抗凝血及脱凝血质的方法、组成物和装置与流程

文档序号:11159287阅读:1023来源:国知局
抗凝血及脱凝血质的方法、组成物和装置与制造工艺

本发明涉及医药及医学研究领域,并且尤其涉及用于降低血液凝结的方法、组成物及装置,例如用于降低血液凝结速度的抗凝血剂和适用于辅助凝结血溶解过程的脱凝血质剂。

在动物王国中,血液在动物各部分之间输送诸如营养物、氧气、代谢废物、细胞和信号化学物质的材料。当动物受伤时,发生止血过程,在该过程中血液凝结作为伤口愈合第一步骤用以减少动物损失的血量。在止血期间,血液凝固以形成血凝块。凝血涉及两个级联:当血液和暴露的负电荷表面之间进行接触时,引发内在级联(其在正常生理环境中具有比外部级联更小的体内显着性)。外源途径则是在血管损伤时引发的,导致暴露组织因子TF(也称为因子III),是结合磷脂的内皮下细胞表面糖蛋白。这两条途径收敛于因子X激活为Xa。因子Xa在因子VII至VIIa的进一步活化中具有作用。活性因子Xa水解并将凝血酶原激活为凝血酶。凝血酶然后可以激活因子XI、VIII和V以促进级联。最后,所述凝血酶的作用是将纤维蛋白原转化为纤维蛋白,并将XIII因子激活为XIIIa。因子XIIIa(也叫做转谷氨酰胺酶)与纤维蛋白聚合物交联而凝固所述凝块。

凝块一旦形成,通常最后才经受溶解。从血管内皮细胞释放组织纤溶酶原激活物(tPA)会导致开始溶解纤维蛋白凝块。低水平的循环tPA通过与各种抑制剂的相互作用而保持非活动性,其中纤溶酶原激活抑制剂-1和-2(PAI-1和PAI-2)是最显着的。通过摄取肝细胞,可从从循环中去除tPA。凝块溶解酶、纤溶酶原、结合纤维蛋白凝块以作为无活性酶原。一旦tPA与纤溶酶原相互作用,其水解蛋白质以释放催化活性纤溶酶。然后纤溶酶可以水解所述凝块的交联纤维蛋白聚合物,并导致凝块溶解(分解)或“脱凝”。通过在血浆汇中与诸如α2-抗纤溶酶的纤维蛋白溶酶抑制剂相互作用,控制过度活性的纤溶酶。

并不总是期望血液凝结。在血栓形成中,血凝块在体内形成并且可以作为游离血栓释放到循环中,最终阻塞通向脑或心脏的动脉(栓塞),具有严重的后果。

虽然在各种适应症中需要预防凝块形成或抗凝血活性以及已经形成的凝块的溶解(溶解血栓活性),但在给药时,包括纤溶酶原激活剂、链激酶或尿激酶的大多数溶栓剂或抗凝血剂治疗组合物均会增加全身性出血并发症的风险,例如GI和颅内出血。

一种避免全身性抗凝治疗并发症的方法是将纤溶酶或纤溶酶组成物直接给药于血栓或其附近(例如,请见美国专利公开20030175264,Jesmok et al)。还提出了用于破坏和去除凝块的纯机械方法(例如,请见美国专利公开20060253145,Lucas和美国专利No.5,928,218),以及,以及使用超声能量(声波离子溶解),添加或不添加额外的有溶栓组成物(例如,请见美国专利20130331738,Borrelli和美国专利20110288449,Schenkengel)。



技术实现要素:

本发明涉及医药剂医学研究领域,并且尤其涉及用于降低血液凝结的方法、组成物及装置,例如用于降低血液凝结速度的抗凝血剂和适用于辅助凝结血溶解过程的脱凝血质剂。

根据本发明一些实施例的一方面,提供一种用于影响血液凝结的方法,包括用一有效量的碳酸钙与血液接触,进而影响血液的凝结。

根据本发明一些实施例的一方面,提供一种微粒碳酸钙在制备一用于影响血液凝结的药剂中的应用。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙包括结晶碳酸钙。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙包括霰石。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙包括脱细胞的珊瑚外骨骼。

根据本发明的一些实施例,以维持所述珊瑚外骨骼多孔结构的尺寸提供所述珊瑚外骨骼。

根据本发明的一些实施例,所述血液为哺乳类动物血液。

根据本发明的一些实施例,所述血液为人类血液。

根据本发明的一些实施例,所述血液的至少一部分是未凝结的,并且,与所述碳酸钙的接触抑制了未凝结血液的凝结。

根据本发明的一些实施例,所述血液中的至少一部分是凝结血,并且,与所述碳酸钙的接触至少部分溶解所述凝结血。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙与所述血液的接触在体内生效。

根据本发明的一些实施例,所述接触在缺血组织上是有效的,或者在有缺血风险的组织区域上是有效的。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙与所述血液的接触受到将所述碳酸钙施加于一创伤上的影响。

根据本发明的一些实施例,所述接触受到从由直接应用和注射所组成的群组中所选择一种方法的影响。

根据本发明的一些实施例,所述组织选自由大脑组织、视网膜、皮肤组织、肝组织、胰组织、骨、软骨、结缔组织、血液组织、肌肉组织、心脏组织、胃肠组织、血管组织、肾组织、肺组织、生殖腺组织、造血组织所组成的群组。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙被包含于一装置内。

根据本发明的一些实施例,包含所述碳酸钙的所述装置选自由导管、透析导管、球囊导管和栓塞保护装置所组成的群组。

根据本发明的一些实施例,所述接触包括将所述装置植入一活体生物体内。

根据本发明的一些实施例,所述装置选自由支架、心脏瓣膜、血管旁路、血管移植物、过滤器、人工心脏、分流器和栓塞保护装置所组成的群组。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙与所述血液的接触在体外生效。

根据本发明的一些实施例,所述方法包括:使所述血液在体外与一包含所述碳酸钙的装置接触。

根据本发明的一些实施例,所述装置选自由人工心脏、肾透析装置、分流装置和输血过滤器所组成的群组。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙与所述血液的接触在试管内生效。

根据本发明的一些实施例,所述方法包括:使所述血液在试管内与一包含所述碳酸钙的装置接触。

根据本发明的一些实施例,所述装置选自由血液采集或储存装置、导管、烧瓶、瓶、皿、培养皿、板、多孔板、试管和输血袋所组成的群组。

根据本发明一些实施例的一方面,提供一种用于接触血液的装置,包括分离的、消毒的霰石。

根据本发明的一些实施例,所述霰石包括珊瑚外骨骼。

根据本发明的一些实施例,所述装置用于放置在一活体动物的体内并在体内与血液接触。

根据本发明的一些实施例,所述装置选自由导管、透析导管、气囊导管、栓塞保护装置、支架、心脏瓣膜、血管旁路、血管移植物、过滤器、人造心脏、分流器和栓塞保护装置所组成的群组。

根据本发明的一些实施例,所述装置用于在体外与血液接触。

根据本发明的一些实施例,所述装置选自由人工心脏、肾透析装置和输血过滤器、血液收集或存储装置、导管、烧瓶、瓶、皿、培养皿、板、多孔板、试管和输血袋所组成的群组。

根据本发明一些实施例的一方面,提供一种用于抑制血液凝结和/或溶解凝结血的药物组成物,包括微粒碳酸钙和一药学上可接受的载体。

根据本发明的一些实施例,所述微粒碳酸钙包括霰石。

根据本发明的一些实施例,所述微粒碳酸钙包括珊瑚外骨骼。

根据本发明的一些实施例,所述微粒碳酸钙是经消毒的、医用级霰石。

根据本发明的一些实施例,所述药物组成物进一步包括一附加的活性成分。

根据本发明一些实施例的一方面,提供一种用于抑制血液凝结的试剂盒,包括一有效量的医用级、经消毒的霰石。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙包括源自滨珊瑚种的一种珊瑚的珊瑚外骨骼。

