專利名稱：具有加入的鈣鹽的非鈣沸石在止血裝置和產(chǎn)品中的用途的制作方法
具有加入的銬鹽的非怖弗石在止血體和產(chǎn)品中的用途
本發(fā)明涉及血液凝固齊lJ/醫(yī)療裝置和控制動物和人出血的方法。更具體地， 本發(fā)明涉及沒有用鈣進(jìn)行離子交換的沸石在促進(jìn)血液凝固中的有效性，只要鈣 離子隨沸石分開地添加至怖口 。
背景技術(shù)：
血液是一種液體組織，其包括分散在一個液相中的紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小
織coipuscles)和血小板。該液相是包括酸、月旨類、溶解的電解質(zhì)和蛋白質(zhì)的血漿。 蛋白質(zhì)被懸浮在液相中，并且可以通過多種方&(如過濾、離心作用、電泳和免 疫化學(xué)技術(shù))的任一種從液相中分離出來。 一種特定的懸浮在液相中的蛋白質(zhì)是 血纖維蛋白原。當(dāng)出血發(fā)生時，血纖維蛋白原與水和; _斷一種斷反應(yīng)形成血 纖維蛋白，其在血中是不溶的并且聚合形成凝塊。
在很多種情形下，動物(包括人)可能受傷。出血經(jīng)常伴隨著這種傷口發(fā) 生。在一些情況下，傷口和出血較小，沒有明顯的外部救助下，正常血液凝固 功能會阻止流血。不幸地是，在其他情形下，可能發(fā)生大量的流血。這些情形 通常需要專業(yè)化的設(shè)備和材料以及經(jīng)訓(xùn)練的人員來給予適當(dāng)?shù)木茸o(hù)。如果這種 救護(hù)不是容易獲得，可能發(fā)生過量失血。當(dāng)出血嚴(yán)重時，有的時候設(shè)備和經(jīng)訓(xùn) 練人員的即刻可用性(immediateavailability)仍然不足以及時制止住流血。而且，
嚴(yán)重的傷口可能在非常偏遠(yuǎn)的地區(qū)或者在如在戰(zhàn)場上的情況中造成，在那里不 育扱時獲得足夠的醫(yī)藥援助。在這些情況下，重要的是使流血停止(甚至是在較 不嚴(yán)重的傷口中)足夠長的時間以允許受傷的人或動物得到醫(yī)療照顧。
在試圖解決上述的問題的努力中，研發(fā)了在不能得到常規(guī)救助或常規(guī)救助 不夠最佳有效的情況下用于控制過度流血的材料。盡管已經(jīng)顯示這些材料是幾 分成功的，但是它們對于創(chuàng)傷性的傷口來說不夠有效，并且往往是昂貴的。此 夕卜，這些材料有時在所有情況下是無效的，并且可能難以使用和從傷口除去。 另外，或者，它們可能產(chǎn)生不希望的副作用。
還開發(fā)了在血液里促進(jìn)凝塊形成的組合物。這樣的組合物一般包括沸石和粘合劑。
由Hursey等人在US4， 822， 349中公開了活化沸石(一種脫7jC材料)的用途。 并承認(rèn)在血液凝固過程中這些活化沸石的使用產(chǎn)生熱量，并且Hursey等人說明 了該熱量在獲得烙術(shù)效果(cauterizationeffect)和提高血液凝固中是重要的。在 US 2005/0074505 Al中，描述了用鈣離子交換至很高7jC平的沸石的用途。申請 中說明了"本發(fā)明的用于血液凝固組合物的沸石包括調(diào)整的鈣含量，使得藥含量 高達(dá)83wt^鈣，并優(yōu)選是75wt^83wt^鈣。"本領(lǐng)域技術(shù)人員將該專利解釋為 表示所使用的沸石75%和83%用鈣進(jìn)行了離子交主^(參照100%陽離子交換位 點)，而不是具有所提至啲鈣的重量百分?jǐn)?shù)，因為根據(jù)定義，沸石重量的主體是 硅和鋁。對于沸石的重量百分?jǐn)?shù)來說，達(dá)到專利所公開的水平將是不可能的。
