专利名称：止血伤口敷料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及含有织物基底物和分布其上和整个基底物上的多孔的水溶性或水溶胀性聚合物基质的止血伤口敷料以及制备这类止血伤口敷料的方法。
背景技术：
在手术操作中为了使失血最小、减少手术后并发症和缩短在手术室的手术期，控制出血是必需和关键的。由于纤维素的可生物降解性和它的杀菌和止血性能，已经氧化成含有羧酸部分的纤维素(以下称之为羧酸-氧化的纤维素)早已在各种手术操作，包括神经手术、腹部手术、心血管手术、胸部手术、头和颈手术、骨盆手术以及皮肤和皮下组织手术操作中用作局部止血伤口敷料很长时间。
目前所用的止血伤口敷料包括含有羧酸-氧化的纤维素的编织的或非织造织物。目前所用的氧化再生纤维素是含有活性羧酸基团并经处理增加纤维素纤维均匀性的羧酸-氧化的纤维素。商业上可买到的这类止血伤口敷料的例子包括Surgicel可吸收性止血剂、Surgicel Nu-Knit可吸收性止血剂和SurgicelFibrillar可吸收性止血剂，这些都可以从新泽西的Somerville的Johnson & Johnson公司Ethicon公司的一个部门，Johson & Johnson Wound Management Worldwide得到。商业上含有羧酸-氧化的纤维素的可吸收性止血剂的其他例子包括新泽西MorricsPlains的Becton Dickinson公司的Oxycel可吸收性纤维素手术敷料。上述氧化的纤维素止血剂是有效提供止血功能的多孔结构的编织物。它们具有良好的拉伸强度和压缩强度并且是可弯曲的，这样医生可以将该止血剂有效放置在所需部位并且在进行特殊手术过程中使用该敷料。
由于使用羧酸-氧化的纤维素的伤口敷料的酸性pH，所以已知它一旦与酸性敏感的止血蛋白包括凝血酶或血纤蛋白原接触就会迅速使其变性。因此，使用羧酸—氧化的纤维素作为对酸性-敏感类物质如凝血酶或血纤蛋白原以及其他酸性-敏感的生物制剂和药剂的载体是存在问题的。
除了涉及常用羧酸-氧化的纤维素与“酸性-敏感”类物质如蛋白、药物等的相容性问题外，尽管当遇到轻度到中度出血时，这些当前可获得的羧酸-氧化的纤维素止血剂的体液吸收性和止血作用是足够使用的，但是在严重出血时，在相对快速地丧失相对大量的血液的情况下，不知道它们是否可以有效提供和维持止血。在这类情况例如动脉刺伤、肝切除、肝部钝器伤、脾脏钝器伤、主动脉瘤、抗凝过度的患者或凝血紊乱病如血友病等患者出血的时候，就需要更高程度的快速止血。
在提高止血性能的努力中，凝血剂如凝血酶、纤维蛋白和血纤蛋白原已经与用于这些试剂的其他载体或基底物结合使用，包括基于明胶的载体和胶原蛋白基质。含有中和的羧酸-氧化纤维素和基于蛋白的止血剂如凝血酶、血纤蛋白原和纤维蛋白的止血伤口敷料是公知的。中和的羧酸-氧化的纤维素的制备是用弱有机酸的碱性盐的水溶液或醇溶液处理羧酸-氧化的纤维素，从而通过在加入凝血酶前中和纤维素上的酸性基团将羧酸—氧化的纤维素的pH提高到5和8之间而使它与凝血酶相容。虽然这类中和的纤维素可以与凝血酶相容，但它不再具有杀菌功效，因为它丧失了由其酸性所提供的羧酸-氧化的纤维素的抗微生物活性。
如果止血剂如凝血酶、血纤蛋白原或纤维蛋白没有与所述的基底物在化学上或物理上有效结合，它就会在伤口部位被血液冲洗掉。没有结合的药剂会移往血流中，这是不希望的。生产作为止血物质的高度氧化的纤维素三羧酸衍生物的方法已经在RU2146264和IN1159322中公开，它包括用含碘化合物和氧化氮连续处理的两步氧化。正如在这些说明书中所公开的，制备氧化的纤维素物质是用偏高碘酸盐或高碘酸初步氧化得到高碘酸盐-氧化的二醛纤维素，从而形成制备羧酸氧化纤维素的中间体。然后再用NO2将二醛纤维素中间体进一步氧化得到羧酸—氧化的纤维素，它可以用作止血、抗菌和伤口愈合剂。
提供一种不仅具有类似于或好于常用含有羧酸-氧化的纤维素的止血伤口敷料的止血和抗菌性能而且也与“酸性-敏感”类物质相容的止血伤口敷料是有益的，因为这样它没有止血剂迁移到血流中的危险。
提供在严重出血时能够提供和维持止血功能并且保持作为伤口敷料使用所需物理性能，包括医生在患者体内或身体上放置和使用时所需强度和弯曲度的止血伤口敷料也是有益的。提供能够有效和经济生产这类敷料的生产方法从而可以商业规模生产这种敷料也是有益的。
本发明提供了可提供等同于或好于常用的羧酸-氧化纤维素基止血伤口敷料的止血和抗菌性能和/或也可以与“酸性敏感”类物质相容的伤口敷料以及其改进的制备方法。
发明内容
本发明涉及制备含有纤维织物基底物的止血伤口敷料的方法，它包括的步骤为提供含溶于聚合物用溶剂中的水溶性或水溶张性的生物相容性聚合物的溶液；提供有第一面和相对于第一面的第二面的织物基底物，该织物基底物具有有效用作止血剂的性能并且含有由生物相容性聚合物制得的纤维；在基本上能够将聚合物溶液有效分布在织物基底物第一面和第二面和整个织物基底物中的条件下，将织物基底物与聚合物溶液接触；在有效维持织物基底物上和整个均匀分布的条件下，将聚合物溶液基本上均匀分布于其上的织物基底物转移到冷冻干燥设备；将聚合物溶液分布于其上的织物基底物冷冻，并从该织物基底物上除去溶剂，由此得到基本上均匀分布在第一面和第二面和整个织物基底物中的多孔的聚合物基质，该基质含有水溶性或水溶胀性聚合物；且本发明还涉及用所述工艺制备的伤口敷料。
图1是对照伤口敷料截面的扫描电子显微图像(×75)。
图2是对照伤口敷料第一面的扫描电子显微图像(×75)。
图3是对照伤口敷料截面的扫描电子显微图像(×75)。
图4是对照伤口敷料第一面的扫描电子显微图像(×75)。
图5是对照伤口敷料第二反面的扫描电子显微图像(×75)。
图6是本发明伤口敷料截面的扫描电子显微图像(×75)。
图7是本发明伤口敷料截面的扫描电子显微图像(×150)。
图8是本发明伤口敷料第一面的扫描电子显微图像(×75)。
图9是本发明伤口敷料第二反面的扫描电子显微图像(×75)。
图10是本发明伤口敷料截面的扫描电子显微图像(×75)。
图11是本发明伤口敷料第一面的扫描电子显微图像(×75)。
图12是本发明伤口敷料第二反面的扫描电子显微图像(×75)。
图13是将聚合物溶液中的饱和织物转移到转移支持物的俯视图。
图14是将聚合物溶液中的饱和织物转移到转移支持物的侧视图。
图15是将聚合物溶液中的饱和织物转移到转移支持物的侧视图。
图16a是按照本发明方法制备的伤口敷料第一面的平面图。
图16b是按照本发明方法制备的伤口敷料第二面的平面图。
图16c是按照本发明方法制备的伤口敷料沿着16C-16C视线所看到的放大部分侧视图。
图17a是按照对照方法制备的伤口敷料第一面的平面图。
图17b是按照对照方法制备的伤口敷料第二面的平面图。
图17c是按照对照方法制备的伤口敷料沿着17C-17C视线所看到的放大部分侧视图。
图18a是按照对照方法制备的伤口敷料第一面的平面图。
图18b是按照对照方法制备的伤口敷料第二面的平面图。
图18c是按照对照方法制备的伤口敷料沿着18C-18C视线所看到的放大部分侧视图。
图19a是对照伤口敷料第一面的平面图。
图19b是对照伤口敷料第二面的平面图。
图19c是对照伤口敷料沿着19C-19C视线所看到的放大部分侧视图。
图20是本发明含织物伤口敷料面的平面图。
图21是图20中所示的本发明伤口敷料一个独立的成分的透视图。
具体实施例方式
我们已经发现使用织物作基底物的特定止血伤口敷料，其中该织物基底物含有由生物相容性聚合物制得的纤维，包括第一面、与第一面相对的第二面并且具有适合作止血剂的性能例如强度、弯曲度和气孔率。本文在下面更为详细地描述这类织物的性能。该伤口敷料还包含基本上均匀分布于织物基底物第一面和第二面上和整个织物基底物中的多孔聚合物基质。第一和第二面中的任何一面都可以用于接触伤口。当本发明的止血伤口敷料用于需要止血的伤口时，它提供和维持了有效的止血作用。本文所用的有效止血作用是指在有效时间内控制和/或减少毛细血管、静脉或动脉出血的能力，正如止血领域中的技术人员所知的。有效止血的其它指征还可以由政府规定的标准等提供。
