JP2022540043A - 止血粉末 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
本発明は、少なくとも10wt.%の粒子凝集物を含む止血粉末であって、
共有結合の形成下で血液中のアミン基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求電子性基を担持する求電子性ポリオキサゾリンを含有する求電子性ポリオキサゾリン粒子、及び
水の存在下で、求電子性ポリオキサゾリンと求核性ポリマーの間の共有結合の形成下で求電子性ポリオキサゾリンの反応性求電子性基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求核性基を担持する求核性ポリマーを含有する求核性ポリマー粒子
を含む、止血粉末に関する。
止血は、組織損傷への血栓性応答が生じると同時に、血管系を通して血流を維持する緊密に調節されたプロセスである。止血を維持するには、血管壁、血小板並びに凝固及び線溶系の複雑な相互作用が必要である。止血には、2つの主要な段階:一次(すなわち、細胞性段階)及び二次(すなわち、液性段階)が存在する。
a)第2の成分が、第1の成分の繊維状ポリマーと同じ若しくは異なる骨格構造を有し、第1の成分が求核性基を含有する場合、求電子性基を含有するか、又は第1の成分が求電子性基を含有する場合、求核性基を含有する繊維状ポリマーであり、
b)第2の成分が第1の成分の繊維状ポリマー上のコーティングであり、前記コーティングが、第1の成分が求核性基を含有する場合、求電子性基を含有するか、若しくは第1の成分が求電子性基を含有する場合、求核性基を含有するか、又は
c)第2の成分が、第1の成分の繊維状ポリマーの間隙内に分散及び捕捉された乾燥粉末であり、前記粉末が、第1の成分が求核性基を含有する場合、求電子性基を含有するか、若しくは第1の成分が求電子性基を含有する場合、求核性基を含有する、無水繊維状シートについて記載している。
タンパク質、多糖類、生物学的ポリマー、非生物学的ポリマー並びにこれらの誘導体及び組合せからなる群から選択される粒子状物質形態の止血生体適合性ポリマーであり、50~700μmのメジアン直径範囲を有する粒状粒子として存在する、粒子状物質形態の止血生体適合性ポリマー、
求電子性反応性基を含む1種の親水性架橋剤であり、求電子性反応性基が、組成物が患者の血液に曝露されるまでそれらの反応性を保持し、求電子性反応性基が、患者の血液タンパク質と架橋して封止及び止血特性を有するゲルを形成するように構成される、1種の親水性架橋剤、並びに
1種の親水性架橋剤の求電子性反応性基と反応しない結合剤
を含み、止血組成物がペースト形態である、止血組成物について記載している。
少なくとも5vol.%の多孔性を有し、反応性求核性基を含有する求核性ポリマーを含む外面を含む多孔質固体基材、及び
固体基材の少なくとも一部を覆う接着性コーティングであって、前記コーティングが、求電子的に活性化されたポリオキサゾリン(EL-POx)を含み、前記EL-POxが、平均少なくとも1個の反応性求電子性基を含有するコーティング
を含む、接着性止血製品について記載している。
本発明者らは、抗凝固処理された血液に対しても、外科手術中に出血を制御するために好都合に使用することができる止血粉末を開発した。
共有結合の形成下で血液中のアミン基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求電子性基を担持する求電子性ポリオキサゾリンを含有する求電子性ポリオキサゾリン粒子、及び
水の存在下で、求電子性ポリオキサゾリンと求核性ポリマーの間の共有結合の形成下で求電子性ポリオキサゾリンの反応性求電子性基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求核性基を担持する水溶性求核性ポリマーを含有する求核性ポリマー粒子
を含む。
(a)共有結合の形成下で血液中のアミン基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求電子性基を担持する求電子性ポリオキサゾリンを含有する求電子性ポリオキサゾリン粒子、及び
(b)求電子性ポリオキサゾリンと求核性ポリマーの間の共有結合の形成下で求電子性ポリオキサゾリンの反応性求電子性基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求核性基を担持する水溶性求核性ポリマーを含有する求核性ポリマー粒子
の止血粒子凝集物を調製する方法であって、前記方法が、100重量部の求電子性ポリオキサゾリン粒子と10~1000重量部の求核性ポリマー粒子を非水性造粒液体の存在下で組み合わせるステップを含む、方法を提供する。
間隙空間内に分散されている本発明の止血粉末
を含む、生体適合性の可撓性止血シートがさらに提供される。
