阅读说明：本技术 止血糊剂及其制备方法 (Hemostatic paste and preparation method thereof ) 是由 冯登敏 滕凌 张艳慧 倪国军 万翔 李玉甫 于 2018-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明题为“止血糊剂及其制备方法”。本发明涉及一种包含交联的羧甲基纤维素和至少一种无毒分散剂的可流动的止血糊剂。更具体地,本发明涉及一种含有柠檬酸交联的CMC的止血糊剂,该止血糊剂作为粉末悬浮或分散在第一无毒含甘油的吸湿性分散剂和包括丙二醇或1,3-丁二醇的第二无毒醇官能化分散剂的混合物中。(The present invention is entitled "hemostatic pastes and methods of making same". The present invention relates to flowable hemostatic pastes comprising crosslinked carboxymethylcellulose and at least non-toxic dispersing agents, more specifically, hemostatic pastes containing citric acid crosslinked CMC suspended or dispersed as a powder in a mixture of non-toxic, glycerol-containing, hygroscopic dispersing agents and a second non-toxic alcohol-functionalized dispersing agent comprising propylene glycol or 1, 3-butylene glycol.)

止血糊剂及其制备方法

技术领域

本发明整体涉及用于促进止血和组织密封的试剂和材料，更具体地，涉及包含交联的羧甲基纤维素与一种或多种分散剂的混合物的糊剂形式的快速溶胀、高吸收性止血组合物，并且涉及用于制造和使用此类止血组合物的方法。

背景技术

在多种情况下，动物(包括人)可能由于伤口而出血或在外科手术期间出血。在一些情况下，出血是相对较轻的，除了施加简单的急救之外，只需要正常的血液凝固功能。在其它情况下，可能发生大出血。这些情况通常需要专门的设备和材料以及受过培训给予适当救助的人员。

外科手术期间出血可能以多种形式出现。它可以从大表面区域离散或扩散。它可以来自大血管或小血管、高容量或低容量的动脉(高压)或静脉(低压)。它可能易于触及，或者它可能源于难以触及的部位。在外科手术中控制出血是至关重要且关键的，以最小化失血、减少术后并发症并缩短手术室中的手术时长。用于控制出血的适当方法或产品的选择取决于多种因素，这些因素包括但不限于出血严重程度、出血源的解剖位置和相邻关键结构的邻近程度、出血是来自离散的出血源还是来自更宽泛的表面区域、出血源的可见性和精确识别、以及对出血源的触及。

实现止血的常规方法包括使用外科手段、缝合线、结扎线或夹具，以及基于能量的凝结或烧灼。当这些常规措施无效或不切实际时，通常利用附属止血手段和产品。

为了解决上述问题，已经开发出用于控制过度出血或作为止血附属物的材料。局部用吸收性止血器(TAH)广泛用于外科应用中。TAH涵盖各种形式的产品，诸如基于织造或非织造织物或海绵，并且通常由至少部分地可再吸收材料制成，该材料在天然聚合物到合成聚合物以及它们的组合的范围内，包括基于丙交酯-乙交酯的共聚物诸如polyglactin910、氧化纤维素、氧化再生纤维素(ORC)、明胶、胶原、甲壳质、壳聚糖、淀粉等。明胶以各种形式使用，其与或不与局部凝血酶溶液一起使用。另外，广泛使用的是具有生物活性的局部用止血产品(局部凝血酶溶液、纤维蛋白密封剂等)和多种合成局部密封剂。

为了改善止血性能，基于上述TAH材料的支架可以与生物衍生的凝血因子诸如凝血酶和纤维蛋白原结合。

由于其可生物降解性及其杀菌和止血特性，氧化纤维素以及氧化再生纤维素长期以来被用作多种外科手术(包括神经外科手术、腹部外科手术、心血管外科手术、胸腔外科手术、头部和颈部外科手术、盆腔外科手术以及皮肤和皮下组织手术)中的局部用止血伤口敷料。多种用于形成基于氧化纤维素材料的各种类型止血剂的方法是已知的，无论该止血剂是以粉末、织造物、非织造物、针织物还是其它形式制备。目前利用的止血伤口敷料包括包含氧化再生纤维素(ORC)的针织或非织造织物，该氧化再生纤维素(ORC)为纤维素纤维的均匀性增加的氧化纤维素。

纤维蛋白原和凝血酶是参与在血管损伤之后实现止血的关键蛋白并且对于血凝块形成至关重要。纤维蛋白原和凝血酶可以粉末形式或在非水悬浮液中结合，而不引发典型的凝血反应，从而防止纤维蛋白凝块的形成，直到蛋白质在含水介质或其它蛋白质可溶的液体环境中水合。这些粉末形式的蛋白质的掺加物具有多种潜在的生物医学应用，包括局部止血、组织修复、药物递送等。另外，可以将这些粉末形式的蛋白质的掺加物装载到载体或基材或其它医疗装置上，以形成可用作例如止血装置的产品。

纤维蛋白密封剂(也称为纤维蛋白胶)在临床中已使用数十年。通常，纤维蛋白密封剂由两种液体组分(含纤维蛋白原的组分和含凝血酶的组分)组成，由于其固有的不稳定性而被冻存。有时纤维蛋白密封剂产品由两种冻干组分组成，需要在使用前立即重构，并通过联合注射器或其它双桶递送装置递送。冻干制剂通常是稳定的，但纤维蛋白原组分难以重构。目前市场上可获得的或开发中的许多止血制剂利用冻干纤维蛋白原(通常与冻干凝血酶结合)，其中止血制剂以干粉末、半液体糊剂、液体制剂形式施用或任选地设置在承载支架诸如吸收性织物支架上。

