CN101163749A - 自消毒、抗菌的胶原蛋白制剂及其用途和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于消毒胶原蛋白制剂的方法，自消毒、抗菌胶原蛋白制剂的制备，并且涉及其用于制备特别是用于医药和/或者美容目的胶原蛋白制品(例如海绵、膜或者凝胶)的用途，并且涉及由所述自消毒胶原蛋白制剂制备的制品。

Description

自消毒、抗菌的胶原蛋白制剂及其用途和制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于消毒胶原蛋白制剂的方法和自消毒、抗菌的胶原蛋白制剂的制备，并且涉及用于制备特别是用于医药和/或者美容目的胶原蛋白制品(例如海绵、膜或者凝胶)的用途，并且涉及由所述自消毒胶原蛋白制剂制备的制品。

背景技术

胶原蛋白是皮肤、骨骼、腱、软骨和血管最重要的纤维组分。胶原蛋白是结构蛋白质并且其特征是特别的氨基酸成分。因此，多肽链的甘氨酸部分总计大概三分之一，脯氨酸部分比大多数蛋白质中的高，并且胶原蛋白的特征是存在其它蛋白质中极少发现的氨基酸4-羟基脯氨酸和5-羟基赖氨酸。在其天然形式中，胶原蛋白以在形成胶原蛋白的原胶原分子内以及原胶原分子之间形成交联而稳定化的三链螺旋(三螺旋)存在。

胶原蛋白是生物可降解且生物可相容的蛋白质，其在食品工业、制药和化妆品工业以及医学中用作许多应用的原材料。已知大量胶原蛋白制品，例如海绵、创伤敷料、膜、隔膜(membrane)或者凝胶，其也可用于医药。

例如EP0901795描述了具有固体磷酸氢盐/磷酸二氢盐缓冲剂的胶原蛋白海绵，以及其用作创伤敷料的用途。这种由弱的、水溶性、酸性缓冲系统提供的创伤敷料可用于将伤口表面的pH值维持在酸性范围内，也就是说，pH值在3.5和6.5之间。

EP0562862描述了作为伤口埋植剂的生物可吸收的海绵材料。这种海绵材料包括包含定向底部结构的胶原蛋白基质。所述基质和/或者底部结构可以包括氧化再生纤维素。

GB2280850描述了用于治疗牙周疾病的由活性物质提供的埋植剂，所述埋植剂包括以一层生物可降解聚合物补强的胶原蛋白膜，该聚合物可以为氧化再生纤维素。胶原蛋白基质也可以包括分散于所述基质中的氧化再生纤维的纤维或者碎片。

GB1515963描述了用于外科和其它医药应用、用于血管移植物和其它类型内用假体的基于胶原蛋白的材料，所述胶原蛋白与粘多糖交联。这种材料包含与胶原蛋白不可逆连接的至少5重量％的粘多糖。所述粘多糖为包含例如透明质酸、硫酸软骨素或者硫酸肝素的己糖胺残基的动物多糖。

US4,614,794描述了在胶原蛋白和来自植物的聚阴离子多糖之间形成的配合物，例如，海藻酸钠。这些配合物优选以不高于蛋白质等电点的pH值而获得。所述配合物被认为适合于多种医药和外科应用。

市售可得的胶原蛋白制品通常由从例如牛、马或猪的哺乳动物的结缔组织、皮肤、骨骼或者腱得到的胶原蛋白制成。或者，胶原蛋白可以从海生海绵动物中分离，尤其是从Chondrosiareniformis(海绵动物门，录常海绵纲)海绵动物中分离。例如，在WO01/64046和DE102005008416中公开了从海生海绵动物中分离胶原蛋白的方法。

已知基于胶原蛋白的制品，特别是用于应用在医药领域的胶原蛋白制品必须在其制备期间消毒。消毒胶原蛋白制品的常规方法是采用γ射线和/或β射线照射，或者用环氧乙烷熏蒸胶原蛋白制品。

胶原蛋白制品的已知消毒方法的缺点在于，采用γ射线和/或β射线照射破坏了胶原蛋白制品中的胶原蛋白的三螺旋构象，因此消弱了胶原蛋白的效力，并且因此削弱其制品的效力。环氧乙烷是毒性物质，并且其可能以痕量残留在经熏蒸的胶原蛋白制品中。

