キトサンから形成された粒子状止血剤を使用し、ポリ−４−ヒドロキシブチレートのポリマーメッシュ材料を含む、止血組成物、アセンブリ、システムおよび方法
キトサン材料で作製された顆粒または粒子は、その中にポリ−４−ヒドロキシブチレートのポリマーメッシュ材を保有し、あるいはそれを点在させたポリ−４−ヒドロキシブチレートのポリマーメッシュ材を有する。この顆粒または粒子を、主にポリ−４−ヒドロキシブチレートからなる材料で作製されたポリマーメッシュソックレット内に保有することができる。顆粒または粒子を使用して、腔内出血を治療することができる。本発明は特に、本発明は、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材をその内に保有する、顆粒または粒子の形態のキトサン止血剤マトリックスを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２００５年７月１３日に出願され、「Ｈｅｍｏｓｔａｔｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ，Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｈｅｍｏｓｔａｔｉｃ Ａｇｅｎｔｓ Ｆｏｒｍｅｄ ｆｒｏｍ Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｆｏａｍ Ｓｕｃｈ ａｓ Ｃｈｉｔｏｓａｎ」と題された米国仮特許出願第６０／６９８，７３４号に対する利益を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、一般的に、出血、体液浸透もしくは浸出、または他の形の体液喪失を軽減するために、組織損傷または組織外傷の部位に外用または内用される因子に関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
出血は、戦場における外傷による死因の第１位であり、市民コミュニティーにおける外傷後の死因の第２位である。非圧迫性出血（腔内出血のような直接圧迫が容易にアクセスできない出血）は、早期外傷性死亡の大部分の一因となる。液体フォーム止血薬および組換え第ＶＩＩａ因子を非圧迫性出血部位に適用する提案のほかには、この問題への対処は非常にわずかしか行われていない。腔内出血などの重度内出血を制御する上でより有効な治療の選択肢を衛生兵に提供することが強く求められている。
【０００４】
腔内出血の制御は、多くの要因のため複雑である。その中でもとりわけ主要なものは、加圧や局所包帯など、通常の止血制御方法のアクセス可能性の欠如；損傷の程度および部位を調査する困難さ；腸穿孔、ならびに血流および体液の貯蓄によって引き起こされた干渉である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
本発明は、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材をその内に保有する、顆粒または粒子の形態のキトサン止血剤マトリックスを提供する。
【０００６】
本発明はまた、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュソックレット内に適用すされ得る、上述のキトサン止血剤マトリックスも提供する。
【０００７】
上述の改善された止血剤は、非圧迫性出血部位、例えば腔内出血部位を止血し、塞ぎ、または安定化するために使用され得る。本発明は、安全で有効な止血剤の全身の出血部位への速やかな送達；出血部位における強固な血栓形成促進の向上；および（必要な場合は）損傷の場所にタンポン挿入を適用する能力を提供する。本発明はまた、線維性癒着が低減し、かつ創傷感染の機会が低減した、創傷の癒合速度の上昇も提供する。したがって、本発明は、腔内出血を制御する際の現在の難点およびこのタイプの損傷からの回復に関係する重要な問題の多くに対処する。
【０００８】
本発明の他の特徴および利点は、添付の明細書、図面、および重要な技術的特徴の列挙に基づいて明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（詳細な説明）
本明細書の開示は、当業者が本発明を実施することができるように詳しく、正確に記述されているが、本明細書に開示する物理的な実施形態は、本発明を例示するものにすぎず、他の特定の構造で具体的に表現することができる。好ましい実施形態が記述されており、詳細は、特許請求の範囲で定義される本発明から逸脱することなく変更することができる。
【００１０】
図１Ａは、部位を止血し、塞ぎ、または安定化するステップが行われなければ重度内出血が生じる腔内腹部損傷部位１０を示す。部位１０は非圧迫性出血の位置にあり、このことはこの出血には直接圧迫が容易にアクセスできないことを意味する。
【００１１】
図１Ａおよび１Ｂに示すように、直接圧迫または圧迫を加えることなく、本発明の特徴を具体的に表現する止血剤１２を適用して、部位１０を止血し、塞ぎ、または安定化する。止血剤１２は、生分解性親水性ポリマーの離散した粒子１４の形態を有する（図１Ｂおよび図２に最もよく示されている）。
【００１２】
粒子１４を形成するポリマーは、血液、体液、または水分の存在下で反応して、強力な接着剤または糊になる生体適合性材料を含むように選択されている。望ましくは、粒子１４を形成するポリマーは、望ましくは他の有益な属性（例えば抗細菌性および／もしくは抗微生物性抗ウイルス性、および／または損傷に対する体の防御反応を促進もしくはその他の方法で向上させる特性）も所有する。望ましくは、粒子１４が血流および／または部位１０に影響を与える他の動的条件によって部位１０から分散することに対して抵抗性をもつように、粒子１４を含むポリマー材料を緻密化またはその他の方法で処理する。
【００１３】
