AT411326B

AT411326B - Hämostatische collagen-pellets

Info

Publication number: AT411326B
Application number: AT10692000A
Authority: AT
Original assignee: Biering Wolfgang
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2003-12-29
Also published as: ATA10692000A; WO2001097871A2; WO2001097871A3; AU2001279662A1

Description

Die Erfindung betrifft hämostatische Collagen-Pellets, ein Verfahren zur Herstellung der Pellets und deren Verwendung bei chirurgischen Eingriffen.

Collagen-Hämostate wurden bislang bei der Behandlung von vielen verschiedenen Wunden er- folgreich eingesetzt. Collagen ist ein Adhäsionsprotein, an das sich Blutplättchen, die aus dem vaskulären System durch Verletzung von Blutgefässen austreten, anhaften. Die Blutgefässe des vaskulären Systems sind von einem Netzwerk von Collagen-Fibrillen umgeben, die auch überall im Körpergewebe vorhanden sind. Nach dem Anhaften der Blutplättchen an das Collagen wird die Bindung von weiteren Blutplättchen initiiert, worauf die Blutplättchen aggregieren und aktiviert werden. Nach diesem Prinzip erfolgt hauptsächlich die primäre Hämostase, die eine Blutung an der verletzten Stelle unterbindet.

Mikrofibrilläres Collagen wird oftmals bei der Behandlung von grossflächigen parenchymatösen Blutungen und für die Laparoskopie eingesetzt, bei denen eine bestimmte Menge eines hämostati- schen Mittels verabreicht werden kann. Hämostatische Mittel in Form von Collagen-Schwämmen haben sich ausserdem als besonders geeignet bei dermatologischen Applikationen gezeigt, wo die Haftung an die Wunde und das einfache Entfernen des Mittels als wichtige Beurteilungskriterien gelten.

Obwohl die Verabreichung und die Handhabung dieser hämostatischen Mittel sehr unter- schiedlich ist, ist deren primäre Funktion jedenfalls die rasche Bildung eines hämostatischen Pfrop- fens durch Adhäsion und Aktivierung der Blutplättchen, sowie die Blutgerinnung.

Die Auswahl der Formulierung eines Collagen-Hämostats, wie z. B. Schwämme, Partikel oder Fluide, wird vorwiegend durch die Indikation bestimmt, je nachdem ob grosse Flächen oder punktu- elle Verletzungen zu behandeln sind. Die Verwendung des Collagens in seiner fibrillären Form ist ausreichend bekannt. Collagen-Fibrillen sind Feststoffe, die einfach in einem wässrigen Milieu dispergiert werden. Sie werden bei saurem pH gelöst und präzipitieren als feste Fibrillen nach der Neutralisation, so dass ein hoch viskoses Gel erhalten wird, in dem die Fibrillen eingebettet sind.

Die WO 98/31403 A1 beschreibt Collagenlyophilisate, die nach Rekonstruktion eine hämostati- sche Wirkung zeigen. Dabei wird eine auf Collagen basierende Mischung in wässriger Form her- gestellt. Diese wird durch Lyophilisation getrocknet. Nach der Rekonstitution wird die Mischung an eine Wunde appliziert. Die Collagen-Mischung liegt entweder in wässriger Lösung vor, oder als Lyophilisat. Zur Lagerung wird die Mischung lyophilisiert, d. h. getrocknet. Dabei wird ein Bulk- Material in Gefässen, wie Tassen, Küvetten oder Spritzen, erhalten.

Gemäss der WO 98/06444 A1 wird Collagen in seiner fibrillären Form hergestellt. Dazu wird zu- erst Collagen von Föten und Erwachsenen in einer Lösung mit einem pH 4. 0 bis 6. 0 zubereitet.

Diese Zubereitung kann in einen Aerosolbehälter verpackt werden und als Blutgerinnungsschaum ausgebracht werden. Dabei wird beim Ausbringen der Zusammensetzung diese mit einer neutrali- sierenden Lösung in Kontakt gebracht, wodurch das Collagen geliert und gerinnt. Durch das Zentri- fugieren einer neutralisierten Collagen-Lösung können auch Pellets hergestellt werden.

