BE626101A - - Google Patents

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BE626101A
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    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12N9/54Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea bacteria being Bacillus
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Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Agent de débridage. 



   La présente invention concerne un nouvel agent de débridage. Plus particulièrement, elle concerne un nouveau complexe bactérien d'enzymes possédant des propriétés de débri- dage supérieures. 



   Des agents de débridage sont les agents qui digèrent et liquéfient rapidement les tissus nécrotiques sans endommager les cellules vivantes, en accélérant ainsi les processus de gué- rison. Les recherches relatives à ces agents de débridage ont couvert l'emploi d'une grande variété de substances végétales et animales, telles que vers ou larves de mouche, la papaïne enzyme dérivée de l'arbre papaya, et la trypsine d'enzyme dérivée du 

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 pancréas. te mécanisme dans presque tous ces cas a été identifié comme étant une action enzymatique. 



   La guérison des blessures est retardée par la présence de pus de débris de tissu, de bactéries et exsudats. Le but principal de l'enzyme de débridage est de nettoyer la blessure      de la totalité des divers éléments de tissus nécrotiques et d'enlever les sécrétions excudatives épaisses.

   Lorsqu'elles sont convenablement appliquées à des patients choisis, certaines enzy- mes protéolytiques nettoient les surfaces infectées de leurs exsudats Inflammatoires sans nuire aux tissus vivants, facilitent le drainage de surfaces à accumulations purulentes   looulées   sanguines et fibrineuses, facilitent la libération de bactéries cachées, en les exposant ainsi aux agents antimicrobiens et aux forces natives   d'immunisation,   et augmentent le taux de guérison des blessures précédemment infectées, 
L'enzyme idéale de débridage de blessures selon "   Connell   and Associates" (Surgical   Gynecology &     Obstetrios     108   93-99 1959) doivent répondre aux critères suivants : 
1.

   L'enzyme doit pouvoir effectuer une lyse rapide   de   la fibrine, du collagène dénaturé, de l'élastine et de l'exsudat, parce que   ceux-ci   constituent les constituants principaux de la protéine du tissu dans la blessure, brûlure d'épaisseur   entière,-   peau nécrotique et lésion   ulcérée.   



   2. Elle doit être complètement   inactive   lorsqu'elle se trouve en contact avec le tissu normal humain. 



   3. Elle doit être   non-toxique   par absorption et non- irritante pour la blessure. 



     4.   Elle doit être préparée facilement:, être stable et facilement applicable sur la plupart des lésions. 

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   Ces chercheurs insistent sur le fait que le but prin- cipal d'un débridage enzymatique est de donner une blessure propre dans le laps de temps le plus court possible. Quant cela a été fait, le débridage enzymatique doit être arrêté et la méthode   chirurgicale   appropriée pour fermer la blessure doit être appli- quée. Le débridage enzymatique est un outil   ancillaire à   la thérapeutique   chirurgicale   et n'en constitue   pa   un succédané. 



   Dans de nombreux cas, où les deux techniques peuvent être réalisées de manière concomitantes, des résultats   peu"ent   être obtenus plus      rapidement. 



   Jusqu'à ce jour, tous les essais pour développer un agent   chirurgical   acceptable de débridage ont pratiquement échoue. 



   L'emploi d'insectes tels que vers et de larves est évidemment accompagné d'inconvénients sérieux et alors que théoriquement l'em- ploi de papaïne et de trypsine parai trait fournir la solution, leur emploi est également accompagné d'inconvénients. La papaïne par exemple tout en possédant une fine action protéolytique manque de sélectivité pour le tissu mort et est par conséquent extrêmement irritante à la blessure. La trypsine d'autre part est relativement non-Irritante, mais malheureusement elle est également relativement inefficace sur les tissus nécrotiques. 



   Par conséquent, l'un des objets de la présente intention est de prévoir un nouveau produit pharmaceutique d'enzyme de   débri-   dage, 
Un autre objet de   l'invention   est de prévoir une nouvelle méthode de débridage utilisant le produit enzyme. 



   Un nouveau complexe enzyme de débridage a été maintenant découvert possédant des propriétés médicinales supérieures. Ce complexe enzyme est une matière protéine hautement purifiée, laquelle 

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 lorsqu'elle est incorporée sous forme d'applications locales, exerce une action efficace non-irritante, de débridage. 



   Le nouveau produit enzyme selon la présente invention est obtenu par culture d'une souche choisie de la bactérie 
Bacillus subtilis, La désignation Bacillus subtilis couvre une espèce d'organismes très répandus, non pathogènes, formateurs de spores aérobiques, catalase-positifs. Evidemment, les diverses souches sont légèrement différentes quant à certaines propriétés, mais elles suivent toutes les caractérisations de   Bergey's   Manual of Determinative   Bacteriology,   7th Edition, pp.   613-621.   Williams and Wilkins C ., Baltimore, Md. 1957.

   Cet organisme est également   . classifié   sous la désignation Bacillus subtilis selon le système de classification décrit dans Aérobie Spore Forming Bacteria, 
U.S., Department of Agriculture,   Aricultural   Monograph N  16. 



   Une couche particulière de Bacillus subtilis est spécialement préférée pour la production de composants enzymes selon la présente invention. Une culture de cette souche a été déposée dans la collection de Culture de Type Américain ( "American 
Type Culture Collection") et a reçu la désignation ATCC 6051 a. 



   La méthode de production du produit enzyme selon la présente invention comprend en résumé la culture du Bacillus   subtilis   dans des conditions appropriées de fermentation sur une source nutritive appropriée.. et ensuite le prélèvement et la purification de l'enzyme élaborée par les bactéries, 
Selon la pratique préférentielle de préparation de l'enzyme, une souche choisie de Bacillus subtilis est soumise à la culture en milieu nutritif aqueux contenant des sources assi- milables de carbone, azote et ingrédients en traces.

   Le mélange de milieu nutritif et d'organisme est maintenu dans des conditions   aérobiques     à   une température d'environ 35 C et à un pH d'environ 

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 6 jusque oe que la fermentation donne une production appréciable de produits enzymes, et à ce moment le produit enzymes est récupéré par des moyens conventionnels hors du mélange de fermentation. 



   Le milieu nutritif aqueux préférentiel contient environ      10   à     20   en   poid   d'une source de carbone telle que l'hydrolysat d'amidon, du sirop de mais, ou analogues. L'azote peut être fourni en quantité, désirée (environ 0,5% en poids) en ajoutant un   hydrolysat   de protéine tel que de   l'hydrolysat   de caséine dans   les   milieux ou en ajoutant des sols ammoniques. Les ingrédients en traces peuvent comprendre des sels, qui à leur tour peuvent comprendre des   phospha-   tes, sulfates, et des sels de fer, manganèse, magnésium, potassium et sodium.

   Des substances nutritives en traces, telles que des vitamines, requises pour la culture du Bacillussubtilis peuvent être fournies en ajoutant   à   l'amont nutritif des quantités relative- ment faibles de concentrés de levure telle que de la levure de brasserie. 



   A la fin de la fermentation, le complexe enzyme est contenu en solutions dans la phase aqueuse du mélange de fermentation. 



  Pour obtenir 'le complexe enzyme sous une forme purifiée, on peut employer diverses méthodes. Une méthode particulièrement appropriée comprend l'addition à la solution contenant le complexe enzyme, des solutions aqueuses de phosphate di-sodique et un sel de calcium soluble dans l'eau avec réglage du pH à une valeur d'environ 6. Un aide-filtrage tel que de la terre à foulons est ajouté et le mélange résultant est filtré pour obtenir un filtrat brillant. Le filtrat contenant l'enzyme est traité dans des conditions contrôlées de pH, température, etc. avec du méthanol froid pour précipiter l'enzyme. 