それによって、止血剤１２は、出血、体液浸透もしくは浸出、または他の形態の体液喪失に対して、部位１０を止血し、塞ぎ、かつ／または安定化するように機能する。望ましくは、止血剤１２は、組織治療部位１０において、またはその周囲で、抗細菌性および／または抗微生物性および／または抗ウイルス性の防御バリアも形成する。止血剤１２は、部位１０を急性的に止血し、塞ぎ、かつ／または安定化するための一時的なインターベンションとして適用することができる。止血剤１２は、後述されるように、より永続性のある内用を可能にするように増強することもできる。
【００１４】
図２に示された粒子１４は、キトサン材料を含み、最も好ましくはポリ［β−（１→４）−２−アミノ−２−デオキシ−Ｄ−グルコピラノースを含む。粒子１４のために選択されたキトサンは、好ましくは少なくとも約１００ｋＤａ、より好ましくは少なくとも約１５０ｋＤａの重量平均分子量を有する。最も好ましくは、キトサンは、少なくとも約３００ｋＤａの重量平均分子量を有する。
【００１５】
キトサンは、「Ｔｉｓｓｕｅ Ｄｒｅｓｓｉｎｇ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ， Ｓｙｓｔｅｍｓ， ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｆｏｒｍｅｄ Ｆｒｏｍ Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｐｏｎｇｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｓｕｃｈ ａｓ Ｃｈｉｔｏｓａｎ」という名称で２００４年１２月２３日に出願された米国特許出願第１１／０２０，３６５号；「Ｗｏｕｎｄ Ｄｒｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｅｖｅｒｅ Ｌｉｆｅ−Ｔｈｒｅａｔｅｎｉｎｇ Ｂｌｅｅｄｉｎｇ」という名称で２００４年１２月２３日に出願された米国特許出願第１０／７４３，０５２号；２００２年６月１４日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０２／１８７５７号の米国特許法施行規則第３７１条（３７ Ｃ．Ｆ．Ｒ． § ３７１）に基づく国内段階出願であり、「Ｗｏｕｎｄ Ｄｒｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｅｖｅｒｅ Ｌｉｆｅ−Ｔｈｒｅａｔｅｎｉｎｇ Ｂｌｅｅｄｉｎｇ」という名称で２００３年１２月１５日に出願された米国特許出願第１０／４８０，８２７号（これらはそれぞれ、参考として本明細書中に援用される）に記載の方式で製造することができる。
【００１６】
一般的に言えば、キトサン粒子１４は、水を固体キトサンフレークまたは粉末に２５℃で添加し（図３、ステップＡ）、かき混ぜ、撹拌、または振盪により固体を液体に分散させることによってキトサン溶液の調製によって形成される。キトサンを液体に分散するときに、酸成分を添加し、分散にわたって混合して、キトサン固体の溶解を引き起こす。キトサン生体材料１６は、望ましくは一般的大気ガスを脱気する（図３、ステップＢ）。キトサン材料１６のための構造または形態を形成するステップは、通常は溶液から実施され、（相分離を引き起こすための）凍結などの技術を用いて行うことができる（図３、ステップＣ）。凍結する（代表的には、水を凍結して氷にし、キトサン生体材料を分化して、別の固相にする）ことによって、異なる２相以上が形成される凍結の場合、凍結溶媒（通常は氷）を除去し、したがって凍結した構造を撹乱することなくキトサンマトリックス１６を生成する別のステップが必要とされる。これは、凍結乾燥および／または凍結置換ステップで行うことができる（図３、ステップＤ）。
【００１７】
キトサン材料１６は、キトサンアセテート溶液を凍結し、凍結乾燥することによって形成された０．０３５ｇ／ｃｍ３未満の密度の「未圧縮」キトサンアセテートマトリックスを含み、これは、次いで圧縮（図３、ステップＥ）によって０．６〜０．５ｇ／ｃｍ３の密度、最も好ましくは約０．２５〜０．５ｇ／ｃｍ３の密度に緻密化される。このキトサンマトリックスは、圧縮された親水性スポンジ構造であることも特徴とすることができる。緻密化されたキトサンマトリックス１６は、望ましいと思われる上記の特性をすべて示す。より詳細に後述されるように、使用中のマトリックスに堅牢性および長寿命を付与する、いくつかの構造的および機械的利点も有する。
【００１８】
次に、緻密化されたキトサン生体材料１６は、好ましくはキトサンマトリックス１６を、オーブン中で好ましくは約７５℃までの温度、より好ましくは約８０℃までの温度、最も好ましくは好ましくは約８５℃までの温度に加熱することによってプレコンディショニングされる（図３、ステップＦ）。
【００１９】
上述の方式で形成した後、スポンジ構造を、例えば機械的プロセスによって、所望の粒子直径、例えば０．９ｍｍまたはほぼ０．９ｍｍに顆粒化する。適切な機械装置１８（図３、ステップＧに示す）によるキトサンマトリックス１６の単純な機械的顆粒化を用いて、直径が０．９ｍｍに近いキトサンスポンジ状粒子１４を調製することができる。他の顆粒化方法も用いることができる。例えば、既成のステンレス鋼研磨／顆粒化実験室／食料品加工装置を使用することができる。より堅牢で目的に合うように設計され、よりプロセス管理を行うシステムを使用することもできる。キトサンマトリックス１６の顆粒化は、周囲温度または液体窒素温度条件下で実施することができる。
【００２０】
好ましくは、十分に規定された粒径分布の粒子顆粒１４が調製される。粒径分布は、例えばＬｅｉｃａ ＺＰ６ ＡＰＯ立体顕微鏡およびＩｍａｇｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＭＣソフトウェアを使用することによって特徴付けられ得る。顆粒化した粒子を、例えば線照射（例えば、γ線照射）によって無菌化する（図３、ステップＨ）。
【００２１】
