KR20180081547A

KR20180081547A - 압밀된 지혈 셀룰로오스 집합체

Info

Publication number: KR20180081547A
Application number: KR1020187015826A
Authority: KR
Inventors: 이-란 왕
Original assignee: 에디컨인코포레이티드
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2018-07-16
Also published as: CN108348633B; IL258778B; US20220184272A1; AU2016348312A1; JP6926101B2; ES2950114T3; JP2020195872A; MX2018005707A; CA3004272C; CN115444968B; KR102576293B1; EP4101478A1; CA3004272A1; IL258778A; US11235085B2; CN108348633A; CN115444968A; JP2018532799A; EP3370783A1; EP3370783C0

Abstract

본 발명은 셀룰로오스 섬유의 압밀된(compacted) 지혈 집합체를 포함하는 지혈 재료에 관한 것이다. 일부 태양에서, 지혈 재료는 카르복시메틸 셀룰로오스 (CMC) 또는 다른 다당류, 칼슘 염, 항감염제, 지혈 촉진제, 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 조합과 같은 첨가제를 추가로 포함한다. 다른 태양에서, 본 발명은 셀룰로오스-기반 재료를 지혈 집합체로 되도록 압밀함으로써 상기에 기재된 지혈 재료를 제조하는 방법에 관한 것이다. 다른 태양에서, 본 발명은 상기에 기재된 지혈 재료를 환자의 상처 상에 및/또는 내에 적용하여 상처를 치료하는 방법에 관한 것이다.

Description

압밀된 지혈 셀룰로오스 집합체

본 발명은 유동성의 생체흡수성(bioresorbable) 지혈 재료, 특히 셀룰로오스 섬유의 압밀된 집합체(compacted aggregate), 및 그러한 재료의 제조 방법에 관한 것이다.

다양한 상황에서, 인간을 비롯한 동물은 상처로 인해 또는 외과 시술 중에 출혈을 겪을 수 있다. 일부 상황에서는, 출혈이 비교적 적고, 간단한 응급처치의 적용 외에는 정상적인 혈액 응고 기능이 요구되는 전부이다. 다른 상황에서는, 상당한 출혈이 발생할 수 있다. 이러한 경우에는 보통 적절하게 처치하도록 훈련된 요원뿐 아니라 특수 장비 및 재료가 필요하다.

외과 시술 중의 출혈은 다수의 형태로 나타날 수 있다. 출혈은 큰 표면적으로부터 확산될 수 있거나 이산적일 수 있다. 출혈은 높거나 낮은 부피의 크거나 작은 혈관, 동맥 (고압) 또는 정맥 (저압)으로부터의 것일 수 있다. 출혈은 용이하게 접근 가능하거나, 또는 접근하기 어려운 부위에서 비롯될 수 있다.

지혈을 달성하기 위한 통상적인 방법은 외과 기법, 봉합, 결찰(ligature) 또는 클립, 및 에너지-기반 응고 또는 소작(cauterization)의 사용을 포함한다. 이러한 통상적인 조치가 비효율적이거나 비실용적인 경우, 보조적 지혈 기법 및 제품이 전형적으로 이용된다.

출혈의 제어를 위한 적절한 방법 또는 제품의 선택은 출혈 위중 정도, 출혈원의 해부학적 위치와 인접한 중요 구조의 근접 정도, 출혈이 이산된 출혈원으로부터의 것인지 또는 더 넓은 표면적으로부터의 것인지의 여부, 출혈원의 가시성 및 명확한 식별, 및 출혈원에 대한 접근성을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다수의 요인에 따라 좌우된다.

상기에 기재된 문제들을 다루려는 노력으로, 과다 출혈을 제어하기 위한 재료가 개발되었다. 국소 흡수성 지혈재(Topical Absorbable Hemostat; TAH)가 외과적 용도로 광범위하게 사용된다. TAH는 산화 셀룰로오스(oxidized cellulose; OC), 산화 재생 셀룰로오스(oxidized regenerated cellulose; ORC), 젤라틴, 콜라겐, 키틴, 키토산 등을 기반으로 하는 제품을 포함한다. 지혈 성능을 개선하기 위해, 상기 재료를 기반으로 하는 스캐폴드(scaffold)를 트롬빈 및 피브리노겐과 같이 생물학적으로 유도된 응고 인자와 조합할 수 있다.

다수의 제품이 지혈 보조제로서 개발되었다. 이들 제품은 국소 흡수성 지혈재 (TAH), 예를 들어 산화 재생 셀룰로오스, 트롬빈 용액을 갖거나 갖지 않는 다양한 형태의 젤라틴, 및 콜라겐 분말뿐만 아니라, 생물학적으로 활성인 국소 지혈 제품 (국소 트롬빈 용액, 피브린 밀봉재(sealant) 등) 및 다양한 합성 국소 밀봉재를 포함한다.

가장 일반적으로 사용되는 국소 지혈제 중 하나는 산화 재생 셀룰로오스(ORC)로 제조된 서지셀(SURGICEL)(등록상표) 오리지날(Original) 흡수성 지혈재이다. ORC는 1960년에 다수의 외과 시술을 위한 안전하고 효과적인 지혈제로서 도입되었다. ORC 직물은 그의 매트릭스 구조에 있어서 느슨한 편직 구조(knit)를 갖고 그의 바로 주위에 신속하게 순응하며 다른 흡수성 제제보다 관리하기 더 용이한데, 이는 상기 직물이 외과 장비에 들러붙지 않고 그 크기가 용이하게 삭감될 수 있기 때문이다. 이는 모든 출혈이 멈출 때까지 외과의가 셀룰로오스를 제자리에 단단히 고정하는 것을 가능하게 한다.

출혈의 제어는, 혈액 손실을 최소화하고, 수술후 합병증을 감소시키고, 수술실에서 수술 지속시간을 단축시키기 위해 외과적 시술에서 본질적이며 중요하다. 생분해성 및 살균 및 지혈 특성으로 인해, 산화 셀룰로오스뿐만 아니라 산화 재생 셀룰로오스가 신경 수술, 복부 수술, 심혈관 수술, 흉부 수술, 두경부 수술, 골반 수술, 및 피부 및 피하 조직 시술을 포함하는 다양한 외과적 시술에서 국소 지혈 상처 드레싱(wound dressing)으로서 오랫동안 사용되어 왔다. 분말, 직조물, 부직물, 편물, 및 다른 형태 어느 것으로 제조되든, 산화 셀룰로오스 재료를 기반으로 하는 다양한 유형의 지혈재를 형성하기 위한 다수의 방법이 공지되어 있다. 현재 이용되는 지혈 상처 드레싱은, 셀룰로오스 섬유의 균질성이 증가된 산화 셀룰로오스인, 산화 재생 셀룰로오스(ORC)를 포함하는 편물 또는 부직포를 포함한다.

서지셀(등록상표) 흡수성 지혈재는 결찰 또는 다른 통상적인 제어 방법이 비실용적이거나 비효율적인 경우에 모세혈관, 정맥, 및 소동맥 출혈의 제어에 도움을 주기 위해 외과 시술에서 보조적으로 사용된다. 서지셀(등록상표) 계열의 흡수성 지혈재는 하기 4가지 주요 제품군으로 이루어지며, 이때 모든 지혈 상처 드레싱은 미국 뉴저지주 소머빌 소재의 에티콘, 인크.(Ethicon, Inc.), 즉 존슨 앤드 존슨 컴퍼니(Johnson & Johnson Company)로부터 구매가능하다:

서지셀(등록상표) 오리지날 지혈재는 옅은 황색 색조(cast) 및 희미한 캐러멜 유사 향(aroma)을 갖는 백색 직물이고, 이 재료는 강하며 닳지 않고 봉합되거나 절단될 수 있다;

서지셀(등록상표) 뉴-니트(NU-KNIT)(등록상표) 흡수성 지혈재는 '오리지날'과 유사하지만 더 치밀한 편직 구조를 갖고 따라서 더 높은 인장 강도를 가지며, 이 재료는 제자리에 감싸거나 봉합하여 출혈을 제어할 수 있기 때문에 특히 외상 및 이식 수술용으로 추천된다;

서지셀(등록상표) 피브릴라(FIBRILLAR)™ 흡수성 지혈재 형태의 제품은 외과의가 특정 출혈 부위에서 지혈을 달성하는 데 필요한 임의의 양의 재료를 겸자(forceps)로 벗겨내어 잡을 수 있는 층상 구조를 가지며, 도달하기 힘들거나 불규칙한 형상의 출혈 부위에 대해 편직 형태보다 더 편리할 수 있고 특히 정형외과/척추 및 신경외과 수술용으로 추천된다;

서지셀(등록상표) 스노우(SNoW)™ 흡수성 지혈재 형태의 제품은 구조화된 부직포로 인해 내시경 사용을 위한 다른 형태보다 더 편리할 수 있는 구조화된 부직포이며, 개방형 및 최소 침습성 시술 둘 모두에서 매우 적합하며 추천된다.

산화 셀룰로오스를 포함하는 시판 재흡수성 지혈재의 다른 예는 네덜란드 암스테르담 소재의 겔리타 메디칼 비브이(Gelita Medical BV)로부터의 겔리타셀(GelitaCel)(등록상표) 재흡수성 셀룰로오스 외과 드레싱을 포함한다. 상기에 언급된 구매가능한 산화 셀룰로오스 지혈재는 편물, 부직포 또는 분말 형태로 입수가능하다. 미세다공성 다당류 입자 및 식물 전분 기반 입자로 이루어진 분말과 같은 추가적인 지혈 제품이 또한 아리스타(Arista) 및 퍼클롯(Perclot)으로 구매가능하다.

미국 특허 제8,815,832호는 평균 종횡비가 약 1 내지 약 18인 입자를 포함하는 볼 밀링된 압밀된 ORC 분말을 포함하는 지혈 재료를 개시하며, 상기 분말은 탭 밀도(tapped density)가 0.45 g/㎤ 이상이고, 평균 크기가 1.75 마이크로미터 내지 116 마이크로미터이며 이때 중위 크기가 36 마이크로미터이고, 유동성(flowability)이 7.5 cm/s 이상이다.

애쉬톤(Ashton) 및 모저(Moser)의 미국 특허 제3,364,200호는 집적된 산화 셀룰로오스 스테이플 섬유의 거즈(pledget) 형태인 재흡수성 수술용 지혈재를 기술한다.

휴이(Huey)의 미국 특허 출원 공개 제2008/0027365호는 지혈을 촉진하기 위한 장치를 기술하는데, 이는 출혈 부위 상에 배치하기 위한 시트로 형성된 압축 가능하고 형상화 가능한 덩어리 형태의 산화 셀룰로오스를 이용하며, 사지를 수용하도록 치수 설정된 관형 쉘 형태의 슬리브를 추가로 갖는다.

루니(Looney) 등의 미국 특허 출원 공개 제2004/0005350호는, 직물을 통해 균질하게 분포되고 생체적합성의 수용성 또는 수팽윤성 셀룰로오스 중합체로 제조된 다공성 중합체 매트릭스를 포함하고 카르복실릭-산화 셀룰로오스로부터 제조된 섬유질 직물 기재를 이용하는 지혈 상처 드레싱을 개시하는데, 여기서 직물은 약 3 중량% 이상의 수용성 올리고당류를 함유한다.