Eine Dispersion von festem Collagen, das mit Thrombin gemischt ist, wird nach der WO 98/31403 A1 hergestellt. Zuerst wird die Mischung getrocknet und dann der Feststoff zu einem Biomaterial rekonstituiert, welches den Feststoff als kleine Partikel enthält, die durch eine Kanüle von weniger als 1 mm fliessen können. Thrombin ist die aktivierte Form des Blutgerinnungsfaktors Prothrombin und hat enzymatische Wirkung auf Fibrinogen unter Bildung von Fibrin, wodurch die Bildung eines Blutgerinnsels hervorgerufen wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung hämostatischer Pellets wird in der WO 00/24436 A1 beschrieben. Die Bestandteile von Fibrinkleber, das sind Fibrinogen, Faktor XIII und Thrombin, werden als trockene Präparationen zugemischt, so dass ein festes Granulat gebildet wird. Dabei muss darauf geachtet werden, den Wassergehalt sehr gering zu halten oder Barriereschichten zwischen den Komponenten vorzusehen, um eine sofortige Reaktion und Bildung von Fibringe- rinnseln vor der Verwendung des Granulates zu verhindern.

Es entspricht weiters dem Stand der Technik, partikuläres biologisches Material herzustellen, welches zur Minimierung der Reaktivität mit der Umgebung mit einem Schutzmaterial beschichtet ist. Beispielsweise können gemäss der FR 2524312 A orale Zubereitungen unter Verwendung von Collagen als schützendes Mittel enkapsuliert werden. Damit wird die Resistenz gegen Enzyme und speziell gegen jene des Darms erhöht. Eine weitere Beschichtungstechnik wird in der WO 99/08056 A1 beschrieben, wo eine Schutzschicht über mikrobielle Zubereitungen unter Ver-

wendung von wasserlöslichen Polymeren wie Gelatine gebildet wird.

Ein Collagen-Gel ist ferner in der WO 99/52946 A1 beschrieben. Dieses wird als neutralisierte Lösung bei bestimmter Temperaturkontrolle erhalten. Dadurch werden im neutralen Zustand keine Fibrillen ausgefällt, und das Collagen kann als Flüssigkeit sterilisiert und zur Verfügung gestellt werden. Ein derartiges Gel ist auch die Grundlage für die Herstellung von hämostatischen Schwämmen nach der WO 97/37694 A1. Durch Lyophilisieren wird das Gel als schwammartiges Vlies erhalten.

Die zuvor erwähnten Materialien auf Basis von Collagen-Feststoffen und Fibrillen sind eventu- ell bei solchen chirurgischen Anwendungen nicht zweckmässig, wo eine rasche Hämostase erfor- derlich ist. Der Feststoff muss nämlich zuerst in innigen Kontakt mit Blut kommen, um die Hä- mostase hervorzurufen. Bei einer Collagen-Flüssigkeit ist die Applikation an eine Wundoberfläche auf Grund der hoher Viskosität ebenfalls schwierig. Gemäss dem Stand der Technik ist die Hand- habung vom partikulären Hämostaten ebenfalls schwierig, weil diese sehr trocken gehalten werden müssen oder Barriereschichten aufweisen müssen. Damit wird die unmittelbare Reaktion der hämostatischen Mittel verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein hämostatisches Material in Form von fliessfähi- gen Pellets zur Verfügung zu stellen, mit der Eigenschaft, unmittelbar mit Blut oder Wundflüssigkeit in Kontakt treten zu können.

Die Aufgabe wird durch hämostatische Collagen-Pellets gemäss den Patentansprüchen gelöst.

Die erfindungsgemässen hämostatischen Collagen-Pellets sind durch ein Collagen-Gel in der Kontaktoberfläche der Pellets gekennzeichnet und weisen einen Wassergehalt im Bereich von 1% bis 25 auf. Das in der Kontaktoberfläche des Pellets enthaltene Gel vermittelt den Kontakt mit dem umgebenden Milieu am Ort der Wunde. Damit ist das Collagen Gel in der Kontaktoberfläche der Pellets enthalten.

Es ist von Bedeutung, dass das Collagen sich im Gelzustand befindet und als Flüssigkeit zur Verfügung gestellt wird, welche im Wesentlichen keine Collagenfibrillen enthielt. Damit wird die einfache Bindung zu anderen Oberflächen, speziell an der Wundstelle oder Prothesen, und die sofortige hämostatische Reaktion des Collagens möglich.

Das flüssige Collagen-Gel in der Kontaktoberfläche der erfindungsgemässen Pellets erleichtert weiter die Resorption des Hämostats durch den Körper. Dabei wird nicht nur eine rasche Hä- mostase erreicht, sondern es werden auch Komplikationen auf Grund von unerwünschten Adhä- renzen im Körper vermieden. Die Resorptionszeit des erfindungsgemässen Hämostats ist üblicher- weise weniger als 4 Wochen, zu meist weniger als 3 Wochen. In manchen Fällen kann das Hä- mostat sogar 1 Woche nach dessen Anwendung nicht mehr sichtbar sein.