粒子１４を形成するキトサンマトリックスは、堅牢で透過性の、比表面積が高い正に帯電した表面をもたらす。正に帯電した表面は、赤血球および血小板の相互作用のための高反応性表面をもたらす。赤血球膜は負に帯電しており、キトサンマトリックスに引き寄せられる。細胞膜は、接触時にキトサンマトリックスに融合する。血塊が非常に速やかに形成し、止血のために通常必要とされる、タンパク質を早急に凝固させる必要性を回避することができる。このような理由で、キトサンマトリックスは、正常な個体、抗凝固剤処置された個体、および血友病のような凝固障害の個体に有効である。キトサンマトリックスは、細菌、エンドトキシン、および微生物とも結合し、接触時に細菌、微生物、および／またはウイルス性因子を死滅させることができる。さらに、キトサンは体内で生分解されることができ、良性の物質であるグルコサミンに分解される。
【００２２】
粒子１４の内部は、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成された生体吸収性ポリマーメッシュ材２４の小細片または断片を含めることによって強化することができる（図２に示す）。これらのメッシュ材２４細片を、（図４が示すように）凍結ステップの直前に粘性キトサン溶液１６に添加することができる。あるいは（図５が示すように）、生体吸収性ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）のメッシュ材２４の粗性の（ｌｏｏｓｅ）小細片または断片を、顆粒化の後、ならびにパウチングおよび無菌化の前に添加することができる。この処理では、メッシュ材２４の細片または断片は、パウチ２２内に含まれている個々の粒子１４間に存在する（図５に示す）。
【００２３】
ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）のメッシュ材２４の存在によって、キトサン顆粒粒子１４、血液、およびメッシュ材２４の複雑な複合体が全体的に強化されることによって、止血が改善される。
【００２４】
ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）メッシュ材は、化学合成ではなく発酵プロセスによって生成される吸収性生合成ポリエステルである。これは、一般的に、引張強さ５０ＭＰａ、引張弾性率７０ＭＰａ、破断点伸び約１０００％、および硬度（ショアーＤ）５２．８の、強く可撓性のある熱可塑性物質であると記述することができる。延伸すると、引張強さは、（ＰＤＳＩＩＴＭなど市販の吸収性モノフィラメント縫合材料より約２５％高い値に）約１０倍増加する。
【００２５】
その生合成経路にもかかわらず、ポリエステルの構造は非常に単純であり、医療用途で使用される他の既存の吸収性合成生体材料の構造によく似ている。ポリマーは、自然界で多数の微生物で生成されたポリ水酸化アルカノエート（ＰＨＡ）と呼ばれる材料のより大きなクラスに属する。自然界では、これらのポリエステルは、細胞内の貯蔵顆粒として生成され、エネルギー代謝を調節するように機能する。これらは、熱可塑性であり、生成が比較的容易であるために商業上重要でもある。Ｔｅｐｈａ、Ｉｎｃ．は、このホモポリマーを生成するように特異的に改変された、所有権を有する遺伝子組換え発酵プロセスを用いて、医療用途向けのＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ生体材料を生産している。新規生合成経路を組み込むＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ生体材料の生成プロセスは、遺伝子改変された大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）Ｋ１２微生物を利用して、ポリマーを生成する。ポリマーは、発酵中に発酵細胞の内部にはっきりした顆粒として蓄積し、次いでプロセスの最後に高純度の形で抽出することができる。生体材料は、次の試験：細胞毒性；感作；刺激および皮内反応性；血液適合性；エンドトキシン；（皮下および筋肉内）移植；ならびにＵＳＰクラスＶＩに合格した。Ｉｎ ｖｉｖｏで、ＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ生体材料は、脳、心臓、肺、肝臓、腎臓、および筋肉に通常存在するヒトの天然代謝物である４−ヒドロキシブチラートに加水分解される。この代謝物は、半減期がちょうど３５分間であり、体から（Ｋｒｅｂｓ回路経由で）主に吐き出される二酸化炭素として速やかに排出される。
【００２６】
ＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭバイオポリマーは、熱可塑性であり、射出成形や押出など従来のプラスチック加工技術を用いて、広範に種々の作製された形に変換することができる。この新規吸収性ポリマーから作製された溶融押出し繊維は、少なくとも３０％強く、大幅に可撓性が高くなり、市販の吸収性モノフィラメント縫合材料より長い強度を保持する。これらの特性によって、ＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭバイオポリマーは、腔内出血を制御するための止血包帯剤を構成するための優れた選択肢となる。
【００２７】
ＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ生体材料を、吸収性スポンジとしての使用に適した繊維および布地に加工することができる。
【００２８】
創傷に対して包まれた顆粒の局所送達、および潜在的に何らかの加圧締固め（タンポン挿入）の改善をもたらすために、キトサン顆粒粒子１４を、送達のために、上で説明したＴｅｐｈａＦＬＥＸ生体材料から作製された開放性メッシュソックレットまたは袋２６（図６を参照のこと）内に収納できることが望ましい。
【００２９】