根据本发明的一些实施例,所述珊瑚是钟形滨珊瑚。

根据本发明的一些实施例,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼是微粒碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼。

根据本发明的一些实施例,所述微粒碳酸钙或霰石或珊瑚骨骼具有一在约1微米至约3毫米之间的平均颗粒直径。

根据本发明的一些实施例,所述微粒碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼包括具有一平均颗粒直径在0.1~10、0.25~8.0、0.5~5.0、0.8~2.5、1.0~3.0、或者0.05~0.5、0.5~0.75、0.75~1.0、1.0~2.0、2.0~5.0、3.0~10.0微米范围内的颗粒。

根据本发明的一些实施例,所述微粒碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼包括具有一平均颗粒直径在至少0.5、在至少0.75、在至少1.0、在至少1.25、在至少1.5或在至少2.0微米的颗粒。

根据本发明的一些实施例,所述微粒碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼包括具有一平均颗粒直径在0.5微米至10毫米范围内、在1.0微米至100微米范围内、在2.0微米至75微米范围内、在5.0微米至50微米范围内、在7.5微米至30微米范围内、在5.0微米至20微米范围内、在50微米至150微米范围内和在1.0微米至10.0微米范围内的颗粒。

根据本发明的一些实施例,所述微粒碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼包括具有一平均颗粒直径在至少0.5、在至少0.75、在至少1.0、在至少2、在至少3、在至少5、在至少7.0、在至少10.0、在至少12.5、在至少15、在至少20、在至少35、在至少50、在至少75、在至少100或在至少250微米的颗粒。

除非另有定义,本文中使用的所有技术术语及科学术语的含义与本发明所属领域技术人员通常理解的含义相同。尽管在本发明实施例的实践或测试中可以使用与本文中描述的方法及材料相似或等效的方法及材料,以下描述合适的方法及材料。凡有抵触的,以专利说明书(包括定义)为准。此外,材料、方法及实施例仅用作说明,而非旨在用作必要性限定。

附图中一些视图的简要说明

此处,仅以举例的方式,结合附图描述本发明的一些实施例。请尤其详细参见附图,需要强调的是,以举例的方式显示细节并旨在说明性地讨论本发明地实施例。就这一点而言,与附图进行的描述使本领域技术人员明确如何实践本发明的实施例。

在附图中:

图1A和1B是根据本文一实施例的教诲,接触或不接触珊瑚外骨骼(CS)的小鼠血液的照片复制品,显示了通过添加珊瑚外骨骼(CS)抑制试管内凝血;

图2A~2F是根据本文一实施例的教诲,受伤成年小鼠大脑接触或不接触珊瑚外骨骼(CS)的照片复制品,显示了通过添加珊瑚外骨骼(CS)抑制在脑创伤中体内凝血;

图3A~3C是是根据本文一实施例的教诲,受伤成年小鼠大脑接触或不接触珊瑚外骨骼的照片复制品,显示了珊瑚骨骼(CS)的体内溶栓活性,外加珊瑚外骨骼。

本发明具体实施例的描述

本发明的一些实施例涉及适用于影响血液凝结的方法、组成物和装置,尤其是哺乳类动物的血液,例如用于降低血液凝结速度的抗凝血剂和适用于辅助凝结血溶解过程的脱凝血质剂。

在详细揭示本发明的至少一实施例之前,可以理解的是,本发明并非必须限制于其在以下描述中阐述的应用或实例所示例的。本发明可以有其他实施例或以不同的方式实践或实施。

用于血栓或出现的凝血抗凝血组成物(例如组织型纤溶酶原激活剂、链激酶、尿激酶)的给药会引发一在远离且与血凝块原点或地点无关的器官和组织上的严重的出血并发症风险。因此,需要有效防止或溶解血凝块并最小化附加病理性出血风险的可选解决方法。本发明的发明人出人意料地展示了使血液与碳酸钙结晶制品以珊瑚外骨骼(exoskeleton)的形式接触可抑制血凝结,并有效引起已形成血凝块的裂解(解凝结)。珊瑚外骨骼给药作为一抗凝血剂在试管内(in-vitro)(请见本文实施例1和2)和活的动物模型(请见本文实施例3和4)上是有效的。

因此,根据本发明的一方面,提供一种用于影响血液凝结的方法,包括使一有效量的碳酸钙与血液接触,进而抑制血液凝结和/或溶解凝结血。

本文中使用的术语“碳酸钙”是指化合物CaCO3。在一些实施例中,所述碳酸钙是固体碳酸钙,可以是结晶形态或非晶态。如在本文中使用的,碳酸钙的结晶形态包括霰石、方解石、六水合碳酸钙(CaCO3·6H2O,ikaite)、球霰石和单水方解石(monohydrocalcite)。碳酸钙的其他固体形式包括非晶态碳酸钙。

可用于本发明的碳酸钙可以从自然资源中获得,或化学合成。碳酸钙的自然资源包括,但不限于岩层,诸如石灰石、白垩、大理石、石灰华和钙华(tufa)。碳酸钙也是许多生命形态的一原理结构成分,因此可以尤其从珊瑚、珊瑚藻、海绵、腕足动物、棘皮动物、苔藓动物、软体动物和其他含碳酸钙的生物获得。

在一些实施例中,所述碳酸钙包括霰石。如本文所使用的,术语“霰石”是指碳酸钙的结晶形态,该结晶形态通常可以在沉积于洞穴和海洋中的矿物内、软体动物的壳内和冷水珊瑚及热水珊瑚的外骨骼内发现。在一些实施例中,所述碳酸钙包括方解石。如本文所使用的,术语“方解石”是指碳酸钙的结晶形态,在晶格形成上于霰石不同,所述方解石可以从沉积岩内和某些海洋生物的壳内获得。在一些实施例中,所述碳酸钙包括霰石和方解石。在其他实施例中,所述碳酸钙选自由霰石、方解石、六水合碳酸钙、球霰石、单水方解石和非晶碳酸钙所组成的群组。在另一个实施例中,所述碳酸钙包括选自由霰石、方解石、六水合碳酸钙、球霰石和单水方解石所组成的群组的结晶碳酸钙的一种或几种形态。

在一实施例中,所述霰石包括一珊瑚外骨骼。如本文中所使用的,术语“珊瑚外骨骼”是指海洋石珊瑚(madreporic corals)的外骨骼或其衍生材料。天然珊瑚(滨珊瑚属)由一矿物相和以有机基质组成,所述矿物相主要是以霰石或方解石结构形式的含杂质碳酸钙,所述杂质诸如Sr、Mg和F粒子。因此,如在本文中使用的,“外骨骼”包括以霰石或方解石形式的碳酸钙,含有或不含有由活体珊瑚或与之相关的生命型衍生或分泌的附加成分(矿物、有机成分和无机成分)。

在一实施例中,所述珊瑚是滨珊瑚种(Porites)。珊瑚外骨骼也是有市售的(例如Biocoral.TM.)并据报道是可生物相容及可吸收的。描述为珊瑚HA的珊瑚衍生物质也是有市售的(Pro Osteon.RTM.,Interpore Cross),所述珊瑚HA是通过在磷酸铵存在下水热转换滨珊瑚属珊瑚的原始碳酸钙并维持珊瑚原始互联的大孔隙率而制得的。高含量碳酸钙珊瑚外骨骼已被表明具有不同比率的生物可相容性和生物可降解性,所述比率取决于孔隙率、植入位置和种类。

在本发明的一些实施例中,所述珊瑚外骨骼或包含珊瑚外骨骼的组成物是衍生自一珊瑚的。在一实施例中,所述珊瑚可以包括任何种类,包括但不限于滨珊瑚、鹿角珊瑚、火珊瑚或其组成。在一实施例中,所述珊瑚是选自滨珊瑚种。在一实施例中,所述珊瑚是钟形滨珊瑚(Porites Lutea)。在另一实施例中,所述珊瑚是选自鹿角珊瑚种。在另一实施例中,所述珊瑚是格兰迪斯鹿角珊瑚(Acropora grandis,是一种非常常见的珊瑚,生长快速且易于繁殖)。鹿角珊瑚种的样本可以容易地在珊瑚礁的掩蔽区被采集,和/或易于繁殖。

