DE102005007920A1 - Flexible adhesive composition, useful for closing wounds, particularly in surgery, comprises a polysaccharide and a cyanoacrylate - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible Klebstoffzusammensetzung mit mindestens zwei Komponenten, die bei Körpertemperatur zu einem Kleber aushärtbar sind, ein Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Klebstoffzusammensetzung sowie die Verwendung zum Verschluss bzw. zum Kleben von biologischem Gewebe, insbesondere von Haut- und/oder Weichgewebe.The The present invention relates to a flexible adhesive composition with at least two components that at body temperature become an adhesive curable are a method of making a flexible adhesive composition as well as the use for the closure or bonding of biological tissue, especially of skin and / or Soft tissue.
Das Kleben von Gewebe und Wunden gewinnt in der Medizin gegenüber herkömmlichen Wundverschlusstechniken, beispielsweise Nahtmaterialien und Staplern, immer mehr an Bedeutung. Sogenannte Gewebekleber werden in zunehmendem Maße im Operationssaal (OP) eingesetzt. Ihre Vorzüge liegen dabei in einer geringeren Narbenbildung bei der Wundheilung, einer geringeren Hypertrophie, dem Wegfall postoperativer Folgebehandlungen, der Vermeidung von Strickmusternarben, einer größeren Zeitersparnis sowie einer einfacheren Handhabung für den Chirurgen.The Gluing tissue and wounds wins in medicine over traditional ones Wound closure techniques, such as sutures and stackers, more and more important. So-called tissue adhesives are becoming increasingly common Dimensions in the Operating room (OP) used. Your advantages are in a lower Scarring wound healing, lower hypertrophy, the elimination of postoperative follow - up treatment, the avoidance of Knit pattern colors, a greater time savings and easier handling for the surgeon.
Es sind verschiedene Arten von Gewebeklebern auf dem Markt erhältlich. Die sogenannten Fibrinkleber setzen sich aus Plasmaproteinen, insbesondere Fibrinogen und Trombin, humanen oder bovinen Ursprungs zusammen. Die Kleber verfügen über eine sehr gute hämostatische bzw. blutstillende Wirkung, indem sie aktiv in die Gerinnungskaskade eingreifen. Allerdings ist ihre Haftkraft oft unzureichend. Außerdem ist die Gefahr der Übertragung von Infektionen aufgrund ihrer Zusammensetzung sehr hoch.It Different types of tissue adhesives are available in the market. The so-called fibrin glue is composed of plasma proteins, in particular Fibrinogen and trombin, human or bovine origin together. The adhesives have one very good hemostatic or hemostatic effect by actively entering the coagulation cascade intervention. However, their adhesion is often insufficient. Besides that is the danger of transmission of infections due to their composition very high.
Teilsynthetische Kleber enthalten Komponenten, welche aus Säugetieren gewonnen werden. Die Haftkraft der Kleber ist höher als die der Fibrinkleber, jedoch haben sie eine geringere hämostatische Wirkung. Gleichzeitig beinhalten auch diese Produkte aufgrund ihrer Komponenten ein Infektionsrisiko, wie beispielsweise BSE (Bovine Spongiforme Encephalopathie). Ferner enthalten diese Kleber häufig ein Vernetzungsmittel, insbesondere einen niedermolekularen Dialdehyd, vorzugsweise Glutaraldehyd, der toxisch ist.Semi-synthetic Adhesives contain components derived from mammals. The adhesive power of the glue is higher than those of fibrin glue, however, they have a lower hemostatic Effect. At the same time, these products also include because of their Components an infection risk, such as BSE (Bovine Spongiform encephalopathy). Furthermore, these adhesives often contain a Crosslinking agent, in particular a low molecular weight dialdehyde, preferably glutaraldehyde, which is toxic.
Synthetische Kleber setzen sich häufig aus modifizierten Polyethylenglykol-Polymeren (PEG-Polymeren) zusammen. Diese Zusammensetzung beinhaltet zwar keine Infektionsgefahr mehr, die adhäsiven Eigenschaften der Zusammensetzung reichen aber zum Verkleben von getrennten Gewebeteilen nicht aus, so dass dieser Klebstoff nur zur Versiegelung von Wunden bzw. zur Unterstützung von Nähten, beispielsweise in der Gefäßchirurgie, eingesetzt wird. Außerdem fördern die PEG-Polymere die Blutstillung nicht.synthetic Adhesives settle frequently from modified polyethylene glycol polymers (PEG polymers) together. Although this composition no longer contains a risk of infection, the adhesive ones However, properties of the composition are sufficient for bonding separated tissue parts, so that this adhesive only for sealing wounds or for supporting sutures, for example in vascular surgery, is used. Furthermore promote the PEG polymers do not stop hemostasis.
Die
Haftkraft der Cyanacrylatkleber ist deutlich höher als die der soeben beschriebenen
medizinischen Klebstoffe. Auf dem Markt werden unterschiedliche
Cyanacrylate für
chirurgische Kleber eingesetzt. Dermabond® setzt
sich aus n-Octyl-2-cyanoacrylat zusammen, Histoacryl® enthält n-Butyl-2-cyanoacrylat,
welches über
schnellere Polymerisa tionseigenschaften verfügt und bessere adhäsive Eigenschaften
besitzt. Die Haftkraft der Kleber ist für die Verbindung von voneinander
getrennten Gewebeteilen, beispielsweise bei Hautschnitten, ausreichend.
