製造敷料的方法

2023-10-04 07:19:09 1

專利名稱：製造敷料的方法
技術領域：
本發明涉及製造敷料的方法。
背景技術：
出血的控制以及空氣和各種體液的密封對於在外科手術中減少失 血，密封組織和器官結構，減少外科手術後併發症，縮短在手術室中外 科手術的持續時間以及減少死亡率是重要的和關鍵性的。
為了提供具有提高的止血和組織密封和粘附性能的敷料，治療劑和 /或蛋白質(它們包括但不限於凝血酶，纖維蛋白原和纖維蛋白)已經與敷 料載體或基材(包括明膠型載體，多糖型載體，乙醇酸或乳酸型載體，和
膠原基質)相結合。此類敷料的例子已公開在USP 6,762,336， USP 6,733，774和PCT公布WO 2004 / 064878 Al中。製備該敷料的普通方法 包括將治療劑和/或蛋白質的懸浮液噴霧到該載體或基材之上，或將該載 體或基材浸入到該治療劑和/或蛋白質的懸浮液中。
然而，現有技術中描述的在表面上有蛋白質的敷料所遇到的 一個主 要問題是蛋白質在該敷料載體或基材上的固定。例如US專利No. 7,052,713指明它的目的是提供塗有纖維蛋白原和凝血酶的懸浮液的膠 原海綿，該塗層充分地固定在該膠原海綿上。這一參考文獻進一步將"充 分的固定"定義為當受到機械衝擊時塗層的令人滿意的低磨損。
另外，眾所周知是，在蛋白質如凝血酶、纖維蛋白和纖維蛋白原上 所施加的壓力對於蛋白質的天然狀態(Native state)和功能具有有害影 響。在這裡使用的"天然狀態"指顯示生物活性的蛋白質的構象 (conformation),它是在蛋白質多肽鏈之內的穩定化和去穩定化相互作用 之間和在該蛋白質和它的環境之間的微妙平衡的結果。壓力已經用於 改變許多蛋白質的物理化學特性和生物化學特性。例如，壓力如何影響 蛋白質的三級結構的一些典型實例(即，誘導展開)已經由Marchal等人， Braz J Med Biological Research August 2005， Vol.38(08) 1175-1183進行 討論。
已經發現，在表面上有蛋白質的敷料或基材可通過如下來製備由 普通方法將蛋白質施塗到敷料上，和進一步將表面上有蛋白質的敷料承受約2,500-約39,500 psi的壓力達到約2-約6秒，但不影響蛋白質的物 理化學特性和生物化學特性。 發明概述
本發明涉及製造包括至少一種蛋白質的敷料的方法，該方法包括以 下步驟由普通方法將至少一種蛋白質施塗到敷料上，和讓表面上有蛋 白質的l^牛承受約2,500-約39,500 psi的壓力達到約2-約6秒。
發明詳述
當應用於需止血的傷口時，這裡所述的敷料提供和維持有效的止血 作用。在這裡使用的有效的止血作用是由醫學止血領域中的那些技術人 員認為的在有效時間內控制和/或緩解毛細管、靜脈或動脈出血的能力。 有效的止血作用的其它指標可由政府法規標準等提供。
在某些實施方案中，本發明的敷料對於嚴重或快出血的情況可有效 地提供和維持止血作用。在這裡使用的"嚴重出血"在含義上包括當較 高體積的血液在較高速率下流失時的那些出血情況。嚴重出血的例子包 括，沒有限制，由於動脈穿刺、肝臟切除術、鈍性肝創傷、鈍性脾創傷、 主動脈瘤引起的出血，患有過度抗凝症的患者的出血，或患有凝血病如 血友病的患者的出血。
在這裡描述的敷料可包括可吸收的或不能吸收的多糖型載體，可吸 收的或不能吸收的聚合物型載體，明膠型載體，或膠原基質。優選，該 敷料包括至少一種針織、編織或無紡的織物，海綿膠或膠原海綿。
