Patents
Search within
Search within the title, abstract, claims, or full patent document: You can restrict your search to a specific field using field names.
Use TI= to search in the title, AB= for the abstract, CL= for the claims, or TAC= for all three. For example, TI=(safety belt).
Search by Cooperative Patent Classifications (CPCs): These are commonly used to represent ideas in place of keywords, and can also be entered in a search term box. If you're searching forseat belts, you could also search for B60R22/00 to retrieve documents that mention safety belts or body harnesses. CPC=B60R22 will match documents with exactly this CPC, CPC=B60R22/low matches documents with this CPC or a child classification of this CPC.
Learn More
Title
Abstract
Claims
Full Document
Find patents
Keywords and boolean syntax (USPTO or EPO format): seat belt searches these two words, or their plurals and close synonyms. "seat belt" searches this exact phrase, in order. -seat -belt searches for documents not containing either word.
For searches using boolean logic, the default operator is AND with left associativity. Note: this means safety OR seat belt is searched as (safety OR seat) AND belt. Each word automatically includes plurals and close synonyms. Adjacent words that are implicitly ANDed together, such as (safety belt), are treated as a phrase when generating synonyms.
Learn More
Search by
Chemistry searches match terms (trade names, IUPAC names, etc. extracted from the entire document, and processed from .MOL files.)
Substructure (use SSS=) and similarity (use ~) searches are limited to one per search at the top-level AND condition. Exact searches can be used multiple times throughout the search query.
Searching by SMILES or InChi key requires no special syntax. To search by SMARTS, use SMARTS=.
To search for multiple molecules, select "Batch" in the "Type" menu. Enter multiple molecules separated by whitespace or by comma.
Learn More
Patent numbers
Search specific patents by importing a CSV or list of patent publication or application numbers.
Způsob přípravy mikrovláken, způsob výroby krytů ran, kryty ran a zařízení pro přípravu polysacharidových vláken
CZ304651B6
Czechia
- Other languages
English - Inventor
Ladislav Burgert Radim Hrdina Vladimír Velebný Abdel Mohsen Abdel-Lattif Romana Šuláková Luboš Sobotka Jiří Běták Dzianis Smirnou
Worldwide applications
Application CZ2012-306A events
2012-05-11
2013-12-04
2014-08-20
Description
translated from
Způsob přípravy mikrovláken, způsob výroby krytů ran, kryty ran a zařízení pro přípravu polysacharidových vláken
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu a zařízení pro přípravu polysacharidových staplových mikrovláken, krytů ran na bázi mikrovláken a způsobu jejich přípravy.
Dosavadní stav techniky
Léčba kožních defektů a akutních nebo chronických ran je velmi důležitou součástí moderní medicíny. To souvisí i s prodlužujícím se věkem populace, která je léčena stále modernějšími postupy. Hojení ran je velmi komplikovaný proces, který je v současné době velmi intenzivně zkoumán. Přestože jsou známé dílčí kroky hojivého procesu, celý komplex je stále zahalen tajemstvím. V současné době je upřednostňováno vlhké hojení, založené na dodávce vlhkosti z obvazu a využívající řízený odtok tkáňové tekutiny. Moderní je i využití podtlaku pomocí vakuové pumpy. Během posledních 10 let byl připraven systém založený na využití biologických a fyzikálních vlastností kyseliny hyaluronové. Zvláště v kombinaci s vhodným antimikrobiálním preparátem je zajištěno její působení přítomností v místě hojící se rány. Dosavadní zkušenosti s touto terapií jsou velmi pozitivní a výhodnost antiadhezivních, hydrofilních a hojivých vlastností komplexu hyaluronanu a jódu byla prokázána v řadě prací. Další zlepšení krytů ran může přinést využití zvláknění biopolymerů. To zajistí velký povrch působící na kontaktní plochu rány, lepší kontakt buněk podílejících se na hojení s aktivními látkami navázanými na vlákna, strukturu obvazu zlepšující vlastnosti extracelulámí matrix hojící se tkáně a zajištění správné cirkulace tkáňové tekutiny.
Staplová vlákna lze zpracovávat do tzv. staplových přízí nebo je lze s úspěchem zpracovávat do netkaných textilií. Netkané textilie představují zpravidla souvislou vrstvu staplových vláken, ve které jsou primární vlákna uspořádána náhodně. Na rozdíl od konvenčních textilií (připravovaných tkaním, pletením, háčkováním) je základem netkané textilie síť těchto náhodně uspořádaných vláken, která mohou být jak krátká, tak i dlouhá. Tato vrstva tvořící netkanou textilii může být kompaktní a podobná papíru, nebo se může jednat o porézní a „načechranou“ strukturu. Tloušťka vrstvy (netkané textilie) je obvykle od 25 pm až po několik centimetrů. Hmotnost vrstvy je tak obvykle od cca. 5 g/m2 až 1 kg/m2. Mechanické vlastnosti vrstvy (netkané textilie), jako je pevnost v přetrhu, ohybu, a podobně, jsou dány jednak pevností primárních vláken, a dále pak adhezivními a fyzikálně-chemickými silami mezi jednotlivými vlákny, která jsou náhodně překřížena (Encyclopedia of Textiles, Fibers, and Nonwoven Fabrics, Encyclopedia Reprint Series, Ed. Martin Grayson, John Wiley & Sons, lne., 1984).
Co se týče vláken jako takových, rozeznáváme konvenční vlákna, mikrovlákna a nanovlákna. Definice mikrovláken je taková, že se jedná o vlákna s jemností pod 1 dtex, neboli 1000 m vlákna má hmotnost pod 0,1 g. Nanovlákna jsou charakterizována jejím průměrem v jednotkách až stovkách nanometrů, vzhledem k jejich charakteru se u nich jemnost v decitexech nestanovuje. Ze všech typů těchto vláken se dají připravit netkané textilie. Co se týče chemické podstaty přimámích vláken, může se jednat jak o vlákna přírodní, tak i syntetická. Je celkem zřejmé, že netkanou textilii můžeme připravit mechanickým smísením různých vláken, ať už se jedná o vlákna různé jemnosti nebo chemické podstaty. Možné je rovněž spojení konvenčních textilií (tkaniny, pleteniny, apod.) s netkanou textilií, neboli že na konvenční textilii se „nanese“ vrstva netkané textilie. Tyto kombinace se využívají tam, kde se žádá například zvýšení mechanických vlastností výsledného výrobku, nebo chceme připravit „vícevrstevný materiál“, nebo se jedná o kombinaci polymerů, kde výsledný výrobek vykonává nějakou funkcí, například stimuluje hojení ran a podobně. Důvod „míšení“ různých polymerů (vláken) může být i ekonomický (kombinace drahých a levných vláken), obzvláště pak u tzv. funkčních textilií.
-1 CZ 304651 B6
Zajímavé je, že dříve se pojem mikrovlákna vztahoval k vláknům syntetickým, především k polyesteru a polyamidu. O technikách výroby staplových mikrovláken z taveniny syntetického polymeru se lze dočíst například v publikaci Nakajima T, Kajiwara K, Mclntyre J E, 1994. Advanced
Fiber Spinning Technology. Woodhead Publishing.
Mikrovlákna až nanovlákna z roztoku polymeru lze, obecně pojato, připravit různými technikami. Asi nej dokonalejší z nich je tzv. elektrospinning, neboli spřádání v silném elektrostatickém poli (5 až 50 kV), kde roztok polymeru (u syntetických polymerů tavenina) je vstřikován jemnou tryskou (jehlou) do elektrostatického pole, kde tryska a kolektor jsou napojeny na zdroj napětí. Kapénka polymeru vytékajícího z trysky je tímto polem dloužena, což při současném odpařování rozpouštědla vede ke vzniku nano až mikrovlákna. Dá se konstatovat, že počet publikací zabývajících se electrospinningem roste v čase exponenciálně (D. Li, Y. Xia, Electrospinning ofNanofibers: Reinventing the Wheel?, Advanced Materials. 2004, 16, 1151 až 1170).
K mikrovláknům obecně bio-polymerů se lze dostat rovněž silným mechanickým působením na „surový“ výchozí přírodní materiál. Například tzv. mikrofibrilizovanou celulózu (MFC, microfibrillated cellulose) lze připravit mikrofluidizační technikou z dřevní hmoty (příprava MFC je například popsána v publikaci J. Y. Zhu a kol., Green Chem., 2011, 13, 1339).
Další metoda, jak získat mikrovlákna bio-polymerů (alginát sodný, škrob, keratin), je popsána v publikacích polských autorů (Dariusz Wawro a kol., Microfibrids from Natural Polymers', Fibres & Textiles in Eastem Europe, v. 10, No. 3/2002 (38), pp. 23 až 26, 2002), kde princip je použití nestacionární koagulační lázně. Princip je ten, že proud roztoku polymeru vycházející z trysky je unášen nejlépe kolmým proudem koagulační lázně. Tím dojde kfibrilaci a tvorbě mikrovláken. Základní nevýhodou je ovšem fakt, že připravená mikrovlákna jsou velmi krátká, v uvedeném dokumentu je jejich max. délka 800 pm, takže se jedná o těžko zpracovatelnou drť. Stejný autor pak stejnou metodou popsal přípravu mikrovláken chitosanu (Dariusz Wawro a kol., Fibres & Textiles in Eastem Europe (2006), 14(3), 97 až 101.).
Použití nestacionární koagulační lázně je popsáno v patentu US 5 868 973 (1999) „Process and apparatus for producing fibrets from cellulose derivatives“. Pro připravená mikrovlákna ale opět platí, že jsou velmi krátká.
Kyselina hyaluronová (A) má chemickou strukturu lineárního polyelektrolytu tvořeného opakovaně se střídajícími jednotkami (3-(l,3)-D-glukoronové kyseliny a 3-(l,4)-N-acetyl-D-glukosaminu, které se neustále opakují a tvoří dlouhé řetězce (^!GlcUApi-3GlcNAc31-)n. Každá opakující se jednotka má jednu karboxylovou skupinu, čtyři hydroxylové skupiny a acetamidovou skupinu.
Primární a sekundární hydroxylová skupina je mírně kyselá a může být ionizována působením alkálií, například hydroxidem sodným, kde ale pKa je nad hodnotu 14. Karboxylová skupina patří do skupiny středně silných kyselin, které se působením alkálií neutralizují na soli, hyaluronáty, např. hyaluronát sodný. Směs soli a volné kyseliny se pak označuje jako hyaluronan. Například
-2CZ 304651 B6 pKa kyselé formy kyseliny hyaluronové se ve vodě pohybuje okolo 3,45, v 0,2M NaCl je 2,95 (L. Lapčík et al.: Chemické listy 85, 281 až 298, 1991). Kyselina hyaluronová se vyznačuje velkou molekulovou hmotností 5.104 až 5.106 g.mol“1, která závisí na zdroji, ze kterého se získává. Tento polysacharid je rozpustný ve formě soli v celém rozsahu pH. Kyselina hyaluronová je unikátní biopolymer určený k terapeutickým aplikacím, který získal uznání jako všestranný povrchový materiál zlepšující biokompatibilitu léčebných prostředků. Přehled lze nalézt například v publikaci (S. Dumitriu, Polysaccharides: Structural diversity and functional versatility, Marcel Dekker lne. 1998, ISBN 0824701275).
ío Kyselina hyaluronová, resp. hyaluronan má příznivé účinky na hojení ran. To je dáno jinými fyzikálně chemickými a biologický, vlastnostmi. Polymer je silně hydrofilní, což zajišťuje dobrý transport tkáňové tekutiny a příznivé reologické vlastnosti v místě hojící se rány, zabraňuje jejímu vysychání a současně zabraňuje závažné adhezi bandáže kráně. Biologické vlastnosti hyaluronanu pak souvisí sjeho vlivem na zánětlivé procesy, novotvorbu cévních kapilár, vazbou na lymfatické cévy a stimulací buněčných receptorů (CD 44 receptorů). To vše zlepšuje hojení ran a kožních defektů (Sobotka L., Smahelova A, Pastorova J, Kusalova M.: A čase report of the treatment of diabetic foot ulcers using a sodium hyaluronate and iodine complex. Int J. Low Extres Wounds. 2007 Sep; 6(3): 143 až 7. And Cutting KF.: Wound healing through synergy of hyaluronan and an iodine complex. J. Wound Care. 2011 Sep.: 20(9): 424, 426, 420 až 30).
