PT650512E

PT650512E - Adesivo proteico endurecido por aldeido

Info

Publication number: PT650512E
Application number: PT93916993T
Authority: PT
Inventors: Nicholas Kowanko
Original assignee: Cryolife Inc
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 2002-02-28
Also published as: CN1085451A; NO316841B1; US5385606A; MX9304053A; PH31208A; IL106248A0; KR100305374B1; NO20034965L; EP0650512A1; ES2161719T3; ZA934840B; KR950702606A; HK1013094A1; ATE207520T1; DE69331011T2; FI950024L; AU4666193A; DK0650512T3; EP0650512B1; NO950044L

Description

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Descrição “Adesivo proteico endurecido por aldeído”

Campo da Invenção

Esta invenção refere-se geralmente a composições adesivas e, mais particularmente, a adesivos dos tecidos úteis na prática da medicina e da cirurgia em pacientes humanos ou animais.

Descrição da Técnica Relacionada

Na técnica conhecem-se vários tipos de adesivos de tecidos Três deles, nomeadamente os cianoacrilatos, as composições de gelatina-formaldeido e as colas baseadas em fibrina receberam a maior atenção. Por exemplo, a fibrina (uma proteína de coagulação do sangue) e a gelatina-formaldeído foram usadas em aplicações como adesivo cirúrgico, tal como o foram cianoacrilatos. Esses adesivos trabalham a um grau limitado mas têm inconvenientes como se indica em baixo.

Diversos cianoacrilatos foram investigados para utilização cirúrgica. Por exemplo, algumas formulações de cianoacrilato de isobutilo foram aprovadas para uso veterinário. Tipicamente, monómero ou uma mistura de oligómeros e/ou monómero é aplicado no sítio a ser unido em que polimeriza rapidamente formando um sólido aderente. Um inconveniente das colas de cianoacrilato e que elas necessitam de um campo seco. Outro inconveniente é que o sólido produzido é não absorvível, o que limita a utilização da cola em aplicações internas. Também, a polimerizaçâo tende a ser muito exotérmica e verificou-se resposta negativa dos tecidos.' Vide, por exemplo Bonutti, P et al., Clinicai Ortopedias and Related

Research, Voi. 229, páginas 241-248 (1988); Nelson, R. et al., Ardi. Surg. Vol. 100, páginas 295-298 (1970); and Celik, H , et al., “Nonsuture closure of arterial defect by vein graft using isobutyl-2 cianoacrilate as a tissue adhesive.” Journal of Menrosurgical Sciences Vol. 35, N°. 2 (Abril-Junho 1991).

Colas baseadas em gelatina que são reticuladas com formaldeído foram utilizadas experimentalmente, principalmente na Europa, a partir de aproximadamente 1964. Das várias formulações que foram propostas, uma que é designada como “GRF” (gelatina, resorcinol, formol) é talvez a melhor conhecida. Soluções quentes de gelatina são misturadas in situ com um agente de endurecimento que consiste principalmente em solução de formaldeído. A mistura enderece rapidamente com a obtenção de um sólido que adere a tecidos. A principal objecção às colas de GRF foi a utilização obrigatória de formaldeído, um material pengoso conhecido. A gelatina também tem de ser aplicada a quente, signifícativamente acima da temperatura do corpo e as técnicas de mistura e aplicação são muito criticas para o uso com êxito de GRF. Vide, por exemplo, Fabiani, et al., Ann. Thorac. Surg. 143-145 (1990); Fabiam, et al., Supplement I Circulation Vol. 80 N° 3 (Setembro de 1989); Bachet, et al., J. Thorac. Cardiovasc. Surg. Vol. 83 (1982), e Braunwald, et al., Surgery Vol. 59, N°. 6 (Junho 1966).

Colas de fibrina empregam os processos naturais de formação de coagulação do sangue para gerar uma composição adesiva ou vedante. Um produto comercial é “Tussicol®”, disponível de Rugis, França. Outro é “Fibrin Sealant Kit 1,0” disponível de Osterreichisches Instituí por Haemoderivate, GMBH (subsidiária de Immuno GA, A-1220, Viena, Austna). No uso de colas de fibrina, dois componentes são tipicamente combinados para formar um coágulo de sangue artificial. Um dos componentes é uma solução de fibrinogénio e factores de coagulação do sangue tais como Factor XIII, e o outro é prmcipalmente uma solução de trombina e ião cálcio.

Os inconvenientes das colas de fibrina incluem a sua muita pequena resistência mecânica (geralmente menor do que 50 g/cm2) e tempo de presa relativamente lenta. Também, a utilização de produtos derivados do sangue (fibrinogénio e co--factores) provenientes de múltiplos doadores humanos apresenta um risco inerte de transmitir doenças ao paciente. Foram propostos procedimentos para usar sangue autólogo para preparar vedante de fibrina. Vide, por exemplo, Japanese Pat. N°. 57149-229, concedida em Setembro de 1982. EP-A-276 782 revela a preparação de um eléctrodo de enzima por aplicação de uma solução de albumina contendo um aldeído multifuncional na superfície de um substrato electrocondutor. A Encvclopedia of Polymer Science and Engineering Volume 1, 1985, página 547-571 divulga várias composições de adesivos que incluem colas de sangue para utilização na fabricação de contraplacados e embutidos. US-A-4 431 757 revela um adesivo que compreende um polímero que tem uma ligação amida reticulada com um composto de dialdeído para utilização na indústria da madeira. US-A-4 359 049 revela uma seringa de corpo duplo para aplicar um adesivo de tecido.