Ein Nachteil der Alkyl-2-cyanoacrylate ist die sehr langsame bzw.
teilweise auch nicht vorhandene Biodegradierbarkeit, weshalb diese
Kleber nur für
den äußeren Wundverschluss
eingesetzt werden. Außerdem
verfügen
die Polymerisate der soeben beschriebenen Cyanacrylatmonomere über eine
geringe Elastizität,
weshalb diese häufig
nur zum Verschluss von kleinen Wunden eingesetzt werden. Eine Möglichkeit,
die Elastizität
bzw. Flexibilität
von Cyanacrylaten zu erhöhen,
besteht in der Zugabe von Polymeren zu flüssigen Alkoxyalkyl-2-cyanoacrylaten.
So beschreiben die
Allerdings
besitzen die soeben erwähnten
Klebstoffmischungen auch einige Nachteile bzw. sind in ihrem Anwendungsbereich
begrenzt. So erfolgt der Abbau der Polymere durch Hydrolyse, wobei
Säuren
entstehen, die zu einer in manchen Fällen unerwünschten Übersäuerung im Wundbereich führen können. Die
Kleber versagen häufig
bei Blutkontakt. Die Wunde muss daher gesäubert und frei von Blut sein,
was bei stark blutenden Wunden häufig
schwer realisierbar ist. Außerdem
ent steht teilweise eine beträchtliche
Wärmeentwicklung
bei der Polymerisation, die während
der Anwendung unerwünscht
ist. Weiterhin erhöhen
die aufgeführten Polymere
zwar die Viskosität
der Kleber, besitzen aber häufig
nur unzureichende blutstillende bzw. blutgerinnende und wundheilungsfördernde
Eigenschaften. So ist zwar aus den
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine flexible bzw. elastische Klebstoffzusammensetzung bereitzustellen, die aus biologisch verträglichen Bestandteilen gebildet wird und unter Umgehung der aufgeführten Nachteile eine ausreichende Viskosität sowie gleichzeitig blutgerinnende und wundheilungsfördernde Eigenschaften aufweist. Sie soll insbesondere bei chirurgischen Eingriffen einfach und sicher anwendbar sein.It Therefore, the object is to provide a flexible or elastic adhesive composition to provide that formed from biocompatible ingredients is and bypassing the disadvantages listed sufficient viscosity as well as blood-clotting and wound healing-promoting Features. It should especially in surgical Interventions easy and safe to use.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine flexible Klebstoffzusammensetzung mit mindestens zwei Komponenten, die bei Körpertemperatur zu einem Kleber aushärtbar sind, und mindestens eine flüssige Polysaccharidkomponente und mindestens eine flüssige Cyanacrylatkomponente umfassen.These Task is solved by a flexible adhesive composition having at least two Components that are at body temperature hardenable to an adhesive are, and at least one liquid Polysaccharide component and at least one liquid cyanoacrylate component include.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Klebstoffzusammensetzung eine flüssige Polysaccharidkomponente und eine flüssige Cyanacrylatkomponente, die bei Körpertemperatur zu einem Kleber aushärtbar sind.In a preferred embodiment of the invention the adhesive composition is a liquid polysaccharide component and a liquid one Cyanoacrylate component at body temperature hardenable to an adhesive are.
Mit Vorteil zeichnet sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung dadurch aus, dass der Kleber im Körper resorbierbar ist. Dies kann insbesondere bei mehreren chirurgischen Eingriffen vorteilhaft sein, da auf diese Weise eine Anhäufung von Fremdmaterial im Körper vermieden wird. Außerdem wird durch die Bereitstellung einer Klebstoffzusammensetzung, die resorbierbare Bestandteile enthält, die Wahrscheinlichkeit möglicher längerfristig auftretender Abstoßungsreaktionen im Körper verringert bzw. ganz vermieden.With Advantage, the composition of the invention is characterized by from that the glue in the body is absorbable. This can be especially true for multiple surgical Intervene advantageous, since in this way an accumulation of Foreign material in the body is avoided. Furthermore is achieved by providing an adhesive composition that contains absorbable components, the probability of possible long-term occurring rejection reactions in the body reduced or completely avoided.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die Polysaccharidkomponente und die Cyanacrylatkomponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzung voneinander getrennt vor und sind miteinander vermischbar. Vorzugsweise besitzt die Polysaccharidkomponente gelbildende Eigenschaften. Diese tragen in vorteilhafter Weise zur Erhöhung der Viskosität des Klebers bei, was insbesondere bei stark blutenden Wunden von Vorteil ist.In a preferred embodiment The invention relates to the polysaccharide component and the cyanoacrylate component the composition of the invention separated from each other and are intermixable. Preferably the polysaccharide component has gel-forming properties. These contribute advantageously to increase the viscosity of the adhesive which is particularly beneficial for severely bleeding wounds.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass die Polysaccharidkomponente wundheilende und/oder blutstillungsfördernde bzw. blutgerinnungsfördernde Eigenschaften aufweist. Dies kann bei stark blutenden Wunden besonders bevorzugt sein, um einen hohen Blutverlust zu vermeiden und einen schnelleren Wundverschluss zu erzielen.The Composition according to the invention is preferably characterized in that the polysaccharide component wound-healing and / or blood-staunch-promoting or coagulation-promoting Features. This can be especially for heavily bleeding wounds be preferred to avoid high blood loss and a achieve faster wound closure.
