DE3037513C2 - Kollagene Wundauflage - Google Patents

Kollagene Wundauflage

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    • A61L15/225—Mixtures of macromolecular compounds

Description

Kollagen wird seit geraumer Zeit in der Chirurgie verwendet Es kann in Form von Schwämmen oder Fasern zur Blutstillung verwendet werden und ist auch nach entsprechender Modifizierung zur Beschleunigung der Wundheilung geeignet Bei Patienten mit defekter Blutgerinnung oder bei großflächigen Blutungen genügen übliche kollagene Wundauflagen nicht Man hat daher bereits versucht, Kollagenmaterial mit dem jo Gewebe zu verkleben, wobei man Kleber auf Basis Resorcin-Formaldehyd, Kollagen oder Gelatine verwendete. Solche Kleber sind zwar hämoslyptisch, jedoch wegen ihrer Toxizität für die Praxis ungeeignet Dies gilt auch für Acrylatkleber und die Kombination mit kollagenen Wundauflagen.
Es ist bekannt, daß Kollagen kovalente Vernetzungen mit Bindegewebsbestandteilen eingehen kann. Dabei finden Vernetzungen von Kollagen über Schiff-Basen sowie Aldolkondensation statt Bekannt ist auch, daß bei -to Basalmembranen die Gewebefestigkeit zusätzlich durch S-S Brücken des Basalmembrankollagens erreicht wird. Bekannt ist weiterhin. Proteine, wie Albumin mit intermolekularen S-S Bindungen nach milder Reduktion und nachfolgender Oxidation über S-S Brücken zu -»5 vernetzen.
Bei Verletzungen bildet sich durch die Blutgerinnung ein primärer Wundverschluß. Hierfür sind aggregierte Thrombozyten und ein Fibrinnetzwerk verantwortlich. Es ist bekannt, daß einzelne Fibrinmoleküle durch Transglutaminase vernetzt werden. Hierbei bilden sich neue Peptidbindungen zwischen Glutaminsäure und Lysin zwischen benachbarten Ketten. Mit der Technik dür Fibrinklebung, also durch Verwendung von Fibrinogen und Thrombin wird die Endphase der plasmatischen Blutgerinnung nachgeahmt.
Die Fibrinklebung allein ist nicht in der Lage, großflächige Blutungen zu stillen. Dies gelingt erst durch eine kombinierte Anwendung der Fibrinklebung mit "iner resorbierbaren kollagenen Wundauflage. so Jedoch muß man dabei drei Komponenten bereithalten, nämlich die kollagene Wundauflage, Thrombinlösung mit Antifibrinolytika und eine tiefgefrorene hochkonzentrierte Fibrinogenlösung. Da Blutungen häufig plötzlich und unprogrammiert auftreten, stehen diese 6ä drei Komponenten im entscheidenden Augenblick häufig nicht anwendungsbereit zur Verfugung, denn zumindest die tiefgefrorene Fibrinogenlösung muß zuvor wfgetauf werden. Auch das Mischen vor der Applikation ist verhältnismäßig kompliziert.
Aus »Wiener Medizinische Wochenzeitschrift Nr, 7/1976, Seiten 86 bis 89« ist die lokale Anwendung von Fibrinogen und Kollagen zur Blutstillung in der Herzchirur^'e bekanntrPabei werden die vorerwähnten drei Komponenten, nämlich ein humanes Fibrinogen — KryopräzipHat, Trombirt, ein Faktor Xlll-Konzentrat und etn Kollagenvlies verwendet Das Kryopräzipitat wird auf die gewünschte Stelle aufgebracht und durch den Zusatz derTrombinlösung und von Faktor XIII zur Gerinnung gebracht Wenn eine Drosselung der Blutzufuhr nicht möglich ist, wird ein Kollagenvlies als vollständig resorbierbare Trägersubstanz, auf das die Lösungen aus Fibrinogen-Kryopräzipitat, Thrombin und Faktor XIII-Konzentrat aufgetragen werden, mit der mit Fibrinogen beschichteten Seite auf die blutende Stelle aufgepreßt Man erreicht dadurch jda.» vollständige Auspolymerisieren des Fibrins und damit die Haftung der Fibrinfasern im Gewebe und kann gleichzeitig das Abspulen des Fibrinfilmes durch den Blutstrom verhindern. Auch aus »Thrombosis and Haemostasia»», I. Juli 1977, Seite 191 ist aus einem Referat von A. Stemberger und Mitarbeitern bekannt Fibrinogen-Kollagen-Schwämme als Gewebekleber zu verwenden. Es handelt sich dort im wesentlichen um die gleiche Technik wie sie in der vorerwähnten Druckschrift »Wiener Medizinische Wochenschrift« beschrieben wird.
