Способ и устройство для быстрого растворения твердой белковой композиции - RU2605710C2

Чертежи

Показать все 8 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к области получения фармацевтических композиций и, более конкретно, к способам и устройствам для растворения твердых белковых композиций, таких как твердые композиции, содержащие фибриноген, в водном растворителе.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фибриноген является важным компонентом, который используется при получении фибринового герметика и применяется для предотвращения утечки текучих сред, таких как воздух и/или жидкость, например, крови из тканей. Фибриноген превращается в фибрин в ходе ферментативной реакции, включающей тромбин и фактор свертывания XIII.

Фибриноген можно превратить в твердую форму, например, посредством лиофилизации перед хранением для уменьшения разложения белка. Преимущество твердой формы фибриногена заключается в том, что ее можно хранить в течение относительно длительного времени при температуре по меньшей мере 4°C, например, при комнатной температуре, с сохранением его биологической активности. Для применения в терапевтических целях перед использованием твердый фибриноген обычно растворяют в водном растворителе. Часто требуются растворы с высокой концентрацией фибриногена, например, при использовании фибриногена в качестве компонента фибринового герметика вместе с тромбинсодержащим компонентом, поскольку прочность адгезии, как правило, пропорциональна концентрации фибриногена.

Фибриноген относится к наименее растворимым белкам плазмы (The Preparation and Properties of Human Fibrinogen of Relatively High Solubility* M.W. Mosesson, Sol Sherry Biochemistry, 1966 г., 5 (9), стр. 2829-2835). Таким образом, растворение твердого препарата фибриногена для получения раствора с высокой концентрацией фибриногена, например, по меньшей мере 40 мг фибриногена/мл, является трудной задачей, требующей большого времени. Проблема становится еще более сложной, если во время растворения твердой фибриногенной композиции образуется пена, которая затем медленно исчезает. Присутствие пены может еще больше увеличивать время растворения и/или отрицательно влиять на функциональность фибриногена, а также механические свойства фибринового герметика, полученного из раствора фибриногена.

Предшествующий уровень техники включает патенты США №№6,349,850; 4,650,678; 4,909,251; и 5,962,405; публикацию патента США №2004/0005310; и публикацию европейского патента № EP 2130549A1.

Существует неудовлетворенная потребность в способе и устройстве, позволяющих осуществлять быстрое растворение твердого фибриногена с образованием высококонцентрированного раствора фибриногена без добавления эксципиентов, служащих для увеличения растворимости фибриногена.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем документе представлены способы и устройства для растворения твердых белковых композиций, таких как твердые фибриногенные композиции, в водном растворителе.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что растворение твердой фибриногенной композиции, такой как лиофилизированная «таблетка», имеющей низкую плотность белка, в водном растворителе, приводит к более высокому уровню растворения и более быстрому растворению по сравнению с применением «таблетки», имеющей более высокую плотностью белка. Дополнительно было обнаружено, что добавление водного растворителя к твердой композиции при давлении ниже атмосферного с дальнейшим уравновешиванием указанного давления с атмосферным и без доступа воздуха в контейнер, где проводилось растворение, во время процесса солюбилизации, сводило к минимуму или предотвращало присутствие пены.

В настоящем документе термин «твердая композиция» относится к композиции, имеющей содержание воды, меньшее или равное приблизительно 5% (в весовом отношении), такое как меньшее или равное 3%, в расчете на общую массу твердой композиции.

Аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения описаны в приводимой ниже спецификации, а также в прилагаемой формуле изобретения.

В соответствии с одним аспектом некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения, предлагается способ растворения твердой фибриногенной композиции в водном растворителе, включающий стадии получения закрытого контейнера, содержащего объем твердой композиции фибриногена и свободное пространство, причем давление в свободном пространстве является давлением ниже атмосферного; при поддержании внутреннего давления в свободном пространстве ниже атмосферного введение в контейнер объема водного растворителя, который меньше объема твердой композиции фибриногена, для образования раствора, содержащего по меньшей мере 40 мг фибриногена/мл; и последующее уменьшение объема свободного пространства в контейнере до тех пор, пока давление в свободном пространстве не станет равным атмосферному давлению.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает встряхивание контейнера.

Способ, раскрытый в настоящем документе, обеспечивает получение раствора, содержащего высокую концентрацию фибриногена, равную по меньшей мере 40 мг фибриногена/мл, в течение периода времени, меньшего или равного 90 секундам. В некоторых вариантах осуществления раствор получают в течение приблизительно 90, 85, 80, 75, 70, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40 или 30 секунд. В одном варианте осуществления концентрированный раствор фибриногена получают в диапазоне времени от приблизительно 45 до приблизительно 90 секунд.

Твердые композиции, раскрытые в настоящем документе, содержат белок, такой как фибриноген, в твердом состоянии. В некоторых вариантах осуществления твердые фибриногенные композиции, описанные в настоящем документе, содержат фибриноген как основной компонент, но могут дополнительно включать другие компоненты, например, другие белки. Фибриноген в композиции может быть полученным из крови или рекомбинантным. Примеры белков, отличных от фибриногена, которые присутствуют в композиции, без ограничений включают фибриноген, фактор VIII, фактор фон Виллебранда и фактор XIII. В одном варианте осуществления композицию получают из криопреципитата. В одном варианте осуществления плазминоген специально удаляется из криопреципитата для задержки или прекращения фибринолиза (в соответствии с описанием в патентах США №№5792835 и 7125569).

В некоторых вариантах осуществления фибриногенная композиция содержит человеческий фибриноген (также упоминаемый в настоящем документе как БАК - биологически активный компонент). БАК может представлять собой концентрированный вирусинактивированный криопреципитат человеческой плазмы, полученный согласно описанию в Европейском патенте №534178 (который включен в настоящий документ в полном объеме путем ссылки) и состоящий преимущественно из фибриногена (приблизительно 85%). Композиция может иметь пониженный уровень плазминогена, как в Европейском патенте № 1390485, включенном в настоящий документ в полном объеме путем ссылки, в этом случае противофибринолитические средства можно не использовать. В одном варианте осуществления БАК представляет собой твердую лиофилизированную «таблетку».

Термин «криопреципитат» относится к извлекаемому из крови компоненту, который получают из замороженной плазмы, приготовленной из цельной крови, восстановленной плазмы или плазмы, полученной способом плазмафереза. Криопреципитат может быть получен при размораживании замороженной плазмы на холоде, обычно при температуре 0-4°C, в результате чего образуется осадок, содержащий фибриноген и фактор XIII. Осадок можно собрать, например, путем центрифугирования.

Не имеющие ограничительного характера примеры форм твердых композиций, которые можно растворить с помощью способов и устройств, описанных в настоящем документе, без ограничений включают лиофилизированные «таблетки», твердые частицы, дисперсию частиц, порошок и хлопья. Твердые композиции можно изготавливать с различной плотностью белка.

В некоторых вариантах осуществления твердая фибриногенная композиция представляет собой лиофилизированную таблетку. Плотность фибриногена в лиофилизированной «таблетке» можно снизить до приблизительно 5 мг/куб. см при сохранении стабильности лиофилизата без какого-либо коллапса «таблетки» (Parker et. al. Determination of the influence of primary drying rates on the microscale structural attributes and physicochemical properties of protein containing lyophilized products. J Pharm Sci. 2010; 99:4616-4629). Как правило, твердая «таблетка» с плотностью по меньшей мере 5 мг фибриногена/куб. см может по существу поддерживать собственную структуру без коллапса.

В некоторых вариантах осуществления плотность фибриногена в твердой фибриногенной композиции находится в диапазоне от приблизительно 5 до ниже чем приблизительно 63 мг/куб. см, например, равна или ниже чем приблизительно 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 или 62 мг/куб. см. В одном варианте осуществления плотность фибриногена в твердой фибриногенной композиции составляет не более приблизительно 23 мг/куб. см.

Твердое вещество, такое как лиофилизированная «таблетка», можно получить из фибриногенсодержащего раствора с концентрацией фибриногена в диапазоне от приблизительно 5 до менее чем приблизительно 63 мг/куб. см, например, равной или ниже чем 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 или 62 мг/куб. см. Как правило, объем полученной «таблетки» равен объему фибриногенсодержащего раствора, используемого для получения «таблетки».

В некоторых вариантах осуществления твердую фибриногенную композицию получают из базового раствора БАК, такого как базовый раствор БАК (например, фибриногенный компонент в EVICEL™), имеющий концентрацию фибриногена приблизительно 63 мг/мл. В некоторых вариантах осуществления твердый фибриноген получают способом лиофилизации базового раствора БАК.

В некоторых вариантах осуществления высокая концентрация фибриногена в растворе, полученном путем растворения твердой фибриногенной композиции в водном растворителе, находится в диапазоне от приблизительно 40 до приблизительно 120 мг фибриногена/мл, как например, приблизительно 40, 41, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115 или 120 мг фибриногена/мл. В одном варианте осуществления получают концентрированный раствор фибриногена, содержащий фибриноген в концентрации, находящейся в диапазоне от приблизительно 63 до приблизительно 70 мг/мл. Фибриноген по существу полностью растворяется.

В некоторых вариантах осуществления водный растворитель является водой для инъекций, по существу свободной от эксципиентов. В некоторых вариантах осуществления водный растворитель дегазируют перед введением в контейнер, содержащий твердую композицию.

Для растворения «таблетки» в водном растворителе можно необязательно приготовить дисперсию твердого вещества путем механического измельчения «таблетки». Для получения мелкодисперсного порошка согласно описанию в международной заявке WO 08/053475, содержание которой включено в настоящий документ в полном объеме путем ссылки, можно необязательно ввести дисперсию в размалывающее устройство.

Водный растворитель содержит воду (в некоторых вариантах осуществления - по меньшей мере 50% воды по объему), и в некоторых вариантах осуществления может необязательно содержать дополнительные компоненты, такие как буферные агенты и/или другие эксципиенты, такие как фармацевтически приемлемые эксципиенты (включая, например, один или более эксципиентов, выбранных из группы, состоящей из гидрохлорида аргинина, глицина, хлорида натрия, цитрата натрия и хлорида кальция). Вода может быть, например, класса BWFI (бактериостатическая вода для инъекций), SWFI (стерильная вода для инъекций) и т.п.

Уровень растворения белка в растворе, образованном путем растворения твердой фибриногенной композиции в водном растворителе, можно измерить в соответствии с описанием ниже, представленным в пункте «Измерения уровня растворения белка» раздела «Материалы и способы». Присутствие пены можно проверить визуально.

В некоторых вариантах осуществления внутреннее давление в свободном пространстве первоначально находится ниже величины, приблизительно равной 50 кПа (500 мБар), например, равно или меньше, чем приблизительно 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 2,5, 2, 1,5, 1, 0,5, 0,1, 0,05 или 0,012 кПа (500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150, 100, 50, 25, 20, 15, 10, 5, 1, 0,5 или 0,12 мБар). В одном варианте осуществления внутреннее давление в свободном пространстве не превышает приблизительно 0,012 кПа (0,12 мБар).

В некоторых вариантах осуществления внутреннее давление в закрытом контейнере доводят до желательного давления ниже атмосферного при помощи программируемого устройства для лиофилизации, которое программируют для достижения желательного внутреннего давления, и закрывают контейнер при достижении такого давления.

В некоторых вариантах осуществления внутреннее давление в закрытом контейнере доводят до желательного давления ниже атмосферного посредством откачивания воздуха из закрытого контейнера, например, с помощью вакуумного насоса. В некоторых вариантах осуществления для контроля и/или регулирования давления в контейнере применяют электронный вакуумный манометр или электронный манометр.

В одном варианте осуществления твердую фибриногенную композицию, имеющую плотность фибриногена приблизительно 21 мг/куб. см, растворяют в растворителе, причем давление в свободном пространстве составляет приблизительно 0,012 кПа (0,12 мБар).

