JP2008523129A - 二次元及び三次元ポリマー支持体の調製法 - Google Patents
二次元及び三次元ポリマー支持体の調製法 Download PDFInfo
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Abstract
薬理学的及び/又は生物学的に活性なタンパク質分子を含有するポリマー支持体の調製方法であって、塩基性物質又は緩衝液によって支持体を中性化する工程と、前記支持体を乾燥させる工程と、既定量の薬理学的及び/又は生物学的に活性なタンパク質分子で支持体を浸潤させる工程とを含む方法。
Description
発明の主題
本発明は、酵素活性を有するタンパク質、特に凝固因子が固定される二次元及び三次元ポリマー支持体を調製するための新規な方法を記載する。これらの支持体は、手術中など、速やかで効果的な止血を要する状況又は内臓への深い創傷もしくは外傷の場合に使用することができる。
本発明は、酵素活性を有するタンパク質、特に凝固因子が固定される二次元及び三次元ポリマー支持体を調製するための新規な方法を記載する。これらの支持体は、手術中など、速やかで効果的な止血を要する状況又は内臓への深い創傷もしくは外傷の場合に使用することができる。
発明の背景
手術中又は損傷した臓器もしくは出血しやすい創傷からの出血の止血は、長年にわたり様々な方法で試みられ、部分的な解決法が、適用部位に限局化した速やかな凝固を活性化させることができる因子で富化された種々の材料でできた、いわゆる「フィブリングルー」及び/又はタンポンに見いだされてきた。フィブリングルー(たとえばTisseel VH(登録商標)Baxter)は通常、血流を止めるフィブリン血餅を生じさせることが知られているような適量のフィブリノーゲン及びトロンビンを混合することによって即時調合される。しかし、これらの製品は、広範な区域からの重度の出血を止めるのには適さない。そのような場合、ひとたび支持体が創傷に装着されると凝固過程を活性化させる因子で種々の技術(吸着、浸潤など)によって富化された二次元又は三次元構造を使用することが好ましい。使用される因子は実質的にフィブリノーゲン及びトロンビンであり、これらは、ひとたび適用されると、組み合わさってフィブリン又はトロンビンのみを形成し、それが、創傷中に生理学的に存在するフィブリノーゲンと反応する。支持体を作るために使用される材料は、生体適合性及び生体付着性を特徴となければならず、加工及び取り扱いが容易でなければならず、問題の創傷に装着しなければならない。この目的には天然のポリマーが特に適し(たとえばグリコサミノグリカン、多糖、セルロース、ペクチン酸、アルギン酸、コラーゲン、ゼラチン)、同じく半合成ポリマー(たとえばセルロース、アルギン酸、ヒアルロン酸の誘導体、ジカルボン酸とで架橋したコラーゲン)又は合成ポリマー(ポリ乳酸、ポリグリコール酸及びそれらのコポリマー、ポリカプロラクトンを含む)が適している。これらのポリマーはまた、化学的に修飾されていることもできる。たとえば、ヒアルロン酸は、以下のような様々な方法で修飾されている。
・脂肪族、アリール脂肪族、芳香族、環式及び複素環式系のアルコールでのエステル化(HYAFF(登録商標))(EP216453B1)、
・脂肪族、アリール脂肪族、脂環式、芳香族、環式及び複素環式系のアミンでのアミド化(HYADD(商標))(EP1095064B1)、
・N−アセチル−グルコサミンの部分における脱アセチル化(EP1312772B1)、
・O−硫酸化(EP702699B1)、
・N−アセチル−グルコサミン部分の第一級ヒドロキシルの酸化による過カルボキシル化(HYOXX(登録商標))(特許出願EP1339753)。
手術中又は損傷した臓器もしくは出血しやすい創傷からの出血の止血は、長年にわたり様々な方法で試みられ、部分的な解決法が、適用部位に限局化した速やかな凝固を活性化させることができる因子で富化された種々の材料でできた、いわゆる「フィブリングルー」及び/又はタンポンに見いだされてきた。フィブリングルー(たとえばTisseel VH(登録商標)Baxter)は通常、血流を止めるフィブリン血餅を生じさせることが知られているような適量のフィブリノーゲン及びトロンビンを混合することによって即時調合される。しかし、これらの製品は、広範な区域からの重度の出血を止めるのには適さない。そのような場合、ひとたび支持体が創傷に装着されると凝固過程を活性化させる因子で種々の技術(吸着、浸潤など)によって富化された二次元又は三次元構造を使用することが好ましい。使用される因子は実質的にフィブリノーゲン及びトロンビンであり、これらは、ひとたび適用されると、組み合わさってフィブリン又はトロンビンのみを形成し、それが、創傷中に生理学的に存在するフィブリノーゲンと反応する。支持体を作るために使用される材料は、生体適合性及び生体付着性を特徴となければならず、加工及び取り扱いが容易でなければならず、問題の創傷に装着しなければならない。この目的には天然のポリマーが特に適し(たとえばグリコサミノグリカン、多糖、セルロース、ペクチン酸、アルギン酸、コラーゲン、ゼラチン)、同じく半合成ポリマー(たとえばセルロース、アルギン酸、ヒアルロン酸の誘導体、ジカルボン酸とで架橋したコラーゲン)又は合成ポリマー(ポリ乳酸、ポリグリコール酸及びそれらのコポリマー、ポリカプロラクトンを含む)が適している。これらのポリマーはまた、化学的に修飾されていることもできる。たとえば、ヒアルロン酸は、以下のような様々な方法で修飾されている。