발명의 명칭이 "수술 후 장폐색 및 위 정체를 예방 또는 감소시키는 조성물 및 방법"(COMPOSITIONS AND METHODS FOR PREVENTING OR REDUCING POSTOPERATIVE ILEUS AND GASTRIC STASIS)인 허츠버그(Herzberg) 등의 국제특허 공개 WO2007/076415호는 모터 구동 밀(mill)의 절단 블레이드를 사용하는 ORC의 밀링, 특히 극저온 밀링(cryogenic milling)을 개시한다.

논문[제목: "셀룰로오스 섬유의 볼-밀링 및 재결정화 효과"(The Ball-Milling of Cellulose Fibers and Recrystallization Effects), 출처: Journal of Applied Polymer Science, Volume 1 Issue 3, Pages 313-322, (1959) by Howsmon and Marchessault]은 셀룰로오스의 볼-밀링에 기인한 탈결정화(decrystallization) 과정에 대한 미세 구조의 효과에 관한 연구의 결과를 보고한다. 탈결정화의 속도는 미세 구조의 유형에 민감하고 수분의 존재에 의해 가속된다. 사슬 분해의 정도는 이산화탄소에서보다 대기 중에서 더 높고, 이는 기계적으로 유도된 자유 라디칼 분해가 다른 사슬 절단 과정과 함께 일어남을 시사한다. 다양한 시간의 밀링 후의 샘플의 밀도 및 수분 회복에 관한 연구는 연구된 전체 범위에 걸쳐 회복과 밀도 사이에 선형 관계를 유지함을 나타내었다. 이 관계는 본래의 셀룰로오스 및 재생 셀룰로오스에 대해 동일하였다. 볼-밀링된 샘플의 재결정화 과정이 다양한 조건 하에서 연구되었으며, 가수분해적으로 유도된 레이온의 재결정화와 비교되었다. 이 참고문헌은 셀룰로오스 섬유의 볼-밀링에 기인한 탈결정화 과정에 대한 미세 구조의 효과를 개시한다.

미국 특허 제6,627,749호는 막자와 막자사발을 사용하거나 볼 밀 또는 임의의 다른 통상적인 실험실용 분쇄기(grinder)에서 산화 셀룰로오스를 분쇄하는 공정을 개시한다. 이는, 면 린터 시트(cotton linter sheet)가 출발 셀룰로오스 원료로서 사용될 때, 반응시간의 증가에 따라 제품의 섬유 길이가 감소함을 추가로 개시한다. 볼-밀링되는 경우, 제품의 긴 섬유질 구조가 더 작은 섬유들로, 느슨하게 충전된 구형 집합체들로 변한다. 볼 밀링의 결과로서, 이러한 샘플들의 결정성에는 유의한 변화가 생기지 않는다. 이 참고문헌은 더 작은 섬유들 또는 느슨하게 충전된 구형 집합체들을 형성하도록 볼 밀링된 긴 섬유질 산화 셀룰로오스를 개시한다.

다른 관련된 참고문헌은 미국 특허 제6,309,454호, "동결 건조된 복합 재료 및 이의 제조 방법"(Freeze-dried composite materials and processes for the production thereof); 미국 특허 제5,696,191호; 미국 특허 제6,627,749호; 쿄코(Kyoko) 등의 미국 특허 제6,225,461호; 국제특허 공개 WO2001/024841 A1호, 상처 구축의 치료를 위한 조성물(Compositions for the Treatment of Wound Contracture); 및 대식(Dae Sik) 등의 유럽 특허 공개 EP1,323,436호를 포함한다.

다른 관련된 참고문헌은 논문[제목: "만성 상처 회복에서 산화 재생 셀룰로오스/콜라겐의 역할 및 그의 잠재적인 작용 메커니즘"(The role of oxidized regenerated cellulose/collagen in chronic wound repair and its potential mechanism of action), 출처: The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 34 (2002) 1544-1556, Breda Cullen et al.]; 논문[Rangam et al. teaching methods of making silk powders through milling processes [Powder Technology 185 (2008), p 87-95]]; 논문[Yasnitskii et al., Oxycelodex, a new hemostatic preparation, Pharmaceutical Chemistry Journal, 18, 506-508]을 포함하고; 2가지 구성성분, 산화 셀룰로오스 분말 및 20% 덱스트란 수용액으로 이루어진 옥시셀로덱스(Oxycelodex) 페이스트를 개시한다.

루니(Looney) 등의 미국 특허 출원 공개 제2006/0233869호는 ORC 직물로부터 ORC 마이크로 섬유를 제조하기 위해 쵸핑(chopping) 또는 세절(shredding) 공정을 사용하는 것을 개시한다. 막대(rod)-유사 형상의 섬유는 약 35 내지 4350 마이크로미터 범위의 크기를 갖는다.

적용 용이성 및 신속한 지혈 개시를 촉진하는 개선된 지혈 형태 및 재료가 필요하다.

본 발명은 셀룰로오스 섬유의 압밀된 지혈 집합체를 포함하는 지혈 재료에 관한 것이다. 일부 태양에서, 지혈 재료는 카르복시메틸 셀룰로오스 (CMC) 또는 다른 다당류, 칼슘 염, 항감염제, 지혈 촉진제, 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 조합과 같은 첨가제를 추가로 포함한다. 다른 태양에서, 본 발명은 셀룰로오스-기반 재료를 지혈 집합체로 되도록 압밀함으로써 상기에 기재된 지혈 재료를 제조하는 방법에 관한 것이다. 다른 태양에서, 본 발명은 상기에 기재된 지혈 재료를 환자의 상처 상에 및/또는 상처 내에 적용하여 상처를 치료하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 복수의 지혈 집합체를 제조하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은 셀룰로오스 원재료를 밀링하여 중간체 미세 섬유를 형성하는 단계; 중간체 미세 섬유를 가습하는 단계; 중간체 미세 섬유를 롤러 압밀(roller compacting)하여 지혈 집합체를 형성하는 단계; 지혈 집합체를 체질(sieving)하는 단계; 지혈 집합체를 제습하는 단계; 선택적으로, 생성된 지혈 집합체를 저장 용기 내에 또는 전달 장치 내에 투입하는 단계를 포함한다. 셀룰로오스 원재료를 슬리팅(slitting) 및 절단하여 조각들을 형성하는 단계가 밀링 단계에 선행될 수 있다. 밀링 단계는 제2 파트가 공기 분급기에서 수행되는 2-파트 공정일 수 있으며, 제2 파트는 3회 반복될 수 있다. 중간체 미세 섬유는 바람직하게는 약 100 마이크로미터 미만의 d50 및 약 180 마이크로미터 미만의 d90을 갖는 크기 분포를 갖는다. 중간체 미세 섬유는 11.0 중량% 내지 20 중량%의 물 함량으로 되도록 가습될 수 있다. 중간체 미세 섬유는 롤러 압밀된 재료일 수 있으며 이어서 예비-파쇄(pre-breaking)한 후에 후속하여 최종 밀링 단계를 실시할 수 있다. 중간체 미세 섬유는 바람직하게는 130 bar 이상의 롤러 압력에서 압밀된다. 중간체 미세 섬유는 바람직하게는 26.0 kN/cm 이상의 롤러 힘(roller force)으로 압밀된다. 생성되는 재료는 스크린 체질 방법에 의해 장축을 따른 치수가 75 내지 300 μm인 목표로 하는 지혈 집합체 분획을 생성하도록 선택된다. 바람직하게는, 목표로 하는 지혈 집합체 분획은 d15가 약 80 마이크로미터 초과이고, d50이 약 140 내지 250 마이크로미터이고 d90이 약 370 마이크로미터 미만이 되도록 하는 크기 분포에 의해 특징지어진다. 투입용으로 의도된 지혈 집합체는 바람직하게는 약 5% 미만, 더욱 바람직하게는 2% 미만의 건조 감량의 수분 함량을 갖는다. 원재료는 산화 재생 셀룰로오스 직물, 산화 재생 셀룰로오스 부직포, 세절된 산화 재생 셀룰로오스 재료 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 원재료는 카르복시메틸 셀룰로오스, 칼슘 염, 항감염제, 지혈 촉진제, 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같이 제조되는 지혈 집합체를 환자의 상처 상에 및/또는 상처 내에 적용하여 상처를 치료하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 집합체 형태에서 구형도(sphericity)가 0.5 이상이고 그의 장축을 따른 직경이 약 50 마이크로미터 초과 약 500 마이크로미터 미만인 복수의 상호 연결된 개별 셀룰로오스 피브릴로 구성된 지혈 미립자 집합체에 관한 것이다. 지혈 집합체는 대안적으로 약 80 마이크로미터 초과의 d15, 약 140 내지 250 마이크로미터의 d50, 약 370 마이크로미터 미만의 d90을 갖는 크기 분포 프로파일, 0.45 g/mL 초과의 벌크 밀도, 및 0.70 이상의 구형도 (sh50)를 갖는 것으로서 표현될 수 있다. 지혈 집합체는 바람직하게는 진동 챌린지(vibratory challenge)를 겪는 경우 크기 분포 변화가 실질적으로 없거나 크기 분포 변화가 최소인 것에 의해 특징지어지며, 더욱 바람직하게는 d50에 의해 측정되는 지혈 집합체의 크기 분포 프로파일은 100 마이크로미터 미만으로 떨어지지 않는다. 일 실시 형태에서, 크기 분포 변화는 0.2 bar에서 QICPIC 광학 센서에 의해 특징지어진다. 더욱 추가의 실시 형태에서, 크기 분포 변화 또는 최소 크기 분포 변화는 1.0 bar의 진공에서의 처리에 기초한다.

또한, 본 발명은 밀링되고, 가습되고, 롤러 압밀되고, 건조된 셀룰로오스 재료를 갖는 지혈 집합체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 지혈 집합체를 환자의 상처 상에 및/또는 상처 내에 적용하여 상처를 치료하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 제조 공정의 개략도이다.
도 2는 일련의 크기 분포 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 3은 일련의 크기 분포 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 4는 일련의 크기 분포 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 5는 선택된 재료의 성능을 나타내는 그래프이다.
도 6은 선택된 재료의 성능을 나타내는 그래프이다.
도 7은 선택된 재료의 성능을 나타내는 그래프이다.

본 발명자들은 지혈에 대한 놀라운 특성 및 고도로 유익한 효과를 갖는 지혈 집합체를 제조하는 방법을 개발하였다. 본 발명에 따른 지혈 집합체는 산화 셀룰로오스-기반 섬유 재료로부터 또는 미리 세절된 산화 셀룰로오스-기반 재료로부터 제조되며, 그에 의해 생성되는 지혈 집합체는 다양한 외과적 및 상처 치유 국소 응용, 예를 들어 유착 방지 배리어(anti-adhesion barrier), 지혈재, 조직 밀봉재 등에 사용될 수 있다. 본 발명의 지혈 집합체를 제조하기 위한 시재료로서 사용될 수 있는 산화 재생 셀룰로오스 재료는 공지되어 있으며 구매가능하다. 시재료는 산화 다당류, 특히 산화 셀룰로오스 및 이의 중화된 유도체를 포함하는 흡수성 직조물 또는 편물 또는 부직 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 셀룰로오스는 카르복실릭-산화 또는 알데하이드-산화 셀룰로오스일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 산화 재생 셀룰로오스를 포함하지만 이에 한정되지 않는 산화 재생 다당류가 사용될 수 있다. 산화 재생 셀룰로오스는 재생되지 않은 셀룰로오스에 비해 그의 더 높은 정도의 균일성으로 인해 바람직하다. 재생 셀룰로오스 및 산화 재생 셀룰로오스의 제조 방법의 상세한 설명은 미국 특허 제3,364,200호, 제5,180,398호 및 제4,626,253호에서 기술되며, 각각의 내용은 전체가 기술된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된다.

