外傷急救敷片的製作方法

2023-07-07 16:20:16

專利名稱：外傷急救敷片的製作方法
技術領域：
本發明屬於醫藥領域，特別是一種主要用於在醫院外對外傷傷員搶救的外傷急救敷片。
背景技術：
儘管目前的很多技術進步改進了醫院內對負傷人員的管理，但在住院前對負傷人員的治療還停留在傳統方式的水平上，如對外傷出血病人的處理僅限於包紮、固定和採用高體位的機械性止血方法，對於外傷出血的止血物也主要是機械性止血產品。目前，由於戰爭或車禍造成的傷亡人員中，約有20％死於大量的失血；對於血友病的病人，或是用抗凝藥的病人，如心臟病術後的病人，迅速大量出血的問題可能更加嚴重。
對於一個好的用於處理戰鬥傷亡人員的外用傷口治療產品應有以下幾個要求快速地控制止血，止痛和控制繼發的感染。管理重傷員的第一步就是儘可能地止血。如果出血是外在的、迅速的，並且有控制的可能性，那麼對出血的控制的要求甚至優先於對呼吸道的控制。對嚴重出血的傷員，每一滴血管內的攜帶氧氣的血液都可能是生與死的不同。
BioGlue手術粘合物是一種已經被美國食品藥品監督局(FDA)批准的用於控制手術中出血的產品，它含有兩種主要的成分純化的牛白蛋白和戊二醛。BioGlue手術粘合物採用了獨特的傳送系統，使用了一次性用的、預先充滿的藥筒和放藥的器械，給手術師得以對手術的傷口完全的控制，BioGlue可以在幾十秒內創造一個機械的密封，但並不利用人體自身的凝血機制。BioGlue手術粘合物作為成年病人的標準止血方法(如縫合)的輔助方法，可用於對敞開性傷口的大出血的控制，如大動脈，股動脈和冠狀動脈的出血。但是使用這個產品的步驟複雜，使用產品前人員必須進行必要的訓練，所以不適合外傷時大出血的緊急處理，尤其是對野外戰鬥傷員的處理，目前此產品僅限於手術室外科醫生的使用。
中國專利CN2643866公開了一種快速生物封閉止血貼，它主要由膠原蛋白層、可吸收的編織網層、纖維蛋白原層和凝血酶層構成；中國專利CN1552465公開了一種纖維蛋白止血貼，它是以豬、牛或馬腿肌腱為原料生產的膠原海綿，再在其表面塗敷纖維蛋白原和凝血酶而製成的可用於內臟及體表創傷止血的可吸收醫用敷料——纖維蛋白止血貼。這類止血貼使用可生物吸收的纖維蛋白海綿或膠原海綿，價格昂貴，其吸水性、柔韌性差，不適合用於不同人體部位的大面積創傷和出血迅速、出血量大的(如動脈或靜脈血管破損)場合。另外，動物來源的纖維蛋白原是否與人的纖維蛋白原有相同的活性，現在尚無定論，而且無論是從動物還是從人來源的纖維蛋白原均不穩定，在溶液中會很快被降解。
目前，人們又研發出能夠利用生物自身凝血機制的快速止血器械，如包括含有促進人體凝血機製成分的止血膏，其中一個凝血機制增強劑就是人凝血酶原，而含有人凝血酶原的最常見的凝血產品是「纖維蛋白膠」。「纖維蛋白膠」由人的纖維蛋白原和凝血酶組成，它以一個藥盒的方式賣出，包括分裝的纖維酶原的小瓶和凝血酶溶液。這些溶液混合在一起，以各種方法用到傷口，包括膏藥，噴劑，或敷片。但是「纖維蛋白膠」不是一致的、有效的止血方法，使用纖維蛋白膠需要混合、浸溼和包裹敷片，費時，並且步驟複雜。每一個準備過程中的步驟均可能發生潛在的錯誤，因此止血效果的好壞取決於使用此產品的人的經驗。最主要的缺點是，在準備溶液的過程中，可能有更多的出血發生，溶液被大量的出血衝走，不能在傷口停留足夠長的能達到止血效果的時間。儘管在凝血酶原的組成和操作方法上取得了一定的進展，但這些止血的缺點限制了它在止血方面的應用。使用「纖維蛋白膠」的另一個主要缺點是它包括人纖維蛋白酶原，這個從人血液中純化的蛋白很可能發生被高度危險的HIV以及肝炎病毒等血源性病毒汙染的危險，所以美國FDA已經禁止了纖維蛋白酶原在臨床的使用。除了安全性問題外，從人血漿中分離的人纖維蛋白原也非常昂貴。