В некоторых вариантах осуществления контейнер содержит по меньшей мере две отдельные части, которые взаимно сообщаются по текучей среде, где первая часть содержит водный растворитель, а вторая часть содержит твердую фибриногенную композицию, причем водный растворитель вводят из первой отдельной части во вторую отдельную часть контейнера.

В некоторых вариантах осуществления водный растворитель содержится в резервуаре, где контейнер и резервуар взаимно сообщаются по текучей среде, и где перемешивание включает многократное перемещение водного растворителя между контейнером и резервуаром.

В некоторых вариантах осуществления перемешивание включает ручное встряхивание контейнера. В одном таком варианте осуществления в контейнер перед ручным встряхиванием вводят по меньшей мере одну сферу из инертного твердого материала, имеющего плотность, превышающую плотность раствора (такого как металл, например, нержавеющая сталь). В некоторых вариантах осуществления сфера представляет собой шарик, имеющий диаметр в диапазоне от приблизительно 3 мм до приблизительно 7 мм.

В некоторых вариантах осуществления между завершением введения растворителя в контейнер и началом уменьшения объема свободного пространства может быть выдержан период времени, равный по меньшей мере 5 секундам (такой как, например, по меньшей мере 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 секунд). В некоторых вариантах осуществления период времени составляет по меньшей мере приблизительно 20 секунд.

В некоторых вариантах осуществления после уменьшения объема свободного пространства раствор инкубируют в контейнере (т.е. позволяют отстояться перед применением), например, в течение периода времени не более приблизительно 2 минут.

Способы, описанные в настоящем документе, можно осуществлять с помощью любых подходящих устройств или контейнеров, включая без ограничений, флаконы, сосуды для лиофилизации, баллоны, банки и шприцы, известные в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления указанные способы выполняют с помощью устройств, описанных ниже.

В соответствии с одним аспектом некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения, предлагается устройство, подходящее для растворения твердой композиции в водном растворителе; где устройство содержит первый закрытый контейнер, подходящий для размещения первой твердой композиции; причем первый закрытый контейнер включает входное отверстие первого закрытого контейнера, имеющее закрытое состояние и открытое состояние, причем в закрытом состоянии входное отверстие первого закрытого контейнера герметизировано для пропускания текучей среды, а в открытом состоянии входное отверстие первого закрытого контейнера обеспечивает канал для сообщения по текучей среде в первый закрытый контейнер. Устройство дополнительно содержит первый перемещаемый уплотнительный элемент, расположенный в первом закрытом контейнере, для герметизации первого закрытого контейнера и выполненный с возможностью сохранения герметичности первого закрытого контейнера при перемещении между по меньшей мере первым и вторым положением в первом закрытом контейнере для уменьшения внутреннего объема первого закрытого контейнера. Устройство дополнительно содержит крепежный элемент, выполненный с возможностью разъемного крепления первого перемещаемого уплотнительного элемента в первом положении в первом закрытом контейнере, а также первый контроллер для управления изменением состояния входного отверстия первого закрытого контейнера между закрытым состоянием и открытым состоянием.

Необязательно в случае, когда входное отверстие первого закрытого контейнера находится в закрытом состоянии, а первый перемещаемый уплотнительный элемент - во втором положении, и затем первый перемещаемый уплотнительный элемент перемещается в первое положение, а первый крепежный элемент удерживает первый перемещаемый уплотнительный элемент, образуется свободное пространство, имеющее давление ниже атмосферного. В альтернативном варианте осуществления устройство оборудовано закрытым контейнером, дополнительно содержащим свободное пространство с давлением ниже атмосферного; входным отверстием закрытого контейнера; и крепежным элементом, удерживающим первый перемещаемый уплотнительный элемент в первом положении.

В некоторых вариантах осуществления устройство дополнительно содержит первый резервуар, подходящий для размещения первого водного растворителя; и второй перемещаемый уплотнительный элемент, расположенный в первом резервуаре, выполненном с возможностью сохранения герметичности первого резервуара; где первый резервуар содержит выходное отверстие первого резервуара, выполненное с возможностью сообщения по текучей среде (непосредственно или опосредованно) с входным отверстием первого закрытого контейнера.

В некоторых вариантах осуществления первый закрытый контейнер представляет собой цилиндр первого шприца, имеющий передний конец и задний конец, где передний конец содержит входное отверстие первого закрытого контейнера, и где первый перемещаемый уплотнительный элемент содержит первый поршень, расположенный в цилиндре первого шприца, смещаемый посредством скольжения от заднего конца к переднему концу цилиндра первого шприца и соединенный со стержнем первого поршня.

В некоторых вариантах осуществления первый резервуар содержит цилиндр второго шприца, имеющий передний конец и задний конец, где передний конец содержит выходное отверстие первого резервуара, и где второй перемещаемый уплотнительный элемент содержит второй поршень, расположенный в цилиндре второго шприца, смещаемый посредством скольжения от заднего конца к переднему концу цилиндра второго шприца и соединенный со стержнем второго поршня.

В некоторых вариантах осуществления, когда входное отверстие находится в открытом положении и когда крепежный элемент высвобождает первый перемещаемый уплотнитель, первый перемещаемый уплотнитель перемещается из первого во второе положение внутри первого закрытого контейнера, посредством чего снижается внутренний объем первого закрытого контейнера, причем внутреннее давление в первом закрытом контейнере увеличивается.

В некоторых вариантах осуществления устройство дополнительно содержит второй закрытый контейнер, подходящий для размещения второй твердой композиции; причем второй закрытый контейнер включает входное отверстие второго закрытого контейнера, имеющее закрытое состояние и открытое состояние, причем в закрытом состоянии второй закрытый контейнер герметизирован для пропускания текучей среды, а в открытом состоянии входное отверстие второго закрытого контейнера обеспечивает канал для сообщения по текучей среде во второй закрытый контейнер. В таких вариантах осуществления устройство дополнительно содержит третий перемещаемый уплотнительный элемент во втором закрытом контейнере, предназначенный для герметизации второго закрытого контейнера и выполненный с возможностью сохранения герметичности второго закрытого контейнера при перемещении между по меньшей мере первым и вторым положением во втором закрытом контейнере для уменьшения внутреннего объема второго закрытого контейнера. В таких вариантах осуществления устройство дополнительно содержит крепежный элемент, выполненный с возможностью разъемного крепления третьего перемещаемого уплотнительного элемента в первом положении во втором закрытом контейнере, а также второй контроллер для управления изменением состояния входного отверстия второго закрытого контейнера между закрытым и открытым состоянием. Необязательно один крепежный элемент может разъемно фиксировать и первый, и третий перемещаемые уплотнительные элементы в первом положении. В альтернативном варианте осуществления устройство может дополнительно содержать второй крепежный элемент для фиксации третьего перемещаемого уплотнительного элемента. Устройство оборудовано вторым закрытым контейнером, дополнительно содержащим свободное пространство с давлением ниже атмосферного; входным отверстием закрытого контейнера; и крепежным элементом, удерживающим третий перемещаемый уплотнительный элемент в первом положении, либо в случае, когда входное отверстие второго закрытого контейнера находится в закрытом состоянии, а третий перемещаемый уплотнительный элемент - во втором положении и затем третий перемещаемый уплотнительный элемент перемещается в первое положение, а крепежный элемент удерживает третий перемещаемый уплотнительный элемент, образуется свободное пространство, имеющее давление ниже атмосферного.

В некоторых вариантах осуществления устройство дополнительно содержит второй резервуар, подходящий для размещения второго водного растворителя, а также четвертый перемещаемый уплотнительный элемент, расположенный во втором резервуаре, выполненном с возможностью сохранения герметичности второго резервуара; где второй резервуар содержит второе выходное отверстие для текучей среды, выполненное с возможностью сообщения по текучей среде с входным отверстием второго закрытого контейнера.

В некоторых вариантах осуществления первый закрытый контейнер представляет собой цилиндр первого шприца, имеющий передний конец и задний конец, где передний конец цилиндра первого шприца содержит входное отверстие первого закрытого контейнера, и где первый перемещаемый уплотнительный элемент первого закрытого контейнера содержит первый поршень, расположенный в цилиндре первого шприца, смещаемый посредством скольжения от заднего конца к переднему концу цилиндра первого шприца и соединенный со стержнем первого поршня. В таких вариантах осуществления первый резервуар содержит цилиндр второго шприца, имеющий передний конец и задний конец, где передний конец цилиндра второго шприца содержит выходное отверстие первого резервуара, и где второй перемещаемый уплотнительный элемент содержит второй поршень, расположенный в цилиндре второго шприца, смещаемый посредством скольжения от заднего конца к переднему концу цилиндра второго шприца и соединенный со стержнем второго поршня. В таких вариантах осуществления второй закрытый контейнер представляет собой цилиндр третьего шприца, имеющий передний конец и задний конец, где передний конец цилиндра третьего шприца содержит входное отверстие второго закрытого контейнера, и где третий перемещаемый уплотнительный элемент содержит третий поршень, расположенный в цилиндре третьего шприца, смещаемый посредством скольжения от заднего конца к переднему концу цилиндра третьего шприца и соединенный со стержнем третьего поршня. В таких вариантах осуществления второй резервуар содержит цилиндр четвертого шприца, имеющий передний конец и задний конец, где передний конец цилиндра четвертого шприца содержит выходное отверстие второго резервуара, и где четвертый перемещаемый уплотнительный элемент содержит четвертый поршень, расположенный в цилиндре четвертого шприца, смещаемый посредством скольжения от заднего конца к переднему концу цилиндра четвертого шприца и соединенный со стержнем четвертого поршня.

В некоторых вариантах осуществления устройство дополнительно содержит корпус для размещения в нем первого и второго закрытых контейнеров и/или первого и второго резервуаров.

В некоторых вариантах осуществления устройство дополнительно содержит первый корпус для размещения в нем первого и второго закрытых контейнеров и/или второй корпус для размещения в нем первого и второго резервуаров.

В некоторых вариантах осуществления первая твердая композиция содержит твердый фибриноген.

В некоторых вариантах осуществления вторая твердая композиция содержит твердый тромбин.

В некоторых вариантах осуществления первый поршень прикреплен к стержню поршня, содержащему по меньшей мере одну выемку, а крепежный элемент содержит по меньшей мере один выступ/валик, выполненный с возможностью зацепления с выемкой.

В некоторых вариантах осуществления устройство дополнительно содержит привод контроллера, который при активации воздействует на первый контроллер и/или второй контроллер для перевода их из закрытого состояния в открытое состояние.

Способы и устройства, раскрытые в настоящем документе в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления, позволяют по существу полностью растворить твердую фибриногенную композицию в течение короткого периода времени (например, в течение 90 секунд или менее) в водном растворителе для получения высококонцентрированного раствора фибрина (например, имеющего концентрацию фибрина по меньшей мере 40 мг/мл). В некоторых вариантах осуществления способ позволяет получить раствор фибриногена в момент времени, соответствующий или приближенный к моменту введения субъекту, например, в течение 90 секунд или менее перед введением субъекту.

По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления присутствие пены в растворе фибриногена, получаемого в соответствии со способами и устройствами, раскрытыми в настоящем документе, является минимальным или пренебрежимо малым. В некоторых вариантах осуществления раствор фибриногена по существу свободен от пены.

По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления способ не требует добавления эксципиентов для увеличения растворимости фибриногена.

По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления способы не включают стадию нагревания, например, нагревания до температуры выше комнатной.

По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления поступление воздуха в контейнер, где осуществляется растворение, не допускается.

Все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, если не указано иное, имеют общепринятое значение, понятное любому специалисту в данной области, к которой имеет отношение настоящее изобретение. Кроме того, описания, материалы, способы и примеры приводятся только в целях иллюстрации и не имеют ограничительного характера. При практическом использовании настоящего изобретения могут применяться способы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе.