在一個實施方案中，該敷料一般包括無紡織物，其中一種或多種蛋 白質，包括但不限於凝血酶和/或纖維蛋白原，基本上均勻地分散在整個 無紡織物上和/或分布在該無紡織物的表面上。在這裡使用的術語"無紡 織物"包括，但不限於，通過除了編織或針織以外的方法製造的粘合織 物，成形法非織造織物，或工程織物。更具體地說，該術語"無紡織 物"指多孔性、紡織品狀的材料，它通常呈現平片材形式，主要或完全 地由組裝在網幅、片材或毛氈中的短纖維組成。無紡織物的結構是以例 如典型或多或少隨機地排列的短纖維的排列為基礎的。無紡織物的拉 伸、應力-應變和觸覺性能通常起因於由例如短纖維的纏結和增強所產生 的纖維-纖維摩擦和/或起因於粘合劑、化學或物理粘結作用。儘管，用 於製造無紡織物的原材料可以是由包括編織或針織在內的方法製造的 紗線，紗布，網織品或長絲。優選，該無紡織物是通過除編織或針織之外的方法製造的。例如， 該無紡織物可以/人由包括編織或針織在內的方法製造的紗線，紗布，網 織品或長絲製備。該紗線，紗布，網織品和/或長絲進行巻曲以增強彼此 之間的纏結。這些巻曲的紗線，紗布，網織品和/或長絲然後被切成具有
足夠長度以發生纏結的短纖維。該短纖維可以是在約0.1英寸和2.5英 寸之間的長度，優選在約0.5英寸和1.75英寸之間的長度，和最優選在 約1.0英寸和1.3英寸之間的長度。該短纖維可以梳理以產生無紡毛氈， 它可以然後針刺或壓延成無紡織物。另外，該短纖維可以是扭結的或起 絨頭的。
氣流成網法，溼法成網法和縫編法之類的方法。此類程序一般已在 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 10, 笫204-253 頁(1987)和Introduction to Nonwovens by Albin Turbank(Tappi Press, Atlanta GA 1999),兩者以它們的全部內容被引入這裡供參考。
無紡織物的厚度可以是約0.25-2 mm。無紡織物的基重是約0.01誦 0.2 g/in2;優選約0.03 - 0.1 g/in2;和最優選約0.04-0.08 g/in2。
製造這裡所述的無紡織物的一種方法是利用下列方法。具有約1-4 的旦尼爾/每根纖維的聚合物纖維可以固化成約80-120旦尼爾復絲和然 後固化成約800-1200旦尼爾的紗線，熱巻曲和然後切成具有在約0.75 英寸和1.5英寸之間的長度的短纖維。該短纖維可以一次或多次加入到 多輥幹法成網粗梳機中並且梳理成均勻的無紡織物毛氈，與此同時在 15-24。C的室溫下將溼度控制在約20%-60%之間。例如均勻的無紡毛氈 可以通過使用具有被間隔的輥(alternate roller)和剝取輥所覆蓋的主滾 筒的單滾筒輥蓋板梳理機(roller-top card)來製備，其中毛氈是由道夫從 滾筒表面上脫下(doff)並且沉積在收集輥上。該毛氈可以利用針刺或 任何其它方法如壓延法來進一 步加工。
該無紡織物可以由包括脂族聚酯聚合物、共聚物或它們的共混物的 纖維組成。該脂族聚酯典型地在單體的開環聚合反應中合成的，該單體 包括但不限於乳酸，丙交酯(其中包括L-, D-，內消旋和D， L混合物)， 乙醇酸，乙交酯，s-己內酯，對二 烷酮(1,4-二嚅烷-2-酮)，和碳酸三 亞曱基酯(l,3-二嚷烷-2-酮)。優選，該無紡織物包括乙交酯和丙交酯的共 聚物，乙交酯的含量是約70-95%(摩爾)和剩餘部分是丙交酯。在其它實施方案中，該敷料可包括海綿膠或膠原海綿，因為這些基 材具有能夠保持蛋白質在其中的空隙。製備明膠或膠原海綿的方法已描
