DE19928372A1

DE19928372A1 - Fibrin-based glue granulate and methods of preparation, useful for wound healing in surgery or tissue therapy

Info

Publication number: DE19928372A1
Application number: DE1999128372
Authority: DE
Inventors: Mirna Rapp
Original assignee: Aventis Behring GmbH
Current assignee: CSL Behring GmbH Deutschland
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2000-12-28

Abstract

A flowable fibrin glue containing 50-1000 micro m particles which contain thrombin, factor XIII, fibrinogen and a calcium salt, is new. Independent claims are also included for the following: (1) an effervescent granulate or lemonade powder to generate a foam suitable for hemostasis, containing the novel flowable fibrin glue and a CO2 forming substance; (2) a preparation to arrest bleeding, containing a biodegradable carrier for wound material coated with the novel flowable fibrin glue granulate; and (3) producing the novel flowable fibrin glue granulate.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Brausegranulat oder ein Brausepulver, mit dem ein zur Blutstillung geeigneter Schaum erzeugt werden kann.The invention relates to an effervescent granulate or an effervescent powder with which a foam suitable for hemostasis can be generated.

Es ist bekannt, dass nach der Entstehung einer Wunde die Wundheilung durch eine Aktivierungskaskade mehrerer hintereinander geschalteter Gerinnungsfaktoren eingeleitet wird. Daraus resultiert am Ende die Reaktion zwischen dem aktivierten Thrombin und Fibrinogen in Gegenwart von Kalziumionen zur Bildung einer Fibrin matrix, die schließlich die Wunde abdeckt und somit eine Hämostase bewirkt. Diese Fibrinmatrix wird durch den aktivierten Faktor XIII (F XIIIa) über zusätzliche kovalente Bindungen weiter verfestigt, wodurch deren mechanische Stabilität und Resistenz gegen einen vorzeitigen proteolytischen Abbau erhöht wird.It is known that after the formation of a wound, wound healing takes place an activation cascade of several successive coagulation factors is initiated. This ultimately results in the reaction between the activated Thrombin and fibrinogen in the presence of calcium ions to form a fibrin matrix that finally covers the wound and thus causes hemostasis. This fibrin matrix is activated by additional factor XIII (F XIIIa) covalent bonds further strengthened, whereby their mechanical stability and Resistance to premature proteolytic degradation is increased.

In der modernen Chirurgie gewinnt die Hämostase durch Fibrinklebung zunehmend an Bedeutung, da es sich bei dem sogenannten Fibrinkleber um ein gut verträgli ches und die Wundheilung förderndes Biomaterial handelt. Diese Methode eignet sich hervorragend zur Hämostase von stark blutenden Wunden bei Operationen an parenchymatösen, inneren Organen, bei Hauttransplantationen, in der Notfallchir urgie bei inneren und äußeren Verletzungen, vor allem aber auch zur unterstüt zenden Abdichtung von Nähten zur Vermeidung postoperativer Blutungen. In der HNO- und Gesichts-Chirurgie wird für die Heilung äußerer Wunden der Fibrinkleber dem Nahtverschluss aus kosmetischen Gründen vorgezogen. Auch wird der Fi brinkleber zunehmend in der endoskopischen Chirurgie, zum Beispiel zur Blutstil lung von Magengeschwüren eingesetzt.In modern surgery, hemostasis is increasingly gaining through fibrin gluing of importance, since the so-called fibrin glue is a well tolerated and wound healing promoting biomaterial. This method is suitable excellent for hemostasis from heavily bleeding wounds during surgery parenchymatous, internal organs, for skin grafts, in the emergency surgeon urgie for internal and external injuries, but above all to support sealing of the seams to avoid postoperative bleeding. In the Otorhinolaryngology and facial surgery is used for healing external wounds of fibrin glue preferred to the seam closure for cosmetic reasons. The Fi Brink glue is increasingly used in endoscopic surgery, for example for blood style gastric ulcers.

