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已知钙交换沸石在止血方面是有效的。除了在凝血机制中Ca2+离子的存在是重要的之外，需要Ca-交换沸石的原因在先有技术中没有得到解释。现在已发现，单独加入Ca2+离子事实上会减缓血液的凝固。钙-沸石的用途看起来在止血方面是有效的，只是因为他们没有通过离子交换从血液中除去关键的Ca2+。具有有效量的加入的Ca2+的NaA型沸石和Ca-交换形式的CaA型沸石在凝固方面是几乎相同的活性。

1、  促进血液凝固的方法，其包括使血液凝块促进剂与血液接触，所述血液凝块促进剂包含非钙交换沸石和钙盐的混合物。

2、  如权利要求1所述的方法，其中所述非钙交换沸石是钠沸石、钾沸石、锂沸石、镁沸石或其组合。

3、  如权利要求1所述的方法，其中所述钙盐是具有低毒性的、非配位阴离子和具有在20℃水中大于2g/100cc的溶解度的盐。

4、  如权利要求1所述的方法，其中所述钙盐选自氯化钙、硝酸钙、醋酸钙、溴化钙、碘化钙、亚硝酸钙和其组合。

5、  如权利要求1所述的方法，其中所述血液凝块促进剂进一步包含粘合剂。

6、  如权利要求1所述的方法，其中所述血液凝块促进剂被包含在多孔的载体中，所述载体选自编织纤维制品、非编织的纤维制品、垫片、海绵和其混合物。

7、  如权利要求1所述的方法，其中所述非钙交换沸石是自由流动粉末的形式。

8、  如权利要求1所述的方法，其中所述非钙交换沸石以在缺少它时的2-12倍的速率促进血液凝固。

9、  如权利要求1所述的方法，其中所述非钙交换沸石在低于10分钟内促进血液凝固。

10、  如权利要求1所述的方法，其中所述血液凝块促进剂进一步包含抗生素、抗真菌剂、抗微生物剂、消炎剂、止痛剂、抑菌剂、包含银离子的化合物或其混合物。

具有加入的钙盐的非钙沸石在止血装置和产品中的用途
发明领域
本发明涉及血液凝固剂/医疗装置和控制动物和人出血的方法。更具体地，本发明涉及没有用钙进行离子交换的沸石在促进血液凝固中的有效性，只要钙离子随沸石分开地添加到伤口。
背景技术
血液是一种液体组织，其包括分散在一个液相中的红细胞、白细胞、血小球(corpuscles)和血小板。该液相是包括酸、脂类、溶解的电解质和蛋白质的血浆。蛋白质被悬浮在液相中，并且可以通过多种方法(如过滤、离心作用、电泳和免疫化学技术)的任一种从液相中分离出来。一种特定的悬浮在液相中的蛋白质是血纤维蛋白原。当出血发生时，血纤维蛋白原与水和凝血酶(一种酶)反应形成血纤维蛋白，其在血中是不溶的并且聚合形成凝块。
在很多种情形下，动物(包括人)可能受伤。出血经常伴随着这种伤口发生。在一些情况下，伤口和出血较小，没有明显的外部救助下，正常血液凝固功能会阻止流血。不幸地是，在其他情形下，可能发生大量的流血。这些情形通常需要专业化的设备和材料以及经训练的人员来给予适当的救护。如果这种救护不是容易获得，可能发生过量失血。当出血严重时，有的时候设备和经训练人员的即刻可用性(immediate availability)仍然不足以及时制止住流血。而且，严重的伤口可能在非常偏远的地区或者在如在战场上的情况中造成，在那里不能及时获得足够的医药援助。在这些情况下，重要的是使流血停止(甚至是在较不严重的伤口中)足够长的时间以允许受伤的人或动物得到医疗照顾。
在试图解决上述的问题的努力中，研发了在不能得到常规救助或常规救助不够最佳有效的情况下用于控制过度流血的材料。尽管已经显示这些材料是几分成功的，但是它们对于创伤性的伤口来说不够有效，并且往往是昂贵的。此外，这些材料有时在所有情况下是无效的，并且可能难以使用和从伤口除去。另外，或者，它们可能产生不希望的副作用。
还开发了在血液里促进凝块形成的组合物。这样的组合物一般包括沸石和粘合剂。