  Le précipitât contenant l'enzyme est ensuite redissous dans une solu- tion tampon de phosphate et reprécipité pour obtenir une nouvelle purification. 

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   Un gramme de la poudre sèche d'enzyme de tannage possède généralement une action protéase d'environ 50.000 à   80.000   unités PP   ("Proteolytic   Power") toile que déterminée par la méthode d'analyse de la viscosité par la gélatine, qui sera décrite ci-après, et une action protéase d'environ   20,000   à 32.000 unités d'hémoglobine telle que déterminée par la méthode d'analyse à l'hémoglobine, qui sera également décrite ci-après. 



  Il présente également une activité amylolytique appréciable pouvant atteindre 80 millions d'unités par gramme, quoiqu'en général cette activité ne soit que de 40 à 80 millions d'unités, déterminée par la méthode d'analyse de liquéfaction   à   l'amidon, qui sera décrite ci-après. 



   Ainsi que décrit précédemment,   l'activité     protéolyti-   que du produit enzyme peut être déterminé par la méthode d'ana- lyse de la viscosité par la gélatine. En résumé, cette méthode comprend la mise de 10   ml.   de la solution d'enzyme en contact avec 250 grs d'une solution de gélatine à 14% à 37,5 C pendant une heure. A la fin de cette période, la viscosité de la solution hydrolysée est mesurée au moyen   d'un   viscosimètre et est comparée   à   une viscosité de contrôle. L'action protéolytique de l'enzyme qui doit être soumise aux essais est ensuite comparée avec celle d'une enzyme standard d'activité protéolytique connue et exprimée en tant que valeur protéolytique ou unités PP ("Proteolytio Power"). 



   Dans des buts de définition, 1,66 unités de valeur protéolytique représente le degré d'activité enzymatique qui en une heure à 37 C réussit abaisser de 50% la viscosité initiale de 250 grammes d'une solution de   gélatine \     14   ayant un pH égal à 8,0 - 8,4. 



   L'activité protéolytique de l'enzyme sous la forme de dosage de débridage est le plus avantageusement déterminée par une modification de la méthode Anson à l'hémoglobine (Anson, 

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   M.L.J.   Gen. Physiol.   22:79.   1938). Cette modification comprend la préparation d'un substratum en mettant en   suspension*1 2   grammes d'hémoglobine bovine cristalline dans 55 ml. d'eau distillée. On ajoute à cela 7,5 ml. de NaOH 1,0 N et 30 grammes d'urée, et le mélange est   aeité   pendant 30 minutes. On ajoute ensuite dix ml. de 1,0 M KH2PO4, et le pH est réglé à 6,0 au moyen de HCl 4N et est dilué jusqu'à 100 ml. avec de l'eau. 



   Une quantité pesée d'enzyme est volumétriquement diluée dans 0,1 M de tempon au phosphate de potassium, pH = 6,0. 



   Des tubes en double contenant 5,0 ml de substratum pour chaque niveau d'enzyme,et les solutions d'enzyme sont préalablement incubées dans un bain à 35  C pendant 5 minutes. Un ml. de la solution d'enzyme est ensuite ajouté à chaque tube au moment zéro et les tubes sont laissés incuber pendant 10 minutes. Un tube à   réactif à   blanc est inclus. La réaction est arrêtée par l'addition de 4,0 ml. d'acide   trichloroacétique   à 12% et on laisse les tubes dans le bain pendant 30 minutes. Les contenus des tubes sont filtrés et les filtrats sont lus à 280 m, par rapport aux tubes de réactif à blanc, 
Une relation en ligne droite a été trouvée existant dans ces conditions entre la densité optique et le poids d'enzyme depuis 0  g jusque 30  g.

   Des   répliques   d'échantillons de contrôle varient généralement par moins   de /   5%. 



   Une unité d'hémoglobine d'activité bactérienne de protéase est définie comme étant la quantité d'enzyme qui dans les conditions ci-dessus produira une densité optique de   1,0 à   280 m. dans les filtrats du mélange de réaction. 



   L'activité amylolytique de l'enzyme est déterminée par la méthode de liquéfaction à l'amidon. Cette méthode comprend l'addition d'une solution d'enzyme à un amidon standardisé de 

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 maïs, neutralisé, dans un tube de nickel. Un piston en verre de construction spéciale est ensuite placé sur la surface de l'amidon et le degré de liquéfaction est mesuré par la durée requise par le piston pour s'enfoncer à 75  C. 



   D'une manière plus spécifique, la méthode comprend la pesée de 20 grammes d'amidon de mats standardise dans un tube d'essai en nickel et l'addition de 200 cm3 d'eau distillée au tube, de sorte qu'il n'y a pas d'amidon qui adhère 4 la paroi du tube. Le tube d'essai est placé dans le   bain à   30  C et y est maintenu avec mélange intermittent pendant 15 minutes pour assurer l'uniformité de la température. Après 15 minutes, on ajoute 5 ml. d'une concentration appropriée de solution d'enzyme. ' Le contenu du tube est agité mécaniquement pendant 3 minutes et 45 secondes,   l'agitateur   est déconnecté et le tube d'essai est transféré à un bain à 75 C au   s'ornent   zéro.

   L'agitateur   est à   nouveau connecté et le contenu du tube est agité pendant deux minutes et 20 secondes* 
L'agitateur est à nouveau déconnecté et il est pousse vers le bas pour venir s'appuyer sur le fond du tube. Le piston en verre de construction spéciale est soigneusement placé sur la surface du mélange d'amidon qui   maintenant   resemble à un gel. 



  La durée requise pour que le piston s'enfonce dans le mélange d'amidon est soigneusement notée et est comparée   Avec   celle requise lorsque 5 ml. d'une solution 4 1,0% d'une   enzyme     standard   d'activité amylolytique connue sont employés. 



   La valeur de liquéfaction   (PL)   de la solution d'enzyme Inconnue est alors calculée comme suit 
Des comparaisons sont faites entre la valeur de liquéfaction ou   vitesse h   laquelle l'amidon est digéré, et   la   viscosité du gel est réduite aussi bien pour l'enzyme de contrôle 

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 que pour l'enzyme inconnue. Pour la facilité de la détermination des concentrations relatives des enzymes, on emploie l'enzyme standard en diverses portions croissantes, et des durées d'affais- sement du piston de 6 minutes 20 secondes jusque 33 minutes sont obtenues. Ces valeurs sont inscrites par rapport aux augmentations correspondantes de l'enzyme et on obtient ainsi un tableau des valeurs PL du diagramme. 



   La valeur correspondante dans le diagramme par rapport à la durée requ'se pour   l'affaissement   du piston lorsqu'on emploie l'enzyme inconnue, est alors divisée par la concentration do la solution d'enzyme pour donner la valeur PL. Des résultats de l'essai sont exprimés en unités PL. Une méthode alternative de détermination de l'activité amylotylique se trouve dans Sanfstedt, Kneen and   Bllsh,   Cereal Chem; 16 712   (1939).   Dans des buts de comparaison, une unité   SKB   est approximativement égale à mille unités PL. 



