CS269196B1 - Biocompatible collagenous material and method of its preparation - Google Patents

Biocompatible collagenous material and method of its preparation Download PDF

Info

Publication number
CS269196B1
CS269196B1 CS883168A CS316888A CS269196B1 CS 269196 B1 CS269196 B1 CS 269196B1 CS 883168 A CS883168 A CS 883168A CS 316888 A CS316888 A CS 316888A CS 269196 B1 CS269196 B1 CS 269196B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
collagen
water
collagen material
mass
gel
Prior art date
Application number
CS883168A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS316888A1 (en
Inventor
Antonin Ing Csc Galatik
Karel Doc Mudr Csc Kubena
Anton Akademik Blazej
Original Assignee
Galatik Antonin
Kubena Karel
Blazej Anton
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Galatik Antonin, Kubena Karel, Blazej Anton filed Critical Galatik Antonin
Priority to CS883168A priority Critical patent/CS269196B1/en
Publication of CS316888A1 publication Critical patent/CS316888A1/en
Publication of CS269196B1 publication Critical patent/CS269196B1/en

Links

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

CS 269 196 B1 1EN 269 196 B1 1

Vynález se týká biokompatibilného kolagénového materiálu a epoeobu Jeho přípravy.Kolagén, doležitá bielkovina vaziva, kostí, chrupavky, kože a Silách, Je už dlho používaná núčnet ror.nyeli príprnvkov n pomocných materiálov aplikovaných v zdravotnict-vo. Využívajú sa viacerá užltočná vlastnosti, ako Je níska immunogenlta, pozvolné sa-movoťná odbúranie mstaboliokou cestou, znáíanliVosť v tkaniach a vhodná fyzikálno-ne-chanická vlastnosti, alebo dokonoa i priamy terapeutioký podporný účinok v niektorýchpatologických situáciach u vazivových Struktúr. Kolagánová hmota rázné tvarovaná a sroznym stupňoa pórovitosti, obsahu vlhkosti alebo 3al8ích thsrapsuticky účinných lé-tok sa používá na vytváranie drenáží, upohávok, podložiek, alebo výplní v chirurgii,alebo dokonca ako náhrada xenotransplatátov a rekonStrukčný materiál při úrazoch a hl-bokých patologických změnách. (Chvapil, M., Kronenthai B.L., Van Winkles Medical andsurgical applications of collagen. Jnt. Eev. Connective Tiseue Beecarch, 1973, 6, 1-61; Tanas I.V., Burke J.F., Deaigp oí an artiíicial skin. J.Biomed.Mater.Bee., 1980,14, 65-81; Oliver R.F., Barker H., Cooke A., Grante H.A., Dermal Collagen implants,Biomaterials, 1982, 3, 38-40; Doillpn C.J., Whyne C.F. , Berg R.A. , Olson B.M. , SilverF.H., Fibroblaet-collagen aponge interaotions in vitra an in vivo, Scanning El.Microe-copy, 1984, III, 1313-1320; Chvapil M., Colagen sponge: theory and practice of medicalapplications. J.Biomed. Materiál Bas., 1977, 11, 721-741; Begalakis N., Flink J., Sta-aikalis J.F., Burke J.F., lannas I.V., Dssign of an arfiticial skin, part II: J.Bio-med.Mater. Bes., 1980, 14, 511-528.The present invention relates to biocompatible collagen material and to epoeobic preparation thereof. Collagen, a relevant protein of connective tissue, bone, cartilage, skin and strength, has been used for a long time to serve the purpose of providing aids in medical applications. Several useful properties are used, such as low immunogenicity, gradual self-destructive degradation, wearability and appropriate physico-non-chan- nical properties, or even direct therapeutic supportive action in some pathological situations in fibrous structures. A collagenous, vigorous molded material with a varying degree of porosity, moisture content, or thirty-eight thsrapsutically effective drugs is used to create drainages, bullets, pads, or fillings in surgery, or even as a replacement for xenotransplates and reconstructive material in injuries and deep pathological changes. (Chvapil, M., Kronenthai BL, Van Winkles Medical and Medical Applications of Collagen. Jnt. Eev. Connective Tiseue Beecarch, 1973, 6, 1-61; Tanas IV, Burke JF, Deaigp et al. Bee, 1980,14, 65-81, Oliver RF, Barker H, Cooke A., Grante HA, Dermal Collagen Implants, Biomaterials, 1982, 3, 38-40, Doillpn CJ, Whyne CF, Berg RA, Olson BM, SilverF.H., Fibroblaet-collagen aponge interaotions in vivo, Scanning El.Micrography, 1984, III, 1313-1320, Chvapil M., Colagen Sponge: Theory and Practice of Medical Medicine, J. Biomed. Material Bas., 1977, 11, 721-741, Begalakis N., Flink, J., Sta-aikalis, JF, Burke, JF, Lannas, IV, Dissign of an Skin, Part II: J.Bio-Med. , 1980, 14, 511-528.

Napriek tomu, že mnoho rokov bol roznymi apásobmi vyčištěný kolagén považovaný zaneimmunogenný materiál a ani dnes nie Je považovaný za silný immunogén, predsa len boreuvedená literáma evidencia ukazuje, že výběru kolagánováho zdroja a spSsobu Jeho čis-tenia Je potřebné věnovat' pozornost' i z tohto hladiska. ĎalSie otázky, ktoré súvisias dosiať nedorieSenými problémami spojenými s regulováním rýchlosti odbúrania kolagé-nových implaritátov presnejíou kontrolou stupňa zasietovania pri výrobě kolagénovejsubetancie, a otázkou distribúcie kolagénových vlákien, nedoatatočnou odlnosťou vlhkýchkolagénových preparátov proti sekundárnej mikrobiologickéJ kontaminácii a v neposlednomradě tiež s vhodnou Struktúrou samontnej fibrilámej hmoty pre Speciálně aplikácie, sivyžadovali nové rieSenie.Despite the fact that for many years differently purified collagen has been regarded as a non-immunogenic material and is still not considered to be a potent immunogen, the above-mentioned literature shows that the choice of collagen source and its purification method is to be paid attention to. . Further questions related to the lack of problems associated with controlling the rate of collagen impalateate degradation by more precise control of the degree of sowing in the production of collagenous substance, and the issue of collagen fiber distribution; Especially applications requiring a new solution.