發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種安全有效、可迅速控制外傷所致的出血，特別是在無醫院急救措施的場合下，發生大出血時的外傷急救敷片及其製備方法。這裡所說的「大出血」是指血管損傷或臟器損傷所致的迅速、量大的出血。
本發明要進一步解決的問題是迅速控制外傷所致的疼痛和繼發性感染，並促進傷口的癒合。
解決上述問題的技術方案是所提供的外傷急救敷片是在一個具有生物相容性的合成材料的支持物上有噴灑的含有鈣離子的添加劑、動物凝血酶和氨基己酸。
上述動物凝血酶的終濃度可為1～100活性單位/cm2，氨基己酸的終濃度可為1～50mg/cm2。
為了使上述的添加劑、動物凝血酶和氨基己酸更好的附著在支持物上，在支持物上可塗有粘合物，粘合物優選明膠。
上述所說具有生物相容性的合成材料的支持物可選用尼龍、聚乙烯、聚酯、聚丙烯、含氟聚合物，或者是它們的組合，本發明首選PVA海綿，PVA海綿是聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol)合成海綿，它具有三維立體的小孔結構，與天然的海洋海綿相似，所有的小孔相互連通，具有很高的過濾效率、非常強的吸水性、很好的柔韌性和抗磨損能力。PVA海綿在水中是成正電荷的膠體，可以強烈吸附金屬離子，如鈣離子等。選用PVA海綿作為支持物，可以為敷片上噴灑的各組分充分發揮作用提供支持。另外，PVA海綿的價格也比較低廉。
上述的含鈣離子添加劑首選氯化鈣、鈣鈉藻酸鹽或鈣藻酸鹽，它們之間可以互相替代。
上述所說的凝血酶是指在動物身上所自然形成的凝血酶分子、人工合成的或重組的凝血酶分子，本發明優先選用的是牛凝血酶。
上述所說的氨基己酸優先選用6-氨基己酸或6-氨基己酸的類似物，如5-氨基己酸、7-氨基己酸或8-氨基己酸，但不僅限於5-氨基己酸、7-氨基己酸或8-氨基己酸。
本發明的止血機理是當血管被破壞時，使用本發明後人體的凝血機制將被激活，血液中的原凝血酶轉變為凝血酶，而凝血酶可以把血液中的纖維蛋白原剪切成纖維蛋白單體，並激活纖維蛋白穩定因子——凝血因子XIII，不溶性的纖維蛋白聚結成網，從而抓住血細胞和血清，最終形成凝血塊，導致凝血。凝血酶作為催化劑，促進纖維酶原提供纖維蛋白，在本發明的敷片上的凝血酶足夠催化病人血漿中的纖維蛋白酶原的聚合。
動物凝血酶可以激活人體自身凝血機制，而鈣離子是凝血酶作用活性所必需的，兩者共同作用可以在短時間內有效激活人體自身的凝血機制；氨基己酸能競爭性地抑制纖維蛋白的溶解原的激活因子，使纖維蛋白溶酶原不能激活位纖維蛋白酶，從而抑制了纖維蛋白的溶解，防止凝血塊的破裂，這對制止大出血來說是十分重要的。
為了迅速控制外傷所致的疼痛和繼發性感染，促進傷口的癒合，在本發明的支持物上可添加抗繼發性感染的抗生素(如四環素、金黴素等)、止痛劑或其它可以促進細胞增生，加快傷口癒合的蛋白(如纖維原細胞生長因子和上皮細胞生長因子等)。抗生素優選廣譜抗生素，止痛劑優選嗎啡。
為了進一步增強動物凝血酶的穩定性和活性，以便適應在高溫、野外等惡劣條件下的使用，所說的動物凝血酶最好是用水溶性的N-(3-二甲基氨丙基)-N′-乙基碳二亞胺(EDC)和N-羥基丁二醯亞胺(NHS)與動物凝血酶進行化學共價交叉反應所得的共價結合的凝血酶，或者是用水溶性的N-(3-二甲基氨丙基)-N′-乙基碳二亞胺(EDC)和5-羥基丁二醯亞胺鈉鹽(Sulfo-NHS)與動物凝血酶進行化學共價交叉反應所得的共價結合的凝血酶。
本發明所提供的外傷急救敷片的製備方法是將含粘合物溶液、鈣離子添加劑溶液、動物凝血酶溶液、氨基己酸溶液噴灑到支持物上，乾燥、滅菌。
上述的動物凝血酶是用水溶性的N-(3-二甲基氨丙基)-N′-乙基碳二亞胺和N-羥基丁二醯亞胺或5-羥基丁二醯亞胺鈉鹽與動物凝血酶進行化學共價交叉反應所得的共價結合的凝血酶，其共價交叉反應的條件是交叉連接反應在2-(N-嗎啡啉)乙磺酸(MES)緩衝液中進行，該緩衝液的pH值為5.4～6.4，N-(3-二甲基氨丙基)-N′-乙基碳二亞胺和凝血酶的分子比為5～15∶1，N-羥基丁二醯亞胺或5-羥基丁二醯亞胺鈉鹽與凝血酶的分子比為5～15∶1。