이용될 수 있는 바람직한 셀룰로오스 재료의 예에는 인터시드(INTERCEED)(등록상표) 흡수성 유착 배리어, 서지셀(등록상표) 오리지날 흡수성 지혈재, 서지셀(등록상표) 뉴-니트(등록상표) 흡수성 지혈재, 서지셀(등록상표) 피브릴라™ 흡수성 지혈재, 서지셀(등록상표) 스노우™ 흡수성 지혈재가 포함되지만 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 지혈 집합체는 우수한 지혈 특성 및 양호한 조직 적합성(tissue conformability) 및 유동성을 갖는 페이스트 또는 분말 형태의 지혈재로서 작용할 수 있다. 추가로, 지혈 집합체는 조직에 대한 부착성(adherence), 밀봉 특성 및/또는 유착 방지 특성을 개선하기 위해 다른 제제 및 생체 중합체와 물리적으로 합쳐질 수 있다.

본 발명의 일 태양에서, 유익한 지혈, 상처 치유, 및 다른 치료적 특성을 갖는 지혈 집합체를 제조하는 방법이 제공된다. 본 발명의 바람직한 방법은 셀룰로오스 재료, 예를 들어 ORC 직물 또는 상기에 논의된 것들과 같은 부직 제품으로부터 직접 지혈 집합체를 제조하기 위해 적용된다.

간단히 말해, 바람직한 제조 공정은 서지셀(등록상표) 오리지날 흡수성 지혈재와 같은 ORC 재료로 시작하는데, 이 재료를 1 내지 2 인치 폭의 절편으로 절단한 후에, 직물을 더 작은 조각으로 절단하는 블레이드 내로 재료를 공급한다. 이어서, 절단된 ORC 직물 조각을 2가지 연속 밀링 공정 (해머 밀링 및 공기 분급기 밀링)에 의해 중간체 ORC 미세 섬유로 분쇄한다. 대안적인 실시 형태에서는, 절단된 ORC 직물 조각을 볼 밀에서 중간체 미세 섬유로 직접 전환한다. 이어서, 생성되는 중간체 ORC 미세 섬유를 오하우스(Ohaus) 할로겐 수분 분석기에 의해 측정할 때 약 11% 내지 약 16%로 가습하고, 이어서더 큰 집합체로 롤러 압밀한다. 수분 분석기는 열중량 원리로 작동하며, 여기서, 수분 분석기는 샘플의 중량을 결정하고; 이어서 샘플은 일체형 할로겐 건조기 유닛에 의해 신속하게 가열되고 수분이 증발된다. 건조 작업 동안, 장비는 샘플의 중량을 계속 결정하고 그 결과를 표시한다. 건조 완료 시, 도표화된 결과는 수분 함량 퍼센트, 고형물 퍼센트, 회복 중량 또는 퍼센트로서 표시되며, 특히 분석기는 0.5 내지 1 그램의 집합체를 4분 램프(ramp), 90C 최대 온도 및 하기 설정으로 시험한다: 시험 ID - LOD; 프로파일 - 표준; 건조 온도 - 90C; 스위치 오프(Switch Off) - A60; 결과 - 수분%; 맞춤(Custom) - 오프; 목표 중량 - 없음. 체질은 바람직하게는 스크린 체질에 의해 결정되는 75 내지 300 마이크로미터의 크기의 목표 입자를 분리하도록 수행된다.

압밀을 목적으로 도입된 과도한 수분은 어플리케이터 장치로의 후속 투입을 위한 압밀 및 체질 단계 후에 제습 또는 건조 공정에 의해 제거되고, 이어서 장치 패키징 및 멸균을 실시한다. 어플리케이터 내로 투입하기 전의 바람직한 저장 수분은 바람직하게는 어플리케이터 내에 투입하기 위해 제어된 환경 (상대 습도, 보통 25 내지 55%의 상대 습도에 따라 샘플 500 그램당 0.3 내지 0.6%/hr의 수분 증가)에서 바람직하게는 6% 미만의 수분 함량을 달성하기 위한 건조의 종결 시에 약 2% 미만이다.

더욱 구체적으로, 본 발명의 지혈 집합체를 제조하는 하나의 공정은, a) 셀룰로오스 원재료의 슬리팅 및 절단 단계; b) 단계 a)로부터의 생성된 재료를 밀링하는 단계; c) 공기 분급기에서의 제2 밀링 단계; d) 가습 단계; e) 롤러 압밀 단계; f) 체질 단계; g) 제습 또는 건조 단계; h) 선택적인, 저장 용기 내로의 또는 전달 장치 내로의 투입, 1차 패키징 및 2차 패키징 단계; 및 i) 선택적인 멸균 단계를 포함한다.

슬리팅 및 절단은 바람직하게는 직물을 대략 1 인치 × 3 인치, 또는 2 인치 × 3 인치 사이의 적절한 크기의 조각으로 슬리팅 및 절단하도록 수행될 수 있지만, 더 작은 조각이 또한 사용될 수 있다. 슬리팅 및 절단을 위해 수행되는 주요 작업은 직물의 롤을 풀고, 직물을 스트립으로 슬리팅하고, 스트립을 소정 크기로 절단하고, 절단된 조각을 제1 밀링 단계로 전달하는 것이다. 다수의 절단 및 슬리팅 기계, 예를 들어 아즈코(AZCO)로부터 입수가능한 아즈코 모델 FTW-1000이 공지되어 있으며 구매가능하다.

제1 밀링 단계에서, 셀룰로오스 직물의 처리된 조각은, 재료의 색 지수(color index) 및 수용성 함량에 대한 영향은 최소화하면서, 슬리팅 및 절단 단계에서 생성된 굵은 중간체 섬유로부터 D90 값이 452 μm 미만이고 D50 값이 218 μm 미만인 재료로 전환된다. 497 마이크로미터의 원형 스크린, 및 직물이 스크린을 통과할 때까지 직물을 파쇄하여 굵은 중간체 셀룰로오스 섬유를 생성하는 일련의 블레이드가 구비된 해머 밀 유형 밀링 기계인, 피츠패트릭(Fitzpatrick)에 의해 제조되는 모델 DASO6 및 모델 WJ-RS-D6A와 같은, 밀링을 위한 다수의 기계가 구매가능하다. 예시적인 처리 실행에서, 밀 속도는 약 7000 RPM일 수 있고; 처리 온도는 80^oC 미만일 수 있고; 스크린 크기는 1534 내지 9004일 수 있고; 블레이드의 수는 8개 (각각 2개의 임펠러)일 수 있고; 블레이드 유형은 225 나이프의 충격 유형 블레이드일 수 있고; 블레이드 배향은 "충격"으로 설정될 수 있다.

크기 분포 D50은 또한 집합체 크기 분포의 중위 직경 또는 중간 값으로서 공지되어 있으며, 누적 분포에서 50%에서의 집합체 직경의 값이다. 예를 들어, D50이 218 μm인 경우, 샘플 내의 집합체의 50%는 218 μm보다 크고, 50%는 218 μm보다 작다. 크기 분포는 관심 샘플 내의 모든 크기의 총 수에 대한 백분율로서 주어지는 다양한 크기 범위의 각각에 해당하는 집합체의 수이다. 따라서, D90 값은 집합체의 90%가 D90 값보다 작은 크기를 가짐을 말하는 한편, D10은 집합체의 10%가 D10 값보다 작은 크기를 가짐을 말한다.

바람직한 공정의 이러한 단계에서, 제1 밀링 단계에서 생성되는 굵은 중간체 섬유의 크기는, 재료의 색 지수 및 수용성 함량에 대한 영향은 최소한으로 유지하면서, 177 μm 미만의 D90 값 및 95 μm 미만의 D50 값으로 추가로 감소된다. 콰드로(Quadro)로부터의 공기 분급기/F10 콰드로 파인 그라인드(Air Classifier/F10 Quadro Fine Grind)와 같은 다수의 기계가 제2 밀링 단계를 위해 이용가능하다.

제1 밀링 단계로부터의 굵은 중간체 섬유는 제어된 속도로 제2 밀 내로 공급될 수 있고, 밀링 스크린에 의해 분리된 2개의 밀링 챔버를 통과할 수 있다. 재료는 공기 송풍기에 의해 밀링 챔버를 통과할(pulled through) 수 있다. 굵은 중간체 섬유는 원하는 크기를 얻도록 공기 분급기 장비를 통해 3회 처리될 수 있다. 제2 밀링 단계의 종료 시에, 중간체 미세 섬유가 수집될 수 있다.

예시적인 처리 실행에서, 콰드로 공기 분급기 F10이 8400 rpm의 밀링 속도, 1800 rpm의 송풍기 속도, 0.0018"의 원형 구멍 스크린, 및 3회 통과를 사용하여 제2 밀링 단계에서 사용될 수 있다. ORC 중간체 미세 섬유는 또한 상기에 기재된 바와 같은 2 단계 밀링 단계 대신에 볼 밀링에 의한 하나의 단계로 생성될 수 있다. 대안적인 볼 밀링 실시 형태에서, 볼과 샘플을 500 mL 분쇄 병에 넣음으로써 12개의 고밀도 지르코니아 (이산화지르코늄 ZrO2, 20 mm 직경; 미국 뉴저지주 클리프톤 소재의 글렌 밀즈 인크.(Glen Mills Inc.))를 사용하여, 50 g의 미리 절단된 ORC 직물 (2" × 2")을 볼 밀링하였다. 병을 래칭 브래킷(latching bracket) 내에 클램핑하고, 이어서 유성형 볼 밀(planetary ball mill) PM100 (미국 펜실베이니아주 뉴타운 소재의 레치, 인크.(Retsch, Inc.)) 상에서 균형이 잡히게 한다(counterbalanced). 이어서, 450 rpm에서 20분 동안 양방향으로 밀링을 수행한다.

밀링 공정 후에, 생성되는 셀룰로오스 중간체 미세 섬유를, 롤러 압밀 공정을 포함하는 후속 처리를 위해, 바람직하게는 약 11% 내지 약 18%, 더욱 바람직하게는 11% 내지 약 16%, 가장 바람직하게는 약 12 내지 16%의 수분 함량으로 되도록 가습한다. 가습 단계를 위해 적합한 바람직한 습기 챔버는 서멀 프로덕트 솔루션즈(Thermal Product Solutions)에 의해 모델 CEO-916-4-B-WF4-QS로 구매가능하다. 챔버 공기의 가습은 수증기 주입에 의해 달성된다. 25^oC의 전형적인 정상 상태 온도가 이용될 수 있지만, 습도 수준은 75% 내지 85% 사이에서 순환될 수 있으며, 바람직한 목표는 85% 공기 습도이다. 습기 챔버 내의 재료의 체류 시간 또는 가습 시간은 재료의 양 및 공기 재순환에 따라 수 시간 내지 수 일의 범위일 수 있다. 전형적이고 바람직한 사이클에서, 재료는 수 개의 트레이에 배열되고 가습 후 분말의 12% 수분 함량의 목표 및 85% 상대 습도에 노출된 약 3,000 그램의 셀룰로오스 중간체 미세 섬유에 대해 12 내지 13시간의 체류 시간을 가질 것이다.

