de tamaños de las fibras largas es: D90 de más de 177 pm y D50 de más de 95 pm, y donde la distribución de tamaños de las fibras finas es: D90 de menos de 177 pm, y d5o de menos de 95 pm.

Cuando sea aplicable, todos los intervalos divulgados en la presente incluyen el límite superior e inferior. En algunas realizaciones, las fibras largas están a una concentración en el intervalo del 5% a menos del 25%.

Los materiales de celulosa oxidada regenerada que pueden usarse como material de partida para elaborar la composición hemostática de la presente invención son conocidos y están disponibles comercialmente. Los materiales de partida pueden incluir telas absorbibles tejidas o de punto o materiales no tejidos que comprenden polisacáridos oxidados, en particular celulosa oxidada y derivados neutralizados de la misma. Por ejemplo, la celulosa puede ser celulosa oxidada con carboxílico u oxidad con aldehido. Más preferiblemente, pueden usarse polisacáridos oxidados regenerados que incluyen, pero sin limitación, celulosa oxidada regenerada. Se prefiere la celulosa oxidada regenerada debido a su mayor grado de uniformidad frente a la celulosa que no se ha regenerado. La celulosa regenerada y una descripción detallada de cómo elaborar celulosa regenerada oxidada se exponen en las Patentes de Estados Unidos N° 3.364.200, 5.180.398 y 4.626.253.

Los ejemplos de materiales preferidos a base de celulosa que pueden utilizarse incluyen, pero no se limitan a, la barrera de adhesión absorbible INTERCEED®, el hemóstato absorbible SURGICEL® Original, el hemóstato absorbible SURGICEL® NU-KNIT®, el hemóstato absorbible SURGICEL® FIBRILLAR™, el hemóstato absorbible SURGICEL® SNoW™. Las fibras y/o agregados hemostáticos de la presente invención pueden funcionar como hemóstato en cualquier forma de pasta o de polvo con propiedades hemostáticas superiores y buena capacidad de conformación de tejido y fluidez. Además, las fibras y/o agregados hemostáticos pueden incorporarse físicamente y/o mezclarse con otros agentes y biopolímeros para mejorar la adherencia a los tejidos, las propiedades de sellado y/o las propiedades antiadherentes.

En un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para elaborar una composición de fibras y/o agregados hemostática que tiene propiedades hemostáticas, de curación de heridas y otras propiedades terapéuticas beneficiosas.

Un posible método de la presente invención comprende fabricar fibras y/o agregados hemostáticos directamente a partir de materiales a base den celulosa, como productos de ORC, por ejemplo, los analizados anteriormente.

En una realización, las fibras largas y cortas se obtienen reduciendo el tamaño de un material a base de celulosa, las fibras largas pueden obtenerse incluyendo menos pasos de molienda y/o un tiempo de molienda más corto en comparación con los pasos y/o el tiempo requerido para obtener la fibras finas.

En una realización alternativa, las piezas de tela a base de celulosa cortadas se convierten directamente en fibras finas en un molino de bolas. Un número diferente de rondas y/o períodos de tiempo de molienda en el molino de bolas dará como resultado diferentes tamaños de fibra. Las fibras más grandes tomadas del paso de molienda de bolas podrían recogerse para uso futuro para incorporar diferentes tamaños de fibra en la composición o composiciones de fibras y/o agregados finales.

Las fibras finas a base de celulosa obtenidas después de la molienda pueden mezclarse con fibras largas a base de celulosa obtenidas previamente y, opcionalmente, pueden mezclarse además con un compuesto o compuestos y/o aditivos, por ejemplo, para mejorar la adherencia a los tejidos, las propiedades de sellado, las propiedades de hemostasis y/o las propiedades anti-adherentes.

El mezclado de fibras largas y finas puede llevarse a cabo a una proporción en el intervalo del 5%-25% y del 95%-75%, respectivamente, donde el D90 de las fibras largas es más de 177 pm y el D50 es más de 95 pm y en donde el D90 de fibras finas es de menos de 177 pm y el D50 es de menos de 95 pm.

La composición de fibras hemostáticas producida puede suplementarse adicionalmente con un compuesto. En una realización, el método para elaborar la composición hemostática comienza con material a base de celulosa, como material de ORC, por ejemplo, hemóstato absorbible SURGICEL® Original. La tela de ORC se corta en secciones de 2,54-5,08 cm (1 a 2 pulgadas) de ancho antes de que el material se introduzca en una cuchilla que corta la tela en trozos más pequeños. Las piezas de tela de ORC cortadas se trituran luego en fibras de ORC mediante dos procesos de molienda consecutivos (molienda con martillo y molienda con clasificador por aire). Las fibras de diferentes pasos de molienda se toman para uso futuro, para incorporar diferentes tamaños de fibra en la composición o composiciones finales de fibras. La composición de fibras hemostáticas obtenida puede someterse a pasos adicionales para obtener una composición hemostática en forma de agregados.

En algunas realizaciones, el término diferentes tamaños de fibra se refiere a fibras que tienen una distribución de tamaño diferente.

En una realización, las fibras a base de celulosa en la composición están compuestas por una mezcla de fibras a base de celulosa con diferente distribución de tamaño. La mezcla de fibras a base de celulosa puede mezclarse adicionalmente con uno o varios compuestos. En una realización, la mezcla puede pasar por un proceso de compactación y molienda para formar agregados. Los agregados de fibras a base de celulosa, opcionalmente con el compuesto o los compuestos pueden variar de 75pm a 420pm.

En una realización, antes de formar agregados, la mezcla de fibras a base de celulosa que contiene las fibras largas y finas se somete a un paso de humidificación a un nivel de aproximadamente el 11% a aproximadamente el 18%, a de aproximadamente el 11% a aproximadamente el 16%, lo más preferible de aproximadamente el 12-16% (medido por el analizador de humedad halógeno Ohaus) para el procesamiento posterior. Este paso podría omitirse si se añade a las fibras una cantidad suficiente de material higroscópico, como cloruro de calcio. Una cantidad suficiente de compuesto higroscópico es, por ejemplo, una cantidad que permite la humidificación a un nivel de aproximadamente el 11% a aproximadamente el 18% como se mide con el analizador de humedad halógeno de Ohaus. A continuación, se compactan las fibras mixtas húmedas resultantes.