述在US 6,733,774中。
在其中描述的蛋白質包括血液蛋白/血漿蛋白。在這裡使用的術語 "血液蛋白/血漿蛋白，，指在血漿中發現的蛋白質。蛋白質的來源可以 是天然的(即人或動物)，合成的或重組體。血液蛋白/血漿蛋白質作為脂 質，激素，維生素類和金屬的傳輸分子。它們也用作酶，互補組分，蛋 白酶抑制劑，和細胞分裂素前體。血液蛋白/血漿蛋白在非細胞活性和功 能的調節中以及在免疫系統中起重要作用。由電泳法分離血清蛋白是有 價值的診斷工具以及監測臨床發展的一種方式。血液蛋白/血漿蛋白包 括，但不限於，清蛋白，安克洛酶，巴麴黴(batroxobin),膠原蛋白， 蛇靜脈酶(ecarin)，彈性蛋白，腎上腺素，凝血因子X/Xa,凝血因 子VlI/VIIa,凝血因子IX/IXa，凝血因子Xl/XIa,凝血因子XlI/XIIa, 纖維蛋白，纖維膠凝蛋白(ficolin),纖維蛋白原，纖維連接蛋白 (fibronectin),明膠，球蛋白，結合珠蛋白，血紅蛋白，肝素酶，抑 制素，胰島素，白細胞介素，層粘連蛋白凝血酶(lamininthrombin)， 血小板表面糖蛋白，凝血酶原，選擇蛋白，凝血酶，轉鐵蛋白，血管性 血友病因子，抗利尿激素(vasopressin),抗利尿激素類似物，促凝血 的蛇毒，血小板活化劑和具有止血活性的合成肽。
優選，該蛋白質是凝血酶和/或纖維蛋白原，並且可以是動物來源的， 優選人，或可以是重組體。在敷料上的凝血酶活性可以是在約20至500 IU/cm2之間，優選約20 -200 IU/cm2範圍內，和更優選約30-200 IU/cm2 範圍內和最優選在約50 - 200 IU/cm、範圍內。在敷料上的纖維蛋白原活 性可以是約2-15 mg/cm2,優選約3 - 10 mg/cm2,和最優選約4畫7 mg/cm2。
在優選的實施方案中，該敷料保留固體凝血酶和/或固體纖維蛋白原 粉末且沒有分離和伴有該粉末從敷料表面上的最小的損失，並且可以按 照在這裡所述的方法來製備。含有凝血酶和/或纖維蛋白原的溶液單獨 地被凍幹。凍幹的材料然後通過使用超細磨機或冷卻葉片磨機被研磨成 粉末。該粉末被稱量並一起懸浮在蛋白質不溶於其中的載體流體中。優 選的載體流體是全氟化烴，它包括但不限於HFE-7000, HFE-7100, HFE-7300和PF-5060(可從明尼蘇達州的3M公司商購)。蛋白質不溶解
6在其中的任何其它載體流體都可以使用，如醇，醚或其它有機流體。該 懸浮液^皮徹底地混合併經由普通方法如溼噴、幹噴或靜電噴塗，浸漬塗
覆，漆塗或噴灑法被施塗於敷料如無紡織物上，同時維持約15-24。C的 室溫和約10-60%、優選約20-40%的相對溼度。表面上有懸浮液的無紡 織物然後在低於約30。C的溫度和約20-60%的相對溼度的條件下， 一次 或多次以約2-約6秒的時間施加約2,500-約39,500 psi的壓力。如果採 用了一次以上的壓力施加，該壓力-處理過的無紡織物可以冷卻至約30 。C。然而，本領域中技術人員會考慮到，冷卻至較低溫度將允許在壓力 的相繼施加時施加增大的壓力。壓力的相繼施加包括在無紡織物上壓花 形成圖案的一個或多個步驟。
優選，施加於該敷料的壓力是約2，500 -約39,500 psi,更優選約4,000 國約20,000 psi,每次經歷約2秒-約6秒。溫度和溼度的優選條件是約 20-30。C和低於約60%的相對溼度。