При использовании в настоящем документе термин «раствор» относится к однородной смеси, содержащей по меньшей мере одно вещество (растворенное вещество), частично или по существу полностью растворенное в жидком растворителе. Под выражением «по существу полностью растворенный» понимается, что растворенное вещество по меньшей мере на 89% растворено в растворителе.

При использовании в настоящем документе термин «растворение» относится к введению вещества, такого как твердое вещество, в жидкий растворитель для получения раствора. При использовании в настоящем документе термины «растворение», «солюбилизация» и «восстановление» могут быть взаимозаменяемыми.

При использовании в настоящем документе термин «атмосферное давление» относится к силе на единицу площади, возникающей в результате воздействия на поверхность веса воздуха, находящегося над такой поверхностью в данном месте. Стандартное атмосферное давление на уровне моря составляет 0,1 МПа (1 атмосфера, или 1000 мБар).

При использовании в настоящем документе термин «свободное пространство» относится к объему газа над жидкостью или твердым веществом в закрытом контейнере вместе с объемом газа, находящимся в твердом веществе.

При использовании в настоящем документе термин «контроллер» относится к компоненту, который регулирует направление и/или поток жидкости, например, через канал или трубопровод, посредством получения открытого входного отверстия для потока жидкости. Контроллер может представлять собой клапан, запорный кран и т.п. В альтернативном варианте осуществления контроллер может содержать прокалывающий элемент, такой как игла, для прокалывания крышки, например, резинового колпачка или стенки закрытого контейнера, благодаря чему обеспечивается открытое входное отверстие.

При использовании в настоящем документе термин «лиофилизация» относится к процессу замораживания раствора и дальнейшего снижения концентрации воды, например, путем сублимации до уровня, который не поддерживает протекание биологических или химических реакций. При использовании в настоящем документе термин «таблетка» или «твердая таблетка» относится к композиции с пористой или рыхлой структурой, полученной в процессе лиофилизации. Следует понимать, что «твердая таблетка» с плотностью по меньшей мере 5 мг/куб. см может по существу поддерживать собственную структуру без коллапса. При использовании в настоящем документе термин «коллапс» применительно к таблетке относится к точке, при которой таблетка не может больше поддерживать собственную структуру.

При использовании в настоящем документе термин «эксципиент» относится к по существу инертному веществу, которое включено в фармацевтическую композицию. Добавление эксципиентов в композицию возможно, например, для сохранения химической стабильности и биологической активности активных веществ композиции во время хранения, облегчения производственного процесса и/или эстетических причин, например для окрашивания.

При использовании в настоящем документе термин «фармацевтическая композиция» относится к веществу или смеси веществ, предназначенных для введения субъекту.

При использовании в настоящем документе термины «содержащий», «включающий» и «имеющий», а также их грамматические варианты, должны пониматься как определение указанных элементов, атрибутов, стадий или компонентов, однако они не исключают добавления одного или более дополнительных элементов, атрибутов, стадий, компонентов или их групп. Эти термины охватывают термины «состоящий из» и «состоящий по существу из».

При использовании в настоящем документе термины в единственном числе означают «по меньшей мере один», либо «один или более», за исключением случаев, когда иное явно определяется контекстом.

В некоторых вариантах осуществления способы и устройства, описанные в настоящем документе, необязательно обеспечивают наличие по меньшей мере одного из следующих преимуществ: позволяют пользователю (такому как хирург или другой медицинский работник) быстро растворять твердые фармацевтические композиции, включая твердые композиции, предназначенные для получения герметика; позволяют получить раствор, имеющий минимальное или пренебрежимо малое количество пены; позволяют применять очень пористые и/или хрупкие лиофилизированные таблетки как твердую композицию; позволяют быстро получить высококонцентрированный раствор фибриногена из твердой фибриногенной композиции; и позволяют хранить, разводить и применять концентрированные твердые композиции. В некоторых вариантах осуществления способы и устройства, описанные в настоящем документе, особенно эффективны для хранения и быстрого растворения фибриногена, а также применения полученного раствора для пациента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения описаны в настоящем документе со ссылками на сопроводительные рисунки. Описание вместе с рисунками позволяет специалисту в данной области понять, каким образом некоторые варианты осуществления настоящего изобретения можно использовать на практике. Рисунки представлены для иллюстрации обсуждаемого материала. Авторы не делают попытки показать структурные элементы какого-либо варианта осуществления подробнее, чем это необходимо для фундаментального понимания настоящего изобретения. Для полной ясности следует упомянуть, что некоторые объекты, изображенные на рисунках, показаны не в масштабе.

Фигуры

На фиг. 1A представлено схематическое изображение устройства в соответствии с описанием, раскрытым в настоящем документе; где устройство содержит контейнер для размещения твердой композиции с входным отверстием, первый перемещаемый уплотнительный элемент, расположенный в контейнере, и крепежный элемент, который разъемно фиксирует первый перемещаемый уплотнительный элемент в первоначальном состоянии.

На фиг. 1B представлено схематическое изображение устройства, показанного на фиг. 1A, при изменении состояния входного отверстия с первоначального закрытого на открытое.

На фиг. 1C представлено схематическое изображение устройства, показанного на фиг. 1B, где перемещаемый уплотнительный элемент переместился из первоначального положения во второе положение.

На фиг. 2 представлен вид сбоку в сечении устройства в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения; где устройство содержит контейнер для размещения твердой композиции с входным отверстием, первый перемещаемый уплотнительный элемент, расположенный в контейнере, крепежный элемент, который разъемно фиксирует первый перемещаемый уплотнительный элемент, первый контроллер, резервуар для размещения растворителя с выходным отверстием и второй перемещаемый уплотнительный элемент, расположенный в резервуаре.

На фиг. 3 представлен вид сверху устройства в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Устройство включает блок, содержащий твердое вещество, и блок, содержащий растворитель.

На фиг. 4 представлен вид в перспективе двух блоков, изображенных на фиг. 3, отсоединенных друг от друга.

На фиг. 5 представлен вид с пространственным разделением компонентов содержащего растворитель блока устройства, изображенного на фиг. 3.

На фиг. 6A представлен вид в перспективе содержащего твердое вещество блока, изображенного на фиг. 3.

На фиг. 6B представлен вид с пространственным разделением компонентов содержащего твердое вещество блока, изображенного на фиг. 3, включая вариант осуществления крепежного элемента.

На фиг. 7A представлен увеличенный вид в перспективе крепежного элемента, показанного на фиг. 6B.

На фиг. 7B представлен вид в перспективе стержней поршней шприцов содержащего твердое вещество блока, изображенного на фиг. 3.

На фиг. 8A и B представлен вид сбоку в перспективе крепежного элемента, изображенного на фиг. 6B и размещенного в корпусе, заключающем в себе блок, содержащий твердое вещество.

На фиг. 9A представлен вид сверху в перспективе крепежного элемента, изображенного на фиг. 6B и размещенного в корпусе, заключающем в себе блок, содержащий твердое вещество, где крепежный элемент находится в первоначальном положении.

На фиг. 9B представлен вид снизу в перспективе крепежного элемента, изображенного на фиг. 6B и размещенного в корпусе, заключающем в себе блок, содержащий твердое вещество, где крепежный элемент находится в том же первоначальном положении, что и на фиг. 9А.

На фиг. 9С представлен вид снизу в перспективе крепежного элемента, изображенного на фиг. 6B и размещенного в корпусе, заключающем в себе блок, содержащий твердое вещество, где крепежный элемент находится во втором положении.

На фиг. 10 представлен вид сбоку варианта осуществления контроллера.

На фиг. 11A-C представлен вариант осуществления устройства, раскрытого в настоящем документе, в первоначальном положении. На фиг. 11A представлен вид сверху; на фиг. 11B представлен вид сбоку в сечении; и на фиг. 11C представлен увеличенный вид зоны, содержащей контроллер, изображенный на фиг. 11B.

На фиг. 12A-C представлен вариант осуществления устройства, раскрытого в настоящем документе, на первой стадии эксплуатации в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. На фиг. 12A представлен вид сверху; на фиг. 12B представлен вид сбоку в сечении; и на фиг. 12C представлен увеличенный вид зоны, содержащей контроллер, изображенный на фиг. 12B.

На фиг. 13 представлен содержащий растворитель блок, соединенный с системой разъемов для текучей среды, через которую можно подавать растворенные композиции.

На фиг. 14A представлен разделительный элемент, выполненный с возможностью расположения на стержне поршня в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 14B представлен разделитель, показанный на фиг. 14A, который расположен на стержне поршня шприца блока, содержащего твердое вещество.

ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем документе раскрываются способы и устройства, предназначенные для растворения твердых композиций, содержащих фибриноген.

В соответствии с одним аспектом некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения, предлагается способ растворения твердой фибриновой композиции в водном растворителе, включающий получение закрытого контейнера, содержащего объем твердой фибриногенной композиции и свободное пространство, причем давление в свободном пространстве находится на уровне ниже атмосферного; при поддержании внутреннего давления в свободном пространстве ниже атмосферного введение в контейнер объема водного растворителя, который меньше объема твердой фибриногенной композиции, для образования раствора, содержащего по меньшей мере 40 мг фибриногена/мл; и последующее уменьшение объема свободного пространства в контейнере до тех пор, пока давление в свободном пространстве не станет равным атмосферному давлению. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает перемешивание в контейнере. В некоторых вариантах осуществления способ включает перемешивание частично растворенного раствора, образованного после добавления растворителя к твердой композиции. В некоторых вариантах осуществления растворение происходит в течение времени не более 90 секунд.

В соответствии с одним аспектом некоторых вариантов осуществления, предлагается устройство, подходящее для растворения твердой композиции в водном растворителе. Устройство содержит первый закрытый контейнер, подходящий для размещения первой твердой композиции; причем первый закрытый контейнер включает входное отверстие первого закрытого контейнера, имеющее закрытое состояние и открытое состояние, причем в закрытом состоянии входное отверстие первого закрытого контейнера герметизировано для пропускания текучей среды, а в открытом состоянии входное отверстие первого закрытого контейнера обеспечивает канал для сообщения по текучей среде в первый закрытый контейнер. Устройство дополнительно содержит первый перемещаемый уплотнительный элемент, расположенный в первом закрытом контейнере для герметизации первого закрытого контейнера и выполненный с возможностью сохранения герметичности первого закрытого контейнера при перемещении между по меньшей мере первым и вторым положением в первом закрытом контейнере для уменьшения внутреннего объема первого закрытого контейнера. Первое положение таково, что давление в свободном пространстве в контейнере ниже атмосферного, а второе положение таково, что давление в свободном пространстве равно атмосферному. Устройство дополнительно содержит первый крепежный элемент, выполненный с возможностью разъемного крепления первого перемещаемого уплотнительного элемента в первом положении в первом закрытом контейнере. Устройство дополнительно содержит первый контроллер для управления изменением состояния входного отверстия первого закрытого контейнера между закрытым состоянием и открытым состоянием.

Когда входное отверстие первого закрытого контейнера находится в закрытом состоянии, а первый перемещаемый уплотнительный элемент - во втором положении, давление в первом закрытом контейнере является давлением ниже атмосферного. Альтернативно, когда входное отверстие первого закрытого контейнера находится в закрытом состоянии, а первый перемещаемый уплотнительный элемент - во втором положении и затем первый перемещаемый уплотнительный элемент перемещается в первое положение, а первый крепежный элемент удерживает первый перемещаемый уплотнительный элемент, образуется свободное пространство с давлением ниже атмосферного.

Принципы, способы применения и варианты осуществления описания, раскрытого в настоящем документе, можно лучше понять при рассмотрении сопроводительного описания и рисунков. При внимательном ознакомлении с описанием и рисунками, представленными в настоящем документе, специалист в данной области сможет реализовать настоящее изобретение без лишних усилий и экспериментальной работы. На всех рисунках одинаковые позиционные обозначения относятся к одинаковым деталям.

