WO2018030921A1 - Гемостатический материал, гемостатическое средство и перевязочный материал на его основе - Google Patents

Гемостатический материал, гемостатическое средство и перевязочный материал на его основе Download PDF

Info

Publication number
WO2018030921A1
WO2018030921A1 PCT/RU2017/050074 RU2017050074W WO2018030921A1 WO 2018030921 A1 WO2018030921 A1 WO 2018030921A1 RU 2017050074 W RU2017050074 W RU 2017050074W WO 2018030921 A1 WO2018030921 A1 WO 2018030921A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hemostatic
hemostatic material
chitosan
material according
agent
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/050074
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Александр Евгеньевич ФЕДОТОВ
Иван Александрович ФЕДОТОВ
Юрий Михайлович КАЛАЦКИЙ
Марина Викторовна ЖУЙКОВА
Артем Сергеевич АРАПОВ
Original Assignee
Александр Евгеньевич ФЕДОТОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Евгеньевич ФЕДОТОВ filed Critical Александр Евгеньевич ФЕДОТОВ
Publication of WO2018030921A1 publication Critical patent/WO2018030921A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/716—Glucans
    • A61K31/722—Chitin, chitosan
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
    • A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
    • A61L24/08—Polysaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/08—Solutions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28—Polysaccharides or their derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/02—Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00—Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/04—Antihaemorrhagics; Procoagulants; Haemostatic agents; Antifibrinolytic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/04—Materials for stopping bleeding

Definitions

  • Chitosan is a linear aminopolysaccharide formed by partial N-deacetylation of chitin (poly-T-acetyl-P- (1-4) -0-glucosamine):
  • the proportion of deacetylated units with a free amino group, defined as the degree of deacetylation (DD) is usually from 70 to 90%. (Kuchina Yu.A., Dolgopyatova N.V., Novikov V.Yu., Sagaidachny V.A., Morozov N.N. “Instrumental methods for determining the degree of chitin deacetylation” // Vestnik MGTU, 2012, volume 15, p. 107-113).
  • chitosan due to the presence of a reactive amino group, depolarizes hemoglobin heme groups, thus causing agglutination of blood red blood cells (Rao SB, Sharma CP. "Use of chitosan as a biomaterial: studies on its safety and hemostatic potential” // J. Biomed. Mater. Res., 1997, vol. 34 (1), pp. 21-28; Klokkevold PR, Fukayama H., Sung EC, Bertolami CN "The effect of chitosan (poly-N-acetyl glucosamine ) on lingual hemostasis in heparinized rabbits "II J. Oral.
  • chitosan in blood, normally having a pH of about 7, chitosan is also insoluble, and when you try to use chitosan in its pure form, only a very small part of it will be available for reaction with blood cells, which greatly limits the effectiveness of pure chitosan for hemostasis , since in this case only direct contact of chitosan with a source of bleeding can ensure the formation of a clot that prevents bleeding. Ensuring such contact is extremely difficult even in favorable conditions, since it requires the possibility of visual determination of the source of bleeding and fixation of chitosan in the area of contact with the source of bleeding. Even in this case, the achieved hemostasis will be extremely unreliable, since with the slightest mechanical impact, the formed clot may be displaced from the point of contact, and as a result, repeated application of hemostatic is required.
  • chitosan is dissolved in acid solutions, followed by drying, obtaining a dry salt of chitosan. Since chitosan is not a strong enough base, when re-dissolved, the acidity of the solution increases due to the acid, which separated as a result of hydrolysis.
  • chitosan becomes soluble in blood, while maintaining its ability to cause agglutination of blood cells (GB patents GB2095995, 10.13.1982, IPC: A61K31 / 715, A61L31 / 04, A61L33 / 08 and GB2129300, 05.16.1984, IPC A61KZ 1/715, A61K35 / 56, A61L15 / 28, A61P43 / 00).
  • IPC IPC A61KZ 1/715, A61K35 / 56, A61L15 / 28, A61P43 / 00
  • hemostasis itself slows down, and as a result, until hemostasis is reached, hemostatic powder is mixed with blood and a thick suspension is formed through which blood, in case of powerful bleeding, quickly makes channels, resulting in bleeding resumes.
  • hemostatic agent manual compression of the wound is required for at least 3 minutes, which is often difficult in the field.
  • the size of the gel-like clot by itself does not provide the necessary stability of the clot in the wound, since the powder that is not soaked in blood in its free form, in the vast majority of cases, remains in a significant amount in the wound cavity, is mobile, and the clot where it is not surrounded powder, also has only weak adhesion to surrounding tissues and easily breaks off when exposed to mechanical stress, thus, for example, self-movement of the patient is extremely difficult.
  • this method obviously reduces the total amount of the active component in the wound, which leads to the consumption of a significant amount of material, which may not be in the wound with the resumption of bleeding. Thus, this approach does not provide a completely reliable stop of bleeding.
  • the invention disclosed in US20090186851 provides for the addition of surfactants to the hemostatic powder to facilitate its impregnation, such as ethylene oxide and propylene oxide block copolymers, fatty acids, fatty acid salts and silicon dioxide surfactants, however, the toxicological properties of many surfactants are still not fully understood, which may make their use as part of a hemostatic unsafe.
  • surfactants such as ethylene oxide and propylene oxide block copolymers, fatty acids, fatty acid salts and silicon dioxide surfactants
  • the prior art also describes methods for enhancing the hemostatic properties of chitosan by imparting hydrophobic properties to it, for example, fugus -alkylation, which, presumably, additionally allows hydrophobic cell membranes to bind to hydrophobic elements of hydrophobically modified chitosan (He Q., Guan J., Huang S. "Synthesis and characterization of hydrophobically modified chitosan” // African Journal of Pharmacy and Pharmacology, 2012, vol. 6 (48), pp. 3285-3292).
  • a hemostatic powder based on hydrophobically modified chitosan obtained by fugus-alkylation will not have sufficient hemostatic activity due to its low solubility, as a result of which it will be inherent in those the same disadvantages as unmodified chitosan since only a very small part of chitosan will be available for interaction with blood to form a gel-like clot.
  • the method of hydrophobic modification of chitosan ⁇ , ⁇ '-acylation is known (Tong Y, et al.
  • said hemostatic material is a powder.
  • the hemostatic agent is a salt of ⁇ , ⁇ '-dipalmitoylchitosan, wherein said salt is selected from the group consisting of citrate ⁇ , ⁇ '-dipalmitoylchitosan, lactate ⁇ , ⁇ '-dipalmitoylchitosan, malate ⁇ , ⁇ '-dipalmitoylchitosan, -dipalmitoylchitosan, 0,0'-dipalmitoylchitosan acetate, daily duration of citrate ⁇ , ⁇ '-dipalmitoylchitosan, lactate ⁇ , ⁇ '-dipalmitoylchitosan, malate ⁇ , ⁇ '-dipalmitoylchitosan, -dipalmitoylchitosan, 0,0'-dipalmitoylchitosan acetate, daily duration of citrate ⁇ , ⁇ '-dipalmitoylchitosan, lactate ⁇ , ⁇
  • bioadhesive neutral substance is a substance that does not interfere with the removal of hemostatic material from the wound by washing with physiological solutions and mechanical extraction;
  • bioadhesive neutral substance does not reduce and / or does not adversely affect the initial hemostatic ability of the hemostatic agent
  • the hemostatic material is dissolved in water
  • the proportion (degree of substitution) of ⁇ , ⁇ '-dipalmitoyl substituted units in the macromolecule of the hemostatic agent is from 40 to 65%.
  • the choice of the range is due to the fact that the hemostatic properties of ⁇ , ⁇ '-dipalmitoylchitosan increase in proportion to the proportion of ⁇ , ⁇ '-dipalmitoyl substituted units, however, when the proportion of substituted units is about 40-60%, the value of the hemostatic ability goes to a plateau, and when the degree of substitution is 65-70 % and higher, the competing process of ⁇ -acylation of free amino groups begins, as a result of which the hemostatic ability of ⁇ , ⁇ '-dipalmitoyl-substituted chitosan begins to decrease.
  • the optimal amount of free amino groups in the hemostatic agent is from 50 to 90%.
  • the main contribution to this range is made by the value of the degree of deacetylation of the initial chitosan (DD), however, the minimal effect of substitution of amino groups in the case of ⁇ -acylation reactions with palmitoyl chloride.
  • the optimal form of hemostatic material is powder.
  • the content of the hemostatic agent in the hemostatic material should be at least 5 wt.%, Since with a lower content of the agent the material will not exhibit the necessary hemostatic properties.
  • the content of the hemostatic agent in the hemostatic material above 25-30% by weight reduces the stability of the formed clot, since only a small part of the hemostatic material, which forms a fragile crust, has time to react with blood.
  • the content of hemostatic agent in the hemostatic material in the range from 5 to 25 wt.% Can be considered optimal.
  • the chitosan salt obtained in this way retains the reactivity of the amino group, while acquiring hydrophobic properties, which enhances the hemostatic effect due to the amphiphilicity of the molecule.
  • biodegradable materials as a bioadhesive substance allows less attention to be paid to the search for hemostatic particles in the wound, which reduces the cost of subsequent surgical interventions.
  • chitosan High molecular weight chitosan (800-1000 kDa) with a degree of deacetylation of 95% (hereinafter referred to as “chitosan”).
  • the method of absorption spectrophotometry was used to determine the concentrations of unbound hemoglobin in blood solutions with hemostatic agents. For this, 5 ml of donor blood unsuitable for transfusion was placed in an Erlenmeira flask, 1.25 ml of a 0.2 M solution of calcium chloride was added to the blood, then 3.75 ml of a solution of each of the agents in 0, 3M solution was added to the resulting solution with stirring. acetic acid. The resulting solutions were analyzed spectrophotometrically in the visible spectral region, in the region centered at 575 nm and with a range width of about 250 nm (to take into account both oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin). The absorption index was measured with an interval of 2 minutes at a wavelength at the maximum of the absorption peak. The test results are presented in table 2. Table 2.
  • Table 2 shows that O-acylated chitosan binds blood hemoglobin faster and to a greater extent than ⁇ -alkylated chitosan.
  • O-acylated chitosan has a significant advantage as a hemostatic material over ⁇ -alkylated.
  • hemostatic material ⁇ , ⁇ '-palmitoylchitosan succinates in the form of granules with a fraction of 0.2 to 1.2 mm are mixed in an HD-15 mixer with a drunk barrel in a ratio of 20:80 by weight with carboxymethyl starch in the form of granules with a fraction of 0 , 2 to 1 mm. After mixing, control the fractional composition of the material by sieving. If necessary, for the further manufacture of hemostatic agents (for example, bandages, gels), the hemostatic material can be dissolved in distilled water, for example in a proportion of 1 part of the material to 10 parts of distilled water.
  • hemostatic agents for example, bandages, gels
  • Example 8 The manufacture of liquid and gel forms of a hemostatic agent a).
  • active material is used (most often in the form of a granular powder) and distilled water.
  • the active material is dissolved in distilled water in a proportion of 10 kg of material in 100 kg of distilled water until a homogeneous solution is obtained without inclusions, aggregates, undissolved particles. Dissolution is carried out in a low-speed mixer with a volume of 250 l.
  • a thickening agent Dow Corning RM 2051 is used, which is a commercially available emulsion of sodium polyacrylate in dimethicone. A thickening agent in an amount of 2 kg is poured into the mixer with the prepared liquid form of hemostatic and mixed for 4 hours.
  • the obtained hemostatic agent in the form of a gel or liquid is transferred to the feed tank of the dispensing-capping line.
  • the line is adjusted to the desired volume of the product.
  • Bottling in general, is carried out in polymer containers (bottles) equipped with a screw tip with a stopper with opening control. Vials may have a metering system in the form of a piston or button.
  • radiation sterilization of finished bottles with a gamma radiation dose of at least 15 kGy is carried out, then the finished bottles are transferred to a labeling machine and quality control is carried out.
  • hemostatic agent or material in the form of a granular powder or a hemostatic agent in the form of a gel or solution is a hemostatic agent or material in the form of a granular powder or a hemostatic agent in the form of a gel or solution.
  • absorbent materials for the formation of which absorbent materials are also used.
  • webs or paper absorbent agents (for example, modified silicates such as 385441 Aldrich ® Octyl-functionalized silica gel, BASF ® Sorbead ® , EMD Millipore ® 1125720001, 227196 Aldrich ® , or self-made agents) in the form of powders, granules, fibers.
  • absorbent agents for example, modified silicates such as 385441 Aldrich ® Octyl-functionalized silica gel, BASF ® Sorbead ® , EMD Millipore ® 1125720001, 227196 Aldrich ® , or self-made agents
  • the hemostatic agent is in the form of a powder, it is dissolved in distilled water in a proportion of 10 kg of granular powder by weight in 100 kg of distilled water until a homogeneous solution without inclusions, aggregates, undissolved particles is obtained. Dissolution is carried out in a low-speed mixer with a volume of 250 l.
  • the finished solution of the active substance is placed in a cuvette of the feeding pool;
  • the web is stretched until a (visually) impregnated web appears at the exit of the calender before entering the cutting machine; the allowance at the inlet of the cutting machine is set at least 0.3 m;
  • control parameter the amount of absorbed solution in g / m 2 (in general, at least 12 g / m 2 );
  • the cut bandages receive a vacuum cupboard dryer from the machine onto the wheeled shelf;
  • the bandage after drying, is additionally textured in a texturing machine to obtain perforation or a softening effect, etc.);
  • the firmware line is launched, in this case: an absorbent sheet / paper is applied to the lower finished bandage, an upper finished bandage is applied to the received packet;
  • bandages are placed in the packaging and folding line; the line is customized according to customer requirements; bandages are packed in vacuum foil packaging;
  • the finished solution is placed in a nutrient spray nozzle tank;
  • the width of the spray pattern is selected depending on the width of the non-woven material used so as to cover the width of the material with an allowance of + 3 mm on each side, spray angle: + 60 °, distance from canvas: 2 cm;
  • control parameter the amount of absorbed solution in g / m 2 (in general, at least 12 g / m 2 );
  • the cut bandages receive a vacuum cupboard dryer from the machine onto the wheeled shelf;
  • texturing is carried out in a texturing machine
  • the bandages are moved to the line of formation and firmware;
  • the package is turned with the edge not sewn up, an absorbent agent is poured into the package through the non-sewn edge when the package is moved, and the upper edge of the package is sewn or glued at the same time; every 3-10 cm, cross-linking or gluing is performed to reduce the movement of powdery agents inside the bag; upon reaching the desired length, the final cross-linking or gluing is carried out.
  • Cross-linked bags (ready-made multi-layer bandage) are passed through a screen for uniform distribution of the absorbent agent, then rolled through a press roll at a pressure of 1 MPa;
  • bandages are placed in the packaging and folding line; the line is adjusted in accordance with the requirements of the order; bandages are packed in vacuum foil packaging;
  • Example 10 In vivo tests on rabbits of a hemostatic agent and a dressing made of hemostatic material made on its basis
  • 28 rabbits weighing from 3 to 4.5 kg were taken, 8 animals were randomized.
  • the dressing hemostatic material of the invention made in the form of a bandage
  • Celox ® Gauze available from Medtrade Products Ltd.
  • HemCon ® ChitoGauze available from HemCon Medical Technologies Inc.
  • the bandage Celox ® Gauze has a fairly rigid structure, which makes it difficult to fold it in several layers for placement in the wound and placement there. Such a rigid structure of Celox ® Gauze can lead to trauma to surrounding tissue. The presence of free powder scattering from the bandage is noticeable in the wound.
  • the bandage according to the present invention has a soft structure, easily folds into several layers and is placed in the wound without injuring the surrounding tissue. There is no free powder in the wound.
  • Impregnation of the bandage with blood using the present invention — all 5 layers were soaked, using HemCon ® ChitoGauze - 2 and 3 layers respectively in 3 and 5 experimental subjects, using Celox ® Gauze - 2 layers in all experimental subjects.
  • Example 11 In vivo testing on pigs of a hemostatic agent and a dressing made of hemostatic material made on its basis To assess the effectiveness of the present invention, experimental studies of stopping massive bleeding on laboratory pigs weighing 35-42 kg For the test, 8 pigs were taken. Animals were divided into two groups - one experimental (5 individuals) and one control (3 individuals).
  • the test was carried out in animals under relaxation (which was provided by introducing 3.5-4.2 ml of 2% vetranquil) using local anesthesia with 0.5% novocaine solution - 10 ml at the incision in the groin on both sides.
  • a bundle of femoral artery and vein was isolated, and the femoral artery was wounded in the form of an opening with a diameter of 6 mm They allowed blood to bleed for 45 seconds, then the wound was tamponed: in 5 individuals, the dressing hemostatic material (bandage) according to the present invention was used, in 3 individuals in the control group a gauze bandage 6 cm wide, 1.5 m long was used.
  • Tampons in the wound were fixed with a bandage, by applying a pressure bandage. In addition to the pressure dressing, no additional pressure was applied to the wound during the entire experiment. 60 minutes after applying the dressings, the dressings were removed, bandages were removed from the wound to assess hemostasis and survival. The results are shown in table 7.
  • Impregnation of a pressure dressing with blood for 60 minutes did not occur in any animal from the group using the present invention, occurred in 2 animals of the control group.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к медицине, в частности, к средствам, используемым для остановки наружных кровотечений, конкретно - к гемостатическому материалу на основе Ο,Ο'-пальмитоилхитозана, а также местным гемостатическим средствам на основе упомянутого материала, выполненным в жидкой или гелеобразной форме, а также в форме перевязочного материала. Изобретение предназначено для защиты жизни и здоровья человека, подвергшегося воздействию экстремальных факторов. Заявлен гемостатический материал, включающий гемостатический агент Ο,Ο'-дипальмитоилхитозан или его соль и одно или несколько биоадгезивных нейтральных веществ, а также гемостатическое средство и перевязочный гемостатический материал на его основе. Техническим результатом изобретения является повышение гемостатической активности модифицированного хитозана, придание гидрофобно модифицированному хитозану высокой водорастворимости, повышение гемостатических свойств гемостатического материала на основе модифицированного хитозана, а также расширение арсенала гемостатических средств.