常规止血伤口敷料如Surgicel吸收性止血剂、Surgicel Nu-Knit吸收性止血剂和SurgicelFibrillar吸收性止血剂，这些都可以从新泽西的Somerville的Johnson& Johnson公司中Johson & Johnson Wound Management Worldwide，Ethicon公司的一个部门得到；以及新泽西Morrics Plains的Becton Dickinson公司的Oxycel吸收性纤维素手术敷料中所用的织物都可以用于制备本发明的伤口敷料。在特定实施方案中，本发明的伤口敷料在严重出血时有效提供和维持了止血作用。本文所用的严重出血是指包括相对高速损失相对大量血液的这些出血情况。严重出血的例子包括，但不限于，因为动脉穿刺、肝切除、肝部钝器伤、脾脏钝器伤、主动脉瘤导致的出血、抗凝过度的患者出血或凝血紊乱如血友病患者出血。这类伤口敷料能够使患者得到比在例如诊断或血管内介入的步骤后目前救护标准更快的急救。
在本发明的某些实施方案中，伤口敷料还包括止血剂或其他生物或治疗化合物、部分或物质，包括本文下面更为详细描述的药物和药剂。这些药剂可以结合在聚合物基质内以及织物表面和/或在织物内。这些药剂可以通过化学或物理方式结合，只要它们被结合而不会在与身体血液接触时从伤口敷料中转移出去。止血药剂可以局部或均匀分散于整个织物和/或聚合物基质中。在本发明的一些实施方案中，止血药剂或其他生物或治疗化合物、部分或物质例如药物和药剂可以是“酸性敏感的”，其含义是指酸性pH，如常用羧酸-氧化止血伤口敷料所提供的酸性可以使它们降解或变性或者受其他有害的影响。
本发明所用的织物基底物可以是织造或非织造的，只要织物具有止血伤口敷料所必需的物理性能即可。优选的织造织物有可提供止血伤口敷料所需形状的密集编织结构。这类织物在美国专利US4,626,253中进行了描述，它的内容在此引用为参考，就象列出了它的全部内容。
在本发明优选的实施方案中，可吸收性止血织物是用有光人造丝纱线构成的经编织物，其中人造丝纱线随后被氧化成包括有效量的羧基或醛部分，以提供具有生物降解性和抗微生物活性的织物。该织物的特征在于有至少大约0.5mm的单织物层厚度、至少大约0.03g/cm2密度、低于大约150cm3/秒/cm2的气孔率和至少大约3倍于织物干重和每cm2织物至少大约0.1g水的液体吸收能力。
该编织物具有无不适当重量的良好体积、柔软并有悬垂性并且与使用它们的表面结构很好地适应。该织物可以切成适当大小和形状而在切边无粘连或磨损。氧化后织物强度足以用作外科手术止血剂。
用于本发明的优选止血织物包括氧化的纤维素并且它最好的特征在于如上所述的它们的厚度、体积、气孔率和液体吸收能力等物理性能。构建具有这些性能的适当织物是在32-号机器上以12的编织质量编织60旦的18丝的有光人造丝纱线。适当的经编织物结构是前-梳栉1-0，10-11；后-梳栉2-3，1-0。与后梳栉的70英寸提升辊相比，作用于前梳栉的延长的针床横移运动造成188英寸的提升辊，并增加了织物体积和密度。在特殊结构中前后梳栉提升辊的比为1∶2.7。
上述所生产的优选织物的一般物理和止血性能列于表1。
表1
(1)拉伸强度是以2英寸/分钟伸长测定的，md/cd＝纵向/横向。
(2)伸长度是纵向/横向。
(3)吸收度是以织物所吸收的水重计。
(4)止血作用的评估是在切开的猪脾伤口上进行的，时间到停止出血为止。
本发明所用的经编织物是由大约40到80总旦数的有光人造丝纱线构成的。每股纱线可以含有10到25个单线，不过，每个单线优选小于5旦，以避免延长吸收时间。用大约10或12(每英寸40到48横列数)的纤维质量在28号或更细、优选在32号编织得到大容量和纤维密度。用至少6针空间且优选8到12空间的长梳栉针床横移运动进一步增加织物的厚度和密度。
当然，产生相似物理性能的其他经编织物结构也可以用于生产本发明改良的止血织物和伤口敷料，并且这类结构对本领域的技术人员是清楚的。
用于制备本发明伤口敷料的织物基底物的聚合物包括，但不限于胶原蛋白、藻酸钙、壳多糖、聚酯、聚丙烯、多糖类、聚丙烯酸类、聚甲基丙烯酸类、聚胺类、聚亚胺类、聚酰胺类、聚酯类、聚醚类、多核苷酸类、多核酸类、多肽类、蛋白类、聚(烯化氧)类、聚烯烃类、聚硫酯类、聚硫醚类、聚乙烯类、含类脂的聚合物及其混合物。优选的纤维包括氧化的再生多糖类，尤其是氧化的再生纤维素。
优选用氧化多糖制备本发明的伤口敷料。更优选用氧化纤维素制备本发明伤口敷料所用的织物。纤维素可以是羧酸-氧化的纤维素或者可以是醛-氧化的纤维素，本文分别对此进行了定义和描述。甚至更优选，用氧化的再生纤维素制备本发明伤口敷料中所用的织物基底物。优选再生纤维素是因为它比没有再生的纤维素均匀度更高。再生纤维素和如何制备再生氧化的纤维素的详细描述列于美国专利US3,364,200和美国专利US5,180,390，本文将每篇专利的全文都引用为参考文献。这样，涉及再生氧化纤维素及其制备方法的教导均充分属于止血伤口敷料领域技术人员的知识范畴。
本发明的特定伤口敷料使用了已被氧化成含有为织物提供生物降解性和抗菌活性有效量的羧基部分的织物基底物。美国专利US3,364,200公开了在氟利昂介质中用氧化剂如四氧化二氮制备羧基-氧化纤维素的方法。美国专利US5,180,398公开了在全-氟碳溶剂中用氧化剂如二氧化氮制备羧酸-氧化的纤维素的方法。用任何一种方法氧化后，将织物用溶剂如四氯化碳彻底洗涤，接着用50％异丙醇(IPA)的水溶液洗涤，最后用99％的IPA洗涤。氧化前，在适合用作止血剂的所需织造或非织造结构上构建织物。现已发现使用这类织物的本发明的特定伤口敷料能够在严重出血时提供和维持止血作用。
当织物基底物含有羧酸-氧化的纤维素时，已发现优选在用聚合物溶液饱和并冷冻干燥前调整该织物，以使聚合物溶液在织物基底物上和整个织物基底物中均匀分布。在室温环境条件下将织物放置至少6个月来完成对织物的调整，或者可以加速织物的调整。优选织物暴露于大约4℃到大约90℃、相对湿度大约5％到大约90％的条件大约1小时到大约48个月。更优选，该织物暴露于大约4℃到大约60℃、相对湿度大约30％到大约90％的条件大约72小时到48个月。甚至更优选，使织物暴露于大约18℃到大约50℃、相对湿度大约60％到大约80％的条件大约72小时到366小时。最优选，将织物在大约50℃、相对湿度大约70％下调整大约168小时。织物可以在人工环境下水平放置，在织物基底物间小心提供空间从而使得调整适当。织物也可以垂直悬挂以便于调控。
由于羧酸-氧化的纤维素织物的调整，织物会含有至少大约3％水溶性分子。一般来说，水溶性分子是酸取代的含至少5或5个以下糖环的寡糖类。优选织物含大约3到大约30重量％的水溶性分子。现已发现当水溶性分子含量达到大约8％、优选大约10％重量(基于织物重量)时，可以提高含这类羧酸-氧化的纤维素织物基底物的伤口敷料的止血功效，包括开始已经止血的伤口再出血的出现。这类织物也可以含有大约3到大约20％重量的水。
与酸性—敏感类物质相容的本发明伤口敷料包括由生物相容性醛—氧化的多糖制得的织物基底物。在这类伤口敷料中，多糖优选含有有效量的使改性多糖可生物降解的醛部分，也就是说多糖被身体降解成或者是身体可吸收的成分或者是容易通过身体的成分。更具体地说，当生物降解成分被身体吸收时，它不能引起永久性慢性外源性身体反应，从而在移植部位不会保持永久性微量或残余成分。
用于本发明的醛-氧化多糖可以包括，但不限于纤维素、纤维素衍生物例如烷基纤维素如甲基纤维素、羟基烷基纤维素、烷基羟烷基纤维素、硫酸纤维素、羧甲基纤维素盐、羧甲基纤维素和羧乙基纤维素、壳多糖、羧甲基壳多糖、透明质酸、透明质酸盐、藻酸盐、藻酸、丙二醇藻酸酯、糖原、葡聚糖、硫酸葡聚糖、凝胶多糖、果胶、普鲁兰、黄原胶、软骨素、硫酸软骨素、羧甲基葡聚糖、羧甲基脱乙酰壳多糖、肝素、硫酸肝素、乙酰肝素、硫酸乙酸肝素、硫酸皮肤素、硫酸角蛋白、角叉菜聚糖、脱乙酰壳多糖、淀粉、直链淀粉、支链淀粉、聚-N-葡糖胺、聚甘露糖醛酸、聚葡糖醛酸、聚古洛糖醛酸及其衍生物，每种都已经氧化成包括抗菌有效量的醛部分。
在使用醛-氧化的多糖类的优选实施方案中，如本文所述将多糖氧化以确保醛-氧化的多糖可生物降解。这类可生物降解的、醛-氧化的多糖可用以下结构I表示 其中x和y表示摩尔百分比，x加y等于100％，x是大约95到大约5，y是大约5到大约95；并且R可以是CH2OR3、COOR4、磺酸或膦酸；R3和R4可以是H、烷基、芳基、烷氧基或芳氧基，并且R1和R2可以是H、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、磺酰基或磷酰基。