为了提供具有增强的止血和组织密封以及粘附特性的敷料，治疗剂(包括但不限于凝血酶、纤维蛋白和纤维蛋白原)已经与敷料载体或基材(包括基于明胶的载体、基于多糖的载体、基于乙醇酸或乳酸的载体和胶原基质)结合。

名称为“Hemostatic compositions，devices，and methods”的美国专利8,858,969公开了一种止血装置，该止血装置包括：包括瓶、小瓶、罐、管的容器或具有容纳可流动的止血组合物的内部封装件的贮存器，该可流动的止血组合物包含分散在含水介质中的粘土；其中至少约50％的粘土包含具有介于约1nm和10μm之间的粒度的颗粒；其中组合物为液体，其基本上不含可见粘土颗粒，使得在静止至少约12小时时无可观数目的粘土颗粒从液体中沉降；并且其中组合物被灭菌；以及与容器流体连通的分配部件；其中装置被构造成使得分配部件能够将止血组合物从容器直接分配到动物或人的出血区域。

名称为“Formulations for Wound Therapy”的美国专利公布2014/0369991公开了一种药物组合物，该药物组合物包含生物相容性、可生物降解聚合物的吸收性载体，以及至少部分地穿过所述吸收性载体或在所述吸收性载体上分散的包含约0.1mg/cm²至15mg/cm²的量的纤维蛋白原的微粒和/或包含约0.01IU/cm²至500IU/cm²的量的凝血酶的微粒，其中微粒还包含玻璃状载体。

名称为“Composition and Method for Stopping Hemorrhage，Infection，andAccelerating Healing in Various Types of Wound or Burns”的美国专利公布2016/0206773公开了一种组合物，该组合物包含水凝胶基质，该水凝胶基质包含经由离子键或共价键与透明质酸和海藻酸两者交联的至少一种聚合物，其中该至少一种聚合物选自壳聚糖、聚L-赖氨酸、或它们的组合。

名称为“Dry haemostatic composition”的美国专利9,265,858公开了一种制备适用于止血和伤口愈合的干燥组合物的方法，该方法包括以下顺序步骤：a)提供粉末形式的交联的生物相容性聚合物、一种或多种多元醇以及含水介质，其中该一种或多种多元醇选自糖醇和糖；b)将生物相容性聚合物、一种或多种多元醇以及含水介质混合以获得糊剂；以及c)冷冻干燥糊剂以生成干燥组合物，其中该干燥组合物能够在没有机械混合的情况下重构以形成基本上均匀的糊剂，其中该干燥组合物包含10％重量/重量至60％重量/重量的一种或多种多元醇。

名称为“Hemostatic surgical compositions and dressings”的美国专利2,772,999公开了一种用于凝血的外科组合物，该外科组合物含有止血量(至少约2％)的选自游离酸纤维素乙醇酸醚和游离酸纤维素羟基丙酸醚的纤维素衍生物，该纤维素衍生物具有至少约0.5的取代度和在0至60％近似范围内但足够低的中和度，使得纤维素的游离羧基含量为至少0.5/葡萄糖单元。

名称为“Hemostatic wound dressing containing aldehyde-modifiedpolysaccharide”的美国专利公布2004/0101548公开了一种止血伤口敷料，该止血伤口敷料包含：用于接触伤口的基材，所述基材包括；伤口接触表面；以及生物相容性、醛改性的多糖，其中所述伤口敷料是止血剂。

名称为“Hemostatic devices and methods of making same”的欧洲公布EP1493451公开了一种组合物，该组合物包含：具有约0.035mm至约4.35mm的平均指定标称粒度的生物相容性氧化纤维素颗粒；以及生物相容性多孔水溶性或水溶胀性多糖粘结剂组分；其中所述组合物适用于止血装置。

名称为“Dressing for a wound containing a hemostatic agent and methodof treating a wound”的美国专利3,328,259公开了一种用于伤口的敷料，该敷料包括足够大以作为敷料覆盖开放病变的柔性体，所述体40含有具有止血和成膜特性并具有与伤口中的血浆结合以与所述血浆形成人造水不溶性焦痂的特性的水溶性血浆可溶性纤维素衍生物，所述纤维素衍生物以整体非离散形式存在于所述体中并且成比例使得所述体有效地凝结从施用敷料的湿病变中流出的血浆。

名称为“Synthetic polypeptide-containing bioapplicable material andfilm-forming material”的美国专利公布2007/0207180公开了一种含有多肽的生物敷用型材料，其中多肽包括具有至少一个由下式表示的氨基酸序列的合成多肽：Pro-Y-Gly，其中Y表示Pro或Hyp，并且形成胶原样结构。

名称为“Hemostatic compositions，devices，and methods”的美国专利公布2012/0070470公开了一种血液凝固剂，该血液凝固剂包含：包含分散在液体介质中的粘土的组合物，其中该粘土小于组合物的约10重量％；并且其中包含液体介质和粘土的组合物具有约1000cP或更小的粘度。

名称为“Hemostatic polymer useful for rapid blood coagulation andhemostasis”的美国专利公布2002/0197302公开了一种用于止血并在出血部位处引起快速血液凝结和凝块形成的方法，该方法包括向所述出血部位施用包含基质的干燥敷料(所述基质含有促进止血量的止血剂，该止血剂加快伤口表面和止血区之间的界面处的血液凝结和凝块形成)，保持足以在所述部位处引起快速血液凝结的时间段，并且在所述出血部位处的血液已经凝固之后移除敷料。

名称为“Hemostatic polymer useful for Rapid blood coagulation andhemostasis”的美国专利公布2005/0226916公开了一种用于促进哺乳动物中出血部位处的血液凝结的方法，该方法包括向所述出血部位施用包含多孔聚合物球体的组合物，并允许所述血液凝结在所述出血部位处发生。