該敷料然後在環境室溫下乾燥並包裝在合適的水汽阻隔性容器中。 具有凝血酶和/或纖維蛋白原的敷料含有不高於約25%的水分，優選與不 高於約15%的水分，和最優選不高於約5%的水分。
施加於無紡織物上的凝血酶和/或纖維蛋白原粉末的量足以覆蓋它 的表面，使得觀察不到沒有覆蓋的區域。該粉末主要位於無紡織物的表 面(top)或穿透進入到該無紡織物中。
作為外科敷料，這裡所述的敷料可用作主要的傷口閉合設備如動脈 閉合設備、短纖維和縫合線的附件，來封閉氣體、液體或固體的潛在性 滲漏和提供止血作用。例如，該敷料可以用於將空氣與組織之間或流體 與器官和組織之間密封，該流體包括但不限於膽汁，淋巴液，腦脊髓液， 胃腸液，組織液和尿。
在這裡所述的敷料具有附加的醫學用途並且可用於各種臨床功能， 其中包括但不限於組織增強和支撐，即用於胃腸或血管吻合 (anastomoses),逼近(approximation),即連接這些7,以進4亍(即在張 力下)的吻合，和張力釋放。該敷料能夠另外在全部上述情況下促進和 可能增強該自然組織癒合過程。這一敷料能夠在許多類型的外科中內部 使用，這些類型包括但不限於，心血管外科，周圍血管外科，心胸外科， 婦科學外科，神經外科和普通外科。該敷料也可用於將醫用設備(例如網 狀物，夾子和膜)附著於組織，將組織附著於組織，或將醫用設備附著於醫用設備。
儘管下列實施例說明了本發明的某些實施方案，但是它們不被解釋 為限制本發明的範圍，而是有助於本發明的完整敘述。 對比實施例1
含有凝血酶和纖維蛋白原的級分(從 Omrix Biopharmaceuticals(Israel) Ltd. Tel Hashomer, Israel獲得)是通過冷凍幹 燥法除去液體組分，形成凝血酶和纖維蛋白原的各自乾燥粉末磚塊來 製備的。該磚塊被破碎，並裝入射流磨機(Super Fine Vortex Mill, Super Fine LTD, Yokneam, Israel)中形成顆粒狀粉末。通過使用再循 環模式的蠕動泵(]\^『10\￥& Watson Bredel， USA),在連續攪拌下將顆粒 狀粉末懸浮在氫氟醚溶劑(從明尼蘇達州的3M公司獲得的HFE-7000) 中。所得懸浮液由噴霧法被施塗於包括由被氧化再生纖維素針織織物增 強的乙交酯/丙交酯共聚物形成的第一種可吸收無紡織物的多層基材的 單面上，這通過使用在無紡織物上穩態運動的噴嘴以均勻方式沉積粉 末，然後隨著時間的推移乾燥掉溶劑來進行。必須注意有塗層的基材 不暴露於潮溼的條件。將有塗層的基材放入到水汽阻隔性小袋(SCC Dri-Shield 3M)中。該小袋然後被放入雕刻壓機(carver press)(Fred S. Carver Press Company, Wabash, Indiana)中並在材料上施加10,000磅的 力，以施加約2,000 psi的壓力，達到5秒。該小袋在低溼度條件(低於 40%)下打開並目視檢查。有塗層的基材最初是平直的，然而該粉末沒有 轉變成均勻的膜。
本發明的實施例1
將對比實施例1的有塗層的基材放回到該小袋中並密封。在有塗層 的基材上施加2,500 psi的壓力達到5秒。有塗層的基材通過目視觀察是 平直的，其中凝血酶和纖維蛋白原在均勻的膜中。
本發明的實施例2