・脂肪族、アリール脂肪族、芳香族、環式及び複素環式系のアルコールでのエステル化(HYAFF(登録商標))(EP216453B1)、
・脂肪族、アリール脂肪族、脂環式、芳香族、環式及び複素環式系のアミンでのアミド化(HYADD(商標))(EP1095064B1)、
・N−アセチル−グルコサミンの部分における脱アセチル化(EP1312772B1)、
・O−硫酸化(EP702699B1)、
・N−アセチル−グルコサミン部分の第一級ヒドロキシルの酸化による過カルボキシル化(HYOXX(登録商標))(特許出願EP1339753)。
本発明にしたがって使用されるヒアルロン酸は、任意の供給源から、たとえば鶏冠の抽出(EP138572)、発酵(EP716688)又はバイオテクノロジー経路によって得ることができる。分子量は、400〜3×106Da、特に1×105Da〜1×106Da、さらに具体的には200,000〜750,000Daの範囲であることができる。
ポリマーは、たとえばヒアルロン酸誘導体の場合でEP618817に記載されているように、様々な形状及びサイズに製造することができる。物理的な止血活性は、これらのポリマーの優れた吸収性のおかげだけで、これらのポリマーに起因するものであり(たとえば、ヒアルロン酸誘導体の止血性がEP999859で特許請求されている)、この活性は、本発明によって考慮される状況で非常に望ましい。実際に、ヒアルロン酸誘導体によって構成される生体材料中のフィブリノーゲン及びトロンビン両方の存在を活用して(US6,503,527)止血活性を有するタンポンを得ることが可能であることはすでに公知である。トロンビンは凝固カスケードの最終段階における鍵酵素になるため、ここまで述べた止血活性が、変化しないままのトロンビンの活性のおかげであると考えられるであろう。実際に、フィブリノーゲンは、創傷部位で豊富に利用可能であるため、不可欠なものではない。科学技術文献は、トロンビンがpH7、すなわち血液のpHで最大の活性を有し、トロンビンが、それ自体で又はフィブリノーゲンとともに、ポリマーと会合しているとき、この値を可能な限り安定かつ一定に維持しなければならないと報告している。酸性度における大きな変動は、タンパク質構造の変性による酵素活性の減少又は完全な損失を招くおそれがある。現在開発されている止血包帯はすべて実質的に酸性のポリマー支持体を特徴とする。たとえば、US6,503,527に記載されている支持体は、カルボキシ官能基の75%がエステル化され、残り25%が遊離状態であり、したがってトロンビンの作用を妨害することができるヒアルロン酸のベンジルエステル(HYAFF(登録商標)11)によって構成されている。そのうえ、コンパクトで生体付着性のコラーゲンパッチ上のトロンビン及びフィブリノーゲンに基づく製品がすでに市販されている(TachoSil(登録商標)Nycomed)。この場合、製品の酸性度のレベルは、出発ポリマーを、凝固因子が付着されるコンパクトな構造に転換するために使用される化学的処理のせいである。これは、製品に対する重大な制限となる。理由は、酵素の活性が、存在するとしても、支持体が創傷に適用されたとき支持体のpHが血液のpH、すなわちpH7に限りなく近い状況で得ることができる活性よりも決定的に劣るからである。本発明は、広範な創面及び/又は深い創傷、内臓への創傷、広範な区域からの失血を伴う手術創に対して止血効果を発揮することができるようにトロンビンで浸潤されるポリマー支持体を調製するための新規な方法によってこの制限を解消する。この方法は、酵素のための支持体として働く二次元又は三次元構造のpHを中性値に維持することによってトロンビンの酵素活性を完全に維持することを可能にする。
発明の詳細な説明
本発明は、二次元又は三次元ポリマー支持体を中性化して、それが、凝固過程を妨害する一つ以上の薬理学的及び/又は生物学的に活性なタンパク質、特に凝固酵素でひとたび富化されると、浅い創傷及び/又は深い創傷、手術創又は内臓への外傷の場合に、最大限の酵素活性の発現をさせることによって止血を誘発するために使用することができるようにする新規な方法に関する。
