Биоабсорбируемое хирургическое гемостатическое средство и способ его получения (варианты)
Изобретение относится к медицине, а именно к гемостатическому биоабсорбируемому хирургическому средству. Ткань из окисленной целлюлозы нейтрализована раствором соли кальция слабой органической кислоты, не содержащей хлорид - ионов, с содержанием кальция 0,5 - 4,0%. Нейтрализуют примерно 50 - 80% карбоксильных групп, а остальное количество нейтрализуется раствором соли натрия и калия, после чего промывают материал для удаления избытка соли. Модифицированное кальцием окисленное целлюлозное гемостатическое средство обеспечивает более быструю остановку кровотечения, чем немодифицированная или модифицированная натрием или калием окисленная целлюлоза. Весовой процент кальция в модифицированной окисленной целлюлозе должен быть в диапазоне примерно от 0,5 до 4, чтобы усиливать гемостатические свойства и при этом не наносить чрезмерного ущерба биоабсорбируемости. Во втором варианте окисленное целлюлозное гемостатическое средство модифицируют кальцием и натрием или калием. Второй вариант можно использовать для доставки материалов, чувствительных к кислотам. 3 с. и 6 з.п.ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к способу получения биологически рассасывающегося гемостатического средства путем обработки окисленной целлюлозы кальцием или комбинацией кальция и натрия или калия.
Материалы на основе окисленной целлюлозы являются биорассасывающимися и абсорбционными материалами, которые в течение долгого времени использовались в медицине. И целлюлозу, встречающуюся в природе, и регенерированную целлюлозу можно окислить. Для удобства и кратности и те, и другие мы обозначаем термином "Окисленная целлюлоза". Interceed* /TC7/ абсорбируемый адгезионный барьер, Surgicel* абсорбируемое гемостатическое средство и Surgicel Nu-Knit* абсорбируемое гемостатическое средство и /все от Jonson & Jonson Medical, Inc. , Arlington, TX/ являются тремя примерами таких материалов. Однако все эти материала кислотные. pH водной фазы 1 г Interceed барьера, суспендированного в 100 мл очищенной воды составляет около 4,1. pH на поверхности полностью насыщенного водяного куска материала равен примерно 1,7. Такие вещества, как тромбин, аналог активатора плазминогена ткани (t-PAA) и другие, высоко чувствительные к кислотам, сразу инактивируются на таких матрицах, мешая их использованию для доставки этих веществ к месту операции. С другой стороны, если такие вещества должны доставляться на материалах на основе окисленной целлюлозы, то эти материалы нужно сначала нейтрализовать. Таким образом, в предыдущих исследованиях усилия по модификации окисленной целлюлозы с целью улучшения ее свойств обычно фокусировали на нейтрализации материала. Doub и др. в патенте США N 2517772 описали пропитку нейтрализованных окисленных целлюлозных продуктов тромбином. Они раскрыли способ нейтрализации окисленной целлюлозной ткани водным раствором бикарбоната натрия /пример 2/ или водным раствором ацетата кальция /пример 1/. Пример 2 патента Doub и др. раскрывает нейтрализацию окисленной целлюлозной марки водным раствором сильно основного бикарбоната натрия с последующей пропиткой нейтрализованного материала тромбином. Затем пропитанную тромбином марлю замораживают и сушат в замороженном состоянии, обеспечивая высоко гемостатический хирургический перевязочный материал. Дольберг и др., Фарм.Ж (Киев) 1971, 26/2/, 53-56, изучали гемостатические свойства окисленной целлюлозы и комбинированных материалов с различными фармацевтическими соединениями. Они сообщают, натриевые и калиевые соли окисленной целлюлозы можно использовать в медицине, и что соль калия имеет преимущества над кислой формой, так как является нейтральной и совместимой со многими фармацевтическими веществами. Barinka и др. в описании патента Великобритании 1593513, опубликованного 15 июля 1981, раскрывают способ окисления целлюлозы смесью азотной кислоты и стабилизированного ("phelegmatized") нитрата натрия. Затем материал стабилизируется водоспиртовым раствором карбамида или его N,N-дизамещенных алкильных или ацильных производных. В заключение окисленнную целлюлозу переводят в ее кальциевую, натриевую или аммониевую соль путем многократного