另外，上述消毒方法是昂贵且费时的。

发明内容

因此，本发明的目的是能够以避免常规消毒方法的上述缺点的方式提供一种用于消毒胶原蛋白制品的方法。

这一目的通过以下方法实现，在该方法中，通过向其中加入抗菌活性剂(即，抗菌剂)，在其被进一步加工成胶原蛋白制品以前，对包含胶原蛋白的水溶液或悬浮液，或者含水的胶原蛋白制剂进行消毒。

胶原蛋白水溶液或者含水胶原蛋白悬浮液是指在水中，特别是纯水或者氯化钠水溶液或林格氏溶液中的胶原蛋白溶液或者悬浮液。胶原蛋白制剂可以理解为是指另外包含例如药物和/或美容活性物质、抗氧化剂、维生素、用于防止发泡的试剂、着色剂、具有彩色效应的颜料、增稠剂、增塑剂、润湿剂、表面活性剂、多糖和任何本领域技术人员已知的其它辅助物质的一种或者多种其它物质或化合物，但是根据本发明也包含抗菌剂的胶原蛋白水溶液或者悬浮液。

根据本发明的方法，将具有抗菌作用的水溶性试剂(即，例如可以起防止创伤感染作用的抗菌剂)加入到包含胶原蛋白的溶液或者悬浮液中。这些抗菌活性剂的实例为氯己定、海克替啶、硝羟喹啉、奥克太啶、聚己缩胍和甲双二嗪。

优选地，使用阳离子抗菌剂作为抗菌剂。阳离子抗菌活性剂的实例为聚六亚甲基双胍(＝聚己缩胍，PHMB)的盐、奥克太啶和氯己定的盐。具体实例为二盐酸氯己定、二醋酸氯己定、氯己定-D-葡萄糖酸盐、二盐酸奥克太啶和二糖精奥克太啶(octenidine disaccharin)、特别优选的聚六亚甲基双胍的盐酸盐。

作为上述聚六亚甲基双胍、奥替尼啶和氯己定的盐的替代物，也可能使用苯扎氯铵、氯化十六烷吡啶或者甲双二嗪。

聚六亚甲基双胍盐包括具有广泛的抗细菌和真菌作用的水溶性低聚物。优选地，使用平均分子量为2300至3100，特别优选2300至低于2900的的PHMB。

在根据本发明的方法中，优选地，将具有0.5～3重量％的胶原蛋白含量的100份胶原蛋白水溶液或者制剂与0.05～1份的20％(w/w)抗菌活性剂水溶液混合。所述胶原蛋白溶液/制剂的pH值优选在5和7之间，更优选在5和6.5之间。可以在加入抗菌剂溶液前调节胶原蛋白溶液/制剂的pH值。在加入抗菌剂之后，可以储藏所述胶原蛋白制剂或者立即将其加工成所需胶原蛋白制品。

因此，根据本发明的方法使抗菌活性剂的含量在较宽范围内变化并且使所述含量适应由包含胶原蛋白的制剂制备的制品的要求。这意味着相对于胶原蛋白制剂干物质，可以以导致生成的胶原蛋白制剂中抗菌活性剂的含量为0.1～40重量％，特别优选0.5～4重量％的量，将抗菌活性剂加入到胶原蛋白溶液、悬浮液或者制剂中。

根据本发明的方法具有以下优点：

-对胶原蛋白的类型和/或者来源无限制；

-能够确保在进一步加工之前胶原蛋白制剂的无菌性；

-在使用之前，胶原蛋白制剂可以被长期保存；

-不破坏胶原蛋白与包含在制剂中或者制备的制品中的其它成分的相容性；

-对制备的制品的颜色和气味无不利影响；

-胶原蛋白溶液的粘度稍有提高，这是胶原蛋白溶液进一步加工中的优点；

-抗菌活性剂的量相对较小，并且胶原蛋白制品的制备成本无显著增加。

在一个具体实施方案中，除了抗菌剂之外，向胶原蛋白溶液、悬浮液或者制剂中加入表面活性剂或者表面活性剂的混合物，所述表面活性剂优选以两性或者非离子形式存在于胶原蛋白制剂中以便不会对抗菌剂，特别是PHMB的作用产生不利影响。

WO03/004013公开了不会对PHMB的抗菌性能产生不利影响的表面活性剂。这些表面活性剂为脂肪酸的甘氨酸衍生物、磺基丁二酸酯衍生物和酰胺衍生物，它们中的每种可以单独使用或者相互以任意所需结合而使用。