Chitin (Bl) je druhým nejčastějším polysacharidem vyskytujícím se v přírodě. Skládá se z opakujících se J3-(l,4)-2V-acetyl glukosaminových jednotek. Ve vodě je nerozpustný, z organických rozpouštědel je rozpustný v hexafluoroisopropanolu, hexafluoroacetonu, chlorovaných alkoholech v konjugaci s vodnými roztoky minerálních kyselin a v N, A-dimethylacetamidu s obsahem
5 % lithných solí (Μ. Ν. V. Ravi Kumar, Reactive and Functional Polymers 46 (2000) 1 až 27).
Chitosan (B2) je forma chitinu, kde je minimálně 50% TV-acetyl-glukosaminových jednotek deacetylováno. Stupeň deacetylace (poměr mezi acetylovanými a deacetylovanými jednotkami) ovlivňuje jeho vlastnosti. Tento katonický polysacharid je rozpustný ve vodě při kyselém pH menším než je pK8 chitosanu (pK8 6,5). Komerčním zdrojem chitinu a chitosanu jsou schránky mořských živočichů (krabi, humři, raci) nebo se získává extrakcí z buněčných stěn některých hub.
Oba tyto polysacharidy mají široké využití v průmyslu, například na čištění vod, v kosmetice jako přísada do mýdel a šampónů, nebo v medicíně se používají při přípravě bandáží, které mají zajistit hydrataci rány při tak zvaném vlhkém hojení (Dai T, Tanaka M, Huang YY, Hamblin MR: Chitosan preparations for wounds and bums: atimicrobial and wound-healing effects. Expert Rev Anti Infect Ther, 2011, Jul; 9(7): 857 až 79). Chitin a chitosan se rovněž využívají pro výrobu kožních náhrad (Tseng HJ, Tsou TL, Wang, HJ, Hsu SH.: Characterization of chitosan-gelatin scaffolds for dermal tissue engineering. J. Tissue Eng Regen Med. 2011 Oct. 28. doi: 10.1002).
Uvedené polysacharidy mají výrazné sekvestrační účinky (jsou schopné vázat ionty kovů). Chitosan je obnovitelný a biologicky degradovatelný, současně má i antibakteriální účinky (N. Liu et al., Carbohydrate Polymers 2004; 64; 60-65). Jeho soli s organickými (laktát, acetát, glykolát, jantarát) a minerálními kyselinami (hydrochlorid) jsou rozpustné ve vodě a současně mají hemostatické účinky, což může souviset i se schopností vázat hemokoagulační makromolekuly.
-3 CZ 304651 B6
Chitin/chitosan-glukunový, komplex se získá z mycelia některých druhů hub (Aspergillus sp., Penicillium sp., Schizophyllum commune). Jde o směs chitinu/chitosanu a (3-(l,3)-D-glukanu propojený glykosidickou vazbou. Hmotnostní poměr chitinu/chitosanu a glukanu je v poměru 00,01:99,99 do 99,99:0,01. Tento polysacharid může být ve formě farmakologický přijatelné soli - laktát, glykolát, acetát, jantarát, hydrochlorid.
Chitin/chitosan-glukanový komplex může příznivě působit na hojení vzhledem k imunomodulač10 nímu účinku glukanu. Navíc může zadržovat v místě defektu vlhkost a zajistit tak takzvané vlhké hojení.
Schizophylan (D) je extracelulámí polysacharid produkovaný houbou Schizophyllan commune ATCC 38548. Tento neutrální polysacharid se skládá z řetězce P-(l,3)-D-glukopyranosových jednotek, kde na každou třetí jednotku je navázána |3-{l,6)-D-glukopyranosa, přičemž jeho molekula tvoří trojitou šroubovici. Jeho molekulová hmotnost se pohybuje v rozmezí 6 až 12xl06 g.mol'1. V dimethylsulfoxidu, při teplotách vyšších než 120 °C nebo pH větším než 12 dojde k rozpletení trojité šroubovice a molekula pak tvoří jednotlivé řetězce, což způsobí 1/3 pokles molekulové hmotnosti (U. Rau, Methods in Biotechnology, 1999, Volume 10, 43-55, DOI:
10.1007/978-1-59259-261-6 4). Tento polysacharid je v savčím těle degradován a disponuje řadou léčivých a imunomodulačních účinků (Wakshull, Immunopharmacology 41 (1999) 89 až 107).
-4CZ 304651 B6
Xanthan (E) je ve vodě rozpustný polysacharid produkovaný bakterií Xanthomonas campestris, který se používá nejčastěji jako přídavek do potravin (Davidson, Robert L. (1980), Handbook of Water-soluble Gums and Resins. McGraw Hill, ISBN 0070154716).
Alginát (F), nebo také alginová kyselina je opět ve vodě rozpustný anionický polysacharid, který je velmi silně nasákavý. O jeho výrobě se lze dočíst v literatuře (Remminghorst and Rehm (2009). „Microbial Production of Alginate: Biosynthesis and Applications“. Microbial Production of Biopolymers and Polymer Precursors. Caister Academie Press. ISBN 978-1-904455-363). Alginát je pro svoji schopnost zadržovat vodu v místě rány široce využíván tam, kde je třeba ránu zvlhčit a zajistit rozklad a postupné rozpuštění odumřelých tkání. Často je kombinován s antimikrobiálními prostředky.
Oxycelulóza je derivát celulózy, kde část skupin -CH2-OH je oxidována na -COOH skupiny. Rozpustnost oxycelulózy ve vodě závisí na obsahu karboxylových skupin. Téměř 100% rozpustnost oxycelulózy se dosahuje při obsahu -COOH nad 20 %. Požadované hemostatické účinky jsou dosahovány již v rozmezí 16 až 19 % COOH.
Karboxymethylcelulóza (G) je synthetický derivát celulózy a je to anionický polysacharid, který se často používá v podobě sodné soli, a který je rozpustný ve vodě. Opět se jedná o aditivum do potravin (Sodium carboxymethyl cellulose (Cellulose gum. CcAex Alimentarius. 2009).
-5 CZ 304651 B6
Určitou nevýhodou řady biopolymerů je jejich netavitelnost (jejich teplota tání leží nad teplotou rozkladu). Pro zvlákňování - především pro účely výroby netkaných textilií - není možné použít progresivní technologie výroby vlákna jakými jsou „spunbond“ (tj. bezprostřední nános vlákna tvořícího se tryskou z taveniny na nekonečný pás, kde se vytváří vrstva rouna - základ netkané textilie nebo „meltblown“ vzduchu, který napomáhá ke tvorbě charakteristického typu vlákna jako základu netkané textilie).
Protože se polysacharidy netaví, tak se pro přípravu vláken používá tzv. mokrý způsob zvlákňování, kdy roztok polysacharidu ve vhodném rozpouštědle je protlačován různým typem trysky (kruhová nebo štěrbinová tryska, nebo tryska různého průřezu - hvězdicovitý, sférický trojúhelník apod.) bezprostředně do nerozpouštěla (srážecí lázně), kde dochází k formování vlákna nebo fólie. Popis mokrého způsobu zvlákňování najdeme např. v T.P. Nevelí, S.H. Zeronian: Cellulose Chemistry and its Applications. John Wiley & Sons 1985, str. 455 až 479. Nebo: J.E. Mclntyre: The Chemistry ofFibres. Edward Arnold, London 1971, str. 15.
Mokrý způsob zvlákňování lze modifikovat na tzv. sucho-mokrý způsob zvlákňování. Používá se např. při zvlákňování některých typů aromatických polymerů nebo vláken z regenerované celulózy typu Tencell, Lyocell apod. Princip sucho-mokrého způsobu zvlákňování spočívá v tom, že paprsek roztoku polymeru vycházející z trysky před svým vstupem do srážecí lázně prochází vzduchovou mezerou, dlouhou od několika milimetrů po několik centimetrů (tuto techniku popisují např. dokumenty WO 2000/063 470, DE 10 331 342, JP 2008208480). Technika suchomokrého zvlákňování byla originálně použita ke zvláknění hyaluronanu v dokumentu (Burget L., et al., Hyaluronová vlákna, způsob jejich přípravy a použití, PV 2010-1001).
Jsou známy způsoby spřádání kyseliny hyaluronové do vlákna, například A. Rupprecht (Acta Chem. Scand., B33, No. 10, 1979) spředl draselnou sůl kyseliny hyaluronové v 75 až 80% ethanolu obsahujícím 0,1 M KCI, kde vlákénka stočil do disku, takže se sušením slepila do filmu obsahujícího „prostorově orientovanou“ kyselinu hyaluronovou. Tento způsob vláknění samozřejmě nevedl k textilně zpracovatelným vláknům.
Dále E.D.T. Atkins et al., (Biochem. J. 128, 1255 až 1263, 1972), připravili modelová vlákna z kyseliny hyaluronové a hyaluronátu sodného tak, že nejprve připravili fólii, kterou nařezali na tenké proužky. U těchto „modelových vláken“ řezaných z fólií (a dloužených) stanovili pomocí rentgenové strukturní analýzy krystalovou modifikaci, včetně rozměrů elementární krystalové buňky. Zjistili, že nedloužené vlákno z hyaluronátu sodného mělo elementární buňky v hexagonnální krystalové soustavě a antiparalelní uspořádání makromolekul za předpokladu vodíkových vazeb mezi amidovými skupinami acetylovaného glukosaminu. Rozměr základny: a = 1,17 nm (event. 2,02 nm.). Průměr průřezu makromolekuly cca. 0,673 nm. Rozměr c elementární buňky (ve směru osy vlákna) byl 2,85 nm.
Dále zjistili, že kondicionování - klimatizací - vláken na bázi hyaluronátu sodného při 60 °C a za 75% relativní vlhkosti docházelo ke vzniku nové hexagonální krystalické mřížky, a = 1,87 nm,
-6CZ 304651 B6 při zachování c = 2,85 nm. Změna typu mřížky (při zachování kiystalové modifikace) je známá i u jiných vláken - polymerů - např. celulóza v bavlněném vláknu.
Tentýž autor určil u vláken připravených z kyseliny hyaluronové (kyselá forma) monoklinickou krystalografickou soustavu s rozměrem elementární buňky a = 1,96 nm (není ale plně definována).
Dokument WO 2009/050 389 popisuje přípravu příze metodou mokrého zvlákňování, kde tato příze obsahuje kyselinu hyaluronovou v kyselé formě, kyselinu octovou a vodu aje částečně rozpustná ve vodě. Příprava vlákna sestává z následujících kroků: a) příprava vodného roztoku kyseliny hyaluronové, nebo její soli, nejlépe sodné, kde koncentrace kyseliny hyaluronové je vyšší než 0,8 %, nejlépe v rozmezí 1 až 2 % hmotn.; b) protlačení roztoku tryskou do spřádací lázně; c) vytvoření vlákna v lázni, která sestává z kyseliny octové a vody, kde koncentrace kyseliny octové je vyšší než 80 %, lépe nad 90 %, nejlépe pak 99 %. Získaná příze má průměr větší než 100 pm. Autoři tohoto dokumentu tvrdí, že vlákna připravená jejich postupem lze použít pro tkané i netkané textilie. Ve skutečnosti pro svoji malou pevnost (přetržení podle srovnávacího příkladu 10 nastane při zatížení cca 67 Pa) nejsou použitelná pro přípravu tkanin či pletenin, takže jsou použitelná pouze pro přípravu netkaných textilií. U standardně vyráběných textilních vláken se pevnosti pohybují v následujících intervalech: celulózová vlákna 1,8 až 2,7 cN.dtex'1; syntetická vlákna nad 4 cN.dtex1; variační koeficient do 10 %. Pevnost vlákna ve smyčce (uzlu) by měla být cca 80 % pevnosti vlákna bez deformace. To platí především pro tkaní, pletení a paličkování. Pro netkané textilie není pevnost ve smyčce zas až tak rozhodující.
Výše uvedený dokument PV 2010-1001 popisuje přípravu vláken s obsahem kyseliny hyaluronové, vyznačené tím, že vlákno se sestává z kyseliny hyaluronové a/nebo alespoň jedné sloučeniny obsahující kyselinu hyaluronovou a kovové ionty, přičemž vlákno může případně obsahovat kovové soli pocházející z výrobního procesu, mající molekulovou hmotnost makromolekul v rozmezí 100 kDa až 3 MDa. Připravená vlákna se vyznačují tím, že průměr vlákna (monofilu, primárního vlákna) je 4 pm až 1 mm, délková hmotnost 0,1 až 30 g/1000 m (0,1 až 30 tex), pevnost v tahu. Řešení se vyznačuje i přípravou kabílku hedvábí, který obsahuje 2 až 50 primárních vláken. Jedná se tak o vlákna, která mají vhodné vlastnosti pro výrobu tkaných i netkaných textilií.