El término "material higroscópico" se refiere a una sustancia que es capaz de atraer y retener moléculas de agua del entorno, habitualmente a temperatura ambiente o normal. Los ejemplos no limitativos incluyen cloruro de zinc, cloruro de calcio, hidróxido de potasio e hidróxido de sodio.

En una realización, la formación de agregados incluye un paso de proceso de deshumidificación o secado, después de la compactación y antes de la reducción de tamaño, e incluye un paso de tamizado. El paso de reducción de tamaño y tamizado permite típicamente dirigir agregados que tienen una cierta dimensión. Los siguientes pasos pueden ser dosificar en dispositivos aplicadores y luego someter el dispositivo a envasado y esterilización.

En una realización, la humedad de almacenamiento antes de la dosificación en un aplicador es menor de aproximadamente el 2% p/p a la finalización del secado para lograr menos del 6% p/p de contenido de humedad en un entorno controlado (0,3-0,6%/h por 500 gramos de ganancia de humedad de la muestra dependiendo de la humedad relativa, comúnmente del 25-55% de humedad relativa) para dosificar en aplicadores.

Un método posible para elaborar la composición o composiciones hemostáticas comprende las pasos de: hender y cortar el material a base de celulosa; reducir el tamaño, por ejemplo, moliendo el material resultante; paso o pasos de molienda en un clasificador por aire para obtener fibras largas y finas; mezclar fibras de diferentes tamaños y, opcionalmente, añadir el o los compuestos.

Otro posible método para elaborar la composición o composiciones hemostáticas comprende las pasos de: hender y cortar el material a base de celulosa; reducir el tamaño, por ejemplo, moliendo el material resultante; paso o pasos de molienda en un clasificador por aire para obtener fibras largas y finas; mezclar fibras de diferentes tamaños y, opcionalmente, añadir el o los compuestos; humidificación (podría omitirse en caso de que se añada una cantidad suficiente de material higroscópico [por ejemplo, cloruro de calcio]); compactación deshumidificación o secado; reducir el tamaño del material compactado; tamizado; dosificación opcional en recipientes de almacenamiento o en dispositivos de administración, envasado primario y envasado secundario; y esterilización opcional.

Se puede hender y cortar para hender y cortar la tela en trozos de tamaño apropiado que midan entre aproximadamente 2,54 cm por 7,62 cm o 5,08 cm por 7,62 cm (1 pulgada por 3 pulgadas o 2 pulgadas por 3 pulgadas), aunque también pueden usarse trozos más pequeños. Las principales operaciones realizadas para hender y cortar son desenrollar un rollo de tela, hender la tela en tiras, cortar las tiras a medida y suministrar los trozos cortados al primer paso de molienda. Se conocen y se encuentran disponibles comercialmente una serie de máquinas de corte y hendidura, como la AZCO Modelo FTW-1000 disponible de AZCO.

En un primer paso de molienda, los trozos procesados de material textil a base de celulosa se convierten de una fibra gruesa intermedia producida en el paso de hendidura y corte a un material que tiene un valor de D90 de menos de 452 pm y un valor de D50 de menos de 218 pm, a la vez que tiene un impacto mínimo en el índice de color y el contenido soluble en agua del material. Se encuentran disponibles comercialmente una serie de máquinas para moler, como los modelos DAS06 y WJ-RS-D6A fabricados por Fitzpatrick, que son máquinas de moler tipo molino de martillos, equipadas con una rejilla redonda de 497 pm y un conjunto de cuchillas que descomponen la tela hasta que pasa a través de la rejilla para producir fibra de celulosa gruesa intermedia. En una ejecución de procesamiento ejemplar, la velocidad del molino puede ser de aproximadamente 7000 RPM; la temperatura de procesamiento a menos de 80° C; número de palas 8 (2 impulsores cada una); tipo de hoja como un cuchillo 225, hojas de tipo impacto; la orientación de la hoja se ajusta a "impacto".

La fibra producida en un paso de molienda puede reducirse aún más a la vez que se mantiene un impacto mínimo en el índice de color y el contenido soluble en agua del material. Hay una serie de máquinas disponibles para el segundo paso de molienda, como un clasificador por aire/FlO Quadro Fine Grind de Quadro.

La fibra gruesa intermedia del primer paso de molienda puede alimentarse a una velocidad controlada en el segundo molino y pasarse a través de dos cámaras de molienda que están separadas por una rejilla de molienda. El material puede pasar a través de la cámara de molienda mediante un soplador de aire. La fibra gruesa intermedia puede procesarse a través del equipo clasificador por aire varias veces para obtener el tamaño deseado. Además, podrían tomarse fibras de estos pasos de molienda para uso futuro para incorporar diferentes tamaños de fibra en las fibras y/o agregados finales. Las fibras gruesas intermedias del primer paso de molienda pueden alimentarse a una velocidad controlada en el segundo molino. Las fibras gruesas intermedias pueden procesarse a través del equipo clasificador por aire tres veces para obtener el tamaño deseado. Además, en ciertos experimentos, las fibras tomadas de la primera serie a través del clasificador por aire pueden extraerse para incorporar diferentes tamaños de fibra en los agregados finales.

En una realización, las fibras recogidas de la primera y la tercera series a través del clasificador por aire se usan para elaborar una composición mejorada de fibras/agregados.

En este paso o pasos, puede usarse un clasificador por aire Quadro F10 con una velocidad de molienda de 8400 rpm, una velocidad de soplado de 1800 rpm y 3 pases. En tal realización, después de un pase, las fibras largas resultantes pueden tener un valor de D90 de menos de 350 |jm y un valor de D50 de menos de 167 |jm. Después de 3 pases, las fibras finas resultantes pueden tener un valor de D90 de menos de 177 jm y un valor de D50 de menos de 95 jm.

La fibra fina también puede producirse en un paso mediante molienda de bolas en lugar de en dos pasos de molienda como se ha descrito anteriormente.