압밀 단계에 공급되는 16% 초과의 수분 함량, 예를 들어 20 중량%의 수분 함량을 갖는 셀룰로오스 중간체 미세 섬유, 생성된 ORC 중간체 미세 섬유의 사용은 압밀 동안 케이킹되었고(caked), 매우 불량한 유동성을 나타내었고, 압밀기(compactor)를 막히게 하였다. 따라서, 고습의 중간체 미세 섬유는 적합한 지혈 집합체 재료를 생성하지 않는다. 반대로, 중간체 미세 셀룰로오스 섬유의 수분 함량이 약 8%보다 낮은 경우에는, 지혈 집합체의 수율이 극도로 낮으며, 원하는 지혈 집합체의 수율이 약 5% 정도이다.

이어서, 가습된 중간체 미세 ORC 섬유를 압밀하고 체질하여 지혈 집합체 재료를 얻는다. 롤러 압밀기는 공급물을 압밀하며, 이는 이어서 원하는 지혈 집합체 크기를 얻도록 예비-파쇄, 최종 밀링 및 스크리너(screener)에서의 체질을 실시한다.

압밀 장비는 공지되어 있으며 구매가능하다. 예시적인 압밀 유닛은 레치 수동 체질 AS200 스크리너를 갖는 피츠패트릭 칠소네이터(Fitzpatrick Chilsonator) IRR220-L1A 및 M5A 하에 통합된 스크리너 스웨코 바이브로-에너지(Screener Sweco Vibro-energy) 유닛을 갖는 피츠패트릭 칠소네이터 CCS220/M3B & RV-M5A이다. 압밀 처리는 통상의 전기 시스템에 의해 결합되는 2개의 개별 서브시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브시스템 (롤러 압밀기: 주 유닛)은 피츠패트릭 칠소네이터 CCS220 롤러 압밀기 및 압밀된 재료를 예비-파쇄하기 위한 M3B 밀인 한편, 제2 서브시스템 (롤러 압밀기: 보조 밀링 유닛)은 원하는 크기의 집합체를 얻기 위해 분리용 스웨코 또는 레치 스크리너를 갖는 최종 밀링용 M5A 밀이다.

가습된 중간체 미세 셀룰로오스 섬유는 롤러 압밀기 유닛의 호퍼(hopper) 내로 공급되고, 먼저 주 밀링 유닛을 통과하고 이어서 제2 밀링 유닛을 통해 진행될 수 있다. 주 밀링 유닛으로부터 생성되는 예비-파쇄된 셀룰로오스 재료를 포획하는 용기가 제공될 수 있다. 이어서, 셀룰로오스 재료의 예비-파쇄된 조각은 보조 밀링 유닛 내로 공급될 수 있으며, 보조 밀링 유닛은 스크린 메시를 이용하여 최종 밀링 및 스크리닝을 수행한다. 생성되는 밀링된 셀룰로오스 재료는 상기에 기재된 스웨코 또는 레치 스크리너와 같은 스크린 메시를 사용하여 바람직하게는 미세한 것 (75 μm 미만), 목표로 하는 것 (75 내지 300 μm), 및 이를 초과하는 것 (300 μm 초과)으로 분리된다.

표 3을 참조하면, 시험은, 제2 밀링 단계로부터의 중간체 미세 셀룰로오스 섬유에 대해 d(50) 및/또는 d(90)에 의해 측정되는 더 작은 크기를 사용함으로써 압밀기 시퀀스로부터의 집합체 생성물은 1에 근접하는 구형도 값을 가짐을 나타내었다. 오하우스 MB45 수분 분석기에 의해 측정되는 더 높은 섬유 수분 함량 (16% LOD 중간체 미세 섬유)은 생성되는 집합체가 0.76의 측정된 구형도를 갖게 하였다. 대조적으로, 중간체 미세 섬유에 대한 수분 함량이 대략 11% LOD인 경우, 생성되는 집합체는 구형도가 0.72이었다. 더 높은 수분 함량의 중간체 ORC 섬유는 더 높은 구형도의 ORC 압밀된 집합체를 생성한다.

롤러 압밀 및 체질 공정에 대해 바람직한 공정 파라미터는 다음과 같다: 롤러 압력은 약 125 내지 135 bar이며, 목표는 130 bar이고; 롤러 속도는 약 3 RPM이고; 롤러는 다이아몬드 널(knurl)이고; 시재료 크기는 d50이 약 95 마이크로미터 미만이고 d90이 177 마이크로미터 미만이고; 출발 수분 함량은 약 11% 초과 약 16% 미만이고; 롤 힘 값은 약 26.0 kN/cm이고; 수평 공급 스크루 속도는 약 19 rpm이고, 수직 공급 스크루 속도는 약 265 rpm이고; 체질은 목표 지혈 집합체(d90이 370 마이크로미터 미만이고, d50이 140 내지 242 마이크로미터이고, d15가 86 마이크로미터 초과임)들을 분리시켰다. 바람직한 롤러 압력은 롤러 압밀기에서 전형적으로 사용되는 수준보다 높으며, 진동 챌린지 후에 나타나는 바와 같은 집합체 내구성을 갖는 재료를 생성하였다.

셀룰로오스 중간체 미세 섬유 배치(batch)를 상이한 롤러 압밀 시스템을 사용하여 시험하였다. 시험된 시스템 중, 오직 피츠패트릭 CCS20/M3B 및 IRR220-L1A 모델만 허용가능한 지혈 집합체를 생성하였다. 임의의 특정 이론에 구애됨이 없이, 이들 바람직한 유닛은 충분한 롤러 힘 (26 kN/cm) 및 압밀 롤에 대한 공급물의 수직 배향으로 작동할 수 있었던 것으로 여겨진다.

제습 또는 건조 단계에서는 롤러 압밀 및 체질 후에 얻어지는 지혈 집합체로부터 수분을 제거한다. 제습 또는 건조 단계는 바람직하게는 임의의 다른 제품 품질 속성, 예를 들어 색, 벌크 밀도, 수용성 함량, 크기, 및 구형도에는 큰 영향을 주지 않는다. 전형적으로, 통상적인 공기 유동층을 사용하여 750 그램 이하의 분말을 배치로서 건조할 수 있다. 생성되는 건조된 분말은 밀봉된 포일 파우치 내에 패킹 및 저장될 수 있다. 제습 장비는 공지되어 있으며 구매가능하다. 예시적인 벤치-탑 공기 유동층이 레치 (TG-200)로부터 6 L 용량으로 구매가능하다. 대안적으로, 플루이드 에어(Fluid Air; 미국 일리노이주 오로라 소재)로부터의 유동층 모델 번호 0002가 또한 사용될 수 있다.

실시예 1 제조 및 특성화

제1 밀링 단계, 중간체 미세 ORC 섬유를 얻기 위한 공기 분급기를 통한 제2 밀링 단계, 중간체 미세 ORC 섬유의 가습, 롤러 압밀, 과립화, 체질 및 제습을 비롯하여 서지셀(등록상표) 오리지날 직물을 사용해 ORC 원재료를 슬리팅 및 절단하는 단계들을 통해 상기에 기재된 바와 같이 ORC 재료로 지혈 집합체를 제조하였다.

지혈 집합체 재료는 압밀 공정에 의해 압밀되어 함께 결합되어 있는 미세 ORC 섬유의 복수의 개별 피브릴을 포함한다. 바람직한 태양에서, 지혈 집합체 재료는 미세 ORC 섬유의 5개 이상의 긴 개별 피브릴, 더욱 바람직하게는 미세 ORC 섬유의 10개 이상의 긴 개별 피브릴, 또는 미세 ORC 섬유의 5 내지 100개, 예를 들어 10 내지 50개의 긴 개별 피브릴을 포함한다.

생성되는 재료는 집합체이며, 입자가 아니다. 코어 영역 또는 한정된 기공이 존재하지 않는다. 오히려, 피브릴 또는 섬유는 피브릴 구조의 손실이 없이 서로 맞물린 웨브(interlocking web)를 형성하는 것으로 보이며, 각각은 개별 지점들에서 상호 연결된다. 상기에 기재된 공정은, 혈장보다 더 큰 밀도를 제공하도록 연결부 및 섬유를 갖기에 충분한 벌크(bulk), 및 하강하고 용이하게 분산되어 카르복실 기의 응고 효과를 최대화하는 강도를 갖는 피브릴-상호 연결된 구조를 갖는 집합체를 생성한다.

본 발명의 지혈 집합체는 (그의 최장 치수에 의해 결정되는 바와 같은) 전체 크기가 약 500 마이크로미터 미만이지만, 일반적으로 약 50 마이크로미터보다 크다. 그러한 치수를 갖는 지혈 집합체 재료는 최종 지혈 재료를 구성하는 입자의 대부분에, 즉 모든 입자의 50% 초과, 예를 들어 80% 초과 또는 90% 초과에 포함되어야 한다. 바람직한 본 발명의 지혈 집합체 재료는 QICPIC FERET_MIN Q3 방법에 의해 측정되는 바와 같이 d15가 86 마이크로미터 초과이고, d50이 140 내지 242 마이크로미터이고, d90이 370 마이크로미터 미만이 되도록 하는 크기 분포에 의해 특징지어진다. QICPIC는 독일 심파테크 게엠베하(Sympatec GMBH)로부터 입수가능한 고속 이미지 분석 센서이다.

벌크 밀도는 탭핑되지 않은(untapped) 분말 샘플의 질량과 입자간 공극 부피의 기여분을 포함하는 부피의 비이다. 벌크 밀도 측정은 USP 616 (2012)에 따라 수행하였다. 본 발명의 지혈 집합체 재료는 바람직하게는 벌크 밀도 (g/mL)가 0.3 내지 0.7의 범위 이내, 바람직하게는 0.45 g/mL 초과, 예를 들어 0.5 g/ml이다.

중위 입자 (D50)의 구형도 (sh50)는 심파테크 QICPIC 방법에 의하면 0.5 이상, 예를 들어 0.70이었고, 이는 지혈 집합체가 비교적 구형을 가짐을 나타내며, 이때 1은 구체에 상응한다. 구형도는 하기에 나타낸 바와 같이 정의 및 측정하였다. 지혈 집합체의 구형도는 집합체의 투영 면적과 동일한 면적을 갖는 원의 직경과 관련된다. 구형도(S)는 실제 둘레(P_실제)에 대한 등가의 원(P_EQPC)의 둘레(P)의 비이다. A는 입자의 면적이고, 구형도는 하기 식에 의해 정의된다:

얻어지는 구형도는 0 내지 1의 값을 갖는다. 값이 더 작을수록, 입자의 형상이 더 불규칙적이다. 이는 불규칙한 형상이 둘레의 증가를 야기한다는 사실로부터 기인한다. 이 비는 항상 등가의 원의 둘레에 기초하는데, 이는 이러한 원의 둘레가 주어진 투영 면적을 갖는 가능한 가장 작은 둘레이기 때문이다. 1의 값은 완벽한 구체에 상응한다.