在另一实施例中,所述珊瑚是选自火珊瑚种(Millepora species)。在一实施例中,所述珊瑚是两叉千孔珊瑚(Millepora dichotoma)。在一实施例中,所述珊瑚的孔径为150微米并可被克隆或繁殖,使火珊瑚在本发明的所述组成物和方法中是有用的。

在另一实施例中,所述珊瑚可以源自以下种类的任意一种或多种:海孔角蜂巢珊瑚(Favites halicora)、网状菊花珊瑚(Goniastrea retiformis)、棘星珊瑚(Acanthastrea echinata)、联合棘星珊瑚(Acanthastrea hemprichi)、Acanthastrea ishigakiensis、粗糙鹿角珊瑚(Acropora aspera)、简单轴孔珊瑚(Acropora austera)、鹿角珊瑚种“棕色指状”(Acropora sp."brown digitate")、飞廉鹿角珊瑚(Acropora carduus)、黍轴孔珊瑚(Acropora cerealis)、柴氏鹿角珊瑚(Acropora chesterfieldensis)、苔表鹿角珊瑚(Acropora clathrata)、臼窠鹿角(Acropora cophodactyla)、鹿角珊瑚种“圆结状”(Acropora sp."danai-like")、两叉轴孔珊瑚(Acropora divaricata)、鹿角多内伊珊瑚(Acropora donei)、鹿角虱珊瑚(Acropora echinata)、开花鹿角珊瑚(Acropora efflorescens)、芽状鹿角珊瑚(Acropora gemmifera)、泡形鹿角珊瑚(Acropora globiceps)、颗粒鹿角珊瑚(Acropora granulosa)、烟黑鹿角珊瑚(Acropora cf hemprichi)、科萨里尼鹿角珊瑚(Acropora kosurini)、Acropora cf loisettae、鹿角轴孔珊瑚(Acropora longicyathus)、鹿角轴孔珊瑚(Acropora loripes)、粗短轴孔珊瑚(Acropora cf lutkeni)、圆锥鹿角珊瑚(Acropora paniculate)、Acropora proximalis、Acropora rudis、石松鹿角珊瑚(Acropora selago)、单独鹿角珊瑚(Acropora solitaryensis)、依据贝隆(Veron)的Acropora cf spicifera、依据华莱士(Wallace)的Acropora cf spicifera、柔枝轴孔珊瑚(Acropora tenuis)、华伦轴孔珊瑚(Acropora valenciennesi)、鹿角尖锐轴孔珊瑚(Acropora vaughani)、Acropora vermiculata、疣星孔珊瑚(Astreopora gracilis)、多星孔珊瑚(Astreopora myriophthalma)、蓝德尔星孔珊瑚(Astreopora randalli)、Astreopora suggesta、澳纹珊瑚(Australomussa rowleyensis)、Coscinaraea collumna、壳状筛孔珊瑚(Coscinaraea crassa)、水晶脑珊瑚(Cynarina lacrymalis)、紫侧孔珊瑚(Distichopora violacea)、Echinophyllia echinate、Echinophyllia cf echinoporoides、宝石刺孔珊瑚(Echinopora gemmacea)、粗毛棘孔珊瑚(Echinopora hirsutissima)、大榔头珊瑚(Euphyllia ancora)、花瓶珊瑚(Euphyllia divisa)、Euphyllia yaeyamensis、圆形角菊珊瑚(Favia rotundata)、Favia truncates、尖丘角蜂巢珊瑚(Favites acuticollis)、五边角蜂巢珊瑚(Favities pentagona)、颗粒石芝珊瑚(Fungia granulosa)、Fungia klunzingeri、Fungia mollucensis、Galaxea acrhelia、艾氏菊花珊瑚(Goniastrea edwardsi)、Goniastea minuta、Hydnophora pilosa、环柔纹珊瑚(Leptoseris explanata)、壳状柔纹珊瑚(Leptoseris incrustans)、类菌柔纹珊瑚(Leptoseris mycetoseroides)、凹凸柔纹珊瑚(Leptoseris scabra)、叶形柔纹珊瑚(Leptoseris yabei)、波状石叶珊瑚(Lithophyllon undulatum)、赫氏叶状珊瑚(Lobophyllia hemprichii)、粗裸肋珊瑚(Merulina scabricula)、两叉千孔珊瑚(Millepora dichotoma)、Millepora exaesa、纠结千孔珊瑚(Millipora intricata)、板叶千孔珊瑚(Millipore platyphylla)、简短园菊珊瑚(Monastreacurta)、Monastreacolemani、曲纹表孔珊瑚(Montipora caliculata)、疣表孔珊瑚(Montipora capitata)、浅窝蔷薇珊瑚(Montipora foveolata)、Montipora meandrina、结节蔷薇珊瑚(Montipora tuberculosa)、Montipora cf vietnamensis、Oulophy llialaevis、Oxypora crassispinosa、撕裂尖孔珊瑚(Oxypora lacera)、Pavona bipartita、脉结牡丹珊瑚(Pavona venosa)、莴苣梳状珊瑚(Pectinia alcicornis)、牡丹梳珊瑚(Pectinia paeonea)、尖边扁脑珊瑚(Platygyra acuta)、小脑纹珊瑚(Platygyra pini)、扁脑珊瑚“green”、维氏脑纹珊瑚(Platygyra verweyi)、Podabacia cf lanakensis、安娜滨珊瑚(Porites annae)、圆筒滨珊瑚(Porites cylindrica)、棕叶滨珊瑚(Porites evermanni)、小丘滨珊瑚(Porites monticulosa)、指形表孔珊瑚(Psammocora digitata)、Psammocora explanulata、血红沙珊瑚(Psammocora haimeana)、浅薄沙珊瑚(Psammocora superficialis)、锯齿屣珊瑚(Sandalolitha dentata)、浅杯排孔珊瑚(Seriatopora caliendrum)、甲胄柱群珊瑚(Stylocoeniella armata)、罩柱群珊瑚(Stylocoeniella guentheri)、柱星珊瑚种(Stylaster sp.)、笙珊瑚(Tubipora musica)、小星陀螺珊瑚(Turbinaria stellulata),或本领域种任何已知的珊瑚或其组成。

在另一实施例中,用于本发明所述组成物或方法的珊瑚包括,但不限于,石珊瑚目(Millepora)、蓝珊瑚目(Coenothecalia)的苍珊瑚科(Helioporida)、匍匐珊瑚目(Stolonifera)的笙珊瑚属(Tubipora)、多孔螅目(Milleporina)的千孔珊瑚科(Millepora),或本领域已知的其他珊瑚。在一些实施例中,用于本发明所述组成物和方法的珊瑚可以包括造礁石珊瑚(scleractinian coral),在一些实施例中包括角孔珊瑚(Goniopora)及其他。在一些实施例中,用于本发明所述组成物和方法的珊瑚可以包括汽孔珊瑚(Alveoppora)或竹珊瑚(bamboo corals),在一些实施例中包括来自竹珊瑚科(Isididae)、掌状珊瑚属(genera Keratoisis)、Isidella种及其他。

珊瑚外骨骼是多孔的。在一实施例中,适用于本发明所述组成物或方法的一珊瑚的平均孔径(直径)在1微米~1毫米的范围内。在一实施例中,珊瑚的所述平均孔径为30~180微米。在另一实施例中,珊瑚的所述平均孔径为50~500微米。在另一实施例中,珊瑚的所述平均孔径为150~220微米。在一实施例中,珊瑚的所述平均孔径为250~1000微米。

适用于本发明所述组成物和/或方法的霰石可以由珊瑚或珊瑚碎片制备,或由珊瑚砂制备。简要地,可以如下制备所述珊瑚:在一实施例中,在本发明所述组成物和/或方法中使用珊瑚或珊瑚砂之前,从有机残料(residue)中纯化珊瑚或珊瑚砂,清洗、脱色、冷冻、干燥、灭菌或这些步骤的组成。