Příprava chitinových vláken metodou mokrého spřádání z roztoku chitinu je popsána například v patentu US 1 029 727 (1977), kde se chitosan rozpustí v trichloroctové kyselině a metodou mokrého spřádání se připraví vlákna o vysoké pevnosti.
Japonský dokument (OPI) No. 127500/1978 postupuje obdobně, pouze dichloroctová kyselina je použita pro rozpuštění chitinu. Připravené vlákno má ovšem menší pevnost než v postupu používajících trichloroctovou kyselinu.
Patent US 3 988 411 (1976) jako rozpouštědla pro chitin používá hexafluorisopropyl alkohol nebo hexafluoroaceton sesquihydrátu. Jako koagulační lázeň je používán aceton.
Patent US 4 029 727 (1977) jako rozpouštědla pro chitin používá směsi trichloroctové nebo dichloroctové kyseliny, chloralhydráty a halogenovaného uhlovodíku (např. CCfi). Jako koagulační lázeň je používán aceton, posléze jsou vlákna neutralizována alkáliemi, promyta 2-propanolem a usušena.
Patent US 4 431 601 (1984) jako rozpouštědla pro chitin používá směsi trichloroctové kyseliny a halogenovaného uhlovodíku (např. CCI4). Jako první koagulační lázeň je používán aceton, a jako druhá koagulační lázeň je používán methanol. Vyrobená vlákna jsou vhodná jako chirurgické nitě. Velmi podobně pak postupuje patent US 4 932 404 (1990).
Patent US 4 857 403 popisuje přípravu pevných vláken „chitin acetátu/mravencanu“ a „chitosan acetátu/mravenčanu“. V podstatě se jedná o postup, kdy se nejprve připraví deriváty chitinu
-7CZ 304651 B6 a chitosanu (a to O-acylací a N-acylací) a tyto se pak zvlákní obvyklým postupem. Tento patent je problematický v tom, že u chitosanu se postupuje tak, e se chitosan (40 g) rozpustí v kyselině mravenčí, potom se ke vzniklému roztoku přidá ledová kyselina octová a acetanhydrid (500 ml). Směs se míchá 12 hodin při 0 °C. Je otázkou, nakolik za uvedených podmínek dojde k acetylaci aminových skupin chitosanu a tím pádem k přeměně chitosanu na chitin. 7V-acetyl a O-acetyl deriváty chitinu a chitosanu se zde nazývají acetáty. Dále samozřejmě je problém v tom, že aminová skupina se působením kyselin protonizuje za vzniku příslušných solí (-NH2 + CH3COOH -ŽNH3 OOHCH3). Ve svém konci ale výsledná vlákna jsou O-acylované a N-acetylované deriváty chitinu a chitosanu. Tento problém u chitosanu se snaží řešit navazující patent US 4 861 527 (1989), který vlákna připravená postupy předešlého patentu ponoří do koncentrovaného vodného roztoku NaOH (50 až 70 % hmotn. NaOH). Tímto dojde k O- a .V-deacetylaci, rovněž tak k zániku amoniového uskupení a obnově -NH2 skupin. Zde je ovšem past v tom, že chitosan v neutrální formě (aminové skupiny nejsou protonizovány) nemá hemostatické a antimikrobiální účinky. Samozřejmě má silní chelataění vlastnosti.
Příprava chitosanových vláken metodou mokrého spřádání z roztoku chitosanu je popsána například v dokumentu (OPI) No. 112937/1981, kde se chitosan rozpustí ve vodě za kyselých podmínek, roztok se přefiltruje a zvlákní do vodné koagulační lázně obsahující anionické povrchově aktivní látky.
Dokument (OPI) No. 116418/1984 popisuje rozpouštění chitosanu ve vodě okyselené dichloroctovou kyselinou. Tento dokument navíc popisuje chelataci iontů kovů připravenými vlákny.
Patent US 4 464 321 (1984) popisuje postup přípravy dutých chitosanových vláken určených pro ultrafiltrace, kde kyselý roztok chitosan se spřádá do alkalické koagulační lázně obsahující plastifikátor (glycerin). Na tomto postupuje zajímavé to, že před vstupem do koagulační lázně proud vycházející z trysky (konstruována pro vznik dutých vláken) prochází nejprve čpavkovou atmosférou. Čili se jedná o suchomokrý způsob zvlákňování.
Dokument (OPI) No. 106901/1988 popisuje postup, kde se chitosan rozpustí při 40 °C ve vodě okyselené kyselinou octovou a připraví se tak roztok obsahující 3 % chitosanu a 0,5 % kyseliny octové. Roztok se zvlákní při 30 °C v koagulační lázni obsahující vodný 1 % NaO. Vzniklá vlákna jsou pak promyta a usušena. Vlákno má pevnost v tahu 2,44 g/denier, prodloužení při přetrhu 10,8 % a pevnost v uzlu 1,77 SG/denier.
V publikaci (Shigehiro Hirano a kol., Carbohydrate Polymers 38 (1988) 293 až 298) je popsána příprava staplových vláken chitosanu, která jsou navíc plastifikována ethylenglykolem.
Základní problém vláken z čistého chitosanu spočívá v tom, že tato vlákna mají podle našich zkušeností malou pevnost a jsou křehká. Dále pak je problém vtom, že logicky se kyselé vodné roztoky chitosanu spřádají do alkalického roztoku, čímž ale chitosan tak nemá protonizované aminové skupiny a ztrácí tak svoji hemostatickou antibakteriální schopnost (Fouda, Μ. M. G.et al., Use of chitosan/polyamine biopolymers based cotton as a model systém toprepare antimicrobial wound dressing. International Journal of Diabetes Mellitus, 2009, 1, 61 až 64).
Lze konstatovat, že dosud nejsou známy kryty ran založené na staplových mikrovláknech kyseliny hyaluronové a/nebo hyaluronanu, kde vlákna by byla dostatečně dlouhá (více než 800 pm), tak aby se dala připravit pevná netkaná textilie o velmi nízké plošné hmotnosti (pod 5 g/m2), vata, tampóny, nebo materiál vhodný pro spřádání. Při vhodném uspořádání zvlákňovací trysky a odtahového (a zakružovacího) zařízení by bylo možno vznikající staplová mikrovlákna zpracovávat do staplových přízí.
Rovněž lze konstatovat, že podobně nejsou známy kryty ran založené na staplových mikrovláknech dalších než 800 pm z čistého schizophylanu, chitinu, z chitin/chitosanglukanového komplexu, z interní směsi chitinu a chitosanu, nebo ve vodě rozpustné soli chitosanu, i když jsme si
-8CZ 304651 B6 vědomí faktu, že existují vlákna z chitinu a rovněž z chitosanu s tím, že ale nelze stanovit přesnou hranici mezi chitinem a chitosanem. Interní směsí zde rozumíme, že jednotlivé makromolekuly chitinu a chitosanu jsou „propleteny“ do sebe.
Uvedený nedostatek odstraňuje předkládaný vynález.
Podstata vynálezu
Vynález se týká přípravy polysacharidových vláken, kde se připraví 0,01 až 8 % hmotn. zvlákňovací roztok polysacharidů o molámí hmotnosti 60 kDa až 3 MDa a vybraného ze skupiny zahrnující kyselinu hyaluronovou, sloučeninu obsahující kyselinu hyaluronovou a kovové ionty, schizophylan, chitin/chitosan-glukanový komplex, sloučeninu obsahující chitin/chitosan-glukanový komplex a kovové ionty, inertní směs chitinu a chitosanu, sloučeninu obsahující interní směs chitinu a kovové ionty, alginát sodný, alginát draselný, alginát amonný, xanthan, sodnou sůl xanthanu, draselnou sůl xanthanu, oxycelulózu, sodnou sůl oxycelulózy, draselnou sůl oxycelulózy, karboxymethylcelulózu, sodnou sůl karboxymethylcelulózy a draselnou sůl karboxymethylcelulózy, nebo směsi polysacharidů, ve vodě, který se zvlákní v nestacionární koagulační lázni obsahující čistý C1-C3 alkohol. Zvlákňovací roztok může před vstupem do koagulační lázně procházet vzdušnou pasáží o délce 1 až 200 mm. Zvlákňovací roztok se také může před zvlákněním uložit na dobu 5 až 24 hodin do lednice s teplotou -40 až -10 °C. Zvlákňovací roztok může v jednom výhodném provedení obsahovat vápenatou nebo zinečnatou sůl v koncentraci od 0,1 do 50 % hmotn. vybranou například ze skupiny zahrnující octany, mravenčany, chloridy, sírany, fluoridy, dusičnany a hydráty těchto solí.
Teplota koagulační lázně je s výhodou v rozmezí 18 až 30 °C.
Ve výhodném provedení vynálezu se vlákna dále přenesou z koagulační lázně na 20 minut až 96 hodin do stacionární zračí lázně obsahující Ci-C3 alkohol, přičemž zračí lázeň může také obsahovat až 10 % hmotn. organické kyseliny.
V dalším výhodném provedení vynálezu se vlákna metalizují 20 minut až 25 dní v metalizační lázni obsahující Ci-C3 alkohol, nebo směs Ci-C3 alkoholu a organické kyseliny, a sůl polyvalentního kovu vybraného ze skupiny zahrnující vápník, hořčík, měď, mangan, zinek, chrom, železo a kobalt. Vlákna se rovněž mohou krátit v krátící lázni obsahující C]-C3 alkohol nebo směs CjC3 alkoholu a organické kyseliny z výchozí délky 0,8 až 3 cm na délku vhodnou pro způsob přípravy netkané textilie.
Suspenze vláken se s výhodou může homogenizovat v homogenizační lázni obsahující C)-C3 alkohol nebo směs C]-C3 alkoholu a organické kyseliny.
Metalizace vláken může probíhat přímo v koagulační lázni, zračí lázni, krátící lázni nebo homogenizační lázni přidáním soli polyvalentního kovu, nebo se vlákna přenesou do nové metalizační lázně. Krácení vláken může probíhat přímo ve zračí lázni nebo se vlákna přenesou do nové krátící lázně. Homogenizace vláken může probíhat přímo v krátící lázni nebo se vlákna přenesou do nové homogenizační lázně.
Vlákna se pak mohou odebrat z poslední lázně a sušit se, přičemž před sušením se vlákna mohou nejprve promýt alkoholem.
Dále se vynález týká způsobu výroby krytu na bázi polysacharidových vláken, kde se připraví vlákna výše popsaným způsobem nebo se připraví směs vláken výše popsaným způsobem nebo směs vláken připravených výše popsaným způsobem a vláken vybraných ze skupiny zahrnující vlákna na bázi přírodního mycelia, které je zpracováno postupem, který zachovává vláknitý charakter přírodního micelia, následně se vlákna odfiltrují do roztoku a filtrační koláč se suší.
-9CZ 304651 B6
Filtrační koláč se může ještě před sušením slisovat a/nebo promýt alkoholem. Nebo se vlákna odfiltrují na vhodnou podložku, filtrační koláč s podložkou se slisují a následně suší, přičemž podložka se může, ale nemusí z usušeného filtračního koláče odstranit.
V jednom výhodném provedení se usušený filtrační koláč následně zavede do metalizační lázně, poté se vlákna odeberou z metalizační lázně, promyjí se alkoholem a suší.
Dále se vynález týká krytu rány, který obsahuje výše uvedená saplová mikrovlákna biopolymeru připravená výše popsaným způsobem, nebo směs vláken připravených výše popsaným způsobem, nebo směs vláken připravených výše popsaným způsobem a vláken vybraných ze skupiny zahrnující vlákna na bázi přírodního mycelia, kteréje zpracováno postupem, který zachovává vláknitý charakter přírodního mycelia, tj. materiál z přírodního mycelia má charakter vlákna o průměru 1 až 100 pm a délce alespoň 0,1 mm. Staplová mikrovlákna biopolymerů krytů vnitřních a/nebo vnějších ran podle vynálezu mají průměr 1 až 100 pm a délku alespoň 0,8 cm, s výhodou délku v rozmezí 0,8 až 3 cm. Vlákna, z nichž je kryt připraven, mohou být nekrácená, tj. o délce 0,8 až 3 cm, nebo krácená v krátící lázni obsahující C,-C3 alkohol nebo směs C]-C3 alkoholu a organické kyseliny na délku vhodnou pro způsob přípravy netkané textilie., tj. na délku například 1 až 5 mm.