Diese Art der zur Blutstillung in der Chirurgie verwendeten Gewebeverklebung mit Hilfe von Fibrinogen ist noch nicht voll befriedigend, weil es leicht zu einer Ablösung des Kollagenschwammes von dem Gewebe kommt Zwar ist eine lokale Blutstillung aufgrund des Zusammenwirkens von Fibrinogen, Thrombin und Faktor XIII-Konzentrat möglich, jedoch ist die Haftung des Kollagenvliescs nicht gewährleistet.
Problematisch bei der Fibrinogenapplikation ist auch das vereinzelte Auftreten von Hepatitis.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kollagene Wundauflage zur Verfugung zu stellen, die mit dem Gewebe verklebt, eine zuverlässige Haftung gewährleistet und die Möglichkeit eines Auftretens von Hepatitis vermeidet
Verbunden mit dieser Aufgabe ist eine Verbesserung der kollagenen Wundauflagen zur lokalen Hämostase.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Einführung von SH-Gruppen in Kollagen, Gelatine oder regenerierte OxyzelluJose kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Beispielsweise kann man gemäß der Vorschrift von Benesch & Benesch in »Proceedings of the National Academy of Science of the USA, Washington«, Band 44, 1958, S. 848 bis 853 arbeiten.
Bei dieser Arbeitsweise wird eine SH-Gruppe nicht direkt sondern über einen »Spacer« an die Peptidkette oder an die Kohlenhydratkette gebunden. Auf diese Weise entsteht das im Rahmen der Erfindung als »SH-Gruppen-modifiziert« bezeichnete Biopolymer.
Die Einführung von SH-Gruppen in Kollagen kann aber auch dadurch erfolgen, daß man eine SH-Gruppen modifizierte Gelatine, oder eine entsprechend modifizierte regenerierte Oxyzellulose auf Kollagen aufbringt oder mittels eines Gradientenmischers einmischt. Gelatine entsteht durch chemische bzw. enzymatische Spaltung aus Kollagen und hat daher die gleiche chemische Zusammensetzung. Infolgedessen haben
auch kollagene Wundauflegen, welche mit SH-Grwppen modifizierter Gelatine versehen sind, im wesentlichen die Eigenschaften des Kollagens, verbunden mit dem Vorteil, daß durch die SH-Gruppen in diesen Materia-Hen oxidativ eine Vernetzung erfolgen Hannr
Die erfindungsgemäßen kollägenen Wundauflagen Können in an sich bekannter Weise mit Wirkstoffen beladen werden-
Bekannt ist, daß Kollagen als Träger für Antibiotika, wie Gentamycin, geeignet ist Auch Tetracyclin oder weitere Antibiotika oder Chemotherapeutika können in das SH-Gruppen-modifizierte Kollagen eingearbeitet werden. Dies ist ein zusätzlicher Effekt, der bei den erfindungsgemäßen Wundauflagen erzielt werden kann.