可以以各种形式、形状和结构来提供本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼,以与本发明的许多不同应用相匹配。一些适合的形式及形状可以包括,但不限于,例如层、块、球形和中空球形、同心球、杆、板、对称和非对称形式、非晶态及其他不规则形状及颗粒。所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼可以被塑形,例如,用以适应一特定的空腔或组织表面,或者用以适应一装置的轮廓。在一些实施例中,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼被提供为微粒碳酸钙、微粒霰石或微粒珊瑚外骨骼。

在一些实施例中,所述霰石或珊瑚外骨骼的制备包括:将一所需尺寸及形状的固体霰石(例如珊瑚外骨骼)与一包含一氧化剂的溶液相接触,并清洗及干燥所述固体霰石。

在一些实施例中,在本发明过程中所使用的所述氧化剂可以是任何适合的氧化剂,该氧化剂促进从所述珊瑚外骨骼中去除有机碎屑。在一些实施例中,所述氧化剂是次氯酸钠。

为了大部分的治疗应用,在由诸如珊瑚的自然资源衍生时,期望所述碳酸钙或霰石没有任何自然状态下的细胞碎屑或其他与其相关的生物体。因此,在一些实施例中,所述珊瑚外骨骼是一脱细胞的珊瑚外骨骼。

根据这一方面,在一些实施例中,过程包括在弱酸环境下进行所述接触。

在一实施例中,适用于本发明所述组成物和/或方法的碳酸钙、霰石或珊瑚是由珊瑚或珊瑚砂根据一过程制备而得的,所述过程包括冲洗岩土(ground)固体碳酸钙(例如霰石)以去除盐分,其中所述固体碳酸钙诸如含水的珊瑚或自然产生的珊瑚砂;然后对去盐的珊瑚砂在80摄氏度至约150摄氏度(优选90摄氏度至120摄氏度)下进行消毒和干燥,将大块的珊瑚切成小块,并将经消毒及干燥的珊瑚或珊瑚砂研磨成小颗粒,包括但不限于1~10微米的小颗粒。在一些实施例中,珊瑚被研磨至具有直径范围在1~5、1~20、1~50、1~100、5~10、10~15、15~20、10~50、10~100、20~100、50~100、80~150、100~200、100~350或150~500微米、颗粒体积范围从1~100、50~500、250~1000、500~2500、1000~5000和2500~10,000立方微米至0.01~0.1,0.05~0.5,0.5~0.75,0.75~1.0,1.0~2.0和1.0~5.0立方毫米的颗粒。

如本文使用的,术语“血液凝结”是指形成在血液中的凝块,该凝块是由在血液与暴露的负电荷表面进行接触时所引发的内在传导级联(cascade)和在血管损伤上引发的外源途径中的一个或两个所造成的,并导致将使凝血酶原水解并激活为凝血酶的因子X激活为Xa。凝血酶随后激活因子XI、VIII和V,直至纤维蛋白原最终被转换为纤维蛋白及因子XIII至XIIIa。因子XIIIa(也叫做转谷氨酰胺酶)与纤维蛋白聚合物交联而凝固所述凝块。因此,如本文使用的,术语“凝块”或“血栓”是指止血过程中血液凝结步骤的最终产物。一凝块/血栓有两种成分:形成一血小板栓的聚集的血小板,以及,交联的纤维蛋白。实质形成的一血栓也被称为凝血(cruor)。

可在所有脊椎动物内,但是不能在原索动物(文昌鱼、被囊动物等)或无脊椎动物内,找到凝血酶可凝固的纤维蛋白原。最早的分叉(diverging)无脊椎动物(八目鳗类鱼及七鳃鳗)有六链,完全分化与哺乳动物一样聚合和交联的纤维蛋白原,并且已经证实维他命K制约因子在类似八目鳗类鱼及七鳃鳗的低等无脊椎动物的凝血中起到了重要作用。因此,所述珊瑚外骨骼和包括所述珊瑚外骨骼的组成物可以被用于影响(例如降低)哺乳类动物和非哺乳类动物的血液凝结。在本发明所述方法及组成物的一些实施例中,所述血液为哺乳动物血液。在一些实施例中,所述血液为人体血液。

关于“血液凝结”,本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼以及包含上述物质的组成物影响凝血并影响凝血状态(例如降低或抑制凝血或凝血状态)。像这样,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼以及包含上述物质的组成物以影响(例如抑制)血液凝结和血液凝结状态,包括血浆的凝结,还提高或增加了裂解或溶解血凝块。因此,根据本发明的一些实施例,所述珊瑚外骨骼或包括该物质的组成物与至少一些未凝结的血液接触,所述接触影响(例如抑制)所述未凝结血液的凝结。根据本发明的其他实施例,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包括上述物质的组成物与至少一些凝结血接触,所述接触至少部分溶解所述凝结血。

可以通过各种化验监测血液的凝结。在一方面,本发明所述的珊瑚外骨骼或包括上述物质的组成物增加了人体血浆的凝结时间,如凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血活酶时间(aPTT)检测中测量的。

在所述PT检测中,由向人体血浆中添加一固定量的组织因子磷脂胶束配合物(凝血活酶,thromboplastin)引发凝血。相对于没有所述抗凝血剂所观测到的凝结,能够降低凝结的组成物(抗凝血剂)干扰所述配合物的某些相互反应并增加实现凝结所需的时间。因此,碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包含上述物质的组成物的能力充当了在此种检测中的抑制剂,可预测活体内抗凝血剂活性。

在所述aPTT检测中,由向人体血浆中添加某一固定量的负电荷磷脂胶束(激活剂)引发凝血。相对于没有所述抗凝血剂所观测到的,充当一抗凝血剂的物质将干扰所述配合物的某些相互反应,并增加实现一定量的凝血的时间。这种凝血检测在本领域是已知的,并且在例如美国专利公开20100240584(Vlasuk et al)中被详细描述。这些检测可以被用于评估本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物的抗凝血活性。

当使用0.5~150克/公升血浆时,本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物可以使所述PT检测中人体血浆凝结时间加倍,还可以使aPPT检测中人体血浆的凝固时间加倍。在一些实施例中,当使用0.5~150克/公升血浆时,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼的组成物可以使所述PT检测中人体血浆凝结时间加倍,还可以使aPPT检测中人体血浆的凝固时间加倍。

在一些实施例中,以0.5~150克/公升、1.0~120克/公升、2.0~110克/公升、5~100克/公升、8~100克/公升、10~100克/公升、20~90克/公升、30~80克/公升、50~150克/公升或50~120克/公升血浆的比例提供所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼。在特别实施例中,以40克/公升、50克/公升、55克/公升、60克/公升、70克/公升、80克/公升、90克/公升、100克/公升、120克/公升或150克/公升血浆的比例提供所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼。

也可以在一简单哺乳动物(例如小鼠、人体)血液凝血检测中,体外(ex-vivo)评估本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物的抗凝血活性—在一试管中新鲜滴加完整哺乳动物血液或包含完整哺乳动物血液的流体,并添加或不添加所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物,并记录凝结时间(可以光学测定或以其他方式测定凝结)。本文中,在实施例1中详细描述这种检测。

也可以使用实施例3和4中的体内模型评估抗凝血剂或抗血栓剂,本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物的活性。实施例3中描述的小鼠模型是一种血小板依赖性血栓形成模型,通常用于评估抗血栓化合物。该模型通过在组织受创伤的同时应用一待测化合物(例如珊瑚外骨骼颗粒),并评估在一预定时间或创伤后预定时间内组织区域上的凝血程度,以评估所述待测化合物防止由在小鼠大脑一部分上(皮层半球)的机械性创伤而引起的血栓形成的能力。当在受创伤时给药时,本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或者包括上述物质的组成物在该模型中是一有效的抗凝血剂。