Перед приведением подробного описания по меньшей мере одного варианта осуществления следует понимать, что в своей сфере применения настоящее изобретение не обязательно ограничивается отдельными элементами конструкции и расположением компонентов или способов, приведенных ниже в описании и/или показанных на рисунках. Настоящее изобретение допускает другие варианты осуществления, а также использование на практике и осуществление различными способами. Фразеология и терминология настоящего документа используются в целях описания и не должны считаться ограничивающими.

На фиг. 1A-1C представлено схематическое изображение устройства 10 в соответствии с описанием, раскрытым в настоящем документе. Устройство 10 содержит закрытый контейнер 12, заключающий в себе объем 14 твердой композиции и свободное пространство 16. Контейнер может представлять собой любую емкость, подходящую для размещения твердой композиции. Примеры контейнеров без ограничений включают флаконы, сосуды для лиофилизации, баллоны, банки и шприцы. Контейнер закрыт первым перемещаемым уплотнительным элементом, например, резиновым колпачком. Контейнер может быть изготовлен из любого подходящего материала, такого как стекло, пластик, металл и т.п.

Закрытый контейнер 12 содержит входное отверстие 18 для управления пропусканием водного растворителя во внутренний объем закрытого контейнера 12. Входное отверстие 18 имеет закрытое состояние, при котором течение водного растворителя во внутренний объем контейнера 12 блокируется, и открытое состояние, при котором входное отверстие 18 обеспечивает канал для течения водного растворителя во внутренний объем контейнера 12. Контроллер 20 управляет изменением состояния входного отверстия 18 с открытого на закрытое. Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления контроллер 20 содержит прокалывающий элемент, такой как игла, прикрепленный к шприцу, содержащему водный растворитель (не показан), а открытое состояние входного отверстия 18 обеспечивается в колпачке закрытого контейнера 12 путем прокалывания колпачка прокалывающим элементом.

В контейнере 12 расположен перемещаемый уплотнительный элемент 22, предназначенный для герметизации контейнера 12. Перемещаемый уплотнительный элемент 22 может перемещаться в контейнере 12 для изменения объема свободного пространства 16 в контейнере 12, причем перемещение уплотнительного элемента 22 в направлении, уменьшающем объем свободного пространства 16, увеличивает давление в свободном пространстве 16. Перемещаемый уплотнительный элемент 22 разъемно фиксируется в первом положении в контейнере 12 (непосредственно или опосредованно) крепежным элементом 24 таким образом, что когда перемещаемый уплотнительный элемент 22 находится в первом положении, объем свободного пространства 16 таков, что давление в свободном пространстве 16 является давлением ниже атмосферного. Крепежный элемент 24 необязательно соединен с приводом крепежного элемента 39 (показанным на фиг. 6B), который активирует высвобождение перемещаемого уплотнительного элемента 22 от крепежного элемента 24.

После высвобождения перемещаемый уплотнительный элемент 22 перемещается во второе положение таким образом, что объем свободного пространства 16 уменьшается и давление в свободном пространстве 16 увеличивается до атмосферного давления.

Контейнер 12 может необязательно содержаться в корпусе 64 (показанном, например, на фиг. 3).

Устройство 10 может дополнительно содержать резервуар 42 (показанный, например, на фиг. 2) для размещения водного растворителя.

В первоначальном состоянии, показанном на фиг. 1A, входное отверстие 18 находится в закрытом состоянии, крепежный элемент 24 удерживает перемещаемый уплотнительный элемент 22 в первом положении и давление в свободном пространстве 16 остается ниже атмосферного.

На фиг. 1B показано применение устройства 10, когда входное отверстие 18 изменяет свое состояние с первоначального закрытого на открытое таким образом, что становится возможным течение водного растворителя во внутренний объем контейнера 12, пока перемещаемый уплотнительный элемент 22 удерживается в первом положении в контейнере 12 крепежным элементом 24 так, что давление в свободном пространстве 16 сохраняется на уровне ниже атмосферного. Объем, занимаемый водным растворителем, меньше объема, занимаемого твердой композицией

Как показано на фиг. 1C, после создания условий для течения водного растворителя во внутренний объем контейнера 12 перемещаемый уплотнительный элемент 22 высвобождается от крепежного элемента 24 и перемещается в контейнере 12 во второе положение таким образом, что объем свободного пространства 16 уменьшается и давление в свободном пространстве 16 пропорционально увеличивается до достижения атмосферного давления.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления закрытый контейнер 12 содержит цилиндр шприца, а перемещаемый уплотнительный элемент 22 содержит поршень, по меньшей мере частично охватываемый цилиндром. В некоторых вариантах осуществления перед применением крепежный элемент 24 разъемно фиксирует поршень в первом положении.

На фиг. 2 представлен вид сбоку в сечении примера устройства 30, где цилиндр первого шприца 32 имеет передний конец 34, который имеет входное отверстие 18, и задний конец 36, первый перемещаемый уплотнительный элемент 22a, расположенный в цилиндре первого шприца 32, крепежный элемент 24 для разъемной фиксации первого перемещаемого уплотнительного элемента 22a и контроллер 20 для изменения состояния входного отверстия 18 с закрытого на открытое. Контроллер 20 опосредованно или непосредственно соединен с приводом контроллера 38, который при активации воздействует на контроллер 20 так, что он изменяет состояние входного отверстия 18 с закрытого на открытое.

Первый перемещаемый уплотнительный элемент (фиг. 2) 22a содержит первый смещаемый посредством скольжения поршень, имеющий первый стержень поршня 40a, который выступает из заднего конца цилиндра шприца 32 для управления первым поршнем.

В некоторых вариантах осуществления крепежный элемент 24 содержит разделитель, помещенный между задним концом стержня поршня 40a и задним концом 36 цилиндра первого шприца 32, который блокирует движение стержня поршня 40a вперед в цилиндре первого шприца 32. Крепежный элемент 24 необязательно соединен с приводом (не показан), который при активации воздействует на крепежный элемент 24 для высвобождения первого перемещаемого уплотнительного элемента 22a.

В некоторых вариантах осуществления стержень шприца 40a содержит выемку, а крепежный элемент 24 содержит по меньшей мере один выступ 72 (показан на фиг. 6B и 7A), выполненный с возможностью разъемного зацепления с выемкой 70 (как показано на фиг. 7B).

В некоторых вариантах осуществления устройство 30 (например, представленное на фиг. 2) дополнительно содержит резервуар 42, содержащий цилиндр второго шприца 44, для размещения водного растворителя перед применением, а также второй перемещаемый уплотнительный элемент 22b, расположенный в цилиндре 44, для герметизации резервуара 42. В цилиндре 44 расположен второй перемещаемый уплотнительный элемент 22b, содержащий второй смещаемый посредством скольжения поршень, имеющий второй стержень поршня 40b, который выступает из заднего конца цилиндра шприца 44 для управления вторым поршнем.

Резервуар 42 содержит выходное отверстие 46, непосредственно или опосредованно соединенное с входным отверстием 18. В некоторых вариантах осуществления закрытый контейнер 12 и резервуар 42 выполнены с возможностью перемешивания водного растворителя после добавления водного растворителя к твердой композиции для облегчения растворения твердой композиции в растворителе. В некоторых вариантах осуществления закрытый контейнер 12 и резервуар 42 выполнены с возможностью перемешивания посредством многократного перемещения водного растворителя (и суспензии, содержащей частично растворенный раствор, образованный после добавления водного растворителя к твердой композиции) между резервуаром 42 и контейнером 12.

Контроллер 20 необязательно размещен между входным отверстием 18 и выходным отверстием 46.

На фиг. 3 представлен вид сверху устройства 50 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, где устройство 50 включает содержащий твердое вещество блок 52 для размещения твердых композиций и содержащий растворитель блок 54 для размещения растворителей.

Содержащий твердое вещество блок 52 содержит два закрытых контейнера 12a, 12b, каждый из которых содержит цилиндр шприца 32a, 32b, имеющий входное отверстие 18a, 18b, причем каждый цилиндр шприца 32a, 32b выполнен с возможностью размещения разных твердых композиций (например, тромбина и фибриногена, соответственно). Содержащий растворитель блок 54 содержит два резервуара, каждый из которых содержит цилиндр шприца 44a, 44b, имеющий входное отверстие 46a, 46b, причем каждый цилиндр шприца 44a, 44b выполнен с возможностью размещения растворителя для растворения твердых композиций, содержащихся в цилиндрах шприцов 32a, 32b, соответственно. Цилиндры шприцов 44a, 44b могут содержать одинаковые или разные водные растворители.

Каждый из цилиндров шприцов 32a, 32b, 44a, 44b имеет расположенный в нем перемещаемый уплотнительный элемент 22a, 22c, 22b, 22d (не показан), соответственно, и крепежный элемент 24 для разъемной фиксации по меньшей мере одного из перемещаемых уплотнительных элементов 22a, 22c, а также по меньшей мере один контроллер 20 для изменения состояния по меньшей мере первого из входных отверстий 18a, 18b с закрытого на открытое. В некоторых вариантах осуществления контроллер 20 изменяет состояние обоих входных отверстий 18a, 18b с закрытого на открытое. Устройство 50 может необязательно содержать второй контроллер 20b для изменения состояния второго из входных отверстий 18a, 18b с закрытого на открытое. Контроллеры 20a, 20b (показанные на фиг. 6B) необязательно расположены между входным отверстием 18a и выходным отверстием 46a, а также между входным отверстием 18b и выходным отверстием 46b, соответственно.

Устройство 50 содержит корпус 64 для размещения содержащего твердое вещество блока 52 и корпус 66 для размещения содержащего растворитель блока 54. В альтернативном варианте содержащий твердое вещество блок 52 и содержащий растворитель блок 54 могут размешаться в одном корпусе (не показан). Дополнительно в альтернативном варианте осуществления по меньшей мере один из содержащего твердое вещество блока 52 и содержащего растворитель блока 54 могут не иметь корпуса. Крепежный элемент 24 необязательно размещен внутри/на корпусе 64. Контроллеры 20a и/или 20b необязательно размещены внутри корпуса 64.

В некоторых вариантах осуществления контроллер 20 соединен с приводом контроллера 38, который при активации воздействует на контроллер 20 для изменения состояния по меньшей мере первого из входных отверстий 18a, 18b с закрытого на открытое. Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления, содержащих первый контроллер 20a и второй контроллер 20b, каждый контроллер 20a, 20b содержит или соединен с приводом контроллера 38a, 38b, соответственно, и контроллеры 20a, 20b необязательно расположены под приводами контроллеров 38a, 38b. Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления один привод контроллера 38 соединен с и управляет и первым контроллером 20a, и вторым контроллером 20b, как показано на фиг. 6A и 6B.

Когда устройство 50 находится в первоначальном состоянии перед активацией по меньшей мере приводов контроллеров 38 и активацией контроллеров 20a, 20b, входные отверстия 18a, 18b закрыты, что предотвращает течение водного растворителя в цилиндры шприцов 32a, 32b. После активации привода контроллера 38 по меньшей мере один из контроллеров 20a, 20b активируется таким образом, что по меньшей мере одно из входных отверстий 18a, 18b изменяет свое состояние с закрытого на открытое, что делает возможным течение водного растворителя в по меньшей мере один из цилиндров шприцов 32a, 32b.

Каждый перемещаемый уплотнительный элемент 22a, 22b, 22c, 22d содержит смещаемый посредством скольжения поршень, имеющий стержень поршня 40a, 40b, 40c, 40d, соответственно, который выступает из заднего конца соответствующего цилиндра шприца 32a, 44a, 32b, 44b для управления поршнем.