Description

Гемостатичес ий материал, гемостатичес ое средство и перевязочный материал на его основе
Изобретение относится к медицине, в частности, к средствам, используемым для остановки наружных кровотечений, конкретно - к гемостатическому материалу на основе Ο,Ο'-пальмитоилхитозана, а также местным гемостатическим средствам на основе упомянутого материала, выполненным в жидкой или гелеобразной форме, а также в форме перевязочного материала. Изобретение предназначено для защиты жизни и здоровья человека, подвергшегося воздействию экстремальных факторов.
Хитозан - линейный аминополисахарид, образующийся путем частичного N- деацетилирования хитина (поли-Т -ацетил-Р-(1-4)-0-глюкозамина):
Figure imgf000003_0001
причем одним из параметров хитозана является степень деацетилирования (DD), которая определяется как отношение количества глюкозаминных звеньев (п) к общему числу мономерных звеньев в молекуле полисахарида: DD = n / (n + т). Доля деацетилированных звеньев со свободной аминогруппой, определяемая как степень деацетилирования (DD), составляет обычно от 70 до 90 %. (Кучина Ю.А., Долгопятова Н.В., Новиков В.Ю., Сагайдачный В. А., Морозов Н.Н. «Инструментальные методы определения степени деацетилирования хитина» // ВестникМГТУ, 2012, том 15, , стр.107-113).
Гемостатические свойства хитозана широко известны: хитозан имеет свойство за счёт наличия реакционноспособной аминогруппы деполяризовать гемовые группы гемоглобина, вызывая, таким образом, агглютинацию эритроцитов крови (Rao S.B., Sharma СР. "Use of chitosan as a biomaterial: studies on its safety and hemostatic potential" // J. Biomed. Mater. Res., 1997, vol. 34(1), pp. 21-28; Klokkevold P.R., Fukayama H., Sung E.C., Bertolami C.N. "The effect of chitosan (poly-N-acetyl glucosamine) on lingual hemostasis in heparinized rabbits" II J. Oral. Maxillofac. Surg., 1999, vol. 57(1), pp. 49-52; Pogorielov M., Kalinkevich O., Deineka V, et al. "Haemostatic chitosan coated gauze: in vitro interaction with human blood and in-vivo effectiveness" // Biomater. Res., 2015, 19:22). Сгустки из агглютинированных эритроцитов и других форменных элементов крови вызывают быстрое преобразование крови в гель, который существенно замедляет или полностью останавливает кровотечение, давая возможность естественным механизмам остановки кровотечения вступить в действие.
Также известно, что растворимость хитозана в водных растворах зависит от водородного показателя (рН) раствора, причём при рН > 6 хитозан практически нерастворим (Филиппова О.Е., Корчагина Е.В. «Хитозан и его гидрофобные производные: получение и агрегация в разбавленных водных растворах» // Высокомолекулярные соединения, сер. А, 2012, том 54, N°7, с. 1130-1152). В растворах, имеющих высокий рН, хитозан практически нерастворим, образует мицеллы, агрегаты. Таким образом в крови, в норме имеющей рН около 7, хитозан так же нерастворим, и при попытках использовать хитозан в чистом виде лишь очень незначительная часть его будет доступна для реакции с форменными элементами крови, что в значительной мере ограничивает эффективность чистого хитозана для целей гемостаза, так как в этом случае лишь непосредственный контакт хитозана с источником кровотечения может обеспечить образование сгустка, препятствующего кровотечению. Обеспечение такого контакта крайне затруднительно даже в благоприятных условиях, так как требует возможности визуального определения источника кровотечения и фиксации хитозана в области контакта с источником кровотечения. Даже в этом случае достигнутый гемостаз будет крайне ненадёжен, так как при малейшем механическом воздействии образовавшийся сгусток может быть смещён от места контакта, и в результате потребуется повторное наложение гемостатика.
Для повышения реакционной способности хитозана при контакте с кровью его растворяют в растворах кислот с последующим высушиванием, получая сухую соль хитозана. Так как хитозан не является достаточно сильным основанием, то при повторном растворении кислотность раствора повышается за счёт кислоты, отделившейся в результате гидролиза. Таким образом, хитозан становится растворим в крови, сохраняя при этом свою способность вызывать агглютинацию форменных элементов крови (патенты Великобритании GB2095995, 13.10.1982, МПК: А61К31/715, A61L31/04, A61L33/08 и GB2129300, 16.05.1984, МПК А61КЗ 1/715, А61К35/56, A61L15/28, А61Р43/00). Однако в этом случае с кровью успевает прореагировать лишь малая часть хитозана, непосредственно соприкасающаяся с кровью. В результате образуется тонкая корка, которая при движениях пациента, увеличении давления или ином воздействии может оторваться от места своего прикрепления с последующим возобновлением кровотечения, что крайне опасно значительной кровопотерей до вновь достигнутого гемостаза (см. US20090186851A1, абзац [0007]). Таким образом, для полевых условий данный метод так же малоприменим.
В заявке на патент США US20090186851 (дата публикации 23.07.2009, МПК А61КЗ 1/722, А61Р17/02, А61Р7/04) для стабилизации сгустка в раневой полости предлагается использовать соль хитозана в смеси с нейтральным наполнителем, который, очевидно, уменьшает реактивность хитозана. При этом за счёт замедления гемостаза обеспечивается лучшее пропитывание гемостатического порошка и образование более крупного и более стабильного в ране сгустка. Однако при этом следует отметить следующие недостатки изобретения. Во-первых, очевидно, что замедляется сам гемостаз, и в результате до момента достижения полного гемостаза происходит смешивание гемостатического порошка с кровью и образование густой взвеси, через которую кровь, в случае мощного кровотечения, быстро проделывает каналы, вследствие чего кровотечение возобновляется. Во избежание возобновления кровотечения при применении данного гемостатического средства необходима мануальная компрессия раны в течение не менее 3 минут, что, зачастую, затруднительно в полевых условиях. Во-вторых, сами по себе размеры гелеобразного сгустка не обеспечивают необходимой стабильности сгустка в ране, так как не пропитанный кровью порошок в свободном виде, в подавляющем большинстве случаев остающийся в значительном количестве в полости раны, мобилен, а сгусток там, где он не окружён порошком, также имеет лишь слабую адгезию к окружающим тканям и при механическом воздействии легко отрывается, таким образом, например, самостоятельное передвижение пациента крайне затруднительно. В-третьих, данный метод, очевидно, уменьшает общее количество активного компонента в ране, что приводит к потреблению значительного количества материала, которого может не оказаться в ране при возобновлении кровотечения. Таким образом, данный подход не обеспечивает полностью надежную остановку кровотечения. Наконец, изобретение, раскрытое в заявке US20090186851, предусматривает добавление в гемостатический порошок для облегчения его пропитывания поверхностно-активных веществ, таких как блок-сополимеры на основе этиленоксида и пропиленоксида, жирные кислоты, соли жирных кислот и поверхностно-активные вещества на основе диоксида кремния, при этом токсикологические свойства многих поверхностно-активных веществ до сих пор не до конца изучены, что может делать их использование в составе гемостатика небезопасным.
Из публикации международной заявки WO2012123728 (дата публикации 20.09.2012, МПК A61F13/00) известно также использование хитозана в чистом виде в качестве гемостатического средства в смеси с одним или несколькими веществами, имеющими биоадгезивные свойства, что повышает адгезию гемостатического порошка к тканям. Также в указанной заявке описано производство перевязочного гемостатического материала (бинта), известного под товарным знаком Celox®, который является наиболее близким аналогом для перевязочного гемостатического материала согласно настоящему изобретению. Однако авторы заявки WO2012123728, не рассматривают влияние биоадгезивных веществ на свойства самого хитозана, в то время как широко применяемые биоадгезивные агенты (такие, как карбоксиметилцеллюлоза) способны ослаблять гемостатические свойства и/или растворимость хитозана. Кроме того, при достаточной степени измельчения порошка хитозан может реагировать с биоадгезивным веществом, что дополнительно снижает его активность. Наконец, хитозан в чистом виде имеет очень слабые гемостатические свойства.
С другой стороны известно, что немодифицированный хитозан, обладая слабо выраженной гемостатической активностью, взаимодействует с элементами крови достаточно медленно. В связи с этим, для проявления им гемостатических свойств необходимо длительное время, что имеет отрицательное значение при массивных кровотечениях.
В уровне техники также описаны способы усиления гемостатических свойств хитозана путём придания ему гидрофобных свойств, например, Ν-алкилированием, что, предположительно, дополнительно позволяет гидрофобным мембранам клеток связываться с гидрофобными элементами гидрофобно модифицированного хитозана (Не Q., Guan J., Huang S. "Synthesis and characterization of hydrophobically modified chitosan" // African Journal of Pharmacy and Pharmacology, 2012, vol. 6(48), pp. 3285-3292). Однако в данной работе проведены лишь in vitro испытания по взаимодействию с кровью N- алкилированного хитозана в водном растворе уксусной кислоты, что не отвечает практическим условиям применения, так как гидрофобно-модифицированный хитозан имеет такую же, как немодифицированный хитозан, или ещё более низкую растворимость в средах с рН > 6 (Phillippova О.Е., Korchagina E.V., "Chitosan and its hydrophopbic derivatives: preparation" // Polymer Science, Ser. A, 2012, vol.54(7), pp. 552-572).