本発明は、二次元又は三次元ポリマー支持体を中性化して、それが、凝固過程を妨害する一つ以上の薬理学的及び/又は生物学的に活性なタンパク質、特に凝固酵素でひとたび富化されると、浅い創傷及び/又は深い創傷、手術創又は内臓への外傷の場合に、最大限の酵素活性の発現をさせることによって止血を誘発するために使用することができるようにする新規な方法に関する。
本発明の方法に適用することができるポリマーとしては、
・天然のポリマー:たとえばグリコサミノグリカン、多糖、ヒアルロン酸、アルギン酸、ペクチン酸、ゼラチン、コラーゲン、ゲラン、キトサン、
・半合成ポリマー:たとえばセルロース、アルギン酸、ヒアルロン酸、アミドの誘導体、ジカルボン酸とで架橋したコラーゲン、アルデヒドなど、
・合成ポリマー、たとえばポリ乳酸、ポリグリコール酸及びそれらのコポリマー、ポリカプロラクトン、樹脂、ポリホスファゼン及び/又はそれらの混合物
がある。
・天然のポリマー:たとえばグリコサミノグリカン、多糖、ヒアルロン酸、アルギン酸、ペクチン酸、ゼラチン、コラーゲン、ゲラン、キトサン、
・半合成ポリマー:たとえばセルロース、アルギン酸、ヒアルロン酸、アミドの誘導体、ジカルボン酸とで架橋したコラーゲン、アルデヒドなど、
・合成ポリマー、たとえばポリ乳酸、ポリグリコール酸及びそれらのコポリマー、ポリカプロラクトン、樹脂、ポリホスファゼン及び/又はそれらの混合物
がある。
本発明の目的に適した材料はまた、化学的に修飾された前記ポリマー(たとえばエステル化、アミド化、O−硫酸化、脱アセチル化、過カルボキシル化によって化学的に修飾さえたヒアルロン酸)であって、おそらくは互いに会合し、種々の形態及びサイズに作られたもの(フィルム、スポンジ、メッシュ、不織布及び織布、膜及び顆粒)から得ることができる。
先に述べたように、本発明を適用することができるポリマー支持体は、ポリマー及び/又はその誘導体の固有の性質又はポリマーを処理する際に使用される方法に帰すことができる異なる程度の酸性度を特徴とする。酸性度は、止血活性、特にトロンビンの止血活性に対してマイナスの効果を有し、トロンビンは、創傷に適用された場合でも凝固効果を有しなくなる。酸性度を中性化することが、酸性環境に対して感受性である生物学的・薬理学的活性を有する他の分子(たとえば、FGF、EGF、IGF、TNF、PDGF、VEGF、BMPのような成長因子)を固定化するために本明細書に記載の支持体が使用される場合を含め、この問題を解決し、今日まで公知の方法の制限を解消する一つの方法である。
したがって、本発明のポリマー支持体は、その代替態様にしたがって、止血用途だけでなく、たとえば上記で挙げたような成長因子を前記ポリマー支持体上に固定化することによって創傷治癒を促進するためにも使用することができる。
本発明の方法は二つの工程を含む。
・塩基性物質(たとえば炭酸水素ナトリウム)又は緩衝液によって支持体を中性化する工程、
・支持体を乾燥させる工程、
・正確に計算した量のトロンビンで支持体を浸潤させる工程。
・塩基性物質(たとえば炭酸水素ナトリウム)又は緩衝液によって支持体を中性化する工程、
・支持体を乾燥させる工程、
・正確に計算した量のトロンビンで支持体を浸潤させる工程。
使用されるポリマーのタイプにしたがって、塩化ナトリウム溶液で支持体を前処理して塩基性溶液の吸収を改善し、それによって媒体のイオン移動度を増し、中性化剤の作用を助長することが必要であるかもしれない。その場合、支持体を乾燥又は凍結乾燥させることが必要であろう。中性化工程は、使用される材料のタイプにしたがって化学量論的量又は計算上の過剰量で加えられる塩基性物質(たとえばNaHCO3)で生成物を処理することによって実施される。化学量論的量が加えられる場合、塩基性物質のための媒体として使用される溶媒は、ポリマーが、直後に加えられるトロンビン溶液を吸収するその能力を維持するよう、正確に計算されなければならない。実際に、トロンビンは通常、凍結乾燥形態又は凍結溶液として供給され、いずれにしても、生成物上に延展させる前に溶液中に溶解する必要がある。低酸性度ポリマーの場合、トロンビンは、支持体の酸性度と対抗するのに十分である緩衝液(たとえばPBS)に溶解することができる。
計算された過剰量の塩基性物質を加えることによって中性化が達成される場合、NaClによる浸潤及び塩基性溶液(たとえばNaHCO3)による中性化は、塩をエタノールと水との比60:40の混合物に溶解することによって同時に実施されるべきである。この処理ののち、入念にすすいで過剰量の塩基を除去する。すすぎ溶液は、好ましくは比80:20のエタノールと水とで構成されたものである。最後に、エタノールだけで洗浄し、アセトンに数回通したのち乾燥させる。この時点で、選択した生物学的・薬理学的に活性の分子(トロンビン及び/又は他の凝固因子、成長因子など)を含有する溶液で支持体を浸潤させる。