En una realización alternativa de molienda de bolas, 50 g de tela a base de celulosa precortado [por ejemplo, tela de ORC] (5x5 cm o 2"x2") se muelen con bolas con 12 circonios de alta densidad (dióxido de circonio ZrO2, 20 mm de diámetro; Glen Mills Inc., Clifton, NJ, USA) colocando las bolas y las muestras en una jarra de molienda de 500 ml. La jarra se sujeta en los soportes de enganche y luego se equilibra en el molino de bolas planetario PM100; Retsch, Inc., Newtown, Pa, USA). Luego, se realiza la molienda bidireccionalmente a 450 rpm durante 20 minutos. Al usar diferentes parámetros de molienda, como el tiempo, podrían producirse diferentes tamaños de fibras que podrían usarse para futuras incorporaciones en la mezcla que podrían resultar en agregados mejorados.

En una realización, la cámara de humedad adecuada para el paso de humidificación está disponible comercialmente como Modelo CEO-916-4-B-WF4-QS de Thermal Product Solutions. La humidificación del aire de la cámara se logra mediante inyección de vapor de agua. Puede utilizarse la temperatura típica de estado estacionario de 25° C, mientras que el nivel de humedad puede oscilar entre el 75% y el 85%, con un objetivo preferido del 85% de humedad del aire. El tiempo de humidificación o tiempo de residencia del material dentro de la cámara de humedad puede variar desde varias horas hasta varios días, dependiendo de la cantidad de material y la recirculación de aire. En un ciclo típico y preferido, el material tendrá un tiempo de residencia de 12-13 horas para aproximadamente 3.000 gramos de fibra fina de celulosa dispuestos en varias bandejas y expuestos a un 85% de humedad relativa y un objetivo del 12% de contenido de humedad de las fibras después de la humidificación.

En una realización, las fibras finas se mezclan con fibras largas y, opcionalmente, con compuestos y/o aditivos antes de la compactación.

El material comprimido puede molerse y tamizarse y pueden recogerse agregados entre 75-420 jm.

El equipo de compactación es conocido y está disponible comercialmente. Las fibras podrían compactarse mediante maquinaria de compresión o cualquier otra técnica de compactación conocida en la técnica. Unidades de compactación ejemplares son el Fitzpatrick Chilsonator IRR220-L1A con tamizado manual Retsch AS200 Screener y el Fitzpatrick Chilsonator CCS220/M3B & RV-M5A con unidad de energía Screener Sweco Vibro integrada bajo M5A. El procesamiento de compactación puede realizarse usando dos subsistemas separados que se unen mediante un sistema eléctrico común. Por ejemplo, un primer subsistema (Compactador de rodillos: unidad principal) puede ser el compactador de rodillos Fitzpatrick Chilsonator CCS220 y el molino M3B para romper previamente el material compactado, mientras que el segundo subsistema (Compactador de rodillos: unidad de molienda secundaria) es el molino M5A para la molienda final con un tamiz Sweco o Retch para la separación para obtener los agregados de tamaño deseado.

La humedad puede eliminarse después de la compactación en un paso de deshumidificación o secado. El paso de deshumidificación o secado preferiblemente no afecta significativamente a ningún otro atributo de calidad del producto, como el color, la densidad aparente, el contenido soluble en agua y el tamaño. Típicamente, las fibras pueden secarse como un lote usando un lecho de aire fluidizado convencional.

El equipo de deshumidificación es conocido y está disponible comercialmente. Un lecho de aire fluidizado de sobremesa ejemplar está disponible comercialmente de Retsch (TG-200) con una capacidad de 6 litros. Alternativamente, también puede usarse un modelo de lecho fluidizado N° 0002 de Fluid Air (Aurora, IL).

En algunas realizaciones de la invención, se añaden/incluyen además uno o más polisacáridos que tienen cargas positivas en las composiciones de acuerdo con la invención. Los ejemplos no limitativos de polisacáridos que tienen cargas positivas son el quitosano y la goma guar catiónica.

En algunas realizaciones de la invención, se añaden/incluyen además uno o más péptidos que tienen cargas positivas en las composiciones de acuerdo con la invención. Ejemplos no limitativos de tales péptidos son: abaecina, apidaecinas, profenina, indolicidina, melitina, magaininas, LL-37, lactoferricina bovina, lactoferricina humana, cecropina A1, buforina II, tanatina, polifemusina 1, magainina 2, p-defensina-2 humana, defensina de riñón de conejo. Penetratina/Antenapedia, TAT, SynB1, SynB3, PTD-4, PTD-5, recubrimiento FHV-(35-49), BMV Gag-(7­ 25), HTLV-II Rex-(4-16), D-Tat, R9-Tat Transportana, MAP, SBP, FBP, MPG, MPG (ANLS), Pep-1, Pep-2.

En un aspecto adicional, la invención proporciona un método para formar un gel, el método comprendiendo el paso de: poner en contacto una composición hemostática de acuerdo con la invención con sangre, formando de este modo un gel.

El término "sangre" incluye fracciones de sangre como plasma.

El término "gel" se refiere a un material viscoso y/o similar a un sólido que puede tener propiedades que van desde blandas y débiles hasta duras y resistentes. El gel puede ser un hidrogel.

Típicamente, un hidrogel es una red de cadenas de polímeros que son hidrófilas. Los hidrogeles pueden contener más del 90% de agua e incluir redes poliméricas.

El gel puede ser un coágulo que es una masa espesa de líquido coagulado, especialmente sangre.

El término "poner en contacto" se usa en su sentido más amplio y se refiere, por ejemplo, a cualquier tipo de acción de combinación que lleve la composición hemostática a una proximidad suficientemente cercana con la sangre de manera que se forme un coágulo o gel.

En una realización, el método forma un gel que tiene una resistencia igual o más de 1,5 veces mayor que la de un gel formado tras entrar el contacto de una composición comparativa con sangre, y/o forma un gel que tiene una capacidad hemostática de aproximadamente dos veces o más que la de un gel formado tras el contacto de una composición comparativa con sangre, en donde la composición comparativa comprende fibras finas a base de celulosa y carece de las fibras largas a base de celulosa.

En un aspecto adicional, la invención proporciona un gel que puede obtenerse mediante el método de la invención.