Die heute im Handel befindlichen Fibrinkleber wie Beriplast® enthalten neben an organischen Salzen und Aminosäuren die aus dem Humanplasma gewonnenen Gerinnungsfaktoren Fibrinogen, Thrombin und Faktor XIII, zusätzlich aber auch Albumin und Fibronektin zur Förderung der Wundheilung. Obwohl das Präparat sehr gute biochemische und hämostatische Eigenschaften aufweist, bedarf es ei ner aufwendigen Vorbereitung vor seiner Anwendung. Die voneinander getrennten Fibrinogen- und Thrombinlyophilisate werden separat aufgelöst, in zwei voneinan der getrennten Spritzen aufgezogen und in eine spezielle Halterung/Vorrichtung eingespannt. Dieses Verfahren erfordert neben viel Zeit auch gut geschultes Per sonal. Eine Variante des Fibrinklebers wird als Tissucol® bereits in fertig gelöster Form in Spritzen in den Handel gebracht, ist jedoch nur bei tiefen Temperaturen von -20°C lagerfähig und muss vor der Anwendung im Wasserbad aufgetaut wer den. Somit finden beide Varianten des Fibrinklebers keine Anwendung in Situatio nen, wo ein gebrauchsfertiger und sofort ohne Vorbereitungen einsetzbarer Fi brinkleber von Nöten ist. Außerdem wäre ein gebrauchsfertiger und gut dosierbarer Fibrinkleber auch deshalb kostengünstiger, weil überschüssiges Material weder unnötig vorbereitet noch verworfen zu werden braucht.The fibrin adhesives currently on the market, such as Beriplast®, also contain organic salts and amino acids derived from human plasma Coagulation factors fibrinogen, thrombin and factor XIII, but also additionally Albumin and fibronectin to promote wound healing. Although the preparation has very good biochemical and hemostatic properties elaborate preparation before its application. The separate ones Fibrinogen and thrombin lyophilisates are dissolved separately, in two from each other of the separate syringes and put in a special holder / device clamped. In addition to a lot of time, this procedure also requires well-trained personnel sonal. A variant of the fibrin glue is already dissolved in Tissucol® Form sold in syringes, however, is only at low temperatures of -20 ° C and must be thawed in a water bath before use the. Thus, both variants of the fibrin glue are not used in situ where a ready-to-use fi that can be used immediately without preparation Brink glue is needed. It would also be a ready-to-use and easy to dose Fibrin glue is also cheaper because there is neither excess material unnecessarily prepared or needs to be discarded.

Eine mögliche Verbesserung der Handhabung des Fibrinklebers könnte ein Ein komponentenkleber sein, der alle zur Bildung des Fibrins nötigen Komponenten in einem Kompartiment beinhaltet. Die Entwicklung eines Einkomponentenklebers in einer wässrigen Lösung ist allerdings in der Praxis sehr schwer realisierbar. Eine Möglichkeit besteht allenfalls darin, die Komponenten des Fibrinklebers im ge trockneten Zustand zu mischen, womit sich diese nach Applikation auf der Wunde in der Blutflüssigkeit oder dem Wundexsudat lösen und in situ eine Fibrinmatrix ausbilden, die eine Hämostase bewirkt. Dafür ist auch notwendig, das naturgemäß schwer lösliche Fibrinogen in eine derartige trockene Form zu bringen, aus der es rasch in Lösung geht und dabei sofort mit dem Thrombin reagiert.A possible improvement in the handling of the fibrin glue could be an be component glue that contains all the components necessary for the formation of fibrin contains a compartment. The development of a one-component adhesive in However, an aqueous solution is very difficult to implement in practice. A The only possibility is to use the components of the fibrin glue in the ge to mix the dry state with which it adheres to the wound after application dissolve in the blood fluid or wound exudate and in situ a fibrin matrix train that causes hemostasis. This is also necessary, of course to bring sparingly soluble fibrinogen into such a dry form from which it quickly dissolves and immediately reacts with the thrombin.