Sumário da Invenção A presente invenção proporciona um adesivo preparado por endurecimento de uma composição que compreende um componente proteico e um componente de aldeído difúncional ou polifúncional. O adesivo endurecido preferivelmente proporciona uma ligação que apresenta uma resistência ao rasgamento de pelo menos cerca de 75 g/cm2 no Ensaio de Aderência do Tecido Noutra forma de realização, a invenção proporciona um estojo que compreende componentes 4 4

proteicos e de aldeído útil para a preparação dessa composição. Numa outra forma de realização, a invenção proporciona uma composição de adesivo de tecidos, per se. que compreende componentes proteicos e de aldeído. O adesivo da presente invenção proporciona uma combinação óptima de propriedades tais como resistência mecânica, facilidade de utilização, compatibilidade com os tecidos e custo. O adesivo preferido de acordo com a invenção é de elevada resistência mecânica, maior do que estruturas por exemplo. A composição preferida é capaz de criar uma ligação não tóxica em 30 segundos ou menos, e trabalha bem mesmo em condições húmidas. O componente proteico de acordo com a presente invenção preferivelmente compreende material proteico de origem humana ou animal. Depois de reticular o material proteico com aldeído, o adesivo resultante proporciona uma ligação forte e rápida a uma larga gama de substratos de origem natural ou sintética, proporcionando uma larga gama de aplicações possíveis. Assim, a composição de acordo com a presente invenção é capaz de ser endurecida para formar um adesivo que pode ligar-se a tecidos vivos, incluindo músculo, pele, tecido conectivo, tecido nervoso, tecido vascular e cardíaco, tecido adiposo, cartilagem, tecido ósseo e semelhantes, assim como a correspondentes tecidos de cadáveres que podem ser preservados ou tratados quimicamente de outra forma.

Pode formar-se também uma ligação forte a materiais naturais ou sintéticos, por exemplo, para ligar materiais biocompativeis a fim os ligar a outros materiais bem assim como a tecido. Exemplos de materiais apropriados incluem couro e materiais semelhantes a couro, metais e materiais poliméricos.

Exemplos de materiais semelhantes a couro apropriados incluem tecidos urdidos e' não urdidos, revestidos c não revestidos (por exemplo, tecidos revestidos com vinilo ou revestidos com uretano), e poroméricos (isto é, “couro sintético”).

Exemplos de materiais apropriados incluem metais biocompatíveis tais como níquel, prata, aço inoxidável e alumínio, assim como substratos metalizados tais como materiais poliméricos inertes revestidos com metais nobres.

Exemplos de materiais poliméricos apropriados incluem polímeros tais como cloreto de polivinilo, polietileno, polietileno de peso molecular ultra-alto, polipropileno, poliestireno, borracha de silicone, policarbonato, poliéster. politetrafluoroetileno, copolímeros de etileno-propileno fluoroados, borracha de poliolefina, poliuretano, álcool polivinílico, poliacrilonitrilo, poliacnlamida, poliacroleína, polissulfona, celulose regenerada e acetato de celulose, polimetacnlato de metilo, copolímero de metacrilato de metilo-estireno, polimetacrilato de hidroxietilo, etc.

Estes materiais são tipicamente utilizados para a fabricação de artigos médicos permanentes ou descartáveis tais como dispositivos extracorporais, cateteres, tubagens, próteses (incluindo próteses de enxerto vascular) e outras partes e órgãos corporais artificiais, membranas, fitas adesivas cirúrgicas, gazes, faixas e emplastos, suturas, derivações, cimentos, dispositivos de fixação, conectores e outros componentes medicamente úteis.

Exemplos de materiais apropriados úteis incluem, por exemplo, material de prótese vascular de tecidos de dacron (por exemplo. VERI-SOFT, DuPont); material de prótese vascular de espuma de PTFE (por exemplo, disponível de Gore Co); tubo de cateter urinário de goma de borracha; eléctrodos de ligação de borracha de silicone e fios para implantação cardíaca (como disponíveis de Cardiac Pacemakers, Inc., St. Paul, MN).

Podem usar-se composições da presente invenção, por exemplo, para a ligação de enxertos e dispositivos cirúrgicos, assim como para o fechamento de fendas, reparação de traumas, hemóstase e semelhantes, na prática da medicina humana ou veterinária. Incluem-se também aplicações não médicas do adesivo dentro do âmbito da invenção.

Em adição ao adesivo endurecido e composição relacionada, a presente invenção proporciona ainda um método de preparação da composição adesiva; um método de aderir uma pluralidade de tecido e/ou de superfícies de material biocompatível em conjunto por uso da composição; e uma combinação que compreende superfícies de tecido aderidas conjuntamente por um adesivo endurecido de acordo com a presente invenção.

Descrição das Formas de Realização Preferidas A presente invenção proporciona uma composição adesiva que compreende uma mistura de uma proteína de plasma e um aldeído difuncional ou polifuncional. De acordo com outra forma de realização, a invenção proporciona uma composição adesiva que compreende uma mistura de uma proteína globular e um aldeído difuncional ou polifuncional, em que uma proteína globular preferida é uma albumina. Composições adesivas preferidas de acordo com a presente invenção, quando endurecidas, tem uma resistência ao rasgamento de pelo menos cerca de 75 g/cm2 e preferivelmente pelo menos cerca de 400 g/cm2 como medido num Ensaio de Aderência de Tecido.

Uma composição adesiva preferida é uma composição em que o componente proteico se encontra presente a uma concentração compreendida entre cerca de 27% e cerca de 53% em peso, com base no peso da composição e o componente de aldeído está presente a uma concentração compreendida entre cerca de 0,5% e cerca de 5% em peso da composição.

De acordo com uma outra forma de realização, a invenção proporciona composições adesivas que compreendem uma mistura esterilizada de um material proteico e um aldeído bifunqional ou polifuncional, em que o material proteico é escolhido do grupo que consiste em proteína do plasma e uma proteína globular.

De acordo com uma outra forma de realização, a invenção proporciona um estojo que compreende um primeiro recipiente que tem proteína de plasma ou globular contida no seu interior e um segundo recipiente que tem um aldeído bifuncional ou polifuncional colocado no seu interior. Numa forma de realização preferida, o estojo compreende um primeiro recipiente que tem um componente proteico de plasma nele armazenado com uma concentração compreendida entre cerca de 30% e 55% em peso, e um segundo recipiente que compreende um componente de dialdeído ou de polialdeído nele contido com uma concentração compreendida entre cerca de 5% e cerca de 15% em peso, estando os componentes proteicos e de aldeído presentes em quantidades suficientes para permitir a mistura de uma parte em peso de componente de aldeído com entre 5 e 60 partes em peso do componente proteico.

Numa forma de realização relacionada, a invenção proporciona um apltcador para fornecer uma composição adesiva a uma superfície de tecidos, tendo o aplicador um material proteico e um aldeído biíuncional ou polifuncional nele colocado. Preferivelmente, o aplicador é uma seringa. O aplicador compreende opcionalmente um primeiro e um segundo compartimentos separados, sendo o material proteico colocado dentro do primeiro compartimento e sendo o aldeído colocado dentro do segundo compartimento do aplicador.