名称为“Haemostatic composition comprising hyaluronic acid”的中国专利公布CN101001649A公开了一种止血组合物，该止血组合物包含生物吸收性材料和透明质酸(HA)或其衍生物。

名称为“A Diester crosslinked polyglucan hydrogels and reticulatedsponges thereof”的美国专利4,002,173涉及二酯交联的聚葡聚糖的水凝胶组合物及其制备方法。

名称为“Toothpaste containing dencichine and preparation methodthereof”的中国专利申请公布CN102379827A涉及一种具有CMC作为其组分中的一种的牙膏。

名称为“Process of making flowable hemostatic compositions and devicescontaining such compositions”的美国专利公布2005/0037088公开了一种用于制备可流动的止血组合物的方法，该方法包括：将一定体积的生物相容性液体引入配备有用于混合所述液体的部件的混合容器中；将一定体积的生物相容性气体引入所述体积的液体中，同时用于混合的所述部件在有效将所述液体和所述气体混合在一起的条件下操作以形成泡沫，该泡沫包括基本上均匀地分散在整个包含所述液体的连续液相中的包含所述气体的不连续气相；将适用于止血并且基本上不溶于所述液体的生物相容性聚合物的一定量的固体颗粒引入所述泡沫中；以及将所述泡沫和所述固体颗粒在有效形成基本上均匀的组合物的条件下混合在一起，所述组合物包含基本上均匀地分散在整个所述连续液相中的所述不连续气相和所述颗粒，其中该比率的所述体积的液体、所述体积的气体和所述量的固体颗粒能有效地提供具有止血特性的所述基本上均匀的组合物，由此形成所述可流动的止血组合物。

名称为“Hemostatic compositions and devices”的美国专利公布2005/0284809公开了多种填充颗粒，与相同材料的多种未填充颗粒相比，该填充颗粒包括这样的间隙孔：该间隙孔具有有效改善生理流体或含水介质在与所述间隙孔接触时到所述间隙孔的吸收的孔体积和中值孔径，所述颗粒包含生物相容性材料并且具有适用于向需要止血的哺乳动物的身体部位提供止血的中值直径。

名称为“Wound gels”的美国专利7,083,806公开了一种包含预交联的胶凝剂、水和泊洛沙姆的水凝胶，其中所述泊洛沙姆的浓度介于水凝胶的10重量％和25重量％之间，并且胶凝剂包含至少一种交联的超吸收性多糖，所述水凝胶在介于环境温度和35℃之间的温度下表现出热诱导的增粘作用，并且其中所述水凝胶具有吸收除已经存在的水之外的至少50％另外的水的能力，从而表明水凝胶中水的存在。

名称为“Derivatives of acid polysaccharides”的欧洲公布1942117A1公开了酸性多糖，其特征在于，由于在多糖链之间形成了交联，所以具有非多糖羧酸的部分酯与在初始多糖的酸基团和重复单元的醇基团之间形成的酯同时存在。

名称为“Method for producing hydrogels”的美国专利9,353,191公开了一种基本上由与柠檬酸交联的羧甲基纤维素组成的聚合物水凝胶，其特征在于(a)振实密度为至少0.5g/cm³；以及(b)在模拟胃液/水(1∶8)中的介质摄取率在37℃下为至少约50。

名称为“Polymer hydrogels and methods of preparation thereof”的美国专利8,658,14782(也为欧洲专利公布EP2532685A1)公开了一种治疗对其有需要的受试者的肥胖症的方法，该方法包括向受试者口服治疗有效量的聚合物水凝胶的步骤，该聚合物水凝胶包含与柠檬酸共价交联的羧甲基纤维素。

名称为“Topical antibiotic composition providing optimal moistureenvironment for rapid wound healing that reduces skin contraction”的美国专利5,905,092公开了一种用于治疗伤口的组合物，该组合物包含：局部用半固体，其能够通过促进伤口中升高含量的水变干并促进伤口中降低含量的水具有过量渗出物而为伤口提供湿润环境，并包含载体，该载体能够并入水至其初始施用重量的至少约30％，同时当放置在非吸收性表面上时也能够在两个小时内保持其施用重量的至少约70％；抗生素制剂；以及至少60重量％的水，其中局部用半固体包含约10重量％至约20重量％的多元醇和约0.5重量％至约10重量％的两种或更多种胶凝剂中的每一种，该胶凝剂选自羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、交联的丙烯酸聚合物、PVM/MA癸二烯交联聚合物和丙烯酸铵/丙烯酰氮。

名称为“Wound Care Product Comprising a Cathelicidin Polypeptide”的美国专利公布2013/0108682公开了一种包含伤口护理材料和具有伤口愈合特性的多肽的伤口护理产品，其中具有伤口愈合特性的多肽是抗菌肽或其至少部分地保留所述抗菌肽的伤口愈合活性的片段、变体或融合物。

名称为“Biocidal compositions and methods of using the same”的美国专利8,829,053公开了一种抗微生物组合物，该抗微生物组合物包含：至少一种量为至少0.05重量％的聚合物双胍、浓度为0.01重量％至1重量％的螯合剂，以及包含至少一种单烷基二醇和至少一种单烷基甘油的邻二醇组分，其中所述至少一种聚合物双胍和所述邻二醇组分的重量比在1∶0.05至1∶500的范围内，其中在用所述抗微生物组合物处理的十分钟时间内所述抗微生物组合物杀死生物膜中至少99.99％的生物体。

名称为“Haemostatic Material”的美国专利公布2014/0105950公开了一种包含止血剂和生物粘合剂的止血材料，其中止血剂选自：氧化再生纤维素、高岭土、明胶、钙离子、沸石、胶原、壳聚糖和壳聚糖衍生物。