鈣-^J奐沸石不是如止血材料m釋放Ca2+到血液中起作用。它們似乎是通 過內(nèi)凝血途徑(intrinsic coagulation pathway)的表面活化來起作用。沸石的鈣形 式可以是有效的，因為它在活化過程期間不fflil離子交換從血液中除去Ca2+。 令人吃驚地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以沒有Ca"効奐步驟而由沸石律蜷止血產(chǎn)品，只 要當(dāng)7JC溶性鈣鹽被配制成止血產(chǎn)品時，將有效量的水溶性鈣鹽^忝加到沸石中。 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)比使用鈣鹽或非鈣交換沸玩當(dāng)它們獨立使用時)呈現(xiàn)出更決速的凝血 (Much faster clotting has found than is present with either the calcium salt or the noncalcium exchanged zeolite when used independently )。事實上,只4^ffiNa-沸石 對血液有抗; 作用，這是因為它們除去了 Ca2+足夠以停止凝血途徑的進(jìn)展， 無論Na-沸石表面具剤艮大可能性地有效活化內(nèi)MlfiL的起始相。在僅僅Na-沸石 盼瞎況下，由于當(dāng)前的C^+離子交換方法(其中沸石從血液中除去了C^+)，這 種最初活化不能進(jìn)一步發(fā)展，因此使得沒有可獲得的C^+用于該內(nèi)途徑(intrinac pathway)的更進(jìn)一步的發(fā)展。
目前，鈣-交換沸石A以活化形式作為對出血的止血治療進(jìn)行銷售。當(dāng)前的 市場對象主要是軍用的，同時基本業(yè)務(wù)是由在阿富汗和伊拉克的戰(zhàn)爭產(chǎn)生。以 前認(rèn)為，沸石需要進(jìn)行f丐交換，因為己經(jīng)發(fā)現(xiàn)鈣是在促進(jìn)在血液凝固中所涉及 因素中的一些的工作的重要元素?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，沒有必要使沸石經(jīng)過陽離子 交換步驟以在加速止血中是有效的?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)非鈣-交換沸石與一種弼 鹽一起施用時，非鈣-交換沸石與部分或全部脫水形式的鈣-交換沸石(calcium-exchanged zeolite)基本上同樣有效地加 液凝固。這些非轉(zhuǎn)交換沸 石(noncalcium exchanged zeolite)可以包括鈉沸石、鉀沸石、鋰沸石、鎂沸石 和其組合。鈣鹽具有低毒性與非配位陰離子，和具有在2(TC水中大于2g/100cc 的溶解度?？梢詛柳的有用鈣鹽包括硝酸藥、醋 、溴化f丐、碘化f丐、硝酸 鈣和其組合。
發(fā)明詳述
在本領(lǐng)域中認(rèn)為，在止血中使用f丐-交換沸石實際上加m液凝固，這是因 為該材料在某種程度上釋放Ca2+，并且因為轉(zhuǎn)在很多血凝固酶和輔助因子的活 性中的關(guān)鍵作用。然而，血栓彈性描記法數(shù)據(jù)顯示，添加Cf溶液到血液中實 際上減緩凝固。下面的方案被用來測試血液樣品。
4柳的儀器是購自Haemoscope Corp. of Morton Grove， Illinois的TEG⑧分 析儀。這種儀器測量在最初血纖維蛋白形成前的時間、最初血纖維蛋白凝塊到 達(dá)最大強(qiáng)度的動力學(xué)和血纖維蛋白凝塊的最終強(qiáng)度和穩(wěn)定性、并因此它完成止 血工作的能力一機(jī)械地妨礙出血而不允許不適當(dāng)?shù)难ㄐ纬伞?br> 在未活化的樣品上
i.從紅色有蓋試管(red toppedtube)中吸移360uL到測i^^不(cup)中，啟動TEG 在活化的樣品上
i. 首先，從實驗室獲得要被觀賦的沸石或其他粉末樣品。在開始逸驗之前應(yīng) 該對它們進(jìn)^f爾重，裝入瓶中，用烘箱活化(如果需勢并蓋上并驢。沸石樣品以 需要被測試的量的兩倍被裝入瓶中。例如，如魏道2(chamdtwo)將測試5毫 克沸石A和血液，用于通道2的瓶子內(nèi)稱取的量將是10毫克。對于10毫克的 樣品，稱取20毫克，等等。原因參見下面的注釋。