Uvedené nevýhody rieSi kolagénový materiál podl'a vynálezu, ktorého podstata spo-čívá v tom, že pozootáva z Jedného kolagénového typu (I) obsahujúceho dva odliSné po-lypeptidickó reťazce</l/I/2 a</2 priečne zasietovaná 1,5 až 8 vazbami na 1 mol kolagé-nu, pričom obsah nekolagénovýoh bielkovín Je najviac 0,5% hmot. vztiahnuté na kolagén,obsah vápnika neprevySuJe 1 mg/g kolagénu a obsah popola Je najviac 0,5 % hmot., pri-čom kovové ióny sú vo formě ohelátového komplexu. Takto připravený kolagén na rozdielod známých materiálov sa vyznačuje schopnosťou odolávat'rastu mikroorganizmov i za vlh-kých a nestsrilných podmienok, bez použitia SalSích bakteriostetických prípravkóv. Otáz-ku kontroly doby zotrvania implantátu v tkaniva příjemců možno do určitej miery rieSiťkontrolovaným atupňom zníženia priečneho zasieťovania kolagénu účinkom alkalickéhoprostredia počas určitej doby, pričom platí, že čím dlhSia Je doba alkalického posobe-nia, tým kratSia Je doba zotrvania implantátu, resp. rýohleJSie Je Jeho rozloženie fa-gocytosou a enzymatickými procesmi.The above-mentioned disadvantages are solved by the collagen material of the present invention, which consists of one collagen type (I) comprising two distinct polypeptide chains </ 1 / I / 2 and </ 2 transversely sieved 1.5 up to 8 bonds per mole of collagen, wherein the non-collagenous protein content is at most 0.5% by weight. based on collagen, the calcium content does not exceed 1 mg / g of collagen and the ash content is not more than 0.5% by weight, the metal ions being in the form of a chelate complex. The collagen thus prepared, in contrast to known materials, is characterized by its ability to withstand the growth of microorganisms even under moist and non-sterile conditions, without the use of SalI bacteriostetics. The question of controlling the residence time of the implant in the tissue of the recipients can be, to some extent, controlled by reducing the lateral cross-linking of the collagen by the alkaline environment over a period of time, the longer the alkaline setting time, the shorter the residence time of the implant, respectively. It is its distribution by phagocytosis and enzymatic processes.

Podstata epoeobu přípravy uvedeného kolagénového materiálu spočívá v tom, že nakolagénové vazivo Sliaoh sa posobí z 50 % nasýtsným až nasýteným roztokom hydroxiduvápennatého najmenej třikrát za sebou, potom sa vazivo preperie vodou, neutralizujevodným roztokom obeahujúoim 1 až 12 %hmot. chloridu alebo síranu amonného alebo hydro-góneíranu sodného vztiahnuté na hmotnost’ vaziva, potom sa vazivo podrobí nekolagenoly-tickému účinku proteázy ako Je pronáza, trypsin, ohymotripsin, pepsín, panreatín ale-bo alkaláza pridanej v množstva odpovedajúcom 10 až 10 000 kazeinovým Jednotkám na 1 gkolagénu pri teplote 20 až 37°C počas najmenej 20 minút, znova sa preperie vodou a pře-prané vazivo sa vystaví účinku komplexotvomého činidla, vybraného zo skupiny látok CS 269 196 B1 nko je kyselina nitrilotrioctová, sodná sol tejto kyseliny, kyselina etyléndiamino—tetraootová alebo jnj sodná noť po dobu najmeliej JO minút a nnkonieo na kolngáno.vá' hmo-ta preperie vodou.The essence of the preparation of the collagen material is that the collagenous silage is made up of 50% saturated to saturated calcium hydroxide solution at least three times in succession, then the binder is washed with water, neutralizing the aqueous solution containing 1 to 12% by weight. ammonium chloride or sulphate or sodium borohydride based on the weight of the ligament, then the binder is subjected to a non-collagenolytic effect of a protease such as pronase, trypsin, ohymotripsin, pepsin, panreatin or alkaline added in an amount corresponding to 10 to 10,000 casein units per 1 gcolagene at 20 to 37 ° C for at least 20 minutes, rewashed with water and subjected to the complexing agent selected from the group CS 269 196 B1 no nitrilotriacetic acid, sodium salt of this acid, ethylenediamino acid. tetraoot or other sodium carbonate for about 10 minutes and does not overcoat with water.

Kolagánová hmota ea po okyselelní na pH 2 až 4,5 nože rozomlieť a pře filtroval’cez tkaninový filter, připadne ea okyselená kolagánová hmota po filtrácii vyzráža^dovláknitej formy a znova premyje vodou. Vláknitá alebo gálovitá kolagánová hmota sa mo-že zmrazit’ pri teplote -90 až -60°C a potom vysuSiť lyofilizáciou a sterilizovať poso-bením teploty vyššej ako 80°C alebo gama žiarením, připadne sa před zmrazením alebo po-čas mrazenia može vystaviť pfisobsniu plynného alebo kvapalného oxidu uhličitého podpretlakom 0,02 až 0,6 MPa.Grind the collagen mass and after acidifying to a pH of 2 to 4.5 and filter the fabric filter, eventually the acidified collagen mass after filtration to precipitate the fibrous form and rinse again with water. The fibrous or gel-like collagen mass can be frozen at -90 to -60 ° C and then freeze-dried and sterilized by temperature> 80 ° C or gamma irradiation, before exposure to freezing or after freezing. gaseous or liquid carbon dioxide feed below 0.02 to 0.6 MPa.

