DD295994A5 - Verfahren zur herstellung eines kollagenvlieses mit resorbierbaren traegerstoffen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenvlieses mit resorbierbaren Traegerstoffen. Das in Vliesform gefertigte Material besteht aus im Organismus schnell resorbierbaren anorganischen und organischen Bestandteilen. Als anorganische Bestandteile koennen ein, vorzugsweise aber mehrere Materialien mit unterschiedlich schneller Resorbierbarkeit Verwendung finden. Wahlweise ist es moeglich, zusaetzlich auch bis 40 * eines unbehandelten oder eines oberflaechenbehandelten Tricalciumphosphats zu verwenden. Als organische Bestandteile sind Kollagene verwendet worden. An den anorganischen Traegerstoff sind Prostaglandine der E-Reihe angekoppelt. Das neue Kollagenvlies kann als resorbierbares Implantat zum Auffuellen von Hohlraeumen und zur UEberbrueckung von Knochendefekten in der Humanmedizin eingesetzt werden.{Material, osteoinduktiv; Knochentransplantat; Reossifikation; Resorbierbarkeit; Prostaglandine; Material, glasig; Material, glasig-kristallin; Wirkstoffkoppelung; Kollagen}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenvlieses mit resorbierbaren Trägerstoffen sowie daraus resultierende Produkte.

Die Μ ateria !kombination kann zum Auffüllen von Hohlräumen, jedoch insbesondere zur Überbrückung von Knochendefekten in der Humanmedizin eingesetzt werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Wirkung von Prostaglandin ist in der Patentliteratur vielfältig beschrieben.

Für die lokale Anwendung von PG werden Kombinationen mit „pharmazeutisch akzeptierten Trägerstoffen (EP 249194) vorgeschlagen. In diesem Sinne sind Adsorbate von PG zu nennen, die an vorverkleisterte Stärke (DE 304880 AD, Crospovidone (DE 3304867 A1) und Dextrane (DE 3304864 A1) gebunden sind.

Andererseits ist z. B. Tricalciumphosphat (TCP) als Pharmakadepotträger für Gentamyzin etc. verwendet worden (vergl. EP 34004). Für die o.g. Anwendungen, d. h. in Verbindung mit PG, erscheint vermutlich TCP als Trägerwerkstoff nicht geeignet, da es z. B. subkutan angewendet zu Reizungen führen kann.

In Knochengewebe hingegen sind das TCP bzw. geeignete Modifizierungen mit Erfolg zur Knochendefektbehebung angewendet worden und man kann auf die begrenzte Resorbierbarkeit dieses Knochenersatzmaterials verweisen (EP-A 237043). Allerdings wurde vielfach in der wissenschaftlichen Literatur hierzu auf die zu langen Resorptionszeiten hingewiesen, d. h. eine verzögerte Reossifikation.

In der wissenschaftlichen Literatur zur Anwendung der PG wurde u.a. auch auf eine die Knochenbildung beeinflussende Wirkung von Prostaglandin E₂ hingewiesen (Jee, W.S.S., et al.: The effects of PG E₂ in growing rats: increased metaphyseal hard tissue and cortico-endosteal bone formation; Calcif. Tissue Int. Vol. 37 [1985] pp. 148-157). In dieser Arbeit wurden Bereiche eines eingeschränkten und eines verstärkten Knochenwachstums nachgewiesen.

Im US-P 4621100 wird eine Behandlung der Osteoporose-Krankheit mit PG der Ε-Serie bzw. mit deren Derivaten auch für den Bereich der Humanmedizin vorgeschlagen. Die Wirkstoffzuführung erfolgt gemäß dem Erfindungsanspruch oral. Die beschriebene Wirkung der PG-Stoffe entsprechend der Beispiele ist mehr oder weniger als systemische, den gesamten Knochenbau betreffend, dargestellt.

Demgegenüber wurde zuletzt bekannt, daß es gelungen ist PG chemisch anzukoppeln an oberflächenmodifizierte bioaktive calciumphosphathaltige Knochenersatzmaterialien, darunter neben langzeitstabilen Implantatwerkstoffen auch resorbierbares Tricalciumphosphat (TCP).

Das stellt einen erheblichen Fortschritt dar, jedoch erscheinen die Resorptionszeiten des TCP's, insbesondere bei der Auffüllung von großen Knochenhohlräumen bzw. bei der Überbrückung von großen Knochendefekten, selbst bei diesem durch Oberflächenmodifizierung verbesserten Material noch zu lang. Daran ändert auch nicht die lokale PG-Gabe, obwohl die Knochenbildung schneller und nachhaltiger induziert zu werden scheint im Vergleich zu systemischen Gaben.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die geschilderten Nachteile des Standes der Technik, die zu langsame Resorption des anorganischen Tragers der PG und die bislang ausschließlich in Granulatform erfolgende Anwendung, zu überwinden

Wesen der Erfindung

Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, zunächst ein Material bereitzustellen, das in vivo schnell loslich ist, sich gut schmelzen, vergießen und handhaben laßt

Erfmdungsgemaß wurde ein Herstellungsverfahren und ein Material mit diesen Merkmalen entwickelt, das aus einem nachfolgend naher beschriebenen anorganischen Trägermaterial mit definierter Losungsgeschwindigkeit, das bestimmte Wirkstoffe tragt und das in einem Kollagenvlies gleichmäßig verteilt ist Zu dem anorganischen Trägermaterial gelangt man auf folgende Weise

Schmilzt man Gemenge der Zusammensetzung von (Angaben in Masseteile in %)