ソックレット２６のメッシュは、キトサン顆粒粒子１４がソックレット２６から出ることができるように十分に開放性であるが、顆粒粒子１４がメッシュを経由して血流によって流されるほどには開放性ではない。ソックレット２６は、送達中および送達後にキトサン顆粒粒子１４を支持し、顆粒粒子１４のボーラスのより直接的な適用を可能にする。メッシュソックレット２６は、個々のキトサン顆粒粒子１４を喪失することなく、ボーラスの外側表面においてその外部表面からキトサン粒子１４が出ることが可能になるように十分に開放性であるべきである。メッシュソックレット２６の機械的特性は、引き裂き、または破壊することなく、その表面に局所的に圧力を加えるのに十分である。
【００３０】
粒子１４で充填されたソックレット２６のタンポン挿入は、例えばカニューレ２８（図７を参照のこと）を経由してタンプ３４の使用により適用して、ソックレット２６をカニューレ２８経由で損傷部位１０に進めることができる。複数のソックレット２６を、必要に応じて順々にカニューレ２８経由で送達することができる。あるいは、介護者は、表面切開によりソックレット２６の１つまたは複数を治療部位１０に手動で挿入することができる。
【００３１】
あるいは、図８Ａおよび８Ｂが示すように、メッシュソックレット３０は、例えば放出性縫合３２により放出できるように、カニューレ２８の端部に取り付けることができる。カニューレ２８は、空のソックレット３０を損傷部位１０に導く。この処理では、例えばタンプを使用して、個々の粒子１４（すなわち、送達中に、図６に示されたメッシュソックレット２６内に収納されていない）をカニューレ２８経由で進め、ソックレット３０を損傷部位に充填することができる。図８Ｂが示すように、ソックレット３０を粒子１４で充填する際、縫合糸３２を引いて、カニューレ２８を解放し、粒子で充填されたソックレット３０を損傷部位１０に残すことができる。
【００３２】
あるいは、図９が示すように、個々の粒子１４を、注射器３６により損傷部位１０に送達することができる。この処理では、上述の閉じ込め装置および技法を使用して、粒子１４の標的を損傷部位１０に定め、血流のため損傷部位１０から粒子１４が分散されることに対して保護する手段が必要とされることがある。永続的な内用は、ソックレットまたは等価な閉じ込め技法を必要とすると考えられる。
【００３３】
このように、本発明の上記の実施形態は、その原理を説明するためのものにすぎず、限定するものではないことは明らかである。本発明の範囲は、代わりに、その等価物を含めて、添付の特許請求の範囲から決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】図１Ａは、腔内非圧迫性出血部位の概略解剖図である。この部位に止血剤を適用して、部位を止血し、塞ぎ、または安定化する。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示された止血剤の拡大図であり、この止血剤を構成する顆粒または粒子を示す。
【図２】図２は、図１Ｂに示された顆粒または粒子のさらに拡大した図であり、顆粒または粒子に添加されたポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材の細片を示す。
【図３】図３は、キトサン材料からの、図２に示された顆粒または粒子の製造プロセスのフローチャート概略図である。
【図４】図４は、図３に示された製造プロセスの一ステップを示し、このステップでは、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材）の細片が顆粒または粒子に添加される。
【図５】図５は、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材の細片と混合した止血性顆粒または粒子を含む複合止血剤を示す。
【図６】図６は、送達のためにポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材のソックレット中に含まれている、図２に示された顆粒または粒子のボーラスを示す。
【図７】図７は、ポリマーメッシュ材のソックレット中の図６に示された顆粒または粒子のボーラスを損傷部位に送達する一つの方法を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、損傷部位において、放出性ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュソックレットに、図２に示された顆粒または粒子のボーラスを送達する方法を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、損傷部位において、放出性ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュソックレットに、図２に示された顆粒または粒子のボーラスを送達する方法を示す。
【図９】図９は、封じ込めソックレットなどを使用せずに、図２に示された顆粒または粒子のボーラスを損傷部位に送達する代替方法である。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２００５年７月１３日に出願され、「Ｈｅｍｏｓｔａｔｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ，Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｈｅｍｏｓｔａｔｉｃ Ａｇｅｎｔｓ Ｆｏｒｍｅｄ ｆｒｏｍ Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｆｏａｍ Ｓｕｃｈ ａｓ Ｃｈｉｔｏｓａｎ」と題された米国仮特許出願第６０／６９８，７３４号に対する利益を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、一般的に、出血、体液浸透もしくは浸出、または他の形の体液喪失を軽減するために、組織損傷または組織外傷の部位に外用または内用される因子に関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