몇 가지 크기의 지혈 집합체 재료를 개발 및 시험하였으며, 하기 표 1에 나타난 바와 같이 상이한 입자 크기를 갖는 미세 중간체 ORC 섬유와 비교하였다.

[표 1]

압밀력이 너무 낮은 경우, 예를 들어 약 10 kN/cm 미만인 경우, 생성되는 재료는 압밀 시스템 (사후-압밀 또는 2차 밀링)과 관련된 제립기(granulator)에서 미세 섬유로서 그의 원래 상태로 되돌아갈 것이다. 압밀력이 너무 높은 경우에는, 제품이 "과압축"(overpressed)될 것이다. 과압축은 재료가 롤러 압밀 공정에서 나올 때, 예를 들어 변색되거나, 과다하게 고온이거나, 또는 심하게 균열된 것으로 관찰되었다. 상기에 정의된 바와 같은 공정 파라미터를 사용하고 22 rpm 초과의 수직 스크루 속도를 사용하는 경우, 압밀된 리본은 타고 있는 징후를 나타내었으며, 이에 의해 셀룰로오스 재료를 열적으로 손상시켰다.

상기에 기재된 바와 같이, 지혈 집합체는, 2개의 역회전 롤들 사이의 압력 하에 ORC 미세 분말 입자를 가압하여 리본-유사 "압밀물"(compact)을 생성하고, 이어서 이를 집합체로 밀링하고, 스크린 체질에 의해 체질하여 106 μm 내지 300 μm의 원하는 지혈 집합체를 얻음으로써 생성된다.

또한, 임의의 특정 이론에 구애되고자 함이 없이, 입자들을 함께 유지할 수 있는 결합 메커니즘은 (1) 반 데르 발스 힘 -- 압밀 동안, ORC 재료가 압착되어 이러한 반 데르 발스 힘이 모든 재료를 함께 결합하여 압밀된 고체 집합체를 형성함, 및 (2) 소정 수준의 수분이 존재하는 경우 모든 재료를 또한 함께 합체하는 분자간 수소 결합이다.

실시예 2

상기에 설명된 제조 기법을 사용하여, 가습 단계가 있는 상태 및 없는 상태로 지혈 집합체 샘플을 제조하였으며; 모든 다른 처리 단계는 동일하였다. 0.2 bar 진공 처리를 사용하는 심파테크 QICPIC 장비를 사용하여 둘 모두의 시편에 대해 크기 분포 측정을 받게 하였고, 크기 분포 곡선을 얻었다 (도 1). 곡선 1은 롤러 압밀 전에 ORC 중간체 미세 섬유에 가습 단계를 적용하여 제조된 시편의 크기 분포를 나타내는 한편, 곡선 2는 ORC 중간체 미세 섬유에 가습 단계를 적용하지 않고 제조된 시편의 크기 분포를 나타낸다.

그 후에, 시편 1 및 시편 2 둘 모두에 대해 진동 시험을 받게 하였다. 시험은 2 g의 지혈 집합체 분말이 담긴 바이알을 90분 동안 1 mm/g의 진폭으로 이어서 90분 동안 3 mm/g의 진폭으로 진동하는 체 진동기(sieve shaker; 레치 AS200) 상에 배치하는 것으로 이루어졌다. 진동 챌린지 후에, 시편에 대해 심파테크 QICPIC에 의한 동일한 크기 분포 측정을 다시 받게 하였다. 그 결과가 또한 도 2에 나타나 있다.

도 2의 곡선 1a는 가습 단계를 사용하여 제조되고 진동 시험을 받은 시편의 크기 분포를 나타낸다. 도 2의 곡선 2a는 가습 단계를 사용하지 않고 제조되고 동일한 진동 시험을 받은 시편의 크기 분포를 나타낸다. 롤러 압밀 전에 가습되지 않은 ORC 중간체 미세 섬유로 제조된 대조군 시편 2는 크기 분포의 상당한 변화를 나타내었음을 알 수 있는데, 감소된 크기는 더 작은 하위 단위로의 지혈 집합체의 파쇄를 나타내며, d50이 137 마이크로미터에서 50 마이크로미터로 변하였다. 대조적으로, 곡선 1과 곡선 1a는 매우 유사하기 때문에 시편 1은 눈에 띄는 변화를 나타내지 않는다. 곡선 1 및 곡선 1a에 나타나 있는 크기 분포를 갖는 지혈 집합체 시편을 제조하는 데 사용되는 가습된 ORC 중간체 미세 섬유의 수분 함량은 11 내지 16% 이내였다. 곡선 2 및 곡선 2a에 나타나 있는 지혈 집합체 시편을 제조하는 데 사용되는 ORC 중간체 미세 섬유의 수분 함량은 2.0%였다. 진동 챌린지의 결과로서의 특성의 현저한 변화는, 하기에 나타낸 바와 같이, 바람직하지 않으며 치료적 효능에 악영향을 줄 수 있다. 진동 챌린지는 지혈 집합체가 사용 중에 겪을 수 있는 투입, 저장 및 운송 챌린지를 나타내며, 따라서 특성의 현저한 변화가 생겨 지혈 효능에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 유리하게는, 본 발명의 일 태양에 따르면, 지혈 집합체는, 0.2 bar에서 심파테크 QICPIC 광학 센서에 의해 측정되는 바와 같이, 진동 챌린지를 겪은 후에 크기 분포 변화가 실질적으로 없거나 크기 분포 변화가 최소이다.

실시예 3

크기 분포 측정에 대해 상기에 기재된 방법론을 사용하여 시험을 수행하였다. 상기와 같이, 모든 다른 처리 단계는 동일하게, 가습 단계가 있는 상태 및 없는 상태로 제조된 지혈 집합체 샘플을 동일한 QICPIC 장비 상에서 그러나 2가지 압력 설정 - 0.2 bar 진공의 저압 및 1 bar 진공의 고압을 사용하여 측정하였다. 각각의 시편에 대해 0.2 bar 및 1.0 bar 진공 처리 둘 모두로 QICPIC 장비를 사용하여 크기 분포 측정을 받게 하였고, 비교를 위해 크기 분포 곡선을 얻었다. 도 3은 롤러 압밀 전에 ORC 중간체 미세 섬유에 가습 단계를 적용하여 제조된 지혈 집합체 시편에 대해 0.2 bar에서 측정된 크기 분포에 상응하는 곡선 1을 나타낸다. 곡선 1a는 동일한 지혈 집합체 시편에 대해 1.0 bar에서 측정된 크기 분포를 나타낸다. 데이터는, 1.0 bar 진공의 증가된 처리 압력이, 롤러 압밀 전에 ORC 중간체 미세 섬유에 가습 단계를 적용하여 제조된 지혈 집합체 시편에 대해 실질적으로 동일한 크기 분포 또는 크기 분포의 최소한의 변화를 야기함을 나타낸다. d50은 단지 190 마이크로미터에서 199 마이크로미터로 변하였다.

도 4는 가습 단계를 사용하지 않고 제조된 시편에 대해 수행된 동일한 시험을 나타낸다. 도 4는 롤러 압밀 전에 ORC 중간체 미세 섬유에 가습 단계를 적용하지 않고 제조된 지혈 집합체 시편에 대해 0.2 bar에서 측정된 크기 분포에 상응하는 곡선 1을 나타낸다. 곡선 1a는 동일한 지혈 집합체 시편에 대해 1.0 bar에서 측정된 크기 분포를 나타낸다. 데이터는, 1.0 bar 진공의 증가된 처리 압력이, 롤러 압밀 전에 ORC 중간체 미세 섬유에 가습 단계를 적용하지 않고 제조된 지혈 집합체 시편에 대해 크기 분포의 상당한 변화를 야기함을 나타낸다. d50은 147 마이크로미터에서 84 마이크로미터로 상당히 변화하였고, 이는 압력이 증가될 때 도 4에 나타나 있는 지혈 집합체의 크기가 심하게 감소함을 나타낸다.

고압 처리 챌린지는 가스-보조 전달을 포함하는 다양한 전달 장치를 통한 지혈 집합체 전달과 관련될 수 있다. 유리하게는, 본 발명의 일 태양에 따르면, 지혈 접합체는 1.0 bar 진공에서 처리될 때 크기 분포 변화가 실질적으로 없다. 중요하게는, 과도한 기계적 교반력 또는 충돌력은 지혈 집합체 크기 분포에 해로운 영향을 줄 수 있으며, 따라서 지혈 효능에 영향을 줄 수 있다. 심파테크 QICPIC 실험에서 발생되는 충돌력은 압력에 대한 지혈 집합체의 민감도를 나타내며, 상대적 안정성을 정성적으로 결정하는 데 사용될 수 있다.

실시예 4. 지혈 특성.

본 발명의 다른 태양에서, 지혈 집합체는 시험관 내(in-vitro)에서 시험할 때 우수한 지혈 또는 혈액 응고 특성을 갖는 것으로 나타난다. 상기에 설명된 제조 기법을 사용하여, 모든 다른 처리 단계는 동일하게, 가습 단계가 있는 상태 및 없는 상태로 지혈 집합체 샘플을 제조하였다. 일부 시편을 또한 상기에 기재된 바와 같은 진동 챌린지를 겪게 하였다.

신선한 돼지 혈액을 3.2% 완충 시트르산나트륨 용액이 담긴 수 개의 4.5 mL 시험관 (비디 배큐테이너(BD Vacutainer))에 넣고 염수 용액 (0.9% NaCl USP)을 사용하여 2.5/1 (v/v)의 비로 희석하였다. 이어서, 1 mL의 이러한 혈액 용액을 7 mL 유리 바이알에 넣은 후에, 100 mg의 각각의 지혈 집합체 샘플을 적용하고 2분 동안 방치한 후에 평가하였다. 이어서, 바이알을 거꾸로 뒤집어서 임의의 응고되지 않은 혈액이 바이알로부터 수집 용기 내로 빠져나오게 하였다. 이어서, 각각의 바이알에 남아 있는 잔류물 및 응고된 혈액을 중량 기준으로 평가하였다. 각 샘플을 3회 반복 시험하였다. 그 결과가 표 2에 나타나 있다.

[표 2]

데이터 분석은, 롤러 압밀 전에 ORC 중간체 미세 섬유에 가습 단계를 적용하여 제조된 지혈 집합체 시편이 진동 챌린지를 겪은 후에도 탁월한 시험관 내 혈액 응고를 나타내었음을 나타낸다. 대조적으로, 가습 단계를 사용하지 않고 제조된 지혈 집합체 시편은 탁월한 시험관 내 혈액 응고를 나타내었지만, 진동 챌린지를 겪은 후의 동일 시편은 불량한 시험관 내 응고를 나타내었다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 지혈 집합체의 기계적 안정성은 지속적인 지혈 특성을 야기한다.

실시예 5

표 3을 참고하면, 상이한 배치에서 얻어지는 지혈 집합체의 파라미터가 나타내어지며, 파라미터는 3회 시험의 평균으로서 보고된다. 상이한 공급 재료 (중간체 미세 섬유)에 대해, 공정 파라미터는 유사하였다. 상기에 기재된 방법을 사용하여 혈액 응고를 측정하였다. 상기에 기재된 방법을 사용하여 지혈 집합체의 벌크 밀도 및 크기 분포를 측정하였다.