將按照在對比實施例1中所述已經在表面上噴塗了凝血酶和/或纖 維蛋白原的懸浮液的、包括由被氧化再生纖維素針織織物增強的乙交酯 /丙交酯共聚物形成的可吸收無紡織物的多層基材的2x3英寸樣品，在 低水分的環境，即低於40%溼度中，在3,300psi的壓力下放置3秒。這一樣品由掃描電子顯微鏡評價，它顯示了在粉末塗層上存在的熔化或溶 解材料的流股。有塗層的表面具有更硬和更明確的二維平面，而不是脆 性"粉末狀，，表面。凝血酶/纖維蛋白原塗層的分布基本上被限制在表面 上。觀察到穿透進入到無紡織物中的極少證據。
本發明的實施例3
將一種包括由被氧化再生纖維素針織織物增強的乙交酯/丙交酯共 聚物形成的可吸收無紡織物的多層基材(通過噴霧由凝血酶和纖維蛋白 原懸浮在HFE中所形成的懸浮液來進行塗覆)的2 x 3英寸樣品放入到小 箔袋中，然後在3,300 psi的壓力下放置3秒。通過目測檢查，該材料看 起來是均勻的。樣品使用模塊(die)被切成圓盤，該模塊衝切約20mm直 徑的圓。在衝切過程中觀察到凝血酶和纖維蛋白原的極少脫落。相反， 如在對比實施例1中所7見察到的，粉末/人沒有施加壓力以固定粉末的樣
品上脫落o
本發明的實施例4
一種包括由被氧化再生纖維素針織織物增強的乙交酯/丙交酯共聚 物形成的可吸收無紡織物的多層基材的2x3英寸樣品是通過將該基材 浸入到凝血酶、纖維蛋白原和HFE的懸浮液中來塗覆的。塗覆過的基材 承受3,000 psi的壓力5秒的時間，生產出均勻的目測檢查非脫落的敷料。 將樣品的一部分衝切成圓盤，其導致幾乎沒有觀察到碎屑(flaking)。
本發明的實施例5
一種包括由被氧化再生纖維素針織織物增強的乙交酯/丙交酯共聚 物形成的可吸收無紡織物的多層基材的2x3英寸樣品是通過將該基材 浸入到凝血酶、纖維蛋白原和HFE的懸浮液中來塗覆的。此塗覆基材的 三個樣品以5秒的時間承受3,000 psi的壓力。這三個壓力處理過的樣品 是通過將一段的4.0單絲縫合線放置在壓力處理過的樣品上並承受 1,500 psi的壓力而^皮壓花。
本發明的實施例6
從本發明實施例5所述的塗覆基材製備的三個樣品，樣品6A-C,用
94,500 psi的壓力處理5秒，以便將凝血酶和纖維蛋白原固定到基材上。通 過目測檢查，與沒有進行壓力處理的塗覆基材樣品(樣品6D-E)相比，壓 力處理引起凝血酶和纖維蛋白原具有更均勻和一維的外觀。該壓力處理 得到具有延展性的塗覆基材，沒有明顯的碎屑產生或開裂的證據。
將各個樣品放入到預稱重的玻璃閃爍管中並從4英尺高度掉落到地 板上的橡膠墊上。該管反彈和最終停止下來，這一掉落重複進行以便幫 助將各個樣品所受到的應力標稱化。在掉落後，樣品從閃爍管中取出，
然後稱量。該管重量的增加是凝血酶和纖維蛋白原從樣品上脫落的結 果。樣品重量的變化是作為在掉落之前總樣品重量的百分數報導的。
表1
樣品#纖維網(fleece)重量損失纖維網初始重量 ％重量變化
(克) (克)
6A. 0.153 0.2312 6.6%
6B. 0駕1 0.2356 3.4%
6C. 0.0089 0.2446 3.6%
6D. 0.0307 0.2527 12,1%
6E. 0.0359 0.215 16.7
結果表明，與未壓力處理的樣品6D-E相比，壓力處理過的樣品6A-C 經歷凝血酶和纖維蛋白原粉末的較少水平的損失。
本發明的實施例7
按照在本發明實施例5中所述方法製備包括由被氧化再生纖維素針 織織物增強的乙交酯/丙交酯共聚物形成的可吸收無紡織物的多層基材 的三個2x2英寸樣品(7A-C),然後用壓力處理(7A: 4,000 psi/5秒，7B: 4,500psi/5秒，7C: 4,500 psi/5秒)以便將凝血酶和纖維蛋白原固定到基 材上。樣品7A隨後用2,500 psi的壓力處理5秒，用實施例5中所述的 圖形設計來壓花。壓力處理引起凝血酶和纖維蛋白原具有更均勻的和一 維的外觀。沒有目測觀察到生物(藥)製劑粉末的碎屑形成或脫落。這些 材料顯示出了中到高的粘合特性並在快速出血的主動脈穿孔止血模型 中提供預期的止血功能。對比實施例8