чередования абсорбции и удаления центрифугированием раствора эквимолярной смеси хлоридов и ацетатов кальция, натрия и аммония. Saterstein и др. в патенте США 5134229 раскрывают способ получения устойчивости при хранении окисленной целлюлозы путем воздействия кислотного окисленного целлюлозного материала с водным или спиртовым раствором слабо основной соли слабой кислоты для увеличения pH целлюлозного материала до 5-8. Эту соль слабой кислоты преимущественно выбирают из ацетата натрия, ацетата калия, цитрата натрия, формата натрия, цитрата калия, формата калия, динатрийфосфата, дикалийфосфата или их смесей. Повторяя способ Doub и др., они нашли, что в результате нейтрализации окисленной целлюлозной ткани в водных растворах бикарбоната натрия получают ткань, которая частично превратилась в гель, изменила первоначальный размер и очень слабая с малой степенью целостности /little integrity/. Прочность при растяжении этой ткани очень низкая для практического ее применения, например, в качестве гемостатического средства. Они обнаружили, что полная нейтрализация окисленной целлюлозной ткани ацетатом кальция в соответствии с описанием примера 1 патента Doub и др. обеспечивает ткань, которая имеет подходящую целостность, но вызывает раздражение кожи млекопитающих и других клеток тела в точках контакта. Кроме того, на месте применения ткани образуется большая белесая масса, предположительно, ткань гранулемы. По-видимому, такая ткань пытается инкапсулировать соль кальция окисленного целлюлозного материала. Роль кальция в остановке кровотечения хорошо известна; действительно, Международный Комитет по номенклатуре факторов свертывания крови указал кальция как один из 13 факторов свертывания крови /Фактор IV/. Кальций играет важную роль в превращении протетромбина в тромбин, одной из стадий процесса свертывания крови. Детали способа остановки кровотечения ясны из стандартного медицинского текста, Remington's Pharmaceutical Sciences, под редакцией A. R. Gennaro /Mack, Easton, PA, 1990/. Существуют еще примеры практического применения кальция для облегчения остановки кровотечения. Superstat* абсорбируемое коллагеновое гемостатическое средство содержит ионы кальция для повышения своей гемостатической эффективности. С другой стороны, для предотвращения нечаянного свертывания крови в баллоны для ее хранения добавляют лимонную кислоту с целью изоляции кальция в сыворотке крови. Несмотря на одобрительную оценку нейтрализованной окисленной целлюлозы в качестве гемостатического материала и важную роль, которую играет кальций в остановке кровотечения, искомое абсорбируемое модифицированное кальцием гемостатическое средство не было реализовано до настоящего изобретения. В соответствии с настоящим изобретением способ получения биоабсорбируемого хирургического гемостатического средства включает следующие стадии: /a/ взаимодействие окисленного целлюлозного материала, который содержит заданную концентрацию карбоновой кислоты, с раствором соли кальция слабой кислоты, не содержащим хлорид-ионов, для нейтрализации примерно от 5,5 до 45% карбоновой кислоты; и /b/ промывание материала для удаления избытка соли. В этом описании в приложенной формуле изобретения приведенные проценты являются весовыми процентами, кроме тех случаев, где это указано специально. Гемостатическое средство, полученное способом настоящего изобретения, является окисленной целлюлозной тканью, включающей от 0,5 до 4% кальция, предпочтительно - от 2,0 до 3,5%. Материал проявляет более высокую гемостатическую активность, чем немодифицированная окисленная целлюлоза или окисленная целлюлоза, нейтрализованная солями натрия или кальция. Гемостатическое средство, концентрация кальция в котором составляет менее 3,5%, не раздражает кожу и другие тела как ткань с более высокой концентрацией. В другом варианте настоящего изобретения способ получения биоабсорбируемого хирургического гемостатического средства включает следующие стадии: /a/ взаимодействие окисленного целлюлозного материала, который содержит заданную концентрацию карбоновой кислоты, с раствором соли кальция слабой кислоты и соли натрия или калия слабой кислоты, не содержащим хлорид-ионов, для нейтрализации примерно от 50 до 80% карбоновой