   Une méthode alternative appropriée de détermination de l'activité amylolytique est celle examinée par l'American Associa- tion of Textile   Chemists   and Colorists. L'unité d'Amylase Bac- térielle   (B.A.U.)   est définie comme étant la quantité d'enzyme qui dextrinisera un milligramme d'amidon   Litner   par minute. Les unités B.A.U. peuvent être converties en valeurs de liquéfaction ("PL") en multipliant le chiffre par 190. 



   Le nouveau produit enzyme selon la présente invention est un mélange protéiné à trois constituants. 



   Des preuves de sa nature à trois constituants sont trouvées dans les échantillons   electrophorétiques   suivants obtenus dans le tampon au citrate Véronal au pH égal   à   8,6, force ionique 0,1. 

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 EMI10.1 
 



  ANALYSB BLECTROPHORETIRUE DU PRODUIT ENZYME   Echan-   Activités tillon enzymes 
 EMI10.2 
 N  ¯¯¯¯¯¯ pp PL PH Compo- Mobilités % Total   (000)   (000 000) sants. de (X   10-5)   
 EMI10.3 
 
<tb> A <SEP> 0,54 <SEP> 52,2
<tb> 
 
 EMI10.4 
 1 37 54,6 8,6 c 13,17 6" A 1,04 5110 3,87 39#6 II 65 50 8.6 c 1 168 9,4 A o,43 5016 III 70 58o3 816 c 12,*3 16,1l 
 EMI10.5 
 
<tb> A <SEP> 0,43 <SEP> 52,3
<tb> 
<tb> B <SEP> 3,25 <SEP> 33,0
<tb> 
 
 EMI10.6 
 IV 73 62#4 8..6 c il;

  ?5 14,7 
 EMI10.7 
 
<tb> A <SEP> 0,72 <SEP> 49,8
<tb> 
<tb> B <SEP> 3,50 <SEP> 35,6
<tb> 
 
 EMI10.8 
 v 75 79,4 806 C lad,7 12,6 
 EMI10.9 
 
<tb> A <SEP> 0,36 <SEP> 54,0
<tb> 
 
 EMI10.10 
 B 3,18 33,S VI 76 66,2 816 C 12,5 12,5 
 EMI10.11 
 
<tb> A <SEP> 0,22 <SEP> 44,6
<tb> 
<tb> B <SEP> 3,26 <SEP> 40,5
<tb> 
 
 EMI10.12 
 VII 56 6918 8.6 c 12,75 14,7 
 EMI10.13 
 
<tb> A <SEP> 0,19 <SEP> 49,5
<tb> 
<tb> B <SEP> 3,03 <SEP> 32,3
<tb> 
<tb> VIII <SEP> 62 <SEP> 63,4 <SEP> 8,6 <SEP> C <SEP> 12,35 <SEP> 18,2
<tb> 
 
Ce produit enzyme présente une activité protéolytique par rapport à la caséine 4 des limites de pH comprises entre envi- ron 5 et environ 10,5 (valeur optimum environ 7,0) et une activité ele similaire à l'égard de l'hémoglobine à des limites/pH comprises entre environ 5,5 et environ 7,5 (valeur optimum environ 6).

   Elle présente également une activité amylolitique par rapport à l'amidon 
 EMI10.14 
 gélatinîsé à des limites de pH comprises entre environ 5,0 et en- viron 9,0 (valeur optimum d'environ   7,1),   
Le nouveau produit enzyme selon la présente invention   . peut   être utilisé en diverses concentrations, généralement de 200 

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 à 1.000 unités d'hémoglobine par gramme de préparation totale sous une forme d'application pharmaceutique locale. Ces compositions fournissent un agent de débrida ce qui présente une activité de débridage de   90 à.     100 "J   en enlevant la forte escarre qui se forme par les brûlures.

   Le pourcentage de produit enzyme qui doit être incorporé dépendra évidemment de la concentration de   l'enzyme,   de la forme du dosage pharmaceutique, du taux et de la quantité d'enzymes libérées du produit pharmaceutique de base, et de l'emploi qu'on désire faire de la préparation. En général, il est préférable qu'un onguent ou celée de débridage contienne depuis environ 200 jusque environ 700 unités d'hémoglobine du nouveau produit enzyme par gramme, Spécialement préférable est la concentration d'enzyme de 500 unités d'hémoglobine par gramme, cette concentration fournissant environ 2,5   %   de l'enzyme par poids total de la préparation.

   Des onguents et des gelées contenant   de$   concentrations moindres du produit enzymé sont également efficaces et peuvent être requises dans certains cas où un effet plus lent, moins drastique analocue au   débridage,   est envisagé, par exemple le traitement d'escarres légères, ou enlèvement de   dép8ts   scléro-   protéinés   tels que des bouchons de   kératine.   



   Un onguent particulièrement désirable peut être obtenu en incorporant le nouveau produit enzyme bactérien dans la base d'onguent de type "eau dans   l'huile"   contenant 95% de pétrolatum liquide   U.S.P.   et 5% de   polyéthylène.   L'onguent résultant se laisse de facilement étendre, et possède une consistance uniforme   entre/grande   limites de température. De plus, la base d'onguent est non-irritan- te et non-sensibilisante. 



   Le type d'onguent de base utilisé dépendra évidemment jusqu'à un certain point de la nature de la surface qui doit être 

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 traitée.   En     générale   on pourra, employer presque tout onguent   .ou   pâte de base qui ne se désactive pas, et ne   gêne   pas   l'action   enzymatique. 



   D'autres formes de dosages pharmaceutiques tels que des paquets du produit enzyme, pourront être préparées permettant la préparation improvisée de lotions, etc... si pour certaines raisons l'onguent ou la gel le sont inacceptables. 



   La réalisation pratique de la présente invention sera de plus illustrée en se reportant aux exemples qui suivent et aux historiques de divers cas cliniques. Tous les pourcentages mentionnés sont pondéraux, à moins   qu'il   ne soit indiqué autrement. 



    EXEMPLE   I. 



   Un milieu contenant 280 parties de sirop de maïs, 12 parties d'acide phosphorique, 5 parties de matières solubles pro- venant de la distillation d'alcool, 4 parties d'hydroxyde de potassium,   1,6   parties de levure séchée de brasserie, 1,3 d'hydro- xyde de sodium, 0,6 partie de chlorure manganeux, 0,5 partie de sulfate de magnésium, dilué avec de l'eau Jusque 1200 parties- a été stérilisé à 140  C pendant 20 minutes et refroidi., L'agent stérile a été inocculé avec une culture de 24 heures de Baciljus subtilis et soumis   à   la fermentation pendant 50 heures. Pendant la fermentation, le mélange a été soumis mécaniquement à l'agita- tion et alimenté avec de l'air sténile. La température fut maintenue à 34-38  C et le pH fut maintenu à 6,0 - 6,5 par addi- tion de NH4OH, comme requis. 



   A 130 parties du mélange fermenté pendant 50 heures, on ajouté une solution comprenant 0,78 parties de phosphate bisodique et 7,8 parties d'eau. Cela fut suivi d'addition d'acé- tate de calcium et de 18 parties   d' eau.   Le pH fut réglé à une valeur de 6 et on a ajouté 19,5 parties de terre à diatomées. 

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  Le   mélange   fut filtré, on a recueilli le filtrat lorsqu'il fut 
 EMI13.1 
 dt'vcnu brillant et le yfitenu auperrè d'une quantité d'eau telle '1'."1 ;'It'nqu t on a combiné le filtrat et la masse acpertséoj on A tin de 150 parties. Cette masse fut alors oon- 1,; vnb'Ú Jumu' 80 partius et filtrée de 1!Iu.n1re h obtenir un clair. 