Zabezpečenie homogenity kolagénového typu zabezpečuje voíba kolagénu 31’achy, svýhodou achilovej, namiesto častéjšie používaných kožných materiálov. Je známe, že ko-lagén Je tvořený tyčinkovými polymárovými molekulami, zloženými z troch polypeptidic-kých retazcov, tzv. alfa reťazcov, ktoró sú navzájom navinuté do tvaru charakteristic-kej trojitej skrutkovice. Existenoia a stabilita takejto štruktúry Je podmienená prí-tomnoaťou glysinu v každej tretej polohe a ku stabilitě prispieva i relativné veíký ob-sah aminokyselinových zbj-tkov, prolinu a hydroxyprolínu. V roznych tkaninových štruk-túrach sa nachádzajú odlišné, geneticky určené typy kolagénov. Počet všetkých známýchtypov sa stále iv-ačáuje, v súčasnosti poznáme 8 typových skupin, z ktorých sa vačšinasáté ÍialeJ dělí na Jednotlivé členy typovej skupiny. Pokial Je vazivo v normálnej fy-ziologické J situácii, Je přítomný len Jeden z dvooh známých členov rodiny kolagénovéhotypu I, teda kolagén, ktorý obsahuje dva odlišné polypeptidické reťazce<Zl/I/2 acZ^.Druhý člen tejto typovej skupiny, tzv. trimer a organizáoiou (/</-l/I/)-j ea nachádza lenv patologických podmienkach, alebc pri kultivácii in vitro v buněčných kultúrách, v ná-doroch alebo nadmeme raetúcioh tkaniváeh. Samotná voíba zdroja kolagénu vSak nemozezabezpečit problém isnr.unologiokej aktivity kolagénových preparátov, len ju zjednodušuje.I ke 3 v mnohých prípadoch tvorba antigenov stimulovaná kolagánom nie je významná, vniektorých aituáoiach, pri celkove zníženej immunologickéj odolnosti příjemců kolagéno-vého implantátu, može byť i mieme immunogenná schopnoet’ oudzieho materiálu nepriazni-vý faktor. V týchto súvislostiach sa zvyčajne rozlišujú dve immunologické vlastnosti bielkovinových antigenov: antigónová speoifila/a immunogenicita. Antigenicita je ter-mín používaný pře popis schopnosti bislkoviny reagovat s vylučovanými protilátkami,kým pod pojmom immunogenicita rozumieme sohopnost hielkoviny stimulovať tvorbu protiló-tok. Immunochemické testy u kolagénov rózneho póvodu odkryli tri odlišné oblasti kola-génových molekúl, vyznačujúoich sa antigenioitou. NajdSležitejšia z týchto oblastí sanaohádxa v terminálnom, C-konoovom telopeptide. fralšia antigenická oblast! je v střed-ηβ j, helikálnej oblasti molekuly, ale této je aktívna obzvlášť při Strukturněj trans-formáoii vedúoej ku zníženiu usporiadanosti, teda pri premene kolagénu na želatínovúmodifikáciu. Aj v N-konoovom telopeptide a hlavně pře a pro -kolagénových peptidoch,odštěpovaných pri biosyntéze, sa vyskytujú antigenická oblasti. NajdSležitejšie antige-nickó oblasti sú tie, ktoré sa naohádzajú v koncových peptidooh. Pretože tieto oblastisú súčasne najcitlivejšie, íahko sa odštepujú proteinázami nekolagenolyticxej povahy,existuje teda možnosť zníženia antigenioity kolagénových preparátov enzymatickou ces-tou. Táto možnosť sa využívá v spSsobe přípravy kolagánového materiálu podía vynálezu.Ensuring the homogeneity of the collagen type is ensured by the choice of 31’ach collagen, preferably by achilles, instead of the more commonly used skin materials. It is known that co-lagen is composed of rod-shaped polymer molecules composed of three polypeptide chains, the so-called alpha chains, which are wound into one another in the form of a characteristic triple helix. The existence and stability of such a structure is due to the presence of glysine at each third position and the relative large amounts of amino acid residues, proline and hydroxyproline, also contribute to stability. Different, genetically determined types of collagens are found in various tissue structures. The number of all known types is still in the process, now we know 8 type groups from which the second part is divided into individual members of the type group. If the ligament is in normal physiological J situation, there is only one of the two known members of the collagen family of I, collagen, which contains two distinct polypeptide chains of < RTI ID = 0.0 &gt; Z1 / I / 2 &lt; / RTI &gt; and the organism (I / I / I) is found in pathological conditions only, or in vitro in cell cultures, tumors or tissue growth. However, the choice of collagen source alone does not ensure the problem of isologic activity of collagen preparations, but it simply simplifies it. In many cases, collagen-stimulated antigen formation is not significant in some aituaries, and may be less severe in the overall immunological resistance of collagen implant recipients. immunogenic capable of an unfavorable factor. In these contexts, two immunological properties of protein antigens are usually distinguished: antigenic speoifilae and immunogenicity. Antigenicity is the term used to describe the ability of a biscuit to react with secreted antibodies, while immunogenicity refers to the ability of a protein to stimulate the production of an antibody. Immunochemical assays in rhodium lead collagens revealed three distinct regions of collagen molecules characterized by antigenicity. The most important of these sanaohadxa regions in the terminal, C-cono telopeptide. the farther antigenic region! it is in the mid-ηβ j, the helical region of the molecule, but this is particularly active in the structural transformation resulting in a reduction in the alignment, that is, in the conversion of collagen to gelatin modification. Antigenic regions also occur in the N-cono telopeptide, and in particular, for and for collagen peptides cleaved in biosynthesis. The most important anti-nickel regions are those that are loaded in terminal peptidoohs. Since these regions are at the same time most sensitive, they are easily cleaved by non-collagenolytic xylase proteins, there is therefore a possibility of reducing the antigenicity of collagen preparations by enzymatic pathway. This possibility is used in the process of preparing the collagen material of the invention.