したがって、本発明の第1の態様は、少なくとも10wt.%の粒子凝集物を含む止血粉末であって、前記粒子凝集物が1~500μmの範囲の直径を有し、
共有結合の形成下で血液中のアミン基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求電子性基を担持する求電子性ポリオキサゾリンを含有する求電子性ポリオキサゾリン粒子、及び
水の存在下で、求電子性ポリオキサゾリンと求核性ポリマーの間の共有結合の形成下で求電子性ポリオキサゾリンの反応性求電子性基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求核性基を担持する水溶性求核性ポリマーを含有する求核性ポリマー粒子
を含む、止血粉末に関する。
(CHR1)mNCOR2
(式中、R2及びR1のそれぞれは、H、任意選択で置換されたC1~22アルキル、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたアラルキル、任意選択で置換されたアリールから独立的に選択され、mは2又は3である)
によって表されるポリオキサゾリンに由来することが好ましい。
(式中、aは10~110の整数であり、bは20~60の整数である)
によって表される。aが80でありbが27であるとき、このポリマーはポロキサマー188として公知である。本発明で有用な他の公知のポロキサマーは、ポロキサマー237(a=64及びb=37)、ポロキサマー338(a=141及びb=44)及びポロキサマー407(a=101及びb=56)である。公知であり、本発明で有用でありうるさらなるポロキサマーとして、ポロキサマー108、ポロキサマー182、ポロキサマー183、ポロキサマー212、ポロキサマー217、ポロキサマー238、ポロキサマー288、ポロキサマー331、ポロキサマー338及びポロキサマー335が挙げられる。
(a)共有結合の形成下で血液中のアミン基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求電子性基を担持する求電子性ポリオキサゾリンを含有する求電子性ポリオキサゾリン粒子、及び
(b)求電子性ポリオキサゾリンと求核性ポリマーの間の共有結合の形成下で求電子性ポリオキサゾリンの反応性求電子性基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求核性基を担持する水溶性求核性ポリマーを含有する求核性ポリマー粒子
の止血粒子凝集物を調製する方法であって、前記方法が、100重量部の求電子性ポリオキサゾリン粒子と10~1000重量部の求核性ポリマー粒子を非水性造粒液体の存在下で組み合わせるステップを含む、方法に関する。
三次元の相互接続した間隙空間を含む粘着性繊維状担体構造体、及び
間隙空間内に分散されている、本明細書で以前に記載された止血粉末
を含む、生体適合性の可撓性止血シートに関する。
20%NHSエステル基を含有するNHS側鎖活性化ポリ[2-(エチル/ヒドロキシ-エチル-アミド-エチル/NHS-エステル-エチル-エステル-エチル-アミド-エチル)-2-オキサゾリン]ターポリマー(=EL-POx、20%NHS)を、以下のように合成した:
ポリ[2-(エチル/メトキシ-カルボニル-エチル)-2-オキサゾリン]コポリマー(DP=+/-100)を、60% 2-エチル-2-オキサゾリン(EtOx)及び40% 2-メトキシカルボニル-エチル-2-オキサゾリン(MestOx)を使用してCROPによって合成した。40% 2-メトキシカルボニル-エチル基(1H-NMR)を含有する統計的コポリマーが得られた。第二に、40% 2-メトキシカルボニル-エチル基を含有するポリマーをエタノールアミンと反応させ、40% 2-ヒドロキシ-エチル-アミド-エチル基(1H-NMR)を有するコポリマーを得た。その後、2-ヒドロキシ-エチル-アミド-エチル基の半分を無水コハク酸と反応させ、1H-NMRによって60% 2-エチル基、20% 2-ヒドロキシ-エチル-アミド-エチル基及び20% 2-カルボキシ-エチル-エステル-エチル-アミド-エチル基を有するターポリマーを得た。最後に、2-カルボキシ-エチル-エステル-エチル-アミド-エチル基を、N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)及びジイソプロピルカルボジイミド(DIC)によって活性化し、EL-POx、20%NHSを得た。1H-NMRによると、NHS-POxは20%NHS-エステル基を含有していた。NHS-POxを2~8℃の間で水中に溶解し(300mL中60g)、マイナス80℃で30分間冷却して凍結乾燥した。そのようにして得られた凍結乾燥粉末を、Rotavap中40℃で、Karl Fischer滴定によって決定される水分含有量が0.8%w/w未満になるまで乾燥した。この乾燥(白色)粉末を、ボールミル(Retch MM400)を使用して平均粒径が40μm以下(D[4,3])になるまで粉砕し、alu-aluバッグで真空封止した。