Kryt rány je s výhodou ve formě netkané textilie, netkané textilie zafixované na podložce, vaty, tampónu či papíroviny.
Dále se vynález týká i zařízení pro přípravu polysacharidových vláken, které obsahují válcovitou nádobu na koagulační lázeň a rotační disk se svislou osou otáčení, která prochází dnem válcovité nádoby a s odstupem od svislé osy válcovité nádoby. Zařízení dále zahrnuje zvlákňovací tiysku, jejíž výstupní ústí je uspořádáno ve válcovité nádobě s odstupem od její stěny odpovídajícím 70 až 130 % nejmenší vzdálenosti rotačního disku od stěny válcovité nádoby. Ve výhodném provedení vynálezu je úhlový rozestup svislé osy rotačního disku a výstupního ústí zvlákňující trysku vzhledem ke svislé ose nádoby větší než 80°. V dalším výhodném provedení vynálezu může být zvlákňovací tryska na svém konci zahrnujícím výstupní ústí zahrnutá.
V následujícím popise bude vynález popsán detailněji.
Biopolymer, jak je zde uváděn, je výhodně polysacharid o velikosti makromolekul 60 kDa až 3 MDa (stanoveno obvyklou metodou SEC-MALLS, Size-Exclusion Chromatography coupled to Multi-Angle Laser Light Scattering, tato metoda je dobře popsána např. v publikaci: Bezáková, Z. et al., Fffect of microwave irradiation on the molecular and structural properties of hyaluronan. Carbohydrate Polymers 2008, 73, (4), 640-646).
Termínem polysacharid se v tomto popisu s výhodou rozumí:
1. Kyselina hyaluronová a/nebo alespoň jedna sloučenina obsahující kyselinu hyaluronovou a kovové ionty.
Termín „sloučenina obsahující kyselinu hyaluronovou a kovové ionty“ zahrnuje jakoukoliv sloučeninu obsahující kyselinu hyaluronovou a ionty kovu či kovů, včetně solí a kovokomplexních sloučenin. Povaha vazby mezi kyselinou hyaluronovou a kovem závisí na kovu, obvykle se jedná o vazbu iontovou, kovalentní (iontově-kovalentní) či koordinačně-kovalentní. Uvedený termín zahrnuje i sloučeniny obsahující ionty více než jednoho kovu. Kovy jsou s výhodou zabrány ze skupiny zahrnující lithium, sodík, draslík, vápník, hořčík, měď, mangan, zinek, chrom, železo a kobalt.
2. Schizophylan
- 10CZ 304651 B6
3. Chitin/chitosan-glukanový komplex a/nebo alespoň jedna sloučenina obsahující chitin/chitosan-glukanový komplex a kovové ionty. Termín „sloučenina obsahující chitin/chitosanglukanový komplex a kovové ionty“ zahrnuje jakoukoliv sloučeninu obsahující chitin/chitosan-glukanový komplex a ionty kovu či kovů, včetně solí a kovokomplexních sloučenin. Povaha vazby mezi chitin/chitosan-glukanovým komplexem a kovem závisí na kovu, obvykle se jedná o vazbu iontovou, kovalentní (iontově-kovalentní) či koordinačně-kovalentní. Uvedený termín zahrnuje i sloučeniny obsahující ionty více než jednoho kovu. Kovy jsou s výhodou vybrány ze skupiny zahrnující lithium, sodík, draslík, vápník, hořčík, měď, mangan, zinek, chrom, železo a kobalt.
4. Interní směs a chitosanu a/nebo alespoň jedna sloučenina obsahující interní směs chitinu a chitosanu a kovové ionty. Termín „sloučenina obsahující interní směs chitinu a chitosanu a kovové ionty“ zahrnuje jakoukoliv sloučenin obsahující interní směs chitinu a chitosanu a ionty kovu či kovů, včetně solí a kovokomplexních sloučenin. Povaha vazby mezi interní směsí chitinu a chitosanu závisí na kovu, obvykle se jedná o vazbu iontovou, kovalentní (iontově-kovalentní) či koordinačně-kovalentní. Uvedený termín zahrnuje i sloučeninu obsahující ionty více než jednoho kovu. Kovy jsou s výhodou vybrány ze skupiny zahrnující lithium, sodík, draslík, vápník, hořčík, měď, mangan, zinek, chrom, železo a kobalt.
5. Alginát sodný, draselný, či amonný.
6. Xanghan a/nebo jeho sodná či draselná sůl.
7. Oxycelulóza a/nebo j ej i sodná či draselná sůl.
8. Karboxymethylcelulóza a/nebo její sodná či draselná sůl.
Způsob přípravy staplových mikrovláken podle předkládaného vynálezu je založen na použití nestacionární koagulační lázně, a jeho podstata spočívá v tom, že se připraví zvlákňovací roztok (s výhodou vodný) obsahující biopolymer nebo směs biopolymerů, a uvedený roztok se následně zvlákní v nestacionární koagulační (srážecí) lázni obsahující alkohol, s výhodou propan-2-ol. Obsah vody v koagulační lázni, která je do koagulační lázně vnášena s vodným zvlákňovacím roztokem, se pohybuje od 0 do 40 hmotn. %. Koagulační lázeň neobsahuje kyselin, potom se tvorba vlákna při výtoku z trysky zpomalí, takže vznikají mikrovlákna až 3 cm dlouhá, a navíc se vlákna neslepují.
Pojem „koagulační lázeň“ znamená lázeň, kde se ze zvlákňovacího roztoku tvoří mikrovlákna. Tato lázeň může být označována rovněž jako „zvlákňovací lázeň“ nebo „srážecí lázeň“.
Pro vodorozpustné biopolymery je použit postup, kdy se nejprve připraví vodný roztok biopolymeru mající pH v rozsahu od 1 do 13, nebo libovolná směs biopolymerů, kde koncentrace biopolymeru (nebo v součtu biopolymerů) v tomto roztoku je 0,01 až 8 % hmotn., a tento roztok se následně zvlákní tryskou do nestacionární koagulační lázně.
Pro biopolymery, které nemají -COOH skupiny, lze vodorozpustnost zvýšit přídavkem močoviny tak, aby její koncentrace ve zvlákňovacím roztoku byla 2 až 15 % hmotn.
V dalším provedení lze vodný zvlákňovací roztok míchat po dobu 10 minut až 1 hodinu do vzniku homogenního roztoku vhodného pro zvlákňování. Posléze lze s výhodou tento roztok uložit na dobu 5 až 24 hodin do lednice s teplotou -40 až -10 °C. Potom se roztok vyjme, nechá ohřát na laboratorní teplotu a tento roztok se následně zvlákní tryskou do nestacionární koagulační lázně. Nízká teplota způsobí rozrušení sítě vnitřních a vnějších vodíkových vazeb biopolymerů, takže se jednotlivé makromolekuly biopolymerů od sebe separují a „linearizují“, takže se z roztoku pak lépe zvlákní (tato technika je například popsána pro celulózu v článcích: Ying Wang, Yulin Deng. The Kinetics of Cellulose Dissolution in Sodium Hydroxide Solution at Low Temperatures.
-11 CZ 304651 B6
Biotechnology and Bioengineering, 102, 5, 2009; Magali Egal, Tatiana Budkova, Patrick Navard. The dissolution of microcrystalline cellulose in sodium hydroxide-urea aqueous Solutions. Cellulose, 15,361,2008).
Speciálním případem je příprava zvlákňovacího roztoku chitin-chitosanového komplexu s jeho obsahem 0,01 až 8 % hmotn., kde se chitin rozpustí ve směsi kyseliny dichloroctové a mravenčí, nebo octové (hm. 1:1), chitosan se rozpustí v kyselině mravenčí či octové a oba roztoky se za míchání slijí. Vzniklý homogenní roztok se následně zvlákní tryskou do nestacionární koagulační lázně.
V tomto způsobu zvlákňování je tvořící se mikrovlákno formován a dlouženo silou proudu koagulační lázně. Dloužená vlákna působením proudu je proces, při kterém je vlákno deformováno (natahováno) ve směru podélné osy vlákna. Dojde ke zvýšení délky vlákna, snížení jeho průměru a ke zvýšení jemnosti vlákna, až do vzniku mikrovlákna. V důsledku orientace makromolekul a nadmolekulámích útvarů a v důsledku zvyšování obsahu krystalického podílu se zlepšují mechanické parametry vlákna - roste jeho pevnost a klesá tažnost. Rovněž může při procesu dloužení docházet k přechodu méně stabilní krystalické modifikace na stabilní.
Zvlákňovat je možné i způsobem sucho-mokrým, kde vzdušná pasáž před vstupem proudu zvlákňovaného roztoku do koagulační (zvlákňovací) lázně je 1 až 200 mm.
Vnitřní průměr spřádají trysky je samozřejmě větší než jsou mikrometry, protože přes takto úzkou trysku (jehlu) by nešlo poměrně viskózní roztoky bio-polymerů protlačí. Vlastním výzkumem jsme ale zjistili, že v proudu vytékajícím z trysky se v koagulační lázni tvoří svazek mikrovláken, které se v pohyblivé koagulační lázni od sebe separují (samozřejmě, pokud nedostanou zákrut). Na obrázku 2 lze jako příklad vidět pod optickým mikroskopem svazek primárních mikrovláken schizophyllanu. Podobné chování mají i ostatní vláknotvomé polysacharidy.
Mikrovlákna lze potom z koagulační lázně vyjmout (odfiltrovat) a zvýšit jejich pevnost ve zračí lázni. Zračí lázeň může obsahovat vedle alkoholu rovněž kyselinu, která například u hyaluronanu způsobí přeměnu skupiny -COONa na -COOH, kde tato utvoří systém vodíkových vazeb a způsobí tak vznik pevné nadmolekulámí struktury. Zejména pokud vzniklá vlákénka nejsou dostatečně pevná, což se může stát kvůli nepřítomnosti kyseliny v koagulační lázni, tak se vzniklá mikrovlákna případně uloží do zraď lázně na dobu 20 minut až 96 hodin.
V tomto provedení vynálezu se zračí lázeň s výhodou složení vybrané ze skupiny zahrnující směs sestávající z 90 až 100 % hmotn. alkoholu a do 10 % hmotn. organické kyseliny, např. mravenčí nebo octové. Lázeň tedy obsahuje buď samotný alkohol, nebo může obsahovat i kyselinu, která napomáhá ustálení struktury vlákna, díky čemuž je potom vlákno pevnější.
Tvořící se mikrovlákno je vhodné z koagulační lázně odebírat, aby nedocházelo kjeho nekontrolovatelnému zakrucování. Odebírané vlákno je možné vnášet do zraď lázně. Ve zraď lázni se utvoří znovu systém vodíkových vazeb, který byl narušen rozpuštěním biopolymeru, neboli se obnoví sekundární a terciární (obecně nadmolekulámí) struktura bio-polymeru nesoucí potřebné biologické a mechanické vlastnosti. Lze tedy říci, že v koagulační lázni se připraví mikrovlákno vhodných rozměrů a ve zraď lázni se potom „připraví“ správné mechanické vlastnosti.
Protože pro mnohé aplikace jsou mikrovlákna utvořená v nestacionární koagulační lázni příliš dlouhá, lze je s výhodou „pokrátit“ na velikost přibližně 1 až 5 mm, ve vhodném nožovém mixéru s využitím zračí lázně jako média. Lze ale použít i lázeň novou, tzv. krátící lázeň. Složení krátící lázně je stejné jako koagulační lázně nebo zraď lázně. Krácení je nutné pro následnou přípravu plošných textilií, nikoli však pro přípravu vaty.
Dále je případně možné takto utvořená vlákna ještě dále homogenizovat pomocí vhodného vysokoobrátkového dispergátoru, a to v tzv. homogenizační lázni, kde se s výhodou využije předchá- 12CZ 304651 B6 zející krátící lázeň. Lze ale použít i lázeň novou, tzv. homogenizační lázeň. Složení homogenizační lázně je stejné jako koagulační lázně a nebo zračí lázně.
Připravená staplová mikrovlákna se pak vyjmou/odfiltrují, a to buď samostatně ve vhodném filtračním zařízení anebo se tzv. nafiltrují (zafixují) na podložku, obecně textilii, případně promyjí alkoholem a usuší, a to opět samostatně anebo dohromady s podložkou. Vrstvu mikrovláken lze případně z podložky sejmout.