Die erfindungsgemässen Pellets können eine bevorzugte Grösse in Bereich 10 - 1000 um, vor- zugsweise 50 bis 500 um. aufweisen. Solange die Fliessfähigkeit des Produktes erhalten ist, kön- nen auch kleinere Pellets zur Verfügung gestellt werden. Pellets oder Körnchen mit grossen Grössen sind speziell im Fall des Einbringens von Trägermaterial sinnvoll. In diesem Fall kann die Grösse bis 5 mm sein.

Die bevorzugten erfindungsgemässen Zubereitungen haben ein durchscheinendes oder durch- sichtiges Aussehen, was vom Gelzustand des Collagens herrührt, wobei im Gel kein partikulären Feststoff dispergiert ist. Collagen-Präparationen, die auf nativem oder auf Atelopeptid-Collagen basieren, haben speziell ein glasartiges Erscheinen. Das durchsichtige Aussehen kann sich vorü- bergehend durch das Trocknen des Produktes verändern, wobei eine cremige Oberfläche erhalten wird, die jedoch wiederum nach Rekonstitution glasartig oder durchscheinend ist.

Das Collagen-Gel befindet sich vorzugsweise als verfestigte Flüssigkeit an der Oberfläche der erfindungsgemässen Pellets. Diese glasartige Flüssigkeit weist einen Wassergehalt im Bereich von 1-25%, vorzugsweise 10-25%, auf. Um nicht die natürliche Wasseraufnahmekapazität des Colla- gen-Gels zu verschlechtern, ist eine schonende Trocknungstechnik nötig.

Nachdem das verfestigte Gel in der Kontaktoberfläche, also der äussersten Schicht der erfin- dungsgemässen Pellets, eine glasartige Flüssigkeit ist, behält es seine elastischen Eigenschaften und seine Fähigkeit zum Mischen mit Fluiden und zur Absorption. Der Vorteil des verfestigten Gels liegt in der verbesserten Lagerstabilität der Pellets. Es ist also möglich, eine lagerstabile Pellet- Präparation zur Verfügung zu stellen, welche das verfestigte Collagen-Gel enthält und bei Raum- temperaturen bis zu 35 C gelagert werden kann. Wenn thermolabile Wirkstoffe in die Präparation

eingebracht werden, kann es notwendig sein, die Lagertemperatur im Bereich von 2 bis 8 C zu halten.

Das verfestigte Gel kann in einfacher Weise zum ursprünglichen flüssigen Zustand entweder vor der Applikation der Pellets durch die Zugabe von physiologischen Lösungen, die gegebenen- falls Wirkstoffe enthalten, oder direkt am Ort der Wunde rekonstituiert werden.

Bevorzugte Pellets enthalten weiters das Collagen-Gel mit neutralem pH, z. B. pH 6 bis 8. Ein bevorzugter Bereich ist 6. 5 bis 8. 0. Dies ist vor allem dann angebracht, wenn das Collagen-Gel oder die Pellets mit Substanzen kombiniert werden, die im sauren Milieu labil sind.

Die Pellets, die das flüssige Collagen-Gel im Oberflächenbereich enthalten, sind auch als Sus- pension lagerstabil. In Abhängigkeit vom Wassergehalt, der Auswahl von stabilisierenden Mitteln, der Herkunft und des Typs von Collagen, kann es auch bei Temperaturen bis zu 35 C, vorzugs- weise bei Raumtemperatur (20 bis 25 C) gelagert werden. Wenn es jedoch auch thermolabile Wirkstoffe enthält, sollte es bei Kühlschranktemperaturen (2 bis 8 C) gelagert werden, oder es sollte ein Stabilisator zum Collagen und/oder zum Wirkstoff beigemischt werden. Eine bevorzugte Möglichkeit zum Erhalt der Lagerstabilität des Produktes, welche mindestens 2 Jahre lang ist, ist die Lagerung der erfindungsgemässen Pellets als gefrorene Zubereitung, vorzugsweise bei Tempe- raturen von-30 bis -10 C.

Es ist weiters bevorzugt, die erfindungsgemässen Pellets in einem Behälter mit einem Auslass zur direkten Applikation auf die Wunde oder der Operationsstelle aufzubewahren, z. B. in einer flexiblen Tube, einer Spritze oder in Fläschen. Diese Möglichkeiten eignen sich vor allem für eine unmittelbar verwendbare Zubereitung der Pellets ("ready-to-use").

Gemäss einer speziellen Ausführungsform der Erfindung enthalten die hämostatischen Pellets weiters eine physiologisch aktive Substanz oder einen Wirkstoff, vorzugsweise in gelöster Form oder als Dispersion. Zu den möglichen Additiven zählen Antibiotika, Antimykotika, antivirale Sub- stanzen, Antiphlogistika, Analgetika und Faktoren des Blutgerinnungs- und Fibrinolysesystems.