一抗凝血剂的所需效果时抑制血液凝结或血栓形成,和/或增强血栓裂解或血凝块溶解或脱凝血质。实施例4描述的小鼠模型是一种脱凝血质模型,用于评估溶解血栓的化合物。该模型评估通过在组织受创伤后一给定时间内应用一待测化合物(例如珊瑚外骨骼颗粒),并评估在一预定时间或预定时间后组织区域上的凝血程度,以评估所述待测化合物提高血栓溶解的能力,所述血栓由在小鼠大脑一部分上(皮层)的机械性创伤而引起。当在受创伤后给药时,本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或者包括上述物质的组成物在该模型中是一有效的脱凝血质剂。

因此,根据本发明的一些方面,至少部分血液是凝结血,并且与所述碳酸钙的接触至少部分溶解所述凝结血。

如本文中使用的,术语“溶解凝结血”是指将凝固的、凝胶状凝块的至少一部分部分或完整转化为多个可溶的、非沉积成分,这些成分可由血液或淋巴液(lymph)承担(borne)。“溶解凝结血”也指“脱凝血”或“血栓裂解”或“凝血消除”,其中,纤维蛋白溶解过程中降低了包括所述血凝块的纤维蛋白基质,并且可以释放任意受纤维蛋白凝块限制(在内或在外)的凝血成分。部分脱凝血质或凝血溶解是指一种状态,在该状态中,仅部分凝血被削弱并经历所述凝血的纤维蛋白网的最终裂解。

本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼、包括上述物质的组成物及装置可用作血液凝结的试管内、体外及体内抑制剂。像这样,他们可用作防止血液凝结并增强脱凝血质的试管内及体外试剂,并可用作防止或抑制动物体内血栓形成或血液凝结并增强脱凝血质(血栓裂解)的体内试剂。

因此,根据本发明的一些实施例,使所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包括上述物质的组成物与血液接触包括将碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼施加于一创伤上。在一些实施例中,将所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼施加于所述创伤上可受到直接应用或注射的影响。

根据本发明的其他实施例,使所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包括上述物质的组成物与血液接触受到一缺血组织或存在缺血风险的一组织区域的影响。

如本文使用的,术语“缺血”是指减少、非正常地降低循环,导致降低血液传播成分(例如营养物质、气体、辅助因子、荷尔蒙等)的供给并降低废物(例如呼吸道浪费气体、代谢废物和副产品)的排泄。缺血可以是循环部分降低的结果,或者是循环至一组织或其部分的彻底失效的结果。缺血可以激励特定细胞响应某些组织,诸如适应降低的氧气张力和营养,并且,缺血的延长可以导致更为严重的应答,诸如细胞凋亡和/或细胞坏死。缺血可以导致使组织坏死。如本文使用的,存在缺血风险的组织是经历或有风险经历一降低循环(作为损坏血管的结果,例如收缩或切断)、降低血液供量,以及存在经历血液传播成分(例如营养物质、气体、辅助因子、荷尔蒙等)的降低或去除。

在一些实施例中,将所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼施加于缺血组织或有缺血风险的组织或组织部分,可受到直接应用或注射的影响。

在一些实施例中,以碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼微粒提供所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼。典型地,所述颗粒具有一在0.5微米至10毫米、1.0微米至100微米、2.0微米至75微米、5.0微米至50微米、7.5微米至30微米、5.0微米至20微米、1.0微米至10.0微米、50.0微米至10毫米、100.0微米至5毫米、200.0微米至2.5毫米、0.5毫米至1.25毫米及0.5毫米米至1.0毫米范围内的颗粒直径。根据本发明的一些实施例,所述颗粒典型地具有一在至少0.5、至少0.75、至少1.0、至少2、至少3、至少5、至7.0、至少10.0、至少12.5、至少15、至少20、至少35、至少50、至少75、至少100、至少250、至少500微米、至少0.75毫米、至少1.0毫米、至少1.2毫米、至少约1.3毫米、至少约1.5毫米、至少约2.0毫米、至少约2.5毫米、至少约3毫米、至少约4毫米、至少约5毫米、至少约6毫米、至少约7毫米、至少约8毫米、至少约9.0毫米、至少约10毫米范围内的颗粒直径,所有有效的中间粒子直径是经过考虑的。在一实施例中,所述颗粒具有一0.5~20微米、1~18微米、1.5~15微米、2~17微米、3~12微米、4~10微米、5~8微米、5~6微米及10~20微米的颗粒直径。

所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼可以作为相对较大颗粒被给药(应用),例如,通过一镊子直接植入或局部(例如喷洒)进入或在一较大血凝块上以抑制进一步凝固,溶解凝血并重建循环。因此,在一些实施例中,所述颗粒为至少0.1~10、0.25~8.0、0.5~5.0、1.0~3.0或0.05~0.5、0.5~0.75、0.75~1.0、1.0~2.0、2.0~5.0微米的颗粒直径并具有至少约0.05~0.5、0.5~0.75、0.75~1.0、1.0~2.0或至少1.0~5.0立方毫米的体积。在一些实施例中,所述颗粒具有一至少0.5、至少0.75、至少1.0、至少1.25、至少1.5或至少2.0毫米的颗粒直径。所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼也可以作为较小尺寸颗粒被给药(应用),在微米范围内,适用于局部给药但也适用于注射给药,例如在直接或局部给药时不便利、忌用或不合需要时注射进入一血管、导管或其他通路或管状结构。小尺寸的颗粒被设想为,例如但不限于注射入并接近被阻塞血管内的血凝块和血栓。因此,在一些实施例中,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼颗粒具有至少1~5、5~10、10~50、75~100、100~500、250~1000或至少1000~1000立方微米的体积。在一些实施例中,所述颗粒的体积为0.5、0.75、1.0、1.25、1.5、2.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0,或8.0~10立方微米。在一些实施例中,所述珊瑚外骨骼颗粒的颗粒直径为至少0.5、至少0.75、至少1.0、至少1.25、至少1.5、至少2.0、至少3.0、至少3.5、至4.0、至少4.5、至少5.0、至少6.0或8.0~10微米。在一实施例中,微粒具有一0.5~20微米、1~18微米、1.5~15微米、2~17微米、3~12微米、4~10微米、5~8微米、5~6微米的颗粒直径,并且特别为10~20、5~15或12~18微米。

在一些实施例中,所述珊瑚外骨骼是一微粒珊瑚外骨骼,维持珊瑚外骨骼结构。珊瑚外骨骼通常包括多孔海绵状元件,尤其包括中隔肋和共骨。因此,在一些实施例中,所述微粒珊瑚外骨骼维持一多孔外骨骼结构。

可以理解是的,通过血管中的流体(例如血液)循环,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼颗粒或本发明的所述组成物的导管给药(应用,例如注射进入一血管),同时提供其他未暴露表面的访问,承担在目标主体的其他、远离且为非目标区域释放颗粒的风险。然而碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼是可生物降解的,在一酸性环境下的产物为钙盐、二氧化碳和水,因此,这种微小珊瑚外骨骼颗粒给药的不良副作用的危险被最小化。

所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包括上述物质的组成物的合适给药路径可以例如包括肌肉、皮下和髓内注射以及鞘内,直接脑室、心脏内,例如进入右或左心室腔,进入常见的冠状动脉,静脉或腹腔注射。

用于传递至中枢神经系统(CNS)的常规方法包括神经外科类型(例如,脑内注射或脑室灌注)。

可以例如通过直接将药物组成物放置或注射进入一患者的一组织区域,以一直接的、局部方法给药所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包括上述物质的组成物。因此,根据本发明的一实施例,使所述珊瑚外骨骼于血液接触包括将微粒碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼施加到组织上。

术语“组织”是指由旨在执行一功能或多个功能的细胞所组成的生物体的部分。组织的示例包括,但不限于,大脑组织、视网膜、皮肤组织、肝组织、胰组织、骨、软骨、结缔组织、血液组织、肌肉组织、心脏组织、胃肠组织、血管组织、肾组织、肺组织、生殖腺组织、造血组织。