20gのNHS-POx粉末を水に溶解し、高速分散装置(Ultra-Turrax、IKA)を使用して50mgのBrilliant Blue FCF(Sigma Aldrich)と混合した。混合(2分)直後、溶液を-78℃で凍結し、その後一晩凍結乾燥した。そのようにして得られた凍結乾燥粉末を、Rotavap中40℃で、Karl Fischer滴定によって決定される残留水分含有量が0.8%w/w未満になるまで乾燥した。次に、乾燥(青色)粉末を、ボールミル(Retch MM400)を使用して平均粒径が40μm以下(D[4,3])の青色染色NHS-POx粉末になるまで粉砕し、alu-aluバッグで真空封止した。
2,2’-(エチレンジオキシ)-ビス-(エチルアミン)(EDEA、Aldrich、Mw148.2)の80μg/mL溶液を、ジクロロメタン(DCM)とイソプロパノール(IPA)の混合物中、EDEA80mgを10mLのDCM/IPA 95:5(v/v)に溶解することによって調製した。この溶液をDCM/IPA 95:5(v/v)で10倍希釈し、EDEA溶液26.8μLを、NHS基に対して0.05モル%のアミン基に相当するDCM/IPA 95:5(v/v)中NHS-POxの0.5g/mL溶液100μLに添加した。EDEA溶液の添加直後、ボルテックスミキサーを使用して反応混合物を十分に混合した。反応混合物を40℃で3時間かき混ぜ、すべての揮発物を減圧下で回転蒸発によって除去した。
アルキル側鎖にエチル及びアミン基を含有するポリオキサゾリンを、EtOx及びMestOxのCROP、並びにそれに続くエチレンジアミンでのメチルエステル側鎖のアミド化によって合成し、ポリ(2-エチル/アミノエチルアミドエチル-2-オキサゾリン)コポリマー(NU-POx)を得た。1H-NMRによると、NU-POxは10%NH2を含有していた。NU-POxを2~8℃の間で水中に溶解し(300mL中60g)、マイナス80℃で30分間冷却して凍結乾燥した。そのようにして得られた凍結乾燥粉末を、Rotavap中40℃で、Karl Fischer滴定によって決定される水分含有量が0.8%w/w未満になるまで乾燥した。この乾燥粉末を、平均粒径が100μm以下(D[4,3])になるまで卓上粉砕機で粉砕し、alu-aluバッグで真空封止した。
青色又は白色(非染色)NHS-POx粉末を、高せん断混合機中で約1~2%w/wのIPAを含有する均質な雪状粉末が得られるまで、イソプロピルアルコール(IPA)で湿潤させた。この後、NU-POx粉末を添加して混合した。湿潤された青色NHS-POx粉末を、1:0.6のモル比でNU-POx粉末と混合し、前記モル比は、NHS-POxによって提供されるNHS基の数のNU-POxによって提供されるアミン基の数に対する比を指す。湿潤された非染色NHS-POx粉末も、NU-POx粉末と他のモル比(1:0.8;1:1及び1:1.2)で混合した。
共凍結乾燥されたNHS-POx/NU-POx粉末を以下の通り調製した:2.4gのNU-POxを40mLの氷酢酸に溶解した。ポリマーの完全な溶解後、2.0gのNHS-POxを添加し、試料を30分間超音波処理した。溶液を液体窒素で瞬間凍結し、凍結乾燥した。得られた粘性固体を減圧下(<1kPa)でさらに乾燥させ、alu-aluバッグで真空封止した。
共凍結乾燥されたNHS-POx/NU-POx試料は、NHS-POxとNU-POxとの間の高い架橋度に起因し、トリフルオロ酢酸にも無水酢酸にも可溶性でないため、1H-NMR分光法及びサイズ排除クロマトグラフィーによって分析することができなかった。
NHS-POx/NU-POx混合物を以下の通り調製した:2gのNHS-POx及び2gのNU-POxを、タンブル混合によって30分間乾式混合した。得られた粉末を減圧下(<1kPa)で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
凍結乾燥によって以下の粉末を生成した。
〔リン酸塩粉末〕
42.66gのリン酸ナトリウム二塩基性二水和物及び26.56gのリン酸ナトリウム一塩基性一水和物を170mLの超純水に溶解した。完全な溶解後、0.1モルの水酸化ナトリウム水溶液62mLを添加することにより、pHを7に調整した。溶液を液体窒素で凍結し、凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
〔炭酸塩粉末〕