V dalším provedení se mikrovlákna nafiltrují na podložku, případně promyjí, a k této podložce (textilii) zafixují lisováním za mokra na vhodném zařízení a usuší (dohromady s podložkou). Teplota sušení připravených staplových mikrovláken je 20 až 75 °C.
V dalším provedení se mikrovlákna o různém chemickém složení získaná předcházejícími postupy smísí v libovolném poměru v krátící lázni, nebo s výhodou, až v homogenizační lázni, a v homogenizační lázni se zhomogenizují. Další postup je pak již stejný, jako u postupů předcházejících.
Alkoholem se v tomto vynálezu rozumí methanol, ethanol, propan-l-ol, propan-2-ol, nebo jejich libovolná směs. Kyselinou se rozumí kyselina mravenčí, octová, propionová, nebo jejich libovolná směs.
V ještě dalším provedení se mikrovlákna získaná předcházejícími postupy mohou vložit do tzv. metalizační lázně na 20 minut až 25 dní, ve které se do mikrovláken zavedou různé kovy, v tomto vynálezu se jedná o ionty kovů vápníku, hořčíku, mědi, manganu, zinku, chrómu, železa a kobaltu. Technologicky metalizaci lze provést v každé lázni (koagulační, zračí, krátící, homogenizační; v případě zinku i ve zvlákňovacím roztoku) přidáním soli polyvalentního kovu do příslušné lázně, nebo lze připravit samostatnou metalizační lázeň, kde tento technologický krok (metalízaci) lze zařadit v kterémkoliv kroku počínaje metalizaci hned za koagulací. Nejčastěji se metalizace provádí ve zračí lázni. Je-li přítomen krok metalizace, je nutné finální vlákna promýt alkoholem, například methanolem nebo isopropanolem.
Pro biopolymery mající sekvestrační vlastnosti (kyselina hyaluronová/hyaluronan, interní směs chitinu a chitosanu, chitin/chitosan-glukanový komplex) je význakem vynálezu, že metalizační lázeň je
a) roztok soli polyvalentního kovu o koncentraci 5.10 5 až 1.10~2 M ve směsi 1 až 99 % hmotn. kyseliny, 1 až 99 % hmotn. alkoholu a do 10 % hmotn. vody, nebo
b) roztok soli polyvalentního kovu o koncentraci 5.10 5 až 1.10_l M v alkoholu obsahujícím až 10 % hmotn. vody, případně za přítomnosti báze vybrané ze skupiny zahrnující LiOH, NaOH, KOH, Li2CO3, Na2CO3, K2CO3, LiHCO3, NaHCO3 a KHCO3, o koncentraci báze 5.10’5 až 1 N.
Solí polyvalentního kovu (Mn2+, Ca2+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Cu2+, Zn2+) se rozumí jejich octany, mravenčany, chloridy, sírany, fluoridy, dusičnany a hydráty těchto solí.
Připravená mikrovlákna jsou použitelná jako volná vata, dále pro výrobu netkaných textilií různého typu a různou technikou a je možné je po mykání použít i pro výrobu staplové příze. Z vláken se dají vyrábět netkané textilie, vata, tampóny, papírovina apod.
Vyrobená netkaná textilie může být „samonosná“ nebo jako vrstva mikrovláken na vhodném nosiči/podložce (např. na textilii, výhodně na tkanině či pletenině) pro použití na vhodné kryty ran.
Zafixování mikrovláken na vhodné textilii je náhradou technologicky velmi komplikované a drahé lyofilizace.
- 13 CZ 304651 B6
Způsob zvlákňování podle předkládaného vynálezu v nestacionární koagulační lázni a následné úpravy v dalších lázních vykazuje některé přednosti. První předností je, že díky dostatečně dlouhému staplovému mikrovláknu je možné připravit netkanou textilii o velmi nízké plošné hmotnosti (~ 5 g/m2) a přitom dostatečně pevné pro běžnou manipulaci s netkanou textilií této plošné hmotnosti.
Dále je přínosem to, že při zvlákňování je možné při nízké koncentraci polymeru, např. 0,5 až 1 % hmotn. vodného roztoku polymeru, připravit zvlákňovací roztok pouze ve vodě a zvlákňovat např. do propan-2-olu. Tím, že se do zvlákňovacího roztoku nepřidá NaOH, není prostředí alkalické, a proto polymer nedegraduje. Navíc pak odpadá obtížné odstraňování organických kyselin (mravenčí, octová) a alkoholu (methanol, ethanol) z vlákna připraveného konvenčním postupem (PV 2010-1001).
Při zvlákňování například interní směsi chitinu a chitosanu se vyhneme použití koagulační lázně obsahující značná množství anorganických solí (10 % NaOH a 30 % octanu sodného). Navíc tento postup má značnou výhodu v tom, že při zvláknění v koagulační lázni obsahující obecně alkohol (např. propan-2-ol) nedojde k přeměně amoniových skupin (chitosan-NH3 +X , X =CT, CH3COO , etc.) na skupiny aminové, a tím pádem si mikrovlákna zachovají hemostatický a antibakteriální účinek.
Ve finálních mikrovláknech/vláknech zůstane určitý obsah rozpouštědel použitých ve výrobním procesu. Pomocí NMR spektroskopie lze tento obsah zbytkových rozpouštědel definovat v rozmezí od 0,2 do 5 % hmotn.
Předmětem vynálezu jsou dále kryty vnitřních a vnějších ran na bázi mikrovláken připravených způsobem podle vynálezu. Kryty vnitřních a vnějších ran mohou být ve formě tkaných či netkaných textilií, nebo vaty. Krytem rány pro vnitřní a vnější použití se rozumí například obvazy, bandáže, náplasti, tampony.
Předmětem vynálezu jsou tak kryty vnitřních a vnějších ran založené na staplových mikrovláknech sestávající z kyseliny hyaluronové a/nebo alespoň jedné sloučeniny obsahující kyselinu hyaluronovou a kovové ionty, přičemž mikrovlákno může případně obsahovat kovové soli pocházející z výrobního procesu, připravitelné způsobem podle předkládaného vynálezu, které má vlastnosti textilního vlákna, to znamená, že se z tohoto vlákna dají vyrábět netkané textilie, vata, tampóny, papírovina, apod. Vlákno se skládá z kyseliny hyaluronové a/nebo alespoň jedné sloučeniny obsahující kyselinu hyaluronovou a kovové ionty, kde molekulová hmotnost makromolekul je v rozmezí 100 kDa až 3 MDa. S výhodou je průměr mikrovlákna (primárního vlákna) 1 až 100 pm a délka 0,8 až 3 cm.
Termín „sloučenina obsahující kyselinu hyaluronovou a kovové ionty“ zahrnuje jakoukoliv sloučeninu obsahující kyselinu hyaluronovou a ionty kovů či kovů, včetně solí a kovokomplexních sloučenin. Povaha vazby mezi kyselinou hyaluronovou závisí na kovu, obvykle se jedná o vazbu iontovou, kovalentní (iontově-kovalentní) či koordinačně-kovalentní. Uvedený termín zahrnuje i sloučeniny obsahující ionty více než jednoho kovu. Kovy jsou s výhodou vybrány ze skupiny zahrnující lithium, sodík, draslík, vápník, hořčík, měď, mangan, zinek, chrom, železo a kobalt.
S výhodou je maximální obsah těchto kationů ve vlákně následující:
-14CZ 304651 B6
| Ion kovu | Maximální obsah ve vlákně (% hmotn.) |
| Li+ | 1,80 |
| Na+ | 5,72 |
| K+ | 9,36 |
| Mg2+ | 3,11 |
| Ca2+ | 5,03 |
| Mn2+ | 6,77 |
| Zn2+ | 7,95 |
| Fe2+ | 6,87 |
| Cu2+ | 7,75 |
| Co2+ | 7,22 |
| Cr3+ | 4,38 |
| Fe3+ | 4,69 |
| Co3+ | 4,93 |
Vlákno může případně obsahovat kovovou sůl pocházející z výrobního procesu a jedná se o octany, mravenčany, sírany, chloridy, fluoridy, dusičnany, fosforečnany, hydroxidy, či oxidy kovů vybraných ze skupiny zahrnující lithium, sodík, draslík, vápník, hořčík, měď, mangan, zinek, chrom, železo a kobalt. Tyto soli mohou s kyselinou hyaluronovou vytvářet slabou či silnou interakci. V případě zinku vlákno může rovněž obsahovat jako kovové soli zinečnatany. Kryty ran založené na staplových mikrovláknech kyseliny hyaluronové/hyaluronanu slouží pro konstrukci bandáží, které absorbují tekutinu z rány a současně stimulují granulační proces. V kombinaci s vhodným antiseptikum najdou využití jak u ran akutních, tak i u nehojících se chronických ran.
Dále jsou předmětem vynálezu kryty vnitřních a vnějších ran na bázi staplových mikrovláken sestávajících z chitin/chitosan-glukanového komplexu, přičemž mikrovlákno může případně obsahovat kovové soli pocházející z výrobního procesu, připravítelné způsobem podle předkládaného vynálezu, které má vlastnosti textilního vlákna, to znamená, že se z tohoto vlákna dají vyrábět tkané i netkané textilie, vata, tampóny, papírovina, apod. Mikrovlákno/vlákno se skládá z chitin/chitosan-glukanového komplexu, kde molekulová hmotnost makromolekul je v rozmezí 70 kDa až 1 MDa. Kryty ran založené na staplových mikrovláknech chitin/chitosan-glukanového komplexu slouží pro krytí akutních silně zmožděných a krvácejících ran, před definitivním ošetřením. Uplatnění mohou nalézt i u ran s tendencí k tvorbě nekrotických krust.
Dále jsou předmětem vynálezu kryty vnitřních a vnějších ran na bázi staplových mikrovláken sestávajících ze schizophylanu, přičemž vlákno může případně obsahovat kovové soli pocházející z výrobního procesu, připravitelné způsobem podle předkládaného vynálezu, které má vlastnosti textilního vlákna, to znamená, že se z tohoto vlákna dají vyrábět tkané i netkané textilie, vata, tampóny, papírovina, apod. Mikrovlákno se skládá z schizophylanu, kde molekulová hmotnost makromolekul je v rozmezí 200 kDa až 2 MDa. Tyto kryty ran lze využít v kombinovaných bandážích (krytech ran) u nemocných, kteří vyžadují zlepšení lokálních imunitních procesů (např. nemocní léčení kortikoidy nebo jinými imunosupresivy).
Vlastním výzkumem jsme zjistili, že při zvlákňování chitinu a nebo chitosanu rozhodující úlohu hrají aminové skupiny. Podle našeho názoru o druhu nadmolekulámí struktury (šroubovice, dvojná nebo trojná šroubovice, vlákna, gely, apod.) rozhodne přítomnost aminových skupin v makromolekule. Aminová skupina díky své hybridizaci sp3 vytváří totiž 3D struktury prostřednictvím
- 15 CZ 304651 B6 vodíkových vazeb. Má tudíž 3D síťující charakter a tyto makromolekuly tak ve vodě přednostně utváří gely, které ovšem nejdou dobře zvláknit. Naopak acylované aminové skupiny díky svým H-vazbám utváří 2D struktury, takže podporují vznik lineárních řetězců (kupříkladu dvojšroubovic) vhodných pro zvlákňování. Jak už bylo konstatováno výše, chitin má aminové skupiny převážně acetylovány, zatímco chitosan má převážně tyto skupiny deacetylovány (neboli má převážně aminové skupiny). Problém spočívá v tom, že chitin lze zvláknit, ale nemá potřebné biologické vlastnosti. Naopak chitosan má dobré biologické vlastnosti, ale vlákna z něj moc připravit nelze, nebo jsou velmi špatná (křehká). Řešení předkládá tento vynález, kdy se cíleně použije chitin vhodných zvlákňovacích vlastností. Dále se použije chitosan vhodných biologických vlastností. Princip je v tom, že se oba polymery rozpustí, roztoky se smísí (čili se smísí dva typy makromolekul za vzniku komplexu chitin-chitosan) tak, aby hmotnostní poměr chitin/chitosan byl v rozmezí 3/4 až 7/1, a vzniklý jednotný roztok se zvlákní v nestacionární koagulační lázni.
Předmětem vynálezu jsou dále kryty vnitřních a vnějších ran ze staplových mikrovláken, sestávající z interní směsi chitinu a chitosanu (čili komplexu chitin-chitosan) připravitelné způsobem podle předkládaného vynálezu, které mají vlastnosti textilního vlákna, to znamená, že se z tohoto staplového mikrovlákna dají vyrábět netkané textilie, vata, tampóny, papírovina, apod. Staplové mikrovlákno se skládá z chitinu, kde molekulová hmotnost makromolekul je v rozmezí 100 kDa až 1 MDa, a z chitosanu, kde molekulová hmotnost makromolekul jev rozmezí 60 kDa až 1 MDa. Tyto kryty ran budou využity pro konstrukci hemostatických a antibakteriálních bandáží.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1A je schematicky znázorněný půdorys zařízení pro přípravu staplových mikrovláken.