根据一些实施例,本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物作为用于防止或抑制动物体内血栓形成或血液凝结的药物制剂也是有用的。这种血栓形成或血液凝结的防止或抑制包括:防止或抑制异常血栓形成,以及已存在凝血的脱凝血质(血栓裂解)。

以异常血栓形成为特征的条件在医学领域是广为人知的,该条件包含涉及哺乳动物的动脉血管和静脉血管。关于冠状动脉血管系统,异常的血栓形成(血栓形成形)是以已确立的动脉粥样硬化斑块的破裂为特征,这是急性心肌梗死和不稳定心绞痛的主要原因,并且,异常的血栓形成(血栓形成形)还以由溶栓治疗或经皮冠状动脉血管成形术(PTCA)引起的闭塞性冠状动脉血栓形成为特征。对于静脉血管系统,异常血栓形成是以在经历大手术的患者的下肢或腹部区域中所观察到的条件为特征,该患者经常遭受静脉血管系统中的血栓形成而导致患肢的血流减少以及诱发肺栓塞。异常血栓形成进一步以弥散性血管内凝血病、存在凝血因子快速消耗的情况和导致在整个微血管系统中发生形成危及生命的血栓而引发器官衰竭的凝血系统为特征,该凝血病通常在脓毒性休克期间、某些病毒感染和癌症期间发生于血管系统内。

在与大脑受影响部分形成凝血相关的缺血性脑血管意外(“中风”)的情况中,单独应用或与抗凝血药物一起应用所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物,有效地裂解栓塞并减少进一步地凝血。例如,将所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物局部应用于凝血,或通过将所述珊瑚外骨骼及包括该物质的组成物静脉/动脉注射在栓塞上或靠近栓塞,可以通过直接给药来执行将所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物应用于大脑中。也可以采用其他方式(例如套管)来传递所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物。

在一些实施例中,执行所述组成物、治疗的使用及方法以治疗诸如大脑或脊柱的神经组织。在这些实施例中,神经组织是任意合适的神经组织。

在一些实施例中,所述神经组织选自由:胎儿生物的神经组织、新生儿的神经组织(人体内,直至28日龄)、婴儿的神经组织(人体内,从29天至1岁;年轻生物的神经组织(人体内,约1至约9年)、青少年生物(人体内,9至约14岁)的神经组织、年轻成人生物的神经组织(人体内,约15至约30岁)、成年生物的神经组织(人体内,约30至约70岁)和老年生物体的神经组织(人体内,约70岁及以上)所组成的群组。

如在大量科学公开文献中报道的,(例如Shany et al;Tissue Engineering 2006,12(7),1763-1773:Peretz et al.,Tissue Engineering 2007,13(3),461-472),发明人和同事们将霰石、珊瑚外骨骼颗粒(0.5-1mm3)植入1~2天的新生大鼠(等同于人类新生儿)的大脑皮层。植入两周后,在活体大鼠中观察到:被植入的珊瑚外骨骼被星形细胞和神经元入侵。这些结果表明了治疗神经组织和在年老生物体中的潜在治疗用途。

本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物作为抑制抽血管内、血液收集袋及血液储存容器(袋,烧瓶,管等)内血液凝结的试管内试剂是有用的。例如,使用内部真空且已塞住的测试管作为一种抽取通过静脉穿刺或的血液的方式是在医学领域中总所周知的。Kasten,B.L.,"Specimen Collection",Laboratory Test Handbook,2nd Edition,Lexi-Comp Inc.,Cleveland pp.16-17(Edits.Jacobs,D.S.et al.1990)。这种真空管没有凝血抑制添加剂,在这种情况下,它们可用于从血液中分离哺乳动物血清。它们可以可选择地包含凝血抑制添加剂(诸如,肝素盐、EDTA盐、柠檬酸盐或草酸盐),在这种情况下,它们可用于从血液中分离哺乳动物血浆。本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物是血凝块的有效抑制剂和有效脱凝血质剂,这样,可以并入血液采集和储存试管中以防止抽入管内的哺乳动物血液的凝结。

将本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物单独使用或与其他已知的凝血抑制剂一起使用于血液采集试管中,其他已知的凝血抑制剂例如肝素盐、EDTA盐、柠檬酸盐或草酸盐。

当哺乳动物血液被抽入所述试管或容器内时,这些试管的使用量或有效量是:足以影响(例如,抑制)血凝块形成的量。在一些实施例中,本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物被加入到血液采集试管中,加入量为:当与例如2至10ml哺乳动物血液混合时,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼及包括上述物质的组成物的总量将会明显抑制血凝块的形成。典型地,这种有效量要求与血液的最终比率为1~250、5~225、10~200、20~175、25~150、50~150、60~140、70~130、80~120和90~100克/公升血液(grams/liter),优选25~150、35~80、45~75及50~60克/公升血液。

碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼可以被用于涂敷例如诸如一医疗装置的装置表面,用于根据所述装置与血液或含有血液流体的试管相接触而降低凝血并增强血栓裂解。因此,根据本发明的一些方面,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼可以包括于一装置中。

碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼可以被用于利用一黏附剂附着于一表面的涂层,所述黏附剂是医学上可接受的生物黏附剂、聚合物胶等,并可以通过将涂层浸入一固着基而应用于所述装置。这种浸渍涂层可以在生产所述装置过程中,或者在任何早于植入的时间完成,包括就在植入之前完成。在一些实施例中,呈一刚性碳酸钙晶体结构的所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼可以被嵌入所述装置的材料中,例如通过使用加热被嵌入一聚合物表面,或者融合于所述装置的玻璃表面。在其他实施例中,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼可以成为形成所述装置的基础材料的一部分,例如,在聚合之前与一聚合物(诸如,但不限于丙烯酸)的成分混合。

在一些实施例中,所述装置可以是一植入性医疗装置。包括碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼的所述装置可以是任意医疗装置或其他装置,在使用过程中,该装置接触血液或包含血液的一流体。因此,所述装置可以是任意的植入性医疗装置,诸如人工关节、人工血管、支架、耳蜗植入物、起搏器、可植入除颤器、骨螺钉和板、冠状支架、血管旁路、心脏瓣膜、血管移植物、血管过滤器、人工心脏、分流器、栓塞保护装置(诸如远端或近端闭塞的抽吸装置、远端栓塞过滤器等)、导管、套管及其他可植入的医疗装置。当所述装置植入患者体内,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼的血液相容性可以降低发生不良生理反应或降低不良生理反应的程度,所述不良生理反应诸如与所述装置植入有关的炎症和/或形成血凝块。

在一些实施例中,接触血液的所述医疗装置是体外接触血液的装置。因此,在一些实施例中,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼与所述血液或含有血液的流体的接触在体外生效。例如,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼可以融入肾透析设备、人工(体外)心脏装置、献血及输血设备及其他处理在体外例如包含或转移血液的医疗装置的表面(有涂层的)或融入基材。所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼的抗凝血能力可以降低发生血凝结或降低血凝结的程度,或在所述医疗装置处理血液中的其他不良反应。

在其他实施例中,接触血液的所述装置是试管内接触血液的装置。因此,在一些实施例中,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼与血液或含有血液的流体的接触是试管内有效的。例如,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼可以融入实验室设备或血液设备的表面(有涂层的)或融入基材,所述血液设备诸如血液采集或储存装置、导管、烧瓶、瓶、皿、培养皿、板、多孔板、试管、输血袋及其他被设计为试管内接触血液或含有血液的流体的装置。因此,根据本发明的一些实施例,提供一种用于接触血液的装置,所述装置包括碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼。所述装置可用于放置在一活体动物的体内并在体内接触血液,或者可用于体外或试管内接触血液或含有血液的流体。

本发明设想了包括碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼的药物组成物。因此,根据本发明的一些实施例,提供一种用于抑制血液凝结和/或溶解凝结血的药物组成物,所述药物组成物包括碳酸钙微粒、霰石或珊瑚外骨骼,以及药学上可接受的载体。