出血は、戦場における外傷による死因の第１位であり、市民コミュニティーにおける外傷後の死因の第２位である。非圧迫性出血（腔内出血のような直接圧迫が容易にアクセスできない出血）は、早期外傷性死亡の大部分の一因となる。液体フォーム止血薬および組換え第ＶＩＩａ因子を非圧迫性出血部位に適用する提案のほかには、この問題への対処は非常にわずかしか行われていない。腔内出血などの重度内出血を制御する上でより有効な治療の選択肢を衛生兵に提供することが強く求められている。
【０００４】
腔内出血の制御は、多くの要因のため複雑である。その中でもとりわけ主要なものは、加圧や局所包帯など、通常の止血制御方法のアクセス可能性の欠如；損傷の程度および部位を調査する困難さ；腸穿孔、ならびに血流および体液の貯蓄によって引き起こされた干渉である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
本発明は、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材をその内に保有する、顆粒または粒子の形態のキトサン止血剤マトリックスを提供する。
【０００６】
本発明はまた、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュソックレット内に適用すされ得る、上述のキトサン止血剤マトリックスも提供する。
【０００７】
上述の改善された止血剤は、非圧迫性出血部位、例えば腔内出血部位を止血し、塞ぎ、または安定化するために使用され得る。本発明は、安全で有効な止血剤の全身の出血部位への速やかな送達；出血部位における強固な血栓形成促進の向上；および（必要な場合は）損傷の場所にタンポン挿入を適用する能力を提供する。本発明はまた、線維性癒着が低減し、かつ創傷感染の機会が低減した、創傷の癒合速度の上昇も提供する。したがって、本発明は、腔内出血を制御する際の現在の難点およびこのタイプの損傷からの回復に関係する重要な問題の多くに対処する。
【０００８】
本発明の他の特徴および利点は、添付の明細書、図面、および重要な技術的特徴の列挙に基づいて明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（詳細な説明）
本明細書の開示は、当業者が本発明を実施することができるように詳しく、正確に記述されているが、本明細書に開示する物理的な実施形態は、本発明を例示するものにすぎず、他の特定の構造で具体的に表現することができる。好ましい実施形態が記述されており、詳細は、特許請求の範囲で定義される本発明から逸脱することなく変更することができる。
【００１０】
図１Ａは、部位を止血し、塞ぎ、または安定化するステップが行われなければ重度内出血が生じる腔内腹部損傷部位１０を示す。部位１０は非圧迫性出血の位置にあり、このことはこの出血には直接圧迫が容易にアクセスできないことを意味する。
【００１１】
図１Ａおよび１Ｂに示すように、直接圧迫または圧迫を加えることなく、本発明の特徴を具体的に表現する止血剤１２を適用して、部位１０を止血し、塞ぎ、または安定化する。止血剤１２は、生分解性親水性ポリマーの離散した粒子１４の形態を有する（図１Ｂおよび図２に最もよく示されている）。
【００１２】
粒子１４を形成するポリマーは、血液、体液、または水分の存在下で反応して、強力な接着剤または糊になる生体適合性材料を含むように選択されている。望ましくは、粒子１４を形成するポリマーは、望ましくは他の有益な属性（例えば抗細菌性および／もしくは抗微生物性抗ウイルス性、および／または損傷に対する体の防御反応を促進もしくはその他の方法で向上させる特性）も所有する。望ましくは、粒子１４が血流および／または部位１０に影響を与える他の動的条件によって部位１０から分散することに対して抵抗性をもつように、粒子１４を含むポリマー材料を緻密化またはその他の方法で処理する。
【００１３】
それによって、止血剤１２は、出血、体液浸透もしくは浸出、または他の形態の体液喪失に対して、部位１０を止血し、塞ぎ、かつ／または安定化するように機能する。望ましくは、止血剤１２は、組織治療部位１０において、またはその周囲で、抗細菌性および／または抗微生物性および／または抗ウイルス性の防御バリアも形成する。止血剤１２は、部位１０を急性的に止血し、塞ぎ、かつ／または安定化するための一時的なインターベンションとして適用することができる。止血剤１２は、後述されるように、より永続性のある内用を可能にするように増強することもできる。
【００１４】
図２に示された粒子１４は、キトサン材料を含み、最も好ましくはポリ［β−（１→４）−２−アミノ−２−デオキシ−Ｄ−グルコピラノースを含む。粒子１４のために選択されたキトサンは、好ましくは少なくとも約１００ｋＤａ、より好ましくは少なくとも約１５０ｋＤａの重量平均分子量を有する。最も好ましくは、キトサンは、少なくとも約３００ｋＤａの重量平均分子量を有する。
【００１５】
キトサンは、「Ｔｉｓｓｕｅ Ｄｒｅｓｓｉｎｇ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ， Ｓｙｓｔｅｍｓ， ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｆｏｒｍｅｄ Ｆｒｏｍ Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｐｏｎｇｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｓｕｃｈ ａｓ Ｃｈｉｔｏｓａｎ」という名称で２００４年１２月２３日に出願された米国特許出願第１１／０２０，３６５号；「Ｗｏｕｎｄ Ｄｒｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｅｖｅｒｅ Ｌｉｆｅ−Ｔｈｒｅａｔｅｎｉｎｇ Ｂｌｅｅｄｉｎｇ」という名称で２００４年１２月２３日に出願された米国特許出願第１０／７４３，０５２号；２００２年６月１４日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０２／１８７５７号の米国特許法施行規則第３７１条（３７ Ｃ．Ｆ．Ｒ． § ３７１）に基づく国内段階出願であり、「Ｗｏｕｎｄ Ｄｒｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｅｖｅｒｅ Ｌｉｆｅ−Ｔｈｒｅａｔｅｎｉｎｇ Ｂｌｅｅｄｉｎｇ」という名称で２００３年１２月１５日に出願された米国特許出願第１０／４８０，８２７号（これらはそれぞれ、参考として本明細書中に援用される）に記載の方式で製造することができる。