Na rozdiel od ostatných metod čistenia kolagénovej suroviny pri výrobě zdravotnickyvyhovujúceho materiálu, používá sa v čistiaoej fáze krok založený na posobení pronázy,trypsinu, chymotrypsinu alebo pěšinu a dokladná extrakcia odštiepenýoh peptidov izostávajúoich enzýmov z vyčištěného materiálu. Pokial ide o immunogenicitu, schopnost’indukovat’ tvorbu protilátok, potom dovod tejto vlastnosti je dosiaí nejasný. Niektorípracovníci sa domnievajú, že příčina može byť v heterogenite kolagénových typov, pre-tože immunogenná reakoia sa zvýrazňuje so stúpajúcim počtom kolagénových typov nachád-zajúcich sa v testovanom lolagéne. Enzymatické štepenie terminélnych oblastí immunoge- CB 269 196 B1 3 nicitu neznižuje, rovnako ako pokles uspoříadanosti v helikálnych oblastiach napr. v«binledku tepelnaj <l»n* turáo i ·. V silvíelontl s přípravou bazpačnýoh kolagenových implnritátov Je důležité pozorovanie, i· ohemioké modifikácia kolegénu často vedle ku výraznému zvýéeniu immunogenloity. Tak napr. aoetyldoia, posobenie hydroxylaminu, sukcinyla-oia, metyláoia alebo iné modifikácie na vedlajéích reťaziach kyslých a bazických ami-nokyselin kolagénu premenla tento materiál na poměrně silný immunogén. To poukazuje nariziko, akém3že vyvolávať chemická modifikácia vedťajSích reťazcov kolagénu, používa-ná často v poatupoch přípravy kolagénovýoh materiálov uvedených v odbomej literatúre(Oliver B.P., Barker H., Cooke A., Grande B.A., Derme1 Collagen implants, Biomateriala1982, 3, 38-40). V sposobe podťa vynálezu Je respektovaná požladavka Co najnižSej mo-difikáoie nativnej kolagénovej molekuly za súČasného reSpektovania požiadavky čo naj-menSieho počtu kolagénových typov. Na druhej straně takýto přístup vylučuje chemickéúpravy, ktoré zabezpečuj·! inak nevyhnutná mikrobiálnu odolnost* kolagénových derivátovvo vlhkom prostředí a mořnoeťou sekundámej kontamináoie mikroorganizmami. Pri rieSe-ní problému bolo využité zistenie autorov, že dokladné zbavenie kolagénu minerálnychlátok, najma vápnika a iných solí viacmocnýoh katiónov, vyvolá výrazná mikrobiálnuodolností i v nepřítomnosti bakteriostatických látok, alebo aldehydickej modifikácie ba-zických skupin kolagénu, aké sú známe z doslal’ uvádzanýoh postupov přípravy. lnou výhodou rleSenia podťa vynálezu je možnost* reprodukovateťne j regulácie stup-ňa prirodzeného priečneho zasieťovania vyráběných kolagénových derivátov, pomocou al-kaliokého pomalého Siepenia zosiaťovania. Takto je možné presne definovat’ najdoleži-tejSiu' vlastnosť kolagénovýoh substrátov, ktorá určuje rýchlosť metabolickej výměny,alebo samovoíného odbúravania implantátov in vivo.Unlike other methods of purifying collagen feedstock in the manufacture of a health-compliant material, the purification phase uses a step based on pronase, trypsin, chymotrypsin, or pathway, and a robust extraction of cleaved peptides of the remaining enzymes from the purified material. In terms of immunogenicity, the ability to induce antibody production, then this property is still unclear. Some workers believe that the cause may be in the heterogeneity of collagen types, since immunogenic reactivity is enhanced with the increasing number of collagen types found in the tested lolagen. Enzymatic cleavage of the terminal regions of immunogen CB 269 196 B1 3 does not diminish, as does the decrease in alignment in helical regions, e.g. It is important to observe and to modify the collagen often alongside significant increases in immunogenicity. For example, aethyldioyl, hydroxylamine, succinylaium, methylaium or other modifications on the acid and basic amino acid side chains of collagen have turned this material into a relatively strong immunogen. This suggests that chemical modification of the collagen side chains, often used in the preparation of collagen materials listed in the literature (Oliver BP, Barker H., Cooke A., Grande BA, Derme1 Collagen Implants, Biomateriala1982, 3, 38- 40). According to the invention, the requirement for the lowest molarity of native collagen molecule is respected, while respecting the requirement for as few collagen types as possible. On the other hand, such an approach precludes chemical treatments that ensure! otherwise inevitable microbial resistance to collagen derivatives by wet environments and staining of secondary contaminants by microorganisms. To solve the problem, the inventors have found that the substantial depletion of mineral collagen collagen, especially calcium and other salts of polyvalent cations, induces significant microbial resistance even in the absence of bacteriostatic agents, or aldehyde modification of collagen groups as is known from the art. preparation. Another advantage of the present invention is the ability to reproducibly regulate the degree of natural cross-linking of the produced collagen derivatives, by means of slow slow crosslinking. Thus, it is possible to define precisely the most important property of collagen substrates, which determines the rate of metabolic exchange or self-destruction of implants in vivo.