Antibiotika, wie Gentamycin, sind dann bevorzugt, wenn die Substanz bei der lokalen Applikation gegen septische Zustände wirken soll. Der Zusatz eines menschlichen Faktors der Blutgerinnung, wie ein Blutgerinnungsfaktor ausgewählt aus der Gruppe von den Faktoren I, 11, V, VII, VIII, IX, X, XI, XIII, von Willebrand Factor, Fibronectin, Vitronectin, Protein C und Protein S, oder aktivierte Formen dieser Faktoren, kann durch die Reaktion mit dem intrinsischen und extrinsischen Gerin- nungssystem die Kinetik der Hämostase positiv beeinflussen, um die sekundäre Hämostase zu unterstützen.

Weiters können Plättchenfaktoren, Enzyme oder Inhibitoren der Gerinnung und Fibrinolyse ein- gebracht werden. Durch die Verwendung von aktivierten Gerinnungsfaktoren kann die unmittel- barste Wirkung erzielt werden um eine rasche sekundäre Hämostase hervorzurufen. Es ist bei- spielsweise bevorzugt Thrombin in die erfindungsgemässen hämostatischen Pellets einzubringen, um eine synergistische Wirkung der primären und sekundären Hämostase an der blutenden Wun- de zu erhalten.

Das Thrombin kann durch die Verwendung von Proteinen, wie humanes Serumalbumin, Ami- nosäuren, Polyglykole oder anderen Kohlenhydraten, wie Zucker und Zuckeralkohole, als lagersta- bile Flüssigkeit bei Kühlschranktemperaturen oder Raumtemperaturen stabilisiert sein. Wenn eine gefrorene Thrombin Zubereitung verwendet wird, kann die Konzentration des Stabilisators auf ein Minimum reduziert werden, oder auf einem Stabilisator verzichtet werden.

Die bevorzugte Thrombin-Konzentration in den Pellets liegt im Bereich von 1 bis 70 IE/ml, be- vorzugt zwischen 5 und 60 IE/ml.

Weitere mögliche Zusätze sind Agenzien, die die Wundheilung fördern, wie Wachstumsfakto- ren, Glucokortikosteroide, Steroide, Vitamine oder Vitaminderivate, Tumorizide oder Tumoristatika, Mineralstoffe, Immunmodulatoren, Immunglobuline, Farbstoffe, Radiomarker, Fluoreszenzmarker, Polysaccharide, Anästhetika und Nukleinsäuren.

Wenn biologische Zusätze von menschlichen Ausgangsmaterialien verwendet werden, muss dafür vorgesorgt werden, dass keine human - pathogenen Stoffe, wie aus Blut stammende Viren, übertragen werden. Zu den relevanten Viren zählen die bekannten HI-Viren, Hepatitis Viren und Parvoviren. Dafür werden bei der Herstellung der biologischen Materialien oder Zusätze wirksame Methoden zur Inaktivierung und/oder Abtrennung von möglicherweise vorhandenen Viren einge- setzt. Diese Methoden sind beispielsweise die Behandlung mit Solventien und Detergentien, wie

gemäss der EP 0 131 740 A1 Methoden zur Hitzebehandlung, wie Pasteurisierung oder Erhitzen im trockenen Zustand, Bestrahlungsmethoden und Filtrationsmethoden.

Als bevorzugte Möglichkeit des Zusetzens von einer oder mehrerer der oben genannten phy- siologisch aktiven Substanzen ist das direkte Beschichten der Pellets mit den Zusätzen oder einer Mischung der Zusätze mit dem Collagen-Gel. Eine Beschichtung der Pellets mit dem Zusatz und gegebenenfalls einer weiteren Trägersubstanz, vorzugsweise Collagen, wird vorzugsweise vor oder während der Trockung der Pellets oder während des Pelletierungsprozesses vorgenommen.

Das kann durch ein Überschichten der Pellets mit einer Lösung oder Dispersion des Additivs und gegebenenfalls der Trägermischung erfolgen, wobei das Lösungsmittel verdampft wird um das Additiv und gegebenenfalls die Trägerstoffe als Beschichtung an der Oberfläche zu erhalten. Als geeignetes Lösungsmittel kann Wasser oder ein organisches Lösungsmittel, wie Ethanol, einge- setzt werden, welches üblicherweise für Beschichtungsprozess verwendet wird.

Eine weitere Möglichkeit ist das Einbringen der physiologisch aktiven Substanz und/oder der Trägersubstanz, wie ein Biomaterial, in die erfindungsgemässen Pellets. Das Biomaterial ist vor- zugsweise bioresorbierbar und ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Collagen, Gelatine, Fibrin, Cellulose und Hydroxyapatit. Der Träger der hämostatischen Pellets kann aus Flüssigkeiten oder speziellen Feststoffpartikeln oder Körnchen bestehen, welche mit mindestens einer Schicht Collagen-Gel beschichtet sind.