甘氨酸、磺基丁二酸酯和酰胺的脂肪酸优选具有10～18个碳原子的链长，并且优选无支链。饱和及不饱和脂肪酸均适用。特别优选的脂肪酸为十一烯酸、十一酸、月桂酸、硬脂酸和蓖麻油酸或者椰子脂肪酸。

甘氨酸衍生物优选脂肪酸的甜菜碱衍生物、特别优选酰氨基烷基甜菜碱衍生物。烷基残基优选乙基或者丙基。特别适合的甘氨酸衍生物的实例为椰油酰氨基丙基甜菜碱、月桂酸二甲基酰氨基烷基甜菜碱(laurdimethyl amidoalkyl betaine)、蓖麻油酰氨基丙基甜菜碱和十一烯酸氨基丙基甜菜碱。

除了或者代替甘氨酸衍生物，包含抗菌剂的胶原蛋白制剂可以包含脂肪酸酰胺以及/或者脂肪酸磺基丁二酸酯和/或者脂肪酸酰胺。尽管根据其结构，磺基丁二酸酯可以是阴离子化合物，但其在适当的溶液pH值下也可以非离子形式存在，并且实际上以这种形式使用它们是有利的。

作为上述表面活性剂的替代物，可以向胶原蛋白溶液或者制剂中加入二硬脂基二甲基氯化铵，因为根据WO2004/032945，这种阳离子表面活性剂不会破坏PHMB-HCL的抗菌作用，并且甚至能够引起协同效应。

在胶原蛋白制剂中优选以0.01～1.5重量％，更优选以0.03～1重量％，且特别优选以0.05～0.4重量％的含量包含表面活性剂或者表面活性剂的混合物。

在加入抗菌剂和不必选的表面活性剂之前或者之后，可以向胶原蛋白溶液/悬浮液或者制剂中加入至少一种多糖，优选为阴离子多糖。所述阴离子多糖可以选自由海藻酸盐、透明质酸及其盐(透明质酸盐)、果胶、卡拉胶、黄原胶、硫酸化葡聚糖、纤维素衍生物、例如氧化再生纤维素的氧化纤维素及其混合物组成的组。

此外，也可以使用软骨素、软骨素-4-硫酸酯、软骨素-6-硫酸酯、肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸角质素、硫酸皮肤素、淀粉衍生物以及其它多糖苷。

优选地，使用在pH值为7时基本上不溶于水的阴离子多糖。优选地，阴离子多糖具有高于20.000，特别优选高于50.000的分子量。

优选地，向胶原蛋白溶液、悬浮液或者制剂中加入相对于制品干重的10～90重量％，特别优选25～75重量％的量的多糖。

对于实施根据本发明的方法，以何种顺序向胶原蛋白溶液/悬浮液中进一步加入物质或者化合物是不相关的。

因此，可以将抗菌剂作为第一物质加入到胶原蛋白溶液/悬浮液中，也可以在进一步加工已经包含例如多糖和/或者表面活性剂的预制的胶原蛋白制剂之前作为后加入的物质加入到胶原蛋白溶液/悬浮液中。

本发明的进一步的意图是通过上述方法获得包含胶原蛋白的制剂。

因此，本发明涉及含水的包含胶原蛋白的制剂，其区别于现有技术中已知的胶原蛋白制剂和制品，因为它们是自消毒和抗菌的。

在上下文中，自消毒是指微生物(细菌、酵母、霉菌等)在进行消毒之后，不会繁殖，而被有效地的杀死。

根据本发明的包含胶原蛋白的制剂包含至少一种水溶性抗菌活性剂，该水溶性抗菌活性剂优选为阳离子抗菌剂。例如，适当的抗菌剂可以是氯己定的盐、奥克太啶的盐或者聚六亚甲基二胍的盐。适当的盐的实例是盐酸聚六亚甲基二胍、二盐酸氯己定、二醋酸氯己定、氯己定-D-葡萄糖酸盐、二盐酸奥克太啶和二糖精奥克太啶。作为替代物，根据该制品的胶原蛋白制品可以包括甲双二嗪。

优选地，胶原蛋白制剂以相对于胶原蛋白制剂的干重的0.1～40重量％，更优选以0.5～4重量％的量包含抗菌活性剂的抗菌活性剂。

有利地，包含胶原蛋白的制剂包含表面活性剂或表面活性剂的混合物，优选包含以两性或非离子形式存在于包含胶原蛋白的制剂中的表面活性剂或者表面活性剂的混合物。这些表面活性物质为脂肪酸的甘氨酸衍生物、磺基丁二酸酯衍生物、酰胺衍生物，其优选具有10～18碳原子的链长并且特别优选是无支链的。