В работах Доулинга и Де Кастро (Dowling М.В., et al, Biomaterials, 2011, vol. 32, pp. 3351-3357; De Castro, GP. et al, J. Trauma, 2012, vol. 72, No 4, pp. 899-907) описывается применение гидрофобно-модифицированного хитозана путём Ν-алкилирования исходного хитозана додецилальдегидом и 4-октадецилбензальдегидом, соответственно (аналогичный метод модификации применялся и в работе Хе и его коллег, см. ссылку выше). По совокупности существенных признаков техническое решение, раскрытое в статье De Castro, является наиболее близким аналогом для гемостатического материала, раскрытого в рамках настоящего изобретения. Принципиальным отличием гемостатического материала из работ Де Кастро и Доулинга является то, что количество Ν-замещенных гидрофобными группами звеньев в обеих работах была незначительной (от 1% до 6% по молям); иными словами большая часть аминогрупп в цепочке хитозана находилась в неизменённом виде. В обеих работах приводится гипотеза о том, что гидрофобные «хвосты» связываются с мембранами клеток крови, что и обуславливает более быстрое и надёжное гелеобразование при реакции с кровью. Кроме того, в работе Доулинга указывается, что при необходимости гелеобразование может быть обращено, например при помощи α-циклодекстрина. Это дополнительно увеличивает полезные свойства гемостатиков на основе гидрофобно-модифицированных хитозанов, так как предоставляет дополнительный механизм удаления гемостатического материала из раны, с тканей или из повреждённого сосуда при последующих манипуляциях. В работе Де Кастро отмечается, что для исследований in vivo выбран только хитозан с 6% замещенных групп, что косвенно указывает на то, что степени замещения (то есть доли модифицированных гидрофобными группами звеньев хитозана) ниже 6 мол.% недостаточно для создания гемостатического материала; там же приводится вывод об увеличении адгезии к окружающим тканям пропорционально увеличению степени замещения гидрофобными группами звеньев. Таким образом, очевидно, что большая степень гидрофобного Ν-замещения (наличие большого количества гидрофобных «хвостов») выгодна как для гемостаза, так и для адгезии к окружающим тканям. Однако в той же работе отмечается, что дальнейшее увеличение степени гидрофобного замещения (выше 6% по молям) приводит к значительному ухудшению растворимости и увеличению вязкости водных растворов, что затрудняет использование таких материалов для изготовления гемостатиков. Следует отметить, что данная особенность хитозана превращаться в медообразную субстанцию широко известна, например, из патента США US5061792 (дата публикации 29.10.1991, МПК С08В37/08, С07Н1/00, С07Н13/00). Также известна и крайне низкая растворимость гидрофобно-модифицированных хитозанов, в том числе Ν-алкилированных, при рН > 6 (Phillippova О.Е., Korchagina E.V., "Chitosan and its hydrophopbic derivatives: preparation" // Polymer Science, Ser. A, 2012, vol.54(7), pp. 552-572). Таким образом, при Ν-алкилировании достижение значительной степени замещения крайне затруднительно по указанным выше причинам. Очевидно также, что при таком способе модификации к одному мономерному звену хитозана может быть присоединён только один гидрофобный «хвост». Кроме того, Ν-замещение гидрофобными группами приводит к снижению гемостатической активности по аминогруппам. Также образование производными хитозана солей с кислотами становится затруднительным, так как аминогруппа занята гидрофобным «хвостом», таким образом затрудняется приготовление водорастворимых солей таких гидрофобно- модифицированных хитозанов при высокой степени гидрофобного замещения.
Таким образом, гемостатический порошок на основе гидрофобно модифицированного хитозана, полученного Ν-алкилированием, согласно работе Де Кастро (который выбран в качестве наиболее близкого аналога настоящего изобретения), не будет обладать достаточной гемостатической активностью ввиду его низкой растворимости, в результате чего ему будут присущи те же недостатки, что и немодифицированному хитозан так как лишь очень незначительная часть хитозана будет доступна для взаимодействия с кровью для образования гелеобразного сгустка. Несмотря на то, что способ гидрофобной модификации хитозана Ο,Ο'-ацилированием известен (Tong Y, et al. "Synthesis of Ο,Ο'-dipalmitoyl chitosan and its amphiphilic properties and capability of cholesterol absorption" // Carbohydrate Polymers, 2005, vol. 60(2), pp. 229-233), гемостатические свойства Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана ранее не изучались. Также из уровня техники не известны доказанные научные объяснения химических процессов, влияющих на гемостатические свойства указанных соединений хитозана, а из гипотез, выдвигаемых различными авторами, неочевидно, как будет влиять та или иная модификация на гемостатические свойства производных хитозана.
Задачей настоящего изобретения является создание водорастворимой гидрофобно модифицированной формы хитозана с целью улучшения его гемостатических свойств.
Технический результат заключается в повышении гемостатической активности модифицированного хитозана, в придании гидрофобно модифицированному хитозану высокой водорастворимости, в повышении гемостатических свойств гемостатического материала на основе модифицированного хитозана, а также в расширении арсенала гемостатических средств.
Здесь и далее под гемостатическим агентом подразумевается как немодифицированный хитозан, так и модифицированный хитозан, включая N- алкилированный хитозан, Ν-ацилированный хитозан и Ο,Ο-ацилированный хитозан, в том числе Ο,Ο'-дипальмитоилхитозан, или их соли; под гемостатическим материалом подразумевается гемостатический агент в сочетании с одним или несколькими биоадгезивными нейтральными веществами; под гемостатическим средством подразумевается гемостатический материал в жидкой или гелеобразной форме, получаемый путем добавления к гемостатическому материалу воды или воды в сочетании с загустителем; под перевязочным гемостатическим материалом подразумевается материал, состоящий из одного или нескольких слоев полотна с нанесенным на него гемостатическим средством в твердой, жидкой или гелеобразной форме.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что гемостатический материал включает гемостатический агент Ο,Ο'-дипальмитоилхитозан или его соль и одно или несколько биоадгезивных нейтральных веществ.
В предпочтительном варианте реализации изобретения упомянутый гемостатический материал представляет собой порошок.
Также в предпочтительном варианте реализации изобретения:
- гемостатический агент представляет собой соль Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана, причем упомянутая соль выбрана из группы, включающей цитрат Ο,Ο'- дипальмитоилхитозана, лактат Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана, малат Ο,Ο'- дипальмитоилхитозана, сукцинат Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана, ацетат 0,0'- дипальмитоилхитозана, сульфат Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана и акрилат 0,0'- дипальмитоилхитозана;
- Ο,Ο'-дипальмитоилхитозан имеет молекулярный вес в диапазоне от 1400 до 4500 кДа;
- доля Ο,Ο'-дипальмитоилзамещенных звеньев хитозана в гемостатическом агенте составляет от 40 до 65%;
- доля свободных аминогрупп в гемостатическом агенте составляет от 50 до 90%; - содержание гемостатического агента в гемостатическом материале составляет не менее 5 мас.%;
- биоадгезивное нейтральное вещество представляет собой вещество, которое способствует прикреплению материала к раневым поверхностям;
биоадгезивное нейтральное вещество представляет собой вещество, не препятствующее удалению гемостатического материала из раны путём промывания физиологическими растворами и механического извлечения;
биоадгезивное нейтральное вещество не снижает и/или не оказывает отрицательного влияния на исходную гемостатическую способность гемостатического агента;
- биоадгезивное нейтральное вещество представляет собой соединение или комбинацию соединений, выбранных из группы, включающей карбополы, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту, полимеры акриловой кислоты, сшитые дивинилгликолем, и их соли, полимеры акриловой кислоты, сшитые аллилсахарозой и/или аллилпентаэритритом; сополимеры, включающие полимеры акриловой кислоты и С10-С30 алкилакрилаты, сшитые аллилпентаэритритом; редкосшитые акриловые гомополимеры, сополимеры и блок-сополимеры полиэтиленгликоля и эфира жирной кислоты с длинной алкильной цепью, карбоксиметилкрахмал, немодифицированный крахмал, модифицированный крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, гуаровую камедь, ксантановую смолу, коллаген, желатин;
- гемостатический материал содержит по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество (ПАВ);
- гемостатический материал содержит ПАВ в количестве не менее 0,01 мас.%;
- ПАВ выбрано из группы, включающей сополимеры на основе оксида этилена, сополимеры на основе оксида пропилена, блок-сополимеры на основе оксида этилена и оксида пропилена, глицерин, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль, жирные кислоты, соли жирных кислот, ПАВ на основе силикона и эмульгаторов; при этом жирные кислоты, предпочтительно, выбраны из группы, включающей лауриловую кислоту и олеиновую кислоту.
- жидкостная проницаемость в упомянутый гемостатический материал составляет не менее 30 мм за 1 минуту.
Предпочтительно, гемостатический материал может быть использован для производства средств для обработки, закрытия ран.
Еще одним объектом настоящего изобретения является гемостатическое средство в жидкой или гелеобразной форме, изготовленное из вышеупомянутого гемостатического материала.
В предпочтительном варианте реализации изобретения упомянутое средство в жидкой форме представляет собой раствор, а в гелеобразной форме представляет собой гель.
Также в предпочтительном варианте реализации изобретения:
- для получения жидкой формы гемостатический материал растворяют в воде;
- для получения гелеобразной формы гемостатический материал растворяют в воде с последующим добавлением загущающего агента;
загущающий агент выбирают из группы, включающей полисахариды, полиэтиленгликоли, полисило ксаны, циклические полисилоксаны, полиакрилаты, этоксилированные насыщенные спирты, растительные камеди и/или их производные, и/или их сочетания, и/или продукты их взаимодействия, в том числе сополимеры.
Еще одним объектом настоящего изобретения является перевязочный материал для остановки кровотечений, состоящий из одного или нескольких слоев полотна и нанесенного на них гемостатического средства, изготовленного из гемостатического материала путем растворения в дистиллированной воде и, не обязательно, последующего добавления загущающего агента, в форме раствора или геля.