Poslednáz výhod přípravy kolagénových materiálov podťa prihléSky vynálezu sa tý-ká výroby kolagénových pien určených pre hemostatioké a iné účely. Doteraz připravova-né materiály tohto typu vychádzajú z kolagénovej hmoty nasiaknutej kyselinou alebo zá-sadou a jej mrazovej eublimácie za sníženého tlaku. Tieto hmoty májá štruktáru uzavře-te j pěny, tj. jednotlivé dutinky hubovitej Struktáry sú navzéjom oddělené tenkou stě-nou. Takáto átruktúra je vhodná vo vačSine prípadov, kedy materiál slúži pre účelyupchávky, ale v niektorých aplikáoiéoh je vyžadovaná sohopnosť rýohleho nasévania tě-lově j alebo fyziologické! kvapaliny alebo regulovatelná priepustnost pre kvapaliny. Pretakéto účely možno použití sposob podťa vynálezu, založený na použití plynu rozpustnéhovo vodnej fáze, a výhodou oxidu uhličitého, ktorý sa pod tlakom rozpustí vo vlhkom ko-lagénovom polotovare před jeho zmrazením. 7 priebehu mrazovej lyofilizéoie za snížené-ho tlaku, sa expandujúoim plynom perforujú steny dutiniek v pene, takže vzniknutý vý-robek má otvorenú Struk túru so schopno sťou nasávat’ a prepúsťať1 kvapaliny. Příklad 1 1 kg očistenej hovádsej aohillovej Sťaohy, zbavenej koncových časti a nakrájanejna kúsky přibližné 1 cnP sa premyje vodou a extrahuje třikrát vždy 5 1 roztoku obsahu-júceho 100 g/1 chloridu sodného za občasného mieSania, vždy po dobu 24 hodin pri teplo-to 10°C. Extrahované Sťachy sa premyjú destilovanou vodou dvakrát vždy po 5 1 vody zamieéania po dobu 4 hodin. Potom sa extrahujú třikrát po sebe s 50 % nasýteným roztokomhydroxidu vápenatého vždy po dobu 24 hodin pri teplote 10°C za občasného mieSania. Po-kiať je stupeň priečneho zasieťovania stanovený z denaturačnej teploty kolagénu v 6 Mroztoku močoviny vySSÍ, ako 4/mol, pokračuje sa v alkaliokom působení vo vymenenom roz-toku hydroxidu vápenatého tak dlho’, až sa stupeň kovalentného zasietovania zníži natáto hodnotu. Po alkalickej modifikácii sa vykoná neutralizácia posobením 2 1 roztokusíranu amonného o koncentrácii 25 g/1 po dobu 12 hodin. Po dekantécii sa šťachy premy-jú destilovanou vodou, dvakrát s 5 1 premieSavajá 4 hodiny a potom sa v 10 1 redesti-lovanej vody poneehajú 24 hodin pri 5°C. Kúsky 51’achy sa potom rozmixujú vo vodě po-mocou mixéru s nerezovými nožmi pri teplota neprevySujúcej 15°C. Zmes vlákien sa pre-myje třikrát destilovanou vodou a odvodní dekantáciou. Vláknina sa rozmieSa v 2 1 vody 4 CS 269 196 B1 o tnplotn ohnnhujdcnj 200 mg nnr.ýmu Pronéne (použitý výrobok Pronann P roinat, produkt preone Streptomyces grisouo, dodaný fy. Barva, Heidelberg, NBR) a mierne samieSa po dobu 12 hodin. Potom ea vláknina dekantuje a opakované paťkrát premýva redes-tilovanou vodou, vždy po dobu 5 hodin. Po poelednom praní voda ponechaná 24 hodin vstyku e vlákninou nezníži svoju vodivost’ o viac než 36 % a neobsahuje rozpustné biel-koviny detekovatel'né ninhydrinom. Kolagénová vláknina sa potom okyselí kyselinou oc-tovou na pH 3,6 a mixuje sa v napučanom stave při 5°C po dobu 5 minét, potom sa přidá20 mg ohjiatonuIII na g kolagénu a neutralizuje pomooou zriedeného hydroxidu sodného napH 7,0. Oddálené vlákna sa premyjú redestilovanou vodou, vždy 5 1 po dobu 5 hodin tři-krát a 5 1 po dobu 24 hodin třikrát. Vláknina sa potom čiastočne odvodní odstředěním apoužije sa na výrobu kolagénovýoh dieloov, ktoré sa sterilizujú gama Siarením. Příklad 2 1 kg telacej aohillovej Sťachy, očistenej a zbavenej koncových častí úponov sva-loviny sa premyje vodou, rozmixuje vo vodnom· prostředí pomocou mixéru s nerezovými nož-mi při teplotě nižáej ako 20°C a niekoikokrát premyje destilovanou vodou. Vláknina saextrahuje pomocou vodného roztoku chloridu sodného o koncentrácii 10 %hmot. pri oby-čajnej teplota, trikrét vždy 7 1 extrakčného kúpela za mieSania po dobu 24 hodin. Potomsa vláknina dekantuje v 10 1 vody, odvodní odstředěním a rozmieSava v 7 1 nasýtenéhoroztoku hydroxidu vápenatého. V tomto roztoku sa ponechá 48 hodin, potom sa odstředí aroztok hydroxidu sa vymění za nový. Za rovnakých podmienok sa alkalické pSsobenie eétedvakrát opakuje, čím sa dosiahne hodnota priečneho zasietovania, asi 5 vazieb na molkolagénu. Této hodnota závisí od druhu aplikácie pre ktoré Je kolagénová hmota určená.Vláknina sa potom opakované perle redestilovanou vodou až Je pracia voda len mierne al-kalická (pH Je menSle ako 9,0) a neutralizuje sa roztokou chloridu amonného a hydrogén-aíranu sodného 1:1 pri oelkovej konoentráeii 25 g/1 po dobu 24 hodin. Neutralizovanýkolagén sa potom odvodní odstředěním, premyje sa třikrát redestilovanou vodou a potomsa vloží do 3 1 roztoku, obeahujúceho 5 g pankreatínu. Pri teplote 35°C sa zmes mieSapo dobu 10 hodin, potom sa vláknina odstředí, trikrát premyje redestilovanou vodou aextrahuje 7 1 redeštilovaneJ vody, vždy po dobu 10 hodin, při teplote 5°C. Extrakciasa opakuje paťkrát, posledný extrakt už nedává pozitivnu reakoiu na dusíkaté látky nin-hydrinovou kolorimetrickou metodou. Vláknina sa potom rozptýlí v 3 1 roztoku obsahujé-ceho 1,5 g/1 kyseliny nitrilotrioctovej a 5,5 g/1 dvojsodnej soli kyseliny etylendia-mintetraoctovej. Po 24 hodinách sa roztok dekantuje, paťkrát premyje 7 1 redestilova-nej vody po dobu 10 hodin. Posledná pracia voda po 24 hodinovej ekvilibrácii s kolagé-novou vlákninou nezvýSi povodné hodnotu svojej vodivosti o viao než 35 %· Vláknina Jepoužiteíná na přípravu vláknitých kolagénových étvarov, alebo sa 3aleJ spraoováva pos-tupom vedúoim k přípravku tvoriaoemu pěnu s dodáním kyseliny hyaluronovej a 3alSíchtherapeuticky pdsobiaoich látok. Pre tento účel sa vláknina najskdr okyselí kyselinouoctovou na pH 3,8, ochladí na 5°0 a pri tejto teplote mixuje nerezovými nožmi. Vznik- nutá gelovitá hmota sa přefiltruje cez polyamidový sieťový filter o hustotě 3k 100/cm2,neutralizuje zriedeným roztokom uhličitanu sodného a vyléčená vláknina sa odstředí.Vláknina sa potom premyje redestilovanou vodou, rozmieSa v 7 1 redestilovanej vody a .ponechá při 10°C 12 hodin. Po dekantáoii sa pranie v 7 1 vody eSte dvakrát zopakuje,až sa vodivost? redestilovanej vody už nemeni o viao než 3 % z pftvodnej hodnoty. Taktopřipravené vlákninu možno použit’ pre vytváranie vláknitých étvarov, kapilárnych tru-bičiek, roznyoh dielcov a ploSnýoh étvarov určených pre zdravotnické účely. Před su-Sením, alebo lyofilizáciou do materiálu možno přidat’ potřebné množstvo hyaluronátu,antibiotik, immunodepresívne pásobiaóich látok a iných farmaceutických preparátov, pó-dia požiadaviek konkrétnej zdravotnej situácie. Tieto aktivně látky tiež možno přidat1až při zvlhčení suchého materiálu, alebo v případe, že Je požadovaná pěnová Struktéra,do kolagénového materiálu vo formě pěny. V tomto případe sa vláknina znovu okyselí ky-selinou mravčou alebo octovou na pS 3,2 a ku vzniknutému gelu sa přidá roztok hyaluro-The advantages of the preparation of collagen materials according to the invention are related to the production of collagen foams intended for hemostatic and other purposes. Previously prepared materials of this type are based on collagen mass soaked in acid or base and freeze-dried under reduced pressure. These masses have a foam-closed structure, i.e. the individual sponge-like cores are separated from each other by a thin wall. Such a structure is suitable in all cases where the material serves for the purpose of clogging, but in some applications, the ability of the scalp or physiological scoop is required. liquid or controllable liquid permeability. For this purpose, the use of the methods of the invention may be based on the use of a water-soluble gas, preferably carbon dioxide gas, which is dissolved under pressure in a wet co-lager prior to freezing. 