支持体は、ひとたびこの処理を受けるとパッケージングされ、この工程は、支持体の安定性及び無菌性を保証しなければならない。無菌性は、本発明の支持体にとって所期の適用分野の観点できわめて重要である。滅菌は、旧来の方法(γ線、β線、エチレンオキシドを含む)により、使用されるポリマー及び薬理学的・生物学的に活性な分子のタイプにしたがって本発明の方法の異なる処理段階で達成される。より正確には、滅菌は、支持体を中性化する前に実施することもできるし、中性化ののち、薬理学的・生物学的に活性な物質による浸潤の前に実施することもできる。実際に、活性分子は滅菌処理に感受性であることができ、このようにして、活性分子が劣化することを防ぐことが可能である。滅菌ののちも、他の処理を無菌環境で実施しなければならないことを忘れてはならない。必然的に無菌性のすべての工程を最小限にすることが汚染の危険性を減らし、本発明の方法を工業的規模でさらに経済的にする。
ポリマー及び活性分子が許すならば、生成物を処理の一番最後で滅菌することもできる。
本発明は、特に、カルボキシ官能基がベンジルアルコールによって75〜100%の範囲の割合、好ましくは80%エステル化されているヒアルロン酸ベンジルエステル(HYAFF(登録商標)11−p75HE)に基づく二次元又は三次元支持体の中性化法に関するが、本発明の方法はまた、酸化及び再生されたセルロース又は他のタイプのポリマーでできた生成物にも首尾よく適用されている。すべての例で、中性化された支持体は、公知の方法によって得られたトロンビンの付着物を受け入れた。しかし、本明細書に記載する方法はまた、酸性度レベルにおける変動に感受性である酵素全般(そのため、それらが固定される支持体のpHを6.5〜7.5の値で安定化させることが不可欠である)だけでなく、他の薬理学的及び/又は生物学的に活性な分子による前記ポリマー支持体の浸潤にも適用可能である。
広範囲の出血を特徴とする大きな創傷、損傷した臓器及び/又は手術創のための止血タンポンとしての使用を意図したものであるポリマー支持体の中性化及びその後のトロンビン浸潤を示す以下の実施例によって本発明をさらに例示する。
1.化学量論的量のNaHCO3によるHYAFF(登録商標)11 p75HE支持体の中性化
1.1 塩化ナトリウム溶液による前処理
大きさ4×4cm、重さ152mgの不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片をペトリ皿に入れ、食塩水(0.9%NaCl水溶液)1.4mlで湿潤させ、少なくとも10分間放置した。次いで、乾いた区域がないかことを保証するためにチェックした。乾いたパッチがなおも存在するならば、数滴の食塩水を追加して、さらに10分間放置した。
1.1 塩化ナトリウム溶液による前処理
大きさ4×4cm、重さ152mgの不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片をペトリ皿に入れ、食塩水(0.9%NaCl水溶液)1.4mlで湿潤させ、少なくとも10分間放置した。次いで、乾いた区域がないかことを保証するためにチェックした。乾いたパッチがなおも存在するならば、数滴の食塩水を追加して、さらに10分間放置した。
生成物を真空凍結乾燥機に入れて乾燥させた。少なくとも−30℃で凍結させたのち、乾燥チャンバを10(-1)ミリバールまで減圧した。
ペトリ皿を−5℃まで加温し、4時間放置し、次いで25℃まで加温し、少なくとも6時間放置した。
1.2 支持体の滴定
NaClで前処理した不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの支持体を裁断し、165mg分を秤量し、水60mlとともにビーカに入れ、NaCl 0.1gを加え、それをさらに5分間振とうした。
NaClで前処理した不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの支持体を裁断し、165mg分を秤量し、水60mlとともにビーカに入れ、NaCl 0.1gを加え、それをさらに5分間振とうした。
それを1〜5℃の恒温まで冷却し、広域指示薬液5滴を加え、不織布試料上に緑の変色が現れることによって示される中性に達するまで0.01NaOH溶液を滴下した。
消費された0.01N NaOHの量は、0.017mmolに対応する1.7mlであった。消費された炭酸水素塩の量は、MW炭酸水素ナトリウム=84.04×0.017=1.428mgに等しかった。
1.3 炭酸水素ナトリウムによる支持体の中性化
1.1にしたがって調製し、γ線によって滅菌した不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試料を使用した。炭酸水素ナトリウム1.001gを水100mlに溶解することによって1%炭酸水素ナトリウム溶液を調製する必要があった。次いで、1%炭酸水素ナトリウム溶液1mlを取り出し、水で量を5.6mlに調節した。次いで、この溶液0.8mlを使用して試料を湿らせた。