В предпочтительном варианте реализации изобретения перевязочный материал представлен в форме бинта или губки, или тампона, или нетканого материала из вискозы, или тонкого гибкого субстрата, или тканой марли, или пленки.
Также в предпочтительном варианте реализации изобретения:
- материал полотна выбран из группы, включающей хлопок, нетканые материалы, биоразлагаемые материалы, материалы, содержащие волокна,
- материал, содержащий волокна выбран из группы, включающей материалы на основе волокон целлюлозы, полимолочной кислоты, полилакапролактона, материалы на основе волокон хитина, хитозана, альгинатных волокон;
- нетканый материал выбран из группы, включающей полиэстер, целлюлозу, полиэфир, полипропилен, а также вискозу, или их комбинации, в том числе полученные по технологии Спанлейс 1 '2 или Спанджет 3 ;
- раствор гемостатического материала нанесен пропиткой или напылением;
- плотность упомянутого полотна составляет от 60 до 180 г/м2;
- количество впитанного раствора составляет не менее 12 г/м2;
- упомянутый материал дополнительно содержит впитывающий слой полотна или бумаги;
- упомянутый материал состоит из нескольких слоев полотна, сшитых и/или склеенных между собой.
Далее изобретение подробно описывается со ссылкой на фигуру.
На фигуре приведены результаты реологических испытаний трех вариантов состава гемостатических материалов, при этом динамический модуль накопления (в Па) обозначен как G', а динамический модуль потерь (в Па) обозначен как G".
В рамках настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что гемостатическая активность хитозана может быть усилена путём его гидрофобной модификации по двум свободным гидроксильным группам, с сохранением активности аминогруппы. При этом у О-ацилированного хитозана сохраняется активность аминогрупп. При этом, так как доказанного научного объяснения химических процессов,
1 Vaughn, Е.: "Spunlaced Fabrics", Canadian Textile Journal, October 1978, pp. 31-36.
2 M. G. Kamath, A. Dahiya, R. R. Hegde "Spunlace (Hydroentanglement)", Nonwovens Science and Technology II, April, 2004, http://www.engr.utk.edu/mse/Textiles/Spunlace.htm
3 Rieter Perfojet: SPUNjet® Technology, Nonwovens Industry, November 2003. влияющих на гемостатическую способность соединений хитозана, не существует (объяснения имеются лишь в виде гипотез, выдвигаемых различными авторами), в свете предшествующего уровня техники усиление гемостатических свойств хитозана за счет его О-ацилирования является неочевидным для специалиста в данной области.
Полученные соли О-ацилированных хитозанов, согласно результатам проведённых в рамках настоящего изобретения испытаний, имеют как гораздо более высокую гемостатическую активность по сравнению с немодифицированным хитозаном, так и, в отличие от Ν-алкилированных и иных гидрофобно модифицированных хитозанов, описанных в уровне техники в работах Доулинга и Де Кастро, сохраняют высокую активность в больших объёмах крови ввиду своей растворимости в крови, а, следовательно, и большую реакционную способность при взаимодействии с форменными элементами крови.
При реализации изобретения установлено, что при синтезе Ο,Ο'- дипальмитоилхитозана предпочтительно использовать хитозан с молекулярной массой в диапазоне от 600 до 1500 кДа. Если для синтеза гемостатического агента использовать хитозан с низкой молекулярной массой (ниже 500-600 кДа), то полученная из него соль Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана практически не будет проявлять требуемых гемостатических свойств. При использовании хитозана с молекулярной массой выше 1500-1600 кДа появляются сложности с подготовкой хитозана к синтезу Ο,Ο'-замещенного хитозана, так как растворимость полученной соли Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана значительно снижается. С учетом вышесказанного, оптимальный диапазон молекулярной массы Ο,Ο'- дипальмитоилхитозана составляет 1400-4500 кДа.
Доля (степень замещения) Ο,Ο'-дипальмитоилзамещенных звеньев в макромолекуле гемостатического агента составляет от 40 до 65 %. Выбор диапазона обусловлен тем, что гемостатические свойства Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана растут пропорционально доле Ο,Ο'-дипальмитоилзамещенных звеньев, однако при доле замещенных звеньев около 40- 60% значение гемостатической способности выходит на плато, и при достижении степени замещения 65-70% и выше начинается конкурирующий процесс Ν-ацилирования свободных аминогрупп, в результате чего начинает снижаться гемостатическая способность Ο,Ο'-дипальмитоилзамещенного хитозана.
При реализации изобретения также установлено, что оптимальное количество свободных аминогрупп в гемостатическом агенте составляет от 50 до 90%. В данный диапазон основной вклад вносит значение степени деацетилирования исходного хитозана (DD), однако учитывается и минимальное влияние замещения аминогрупп при побочной реакции Ν-ацилирования пальмитоилхлоридом. Доля свободных аминогрупп в диапазоне от 50 до 90% является оптимальной ввиду того, что при увеличении количества свободных аминогрупп свыше 90% невозможно достичь высокой доли Ο,Ο'- дипальмитоилзамещенных звеньев в макромолекуле гемостатического агента, и, следовательно, значимого увеличения гемостатических свойств полученного материала по сравнению с исходным хитозаном; с другой стороны при уменьшении количества свободных аминогрупп ниже 50%, несмотря на рост степени замещения, начинает снижаться гемостатическая способность Ο,Ο'-дипальмитоилзамещенного хитозана.
Установлено, что оптимальной формой гемостатического материала является порошок. При этом содержание гемостатического агента в гемостатическом материале должно составлять не менее 5 мас.%, так как при меньшем содержании агента материал не будет проявлять необходимые гемостатические свойства. С другой стороны, содержание гемостатического агента в гемостатическом материале выше 25-30% по массе снижает стабильность образовавшегося сгустка, так как в реакцию с кровью успевает вступить лишь малая часть гемостатического материала, которая образует хрупкую корку. Таким образом, оптимальным можно считать содержание гемостатического агента в гемостатическом материале в диапазоне от 5 до 25 мас.%.
Также установлено, что содержание поверхностно-активных веществ в гемостатическом материале должно составлять не менее 0,01 мас.%, так как в этом случае ускоряется пропитывание сгустка кровью, так же, дополнительно, повышается равномерность пропитывания, что позволяет избежать появления каналов, полостей и т. п. со свободной кровью в массе сгустка, таким образом улучшается стабильность образовавшегося сгустка в полости раны. При этом оптимальным будет содержание ПАВ от 0,01 до 0,5 мас.%, так как содержание ПАВ выше 0,5 мас.% вызывает мицеллообразование в маточном растворе хитозана, что резко снижает его растворимость. Кроме того, возможно негативное влияние высокого содержания ПАВ (выше 0,5 мас.%) на рану, в частности, блокировка собственных механизмов тромбообразования, замедление заживления раны и т.п.
Значение жидкостной проницаемости в гемостатический материал (т.е. степени пропитывания массы материала свободной жидкостью находящейся на поверхности материала за единицу времени), которая иллюстрирует способность материала поглощать и связывать кровь, составляет не менее 30 мм за 1 минуту, так как при меньшей жидкостной проницаемости наблюдается слабая пропитываемость сгустка кровью, что значительно снижает его стабильность в ране, вызывает образование каналов, полостей со свободной кровью, что способствует возникновению рецидивов кровотечений при механическом воздействии на рану.
В рамках настоящего изобретения заявлен гемостатический материал на основе соли О-ацилированного хитозана (в частности, Ο,Ο'-пальмитоилхитозана), а также изготовленное из указанного гемостатического материала гемостатическое средство и перевязочный материал для остановки кровотечений, состоящий из нескольких слоев полотна и нанесенного на него слоя гемостатического средства, при этом гемостатическое средство, предпочтительно, выполнено в форме раствора или геля. Ο,Ο'- пальмитоилхитозан получают на основе хитозана путём его О-ацилирования пальмитоилхлоридом Ci5H3iC(0)Cl по методике, описанной в статье Тонга и его коллег (Tong Y, et al. "Synthesis of Ο,Ο'-dipalmitoyl chitosan and its amphiphilic properties and capability of cholesterol absorption" // Carbohydrate Polymers, 2005, vol. 60(2), pp. 229-233), что обеспечивает гидрофобные свойства такому производному хитозана с одновременной защитой аминогруппы при образовании соли.
Figure imgf000014_0001
Полученная таким образом соль хитозана сохраняет реактивность аминогруппы, одновременно приобретая гидрофобные свойства, что усиливает гемостатический эффект благодаря амфифильности молекулы.
В соответствии с предпочтительным воплощением изобретения, гемостатический материал на основе соли О-ацилированного хитозана используют в смеси с нейтральным веществом, не снижающим гемостатическую функциональность хитозана, но высоко гигроскопичным (способным быстро пропитываться, в том числе влагой из воздуха, с последующим самосвязыванием и затвердеванием) и биоадгезивным (способным обеспечивать достаточную адгезию к биологическим тканям). При этом такое вещество должно быть биоразлагаемо, чтобы возможное попадание в рану частиц гемостатика не было опасно для пациента. Такие свойства имеет, например, модифицированный крахмал.
Заявляемый гемостатический материал имеет следующие преимущества по сравнению с известными из предшествующего уровня техники средствами того же назначения:
1. Позволяет избежать проблем с медленным достижением гемостаза, так как имеет значительно более высокую реактивность в отношении крови по сравнению как с чистым хитозаном, так и с его солями. Таким образом время давления, оказываемого на рану, сокращается до 0,5-1,0 мин, значительно снижается вероятность возникновения каналов прохождения крови внутри гемостатического материала до наступления гемостаза.
2. Биоадгезия, а также способность частиц вспомогательного вещества к связыванию и отвердеванию в высоковлажной среде раны, позволяет увеличить стабильность сгустка в ране, так как все гемостатическое средство к моменту достижения гемостаза представляет собой единое целое, связанное с окружающими тканями.