Obr. 1B je svislý řez zařízením z obr. 1 A.
Obr. 1C znázorňuje rovnou trysku (jehlu).
Obr. ID znázorňuje zahnutou trysku (jehlu).
Obr. 2 znázorňuje svazek mikrovláken schizophylanu.
Obr. 3 znázorňuje charakter vláken připravených dle příkladu č. 1 (obr. 3A - zvětšení 400x; obr. 3B - zvětšení 5000x).
Obr. 4 znázorňuje netkanou textilii připravenou v příkladu 2.
Obr. 5 znázorňuje vatu připravenou v příkladu 3.
Obr. 6 znázorňuje charakter vláken připravených dle příkladu č. 4 (zvětšení 500x).
Obr. 7 znázorňuje charakter vlákenné vrstvy připravené dle příkladu č. 5. (zvětšení 500x).
Obr. 8 znázorňuje mikrofotografii vrstvy připravené dle příkladu č. 12 (zvětšení lOOOx).
Obr. 9 znázorňuje mikrofotografii vrstvy připravené dle příkladu č. 13 (zvětšení lOOOx).
Obr. 10 znázorňuje kryt rány připravený dle příkladu č. 14 - samonosný, možno aplikovat bez podložní pleteniny.
Obr. 11 znázorňuje kryt ran připravený připravené dle příkladu č. 16 (na podložní tkanině).
Obr. 12 znázorňuje kryt ran připravený připravené dle příkladu č. 16 (vrstva je samonosná).
Příklady provedení vynálezu
Snímky vláken byly provedeny na mikroskopu Tescan VEGA II LSU (Tescan, Brno). Tento mikroskop využívá wolframovou katodu a maximální rozlišení jsou 3 nm. Parametry měření byly následující: urychlovací napětí primárního elektronového svazku: 5 kV, pracovní vzdálenost (working distance - WD): 4 až 5 mm, tlak v komoře: vysoké vakuum, režim zobrazení: sekundární elektrony.
-16CZ 304651 B6
Vlákna byla nalepena na uhlíkový lepicí terčík a pak naprášena zlatém. Vrstva zlata na vzorku: cca 15 nm, naprašující stroj: SC7620 Mini Sputter Coater (Quorum Technologies, UK).
Molekulová hmotnost kyseliny hyaluronové, resp. hyaluronanů, byla měřena pomocí HPLC od firmy Shimadzu, který je doplněn detektorem rozptylu světla miniDAWN firmy Watt Technologies (tzv. metoda SEC-MALLS).
Zdánlivá viskozita byla měřena na rheometru ARG2 od firmy TA Instruments. Měřicí systém, který byl použit, byl kužel (40 mm/l°)-deska. Údaje u kužele: první-průměr, druhý-úhel zkosení.
Stanovení kovů bylo provedeno pomocí sekvenčního optického emisního spektrometru s ionizací v indukčně vázaném plazmatu (Integra XL2, GBC Austrálie) s použitím keramického V-groove zmlžovače a cyklonické mlžné komory (obojí Glass Expansion, Austrálie).
Příklad 1
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpuštěno 6 gramů hyaluronanu sodného o molekulové hmotnosti 1,7 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 94 g vody za přídavku 0,51 g NaOH až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol míchaný míchadlem, přesněji řečeno dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z „pohyblivé (nestacionární) lázně“ odebíráno a přeneseno do „zračí lázně“ tvořené propan-2-olem, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách bylo mikrovlákno vyjmuto ze zračí lázně a vysušeno při teplotě 60 °C. Charakter vlákna je ukázán na obrázku 3. Mikrovlákna získaná tímto postupem mají přibližně délku 5 až 30 mm. Tento typ vláken je vhodný pro konstrukci bandáží, které absorbují tekutinu z rány a současně stimulují granulační proces. V kombinaci s vhodným antiseptikem najdou využití jak u ran akutních, tak i u nehojících se chronických ran. Samostatně je lze využít k aplikaci do dutin, hlubokých defektů nebo defektů po extrakci zubů. Využití tak najdou i v plastické a korekční chirurgii.
Příklad 2
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpuštěno 6 gramů hyaluronanu sodného o molekulové hmotnosti 1,7 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 94 g vody za přídavku 0,51 g NaOH až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol míchaný dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z „pohyblivé lázně“ odebíráno a přeneseno do „zračí lázně“ tvořené propan-2-olem, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena. Potom bylo zkrácené vlákno odfiltrováno a získaný filtrační koláč byl slisován do formy „papírového“ listu a vzniklý výrobek usušen při laboratorní teplotě (cca 25 °C). Papírový list neboli netkaná textilie je ukázána na obrázku 4. Mikrovlákna získaná tímto postupem mají přibližně délku 5 až 30 mm.
Tato textilie je vhodná pro ploché absorpční bandáže, které stimulují granulaci a hojení rány. Mohou být v kombinaci s antiseptikem využita pro konstrukci funkčních bandáží a náplastí. Využití tak najdou i v plastické a korekční chirurgii.
- 17CZ 304651 B6
Příklad 3
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpuštěno 6 gramů hyaluronanu sodného o molekulové hmotnosti 1,7 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 94 g vody za přídavku 0,51 g NaOH až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokiým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol míchaný dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z „pohyblivé lázně“ odebíráno a přeneseno do „zračí lázně“ tvořené propan-2-olem, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zraď lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena. Potom bylo zkrácené vlákno odfiltrováno a filtrační koláč byl bez lisování usušen při 20 °C. Získá se tak objemná vrstva mikrovláken - vata, která je ukázána na obrázku 5, jako základ netkané textilie, vhodné pro nejrůznější použití.
Vata je vhodná k přímé aplikaci do hlubokých ran a dutin nebo do defektů po extrakci zubů. Využití tak najde i v chirurgii, ke zlepšení hojení různých spojek a anastomáz. Za tímto účelem je možná i kombinace vláken s vhodným antiseptikem.
Příklad 4
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpuštěno 6 gramů hyaluronanu sodného o molekulové hmotnosti 19,37 kDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 94 g vody, až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan2-ol míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do methanolu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách bylo vlákno vysušeno při teplotě 60 °C a jeho charakter je ukázán na obrázku 6. Využití tohoto typu vláken je stejné jako v příkladu 1.
Příklad 5
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání se rozpustí 6 gramů hyaluronanu sodného o molekulové hmotnosti 19,37 kDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 94 g vody až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokiým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně představující propan-2-ol míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do methanolu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zraď lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena. Potom bylo zkrácené vlákno odfiltrováno, zalisováno na kalandru (s mírným přítlakem) a usušeno při laboratorní teplotě (cca 25 °C). Charakter vrstvy je ukázán na obrázku 7. Získá se tak objemná vrstva mikrovláken vhodná pro výrobu netkaných textilií.
Tato textilie je vhodná pro ploché absorpční bandáže, které stimulují granulaci a hojení rány. Mohou být v kombinaci s antiseptikem využita pro konstrukci funkčních bandáží a náplastí. Využití najdou zejména při léčbě rozsáhlých defektů. Jde zejména o rozpadlé operační rány a polytraumata.
-18CZ 304651 B6
Příklad 6
V atmosféře vzduchu se za intenzivního míchání rozpustí 3 g chitosanu od fy. Aldrich (kat. č. 448869 - firmou deklarováno jako: Chitosan, low molecular weight, 75-85 % deacetylated) v 72 g dvouprocentní kyseliny octové (vodný roztok), až byl získán čtyřprocentní, homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. V tomto roztoku byly rozpuštěny 3 g hyaluronanu sodného (Contipro Biotech s.r.o.) o molekulové hmotnosti 19,37 kDa (stanoveno metodou SEC-MALLS). Vzniklý roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,6 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2200 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do methanolu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena. Krácené vlákno bylo odfiltrováno a získaný filtrační koláč byl bez lisování usušen při 20 °C.
Tato bandáž je vhodná pro akutní krvácející rány. Využití tak najde především v traumatologii.
Příklad 7
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání byl rozpuštěn 1 g xanthanu (Xanthan Gum - Donau Chem-Typ: 890.235, 402 80 MESH, Ceroga Pharm) v 99 g vody, až byl získán jednoprocentní, homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru EtaErgo, kde byla vlákna pokrácena. Krácené vlákno bylo odfiltrováno a získaný filtrační koláč xanthanových vláken byl bez lisování usušen při 20 °C.
Xanthanová vlákna mohou upravit přilnavost a hydratační vlastnost kombinovaných bandáží.
Příklad 8
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpuštěno 0,5 g xanthanu (Xanthan Gum Donau Chem-Typ: 890.235, 402 80 MESH, Ceroga Pharm) a 0,5 g kyseliny hyaluronové (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč; 1,7 MDa, stanoveno metodou SEC-MALLS) v 99 g vody, až byl získán jednoprocentní, homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena. Krácené vlákno bylo odfiltrováno a získaný filtrační koláč směsných vláken (xanthan-kyselina hyaluronová) byl bez lisování usušen při 20 °C.
Xanthanová vlákna v kombinaci s hyaluronanem mohou modifikovat tok tkáňového moku a tak regulovat přilnavost a hydratační vlastnost kombinovaných bandáží.
Příklad 9
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpuštěno 3 g alginátu amonného (Protamin S - fy. FMC BioPolymer, N-3002 Drammen, Norway) v 97 g vody, až byl získán tříprocentní,
-19CZ 304651 B6 homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph D1AX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena. Krácené vlákno bylo odfiltrováno a získaný filtrační koláč vlákna z alginátu amonného byl bez lisování usušen při 20 °C.
Staplová vlákna z alginátu mohou být například využita k udržení tekutiny v místě suché rány.
Příklad 10
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpuštěno 1 g alginátu amonného 1 g hyaluronanu sodného (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč; 1,7 MDa, stanoveno metodou SECMALLS) rozpuštěno v 98 g vody, až byl získán dvouprocentní, homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena. Krácené vlákno bylo odfiltrováno a získaný filtrační koláč směsného vlákna alginát - kyselina hyaluronová byl bez lisování usušen při 20 °C.
Tato směsná vlákna pak zajistí různé hydratační a granulační vlastnosti ran se zhoršeným cévním zásobením.
Příklad 11
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání byl po dobu 24 hodin rozpouštěno 0,25 g Schizophylanu (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč; 1,7 MDa, stanoveno metodou SEC-MALLS) v 25 g vody, až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále bylo kráceno a homogenizováno na míchadle Heidolph DIAX 900. Filtrací na vhodné podložce (pletenina z polyamidu 6 (hedvábí) o plošné hmotnosti cca 40 g.m2) byla připravena vrstva tohoto vlákna. Získaný filtrační koláč byl lisován (i s podložkou) na dvouválcovém kalandru a usušen při 20 °C. Protože takto připravená vrstva nemá afinitu k podložce, při sušení se samovolně odlepí. Získaná vrstva vlákna (netkaná textilie) ze Schizophylanu měla plošnou hmotnost cca 15 g/m2. Vzniklou vrstvu mikrovláken je možné aplikovat včetně podložky, nebojí z podložky sejmout - separovat - a vrstvu mikrovláken použít samovolně.
Takto získaná vlákna jsou využitelná v kombinovaných bandážích u nemocných, kteří vyžadují zlepšení lokálních imunitních procesů (např. nemocní léčení kortikoidy nebo jinými imunosupresivy).
Příklad 12
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání byl po dobu 24 hodin rozpouštěno 0,25 g Schizophylanu (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč) a 0,25 g hyaluronanu sodného (Contipro Bio-20CZ 304651 B6 těch s.r.o. Dolní Dobrouč) o molekulové hmotnosti 1,7 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 50 g vody, až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále bylo kráceno a homogenizováno na míchadle Heidolph DIAX 900. Suspenze směsného vlákna byla fdtrována na vhodné podložce (pletenina z polyamidu 6 (hedvábí) o plošné hmotnosti cca 40 g.m'2), a tak byla připravena vrstva tohoto směsného vlákna. Získaný filtrační koláč byl za mokra lisován (včetně podložky) na dvou-válcovém kalandru a usušena při 20 °C. Jelikož mají vzniklá směsná vlákna afinitu k podložce, nebyla vrstva z podložky sejmuta, přičemž vrstva směsných vláken ze schizophylanu a kyseliny hyaluronové měla plošnou hmotnost cca 15 g/m2 (hmotnost podložky odečtena). Vzniklou vrstvu mikrovláken (obr. 8) je možné aplikovat včetně podložky, nebo ji z podložky sejmout - separovat a vrstvu mikrovláken použít samovolně.