25.31gの炭酸ナトリウム及び20.06gの炭酸水素ナトリウムを350mLの超純水に溶解することにより、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの1:1モル/モル混合物を調製した。溶液を液体窒素で瞬間凍結し、凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
〔NHS-POx/クエン酸粉末〕
3.08gのクエン酸を10mLの超純水に溶解した。溶液を2~8℃の間で冷却した。次に、7.00gのNHS-POxを添加し、高速分散装置(Ultra-Turrax、IKA)を用いて溶解した。混合(2分)直後、溶液を液体窒素で瞬間凍結し、一晩凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
〔NU-POx/炭酸塩粉末〕
次に、炭酸塩を含有するNU-POx粉末を以下の通り生成した:9.60gのNU-POx及び0.80gの炭酸塩粉末を40mLの超純水に溶解した。溶液を液体窒素を使用して瞬間凍結し、凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥させ、alu-aluバッグで真空封止した。
上述の反応性NHS-POx/NU-POx顆粒をPluronic P188でコーティングした。NHS-POx/NU-POx造粒物を、P188粉末とともに高せん断混合機中65℃で10分間加熱し、その後周囲条件まで冷却することにより、2.5%w/wのP188でコーティングされた反応性NHS-POx/NU-POx造粒物を調製した。コーティング造粒物を、ボールミル(Retch MM400)を使用して平均粒径が40μm以下(D[4,3])になるまで粉砕し、alu-aluバッグで真空封止した。
還元架橋ゼラチン(RXL)を3つの手順に従って調製した:
12gのゼラチン粉末(ジェリータ-SPON(Gelita-SPON)(登録商標)、Gelita Medical GmbH)を、40℃で2時間撹拌することによって0.1モルの水酸化ナトリウム水溶液350mLに溶解した。透明な溶液を得た後、混合物を周囲温度まで冷却し、1.0モルの塩酸水溶液32.5mLを添加することにより、pHを7に調整した。液体窒素を使用して溶液を瞬間凍結し、凍結乾燥させた。次に、粉末をコーヒーグラインダーで摩砕し、減圧下で乾燥させ、alu-aluバッグで真空封止した。以下、この還元架橋ゼラチンをRXL-LS(低塩分)と呼ぶ。
12gのゼラチン粉末(ジェリータ-SPON(登録商標)、Gelita Medical GmbH)を、40℃で10分間撹拌することによって1.0モルの水酸化ナトリウム水溶液360mLに溶解した。得られた透明な溶液を周囲温度まで冷却し、濃縮塩酸溶液(37%w/w)30mLを添加することにより、pHを7に減少させた。
液体窒素を使用して溶液を瞬間凍結し、凍結乾燥させた。次に、粉末をコーヒーグラインダーで摩砕し、減圧下で乾燥させ、alu-aluバッグで真空封止した。以下、この還元架橋ゼラチンをRXL-HS(高塩分)と呼ぶ。
12gのゼラチン粉末(ジェリータ-SPON(登録商標)、Gelita Medical GmbH)を、40℃で2時間撹拌することによって0.1モルの水酸化ナトリウム水溶液350mLに溶解した。透明な溶液を得た後、混合物を周囲温度まで冷却し、1.0モルの塩酸水溶液32.5mLを添加することにより、pHを7に調整した。次いで、400mLのメタノールを溶液に添加し、溶液を-20℃の冷凍庫に16時間入れてRXLの沈殿を生じさせ、液体相をデカントすることによって沈殿を単離した。RXLを100mLずつのメタノールで3回洗浄し、その後真空下で乾燥した。粗生成物を200mLの超純水に溶解し、液体窒素で瞬間凍結して凍結乾燥させた。粉末をコーヒーグラインダーで摩砕し、減圧下で乾燥させ、alu-aluバッグで真空封止した。以下、この還元架橋ゼラチンをRXL(塩分なし)と呼ぶ。
反応性NHS-POx/RXL顆粒を以下の通り調製した:5gの青色NHS-POx粉末を、高せん断混合機中で約1~2%w/wのIPAを含有する均質な雪状粉末が得られるまで、IPAで湿潤させた。この後、5gのRXL、RXL-LS又はRXL-HS粉末を添加して混合した。混合後、1H-NMRによって決定されるIPA含有量が0.1%w/w未満になるまで、湿潤造粒物を減圧下で乾燥した。乾燥した造粒物を、平均粒径が90μm以下(D[4,3])になるまでコーヒーグラインダーで摩砕し、alu-aluバッグで真空封止した。
共凍結乾燥されたNHS-POx/RXL粉末を以下の通り調製した:2.5gのRXL粉末を200mLの超純水に溶解した。酢酸を添加することによってpHを4.5に調整し、溶液を4℃に冷却した。次いで、2.5gのNHS-POxを添加し、高せん断撹拌によって溶解した。NHS-POxの完全な溶解直後、溶液を液体窒素で瞬間凍結して凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