Es ist auch bevorzugt, erfindungsgemässe hämostatische Pellets zur Verfügung zu stellen, die innerhalb der Pellets eine homogene Zusammensetzung aufweisen. Das bedeutet, dass das Collagen-Gel nicht nur im Bereich der Oberfläche des Pellets oder in einer Schichte vorliegt, son- dern auch innerhalb des Pellets, als Basis für die hämostatische Zubereitung.

Andererseits kann es bevorzugt sein, verschiedene Schichten mit unterschiedlichen Zusam- mensetzungen zu erstellen, um damit das Einbringen von mindestens zwei unterschiedlichen physiologisch aktiven Substanzen, wie Gerinnungsfaktoren, z. B. Fibrinogen und Thrombin, zu ermöglichen. Wenn diese Substanzen in einer Schicht vorhanden wären, würden diese sofort miteinander reagieren, speziell in Gegenwart des üblichen Wassergehalts der erfindungsgemässen Pellets, welcher mehr als 5% (1/1) beträgt. Durch die voneinander getrennten Schichten der Pellets wird die Reaktion jedoch erst nach dem Fliessen der Pellets zum Ort der Wunde erreicht.

Die erfindungsgemässen Pellets werden vorzugsweise unter Verwendung eines Ausgangsma- terials für natives Collagen hergestellt. Als Ausgangsmaterial zur Herstellung des erfindungsgemä- &num;en Hämostats wird vorzugsweise Collagen von einem Säugetiermaterial eingesetzt ; am meisten bevorzugt von einer Spezies, von der berichtet wird, dass kein Risiko zur Übertragung von spongi- former Enzephalitis (TSE) besteht. Die Pathogene von TSE sind noch nicht charakterisiert. Man weiss jedoch, dass Kühe, Schafe und Ziegen Pathogene enthalten können, die TSE, wie BSE (bovine spongiform encephalitis), Scrapie (sheep TSE) oder CJD (Creutzfeld Jakob Disease) hervorrufen können.

Es enspricht einer Empfehlung der Weltgesundheitsorganisation WHO, dass das Ausgangsmaterial für Collagen, das für Pharmazeutika verwendet wird, sorgfältig ausgewählt wird, um das Risiko der Übertragung solcher Pathogene, die auch Prionen genannt werden, zu reduzieren. Weiter wird empfohlen, die potenzielle Infektiosität des Produktes durch eine Behand- lung mit Chemikalien zu reduzieren. Die Behandlung von Collagen mit einer hohen NaOH- Konzentration ist eine bevorzugte Methode. Diese Behandlung mit Chemikalien reduziert weiters das Risiko der Übertragung anderer Pathogene, wie Viren, die Menschen schaden können.

Ein bevorzugter Ausgangsstoff für das erfindungsgemässe Hämostat ist Collagen aus Pferden, Schweinen oder Vögel, sogar von Menschen kann das bevorzugte Ausgangsmaterial stammen.

Wenn jedoch die Sicherheitsempfehlungen der WHO berücksichtigt werden, können auch bovine Ausgangsmaterialien oder Ausgangsmaterialien von anderen Wiederkäuern verwendet werden.

Das Material stammt üblicherweise von Sehnen, Häuten oder Plazenten.

Bevorzugterweise wird natives Collagen verwendet, das gemäss eines Verfahrens extrahiert ist, welches die Integrität der Polypeptidketten und die Helixstruktur des Moleküls erhält. Um Atelopep- tid-Collagen zu erhalten kann es auch mit Enzymen, wie Pepsin, behandelt werden. Daraus resul- tiert im Besonderen ein Collagen-Hämostat mit durchscheinendem oder durchsichtigen Aussehen.

Das native Collagen, welches auch das Atelopeptid-Collagen umfasst, enthält im Speziellen al- le Fraktionen des Collagens, inklusive der säurelöslichen und die in Säure unlöslichen. Ein derart natives Material hat eine wesentlich verbesserte hämostatische Aktivität.

Ein durch chemische Reaktionen, wie Quervernetzung, modifiziertes Collagen wird aber bevor- zugterweise nicht verwendet. Zur Herstellung des erfindungsgemässen Hämostats werden ver- schiedene Collagen Typen, wie Typ I, 11, 111 oder IV verwendet. Das bevorzugte Collagen ist jedoch Typ I Collagen oder eine Zubereitung mit mehr als 80% Typ I Collagen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der hämostatischen Pellets durch Auflösen eines Collagen Ausgangsmaterials zu einem Gel und Pelletieren durch Zentrifugieren, Sprühtrocknen, Fliessbett-Trocknen des Gels, auch genannte Wirbelstromtrocknen, und/oder Enkapsulieren mit dem Gel.