3. В случаях повторных кровотечений высокая активность Ο,Ο'-пальмитоилхитозана позволяет сохранить гемостатические свойства, что приведёт к немедленной остановке возобновившегося кровотечения.
4. Избежать добавления ПАВ, так как Ο,Ο'-пальмитоилхитозан сам по себе является амфифильным соединением.
5. Использование в качестве биоадгезивного вещества биоразлагаемых материалов позволяет меньше внимания уделять поиску в ране частиц гемостатика, что сокращает затраты на последующие хирургические вмешательства.
Для выяснения гемостатических свойств водорастворимых гидрофобно- модифицированных солей хитозанов и выявления их преимуществ перед известными из уровня техники гемостатическими средствами на основе хитозана и его производных проводились испытания, включая исследование растворимости, реологические испытания, исследование скорости тромбообразования, подбор биоадгезивного агента и исследование гемостатических свойств предлагаемого средства в условиях in vitro.
Ниже приведены некоторые примеры осуществления данного изобретения. Не являясь единственно возможными, приведенные примеры наглядно демонстрируют возможность достижения заявленного технического результата в различных вариантах осуществления изобретения.
Во всех испытаниях под «гемостатическим агентом» понимается один из следующих материалов:
1. Высокомолекулярный хитозан (800-1000 кДа) со степенью деацетилирования 95% (далее «хитозан»).
2. Ν-додецилхитозан со степенью замещения (долей Ν-додецилзамещенных звеньев хитозана) 6% согласно прототипу из статьи De Castro et al. (далее «Ν-алкилированный хитозан»).
3. Сукцинат Ο,Ο'-пальмитоилхитозана с долей Ο,Ο'-дипальмитоилзамещенных звеньев 63%, долей свободных аминогрупп 83% (далее «соль О-ацилированного хитозана»).
Пример 1. Исследования растворимости гемостатических агентов
Каждый из агентов, взятых в количестве 10 г, постепенно, в течение 1 минуты, добавлялся при равномерном помешивании к 1 литру дистиллированной воды с рН, доведённым до 7 при помощи NaOH. Через 3 минуты визуально оценивали достигнутую растворимость. Результаты испытаний представлены в таблице 1.
Таблица 1. Растворимость исследуемых гемостатических агентов.
Figure imgf000016_0001
Из табл. 1 видно, что чистый хитозан и Ν-алкилированный хитозан не растворяются в крови, в связи с чем проведение реологических и иных испытаний по гемостатической способности с достаточно большим количеством крови не представляется возможным. Следовательно, такие нерастворимые материалы трудно применимы для целей гемостаза по означенным выше причинам.
Пример 2. Реологические испытания гемостатических агентов
Так как хитозан и Ν-алкилированный хитозан нерастворимы при рН выше 6, испытания проводились с использованием 0,3 М раствора уксусной кислоты.
К 1 литру 0,3 М раствора уксусной кислоты добавляли 10 г каждого из материалов, 15 мл полученных растворов смешивались с 100 мл непригодной для трансфузий кровью человека, консервированной коммерчески доступным гемоконсервантом ЦОЛИПК-12а, включающим лимонную кислоту, глюкозу, фосфат натрия трехзамещенный, 4% раствор NaOH и бидистиллированную воду. Полученную смесь помещали в реометр «Physica MCR 102», проводили испытания для определения динамического модуля накопления и динамического модуля потерь. При этом, если модуль потерь оказывался выше модуля накопления, делали вывод, что материал представляет собой гель. Результаты реологических испытаний представлены на фигуре.
Из результатов проведенных реологических испытаний видно, что все три материала показывают гелеобразование при взаимодействии с кровью, однако механическая прочность геля с солью О-ацилированного хитозана оказывается выше, чем Ν-алкилированного, тогда как немодифицированный хитозан при этом даёт лишь очень непрочный в механическом отношении гель. Пример 3. In vitro испытания гемостатических агентов на тромбообразование
Для определения связываемости гемоглобина применяли метод абсорбционной спектрофотометрии для определения концентраций несвязанного гемоглобина в растворах крови с гемостатическими агентами. Для этого 5 мл донорской крови, непригодной для трансфузий, помещали в колбу Эрленмейра, к крови добавляли 1,25 мл 0,2М раствора хлорида кальция, затем к полученному раствору добавляли при перемешивании 3,75 мл раствора каждого из агентов в 0,ЗМ растворе уксусной кислоты. Полученные растворы анализировали спектрофотометрически в видимой области спектра, в области с центром при 575 нм и с шириной диапазона около 250 нм (для учёта как оксигемоглобина, так и дезоксигемо глобина). Измерения показателя поглощения проводились с интервалом 2 минуты при длине волны в максимуме пика поглощения. Результаты испытаний представлены в таблице 2. Таблица 2.
Определение связываемости гемоглобина исследуемыми гемостатическими агентами.
Figure imgf000018_0001
Из таблицы 2 видно, что О-ацилированный хитозан связывает гемоглобин крови быстрее и в большей степени, чем Ν-алкилированный хитозан. Таким образом, О- ацилированный хитозан имеет значительное преимущество в качестве гемостатического материала перед Ν-алкилированным.
Испытания продемонстрировали, что соли О-ацилированных хитозанов проявляют более высокие гемостатические способности, а также растворимость, по сравнению как с Ν-алкилированными хитозанами, что, предположительно, связано с полным заполнением связей аминогрупп хитозана радикалами кислоты и Ν-алкилирующего агента, ввиду чего присущая хитозану активность по аминогруппе исчезает, что препятствует дополнительному связыванию эритроцитов с цепочками хитозана по аминогруппам; так и с чистым хитозаном. Также данные опыты могут свидетельствовать о большей активности О-ацилированной модификации ввиду наличия двух гидрофобных «хвостов».
Пример 4. Испытания гемостатического агента с биоадгезивным агентом
Для определения наилучшего биоадгезивного вещества-наполнителя проводились следующие испытания.
Для оценки степени стабильности средства в ране, характеризующейся способностью средства впитать всю истекшую кровь (жидкостная проницаемость), а также способностью связываться в единый стабильный труднопроницаемый сгусток, проводилась экспериментальная оценка степени пропитываемости и связывания, для чего:
В лабораторную пробирку диаметром 20 мм наливали 10 мл воды с синим красителем (Е123, индиго кармин). После чего на поверхность воды насыпалось исследуемое средство в количестве до 20 г. По длине пропитанной жидкостью зоны порошкообразного средства оценивалась относительная степень пропитываемости. После оценки степени пропитывания пробирка немедленно переворачивалась, фиксировалось истечение или отсутствие истечения жидкости из пробирки. Результаты приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Сравнение биоадгезивных свойств гемостатических агентов и материалов.
Figure imgf000019_0001
Таким образом, в результате испытаний установлено следующее.
1. Степень пропитывания при использовании 20 мас.% сукцината Ο,Ο'- ацилированного хитозана в смеси с 80 мас.% карбоксиметилкрахмала наибольшая, по сравнению с использованием других агентов.
2. Стабильный труднопроницаемый сгусток образовался только при использовании сукцината Ο,Ο'-ацилированного хитозана в смеси с 80% карбоксиметилкрахмала.
Пример 5. Приготовление гемостатического материала
Для приготовления гемостатического материала сукцинат Ο,Ο'-пальмитоилхитозана в форме гранул фракцией от 0,2 до 1,2 мм смешивают в смесителе типа HD-15 "пьяная бочка" в пропорции 20:80 по массе с карбоксиметилкрахмалом в форме гранул фракцией от 0,2 до 1 мм. После смешивания производят контроль фракционного состава материала путём просеивания. При необходимости, для дальнейшего изготовления гемостатических средств (например, бинтов, гелей), гемостатический материал может быть растворён в дистиллированной воде, например в пропорции 1 часть материала на 10 частей дистиллированной воды.
Пример 6. Оценка биоадгезивных свойств гемостатических материалов
Для оценки биоадгезивных свойств предлагаемого материала проводились следующие испытания. Для оценки приклеивания к сухим и влажным тканям использовалась часть брюшины свиньи, охлаждённой для сохранения влажности. На брюшину накладывался отрезок бинта размером 2, 5x2, 5 см, с пришитой к центру отрезка петлёй, на наложенный отрезок бинта устанавливался груз весом 2 кг. Через 1, 3 и 10 минут оценивалась степень приклеивания к тканям необходимого для отрыва усилия в Ньютонах. Результаты приведены в таблице 4.
Таблица 4. Сравнение биоадгезивных свойств гемостатических материалов.
Figure imgf000020_0001
К сухим тканям ни один из образцов адгезии не имел.
Пример 7. In vitro испытания гемостатической способности гемостатических материалов
Для оценки гемостатической способности в лабораторных условиях применялся метод осаждения взвеси бентонита раствором исследуемого материала. Для этого в 100 мл воды добавляли 1,5 г гемостатического средства. В течение 3-х минут раствор умеренно перемешивали. Полученный раствор отфильтровывали через 3 минуты после начала растворения. Затем оценивали необходимое время для осаждения 150 мл отстоявшейся 0,5% взвеси бентонита 0,5 мл раствора исследуемого материала. Результаты испытаний приведены в таблице 5.
Согласно данным из US20090186851 и WO2012123728. Таблица 5. Результаты in vitro испытаний гемостатических материалов.
Figure imgf000021_0001
Пример 8. Изготовление жидкой и гелеообразной форм гемостатического средства a) . Для изготовления жидкой формы используют активный материал (чаще всего, в форме гранулированного порошка) и дистиллированную воду. Активный материал растворяют в дистиллированной воде в пропорции 10 кг материала в 100 кг дистиллированной воды до получения однородного раствора без включений, агрегатов, нерастворённых частиц. Растворение проводят в низкоскоростной мешалке объемом 250 л. b) . Для изготовления гелеообразной формы гемостатика используют загущающий агент Dow Corning RM 2051, представляющий собой коммерчески доступную эмульсию натрия полиакрилата в диметиконе. В мешалку с приготовленной жидкой формой гемостатика приливают загущающий агент в количестве 2 кг и перемешивают в течение 4 часов.