Необязательно стержни поршней 40a, 40c содержащего твердое вещество блока 52 механически соединены посредством соединительного элемента 56, а стержни поршней 40b, 40d содержащего растворитель блока 54 механически соединены посредством соединительного элемента 58 так, что пара стержней поршней в каждом блоке может перемещаться синхронно.

Цилиндры шприцов 32a, 32b содержащего твердое вещество блока 52 обратимо сообщаются по текучей среде с цилиндрами шприцов 44a, 44b, соответственно, содержащего растворитель блока 54 через разъемы для текучей среды 60, 62. Разъемы для текучей среды могут представлять собой, например, люэровские наконечники. Например, содержащий твердое вещество блок 52 может включать разъем для текучей среды 60, содержащий два люэровских штуцера, а содержащий растворитель блок 52 может включать разъем для текучей среды 62, содержащий два люэровских гнезда. Цилиндры шприцов 32a, 32b расположены напротив цилиндров шприцов 44a, 44b, соответственно, и соединены люэровскими наконечниками, обеспечивающими сообщение по текучей среде.

Когда устройство 50 находится в первоначальном положении, давление в свободном пространстве 16 в каждом цилиндре шприца 32a, 32b ниже атмосферного, входные отверстия 18a, 18b находятся в закрытом состоянии, а крепежный элемент 24 удерживает стержни поршней 40a, 40c в первом положении, причем давление в свободном пространстве 16 поддерживается на уровне ниже атмосферного.

В некоторых вариантах осуществления стадии открывания входных отверстий 18a, 18b и, следовательно, создания условий для течения растворителя в цилиндры шприцов 32a, 32b приводят к увеличению давления в свободном пространстве 16. Давление в свободном пространстве 16 преимущественно поддерживается на уровне ниже атмосферного во время стадии введения растворителя в цилиндры шприцов 32a, 32b. Например, для уменьшения времени растворения могут применяться очень пористые таблетки с большой площадью поверхности, поскольку коллапс таких таблеток под действием поршня в цилиндре шприца 32 перед введением растворителя в цилиндр шприца 32 исключен.

В некоторых вариантах осуществления поддержание разницы давлений между давлением в свободном пространстве 16 цилиндров шприцов 32a, 32b и давлением в цилиндрах шприцов 44a, 44b во время открывания входных отверстий 18a, 18b позволяет растворителю спонтанно затягиваться в цилиндры шприцов 32a, 32b.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, когда устройство 50 содержит два цилиндра шприцов 32a, 32b, каждый из которых вмещает твердую композицию, создаются условия для растворения двух твердых композиций, а также немедленного и одновременного введения двух растворенных твердых композиций (например, растворенного фибриногенсодержащего раствора и растворенного тромбинсодержащего раствора).

На фиг. 4 представлен вид в перспективе устройства 50, изображенного на фиг. 3, где показаны содержащий твердое вещество блок 52 и содержащий растворитель блок 54, представленные на фиг. 3, которые отсоединены друг от друга посредством отсоединения разъема для текучей среды 60, содержащего люэровский штекер, от разъема для текучей среды 62, содержащего люэровское гнездо.

На фиг. 5 представлен вид с пространственным разделением компонентов варианта осуществления содержащего растворитель блока 54, изображенного на фиг. 3 и 4, который содержит цилиндры шприцов 44a, 44b, поршень, имеющий стержень поршня 40b, 40d, соответственно, и размещенный в каждом цилиндре шприца 44a, 44b. Каждый цилиндр шприца 44a, 44b имеет выходное отверстие 46a, 46b, соответственно. Цилиндры шприцов 44a, 44b, выполнены с возможностью размещения растворителя. Каждый из цилиндров шприцов 44a, 44b может содержать одинаковый или разные растворители.

На фиг. 6A представлен вид в перспективе варианта осуществления содержащего твердое вещество блока 52, изображенного на фиг. 3 и 4, который заключен в корпус 64 и включает крепежный элемент 24, необязательно расположенный на корпусе 64 и необязательно удерживаемый на месте двумя компонентами U-образной формы 25 (показанными на фиг. 6B), образующими структуры типа каналов. Содержащий твердое вещество блок 52 содержит два цилиндра шприцов 32a, 32b, каждый из которых выполнен с возможностью размещения твердой композиции. Каждый цилиндр шприца 32a, 32b может содержать одинаковые или разные твердые композиции. В одном варианте осуществления цилиндр шприца 32a содержит твердую композицию, содержащую фибриноген, а цилиндр шприца 32b содержит твердую композицию, содержащую тромбин. Устройство 50 дополнительно содержит привод контроллера 38.

На фиг. 6B представлен вид с пространственным разделением компонентов содержащего твердое вещество блока 52, изображенного на фиг. 6A, где стержни поршней 40a, 40c содержат по меньшей мере одну выемку 70, а крепежный элемент 24 (необязательно расположенный непосредственно или опосредованно на заднем конце содержащего твердое вещество блока 52 или на корпусе 64) содержит по меньшей мере один выступ, такой как по меньшей мере один валик 72, причем выемка 70 выполнена с возможностью обратимого зацепления с валиком 72 так, что когда устройство 50 находится в первоначальном положении, валик 72 зацепляется с выемкой 70, а крепежный элемент 24 удерживает по меньшей мере один перемещаемый уплотнительный элемент 22a, 22c в фиксированном положении для поддержания давления ниже атмосферного в цилиндре шприца 32a, 32b содержащего твердое вещество блока 52. Местоположение выемки 70 определяется в соответствии с необходимым объемом свободного пространства 16 в цилиндрах 32a, 32b для поддержания желательного давления в свободном пространстве 16.

В некоторых вариантах осуществления каждый стержень поршня 40a, 40c содержит одну выемку 70a, 70b, соответственно, а крепежный элемент 24 содержит два валика 72a, 72b, каждый из которых выполнен с возможностью зацепления с одной из выемок 70a и 70b таким образом, чтобы перемещаемые уплотнители 22a, 22c удерживались крепежным элементом 24, а объем свободного пространства 16 в каждом из цилиндров 32a, 32b поддерживался на уровне, обеспечивающем давление ниже атмосферного в свободном пространстве 16.

В альтернативном варианте осуществления только стержень первого поршня 40a содержит выемку 70, выполненную с возможностью зацепления с одним валиком 72 крепежного элемента 24. В таких вариантах осуществления стержень поршня 40c необязательно соединен со стержнем поршня 40a так, чтобы оба стержня поршней 40a, 40c первоначально удерживались в первом положении крепежным элементом 24 для поддержания давления ниже атмосферного в свободном пространстве 16 в каждом цилиндре шприца 32a, 32b. В альтернативном варианте стержни поршней 40a, 40c могут быть разделены так, чтобы давление ниже атмосферного поддерживалось только в свободном пространстве 16 цилиндра шприца 32a.

Дополнительно необязательно один или более из стержней поршней 40a, 40c может содержать более одной выемки 70, размещенной в разных местоположениях вдоль стержней поршней 40a и/или 40c, для обеспечения разных необязательных уровней давления в свободном пространстве 16.

Как дополнительно показано на фиг. 6B, контроллеры 20a, 20b соединены с приводом контроллера 38, который при активации (например, при нажатии вниз пользователем на первой стадии работы устройства 50) воздействует на первый контроллер 20a для изменения состояния входного отверстия 18a с закрытого на открытое, что делает возможным течение растворителя в цилиндр шприца 32a содержащего твердое вещество блока 52, а также воздействует на второй контроллер 20b для изменения состояния входного отверстия 18b с закрытого на открытое, что делает возможным течение растворителя в цилиндр шприца 32b. Необязательно один контроллер 20 одновременно изменяет состояние входных отверстий 18a и 18b с закрытого на открытое.

Крепежный элемент 24 необязательно содержит или соединен с приводом крепежного элемента 39, который при активации (например, при нажатии вниз пользователем на второй стадии работы устройства 50) воздействует на по меньшей мере один из перемещаемых уплотнительных элементов 22a, 22c для высвобождения от крепежного элемента 24, что позволяет по меньшей мере одному перемещаемому уплотнительному элементу 22a, 22c перемещаться внутри контейнера. Необязательно каждый из перемещаемых уплотнительных элементов 22a, 22c, одновременно высвобождается от крепежного элемента 24. В альтернативном варианте осуществления устройство 50 может содержать крепежные элементы 24a, 24b для раздельного удерживания каждого из перемещаемых уплотнительных элементов 22a, 22c, соответственно. Привод крепежного элемента 39 необязательно активирует один крепежный элемент 24 для одновременного высвобождения каждого из перемещаемых уплотнительных элементов 22a, 22c. В альтернативном варианте устройство 50 может содержать отдельные приводы крепежных элементов 39a, 39b, для активации крепежных элементов 24a, 24b, соответственно.

В некоторых вариантах осуществления в первоначальном положении устройства 50 каждый из цилиндров шприцов 32a, 32b, содержащий твердую композицию, имеет давление ниже атмосферного в свободном пространстве 16, контроллер 20 (или контроллеры 20a, 20b) закрыт, а стержни поршней 40a, 40c удерживаются в первом положении крепежным элементом 24 для поддержания давления ниже атмосферного в свободном пространстве 16 цилиндров шприцов 32a, 32b и предотвращения всасывания стержней поршней 40a, 40c в цилиндры шприцов 32a, 32b вследствие разницы давлений между атмосферным давлением окружающей среды и давлением ниже атмосферного в свободном пространстве 16 цилиндров 32a, 32b.

На фиг. 7A представлен увеличенный вид в перспективе варианта осуществления крепежного элемента 24, содержащего два валика 72a, 72b и привод крепежного элемента 39. Крепежный элемент 24 содержит узкую основную часть 74 и более широкую верхнюю часть 76. В таких вариантах осуществления нажатие крепежного элемента 24 вниз в структуре типа канала, образованной компонентами U-образной формы 25 (показанными на фиг. 6B), исключено благодаря ширине верхней части 76.

На фиг. 7B представлен вид в перспективе варианта осуществления стержней поршней 40a, 40c цилиндров шприцов 32a, 32b содержащего твердое вещество блока 52 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе. Выемки 70a, 70b выполнены с возможностью зацепления с валиками 72a, 72b, соответственно.

На фиг. 8A и 8B представлен вид в перспективе варианта осуществления крепежного элемента 24, содержащего валики 72a, 72b, расположенные на проксимальном конце корпуса 64, которые удерживают вместе цилиндры шприцов 32a, 32b содержащего твердое вещество блока 52. На фиг. 8A крепежный элемент 24 перед активацией находится в первом положении 78, причем валики 72a, 72b зацепляются с выемками 70a, 70b, соответственно. На фиг. 8B после активации с помощью привода крепежного элемента 39 и расцепления валиков 72a, 72b с выемками 70a, 70b крепежный элемент 24 перемещается во второе положение 80 на корпусе 64.

На фиг. 9A представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления крепежного элемента 24, находящегося в первом положении 78, перед активацией, с двумя валиками 72a, 72b крепежного элемента 24, зацепленными с двумя выемками 70a, 70b, размещенными в фиксированном положении вдоль стержней поршней 40a, 40c таким образом, что стержни поршней 40a, 40c удерживаются в первом положении.

На фиг. 9B представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления крепежного элемента 24 в таком же положении, как и на фиг. 9A.

На фиг. 9C представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления крепежного элемента 24 во втором положении 80, после активации с помощью привода крепежного элемента 39, где валики 72a, 72b расцеплены с выемками 70a, 70b, посредством чего крепежный элемент 24 высвобождается от стержней поршней 40a, 40c так, что стержни поршней 40a, 40c могут перемещаться в цилиндрах шприцов 32a, 32b, соответственно.