  On a réglé le pH du concentrât a une valeur de 6# et on a ajouté 2,4 parties de matière facilitant la filtration, et on a   refroidi   le mélange à environ 3 C. On a jouté du méthanol refroidi 
 EMI13.2 
 par de la glace au mjlanee à 9 C dans un rapport de 185 parties p0Ur 100 parties. On a séparé par filtration le prdeipitd formé et on l'a dizvous dans une substance au phosphate ayant un pH ûé&ï h 65. La solution résultante Pat filtrée et le filtrat clair fut traité une fois encore avec du méthanol refoidi par de la   glace   pour précipiter le complexe enzyme. Le précipité fut   dissous   dans do   2'eau   refroidie par de la glace et filtré. Lo 
 EMI13.3 
 filtrat fut alor" ::.1<îch avec congélation. Le mélange ainsi sdohé fut broyé à   l'état   de poudre.

   Le produit enzyme à l'état de poudre   lécèrement     tanné   ainsi obtenu présentait une teneur en humidité de 4%, une teneur en cendres de 6%, une activité protéase de   61.000   unités PP, et 22. 000 unités   d'hémoglobine   par gramme et une activité amylase de 58 millions d'unités PL. Une solution à 1% du nouveau produit enzyme était claire et d'un aspect présen- tant une couleur ambre léger. 



    EXEMPLE.  II 
Un   oncuent.   de consistance   ettexture   lisses a été préparé en mélangeant 3% en poids du complexe enzyme selon l'exemple 1   avec   97% en poids d'un mélange de   pétrolatum   liquide 
 EMI13.4 
 U.S.P. à 95± et avec 5 de poly6thylbne. L'onguent a été divisé en quantités d'une   demi-once   et placé dans des tubes   Individuels   

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 EMI14.1 
 en aluminium cune revdtement.

   Chaque gramme d%l ' onguent contenait aprbe etdrilioutïon par rayonnement 500 unit', d'aotivit' protdolytïquo telle que 44tuln1n6è par la mdthode d'osinui t l'h6l11og1obint, Un entent ayant une consistance l:1./;II"e et un caractère hydrophyle a été préparé en mélangeant 3% en poids du complexe enzyme bactérien de l'exemple I avec 97% en poids 
 EMI14.2 
 d'un onguent de base contenant 88,16% de p4tro1atum liquide U.S.P., 5,64,' de polyithylène  6e d'ugent d'emuloifioation, 0#1% d'agent antioxydant et 091% de stérilisant. L'onguent fut alors placé dune deu tubes en aluminium de une demi-once sans revêtement. Après la fJtériJ.iaation par rayonnement clique   gramme   de l'onguent contenait environ 500 unités d'activité protéolytique telle que   déterminée   par la méthode   d'essai   à l'hémoglobine. 



    Exerple IV.    



   ,our   déterminer   l'activité de l'enzyme et la libération de l'onguent de base, on a   udopté   la méthode suivante : 
On a recueilli de l'escarre de brûlure de   divers   patients soumis à des   opérations   chirurgicales et on l'a lavée trois fois par de   l'e...u   distillée et deux fois dans de l'alcool à 95% avant de la sécher à   l'air.   Cela a été fait pour 
 EMI14.3 
 enlever le plua de débris pénibles avM)t la digestion enzymatique en sorte que la lorte de poids observée puisse constituer une   mesure   de l'activité de l'enzyme. 



   L'escarre rincée et séchée a été découpée au moyen d'une matrice sous forme de   disques   circulaires, en formant ainsi 
 EMI14.4 
 dea pièces de surface ut de diamètre unifomes, L'échantillon 

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 d'onguent fut placé au fond d'un tube d'essai de 10 x 100%   mm.   une profondeur de 2 cm. Sur la surface de l'onguent on a placé un disque d'escarre pressé par un poids et légèrement pressé dans l'onguent pour assurer un contact parfait. L'échantillon fut humidifié avec quelques goutted d'eau ; on a   mis   le bouchon et on a soumis à l'incubation à 37 C. 



   A la fin de l'expérience, le disque d'escarre fut enlevé de l'onguent et lavé trois fois, chaque fois avec 5 ml. de H2O et deux fois avec 5 ml. d'alcool à   95%.   Le disque fut séché   dansie   four à moins de 85 C, conditionné à l'atmosphère du   laboratoire,   et pesé. La différence de poids a été prise comme constituant la mesure de la libération d'enzyme et de l'action exercée sur l'escarre. 



     Le   tableau 1 qui suit donne les chiffres moyens pour la perte de poids en pour cents de l'escarre dans les conditions expérimentales. 



   TABLEAU 1. 



   Onguent Perte de poids de l'escarre 
 EMI15.1 
 
<tb> Onguent <SEP> contenant <SEP> 1% <SEP> de <SEP> produit <SEP> 43%
<tb> enzyme
<tb> 
<tb> Onguent <SEP> contenant <SEP> 2% <SEP> de <SEP> 54%
<tb> produit <SEP> enzyme
<tb> 
<tb> Onguent <SEP> contenant <SEP> 2 <SEP> 1/2% <SEP> 57%
<tb> (500 <SEP> unités <SEP> d'hémoglobine
<tb> d'activité <SEP> protéase)
<tb> 
<tb> Onguent <SEP> contenant <SEP> 3% <SEP> de <SEP> 50%
<tb> produit <SEP> enzyme
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 16> 

   Historique   du Cas   clinique   I. 



   Une temps de race blanche de 82 ans ayant un   décubitus   sacral qui avait été auparavant découvert et traité par des imprégnations salines mais qui avait développé une aponéphrose   carsrale   nécrotique à la base de la blessure, fut traitée deux fois par jour avec l'onguent de l'exemple II. Après quatre jours, la blessure fut complètement claire avec une base   granuleuse,   Les résultats généraux furent excellents. 



     Historique du Cas  clinique II. 



   Un patient masculin de race blanche présentait un grand abcès   ischioreotal   avec une escarre nécrotique.   La   blessure fut incisée et drainée. Après quatre jours, l'onguent de l'exemple II fut appliqué deux fois par jour.   Endéana   72 lieures, la blessure fut complètement débarrassée de tissus nécrotiques. Après 96 heures, on a constaté une base granuleuse propre dans la blessure, se remplissant rapidement. 



  Les résultats ont été jugés excellents. 



   Historique du Cas clinique III. 



   La malade, une femme de race blanche de 71 ans, présentait une surface nécrotique sur le moignon d'une amputation faite deux semaines auparavant, à mi-cuisse. Deux fois par jour on a appliqué sur le moignon, l'onguent contenant l'enzyme selon l'exemple II. Endéans 96 heures, l'escarre épaisse s'est complètement dissoute, en laissant une base semi-ischémique. 



  Après quatre jours encore de traitement, la blessure présentait une base propre granuleuse qui a été laissée se guérir par une méthode accessoire. Les résultats ont été jugés excellents et aucune irritation locale mesurable n'en a résulté. 

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   Historique du Cas   clinique  IV. 



   Un malade de 8 ans a été admis avec des brulûres profondes,      de deuxième et troisième degrés, du torse, y compris la poitrine, les côtés et le bras droit supérieur. L'onguent de l'exemple II a été appliqua deux fois par jour sur toute la surface des brûlures, Endéans 48 heures, il   *'*et   produit une lyse de 50 à 60%. A la fin du quatrième jour,      la blessure était propre et prête pour la greffe. On n'a noté aucune irritation et les résultats ont été jugés excellents   Historique   au   Cas   clinique V. 