Um adesivo preferido da presente invenção é preparado formando sobre ou na presença de uma superfície ou superfícies a ser ligadas, uma composição que compreende:

Parte A, compreendendo uma proteína presente a uma concentração compreendida entre cerca de 27% e cerca de 53% em peso da composição: e

Parte B, compreendendo um dialdeído ou polialdeído presente a uma concentração compreendida entre cerca de 0,5% e cerca de 5% em peso da composição.

As concentrações preferidas de ingredientes podem também ser expressas em termos das suas concentrações no$ respectivos componentes do estojo, isto é, antes da combinação desses componentes para formar uma composição. Quando expressa em termos de componentes do estojo, a Parte A componente do estojo preferivelmente compreende proteína a uma concentração compreendida entre cerca de 30% e cerca de 55%, mais preferivelmente entre cerca de 35% e cerca de 47%, e mais preferivelmente ainda entre cerca de 40% e cerca de 43% em peso, com base no peso da Pane A componente do estojo.

Semelhantemente, a Pafte B componente do estojo compreende preferivelmente um dialdeído ou um polialdeíodo presente com uma concentração 9 compreendida entre 5% e cerca de 15%, e preferivelmente entre cerca de 10% e cerca de 15% em peso da Parte B componente do estojo. O estojo preferivelmente contém Partes A e B em concentrações e quantidades suficientes para permitir a mistura de uma parte da Parte B com entre cerca de 5 a 60 partes de Parte A, e preferi velineate entre cerca de 20 e 60 partes dc Parte A, em peso. m

Opcionalmente, ambas as Partes A e B podem conter outros ingredientes não essenciais para formar a restante da composição. Exemplos desses materiais não essenciais são sais neutros, hidratos de carbono, fibras e diversos materiais biológicos, agentes molhantes, antibióticos, preservantes. corantes, agentes espessantes e semelhantes. Depois de misturar as Partes A e B, o material proteico do componente de proteína do plasma é reticulado pelo componente de aldeído para formar um adesivo endurecido. # O adesivo reticulado endurecido final tipicamente tem a forma de um sólido proteico insolúvel em água, com o aspecto de borracha ou de couro que é substancialmente isento de aldeídos. Um adesivo apropriado é tipicamente aderente ao substrato a ser ligado com uma resistência ao rasgamento compreendida entre cerca de 75 g/cm2 e cerca de 800 g/cm2, como determinado por um Ensaio de Aderência de Tecido, como se descreve mais completamente nos EXEMPLOS seguintes. Os adesivos preferidos da invenção apresentam uma resistência ao rasgamento compreendida entre cerca de 100 g/cm2 e cerca de 500 g/cm" e são particularmente preferidos aqueles que demonstram uma resistência ao rasgamento compreendida entre cerca de 250 g/cm" e cerca de 400 g/cm2. Para comparação, as resistências ao rasgamento típicas demonstradas por outros materiais comparáveis nos Ensaios de Aderência de Tecido são as seguintes:

Material

Aderência do tecido (a/cm2)

Sutura deproleno (5-0)

Cerca de 300

Adesivos de cianoacrilato 130 a 360

Adesivo de “GRF” 130 a 280

Vedaute5 de fíbrina 7 a 16

Fibrinogénio bovino (6,7 % em peso) cerca de 25 A ligaçào (isto é, a mistura dos componentes do estojo a fim de formar uma composição que endurece de maneira a formar um adesivo) é conseguida combinando o sistema de duas partes (as partes que são referidas na presente memória descritiva como Parte AeB, respectivamente), e permitindo que a mistura reaja sobre a superfície ou as superfícies a ser ligadas. A formação de ligação é rápida, geralmente necessitando menos de um minuto para se completar. A adesão resultante é forte, proporcionando geralmente ligações com resistências ao rasgamento de cerca de 400 g/cm2 até cerca de 600 g/cm2. Na presente descrição, a expressão “resistência ao rasgamento” é usada intermutavelmente com a expressão “aderência do tecido”, como determinada pelo Ensaio de Aderência do Tecido descrito na presente memória descritiva. Resistências ao rasgamento de 1300 g/cm' e maiores foram obtidas usando a presente invenção. Os limites superiores da resistência ao rasgamento não foram determinados e não se pretende que sejam interpretados como limitando a invenção. A Parte A da composição presentemente reivindicada de preferência compreende uma solução aquosa que contem entre cerca de 30% e cerca de 55% em peso de um componente proteico do plasma. A concentrações inferiores a cerca de 30%, o produto endurecido formará mais provavelmente coágulos em suspensão em vez de uma massa homogénea e as propriedades adesivas são fracas. A concentrações maiores do que cerca de 55%, a composição tende a endurecer demasiadamente depressa quando os componentes proteicos e o aldeído são misturados. As concentrações, como são expressas na presente memória descritiva, baseiam-se no peso liofilizado dos vários componentes sólidos descritos.

Numa forma de realização preferida, a Parte A do componente do estojo compreende entre cerca de 35% e cerca de 55% em peso do componente proteico do plasma e em forma de realização particularmente preferida, entre cerca de 40% e cerca de 43% em peso. A parte restante da Parte A é tipicamente constituída por um veículo inerte, por exemplo, água, tampão diluído e/ou solução salina, contendo opcionalmente materiais não essenciais que não interferem significativamente com a reacção de formação do adesivo. Exemplos destes materiais não essenciais são sais neutros, hidratos de carbono, fibras e materiais biológicos vários, agentes molhantes, antibióticos, preservantes, corantes, agentes espessantes e semelhantes. Por exemplo, podem ser incluídos componentes não essenciais tais como fíbrinogéneo ou polietilenoglicol como se refere nos EXEMPLOS 5 e 19 e em 9 respectivamente. A Parte B componente do estojo, utilizada para preparar a composição presentemente reivindicada, compreende preferivelmente uma solução de um dialdeído ou de um polialdeido em água ou outro meio apropnado. Prefere-se aldeído glutárico como solução com 5% a 15% (e preferivelmente entre 10% e 15%) mas são também apropriados outros materiais de aldeído. Por exemplo, quando o componente de aldeído compreende um dialdeido, escolhem-se dialdeídos apropriados do grupo que consistem em glioxal, aldeído succinico. aldeído maleico e aldeído ftálico, em adição a aldeído glutárico. Assim, glioxal aquoso é satisfatório para a Parte B, visto que é constituído por misturas aquosas de dialdeídos e políaldeídos obtidos por clivagem oxidante de hidratos de carbono e seus derivados com periodato, ozono ou semelhantes. Outros dialdeídos e/ou políaldeídos solúveis em água são facilmente reconhecidos como úteis para a finalidade da presente invenção.