由Hursey等人在US4,822,349中公开了活化沸石(一种脱水材料)的用途。并承认在血液凝固过程中这些活化沸石的使用产生热量，并且Hursey等人说明了该热量在获得烙术效果(cauterization effect)和提高血液凝固中是重要的。在US 2005/0074505A1中，描述了用钙离子交换至很高水平的沸石的用途。申请中说明了“本发明的用于血液凝固组合物的沸石包括调整的钙含量，使得钙含量高达83wt％钙，并优选是75wt％-83wt％钙。”本领域技术人员将该专利解释为表示所使用的沸石75％和83％用钙进行了离子交换(参照100％阳离子交换位点)，而不是具有所提到的钙的重量百分数，因为根据定义，沸石重量的主体是硅和铝。对于沸石的重量百分数来说，达到专利所公开的水平将是不可能的。
钙-交换沸石不是如止血材料通过释放Ca²⁺到血液中起作用。它们似乎是通过内凝血途径(intrinsic coagulation pathway)的表面活化来起作用。沸石的钙形式可以是有效的，因为它在活化过程期间不通过离子交换从血液中除去Ca²⁺。令人吃惊地，现在已经发现可以没有Ca²⁺交换步骤而由沸石制造止血产品，只要当水溶性钙盐被配制成止血产品时，将有效量的水溶性钙盐添加到沸石中。已经发现比使用钙盐或非钙交换沸石(当它们独立使用时)呈现出更快速的凝血(Much faster clotting has found than is present with either the calcium salt or thenoncalcium exchanged zeolite when used independently)。事实上，只使用Na-沸石对血液有抗凝血作用，这是因为它们除去了Ca²⁺足够以停止凝血途径的进展，无论Na-沸石表面具有很大可能性地有效活化内凝血的起始相。在仅仅Na-沸石的情况下，由于当前的Ca²⁺离子交换方法(其中沸石从血液中除去了Ca²⁺)，这种最初活化不能进一步发展，因此使得没有可获得的Ca²⁺用于该内途径(intrinsicpathway)的更进一步的发展。
发明概述
目前，钙-交换沸石A以活化形式作为对出血的止血治疗进行销售。当前的市场对象主要是军用的，同时基本业务是由在阿富汗和伊拉克的战争产生。以前认为，沸石需要进行钙交换，因为已经发现钙是在促进在血液凝固中所涉及因素中的一些的工作的重要元素。现在已经发现，没有必要使沸石经过阳离子交换步骤以在加速止血中是有效的。现在已经发现，当非钙-交换沸石与一种钙盐一起施用时，非钙-交换沸石与部分或全部脱水形式的钙-交换沸石(calcium-exchanged zeolite)基本上同样有效地加速血液凝固。这些非钙交换沸石(noncalcium exchanged zeolite)可以包括钠沸石、钾沸石、锂沸石、镁沸石和其组合。钙盐具有低毒性与非配位阴离子，和具有在20℃水中大于2g/100cc的溶解度。可以使用的有用钙盐包括硝酸钙、醋酸钙、溴化钙、碘化钙、硝酸钙和其组合。
发明详述
在本领域中认为，在止血中使用钙-交换沸石实际上加速血液凝固，这是因为该材料在某种程度上释放Ca²⁺，并且因为钙在很多血凝固酶和辅助因子的活性中的关键作用。然而，血栓弹性描记法数据显示，添加Ca²⁺溶液到血液中实际上减缓凝固。下面的方案被用来测试血液样品。
使用的仪器是购自Haemoscope Corp.of Morton Grove，Illinois的分析仪。这种仪器测量在最初血纤维蛋白形成前的时间、最初血纤维蛋白凝块到达最大强度的动力学和血纤维蛋白凝块的最终强度和稳定性、并因此它完成止血工作的能力-机械地妨碍出血而不允许不适当的血栓形成。
在未活化的样品上：
i.从红色有盖试管(red topped tube)中吸移360uL到测试杯(cup)中，启动TEG测试
在活化的样品上：
i.首先，从实验室获得要被测试的沸石或其他粉末样品。在开始试验之前应该对它们进行称重，装入瓶中，用烘箱活化(如果需要)并盖上瓶盖。沸石样品以需要被测试的量的两倍被装入瓶中。例如，如果通道2(channel two)将测试5毫克沸石A和血液，用于通道2的瓶子内称取的量将是10毫克。对于10毫克的样品，称取20毫克，等等。原因参见下面的注释。
ii.对于一次活化的运行(one activated run)，一次测试3份沸石样品。没有添加剂的未活化血液样品在第一通道中运行。通道2，3和4是与沸石接触的血液样品。