Erfindungsgemäß ist es besonders vorteilhaft, wenn die Polysaccharidkomponente in flüssiger Form, vorzugsweise in wässriger Lösung, vorliegt. Zur Erhöhung der blutgerinnungsfördernden Eigenschaften kann es vorgesehen sein, dass die wässrige Lösung der Polysaccharidkomponente mit Calciumchlorid (CaCl2) versetzt ist. Weiterhin kann es bevorzugt sein, dass die wässrige Polysaccharidlösung mit oligomerem Polyvinylalkohol (PVA) versetzt ist. Die wässrige Lösung der Polysaccharidkomponente weist vorzugsweise einen pH-Wert zwischen 7 und 9, insbesondere von 8, auf.According to the invention, it is particularly advantageous if the polysaccharide component is in liquid form, preferably in aqueous solution. To increase the blood coagulation-promoting properties, it may be provided that the aqueous solution of the polysaccharide component is mixed with calcium chloride (CaCl 2 ). Furthermore, it may be preferred that the aqueous polysaccharide solution is mixed with oligomeric polyvinyl alcohol (PVA). The aqueous solution of the polysaccharide component preferably has a pH of between 7 and 9, in particular 8.
Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass die Polysaccharidkomponente in oxidierter Form mit mindestens einer Aldehyd- und/oder Carboxylgruppe vorliegt. Die Polysaccharidkomponente kann in einer vorzugsweise durch Periodsäure (HIO4) oder deren Salze, insbesondere Natriumperiodat (NaIO4), oxidierten Form vorliegen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt die Polysaccharidkomponente als Di- oder Polyaldehyd vor. Dies kann besonders vorteilhaft für den Verschluss von Gewebe sein, indem die aldehydischen Funktionen des oxidierten Polysaccharids mit den Aminogruppen des zu verschließenden Gewebes reagieren.According to the invention it can be provided that the polysaccharide component is present in oxidized form with at least one aldehyde and / or carboxyl group. The polysaccharide component may be present in a form oxidized preferably by periodic acid (HIO 4 ) or its salts, in particular sodium periodate (NaIO 4 ). In a particularly preferred embodiment, the polysaccharide component is present as di- or polyaldehyde. This may be particularly advantageous for the occlusion of tissue by reacting the aldehydic functions of the oxidized polysaccharide with the amino groups of the tissue to be occluded.
Außerdem kann es bevorzugt sein, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine Mischung von Polysaccharidkomponenten enthält, wobei die Mischung vorzugsweise in Form einer Lösung, insbesondere einer wässrigen Lösung, vorliegt.In addition, can it is preferred that the composition of the invention is a mixture of Contains polysaccharide components, wherein the mixture is preferably in the form of a solution, in particular an aqueous Solution, is present.
Bei der Polysaccharidkomponente kann es sich beispielsweise um eines aus der in der nachfolgenden Liste aufgeführten Polymere handeln: Cellulose, regenerierte Cellulose, Alkylcellulose, Alkylhydroxyalkylcellulose, Hydroxyalkylcellulose, Cellulose Sulfat, Salze von Carboxymethylcellulose, Carboxyethylcellulose, Chitin, Carboxymethylchitin, Hyaluronsäure und deren Salze, Chitosan, Alginatsalze, Dextran, Pectin, Pullulan, Xanthan, Chondroitin, Carboxymethyldextran, Carboxymethylchitosan, Keratin, Stärke, Carrageen, Amylose, Poly-N-Glucosamine und Polygluconsäure.The polysaccharide component may, for example, be one of the polymers listed below: cellulose, regenerated cellulose, alkylcellulose, alkylhydroxyalkylcellulose, hydroxyalkylcellulose, cellulose sulphate, salts of carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, chi tin, carboxymethyl chitin, hyaluronic acid and its salts, chitosan, alginate salts, dextran, pectin, pullulan, xanthan, chondroitin, carboxymethyldextran, carboxymethylchitosan, keratin, starch, carrageenan, amylose, poly-N-glucosamine and polygluconic acid.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Polysaccharidkomponente um mindestens eine aus der Gruppe von Dextran, Alginat, Xanthan, Chitin und deren Derivate. Diese Polysaccharide eignen sich aufgrund ihrer wundheilenden und blutgerinnungsfördernden Eigenschaften in hervorragender Weise als Komponenten für die erfindungsgemäße Zusammensetzung.Preferably the polysaccharide component is at least one from the group of dextran, alginate, xanthan, chitin and their derivatives. These polysaccharides are suitable because of their wound healing and blood coagulation promoting Properties in an outstanding manner as components of the composition according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine Aminogruppen tragende Polysaccharidkomponente, vorzugsweise ein deacetyliertes Chitin, ein sogenanntes Chitosan, mit einem Molekulargewicht (MG) zwischen 15000 und 270000, insbesondere von 270000. Vorzugsweise weist das Chitosan einen Deacetylierungsgrad von 50 bis 98%, insbesondere 60 bis 95%, vorzugsweise 80 bis 90%, auf. Ganz besonders bevorzugt ist ein deacetyliertes Chitin mit einem Deacetylierungsgrad von 86%. Um eine vollständige Löslichkeit des Chitosans zu erzielen, ist es vorteilhaft, dass das Chitosan in einem schwach sauren Medium, insbesondere mit einem pH-Wert zwischen 5 und 7, vorzugsweise mit einem pH-Wert von 6, vorliegt.In a preferred embodiment contains the composition of the invention an amino group-carrying polysaccharide component, preferably a deacetylated chitin, a so-called chitosan, with a molecular weight (MG) between 15,000 and 270000, in particular of 270000. Preferably the chitosan has a degree of deacetylation of 50 to 98%, in particular 60 to 95%, preferably 80 to 90%, on. Very particularly preferred is a deacetylated chitin with a degree of deacetylation of 86%. To a complete solubility of chitosan, it is beneficial that the chitosan in a weakly acidic medium, especially with a pH between 5 and 7, preferably with a pH of 6, is present.