Quando se permite que uma mistura apropriada de Partes A e B reajam sobre uma superfície ou superfícies a ser ligadas, forma-se uma composição aderente, geralmente em menos do que um minuto, e muitas vezes dentro de 30 segundos ou menos. Pode ligar-se uma larga gama de substratos por este processo, como se indicou antes. Não se observa qualquer efeito exotérmico significativo e obtém-se boa adesão a superfícies húmidas, proporcionando assim uma larga gama de utilização para a invenção.

Como adesivo cirúrgico, a composição preferida da presente invenção proporciona um adesivo endurecido que tem uma resistência de ligação que é muitas vezes mais forte do que os adesivos de fibrina convencionais e as suturas tradicionais. Diversos procedimentos cirúrgicos experimentais foram realizados com êxito (num modelo de ensaio em porcos) usando a composição adesiva. Por exemplo, repararam-se intestinos e aorta perfurados colando materiais de emplastro nas lesões e conseguiu-se rapidamente a hemóstase num baço ressectado por aplicação do adesivo

Como se referiu antes, a utilidade da composição reivindicada é proporcionada pela mistura das Partes A e B componentes do estojo. As propriedades da composição e do adesivo resultante são largamente determinadas pelo tipo de proteína e teor de Parte A e pelo tipo e proporção em peso de componente de aldeído na Parte B. A maneira como a composição de ligação é realmente misturada na prática (isto é, imediatamente antes do endurecimento) não é um factor limitativo e pode variar com a utilização pretendida. As gamas concentrações preferidas para as Partes A e B que, após mistura, produzem a composição de ligação serão discutidas mais adiante assim como nos EXEMPLOS.

Como se descreveu antes, a Parte A da composição adesiva preferivelmente compreende uma solução substancialmente aquosa ou de ovalbumina ou de um componente de proteína do plasma, por exemplo, material proteico de origem humana ou animal. Uma fonte de proteína preferida para a utilização como Parte A é uma proteína de plasma escolhida do grupo que consiste em soro concentrado, albumina de soro e suas combinações. Albuminas que incluem ovalbuminas são as proteínas preferidas e as albuminas de soro de origem humana ou de outros animais são particularmente preferidas. O material proteico pode ser fornecido como uma proteína purificada ou como uma mistura em que as proteínas tais como albuminas do soro são os ingredientes predominantes. Por exemplo, a presença de uma pequena quantidade do fibrinogénio componente do plasma fibnnogéneo (por exemplo, aproximadamente 1% e 20%, e preferivelmente entre aproximadamente 1% e aproximadamente 10%, em peso de Parte A), verificou-se melhorar as propriedades adesivas de uma composição endurecida de acordo com a presente invenção. Por exemplo, as misturas sólidas obtidas por desidratação de plasma sanguíneo ou de soro. ou de soluções comerciais de proteínas de plasma estabilizado podem ser utilizadas para preparar a Parte A. Estas misturas, geralmente designadas como sólidos do plasma ou compósitos para sólidos do soro, contém tipicamente albumina como o seu maior ingrediente, da ordem de grandeza de aproximadamente 50% até aprnximadamente 90% em peso. Tal como utilizado na presente memória descritiva, o termo “plasma” refere-se a sangue integral a partir do qual os corpúsculos foram removidos por centrifugação. O termo “soro” refcrc-se a plasma que foi adicionalmcntc tratado para evitar a aglutinação por remoção do seu fibrinogénio e/ou fibrina, ou inibindo a formação de coágulos de fibrina por adição de reagentes tais como citrato ou EDTA. A Parte B da composição adesiva preferivelmente compreende uma solução substancialmente aquosa de dialdeídos ou de polialdeídos. Existe uma larga gama destas substâncias, e a sua utilidade é restringida largamente pela sua disponibilidade ou pela sua solubilidade em água. Por exemplo, glioxal (etanodial) aquoso é útil, bem como o aldeído glutárico (pentanodial) aquoso. São também úteis misturas solúveis em água de dialdeídos e de polialdeídos preparados por clivagem oxidante de hidratos de carbono apropriados com penodato, ozono e oxidantes semelhantes. O aldeído glutárico é o ingrediente de dialdeído preferido da Parte B.

Quando as Partes A e B são misturadas mutuamente como se descreve nos Exemplos seguintes, o produto resultante endurece rapidamente de maneira a obter--se um material resistente mecanicamente semelhante a couro ou a borracha com um curto tempo de mistura, geralmente da ordem de cerca de 15 a cerca de 30 segundos. Obtém-se como resultado uma intensa adesão se a composição adesiva se encontrar presente numa ou ambas as superfícies ligadas e as superfícies forem encostadas antes de a ligação endurecer. Atmge-se geralmente a força de ligação completa em menos de um minuto mas os familiares com esta técnica reconhecem que as variáveis de manipulação tais como os ingredientes particulares usados como Partes A e B, temperatura, etc., podem ser usadas para afectar a velocidade de formação da ligação. Por exemplo, observam-sc taxas dc endurecimento acentuadamente reduzidas quando se utilizam como Parte B dialdeídos ou polialdeidos derivados da clivagem de hidratos de carbono por oxidação. Semelhantemente, quando a Parte A se baseia em sólidos de plasma, obtém-se geralmente uma intensidade de ligação completa cerca de duas vezes mais rápida do que quando se utiliza albumina de soro bovino purificada.

Como se descreve na presente memória, obtém-se como resultado a ligação efectiva quando uma composição preferida que inclui as Partes A e B está dentro da gama aceitável especificada antes, isto é, entre cerca de 27% e cerca de 53% em peso de proteína, assim como as quantidades requeridas de dialdeído e água. No entanto, se a composição é para ser produzida por mistura mecânica das Partes A e B sobre a superfície ou as superfícies a ser ligadas, há algumas gamas preferidas de concentração dentro das quais as Partes A e B devem cair para facilitar a mistura. Assim, prefere-se usar soluções de proteína (Parte A) com um teor de sólidos compreendido entre cerca de 30% e cerca de 50% em peso de Parte A e misturar estas com as soluções de dialdeídos (Parte B) com entre cerca de 5% e 15% em peso de Parte B.