iii.一旦准备好测试，将一个吸移管设定为720uL和其它吸移管设定为360uL。准备3个红色有盖的试管(没有添加的化学物的未刻的衬有聚丙烯的试管(plain polypropylene-lined tubes))以吸取血液，并准备3个另外的红色有盖的试管以将沸石样品倒在其中。
iv.从志愿者中取得血液，并带回到TEG分析仪中。丢弃第一个收集的试管以使血液样品的组织因子污染减到最小。在从供体收集的4-5分钟的间隔时间之前，使血液样品与沸石材料接触并在TEG机器中运行(Blood samples werecontacted with zeolite material and running in TEG machine prior to an elapsed time of4-5 minutes from donor collection)。
v.打开瓶1把沸石倒进红色的有盖试管中。
vi.立即将720uL血液添加到试管中的沸石。
vii.颠倒5次。
viii.将360uL血液和沸石的混合物吸移到试验杯中。
ix.开始TEG测试。
注释：对于血液和沸石的最初混合使该比例加倍，这是因为一些体积的血液被损失在管瓶壁上，和一些样品吸收血液。使用加倍体积确保了至少360uL血液被吸移进入试验杯中。我们所考虑(looking at)的沸石与血液比例通常是5mg/360uL，10mg/360uL，和30mg/360uL。
在下面的表格中记载的R(分钟)，是如通过TEG分析仪记录的从试验开始到血液凝块的最初形成的时间。该TEG分析仪具有以设定速度通过4°45’的弧度不断来回振荡的样品杯。每次旋转持续10秒钟。将360uL的全部血液样品放入杯中，并将与扭力丝连接的固定的针浸入血液中。当第一血纤维蛋白形成时，它开始粘合杯子和针，导致针在相中与凝块一起振荡。针的运动的加速受凝块发展的动力学影响。只有在血纤维蛋白-血小板接合(bonding)已经把该杯子和针连接在一起之后，这个旋转杯的力矩被传送给被浸入的针。这些血纤维蛋白-血小板结合的强度影响针运动的幅度(magnitude)，使得坚固的凝块(strong clots)在相中随着杯子运动直接移动该针。因此，输出的幅度与形成的凝块的强度直接相关。当凝块收缩或者溶解时，这些结合断裂，杯子运动的传递被减少。针的旋转运动通过机械-电转换器被转变成可以通过计算机监控的电信号。
得到的止血曲线(hemostasis profile)是最先血纤维蛋白线束(first fibrin strand)形成所花时间、凝块形成的动力学、凝块的强度(以剪切弹性单位dyn/cm²表示)和凝块的溶解的测量值。
下面的表格显示凝固数据，其来自未掺杂的人血液以及来自具有5和10μL的0.2M CaCl₂的相同血液，在另一实验中使用第二种未掺杂的血液样品和具有添加的20、30和40μL的0.2M CaCl₂的相同血液样品(每次总体积是360μL)。明显的是，凝固时间[R(分钟)]随着Ca²⁺盐的量增加而增加。
表格1
过程名称                        R(分钟)
运行5Blood                      18.2
具有5μL CaCl₂的运行5Blood      19.5
具有10μL CaCl₂的运行5Blood     21.2
运行4Blood                      25.8
具有20μL CaCl₂的运行4Blood     33.4
具有30μL CaCl₂的运行4Blood     37.8
具有40μL CaCl₂的运行4Blood     47.7
如果将完全脱水的钠沸石A，10mg(～7×10^-5交换等价物(exchangeequivalents))和有效量的CaCl₂(35μL，0.2M；1.4×10^-5等价物)加到血液中，凝固时间较下面的运行3和8的未掺杂血液显著被缩短。标准实验程序对于在表格2中显示的结果是变化的。使用的量为760微升血液；10mg水合NaA，加上35微升0.2M CaCl₂。
表格2
过程名称                       R(分钟)
掺入NaA沸石的运行8CaCl₂        3.8
掺入NaA沸石的运行8CaCl₂        4.3
掺入NaA沸石的运行3CaCl₂        2.1