Erfindungsgemäß liegt die Polysaccharidkomponente, vorzugsweise Chitosan, in einer wässrigen Lösung oberhalb ihrer kritischen Lösungskonzentration vor. Oberhalb dieser Konzentration liegen die Polysaccharidknäuel nicht mehr verdünnt bzw. vereinzelt vor, sondern sie sind durch physikalische Verhakungen miteinander assoziiert. Dies führt zu einem drastischen Anstieg der Viskosität. Die kritische Konzentration der Polysaccharidkomponenten in der Lösung kann variieren und ist abhängig vom verwendeten Polysaccharid, dem Molekulargewicht, dem Verzweigungsgrad und der Wasserlöslichkeit.According to the invention the polysaccharide component, preferably chitosan, in an aqueous solution above its critical solution concentration in front. Above this concentration, the polysaccharide balls are not more diluted or rather isolated, but they are due to physical entanglements associated with each other. this leads to to a drastic increase in viscosity. The critical concentration The polysaccharide components in the solution may vary and is dependent the polysaccharide used, the molecular weight, the degree of branching and water solubility.
Vorzugsweise liegt die kritische Konzentration von Chitosan, insbesondere von Chitosan mit einem Molekulargewicht (MG) von 270.000, zwischen 0,25 und 5 Gew.-%, insbesondere zwischen 1,25 und 4 Gew.-%, vorzugsweise bei 1,87 Gew.-%, bezogen auf das Volumen der wässrigen Lösung.Preferably is the critical concentration of chitosan, especially of Chitosan with a molecular weight (MW) of 270,000, between 0.25 and 5 wt .-%, in particular between 1.25 and 4 wt .-%, preferably at 1.87 wt .-%, based on the volume of the aqueous solution.
Erfindungsgemäß kann es sich bei der Cyanacrylatkomponente um ein Alkyl-2-cyanoacrylat oder um ein Alkoxyalkyl-2-cyanoacrylat, insbeson dere um Methoxypropyl-2-cyanoacrylat, handeln. Für innere Anwendungen kann es bevorzugt sein, biodegradierbare Alkoxyalkyl-2-cyanoacrylate einzusetzen, vorzugsweise Methoxypropyl-2-cyanoacryalt. Zum Verschluss von Hautwunden kann es bevorzugt sein, n-Alkyl-2-cyanoacrylate zu verwenden, wobei die Alkylkette 1 bis 20 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 bis 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome, enthalten kann. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist die Cyanacrylatkomponente n-Butyl-2-cyanoacrylat. Die Cyanacrylatkomponente ist vorzugsweise flüssig, gegebenenfalls gelöst.According to the invention it can the cyanoacrylate component is an alkyl 2-cyanoacrylate or an alkoxyalkyl 2-cyanoacrylate, in particular methoxypropyl 2-cyanoacrylate, act. For internal applications, it may be preferable to use biodegradable alkoxyalkyl 2-cyanoacrylates, preferably methoxypropyl-2-cyanoacryalt. For the closure of skin wounds, it may be preferable to n-alkyl-2-cyanoacrylate to use, wherein the alkyl chain 1 to 20 carbon atoms, in particular From 1 to 8 carbon atoms, preferably from 1 to 4 carbon atoms, may contain. In a most preferred embodiment the composition of the invention the cyanoacrylate component is n-butyl-2-cyanoacrylate. The cyanoacrylate component is preferably liquid, if necessary solved.