作为替代物，包含胶原蛋白的制剂可以包含二硬脂基二甲基氯化铵。

根据本发明的包含胶原蛋白的制剂可以0.01～1.5重量％，优选以0.03～1重量％，并且更优选已0.05～0.4重量％的量包含表面活性剂或者表面活性剂的混合物。

在一个具体实施方案中，包含胶原蛋白的制剂包含至少一种多糖、优选阴离子多糖。

适当的多糖可以选自由海藻酸盐、透明质酸及其盐(透明质酸盐)、果胶、卡拉胶、黄原胶、硫酸化葡聚糖、纤维素衍生物、例如氧化再生纤维素的氧化纤维素、软骨素、软骨素-4-硫酸酯、软骨素-6-硫酸酯、肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸角质素、硫酸皮肤素、淀粉衍生物及其混合物组成的组。

包含于包含胶原蛋白的制剂中的多糖部分优选为10～90重量％，更优选25～75重量％。

由于根据本发明的胶原蛋白制剂不仅已经被消毒，而且是自消毒的，所以根据本发明的胶原蛋白制剂可以在已制备之后利用原来已知的方法立即进行进一步加工，或者可以首先被暂时储藏。

根据本发明的包含胶原蛋白的制剂可以有利地用于制备自消毒、抗菌胶原蛋白制品。特别是对于美容和/或者医药领域中的应用，优选的胶原蛋白制品为，例如，粉末、微球体、薄片、纤维、织物、垫、膜、隔膜、海绵、软膏和凝胶。特别优选的胶原蛋白制品为创伤敷料。

例如，通过使根据本发明的包含胶原蛋白的制剂发泡，或者通过在真空中除去其中包含的空气，将发泡或脱气胶原蛋白制剂填充在模中，将其深度冷却，随后冷却干燥经深度冷却的胶原蛋白制剂，可以制备胶原蛋白海绵。

具体实施方式

实施例1

在室温下将1升1％(w/w)的胶原蛋白水溶液(pH值为6.5)与20ml的20％的盐酸聚(六亚甲基双胍)水溶液(CosmocilQC)充分混合。在混合之后，由于在胶原蛋白和PHMB之间的物理相互作用，制剂的粘度稍有提高。将这样制得的混合物铸塑到聚苯乙烯、聚乙烯或者聚丙烯的模中，在-40℃下深度冷却并且在真空下干燥(冻干法)。

为了检测生成的胶原蛋白海绵的抗菌效果，在其上进行标准测试(琼脂扩散测试)。使用金黄色酿脓葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和白色念珠菌(Candida albicans)进行这些琼脂扩散测试，并且显示出胶原蛋白海绵的抗菌作用可持续大于120小时。

实施例2

在室温下，将800ml实施例1的胶原蛋白/PHMB混合物与200ml1％(w/w)海藻酸钠水溶液充分搅拌。将制得的胶原蛋白制剂铸塑到聚苯乙烯、聚乙烯或者聚丙烯的模中，在-40℃下深度冷却并且在真空下干燥(冻干法)。

为了检测生成的胶原蛋白海绵的抗菌效果，在其上进行标准测试(琼脂扩散测试)。使用金黄色酿脓葡萄球菌、绿脓假单胞菌和白色念珠菌进行这些琼脂扩散测试，并且显示出胶原蛋白海绵的抗菌作用可持续大于120小时。

Claims (26)

1.一种制备自消毒、抗菌胶原蛋白制剂的方法，其特征在于，向胶原蛋白水溶液或者含水胶原蛋白悬浮液中加入水溶性抗菌活性剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗菌活性剂为阳离子抗菌剂。

3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述抗菌活性剂选自由氯己定的盐、奥克太啶的盐、聚六亚甲基双胍的盐、苯扎氯铵、氯化十六烷吡啶和甲双二嗪组成的组。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述抗菌活性剂选自由盐酸聚六亚甲基双胍、二盐酸氯己定、二醋酸氯己定、氯己定-D-葡萄糖酸盐、二盐酸奥克太啶和二糖精奥克太啶组成的组。

5.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，以能导致生成的包含胶原蛋白的制剂中的抗菌活性剂的含量为相对于生成的胶原蛋白制剂的干重的0.1～40重量％，优选0.5～4重量％的量加入所述抗菌活性剂。