《应用聚合物科学杂志》，第110卷，第2453-2460页，2008年，Christian Demitri等人的文章“与柠檬酸交联的新型超吸收性基于纤维素的水凝胶”(“Novel SuperabsorbentCellulose-Based Hydrogels Crosslinked with Citric Acid”，Christian Demitri，etal.，Journal of Applied Polymer Science，Vol.110，2453-2460(2008))公开了衍生自纤维素并因此来源于可再生资源并以可生物降解性为特征的新型环境友好型水凝胶的制备。两种纤维素衍生物羧甲基纤维素钠(CMCNa)和羟乙基纤维素(HEC)用于超吸收性水凝胶的制备。在热活化反应中选择柠檬酸(CA)，一种能够克服与其它交联剂相关联的毒性和高成本的交联剂。在反应进程期间进行差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和溶胀测量，以研究CA与聚合物中的每一个的反应性。另外，研究了与CA交联的CMCNa/HEC聚合物混合物(3/1重量/重量)，并与以前的结果进行了比较。

需要便于施用和快速开始止血的改善的止血形式和材料。

发明内容

本发明涉及一种包含交联的羧甲基纤维素(CMC)和至少一种无毒分散剂的可流动的止血糊剂。为了本申请的目的，无毒手段即根据一个或多个食品和/或药物相关监管机构通常认为是安全的材料现在或将来不仅限于此类GRAS材料，而且还可包括其它具有类似安全特征并适合人类消费的材料。止血糊剂具有吸收性、溶胀性和可生物降解性。CMC优选地被多官能羧酸交联，其中所述酸优选地选自苹果酸、酒石酸、柠檬酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸以及它们的混合物。

在一些实施方案中，止血糊剂包含35重量％至65重量％的柠檬酸交联的CMC，其作为粉末悬浮或分散在第一无毒吸湿性分散剂和第二无毒分散剂的混合物中，该第一无毒吸湿性分散剂包括浓稠液体形式、医药级的甘油，优选地基本上纯的100％甘油，该第二无毒分散剂包括丙二醇、1，3-丁二醇或它们的混合物。

在一些实施方案中，交联的CMC包含具有小于100微米的平均粒度的粉末，并且该糊剂基本上不含水或基本上是无水的。在一些实施方案中，该糊剂还包含碱性中和剂。

根据本发明的一些实施方案，提供了一种制备可流动的止血糊剂的方法，该方法包括以下步骤：通过将CMC与柠檬酸在水的存在下混合并使CMC与柠檬酸在高温下反应来交联CMC；干燥交联的CMC；将交联的CMC研磨成具有小于100微米的平均粒度的粉末；将甘油添加到CMC粉末中并混合直到形成均匀的面团状材料；将丙二醇添加到所述面团状材料并充分混合；由此形成所述可流动的止血糊剂。

根据本发明的一些实施方案，提供了一种使用止血糊剂的方法，该方法包括以下步骤：将任选地承载在柔性吸收性片材基材上的止血糊剂施用到出血组织或伤口上/中。

附图说明

图1示出了用于合成交联的羧甲基纤维素(CMC)的示意性路径。

图2为示出在止血糊剂从管输送到基材上时该止血糊剂的照片。

图3示出CMC-CA干凝胶在血浆、盐水和水中浸泡1min和2.5min之后的溶胀。

图4示出被不同羧酸交联的基于CMC的干凝胶在暴露于水时在浸泡1min和2.5min之后的溶胀。

图5示出在DI水、盐水或猪血浆中的溶胀比较图表中通过不同多糖被柠檬酸交联所制备的干凝胶的溶胀。

图6示出相对于含有10％和20％水的糊剂的吸湿性或无水糊剂。

图7示出在切开分配管中含有5％和10％水的水凝胶糊剂。

图8示出表示不同配方的即时止血糊剂的粘度作为剪切速率的函数的图表。

图9示出在动物模型出血部位(包括刺伤)上的CMC-CA粉末。

图10示出被精确地递送到伤口部位的止血糊剂。

图11示出施用在穿刺模型上的CMC-CA粉末。

图12示出CMC-CA粉末形成的水凝胶的SEM显微图

图13示出施用到肝穿刺模型上的本发明的止血糊剂

图14示出具有100μm至300μm粒度的输送的止血糊剂。

图15示出粒度＜100μm的CMC-CA干凝胶粉末的显微图。

图16示出含有非交联的CMC的止血糊剂(比较例)的测试结果。

图17示出含有CMC-CA的止血糊剂(本发明的实施例)的测试结果。

图18示出含有CA交联的羧甲基淀粉的止血糊剂(比较例)的测试结果。

图19示出对组织粘附性的测试。

图20示出在施用到肝穿孔模型之前、期间和之后的本发明的基于CMC-CA的止血糊剂。

图21示出施用到可商购获得的基于氧化再生纤维素(ORC)的非织造垫的本发明的基于CMC-CA的止血糊剂。

图22示出施用到可商购获得的基于氧化再生纤维素(ORC)的非织造垫和所得复合物在测试对肝组织试样块的粘附之前并在与肝组织试样块接触之后的基于CMC-CA的止血糊剂。

具体实施方式

本发明整体涉及用于促进止血和组织密封的试剂和材料，更具体地，涉及包含交联的羧甲基纤维素与一种或多种分散剂的混合物的糊剂形式的快速溶胀、高吸收性止血组合物，并且涉及用于制造和使用此类止血组合物的方法。

本发明的实施方案还涉及快速溶胀、超吸收性、可生物降解的止血糊剂。在一些实施方案中，止血糊剂包含至少三种组分。第一组分包括通过使用多官能羧酸诸如柠檬酸(或者苹果酸、酒石酸、柠檬酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸等)来交联羧甲基纤维素(CMC)而合成的干凝胶粉末。当通过蒸发除去凝胶的液相时获得干凝胶。干凝胶通常表现出大于(＞)90％的收缩率。