   Le patient a été admis à la clinique avec des   brûlures   étendues des deuxième et troisième, degré, de la jambe. droite* Les blessures ont été traitées par la thérapeutique ouverte pendant 7 jours. On a commencé l'application de l'onguent de l'exemple II, deux fois par jour. Endéans 48 heures il y avait dea signes évidents de liquéfaction avec de 1'exsudât lourd sur toute la surface de la jambe. Après 96 heures, la plupart des surfaces, excepté uns escarre sèche sur le tiers inférieur de la jambe, étaient nettoyées, en présentant une couche de tissu d e granulation. Le sixième jour la jambe était complètement débridée. 



   La nouvelenzyme, produit de la présente invention, satisfait aux critères imposés par "Connell and Associates" (IBID) comme agent idéal de débridage. Elle est capable de donner une lyse rapide de la fibrine, du collagène dénaturé, de   l'élastine   et un exsudat qui sont les constituante principaux de la protéine du tissu dans la blessure. Elle possède un haut degré de sélectivité pour le tissu nécrotique. 

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 Elle est   non-toxique   dans les quantités généralement employées et n'est pas irritante pour la blessure. Ainsi qu'il a été indiqué dans les exemples, le produit enzyme peut être facilement préparé sous forme d'onguent qui   est   stable pendant les périodes de temps prolongées et est facilement applicable aux lésions.

   De plue, la nouvelle enzyme sous forme de préparation dosée, exerce d'une manière surprenante une action anti-inflammatoire et   muoolytique   qui augmente davantage son utilité comme produit pharmaceutique. 



   Il est clair qu'une grande variété de changements et de modifications pourront être apportée sans sortir des principes et de la portée de la présente invention. 
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 r#V:..IDJOATIONS. 



     1.   Produits pharmaceutiques pour le débridage de tissus nécrotiques, comprenant un produit enzyme élaboré par la culture de Bacillus   subtilus   sur un milieu nutritif aqueux contenant du carbone assimilable et de l'azote dans des conditions aérobiques à un pH d'environ 6   et 4   une température d'environ 35 C, le dit produit étant utilisé en combinaison avec un diluant pharmaceutique approprié pour préparation sous une forme permettant son application locale. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  Debridement agent.



   The present invention relates to a novel debriding agent. More particularly, it relates to a novel bacterial complex of enzymes possessing superior debridging properties.



   Debridging agents are agents which rapidly digest and liquefy necrotic tissue without damaging living cells, thereby speeding up healing processes. Research into these debridging agents has covered the use of a wide variety of plant and animal substances, such as fly worms or larvae, the enzyme papain derived from the papaya tree, and the enzyme trypsin derived from the.

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 pancreas. the mechanism in almost all of these cases has been identified as an enzymatic action.



   Healing of wounds is delayed by the presence of pus, tissue debris, bacteria and exudates. The main purpose of the debridging enzyme is to cleanse the wound of all of the various necrotic tissue elements and to remove the thick excudative secretions.

   When properly applied to selected patients, certain proteolytic enzymes clean infected surfaces of their inflammatory exudates without harming living tissue, facilitate drainage from surfaces with purulent accumulations of blood and fibrin, facilitate the release of hidden bacteria, thereby exposing them to antimicrobial agents and native forces of immunization, and increasing the healing rate of previously infected wounds,
The ideal injury debridement enzyme according to "Connell and Associates" (Surgical Gynecology & Obstetrios 108 93-99 1959) must meet the following criteria:
1.

   The enzyme must be able to perform rapid lysis of fibrin, denatured collagen, elastin and exudate, because these are the main constituents of the tissue protein in the wound, full thickness burn , - necrotic skin and ulcerated lesion.



   2. It should be completely inactive when in contact with normal human tissue.



   3. It should be non-toxic by absorption and non-irritant to the wound.



     4. It should be prepared easily :, be stable and easily applicable on most lesions.

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   These researchers insist that the main goal of enzymatic debridement is to produce a clean wound in the shortest possible time. When this has been done, the enzymatic debridement should be stopped and the appropriate surgical method to close the wound should be applied. Enzymatic debridement is an ancillary tool for surgical therapy and does not constitute a substitute for it.



   In many cases, where the two techniques can be performed concomitantly, results can be obtained more quickly.



   To date, all attempts to develop an acceptable surgical debridement agent have virtually failed.



   The use of insects such as worms and larvae is obviously accompanied by serious drawbacks and while theoretically the use of papain and trypsin seems to provide the solution, their use is also accompanied by drawbacks. Papain for example while possessing a fine proteolytic action lacks selectivity for dead tissue and is therefore extremely irritating to the wound. Trypsin on the other hand is relatively non-irritant, but unfortunately it is also relatively ineffective on necrotic tissue.



   Therefore, it is one of the objects of the present intention to provide a novel drug of debunking enzyme,
Another object of the invention is to provide a new method of debriding using the enzyme product.



   A new enzyme debridging complex has now been discovered with superior medicinal properties. This enzyme complex is a highly purified protein material, which

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 when incorporated in the form of local applications, exerts an effective non-irritant, debridging action.



   The new enzyme product according to the present invention is obtained by culturing a selected strain of the bacterium
Bacillus subtilis, The designation Bacillus subtilis covers a species of very widespread, non-pathogenic, aerobic spore-forming, catalase-positive organisms. Obviously, the various strains are slightly different in certain properties, but they all follow the characterizations of Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 7th Edition, pp. 613-621. Williams and Wilkins C., Baltimore, Md. 1957.

   This body is also. classified under the designation Bacillus subtilis according to the classification system described in Aerobic Spore Forming Bacteria,
U.S., Department of Agriculture, Aricultural Monograph N 16.



   A particular layer of Bacillus subtilis is especially preferred for the production of enzyme components according to the present invention. A culture of this strain has been deposited in the American Type Culture collection ("American
Type Culture Collection ") and received the ATCC designation 6051a.



   The method of producing the enzyme product according to the present invention comprises in summary the cultivation of Bacillus subtilis under suitable fermentation conditions on a suitable nutrient source .. and then the removal and purification of the enzyme produced by the bacteria,
According to the preferred practice of preparing the enzyme, a selected strain of Bacillus subtilis is cultured in an aqueous nutrient medium containing assimilable sources of carbon, nitrogen and trace ingredients.

   The mixture of nutrient medium and organism is maintained under aerobic conditions at a temperature of about 35 C and a pH of about

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 6 until fermentation results in appreciable production of enzyme products, at which time the enzyme product is recovered by conventional means from the fermentation mixture.



   The preferred aqueous nutrient medium contains about 10 to 20 by weight of a carbon source such as starch hydrolyzate, corn syrup, or the like. Nitrogen can be provided in a desired amount (about 0.5% by weight) by adding a protein hydrolyzate such as casein hydrolyzate to the media or by adding ammonia sols. Trace ingredients can include salts, which in turn can include phosphates, sulfates, and iron, manganese, magnesium, potassium, and sodium salts.

   Trace nutrients, such as vitamins, required for the cultivation of Bacillussubtilis can be provided by adding relatively small amounts of yeast concentrates such as brewer's yeast to the upstream nutrient.



   At the end of the fermentation, the enzyme complex is contained in solutions in the aqueous phase of the fermentation mixture.