NHS-POx/RXL混合物を以下の通り調製した:2gのRXL粉末及び2gのNHS-POxを、タンブル混合によって30分間乾式混合した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
まず、25.31gの炭酸ナトリウム及び20.06gの炭酸水素ナトリウムを350mLの超純水に溶解することにより、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの1:1モル/モル混合物を調製した。溶液を液体窒素で瞬間凍結し、凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
NHS-POx(6,9g)を、高せん断混合機中で約1~2%w/wのIPAを含有する均質な雪状粉末が得られるまで、IPAで湿潤させた。次に、8.1gのアミン-PEG-アミン、2アーム、MW2k(前Creative PEGWorks)を添加した(モル比1:1.16であり、前記モル比は、NHS-POxによって提供されるNHS基の数のPEG-アミンによって提供されるアミン基の数に対する比を指す)。1H-NMRによって決定されるIPA含有量が0.1%w/w未満になるまで、形成された造粒物を減圧下で乾燥した。乾燥した造粒物を、平均粒径が100μm以下(D[4,3])になるまでコーヒーグラインダーで摩砕し、alu-aluバッグで真空封止した。
凍結乾燥によって以下のデンプン粉末を生成した:
〔NHS-POx/デンプン粉末〕
2.79gのデンプン(アリスタ(Arista)(商標)AH、BARD)を、高せん断混合機を使用して50mLの超純水に分散した。分散液を2~8℃の間で冷却し、0.71gのNHS-POxを添加し、高せん断混合機を用いて溶解した。
NHS-POxの溶解直後、液体窒素を使用して溶液を瞬間凍結し、凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
〔NU-POx/デンプン粉末〕
1.45gのデンプン(アリスタ(商標)AH、BARD)を、高せん断混合機を使用して30mLの超純水に分散した。次に、0.36gのNU-POxを添加して溶解させた。NU-POxの完全な溶解後、液体窒素を使用して分散液を瞬間凍結し、凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
〔NU-POx/デンプン/炭酸ナトリウム粉末〕
2.25gのデンプン(アリスタ(商標)AH、BARD)を、高せん断混合機を使用して50mLの超純水に分散した。次に、0.58gのNU-POx及び0.25gの炭酸ナトリウムを添加して溶解させた。NU-POxの完全な溶解後、液体窒素を使用して分散液を瞬間凍結し、凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
〔デンプン造粒物1〕
1.41gのNHS-POx/デンプン粉末、1.68gのNU-POx/デンプン粉末及び0.20mLのIPAを、乳棒及び乳鉢を使用して混合した。均質な造粒物を得た後、残留IPAを、IPA含有量が0.1%w/w未満になるまで減圧下で除去した。乾燥した造粒物を、平均粒径が100μm以下(D[4,3])になるまでコーヒーグラインダーを使用して摩砕し、alu-aluバッグで真空封止した。
〔デンプン造粒物2〕
1.20gのNHS-POx/デンプン粉末、1.45gのNU-POx/デンプン/炭酸ナトリウム粉末3及び0.15mLのIPAを、乳棒及び乳鉢を使用して混合した。均質な造粒物の形成後、残留IPAを、IPA含有量が0.1%w/w未満になるまで減圧下で除去した。乾燥した造粒物を、平均粒径が100μm以下(D[4,3])になるまでコーヒーグラインダーを使用して摩砕し、alu-aluバッグで真空封止した。
0.2%w/w未満の水分含有量を有する事前乾燥されたゼラチン粉末(ジェリータ-SPON(登録商標)、前Gelita Medical GmbH)7.01gを、20,000rpmで動作する高せん断混合機を使用してジクロロメタン(200mL)に20分間分散させた。次に、NHS-POx(7.02g)を添加し、5分間撹拌を続けた。NHS-POxは溶解しなかった。すべての揮発物を減圧下で懸濁液から除去した。得られた粉末を、平均粒径が95μm以下(D[4,3])になるまでコーヒーグラインダーを使用して摩砕し、alu-aluバッグで真空封止し、減圧下でさらに乾燥させ、alu-aluバッグで真空封止した。
反応性NHS-POx/キトサン顆粒を以下の通り調製した:5gのNHS-POx粉末を、高せん断混合機中で約1~2%w/wのIPAを含有する均質な雪状粉末が得られるまで、IPAで湿潤させた。この後、5gのキトサン粉末(Shanghai Waseta International、DAC度85%)を添加して混合した。混合後、湿潤造粒物を、1H-NMRによって決定されるIPA含有量が0.1%w/w未満になるまで減圧下で乾燥した。乾燥した造粒物を、平均粒径が200μm以下(D[4,3])になるまでコーヒーグラインダーで摩砕し、alu-aluバッグで真空封止した。