当使干凝胶与体液接触时，交联的CMC可形成水凝胶。水凝胶是亲水性聚合物链的网络，有时发现其为胶态凝胶，其中水是分散介质。止血糊剂中交联的CMC的浓度在约35重量％至65重量％的范围内。第二组分包含10重量％至30重量％的含甘油的分散剂。第三组分包含10重量％至约30重量％的醇官能化分散剂，诸如丙二醇或1，3-丁二醇。止血糊剂具有生物相容性以治疗轻度或中度出血。

根据一个实施方案，快速溶胀、超吸收性、可生物降解的止血糊剂包含：被柠檬酸(或类似的多官能羧酸，例如苹果酸、酒石酸、柠檬酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸)交联的羧甲基纤维素，如实施例中所示35％至65％作为细粉悬浮或分散在含甘油的第一无毒吸湿性分散剂和优选地包括丙二醇或1，3-丁二醇的第二无毒醇官能化分散剂的混合物中。为了本申请的目的，糊剂意指可流动的材料，该可流动的材料具有足够的粘度和内聚力以当放置在平坦、不受限制的平坦表面上时在室温下保持连续单一形式。一堆沙子或类似颗粒的集合不是糊剂，因为各个颗粒彼此之间缺少足够的内聚力。本发明的制剂基本上不含水或是无水的。在一些实施方案中，两种分散剂均是亲水性的。

经干燥的交联的CMC干凝胶具有三维交联的聚合物网络，该三维交联的聚合物无网络能够吸收大量的水、盐水或生理液体，从而形成水凝胶。在接触时强大的渗透作用使血液脱水并凝胶，并且溶胀至超过干燥的干凝胶体积的20倍以填充伤口并在受限伤口空间中产生“背压”以模拟填塞效应并促进自然凝血过程。本发明糊剂的流动性和柔性也确保其进入狭窄空间并施用到不平坦表面，从而使其成为可用于解决手术中出血或渗出的材料。即时糊剂特别适用于难以接近的伤口，诸如组织裂缝或腔室出血。

在另选的实施方案中，本发明的糊剂也可与背衬、垫、支架或基质结合使用以提供覆盖伤口表面的机械强度。在这种情况下，即时糊剂承载在垫上以便于施用或填塞。

在另一个实施方案中，即时止血糊剂可用于例如作为药物递送载体的活性剂的缓释或延释。该组合物可掺入生长因子、抗生素、局部麻醉剂和可用于改善伤口愈合、预防感染或减轻疼痛的任何药剂。通过掺入凝血活化剂、血小板活化剂或血管收缩剂、纤溶功能抑制剂等(包括凝血酶、纤维蛋白原等)，糊剂的止血效果可得到进一步改善。

根据本发明的实施方案，即时止血糊剂是无水且吸湿的。它可以吸收液体诸如水、血液等，并且在数秒内诸如在5秒、20秒、30秒、50秒、120秒、300秒内，更优选地在5秒至30秒内膨胀以形成水凝胶。

将干凝胶粉末颗粒悬浮在止血糊剂的分散剂组分中。所得的糊剂是可流动的，并且可沉积到不平坦表面中/上或沉积到狭窄空间中。

形成干凝胶的糊剂的主要组分是羧甲基纤维素，其被柠檬酸交联导致机械稳定性增加。几种多糖在未改性的状态下表现出高吸收能力，但是这些多糖具有仅在温水中发生溶胀并且可能发生溶解的缺点。此类未改性/未交联的多糖具有低机械稳定性，并且可能经受降解和/或凝沉和/或脱水收缩(凝胶收缩伴随着分离出液体)。

本发明人观察到，尽管甘油和丙二醇是亲水性的，但有利地交联的CMC颗粒不吸收无水但亲水性的甘油和丙二醇分散剂，而颗粒仍然能够快速吸收血液、血浆、水、体液。

不希望受任何理论的束缚，非水溶剂/载体/分散剂在交联的网状颗粒之外并且不应当影响其吸收液体的能力。吸收似乎通过消除预溶胀或预装载而被最大化。颗粒不会溶胀或吸收选定的溶剂/载体/分散剂，但当提供有血浆时可快速溶胀并吸收最大百分比的血浆组分。交联反应溶液中化合物诸如山梨糖醇的存在可能导致山梨糖醇被截留在交联的网络内。然后，截留的山梨糖醇通过占据网络链接空间将有助于防止过度交联，并且也可通过将水吸收到交联颗粒中来改变整个颗粒的亲水性。因此，优选的是本系统不含山梨糖醇或类似的化学部分和/或赋形剂。选定的溶剂/载体/分散剂不应遮挡来自旨在被吸收的血浆组分的交联的网状颗粒。

实施例1：制备止血糊剂和糊剂组合物

参考图1，示出了一条用于合成交联的羧甲基纤维素(CMC)的示意性路径，其中初始试剂为CMC钠盐(CMC-Na)和柠檬酸(CA)，随着反应在140℃下进行25min(仅作为示例)，得到交联的CMC(CMC-Na-CA)。然后将经干燥的交联的CMC(其可以被称为干凝胶或经干燥的致密水凝胶)用作用于形成本发明的高吸收性(超吸收性)止血糊剂的组分。

在一个实施方案中，CMC被柠檬酸如下进行交联。CMC的钠盐(供应商：中国上海阿拉丁生化技术有限公司(Shanghai Aladdin biochemical Technologies Co.Ltd，China)用于合成水凝胶。使用0.025的交联比Fz。Fz被定义为交联剂的量除以脱水葡萄糖单元的量。首先将交联剂溶于蒸馏水中，并且然后用CMC彻底均化，从而得到均匀的面团状产品。然后将面团状产品切成小块。将产物在140℃预热的烘箱中加热25min以完成交联。将所得产物在70℃下干燥过夜，并且然后研磨至小于100μm的平均粒度。