  To obtain the enzyme complex in a purified form, various methods can be employed. A particularly suitable method comprises the addition to the solution containing the enzyme complex, aqueous solutions of di-sodium phosphate and a water-soluble calcium salt with adjustment of the pH to a value of about 6. A filter aid such as fuller's earth is added and the resulting mixture is filtered to obtain a bright filtrate. The filtrate containing the enzyme is treated under controlled conditions of pH, temperature, etc. with cold methanol to precipitate the enzyme.



  The precipitate containing the enzyme is then redissolved in a phosphate buffer solution and reprecipitated to obtain further purification.

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   One gram of the dry tanning enzyme powder generally has a protease action of about 50,000 to 80,000 PP ("Proteolytic Power") units as determined by the gelatin viscosity analysis method, which will be described below. after, and a protease action of about 20,000 to 32,000 units of hemoglobin as determined by the method of hemoglobin analysis, which will also be described below.



  It also exhibits appreciable amylolytic activity of up to 80 million units per gram, although in general this activity is only 40 to 80 million units, determined by the starch liquefaction analysis method, which will be described below.



   As previously described, the proteolytic activity of the enzyme product can be determined by the gelatin viscosity analysis method. In summary, this method includes the stake of 10 ml. of the enzyme solution in contact with 250 grs of a 14% gelatin solution at 37.5 C for one hour. At the end of this period, the viscosity of the hydrolyzed solution is measured by means of a viscometer and is compared to a control viscosity. The proteolytic action of the enzyme to be tested is then compared with that of a standard enzyme of known proteolytic activity and expressed as proteolytic value or PP units ("Proteolytio Power").



   For the purposes of definition, 1.66 units of proteolytic value represents the degree of enzymatic activity which in one hour at 37 C succeeds in reducing by 50% the initial viscosity of 250 grams of a gelatin solution \ 14 having an equal pH. at 8.0 - 8.4.



   The proteolytic activity of the enzyme in the debridement dosage form is most advantageously determined by a modification of the Anson method to hemoglobin (Anson,

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   M.L.J. Gen. Physiol. 22:79. 1938). This modification involves the preparation of a substratum by suspending * 1 2 grams of crystalline bovine hemoglobin in 55 ml. of distilled water. To this is added 7.5 ml. of 1.0 N NaOH and 30 grams of urea, and the mixture is stirred for 30 minutes. Ten ml are then added. 1.0 M KH2PO4, and the pH is adjusted to 6.0 using 4N HCl and diluted to 100 mL. with water.



   A weighed amount of enzyme is volumetrically diluted in 0.1 M potassium phosphate tempon, pH = 6.0.



   Duplicate tubes containing 5.0 ml of substratum for each level of enzyme, and the enzyme solutions are preincubated in a 35 ° C bath for 5 minutes. One ml. Enzyme solution is then added to each tube at time zero and the tubes are allowed to incubate for 10 minutes. A reagent blank tube is included. The reaction is stopped by the addition of 4.0 ml. 12% trichloroacetic acid and the tubes are left in the bath for 30 minutes. The contents of the tubes are filtered and the filtrates are read at 280 m, relative to the reagent blank tubes,
A straight line relationship was found to exist under these conditions between optical density and enzyme weight from 0 g up to 30 g.

   Replica control samples typically vary by less than / 5%.



   One unit of hemoglobin of bacterial protease activity is defined as the amount of enzyme which under the above conditions will produce an optical density of 1.0-280 m. in the filtrates of the reaction mixture.



   The amylolytic activity of the enzyme is determined by the starch liquefaction method. This method involves the addition of an enzyme solution to a standardized starch of

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 corn, neutralized, in a nickel tube. A specially constructed glass piston is then placed on the surface of the starch and the degree of liquefaction is measured by the time it takes for the piston to sink at 75 C.



   More specifically, the method involves weighing 20 grams of standardized mat starch in a nickel test tube and adding 200 cc of distilled water to the tube so that it does not there is no starch adhering to the wall of the tube. The test tube is placed in the 30 C bath and kept there with intermittent mixing for 15 minutes to ensure temperature uniformity. After 15 minutes, 5 ml are added. of an appropriate concentration of enzyme solution. The contents of the tube are mechanically stirred for 3 minutes and 45 seconds, the stirrer is disconnected and the test tube is transferred to a 75 ° C bath at zero adorn.

   The stirrer is reconnected and the contents of the tube are stirred for two minutes and 20 seconds *
The stirrer is again disconnected and it is pushed down to come to rest on the bottom of the tube. The specially constructed glass plunger is carefully placed on the surface of the starch mixture which now resembles a gel.



  The time required for the plunger to sink into the starch mixture is carefully noted and compared with that required when 5 ml. of a 1.0% solution of a standard enzyme of known amylolytic activity is employed.



   The liquefaction value (PL) of the Unknown enzyme solution is then calculated as follows
Comparisons are made between the liquefaction value or rate at which the starch is digested, and the gel viscosity is reduced as well for the control enzyme.

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 than for the unknown enzyme. For ease of determining the relative concentrations of the enzymes, the standard enzyme is employed in various increasing portions, and plunger sag times of 6 minutes 20 seconds up to 33 minutes are obtained. These values are recorded relative to the corresponding increases in the enzyme and thus a table of the PL values of the diagram is obtained.



   The corresponding value in the diagram against the time required for the piston to collapse when the unknown enzyme is employed is then divided by the concentration of the enzyme solution to give the PL value. Test results are expressed in PL units. An alternative method of determining amylotyl activity can be found in Sanfstedt, Kneen and Bllsh, Cereal Chem; 16,712 (1939). For comparison purposes, one SKB unit is approximately equal to one thousand PL units.



   A suitable alternative method of determining amylolytic activity is that discussed by the American Association of Textile Chemists and Colorists. The unit of Bacterial Amylase (BAU) is defined as the amount of enzyme that will dextrinize one milligram of Litner starch per minute. B.A.U. can be converted to liquefaction values ("PL") by multiplying the figure by 190.



   The novel enzyme product according to the present invention is a three-component protein mixture.



   Evidence of its three component nature is found in the following electrophoretic samples obtained in Veronal citrate buffer at pH 8.6, ionic strength 0.1.

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 EMI10.1
 



  ANALYSB B ELECTROPHORETIRUE OF THE ENZYME PRODUCT Sample Enzyme activities
 EMI10.2
 N ¯¯¯¯¯¯ pp PL PH Compo- Mobilities% Total (000) (000 000) health. of (X 10-5)
 EMI10.3
 
<tb> A <SEP> 0.54 <SEP> 52.2
<tb>
 
 EMI10.4
 1 37 54.6 8.6 c 13.17 6 "A 1.04 5110 3.87 39 # 6 II 65 50 8.6 c 1 168 9.4 A o, 43 5016 III 70 58o3 816 c 12, * 3 16 , 1l
 EMI10.5
 
<tb> A <SEP> 0.43 <SEP> 52.3
<tb>
<tb> B <SEP> 3.25 <SEP> 33.0
<tb>
 
 EMI10.6
 IV 73 62 # 4 8..6 c il;

  ? 5 14.7
 EMI10.7
 
<tb> A <SEP> 0.72 <SEP> 49.8
<tb>
<tb> B <SEP> 3.50 <SEP> 35.6
<tb>
 
 EMI10.8
 v 75 79.4 806 C lad, 7 12.6
 EMI10.9
 
<tb> A <SEP> 0.36 <SEP> 54.0
<tb>
 
 EMI10.10
 B 3.18 33, S VI 76 66.2 816 C 12.5 12.5
 EMI10.11
 
<tb> A <SEP> 0.22 <SEP> 44.6
<tb>
<tb> B <SEP> 3.26 <SEP> 40.5
<tb>
 
 EMI10.12
 VII 56 6918 8.6 c 12.75 14.7
 EMI10.13
 
<tb> A <SEP> 0.19 <SEP> 49.5
<tb>
<tb> B <SEP> 3.03 <SEP> 32.3
<tb>
<tb> VIII <SEP> 62 <SEP> 63.4 <SEP> 8.6 <SEP> C <SEP> 12.35 <SEP> 18.2
<tb>
 
This enzyme product exhibits proteolytic activity with respect to casein 4 at pH limits of between about 5 and about 10.5 (optimum value about 7.0) and similar activity with respect to hemoglobin at limits / pH between about 5.5 and about 7.5 (optimum value about 6).