En un aspecto adicional, la invención proporciona un kit que comprende un recipiente que incluye una composición hemostática de la invención y, opcionalmente, un aplicador o portador, y opcionalmente instrucciones de uso.

El término "portador" se refiere a una matriz física que comprende y/o contiene la composición hemostática. Los ejemplos de portadores incluyen, pero no se limitan a, almohadillas para uso interno y/o externo como almohadillas a base de celulosa, almohadillas a base de colágeno; implantes como implantes ortodóncicos y ortopédicos; selladores fluidos y/o hemóstatos como SURGIFOAM®, EVICEL®.

En una realización, las fibras hemostáticas y/o la composición de agregados de acuerdo con la presente invención están hechas de materiales de fibra a base de celulosa oxidada (ORC) o de materiales a base de celulosa oxidada (OC) previamente triturados.

Las fibras hemostáticas resultantes y/o la composición de agregados pueden usarse para varias aplicaciones tópicas quirúrgicas y/o de curación de heridas, como tratamiento antibactericida, hemostasis, antiadherencia, sellado y/o para minimizar o prevenir fugas, por ejemplo, fugas de sitios anastomóticos como fugas creadas durante el injerto de bypass de arteria coronaria (CABG).

La composición puede usarse para detener el sangrado en áreas de difícil acceso, por ejemplo, durante cirugía laparoscópica, en sitios anastomóticos como CABG y/o anastomosis arteriovenosa, procedimientos en los que no se justifica aplicar presión como cirugía espinal o cirugía neuronal.

Los pacientes que se someten a una cirugía de injerto de bypass de arteria coronaria (CABG) pueden tener fugas en los sitios anastomóticos creados durante el procedimiento. Muchas de estas fugas se abordan durante la cirugía usando suturas adicionales o varios hemóstatos. Detener estas fugas durante la cirugía y evitar que se desarrollen después de la operación ayudará a los cirujanos a tener más confianza en que sus pacientes no tendrán fugas anastomóticas posoperatorias. El sangrado después de procedimientos de CABG que requieren una transfusión o una reintervención se asocia con un aumento significativo de la morbilidad y la mortalidad. Hasta en un 20% de los casos, puede identificarse un sitio específico de sangrado durante la reintervención. Las fuentes típicas de sangrado quirúrgico incluyen los sitios de canulación, el sitio anastomótico proximal y distal y las ramas de los ITA y los injertos venosos. De acuerdo con la bibliografía, del 2-3% de los pacientes de CABG requerirá, re-exploración para sangrada y tantos como el 20% tendrán un sangrado posoperatorio excesivo que requerirá transfusión de sangre.

La o las composiciones hemostáticas pueden tener una o más de las siguientes ventajas sobre varios productos conocidos:

1- pueden detener los sangrados, por ejemplo, en la línea de sutura de los vasos sanguíneos grandes y, por lo tanto, pueden reducir y detener significativamente el sangrado de las líneas de sutura de los vasos sanguíneos a diferencia de varios productos conocidos que tienen una eficacia limitada para lograr la hemostasis en los vasos sanguíneos;

2- pueden lograr la hemostasis sin la necesidad de aplicar presión. Varios productos conocidos requieren la aplicación de presión (por ejemplo, comprimir manualmente con una gasa) para lograr la hemostasis;

3- se activan en sangre. Cuando se activan por la humedad, las fibras hemostáticas y/o los agregados ganan estructura (por ejemplo, en forma de un coágulo/gel) y pueden lograr la hemostasis. Varios productos conocidos tienen integridad estructural preformada;

4- pueden fijarse en la sangre, no flotan fácilmente y pueden lograr la hemostasis. Varios productos conocidos tienen una eficacia limitada en un ambiente húmedo;

5- pueden adherirse al lugar de sangrado, pero aun así son reversibles, es decir, se adhieren al lugar de sangrado y resisten el lavado, pero pueden rasparse para eliminarlas y obtener acceso si se necesita corrección quirúrgica. Varios productos conocidos tienen una adherencia limitada en un campo húmedo o no pueden eliminarse fácilmente una vez aplicados.

EJEMPLOS MATERIAL Y MÉTODOS.

La Tabla 2 muestra el porcentaje (p/p basado en la composición en peso total) de cationes en CaCh usados en los experimentos.

Preparación de fibras de celulosa regenerada oxidada (ORC).

El proceso de fabricación de las fibras de ORC se inició con el material de ORC hemostático absorbible SURGICEL® Original. El material de ORC se cortó en secciones de 2,54-5,08 cm (1 a 2 pulgadas) de ancho antes de introducir el material en una cuchilla que corta la tela en trozos más pequeños. Las piezas de tela de ORC cortadas se trituraron luego en fibras finas de ORC mediante dos procesos de molienda consecutivos (molienda con martillo y molienda con clasificador por aire). Las fibras de diferentes pasos de molienda se tomaron para uso futuro para incorporar diferentes tamaños de fibra en los agregados finales.

Más específicamente, el proceso de fabricación de las fibras comprendió los pasos de: hendidura y corte de la tela SURGICEl® Original; moler el material resultante usando molienda con martillos; paso o pasos de molienda en un clasificador por aire para obtener fibras largas y finas; y opcionalmente mezclar fibras de diferentes tamaños.

Se llevó a cabo una hendidura y un corte para hender y cortar la tela en trozos de tamaño apropiado que son de aproximadamente 2,54 cm por 7,62 cm (1 pulgada por 3 pulgadas). Las operaciones principales realizadas para hender y cortar fueron desenrollar un rollo de tela, hender la tela en tiras, cortar las tiras a medida y suministrar los trozos cortados en el primer paso de molienda.

En un primer paso de molienda, los trozos procesados de material de tela a base de celulosa se convirtieron de una fibra gruesa intermedia producida en el paso de hendidura y corte a un material con un valor de D90 de menos de 452 pm y un valor de ^d5^o de menos de 218 pm, aunque teniendo un impacto mínimo sobre el índice de color y el contenido soluble en agua del material. La máquina usada para moler en este paso fue un molino de martillos tipo modelo WJ-RS-D6A fabricado por Fitzpatrick. El molino de martillos estaba equipado con una rejilla redonda de 497 pm y un conjunto de cuchillas que descompone la tela hasta que pasa a través de la rejilla para producir una fibra intermedia a base de celulosa gruesa. Los parámetros de la molienda fueron: velocidad del molino de aproximadamente 7000 RPM; temperatura de procesamiento de menos de 80° C; número de cuchillas de 8 (2 impulsores cada una); tipo de hoja de un cuchillo 225, hojas de tipo impacto; orientación de la hoja establecida en “impacto”.