【００１６】
一般的に言えば、キトサン粒子１４は、水を固体キトサンフレークまたは粉末に２５℃で添加し（図３、ステップＡ）、かき混ぜ、撹拌、または振盪により固体を液体に分散させることによってキトサン溶液の調製によって形成される。キトサンを液体に分散するときに、酸成分を添加し、分散にわたって混合して、キトサン固体の溶解を引き起こす。キトサン生体材料１６は、望ましくは一般的大気ガスを脱気する（図３、ステップＢ）。キトサン材料１６のための構造または形態を形成するステップは、通常は溶液から実施され、（相分離を引き起こすための）凍結などの技術を用いて行うことができる（図３、ステップＣ）。凍結する（代表的には、水を凍結して氷にし、キトサン生体材料を分化して、別の固相にする）ことによって、異なる２相以上が形成される凍結の場合、凍結溶媒（通常は氷）を除去し、したがって凍結した構造を撹乱することなくキトサンマトリックス１６を生成する別のステップが必要とされる。これは、凍結乾燥および／または凍結置換ステップで行うことができる（図３、ステップＤ）。
【００１７】
キトサン材料１６は、キトサンアセテート溶液を凍結し、凍結乾燥することによって形成された０．０３５ｇ／ｃｍ３未満の密度の「未圧縮」キトサンアセテートマトリックスを含み、これは、次いで圧縮（図３、ステップＥ）によって０．６〜０．５ｇ／ｃｍ３の密度、最も好ましくは約０．２５〜０．５ｇ／ｃｍ３の密度に緻密化される。このキトサンマトリックスは、圧縮された親水性スポンジ構造であることも特徴とすることができる。緻密化されたキトサンマトリックス１６は、望ましいと思われる上記の特性をすべて示す。より詳細に後述されるように、使用中のマトリックスに堅牢性および長寿命を付与する、いくつかの構造的および機械的利点も有する。
【００１８】
次に、緻密化されたキトサン生体材料１６は、好ましくはキトサンマトリックス１６を、オーブン中で好ましくは約７５℃までの温度、より好ましくは約８０℃までの温度、最も好ましくは好ましくは約８５℃までの温度に加熱することによってプレコンディショニングされる（図３、ステップＦ）。
【００１９】
上述の方式で形成した後、スポンジ構造を、例えば機械的プロセスによって、所望の粒子直径、例えば０．９ｍｍまたはほぼ０．９ｍｍに顆粒化する。適切な機械装置１８（図３、ステップＧに示す）によるキトサンマトリックス１６の単純な機械的顆粒化を用いて、直径が０．９ｍｍに近いキトサンスポンジ状粒子１４を調製することができる。他の顆粒化方法も用いることができる。例えば、既成のステンレス鋼研磨／顆粒化実験室／食料品加工装置を使用することができる。より堅牢で目的に合うように設計され、よりプロセス管理を行うシステムを使用することもできる。キトサンマトリックス１６の顆粒化は、周囲温度または液体窒素温度条件下で実施することができる。
【００２０】
好ましくは、十分に規定された粒径分布の粒子顆粒１４が調製される。粒径分布は、例えばＬｅｉｃａ ＺＰ６ ＡＰＯ立体顕微鏡およびＩｍａｇｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＭＣソフトウェアを使用することによって特徴付けられ得る。顆粒化した粒子を、例えば線照射（例えば、γ線照射）によって無菌化する（図３、ステップＨ）。
【００２１】
粒子１４を形成するキトサンマトリックスは、堅牢で透過性の、比表面積が高い正に帯電した表面をもたらす。正に帯電した表面は、赤血球および血小板の相互作用のための高反応性表面をもたらす。赤血球膜は負に帯電しており、キトサンマトリックスに引き寄せられる。細胞膜は、接触時にキトサンマトリックスに融合する。血塊が非常に速やかに形成し、止血のために通常必要とされる、タンパク質を早急に凝固させる必要性を回避することができる。このような理由で、キトサンマトリックスは、正常な個体、抗凝固剤処置された個体、および血友病のような凝固障害の個体に有効である。キトサンマトリックスは、細菌、エンドトキシン、および微生物とも結合し、接触時に細菌、微生物、および／またはウイルス性因子を死滅させることができる。さらに、キトサンは体内で生分解されることができ、良性の物質であるグルコサミンに分解される。
【００２２】
粒子１４の内部は、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成された生体吸収性ポリマーメッシュ材２４の小細片または断片を含めることによって強化することができる（図２に示す）。これらのメッシュ材２４細片を、（図４が示すように）凍結ステップの直前に粘性キトサン溶液１６に添加することができる。あるいは（図５が示すように）、生体吸収性ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）のメッシュ材２４の粗性の（ｌｏｏｓｅ）小細片または断片を、顆粒化の後、ならびにパウチングおよび無菌化の前に添加することができる。この処理では、メッシュ材２４の細片または断片は、パウチ２２内に含まれている個々の粒子１４間に存在する（図５に示す）。
【００２３】
ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）のメッシュ材２４の存在によって、キトサン顆粒粒子１４、血液、およびメッシュ材２４の複雑な複合体が全体的に強化されることによって、止血が改善される。
【００２４】
ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）メッシュ材は、化学合成ではなく発酵プロセスによって生成される吸収性生合成ポリエステルである。これは、一般的に、引張強さ５０ＭＰａ、引張弾性率７０ＭＰａ、破断点伸び約１０００％、および硬度（ショアーＤ）５２．８の、強く可撓性のある熱可塑性物質であると記述することができる。延伸すると、引張強さは、（ＰＤＳＩＩＴＭなど市販の吸収性モノフィラメント縫合材料より約２５％高い値に）約１０倍増加する。
【００２５】
その生合成経路にもかかわらず、ポリエステルの構造は非常に単純であり、医療用途で使用される他の既存の吸収性合成生体材料の構造によく似ている。ポリマーは、自然界で多数の微生物で生成されたポリ水酸化アルカノエート（ＰＨＡ）と呼ばれる材料のより大きなクラスに属する。自然界では、これらのポリエステルは、細胞内の貯蔵顆粒として生成され、エネルギー代謝を調節するように機能する。これらは、熱可塑性であり、生成が比較的容易であるために商業上重要でもある。Ｔｅｐｈａ、Ｉｎｃ．は、このホモポリマーを生成するように特異的に改変された、所有権を有する遺伝子組換え発酵プロセスを用いて、医療用途向けのＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ生体材料を生産している。新規生合成経路を組み込むＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ生体材料の生成プロセスは、遺伝子改変された大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）Ｋ１２微生物を利用して、ポリマーを生成する。ポリマーは、発酵中に発酵細胞の内部にはっきりした顆粒として蓄積し、次いでプロセスの最後に高純度の形で抽出することができる。生体材料は、次の試験：細胞毒性；感作；刺激および皮内反応性；血液適合性；エンドトキシン；（皮下および筋肉内）移植；ならびにＵＳＰクラスＶＩに合格した。Ｉｎ ｖｉｖｏで、ＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ生体材料は、脳、心臓、肺、肝臓、腎臓、および筋肉に通常存在するヒトの天然代謝物である４−ヒドロキシブチラートに加水分解される。この代謝物は、半減期がちょうど３５分間であり、体から（Ｋｒｅｂｓ回路経由で）主に吐き出される二酸化炭素として速やかに排出される。
【００２６】
ＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭバイオポリマーは、熱可塑性であり、射出成形や押出など従来のプラスチック加工技術を用いて、広範に種々の作製された形に変換することができる。この新規吸収性ポリマーから作製された溶融押出し繊維は、少なくとも３０％強く、大幅に可撓性が高くなり、市販の吸収性モノフィラメント縫合材料より長い強度を保持する。これらの特性によって、ＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭバイオポリマーは、腔内出血を制御するための止血包帯剤を構成するための優れた選択肢となる。
【００２７】
ＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ生体材料を、吸収性スポンジとしての使用に適した繊維および布地に加工することができる。
【００２８】
創傷に対して包まれた顆粒の局所送達、および潜在的に何らかの加圧締固め（タンポン挿入）の改善をもたらすために、キトサン顆粒粒子１４を、送達のために、上で説明したＴｅｐｈａＦＬＥＸ生体材料から作製された開放性メッシュソックレットまたは袋２６（図６を参照のこと）内に収納できることが望ましい。
【００２９】
ソックレット２６のメッシュは、キトサン顆粒粒子１４がソックレット２６から出ることができるように十分に開放性であるが、顆粒粒子１４がメッシュを経由して血流によって流されるほどには開放性ではない。ソックレット２６は、送達中および送達後にキトサン顆粒粒子１４を支持し、顆粒粒子１４のボーラスのより直接的な適用を可能にする。メッシュソックレット２６は、個々のキトサン顆粒粒子１４を喪失することなく、ボーラスの外側表面においてその外部表面からキトサン粒子１４が出ることが可能になるように十分に開放性であるべきである。メッシュソックレット２６の機械的特性は、引き裂き、または破壊することなく、その表面に局所的に圧力を加えるのに十分である。
【００３０】
粒子１４で充填されたソックレット２６のタンポン挿入は、例えばカニューレ２８（図７を参照のこと）を経由してタンプ３４の使用により適用して、ソックレット２６をカニューレ２８経由で損傷部位１０に進めることができる。複数のソックレット２６を、必要に応じて順々にカニューレ２８経由で送達することができる。あるいは、介護者は、表面切開によりソックレット２６の１つまたは複数を治療部位１０に手動で挿入することができる。
【００３１】
あるいは、図８Ａおよび８Ｂが示すように、メッシュソックレット３０は、例えば放出性縫合３２により放出できるように、カニューレ２８の端部に取り付けることができる。カニューレ２８は、空のソックレット３０を損傷部位１０に導く。この処理では、例えばタンプを使用して、個々の粒子１４（すなわち、送達中に、図６に示されたメッシュソックレット２６内に収納されていない）をカニューレ２８経由で進め、ソックレット３０を損傷部位に充填することができる。図８Ｂが示すように、ソックレット３０を粒子１４で充填する際、縫合糸３２を引いて、カニューレ２８を解放し、粒子で充填されたソックレット３０を損傷部位１０に残すことができる。
【００３２】
あるいは、図９が示すように、個々の粒子１４を、注射器３６により損傷部位１０に送達することができる。この処理では、上述の閉じ込め装置および技法を使用して、粒子１４の標的を損傷部位１０に定め、血流のため損傷部位１０から粒子１４が分散されることに対して保護する手段が必要とされることがある。永続的な内用は、ソックレットまたは等価な閉じ込め技法を必要とすると考えられる。
【００３３】