與現有技術相比，本發明的優點如下1、由於發明是從激活人體自身凝血機制及抑制纖維蛋白溶解的兩個方面控制出血，所以可以在短時間內有效抑制動、靜脈大出血。
2、本發明沒有任何外緣性的人體蛋白，如纖維蛋白原，這樣可以避免引入不安全的血源性病毒的汙染，所以具有良好的安全性。
4、操作簡便使用時不用事先在鹽水中浸溼，直接把本發明的敷片放在出血傷口上，通過紗布、繃帶或其他幹的無菌的東西輕壓在傷口的表面幾分鐘即可(較為適宜的時間是5分鐘)。
5、由於敷片中不含有昂貴的從人體血漿中提煉和純化的人纖維蛋白原，所以生產成本低廉。
6、本發明中還添加有可以迅速止痛、控制繼發性感染的成分，以及促進傷口癒合的成分，使其更適合入院前外傷的緊急處理。
另外，由於本發明的凝血酶活性和穩定性通過共價交叉結合的方法得以提高，所以可在各種自然環境下，特別是在炎熱天氣下長期保存，尤其適用於野外戰鬥的傷員使用，也適於其他入院前傷員傷口的緊急處理。除了可以止血，本發明還可以用於封閉身體組織，例如，當傷口在咽喉或胸，導致漏氣時，可以用本發明覆蓋傷口，在傷口處輕壓一段時間，以引發凝血。除此而外，本發明還可用於局部治療(如燒傷或組織移植)，也可製成邦迪式貼片或膏藥。


圖1是共價結合的凝血酶與非共價結合的凝血酶的活性對比試驗曲線。
圖2是共價結合的凝血酶與非共價結合的凝血酶的穩定性對比試驗曲線。
具體實施例方式
實施例1以片狀PVA海綿作為敷片的基片；先將10mg/ml的明膠溶液用大孔噴霧器噴灑在基片上，在室溫下風乾；明膠的量可以根據敷片的使用場合而定。通常，明膠是易流動的，分散在磷酸鹽溶液中，最終的濃度為至少2mg/cm2，通常是1mg/cm2到50mg/cm2，最常用的是2mg/cm2到大約10mg/cm2。
將藻酸鈣溶液噴灑到基片上，並用風乾法乾燥；用小孔的噴霧器把濃度為10活性單位/ml的共價結合的牛凝血酶溶液噴到基片上，放到真空乾燥箱中乾燥2小時，終濃度為2活性單位/cm2；用精細的小孔噴霧器在基片上噴灑濃度為10mg/ml的6-氨基己酸溶液，終濃度為1mg/cm2；即得外傷急救敷片；將上述外傷急救敷片用真空乾燥箱乾燥15分鐘，再放到冷凍乾燥箱完全乾燥；將敷片密封包裝，並進行γ射線滅菌。
本實例中共價結合的牛凝血酶的交叉反應條件是交叉連接反應在0.05M的MES緩衝液中進行，緩衝液的pH值為6，EDC和凝血酶的分子比為7∶1；NHS或Sulfo-NHS與凝血酶的分子比為2.8∶1。
該共價交叉結合的牛凝血酶與非共價結合的牛凝血酶的活性對比試驗用螢光素AFC標記的三肽TFA-phe-pro-arg-AFC作為凝血酶的底物，17克的底物溶解在200毫升的DMSO中。凝血酶溶解的濃度為10單位/毫升。實驗時，將200微升的底物溶液和200微升的凝血酶溶液混合。實驗結果表明共價結合後的凝血酶活性比非共價結合的凝血酶高，如圖1所示，圖中曲線A為共價結合的牛凝血酶，曲線B為非共價結合的凝血酶。
該共價結合的牛凝血酶與非共價結合的牛凝血酶的穩定性對比試驗先將凍幹的非共價結合的凝血酶和共價結合的凝血酶的分別在42℃下放置10小時，然後用上述活性試驗的方法，即用螢光標記的三肽為底物進行鑑定，結果表明共價結合的凝血酶的抗高溫性能比非共價結合的凝血酶好得多，如圖2所示。圖中曲線C為高溫存放的共價結合的牛凝血酶，曲線D為常溫存放的非共價結合的凝血酶，曲線為E高溫存放的非共價結合的凝血酶。
使用本實例對麻醉的豬進行了實驗切開豬一側的股動脈，將本發明的外傷急救敷片在出血的傷口上按壓5分鐘，動脈出血被控制，20分鐘後出血不再復發，豬的血壓穩定，24小時後，出血仍沒有復發。