Kombinace schizophylan + HA v kombinovaných vláknech je využitelná pro konstrukci kombinovaných imunomodulačních bandáží.
Příklad 13
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpouštěno 0,5 g hyaluronanu sodného (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč) o molekulové hmotnosti 1,7 MDa, (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 50 g vody, až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále byla krácena a homogenizována na míchadle Heidolph DIAX 900. Ke zkrácenému vláknu bylo přidáno 0,5 g homogenizovaného vláknitého vzorku chitin/chitosan-glukanového komplexu (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč, species: Aspergillus niger. sušina: 93,64 %, popel: 0, 82 %, GLA obsah: 13,26 %). Suspenze směsi vláken byla dále homogenizována a nakonec filtrována na vhodné podložce (pletenina z polyamidu 6 (hedvábí) o plošné hmotnosti cca 40 g.m”2), a tak byla připravena vrstva této směsi vláken. Získaný filtrační koláč byl za mokra lisován na dvouválcovém kalandru a usušen při 20 °C. Získaná vrstva směsi vláken z chitosan—glukanového komplexu a kyseliny hyaluronové měla plošnou hmotnost cca 15 g/m2 (hmotnost podložky odečtena). Vzniklou vrstvu mikrovláken (obr. 9) je možné aplikovat včetně podložky nebo ji z podložky sejmout - separovat a vrstvu mikrovláken použít samovolně.
Tato vlákna jsou vhodná pro kiytí akutních silně zmožděných a krvácejících ran, před definitivním ošetřením. Uplatnění mohou nalézt i u ran s tendencí k tvorbě nekrotických krust.
Příklad 14
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpouštěno 0,5 g hyaluronanu sodného (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč) o molekulové hmotnosti 1,7 MDa, (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 50 g vody, až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále byla krácena
-21 CZ 304651 B6 a homogenizována na míchadle Heidolph DIAX 900. Ke zkrácenému vláknu bylo přidáno 0,5 g homogenizovaného vláknitého vzorku chitin/chitosan-glukanového komplexu (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč, získaný z Schizophyllan commune). Suspenze směsi vláken byla dále homogenizována a nakonec filtrována na vhodné podložce (pletenina z polyamidu 6 (hedvábí) o plošné hmotnosti cca 40 g.tn2), a tak byla připravena vrstva této směsi vláken. Získaný filtrační koláč byl za mokra lisován na dvouválcovém kalandru a usušen při 20 °C. Získaná vrstva směsi vláken z chitosan-glukanového komplexu a kyseliny hyaluronové měla plošnou hmotnost cca 15 g/m2 (hmotnost podložky odečtena). Vzniklou vrstvu mikrovláken je včetně podložky nebojí z podložky sejmout - separovat - a vrstvu mikrovláken použít samovolně (obr. 10).
Tato vlákna jsou vhodná pro krytí akutních silně zmožděných a krvácejících ran, před definitivním ošetřením. Uplatnění mohou nalézt i u ran s tendencí k tvorbě nekrotických krust.
Příklad 15
V atmosféře vzduchu se za intenzivního míchání bylo rozpouštěno 0,5 g hyaluronanu sodného (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč) o molekulové hmotnosti 1,7 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 50 g vody, až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále byla krácena a homogenizována na míchadle Heidolph DIAX 900. Ke zkrácenému vláknu bylo přidáno 0,5 g mikrovláken z chitin/chitosan-glukanového komplexu (příprava popsána v příkladu 18). Suspenze směsi vláken byla dále homogenizována a nakonec filtrována na vhodné podložce (pletenina z polyamidu 6 (hedvábí) o plošné hmotnosti cca 40 g.m“2), a tak byla připravena vrstva této směsi vláken. Získaný filtrační koláč byl za mokra lisován na dvouválcovém kalandru a usušen při 20 °C. Získaná vrstva směsi vláken z chitosanu a kyseliny hyaluronové měla plošnou hmotnost cca 15 g/m2 (hmotnost podložky odečtena). Vzniklou vrstvu mikrovláken je možné aplikovat včetně podložky nebojí z podložky sejmout - separovat - a vrstvu mikrovláken použít samovolně.
Tato vlákna jsou vhodná pro krytí akutních silně zmožděných a krvácejících ran, před definitivním ošetřením. Uplatnění mohou nalézt i u ran s tendencí k tvorbě nekrotických krust.
Příklad 16
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpouštěno 0,5 g hyaluronanu sodného (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč) o molekulové hmotnosti 1,7 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 50 g vody, až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikro-vlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále byla krácena a homogenizována na míchadle Heidolph DIAX 900. Suspenze směsi vláken byla dále homogenizována a nakonec filtrována na vhodné podložce (pletenina z polyamidu 6 (hedvábí) o plošné hmotnosti cca 40 g.m“2), a tak byla připravena vrstva této směsi vláken. Získaný filtrační koláč byl za mokra lisován na dvouválcovém kalandru a usušen při 20 °C. Získaná vrstva vláken kyseliny hyaluronové měla plošnou hmotnost cca 15 g/m2 (hmotnost podložky odečtena). Vzniklou vrstvu mikrovláken je možné aplikovat včetně podložky (obr. 11) nebo ji z podložky sejmout - separovat a vrstvu mikrovláken použít samostatně (obr. 12).
-22CZ 304651 B6
Tato vlákna jsou vhodná pro ploché absorpční bandáže, které stimulují granulaci a hojení rány. Mohou být v kombinaci s antiseptikem využita pro konstrukci funkčních bandáží a náplastí. Využití tak najdou i v plastické a korekční chirurgii.
Příklad 17
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpuštěno 1 g chitosanu od fy. Aldrich (kat. č. 448869 - firmou deklarováno jako: Chitosan, low molecular weight, 75-85 % deacetylated) ve 100 g dvouprocentní kyseliny octové (2 g ledové kyseliny octové a 98 g vody), až byl získán jednoprocentní, homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikro-vlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále byla krácena a homogenizována na míchadle Heidolph DIAX 900. K této suspenzi vláken byla dále přidána suspenze vláken z kyseliny hyaluronové připravených dle příkladu 22. Suspenze obou typů vláken byla dále homogenizována a nakonec filtrována na vhodné podložce (pletenina z polyamidu 6 (hedvábí) o plošné hmotnosti cca 40 g.m”2) a tak byla připravena vrstva této směsi vláken. Získaný filtrační koláč byl za mokra lisován na dvouválcovém kalandru a usušen při 20 °C. Získaná vrstva vláken z kyseliny hyaluronové a vláken z chitosanu měla plošnou hmotnost cca 15 g/m2. Vzniklou vrstvu mikrovláken je možné aplikovat včetně nebo ji z podložky sejmout - separovat - a vrstvu mikrovláken použít samostatně. Vzniklá vrstva mikrovláken je nerozpustná ve vodě.
Tato textilie je vhodná pro konstrukci náplastí pro léčbu drobnějších ran a odřenin.
Příklad 18
Ve směsi dichloroctové kyseliny a kyseliny mravenčí (97 g, směs hmotnostně 1:1) se rozpustily za míchání 3 g chitinu (Univerzita Pardubice, cca. 1 MDa - stanoveno viskozimetricky), stupeň acetylace aminových skupin cca. 95 %, extrahován zkrabích skořápek dodaných firmou VCI Brasil) a roztok se míchal 2 hodiny při 22 °C (laboratorní teplota).
V druhé reakční nádobě se za míchání rozpustily 4 g chitosanu (Univerzita Pardubice, cca. 100 kDa (stanoveno viskozimetricky), stupeň deacetylace cca. 84 %,) v 96 g kyseliny mravenčí a roztok se míchal 2 hodiny při 22 °C (laboratorní teplota).
Posléze se oba roztoky slily a výsledný roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do zračí lázně, obsahující propan-2-ol, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 120 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále byla krácena a homogenizována na míchadle Heidolph DIAX 900. Suspenze vláken byla nakonec odfiltrována, a tak byla připravena vrstva této směsi vláken. Získaný filtrační koláč byl promyt methanolem a usušen při 20 °C.
Bandáže založené na takových vláknech jsou využitelné pro krytí menších akutních krvácejících ran s tendencí k předčasnému vysychání.
-23 CZ 304651 B6
Příklad 19
Bylo postupováno stejně jako v příkladu č. 16. Pouze získaná suspenze vláken byla 3x zředěna 2-propanolem a suspenze zfiltrována.
Získaná vrstva vláken kyseliny hyaluronové měla plošnou hmotnost 5 g/m2 (hmotnost podložky odečtena). Vzniklou vrstvu mikrovláken je možné aplikovat včetně podložky nebojí z podložky sejmout - separovat - a vrstvu mikrovláken použít samostatně.
Tato textilie je vhodná pro ploché absorpční bandáže, které stimulují granulaci a hojení rány. Mohou být v kombinaci s antiseptikem využita pro konstrukci funkčních bandáží a náplastí. Využití najdou zejména při léčbě rozsáhlých defektů. Jde zejména o rozpadlé operační rány a polytraumata.
Příklad 20
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpouštěno 1,5 g hyaluronanu sodného (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč) o molekulové hmotnosti 1,7 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 200 g vody, až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. K roztoku bylo přidáno 0,257 g CaCl2.6 H2O v 10 ml vody (vzorek Č. 1) nebo 0,43 g CaCl2.6 H2O v 10 ml vody (vzorek č. 2). Po důkladném rozmíchání byl tento homogenní roztok zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,6 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutých byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále byla krácena a homogenizována na míchadle Heidolph DIAX 900. Suspenze vláken byla dále homogenizována a nakonec filtrována na vhodné podložce (pletenina z polyamidu 6 (hedvábí) o plošné hmotnosti cca 40 g.m 2) a tak byla připravena vrstva této směsi vláken z vápenaté soli kyseliny hyaluronové. Získaný filtrační koláč byl za mokra lisován na dvouválcovém kalandru a usušen při 20 °C. Získaná vrstva vláken z vápenaté soli kyseliny hyaluronové měla plošnou hmotnost cca 15 g/m2 (hmotnost podložky odečtena). Vzniklou vrstvu mikrovláken je možné aplikovat včetně podložky nebo ji z podložky sejmout separovat - a vrstvu mikrovláken použít samostatně.
Obsah vápenatého iontu v mikrovláknech byl stanoven metodou optické emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem. Výsledky stanovení ukazuje následující tabulka:
| Vzorek | Obsah Ca2+ (% hmotn.) |
| 1 | 2,305 |
| 2 | 3,301 |
Tato textilie je jako kontaktní vrstva (s ránou) vhodná pro konstrukci hemostatických bandáží.
Příklad 21
V atmosféře vzduchu za intenzivního míchání bylo rozpouštěno 0,5 g hyaluronanu sodného (Contipro Biotech s.r.o. Dolní Dobrouč) o molekulové hmotnosti 1,7 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS) v 50 g vody, až byl získán homogenní, dobře tekoucí viskózní roztok vhodný pro zvlákňování. Tento roztok byl zvlákněn mokrým způsobem tryskou o průměru 0,4 mm do zvlákňovací lázně obsahující propan-2-ol a míchané dispergátorem Heidolph DIAX 900 při otáčkách 2500 ot/min. Vznikající mikrovlákno bylo z lázně odebíráno a přeneseno do propan-2-olu, kde
-24CZ 304651 B6 byla dokončena koagulace vlákna. Po 60 minutách byla zračí lázeň obsahující mikrovlákna nalita do nožového mixéru Eta-Ergo, kde byla vlákna pokrácena a dále byla krácena a homogenizována na míchadle Heidolph DIAX 900. Suspenze vláken byla dále homogenizována a nakonec filtrována na vhodné podložce (pletenina z polyamidu 6 (hedvábí) o plošné hmotnosti cca 40 g.m2) a tak byla připravena vrstva této směsi vláken. Získaný filtrační koláč byl za mokra lisován na dvou-válcovém kalandru a usušen při 20 °C. Získaná vrstva vláken kyseliny hyaluronové měla plošnou hmotnost cca 15 g/m2 (hmotnost podložky odečtena).