然后如下将所得的交联的CMC粉末与分散剂混合。将甘油(在一些实施方案中含有1％的NaOH)添加到粉末中，并混合/搅拌直至所有粉末颗粒均被甘油涂覆，从而形成面团状糊剂。然后将丙二醇添加到上述糊剂，并混合/搅拌以形成最终可流动的止血糊剂。

将氢氧化钠添加到甘油中以中和游离酸。据信氢氧化钠组分通过中和未反应的柠檬酸和羧甲基纤维素的多羧基基团，以化学方式稳定制剂。不期望地，柠檬酸中的羧基基团和交联的CMC可能与丙二醇中的羟基基团反应，从而导致酯化反应，这可能导致糊剂随时间推移而硬化。还期望氢氧化钠改善交联的羧甲基纤维素的吸水特性和溶胀特性。

根据一个实施方案，使用甘油与约1％的溶于甘油中的氢氧化钠来调节pH。在高温诸如65℃下将NaOH添加到甘油，从而导致快速溶解并且在冷却至20℃至25℃的环境温度时无沉淀析出。在添加NaOH之后测量甘油的pH为5.7，在添加NaOH前pH为5.18。

不希望受任何理论的束缚，添加氢氧化钠能够改善最终止血糊剂的性能和稳定性。CMC-CA中的-COOH基团可能倾向于与丙二醇的-OH基团反应，并且导致糊剂的稳定性有限。使用NaOH则使得具有-COOH基团的制剂被至少部分地中和。然而，简单地将NaOH添加到CMC-CA糊剂中并不实际或不可能，因为用如此少量的NaOH粉末，几乎不可能均匀一致地将其分散在CMC-CA粉末基质中。另一方面，将NaOH溶解在水中，并且然后将其作为水溶液添加也行不通，因为糊剂制剂必须是无水的。即使存在少量水与CMC-CA粉末接触也可能导致粉末溶胀，并可能损害在施用到伤口时快速吸收血液的能力。

有利地，对于本发明的止血糊剂，分散剂是无水的。根据本发明的实施方案，对于分散剂的选择，关键要求是无毒的、无水的、能够溶解NaOH并且具有生物相容性。虽然发现NaOH在室温下非常难溶于甘油(即，甘油在室温下极其难以溶解NaOH)，但本发明人发现，NaOH在约65℃下可容易溶解在甘油中，并且然后在冷却时不会沉淀。表1示出NaOH在甘油中的溶解度作为温度的函数。在至少65℃下观察到完全溶解。

表1：NaOH在甘油中的溶解温度

在将1％的NaOH溶解在甘油中之后，本发明人使用该溶液来部分地中和制剂来改善稳定性和溶胀性。如上所述，将pH从5.18调节至5.71。

参考表2，示出了止血糊剂的组成。所有组分均是生物相容的。

表2：止血糊剂的组成

参考图2，示出在本发明的止血糊剂从管输送到基材上时该止血糊剂的外观。该糊剂是无水、可流动并且随时可用的。它可以通过将其直接施用到出血部位来使用，或者与吸收性或非吸收性止血纱布或基材一起使用。

以下示出含仅一种分散剂的止血糊剂与即时止血糊剂的比较。仅用甘油配制而不含第二分散剂(诸如丙二醇或1，3-丁二醇)的止血糊剂具有非常高的粘度，而仅含有甘油的组合物具有差的吸收特性。用第二分散剂丙二醇或1，3-丁二醇配制而不含第一分散剂(甘油)的止血糊剂会导致交联的CMC分散效果差。在短时间内观察到沉淀。然而，丙二醇作为水混溶性共溶剂不会抑制交联的CMC快速吸收液体。在甘油和丙二醇均在某一范围内的情况下，可将糊剂的粘度调节至便于输送和储存的范围，而未观察到沉淀，而同时保持快速吸收液体的交联的CMC的特性。因此表明，如上所述的两种分散剂的存在对于止血糊剂处理、储存和性能是关键的。

有利地，本发明的止血糊剂组合物是无水的，其中不存在水对于性能是关键的。

实施例2：交联的CMC和其它多糖的溶胀特性

对于溶胀测试，在室温下将1克的干凝胶浸入过量DI水、盐水或猪血浆中一段时间段以达到溶胀平衡。在1min、2.5min的时间间隔处，通过100目筛过滤，将溶胀的样品与未吸收的DI水、盐水或血浆分开。使用以下方程式：SP＝100(Mt-Md)/Md来计算每个时间点处的溶胀百分比，其中SP为溶胀百分比，Mt和Md分别为在时刻t时溶胀水凝胶颗粒的重量和干燥的干凝胶颗粒的重量。

参考图3，示出在浸泡1min和2.5min之后CMC-CA干凝胶在血浆、盐水和水中的溶胀，其中在实验中观察到在1min时显著溶胀1900％至2700％的量级，以及在2.5min时2500％至3600％的量级。

参考图4，比较了被不同羧酸交联的基于CMC的干凝胶在暴露于水时在浸泡1min和2.5min之后的溶胀。数据表明，通过使CMC与柠檬酸(CMC-CA)交联而制备的干凝胶具有最强的溶胀能力，其中在实验中观察到在1min时显著溶胀2900％的量级，以及在2.5min时4200％的量级，对比下，通过使CMC与琥珀酸、苹果酸或戊二酸交联而制备的干凝胶具有稍低的溶胀(CA：柠檬酸；MA：苹果酸；SA：琥珀酸；GA：戊二酸)。