표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 구형도 (sh50) 값이 약 0.6 이상인 지혈 집합체에 대해 양호한 응고가 달성된다. 구형도 (sh50) 값이 약 0.7 이상이고 벌크 밀도가 0.5 (g/ml) 초과인 지혈 집합체에 대해 최상의 응고가 달성되었으며, 즉 혈액의 80% 초과가 바이알에 남아 있었다. 더 작은 크기의 공급 재료가 이러한 특성을 갖는 지혈 집합체를 야기하였음에 유의한다. 데이터 분석은, 롤러 압밀 전에 ORC 중간체 미세 섬유에 가습 단계를 적용하여 제조되며 벌크 밀도가 0.5 초과인 지혈 집합체 시편이 탁월한 시험관 내 혈액 응고를 나타내었음을 나타낸다. 데이터 분석은, 롤러 압밀 전에 ORC 중간체 미세 섬유에 가습 단계를 적용하여 제조되며 구형도 (sh50)가 0.7 초과인 지혈 집합체 시편이 탁월한 시험관 내 혈액 응고를 나타내었음을 추가로 나타낸다.

표 3의 데이터에 기초하면, 본 발명의 지혈 집합체는 평균 구형도가 0.6 초과, 바람직하게는 0.65 초과, 더욱 바람직하게는 0.7 초과, 가장 바람직하게는 0.75 초과이다.

[표 3]

주: 라인 G 재료의 경우, 중간체 미세 섬유는 볼 밀 공정을 사용하여 제조하였다. 직물을 중간체 ORC 미세 섬유로 전환하는 볼 밀링 방법은 다음과 같이 설명된다. 직경이 20 mm인 12개의 고밀도 지르코니아 볼 (미국 뉴저지주 클리프톤 소재의 글렌 밀즈 인크.)을 사용하여 50 g의 미리 절단된 ORC 직물 (2" × 2")을 볼 밀링하였는데, 상기 볼과 샘플을 500 mL 분쇄 병에 넣어서 볼 밀링하였다. 병을 래칭 브래킷 내에 클램핑하고, 이어서 유성형 볼 밀 PM100 (미국 펜실베이니아주 뉴타운 소재의 레치, 인크.) 상에서 균형이 잡히게 하였다. 이어서, 450 rpm에서 20분 동안 양방향으로 밀링을 수행하였다.

얻어지는 지혈 집합체 구형도에 비하여 원료 중간체 미세 섬유에 대한 d(50) [y = -301.03x + 301.92, 여기서, R²는 0.950임] 및 d(90) [y = -680.11x - 659.02, 여기서, R²는 0.9887임]에 대해 선형 회귀 및 플롯을 생성할 수 있다. d(50)이 약 65 마이크로미터이고 d(90)이 약 120 마이크로미터인 중간체 미세 분말과 같은 더 미세한 중간체 미세 섬유는 지혈 집합체의 더 큰 구형도를 야기하며, 지혈 집합체의 구형도는 약 0.8이다. 동일한 상관관계가 표 3에 나타나 있다.

표 3에 나타난 바와 같이, 중간체 미세 분말의 d(50) 및 d(90)가 96 이상 (즉, d(50)에 대해 96 내지 약 130이고 d(90)에 대해 200 내지 약 270)인 경우, 얻어지는 혈액 응고는 70% 내지 30%였고 구형도는 0.56 내지 0.67이었다. 중간체 미세 분말의 d(50) 및 d(90)가 96 미만 (즉, d(50)에 대해 35)이고 200 미만 (즉, d(90)에 대해 122)인 경우, 얻어지는 혈액 응고는 80% 초과였고 구형도는 0.7 초과였다. 매끄러운 가장자리를 갖는 지혈 집합체, 특히 1에 근접하는 구형도를 갖는 것들은 어플리케이터 또는 분무기에서 잘 유동하는 반면, 뾰족뾰족한 지혈 집합체는 어플리케이터에서 덜 잘 유동한다.

이제 도 5를 참조하면, 지혈 집합체의 지혈 시험의 결과가 다른 지혈 재료와 비교하여 나타나 있다. 돼지 펀치 생검 간 결함 모델을 사용하였다. 시험 재료는 지혈 집합체 (차트에서 막대 A로 지정됨); 정제된 식물 전분으로부터 유래된 식물 기반 흡수성 미세다공성 다당류 지혈 분말 (막대 B로 지정됨); 및 흡수성 다당류로 이루어진 친수성 접착성 지혈 중합체를 형성하는 식물 전분 분말 (차트에서 막대 C로 지정됨)이었다.

시험 방법: 생검 펀치를 사용하여 6 mm 직경 × 3 mm 깊이의 결함을 생성하였다. 제품 적용 전에 이 부위를 수 초간 출혈하게 두었다. 결함 시험 부위에 대해, 10분 이내(≤ 10분)에 지혈이 달성되고 폐색 압력 없이 1분 동안 유지되는 경우에는 지혈 (합격)로 점수를 매겼고, 지혈되지 않은 부위는 "불합격"으로 점수를 매겼다. 합격 부위에 대해 지혈 시간 (TTH)을 측정하였다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 지혈 집합체는 비교 재료보다 현저히 더 적은 TTH, 재료 B보다 89% 더 빠른 TTH, 및 재료 C보다 93% 더 빠른 TTH를 산출하였으며, 둘 모두의 경우에 p-값은 0.001 미만이었다. 차트에서 막대 D는 음성 대조군, 즉 지혈제가 적용되지 않은 출혈에 상응한다.

실시예 6

ORC 집합체 및 미세 섬유에 대해 입자 크기 분포를 얻었다. 전형적인 집합체 재료는 부피 가중 페렛 최소(Feret Minimum) D(15), D(50) 및 D(90) 값이 111, 178, 및 307 마이크로미터였다. 이 분말은 또한 구형도, Sh(50)이 0.76이었다. 전형적인 ORC 미세 섬유는 길이 가중 섬유 길이 D(10), D(50) 및 D(90) 값이 30, 72, 및 128 마이크로미터였다.

심파테크 QICPIC 이미지 분석기 (독일 클라우스탈-젤러필드 소재의 심파테크 게엠베하)를 사용하여 입자 크기 및 형상을 얻었다. 그것은 카메라 해상도가 1024 × 1024 픽셀이고 픽셀 크기가 10 × 10 μm²이다. 그의 측정 범위는 5 내지 1705 μm이다. VIBRI/L 진동 공급기를 사용하여 고체 입자를 RODOS/L 분산기 내로 도입하였다. 이어서, 분산된 입자의 이미지를 QICPIC에서 450 fps의 카메라 프레임 속도로 얻었다. 페렛 최소 Q3 방법을 사용하여 집합체의 입자 크기를 계산하면서, 심파테크 LEFI Q1 알고리즘을 사용하여 섬유들의 섬유 길이를 결정하였다.

실제 둘레 (P_실제)에 대한 등가의 원 (P_EQPC)의 둘레 (P)의 비를 사용하여 심파테크 QICPIC 방법에 의해 중위-직경 집합체의 구형도 [Sh(50)]를 결정하였으며, 여기서, A는 입자의 면적이며, 식 S = (P_EQPC) / (P_실제) = 2(πA)^1/2 / (P_실제)에 나타나 있다. 등가의 투영 원의 면적은 실제 입자의 투영 면적과 동일한 면적을 갖는다.

표면적 및 표면 습윤성

각각의 지혈 재료의 표면적 및 습윤성을 측정하여 재료의 추가의 특성화를 수행하였다. 습윤성은 표면 극성의 상대적인 척도를 제공하고, 따라서 전혈을 사용한 재료의 친수성 또는 소수성 거동의 정도를 제공한다. 역 가스 크로마토그래피 (영국 알퍼톤 소재의 서피스 메저먼트 시스템즈(Surface Measurement Systems) 모델 IGC-SEA)를 사용하여 표면적 분석을 수행하였다. 대략 750 mg의 각각의 샘플을 개별 실란화 유리 칼럼 (300 mm 길이 × 4 mm 내경) 내에 패킹하였다. 각각의 칼럼을 37℃ 및 0% 상대 습도에서 60분 동안 헬륨 가스로 컨디셔닝하였다. 불용 체적 교정(dead volume correction)을 위해 메탄을 사용하여 10 mL/min의 총 유량의 헬륨으로 37℃에서 모든 실험을 수행하였다. 펄스 수착 방법에서의 크로마토그래프를 사용하여 HPLC-등급 데칸 (미국 미주리주 세인트루이스 소재의 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich))을 사용한 수착 등온선에 기초한 브루나우어, 에머트 및 텔러(Brunauer, Emmett, and Teller; BET) 모델을 표면적 결정을 위해 사용하였다.

ORC 집합체 [Sh(50) = 0.76], ORC 집합체 [Sh(50) = 0.51], ORC 미세 섬유, 및 전분 기반 구체에 대한 브루나우어, 에머트 및 텔러 (BET) 표면적이 표 4에 나타나 있다. 구형도 값이 0.51 및 0.76인 ORC 집합체는 표면적이 각각 0.67 m²/g 및 0.40 m²/g였다. ORC 집합체 및 미세 섬유는 동일한 계열의 산화 재생 셀룰로오스에 속하지만, ORC 집합체는 더 낮은 표면적/질량 비를 가졌다. 유사한 입자 크기 분포를 갖는 경우, 구형도 값이 더 낮은 ORC 집합체는 구형도 값이 더 높은 집합체보다 표면적이 더 큰 것으로 또한 나타났다. ORC 분말과 대조적으로, 전분-기반 구체는 4가지 재료 중 가장 큰 표면적을 가졌다.

[표 4]

표 4의 분석은 높은 구형도 값을 갖는 ORC 집합체가 낮은 구형도의 ORC 미세 섬유 및 ORC 집합체에 비해 훨씬 더 작은 표면적을 가졌음을 나타낸다. 구형도가 높은 ORC 집합체는 낮은 구형도의 ORC 집합체에 비해 표면적이 1.5배 더 작았으며 ORC 미세 섬유에 비해 3배 가까이 더 작았다.

시험 재료의 습윤성 또는 친수성은 산-염기 표면 에너지를 총 표면 에너지로 나누어서 결정하였다 (γ^AB/γ^T). 분극화에 의해 탈착의 비 자유 에너지(specific free energy of desorption)를 결정하는 맵핑 기법에 의해 표면 에너지 프로파일을 결정하였다. 비극성 HPLC 등급 탐침: 데칸, 노난, 옥탄, 및 헵탄 (미국 미주리주 세인트루이스 소재의 시그마-알드리치)을 사용하여 도리스(Dorris) 및 그레이(Gray)의 방법에 의해 분산성 표면 에너지 성분 (γ^D)을 측정하였다. 루이스 산 파라미터 (γ_s ^-) 및 루이스 염기 파라미터 (γ_s ⁺)의 기하 평균으로서 산-염기 성분을 취하는 굿-반 오스-차우드허리(Good-van Oss-Chaudhury; GvOC) 모델을 사용하여 산-염기 표면 에너지 성분 (γ_s ^AB)을 결정하였다. 총 표면 에너지 (γ^T)는 분산성 표면 에너지와 산-염기 표면 에너지의 합이다 (γ^T = γ^D ₊γ_s ^AB). γ_혈액 ^AB 값은 이용할 수 없었기 때문에, 상기 식을 단순화하여, 37℃에서의 혈액의 표면 장력 값 (γ_혈액 ^T) = 52.6 mJ/m²를 사용하여, 단지 총 표면 에너지 값으로부터만 부착 및 응집의 일(work)을 계산하였다. 표면 습윤성 결과가 표 5에 제시되어 있다.