Vzniklá vrstva mikrovláken byla bez podložky vložena do 100 ml metalizační lázně o složení: 65 ml methanolu p.a., 35 ml kyseliny mravenčí 98% čisté a 1 ml vody a 2 g CrF2 (vzorek č. 1); nebo 2 g KCr(SO4)2 . 12H2O (vzorek č. 2); nebo 2 g CuSO4 . 5 H2O (vzorek č. 3); nebo 2 g ZnSO4.7H2O (vzorek č. 4); nebo 2 g CaCl2.2H2O (vzorek č. 5). Vrstva mikrovláken byla v metalizační lázni ponechána 25 dní, poté vyjmuta, promyta methanolem a usušena při laboratorní teplotě. Obsah příslušných kationtů v mikrovláknech byl stanoven metodou optické emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem.
Obsah příslušných kovů v mikrovláknech uvádí následující tabulka.
| vzorek | Cr % hmoto. | Cu % hmotn. | Zn % hmoto. | Ca % hmota. |
| 1 | 3,846 | - | - | - |
| 2 | 2,972 | - | - | - |
| 3 | - | 2,300 | - | - |
| 4 | - | - | 2,806 | - |
| 5 | - | - | - | 0,759 |
Vzorky č. 1 a 2 (metalizace chromitými ionty) byly nerozpustné ve vodě.
Mikrovlákna obsahující ionty kovů ve farmakologicky vhodné koncentraci jsou využitelná v celé řadě topických aplikací. Například mikrovlákna, resp. textilní výrobky z nich připravené, obsahující vápenaté ionty mohou být vhodným materiálem pro konstrukci hemostatických bandáží. Mikrovlákna, resp. textilní výrobky z nich připravené, obsahující zinečnaté ionty či kombinaci zinečnatých iontů s měďnatými mohou být využity coby součást bandáží určených k aplikaci na těžko se hojící rány, jako jsou např. dekubity nebo bércové vředy. Textilní výrobky z mikrovláken obsahujících zinečnaté, měďnaté či chromité ionty, resp. jejich kombinaci, mohou být využity jako součást krytů aplikovaných na různé formy pemphiga. Textilie obsahující mikrovlákna nesoucí zinečnaté ionty, eventuálně kombinaci zinečnatých a měďnatých iontů, mohou být využity v kombinaci s různými dermatiky v přípravcích potlačujících projevy dermatitid. Mikrovlákna obsahující zinečnaté nebo měďnaté ionty či jejich směsi mohou být součástí kosmetických masek.
Výše uvedené příklady lze s výhodou provádět na zařízení podle vynálezu, které je znázorněno na obrázcích IA a IB a které obsahuje válcovitou nádobu I na koagulační lázeň la a rotační disk 2 se svislou osou otáčení, která prochází dnem válcovité nádoby J_ a s odstupem od svislé osy válcovité nádoby I. To znamená, že rotační disk 2 (rotor), který způsobí pohyb koagulační lázně, je ve válcovité nádobě i umístěn asymetricky. Průměr rotačního disku 2 tvoří přibližně 10 až 30 % průměru nádoby 1. Vzdálenost okraje rotačního disku 2 od stěny nádoby 1 v případě laboratorního zařízení je přibližně 5 až 20 mm, například 15 mm. Toto uspořádání má ty výhody, že vzniklá vlákna nejsou navíjena na rotační disk 2, nepřetrhávají se a nejsou vzájemně do sebe zakrucována. Rotační disk 2 je s výhodou z oceli, skla či keramiky tloušťky 1 až 3 mm a může mít průměr například 60 mm a je umístěn do koagulační lázně. Koagulační lázeň může mít například objem 2000 cm3, je v nádobě 1 válcovitého charakteru o průměru 230 mm. Otáčky rotačního disku 2 jsou s výhodou 2000 až 2500 ot.min1 (rpm). Šipky na obr. IA a IC a ID udávají směr otáčení disku, resp. směr proudu koagulační lázně.
-25CZ 304651 B6
Zařízení dále zahrnuje zvlákňovací trysku 3, jejíž výstupní ústí 4 je uspořádáno ve válcovité nádobě 1 s odstupem od její stěny odpovídajícím 70 až 130 % nejmenší vzdálenosti rotačního disku od stěny válcovité nádoby i. Otvor trysky 3 (jehly) přivádějící roztok polymeru je s výhodou o průměru 0,05 až 1,6 mm a je umístěn ve směru proudu koagulační lázně s odstupem od 80 do 190° od osy protínající střed nádoby I a střed rotačního disku 2 (obr. IA). To znamená, že úhlový rozestup svislé osy rotačního disku 2 a výstupního ústí 4 zvlákňující trysky 3 vzhledem ke svislé ose nádoby i je s výhodou větší než 80°. V dalším výhodném provedení vynálezu může být zvlákňovací tryska 3 na svém konci zahrnujícím výstupní ústí 4 zahnutá. Výhodou zahnutí trysky je to, že jednak proudnice roztoku polymeru vytékajícího z trysky 3 je souhlasná s proudem koagulační lázně a dále pak ohnutí trysky 3, v důsledku deformace a zúžení průměru v místě ohnutí, způsobí větší „stres“ makromolekul polymeru, takže díky tomu, že například hyaluronan vykazuje tixotropní charakter, dochází jednak ke snížení kinetické viskozity roztoku polymeru a jednak „k lineárnímu uspořádání řetězce makromolekul“ jako dobrého předpokladu tvorby pevných vláken. Podle způsobu zvlákňování může výstupní ústí 4 trysky 3 ústit nad nebo pod úrovní hladiny koagulační lázně Ja.
Claims (25)
Hide Dependent
translated from
Claims (25)
Hide Dependent
translated from
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob přípravy polysacharidových vláken, vyznačující se tím, že se připraví 0,01 až 8 % hmotn. zvlákňovací roztok polysacharidů o molámí hmotnosti 60 kDa až 3 MDa vybraného ze skupiny zahrnující kyselinu hyaluronovou, sloučeninu obsahující kyselinu hyaluronovou a kovové ionty, schizophylan, chitin/chitosan-glukanový komplex, sloučeninu obsahující chitin/chitosan-glukanový komplex a kovové ionty, interní směs chitinu a chitosanu, sloučeninu obsahující interní směs chitinu a kovové ionty, alginát sodný, alginát draselný, alginát amonný, xanthan, sodnou sůl xanthanu, draselnou sůl xanthanu, oxycelulózu, sodnou sůl oxycelulózy, draselnou sůl oxycelulózy, karboxymethylcelulózu, sodnou sůl karboxymethylcelulózy a draselnou sůl karboxymethylcelulózy, nebo směsi polysacharidů, ve vodném prostředí majícím pH 1 až 13, který se zvlákní v nestacionární koagulační lázni obsahující čistý C]-C3 alkohol.
- 2. Způsob přípravy podle nároku 1, vyznačující se tím, že zvlákňovací roztok před vstupem do koagulační lázně prochází vzdušnou pasáží o délce 1 až 200 mm.
- 3. Způsob přípravy podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se zvlákňovací roztok před vstupem do koagulační lázně uloží na dobu 5 až 24 hodin do lednice s teplotou -40 až -10 °C, a pak se nechá zahřát na laboratorní teplotu.
- 4. Způsob přípravy podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že teplota koagulační lázně je v rozmezí 18 až 30 °C.
- 5. Způsob přípravy podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se vlákna dále přenesou na 20 minut až 96 hodin z koagulační lázně do stacionární zračí lázně obsahující Ci-C3 alkohol.
- 6. Způsob přípravy podle nároku 5, vyznačující se tím, že zračí lázeň dále obsahuje až 10 % hmotn. organické kyseliny.
- 7. Způsob přípravy podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zvlákňovací roztok dále obsahuje vápenatou nebo zinečnatou sůl v koncentraci od 0,1 do 50 % hmotn.-26CZ 304651 B6
- 8. Způsob přípravy podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se vlákna dále metalizují 20 minut až 25 dní přímo v lázni vybrané z koagulační lázně, do které se přidá organická kyselina, zračí lázně, krátící lázně nebo homogenizační lázně přidáním soli polyvalentního kovu, nebo se přenesou do nové lázně, přičemž každá z lázní obsahuje C1-C3 alkohol, nebo směs C1-C3 alkoholu a organické kyseliny, a sůl polyvalentního kovu vybraného ze skupiny zahrnující vápník, hořčík, měď, mangan, zinek, chrom, železo a kobalt.
- 9. Způsob přípravy podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se vlákna krátí v krátící lázni obsahující C1-C3 alkohol nebo směs C1-C3 alkoholu a organické kyseliny z výchozí délky 0,8 až 3 cm na délku v rozmezí 1 až 5 mm nebo se vlákna krátí přímo ve zračí lázni nebo se přenesou do nové krátící lázně.
- 10. Způsob přípravy podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se vlákna homogenizují v homogenizační lázni obsahující C]-C3 alkohol nebo směs C1-C3 alkoholu a organické kyseliny nebo se homogenizují přímo v krátící lázni nebo se přenesou do nové homogenizační lázně.
- 11. Způsob přípravy podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se vlákna odeberou z poslední lázně a suší se.
- 12. Způsob přípravy podle nároku 11, vyznačující se tím, že se vlákna před sušením promyjí alkoholem.
- 13. Způsob výroby krytu na bázi polysacharidových vláken, vyznačující se tím, že se připraví vlákna způsobem definovaným v nárocích 1 až 12 nebo se připraví směs vláken připravených způsobem definovaných v nárocích 1 až 12 nebo směs vláken připravených způsobem definovaným v nárocích 1 až 12 a vláken na bázi přírodního mycelia, následně se vlákna odfiltrují z roztoku a filtrační koláč se slisuje a následně suší.
- 14. Způsob výroby krytu podle nároku 13, vy z n a č uj í c í se t í m , že se vlákna odfiltrují na vhodnou podložku, filtrační koláč s podložkou se slisují a následně suší.
- 15. Způsob výroby krytu podle nároku 13, vyznačující se tím, že se z usušeného filtračního koláče odstraní podložka.
- 16. Způsob výroby krytu podle kteréhokoli z nároků 13 až 15, vyznačující se tím, že se filtrační koláč před sušením promyje alkoholem.
- 17. Způsob výroby krytu podle kteréhokoli z nároků 13 až 16, vyznačující se tím, že se usušený filtrační koláč zavede do metalizační lázně, následně se vlákna odeberou z metalizační lázně, promyjí se alkoholem a suší.
- 18. Kryt rány na bázi polysacharidových vláken připravených způsobem definovaným v kterémkoliv z nároků lažl2, vyznačující se tím, že obsahuje staplová mikrovlákna biopolymeru, nebo směs staplových vláken biopolymeru nebo směs staplových vláken biopolymeru a vláken na bázi přírodního mycelia, přičemž jeho plošná hmotnost je alespoň 5 g/m2.
- 19. Kryt rány podle nároku 18, vyznačující se tím, že délka výchozích mikrovláken je v rozmezí 0,8 až 3 cm.
- 20. Kryt rány podle nároku 18, vyznačující se tím, že je ve formě netkané textilie, netkané textilie zafixované na podložce, vaty, tampónu či papíroviny.
- 21. Zařízení pro provádění způsobu podle nároků 1 až 12, zahrnující válcovitou nádobu (1) na koagulační lázeň, vyznačující se tím, že dále zahrnuje rotační disk (2) se svislou osou-27CZ 304651 B6 otáčení, která prochází dnem válcovité nádoby (1) a s odstupem (tedy asymetricky) od svislé osy válcovité nádoby (1).
- 22. Zařízení podle nároku 21, vyznačující se tím, že dále zahrnuje zvlákňovací trysku (3), jejíž výstupní ústí (4) je uspořádáno ve válcovité nádobě (1) s odstupem od její stěny odpovídajícím 70 až 130 % nejmenší vzdálenosti rotačního disku (2) od stěny válcovité nádoby (1).
- 23. Zařízení podle nároku 21 nebo 22, vyznačující se tím, že průměr rotačního disku (2) odpovídá 10 až 30 % průměru válcovité nádoby (1).
- 24. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 21 až 23, vyznačující se tím, že úhlový rozestup svislé osy rotačního disku (1) a výstupního ústí (4) zvlákňující trysku (3) vzhledem ke svislé ose nádoby (1) větší než 80°.
- 25. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 22 až 24, vyznačující se tím, že zvlákňovací tryska (3) je na svém konci zahrnujícím výstupní ústí (4) zahnutá.