因此,依照本发明一些实施例,使用的组成物可以以传统方式使用一个或多个生理学上可接受的载体而制成,所述载体包括赋形剂和助剂,所述载体有助于促进活性成分加工成可药学上使用的制剂。适当的制剂取决于所选择的给药途径。

对于注射,组成物的活性成分可以配制在水溶液中,优选配制在生理学上相容的缓冲液,所述缓冲液诸如Hank’s溶液、Ringer’s溶液或生理盐缓冲液。

本文描述的所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包括上述物质的组成物被配制成胃肠外给药,例如通过推注或持续输注。用于注射的制剂可以以单位剂型存在,例如以安瓿中或在多剂量,任选地,加入防腐剂。所述组成物可以是悬浮液,并可以包含例如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂的配制剂(formulatory agent)。

可选择地,所述碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包括上述物质地组成物可以是干燥微粒形式用以在使用前与合适的载体组合,所述载体例如无菌、无热原水基溶液。

适用于本发明上下文的一些实施例的组成物包含包括一有效量的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼颗粒的组成物,以实现预期的目的。更具体地,一有疗效的有效量是指有效防止、减轻或改善病症(例如凝血)的症状或或延长治疗对象的存活的活性成分(例如,霰石、珊瑚外骨骼)的用量。

确定有疗效的有效量是完全在本领域技术人员的能力范围内,特别是根据本文提供的详细公开内容。

对于本发明方法中使用的任何制剂或组成物,可以在最初从试管内检测法估计所述有疗效的有效量或剂量。例如,可以在动物模型中配制剂量以实现所需的凝血抑制程度,或达到所需的血栓裂解程度(完全或部分)。这些信息可用于更准确地确定人体中的有用剂量。

可以通过标准实验室程序试管内或实验动物,确定本文所描述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼颗粒和包括这些物质的组成物的毒性和治疗功效。从这些试管内和动物研究中获得的数据可用于配制用人体的剂量范围。剂量可以根据所采用的剂型和所使用的给药途径而变化。确切的制剂、给药途径和剂量可以由个别医生根据患者的状况来选择。(请见举例,Fingl,et al.,1975,"The Pharmacological Basis of Therapeutics",Ch.1p.1)。

根据待治疗病症的严重性和反应性,药量可以是单次给药或多次给药,治疗过程持续数天至数周或直到治愈或疾病状态(例如,血凝块、血栓栓塞)减轻。

当然,待给药的珊瑚外骨骼或包含该物质的组成物的量将取决于治疗对象、痛苦的严重程度、给药方式、处方医师的判断等。

如有需要,碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包括这些物质的组成物可以存在于一包装或分配器装置中,诸如一FDA批准的试剂盒,所述包装或分配器装置可以包括一个或多个剂型,所述剂型包括碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼或包括这些物质的组成物。所述包装可以例如包括金属或塑料箔,诸如一泡罩包装。所述包装或分配器装置可以伴随有给药说明书。所述包装或分配器还可伴随有与所述容器相关的注意事项,所述注意事项是由管理治疗组成物的制造、使用或销售的政府机构规定的形式,所述注意事项告知反映所述机构批准所述组成物的形式或人或兽医管理。这种注意事项,例如可以是由美国食品和药物管理局在批准的治疗用组成物或批准的产品上插入的标记。还可以制备包含配制在一相容性载体中的本发明制剂的组成物,置于合适的容器中,并标记用于治疗指定的病症,如上文进一步详细描述的。所述包装或试剂盒还可以包括用于影响血凝结和治疗与病理性或非期望的凝血或血凝块相关的病症的其他试剂等。

适合于与本发明所述的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼,和/或包括这些物质的组成物一起使用的一些添加剂,及其使用方法包括,但不限于诸如肝素的抗凝血剂、LMW肝素、纤溶酶原激活剂、链激酶和尿激酶、抗生素和诸如双嘧达莫的抗血小板药物。

术语“治疗”是指抑制、防止或阻滞病理(疾病、障碍或病症)发展和/或引起病理的减少、缓解或消退。本领域技术人员可以理解的是,可以使用各种用于评估病理发展的方法和检测,并且类似地,可以使用各种用于评估病理减少、缓解或消退的方法和测定。

如本文使用的,术语“防止”是指使疾病、病症或病状不发生在可能有疾病风险但尚未诊断为患有疾病的对象上。

如本文使用的,术语“对象”包括哺乳动物,优选患有病理的任何年龄的人类。优选地,该术语包括有发展病理风险的个体。

如本文使用的,短语“治疗方案”是指指定对有需要的对象提供的治疗类型、剂量、时间表和/或持续时间的治疗计划(例如,对象被诊断为患有病理)。所选择的治疗方案可以是积极性的,该积极性的治疗方案被认为导致最好的临床结果(例如,病理的完全治愈);或是更温和的,可以缓解病理症状但导致病理学的不完全治愈。应当理解的是,在某些情况下,更积极的治疗方案可能与对象的一些不适或不良副作用相关(例如,损害健康的细胞或组织)。治疗类型可以包括外科手术(例如,去除损伤、病变细胞、组织或器官)、细胞替代疗法、局部或全身模式的治疗药物(例如,受体激动剂、拮抗剂、激素、化疗剂)给药,暴露于使用外部源(例如外部束)和/或内部源(例如近距离放射治疗)的放射治疗,和/或其任何组合。治疗的剂量、方案和持续时间可以根据病理的严重性和所选择的治疗类型而变化,并且本领域技术人员能够根据治疗的剂量、时间表和持续时间来调整治疗的类型。

可以预期的是,在从本申请成熟的专利的寿命期间,许多形式的碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼、包括这些物质的组成物、它们的使用方法和包括这些物质的装置将被发展,术语碳酸钙、霰石或珊瑚外骨骼和/或包括这些物质的组成物旨在先验地包括所有这些新技术。

如本文使用的,术语“大约”是指±10%。

术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”、“包含(including)”、“具有(having)”及其同源词是指“包括但不限于”。

术语“由…组成”是指“包含且限于”。

术语“基本上由…组成”是指组成物、方法或结构可以包括附加成分、步骤和/或部分,但仅当该些附加成分、步骤和/或部分不实质性地改变所要求保护的组成物、方法或结构的基本和新颖性。

如本文使用的,单数形式“一”,“一个”和“该”包括复数指代,除非上下文另有明确指示。例如,术语“一种化合物”或“至少一种化合物”可以包括多个化合物,包括其混合物。

在本申请中,本发明的各种实施例可以以范围格式呈现。应当理解的是,范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁,并且不应被解释为对本发明范围的不灵活的限制。因此,范围的描述应当被认为已经具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的单个数值。例如,诸如1至6的范围描述应当被认为已经具体公开了子范围,例如从1至3,从1至4,从1至5,从2至4,从2至6,从3至6等,以及该范围内的个别数字,例如1,2,3,4,5和6。这点始终适用而不考虑范围的宽度。

a)每当本文指示数值范围时,意在包括所示范围内的任何引用数字(分数或整数)。短语第一指示数字和第二指示数字“之间的范围/范围”和第一指示数字“至”第二指示数字“的范围/范围”在本文中可互换使用,并且意味着包括第一和第二指示数字以及它们之间的所有分数和整数。

如本文使用的,术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和过程,包括但不限于已知的或者由化学、药理学、生物学、生物化学和医学领域的从业者从已知方式容易发展而来的方式、手段、技术和过程。

应当理解的是,为了清楚起见,在单独实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反,为了简洁,在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合或者在本发明的任何其它描述的实施例中适当地提供。在各种实施例的上下文中所描述的某些特征不被认为是那些实施例的必要特征,除非在没有这些元素的情况下实施例不起作用。