Es hat auch schon Versuche gegeben, mit einem gezielten Lyophilisationsverfah ren Partikel zu entwickeln, die Fibrinogen oder Thrombin enthalten und nach der Herstellung miteinander vermischt auf der Wunde aktiviert werden. So wird in der internationalen Patentanmeldung WO 97/44015 die Herstellung sogenannter Mi kropartikel auf Fibrinogen- oder Thrombinbasis beschrieben, die jeweils einzeln sprühgetrocknet werden. Diese Mikropartikel bestehen zu über 90% aus Körnchen mit einer Größe bis zu 20 µm. Sie sollen gut löslich sein und können miteinander vermischt zur Wundheilung eingesetzt werden. Ein Nachteil dieser Mikropartikel ist allerdings, dass es sich dabei um ein sehr stark staubendes Pulver handelt, wo durch eine direkte Applikation wie das Aufstreuen auf eine Wunde nicht möglich ist. Ein derartiges Pulver benötigt daher ein spezielles Applikationssystem, was seine Handhabung und klinischen Indikationen drastisch einschränkt.There have also been attempts using a targeted lyophilization process to develop ren particles containing fibrinogen or thrombin and after the Production mixed with each other can be activated on the wound. So in the international patent application WO 97/44015 the production of so-called Mi fibrinogen or thrombin-based microparticles, each individually be spray dried. These microparticles consist of over 90% granules with a size up to 20 µm. They should be easily soluble and can be together mixed to be used for wound healing. A disadvantage of these microparticles is however, that it is a very dusty powder where by direct application, such as being sprinkled on a wound is not possible. Such a powder therefore requires a special application system, which is its Handling and clinical indications are drastically restricted.

In der deutschen Patentanmeldung 198 59 611.1 ist neuerdings auch bereits ein rieselfähiges Fibrinkleber-Granulat vorgeschlagen worden, das Thrombin, den Faktor XIII, Fibrinogen und ein Kalziumsalz in Granulatkörnchen mit einer Partikel größe von über 50 bis etwa 1.000 µm, vorzugsweise mit einer Partikelgröße von 100 bis 200 µm enthält. Aufgrund dieser Partikelgröße ist dieses Fibrinkleber-Gra nulat nicht staubend, gut löslich und rieselfähig und kann hervorragend auf eine Wundfläche oder ein feuchtes Gewebe aufgetragen werden, wo es sofort eine Fi brinmatrix ausbildet.In German patent application 198 59 611.1 there is also a recently Free-flowing fibrin glue granules have been proposed, the thrombin Factor XIII, fibrinogen and a calcium salt in granules with a particle size of over 50 to about 1,000 microns, preferably with a particle size of Contains 100 to 200 microns. Because of this particle size, this is fibrin glue gra nulate not dusty, readily soluble and free-flowing and can be excellent on one Wound surface or damp tissue can be applied where there is an immediate fi brinmatrix.

Einem derartigen Fibrinklebergranulat können auch noch Albumin, Fibronektin, Aminosäuren und physiologisch verträgliche anorganische Salze zugesetzt wer den. Es kann außerdem als ein Freisetzungssystem für biologische, pflanzliche und/oder synthetische Faktoren verwendet werden. Diese Faktoren können die Wundheilung unterstützen oder als Antifibrinolytika, Antibiotika, Chemotherapeutika oder Immunmodulatoren wirken. Sie werden dem Fibrinklebergranulat während des Sprühtrocknungsprozesses zugesetzt.Such fibrin glue granules can also contain albumin, fibronectin, Amino acids and physiologically acceptable inorganic salts added the. It can also be used as a biological, herbal release system and / or synthetic factors are used. These factors can affect the Support wound healing or as antifibrinolytics, antibiotics, chemotherapeutics or immunomodulators work. You will get the fibrin glue granules during the Spray drying process added.

Obwohl mit dem vorstehend genannten Granulaten der Einsatz des Fibrinklebers erheblich erleichtert wird und aufwendige Operationsvorbereitungen unter Einsatz von speziellem Personal und entsprechenden Vorrichtungen verringert werden können, besteht weiterhin ein Bedarf an einfachen Fibrinkleberzubereitungen, die in jedem ärztlichen Notfallkoffer enthalten und an der Unfallstelle ohne längere Vorbereitungen sofort einsatzfähig sind.Although the fibrin glue is used with the above-mentioned granules is made considerably easier and time-consuming preparation for operations is carried out be reduced by special personnel and appropriate devices there is still a need for simple fibrin adhesive preparations which Included in every medical emergency case and at the accident site without any longer Preparations are ready for immediate use.