共凍結乾燥されたNHS-POx/キトサン粉末を以下の通り調製した:2.5gのキトサン粉末(Shanghai Waseta International、DAC度85%)を、超純水中0.2%v/vの酢酸溶液200mLに溶解した。酢酸を添加することによってpHを4.5に調整し、溶液を4℃に冷却した。次いで、2.5gのNHS-POxを添加し、高せん断撹拌によって溶解した。NHS-POxの完全な溶解直後、溶液を液体窒素で瞬間凍結して凍結乾燥した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
NHS-POx/キトサン混合物を以下の通り調製した:2gのキトサン粉末(Shanghai Waseta International、DAC度85%)及び2gのNHS-POxを、タンブル混合によって30分間乾式混合した。得られた粉末を減圧下で乾燥し、alu-aluバッグで真空封止した。
本発明による組織接着性シートの調製において繊維状担体構造体として使用するために、以下の市販の止血製品を選択した:
ジェリータ タフト-It(登録商標):8層の還元架橋ゲルフォーム繊維からなる粘着性繊維状担体構造体。それぞれ約2mm厚の8つの層は、寸法が50mm×75mmである。ジェリータ タフト-It(登録商標)の水分含有量は、15%以下である。製品を真空オーブン中40℃で数時間乾燥させ、水分含有量を2.0%w/w以下(重量測定によって決定される)まで低減させた後、凝集粒子を含浸させた。
標準化されたex-vivo及びin-vivoブタ出血モデルを使用して止血有効性を評価した。すべてのモデルは、ヘパリンを使用して凝血時間を延長させ、活性化凝固時間(ACT)を約2~3倍にした。
灌流パラメータ:流量600ml/分、圧力10~12mmHg、温度37℃(+/-1℃)、カルボゲン 1分に0.25リットル
平坦な丸形回転擦過ツールを用いて肝臓表面に円形の出血創傷(直径8mm)を作成し、パンチされた出血部の深さが常に3mmになるようにゴムアンレーを用いる。
肝臓が適正に灌流されたら(色及び温度を点検する)、以下の手順に従って試料を試験する:試料を適切なサイズ(2.7×2.7cm)に切断する;カメラをオンにする;カメラで部位数を確認する;8mmの生検をパンチする;生検を切断除去する;ガーゼ(2x)で出血部から血液を除去する;事前に秤量されたガーゼで血液を30秒間収集する;出血をスコア付けする(2名の研究者によって);止血粉末を出血部位に注ぎ、ステンレス鋼スパチュラを使用して粉末を均等に分布させる;5分間観察し(接着及び凝固を点検し、スコア付けする)、30分後に繰り返す。
++++ 塗布直後に達成
+++ 塗布後<10秒で達成
++ 塗布後<30秒で達成
+ 塗布後3分以内に達成
- 達成されず
++++ 非常に強力な接着(凝固した造粒物はほとんど除去されない)
+++ 強力な接着(凝固した造粒物は除去が困難である)
++ 強力な接着(凝固した造粒物は除去可能)
+ 中等度の接着(凝固した造粒物は容易に除去される)
+/- 軽度の接着(凝固した造粒物は血流によって除去される)
- 達成されず
++++ タンポナーデ直後に達成
+++ タンポナーデ後<10秒で達成
++ タンポナーデ後<30秒で達成
+ タンポナーデ後3分以内に達成
+/- 3分後に達成、第2のタンポナーデを適用
- 達成されず
++++ 非常に強力な接着(除去時にパッチが破損する)
+++ 強力な接着(除去時にパッチが破損する)
++ 強力な接着(パッチは破損することなく除去可能)
+ 中等度の接着(パッチは破損することなく除去可能)
+/- 軽度の接着(パッチは破損することなく除去可能)
- 達成されず
異なる反応性造粒物の止血特性を上述のex vivo及びin vivo出血試験で評価した。結果を表1及び表2に要約する。
担体構造体への粒子凝集物の含浸
機械振盪を使用し、ジェリータ タフト-It(登録商標)パッチ(50×75mm、およそ0.71g)に青色染色NHS-POx/NU-POx(1:0.6)造粒物を含浸させた。塗料振盪機を使用し(Collomix GmbHのVIBA PRO V)、粉末(およそ0.75g)をパッチに導入した。担体構造体を含むアレイのホルダーを機械にクランプした。アレイを垂直に振動させた。
止血パッチ(ジェリータ タフト-It(登録商標);50×75mm、およそ0.7g)に、反応性NHS-POx/NU-POx(1:0.6)造粒物を前述の通り含浸させた。1グラムの造粒物を、実施例2に記載の通りパッチ全体に分布させた。次に、1gのシリカを含有するalu-aluパウチに止血パッチを装填し、真空封止した。