7 during the freeze-drying under reduced pressure, the walls of the voids in the foam are perforated by the expanding gas, so that the product has an open tuft capable of sucking in and leaking liquid. EXAMPLE 1 1 kg of purified bovine aoholic salt, stripped of end pieces and cut into pieces of about 1 cnP, are washed with water and extracted three times with 5 l of a solution containing 100 g / l of sodium chloride with occasional stirring, each for 24 hours at heat. Low: 10 ° C. The extracts are washed with distilled water twice each with 5 l of water for 4 hours. They are then extracted three times with 50% saturated calcium hydroxide solution for 24 hours at 10 ° C with occasional stirring. If the degree of cross-linking is determined from the denaturation temperature of the collagen in 6 M urea solution to be greater than 4 / mole, the alkali treatment is continued in the exchanged calcium hydroxide solution until the covalent sieving degree is reduced. After alkaline modification, neutralization is carried out by feeding 2 l of 25 g / l ammonium sulfate solution for 12 hours. After decanting, the pellets are washed with distilled water, washed twice with 5 l for 4 hours and then kept at 5 DEG C. for 24 hours in 10 l of redistilled water. The 51’achs are then blended in water using a stainless steel knife mixer at a temperature not exceeding 15 ° C. The fiber mixture is washed three times with distilled water and dewatered by decantation. The pulp is blended in 2 liters of water 4 EN 269 196 B1 with a pre-heatable 200 mg of Pronene (used Pronann P roinat product, pre-product of Streptomyces grisouo, supplied by Color, Heidelberg, NBR) and mild samie for 12 hours. Then, the fiber is decanted and washed five times with redistilled water for 5 hours. After the morning washing, the water left for 24 hours with the fiber does not reduce its conductivity by more than 36% and does not contain soluble ninhydrin detectable proteins. The collagen fiber is then acidified with acetic acid to pH 3.6 and blended in a swollen state at 5 ° C for 5 minutes, then 20 mg of ohjiatone III per g of collagen are added and neutralized with dilute sodium hydroxide at pH 7.0. The separated fibers are washed with redistilled water, 5 l each for 5 hours three times and 5 1 for 24 hours three times. The pulp is then partially dewatered by centrifugation and used to make collagen parts that are sterilized by gamma irradiation. EXAMPLE 2 1 kg of calico aohill sausage, cleaned and stripped from the ends of the wax shells, is washed with water, blended in an aqueous medium with a stainless steel knife mixer at a temperature below 20 DEG C. and washed several times with distilled water. The fiber is extracted with an aqueous solution of sodium chloride at a concentration of 10% by weight. at room temperature, three times 7 liters of extraction bath per 24 hours. Then the fiber is decanted in 10 l of water, drained by centrifugation and dispersed in 7 l of saturated calcium hydroxide solution. This solution is left for 48 hours, then centrifuged and the hydroxide solution replaced with a new one. Under the same conditions, the alkaline action is repeated twice to produce a cross-linking value of about 5 bonds per mole of collagen. This value depends on the type of application for which the collagen mass is determined. The pulp is then repeated by beads with redistilled water until the wash water is only slightly alkaline (pH Is less than 9.0) and neutralized with a solution of ammonium chloride and sodium bisulfate 1 : 1 at 25 g / L for 24 hours. The neutralized collagen is then dewatered by centrifugation, washed three times with redistilled water and then placed in a 3 l solution containing 5 g of pancreatin. The mixture was stirred at 35 ° C for 10 hours, then the pulp was drained, washed three times with redistilled water and extracted with 7 1 of redistilled water for 10 hours at 5 ° C. The extraction is repeated five times, the last extract no longer giving a positive reaction to nitrogenous substances by the ninhydrin colorimetric method. The pulp is then dispersed in a 3 L solution containing 1.5 g / L nitrilotriacetic acid and 5.5 g / L ethylenediamine tetraacetic acid disodium salt. After 24 hours, the solution is decanted, washed 5 times with 7 l of redistilled water for 10 hours. The last wash water after 24 hours of equilibration with collagen fiber does not increase the flow value of its conductivity by about 35%. substances. For this purpose, the pulp is acidified to pH 3.8 with acetic acid, cooled to 5 ° and mixed with stainless steel knives at this temperature. The resulting gel-like mass is filtered through a 3 kDa / cm 2 polyamide mesh filter, neutralized with dilute sodium carbonate solution, and the treated fiber is centrifuged. The fiber is then washed with redistilled water, stirred in 7 liters of redistilled water and left at 10 ° C. hours. After decantation, wash in 7 liters of water is repeated twice until conductivity? redistilled water no longer changes viao than 3% of the natural value. Tactile fiber can be used to form fibrous shapes, capillary tubes, spreading parts and flat shapes for medical purposes. Prior to drying or lyophilization into the material, the necessary amount of hyaluronate, antibiotics, immunodepressant agents and other pharmaceutical preparations may be added, the requirements of the particular medical situation. It is also possible to add these active substances to the collagen material in the form of a foam when the dry material is moistened or if a foam structure is desired. In this case, the fiber is again acidified with formic or acetic acid to pS 3.2 and a hyaluronic acid solution is added to the resulting gel.