Las fibras intermedias gruesas del primer paso de molienda se alimentaron a una velocidad controlada al segundo molino. Las fibras intermedias gruesas se procesaron a través del equipo clasificador por aire tres veces para obtener el tamaño deseado. Además, en ciertos experimentos, se extrajeron fibras tomadas de la primera serie a través del clasificador por aire para incorporar diferentes tamaños de fibra en los agregados finales.

En este paso o pasos, se usó un clasificador por aire Quadro F10 con una velocidad de molienda de 8400 rpm, una velocidad de soplado de 1800 rpm y 3 pases. Después de un pase, las fibras de ORC largas resultantes tenían un D90 de más de 177 pm y un D50 de más de 95 pm. Después de 3 pases, las fibras de ORC finas resultantes tenían un valor de D90 de menos de 177 pm y un valor de D50 de menos de 95 pm.

Preparación de la composición del polvo.

Todos los polvos se pesaron usando una balanza analítica en condiciones de humedad controlada. La humedad relativa no superó el 20% durante todo el proceso de preparación del polvo. Todos los polvos estaban compuestos por fibras finas de ORC con un D90 de menos de 177 pm y un D50 de menos de 95pm, preparadas como se ha descrito anteriormente (Tabla 1A), y suplementadas con fibras largas de ORC que tienen: D90 de menos de 350pm y D50 de menos de 167pm en las proporciones especificadas en cada Ejemplo. Todas las composiciones en polvo del Ejemplo 2 también se suplementaron con 5% de CaCh, 2,5% de PS y 2,5% de ^eACA. Por ejemplo, en el Ejemplo 2 y la Fig. 2 la composición denominada 10% de L-ORC consistía del 80% de fibras finas de O^r C, 10% de fibras largas de ORC, 5% de CaCh, 2,5% de PS y 2,5% de ^eACA. Todos los porcentajes son p/p de la composición en peso total.

Todos los compuestos, elaborados en la Tabla 1B, se proporcionaron en forma de polvo.

Cada mezcla de polvo se transfirió a un mortero y maja y se mezcló a fondo hasta que las partículas de polvo se distribuyeron de manera uniforme/homogénea dentro de la composición. Para minimizar la adsorción de humedad, las composiciones en polvo se almacenaron en viales y se sellaron con una película plástica de parafina (PARAFILM®).

Preparación de agregados.

Para obtener agregados/gránulos que contengan una proporción de masa por volumen más alta, se llevaron a cabo dos pasos:

I- Compactación de polvo (encapsulado); y

II- Secado, molienda/triturado y tamizado de cápsulas.

Ver la elaboración de los pasos I y II a continuación.

Compactación de polvo.

La compactación se llevó a cabo usando una prensa hidráulica manual (Specac Atlas de 15 toneladas modelo GS15011) y una matriz de pellets evacuable adecuada, la matriz de pellets tiene un diámetro de 10 mm (Specac GS03100). Se cargaron aproximadamente 300 mg de composición en polvo (preparada como se ha descrito anteriormente) en la matriz de pellets hasta una altura de aproximadamente 1,5-2,0 cm. En el paso siguiente, se colocó una varilla metálica (que forma parte del equipo de la prensa hidráulica manual) en la parte superior del polvo y se usó para alcanzar una presión de 4 toneladas (aproximadamente 1,3 toneladas por cmI- 2) por la prensa hidráulica manual. Después de este paso, se formó una cápsula (polvo compactado) con un diámetro de 10 mm y una altura de aproximadamente 0,3-0,5 cm. La cápsula se liberó de la matriz de pellets y se partió en mitades con un mortero y maja para aumentar el área de superficie para el siguiente paso de secado.

Secado, molienda/trituración y tamizado de cápsulas.

Las mitades de las cápsulas se secaron en un horno de vacío (horno de vacío Cole Parmer modelo 05017­ 05) a 37° C durante aproximadamente 16 horas para eliminar cualquier exceso de humedad (y alcanzar una humedad de menos del 5% p/p) y permitir la molienda de las cápsulas. Las mitades de las cápsulas secas se trituraron/molieron a 20.000 rpm durante 30 segundos usando el control de molino de tubos IKA® Works, Inc.

9737790. En el siguiente paso, el polvo se tamizó vigorosamente usando un agitador de tamices MRC (fabricante de tamices) (modelo LS-200 a un nivel de intensidad 2) durante 1 minuto a través de un conjunto de 2 tamices; uno con un tamaño de poro de 420 pm y otro con un tamaño de poro de 75 pm. Los agregados que quedaron entre los dos tamices se recogieron y almacenaron a temperatura ambiente (20-27° C) en un vial bien cerrado, sellado con una película plástica de parafina hasta su uso. Al final de esta etapa, todos los componentes estaban presentes en cada composición de gránulos/agregados final y están distribuidos homogéneamente dentro de ella.

Las composiciones del Ejemplo 1 estaban en forma de polvo y las composiciones de los Ejemplos 2 y 3 estaban en forma de agregados.

Preparación de sangre.

La sangre usada en el experimento 1 fue recogida de porcinos exterminados por la organización de investigación por contrato de Lahav (C.R.O.) y entregada en recipientes refrigerados (4° C). Tras la recogida de sangre, se añadieron 5000 IU de heparina por litro de sangre [heparina sódica-Fresenius 5000 IU/1 ml de solución para inyección; fabricante: BODENE (PTY) L^t D operando como Intramed; Número de Cat.: 9207910LAB].