На фиг. 10 представлен вид сбоку варианта осуществления контроллера 20, имеющего по существу цилиндрическую часть 82 и более широкую вогнутую нижнюю часть 84. Перед активацией контроллера 20 более широкая часть 84 размещается в канале для текучей среды между цилиндрами шприцов 32a, 32b, содержащими твердую композицию, и цилиндрами шприцов 44a, 44b, содержащими водный растворитель, таким образом, что течение растворителя из цилиндров шприцов 44a, 44b в цилиндры шприцов 32a, 32b физически блокируется. Когда привод контроллера 38 активирует контроллер 20, контроллер 20 перемещается таким образом, что цилиндрическая часть 82 размещается в канале для текучей среды и течение растворителя из цилиндров шприцов 44a, 44b в цилиндры шприцов 32a, 32b может осуществляться вокруг цилиндрической части 82. В одном варианте осуществления после активации контроллера 20 канал для текучей среды остается открытым.

На фиг. 11A-C представлено устройство 50 в первоначальном состоянии, где растворитель содержится в цилиндрах шприцов 44a, 44b, а входные отверстия 18a, 18b находятся в закрытых положениях, которые обеспечиваются контроллером 20. На фиг. 11A представлен вид сверху; на фиг. 11B представлен вид сбоку в сечении; и на фиг. 11C представлен увеличенный вид зоны, содержащей контроллер 20. На этом рисунке стержни поршней 40a, 40c находятся в первоначальном положении, поддерживая объем свободного пространства 16 таким образом, чтобы давление в свободном пространстве 16 поддерживалось на уровне ниже атмосферного. Затем привод контроллера 38 активируется так, что контроллер 20 изменяет положение входных отверстий 18a, 18b с закрытого на открытое, например, путем извлечения более широкой вогнутой нижней части 84 контроллера 20 из канала для текучей среды. Стержни поршней 40b, 40d содержащего растворитель блока 54 втягиваются в цилиндры шприцов 44a, 44b вследствие разницы давлений между атмосферным давлением окружающей среды и давлением ниже атмосферного в свободном пространстве 16 в шприцах 32a, 32b, так что растворитель перетекает из цилиндров шприцов 44a, 44b в цилиндры шприцов 32a, 32b, соответственно.

На фиг. 12A-C представлено устройство 50 после перемещения растворителя из цилиндров шприцов 44a, 44b в цилиндры шприцов 32a, 32b. На фиг. 12A представлен вид сверху; на фиг. 12B представлен вид сбоку в сечении; и на фиг. 12C представлен увеличенный вид зоны, содержащей контроллер 20. На этой стадии по существу цилиндрическая часть 82 контроллера 20 размещается в канале для текучей среды.

На фиг. 13 представлен содержащий растворитель блок 54, отсоединенный от содержащего твердое вещество блока 52 и соединенный с системой разъемов для текучей среды 86, включающей разъемы для текучей среды 60, 62, содержащие люэровские наконечники, через которые растворы, образованные при растворении двух твердых композиций в растворителе, могут вводиться субъекту. Система разъемов для текучей среды 86 может необязательно содержать катетер, имеющий множество просветов, обеспечивающих множество каналов для текучей среды.

На фиг. 14A представлен вариант осуществления крепежного элемента 24, содержащего разделитель 88, который имеет структуру типа туннеля 90, необязательно содержащую жесткий материал, и выполнен с возможностью размещения на стержнях поршней 40a, 40c содержащего твердое вещество блока 52 необязательно между задним концом стержней поршней 40a, 40c и цилиндра шприца 32, содержащего твердые композиции.

На фиг. 14B представлен разделитель 88, размещенный на стержне поршня 40 цилиндра шприца 32 содержащего твердое вещество блока 52. В таком варианте осуществления разделитель 88 предотвращает затягивание стержня поршня 40 в цилиндр шприца 32. После удаления разделителя 88 из стержня поршня 40 стержень поршня 40 высвобождается и втягивается в цилиндр шприца 32. Длина и положение разделителя 88 определяются в соответствии с объемом свободного пространства 16, требующимся в цилиндре шприца 32 для получения необходимого давления в свободном пространстве 16.

В некоторых вариантах осуществления последовательность работы устройства 50 включает следующие стадии:

В первоначальном положении содержащий твердое вещество блок 52 и содержащий растворитель/жидкость блок 54 соединены друг с другом (например, посредством разъемов для текучей среды 60, 62, содержащих люэровские наконечники) и выполнены с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде между цилиндрами шприцов 44a, 44b содержащего растворитель блока 54 и цилиндрами шприцов 32a, 32b содержащего твердое вещество блока 52. На этой стадии входные отверстия 18a, 18b закрыты, блокируя течение жидкости из цилиндров шприцов 44a, 44b в цилиндры шприцов 32a, 32b. Объем, занимаемый растворителем в цилиндрах шприцов 44a, 44b, меньше объема, занимаемого твердой композицией в цилиндрах шприцов 32a, 32b. Давление в свободном пространстве 16 цилиндров шприцов 32a, 32b является давлением ниже атмосферного. Давление в свободном пространстве цилиндров шприцов 44a, 44b равно давлению окружающей среды, т.е. атмосферному давлению. Стержни поршней 40a, 40c шприцов содержащего твердое вещество блока 52 удерживаются в своем первоначальном положении, т.е. частично погруженными в соответствующие цилиндры, с помощью крепежного элемента 24 в соответствии с подробным описанием выше.

На первой стадии пользователь активирует привод контроллера 38, например, путем нажатия вниз, посредством чего выполняется активация контроллеров 20a, 20b и открывание входных отверстий 18a, 18b и выходных отверстий 46a, 46b, что делает возможным течение растворителя из цилиндра шприца 44a в цилиндр шприца 32a, а также из цилиндра шприца 44b в цилиндр шприца 32b. Когда растворитель перетекает в цилиндры шприцов 32a, 32b, давление в свободном пространстве 16 цилиндров 32a, 32b сохраняется на уровне ниже атмосферного.

В одном варианте осуществления после активации привода контроллера 38 сообщение по текучей среде остается открытым.

На второй стадии после введения растворителя в цилиндры шприцов 32a, 32b пользователь активирует привод крепежного элемента 39 (который необязательно является частью крепежного элемента 24), что приводит к высвобождению стержней поршней 40a, 40c содержащего твердое вещество блока 52. Затем стержни поршней 40a, 40c втягиваются в соответствующие цилиндры шприцов 32a, 32b в силу более низкого давления в цилиндрах шприцов 32a, 32b по сравнению с атмосферным давлением окружающей среды, что приводит к увеличению давления в свободном пространстве 16 цилиндров 32a, 32b до тех пор, пока давление в свободном пространстве 16 не станет равным атмосферному давлению.

В соответствии с принципами, раскрытыми в настоящем документе, увеличение давления достигается посредством уменьшения свободного пространства в цилиндрах шприцов 32a, 32b без введения газа в шприцы. Преимуществом является то, что изменение уровня давления в свободном пространстве 16 по существу исключает или сводит к минимуму образование пены и позволяет осуществлять перемешивание суспензии твердой композиции в растворителе в условиях почти полного отсутствия пены.

Суспензию можно перемешивать с помощью стержней поршней 40a, 40b, 40c, 40d посредством перемещения суспензии между цилиндрами шприцов 44a и 32a, а также между цилиндрами шприцов 44b и 32b несколько раз для облегчения полного растворения и образования раствора, в котором твердая композиция полностью растворена в растворителе. После завершения растворения или восстановления пользователь может отсоединить блок 52 от блока 54 и ввести восстановленный раствор в желательное местоположение, например, подсоединив систему разъемов для текучей среды 86, через которую можно осуществлять доставку двух восстановленных растворов.

Следует понимать, что определенные элементы настоящего изобретения, которые для ясности описаны в контексте разных примеров осуществления, также могут использоваться в комбинации в одном варианте осуществления. И наоборот, различные элементы настоящего изобретения, которые для краткости описаны в контексте одного варианта осуществления, также могут использоваться по отдельности или в любой подходящей комбинации, либо подходящим образом в любом другом описанном варианте осуществления настоящего изобретения. Определенные элементы, описанные в контексте различных вариантов осуществления, не должны считаться неотъемлемыми элементами таких вариантов осуществления, за исключением случаев, когда вариант осуществления не функционирует без указанных элементов.

Хотя настоящее изобретение описано во взаимосвязи с определенными вариантами его осуществления, специалисту в данной области будет понятно, что существует множество его альтернативных вариантов, модификаций и вариаций. Таким образом, все альтернативы, модификации и вариации охватываются прилагаемой формулой изобретения.

Цитирование или обозначение любой ссылки в данной заявке не должны пониматься как признание того, что такая ссылка указывает на прототип настоящего изобретения.

ПРИМЕРЫ

Материалы и способы

Лиофилизация

Лиофилизацию проводили в соответствии с циклом, представленным в таблице 1, с использованием лиофилизатора Christ Epsilon 2-8D. Лиофилизацию выполняли в цилиндрических сосудах или стаканах, которые герметизировали после завершения процесса лиофилизации. В результате лиофилизации была получена твердая трехмерная фибриногенная «таблетка».

Необязательно можно обеспечить давление, превышающее 0,012 кПа (0,12 мБар), посредством увеличения давления в сосуде для лиофилизации до желательной величины по окончании стадии 13 и перед герметизацией сосуда для лиофилизации.

Способ определения времени свертывания по Клауссу

Данным способом с помощью прибора для определения времени свертывания (производства компании Diagnostica Stago Inc., США) в образце измеряют концентрацию сворачивающегося фибриногена в соответствии с временем его свертывания в присутствии постоянного количества тромбина. Время свертывания, измеренное для образца, сравнивают с временем, полученным с помощью калибровочной кривой, построенной для стандарта фибриногена. Используемый способ является модификацией химического анализа Евр. Фарм. 0903/1997, подробно описанного в: European Pharmacopaiea, Fibrin sealant kit, 1997 г.; 0903: 858; и работе Clauss A. Gerinnungsphysiologische Schnellmethode zur Bestimmung des Fibrinogens. Acta Haematol. 1957 г.; 17: 237-246.

Получение дегазированной бидистиллированной воды (дегазированной БДВ)

Бидистиллированную воду (БДВ) перемешивали в вакууме до полного прекращения выхода воздушных пузырьков с поверхности воды.

Базовый раствор фибриногена

Во всех экспериментах, описанных далее, в качестве базового раствора фибриногена использовали раствор биологически активного компонента (БАК), аналогичный содержащемуся в фибриновом герметике EVICEL® (производства компании Omrix Biopharmaceuticals Ltd.) и имеющий концентрацию сворачивающегося фибриногена 55-85 мг/мл.

Измерение уровня растворения белка

Измеряли оптическую плотность (ОП) в исследуемых растворах фибриногена после лиофилизации и растворения, а также в контрольном растворе, содержащем БАК, а именно базовый раствор фибриногена, который не подвергали лиофилизации и растворению.

Образец каждого исследуемого раствора фибриногена объемом 150 мкл разбавляли БДВ в соотношении 1:400. ОП измеряли на длине волны 280-320 нм в сравнении с холостой пробой БДВ. Измерения выполняли в акриловых кюветах (производства компании Sarstedt, Германия; номер по каталогу 67.740) на спектрофотометре ULTRASPEC 2100pro (производства компании Amersham Pharmacia Biotech, Швеция).

ОП контрольного раствора считалась равной 100%. Расчеты выполняли в соответствии со следующей формулой, а результаты выражали в процентах:

Пример 1. Растворение твердого фибриногена для получения концентрированных растворов фибриногена

Исследовали влияние плотности фибриногена в твердой трехмерной фибриногенной «таблетке» низкой плотности, полученной путем лиофилизации в соответствии с приведенным выше описанием, на уровень растворения белка в водном растворителе. Плотность белка, выраженная в мг/куб. см, в «таблетке», полученной из белкового раствора после лиофилизации, по существу эквивалентна концентрации белка в растворе, выраженной в мг/мл, перед лиофилизацией. Следовательно, разведение базового раствора перед лиофилизацией приводит к получению «таблетки» с более низкой плотностью, чем плотность «таблетки», полученной путем лиофилизации неразбавленного базового раствора. Объем «таблетки» по существу равен объему раствора, из которого была получена такая «таблетка». Следовательно, растворение «таблетки» в объеме, равном объему «таблетки», приводит к получению раствора, имеющего концентрацию, равную концентрации раствора, из которого была получена «таблетка», в то время как растворение «таблетки» в объеме, меньшем, чем объем твердой «таблетки», приводит к получению раствора, имеющего концентрацию, превышающую концентрацию раствора, из которого была получена «таблетка».