ii. 對于一次活化的運(yùn)行(one activated run)， 一次測試3份沸石樣品。沒有 添加劑的未活化血液樣品在第一通道中運(yùn)行。通道2， 3和4是與沸石接觸的 血液樣品。
iii. 一旦準(zhǔn)備好測試，將一個吸移管設(shè)定為720uL和其它吸移管設(shè)定為 360uL。準(zhǔn)備3個紅色有蓋的試斷沒有添加的化學(xué)物的未亥啲襯有聚丙烯的試 管(plain polypropylene-lined tubes》以吸取血液，^T隹備3個另外的紅色有蓋的試 管以將沸石樣品倒在其中。iv從志愿者中取得血液，并帶回到TEG分析儀中。丟棄第一個收集的試管 以使血液樣品的組織因子污染減到最小。在從供體收集的4-5併中的間隔時間 之前，使血液樣品與沸石材料接觸并在TEG機(jī)器中運(yùn)行(Blood samples were contacted with zeolite material and running in TEG machine prior to an el叩sed time of 4-5 minutes from donor collection)。
v. 打開瓶1把沸石倒進(jìn)紅色的有蓋試管中。
vi. 立即將720uL血液添加到試管中的沸石。 vii顛倒5次。
viii.將360uL血液和沸石的混合物吸移至ij試驗杯中。 k.開始TEG測試。
注釋對于血液和沸石的最初混合使該比例加倍，這是因為一些體積的血 液被損失在管瓶壁上，和一些樣品吸收血液。{頓加倍體積確保了至少360uL 血液被吸移進(jìn)入i^杯中。我們所考慮(looking at)的沸石與血液比例通常是 5mg/360uL， 10mg/360uL，禾口 30mg/360uL。
在下面的表格中記載的R(併中)，是如M TEG分析儀記錄的從it驗開始 到血液凝塊的最初形成的時間。該TECM)分析儀具有以設(shè)定速度通過4°45'的弧 度不斷來回振蕩的樣品杯。每次旋轉(zhuǎn)持續(xù)10秒鐘。將360uL的全部血液樣品放 入杯中，并將與扭力絲連接的固定的針浸入血液中。當(dāng)?shù)谝谎w維蛋白形成時， 它開始粘合杯子和針，導(dǎo)致針在相中與凝塊一起振蕩。針的運(yùn)動的加速受凝士央 發(fā)展的動力學(xué)影響。只有在血纖維蛋白-血小板接合(bonding)已經(jīng)把該杯子和針 連接在一起之后，這個旋轉(zhuǎn)杯的力矩被傳送給被浸入的針。這些血纖維蛋白-血 小板結(jié)合的強(qiáng)度影響針運(yùn)動的幅度(magnitude)，使得堅固的凝i封strong clots)在 相中隨著杯子運(yùn)動直接移動該針。因此，輸出的幅度與形成的凝塊的強(qiáng)度直接 相關(guān)。當(dāng)凝塊收縮或者溶解時，這些結(jié)合斷裂，杯子運(yùn)動的傳遞被減少。針的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動Sil機(jī)械-電轉(zhuǎn)換^l皮轉(zhuǎn)變成可以M計算ltt控的電信號。
得到的止血曲線(hemostasis profile)是最先血纖維蛋白線束(first fibrin strand) 形成所花時間、凝塊形成的動力學(xué)、凝塊的強(qiáng)度(以剪切彈性單位dyii/cm2^^) 和凝塊的溶解的測量值。
下面的表格顯示凝固數(shù)據(jù)，其來自未摻雜的ML液以及來自具有5和10|oL 的0.2M CaCl2的相同血液，在另一實驗中使用第二種未摻雜的血液樣品和具有添加的20、 30和40mL的0.2M CaCl2的相同血液樣品(每次總體積是360|uL)。 明顯的是，凝固時間[R0H中)]隨著(^2+鹽的量增加而增加。
表格l
過程名稱 R(併中)
運(yùn)行5 Blood 18.2
具有5^L CaCl2的運(yùn)行5 Blood 19.5
具有10^L CaCl2的運(yùn)行5 Blood 21.2
運(yùn)行4 Blood 25.8