在本发明特定实施方案中，生物相容的、生物可降解的止血伤口敷料含有由生物相容的、生物可降解的、醛-氧化再生纤维素制得的织物基底物。特别是，优选的醛-氧化的再生纤维素是含有结构式II表示的重复单元的纤维素其中x和y表示摩尔百分比，x加y等于100％，x是从大约95到大约5，y是从大约5到大约95，并且R是CH2OH，且R2是H。
在本发明优选的实施方案中，醛-氧化的再生多糖例如纤维素除醛部分外基本上没有功能性或反应性部分。所述基本上没有是指多糖不含有能改变醛-氧化的多糖性能或给含该多糖的织物提供pH小于大约4.5，更优选小于大约5或大于大约9，优选大约9.5的有效量的这类功能性或反应性部分。这类部分包括，但不限于，由羧酸-氧化纤维素制得的伤口敷料中一般存在的羧酸部分。过量的羧酸部分会降低织物和敷料的pH，从而它们不适合与和那些在这样低pH下可降解或变性的酸性敏感的药剂如凝血酶一起使用。其他基本上排除的部分包括，但不限于，磺酰基或膦酰基部分。
如上所述，本发明的伤口敷料包括基本上均匀分布在织物基底物的第一面和第二面以及整个基底物中的多孔的聚合物基质。用于制备本发明伤口敷料的多孔聚合物基质的聚合物是生物相容性的、水溶性的或水溶胀性的聚合物。水溶性或水溶胀性聚合物在放置在接触组织时能够快速吸收血液或其他体液并与其形成粘性或粘稠凝胶。当在干燥或浓缩状态时，吸收液体的聚合物通过水合过程与体液反应。一旦用于出血部位，该聚合物就会通过水合过程与血液中的水份反应。这种水合力提供了一种可帮助止血剂粘合到出血部位的粘合相互作用。这种粘合作用在止血剂和出血部位之间形成了密封层用于止住血流。
用于构成基质的优选聚合物包括多糖类。这类多糖包括，但不限于，纤维素、烷基纤维素如甲基纤维素、烷基羟基烷基纤维素、羟基烷基纤维素、硫酸纤维素、羧甲基纤维素盐、羰甲基纤维素、羧乙基纤维素、壳多糖、羧甲基壳多糖、透明质酸、透明质酸盐、藻酸盐、藻酸、丙二醇藻酸酯、糖原、葡聚糖、硫酸葡聚糖、凝胶多糖、果胶、普鲁兰、黄原胶、软骨素、硫酸软骨素、羧甲基葡聚糖、羧甲基脱乙酰壳多糖、肝素、硫酸肝素、乙酰肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素、硫酸角蛋白、角叉菜聚糖、脱乙酰壳多糖、淀粉、直链淀粉、支链淀粉、聚-N-葡糖胺、聚甘露糖醛酸、聚葡糖醛酸、聚古洛糖醛酸及其衍生物。本发明的组合止血剂在使用过程中维持了很好的柔韧性，适应于出血部位并保持了良好的拉伸强度和经得起处理的挤压强度。该止血剂能够被裁剪成不同大小和形状以满足手术需要。它能够卷起或包裹进不规则的解剖区。在优选的实施方案中在严重出血时能够提供和保持止血作用的织物是编织的羧基-氧化再生纤维素，如从新泽西的Somerville的Ethicon公司得到的Surgical Nu-Knit可吸收的止血剂。
如上所述，在本发明的特定实施方案中，对常用含羧基-氧化纤维素的伤口敷料低pH敏感的生物制剂、药物、止血剂、药剂或其组合，可以在掺入到本发明伤口敷料前不必调节pH。为了构成这类止血伤口敷料，可以将药物或活性剂溶于适当溶剂中。然后用药物溶液涂布织物并除去溶剂。优选的生物制剂、药物和活性剂包括止痛剂、抗感染剂、抗菌剂、防粘剂、前凝血剂和伤口愈合生长因子。
可以用于本发明伤口敷料的止血剂包括，但不限于，前凝血剂酶、蛋白质和肽类，它们可以是天然存在的、重组或合成的且可以选自于下组中凝血酶原、凝血酶、血纤蛋白原、纤维蛋白、纤连蛋白、肝素酶、X/Xa因子、VII/VIIa因子、IX/IXa因子、XI/XIa因子、XII/XIIa因子、组织因子、巴曲酶、蛇毒蛋白酶、ecarin、冯·维勒布兰德氏因子、胶原蛋白、弹性蛋白、白蛋白、明胶、血小板表面糖蛋白、血管升压素和血管升压素类似物、肾上腺素、选择蛋白、前凝血剂毒液、纤溶酶原激活物抑制剂、血小板激活剂、具有止血活性的合成肽类、上述的衍生物及其任何一种组合。用于本发明的优选止血剂是凝血酶、血纤蛋白原和纤维蛋白。
基于蛋白的止血剂如凝血酶、纤维蛋白或血纤蛋白原如果与伤口敷料结合，能够提高醛-氧化的再生纤维素伤口敷料的止血性能并且减少由游离的止血剂转移到血流中引起的血栓的危险。止血剂可以通过化学或物理方式与伤口敷料结合。在一种情况中，活性剂与多糖的醛基侧链共价结合，这样使活性剂与伤口敷料化学结合。优选，止血剂是通过掺入分布于醛-氧化的多糖织物上和整个织物中的聚合物基质中并固定即通过冷冻干燥结合，与伤口敷料物理性结合。
本发明的这类止血伤口敷料含有可在严重出血时提供快速止血作用并维持有效止血作用的有效量的止血剂，包括但不限于凝血酶、血纤蛋白原或纤维蛋白。如果在伤口敷料中止血剂的浓度太低，一旦与血液或血浆接触后那么止血剂不能提供有效的凝血活性从而促进凝块的快速形成。凝血酶在伤口敷料中的优选浓度范围是大约0.001到大约1重量％。凝血酶在伤口敷料中更优选的浓度范围是大约0.01到大约0.1重量％。伤口敷料中血纤蛋白原的优选浓度是大约0.1到大约50重量％。血纤蛋白原在伤口敷料中更优选的浓度为大约2.5到大约10重量％。纤维蛋白在伤口敷料中优选的浓度范围为大约0.1到50重量％。纤维蛋白在伤口敷料中更优选的浓度范围为大约2.5到大约10重量％。
在某些实施方案中，本发明伤口敷料中所用的织物可以包含与带有醛-反应部分的止血剂共价结合的部分。在这类实施方案中，醛-氧化再生多糖的醛部分能够容易与存在于凝血酶、血纤蛋白原或纤维蛋白的氨基酸侧链或N-末端残基的胺部分反应，最后形成止血剂与醛-氧化性再生多糖通过可逆亚胺键共价连接的共轭物。然后再将亚胺连接的醛-氧化的再生多糖/止血剂共轭物进一步与还原剂如硼氢化钠或氰基硼氢化钠反应形成不可逆的仲胺键。在本发明的这类实施方案中，止血剂至少被分布在织物的表面，并且优选至少部分分布于织物结构中，可逆或不可逆地与醛-氧化的多糖结合。
用高碘酸(或其任意碱金属盐)氧化碳水化合物中的2，3-连羟基能够形成二醛或二醛衍生物。这些醛部分(-RCH(O))会容易与存在于诸如蛋白质的氨基酸侧链或N-末端残基这样的伯胺部分(-NH2)反应，导致反应产物、蛋白质和通过相对不稳定的和可逆的亚胺部分(-N＝CHR)共价连接的碳水化合物共轭物的平衡。为了稳定生物分子和基底物表面之间的连接，接着用还原剂(即稳定剂)如硼氢化钠、氰基硼氢化钠和胺硼烷类进行亚胺部分的还原性烷基化，形成仲胺(-NH-CH2-R)。在共轭过程中通过选择形成复合止血剂的条件能够控制与醛-氧化再生纤维素伤口敷料共轭的这类止血剂的特征来适合所需的应用。
在本发明的这类实施方案中，止血剂如凝血酶、血纤蛋白原或纤维蛋白基本上均匀地分布在整个伤口敷料织物上。在这类情况中，可以将醛-氧化的再生纤维素织物浸入凝血酶、血纤蛋白原或纤维蛋白溶液中来提供在整个伤口敷料上的均匀分布。
在本发明的特定实施方案中，进一步将醛-氧化的再生纤维素织物的凝血酶共轭物与还原剂如硼氢化钠或氰基硼氢化钠反应形成仲胺键。醛-氧化的再生纤维素织物能够浸泡在所需量的凝血酶水溶液中，然后在冷冻干燥前，与在磷酸盐缓冲液(pH＝8)中重组的硼氢化钠或氰基硼氢化钠水溶液反应。
由于仲胺键的性质而导致还原形式的醛-氧化的再生纤维素-凝血酶共轭物更稳定。该实施方案的止血伤口敷料提高了止血性能，同时增加了稳定性，并且能够提供快速止血作用而不会引起凝血酶转移到血流中并引起严重的血栓。
在本发明优选的实施方案中，止血剂如凝血酶、血纤蛋白原或纤维蛋白组成如上所述的非酸性的、水溶性或水溶胀性聚合物的水溶液，这些聚合物包括但不限定于甲基纤维素、羟基烷基纤维素、水溶性脱乙酰壳多糖、羧甲基羧乙基纤维素盐、壳多糖、透明质酸盐、藻酸盐、丙二醇藻酸酯、糖原、葡聚糖、角叉菜聚糖、脱乙酰壳多糖、淀粉、直链淀粉、聚-N-葡糖胺及其醛-氧化的衍生物。醛-氧化的再生纤维素织物能够浸泡于所需量的止血剂和水溶性或水溶胀性聚合物的水溶液中，并且使用可保持治疗活性的公知方法快速冷冻干燥。当这样构建时，止血剂会在冷冻干燥过程中基本上均匀地分布于整个聚合物基质中。
本领域的技术人员一旦知道本公开技术方案的优点，都会取决于根据特殊环境和特定伤口敷料所需的性能选择适当的止血剂、水溶性或水溶胀性聚合物及其溶剂，以及聚合物和止血剂两者的用量。