Diese Probleme konnten erfindungsgemäß nun durch die Entwicklung eines Brausegranulats oder eines Brausepulvers zur Erzeugung eines zur Blutstillung geeigneten Schaumes gelöst werden, das neben den zur CO₂-Bildung erforderli chen Substanzen ein trockenes Granulatgemisch oder Mischgranulat enthaltend Fibrinogen, Faktor XIII, Thrombin und ein lösliches Kalziumsalz enthält. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, durch Befeuchten des Granulats mit dem zur Suspension vor Sprühtrocknung eingesetzten "inerten" Lösungsmittel, z. B. Isopropanol oder PEG eine pastose Zubereitung herzustellen; ein solche Zubereitung kann analog z. B. Fleckentfernern in kleinen Tuben zum Einmalgebrauch abgefüllt werden. Vorzugsweise enthält eine solche Zubereitung nur soviel an "inertem Lösungsmittel", um eine pastose Darreichungsform zu ermöglichen.These problems could now be solved according to the invention by the development of an effervescent granulate or an effervescent powder to produce a foam suitable for hemostasis, which, in addition to the substances required for CO ₂ formation, contains a dry granulate mixture or mixed granulate containing fibrinogen, factor XIII, thrombin and a soluble calcium salt contains. Another embodiment of the invention consists in moistening the granules with the "inert" solvent used for suspension before spray drying, e.g. B. isopropanol or PEG to produce a pasty preparation; such a preparation can be done analogously, for. B. Stain remover can be filled in small tubes for single use. Such a preparation preferably contains only so much "inert solvent" to enable a pasty dosage form.

Das in der deutschen Patentanmeldung 198 59 611.1 bereits vorgeschlagene rie selfähige Fibrinklebergranulat hat neben vielen anderen Vorteilen auch den Vor zug, dass bei der Herstellung des Granulats Hilfsstoffe und Wirkstoffe mit aufge sprüht werden können, die dazu führen, daß das fertige Granulat bei Einwirkung von Feuchtigkeit durch die Bildung von CO₂ aufschäumt. Durch das Aufschäumen wird die Granulatmasse aufgelockert und der Zutritt von Flüssigkeit in das Innere der Granulatkörnchen erleichtert. Es bildet sich dann sehr schnell ein stabiler Fi brinschaum aus, der die blutende Wunde abdeckt und die Blutung schnell zum Stillstand bringt. Dabei kann die Schaumbildung direkt auf der Wunde stattfinden, wobei die zur Schaumbildung erforderliche Feuchtigkeit durch das Wundsekret zur Verfügung gestellt wird. Die Schaumbildung kann aber auch zum Beispiel in einer Schale oder auf einem Teller durch Zugabe von Feuchtigkeit erfolgen und der fertig ausgebildete Schaum dann auf die blutende Wunde gelegt werden. Aufgrund sei ner großen Flexibilität kann der so gebildete Schaum nicht nur zur äußerlichen Ab deckung von Wunden, sondern auch bei Blutungen von Operationswunden einge setzt werden, wobei der Schaum in die blutende Operationswunde hineingestopft wird und sich dann auf das blutende Gewebe legt und damit eine schnelle Stillung der Blutung bewirkt.The already suggested in German patent application 198 59 611.1 rieselbaren fibrin glue granules has, among many other advantages, the advantage that auxiliary agents and active ingredients can be sprayed on in the manufacture of the granules, which lead to the finished granules being exposed to moisture foams through the formation of CO ₂ . Foaming loosens the granulate mass and facilitates the entry of liquid into the interior of the granules. A stable fi brin foam then forms very quickly, which covers the bleeding wound and quickly stops the bleeding. Foam formation can take place directly on the wound, the moisture required for foam formation being made available by the wound secretion. Foaming can also take place, for example, in a bowl or on a plate by adding moisture and the finished foam can then be placed on the bleeding wound. Due to its great flexibility, the foam formed in this way can be used not only for covering wounds from the outside, but also for bleeding from surgical wounds, the foam being stuffed into the bleeding surgical wound and then lying on the bleeding tissue and thus quickly Bleeding stops.