Quando se preparam as composições adesivas desta invenção, as Partes A e B podem ser pré-misturadas e aplicadas à superfície ou às superfícies a ser ligadas imediatamente a seguir à mistura, por meio de uma seringa, catéter ou outro dispositivo. Como variante, as Partes A e B podem ser aplicadas simultaneamente, como por exemplo a partir de um dispositivo com um injector duplo e misturadas na 16 superfície ou superfícies a ser ligadas. A aplicação sequencial das Partes A e B às superfícies c também satisfatória, sendo a sequência B e A, e depois B a preferida.

Numa forma de realização particularmente preferida é mais conveniente misturar a Parte A (contendo entre aproximadamente 40% e aproximadamente 43% em peso de proteínas de plasma) com a Parte B (que contém entre cerca de 5% e cerca de 15% em peso de aldeído glutático ou outro dialdeído ou polialdeído). No entanto, nalgumas aplicações pode ser preferível desviar das concentrações de A e B mencionadas antes, desde que no entanto a composição da mistura resultante permaneça dentro dos limites especificados antes. É também conveniente, nalgumas aplicações, usar um ligeiro excesso de B, porque o material que não reagiu pode ser facilmente neutralizado depois de a ligação ser formada. São apropriadas soluções diluídas de proteínas, péptidos ou aminoácidos, por exemplo, aplicados a uma concentração igual a cerca de 5% com a finalidade de neutralizar o excesso de componente de aldeído.

Nas suas formas de realização preferidas, a Parte A do componente do estojo é tipicamente um material pastoso e a Parte B é tipicamente líquida. Quando combinadas, obtém-se preferivelmente uma composição semelhante a mel (em termos tanto de aparência como de consistência).

Em adição ao adesivo endurecido presentemente descrito e ao estojo relacionado e à composição da presente invenção, a presente invenção proporciona ainda um método para preparar um adesivo de tecido que compreende as operações que consistem em (a) fornecer uma composição como se descreve na presente memória descritiva compreendendo um componente proteico e um componente de um aldeído difuncional ou pohfuncional. e (b) endurecer a composição para formar um adesivo. Preferivelmente, o componente proteico é uma proteína de plasma e a composição endurecida é capaz dc proporcionar uma ligação que apresenta uma resistência ao rasgamento de pelo menos cerca de 75 g/cm2 determinada pelo Ensaio de Aderência de Tecido. A Parte A pode preparar-se dissolvendo em água o sólido proteico seco, contendo opcionalmente materiais não essenciais, ou os sólidos podem ser dissolvidos em água que opcionalmente pode conter os referidos componentes não essenciais. Os sólidos proteicos secos podem ser preparados por liofílização de soluções proteicas diluídas tais como plasma ou soro ou de diluentes de plasma comerciais tais como Plasma-Plex® (solução de USP 5% de fracção de proteína (humana) de plasma Plasma-Plex, tratada termicamente, Armour Pjarmaceutical Company, Kankakee, Illinois 60901) ou Plasmanato® (solução USP a 5% de fracção de proteína de plasma (humano) da Miles, Inc. Cutter Biological, Elkhart, Indiana 46515, USA, Miles Canada, Inc., Etobiocoke, Ontário, Canada), que são soluções estabilizadas reconstituídas de proteínas de plasma que contém cerca de 5% em peso de proteína, ou de outras soluções apropriadas. Para preparar a Parte A podem também servir pós de proteína punfícados tais como albuminas de soro humano ou animal, ou ovalbumina ou misturas de pós de proteína.

Uma via alternativa para a preparação da Parte A é a concentração de soluções proteicas diluídas até ao teor de sólidos necessário. Esta tentativa é particularmente útil para a preparação de adesivo a partir do próprio sangue do paciente ou de sangue escolhido de um único doador. Estão disponíveis muitas técnicas para concentrar soluções proteicas e todas são elas conhecidas pelos especialistas na matéria. Entre elas pode referir-se a liofílização e reconstituição (mencionadas antes), evaporação, contacto com sólidos higroscópicos, diálise, ultra-filtração, e evaporação centrífuga em vácuo. Outros métodos de concentração de soluções diluídas pode ser preferível em aplicações particulares.

Em adição ao adesivo endurecido presentemente descrito e à composição com cie relacionada dc acordo com a presente invenção, a presente invenção ainda proporciona um método para aderir uma pluralidade de superfícies de tecido e/ou de contacto de tecido mutuamente por uso da composição. O método compreende as operações de (a) aplicar a uma ou mais superfícies do tecido uma composição que compreende um componente proteico e um componente de aldeído difuncional ou polifuncional, sendo a composição capaz de ser endurecida para proporcionar uma ligação adesiva, (b) contactar as superfícies e (c) endurecer a composição a fim de aderir às superfícies. Preferivelmente, o componente proteico é uma proteína de plasma e a composição endurecida apresenta uma resistência ao de pelo menos cerca de 75 g/cm2 num Ensaio de Aderência de Tecido. Na prática do método, os componentes da composição podem ser aplicados sequencialmente à superfície e misturados mutuamente in si tu para formar a composição. Como alternativa, os componentes podem ser misturados conjuntamente para formar a composição antes da sua aplicação à superfície do tecido. A invenção portanto proporciona, de acordo com um aspecto, um método de ligação do tecido biológico a uma substância que compreende fazer contactar o tecido e a substância com uma composição adesiva que compreende uma mistura de uma proteína e um aldeído difuncional ou polifuncional sob condições tais que se forma uma ligação entre o tecido e a substância. A substância pode ser um tecido biológico ou um material sintético. 19

No método da presente invenção, a proteína e o aldeído podem ser aplicados sequencialmente à superfície e misturados mutuamente in situ para formar a composição. Como alternativa, a proteína e o aldeído podem misturar-se mutuamente para formar a composição antes da sua aplicação à superfície do tecido.