   It also exhibits amylolitic activity relative to starch
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 gelatinized at pH limits between about 5.0 and about 9.0 (optimum value of about 7.1),
The new enzyme product according to the present invention. can be used in various concentrations, typically 200

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 to 1,000 units of hemoglobin per gram of total preparation in topical pharmaceutical application form. These compositions provide a debridging agent which exhibits a debridging activity of 90%. 100 "J by removing the strong eschar formed by the burns.

   The percentage of enzyme product which must be incorporated will obviously depend on the concentration of the enzyme, the pharmaceutical dosage form, the level and quantity of enzymes released from the basic pharmaceutical product, and the use to be made. wants to do some preparation. In general, it is preferable that a debriding ointment or celea contains from about 200 to about 700 hemoglobin units of the novel enzyme product per gram. Especially preferable is the enzyme concentration of 500 hemoglobin units per gram, this concentration providing approximately 2.5% of the enzyme by total weight of the preparation.

   Ointments and jellies containing lower concentrations of the enzyme product are also effective and may be required in certain cases where a slower, less drastic effect similar to debridement is contemplated, for example the treatment of mild pressure ulcers, or the removal of pressure ulcers. scleroprotein deposits such as keratin plugs.



   A particularly desirable ointment can be obtained by incorporating the new bacterial enzyme product into the "water-in-oil" ointment base containing 95% U.S.P. liquid petrolatum. and 5% polyethylene. The resulting ointment is easily spreadable, and has a uniform consistency between / large temperature limits. In addition, the ointment base is non-irritant and non-sensitizing.



   The type of base ointment used will obviously depend to some extent on the nature of the surface to be

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 processed. In general we can use almost any ointment or base paste which does not deactivate and does not interfere with the enzymatic action.



   Other forms of pharmaceutical dosage, such as packages of the enzyme product, could be prepared allowing the improvised preparation of lotions, etc ... if for certain reasons the ointment or the gel are unacceptable.



   The practical realization of the present invention will be further illustrated with reference to the following examples and the histories of various clinical cases. All percentages listed are by weight, unless otherwise indicated.



    EXAMPLE I.



   A medium containing 280 parts of corn syrup, 12 parts of phosphoric acid, 5 parts of soluble matter from the distillation of alcohol, 4 parts of potassium hydroxide, 1.6 parts of dried brewer's yeast, 1.3 sodium hydroxide, 0.6 part manganous chloride, 0.5 part magnesium sulfate, diluted with water Up to 1200 parts - was sterilized at 140 C for 20 minutes and cooled. The sterile agent was inoculated with a 24 hour culture of Baciljus subtilis and subjected to fermentation for 50 hours. During fermentation, the mixture was mechanically stirred and supplied with stenile air. The temperature was maintained at 34-38 C and the pH was maintained at 6.0-6.5 by addition of NH4OH, as required.



   To 130 parts of the mixture fermented for 50 hours, a solution comprising 0.78 parts of bisodium phosphate and 7.8 parts of water is added. This was followed by the addition of calcium acetate and 18 parts of water. The pH was adjusted to a value of 6 and 19.5 parts of diatomaceous earth were added.

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  The mixture was filtered, the filtrate was collected when it was
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 shiny dt'vcnu and the yfité after a quantity of water such as' 1 '. "1;' It'nqu t we combined the filtrate and the mass acpertséoj on tin 150 parts. This mass was then oon- 1 ,; vnb'Ú Jumu '80 partius and filtered from 1! Iu.n1re h get a clear.



  The pH of the concentrate was adjusted to 6% and 2.4 parts of filter material was added, and the mixture was cooled to about 3 ° C. Cooled methanol was added.
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 by frozen ice at 9 ° C. in a ratio of 185 parts to 100 parts. The resulting precipitate was filtered off and dissolved in a phosphate substance having a pH of 65 65. The resulting solution Pat filtered and the clear filtrate was treated once more with ice-cooled methanol to precipitate. the enzyme complex. The precipitate was dissolved in ice-cold water and filtered. Lo
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 The filtrate was then frozen with freezing. The mixture thus sdohe was ground to a powder.

   The lightly tanned powdered enzyme product thus obtained had a moisture content of 4%, an ash content of 6%, a protease activity of 61,000 PP units, and 22,000 units of hemoglobin per gram and a. amylase activity of 58 million PL units. A 1% solution of the new enzyme product was clear and appeared to have a slight amber color.



    EXAMPLE. II
An ointment. of smooth consistency and texture was prepared by mixing 3% by weight of the enzyme complex according to Example 1 with 97% by weight of a mixture of liquid petrolatum
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 U.S.P. at 95 ± and with 5 polyethylene. The ointment was divided into half-ounce amounts and placed in Individual tubes

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 EMI14.1
 in aluminum with a coating.

   Each gram of the ointment contained 500 units of aprbe etdrilion by radiation, of protdolytic aotivity such as when sprayed by the osine method and helioglobint, an entent having a consistency of 1: 1. a hydrophilic character was prepared by mixing 3% by weight of the bacterial enzyme complex of Example I with 97% by weight
 EMI14.2
 of a base ointment containing 88.16% liquid p4tro1atum U.S.P., 5.64, emulsifying agent polyithylene 6e, 0-1% antioxidant and 091% sterilant. The ointment was then placed in two uncoated half-ounce aluminum tubes. One gram gram ointment contained approximately 500 units of proteolytic activity as determined by the hemoglobin assay method.



    Exerple IV.



   In order to determine the activity of the enzyme and the release of the base ointment, the following method was adopted:
Scabs were collected from various surgical patients and washed three times with distilled water and two times in 95% alcohol before drying. in the air. This was done for
 EMI14.3
 remove most of the troublesome debris by enzymatic digestion so that the observed weight loss can be a measure of the activity of the enzyme.



   The rinsed and dried pressure ulcer was cut by means of a die in the form of circular discs, thus forming
 EMI14.4
 of surface parts ut of uniform diameter, The sample

 <Desc / Clms Page number 15>

 ointment was placed at the bottom of a 10 x 100% mm test tube. a depth of 2 cm. On the surface of the ointment a pressure ulcer disc was placed, pressed by a weight and lightly pressed into the ointment to ensure perfect contact. The sample was moistened with a few drops of water; the cap was put on and incubated at 37 C.



   At the end of the experiment, the pressure ulcer disc was removed from the ointment and washed three times, each time with 5 ml. of H2O and twice with 5 ml. 95% alcohol. The disc was dried in an oven at less than 85 C, conditioned in the laboratory atmosphere, and weighed. The difference in weight was taken as a measure of enzyme release and action on the pressure ulcer.