Das erfindungsgemäße Brausegranulat oder Brausepulver kann in seinem thera peutischen Wert noch weiter verbessert werden, wenn ihm die Wundheilung för dernde biologische, pflanzliche oder synthetische Wirkstoffe wie Immunglobuline, Chemotherapeutika oder Antibiotika zugesetzt werden. Diese Substanzen werden bei der Herstellung des Granulats oder des Brausepulvers auf das rieselfähige, trockene Fibrinklebergranulat aufgesprüht oder mit ihm vermischt. Hieraus kann dann auch eine Brausetablette hergestellt werden, die in einer genau dosierten und leicht handhabbaren Form alle zur Herstellung eines zur Blutstillung geeigneten Schaumes enthält.The effervescent granules or effervescent powder according to the invention can in its thera The therapeutic value can be further improved if wound healing promotes it changing biological, vegetable or synthetic active substances such as immunoglobulins, Chemotherapy drugs or antibiotics can be added. These substances will in the production of the granulate or the effervescent powder on the free-flowing, sprayed or mixed dry fibrin glue granules. From this can then an effervescent tablet can also be produced in a precisely dosed and easy-to-use form all for the production of a suitable for hemostasis Contains foam.

Im allgemeinen ist es ausreichend, das erfindungsgemäße Brausegranulat oder Brausepulver in einer Menge anzuwenden, die je nach der Größe der blutenden Wunde Fibrinogen in einer Menge von 0,1 bis 2,5 g und Thrombin in einer Menge von weniger als 10 I.E. enthält. Wird eine Brausetablette eingesetzt, können in diese auch Bruchrillen eingeprägt sein, die es ermöglichen, zur Blutstillung kleine rer Wunden einen Teil der Tablette abzubrechen, wenn die mit dem Tablettenteil erzeugte Schaummenge zur Stillung der Blutung bereits ausreicht. Bei der vorgenannten pastosen Zubereitung werden dann soviel Einmal-Tuben eingesetzt wie erforderlich.In general, it is sufficient to use the shower granules or Apply effervescent powder in an amount depending on the size of the bleeding Wound fibrinogen in an amount of 0.1 to 2.5 g and thrombin in an amount less than 10 IU contains. If an effervescent tablet is used, in These can also be embossed with rupture grooves that allow small hemostasis wounds break off part of the tablet if the part with the tablet the amount of foam generated is sufficient to stop the bleeding. In the The aforementioned pastose preparation is then used as many disposable tubes as required.

Claims

1. effervescent granules or effervescent powder for producing a foam suitable for hemostasis, characterized in that it contains, in addition to the substances required for CO ₂ formation, a dry granule mixture or a mixture of granules containing fibrinogen, factor XIII, thrombin and a soluble calcium salt.

2. effervescent granules or effervescent powder according to claim 1, characterized in that it contains a mixture of a carbonate and a physiologically compatible, organic acid for CO ₂ formation.

3. shower granulate according to claims 1 and 2, characterized in that as a mixture of granules it is a mixture of fibrinogen and factor on the one hand XIII containing and on the other hand thrombin and a soluble calcium salt tendency granules.

4. shower granulate according to claims 1 and 2, characterized in that as mixed granules fibrinogen, factor XIII, thrombin and a soluble cal Granules containing calcium salt.

5. effervescent granules or effervescent powder according to claims 1 to 4, characterized characterized in that it contains fibrinogen in an amount of 0.1 to 2.5 g and throm am in an amount of less than 10 l. contains.

6. effervescent granules or effervescent powder according to claims 1 to 5, characterized characterized in that it also promotes biological healing, herbal or synthetic active ingredients such as immunoglobulins, chemotherapy drugs or contains antibiotics.

7. Use of an effervescent granulate or an effervescent powder of the claims che 1 to 6 for the production of an effervescent tablet by pressing.

8. Use of an effervescent granulate or an effervescent powder of the claims che 1 to 6 for hemostasis of internal and external wounds.