In einer Weiterbildung der Erfindung liegen die Volumen-Mischungsverhältnisse zwischen der Cyanacrylatkomponente und der wässrigen Lösung der Polysaccharidkomponente zwischen 1:1 und 1:10, vorzugsweise zwischen 1:2 und 1:4. Je höher der Polysaccharidanteil ist, desto flexibler sind die Polymerisationsprodukte. Die Cyanacrylatkomponente liegt vorzugsweise unverdünnt vor.In a development of the invention are the volume-mixing ratios between the cyanoacrylate component and the aqueous solution of the polysaccharide component between 1: 1 and 1:10, preferably between 1: 2 and 1: 4. The higher the Polysaccharide portion is, the more flexible are the polymerization products. The cyanoacrylate component is preferably undiluted.
Weiterhin
kann es bevorzugt sein, dass die erfindungsgemäße Klebstoffzusammensetzung
mindestens ein Polymer, insbesondere ein auf Glykolid, Lactid, Trimethylencarbonat,
Dioxanon und/oder Caprolacton basierendes Polymer enthält. Diese
Polymere können
besonders bevorzugt sein, da sie die Flexibilität der Cyanacrylatkomponente
und vorzugsweise der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erhöhen. Außerdem sind
sie bioresorbierbar und zeichnen sich insbesondere dadurch aus,
dass bei ihrer Zersetzung in vivo keine toxischen Zerfallsprodukte
gebildet werden. Vorzugsweise handelt es sich um ein aus Trimethylencarbonat, ε-Caprolacton
und Glykolid aufgebautes Terpolymer, wie es beispielweise aus der
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es sich bei dem Polymer um ein mindestens teilweise aus Hydroxybutter säure aufgebautes Polymer handeln. Vorzugsweise ist das Polymer vollständig aus Hydroxybuttersäure aufgebaut (Polyhydroxybuttersäure (PHB)). Polyhydroxybuttersäure eignet sich in besonders vorteilhafter Weise, um die Cyanacrylatkomponente und vorzugsweise die erfindungsgemäße Zusammensetzung elastisch zu machen.In a particularly preferred embodiment The invention may be at least partially polymeric from hydroxybutyric acid built polymer act. Preferably, the polymer is completely off hydroxybutyric acid built up (polyhydroxybutyric acid (PHB)). polyhydroxybutyric is particularly advantageously the cyanoacrylate component and preferably the inventive composition elastic close.
Die flexible Klebstoffzusammensetzung kann sich vorteilhaft dadurch auszeichnen, dass die Cyanacrylatkomponente durch Zusatz eines, insbesondere katalytisch wirkenden, vorzugsweise aminofunktionalisierten, Härters aushärtbar ist. Der Härter kann insbesondere mit Wirkung als Katalysator vorgesehen sein. Erfindungsgemäß kann als Härter eine Aminosäure oder ein Derivat davon, beispielsweise Histidin, Lysin oder Ornithin, vorgesehen sein. Mit Vorteil eignen sich auch schwach alkalische Medien als Härter für Cyanacrylate. So können vorzugsweise die bereits beschriebenen schwach alkalischen Polysaccharidlösungen als Härter für die Cyanacrylatkomponente dienen.The flexible adhesive composition may advantageously be distinguished by the fact that the cyanoacrylate component is prepared by adding one, in particular catalytically active, preferably amino functional siert hardener is curable. The hardener may be provided in particular with effect as a catalyst. According to the invention, a hardener may be an amino acid or a derivative thereof, for example histidine, lysine or ornithine. It is also advantageous to use weakly alkaline media as curing agents for cyanoacrylates. Thus, the already described weakly alkaline polysaccharide solutions may preferably serve as hardeners for the cyanoacrylate component.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Viskosität der Komponenten so eingestellt sein, dass die Klebstoffzusammensetzung nach Mischen ihrer Komponenten in ihrer Beschaffenheit dickflüssig bis streichfähig, bevorzugt pastös, ist.In a further embodiment The invention may be the viscosity the components should be adjusted so that the adhesive composition after mixing their components in their texture viscous until spreadable, preferably pasty, is.
Erfindungsgemäß ist das Mischungsverhältnis zwischen der wässrigen Lösung der Polysaccharidkomponente und der Cyanacrylatkomponente so eingestellt, dass die Zusammensetzung bei Anwendung von Volumina zwischen 1 ml und 20 ml, insbesondere bei Anwendung von Volumina zwischen 3 ml und 10 ml, vorzugsweise bei Anwendung eines Volumens von 5 ml, innerhalb von weniger als 20 Sek. vollständig aushärtbar ist.This is according to the invention mixing ratio between the watery solution the polysaccharide component and the cyanoacrylate component are adjusted that the composition when using volumes between 1 ml and 20 ml, especially when using volumes between 3 ml and 10 ml, preferably when using a volume of 5 ml, within less than 20 seconds complete is curable.
Ferner kann sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung dadurch auszeichnen, dass sie einen vorzugsweise antimikrobiotischen Wirkstoff enthält. Vorzugsweise wirkt die verwendete Polysaccharidkomponente, insbesondere Chitosan, antimikrobiell.Further can the composition of the invention characterized in that they have a preferably antimicrobial Contains active ingredient. Preferably, the polysaccharide component used, in particular Chitosan, antimicrobial.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Klebstoffzusammensetzung, umfassend die Schritte
- – Bereitstellung einer bei Körpertemperatur aushärtbaren Cyanacrylatkomponente,
- – Herstellung einer wässrigen Lösung einer Polysaccharidkomponente,
- – Vermischung der Cyanacrylatkomponente und der wässrigen Lösung der Polysaccharidkomponente und gegebenenfalls
- – Härtung der Cyanacrylatkomponente durch in situ Polymerisation.