如上所述和如下面权利要求部分所要求的本发明的各种实施方案和方面在以下实施例中得到实验支持。

实施例

现在参考以下实施例,其与上述说明一起以非限制性方式说明本发明。

通常,本文使用的命名法和本发明中使用的实验室程序包括分子、生物化学、微生物和重组DNA技术。文献中已彻底解释了这些技术。请参见,例如,"Molecular Cloning:A laboratory Manual"Sambrook et al.,(1989);"Current Protocols in Molecular Biology"卷I-III Ausubel,R.M.,ed.(1994);Ausubel et al.,"Current Protocols in Molecular Biology",John Wiley和Sons,Baltimore,Maryland(1989);Perbal,"A Practical Guide to Molecular Cloning",John Wiley&Sons,New York(1988);Watson et al.,"Recombinant DNA",Scientific American Books,New York;Birren et al.(eds)"Genome Analysis:A Laboratory Manual Series",卷1-4,Cold Spring Harbor Laboratory Press,New York(1998);美国专利号4,666,828;4,683,202;4,801,531;5,192,659和5,272,057中阐述的方法;"Cell Biology:A Laboratory Handbook",卷I-III Cellis,J.E.,ed.(1994);"Current Protocols in Immunology"卷I-III Coligan J.E.,ed.(1994);Stites et al.(eds),"Basic和Clinical Immunology"(第8版),Appleton&Lange,Norwalk,CT(1994);Mishell和Shiigi(eds),"Selected Methods in Cellular Immunology",W.H.Freeman和Co.,New York(1980);在专利和科学文献中广泛描述的可用免疫测定,请见,例如美国专利号3,791,932、3,839,153、3,850,752、3,850,578、3,853,987、3,867,517、3,879,262、3,901,654、3,935,074、3,984,533、3,996,345、4,034,074、4,098,876、4,879,219、5,011,771和5,281,521;"Oligonucleotide Synthesis"Gait,M.J.,ed.(1984);“Nucleic Acid Hybridization"Hames,B.D.,和Higgins S.J.,eds.(1985);"Transcription and Translation"Hames,B.D.,和Higgins S.J.,Eds.(1984);"Animal Cell Culture"Freshney,R.I.,ed.(1986);"Immobilized Cells and Enzymes"IRL Press,(1986);"A Practical Guide to Molecular Cloning"Perbal,B.,(1984)and"Methods in Enzymology"Vol.1-317,Academic Press;"PCR Protocols:A Guide To Methods And Applications",Academic Press,San Diego,CA(1990);Marshak et al.,"Strategies for Protein Purification and Characterization-A Laboratory Course Manual"CSHL Press(1996);所有这些通过引用并入本文,如同在本文中完全阐述一样的。在本文中提供了其它一般参考。这些文件中的步骤被认为是本领域熟知的,并且为了读者的方便而提供。这些文件中包含的所有信息通过引用并入本文。

实验材料和方法

源自钟形滨珊瑚(Porites Lutea)的外骨骼被剪成小片(在大约0.25与大约1cm3之间)并用7%的次氯酸盐溶液漂白。用1M的NaOH溶液和35%H2O2溶液洗涤除去残留的有机物质。使用大理石研钵和研杵手动研磨外骨骼的碎片以获得微粒珊瑚外骨骼。也可以适用颗粒装置(grainer device)获得所述微粒珊瑚外骨骼。在使用前蒸压所述微粒珊瑚外骨骼。

实施例1:珊瑚外骨骼对血液凝结的试管内作用

将从成年小鼠抽取的400μl血液转移到两个试管中,一个空的试管作为对照组,第二个含有40mg的微粒珊瑚外骨骼。在小于5分钟内,血凝块出现在对照组中,而在含有微粒珊瑚外骨骼的试管中未观察到凝块,如图1A所示。

将微粒珊瑚外骨骼置于96孔板的两个孔中:15mg放在第一孔中,7.5mg放在第二孔中。将100μl ml新鲜小鼠血液置于两个孔中以接触微粒珊瑚外骨骼,以及作为控制组的没有任何微粒珊瑚外骨骼的一第三个孔。5分钟后,以剂量依赖(dose-dependent)的方式观测到血凝块出现(请见图1B)。在对照孔中观察到完全凝血(“No CS”),在含有7.5mg的珊瑚外骨骼的孔中观察到轻微的凝块浑浊(“Low[CS]”),并且在含有15mg的珊瑚外骨骼的孔中没有观察到凝块(“High[CS]”)。

实施例2:通过珊瑚外骨骼对血液去凝血质的试管内作用

将从成年小鼠抽取的400μl血液转移到两个空试管中,并在室温下放置直至出现血凝块。将40mg微粒珊瑚外骨骼加入到其中一试管中并涡旋。向第二试管中加入含有玻璃珠的PBS溶液,作为对照组。加入微粒的7~10分钟后,在微粒珊瑚外骨骼存在下的血凝块变得更软,尺寸减小,并且在一些实验中完全消失。在所述控制组试管中,血凝块尺寸增长并最终沉降在试管底部。

实施例3:珊瑚外骨骼体内抗凝血效果

使用含有微粒珊瑚骨架(右半球)或100微米玻璃珠(左半球)的针对成年小鼠(3个月大)的颅骨进行切口并浸入两个皮层半球,玻璃珠作为对照。

在这种条件下,微粒珊瑚外骨骼或玻璃珠存在于产生创伤的组织中,使得能够评估与珊瑚外骨骼的接触对凝块形成的影响。

在不同时间处死动物,在伤口附近对大脑切片并拍照。图2A~2F是照片的再现。

在图2E中显示了损伤并植入颗粒后3小时处死的小鼠的大脑。在与玻璃珠[no CS]接触的伤口周围观察到大量的凝块形成,而没有形成在接触颗粒珊瑚外骨骼[+CS]的周围。

在图2F中,显示了在损伤并植入颗粒后3天处死的小鼠的大脑。接触玻璃珠的伤口[no CS]显示存在大量凝块,而接触微粒珊瑚外骨骼[+CS]的伤口显示没有血凝块。

在图2A~2D中显示了在不同放大倍数下在微粒珊瑚外骨骼受伤并植入后3天处死的小鼠的大脑。与玻璃颗粒接触的伤口[no CS]显示存在大量凝块,而与微粒珊瑚外骨骼[+CS]接触的伤口显示没有血凝块。

实施例4:通过珊瑚外骨骼对体内血液去凝血质

使用针对成年小鼠(3个月大)的颅骨进行切口并浸入两个皮层半球。约20分钟后,在观察伤口出血后,将颗粒插入伤口:微粒珊瑚骨架(左半球)或100微米玻璃珠(右半球),玻璃珠作为对照组。

在这种条件下,微粒珊瑚外骨骼或玻璃珠在凝块形成后与伤口接触,允许评估与珊瑚外骨骼接触的凝块溶解作用。

3天后处死动物,在伤口附近对大脑切片并拍照。图3A-3C是照片的再现。

图3A中看到,在与玻璃珠接触的伤口中存在大量血凝块。

在图3A(两个伤口)和3B(具有微粒珊瑚外骨骼的伤口放大图)中,看到在微粒珊瑚外骨骼附近没有血凝块,但是在同一伤口与珊瑚外骨骼相距较远的距离处,存在大量的血凝块。

为了更清楚地观察这些差异,将中间帧(彩色照片,这里以单色重现)转换为图3C所示的单色图像。

具体地,图3C中的每个像素被分配了取决于图3B中的对应像素颜色的强度,其中对应于血凝块的颜色被分配了强(暗)像素值,并且对应于没有血凝块的脑组织被分配了淡(浅色)像素值。因此,图3C清楚地表明:外骨骼与已经包含血凝块的神经组织伤口的接触是如何导致在靠近珊瑚外骨骼已经形成的血凝块基本消失的。

应当理解的是,为了清楚起见,在单独实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反,为了简洁,在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合或者在本发明的任何其它描述的实施例中适当地提供。在各种实施例的上下文中所描述的某些特征不被认为是那些实施例的必要特征,除非在没有这些元素的情况下实施例不起作用。

虽然已经结合具体实施例描述了本发明,但是显然许多替代、修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。因此,旨在包括所有这样的替代、修改和变化均落入所附权利要求的精神和广泛范围内。

本申请中任何参考文献的引用或识别不应被解释为承认该参考文献可作为本发明的现有技术。

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