1.1にしたがって調製し、γ線によって滅菌した不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試料を使用した。炭酸水素ナトリウム1.001gを水100mlに溶解することによって1%炭酸水素ナトリウム溶液を調製する必要があった。次いで、1%炭酸水素ナトリウム溶液1mlを取り出し、水で量を5.6mlに調節した。次いで、この溶液0.8mlを使用して試料を湿らせた。
1.4 トロンビン溶液による支持体の浸潤
1mlあたりトロンビン2000単位を含有する溶液0.5mlを、1.3にしたがって調製した試料の上に延展させたのち、少なくとも15分間放置した。
1mlあたりトロンビン2000単位を含有する溶液0.5mlを、1.3にしたがって調製した試料の上に延展させたのち、少なくとも15分間放置した。
次いで、生成物を以下のように凍結乾燥させた。生成物を−2〜5℃の温度に冷却し、次いで、−30℃未満の温度で凍結させた。次いで、乾燥チャンバを10(-1)ミリバールまで減圧した。皿を−25℃〜−10℃の温度まで加温したのち、少なくとも12時間昇華させた。乾燥させた皿を−10℃〜+25℃の温度で少なくとも2時間維持した。
1.5 非中性化試料の調製
NaCl溶液で前処理した不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片を水のみ0.8mlで処理し、15分後、トロンビン溶液0.5mlを表面上に延展させた。
NaCl溶液で前処理した不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片を水のみ0.8mlで処理し、15分後、トロンビン溶液0.5mlを表面上に延展させた。
1.6 試料からのトロンビン抽出及びその後の5UT/ml(トロンビン単位/ml)までの希釈
二つの異なる試料を5ml注射器に挿入し(プランジャなしで)、次いでプランジャを元どおり装着した。ニードルキャップによって水1.3mlを各注射器に加えた。これを片側に1時間配置した。
二つの異なる試料を5ml注射器に挿入し(プランジャなしで)、次いでプランジャを元どおり装着した。ニードルキャップによって水1.3mlを各注射器に加えた。これを片側に1時間配置した。
プランジャを注射器に押し込むことによって不織布から溶液を抽出し、抽出物を試験管に捕集した。次いで、PBS1.5mlを注射器に加え、数分間放置したのち、プランジャを押すことによって溶液を抽出することによって不織布を洗浄した。こうして得られた溶液を、最初の抽出物を入れた試験管に加えた。この処理を繰り返した。
溶液を10ml量にして、100UT/mlの濃度を得た。
濃度100UT/mlの溶液1mlを取り出し、PBSで量を10mlにして、10UT/mlの濃度を得た。
濃度10UT/mlの溶液1mlを取り出し、PBSで量を2mlにして、5UT/mlの濃度を得た。
1.7 濃度5UT/mlのトロンビン対照液の調製
濃度2000UT/mlのトロンビン溶液0.5mlをPBS(ダルベッコリン酸緩衝食塩水)で10mlまで希釈して100UT/mlの濃度を得た。
濃度2000UT/mlのトロンビン溶液0.5mlをPBS(ダルベッコリン酸緩衝食塩水)で10mlまで希釈して100UT/mlの濃度を得た。
濃度100UT/mlの溶液1mlをPBSで量を10mlにして、10UT/mlの濃度を得た。
濃度10UT/mlの溶液1mlを取り出し、PBSで量を2mlにして、5UT/mlの濃度を得た。
1.8 濃度1mg/mlのフィブリノーゲン溶液の調製
濃度90mg/mlのフィブリノーゲン溶液1mlをPBS(ダルベッコリン酸緩衝食塩水)で9mlの量まで希釈して、濃度10mg/mlのフィブリノーゲン溶液を得た。1mlを取り出し、PBSで量を10mlにして、1mg/mlのフィブリノーゲン濃度を得た。
濃度90mg/mlのフィブリノーゲン溶液1mlをPBS(ダルベッコリン酸緩衝食塩水)で9mlの量まで希釈して、濃度10mg/mlのフィブリノーゲン溶液を得た。1mlを取り出し、PBSで量を10mlにして、1mg/mlのフィブリノーゲン濃度を得た。
1.9 中性化不織布及び非中性化不織布から抽出したトロンビンの活性の比較
10×10cmの大きさのペトリ皿をふたなしで表面上に平らに配置した。先に調製した三つのトロンビン溶液それぞれから一塗りずつの100マイクロリットル3塗りを、皿の上、縁から約1cmのところに約2cm間隔の列で配置した。
1.濃度5UT/mlの対照液、
2.濃度5UT/mlの炭酸水素塩で中性化した不織材料から抽出した溶液、
3.濃度5UT/mlの非中性化不織材料から抽出した溶液。
10×10cmの大きさのペトリ皿をふたなしで表面上に平らに配置した。先に調製した三つのトロンビン溶液それぞれから一塗りずつの100マイクロリットル3塗りを、皿の上、縁から約1cmのところに約2cm間隔の列で配置した。
1.濃度5UT/mlの対照液、
2.濃度5UT/mlの炭酸水素塩で中性化した不織材料から抽出した溶液、