按照在本發明實施例5中所述方法製備包括由被氧化再生纖維素針
織織物增強的乙交酯/丙交酯共聚物形成的可吸收無紡織物的多層基材
的三個2x2英寸樣品(樣品8A-C)，然後用壓力處理(8A: 40,000 psi/5 秒，8B: 100,000 psi/5秒，8C: 200,000 psi/5秒)以便將凝血酶和纖維蛋 白原固定到基材上。極高壓力處理引起凝血酶和纖維蛋白原看來象玻璃 狀的和脆性的並且塗覆基材具有差的手感(handability)。
儘管實施例說明了本發明的某些實施方案，但是它們不被解釋為限 制本發明的範圍，而是有助於本發明的完整敘述。
權利要求
1.製造具有至少一種蛋白質的敷料的方法，該方法包括以下步驟(a)將至少一種蛋白質施塗於敷料上；和(b)讓表面上有至少一種蛋白質的敷料承受約2,500-約39,500psi的壓力約2-約6秒。
2. 根據權利要求1的方法，其中敷料包括針織、編織或無紡的織物， 海綿膠或膠原海綿。
3. 根據權利要求2的方法，其中織物包括由一種或多種單體的脂族 聚酯聚合物或共聚物組成的纖維，該單體選自乳酸，丙交酯(包括L-， D-,內消旋和D, L混合物)，乙醇酸，乙交酯，5-己內酯，對二噁烷酮， 和碳酸三亞曱基酯。
4. 根據權利要求3的方法，其中該織物包括乙交酯/丙交酯共聚物。
5. 根據權利要求1的方法，其中該蛋白質選自凝血酶，纖維蛋白原， 纖維蛋白，清蛋白，轉鐵蛋白，和纖維蛋白溶酶。
6. 根據權利要求5的方法，其中該蛋白質是凝血酶和纖維蛋白原。
7. 根據權利要求6的方法，其中在敷料上的凝血酶活性是約20-500 IU/cm2,和在敷料上的纖維蛋白原活性是約2-15 mg/cm2。
8. 根據權利要求1的方法，其中步驟(b)是在低於150。C的溫度和約 10-60%的相對溼度下進行的。
9. 根據權利要求8的方法，其中步驟(b)是在20- 25 。C範圍內的溫度 和20-40%範圍內的相對溼度下進行的。
10. 根據權利要求9的方法，其中至少一種蛋白質是通過該至少一 種蛋白質的懸浮液溼噴、幹噴或靜電噴塗，浸漬塗敷，漆塗，或噴灑到 所述敷料上而被施塗於敷料上。
11. 根據權利要求2的方法，其中敷料包括海綿膠或膠原海綿，和 蛋白質選自凝血酶，纖維蛋白原和纖維蛋白。
12. 製造敷料的方法，該敷料具有包括乙交酯/丙交酯共聚物的至少 一種可吸收無紡織物和具有選自凝血酶、纖維蛋白原和纖維蛋白中的至 少一種蛋白質，該方法包括以下步驟(a) 將至少一種蛋白質施塗於可吸收無紡織物上；和(b) 讓表面上有至少一種蛋白質的可吸收無紡織物在約20-25。C範 圍內的溫度和約20-40%範圍內的相對溼度下承受約2,500-約39,500 psi 的壓力約2-約6秒。
全文摘要
本發明涉及製造具有至少一種蛋白質的敷料的方法，該方法包括以下步驟由普通方法將至少一種蛋白質施塗到敷料上，和讓表面上有蛋白質的敷料承受約2,500-約39,500psi的壓力達到約2-約6秒。
文檔編號A61L15/32GK101553260SQ200780045425
公開日2009年10月7日 申請日期2007年10月17日 優先權日2006年10月20日
發明者R·W·范霍爾滕 申請人:伊西康公司