Claims (6)

CS 269 196 B1 5 nótu v množstva 1,5 % na hmotnost' suoháho kolagénu. Do gélu možno pridať i 5alSie 7far-mncnutická preparáty podťa požiadaviak lekárn. Po zamioňAní n homogenizácii na gelzmrazí a lyofilizuje za zníženého tlaku. Vzniknutý produkt má tvar uzavretej pěny, zktorej sa farmakologicky účinné látky vylučuju pomaly behom celého hojivého procesu. Vytvořený gel s prídavkom hyaluronátu možno použit’ i pře přípravu otvorenej pěny tak, žepo ochladení na 5°C sa v uzavretej tlakovej nádobě nasýti plynným oxidom uhličitým apotom náhle zmrazí na teplotu nižěiu ako -40°C. Zmrazený materiál, připadne vytvarovanýdo požadovaného konečného stavu-tvaru sa podrobí mrazovej sublimácii za zníženého tla-ku. Sterilizuje sa po vysuéení v teplovzdušnom sterilizátore 30 minút při 115°C. Taktosa získajú kolagénové útvary tvořené otvorenou pěnou a obsahujúce připadne podporné far·maceutické preparáty, dodané bu2 před zmrazením, alebo spolu s vlhčiacim fyziologickýmroztokom, až před vlastnou aplikáciou. Kolagánový materiál pódia vynálezu može nájsť Široké uplatnenie hlavně v zdravot-nictva. Naeiaknutý prídavkom kyseliny a vody vytvára gelovitú hmotu vysokéj viskozity.Móže sa použiť ako nosič a sorbent farmakologicky účinných prípravkov a podporných lá-tok v hojivom procese a k přípravě umelej kože, xerotransplantátov a náhrad v očnej,cievnej a vnútomej chirurgii. PEEDMET VTNÁLEZU5 a note of 1.5% per weight of dry collagen. 5% by weight of pharmacy-like preparations can also be added to the gel. After concentrating to gel, freeze-dry and lyophilize under reduced pressure. The resulting product is in the form of a closed foam, whereby pharmacologically active substances are excreted slowly throughout the healing process. The hyaluronate addition gel formed can also be used to prepare the open foam so that it is saturated with gaseous carbon dioxide in a sealed pressure vessel after cooling to 5 ° C and then suddenly frozen to below -40 ° C. The frozen material, optionally formed into the desired final state, is subjected to freeze-sublimation under reduced pressure. It is sterilized after drying in a hot air sterilizer for 30 minutes at 115 ° C. The tactose is obtained by collagen formations formed by open foam and optionally supporting pharmaceutical preparations delivered either prior to freezing or together with the moistening saline prior to application. The collagen material of the present invention can be found widely used mainly in medicine. Acid and water-impregnated, it forms a high viscosity gel-like mass. It can be used as a carrier and sorbent for pharmacologically active formulations and supportive substances in the healing process and for the preparation of artificial skin, xerotransplants, and replacements in ocular, vascular, and internal surgery. PEEDMET VTNÁLEZU 1. Biokompatibilný kolagénový materiál vyznačujúci sa tým, že pozostáva z jednéhokolagénového typu (I) obsahujúceho dva"odliSné polypeptidické retezce^l/I/g 2,priečne sieťované 1,5 až 8 vazbami na 1 mol kolagénu, pričom obsah nekolagénových biel-kovín je najviac 0,5 %hmot. vztiahnuté na kolagén, obsah vápnika neprevyáuje 1 mg/g ko-lagénu, obsah popola je najviao 0,5 %hmot. a kovové ióny sú vo formě chelátového kom-plexu.A biocompatible collagen material comprising a single-collagen type (I) comprising two "different polypeptide chains l1 / L / g 2, cross-linked with 1.5 to 8 bonds per mole of collagen, wherein the non-collagenous protein content is at most 0.5% by weight based on collagen, the calcium content does not exceed 1 mg / g of co-gene, the ash content is 0.5% by weight and the metal ions are in the form of a chelate complex. 2. SpSsob přípravy kolagénového materiálu pódia bodu 1 vyuhádzajúci z vyčištěnýcha rozomletých zvieracích Sliach vyznačujúci sa tým, že na kolagénové vazivo Sliach sapBsobí z 50 % nasýteným až nasýteným roztokom hydroxidu vápenatého najmenej třikrát za sebou, potom sa vazivo properie vodou, neutralizuje vodným roztokom obsahujúcim 1 až12 %hmot. chloridu alebo síranu amonného alebo hydrogénsíranu sodného vztiahnuté nahmotnost' vaziva, potom sa vazivo podrobí nekolagénolytickému účinku proteázy ako Je pro-náza, trypsin, chymotripsin, pepsín,.-pankreatidín alebo alkaléza pridanej v množstveodpovedajúcom 10 až 10 000 kazeinovým jednotkám na 1 g kolagénu při teplote 20 až 37°Cpočas najmenej 20 minút, znova sa preperie vodou, přeprané vazivo sa vystaví účinku kom-plexotvorného činidla vybraného zo skupiny látok ako je kyselina nitriolotrioctová, sod-ná sol’ tejto kyseliny, kyselina etylóndiaaminotetraoctová alebo jej sodná sol1 po dobunajmenej 30 minút a nakoniec sa kolagénové hmota preperie vodou.2. A process for preparing collagen material according to claim 1, wherein said collagen material is treated with 50% saturated to saturated calcium hydroxide solution at least three times in succession to collagenous connective tissue of Slia, then washed with water, neutralized with a 1% aqueous solution. % to 12 wt. ammonium chloride or sodium sulfate or sodium bisulfate based on the weight of the binder, then the binder is subjected to a non-collagenolytic effect of a protease such as propionase, trypsin, chymotripsin, pepsin, pancreatidine or alkalysis added in an amount corresponding to 10 to 10,000 casein units per g of collagen at at a temperature of 20 to 37 ° C for at least 20 minutes, again washed with water, exposed to the complexing agent selected from the group consisting of nitriolotriacetic acid, sodium salt of this acid, ethylindiaaminotetraacetic acid or its sodium salt after at least 30 minutes. minutes and finally the collagen mass is washed with water. 3. Sposob přípravy kolagénového materiálu podťa bodu 1 a 2 vyznačujúci sa tým, žekolagénové hmota sa po okyslení na pH 2 až 4,5 rozomelie a přefiltruje cez tkaninovýfilter.3. The method of preparing collagen material according to claim 1 or 2, wherein the collagen material is ground after acidification to a pH of 2 to 4.5 and filtered through a fabric filter. 4. Sposob přípravy kolegénováho materiálu podťa bodu 1 až 3 vyznačujúci sa tým, žeokyslená kolagénové hmota sa po filtrécii neutralizáciou alebo posobením chloridu sodné-ho vyzréža do vláknitej formy a znova sa premyje vodou.4. A process for preparing collagen material according to any one of claims 1 to 3, wherein the acidified collagen mass is filtered into the fibrous form after filtration by neutralization or displacement of sodium chloride and rinsed again with water. 5. Sposob přípravy kolagénového materiálu podťa bodu 1 až 4 vyznačujúci sa tým, ževláknitá alebo gelovitá kolagénové hmota sa zmrazí při teplote -10 až -60°C, vysuéí lyo-filizáciou a sterilizuje posobením teploty vyššej ako 80°C a/alebo gama žiarením.5. The method of preparing collagen material according to items 1 to 4, wherein the fibrous or gel-like collagen mass is frozen at -10 to -60 [deg.] C., dried by lyophilization and sterilized by providing a temperature higher than 80 [deg.] C. and / or gamma irradiation. . 6. Sposob přípravy kolagénového materiálu podlá bodu 1 až 5 vyznačujúci sa tým, žeha kolagénovú hmotu sa před zmrazením alebo počas mrazenia páeobí plynným alebo kvapal-ným oxidom uhličitým pod pretlakom 0,02 až 0,6 MPa.6. A method for preparing collagen material according to any one of claims 1 to 5, wherein the collagen mass is subjected to gaseous or liquid carbon dioxide at a pressure of 0.02 to 0.6 MPa prior to freezing or freezing.
CS883168A 1988-05-11 1988-05-11 Biocompatible collagenous material and method of its preparation CS269196B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS883168A CS269196B1 (en) 1988-05-11 1988-05-11 Biocompatible collagenous material and method of its preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS883168A CS269196B1 (en) 1988-05-11 1988-05-11 Biocompatible collagenous material and method of its preparation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS316888A1 CS316888A1 (en) 1989-09-12
CS269196B1 true CS269196B1 (en) 1990-04-11