Полученное гемостатическое средство в форме геля или жидкости перемещают в питающий бак дозаторно-укупорочной линии. Линию настраивают на нужный объём продукта. Розлив, в общем случае, ведётся в полимерные ёмкости (флаконы), снабжённые винтовым наконечником с пробкой с контролем вскрытия. Флаконы могут иметь дозирующую систему в виде поршня или кнопки. На заключительной стадии осуществляется радиационная стерилизация готовых флаконов дозой гамма-излучения не менее 15 кГр, затем готовые флаконы перемещают в этикетировочную машину и производят контроль качества.
Пример 9. Изготовление гемостатических бинтов
Для изготовления бинтов гемостатических используют:
- нетканое полотно плотностью от 60 до 180 г/м2 необходимой ширины (от 0,03 до
0, 15 м) в форме бобины общей длиной до 1 км;
гемостатический агент или материал в форме гранулированного порошка или гемостатическое средство в форме геля или раствора.
В другом варианте реализации изобретения возможно изготовление многослойных бинтов, для формирования которых также используют впитывающие полотна или бумагу, впитывающие агенты (например, модифицированные силикаты, такие как 385441 Aldrich® Octyl-functionalized silica gel, BASF® Sorbead®, EMD Millipore® 1125720001, 227196 Aldrich®, или агенты собственного производства) в форме порошков, гранул, волокон.
В случае, если гемостатический агент имеется в форме порошка, производят его растворение в дистиллированной воде в пропорции 10 кг гранулированного порошка по весу в 100 кг дистиллированной воды до получения однородного раствора без включений, агрегатов, нерастворённых частиц. Растворение проводят в низкоскоростной мешалке объемом 250 л.
В случае нанесение раствора гемостатического материала пропиткой:
- готовый раствор активного вещества помещают в кювету питающего бассейна;
- заправляют ленту полотна через подающие валки и каландр;
- подающий валок питающего бассейна опускают до глубины 0,3 см от дна кюветы;
- задают настройки каландрирования: температура 60°С, давление 0,6 МПа, скорость протяжки 10 м/мин;
- настраивают резательную линию на необходимую длину бинта и метод укладки;
- прогревают каландр;
- кратковременным включением линии на минимальной скорости протягивают полотно до появления (визуально) пропитанного полотна на выходе каландра до входа в резательную машину; припуск на входе резательной машины устанавливают не менее 0,3 м;
- запускают линию до конца изготовления первого бинта, бинт взвешивают, контрольный параметр: количество впитанного раствора в г/м2 (в общем случае - не менее 12 г/м2);
- запускают линию на изготовление;
- нарезанные бинты принимают из машины на колёсную этажерку вакуумную сушилку шкафную;
- заполненную этажерку помещают в вакуумную сушилку шкафную, сушку производят до падения влажности в исходящем потоке до 10%;
- в некоторых вариантах реализации изобретения, после сушки проводят дополнительно осуществляют текстурирование бинта в текстурирующей машинке с получением перфорации или эффекта умягчения и проч.);
- при изготовлении многослойных бинтов дополнительно многослойные бинты перемещают на линию формирования и прошивки; при этом в питающую ёмкость помещают впитывающий агент (при использовании);
- заправляют в машину для прошивки ленты готового полотна и впитывающего полотна;
- линию прошивки запускают, при этом: на нижний готовый бинт накладывается впитывающее полотно/бумага, на полученный пакет накладывается верхний готовый бинт;
- начальный конец пакета и край пакета прошивается или склеивается: пакет поворачивается раскрывом вверх, в раскрыв при перемещении пакета насыпается впитывающий агент, одновременно прошивается или склеивается верхний край пакета; через каждые 3-10 см осуществляется поперечная сшивка или склейка для уменьшения перемещения порошкообразных агентов внутри пакета; по достижению нужно длины осуществляется окончательная поперечная сшивка или склейка. Сшитые пакеты (готовый бинт многослойный) пропускают через грохот для равномерного распространения впитывающего агента, затем прокатывают через прессующие валки при давлении 1 МПа;
- готовые бинты помещают в фасовочно-складывательную линию; линию настраивают в соответствии с требованиями заказчика; бинты упаковываются в вакуумно- фольгированную упаковку;
- производится радиационная стерилизация готовых упаковок общей принятой дозой не менее 15 кГр гамма-излучения;
- производится контроль качества отделом ОТК.
В случае нанесение раствора гемостатического материала напылением осуществляют следующие операции:
- готовый раствор помещают в питательный бак форсуночного напыления;
- заправляют ленту полотна через подающие валки и каландр;
- настраивают напылительные форсунки на: расход 1,7кг/мин, ширина факела распыла выбирается в зависимости от ширины используемого нетканного материала с таким расчётом, чтобы перекрывать ширину материала с припуском +3мм с каждой из сторон, угол распыла: +60°, отстояние от полотна: 2 см;
- настраивают каландр: температура - 60°С, давление - 0,6 МПа, скорость протяжки - 10 м/мин;
- настраивают резательную линию на необходимую длину бинта и метод укладки;
- прогревают каландр;
- кратковременным включением линии на минимальной скорости протягивают полотно до появления (визуально) пропитанного полотна на выходе каландра до входа в резательную машину; припуск на входе резательной машины - не менее 0,3 м;
- запускают линию до конца изготовления первого бинта, бинт взвешивают, контрольный параметр: количество впитанного раствора в г /м2 (в общем случае - не менее 12 г/м2);
- запускают линию на изготовление.
- нарезанные бинты принимают из машины на колёсную этажерку вакуумную сушилку шкафную;
- заполненную этажерку помещают в вакуумную сушилку шкафную, сушку производят до падения влажности в исходящем потоке до 10%;
- опционно, после сушки проводят текстур ирование в текстур ирующей машинке
(настройка на перфорацию, умягчение и проч.);
- опционно, при изготовлении многослойных бинтов бинты перемещают на линию формирования и прошивки;
- в питающую ёмкость помещают впитывающий агент (при использовании);
- заправляют в машину ленты готового полотна и впитывающего полотна;
- линию запускают, при этом: на нижний готовый бинт накладывается впитывающее полотно/бумага, на полученный пакет накладывается верхний готовый бинт;
- начальный конец пакета и край пакета прошивается или склеивается: пакет поворачивается не сшитым краем вверх, в пакет через не сшитый край при перемещении пакета насыпается впитывающий агент, одновременно прошивается или склеивается верхний край пакета; через каждые 3-10 см осуществляется поперечная сшивка или склейка для уменьшения перемещения порошкообразных агентов внутри пакета; по достижению нужно длины осуществляется окончательная поперечная сшивка или склейка. Сшитые пакеты (готовый многослойный бинт) пропускают через грохот для равномерного распространения впитывающего агента, затем прокатывают через прессующие валки при давлении 1 МПа;
- готовые бинты помещают в фасовочно-складывательную линию; линию настраивают в соответствии с требованиями заказа; бинты упаковываются в вакуумно- фольгированную упаковку;
- производится радиационная стерилизация готовых упаковок общей принятой дозой не менее 15кГрей гамма-излучения;
- производится контроль качества изготовленных гемостатических бинтов.
Пример 10. In vivo испытания на кроликах гемостатического средства и изготовленного на его основе перевязочного гемостатического материала С целью установления эффективности гемостатического средства согласно настоящему изобретению и изготовленного на его основе перевязочного гемостатического материала в форме бинта взяли 28 кроликов весом от 3 до 4,5 кг, рандомизировали их по 8 особей. Для сравнения с перевязочным гемостатическим материалом по изобретению (изготовленным в форме бинта) также испытывали существующие на рынке перевязочные гемостатические материалы Celox® Gauze (выпускается компанией Medtrade Products Ltd.) и HemCon® ChitoGauze (выпускается компанией HemCon Medical Technologies Inc.), еще 4 кроликов - для контрольной группы.
Восьми особям на рану, образованную в области рассечения верхней брыжеечной артерии, помещали бинт, изготовленный в соответствии с настоящим изобретением,
- бинт со средством Celox Gauze® - 8 особям,
- бинт HemCon® ChitoGauze - 8 особям,
- накладывали давящую повязку из марлевого бинта шириной 6 см, длиной 1,5 м 4 особям контрольной группы.
Бинт Celox® Gauze имеет достаточно жесткую структуру, что затрудняет его складывание в несколько слоев для помещения в рану и размещение там. Подобная жесткая структура Celox® Gauze может приводить к травматизации окружающих тканей. Заметно наличие в ране свободного порошка, осыпающегося с бинта.
Бинт согласно настоящему изобретению имеет мягкую структуру, легко складывается в несколько слоев и размещается в ране, не травмируя окружающие ткани. Свободный порошок в ране отсутствует.
В ходе исследования бинты с вышеуказанными средствами складывали в 5 слоев. В течение 7 минут оказывалось мануальное давление на бинт, помещенный на область кровотечения. По истечении 7 минут оценивали степень пропитывания бинта кровью, гемостаз, сохранение гемостаза при смещении бинта. После чего прекращалось мануальное давление, и бинт оставляли в полости раны на 30 минут. После чего оценивали степень сохранения гемостаза. Результаты испытаний приведены в таблице 6. Таблица 6. Результаты испытаний перевязочных гемостатических материалов in vivo.
Figure imgf000026_0001
Примечания.
1. Наступление гемостаза в 100% в течение 7 минут наблюдалось как при использовании бинта с настоящим изобретением, так и при использовании Celox® Gauze, в 75% - в случае использования HemCon® ChitoGauze и у одной особи с использованием давящей повязки.
2. По истечении 7 минут нахождения бинта в ране и его последующего смещения у всех подопытных в группах с использованием Celox® Gauze и HemCon® ChitoGauze и в контрольной группе возобновилось кровотечение.
3. По истечении 7 минут нахождения бинта в ране и его последующего смещения у всех подопытных в группах с использованием настоящего изобретения нарушения гемостаза не произошло.