Для получения «таблеток» низкой плотности с различной плотностью фибриногена базовый раствор фибриногена, содержащий 63 мг/мл фибриногена (в соответствии с описанием в разделе «Материалы и способы» выше), разбавляли БДВ для получения растворов фибриногена, имеющих концентрации в диапазоне 21-42 мг/мл. Разбавленные растворы и контрольный образец, содержащий неразбавленный базовый раствор фибриногена, лиофилизировали с получением «таблеток», имеющих различную плотность фибриногена. «Таблетки» растворили в водном растворителе и измерили уровень растворения белка в соответствии с приведенным ниже описанием.

Более конкретно, 5 мл базового раствора разбавляли БДВ для получения разбавленных растворов с концентрацией сворачивающегося фибриногена, равной 42, 32 и 21 мг/мл, и конечным объемом, равным 7,5, 10 и 15 мл, соответственно. На следующей стадии 5 мл контрольного образца, содержащего базовый раствор фибриногена, а также конечный объем каждого разбавленного раствора переносили в цилиндрические стеклянные стаканы (диаметром 30 мм и высотой 25 мм), выполненные с возможностью получения таблеток, помещающихся в шприц, и лиофилизировали их в соответствии с циклом, описанным в разделе «Материалы и способы». В этом эксперименте цилиндрические стеклянные стаканы не были закрыты колпачками.

В конце цикла лиофилизации были получены сухие лиофилизированные «таблетки» с плотностью фибриногена 63 (в контрольном образце), 42, 32 и 21 мг/куб. см (в разбавленных исследуемых образцах). Каждую «таблетку» извлекали из цилиндрического стеклянного стакана и помещали в цилиндр шприца объемом 50 мл (производства компании PIC Indolor, Италия) посредством удаления поршня из шприца, введения «таблетки» в цилиндр шприца и последующего помещения поршня на прежнее место в шприце. Шприц объемом 50 мл соединяли с первым разъемом трехходового запорного крана (производства компании Medipharm, Великобритания); ко второму разъему запорного крана подключали шприц объемом 5 мл (производства компании TERUMO, Бельгия), содержащий 5 мл дегазированной БДВ (приготовленной в соответствии с приведенным выше описанием), и к третьему разъему подключали фильтр с размером ячеек 20 мкм (производства компании MDI, Индия; номер по каталогу SYPP0611MNXX104).

Каждую из «таблеток» низкой плотности, полученных из разбавленных растворов, растворяли в 5 мл БДВ при температуре 22±2°C для получения растворов, имеющих конечную концентрацию фибриногена, равную 63 мг/мл (аналогичную концентрации базового раствора фибриногена, который применяется в том числе в качестве гемостатического средства) одним из следующих способов.

Способ 1. Трехходовой запорный кран установили таким образом, чтобы сделать возможным сообщение по текучей среде между шприцом объемом 5 мл, содержащим дегазированную БДВ, и шприцом объемом 50 мл, содержащим «таблетку» низкой плотности, причем дегазированную БДВ вводили в шприц объемом 50 мл. После введения дегазированной БДВ в шприц объемом 50 мл раствор, содержащий полученный таким образом частично растворенный фибриноген, трижды переносили из одного шприца в другой посредством перемещения поршней шприцов туда и обратно для улучшения растворения фибриногена. Узел шприца инкубировали при комнатной температуре в течение двух минут для получения раствора, содержащего по существу полностью растворенный фибриноген. Общее время с момента введения дегазированной БДВ до конца инкубации составляло приблизительно 150 секунд. Затем трехходовой запорный кран установили таким образом, чтобы сделать возможным течение раствора фибриногена через фильтр с размером ячеек 20 мкм для удаления из раствора нерастворившихся частиц.

Способ 2. Растворение выполняли образом, аналогичным описанному выше в «Способе 1», но с использованием раствора, содержащего частично растворенный фибриноген, перемещаемого из одного шприца в другой пять раз; полученный раствор немедленно фильтровали без какого-либо периода инкубации. Время от введения дегазированной БДВ до конца пятого перемещения раствора между двумя шприцами составляло приблизительно 30 секунд.

Процент растворенного белка в растворе измеряли в соответствии с приведенным выше описанием в пункте «Измерения уровня растворения белка» раздела «Материалы и способы». Результаты представлены в приведенной ниже таблице 2.

Было отмечено, что при использовании обоих способов растворение в воде «таблетки» с низкой плотностью белка приводило к повышению процента растворения белка по сравнению с тем же показателем, полученным для «таблетки» с более высокой плотностью белка. В этом эксперименте оптимальное растворение белка получали при растворении лиофилизированной «таблетки» с плотностью фибриногена 21 мг/куб. см способом 1, который включает инкубацию и длится 150 секунд. Результаты свидетельствуют о том, что инкубация, а также перемешивание или встряхивание, имеют важное значение и что для растворения твердого фибриногенного препарата требуется относительно длительный период времени. Следует отметить, что плотность фибриногена в лиофилизированной «таблетке» можно уменьшать до 5 мг/куб. см при сохранении стабильности лиофилизата без какого-либо коллапса «таблетки» (Parker et. al. Determination of the influence of primary drying rates on the microscale structural attributes and physicochemical properties of protein containing lyophilized products. J Pharm Sci. 2010; 99:4616-4629).

При визуальной проверке было выявлено, что растворение лиофилизированных «таблеток» способом, описанным выше, приводило к образованию пенистого раствора.

Пример 2. Влияние давления на скорость исчезновения пены при растворении

Влияние давления на скорость исчезновения пены, образованной при растворении лиофилизированной «таблетки» с низкой плотностью фибриногена, изучали при давлении ниже атмосферного с последующим уравновешиванием такого давления до атмосферного (100 кПа (1000 мБар)).

С этой целью были получены «таблетки», имеющие плотность фибриногена 21 мг/куб. см. Восемь исследуемых растворов, каждый объемом 15 мл и с концентрацией сворачивающегося фибриногена 21 мг/мл, получили путем разбавления 5 мл базового раствора с концентрацией фибриногена 63 мг/мл в 10 мл БДВ, как сказано выше. Растворы лиофилизировали в стеклянном сосуде объемом 50 мл. Восемь сосудов для лиофилизации частично закрыли резиновыми колпачками и лиофилизировали в соответствии с описанием в таблице 1 раздела «Материалы и способы». В конце цикла лиофилизации были получены сухие «таблетки», имеющие плотность фибриногена 21 мг/куб. см.

«Таблетки» подвергли воздействию давления ниже атмосферного: 0,012, 10, 25 или 50 кПа (0,12, 100, 250 или 500 мбар). С этой целью стеклянные сосуды, содержащие «таблетки», герметизировали и закрыли колпачками посредством регулировки давления в лиофилизаторе до необходимой величины и опускания полки лиофилизатора на резиновые колпачки. Для испытаний при каждом давлении использовали по два образца.

Затем «таблетки» исследуемых образцов растворяли в БДВ при комнатной температуре (22±2°C) для получения растворов, имеющих концентрацию фибриногена 63 мг/мл, что выполнялось следующим образом. Сначала в сосуд, содержащий «таблетку», с помощью шприца объемом 5 мл (производства компании Terumo, Бельгия), соединенного с иглой 23G (производства компании Medi plus, Китай), через резиновый колпачок вводили 4,4 мл дегазированной БДВ при поддержании давления в сосуде на определенном уровне ниже атмосферного. После инъекции иглу оставляли в резиновом колпачке. Через двадцать секунд после инъекции дегазированной БДВ в сосуд давление в сосуде уравновешивалось с атмосферным путем отсоединения шприца от иглы и создания условий для поступления воздуха из окружающей среды в сосуд через иглу. Указанным образом растворяли один образец при каждом уровне давления.

Растворение «таблеток» второго (контрольного) образца при каждом уровне давления выполняли посредством инъекции дегазированной БДВ при температуре 22±2°C и атмосферном давлении следующим образом: сначала колпачок сосуда немного приоткрывали для выравнивания давления внутри сосуда с атмосферным давлением, а затем в сосуд добавляли 4,4 мл дегазированной БДВ для достижения концентрации сворачивающегося фибриногена, равной 63 мг/мл (как в базовом растворе). Время, необходимое для исчезновения пены, измеряли с момента добавления дегазированной БДВ к лиофилизированной «таблетке» низкой плотности до момента, когда треть площади поверхности растворенного раствора становилась видимой сверху. Результаты представлены в приведенной ниже таблице 3.

Было отмечено, что растворение лиофилизированной фибриногенной «таблетки» при давлении ниже атмосферного с последующим уравновешиванием до атмосферного давления увеличивало скорость исчезновения пены по сравнению с контрольной группой (инъекция дегазированной БДВ при атмосферном давлении). Было показано, что уровень давления внутри сосуда во время добавления дегазированной БДВ напрямую коррелировал со временем исчезновения пены (т.е. низкое давление внутри сосуда во время добавления дегазированной БДВ приводило к укорочению времени исчезновения пены). В данном эксперименте оптимальные результаты получили при добавлении БДВ к «таблетке» низкой плотности при давлении 0,012 кПа (0,12 мБар), инкубации в течение 20 секунд и последующем уравновешивании до атмосферного давления.

Такие результаты свидетельствуют о том, что для минимизации присутствия пены во время растворения лиофилизированной фибриногенной «таблетки» растворитель следует преимущественно добавлять при давлении ниже атмосферного с последующим уравновешиванием до атмосферного давления.

Пример 3. Эффект перемешивания раствора на образование пены, уровень растворения белка и скорость растворения

Предыдущий эксперимент свидетельствует о том, что растворение лиофилизированной «таблетки» низкой плотности при давлении ниже атмосферного с последующим введением воздуха в сосуд и уравновешиванием давления в сосуде для лиофилизации с атмосферным давлением приводит к укорочению времени исчезновения пены.

Перемешивание смеси является желательным для укорочения времени растворения и получения однородного раствора. В следующем эксперименте уравновешивание с атмосферным давлением осуществляли механическим способом без введения воздуха в сосуд, после чего изучали эффект перемешивания на уровень растворения белка, скорость растворения и исчезновение пены. Перемешивание раствора выполняли двумя разными способами: A - посредством двух соединенных шприцов и перемещения раствора из одного шприца в другой (т.е. при помощи перемешивающего устройства с возвратно-поступательным движением); или B - посредством ручного встряхивания сосуда, содержащего раствор. В ходе обоих экспериментов растворение проводили при комнатной температуре (22±2°C), причем добавляемая БДВ имела температуру 22±2°C.

A. Перемешивание раствора с помощью перемешивающего устройства с возвратно-поступательным движением

«Таблетки» низкой плотности получали следующим образом. 4 мл базового раствора фибриногена, имеющего плотность сворачивающегося фибриногена 63 мг/мл, разбавляли БДВ для получения растворов, имеющих концентрацию сворачивающегося фибриногена, равную 48, 32 и 21 мг/мл. После стадии разбавления были получены конечные объемы, равные 6, 8 и 12 мл, соответственно. На следующей стадии по 4 мл каждого из неразбавленного базового раствора фибриногена и конечного объема разбавленных растворов лиофилизировали в соответствии с циклом, описанным в разделе в разделе «Материалы и способы». Процедуру лиофилизации проводили в специально разработанных цилиндрических стеклянных стаканах (диаметром 23 мм и высотой 25 мм).