具有20)oL CaCl2的運(yùn)行4 Blood 33.4
具有30^L CaCl2的運(yùn)行4 Blood 37.8
具有40^iL CaCl2的運(yùn)行4 Blood 47.7
如果將完全脫水的鈉沸石A， 10mg( 7x 10'5交換等價物(exchange equivalents))和有效量的CaCl2(35^L， 0.2M; 1.4x 10—5等價物)加到血液中，凝固 時間較下面的運(yùn)行3和8的未摻雜血液顯著被縮短。標(biāo)準(zhǔn)實驗程序?qū)τ谠诒砀? 中顯示的結(jié)果是變化的。使用的量為760微升血液；10mg水合NaA，加上35 微升0.2MCaCl2。
表格2
過程名稱
摻入NaA沸石的運(yùn)行8 CaCl2 摻入NaA沸石的運(yùn)行8 CaCl2
摻入NaA沸石的運(yùn)行3 CaCl2 摻入NaA沸石的運(yùn)行3 CaCl2
運(yùn)行8Blood(對照)
攀中)
3.8 4.3
2.1 2.0
24.3
7運(yùn)行3Blood(對照) 21,8
下面給出了對于如測試的活化CaA沸石的;疑固時間。清楚的是，摻有CaCl2 的NaA沸石的凝固時間比Ca-交換的沸石A稍微長一點，但是它們?nèi)匀皇侄獭?在這些實施例里，j頓的量為760微升血液；lOmg水合NaA，加上35微升0.2 MCaCl2。
表格3
過程名稱 R(5H中)
運(yùn)行5CaA沸石10mg 1.5
運(yùn)行5CaA沸石10mg 1.5
運(yùn)行5CaA沸石25mg 1.8
運(yùn)行6CaA沸石5mg 2.2
運(yùn)行6CaA沸石10mg 1.0
運(yùn)行6CaA沸石30mg 0.8
運(yùn)行6CaA沸石5mg 2.2
運(yùn)行6CaA沸石10mg 1.9
運(yùn)行6CaA沸石30mg 1.2
運(yùn)行3Blood(對照) 23.9
運(yùn)行3Blood(對照) 26.0
運(yùn)行5Blood(對照) 28.4
運(yùn)行6Blood(對照) 21.4
運(yùn)行6Blood(對照) 27.2
JSS行了一個實驗以比較具有35uL 0.2 M的CaCl2的水合ZB-100(Na4A): 測試兩個不同的個體的血液的運(yùn)行產(chǎn)生十分相似的結(jié)果個體弁l:血液(對照)-R-24.8
5mg 2.8 5mg 2.6 個體弁2:血液(對照)-11=25.8 5mg 2.8 5mg 2.2 5mg 2.5
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，沒有用鈣進(jìn)行離子交換的沸石粉末是有效的止血劑，只要鈣源
隨沸石的施用一起提供。凝固時間稍微高于〗頓l丐-交換沸石，但是仍然傲!恤
斑呈明顯加速。通常，這些非鈣-交換沸石以在缺少它時的2-12倍的速率鵬血 ^^湊I固(In general these noncalcium exchanged zeolite promote blood clotting at a rate 2 to 12 times faster than in its absence)。這些非藥-交換沸石在低于10射中內(nèi)^iS 血液凝固，荊mt也這些非f丐-交換沸石在低于5分鐘內(nèi)促itt液凝固。
這些沸石粉可以與粘合劑組合，粘合劑如粘土、氧化鋁或者二氧化硅。起 血液凝i央促進(jìn)劑(blood clot promoter )作用的沸石粉可以被包含在多孔的載體中， 如編織纖維制品、非編織纖維制品、墊片(puffs)、海綿和其混合物。用來制造 上述編織或者非編織的纖維制品的纖維可以包括芳族聚醐安、丙烯酸樹脂、纖 維素、聚酯、化學(xué)改性的纖維素纖維和其混合物。這些沸石粉能作為自由流動 粉末進(jìn)行使用，或者被加入到繃帶、紗布或者其它用于處理傷口的成形產(chǎn)品。