Para evitar la coagulación, tras su llegada se añadió más heparina (5000 IU por 1 litro de sangre). La sangre heparinizada se mezcló suavemente dando la vuelta al frasco varias veces. En el siguiente paso, para eliminar los coágulos residuales, la sangre heparinizada se filtró a través de un filtro de jeringuilla de polipropileno de 20 pm (SVL25D20HQSA25 de Entegris) y se recogió en un recipiente de polipropileno (para evitar la coagulación sanguínea inducida por el vidrio). La sangre heparinizada filtrada se almacenó a 4° C hasta su uso.

Prueba de Bloom.

La Bloom es una prueba que se usa para medir la fuerza cohesiva de un gel o gelatina. La fuerza cohesiva representa la unión entre las moléculas de un material/composición probada. Generalmente, la prueba de Bloom se refiere a la determinación de la fuerza (en gramos) que debe aplicarse a una superficie libre de gel de gelatina al 6,67% (preparado disolviendo 7,5 g de gelatina en 105 g de agua) por medio de un pistón cilíndrico (que tiene un diámetro de 12,7 mm) para producir una depresión de 4 mm. Para la prueba, el gel se forma típicamente en un material de vidrio con las siguientes dimensiones: una capacidad de 150 ml, un diámetro interior de 59 mm y una altura de 85 mm. La velocidad del pistón descendente se establece en 30 mm/minuto (ver la prueba de Bloom descrita en la US1540979).

En los Ejemplos siguientes, se llevó a cabo una prueba de Bloom modificada para probar la fuerza cohesiva de los coágulos formados cuando se mezclaron con sangre diferentes composiciones de polvo probadas. Este parámetro se evaluó como una indicación de la eficacia hemostática potencial de cada composición probada. Generalmente, una fuerza de resistencia más alta (un valor alto en la prueba de Bloom) se correlaciona con una fuerza cohesiva más alta y sugiere que la composición tiene una eficacia hemostática alta; una fuerza de resistencia baja se correlaciona con una fuerza cohesiva baja y sugiere que la composición tiene una eficacia hemostática baja. La fuerza cohesiva inducida por cada composición de polvo probada se evaluó sobre una base comparativa con las fibras de ORC no suplementadas (finas). Los resultados se presentan como un aumento de veces en la fuerza de resistencia con respecto a las fibras de ORC no suplementadas (finas).

La prueba de Bloom modificada se llevó a cabo de la siguiente manera:

1) Se pesaron 300 mg de cada composición de polvo probada en un tubo de 7 ml (diámetro interior: 15 mm, altura: 50 mm).

2) Se añadieron 2,5 ml de sangre (preparada como se ha descrito anteriormente en "Preparación de sangre") a cada composición en polvo.

3) El tubo se agitó con vórtex vigorosamente a 3200 rpm hasta que no se había ningún polvo seco visulamente aparente y la mezcla de la composición de sangre-polvo se incubó durante 3 minutos para permitir la formación del coágulo.

4) Para medir la fuerza cohesiva, el vial se colocó en un instrumento 'Lloyd LF plus' y se insertó una varilla metálica [1,27 cm (0,5 pulgadas)] en el vial a una velocidad descendente constante preestablecida: 5 mm/minuto. La fuerza de resistencia del coágulo al movimiento de la varilla metálica en el punto de extensión de 7 mm dentro del coágulo se midió en unidades de megapascal (MPa). La prueba se llevó a cabo a temperatura ambiente.

Modelo preclínico de sutura.

Se usó un modelo pulsátil de bypass cardiopulmonar (CPB) ex vivo para simular las condiciones fisiológicas. El modelo se describe en:

Sergeant, P., Kocharian, R., Patel, B., Pfefferkorn, M., & Matonick, J. (2016). Needle- to-suture ratio, as well as suture material, impacts needle-hole bleeding in vascular anastomoses. Interactive Cardio Vascular and Thoracic Surgery, 22(6), 813-816. doi: 10.1093/icvts/ivw042.

Brevemente, el modelo de bypass cardiopulmonar ex vivo pulsátil usó una serie de bombas y cámaras para crear, controlar y mantener la presión arterial en todo el sistema. El modelo consiste de un depósito para filtrar la sangre que ingresa y regresa de una arteria carótida porcina, un sistema de adquisición de datos integrado por ordenador, oxigenador e intercambiador de calor. Los ajustes de impedancia de flujo y partición de volumen están presentes para permitir un ajuste fino del flujo de volumen sanguíneo y control de presión.

La pérdida de sangre de la sutura colocada en la arteria carótida porcina se recogió y se pesó para establecer una tasa de fuga. La tasa de fuga se calculó y registró como el volumen de sangre recogido durante un período de tiempo.

Para simular las condiciones fisiológicas, se usaron los siguientes parámetros:

Presión de 120/80 mmHg

Frecuencia de pulso de 72/min

Temperatura sanguínea de 33-35° C

Se añadieron 10.000 IU de heparina a 1 litro de sangre porcina del donante y se tituló con 10 mg/ml de sulfato de protamina para ajustar el tiempo de coagulación activado (ACT) a aproximadamente 369 segundos. El ACT se midió con una unidad manual portátil VetScan i-STAT (Abbott Point of Care) y un cartucho I-STAT ACT Celite (Abbott Poing of Care, N° de pieza: 600-9006-10).

Se aisló una arteria carótida porcina del tejido circundante y se montó en el sistema. Se usaron abrazaderas de tubo para asegurar el tejido a los accesorios. Se restringió el flujo sanguíneo en ambos lados de la carótida y la carótida se suturó en un patrón continuo simple con una sutura PROLENE 6-0 (8806H) y una aguja BV-1. La masa de pérdida de sangre durante 2 minutos se midió como valor de refernecia.

Los agregados se aplicaron sobre los sitios suturados y se dejaron curar durante 4 minutos después de la aplicación completa. Se eliminó la restricción y se midió la masa de pérdida de sangre durante 2 minutos.

Modelo In-Vivo de punción de biopsia hepática.

Una hembra porcina madura, de unos 60 kg, se sometió a ayuno durante 24 horas antes del procedimiento quirúrgico. El animal se anestesió con 1150 mg-1400 mg de ketamina, 115 mg-140 mg de xilacina, 7,5 mg de midazolam. Se mantuvo la anestesia con isoflurano y se abrió el abdomen para dejar al descubierto el hígado. La presión arterial media, la temperatura corporal y la frecuencia cardíaca se monitorizaron continnuamente durante todo el procedimiento quirúrgico. El experimento se terminó cuando la presión arterial media cayó por debajo de 60 mmHg.