Im Ausgangsmaterial ist das Collagen zumeist in seiner fibrillären Form enthalten. Die Fibrillen werden aufgelöst, um die Collagen-Flüssigkeit im sauren Milieu, vorzugsweise mit einem pH zwi- schen 3 und 5, zu bilden. Bevorzugterweise wird das Collagen durch die Zugabe von Essigsäure, Zitronensäure, Milchsäure oder Monochloressigsäure angesäuert, um das Collagen im Gelzustand zu erhalten. Die optionale Neutralisation des Gels wird behutsam unter Temperaturkontrolle vorge- nommen, um vor allem die Denaturierungstemperatur von etwa 35 bis 50 C nicht zu übersteigen.

Die Neutralisation erfolgt üblicherweise durch Zumischen von alkalischen Lösungen, so dass ein pH von etwa 6 bis 8 erreicht wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann weiters die Prozessschritte des Waschens oder Schneidens des Collagen Ausgangsmaterials umfassen, das Delipidieren und gegebenenfalls das Eliminieren von Aminoglycanen durch die Behandlung mit Salzen.

Zur Herstellung der erfindungsgemässen hämostatischen Pellets können verschiedene bekann- te Verfahren eingesetzt werden. Dabei muss jedoch darauf geachtet werden, die Denaturierungs- temperatur des Collagen-Gels, die üblicherweise im Bereich von 35 bis 50 C liegt, nicht zu über- steigen. Ein bevorzugtes Verfahren ermöglicht die Temperaturkontrolle bei weniger als 40 C.

Zu den geeigneten Pelletierungsverfahren zählen das Zentrifugieren einer Suspension oder ei- nes Gels. Aus dem Zentrifugieren einer neutralisierten Collagen-Lösung resultieren halbfeste, visköse Pellets. Beispielsweise wird das Collagen zum Erhalt einer Collagen-Pelletmasse in einer Zentrifuge gedreht. Der Wassergehalt der Pelletmasse kann durch die benutzte Zentrifugalkraft kontrolliert werden. Je stärker die Zentrifugalkraft, umso geringer ist der Wassergehalt und es können höhere Collagen Konzentrationen bis zu 150 mg/ml erhalten werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der erfindungsgemässen Pellets ist das Mahlen des festen oder verfestigten Collagen-Gels in einer Kugelmühle, solange bis die partikuläre Struktur gebildet wird.

Das Enkapsulieren oder Einschliessen von Flüssigkeiten oder festen Materialien durch das Col- lagen-Gel wird vorzugsweise durch Suspendieren oder Auflösen des Collagens in einem Lö- sungsmittel vorgenommen, wobei die Flüssigkeiten oder die festen Materialien mit dem Collagen bedeckt werden, und Verdampfen des Lösungsmittels, um eine Schicht mit reduziertem Collagen- Gel an der Oberfläche der Pellets zu erhalten. Als geeignete Lösungsmittel gelten beispielsweise aliphatische Monoalkohole, wie Methanol oder Ethanol, welche bei Temperaturen geringer als die Denaturierungstemperatur von Collagen rasch verdampfen.

Eine bevorzugte Enkapsulierungsmethode ist das direkte Polymerisieren des Collagens auf den Trägermaterialien, was bei erhöhten Temperaturen von 40 bis 60 C erreicht wird.

Zum Beschichten und unmittelbaren, also direktem Polymerisieren des Collagens zur Bildung der hämostatischen Kontaktoberfläche kann ein Collagen-Gel mit hoher Konzentration, wie z.B. mehr als 2%, vorzugsweise 3 bis 6%, sogar bis zu 10% verwendet werden. Damit sind keine organischen Lösungsmittel notwendig. Für diese Enkapsulierungsmethode eignet sich vor allem ein Collagen-Gel mit saurem pH.

Als eine der besten Pelletierungsmethoden gilt jedoch das Trocknen in einem Fliessbett oder unter Wirbelstrombedingungen, z. B. durch Sprühtrocknen. Bei diesen Techniken wird eine Kombi- nation von Schichten durch sequenzielles Prozessieren der Komponenten möglich, wobei die Schicht mit dem Collagen-Gel als letzte Schicht auf die Oberfläche aufgebracht wird. Es können auch homogene Pellets aus dem Collagen-Gel und gegebenenfalls Additive in einem spezifizierten Grössenbereich hergestellt werden. Bei der Produktion der Pellets werden in manchen Fällen Pelletkerne zum Beispiel Zucker oder eine der oben genannten Trägersubstanzen, verwendet.