кислоты, причем концентрации солей выбраны таким образом, что кальций нейтрализует примерно от 5,5 до 45% карбоновой кислоты, а натрий или калий нейтрализует остальное количество; и /b/ промывание материала для удаления избытка соли. Настоящее изобретение обеспечивает хирургическое гемостатическое средство из окисленной целлюлозы, которое демонстрирует более высокую гемостатическую активность, чем кислотная или нейтрализованная окисленная целлюлоза прототипов. Используя существенно меньше кальция, чем в материале прототипов, настоящий способ дает материал, который показывает более быструю биоабсорбцию и лучшую биосовместимость, чем окисленная целлюлоза, нейтрализованная большим количеством кальция. Способ, которым получают гемостатическое средство настоящего изобретения, похож на способ описанный в патенте США 5134229 ('229), который включен здесь в качестве ссылки. Различия заключаются в количестве и составе основной соли, применяемой для модификации состава гемостатического материала. В одном варианте предпочтительнее обрабатывать материал солью кальция, чем солями натрия и калия, как раскрыто в '229. В другом варианте состав модифицируют, добавляя комбинацию солей Ca и Na или K. В обоих случаях соли не содержат хлоридов, чтобы избежать образования соляной кислоты, которая может вызывать разложение окисленной целлюлозы с образованием низкомолекулярного полимера, что приводит к потере прочности при растяжении и укорачивает срок годности. Слабая кислота не наносит существенного вреда. Предпочтительно, чтобы соль кальция была ацетатом кальция, который растворяется в воде и спирте, но подходят также и другие соли, такие, как цитрат, формиат, бутирам и пропионат. После того, как материал модифицирован, его промывают для удаления избытка соли. Для промывания подходят вода, спирт и другие органические растворители, хорошо известные в практике, а также их смеси. Органические растворители являются предпочтительными, так как, они облегчают последующую сушку материала. Вода является менее предпочтительной, так как материал имеет тенденцию сокращаться при сушке, если его при этом не вытягивают. Обычно карбоксильные группы включают примерно от 18 до 21 весового % исходной окисленной целлюлозы, и кальций присоединяется и нейтрализует эти карбоксильные группы. Количество соли кальция определяет степень нейтрализации, и предпочтительным является количество, которое нейтрализует от 5,5 до 45% кислотных групп. Кальций повышает гемостатические свойства материала. Однако, если используют очень много кальция, материал вызывает раздражение, предпочтительная концентрация кальция составляет около 2,0 - 3,5 весовых %. Иногда требуется материал, нейтрализованный в большей степени. Например, если к материалу нужно добавить чувствительные к кислотам компоненты, когда желателен более высокий pH. Например, для материала, предназначенного для использования с тромбином, pH должен быть в диапазоне примерно от 5,0 до 8,0, предпочтительно - 6,5 - 7,0. pH измеряют следующим образом: 1 г образца материала помещают в химический стакан на 150 мл, в который добавляют 100 мл свежекипяченой и охлажденной очищенной воды. Образец перемешивают и оставляют стоять в течение 5 минут, после чего жидкость декантируют в чистой сухой стакан и измеряют ее pH. Для проведения более глубокой нейтрализации предпочтительно использовать соль натрия или калия, получая материал, не вызывающий раздражения. Подходящие соли включают ацетат натрия, цитрат натрия, формиат натрия, динатрийфосфат, ацетат калия, цитрат калия, формиат калия, дикалийфосфат и их смеси. Предпочтительная концентрация натрия или калия в более полно нейтрализованном материале составляет примерно от 2 до 6%. Предпочтительным способом получения нейтрализованной окислительной целлюлозы настоящего изобретения является взаимодействие кислотного окислительного целлюлозного материала с раствором соли кальция, количество и молярность которого выбирают таким образом, чтобы обеспечить 5,5-45% нейтрализацию карбоксильных групп. Для получения более полно нейтрализованного материала используют такие количества и молярности растворов солей натрия и/или калия, которые вместе с солью кальция обеспечивают предпочтительную нейтрализацию около 