制备多孔聚合物基质的一种方法是用适量的聚合物溶液接触织物基底物，使得溶解的聚合物分布在织物表面并且基本上均匀地分布在整个织物中，快速冷冻聚合物和织物，然后在真空下即通过冷冻干燥法从冷冻结构中除去溶剂。涉及制备新型多孔结构的步骤包括把即将冷冻干燥的合适的聚合物溶于该聚合物用的适当溶剂中以制备均匀的聚合物溶液。然后使织物与聚合物溶液接触从而将其用聚合物溶液饱和。然后再使织物基底物和掺入织物致密结构中的聚合物溶液经过冷冻和真空干燥循环。该冷冻/干燥步骤期通过升华除去了溶剂，从而使多孔、聚合物基质结构分布于织物基底物上和整个织物基底物中。通过这种优选的冷冻干燥法，得到了含水溶性或水溶胀性聚合物的织物基底物并具有微孔和/或纳米孔结构的伤口敷料。为了在止血剂中产生大的基质表面积，对新的多孔结构来说冷冻干燥条件是重要的，一旦敷料除于需要止血作用的伤口上，体液就能够与止血剂发生相互作用。
在冷冻干燥工艺中，为了产生具有适用于止血伤口敷料的机械性能的伤口敷料，有几个参数和步骤是重要的。在冷冻干燥过程中通过选择形成复合止血剂的适当条件控制这种微孔结构的特点以适合所需的应用。在冷冻干燥中所形成的微孔形态学类型是这类因素的函数，如溶液热动力学、冷冻速率、冷冻温度和溶液的浓度。为了使本发明多孔基质的表面积最大化，优选的方法是在低于0℃、优选在大约-50℃下快速冷冻纤维/聚合物结构，并在高真空下除去溶剂。由此产生的多孔基质能够给止血伤口敷料提供较大的吸收液体的能力。当止血伤口敷料与体液接触时，聚合物非常大的表面积快速与体液接触。止血剂的水合力和随后粘性凝胶层的形成有助于在止血剂和出血部位之间产生粘合作用。该聚合物基质的微孔结构也使血液在水合发生前快速通过织物表面，这样增加了聚合物与体液的接触。一旦与血液接触，在氧化纤维素上凝胶片的形成将会提高水溶性凝胶层的密封性能，这对于在中度到严重出血的情况下快速止血是非常关键的。
该织物基底物含有可提供和维持有效止血作用的有效量的聚合物基质，优选是在严重出血时。如果聚合物与织物之比太低，那么聚合物就不能提供有效的密封而确实阻断流血，这样就降低了止血性能。如果比率太高，该复合止血伤口敷料将会太硬或太脆而不能适合手术应用中的伤口组织，由此不利地影响到医生放置和操作该敷料中进行处理所必需的机械性能。比率太高也会阻止血液快速通过织物表面而在该氧化纤维素上形成明胶层，这对提高密封性能很关键。聚合物与织物的优选重量比是从大约1∶99到大约15∶85。聚合物与织物的更优选重量比约为3∶97到约10∶90。
本发明的伤口敷料在扫描电子显微镜制得的图中最佳举例说明。样本的制备是用剃刀切割1cm2的敷料部分。制备第一面和相对的第二面以及截面显微图并用碳涂料固定在碳棒上。该样本被喷金并在4KV的高压下和高真空下用扫描电子显微镜法(SEM)来检验。
图1是按照本文上述讨论的本发明优选实施方案用没有涂敷的羧酸-氧化的再生纤维素纤维12组成纤维束14并编织成织物10的截面图(75×)。这类织物的商品实例是Surgicel Nu-Knit可吸收的止血伤口敷料。
图2是图1织物的第一面的图。在束内显示出各个纤维12。
图3是有第一面22和相对面24并且已经用羧甲基纤维素钠(Na-CMC)涂敷的然后如实施例6所示方法进行空气干燥的织物20的截面图。也显示了各个纤维23。
图4是织物20的面22的图。正如所观察到的，在空气干燥过程中，聚合物26凝聚和粘附在纤维23上，在多数情况下，纤维23一个接一个地粘接起来，并在止血织物中产生巨大的空隙28，体液可以经空隙28通过。在织物20上和整个织物20中分布的聚合物26不是多孔基质的状态，由此，至少部分由于缺少足够的气孔率，例如表面积来提供聚合物/体液相互作用从而有效提供和维持在严重出血时的止血作用，所以在如本文上述严重出血情况中不能提供止血作用。
图5是织物20的相对面24的图。正如所示，当与图4中所示的面22相对时，相对面24含有较高浓度的Na-CMC涂敷的物质，使大多数织物23变暗，不过，编织模式仍能够被辨别出来。该涂层足够厚到跨过整个纤维且其自身生成完整层27，如图3所示。这层显得发脆，因为观察到在涂敷层中有裂缝29。该涂敷层的厚度是不同的，在一些部分厚约3微米，在其他部分厚约30-65微米。
在比较织物20的面22和相对面24的表面形态时，显然面22含有明显少的Na-CMC。在纤维上的涂敷层比相对面上的涂敷层明显更薄。尽管观察到一些Na-CMC跨过一些纤维，但涂敷是不完整或者有穿孔存在。如果存在，那么涂敷层的厚度不超过大约2微米。
从图3-5可以清楚看到，通过空气干燥制得的织物不含均匀分布在表面和整个织物中的多孔聚合物基质。这样，这些织物在严重出血时不能提供和保持止血作用，正如本文所证实的。此外，这类织物发脆、僵硬，不适合伤口部位，不能被医生处理，并且一般不适合用作严重出血时的伤口敷料。
图6-9列出了本发明的止血织物。正如图6和7中所示，多孔聚合物基质基本上更均匀地分布在面32和整个织物30上。聚合物36形成了并入了编织纤维33的多孔基质。该多孔聚合物基质具有如海绵相同方式的来自毛细管作用的显著吸收液体的性能。
如图8和9所示，分布在相对表面上的基质含有无数孔，直径范围在大约2微米到大约35微米之间或更大。图8显示了织物30的面32。正如所示的，聚合物36是以纤维33周围的多孔基质形式存在的，由此提供了巨大的聚合物表面积，一旦与其接触，体液就能与之相互作用。图9中所示的相对面34也含有纤维33周围的多孔基质形式的聚合物36。
从图6-9可以清楚看到本发明的织物和伤口敷料含有分布在织物表面和基本上均匀分布在整个织物上的多孔聚合物基质。由于基质的多孔性，所以允许体液进入该基质，基质上有聚合物巨大的表面积来与体液相互作用。这会导致更快和更高程度的止血作用，尤其是出血是以大量和快速出现时。
从图3-5也可以清楚地看出，对照织物和伤口敷料在敷料表面或整个织物中不含或没有分布多孔聚合物基质。结果是与体液相互作用的聚合物量显著下降。此外，由于在空气干燥过程中形成了聚合物凝聚层，不允许体液自由进入伤口敷料并与敷料相互作用并结合。这两种特性导致止血作用降低，使得这类结构的伤口敷料不能提供和维持严重出血时的止血作用。此外，发现这种织物易碎和僵硬，使得医生放置在防口中和适合伤口部位时不容易被接受。
如图6和7中所示，分布在各表面上的聚合物基质含有无数孔，直径在大约10微米到大约400微米之间或更大。图6显示了织物30的表面32。正如所示的，聚合物36是以纤维33周围的多孔基质形式存在的，由此提供了巨大的聚合物表面积，一旦相互接触，体液能够在此与其相互作用。图7所示的表面34也含有分布在纤维33周围的多孔基质形式的聚合物36，由此产生与纤维一致的海绵状聚合物基质结构。
从图6-7中可以清楚看到本发明的织物和伤口敷料含有分布在织物表面上和基本上均匀分布在整个织物中的多孔聚合物基质。由于基质的多孔性，可以允许体液进入基质中，在此存在可与体液相互作用的巨大的聚合物表面积。这导致更快和更高程度的止血作用。
按照本发明由醛-氧化的再生纤维素构成的止血伤口敷料显示于图10-12中。
如图10所示，多孔的聚合物基质基本上均匀分布于织物表面42和整个织物40中。聚合物46形成了与编织纤维43结合成一体的多孔聚合物基质。该多孔聚合物基质具有与海绵相同方式的来自毛细管作用的显著吸收液体的性能。
如图11和12所示，分布在相对面上的聚合物基质含有无数孔，它们的直径在大约10微米到大约400微米之间或更大。图11显示了织物40的面42。如图所示，聚合物46是以织物43周围的多孔基质形式存在的，由此提供了巨大的聚合物表面积，体液一旦与此接触，可以在此与之相互作用。图12中所示的相对面44也含有分布在纤维43周围的多孔基质形式的聚合物46，由此生产了与纤维一致的海绵状聚合物基质结构。
从图10-12可以清楚地看到，本发明的织物和伤口敷料含有分布在织物表面和基本上均匀分布在整个织物上的多孔聚合物基质。由于基质的多孔性，体液可以进入该基质中，在此有可与体液相互作用的巨大的聚合物表面积。这会产生更快和更高程度的止血作用。