Während des Trocknungsverfahrens im Fliessbett oder Wirbelstrombett ist es vorteilhaft den Granulierungs-, Agglomerierungs- und Beschichtungsprozess genau zu verfolgen und zu kontrol-

lieren. Zu den bekannten Parametern zählen beispielsweise die Sprührate die Temperatur des
Trocknungsgases und das Flussvolumen, wobei die Parameter reguliert werden, um die geeignete
Pelletform zu erhalten.

Das Collagen-Gel oder das flüssige Ausgangsmaterial wird üblicherweise in eine Fliessbett- kammer gesprüht und mit einem Trocknungsmittel oder Gas kontaktiert. Bevorzugtes Gas ist inert, wie Stickstoff oder Kohlendioxid. Zur Vergrösserung der Kontaktoberfläche des Materials und damit zum leichteren Trocknen des Materials eignet sich hervorragend ein Bewegen im Gasstrom in der
Kammer. Ein Beschichtungsmaterial, das bei Raumtemperatur fest ist, kann weiters geschmolzen, in das Innere des Partikelbetts bzw. auf die Partikel und Pellets gesprüht und durch Abkühlen verfestigt werden. Durch die speziellen Verfahrensschritte wird vorteilhafterweise eine kontinuierli- che und glatte Beschichtung erhalten. Zum Formen der Pellets oder von agglomerierten Materia- lien können rotierbare Vorrichtungen eingesetzt werden.

Obwohl sich zur Herstellung des erfindungsgemässen Produkts an sich bekannte Techniken eignen, hat es sich dennoch als überraschend herausgestellt, dass der Gelcharakter und die hervorragenden hämostatischen Eigenschaften auf der Collagen Oberfläche sogar nach dem Pelletieren intakt sind. Es ist bei den meisten chirurgischen Verfahren nötig, eine Hämostase innerhalb von 3 bis 5 Minuten zu erreichen. Das erfindungsgemässe Collagen-Hämostat erfüllt diese Bedingung und kann fallweise eine Blutung innerhalb von 1 oder 2 Minuten stoppen.

Die pharmazeutische Zubereitung auf Basis der hämostatischen Pellets kann auch in einer Matrix zur Verfügung gestellt werden, um eine Salbe, ein Gel, eine Gelcreme, eine Creme, ein Aerosol oder einen abdeckenden Film zu bilden.

Das flüssige Collagen kann weiters durch eine relativ hohe Viskosität zwischen 20 und 10 000 mNs/m, vorzugsweise zwischen 50 und 5 000 mNs/m gekennzeichnet sein. Durch das Trocknen der Pellets wird die Viskosität sogar noch mehr erhöht. Dennoch kann das Produkt auf Grund der Fliessfähigkeit der Pellets in einfacher Weise auf der Wunde appliziert werden.

Die erfindungsgemässen hämostatischen Pellets werden weiter als eine sterile Zusammenset- zung zur Verfügung gestellt. Der Herstellungsprozess der Pellets oder von Zwischenmaterialien umfasst daher den Prozessschritt der Sterilisation. Dabei ist es vorteilhaft, das Collagen entweder durch eine chemische Behandlung, eine Filtration, durch ein Bakterienfilter oder durch Bestrahlen mit Beta- oder Gamma-Strahlen, beispielsweise mit einer Intensität von 15-30 kGy, üblicherweise etwa 25 kGy, zu sterilisieren. Das Collagen kann unter Vewendung von Ethylenoxid oder Peroxi- den chemisch behandelt werden.

Da die erfindungsgemässen hämostatischen Pellets eine relativ hohe Collagen Konzentration enthalten können, und dennoch eine fliessfähige Darreichungsform eines Hämostats sind, eignen sie sich besonders gut bei chirurgischen Eingriffen für die punktuelle Applikation. Die Zusammen- setzung kann auch auf grossflächige blutende Wunden aufgebracht werden und eignet sich am besten im Fall von diffusen Blutungen und Sickerblutungen.

Diese Darreichungsform kann auch sehr gut mit jeder Blutungsstelle mit unebener Oberfläche in Kontakt gebracht werden, insbesondere gilt dies für die Chirurgie des Brustraumes, die orthopä- dische und plastische (Hauttransplantate) Chirurgie, für HNO oder Neurochirurgie. Sie kann ge- nauso gut am Ort einer Punktion von Organgewebe appliziert werden. Eine bevorzugte Applikati- onsart sind auch laparoskopische Verfahren. Für ein derartig fliessfähiges und leicht zu applizieren- des Material wie die erfindungsgemässen hämostatischen Pellets ist die Indikation der mikroinvasi- ven oder minimalinvasiven Chirugie am meisten interessant, besonders im Bauchraum, Brustraum und bei cardiovaskulären Indikationen. Im Allgemeinen kann eine Hämostase bei allen Wundstel- len erreicht werden. Dies inkludiert chirurgische Wunden, Verbrennungen, Geschwüre und Ab- schürfungen.