[표 5]

표 5의 분석은 높은 구형도 값을 갖는 ORC 집합체가 낮은 구형도의 ORC 미세 섬유 및 ORC 집합체에 비해 훨씬 더 낮은 습윤성을 가졌음을 나타낸다. 구형도가 높은 ORC 집합체는 낮은 구형도의 ORC 집합체에 비해 습윤성이 거의 2배 더 낮았으며 ORC 미세 섬유에 비해 3배 가까이 더 낮았다.

밀도

가스 비중병에 의해 재료의 "순밀도"를 얻었다. 그 결과가 표 6에 제시되어 있다. 시험된 ORC 재료 및 전분 구체의 밀도는 모두 1.0 g/㎤인 물의 밀도보다 높았지만, 혈액과의 상호작용이 상이한 것으로 관찰되었다. 오직 높은 구형도의 집합체만이 혈액 표면에 즉시 침투하여 신속한 응고를 개시하였다. 더 낮은 구형도의 집합체뿐만 아니라 미세 ORC 섬유는 하기에 논의되는 바와 같이 주로 또는 부분적으로 혈액의 표면 상에 머물러 있었다. 사실, 모든 시험된 ORC 집합체 및 미세 섬유의 순밀도는 비슷하지만, 고 구형도 ORC 집합체는 혈액 표면에 즉각적인 침투를 나타내었다.

[표 6]

유사한 밀도에도 불구하고, ORC 재료는 놀랍게도 혈액과 상이한 패턴의 상호작용을 나타내었다. ORC 미세 섬유는 거의 침투하지 않고서 주로 혈액의 표면 상에 부유하였다. ORC 저 구형도 집합체는 약간의 침투를 나타내었지만 고 구형도 집합체만큼 깊이 침투하지는 않았다.

혈액 내로 침투하는 능력은 ORC 재료의 표면적에 직접 관련되는 것으로 보인다. 표면적이 더 클수록 침투가 더 적었다. 표면적이 더 작은 재료는 혈액 내로 더 신속하게 하강할 것이다. 습윤성은 이들 3가지 재료의 다른 구별되는 특징이다. ORC 미세 섬유 및 저 구형도 집합체는 고 구형도 집합체보다 다소 더 높은 습윤성 값을 갖는다. 이들은 더 친수성이다. 표면적 및 습윤성 값이 큰 분말은 표면적 및 습윤성 값이 작은 것보다 혈액과 더 신속하게 상호작용할 것이다. ORC와 혈액의 겔화 속도가 비교적 빠르기 때문에, 표면적 및 습윤성이 더 큰 분말은 혈액 내로 침투할 수 없으며 표면 근처에 남아 있을 것이다. 반면에, 습윤성이 낮으며 표면적이 더 작은 분말은 다량의 혈액과 상호작용할 수 있어서, 더 우수한 응고를 가져올 것이다.

전분 기반 구체는 모든 재료 중에서 가장 큰 표면적을 가지며, 혈액 내로의 그의 침투 정도는 최소였다.

실시예 7 시험관 내 응고. 추가의 지혈 평가

신선한 돼지 혈액을, 3.2% 완충 시트르산나트륨 용액이 담긴 4.5 mL 배큐테이너 튜브 (미국 뉴저지주 플랭클린 레이크스 소재의 벡턴, 딕킨슨 앤드 컴퍼니(Becton, Dickinson and Company))에 수집하였다. 이어서, 희석된 혈액의 1 mL 분취량을 7 mL 바이알로 옮기고, 그 후에 100 mg의 각각의 시험 물품을 적용하였다. 실온에서 2분 동안 응고가 진행되게 두었다. 바이알에 뚜껑을 덮고, 거꾸로 뒤집고, 탭 밀도 분석기 (콴타크롬 오토탭(Quantachrome Autotap) EC148; 미국 플로리다주 보인턴 비치 소재의 콴타크롬 인스트루먼츠(Quantachrome Instruments)) 상에 배치하고 기계적으로 5회 탭핑하였다. 2분 후에, 뚜껑을 제거하고, 응고되지 않은 재료를 중력에 의해 배출시키고, 각각의 바이알에 남아 있는 잔류물을 중량 기준으로 계산하였다. 각각의 샘플에 대해 6회 반복 시험을 수행하였다.

2가지 구형도 값 [Sh(50) = 0.51 및 Sh(50) = 0.76]으로 제조된 ORC 집합체, 집합체가 유래된 ORC 미세 섬유, 및 전분-기반 구체로 구성된 구매가능한 지혈재의 지혈 활성을 검사하였다. ORC 시험 재료의 전체 구형도가 응고에 어떻게 영향을 주는지 그리고 이들 실험 제품이 승인된 흡수성 지혈재와 어떻게 비교되는지를 결정하기 위해, 이러한 조사를 시작하였다.

100 mg의 각각의 지혈재를 첨가하기 전에 그리고 첨가한 후 최대 2분 내내 샘플을 평가하였다. 각각의 패널에서, 튜브 #1은 미처리 대조군이었고, 튜브 #2는 전분-기반 구체로 처리하였고, 튜브 #3은 ORC 미세 섬유로 처리하였고, 튜브 #4는 저 구형도 ORC 집합체 [Sh(50) = 0.51]로 처리하였고, 튜브 #5는 고 구형도 ORC 집합체 [Sh(50) = 0.76]로 처리하였다.

수 초 이내에 시험 재료들의 활성에 가시적인 차이가 있음이 관찰되었다. 높은 구형도 [Sh(50) = 0.76]를 갖는 ORC 집합체는 혈액의 표면에 즉시 침투하여 응고를 개시하였다. 낮은 구형도 [Sh(50) = 0.51]를 갖는 ORC 집합체는 침투하였지만, 더 적은 정도로 침투하였고; ORC 미세 섬유 (본질적으로 비구형)는 액체 혈액의 표면 상에 다소 얕게 남아 있었다. 전분-기반 구체는 혈액 표면 위에 남아 있었고 액체 내로 침투하지 않았다. 이는 고도의 구형도가 ORC 집합체의 혈액-침투 특성에 기여하였음을 나타내었다. 그러나, 전분-기반 구체는 가장 덜 침투하였고 시험된 재료 중 가장 구형 [Sh(50) = 0.93]이었기 때문에, 구형도 자체가 침투에 영향을 주는 유일한 요인은 아니었다.

2분이 되었을 때, 시험 재료들의 응고 활성에 가시적인 차이가 있었다. 고 구형도 ORC 집합체로 처리된 바이알 내의 모든 혈액이 완전히 응고되었는데, 이는 ORC 응고물의 특징인 암적색-흑색에 의해 입증된다. 저 구형도 ORC 집합체 및 ORC 미세 섬유로 처리된 혈액은 더 적게 연관되는 것으로 나타났으며, 전분-기반 구체로 처리된 혈액은 미처리 대조군 혈액과 거의 동일하게 나타났다. 바이알을 뒤집었을 때, 오직 고 구형도 ORC 집합체만이 견고한 부착성 응고물을 생성하는 것으로 나타났다. 미처리 혈액이 담긴 대조군 튜브에서는 응고가 없었다. 고 구형도 ORC 집합체는 바이알에 부착된 완전히 연관된 응고물을 생성하였다. 저 구형도 ORC 집합체는 덜 부착성인 응고물을 생성하였고, ORC 미세 섬유는 보통의(modest) 응고물을 생성하였다. 전분-기반 구체로 처리된 튜브에서는 거의 응고물이 없었다.

뒤집기 전 및 후의 바이알 내의 혈액의 질량을 비교함으로써 응고 효능을 정량화하였다. 바이알을 뒤집고, 탭 밀도 분석기로 기계적으로 5회 탭핑하고, 2분 동안 놓아두었고; 응고되지 않은 혈액은 단순히 바이알의 바닥에서 똑똑 떨어졌고, 각각의 바이알에 남아 있는 잔류물을 중량 기준으로 계산하였고; 각각의 샘플을 6회 반복 시험하였다. 이러한 시험의 결과가 도 6에 나타나 있다. 고 구형도 및 저 구형도 ORC 집합체에 대한 응고 효능은 각각 95% 및 38%이었다. ORC 미세 섬유 및 전분-기반 구체의 응고 효능은 각각 26% 및 19%이었다. 미처리 혈액은 그의 중량의 단지 4%를 응고물로서 유지하였다. 오차 막대는 ±(표준 편차)이다. 고 구형도 ORC 집합체가 가장 큰 응고 효능을 가졌다.

실시예 8 시험관 내 응고. 응고 효능에 대한 집합체 구형도의 영향

몇 가지 상이한 구형도 값을 갖는 집합체를 제조하고 비교하였다. 유사한 입자 크기 분포를 갖는 집합체들을 비교하면, 더 구형인 집합체가 더 작은 표면적을 가졌으며 가장 큰 응고 효능을 가졌다. 구형도 값이 0.51 내지 0.79의 범위인 ORC 집합체의 배치에 대해 시험관 내 응고 분석을 수행하였다. 그 결과가 도 7에 제시되어 있으며, 이는 더 구형인 집합체가 덜 구형인 형태보다 더 큰 응고 효능을 가졌음을 나타낸다. 0.79의 구형도에서는, 응고 효능이 거의 96%인 반면, 0.51의 구형도에서는 효능이 33% 미만이었다. 오차 막대는 ±(표준 편차)이다. 0.65 초과, 더욱 바람직하게는 0.70 초과, 가장 바람직하게는 0.75 초과의 구형도가 높은 응고 효능을 위해 바람직하다.

실시예 9 생체 내 지혈

돼지의 간 펀치 생검 모델에서 지혈 성능에 대한 저장 조건 및 가속 노화(accelerated aging)의 영향을 평가한 장기간 안정성 연구를 수행하였다. 더 큰 연구 내에서, 지혈 효능에 대한 ORC 집합체 구형도 [Sh(50) = 0.56 또는 Sh(50) = 0.76]의 영향을 비교할 수 있었다.

이 연구는 체중이 54 내지 57 ㎏인 5마리의 암컷 요크셔 크로스(Yorkshire Cross) 돼지를 사용하였다. 외과용 테이프로 대략 3 mm의 깊이 중지부가 표시된 6 mm 생검 펀치 장치를 사용하여 생검 펀치 결함을 생성하였다. 생검 펀치를 사용하여 부드러운 비틀림 동작으로 조직에 수직한 각도로 간의 실질 표면을 절개하였다. 일단 조직을 필요한 3 mm 깊이로 절개하였으면, 펀치를 제거하였다. 펀치 부위의 중심에 있는 조직을 겸자 및 외과용 가위를 사용하여 제거하고, 지정된 처리를 적용하였다.

시험 생검 펀치 부위를 생성한 후에, 이를 거즈로 블로팅하고 그 부위에 적절한 시험 물품을 적용하였다. 건식 비부착성 상처 드레싱 (예를 들어, 텔파(Telfa)™ 비부착성 드레싱)을 시험 재료 위에 적용한 후에, 손가락 압력을 가하여 적절하고 고른 탐포네이드(tamponade)가 부위에 적용되도록 보장하였다.