3.濃度5UT/mlの非中性化不織材料から抽出した溶液。
同時に、濃度1mg/mlのフィブリノーゲン100マイクロリットルの三つの試料を加えた(マルチチャネルピペットを使用)。次いで、これを30〜60秒間放置した。
次いで、皿を垂直位置に来るまでゆっくり傾け、以下を検証した。
・フィブリノーゲン+トロンビンによって構成された対照試料及び炭酸水素塩で中性化された不織材料から抽出されたフィブリノーゲン+トロンビンによって構成された対照試料が元の試料と同じ量の血餅を形成し、傾けたとき皿にしっかり付着したままであるということ、
・炭酸水素塩で中性化されていない不織材料から抽出されたフィブリノーゲン+トロンビンによって形成された試料が他の二つよりもずっと小さい血餅を形成し、傾けたとき皿の上で滑るということ。
・フィブリノーゲン+トロンビンによって構成された対照試料及び炭酸水素塩で中性化された不織材料から抽出されたフィブリノーゲン+トロンビンによって構成された対照試料が元の試料と同じ量の血餅を形成し、傾けたとき皿にしっかり付着したままであるということ、
・炭酸水素塩で中性化されていない不織材料から抽出されたフィブリノーゲン+トロンビンによって形成された試料が他の二つよりもずっと小さい血餅を形成し、傾けたとき皿の上で滑るということ。
これは、試料3では、支持体の酸性度のせいでトロンビンがその酵素活性を十分に発揮することができなかったことを示す。
2.酸化再生セルロース(ORC)による支持体の中性化
このタイプのポリマー支持体上では、中性化は、炭酸水素ナトリウムのような塩基性物質の過剰量を加えることによって達成される。
このタイプのポリマー支持体上では、中性化は、炭酸水素ナトリウムのような塩基性物質の過剰量を加えることによって達成される。
2.1 炭酸水素ナトリウムのヒドロアルコール溶液の調製
炭酸水素ナトリウム0.5gを水100mlに溶解した。この溶液をゆっくりと攪拌し、その間、エタノール400mlを加えた。
炭酸水素ナトリウム0.5gを水100mlに溶解した。この溶液をゆっくりと攪拌し、その間、エタノール400mlを加えた。
2.2 試料の中性化
得られた混合物中にORC(4×4cm、重さ148mg)に基づく組織の試験片を少なくとも20分間入れておいた。次いで、試料を溶液から取り出し、エタノールと水との比80:20の溶液200mlで少なくとも2回洗浄した。
得られた混合物中にORC(4×4cm、重さ148mg)に基づく組織の試験片を少なくとも20分間入れておいた。次いで、試料を溶液から取り出し、エタノールと水との比80:20の溶液200mlで少なくとも2回洗浄した。
表面のpHを指示薬液で試験した。7を超えるならば、数値が正常になるまでさらなる洗浄を実施した。
この時点で、試料を無水エタノール200mlで2回洗浄した。1回の洗浄は少なくとも15分の長さであった。
試料を30℃に設定された乾燥機に入れ、窒素流中で少なくとも4時間、真空中で少なくとも8時間乾燥させたのち、γ線によって滅菌した。
トロンビン溶液(840単位/mlの濃度)1.2mlを組織上に配置した。
それを少なくとも20分間放置したのち、1.1に記載のようにして凍結乾燥させた。
2.3 非中性化試料の調製
ORCの試験片(4×4cm、ペソ148mg)を、水100ml及びエタノール400mlによって構成されたヒドロアルコール溶液に浸漬した。次いで、2.2に記載した手順に従い、ただし表面のpHをチェックすることはせず、すすぎ、乾燥及びトロンビンによる浸潤の同じ工程を実施した。
ORCの試験片(4×4cm、ペソ148mg)を、水100ml及びエタノール400mlによって構成されたヒドロアルコール溶液に浸漬した。次いで、2.2に記載した手順に従い、ただし表面のpHをチェックすることはせず、すすぎ、乾燥及びトロンビンによる浸潤の同じ工程を実施した。
2.4 中性化及び非中性化ORCから抽出したトロンビンの活性の比較
1.9に記載のようにして活性を試験すると、トロンビンが最大活性を維持していることが示された。実際に、フィブリノーゲン溶液による処理ののち、炭酸水素ナトリウムで中性化されたORCから抽出されたトロンビンの試料及び対照トロンビンによって構成された試料は、非中性化試料から抽出されたトロンビンで得られたものよりもはるかに大きい同じサイズの二つの血餅を形成した。そのうえ、これら二つの血餅は、傾けたときでもペトリ皿に付着したままであった。
1.9に記載のようにして活性を試験すると、トロンビンが最大活性を維持していることが示された。実際に、フィブリノーゲン溶液による処理ののち、炭酸水素ナトリウムで中性化されたORCから抽出されたトロンビンの試料及び対照トロンビンによって構成された試料は、非中性化試料から抽出されたトロンビンで得られたものよりもはるかに大きい同じサイズの二つの血餅を形成した。そのうえ、これら二つの血餅は、傾けたときでもペトリ皿に付着したままであった。