止血パッチ(ジェリータ タフト-It(登録商標);50×75mm、およそ0.7g)に、NHS-POx/NU-POx/P188 2.5%を含浸させた。1グラムの造粒物を、実施例2に記載の通りパッチ全体に分布させた。次に、1gのシリカを含有するalu-aluパウチに止血パッチを装填し、真空封止した。
ジェリータ タフト-It(登録商標)(50×75mm、およそ0.7g)に、異なる反応性ポリマー粉末を含浸させた。そのようにして得られたパッチの止血特性を、本明細書で以前に記載されたようにex-vivo及びin-vivoブタ出血モデルで試験した。
NHS-POx/ジェリータ Spon
NHS-POx/RXL(高塩分)
炭酸塩を含有するNHS-POx/RXL(高塩分)
NHS-POx/RXL(低塩分)
NHS-POx/NH2-PEG
7.03gのNHS-POxを50mLジクロロメタン(DCM)に分散させた。混濁混合物が形成され、IPA(4mL)をゆっくり添加し、透明な溶液を得た。7.00gの事前乾燥されたゼラチン(ジェリータ-SPON(登録商標)、Gelita Medical GmbH)を、20,000rpmで動作する高せん断混合機を使用し、DCM/IPA(150mL/12mL)に室温で20分間分散させた。調製されたNHS-POx溶液を添加し、分散液を20,000rpmで5分間撹拌した。その後、すべての揮発物を減圧下で除去した。形成された造粒物をコーヒーグラインダーを使用して摩砕し、減圧下で乾燥させ、alu-aluバッグで真空封止した。
実験を行い、止血パッチのin-vivoでの性能に対する反応性NHS-POx/NU-POx造粒物のNU-POx含有量の効果を決定した。
止血パッチ(ジェリータ タフト-It(登録商標);50×75mm、およそ0.7g)に、1:0.10、1:0.20及び1:0.40のモル比でのアセトン造粒によって作製された反応性NHS-POx/NU-POx顆粒を含浸させ、前記モル比は、NHS-POxによって提供されるNHS基の数のNU-POxによって提供されるアミン基の数に対する比を指す。同じ止血パッチに、反応性NHS-POx粉末も含浸させた。
Fibroline SL-Preg実験室機械は、最大200Hzの周波数で最大40kVの電圧を最大60秒間の期間印加することにより、電極間で粒子を動かす。2つの電極プレートは、約50×40cmのサイズである。上プレートを接地させる。
3D印刷PMMAアレイを下電極プレートに取り付けた後、粉末を重力法によってアレイに注入した。掻取りカートン又は金属スパチュラを使用し、アレイに反応性ポリマー粉末を充填した。アレイは50×75×4mmであり、22×33=726個の正方形ウェル(各ウェルの内のり寸法:2×2×2mm)を含有していた。726個のウェルの合計体積は、およそ5.8mLであった。
スペーサマスクをアレイの上に配置した。スペーサを使用すると、交番電界に供した際に粒子の上下移動が可能になる。スペーサが使用されない場合、担体への浸透及びそこを通る分布が制限される。タフト-ITの場合、これは3mmのマスクであった。これにより、電極の距離は3+4mm=7mmになる。
成体雌家畜ブタ(40~50kg)に試験を行った。抗凝固剤は適用しなかった。パッチ性能を脾臓と肝臓の両方で試験した。脾臓又は肝臓の位置を特定し、試験期間の経過とともに必要に応じて表出させ、食塩水で浸したスポンジで覆うことによりそれらの天然の湿度を維持した。
肝臓:擦傷、生検パンチ及び切除傷
脾臓:切除傷
生検パンチ及び擦傷に対して2×2cm片
切除傷に対して完全な7.5×5cmのパッチ
止血パッチ(ジェリータ タフト-It(登録商標);50×75mm、およそ0.7g)に、NHS-POxの溶液、NHS-POx粉末、又はNHS-POx/NU-POx造粒物のいずれかを含浸させた。使用したNHS-POx/NU-POx造粒物は、1:0.20のモル比でのアセトン造粒によって作製された(実施例8を参照されたい)。
NHS-POx/NU-POx造粒物と止血デンプン粉末(アリスタ(商標)AH、前BARD)を混合することによって止血粉末を調製した。使用されたNHS-POx/NU-POx造粒物は、アセトン造粒によって1:0.20のモル比で作製した(実施例8を参照されたい)。
試験管に20mgの粉末試料を装填した
250μLのヘパリン処置されたヒツジ血液を添加し、ボルテックスミキサーを使用して混合物を即座に10秒間かき混ぜた
2分後、試験管を上下逆に置き、ゲルが形成されたかどうか決定した
ゲルが形成されていた場合、1mLの水をゲルに添加し、30分後にゲルがインタクトのままであるかどうか決定した。
結果を表10に示す。
Claims (15)
- 少なくとも10wt.%の粒子凝集物を含む止血粉末であって、前記粒子凝集物が1~500μmの範囲の直径を有し、