초기에 30초 동안 압력을 유지한 후에 비부착성 드레싱을 제거하고 지혈에 대한 30초 평가를 수행하였다. 초기 평가 기간 동안 출혈이 발생한 경우, 추가로 30초 동안 비부착성 상처 드레싱을 사용하여 압력을 즉시 다시 가한 후에, 제품 적용 후 총 2분의 시간까지 지혈에 대한 다른 30초 평가를 수행하였다. 30초 관찰 기간 이내에 출혈이 발생하지 않은 경우, 마지막으로 적용한 탐포네이드를 해제한 시간으로서 지혈 시간을 표시하였다. 이어서, 2분 이내에 지혈을 달성한 임의의 부위를 10 mL 이하의 염수로 세척하고 추가 30초의 관찰 기간 동안 영속성 있는 (유지되는) 지혈에 대해 관찰하였다. 세척 후에 출혈이 일어난 경우, 영속성 있는 지혈에 대해서는 "불합격"한 것으로 표시하였고, 외과의는 시험 기간을 계속하기 전에 치료 조치를 사용하여 출혈을 제어하였다. 세척 후 30초 관찰 기간 동안 지혈이 유지된 경우, 영속성 있는 지혈에 대해 "합격"한 것으로 표시하였다. 시험 기간 동안 탐포네이드 및 관찰 기간이 2분 이상 계속되는 경우, 즉, 지혈이 달성되지 않은 경우, 그 부위는 중지되었고 지혈 시간을 원 데이터에서 2분 초과로 기록하였다. 이는 오직 음성 대조군 부위에서만 발생하였다. 지시된 바와 같은 각각의 시험 물품을 사용하여 이 절차를 반복하였다. 물품을 성공적으로 적용하였을 때 지혈을 달성하는 데 실패한 경우 물품을 다시 적용하려는 시도는 없었다. 음성 대조군 부위는 처리하지 않았다.

시험관 내 응고 결과와 병행하는 구형도에 따른 생체 내 지혈 효능의 차이가 관찰 가능하였다. ORC 집합체 [Sh(50) = 0.56, n = 16; Sh(50) = 0.76, n = 12]로 처리된 모든 부위가 30초의 중위 지혈 시간을 가졌으며, 100%의 부위가 2분 이내에 완전히 지혈되었다. 그러나, 저 구형도 ORC 집합체로 처리된 부위의 38%는 출혈이 지연되어서, 샘플을 시험하고 성공적으로 지혈된 것으로 분류한 후에 발생된 심각한 출혈을 제어하기 위해 다른 ORC 재료 (ORC 스노우)의 치료상 적용을 필요로 하였다.

이러한 관찰은 더 큰 구형도를 갖는 집합체가 더 효과적인 지혈제였음을 나타내는 시험관 내 데이터를 확인시켜 주었다.

본 발명의 추가의 태양에서, 지혈 집합체는 지혈 첨가제, 예를 들어, 젤라틴, 콜라겐, 셀룰로오스, 키토산, 다당류, 전분, CMC, 칼슘 염; 트롬빈, 피브리노겐, 및 피브린으로 예시되는 바와 같은 생물 기반 지혈제, 응혈 촉진성 효소, 단백질 및 펩타이드를 제한 없이 포함하는 추가적인 생물학적 지혈제를 포함하는, 당업자에게 공지된 첨가제를 이용하여, 지혈 특성, 상처 치유 특성, 및 취급 특성을 추가로 개선하기 위해 다양한 첨가제와 조합될 수 있으며, 각각의 그러한 제제는 자연 발생, 재조합, 또는 합성일 수 있고, 피브로넥틴, 헤파리나아제, X/Xa 인자, VII/VIIa 인자, IX/IXa 인자, XI/XIa 인자, XII/XIIa 인자, 조직 인자, 바트록소빈, 앤크로드(ancrod), 에카린, 폰 빌레브란트(von Willebrand) 인자, 알부민, 혈소판 표면 당단백질, 바소프레신 및 바소프레신 유사체, 에피네프린, 셀렉틴, 응혈 촉진성 뱀독, 플라스미노겐 활성인자 억제제, 혈소판 활성화제, 지혈 활성을 갖는 합성 펩타이드, 상기한 것들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 추가로 선택될 수 있다. 볼-밀링된 ORC 입자와의 조합으로 사용될 수 있는 바람직한 생물학적 지혈제는 트롬빈, 피브리노겐 및 피브린; 클로르헥시딘 글루코네이트(chlorhexidine gluconate, CHG), 트라이클로산(triclosan), 은과 같은 항감염제, 및 본 기술 분야에 공지된 유사한 항균/항미생물제; 및 지혈재의 점착성을 증가시키는 첨가제; 희석제, 염수 용액, 및 본 기술 분야에 공지된 유사 첨가제이다.

본 명세서에서 다양한 버전(version)들을 도시하고 설명하였지만, 본 명세서에 설명된 방법 및 시스템의 추가적인 변경이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에 의한 적절한 수정에 의해 달성될 수 있다. 그러한 잠재적인 변경들 중 몇몇이 언급되었고, 그 밖의 것들이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 위에서 논의된 실시예, 버전, 기하학적 형상, 재료, 치수, 비, 단계 등은 예시적이고 필수적인 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범주는 하기의 청구범위의 관점에서 고려되어야 하며, 명세서 및 도면에 도시되고 기술된 구조 및 동작의 상세 사항으로 제한되지 않는 것으로 이해된다.

Claims

복수의 지혈 집합체(aggregate)의 제조 방법으로서,
a) 셀룰로오스 원재료를 밀링하여 중간체 미세 섬유를 형성하는 단계;
b) 상기 중간체 미세 섬유를 가습하는 단계;
c) 상기 중간체 미세 섬유를 롤러 압밀(roller compacting)하여 지혈 집합체를 형성하는 단계;
d) 상기 지혈 집합체를 체질(sieving)하는 단계;
e) 상기 지혈 집합체를 제습하는 단계; 및
f) 선택적으로, 상기 생성된 지혈 집합체를 저장 용기 내에 또는 전달 장치 내에 투입하는 단계
를 포함하는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스 원재료를 슬리팅(slitting) 및 절단하여 단계 a)에서의 밀링에 허용가능한 조각들을 형성하는 단계가 상기 단계 a)에 선행되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 단계 a)는 2-파트 공정(two-part process)이고, 제2 파트가 공기 분급기(air classifier)에서 또는 볼 밀(ball mill) 공정으로 수행되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 제2 파트는 3회 반복되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 중간체 미세 섬유는 약 100 마이크로미터 미만의 d50 및 약 180 마이크로미터 미만의 d90의 크기 분포를 갖는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 단계 b)에서 상기 중간체 미세 섬유는 11.0 중량% 내지 20 중량%의 물 함량으로 되도록 가습되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 c)는, 상기 중간체 미세 섬유를 압밀된 재료로 되도록 압밀하고 이어서 상기 압밀된 재료를 예비-파쇄(pre-breaking)한 후에 최종 밀링 단계를 실시함으로써 수행되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 중간체 미세 섬유의 상기 압밀은 125 bar 이상의 롤러 압력에서 수행되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 중간체 미세 섬유의 상기 압밀은 26.0 kN/cm 이상의 롤러 힘(roller force)으로 수행되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 d)는 스크린 체질에 의해 75 내지 300 μm의 치수를 갖는 목표로 하는 지혈 집합체 분획을 선택하도록 수행되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 d)는 d15가 80 마이크로미터 이상(≥80 마이크로미터)이고 d50이 140 내지 250 마이크로미터이고 d90이 370 마이크로미터 이하(≤370 마이크로미터)가 되도록 하는 크기 분포에 의해 특징지어지는 목표로 하는 지혈 집합체 분획을 선택하도록 수행되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 e)는 건조 감량에 의해 결정되는 5.5% 미만의 수분 함량을 갖는 지혈 집합체를 생성하도록 수행되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 단계 e)는 건조 감량에 의해 결정되는 2% 미만의 수분 함량을 갖는 지혈 응집체로 수행되는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 원재료는 산화 재생 셀룰로오스 직물(oxidized regenerated cellulosic fabric), 산화 재생 셀룰로오스 부직포, 세절된(shredded) 산화 재생 셀룰로오스 재료 또는 이들의 조합인, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 원재료는 카르복시메틸 셀룰로오스, 칼슘 염, 항감염제, 지혈 촉진제, 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 첨가제를 혼합하는 단계를 추가로 포함하고, 이러한 단계는 단계 a) 전에 실시하거나; 또는 상기 첨가제를 중간체 미세 분말에 혼합함으로써 단계 b) 전에 실시하거나; 또는 상기 첨가제를 가습된 중간체 미세 분말에 혼합함으로써 단계 c) 전에 실시하거나; 또는 상기 첨가제를 건조 전의 지혈 집합체에 혼합함으로써 단계 e) 전에 실시하거나; 또는 상기 첨가제를 투입 전의 지혈 집합체에 혼합함으로써 단계 f) 전에 실시하는, 복수의 지혈 집합체의 제조 방법.
상처의 치료 방법으로서, 제1항으로부터 생성되는 상기 지혈 집합체를 환자의 상기 상처 상에 및/또는 상기 상처 내에 적용하는 단계를 포함하는, 상처의 치료 방법.
복수의 상호 연결된 개별 셀룰로오스 피브릴을 포함하는 지혈 미립자 집합체로서, 집합체 형태에서 구형도(sphericity)가 0.5 이상이고 그의 장축을 따른 치수가 약 50 마이크로미터 초과 약 500 마이크로미터 미만인, 지혈 미립자 집합체.
복수의 상호 연결된 개별 셀룰로오스 피브릴을 포함하는 지혈 미립자 집합체로서, 집합체 형태에서 구형도가 0.6 이상이고 그의 장축을 따른 치수가 약 50 마이크로미터 초과 약 500 마이크로미터 미만인, 지혈 미립자 집합체.
제18항에 있어서, 상기 지혈 집합체는, 약 80 마이크로미터 초과의 d15, 약 140 내지 250 마이크로미터의 d50, 약 370 마이크로미터 미만의 d90을 갖는 크기 분포 프로파일, 0.45 g/mL 초과의 벌크 밀도, 및 0.7 이상의 구형도 (sh50)를 갖는, 지혈 미립자 집합체.
제18항에 있어서, 진동 챌린지(vibratory challenge)를 겪은 후에 크기 분포 변화가 실질적으로 없거나 크기 분포 변화가 최소인, 지혈 미립자 집합체.
제21항에 있어서, d50에 의해 측정되는 상기 지혈 집합체의 크기 분포 프로파일은 100 마이크로미터 미만으로 떨어지지 않는, 지혈 미립자 집합체.
제22항에 있어서, 상기 크기 분포 변화는 0.2 bar에서 QICPIC 광학 센서에 의해 특징지어지는, 지혈 미립자 집합체.
제22항에 있어서, 기계적 안정성이 상기 지혈 집합체가 1.0 bar의 진공에서 처리된 후에 크기 분포 변화가 실질적으로 없거나 크기 분포 변화가 최소인 것에 의해 특징지어지는, 지혈 미립자 집합체.
밀링되고, 가습되고, 롤러 압밀되고, 건조된 셀룰로오스 재료를 갖는, 지혈 집합체.
상처의 치료 방법으로서, 제18항의 상기 지혈 집합체를 환자의 상기 상처 상에 및/또는 상기 상처 내에 적용하는 단계를 포함하는, 상처의 치료 방법.