實施例2以片狀PVA海綿作為敷片的基片，鈣離子的添加劑為氯化鈣，動物凝血酶為共價結合的牛凝血酶，氨基己酸為8-氨基己酸。在基片上先噴灑15mg/ml的明膠溶液，然後依次噴灑氯化鈣溶液，濃度為10活性單位/ml的凝血酶溶液和濃度為20mg/ml的8-氨基己酸溶液。
動物止血試驗及效果與實施例1相同。
實施例3以片狀PVA海綿作為敷片的基片，鈣離子的添加劑為藻酸鈣，動物凝血酶為共價結合的牛凝血酶，氨基己酸為6-氨基己酸。將上述物料的溶液噴灑在基片上後，再噴灑廣譜抗生素、嗎啡和纖維原細胞生長因子。動物止血試驗及效果與實施例1相同。
本發明的外傷急救敷片的大小和形狀可以根據具體用途來決定，可以是球形的、錐形的，立方形的或筒狀的，以便用於身體的特殊部分，常用的是方片形。本發明也可以將上述鈣離子添加劑、動物凝血酶和氨基己酸黏附在合成多聚物或天然纖維繃帶上。
權利要求
1.一種外傷急救敷片，其特徵是在一個具有生物相容性的合成材料的支持物上有噴灑的含有鈣離子的添加劑、動物凝血酶和氨基己酸。
2.如權利要求2所述的外傷急救敷片，其特徵是所說的含鈣離子添加劑為氯化鈣、鈣鈉藻酸鹽或鈣藻酸鹽中的任意一種，所說的氨基己酸為5-氨基己酸、6-氨基己酸、7-氨基己酸或8-氨基己酸中的任意一種。
3.如權利要求1或2所述的外傷急救敷片，其特徵是所說的動物凝血酶是用水溶性的N-(3-二甲基氨丙基)-N′-乙基碳二亞胺和N-羥基丁二醯亞胺與動物凝血酶進行化學共價交叉反應所得的共價結合的凝血酶，或者是用水溶性的N-(3-二甲基氨丙基)-N′-乙基碳二亞胺和5-羥基丁二醯亞胺鈉鹽與動物凝血酶進行化學共價交叉反應所得的共價結合的凝血酶。
4.如權利要求3所述的外傷急救敷片，其特徵是所說的動物凝血酶為牛凝血酶，動物凝血酶的終濃度為1～100活性單位/cm2，氨基己酸的終濃度為1～50mg/cm2。
5.如權利要求4所述的外傷急救敷片，其特徵是在所述的支持物上添加有抗繼發性感染的抗生素、止痛劑、纖維原細胞生長因子或上皮細胞生長因子。
6.如權利要求5所述的外傷急救敷片，其特徵是所說的具有生物相容性的合成材料的支持物是聚乙烯醇合成海綿。
7.如權利要求6所述的外傷急救敷片，其特徵是所說的抗生素為廣譜抗生素，所說的止痛劑為嗎啡。
8.如權利要求7所述的外傷急救敷片，其特徵是在所說的支持物上有明膠粘合物。
9.根據權利要求1所述外傷急救敷片的製備方法，其特徵是將含粘合物溶液、鈣離子添加劑溶液、動物凝血酶溶液、氨基己酸溶液噴灑到支持物上，乾燥、滅菌。
10.如權利要求9所述的製備方法，其特徵是所說的動物凝血酶是用水溶性的N-(3-二甲基氨丙基)-N′-乙基碳二亞胺和N-羥基丁二醯亞胺或5-羥基丁二醯亞胺鈉鹽與動物凝血酶進行化學共價交叉反應所得的共價結合的凝血酶，其共價交叉反應的條件是交叉連接反應在2-(N-嗎啡啉)乙磺酸緩衝液中進行，該緩衝液的pH值為5.4～6.4，N-(3-二甲基氨丙基)-N′-乙基碳二亞胺和凝血酶的分子比為5～15∶1，N-羥基丁二醯亞胺或5-羥基丁二醯亞胺鈉鹽與凝血酶的分子比為5～15∶1。
全文摘要
本發明是一種主要用於在醫院外對外傷傷員搶救的外傷急救敷片。它是在一個具有生物相容性的合成材料的支持物上有噴灑的含有鈣離子的添加劑、動物凝血酶、氨基己酸、抗繼發性感染的抗生素、止痛劑、纖維原細胞生長因子或上皮細胞生長因子。本發明是從激活人體自身凝血機制及抑制纖維蛋白溶解的兩個方面控制出血，所以可以在短時間內有效抑制動、靜脈大出血。由於本發明沒有任何外緣性的人體蛋白，從而避免了血源性病毒的汙染，具有良好的安全性。
文檔編號A61P17/00GK1772312SQ200510096239
公開日2006年5月17日 申請日期2005年10月26日 優先權日2005年10月26日
發明者劉宇卉, 張世偉, 楚雍烈, 朱彤 申請人:陝西楊凌岱鷹生物技術研究所