В случаях, когда конечный объем разбавленного раствора превышал объем стеклянного стакана (5 мл), разбавленный раствор лиофилизировали в более чем одном стеклянном стакане (т.е. 63 мг/мл - 1 стакан, 48 мг/мл - 2 стакана, 32 мг/мл - 2 стакана, 21 мг/мл - 3 стакана). В этом эксперименте цилиндрические стеклянные стаканы не закрывали колпачками и не герметизировали при давлении ниже атмосферного в конце цикла лиофилизации. В результате лиофилизации четырех разных растворов фибриногена получили лиофилизированные «таблетки», имеющие плотность фибриногена, равную 63, 48, 32 и 21 мг/куб. см. Затем каждую полученную лиофилизированную «таблетку» поместили в шприц объемом 12 мл посредством извлечения поршня шприца, введения «таблетки» в цилиндр шприца и помещения поршня в цилиндр на прежнее место. В случаях, когда для лиофилизации использовали более одного стакана, все полученные «таблетки» вставляли в один цилиндр. Шприц объемом 12 мл соединяли с первым разъемом трехходового запорного крана (производства компании Medipharm, Великобритания); ко второму разъему запорного крана подключали второй шприц объемом 12 мл, содержащий приблизительно 3,6 мл дегазированной БДВ (приготовленной в соответствии с описанием в разделе «Материалы и способы»), и к третьему разъему подключали вакуумный насос (производства компании KNF Neuberger, Германия) через вакуумный манометр (производства компании Fisher Scientific, США).

Затем «таблетки» низкой плотности подвергали воздействию давления ниже атмосферного. С этой целью трехходовой запорный кран установили таким образом, чтобы сделать возможным сообщение по текучей среде между вакуумным насосом и шприцом объемом 12 мл, содержащим лиофилизированную «таблетку»; причем поршень шприца объемом 12 мл, содержащего лиофилизированную «таблетку», удерживали в верхнем положении в цилиндре шприца алюминиевым разделителем для фиксации поршня на месте и предотвращения его втягивания в цилиндр шприца на стадии воздействия на «таблетки» низкой плотности давления ниже атмосферного. Затем воздух из шприца объемом 12 мл, содержащего лиофилизированную «таблетку», откачивали с помощью вакуумного насоса для получения заданного давления, равного 2,5, 20 или 50 кПа (25, 200 или 500 мБар). В другой исследуемой группе воздух из цилиндра шприца не откачивали, чтобы давление внутри шприца составляло 100 кПа (1000 мБар).

Для получения раствора, имеющего концентрацию фибриногена 63 мг/мл (как в неразбавленном базовом растворе), лиофилизированные «таблетки» растворяли в БДВ следующими способами. Сначала трехходовой запорный кран установили таким образом, чтобы сделать возможным сообщение по текучей среде между шприцом объемом 12 мл, содержащим дегазированную БДВ (3,6 мл) и шприцом объемом 12 мл, содержащим лиофилизированную «таблетку», что приводило к течению дегазированной БДВ в шприц, содержащий лиофилизированную «таблетку», и получению раствора, содержащего частично растворенный фибриноген, при поддержании давления ниже атмосферного. На этой стадии давление в шприце с раствором, содержащим частично растворенный фибриноген, увеличивалось по сравнению с давлением на предыдущей стадии, однако по-прежнему оставалось ниже атмосферного. Затем давление в шприце уравновешивалось с атмосферным давлением при отсутствии воздуха посредством удаления алюминиевого разделителя с поршня и создания условий для втягивания поршня в цилиндр, либо посредством проталкивания поршня. Таким образом, уравновешивание давления выполняли механическим способом без введения воздуха или газа, в отличие от примера 2, где уравновешивание с атмосферным давлением осуществляли посредством введения воздуха из окружающей среды в сосуд. Затем узел шприца с раствором, содержащим частично растворенный фибриноген, оставляли отстаиваться в течение 30 секунд и в то же время отключали вакуумный насос от трехходового запорного крана. На следующей стадии раствор, содержащий частично растворенный фибриноген, перемешивали посредством десятикратного перемещения раствора из одного шприца в другой со скоростью 3,8 см/сек с помощью специально изготовленного устройства для растворения для получения раствора, содержащего по существу полностью растворенный фибриноген. Вкратце, специально изготовленное устройство для растворения содержит два поршневых насоса, обращенных друг к другу, каждый из которых содержит шприц. Шприцы двух поршневых насосов соединены вместе соединительным элементом, содержащим клапан для управления пропусканием воды и поддержания вакуума внутри шприца с твердым веществом. Работа двух поршневых насосов синхронизирована так, что когда первый поршневой насос вытягивает поршень первого шприца, второй поршневой насос выталкивает поршень второго шприца и наоборот.

Затем шприц с раствором, содержащим по существу полностью растворенный фибриноген, отсоединяли от трехходового запорного крана и фильтровали раствор через фильтр с размером ячеек 20 мкм для отделения от раствора остатков нерастворившегося материала.

Растворение лиофилизированных «таблеток» низкой плотности при атмосферном давлении осуществляли аналогичным способом, описанным выше, за исключением того, что алюминиевый разделитель не использовали и давление в течение всей стадии растворения оставалось равным атмосферному давлению. Время от момента введения дегазированной БДВ до конца десятого перемещения раствора между двумя шприцами составляло 45 секунд.

Для оценки способности твердых белков растворяться в вышеописанных условиях измеряли уровень растворения белка в растворенном растворе в соответствии с описанием, приведенным выше в пункте «Измерение уровня растворения белка» раздела «Материалы и способы». Присутствие пены проверяли визуально.

Результаты представлены в приведенной ниже таблице 4.

Результаты свидетельствуют о том, что растворение лиофилизированной «таблетки», имеющей плотность фибриногена менее 42 мг/куб. см, например, 32 мг/куб. см или 21 мг/куб. см, при давлении ниже 20 кПа (200 мБар), например, 2,5 кПа (25 мБар), с последующим уравновешиванием с атмосферным давлением без введения воздуха, а также перемешивание раствора (например, путем возвратно-поступательного движения раствора между двумя шприцами) приводило к 100% растворению белка в течение короткого времени 45 секунд. После растворения при давлении 2,5 кПа (25 мБар) значительного количества пены не наблюдалось, тогда как более высокие уровни давления вызывали существенное образование пены.

B. Перемешивание путем ручного встряхивания сосуда, содержащего раствор

Перемешивание выполняли посредством ручного встряхивания шприца, содержащего раствор, в присутствии сфер из нержавеющей стали.

Для изучения эффекта ручного встряхивания лиофилизированные «таблетки», имеющие плотность фибриногена, равную 23, 35, 47 и 70 мг/куб. см, получали из растворов фибриногена, имеющих концентрацию фибриногена, равную 23, 35, 47 и 70 мг/мл, соответственно, описанным выше способом. Вкратце, 4 мл базового раствора фибриногена разбавляли БДВ до концентрации фибриногена, равной 23, 35, 47 мг/мл, как описано выше. Полный объем каждого разбавленного раствора фибриногена и 4 мл образца неразбавленного базового раствора фибриногена лиофилизировали в соответствии с циклом лиофилизации, описанным в таблице 1. Сосуды, содержащие лиофилизированные «таблетки», не закрывали колпачками и не герметизировали в условиях низкого давления в конце цикла лиофилизации. Полученные «таблетки» низкой плотности помещали в цилиндр шприца объемом 12 мл, как описано выше, вместе с 4 сферами из нержавеющей стали. В данном эксперименте использовали две разные сферы из нержавеющей стали: сферу диаметром 4 мм (массой 260 мг) и сферу диаметром 6,4 мм.

Шприц объемом 12 мл подключали к первому разъему трехходового запорного крана (производства компании Medipharm, Великобритания); ко второму разъему трехходового запорного крана подключали шприц объемом 5 мл (производства компании TERUMO, Бельгия), содержащий 4,35 мл дегазированной БДВ (полученной в соответствии с приведенным выше описанием), и к третьему разъему подключали вакуумный насос (производства компании KNF Neuberger, Германия) с вакуумным манометром (производства компании Fisher Scientific, США).

Затем «таблетки» низкой плотности подвергали воздействию давления на уровне 2,5 кПа (25 мБар). С этой целью трехходовой запорный кран установили таким образом, чтобы сделать возможным сообщение по текучей среде между шприцем, содержащим лиофилизированную «таблетку», и вакуумным насосом, а поршень шприца, содержащего «таблетку», зафиксировали в верхнем положении в цилиндре с помощью разделителя, как описано выше. Затем воздух из шприца, содержащего лиофилизированную «таблетку», откачивали вакуумным насосом до достижения давления 2,5 кПа (25 мБар). После откачивания воздуха трехходовой запорный кран установили таким образом, чтобы сделать возможным сообщение по текучей среде в направлении от шприца, содержащего дегазированную БДВ, в шприц, содержащий лиофилизированную «таблетку», для получения раствора, содержащего частично растворенный фибриноген. Алюминиевый разделитель удалили, что привело к выравниванию давления в шприце, содержащем раствор, с атмосферным давлением без введения воздуха в шприц. Через тридцать секунд после присоединения дегазированной БДВ к «таблетке» шприц с раствором, содержащим частично растворенный фибриноген, отключили от узла шприца вместе с трехходовым запорным краном и встряхивали вручную на протяжении 60 секунд, что привело к перемещению сфер из нержавеющей стали внутри цилиндра и получению раствора, содержащего по существу полностью растворенный фибриноген. Время с момента введения дегазированной БДВ до окончания стадии ручного встряхивания составило приблизительно 90 секунд.

Затем трехходовой запорный кран подключили к фильтру с размером ячеек 20 мкм, и раствор, содержащий по существу полностью растворенный фибриноген, профильтровали для отделения от остатков нерастворенного материала. Процент растворения белка определяли в соответствии с приведенным выше описанием. Присутствие пены проверяли визуально.

Эксперимент проводили в трех повторностях для каждой исследуемой группы. Результаты представлены в таблице 5.

Можно заметить, что полное растворение белка было достигнуто в течение короткого времени 90 секунд посредством растворения лиофилизированной «таблетки», имеющей низкую плотность фибриногена (например, равную или меньшую 47 мг/куб. см) при низком давлении 2,5 кПа (25 мБар) с последующим уравновешиванием с атмосферным давлением без введения воздуха, а также путем ручного встряхивания раствора в присутствии больших сфер, например, диаметром 6,4 мм. Ни в одной из исследованных групп не наблюдалось образования значительного количества пены.

В то же время в примере 1, в котором изучали эффект плотности белка в лиофилизированной «таблетке» на уровень растворения белка, полное растворение белка (97,4±9,8%) было получено в течение 150 секунд, что приблизительно в 1,7-3,4 раза больше времени, необходимого для полного растворения в данных экспериментах (45 или 90 секунд).

Реферат

Изобретение относится к области получения фармацевтических композиций и более конкретно к способам и устройствам для растворения твердых белковых композиций, таких как твердые композиции, содержащие фибриноген, в водном растворителе. Изобретение включает способы и устройства для растворения в водном растворителе твердых белковых композиций, таких как твердые композиции, содержащие фибриноген. Способы включают применение закрытого контейнера, содержащего объем твердой фибриногенной композиции и свободное пространство, причем давление в свободном пространстве ниже атмосферного. Водный растворитель вводят в контейнер при поддержании давления ниже атмосферного и после добавления растворителя объем свободного пространства уменьшают для выравнивания давления с атмосферным. Изобретение обеспечивает осуществление быстрого растворения твердого фибриногена с образованием высококонцентрированного раствора фибриногена без добавления эксципиентов, служащих для увеличения растворимости фибриногена. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 14 ил., 5 табл.

Формула