(a)共有結合の形成下で血液中のアミン基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求電子性基を担持する求電子性ポリオキサゾリンを含有する求電子性ポリオキサゾリン粒子、及び
(b)水の存在下で、前記求電子性ポリオキサゾリンと求核性ポリマーの間の共有結合の形成下で前記求電子性ポリオキサゾリンの前記反応性求電子性基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求核性基を担持する水溶性求核性ポリマーを含有する求核性ポリマー粒子
を含む、止血粉末。 - 前記求核性ポリマーが、タンパク質、キトサン、求核性ポリオキサゾリン、求核性ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン及びこれらの組合せから選択される、請求項1に記載の止血粉末。
- 前記求核性ポリマーが、ゼラチン、コラーゲン及びこれらの組合せから選択される、請求項2に記載の止血粉末。
- 前記求核性ポリマーが、ゼラチン、好ましくは還元架橋ゼラチンである、請求項3に記載の止血粉末。
- 前記求核性ポリマーが求核性ポリオキサゾリンである、請求項2に記載の止血粉末。
- 前記求核性ポリマーがキトサンである、請求項2に記載の止血粉末。
- 前記求電子性ポリオキサゾリンが、少なくとも8個の反応性求電子性基を含有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の止血粉末。
- 前記求電子性ポリオキサゾリンの前記反応性求電子性基が、カルボン酸エステル、スルホン酸エステル、ホスホン酸エステル、ペンタフルオロフェニルエステル、p-ニトロフェニルエステル、p-ニトロチオフェニルエステル、酸ハロゲン化物基、無水物、ケトン、アルデヒド、イソシアネート、チオイソシアネート、イソシアノ、エポキシド、活性化ヒドロキシル基、オレフィン、グリシジルエーテル、カルボキシル、スクシンイミジルエステル、スルホスクシンイミジルエステル、マレイミド(マレイミジル)、エテンスルホニル、イミドエステル、アセトアセテート、ハロアセタール、オルトピリジルジスルフィド、ジヒドロキシフェニル誘導体、ビニル、アクリレート、アクリルアミド、ヨードアセトアミド及びこれらの組合せから選択される、請求項1~7のいずれか一項に記載の止血粉末。
- 前記粒子凝集物が、少なくとも10wt.%の前記求電子性ポリオキサゾリン及び少なくとも10wt.%の前記求核性ポリマーを含有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の止血粉末。
- 前記求電子性ポリオキサゾリンと前記求核性ポリマーの組合せが、前記粒子凝集物の少なくとも50wt.%を構成する、請求項1~9のいずれか一項に記載の止血粉末。
- 前記求電子性ポリオキサゾリンによって提供される反応性求電子性基の総数と、前記求核性ポリマーによって提供される反応性求核性基の総数の間の比が1:1.5~1.5:1の範囲である、請求項1~10のいずれか一項に記載の止血粉末。
- (a)共有結合の形成下で血液中のアミン基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求電子性基を担持する求電子性ポリオキサゾリンを含有する求電子性ポリオキサゾリン粒子、及び
(b)前記求電子性ポリオキサゾリンと求核性ポリマーの間の共有結合の形成下で前記求電子性ポリオキサゾリンの前記反応性求電子性基と反応することができる、少なくとも3個の反応性求核性基を担持する水溶性求核性ポリマーを含有する求核性ポリマー粒子
の止血粒子凝集物を調製する方法であって、前記方法が、100重量部の前記求電子性ポリオキサゾリン粒子と10~1000重量部の前記求核性ポリマー粒子を非水性造粒液体の存在下で組み合わせるステップを含む、方法。 - 前記非水性造粒液体が、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、ジエチルエーテル、ヘプタン、ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、ジクロロメタン、アセトン及びこれらの混合物から選択される有機溶媒を少なくとも60wt.%含有する、請求項12に記載の方法。
- 前記求電子性ポリオキサゾリン粒子を前記非水性造粒液体で湿潤させるステップ、その後湿潤された求電子性ポリオキサゾリン粒子を前記求核性ポリマー粒子と組み合わせるステップを含む、請求項12又は13に記載の方法。
- 三次元の相互接続した間隙空間を含む粘着性繊維状担体構造体、及び
前記間隙空間内に分散されている、請求項1~11のいずれか一項に記載の止血粉末
を含む、生体適合性の可撓性止血シート。
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