参考图5，通过不同多糖被柠檬酸交联所制备的干凝胶的溶胀示于在DI水、盐水或猪血浆中的溶胀比较图表中。从所示的数据中可以看出，在水中，由羧甲基壳聚糖制成的干凝胶显示出最高的溶胀特性。然而，在盐水和血浆中，由羧甲基纤维素制成的干凝胶显示出最高的溶胀特性。

实施例3：缺水的关键性

通过添加水测试即时止血糊剂来进一步评估缺水的关键性。结果表明，在5％及以上的水浓度下，止血糊剂的特性已经削减。参考图6，吸湿性或无水糊剂显示为可流动的半液体材料，而含有10％、20％水的糊剂显示为成块的易碎材料。

参考图7，当含有水时水凝胶糊剂的流动性有所降低，这可能是由于水凝胶颗粒(尤其随时间推移)的体积膨胀。含有5％水的糊剂示于切开分配管中，其特性使其难以分配。含有10％水的糊剂显示为橡胶状硬化材料，其不可能从管输送。

因此，含水量可能损害即时止血糊剂的流动性，其水含量与糊剂的流动性成反比例。因此，优选的是，糊剂基本上不含水，或者具有0至5％，诸如0、0.5％、1％、2％、3％、5％的含水量。

实施例4：最佳浓度范围和最佳比率的评估

还评估了一系列不同配方的止血糊剂。现在参考表3，示出几种配方的止血糊剂，其中所有配方均具有53重量％的CMC-CA和可变量的甘油、丙二醇(PG)分散剂。

表3：水凝胶糊剂的配方

参考图8，示出不同配方的即时止血糊剂的粘度作为剪切速率的函数。使用平板、稳定剪切测试，由Discovery HR-3混合流变仪(TA仪器公司(TA instruments))测量数据。经发现，对于具有良好性能的止血糊剂，当剪切力增大时粘度应迅速降低，这对应于当施用糊剂时易于从存储容器中输送糊剂。糊剂还应当在静止状态下具有高粘度，这使得它停留在它所施用的位置处而不流走(流出)。测试了八种不同的配方以评估分散剂的合适范围。根据粘度数据和动物组织上糊剂的性能，介于PG-甘油1∶0.5至PG-甘油1∶2之间的范围是最佳的性能范围。参见表3，示出经测试的八种不同的配方，对于100g糊剂，CMC粉末占总重量的53％(重量/重量)，甘油占16％至31％(重量/重量)。

进一步评估和优化了具有可变比率的甘油和丙二醇的一系列组合物。参考表4，所得止血糊剂的特性显示为组合物的函数。

表4：甘油和丙二醇比率优化。

上面的术语“稠”、“稀”、“适中”是基于流动性和外观的。“稠”样品几乎不能流动，并且不能很好地适形于伤口部位的不规则形状。“稀”样品太液态化，从而导致容易流失，不能保持原状。发现“适中”组合物是可以接受的，因为它们可以容易地成形，很好地适形于伤口部位，并且不导致流失。

含有约49％至55％的CMC-CA的组合物是优选的。

含有约18％至30％的甘油的组合物是优选的。

含有约15％至30％的丙二醇的组合物是优选的。

以约1至1.5的比率的甘油与丙二醇(以重量计)为特征的组合物是优选的。

以0.9至1.25的比率的CMC-CA与甘油(以重量计)为特征的组合物是优选的。

实施例5：分散剂比较

在一些实施方案中，比较了三种不同的分散剂：丙二醇、二丙二醇、1，3-丁二醇，如表5所示。在相同的比率下，二丙二醇糊剂比其它两种糊剂粘性更强并且可用性更低。二丙二醇糊剂的流动性不如用丙二醇和1，3-丁二醇配制的糊剂好。

表5：分散剂比较

实施例6：糊剂粉末比较

进一步将CMC-CA粉末与本发明糊剂在性能上进行比较，并且所表现出的性能上的优势表明，可流动的粘稠糊剂形式优于相同材料的粉末形式。根据动物研究结果，虽然CMC-CA粉末在穿刺模型中也有效地止血，但粉末与糊剂相比表现出两个缺点：

粉末不可能被精确地递送，并且当它被喷涂时，覆盖范围有点宽，不适用于有限的伤口空间。参考图9，示出在包括穿刺伤口的动物模型出血部位上的CMC-CA粉末，CMC-CA粉末覆盖围绕穿刺伤口的宽表面区域，从而导致覆盖范围广，但不能精确地递送。参考图10，示出即时止血糊剂递送，示出糊剂被精确地递送到伤口部位，并且不阻挡视力。参考图11，施用在穿刺模型上的CMC-CA粉末显示在颗粒之间较小的内聚性并且血液可以穿透粉末颗粒之间的间隙。

参考图12，呈现了CMC-CA粉末(＜100μm)形成的水凝胶的SEM显微图。由粉末形成的水凝胶表明水凝胶基质内仍存在空隙、裂缝。血液可以通过这些空隙、裂缝漏出或渗出。

参考图13，示出本发明的止血糊剂被施用到肝穿刺模型上，从而导致止血。与粉末相比，糊剂形式在颗粒之间具有更高的内聚性。未观察到血液通过糊剂穿透。

实施例7：CMC-CA干凝胶颗粒特性

观察到具有100μm至300μm的粒度的CMC-CA粉末导致糊剂中的固体粉末在存储期间开始沉淀。当挤压容纳止血糊剂的管以分配糊剂时，分散剂首先出来，然后粉末沉降到管的底部，并且难以分配，使得糊剂的一部分干燥且不能流动。然而，当粉末粒度＜100μm时，未观察到此类不利的性能，其中糊剂在整个储存过程中保持均匀，并且未观察到沉淀或观察到最少的沉淀。参考图14，看到100μm至300μm的粒度，由于沉淀使得糊剂的一部分干燥并且不能流动。