如上所述，为了保持聚合物基质的多孔结构和聚合物基质的均匀性，重要的是在制备伤口敷料的工艺中维持聚合物与织物的优选重量比，为了避免伤口敷料上和整个伤口敷料的缺陷，重要的是保持聚合物溶液在织物基底物上和整个织物基底物上的均匀分布。在实验室环境中，这会很容易实现，当织物基底物与聚合物溶液在实验室结晶盘中接触时，该织物基底物在聚合物溶液中的饱和和随后盘中织物和溶液的冷冻干燥都发生在冷冻干燥设备中，在此可以用精确量的水溶性和水溶胀性聚合物来制备该溶液。不必将饱和的织物或盘转入冷冻干燥设备。结果，实现了聚合物在织物上的均匀分布。但是，在生产环境中，由于较大规模，这类工艺不再可行。在用该溶液接触和饱和织物过程中用较大容器如盘或锅替代来装织物和聚合物溶液，这些都是在冷冻干燥设备外进行的。然后必需将饱和的织物转入冷冻干燥设备进一步加工。
如上所述在较大规模中生产本发明的伤口敷料还有某些问题，其中伤口敷料要具有适合用作止血敷料的机械和止血性能。例如，如果人们试图将装有聚合物溶液和分散其中的饱和织物的容器转入冷冻干燥设备，那么在将该容器转入冷冻干燥设备的过程中，由于溶液相对于织物移动如溶液移动或“晃动”，很难维持在盘中织物上的聚合物溶液的液位恒定。在移动容器过程的一些情况中，甚至会暴露出织物表面并且在容器中移动聚合物溶液形成的紊流会导致聚合物在织物表面和整个织物上的分布很差，尤其是聚合物在表面上的分布。这随后会损害到伤口敷料止血性能的有效性。
为了在冷冻干燥前维持上述织物表面的液位，以确保该织物浸泡在聚合物溶液中以提供在织物表面上和整个织物上的均匀分布，在容器中必需放过量的聚合物溶液。但是这类方法并不成功，这是因为过量的聚合物溶液会导致不希望的聚合物与织物的重量比，结果造成伤口敷料柔韧性的丧失和止血伤口敷料聚合物基质的微孔结构的丧失。
为了解决这些问题，本发明的工艺使用了转移支持物例如转移片或载体从，以便将饱和的织物从用来用聚合物溶液饱和织物的容器中转运到冷冻干燥设备。但是，为了在冷冻干燥后维持织物基底物上和整个织物基底物中多孔聚合物基质的均匀分布，在转入冷冻干燥设备过程中必需谨慎，以将聚合物溶液相对于织物的关系对均匀分布的干扰减少到最小并且将变形例如织物基底物的伸展或撕裂减到最小。此外，在将织物转移到支持物上时，必需尽量避免形成气泡或织物基底物和转运支持物之间的空隙，从而在伤口敷料中不产生不可接受数量的缺陷。
按照本发明，该方法提供了将饱和的织物基底物转移到运移支持物上并将饱和的织物基底物和支持物转入冷冻干燥设备的转运。如图13-15所示，用相同的数字来识别相同的特征，将聚合物溶液62放入容器60。然后将织物64放入容器60中并浸没在溶液62中一段时间，使溶液62足以饱和织物64。以基本上完全保持聚合物溶液在织物上和整个织物中的均匀分布和将由于在织物和支持物间存在空气而导致的缺陷降到最小的方式，将饱和的织物基底物64从容器60中转移到支持物66上。
以产生足以使气泡从织物基底物和支持物间脱离的液压的方式完成饱和的织物64到支持物66上的转移。织物64的远端64b与支持物66连接并以所示的连续方式以可控的速率移动，同时维持织物64和支持物66间所需的入射角度68直到近端64a也被支持物66所支撑为止。织物64的远端64b与支持物66邻接且如所示的连续方式和可控速率移动，同时维持织物64与支持物66之间所需的入射角68，直到近端64a也被支持物66所支撑为止，以防止气泡的形成或至少将气泡的形成降到最小。同时，保持这种转移条件也防止或至少将基底物的物理变形如伸展和撕裂降到最小。织物和支持物之间的入射角优选是在大约20℃到大约90℃之间。更优选入射角在大约30℃到大约60℃的范围。甚至更为优选的是入射角为大约45℃。织物在支持物上的前进速度优选在大约每分钟8英寸到大约每分钟2英寸范围内。优选转移速度是每分钟大约7英寸。
支持物应是由不释放任何毒性化学物质或任何改变伤口敷料特性的物质的惰性物质制成的。重要的是该支持物不会改变与上述冷冻干燥工艺有关的冷冻和干燥参数。所以，用作支持物的物质应当是如冰晶石样稳定，从而可以经受非常低的温度而不变形，优选低到大约-50℃。如果该支持物在低温不稳定，该装置的变形将会造成伤口敷料的缺陷。
重要的是用于转移饱和织物的支持物具有对织物提供足够支持的密度、机械强度、柔韧性和厚度，同时能避免饱和的织物基底物过度的弯曲和机械变形。如果支持物太厚和太坚硬，那么将饱和的织物滑到支持物上会很困难。如果支持物太软和柔韧，那么饱和的织物会过度弯曲，因此引起伸展或其他机械变形，导致聚合物溶液在表面上的蓄积和流淌，或者在冷冻干燥过程中产生表面缺陷。
另外重要的是用于转移织物基底物的支持物提供光滑和平整的面以防止气泡存在于饱和的织物基底物下。该转移物还必须具有适合织物/聚合物结构快速冷冻并且在冷冻干燥设备的高真空下除去溶剂的热转移效率，从而保持多孔聚合物基质在冷冻干燥后在织物基底物上和整个织物基底物上的均匀分布。热转移效率是指热量会从支持物被快速转移到饱和织物上从而有助于快速冷冻。优选的支持物是厚度优选在大约50mils和大约200mils之间的高密度聚乙烯片。更优选的支持物是厚度优选为大约60mils和大约100mils之间的高密度聚乙烯。
按照实施例27所列的本发明工艺制成的伤口敷料在图16a-16c中进行了描述。如图所示，在伤口敷料50的表面52和表面54上冷冻干燥的聚合物的分布基本上是均匀的。此外，接触支持物的表面54没有包裹的气泡产生的缺陷。
按照实施例28和29的对照工艺所制备的伤口敷料在图17a-17c和18a-18c中进行了描述。如图17a-17c所示，冷冻干燥的聚合物分布不均匀并且因为不适当地将织物转移到支持物上而产生的多余聚合物72都存在于面78和79上。在多余的聚合物集结72之间显示了织物76。此外，存在由支持物和表面79之间包裹的气泡所造成的缺陷74。
在图18a-18c中描述了相似的结果，其中织物80包括在表面82和表面89上都有多余的聚合物集结82。与支持物接触过的表面89也含有缺陷84和85。缺陷85是由于支持物太薄和冷冻干燥过程中不稳定的缘故。在多余的聚合物集结82之间显示了织物86。
在图19a-19c中描述了相似的结果，其中织物90包括在表面98和表面99上都有多余的聚合物集结92。与支持物接触过的表面99也含有缺陷94。在多余的聚合物集结92之间显示了织物96。
一旦织物基底物有聚合物基质形成，就可以由基底物形成任何所需形状的单独伤口敷料贴。如图20所示，从织物基底物上可以形成几个单独的贴片92例如形成八角形。在图21中显示了伤口敷料100。可以使用适合用作伤口敷料的任何形状，正如本领域熟练技术人员会从说明书中容易确定的。通过例如冲模切割、激光切割或任何不会影响敷料止血性能的方法可以形成单独的敷料。
尽管下列实施例证实了本发明的某些实施方案，但是不能将其解释为对本发明范围的限定，其只是有助于对本发明的完整描述。
实施例1羧酸-氧化再生纤维素(CORC)/HEC多孔贴片的制备将1g羟乙基纤维素(HEC，购自Aldrich)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10gHEC溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片基于CORC、直径9.8cm(大约1.3g)的Surgicel Nu-Knit吸收性止血剂放于结晶盘中的HEC溶液中。将织物在溶液中浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
实施例2CORC/CS多孔贴片的制备将1g硫酸纤维素(CS，购自ACROS Organics)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10gCS溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片直径9.8cm(大约1.3g)的Surgicel Nu-Knit织物放于结晶盘中的CS溶液中。将织物浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
实施例3CORC/MC多孔贴片的制备将1g甲基纤维素(MC，购自Aldrich)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10gMS溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片直径9.8cm(大约1.3g)的Surgicel Nu-Knit织物放于结晶盘中的MC溶液中。将织物浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