Se realizó una punción de biopsia de 4 mm de diámetro x 2 mm de profundidad en el lóbulo hepático y se extirpó el espécimen con tijeras quirúrgicas. Se dejó sangrar el sitio de punción durante 30 segundos y se evaluó visualmente la intensidad del sangrado en una escala de 0-5; mediante la cual no se le dio a ningún sangrado una puntuación de 0 y al sangrado intensivo se le dio una puntuación de 5. Luego, el sitio de la punción se limpió con una gasa limpia para eliminar el exceso de sangre y se vertieron 100 mg de la composición de agregados probada en la cavidad de la punción (por ejemplo, una composición de agregados con 5,0% de CaCh, 2,5% de Ps y 2,5% de eACA es equivalente a: 40 mg/cm2 de CaCh, 20 mg/cm2 de PS, 20 mg/cm2 de eACA).

Se aplica una cantidad total de 100 mg de composición final sobre una punción circular que tiene un diámetro de 0,4 cm. Por lo tanto, se aplicó la composición de 100 mg sobre el área de la superficie de la punción que es n* (0,2 cm)2 aproximadamente 0,126 cm2. Lo que significa que se usaron 793,65 mg/cm2 (resultante del cálculo: 100 mg/0,126 cm2) de composición final.

El CaCl2 se usa a una concentración del 5% de la composición final, por lo tanto 793,65 * 0,05 equivale a aproximadamente 40 mg/cm2.

El PS se usa a una concentración del 2,5% de la composición final, por lo que 793,65 * 0,025 equivale a aproximadamente 20 mg/cm2.

El eACA se usa a una concentración del 2,5% de la composición final, por lo que 793,65 * 0,025 equivale a aproximadamente 20 mg/cm2

Se aplicó manualmente una presión suave sobre la composición usando una gasa limpia durante 1 minuto. Se monitorizó el sangrado durante un período de 4 minutos, después de lo cual se valoró de nuevo la intensidad del sangrado en una escala de 0-5. Los resultados se presentan como porcentaje de la tasa de hemostasis completa lograda a partir de todas las réplicas.

Ejemplo 1: El efecto de la suplementación de fibras finas de ORC con fibras largas de ORC sobre la fuerza cohesiva de un coágulo formado.

El propósito de este ejemplo fue examinar la fuerza cohesiva inducida por la suplementación de fibras finas de ORC con fibras largas de ORC. La suplementación se llevó a cabo añadiendo cantidades crecientes de fibras largas de ORC a fibras finas de ORC. El efecto se evaluó usando una prueba de Bloom modificada realizada como se ha descrito anteriormente. Se mezclaron fibras finas de ORC con fibras largas de ORC (p/p) en las siguientes proporciones 100:0, 90:0, 80:20 y 70:30, respectivamente.

La Fig. 1 es un gráfico de barras que muestra el aumento de veces de la fuerza de resistencia/fuerza cohesiva obtenida para las diferentes composiciones probadas en comparación con las fibras finas de ORC no suplementadas.

Los resultados de la prueba de Bloom modificada demuestran la fuerza requerida por la varilla metálica para pasar a través de un gel, formado con la composición probada tras entrar en contacto con la sangre, a una extensión de 7 mm mientras se mueve a una velocidad de 5 mm/min. Esta fuerza refleja el nivel de resistencia del gel (cuanto mayor es la fuerza, mayor es la resistencia del gel) y, a su vez, indica el nivel de fuerza cohesiva de un gel. La fuerza cohesiva representa la fuerza con la que se unen las moléculas de una composición. Cuanta más fuerza se requiera para que la varilla proceda con su movimiento constante, mayor será la resistencia del gel y mayor será la fuerza cohesiva.

Los resultados se presentan como un aumento de la resistencia a la formación de coágulos con respecto a la obtenida a partir de fibras de ORC finas no suplementadas.

En general, puede verse que la suplementación de fibras finas de ORC con fibras largas de ORC aumenta la resistencia de los coágulos y la fuerza cohesiva.

Los resultados muestran que la mezcla de fibras finas de ORC con fibras largas de ORC aumentó la fuerza cohesiva del coágulo en por lo menos 1,5 veces.

Ejemplo 2: La eficacia hemostática de la suplementación de fibras finas de ORC con fibras largas de ORC en un modelo ex-vivo.

Los resultados obtenidos en el Ejemplo 1 mostraron que la suplementación de fibras finas de ORC con fibras largas de ORC mejoraba la fuerza cohesiva de un coágulo formado tras mezclar las fibras con sangre.

Para examinar si la suplementación que mejoró la fuerza cohesiva también puede mejorar las capacidades hemostáticas, se probaron 3 composiciones que contienen las siguientes cantidades de fibras largas de ORC: 0%, 10% o 25% del peso total de la composición, e incluyendo todas 5% de CaCh, 2,5% de PS, 2,5% de ^eACA en un modelo de sutura ex vivo.

Los resultados presentados en la Fig. 2 demuestran un aumento de casi dos veces en la eficacia hemostática obtenida cuando las fibras finas de ORC se suplementan con fibras largas de ORC al 10%. Cuando se usa el 25% de ORC largas, puede observarse una tendencia positiva con respecto a las fibras finas de ORC no suplementadas.

Sin querer estar limitados por el mecanismo, parece que las fibras largas proporcionan una base de soporte para el coágulo formado que mejora la integridad estructural de los coágulos, reduciendo de este modo las posibilidades de fugas de sangre a través del coágulo y mejorando la eficacia hemostática.

Ejemplo 3: El efecto de la suplementación de fibras finas con fibras largas y compuestos sobre la eficacia hemostática, determinada mediante pruebas in vivo.