- Providing a body temperature curable cyanoacrylate component,
- Preparation of an aqueous solution of a polysaccharide component,
- Mixing of the cyanoacrylate component and the aqueous solution of the polysaccharide component and optionally
- Hardening of the cyanoacrylate component by in situ polymerization.
In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es bevorzugt sein, dass die Cyanacrylatkomponente zusammen mit einem Polymer, insbesondere mit einem auf Glykolid, Lactid, Trimethylencarbonat, Dioxanon oder Caprolacton basierenden Polymer, in Form einer Mischung bereitgestellt wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Cyanacrylatkomponente mit einem mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig aus Hydroxybuttersäure aufgebauten Polymer in Form einer Mischung bereitgestellt werden.In a particular embodiment the method according to the invention For example, it may be preferable for the cyanoacrylate component to be present together with a polymer, in particular with a glycolide, lactide, trimethylene carbonate, Dioxanone or caprolactone based polymer, in the form of a mixture provided. In a particularly preferred embodiment the method according to the invention For example, the cyanoacrylate component may be at least partially, preferably Completely from hydroxybutyric acid built polymer can be provided in the form of a mixture.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass die wässrige Lösung der Polysaccharidkomponente oberhalb der kritischen Lösungskonzentration der Polysaccharidkomponente eingestellt wird.The inventive method is advantageously characterized by the fact that the aqueous solution of the polysaccharide component above the critical solution concentration the polysaccharide component is adjusted.
Mit Vorteil kann die wässrige Lösung auch aus einer Mischung von Polysacchariden, insbesondere aus einer Mischung von den bereits aufge führten Polysacchariden, hergestellt werden, die gegebenenfalls mindestens eines der bereits beschriebenen Polymere zur Steigerung der Elastizität der Cyanacrylatkomponente und vorzugsweise der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthält.With Advantage can be the watery solution also from a mixture of polysaccharides, in particular one Mixture of those already listed Polysaccharides, which are optionally at least one of the polymers already described for increasing the elasticity of the cyanoacrylate component and preferably the composition according to the invention.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird die wässrige Lösung einer Chitosankomponente, insbesondere einer Chitosankomponente mit einem Molekulargewicht von 270.000, in einer Konzentration von 0,25 bis 5 Gew.-%, insbesondere 1,25 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise 1,87 Gew.-%, bezogen auf das Volumen der wässrigen Lösung, hergestellt.In In a very particularly preferred embodiment, the aqueous solution of a Chitosan component, in particular a chitosan component with a Molecular weight of 270,000, in a concentration of 0.25 to 5 wt .-%, in particular 1.25 to 4 wt .-%, preferably 1.87 wt .-%, based on the volume of the aqueous Solution, produced.
Erfindungsgemäß kann es bevorzugt sein, dass ein Härter, insbesondere eine Aminosäure oder ein Derivat davon, beispielsweise Histidin, Lysin oder Ornithin, mit der wässrigen Lösung der Polysaccharidkomponente vorgemischt wird.According to the invention it can be preferred that a hardener, in particular an amino acid or a derivative thereof, for example histidine, lysine or ornithine, with the watery solution the polysaccharide component is premixed.
Mit Vorteil werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Cyanacrylatkomponente und die wässrige Lösung der Polysaccharidkomponente erst unmittelbar vor der Anwendung vermischt.With An advantage of the process according to the invention is the cyanoacrylate component and the watery solution the polysaccharide component is mixed just before use.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Cyanacrylatkomponente und die wässrige Lösung der Polysaccharidkomponente auf der Anwendungsstelle vermischt.In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention become the cyanoacrylate component and the aqueous solution of the polysaccharide component mixed on the application site.