实施例4CORC/水溶性脱乙酰壳多糖(WS-CH)多孔贴片的制备将1gWS-CH溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10gWS-CH溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片直径9.8cm(大约1.3g)的Surgicel Nu-Knit织物放于结晶盘中的WS-CH溶液中。将织物浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
实施例5CORC/Na-CMC多孔贴片的制备将1gCMC钠盐(Na-CMC，购自Aqualon)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10g Na-CMC溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片直径9.8cm(大约1.3g)的Surgicel Nu-Knit织物放于结晶盘中的Na-CMC溶液中。将织物浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
对照实施例6CORC/Na-CMC膜的制备将1gCMC钠盐(Na-CMC，购自Aqualon)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10g Na-CMC溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片直径9.8cm(大约1.3g)的Surgicel Nu-Knit织物放于结晶盘中的Na-CMC溶液中。然后将盘中的湿织物风干过夜。形成坚硬和脆的贴片。再将该CORC/Na-CMC膜片在真空下室温干燥。该膜作为止血剂是无效的，因为它太硬并且不能很好地适合出血部位。
实施例7Na-CMC多孔贴片的制备将1gCMC钠盐(Na-CMC，购自Sigma中粘度级别)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将60gNa-CMC溶液转入直径10cm的结晶盘中。然后将盘中的溶液冷冻干燥过夜。形成多孔海绵。再将该贴片在真空下室温干燥。
实施例8不同材料在猪脾切口模型中的止血性能用猪脾切口模型对不同材料作止血作用的评估。将该材料切成2.5×1.5cm的长方形。用手术刀在猪脾上切一个深0.3cm的1.5cm的线状切口。在施用试验制品后，用手指压塞切口2分钟。然后评估止血作用。另外每次用手指压塞30秒直到实现完全止血为止。织物在12分钟内不能提供止血作用的被认为是失败。表1列出了评估结果。
表1不同材料的止血作用性能
如结果所示，使用冷冻干燥作为除去溶剂的方法制得的伤口敷料能够提高止血织物的止血性能，而风干工艺不能提高止血织物的止血性能。此外，只是冷冻干燥的Na-CMC海绵也不能实现止血。
实施例9
实施例5(CORC/Na-CMC)在猪脾动脉针刺模型中的止血性能用18-号针在猪脾动脉上作穿刺缺口。拔掉针后，观察到严重出血。将试验物(2.5cm×2.5cm)敷于穿刺部位上。在试验制品上手指压塞2分钟。评估止血性能。将观察结果列于表2中。
表2止血作用的开始时间和维持止血作用的能力的比较
实施例10不同材料在在猪脾切口模型中塞压30秒的止血性能将猪脾切口模型用于不同材料的止血作用的评估。将该材料切成2.5×1.5cm的长方形。用手术刀在猪脾上作深0.3cm的1.5cm的线状切口。在施用试验制品后，用手指压塞切口30秒。然后评估止血作用。另外每次用手指压塞30秒直到实现完全止血为止。表3列出了评估结果。
表3不同材料在猪脾切口模型中的止血性能
实施例11不同材料在猪脾交叉切口模型的止血性能将猪脾交叉切口模型用于不同材料的止血作用的评估。将该材料切成3cm×3cm的正方形。用手术刀在猪脾上作手术切口(2cm×2cm，深0.2cm)。在缺口内作三个另外相等间隔的相邻的水平切口和三个另外相等间隔的相邻的垂直切口来诱发另外的出血。在施用试验制品后，用手指压塞切口2分钟。然后评估止血作用。另外每次用手指压塞30秒直到实现完全止血。表4列出了评估结果。
表4不同材料在猪脾交叉切口模型中的止血性能
实施例12醛-氧化的再生(AORC)纤维素编织物的制备将15.8g本文所述的没有被氧化的人造纤维编织物片切成宽1.5英寸的条形。将该条缠绕在心轴上并悬浮于600ml异丙醇(IPA)水溶液(200ml IPA/400ml去离子(DI)水)中。将20.8g高碘酸钠(Aldrich，Milwaukee，53201)溶于该溶液(1∶1摩尔比)并在室温下在该溶液中以中等转速旋转该心轴21小时。织物氧化必须在黑暗中进行。该溶液的pH为3.8。反应后弃掉该溶液。用1升含50ml乙二醇的DI冷水洗涤带有氧化织物的心轴30分钟。然后用IPA水溶液(50/50)再洗涤15分钟，接着用纯IPA洗涤15分钟。在室温下将该织物干燥几小时。
然后评估氧化织物的止血作用，如下所列。表5提供出了结果。
实施例13水溶性醛-氧化的甲基纤维素(AOMC)的制备将100g的5％甲基纤维素(MC，Ave.Mn 63kD，批号06827ES，购自Aldrich，Milwaukee，WI)的水溶液与3g高碘酸(Aldrich，Milwaukee，53201)混合，然后在黑暗处室温下搅拌5小时。向反应溶液中加入1.5ml的乙二醇并搅拌30分钟。再向反应溶液中缓慢加入2000ml的丙酮以沉淀AOMC。将反应混合物放置20-30分钟分离液相和固相。然后除去上清液并将固相离心以沉淀出固体。将该固体沉淀物溶于100ml的DI过夜，接着透析72小时。将最终的湿混合物冷冻干燥形成海绵物/泡沫物。
实施例14水溶性醛-氧化的羟乙基纤维素(AOHC)的制备将100g的5％羟乙基纤维素(HEC，Ave.Mv 720kD，批号02808DU，购自Aldrich，Milwaukee，WI)的水溶液与3g高碘酸(Aldrich，Milwaukee，53201)混合，然后在黑暗处室温下搅拌5小时。向反应溶液中加入1.5ml的乙二醇并搅拌30分钟。再向反应溶液中缓慢加入2000ml的丙酮以沉淀AOHC。将反应混合物放置20-30分钟分离液相和固相。然后除去上清液并将固相离心以沉淀出固体。将该固体沉淀物溶于100ml的DI过夜，接着透析72小时。将最终的湿混合物冷冻干燥形成海绵物/泡沫物。
实施例15AORC/HEC多孔贴片的制备将1g羟乙基纤维素(HEC，批号GI01，购自日本东京的TCI)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10g HEC溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片AORC织物(大约1.3g)放于结晶盘中的HEC溶液中。将织物浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。然后评估该AORC/HEC贴片的止血作用，如下所列。表5提供了结果。
实施例16AORC/CS多孔贴片的制备将1g硫酸纤维素(CS，批号A013801301，购自新泽西Organics的ACROS)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10g CS溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片AORC织物(大约1.3g)放于结晶盘中的CS溶液中。将织物浸泡3分钟后，将湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
然后评估该AORC/CS贴片的止血作用，如下所列。表5提供了结果。
实施例17AORC/MC多孔贴片的制备将1g甲基纤维素(MC，Ave.Mn，批号06827ES，购自WI，Milwaukee，Aldrich)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10g MC溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片AORC织物(大约1.3g)放于结晶盘中的MC溶液中。将织物浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