Em adição ao adesivo endurecido presentemente descrito c ao estojo relacionado e composição da presente invenção, a presente invenção proporciona ainda uma combinação que compreende uma ou mais superfície do tecido aderidas mutuamente, incluindo opcionalmente uma ou mais superfícies biocompatíveis por meio de um adesivo endurecido da presente invenção. A combinação compreende uma pluralidade de superfícies aderidas mutuamente por meio de um adesivo endurecido preparado a partir de uma composição que compreende um componente proteico e um componente de aldeído difuncional ou polifuncional. Preferivelmente, o componente proteico compreende uma proteína de plasma e a composição é capaz de ser endurecida para proporcionar um ensaio de ligação que demonstra uma resistência ao rasgamento de pelo menos cerca de 75 g/cm" num Ensaio de Aderência do Tecido.

As formas de realização preferidas da invenção são ainda ilustradas pelos seauintes EXEMPLOS: EXEMPLO 1 Sólidos de plasma seco foram obtidos liofilizando plasma humano congelado fresco. Adicionou-se água a este sólido para produzir uma solução viscosa que contém 45® o de sólidos em peso. Esta solução foi usada como Parte A. A parte B foi solução aquosa de aldeído glutárico que contém 10% de aldeído glutárico em peso. Dois blocos rectangulares de carne foram pulverizados ligeiramente com B sobre as 20 20

superfícies a ser ligadas. As superfícies foram então revestidas com A até uma espessura de cerca de 1 mm até cerca de 2 mm, e novamente pulverizadas com B. A proporção de A para B foi igual a 7 para 1 em peso. As superfícies foram unidas dentro de cerca de 10 segundos após a aplicação de A e mantidas em posição até o endureci mento ser completo, geralmentc 15-60 segundos, dependendo da temperatura e da eficácia de mistura de A com B.

Ensaio de Aderência de Tecido

Para determinar a resistência ao rasgamento, o bloco rectangular de came colada foi ligado com grampos a uma balança de mola numa extremidade e a um peso variável na outra. Aumentou-se progressivamente o peso até a ligação ou a junção da came se romper. Registou-se ao rasgamento ao rasgamento em g/cm2 necessários para romper a ligação. Determinaram-se as resistências ao rasgamento um minuto depois da junção das superfícies, a não ser que se indique de maneira diferentes. As resistências ao rasgamento típicas para a composição mencionada foram de 445 g/cm2. A resistência da própria came serve para determinar um limite superior da aderência do tecido que pode ser determinada usando este ensaio. Neste ensaio particular, aquele limite superior é aproximadamente igual a 1200 g/cm‘ (identificado com “1200 + g/cm2). Muito embora o limite superior em qualquer ensaio particular dependa, por exemplo, do tipo de came, da direcção de corte, etc., os valores obtidos abaixo destes limites superiores são comparáveis entre várias amostras. Embora esses adesivos resistentes possam ser de menor utilidade para utilização com a adesão de tecidos macio, eles são particularmente úteis em aplicações como adesão de tendões e de tecido conectivo. ' 21

Quando se inverteu a sequência de aplicação de A e B ou quando A e B foram aplicados simultaneamente ou quando A e B foram pré-misturados imediatamente antes da aplicação, observaram-se essencialmente as mesmas resistências de ligação. EXEMPLO 2

Para produzir os sólidos secos, utilizou-se a mesma fracção (humana) USP de proteína que no EXEMPLO 1 com a excepção de ser 5% de plasma tratado termicamente e a sua concentração na Parte A ter sido 47% em peso. Realizou-se a adesão como se descreveu antes. As resistências ao rasgamento estavam compreendidas entre 550-624 gfom2. EXEMPLO 3

Dissolveu-se albumina de soro bovino em água para produzir uma solução que contém 40% em peso de sólidos, que foi então utilizada como Parte A como se descreve no EXEMPLO 1 para ligar blocos de carne. As resistências ao rasgamento estavam compreendidas entre 514-629 g/cm:. EXEMPLO 4

Prepararam-se soluções de albumina de soro humano contendo 40-45% em peso de proteína concentrando soluções a 25% por meio de diálise. Quando estas soluções foram usadas como Parte A na ligação como se descreve antes, as resistências ao rasgamento estavam compreendidas entre 605-992 g/cm2. EXEMPLO 5

Quando a Parte A foi uma solução com um teor de sólidos de 45,5% em peso e consistia numa mistura de albumina de soro bovino e fíbrinogénio bovino em que 22 a albumina constituía 90-07%, as resistências ao rasgamento da ligação resultantes estavam compreendidas entre 786 e mais do que 1280 g/cm2 EXEMPLO 6

Próteses vasculares sintéticas feitas de um material de Dacron (TM) e próteses feitas de material dc Teflon (TM) assim como materiais de enxerto vascular humano derivados de cadáveres foram ligadas com êxito a carne ou uns aos outros usando qualquer das composições descritas em todos os EXEMPLOS incluídos na presente memória descritiva. Por exemplo, a resistência ao rasgamento obtida com a composição do EXEMPLO 5 para a ligação de carne e prótese vascular de Dacron urdido foi maior que 890 g/cm2, medido como resistência ao corte enquanto a do enxerto de Teflon foi igual a 670 g/cm2. Semelhantemente, eléctrodos médicos implantáveis revestidos com borracha de silicone mostraram uma resistência ao rasgamento de 1080 g/cm2 usando albumina de soro bovino na Parte A. EXEMPLO 7

Preparou-se a Parte A que contém 30-32% em peso de albumina de soro humano a partir ou de plasma fresco ou de soluções de proteína de plasma a 5% estabilizadas por ultrafíltração. Quando se utilizou aldeído glutárico aquoso a 50% como componente B, as resistências ao rasgamento das ligações resultantes estavam compreendidas entre 265-335 g/cm2. EXEMPLO 8 A Parte A era 30% em peso de proteína de plasma humano preparada a partir de 5% de solução estabilizada (USP) como se descreve no EXEMPLO 7 anterior. A parte B era 25% em peso de aldeído glutárico aquoso. As Partes A e B foram misturadas numa proporção em peso de 10 Partes de A e 1 Pane de B resultando uma mistura que contém 27% em peso de proteínas. A mistura foi imediatamente aplicada às superfícies de dois blocos de carne e os blocos foram unidos. A ligação resultante tinha uma resistência ao rasgamento de 75 g/cm2. EXEMPLO 9