3.過剰量のNaHCO3によるHYAFF(登録商標)11 p75HEの支持体の中性化
この場合、過剰量の塩基性物質が使用されるとき、不織HYAFF(登録商標)11 p75HEを高精度に秤量する必要はない。
この場合、過剰量の塩基性物質が使用されるとき、不織HYAFF(登録商標)11 p75HEを高精度に秤量する必要はない。
3.1 中性化浴の調製及び中性化
中性化浴はまた、イオン移動度を助長する薬剤を含有し、エタノールと水との比60:40の混合物によって構成されるものであった。次いで、エタノール300mlと水200mlとを混合し、この混合物に対し、NaHCO31.9g及びNaCl 2.25gを加えた。次いで、この溶液を20±5℃に冷却し、その中に、重さ10gの不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片を二つのステンレス鋼メッシュによって吊り下げて浸漬した。不織材料を中性化浴中に約60分間維持した。
中性化浴はまた、イオン移動度を助長する薬剤を含有し、エタノールと水との比60:40の混合物によって構成されるものであった。次いで、エタノール300mlと水200mlとを混合し、この混合物に対し、NaHCO31.9g及びNaCl 2.25gを加えた。次いで、この溶液を20±5℃に冷却し、その中に、重さ10gの不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片を二つのステンレス鋼メッシュによって吊り下げて浸漬した。不織材料を中性化浴中に約60分間維持した。
3.2 洗浄
過剰量の塩基を除去するためには、20±5℃のエタノールと水との比80:20の混合物を用いる少なくとも3回の洗浄が必要であった。したがって、不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片を前記エタノール・水混合物400ml中で振とうすることによって洗浄した。最初二回の洗浄はそれぞれ1〜2時間の長さであり、その後の洗浄はそれぞれ1〜3時間の長さであった。三回目のすすぎののち、洗浄混合物の中性化を検証した。中性がまだ達成されていないならば、達成されるまでさらなる洗浄を実施した。最後の洗浄は、試料をエタノール400ml中で少なくとも90分間振とうすることによって実施した。
過剰量の塩基を除去するためには、20±5℃のエタノールと水との比80:20の混合物を用いる少なくとも3回の洗浄が必要であった。したがって、不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片を前記エタノール・水混合物400ml中で振とうすることによって洗浄した。最初二回の洗浄はそれぞれ1〜2時間の長さであり、その後の洗浄はそれぞれ1〜3時間の長さであった。三回目のすすぎののち、洗浄混合物の中性化を検証した。中性がまだ達成されていないならば、達成されるまでさらなる洗浄を実施した。最後の洗浄は、試料をエタノール400ml中で少なくとも90分間振とうすることによって実施した。
次いで、不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片をアセトン300ml中で2回、各回少なくとも4時間振とうすることによって洗浄した。このようにして中性化した支持体を窒素流中30℃で乾燥させ、γ線によって滅菌した。
3.3 トロンビン溶液による支持体の浸潤
PBS中トロンビン(1000単位/ml)で構成された溶液を調製した。中性化した無菌の不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの約250mg試料をプランジャなしの注射器に入れた。次いで、プランジャを元どおり装着し、ニードルキャップを使用してトロンビン溶液1.2mlを加えた。これを3時間放置した。
PBS中トロンビン(1000単位/ml)で構成された溶液を調製した。中性化した無菌の不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの約250mg試料をプランジャなしの注射器に入れた。次いで、プランジャを元どおり装着し、ニードルキャップを使用してトロンビン溶液1.2mlを加えた。これを3時間放置した。
3.4 試料からのトロンビン溶液の抽出
液体を注射器から試験管に注入した。さらに1.5mlのPBSを注射器に入れ、何分かののち、液体を再び取り出し、先の量に加えた。この処理を少なくともさらに2回繰返したのち、PBSで量を10mlに調節した。
液体を注射器から試験管に注入した。さらに1.5mlのPBSを注射器に入れ、何分かののち、液体を再び取り出し、先の量に加えた。この処理を少なくともさらに2回繰返したのち、PBSで量を10mlに調節した。
3.5 非中性化試料の調製