然后评估该AORC/MC贴片的止血作用，如下所列。表5提供了结果。
实施例18AORC/CMC-Na多孔贴片的制备将1g羧甲基纤维素钠(CMC-Na，类型7M8SF批号77521，购自德国的Wlmington的Aqualon)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10g Na-CMC溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片AORC织物(大约1.3g)放于结晶盘中的CMC溶液中。将织物浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
然后评估该AORC/CMC-Na贴片的止血作用，如下所列。表5提供了结果。
实施例19AORC/CMC-Na多孔贴片的制备将1g羧甲基纤维素钠盐(CMC-Na，类型7H4F批号79673，购自德国的Wlmington的Aqualon)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10gNa-CMC溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片AORC织物(大约1.3g)放于结晶盘中的CMC溶液中。将织物浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
然后评估该AORC/CMC-Na贴片的止血作用如下所列。表5提供了结果。
实施例20AORC/HEC多孔贴片的制备将1g羟乙基纤维素(HEC，Ave.Mv；720kD批号02808DU，购自WI的Milwaukee的Aldrich)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，将10gHEC溶液转入直径10cm的结晶盘中。将一片AORC织物(大约1.3g)放于结晶盘中的HEC溶液中。将织物在该溶液中浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
然后评估该AORC/HEC贴片的止血作用，如下所列。表5提供了结果。
实施例21AORC/HEC/凝血酶多孔贴片的制备将1g羟乙基纤维素(HEC，Ave.Mv；720kD批号02808DU，购自WI的Milwaukee的Aldrich)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，在小瓶(20,000单位)中将20ml的MC溶液用于重配凝血酶。将2.5ml的浑浊溶液转入结晶盘中。将一片AORC织物(大约1g)放于结晶盘中的HEC溶液中。将织物在该溶液中浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
然后评估该AORC/HEC/凝血酶贴片的止血作用，如下所列。表5提供了结果。
实施例22AORC/MC/凝血酶多孔贴片的制备将1g甲基纤维素(MC，Ave.Mn63kD批号06827ES，购自Aldrich)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，在小瓶(20,000单位)中将20ml的MC溶液用于重配凝血酶。将2.5ml的浑浊溶液转入结晶盘中。将一片AORC织物(大约1g)放于结晶盘中的HEC溶液中。将织物在该溶液中浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
然后评估该AORC/HEC/凝血酶贴片的止血作用，如下所列。表5提供了结果。
实施例23AORC/AOMC/凝血酶多孔贴片的制备将1g实施例13的AOMC溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，在小瓶(20,000单位)中将20ml的AOMC溶液用于重配凝血酶。将2.5ml的浑浊溶液转入结晶盘中。将一片AORC织物(大约1g)放于结晶盘中的AOMC溶液中。将织物在该溶液中浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
实施例24AORC/AOHEC/凝血酶多孔贴片的制备将1g如前实施例3合成的AOHEC(MW＝90kD，购自Aldrich)溶于99g去离子水中。在聚合物完全溶解后，在小瓶(20,000单位)中将20ml的AOHEC溶液用于重配凝血酶。将2.5ml的浑浊溶液转入结晶盘中。将一片AORC织物(大约1g)放于结晶盘中的AOHEC溶液中。将织物在该溶液中浸泡3分钟后，将盘中的湿织物冷冻干燥过夜。形成非常柔韧的贴片。再将该贴片在真空下室温干燥。
然后评估该AORC/HEC/凝血酶贴片的止血作用，如下所列。表5提供了结果。
实施例25不同材料在猪脾切口模型中的止血性能将猪脾切口模型用于不同材料止血作用的评估。将该材料切成2.5×1.5cm的长方形。用手术刀在猪脾上作深0.3cm的1.5cm的线状切口。在施用试验制品后，用手指压塞切口2分钟。然后评估止血作用。另外每次用手指压塞30秒直到实现完全止血为止。织物在12分钟内不能提供止血作用的被认为是失败。表5列出了评估结果。
实施例26不同材料在猪脾切口模型中塞压30秒的止血性能将猪脾切口模型用于不同材料的止血作用的评估。将该材料切成2.5×1.5cm的长方形。用手术刀在猪脾上作深0.3cm的1.5cm的线状切口。在施用试验制品后，用手指压塞切口30秒。然后评估止血作用。另外每次用手指压塞30秒直到实现完全止血为止。表5列出了评估结果。
表5基于AORC材料的止血性能
正如结果所示，本发明的伤口敷料实现了有效的止血。尤其是，当使用较高分子量的水溶性聚合物(CMC-Na和HEC)时，相应的贴片所需的止血时间更短。另外正如结果中所示，结合止血剂如凝血酶的本发明伤口敷料的止血时间甚至更快。
实施例27本发明的CORC/Na-CMC伤口敷料的制备将410g的CMC钠盐(Na-CMC，购自Aqualon)溶于41升无菌水中并转入收集盘中。将本文所述的一片编织的CORC织物切成7英寸×7英寸(大约6g)并小心放入盘中的Na-CMC溶液中，小心避免带入任何气泡(Na-CMC溶液∶CORC编织物的比率为15∶1)。将该织物浸泡在聚合物溶液中1-3分钟。然后以最小的拉伸将饱和织物的一端小心拉起并放在柔韧的高密度聚乙烯支持片(10英寸×14英寸×0.0133英寸)上以使饱和织物的边与支持片结合。将结合的边保持在一起并以恒定速率和连续方式将支持片和织物一起向前推进，同时维持该片和织物的入射角大约45℃或更小，以便从饱和织物产生足够的液压给支持片，从而除去任何已经包裹在饱和织物和支持片间的气泡。将饱和织物全部移到支持片上后，将有饱和织物分布其上的支持片放在温度大约-50℃的Usiford(型号-SMH1575，序号-16035)的冷冻干燥设备的盘架上。然后使在支持片上的冷冻的饱和织物经过全部冷冻干燥循环操作。形成在织物上和整个织物中基本上均匀分布有Na-CMC的柔韧贴片。包装前再将该贴片在50℃下干燥4小时。
实施例28CORC/Na-CMC的对照伤口敷料的制备将410g的CMC钠盐(Na-CMC，购自Aqualon)溶于41升无菌水中且然后转入收集盘中。将本文所述的一片编织的CORC织物切成7英寸×7英寸(大约6g)并小心放入盘中的Na-CMC溶液中，小心避免带入任何气泡(Na-CMC溶液∶CORC编织物比率为15∶1)。为了用聚合物溶液饱和该织物，将该织物浸泡在聚合物溶液中1-3分钟。一旦织物饱和，马上将饱和的织物从容器和溶液中提起并手工放在与实施例27中所用相同类型的柔韧的高密度聚乙烯支持片(10英寸×14英寸×0.0133英寸)上。将有饱和织物放在其上的支持片放入温度大约-50℃的Usiford(型号-SMH1575，序号-16035)的冷冻干燥设备的盘架上。然后使在支持片上的冷冻的饱和织物经过全部冷冻干燥循环操作。形成带有由包裹的存气泡造成的缺陷的并且Na-CMC在织物上不均匀分布的柔韧贴片。