Weiterhin kann es erfindungsgemäß bevorzugt sein, dass die Vermischung der Cyanacrylatkomponente und der wässrigen Lösung der Polysaccharidkomponente statisch oder dynamisch vorgenommen wird. Bevorzugt wird die Vermischung durch einen statischen oder dynamischen Mischer, der beispielsweise auf eine Zweikammerspritze aufsteckbar ist, vorgenommen.Farther it may be preferred according to the invention be that the mixing of the cyanoacrylate component and the aqueous solution the polysaccharide component is carried out statically or dynamically becomes. Preferably, the mixing by a static or dynamic mixer, for example, on a two-chamber syringe is plugged, made.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Aushärtung in besonders bevorzugter Weise in Gegenwart von Wasser vorgenommen werden. Insbesondere unter physiologischen Bedingungen kann die Gegenwart von Wasser die Reaktion der Komponenten der aushärtbaren Mischung vorteilhaft beeinflussen und für ein zuverlässiges Aushärten sorgen. Die Aushärtung kann bevorzugt durch eine in situ Polymerisation der Cyanacrylatkomponente vorgenommen werden. Vorzugsweise liegt nach der Aushärtung ein Blendmaterial im wesentlichen aus Polycyanacrylat und der Polysaccharidkomponente, vorzugsweise Chitosan, vor. Das Polycyanacrylat und die Polysaccharidkomponente bilden ein sogenanntes Inter Penetrating Network (IPN), welches aufgrund nachträglicher Wechselwirkungen, insbesondere aufgrund von Van-der-Waals-Kräften, zustande kommt. Das resultierende Blendmaterial kann sich vorteilhaft dadurch auszeichnen, dass es neue Eigenschaften, insbesondere eine höhere Festigkeit, aufweist. Die Beeinflussung der Netzwerkbildung kann in bevorzugter Weise durch Veränderung des Mischungsverhältnisses zwischen der Polysaccharidkomponente und der Cyanacrylatkomponente vorgenommen werden. Ferner kann es bevorzugt sein, die Netzwerkbildung über eine Änderung der Polysaccharidkonzentration, vorzugsweise der Chitosankonzentration, zu beeinflussen.at the method according to the invention can the curing in a particularly preferred manner in the presence of water become. Especially under physiological conditions, the Presence of water the reaction of the components of the curable Advantageously influence mixing and ensure reliable curing. The curing may be preferred by in situ polymerization of the cyanoacrylate component be made. Preferably is after curing Blend material consisting essentially of polycyanoacrylate and the polysaccharide component, preferably chitosan, before. The polycyanoacrylate and the polysaccharide component form a so-called Inter Penetrating Network (IPN), which due to subsequent Interactions, in particular due to van der Waals forces, concluded comes. The resulting blend material can advantageously be characterized that it has new properties, in particular a higher strength, having. The influencing of the network formation can be in a preferred Way through change of the mixing ratio between the polysaccharide component and the cyanoacrylate component be made. Furthermore, it may be preferable to network formation via a change the polysaccharide concentration, preferably the chitosan concentration, to influence.
Die Erfindung beansprucht auch einen Kit, der aus zwei im wesentlichen getrennten Behältnissen besteht, und vorteilhaft dadurch gekennzeichnet ist, dass das eine Behältnis die Cyanacrylatkomponente und das andere Behältnis die wässrige Lösung der Polysaccharidkomponente gemäß der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthält. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die beiden Behältnisse von einem Spritzenzylinder einer Zweikammerspritze gebildet. Bei einer solchen Doppelspritze, die auch Zwillingsspritze genannt wird, werden die getrennt gelagerten Komponenten in ein gemeinsames Auspressrohr ge drückt. Vorteilhafterweise weist der Kit eine Einrichtung zur Vermischung der Komponenten auf. Besonders bevorzugt ist es, dass der Kit einen statischen Mischer aufweist, der insbesondere auf eine Doppelspritze aufsteckbar ist. Dieser statische Mischer befindet sich insbesondere im Auspressrohr der Doppelspritze. In einer anderen Ausführungsform kann es sich bevorzugt um einen dynamischen Mischer handeln.The The invention also claims a kit consisting of two substantially separate containers consists, and advantageously characterized in that the one container the cyanoacrylate component and the other container the aqueous solution of the polysaccharide component according to the composition of the invention contains. In a preferred embodiment be the two containers formed by a syringe barrel of a two-chamber syringe. at such a double syringe, also called a twin syringe, become the separated stored components in a common extrusion tube Pressed. Advantageously, the kit comprises a means for mixing of the components. It is particularly preferred that the kit a having static mixer, in particular to a double syringe is pluggable. This static mixer is located in particular in the extrusion tube of the double syringe. In another embodiment it may preferably be a dynamic mixer.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann in bevorzugter Weise, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Verschluss bzw. zum Kleben von biologischem Gewebe, insbesondere von Haut- und/oder Weichgewebe, dienen. Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung auch zur Blutstillung bei biologischem Gewebe, insbesondere bei Haut- und/oder Weichgewebe verwendet werden. Durch die Verwendung von Polysaccharidkomponenten mit blutstillender Wirkung, beispielsweise Chitosan, eignet sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung auch zum Stillen von parenchymatösen Blutungen.The Composition according to the invention can in a preferred manner, in particular according to one of the preceding Claims, for the closure or bonding of biological tissue, in particular of skin and / or soft tissue. Preferably, the composition of the invention also for hemostasis in biological tissue, especially in Skin and / or soft tissues are used. By use of polysaccharide components with hemostatic effect, for example Chitosan, the composition of the invention is also suitable for Breastfeeding of parenchymatous Bleeding.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Form von Beispielen. Dabei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Beispiele dienen lediglich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung, die in keiner Weise darauf beschränkt sein soll.Further Features and details of the invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments in the form of examples. It can the individual features for each alone or in combination with each other be. The examples are merely illustrative of the present invention, which in no way should be limited to this.