Die vorliegende Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel illustriert.

Beispiel 1:
Herstellung von erfindungsgemässen hämostatischen Collagen-Pellets (Mikrokapseln)
150 g trockenes Collagen Puder, hergestellt aus Pferdehaut und durch Bestrahlen sterilisiert, werden in 101 Essigsäurelösung gelöst, um einen pH von 4 zu erhalten. Ungelöste Bestandteile werden durch Zentrifugieren abgetrennt, das verdünnte Collagen-Gel als Überstand wird mit Ace- ton in einem Verhältnis von 1:6 behandelt. Dadurch bildet das Collagen-Gel ein Präzipitat, welches

durch Zentrifugieren abgetrennt wird. Das Präzipitat wird gewaschen und in Methanol zu einer Konzentration von 2 g/1 gelöst.

Die Lösung wird in das Reservoir eines Pistolen-Pulverisators gebracht und bei einem Druck von 1 bar extrudiert. Als beispielhaftes Trägermaterial werden Fibrinogen-Körnchen bei 50 bis 100 Umdrehungen pro Minute gerührt und mit dem extrudierten Collagen beschichtet, wobei nach dem Verdampfen des Methanols die Kapseln erhalten werden. Die Pellets enthalten etwa 10% Wasser und weisen eine Grösse im Bereich von 100 um bis 200 um auf.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Hämostatische Collagen-Pellets bestehend aus Collagen-Gel in der Kontaktoberfläche, mit einem Wassergehalt im Bereich von 1 % bis 25%, vorzugsweise 10% bis 25%, dadurch gekennzeichnet, dass das Collagen-Gel einen pH - Wert von 6 bis 8 aufweist und dass die
Pellets eine Grösse im Bereich von 10-1000 um, vorzugsweise 50-500 um, aufweisen.

2. Hämostatische Pellets nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiters zu- mindest einen Wirkstoff enthalten, welcher insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Antibiotika, Antimykotika, antiviralen Substanzen, Antiphlogistika, Analgeti- ka und Faktoren des Blutgerinnungs - und Fibrinolysesystems.

Claims

3. Hämostatische Pellets nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff ein Blutgerinnungsfaktor ist.

4. Hämostatische Pellets nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Blutgerin- nungsfaktor ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Faktor Faktor!), Faktor VII, Faktor IX, Faktor X, und deren aktivierten Formen.

5. Hämostatische Pellets nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Blutgerin- nungsfaktor Thrombin ist.

6. Hämostatische Pellets nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff in der Kontaktoberfläche enthalten ist.

7. Hämostatische Pellets nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Beschichtung versehen sind, um die Kontaktoberfläche zu bilden.

8. Hämostatische Pellets nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine homogene Zusammensetzung aufweisen.

9. Hämostatische Pellets nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Träger auf Basis eines bioresorbierbaren Materials aufweisen.

10. Hämostatische Pellets nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das bioresorbier- bare Material ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Collagen, Gelatine, Fibrin, Cellulose und Hydroxyapatit.

11. Hämostatische Pellets nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Schichten aufweisen, die unterschiedliche Wirkstoffe umfassen, vorzugsweise zwei unterschiedliche Blutgerinnungsfaktoren.

12. Hämostatische Pellets nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf Basis einer homogenen Mischung aus dem Collagen-Gel und einem Wirkstoff erstellt sind.

13. Verfahren zur Herstellung der hämostatischen Pellets nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aus einem Ausgangsmaterial für Collagen, dadurch gekennzeichnet, dass das Collagen in einer sauren Lösung gelöst wird, die erhaltene Lösung gegebenenfalls neutralisiert wird, um ein Gel mit einem pH - Wert von 6 bis 8 herzustellen, und das Gel durch Zentrifugieren, Sprühtrocknen, Wirbelstromtrocknen oder Enkapsulieren pelletiert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Lösung oder dem Gel während des Pelletierungsprozesses ein Wirkstoff beigemischt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein bioresorbierbares Material während des Pelletierungsprozesses eingebracht wird.

16. Verwendung von hämostatischen Collagen-Pellets nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Herstellung eines Mittels zur Verwendung bei chirurgischen Eingriffen.

17. Verwendung von hämostatischen Collagen-Pellets nach Anspruch 16, zur Herstellung ei- nes Mittels zur Verwendung in der minimalinvasiven Chirurgie. <Desc/Clms Page number 8>

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