エタノール300mlを水200mlと混合し、20℃に冷却し、この混合物に、重さ10gの不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片を二つのステンレス鋼メッシュによって吊り下げて浸漬した。約60分後、すすぎ、乾燥、滅菌、浸潤及びトロンビン抽出のサイクルを前記のように実施した。
エタノール300mlを水200mlと混合し、20℃に冷却し、この混合物に、重さ10gの不織HYAFF(登録商標)11 p75HEの試験片を二つのステンレス鋼メッシュによって吊り下げて浸漬した。約60分後、すすぎ、乾燥、滅菌、浸潤及びトロンビン抽出のサイクルを前記のように実施した。
3.6 対照液
1.7及び1.8に記載のようにしてトロンビン溶液及びフィブリノーゲン溶液を調製した。
1.7及び1.8に記載のようにしてトロンビン溶液及びフィブリノーゲン溶液を調製した。
3.7 中性化及び非中性化HYAFF(登録商標)11 p75HEから抽出したトロンビンの活性の比較
1.9に記載のようにして活性を試験した。
1.9に記載のようにして活性を試験した。
フィブリノーゲンの添加ののち、対照トロンビン及び中性化試料から抽出されたトロンビンによって構成された試料中で二つの血餅が形成した。これらの血餅は同じサイズであり、傾けたときペトリ皿の底に付着した。非中性化対照試料から抽出されたトロンビンの試料では、フィブリノーゲン添加ののち、非常に小さな血餅が形成し、傾けたとき、それはペトリ皿の壁面をすばやく滑り落ちた。
したがって、この場合でも、支持体の中性化はトロンビンの活性に影響しなかった。
止血剤は場合によっては深い創傷及び/又は浅い創傷、損傷した臓器の速やかな凝固及び/又は手術中の速やかな凝固を要するため、上記記載は、トロンビンによる浸潤ののち、使用されるポリマー支持体を中性化する重要性を確認させるものである。本発明によって特許請求される方法は、現在の問題理解の制限を解消し、適用しやすく、作りやすく、効果的で安全である解決手段を提供する。また、薬理学的・生物学的に活性な分子が他の凝固因子又は成長因子である場合にも有効であることがわかった。
Claims (20)
- 凝固過程を妨害する薬理学的及び/又は生物学的に活性なタンパク質を含有する止血用のポリマー支持体の調製方法であって、
・塩基性物質又は緩衝液によって前記支持体を中性化する工程と、
・前記支持体を乾燥させる工程と、
・既定量の前記薬理学的及び/又は生物学的に活性なタンパク質で前記支持体を浸潤させる工程と
を含む方法。 - 使用されるポリマーが天然ポリマーである、請求項1記載の方法。
- 前記ポリマーが、グリコサミノグリカン、多糖、コラーゲン、ヒアルロン酸、アルギン酸、ペクチン酸、キトサン、ゲラン又はそれらの混合物から選択される、請求項2記載の方法。
- 前記ポリマーが半合成ポリマーである、請求項1記載の方法。
- 前記ポリマーが、ヒアルロン酸、アルギン酸、コラーゲン、セルロース又はそれらの混合物の誘導体から選択される、請求項4記載の方法。
- 前記ポリマーが合成ポリマーである、請求項1記載の方法。
- 前記ポリマーが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸又はそれらのコポリマー、ポリカプロラクトン又はそれらの混合物から選択される、請求項1記載の方法。
- 前記ポリマーが、エステル化、脱アセチル化、O−硫酸化、アミド化、過カルボキシル化によって得られるものから選択されるヒアルロン酸誘導体を含む、請求項1記載の方法。
- 前記ポリマーが、ベンジルアルコールによって75〜100%の割合にエステル化されたヒアルロン酸誘導体である、請求項7記載の方法。
- 中性化をアルカリ性炭酸水素塩又は緩衝液によって実施する、請求項1記載の方法。
- 前記支持体の中性化の前に滅菌を実施する、請求項1〜10記載の方法。
- 前記生物学的・薬理学的に活性な物質による前記支持体の浸潤ののち滅菌を実施する、請求項1〜10記載の方法。
- 前記支持体の中性化ののち前記生物学的・薬理学的に活性な物質による浸潤の前に滅菌を実施する、請求項1〜10記載の方法。
- 前記生物学的・薬理学的に活性なタンパク質が凝固因子、特にトロンビンである、請求項1記載の方法。
- 前記生物学的・薬理学的に活性な分子が成長因子である、請求項1記載の方法。
- 前記分子が、FGF、EGF、IGF、TNF、PDGF、VEGF、BMPから選択される、請求項15記載の方法。
- 請求項1〜14の方法のいずれかによって得ることができるポリマー支持体。
- 止血用の装置を調製するための、請求項17記載のポリマー支持体の使用。
- 請求項15又は16の方法によって得ることができるポリマー支持体。
- 創傷治癒を促進するための装置を調製するための、請求項19記載のポリマー支持体の使用。
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