Die nachfolgenden Versuche wurden mit einer 4%igen wässrigen Protasanlösung (Protasan UP Cl 213, FMC Biopolymers, Oslo Norwegen) und n-Butyl-2-cyanoarcylat (Histoacryl®, BBraun Melsungen) durchgeführt. Die Mischungen wurden in einen Doppelkammerspritzenapplikator der Firma Mixpac Systems AG (Rotkreuz, Schweiz) abgefüllt.The following experiments were carried out with a 4% aqueous Protasan (Protasan UP Cl 213, FMC Biopolymers, Oslo Norway) and n-butyl-2-cyanoarcylat (Histoacryl ®, Bbraun Melsungen). The mixtures were filled into a double-chamber syringe applicator from Mixpac Systems AG (Rotkreuz, Switzerland).
1. Bestimmung der Haftscherkraft1st provision the adhesive shear force
Für den Lyoplant®-Zugtest wurden 2 cm breite Lyoplant®-Streifen (getrocknetes Rinderkollagen) zugeschnitten und auf einer Seite mit einem 2 × 1 cm großen Klebebereich markiert. Auf diesen Klebebereich wurde das Protasan-/Histoacryl®-Gemisch aufgetragen und mit einem zweiten Lyoplantstreifen bedeckt. Die Auftragung von reinem Histoacryl® (BBraun Aesculap, n-Butyl-2-cyanoacrylat) erfolgte mit einer handelsüblichen Einkammerspritze.For the Lyoplant ® -Zugtest 2 cm wide Lyoplant ® strips (dried bovine collagen) were cut and marked on one side with a 2 x 1 cm adhesive area. In this range, the adhesive Protasan- / Histoacryl ® mixture was applied and covered with a second Lyoplantstreifen. The application of pure Histoacryl ® (Bbraun Aesculap, n-butyl-2-cyanoacrylate) was performed with a commercially available Einkammerspritze.
Die geklebten Streifen wurden anschließend mit einem 500 g-Gewichtstück für 2 Minuten belastet. Nach diesen 2 Minuten wurden die Streifen entlastet, 75 Minuten ruhen gelassen und anschließend an der Instron-Zugprüfmaschine die maximale Klebekraft ermittelt. Die Haftscherkraft ist abhängig vom eingesetzten Mischungsverhältnis.The glued strips were then loaded with a 500 gram weight for 2 minutes. After these 2 minutes, the strips were relieved, allowed to rest for 75 minutes, and then the maximum adhesive force was determined on the Instron tensile testing machine. The adhesive shear force depends on the used Mixing ratio.
Tabelle 1: Haftscherkraft unterschiedlicher Protasan-Histoacryl®-Mischungen Table 1: adhesive shear strength of different Protasan-Histoacryl ® blends
2. Polymerisationsgeschwindigkeit2. Polymerization rate
Zur Bestimmung der Polymerisationszeit wurden 10 ml Histidinlösung (c=1 g/l) in einem Becherglas vorgelegt. Auf diese Lösung wurde 1 Tropfen Histoacryl® bzw. Histoacryl®-Protasan-Gemisch gegeben. Die Poly merisation des Tropfens kann optisch verfolgt und gemessen werden. In der Tabelle 2 sind die Ergebnisse für die verschiedenen Mischungsverhältnisse aufgezeigt.To determine the polymerization time, 10 ml of histidine solution (c = 1 g / l) were placed in a beaker. In this solution 1 drop histoacryl ® or histoacryl ® was given -Protasan mixture. The polymerization of the droplet can be monitored and measured optically. Table 2 shows the results for the different mixing ratios.
Tabelle 2: Polymerisationsgeschwindigkeiten unterschiedlicher Protasan-Histoacryl®-Mischungen Table 2: polymerization of different Protasan-Histoacryl ® blends
3. Bestimmung der Polymerisationstemperatur3. Determination of the polymerization temperature
Die Oberflächentemperatur eines Schweineschnitzels wurde bestimmt. Danach wurden fünf Tropfen eines Histoacryl®: Wasser-Gemisches (2:1) aufgetragen. Die Temperatur an der Gewebeoberfläche stieg von 21,4°C auf 50,1°C. Analog wurden 5 Tropfen eines Histoacryl®: Protasan-Gemisches (2:1) aufgetragen, wobei ein Temperaturanstieg von 21.4°C auf lediglich 34,8°C beobachtet wurde.The surface temperature of a pork schnitzel was determined. Water mixture (2: 1) Thereafter, five drops of a Histoacryl ® were applied. The temperature at the tissue surface increased from 21.4 ° C to 50.1 ° C. Analogously, 5 drops of a Histoacryl ®: applied, wherein a temperature rise of 21.4 ° C to 34.8 ° C was observed only: Protasan mixture (2: 1).
4. Stillung der Leberblutung4. Breastfeeding the liver bleeding
Durch eine 1,5 cm lange und 0,3 cm tiefe Kreuzinzision wurde die Leber einer Ratte traumatisiert. Auf die blutende Wunde wurde mit Hilfe einer Doppelkammerspitze ein Methoxypropyl-2-cyanoacrylat Protasangemisch (2:1) aufgetragen. Die Blutung kam innerhalb weniger Sekunden zum Stillstand.By a 1.5 cm long and 0.3 cm deep cross incision became the liver a rat traumatized. On the bleeding wound was using a double chamber tip a methoxypropyl-2-cyanoacrylate protasangemisch (2: 1) applied. The bleeding occurred within a few seconds Standstill.
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