Quando se uniram blocos de carne como se descreveu no EXEMPLO 1, mas usando albumina de soro bovino aquosa a 47% como Parte A e glioxal aquoso a 10% como Parte B, a resistência ao rasgamento foi igual a 333 g/cm2. EXEMPLO 10

Uniu-se uma amostra contendo uma elevada proporção de pele e de tecido adiposo usando como Parte A uma solução aquosa contendo cerca de 41% de albumina de soro bovino e 4% de polietilenoglicol de peso molecular compreendido entre 15 000 a 20 000 e 10% de aldeído glutárico como Parte B. A resistência ao rasgamento da ligação produzida foi 1300 g/cm" EXEMPLO 11 A composição adesiva descrita no EXEMPLO 1 foi usada com êxito em diversos procedimentos cirúrgicos num porco com 35-40 libras. Os processos realizados foram aplicação de emplastros (sem suturas) na aorta abdominal perfurada e intestinos e hemóstase de baço ressectado. Os emplastros foram cortados de tecido de artéria pulmonar de cadáver humano processado para utilização como material de enxerto em cirurgia cardiovascular humana. EXEMPLO 12 A Parte A foi 47% de albumina de soro bovino. A Parte B foi preparada da seguinte forma: dissolveu-se metil-glucósido (0.5 g) em água (4,1 ml) e oxidou-se com periodato de sódio (1.0 g) na presença de bicarbonato de sódio num banho de 24 24

gelo durante 45 minutos. Os produtos dessa reacção são conhecidos como sendo um dialdeído complexo com cerca de 10% em peso de concentração, assim como sais não essenciais. Esta solução foi usada como Parte B sem purificação. A mistura endureceu de modo a obter-se uma ligação flexível em cerca de uma hora com uma resistência ao rasgamento de 320 g/cm2. EXEMPLO 13 É igual ao EXEMPLO 11, mas usando tre-halose (0,5 g), periodato de sódio (1,2 g) e bicarbonato de sódio (0,5 g) como reagentes dissolvidos em água (4,0 ml) num banho de gelo para produzir a parte B. Este produto sabe-se que contém uma mistura de aldeídos diméricos, tetraméricos e poliméncos complexos numa solução a cerca de 10%, juntamente com sais não essenciais. A resistência ao rasgamento depois de uma hora foi 245 g/cm2. EXEMPLO 14

Como no EXEMPLO 11, mas usando sacarose (0,5 g), periodato de sódio (1,0 g), bicarbonato de sódio (1,0 g) e água (5,0 ml). A solução resultante como produto sabe-se que contém uma mistura de dialdeídos, tetraldeídos e polialdeídos completa em cerca de 8%. A resistência ao rasgamento resultante foi 364 g/cm2. EXEMPLO 15

Dissolveu-se em água a mistura sólida obtida por liofílização de clara de ovo e que consiste predominantemente em ovalbumina, para fazer soluções com um teor de sólidos compreendido entre 44,0-44,8%. Quando se utilizaram estas soluções como Parte A em estudos de adesão usando aldeído glutárico aquoso a 10% como Parte B, as resistências ao rasgamento obtidas estão compreendidas entre 255-330 g-cm2. 25 EXEMPLO 16

Dissolveu-se albumina de soro bovino (BSA) em água com as concentrações indicadas e utilizou-se como Parte A. A Parte B foi aldeído glutárico aquoso a 10%. Mediram-se as segumtes resistências ao rasgamento: % em Peso de BSA Resistência ao Rasuamento (a/cm2) 25 <50 30 <50 35 100 40 514-629 45 610 50 96-5571

43 45 47 1

Demasiadamente viscosa para se poder espalhar umformemente. EXEMPLO 17

Liofílizou-se Plasma-Plex®, uma solução a 5% de fracção de proteína humana (USP), os sólidos resultantes constituíram com água as concentrações indicada em baixo e as soluções usadas como Parte A. Parte B foi aldeído glutárico aquoso a 10%. Observaram-se as seguintes resistências à separação : % em Peso de HSA Resistência ao Rasgamento (g/cm2l 35 <50 37 163-257 41 250-381 358-413 423-567' 550-624 26 51 400-527' 53 338-500 55 85-3901 ' Indica que o tecido do substrato se rasgava de preferência à ligação. * Demasiadamente viscosa para aplicar uniformemente. EXEMPLO 18 Como no EXEMPLO 17, mas usando sólidos obtidos por liofilização plasma congelado fresco com as seguintes resistências ao rasgamento : % em Peso de HSA Resistência ao Rasaamento («/cm2) 30 136-269 35 486 40 550' 45 544-445- 50 278-361 55 150-2261 60 -Não solúvel- Indica que o tecido do substrato se rasgava de preferência à ligação. 1

Demasiadamente viscosa para aplicar uniformemente. EXEMPLO 19

Podem-se utilizar misturas de proteínas nas gamas de concentração da invenção para a Parte A. Por exemplo, albumina de soro bovino (BSA) e fíbrinogénio bovino (BF) produzem um adesivo excelente: Sólidos Totais (misturados) 45,5% em peso.

POR CENTO DE BSA

POR CENTO DE BF

Resistência ao Raseamento (g/ctrr) 97 3 708-1280' 93.3 6.7 79 T 90 10 786 80 20 736-237* ' Indica que o tecido do substrato se rasgou de preferência à ligação. * BF não completamente solúvel, a solução é semelhante a borracha. Misturas tais como as que por exemplo têm 93 partes de BSA para 7 partes de BF, a 45-46% de sólidos, ligaram-se de maneira particularmente agressiva a Dacron (TM) e PTFE a resistências de 89CT a 1200

Geralmente, consegue-se boa ligação ou aplicando A ou B primeiro ou simultaneamente, por exemplo, a partir de injector duplo. Métodos de mistura ín situ também proporcionam boas ligações. As Partes A e B podem ser aplicadas em sequência, B depois A, depois B; ou A, depois B; ou simultaneamente com mistura sobre a superfície ou as superfícies a ser ligadas, ou por intermédio de um catéter ou catéteres, ou por meio de seringa ou dispositivo semelhante imediatamente a seguir à pré-mistura.