El siguiente ejemplo examina el efecto hemostático in vivo de compuestos y suplementación de fibras. Los resultados se recopilaron de diferentes experimentos preclínicos llevados a cabo en una hembra porcina usando un modelo in vivo de punción de biopsia de hígado como se ha descrito anteriormente. Los resultados de cada experimento se presentan en una tabla diferente - tablas 3, 4 y 5. En este experimento se probaron varias composiciones de agregados. Las composiciones de agregados probadas fueron fibras de ORC con o sin suplementación con compuestos y fibras de ORC largas, las concentraciones de los compuestos y fibras de ORC se especifican en las Tablas siguientes. Los agregados suplementados incluían combinaciones de fibras de ORC del 10,0% (p/p del peso final de la mezcla) fibras de ORC largas (ver distribución de tamaño en la tabla 1 A) y 77,5-85,0% fibras de ORC finas.

La tabla enumera las tasas de éxito de la detención completa del sangrado/hemostasis completa. En cada experimento, los agregados de ORC finos (sin ningún suplemento) sirvieron como control de valor de referencia para examinar la eficacia hemostática de la suplementación de los compuestos y las fibras de ORC largas.

Tablas 3, 4 y 5: Tasa de hemostasis completa obtenida después de la aplicación de composiciones de agregados >

continuación

En este modelo in vivo y bajo las condiciones probadas (Tablas 3-5), se observaron resultados superiores mediante la suplementación de fibras de ORC finas con fibras largas y los tres compuestos (cloruro de calcio, PS y eACA). El efecto positivo se observó en una proporción específica de los suplementos.

Los resultados en el Ejemplo 2 indican que hubo una mejora en la hemostasis, suplementando con 10% de largas y que incluyen 5% de CaCh, 2,5% de PS, y 2,5% de eACA. En este experimento, también se muestra que otras proporciones tuvieron un efecto negativo y disminuyeron la eficacia de la hemostasis.

Habiendo mostrado y descrito varias versiones en la presente divulgación, pueden realizarse adaptaciones adicionales de los métodos y sistemas descritos en la presente mediante modificaciones apropiadas por parte de un experto en la técnica sin apartarse del alcance de la presente invención. Se han mencionado varias de estas modificaciones potenciales, y otras serán evidentes para los expertos en la técnica.

Por consiguiente, el alcance de la presente invención debe considerarse en términos de las siguientes reivindicaciones y se entiende que no se limita a los detalles de estructura y funcionamiento mostrados y descritos en la memoria descriptiva y los dibujos.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Un método para elaborar una composición hemostática que comprende los pasos de:

a) reducir el tamaño de un material a base de celulosa para formar fibras largas y fibras finas, en donde las fibras a base de celulosa son fibras de celulosa oxidada y/o celulosa oxidada regenerada (ORC), en donde la distribución de tamaños de las fibras largas es: D90 de más de 177 jm y D50 de más de 95 |jm, y en donde la distribución de tamaños de las fibras finas es: D90 de menos de 177 jm y D50 de menos de 95 jm; y mezclar las fibras largas y finas en una proporción en el intervalo del 5%-25% p/p y del 95%-75% p/p, respectivamente, obteniendo de este modo una composición de fibras hemostática.

b) opcionalmente, la composición de fibras hemostáticas obtenida en el paso a) se somete a pasos adicionales para obtener una composición hemostática en forma de agregados, los pasos comprendiendo: i) compactar la composición de fibras hemostática para obtener una composición de fibras hemostática compactada; y opcionalmente ii) reducir el tamaño de la composición compactada.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el D90 de las fibras largas es de menos de 350 pm y el D50 es de menos de 167 pm.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la reducción de tamaño se lleva a cabo mediante molienda.

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la reducción de tamaño en el paso a) está precedida por un paso de hendidura y/o corte del material a base de celulosa.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la reducción de tamaño en el paso a) es un proceso de dos partes, y en donde la segunda parte se lleva a cabo en un molino clasificador por aire, preferiblemente en donde la molienda en el molino clasificador por aire se lleva a cabo una vez para obtener las fibras larga y tres veces para obtener las fibras cortas.

6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el paso de compactación en b) i) está precedido por un paso de humidificación de la composición de fibras hemostática, opcionalmente a un nivel de contenido de agua de entre el 11% y el 18% en peso, preferiblemente

en donde el paso de humidificación se lleva a cabo incluyendo en la composición de fibras hemostática un material higroscópico, opcionalmente cloruro de calcio.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la reducción del tamaño en el paso b) ii) está precedida por un paso de deshumidificación de la composición compactada.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la deshumidificación se lleva a cabo a un nivel de contenido de agua de menos del 5% en peso.

9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la compactación en el paso b) i) se lleva a cabo usando una máquina de compresión, opcionalmente e una fuerza en el intervalo de 25-70 kN/cm.

10. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la obtención de agregados hemostáticos en el paso b) está dirigido a producir agregados que tienen una dimensión en el intervalo de 75-420 |jm.

11. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además añadir a las fibras largas y las finas por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste de:

a) un catión divalente seleccionado de zinc, calcio, magnesio, manganeso y cobre;

b) un péptido y/o polisacárido cargado positivamente;

c) un ácido omega aminocarboxílico; y

d) una combinación de cualquiera de los anteriores.

12. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además añadir a las fibras largas y las finas sal de protamina, sal de calcio y ácido £-aminocaproico

13. Una composición hemostática en la forma de fibras yo agregados que puede obtenerse de acuerdo con el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, para su uso en un método para proporcionar hemostasis, en donde el método comprende formar un gel que comprende el paso de:

poner en contacto la composición hemostática con sangre, formando de este modo un gel.

14. Una composición hemostática en la forma de fibras yo agregados que puede obtenerse de acuerdo con el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, para su uso como un agente antibactericida, para detener el sangrado, para sellar, prevenir la adhesión, y/o minimizar o prevenir una fuga de un sitio anastomótico.

15. La composición hemostática para su uso de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el uso comprende el paso de: aplicar una cantidad eficaz de la composición hemostática sobre y/i dentro de la herida y/o el sitio del sujeto.

16. La composición hemostática para su uso de acuerdo con la reivindicación 15, en donde la aplicación se lleva a cabo sin aplicar presión en la composición hacia la herida y/o el sitio.

17. La composición hemostática para su uso de acuerdo con la reivindicación 14, para minimizar o prevenir una fuga en una cirugía de injerto de bypass de arteria coronaria (CABG).