4. Сохранение гемостаза в течении 30 минут наблюдалось у одной особи в контрольной группе, у половины особей из группы с использованием HemCon® ChitoGauze и в 75% случаев в группе с использованием Celox® Gauze.
5. Сохранение гемостаза в течении 30 минут наблюдалось у всех особей из группы с использованием настоящего изобретения
6. Пропитывание бинта кровью: с использованием настоящего изобретения - пропитывались все 5 слоев, с использованием HemCon® ChitoGauze - 2 и 3 слоя соответственно у 3 и 5 подопытных, с использованием Celox® Gauze - 2 слоя у всех подопытных.
Пример 11. In vivo испытания на свиньях гемостатического средства и изготовленного на его основе перевязочного гемостатического материала Для оценки эффективности настоящего изобретения проведены экспериментальные исследования остановки массивных кровотечений на лабораторных свиньях массой тела 35-42 кг. Для испытания взято 8 свиней. Животные были разделены на две группы - одна опытная (5 особей) и одна контрольная (3 особи).
Испытание проводили у животных под релаксацией (которую обеспечивали путем введения 3,5-4,2 мл 2% ветранквила) с использованием местной анестезии 0,5% раствором новокаина - 10 мл в месте разреза в области паха с двух сторон. После разреза кожи и подкожной клетчатки обеих конечностей в паховой области, выделяли пучок - бедренная артерия и вена, наносили ранение бедренной артерии в форме отверстия диаметром 6 мм. Давали истечь крови в течение 45 секунд, затем рану тампонировали: у 5 особей использовали перевязочный гемостатический материал (бинт) согласно настоящему изобретению, у 3 особей контрольной группы использовали марлевый бинт шириной 6 см, длиной 1,5 м. Тампоны в ране фиксировали бинтом, путем наложения давящей повязки. Кроме давящей повязки дополнительно давления на рану не оказывали в течение всего эксперимента. Через 60 минут после наложения повязок, повязки снимали, удаляли бинты из раны для проведения оценки гемостаза и выживаемости. Результаты приведены в таблице 7.
Таблица 7. Результаты испытаний давящей повязки in vivo.
Figure imgf000027_0001
Примечания.
Пропитывание давящей повязки кровью в течение 60 минут не произошло ни у одного животного из группы с применением настоящего изобретения, произошло у 2 животных контрольной группы.
В течение 40 минут два животных контрольной группы не выжило. 3. После извлечения бинтов из ран гемостаз в группе с применением настоящего изобретения наблюдали у всех животных на обеих конечностях.
4. После извлечения бинтового тампона из ран оставшихся животных контрольной группы наблюдали возобновление кровотечения.
5. Животные контрольной группы пали спустя 10 минут после возобновления кровотечения.
Результаты испытаний in vivo (примеры 10 и 11) демонстрируют, что 28 кроликов и 5 свиней, подвергнутых массивному кровотечению, выжило при использовании перевязочного гемостатического материала по настоящему изобретению. Представленные данные иллюстрируют адгезивные и гемостатические способности предлагаемого средства на основе Ο,Ο'-ацилированного хитозана, превосходящие аналогичные показатели известных кровоостанавливающих средств на основе других производных хитозана, отсутствие токсичности и травмирования прилегающих к ране тканей, что составляет неочевидные преимущества заявляемого технического решения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Гемостатический материал, включающий гемостатический агент Ο,Ο'- дипальмитоилхитозан или его соль и одно или несколько биоадгезивных нейтральных веществ.
2. Гемостатический материал по п.1, отличающийся тем, что упомянутый гемостатический материал представляет собой порошок.
3. Гемостатический материал по п.1, отличающийся тем, что гемостатический агент представляет собой соль Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана, причем упомянутая соль 0,0'- дипальмитоилхитозана выбрана из группы, включающей цитрат 0,0'- дипальмитоилхитозана, лактат Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана, малат 0,0'- дипальмитоилхитозана, сукцинат Ο,Ο'-дипальмитоилхитозана, ацетат 0,0'- дипальмитоилхитозана, сульфат О, О'- дипальмитоилхитозана и акрилат 0,0'- дипальмитоилхитозана.
4. Гемостатический материал по п.1, отличающийся тем, что 0,0'- дипальмитоилхитозан имеет молекулярную массу в диапазоне от 1400 до 4500 кДа.
5. Гемостатический материал по п.1, отличающийся тем, что доля 0,0'- дипальмитоилзамещенных звеньев хитозана в гемостатическом агенте составляет от 40 до 65%.
6. Гемостатический материал по п. 1, отличающийся тем, что содержание гемостатического агента в гемостатическом материале составляет не менее 5 мас.%.
7. Гемостатический материал по п.1, отличающийся тем, что биоадгезивное нейтральное вещество представляет собой вещество, которое способствует прикреплению материала к раневым поверхностям.
8. Гемостатический материал по п.1, отличающийся тем, что биоадгезивное нейтральное вещество представляет собой вещество, не препятствующее удалению гемостатического материала из раны путём промывания физиологическими растворами и механического извлечения.
9. Гемостатический материал, по п.1, отличающийся тем, что биоадгезивное нейтральное вещество не снижает и/или не оказывает отрицательного влияния на исходную гемостатическую способность гемостатического агента.
10. Гемостатический материал по п.1, отличающийся тем, что биоадгезивное нейтральное вещество представляет собой соединение или комбинацию соединений, выбранных из группы, включающей редкосшитые полимеры акриловой кислоты, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту, полимеры акриловой кислоты, сшитые дивинилгликолем, и их соли, полимеры акриловой кислоты, сшитые аллилсахарозой и/или аллилпентаэритритом; сополимеры, включающие полимеры акриловой кислоты и С10-С30 алкилакрилаты, сшитые аллилпентаэритритом; редкосшитые акриловые гомополимеры, сополимеры и блок- сополимеры полиэтиленгликоля и эфира жирной кислоты с длинной алкильной цепью, карбоксиметилкрахмал, немодифицированный крахмал, модифицированный крахмал, карбоксиметил-целлюлоз гуаровую камедь, ксантановую смолу, коллаген, желатин.
11. Гемостатический материал по п. 1, отличающийся тем, что гемостатический материал содержит по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество (ПАВ).
12. Гемостатический материал по п. 11, отличающийся тем, что гемостатический материал содержит ПАВ в количестве не менее 0,01 мас.%.
13. Гемостатический материал по п. 11, отличающийся тем, что ПАВ выбрано из группы, включающей сополимеры на основе оксида этилена, сополимеры на основе оксида пропилена, блок-сополимеры на основе оксида этилена и оксида пропилена, глицерин, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль, жирные кислоты, соли жирных кислот, ПАВ на основе силикона и эмульгаторов.
14. Гемостатический материал по п. 13, отличающийся тем, что жирные кислоты выбраны из группы, включающей лауриловую кислоту и олеиновую кислоту.
15. Гемостатический материал по п. 1, отличающийся тем, что жидкостная проницаемость в упомянутый гемостатический материал составляет не менее 30 мм за 1 минуту.
16. Гемостатический материал по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый гемостатический материал может быть использован для производства средств для обработки, закрытия ран.
17. Гемостатическое средство в жидкой или гелеобразной форме, изготовленное из гемостатического материала по п. 1.
18. Гемостатическое средство по п. 17, отличающийся тем, что упомянутое средство в жидкой форме представляет собой раствор, а в гелеобразной форме представляет собой гель.
19. Гемостатическое средство по п. 17, отличающийся тем, что для получения жидкой формы гемостатический материал по п.1 растворяют в воде, а для получения гелеобразной формы гемостатический материал по п.1 растворяют в воде с последующим добавлением загущающего агента.
20. Гемостатическое средство по п. 19, отличающийся тем, что загущающий агент выбран из группы, включающей полисахариды, полиэтиленгликоли, полисилоксаны, циклические полисилоксаны, полиакрилаты, этоксилированные насыщенные спирты, растительные камеди и/или их производные, и/или их сочетания, и/или продукты их взаимодействия, в том числе сополимеры.
21. Перевязочный гемостатический материал, состоящий из одного или нескольких слоев полотна и нанесенного на них гемостатического средства по п. 17 в жидкой или гелеобразной форме.
22. Перевязочный материал по п. 21, отличающийся тем, что упомянутый перевязочный материал представлен в форме бинта или губки, или тампона, или нетканого материала из вискозы, или тонкого гибкого субстрата, или тканой марли, или пленки.
23. Перевязочный материал по п. 21, отличающийся тем, что материал полотна выбран из группы, включающей хлопок, нетканые материалы, биоразлагаемые материалы, материалы, содержащие волокна.
24. Перевязочный материал по п. 23, отличающийся тем, что материал, содержащий волокна, выбран из группы, включающей материалы на основе волокон целлюлозы, полимолочной кислоты, полилакапролактона, материалы на основе волокон хитина, хитозана, альгинатных волокон.
25. Перевязочный материал по п. 23, отличающийся тем, что нетканый материал выбран из группы, включающей полиэстер, целлюлозу, полиэфир, полипропилен, а также вискозу, или их комбинации, в том числе полученные по технологии Спанлейс или Спанджет.
26. Перевязочный материал по п. 21, отличающийся тем, что раствор гемостатического материала нанесен пропиткой или напылением.
27. Перевязочный материал по п. 21, отличающийся тем, что плотность упомянутого полотна составляет от 60 до 180 г/м2.
28. Перевязочный материал по п. 21, отличающийся тем, что количество впитанного раствора составляет не менее 12 г/м2.
29. Перевязочный материал по п. 21, отличающийся тем, что он дополнительно содержит впитывающий слой полотна или бумаги.
30. Перевязочный материал по п. 21, отличающийся тем, что он состоит из нескольких слоев полотна, сшитых и/или склеенных между собой.
PCT/RU2017/050074 2016-08-10 2017-08-09 Гемостатический материал, гемостатическое средство и перевязочный материал на его основе WO2018030921A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133016 2016-08-10
RU2016133016A RU2635465C1 (ru) 2016-08-10 2016-08-10 Гемостатический материал, гемостатическое средство и перевязочный материал на его основе