50-80%. При том, что можно использовать растворы в воде или спирте, предпочтительными являются смеси воды со спиртом. Когда к материалу добавляют чувствительный к кислотам лекарственный препарат, то обычно для насыщения материала погружают его в солевой раствор этого лекарственного препарата. Подходящие лекарственные препарат включают тромбин, фибриноген и антифибринолитические препараты, такие, как апротинин /Aprotinin/. Тромбин является предпочтительной добавкой для обеспечения повышенных гемостатических свойств. Коммерчески доступными и подходящими являются растворы тромбина 1000 ед/мл солевого раствора. Примеры. Следующие примеры демонстрируют способы и продукты данного изобретения. Примеры не следует понимать как ограничение области изобретения, а лишь как вклад, завершающий описание изобретения. Пример 1. Получение модифицированного кальция NU-KNIT*, содержащего 0,5 весового % кальция. 50 г ткани Surgicel Nu-Knit* с 20% содержащем карбоновой кислоты /0,22 моля карбоновой кислоты/ нарезают полосками 30,5 см ширины, сворачивают вокруг пластикового перфорированного стержня и помещают в канистру. В циркуляционную баню модели "Haake model FS" добавляют 1600 мл /1257,6 г/ изопропилового спирта /ИПС/ и 1600 мл /1600 г/ дистиллированной воды. Циркуляционную баню соединяют с канистрой таким образом, чтобы раствор стекал на дно канистры и поднимался по периферийному стержню, просачиваясь через слои обернутой вокруг него ткани. 1,07 г моногидрата ацетата кальция /0,006 моля/ растворяют в смеси 25 мл дистиллированной воды и 25 мл ИПС. Все это сразу добавляют в циркуляционную баню в качестве раствора, циркулирующего вокруг ткани. Концентрация моногидрата ацетата кальция /вес/вес/ в растворе воды и ИПС составляет /1,07/ 2902,25/

Формула изобретения
1. Биоабсорбируемое хирургическое гемостатическое средство, содержащее ткань из окисленной целлюлозы, нейтрализованной раствором соли кальция слабой органической кислоты, не содержащим хлорид-ионов, отличающееся тем, что ткань состоит из частично нейтрализованной окисленной целлюлозы с содержанием кальция 0,5-4,0%. 2. Хирургическое гемостатическое средство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно включает примерно от 2 до 6% натрия или калия. 3. Хирургическое гемостатическое средство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что ткань включает примерно от 2 до 3,5% кальция. 4. Хирургическое гемостатическое средство по п.3, отличающееся тем, что ткань имеет рН от 5,0 до 8,0. 5. Хирургическое гемостатическое средство по п.4, отличающееся тем, что ткань имеет рН от 6,5 до 7,0. 6. Хирургическое гемостатическое средство по п. 2 или 5, отличающееся тем, что дополнительно включает гемостатически-эффективное количество тромбина. 7. Способ получения биоабсорбируемого хирургического гемостатического средства, включающий нейтрализацию окисленного целлюлозного материала, содержащего карбоксильные группы, раствором соли кальция слабой органической кислоты, не содержащим хлорид-ионов, отличающийся тем, что используют раствор соли кальция слабой органической кислоты, имеющий молярность, достаточную для нейтрализации примерно от 5,5 до 45% карбоксильных групп, и обеспечивают содержание кальция в материале примерно от 0,5 до 4,0%, после чего промывают материал для удаления избытка соли. 8. Способ получения биоабсорбируемого хирургического гемостатического средства, включающий нейтрализацию окисленного целлюлозного материала, содержащего карбоксильные группы, раствором соли слабой кислоты, не содержащим хлорид ионов, отличающийся тем, что нейтрализацию примерно 50-80% карбоксильных групп осуществляют раствором соли кальция слабой органической кислоты и раствором соли натрия или калия слабой неорганической кислоты, имеющих молярность, достаточную для нейтрализации примерно от 5 до 45% карбоксильных групп, и обеспечивают содержание кальция в материале примерно от 0,5 до 4,0% и нейтрализацию остального количества карбоксильных групп раствором соли натрия и калия, после чего промывают материал для удаления избытка соли. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что включает дополнительную стадию пропитки высушенного материала гемостатически-эффективным количеством тромбина.РИСУНКИ
Рисунок 1