进一步表征CMC-CA粉末显示，由于使用共混机来研磨粉末，颗粒的形状不规则。参考图15，示出粒度＜100μm的CMC-CA干凝胶粉末的显微图。

实施例8：肝素化动物模型中止血糊剂的特性：交联和非交联的CMC的止血数据

在肝素化肝穿孔模型(猪)中进一步评估如实施例1所述那样配制的止血糊剂，比较用柠檬酸交联的CMC(CMC-CA)和非交联的CMC配制的糊剂。在肝素化动物中进行如下测试。给动物(猪)注射肝素以抑制凝血系统。在肝脏上制造8mm穿孔伤口。然后将评估的止血糊剂施用到穿孔伤口中并用纱布按压1分钟。移除纱布以观察是否实现止血。将观察时间延长至长达30分钟以评估止血糊剂的有效性。

参考图16，示出了如实施例1所述那样配制但使用非交联的CMC的止血糊剂的测试结果(比较例)。将非交联的CMC止血糊剂施用到穿孔伤口中，并且止血在1分钟内实现，如图所示。然而，在约30分钟时观察到再次出血，如图所示。可能由于非交联的CMC在血液或血浆中部分溶解，因此糊剂逐渐丧失其机械强度。观察到糊剂与组织的界面分离，这可能导致再次出血。因此，非交联的CMC止血糊剂未通过长期止血评估。

参考图17，示出了如实施例1所述那样配制但使用CMC-CA的止血糊剂的测试结果(本发明的实施例)。如图所示，在肝素化肝穿孔模型中本发明的止血糊剂在小于1分钟内实现止血。30分钟之后，未观察到再次出血。由于与纯非交联的CMC相比，其3D聚合物网状结构具有更好的机械和溶解强度，因此即时基于交联的CMC-CA的糊剂表现出优异的止血特性。

实施例9：动物模型中止血糊剂的特性：基于交联的淀粉的糊剂对比基于交联的 CMC的糊剂的止血数据

在肝穿孔模型(猪)中进一步评估如实施例1所述那样配制的止血糊剂，比较用柠檬酸交联的CMC(CMC-CA)配制的本发明糊剂与其中CMC-CA干凝胶被交联的淀粉替换的糊剂。

参考图18，示出了如实施例1所述那样配制但使用CA交联的羧甲基淀粉的止血糊剂的测试结果(比较例)。将柠檬酸交联的羧甲基淀粉糊剂施用到肝穿孔模型上。虽然已经在1min时实现止血，但持续观察30分钟表明，比较糊变干并开始与肝组织分离。另外表明，用镊子从穿孔移除糊剂贴相对容易。相反，本发明的基于CMC-CA的糊剂即使在30min之后也未表现出这种与组织分离的现象，如图17所示。基于该评估，当与表现差组织粘附的基于交联的淀粉的糊剂相比时，本发明的基于交联的CMC-CA的糊剂表现出优异的止血特性。

实施例10：止血糊剂粘附到组织：比较测试

现在参考图19，如下进一步评估测试对组织的粘附性。将本发明的基于CMC-CA的止血糊剂和比较止血糊剂施用到背衬材料上，该背衬材料包括可商购获得的基于氧化再生纤维素(ORC)的非织造垫和基于合成聚合物polyglactin 910(由90％乙交酯和10％L-丙交酯制成的共聚物，PG910)的非织造垫，如图所示。然后将贴剂施用到猪肝组织。用手填塞1min之后，用夹钳将贴剂从肝脏组织剥去。评估代表每种水凝胶的粘附力的剥离力，并将其从1至5排序。参考表6，示出粘附性评估，其中对于本发明的基于CMC-CA的糊剂以及对于基于预胶化淀粉水凝胶和基于CMC-CA/预胶化淀粉1∶1混合物的比较糊剂，5表示粘附性最强；1表示不粘附。

表6：组织粘附性评估(5-粘附性最强；1-不粘附)

样品	粘附性
		基于CMC-CA水凝胶的糊剂(本发明)	5
预胶化淀粉水凝胶(比较)	2
		CMC-CA/预胶化淀粉1∶1(比较)	3

基于该评估，当与基于预胶化淀粉水凝胶的糊剂和基于CMC-CA/预胶化淀粉1∶1的糊剂相比时，本发明的基于交联的CMC-CA的糊剂表现出优异的组织粘附止血特性。

实施例11：动物模型中止血糊剂的特性

在肝穿孔模型(猪)中进一步评估如实施例1所述那样配制的止血糊剂。参考图20，示出在施用到肝穿孔模型中之前、施用期间和施用之后的本发明的基于CMC-CA的止血糊剂，随着按压到窄伤口中，在1min内实现止血。

实施例12：动物模型中在基材上的止血糊剂的特性

将本发明的基于CMC-CA的止血糊剂施用到包括垫或纱布的背衬材料上以施用到更广泛的组织区域上以解决表面出血或渗出。现参考图21，示出施用到可商购获得的基于氧化再生纤维素(ORC)的非织造垫的本发明的基于CMC-CA的止血糊剂。现在参考图22，示出在测试对肝组织试样块的粘附之前以及在与肝组织试样块接触之后的所得复合物。

在本公开中已经示出和描述了各种型式，但是本领域的普通技术人员在不脱离本发明范围的情况下可以通过适当修改来实现对本文所述方法和系统的进一步修改。已经提到几种此类可能的修改，并且其它修改对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，上面讨论的实施例、型式、几何结构、材料、尺寸、比率、步骤等是例示性的，不是必需的。因此，本发明的范围应当根据下面的权利要求来考虑，并且理解为不限于在说明书和附图中示出和描述的结构和操作的细节。