可以使各種材料(material)與沸石混合、并用、或被加入到沸石中以維持 在傷口位置的抗菌環(huán)境，或者提供對沸石的凝血功能的補(bǔ)充性功能?？梢允褂?的示例性材料包括，但是不局限于，藥學(xué)活性組合物，如抗生素、抗真菌劑、 抗微生物劑、消炎劑、止痛劑(例如西咪替丁、馬來酸氯苯那敏(chloropheniramine maleate)、鹽酸苯海拉明和鹽酸異丙嗪)、抑菌劑、包含銀離子的化合物，等等。 可以被加入以提供額外的止血的功能的其它材料包括抗壞血酸、Mtfl酸、蘆丁 禾口MlflL酶。也可以在傷口位置添加具有所需效果的植物藥劑(botanical agent)。 雖然本發(fā)明已經(jīng)通過其詳細(xì)的實施例得到顯示和描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解的是，可以作出各種各樣的變化和用等價物來代替其元素而不偏離本發(fā)明 的范圍。另外，可以進(jìn)行修改以使特定情況或者材料適合于本發(fā)明的教導(dǎo)而不 偏離本發(fā)明基本范圍。因此，企圖在于本發(fā)明不局限于在上面祥述的說明書中公開的特定實施方案，而是本發(fā)明將包括所有落入附加權(quán)利要求的范圍的所有 實施方案。
權(quán)利要求
1、促進(jìn)血液凝固的方法，其包括使血液凝塊促進(jìn)劑與血液接觸，所述血液凝塊促進(jìn)劑包含非鈣交換沸石和鈣鹽的混合物。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非鈣効奐沸石是鈉沸石、鉀沸石、 鋰沸石、f美沸石或其組合。
3、 如禾又利要求1所述的方法，其中所述鈣鹽是具有低毒性的、非配位陰離 子和具有在2(TC水中大于2g/100cc的溶解度的鹽。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述鈣鹽選自氯化藥、硝酸鈣、醋酸鈣、 溴化轉(zhuǎn)、碘化鈣、亞硝酸銬和其組合。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所 液凝塊^￡劑進(jìn)一步包含粘合劑。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所》液凝±央 劑被包含在多孔的載 體中，所述載體選自編織纖維制品、非編織的纖維制品、墊片、海綿和其混合 物。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述非轉(zhuǎn)交換沸石是自由流動粉末的形式。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述非鈳交換沸石以在缺少它時的2-12倍的速率^ 液凝固。
9、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非藥交換沸石在低于10併中內(nèi)促M(fèi)液凝固。
10、 如權(quán)禾腰求1所述的方法，其中所Mr液凝塊促進(jìn)劑進(jìn)一步包含抗生 素、抗真菌劑、抗微生物劑、消炎劑、止痛劑、抑菌劑、包含銀離子的化合物 或其混合物。
全文摘要
已知鈣交換沸石在止血方面是有效的。除了在凝血機(jī)制中Ca²⁺離子的存在是重要的之外，需要Ca-交換沸石的原因在先有技術(shù)中沒有得到解釋?，F(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)，單獨加入Ca²⁺離子事實上會減緩血液的凝固。鈣-沸石的用途看起來在止血方面是有效的，只是因為他們沒有通過離子交換從血液中除去關(guān)鍵的Ca²⁺。具有有效量的加入的Ca²⁺的NaA型沸石和Ca-交換形式的CaA型沸石在凝固方面是幾乎相同的活性。
文檔編號A61F2/00GK101677848SQ200780033033
公開日2010年3月24日 申請日期2007年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月8日
發(fā)明者R·L·貝達(dá)德 申請人:霍尼韋爾國際公司