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018030921A1 true WO2018030921A1 (ru) 2018-02-15

Family

ID=60083385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/050074 WO2018030921A1 (ru) 2016-08-10 2017-08-09 Гемостатический материал, гемостатическое средство и перевязочный материал на его основе

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2635465C1 (ru)
WO (1) WO2018030921A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020181015A1 (en) * 2019-03-05 2020-09-10 Medcura, Inc. System and method to reduce tissue or organ adhesion
CN113462013A (zh) * 2021-06-30 2021-10-01 南开大学 一种多孔道烷基化壳聚糖海绵、制备方法及应用

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743425C1 (ru) * 2020-03-27 2021-02-18 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕМОТЕКС" Гемостатическое средство на основе хитозанового аэрогеля
CN112972749B (zh) * 2021-03-05 2022-04-12 武汉纺织大学 基于壳聚糖纤维的高效止血材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012123728A2 (en) * 2011-03-11 2012-09-20 Medtrade Products Limited Haemostatic material
GB2514592A (en) * 2013-05-30 2014-12-03 Medtrade Products Ltd Degradable haemostat composition

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SA111320355B1 (ar) * 2010-04-07 2015-01-08 Baxter Heathcare S A إسفنجة لايقاف النزف

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012123728A2 (en) * 2011-03-11 2012-09-20 Medtrade Products Limited Haemostatic material
GB2514592A (en) * 2013-05-30 2014-12-03 Medtrade Products Ltd Degradable haemostat composition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020181015A1 (en) * 2019-03-05 2020-09-10 Medcura, Inc. System and method to reduce tissue or organ adhesion
CN113462013A (zh) * 2021-06-30 2021-10-01 南开大学 一种多孔道烷基化壳聚糖海绵、制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
RU2635465C1 (ru) 2017-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101897989B (zh) 局部和内部使用的止血剂
EP2695622B1 (en) A chitosan wound dressing and its method of manufacturing
RU2627426C2 (ru) Гемостатическое биологически абсорбируемое устройство с полиэтиленгликолем в качестве связующего вещества
EP2156849B1 (en) A chitosan based fiber material, preparing method and application thereof
RU2635465C1 (ru) Гемостатический материал, гемостатическое средство и перевязочный материал на его основе
JP5075811B2 (ja) 抗菌創傷包帯の作製方法およびその使用
ES2758717T3 (es) Material hemostático
JP2617260B2 (ja) 創傷治療用ゲル配合物
US20070104769A1 (en) Bioabsorbable hemostatic gauze
TWI353829B (en) Dry flexible hemostatic material and method for pr
US20090062849A1 (en) Advanced functional biocompatible polymeric matrix used as a hemostatic agent and system for damaged tissues and cells
KR102413366B1 (ko) 상처 처치제
JP2009514597A (ja) 生体吸収性止血ガーゼ
CN108785732B (zh) 止血封堵材料及其制备方法和止血封堵制品
KR20160034256A (ko) 분해 가능한 지혈제 조성물
CA2943012C (en) Chitosan wound dressings that maintain gel integrity at least 24 hours
CN106902383A (zh) 一种改性葡聚糖修饰的纳米凝胶止血材料及其制备和应用
KR102280553B1 (ko) 개선된 하이드로젤 지혈제 제조방법 및 그에 따른 지혈제
RU2380117C2 (ru) Текстильный материал для остановки кровотечений и способ его получения
CN109529097A (zh) 一种可溶性止血纱布
CN111991611B (zh) 一种可粘附自修复止血海绵及其制备方法
RU2743425C1 (ru) Гемостатическое средство на основе хитозанового аэрогеля
RU2807862C1 (ru) Гемостатическое средство на основе хитозана
Shetu Ceramide: An Extravagant Prospective for Treatment of Burn Patients

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17784030

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17784030

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1