Lisboa, 21 de Novembro de 2001

Claims

Reivindicações 1. Uma composição adesiva compreendendo uma mistura de uma proteína de plasma ou uma proteína globular e aldeído bifuncional ou polifuncional para utilização como adesivo médico, em que a composição não compreende digluconato de cloro-hexidma e não compreende insulina.
2. Uma composição adesiva de acordo com a reivindicação 1, em que a proteína compreende uma albumina.
3. Uma composição adesiva de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que o adesivo, quando endurecido, tem uma resistência ao rasgamento de pelo menos 75 g/cm2 quando medida num Ensaio de Aderência do Tecido.
4. Uma composição adesiva de acordo com a reivindicação 3, em que a resistência ao rasgamento é pelo menos igual a 400 g/cm2.
5. Uma composição adesiva de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, em que o componente proteico está presente a uma concentração compreendida entre 27% e 53% em peso, com base no peso da composição.
6. Uma composição adesiva de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, em que o componente de aldeído está presente a uma concentração entre 0,5% e 5% em peso da composição.
7. Uma composição adesiva de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 6, em que o componente de aldeído é um dialdeído escolhido do grupo que consiste em glioxal, aldeído succínico. aldeído glutánco, aldeído maleico e aldeído itálico. 2
8. A composição adesiva de acordo com a reivindicação 7, em que o aldeído c 'aldeído glutárico.
9. Uma composição adesiva de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, em que a mistura é esterilizada.
10. Uma composição adesiva médica esterilizada de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 9, compreendendo uma mistura de uma proteína globular e um aldeído difiincional ou polifuncional, em que o adesivo quando endurecido, tem uma resistência ao rasgamento de pelo menos 75 g/cm2 quando medida por um Ensaio de Aderência de Tecido
11. Um estojo compreendendo um primeiro recipiente que tem proteína de plasma ou proteína globular colocada no seu interior e um segundo recipiente que tem um aldeído dífuncional ou polifuncional colocado no seu intenor para utilização na administração terapêutica de um adesivo médico que compreende uma mistura de uma proteína de plasma ou uma proteína globular e aldeído dífuncional ou polifuncional.
12. Um estojo de acordo com a reivindicação 11, em que a proteína é uma albumina.
13. Um estojo que compreende um primeiro recipiente tendo um componente de proteína de plasma colocado no seu interior numa concentração entre 30% e 55% em peso e um segundo recipiente que compreende um componente de dialdeído ou de polialdeido colocado no seu interior com uma concentração de entre 5% e 15% em peso, estando os componentes de proteína e de aldeído presentes em quantidades suficientes para permitir a mistura de uma parte em peso de componente de aldeído com entre 5 e 60 partes em peso da componente da proteína para utilização na administração terapêutico de um adesivo médico que compreende uma mistura de uma porção de proteína de plasma ou de uma porção globular e aldeído bifuncional ou polifimcional.
14. Um aplicador para fornecer uma composição adesiva a uma superfície de tecido, tendo o aplicado uma proteína de plasma ou uma proteína globular e um aldeído difuncional ou polifuncional colocado no seu interior, em que o aplicador compreende primeiro e segundo compartimentos separados, sendo a proteína colocada no interior do primeiro compartimento e sendo o aldeído colocado no interior do segundo compartimento do aplicador.
15. Um aplicador de acordo com a reivindicação 14, em que o aplicador é uma seringa.
16. Uma composição adesiva de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 10 para utilização em um método de ligação do tecido biológico a uma substância que compreende fazer contactar o tecido e a substância.
17. Um adesivo de acordo com a reivindicação 16, em que a substância é um tecido biológico.
18. Um adesivo de acordo com a reivindicação 16 ou 17, em que a substância é um material sintético.
19. Um adesivo de acordo com a reivindicação 16, 17 ou 18 em que a proteína e o aldeído são aplicados sequencialmente à superfície e misturados mutuamente m situ para formar a composição.
20. Um adesivo de acordo com a reivindicação 16, 17 ou 18 em que a proteína e o aldeído são misturados mutuamente para formar a composição antes da sua aplicação à superfície do tecido. 4 4
21. Utilização de uma composição que compreende uma mistura de uma proteína de plasma ou de uma proteína globular e aldeído difuncional ou polifuncional para a fabricação de um adesivo médico.
22. Utilização de acordo com a reivindicação 21, em que a proteína é uma albumina.
23 Utilização de acordo com as reivindicações 21 ou 22, em que o adesivo, quando endurecido, tem uma resistência ao rasgamento de pelo menos 75 g/cm2 como medida num Ensaio de Aderência de Tecido.
24. Utilização de acordo com a reivindicação 23, em que a resistência ao rasgamento é pelo menos igual a 400 g/cm:
25. Utilização de acordo com uma qualquer das reivindicações 21 a 24, em que o componente da proteína está presente a uma concentração compreendida entre 27% e 53% em peso, com base no peso da composição.
26. Utilização de acordo com uma qualquer das reivindicações 21 a 25, em que o componente de aldeído está presente a uma concentração compreendida entre 0,5% e 5% em peso da composição.
27. Utilização de acordo com uma qualquer das reivindicações 21 a 26, em que o componente de aldeído é um dialdeído escolhido do grupo que consiste em glioxal, aldeído succínico, aldeído glutárico, aldeído maleico e aldeído ftálico.
28. Utilização de acordo com a reivindicação 27, em que o aldeído é aldeído glutárico.
29. Utilização de acordo com uma qualquer das reivindicações 21 a 28, em que a mistura é esterilizada. 5
30. Utilização de acordo com uma qualquer das reivindicações 21 a 29, que compreende uma mistura de uma proteína globular e um aldeído difuncional ou polifuncional em que o adesivo, quando endurecido, tem uma resistência ao rasgamento de pelo menos 75 g/cm2, como medida no Ensaio de Aderência de Tecido.
31. Utilização de acordo com uma qualquer das reivindicações 21 a 30 para utilização num método de ligação de um tecido biológico a uma substância que compreende fazer contactar o tecido e a substância.
32. Utilização de acordo com a reivindicação 31, em que a substância é um tecido biológico.
33. Utilização de acordo com a reivindicação 31 ou 32, em que a substância é um material sintético.
34. Utilização de acordo com a reivindicação 31, 32 ou 33, em que a proteína e o aldeído são aplicados sequencialmente à superfície e misturados mutuamente in situ para formar a composição.
35. Utilização de acordo com a reivindicação 31, 32 ou 33, em que a proteína e o aldeído são misturados mutuamente para formar a composição antes da sua aplicação à superfície do tecido. Lisboa, 21 de Novembro de 2001