6.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，向所述胶原蛋白溶液、悬浮液或者制剂中加入表面活性剂，优选表面活性剂以两性或者非离子形式存在于生成的胶原蛋白制剂中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂选自包括脂肪酸的甘氨酸衍生物、脂肪酸的磺基丁二酸酯衍生物、脂肪酸的酰胺衍生物和二硬脂基二甲基氯化铵的组，所述脂肪酸优选具有10～18个碳原子的链长并且优选为无支链的。

8.根据权利要求6或者7所述的方法，其特征在于，以相对于生成的胶原蛋白制剂的0.01～1.5重量％，优选0.03～1重量％，并且特别优选0.05～0.4重量％的量加入所述表面活性剂或者表面活性剂的混合物。

9.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，向所述胶原蛋白溶液、悬浮液或者制剂中加入多糖，优选加入阴离子多糖。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述多糖选自由海藻酸盐、透明质酸及其盐(透明质酸盐)、果胶、卡拉胶、黄原胶、硫酸化葡聚糖、纤维素衍生物、例如氧化再生纤维素的氧化纤维素、软骨素、软骨素-4-硫酸酯、软骨素-6-硫酸酯、肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸角质素、硫酸皮肤素、淀粉衍生物及其混合物组成的组。

11.根据权利要求9或者10所述的方法，其特征在于，以相对于生成的胶原蛋白制剂的10～90重量％，优选25～75重量％的量加入所述多糖。

12.一种含水的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，该制剂是自消毒和抗菌的。

13.根据权利要求12所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，该制剂包含水溶性抗菌活性剂。

14.根据权利要求12或者13所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，所述抗菌活性剂为阳离子抗菌剂。

15.根据权利要求13或者14所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，所述抗菌剂选自由氯己定的盐、奥克太啶的盐、聚六亚甲基双胍的盐和甲双二嗪组成的组。

16.根据权利要求15所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，所述抗菌剂选自由盐酸聚六亚甲基双胍、二盐酸氯己定、二醋酸氯己定、氯己定-D-葡萄糖酸盐、二盐酸奥克太啶和二糖精奥克太啶组成的组。

17.根据权利要求15或者16所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，该制剂以相对于胶原蛋白制剂的干重的0.1～40重量％，优选0.5～4重量％的量包含抗菌活性剂的抗菌活性剂。

18.根据权利要求12～17中任意一项所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，该制剂包含至少一种表面活性剂，优选表面活性剂以两性或者非离子形式存在于所述制剂中。

19.根据权利要求18所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，所述表面活性剂选自包括脂肪酸的甘氨酸衍生物、脂肪酸的磺基丁二酸酯、脂肪酸的酰胺和二硬脂基二甲基氯化铵的组，所述脂肪酸优选具有10～18个碳原子的链长并且优选为无支链的。

20.根据权利要求18或者19所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，在所述胶原蛋白制剂中包含0.01～1.5重量％，优选0.03～1重量％，并且特别优选0.05～0.4重量％的量的所述表面活性剂或者表面活性剂的混合物。

21.根据权利要求12～20中任意一项所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，该制剂包含至少一种多糖，优选包含至少一种阴离子多糖。

22.根据权利要求21所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，所述多糖选自由海藻酸盐、透明质酸及其盐(透明质酸盐)、果胶、卡拉胶、黄原胶、硫酸化葡聚糖、纤维素衍生物、例如氧化再生纤维素的氧化纤维素、软骨素、软骨素-4-硫酸酯、软骨素-6-硫酸酯、肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸角质素、硫酸皮肤素、淀粉衍生物及其混合物组成的组。

23.根据权利要求21或者22所述的包含胶原蛋白的制剂，其特征在于，在所述包含胶原蛋白的制剂中的多糖的量为相对于该制剂干重的10～90重量％，优选为25～75重量％。

24.根据权利要求12～23中任意一项所述的包含胶原蛋白的制剂用于制备自消毒、抗菌胶原蛋白制品的用途。

25.根据权利要求24所述的用途，其特征在于，所述胶原蛋白制品为特别用于美容或者医药应用的粉末、微球体、薄片、纤维、织物、垫、膜、隔膜、海绵、创伤敷料、软膏或者凝胶。

26.一种制备胶原蛋白海绵的方法，其特征在于，(i)使根据权利要求12～23中任意一项所述的包含胶原蛋白的制剂发泡，或者在真空下除去在包含胶原蛋白的制剂中含有的空气，(ii)深度冷却经发泡或者脱气的胶原蛋白制剂，以及(iii)冷却干燥经深度冷却的胶原蛋白制剂。