     Table 1 below gives the average figures for the weight loss in percent of the pressure ulcer under the experimental conditions.



   TABLE 1.



   Pressure ulcer weight loss ointment
 EMI15.1
 
<tb> Ointment <SEP> containing <SEP> 1% <SEP> of <SEP> product <SEP> 43%
<tb> enzyme
<tb>
<tb> Ointment <SEP> containing <SEP> 2% <SEP> of <SEP> 54%
<tb> product <SEP> enzyme
<tb>
<tb> Ointment <SEP> containing <SEP> 2 <SEP> 1/2% <SEP> 57%
<tb> (500 <SEP> units <SEP> hemoglobin
<tb> protease <SEP> activity)
<tb>
<tb> Ointment <SEP> containing <SEP> 3% <SEP> of <SEP> 50%
<tb> product <SEP> enzyme
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 16>

   History of the clinical case I.



   An 82 year old Caucasian woman with sacral recumbency who had previously been discovered and treated with saline impregnations but who had developed necrotic carsral aponéphrosis at the base of the injury, was treated twice daily with the ointment of example II. After four days the wound was completely clear with a grainy base. The general results were excellent.



     History of the Clinical Case II.



   A Caucasian male patient presented with a large ischioreotal abscess with a necrotic pressure ulcer. The wound was incised and drained. After four days, the ointment of Example II was applied twice a day. After 72 hours, the wound was completely cleared of necrotic tissue. After 96 hours, a clean, grainy base was seen in the wound, filling up quickly.



  The results were rated as excellent.



   History of the clinical case III.



   The patient, a 71-year-old Caucasian woman, presented with a necrotic surface on the stump of an amputation made two weeks earlier, at mid-thigh. Twice a day was applied to the stump, the ointment containing the enzyme according to Example II. Within 96 hours, the thick pressure ulcer completely dissolved, leaving a semi-ischemic base.



  After four more days of treatment, the wound exhibited a clean, grainy base which was allowed to heal by an incidental method. The results were rated as excellent and no measurable local irritation resulted.

 <Desc / Clms Page number 17>

 



   History of the clinical case IV.



   An 8-year-old patient was admitted with deep, second and third degree burns to the torso, including chest, sides and upper right arm. The ointment of Example II was applied twice daily to the entire area of the burns, within 48 hours it * '* and produced 50-60% lysis. By the end of the fourth day, the wound was clean and ready for the transplant. No irritation was noted and the results were considered excellent History in clinical case V.



   The patient was admitted to the clinic with extensive second and third degree burns to the leg. right * The wounds were treated with open therapy for 7 days. The application of the ointment of Example II was started twice a day. Within 48 hours there were obvious signs of liquefaction with heavy exudate all over the leg surface. After 96 hours, most surfaces, except for a dry scab on the lower third of the leg, were cleaned, showing a layer of granulation tissue. On the sixth day the leg was completely unbridled.



   The new enzyme, product of the present invention, satisfies the criteria imposed by "Connell and Associates" (IBID) as an ideal debriding agent. It is able to give rapid lysis of fibrin, denatured collagen, elastin and exudate which are the main building blocks of tissue protein in the wound. It has a high degree of selectivity for necrotic tissue.

 <Desc / Clms Page number 18>

 It is non-toxic in the amounts commonly used and is not irritating to the wound. As indicated in the examples, the enzyme product can be easily prepared as an ointment which is stable for extended periods of time and is easily applicable to lesions.

   Additionally, the new enzyme as a dosage preparation surprisingly exerts anti-inflammatory and muoolytic action which further enhances its utility as a pharmaceutical.



   It is clear that a wide variety of changes and modifications could be made without departing from the principles and scope of the present invention.
 EMI18.1
 r # V: .. IDJOATIONS.



     1. Pharmaceutical preparations for the debridement of necrotic tissue, comprising an enzyme product produced by culturing Bacillus subtilus on an aqueous nutrient medium containing assimilable carbon and nitrogen under aerobic conditions at a pH of about 6 and 4 a temperature of about 35 ° C., said product being used in combination with an appropriate pharmaceutical diluent for preparation in a form allowing its local application.

** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.


    

Claims (1)

2. Agent de débridage efficace, substantiellement non-irritant, comprenant un produit enzyme élaboré par la culture de Bacillus subtilis à un pH d'environ 6, à une température d'environ 35 C pendant environ 36 à 96 heures, le dit produit enzyme ayant une activité protéolytique optimum à l'égard de la caséine pour un pH d'environ 7,0, une activité protéolytique optimum à l'égard de l'hémoglobine pour un pH d'environ 6, et une action amylolytique optimum à un pH d'environ 7,1, le dit produit étant utilisé en combinaison avec un onguent de base mélangé intimement dans <Desc/Clms Page number 19> toute la masse. 2. An effective, substantially non-irritant debriding agent comprising an enzyme product produced by culturing Bacillus subtilis at a pH of about 6, at a temperature of about 35 C for about 36 to 96 hours, said enzyme product. having optimum proteolytic activity against casein at a pH of about 7.0, optimum proteolytic activity against hemoglobin at a pH of about 6, and optimum amylolytic action at pH of about 7.1, said product being used in combination with a base ointment intimately mixed in <Desc / Clms Page number 19> the whole mass. 3. Produit pharmaceutique pour ledébridage d'un tissu nécrotique comprenant un produit enzyme protéolytique élaboré par la culture de Bacillus subtilis, le dit produit enzyme étant utilisé en combinaison avec un onguent de base. 3. Pharmaceutical product for the debriding of necrotic tissue comprising a proteolytic enzyme product produced by the culture of Bacillus subtilis, said enzyme product being used in combination with a base ointment. 4. Méthode de débridage d'une blessure de tissu nécrotique sans endommager le tissu vivant, laquelle méthode comprend le traitement de la dite blessure aveo un produit enzyme pharmaceutique possédant une haute sélectivité pour le dit tissu nécrotique, le dit produit comprenant une protéase élaborée par le Bacillus subtilis dans des conditions aérobiques, à un pH d'environ 6, la dite enzyme étant utilisée en combinaison avec un diluant pharmaceutique convenant pour application locale. 4. A method of debriding a wound of necrotic tissue without damaging living tissue, which method comprises treating said injury with a pharmaceutical enzyme product having high selectivity for said necrotic tissue, said product comprising a protease produced by Bacillus subtilis under aerobic conditions, at a pH of about 6, said enzyme being used in combination with a pharmaceutical diluent suitable for local application. 5. Perfectionnement apporté au débriduge de tissu nécrotique sans endommager le tissu vivant adjacent, comprenant la mise en contact du tissu nécrotique aveo un produit pharmaceutique contenant en mélange dans ce produit un produit enzyme élaboré paria culture de Bucillus subtilis, à un pH compris outre environ 5 et 9, il une température d'environ 35 C, pendant environ 36 à 96 heures, en laissant le dit produit effectuer la lyse du tissu nécrotique. 5. Improvement brought to the debriduge of necrotic tissue without damaging the adjacent living tissue, comprising bringing the necrotic tissue into contact with a pharmaceutical product containing, mixed in this product, an enzyme product produced by a culture of Bucillus subtilis, at a pH in addition to approximately 5 and 9, it a temperature of about 35 ° C, for about 36 to 96 hours, allowing the said product to carry out the lysis of the necrotic tissue.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2197569A1 (en) * 1972-09-02 1974-03-29 Meiji Seika Co

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2197569A1 (en) * 1972-09-02 1974-03-29 Meiji Seika Co

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