掺入NaA沸石的运行3CaCl₂        2.0
运行8Blood(对照)               24.3
运行3Blood(对照)                    21.8
下面给出了对于如测试的活化CaA沸石的凝固时间。清楚的是，掺有CaCl₂的NaA沸石的凝固时间比Ca-交换的沸石A稍微长一点，但是它们仍然十分短。在这些实施例里，使用的量为760微升血液；10mg水合NaA，加上35微升0.2MCaCl₂。
表格3
过程名称                R(分钟)
运行5CaA沸石10mg        1.5
运行5CaA沸石10mg        1.5
运行5CaA沸石25mg        1.8
运行6CaA沸石5mg         2.2
运行6CaA沸石10mg        1.0
运行6CaA沸石30mg        0.8
运行6CaA沸石5mg         2.2
运行6CaA沸石10mg        1.9
运行6CaA沸石30mg        1.2
运行3Blood(对照)        23.9
运行3Blood(对照)        26.0
运行5Blood(对照)        28.4
运行6Blood(对照)        21.4
运行6Blood(对照)        27.2
还进行了一个实验以比较具有35uL 0.2M的CaCl₂的水合ZB-100(Na 4A)：测试两个不同的个体的血液的运行产生十分相似的结果
个体#1：血液(对照)-R＝24.8
5mg                   2.8
5mg                   2.6
个体#2：血液(对照)-R＝25.8
5mg                   2.8
5mg                   2.2
5mg                   2.5
已经发现，没有用钙进行离子交换的沸石粉末是有效的止血剂，只要钙源随沸石的施用一起提供。凝固时间稍微高于使用钙-交换沸石，但是仍然使凝血过程明显加速。通常，这些非钙-交换沸石以在缺少它时的2-12倍的速率促进血液凝固(In general these noncalcium exchanged zeolite promote blood clotting at a rate2 to 12 times faster than in its absence)。这些非钙-交换沸石在低于10分钟内促进血液凝固，并优选地这些非钙-交换沸石在低于5分钟内促进血液凝固。
这些沸石粉可以与粘合剂组合，粘合剂如粘土、氧化铝或者二氧化硅。起血液凝块促进剂(blood clotpromoter)作用的沸石粉可以被包含在多孔的载体中，如编织纤维制品、非编织纤维制品、垫片(puffs)、海绵和其混合物。用来制造上述编织或者非编织的纤维制品的纤维可以包括芳族聚酰胺、丙烯酸树脂、纤维素、聚酯、化学改性的纤维素纤维和其混合物。这些沸石粉能作为自由流动粉末进行使用，或者被加入到绷带、纱布或者其它用于处理伤口的成形产品。
可以使各种材料(material)与沸石混合、并用、或被加入到沸石中以维持在伤口位置的抗菌环境，或者提供对沸石的凝血功能的补充性功能。可以使用的示例性材料包括，但是不局限于，药学活性组合物，如抗生素、抗真菌剂、抗微生物剂、消炎剂、止痛剂(例如西咪替丁、马来酸氯苯那敏(chloropheniraminemaleate)、盐酸苯海拉明和盐酸异丙嗪)、抑菌剂、包含银离子的化合物，等等。可以被加入以提供额外的止血的功能的其它材料包括抗坏血酸、凝血酸、芦丁和凝血酶。也可以在伤口位置添加具有所需效果的植物药剂(botanical agent)。
虽然本发明已经通过其详细的实施例得到显示和描述，本领域技术人员应当理解的是，可以作出各种各样的变化和用等价物来代替其元素而不偏离本发明的范围。另外，可以进行修改以使特定情况或者材料适合于本发明的教导而不偏离本发明基本范围。因此，企图在于本发明不局限于在上面祥述的说明书中公开的特定实施方案，而是本发明将包括所有落入附加权利要求的范围的所有实施方案。