Herstellung von Kollagen
Von allen Pigmentschichten und Muskelresten befreite frische Rjndersehnen wurden homogenisiert und eine Menge, die 100 g Trockengewicht entspricht, in 31 0,05 m Citratpnffer (pH 3,7) 24 Stunden lang extrahiert und anschließend gegen 1% Essigsäure 12 Stunden lang dialysiert,
"> Das in 31 l%iger Essigsäure suspendierte Gewebe
wird 48 Stunden bei 15" C unter ständigem Rühren mit
Pepsin im Verhältnis Kollagen ; Pepsin=50; 1 inku-
biert
Der Ansatz wird mit l%iger Essigsäure auf 5 Liter
'" verdünnt und durch Zentrifugation von den ungelösten Sehnenfragmenten befreit
Die viskose Kollagenlösung wird gegen alkalisiertes Leitungswasser (pH 8,0) dialysiert und dann scharf zentrifugiert. Der Rückstand wird erneut in 5 Liter
1· 1 %iger Essigsäure gelöst und dialysiert. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis das Gewichtsverhältnis Stickstoff : Hydroxyprolin <3isu
(Verhältnis N/Hyp =
mg N
mg 4-Hyp
gemäß J. Mol. Bio. 44, 1969, Seite 161
Nach dem letzten Dialysieren wird mittels 0,05%iger Essigsäure eine l,5%ige Kollagenlösung hergestellt, die für die nachfolgenden Versuche Verwendung findet.
Herstellung der SH-modifizierten Biopolymeren
1000 ml einer 2%igen Gelatinelösung (die Vorschrift gilt analog für l,5o/oige Kollagenlösung oder einer Suspension von 50 g Kollagen bzw. regenerierter Oxyzellulose) werden bei pH 7,0 mit 318 mg N-Acetylhomocysieinsäurethiolacton versetzt und dann werden 340 mg AgNÜ3 zugegeben, wobei -iie Lösung durch Zugabe von NaOH auf pH 7,0 gehalten wird.
Nach zwei Stunden wird mit In : :CI auf pH 2,5 eingestellt und Thioharnstoff im Oberschuß zugegeben. Mit einem Kationenaustauscher werden die Silberionen entfernt und die Lösung unter Stickstoff dialysiert. Dann stellt man einprozentige Lösungen der modifizierten SH-Gelatine sowie des modifizierten SH-Kollagens für die nachfolgenden Versuche her.
Die regenerierte Oxyzellulose wird durch Lyophilisierung getrocknet.
Beispiel 1
Herstellung einer Wundauflage, die Kollagen
und modifizierte SH-Gelatine enthält
Von einer Kollagenlösung (1,5%) werden 10 ml in eine Flasche mit Septum gegeben und im Kältebad i» (Trockeneis-Äthanol) unter leichtem Rühren tiefgefroren. Nachdem etwa 2/3 dieser Lösung gefroren sind, werden 10 ml der modifizierten SH-Gelatinelösung zugegeben, tiefgefroren und lyphilisiert. Dieser Schwamm wird dann strahlensterilisiert.
3">
Beispiel 2
Herstellung gentamycinhaltiger Wundauflagen
Zur Herstellung gentamycinhaltiger Wundauflagen
werden 100mg Gentamycin zu 100m! einer l%igen
Kollagenlösung gegeben und diese Lösung wird wie
vorher beschrieben zur Herstellung der kollagen-SH-
gelatinehaltigen Wundauflage verwendet.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. GewebeverWebbare kollagene Wundauflage aus Kollagen und einem resorbierbaren Biopolymer, > dadurch gekennzeichnet, daß Kollagen in Form einer gefriergetrockneten Kombination mit SH-Gruppen-modiRzierter Gelatine oder einer Kombination mitSH-Gruppen-modifiziertem Kollagen oder SH-Gruppen-modifizierter regenerierter to Oxyzellulose vorliegt
2. Wundauflage gemäß Anspruch 1 aus Kollagen in Kombination mit SH-Gmppen-modifizierter Gelatine, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form eines Schwammes vorliegt '5
3. Wundauflage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollagen das Gewichtsverhältnis Stickstoff: Hydroxyprolin <3 ist
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