このように、本発明の上記の実施形態は、その原理を説明するためのものにすぎず、限定するものではないことは明らかである。本発明の範囲は、代わりに、その等価物を含めて、添付の特許請求の範囲から決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】図１Ａは、腔内非圧迫性出血部位の概略解剖図である。この部位に止血剤を適用して、部位を止血し、塞ぎ、または安定化する。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示された止血剤の拡大図であり、この止血剤を構成する顆粒または粒子を示す。
【図２】図２は、図１Ｂに示された顆粒または粒子のさらに拡大した図であり、顆粒または粒子に添加されたポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材の細片を示す。
【図３】図３は、キトサン材料からの、図２に示された顆粒または粒子の製造プロセスのフローチャート概略図である。
【図４】図４は、図３に示された製造プロセスの一ステップを示し、このステップでは、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材）の細片が顆粒または粒子に添加される。
【図５】図５は、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材の細片と混合した止血性顆粒または粒子を含む複合止血剤を示す。
【図６】図６は、送達のためにポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュ材のソックレット中に含まれている、図２に示された顆粒または粒子のボーラスを示す。
【図７】図７は、ポリマーメッシュ材のソックレット中の図６に示された顆粒または粒子のボーラスを損傷部位に送達する一つの方法を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、損傷部位において、放出性ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュソックレットに、図２に示された顆粒または粒子のボーラスを送達する方法を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、損傷部位において、放出性ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｔｅｐｈａ Ｉｎｃ．製のＴｅｐｈａＦＬＥＸＴＭ材料）から形成されたポリマーメッシュソックレットに、図２に示された顆粒または粒子のボーラスを送達する方法を示す。
【図９】図９は、封じ込めソックレットなどを使用せずに、図２に示された顆粒または粒子のボーラスを損傷部位に送達する代替方法である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キトサン材料で作製された顆粒または粒子、および該顆粒または粒子内に保有された、本質的にポリ−４−ヒドロキシブチレートからなるポリマーメッシュ材を含む、止血剤。
【請求項２】
キトサン材料で作製された顆粒または粒子の形を有する止血剤、および該止血剤が点在した、本質的にポリ−４−ヒドロキシブチレートからなるポリマーメッシュ材の断片の細片を含む、アセンブリ。
【請求項３】
主にポリ−４−ヒドロキシブチレートからなる材料で作製されたポリマーメッシュソックレット、および該ソックレット内に保有されたキトサン材料で作製された顆粒または粒子の形を有する止血剤を含む、アセンブリ。
【請求項４】
請求項１または２または３に記載の材料を使用して、腔内出血を治療する方法。
【請求項１】
キトサン材料で作製された顆粒または粒子、および該顆粒または粒子内に保有された、本質的にポリ−４−ヒドロキシブチレートからなるポリマーメッシュ材を含む、止血剤。
【請求項２】
キトサン材料で作製された顆粒または粒子の形を有する止血剤、および該止血剤が点在した、本質的にポリ−４−ヒドロキシブチレートからなるポリマーメッシュ材の断片の細片を含む、アセンブリ。
【請求項３】
主にポリ−４−ヒドロキシブチレートからなる材料で作製されたポリマーメッシュソックレット、および該ソックレット内に保有されたキトサン材料で作製された顆粒または粒子の形を有する止血剤を含む、アセンブリ。
【請求項４】
請求項１または２または３に記載の材料を使用して、腔内出血を治療する方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【公表番号】特表２００９−５０２７４９（Ｐ２００９−５０２７４９Ａ）
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２１６６４（Ｐ２００８−５２１６６４）
【出願日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２７４９６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００９０９０
【国際公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【出願人】（５０６２１１５１７）ヘムコン， インコーポレイテッド (10)
【出願人】（５０１３４７９３６）テファ， インコーポレイテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２７４９６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００９０９０
【国際公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【出願人】（５０６２１１５１７）ヘムコン， インコーポレイテッド (10)
【出願人】（５０１３４７９３６）テファ， インコーポレイテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
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