实施例29CORC/Na-CMC的对照伤口敷料的制备将41g的CMC钠盐(Na-CMC，购自Aqualon)溶于41升无菌水中且然后转入收集盘中。将本文所述的一片编织的CORC织物切成7英寸×7英寸(大约6g)并小心放入盘中的Na-CMC溶液中，同时避免带入任何气泡(Na-CMC溶液∶CORC编织物比率为15∶1)。为了用聚合物溶液饱和该织物，将该织物浸泡1-3分钟。一旦织物饱和，马上将饱和的织物从容器和溶液中提起并手工转移到柔韧的高密度聚乙烯薄膜上。然后将在HDPE薄膜上的饱和织物放入温度大约-50℃的Usiford(型号-SMH1575，序号-16035)的冷冻干燥设备的盘架上。使薄膜(厚度小于0.005英寸)上的冷冻的饱和织物经过全部冷冻干燥循环。形成一种包裹有气泡的并且Na-CMC在CORC编织物上不均匀分布的非常柔韧的贴片。此外，注意到“直线”状的缺陷，这是因为在冷冻干燥过程中薄膜不稳定的缘故。
实施例30伤口敷料在猪脾切口模型中的止血性能以标准的止血伤口敷料为标准将猪脾切口模型用于对按照实施例27-29中制备的伤口敷料止血作用的评估。将该材料切成2.5×1.5cm的长方形。用手术刀在猪脾上作深0.3cm的1.5cm的线状切口。在施用试验制品后，用手指压塞切口2分钟。然后评估止血作用。另外每次用手指压塞30秒直到实现完全止血为止。将大约100％的测试制品在3分钟内都实现了止血的结果看作表明其具有良好的止血性能。表6列出了评估结果。
表6敷料的止血性能试验样品在时间段内实现止血的百分比
从表6中显示，本发明工艺制得的止血伤口敷料能够提供更快的止血作用，而用对照工艺制得的那些不能提供相似的快速止血作用。
实施例31水溶性寡糖的分析方法将用于分析的150.0mg的调理后的织物基底物切成大约0.5”×2”大小并放入试管中。用大约30ml的蒸馏水或去离子水填入试管并在试管上放塞子。然后将该试管在70℃下存放大约17-18小时。通过带有粗糙或中等气孔率的烧结盘的玻璃坩埚过滤该基底物样品。将含水溶性寡糖的滤液转入预先称重的铝盘中并蒸发至干。将残余物在装有五氧化磷的干燥器中冷却并称重。用下列公式计算水溶性寡糖的含量％水溶性寡糖含量＝[(Bf)/Wt]×100其中Bf是水溶性寡糖(滤液)的重量，而Wt是残余物与滤液的总重量。
权利要求
1.一种制备伤口敷料的方法，它包括提供一种聚合物溶液，含有溶于水溶性或水溶胀性生物相容性聚合物用的溶剂的水溶性或水溶胀性生物相容性聚合物；提供含有第一面和与第一面相对的第二面的织物基底物，所述的织物具有用作止血药的有效性能并且含有由生物相容性聚合物制得的纤维；在基本上能有效地将所述聚合物溶液均匀分布在织物基底物的第一面和第二面上和整个织物基底物上的条件下使所述织物基底物与所述聚合物溶液接触；在有效保持在基底物上和整个基底物中均匀分布的条件下，将基本上均匀分布有所述聚合物溶液的织物基底物放入冷冻干燥设备；并且将分布有所述聚合物溶液的所述织物冷冻干燥，由此提供一种基本上均匀分布在所述织物第一面和第二面和整个所述织物上的多孔聚合物基质，所述的基质包括所述冻干的水溶性或水溶胀性聚合物。
2.权利要求1的方法，其中所述的水溶性或水溶胀性聚合物选自多糖、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚胺、聚亚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚、多核苷酸、多核酸、多肽、蛋白、聚(烯化氧)、聚硫酯、聚硫醚、聚乙烯基化合物和含有类脂的聚合物。
3.权利要求2的方法，其中所述的水溶性或水溶胀性的聚合物是多糖。
4.权利要求3的方法，其中所述的多糖选自纤维素、纤维素衍生物、壳多糖、羧甲基壳多糖、透明质酸、透明质酸盐、藻酸盐、藻酸、藻酸丙二醇酯、糖原、葡聚糖、硫酸葡聚糖、凝胶多糖、果胶、普鲁兰、黄原胶、软骨素、硫酸软骨素、羧甲基葡聚糖、羧甲基脱乙酰壳多糖、肝素、硫酸肝素、乙酰肝素、硫酸乙酸肝素、硫酸皮肤素、硫酸角蛋白、角叉菜聚糖、脱乙酰壳多糖、淀粉、直链淀粉、支链淀粉、聚-N-葡糖胺、聚甘露糖醛酸、聚葡糖醛酸、聚古洛糖醛酸及其衍生物。
5.权利要求4的方法，其中所述的多糖包括羧甲基纤维素钠。
6.权利要求5的方法，其中在所述伤口敷料中羧甲基纤维素钠与所述织物的重量比为大约1∶99到大约20∶80。
7.权利要求1的方法，其中所述的生物相容性纤维包括胶原蛋白、藻酸钙、壳多糖、聚酯、聚丙烯、多糖、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚胺、聚亚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚、多核苷酸、多核酸、多肽、蛋白、聚(烯化氧)、聚烯烃、聚硫酯、聚硫醚、聚乙烯基化合物和含有类脂的聚合物。
8.权利要求7的方法，其中所述的生物相容性聚合物包括氧化的多糖。
9.权利要求8的方法，其中所述的生物相容性聚合物包括氧化的再生纤维素。
10.权利要求9的方法，其中所述的氧化再生纤维素包括醛-氧化的再生纤维素。
11.权利要求9的方法，其中所述的氧化再生纤维素包括羧酸-氧化的再生纤维素。
12.权利要求6的方法，其中所述的生物相容性聚合物包括羧酸-氧化的再生纤维素。
13.权利要求12的方法，其中在使所述织物基底物与聚合物溶液接触前，将织物基底物暴露于大约4℃到大约90℃的温度、大约10％到大约90％的相对湿度下大约1小时到大约48个月。
14.权利要求13的方法，其中使所述的织物基底物暴露于大约18℃到大约50℃的温度、大约60％到大约80％的相对湿度下大约72小时到大约366小时。
15.权利要求14的方法，其中使所述的织物基底物暴露于大约50℃的温度、大约70％的相对湿度下大约168小时。
16.权利要求1的方法，其中所述的接触步骤在装有所述聚合物溶液并且溶液中放有所述织物基底物的容器中进行。
17.权利要求1的方法，其中所述的基本上全部均匀分布有所述聚合物溶液的织物基底物的转移是通过将所述的具有基本上均匀分布其上的聚合物溶液的所述织物基底物转移到支持物上并将所述放置该织物的支持物放入冷冻干燥设备中来进行，该支持物具有基本上有效防止织物基底物在所述转移和所述冻干过程中发生物理变形的性能。
18.权利要求17的方法，其中所述的支持物包括聚合物。
19.权利要求18的方法，其中所述的支持物包括一片大约50mils到大约200mils厚的高密度聚乙烯。
20.权利要求19的方法，其中所述的支持物包括一片大约60mils到大约150mils厚的高密度聚乙烯。
21.权利要求17的方法，其中将所述的基本上完全均匀分布有所述聚台物溶液的织物基底物以每分钟大约8英寸到每分钟大约2英寸的速度转移到支持物上，并且它与所述的支持物是以所述织物基底物和支持物的入射角为大约20°到大约90°相接触。
22.权利要求21的方法，其中转移速率是大约每分钟7英寸且入射角大约是45°。
23.权利要求1的方法，还包括从所述织物基底物形成所需形状的伤口敷料的步骤，其中所述织物基底物的第一和第二表面以及整个织物基底物中都基本上均匀分布有多孔的聚合物基质。
24.按照权利要求1的方法制备的伤口敷料。
全文摘要
本发明涉及一种制备伤口敷料的方法，它包括下列步骤提供一种溶于水溶性或水溶胀性生物相容性聚合物用的溶剂的水溶性或水溶胀性生物相容性聚合物的溶液；提供有第一面和与第一面相对的第二面的织物基底物，该织物具有用作止血药的有效性能并且含有由生物相容性聚合物制得的纤维；在基本上能有效地将聚合物溶液均匀分布在织物基底物的第一面和第二面上和整个织物基底物上的条件下将织物基底物与聚合物溶液接触；在有效保持在基底物上和整个基底物中均匀分布的条件下，将基本上均匀分布有聚合物溶液的织物基底物放入冷冻干燥设备并将分布有聚合物溶液的织物冷冻干燥；由此提供一种基本上均匀分布在织物第一面和第二面和整个织物上的多孔聚合物基质，该基质由冻干的水溶性或水溶胀性聚合物组成。
文档编号A61L15/42GK1531910SQ0312778
公开日2004年9月29日 申请日期2003年6月27日 优先权日2003年3月25日
发明者D·L·罗尼, D L 罗尼, J·克里利, 锢, J·X·郭, 郭, G·张, 彭哈卡, S·M·彭哈卡 申请人:伊西康公司