Family

ID=5370986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS883168A CS269196B1 (en) 1988-05-11 1988-05-11 Biocompatible collagenous material and method of its preparation

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS269196B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS316888A1 (en) 1989-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4279812A (en) Process for preparing macromolecular biologically active collagen
US7892572B2 (en) Orthopaedic materials derived from keratin
Meena et al. Biomedical and industrial applications of collagen
US7132110B2 (en) Tissue repair compositions and methods for their manufacture and use
US5139527A (en) Biologic absorbable implant material for filling and closing soft tissue cavities and method of its preparation
US5658593A (en) Injectable compositions containing collagen microcapsules
RU2104703C1 (en) Method of preparing material for osteoplastics and material prepared by this method
EP0810888B1 (en) Resorbable extracellular matrix for reconstruction of cartilage tissue
US4140537A (en) Aqueous collagen composition
US5416074A (en) Artificial biological membrane
US20090035356A1 (en) Modified biodegradable polymers, preparation and use thereof for making biomaterials and dressings
US4440680A (en) Macromolecular biologically active collagen articles
JPH03504736A (en) Bone collagen matrix for transplantation
JPS6237020B2 (en)
US4374121A (en) Macromolecular biologically active collagen articles
US5138030A (en) Process for extracting type I collagen form an avian source, and applications therefor
CA1333050C (en) Biologic absorbable implant material for filling and closing soft-tissue cavities and method of its preparation
US8241673B2 (en) Method for producing biomaterials from bone tissue and material used for osteoplasty and tissue engineering
RU2353397C2 (en) Bioabsorbable collagen matrix, method of production and application
RU2743860C1 (en) Method for obtaining collagen extract from broiler chicken legs
JPH07503001A (en) Injectable composition containing collagen microcapsules
CS269196B1 (en) Biocompatible collagenous material and method of its preparation
RU2433828C1 (en) Injection heterogenic biopolymer hydrogel for substitutional and regenerative surgery and method of its obtaining
JPH0669486B2 (en) Method for producing collagen membrane having biological function
CA2620633A1 (en) Modified biodegradable polymers, preparation and use thereof for making biomaterials and dressings