0-14 K₂O vorzugsweise 0,1—14,

0-15 MgO, vorzugsweise 0,1-15, 30-55 P₂O₆

0-15 SiO₂, vorzugsweise 0,1-15,

0-40 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄, vorzugsweise 0,1-35

ein, vergießt oder frittet sie, so erhalt man spontan kristallisierte Glaskeramiken, die überraschenderweise eine bislang in der ASTM-Kartei sowie in der einschlagigen Fachliteratur nicht ausgewiesene kristalline Phase enthalten, die im Rahmen dieser Beschreibung mit, X" bezeichnet wird, bzw man erhalt Mischkristalle dieser Phase „X" Rontgendiffraktometrisch wird diese Phase „X" bzw werden Mischkristalle von dieser Phase in etwa durch folgende d-Werte und Intensitäten charakterisiert

Zusammensetzungsbeispiel с

d-Wert 3,945 3,650 3,384 3,199 2,885 2,717 2,552 2,351 2,239 2,164 1,980 1,827 1,597 1,569 1,517

Intensitäten 20 20 2 8 90 100 10 10 20 8 40 8 10 10 10

Zusammensetzungsbeispiel а

d-Wert 3,904 3,618 3,347 3,189 2,851 2,679 2,529 2,321 2,209 2,141 1,953 1,808 1,578 1,547 1,498

Intensitäten 20 20 2 8 90 100 10 10 20 8 40 8 10 10 10

Zusammensetzungsbeispiel d

dWert 3,892 3,611 3,338 3,15 2,844 2,667 2,523 2,310 2,199 2,135 1,945 1,804 1,571 1,539 1,495

Intensitäten 15 20 2 8 90 100 10 10 20 8 40 8 10 10 10

Zusammensetzungsbeispiel b

d-Wert 3,875 3,600 3,325 3,12 2,835 2,663 2,514 2,303 2,195 2,131 1,941 1,800 1,569 1,537 1,491

Intensitäten 20 20 2 8 90 100 10 10 20 8 40 8 10 8 8

Diese kristalline Phase ist damit der in der Literatur als Phase „A" bezeichneten Phase ähnlich (vergl hierzu Ando, J , Matsuno S Ca₃(PO₄)J-CaNaPO₄ System, Bulletin Chem Soc Japan 41 [1968] 342-347), von der sie sich jedoch durch erhebliche Linienverschiebungen und Intensitatsanderungen sowie durch das Fehlen einer starken Beugungslmie an der Netzebene (421) unterscheidet Die Phase „A" wurde von Ando als eine Uberstruktur des hexagonalen Calciumnatriumorthophosphats beschrieben, wobei er sowohl die Hoch- als auch die Tieftemperaturform des CaNaPO₄ als alpha- bzw beta-Rhenamt bezeichnet und die bloße Formulierung Rhenanit folglich beide Formen einschließt Diesem Sprachgebrauch bzw dieser Definition des Rhenanits schließen wir uns in der vorliegenden Beschreibung an

Dem Strukturtyp von „ A" ist auch die Phase „X" zuzuordnen, wobei allem Anschein nach bis über die Hälfte des Natriums durch Kalium ersetzt werden kann und auch Calcium teilweise durch Magnesium in dieser Struktur substituiert werden kann Diese Substitutionen werden im allgemeinen, so auch hier, als Mischkristallbildung bezeichnet Die diese Phase enthaltenden Materialien zeigen nun auch die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich einer definiert schnellen Löslichkeit, insbesondere im Hinblick auf die Knochensubstitution, wobei überraschenderweise gefunden wurde, daß ein bestimmter Teil dieser Stoffe ohne Kombination mit PG der Ε-Reihe oder Derivat davon oder eine stabilisierte Form der PG der Ε-Reihe oder Gemische davon (lediglich) die Bindegewebsbildung induziert Diese Aussagen werden durch die Anwesenheit von Kollagen nicht modifiziert

Die neuen schnell resorbierbaren Materialien liegen im abgekühlten Zustand bei Raumtemperatur als Glas oder glaskristallines Material vor, können jedoch prinzipiell in den glaskristallinen Zustand überfuhrt werden und weisen im wesentlichen an sich physiologische Bestandteile auf Die Losungsgeschwindigkeit der Materialien wird entsprechend der Anwendung in weiten Grenzen, wie weiter unten genau beschrieben, so eingestellt, daß keine toxischen Reaktionen bzw Uberkonzentrationen von jedweden Bestandteilen impliziert werden

Eine Aufweitung des Schmelzbereiches fuhrt über die Phase „X" hinaus zu weiteren, an sich bekannten kristallinen Phasen Es können zusatzlich oder jeweils fur sich allein die Phase „A" bzw deren Mischkristalle, Rhenanit bzw dessen Mischkristalle in dem erfmdungsgemaß erzeugten Material vorhanden sein Diese Zusammensetzungsvariationen eignen sich ebenso zur Applikation in den genannten Anwendungsgebieten im Sinne der Zielstellung, wie auch die Einbeziehung der an sich bekannten Isomorphiebeziehungen der Sulfate des Kaliums und Natriums

Dieses erweiterte Zusammensetzungsgebiet erstreckt sich damit auf die bereits eingangs genannten Komponenten in ihren Masseanteilen in %:

0,01-15K₂O

0-40 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄

Eine weitere Erhöhung des Calciumorthophosphatanteils führt jedoch zu zunehmend schwerer bzw. nicht schmelzbaren und nicht gießbaren Materialien, die sich damit sowohl von ihrem Herstellungsverfahren als auch in ihren Eigenschaften (Löslichkeiten) den bekannten Materialien nähern bzw. sich von den Erfindungszielen der vorliegenden Schrift entfernen. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen liegen daher in den Konzentrationsbereichen (Masseanteile in %)

21-50 CaO, insbesondere 23-50

5-20 Na₂O, insbesondere 6-20

0,1-14 K₂O, insbesondere 2-14

0,1-12 MgO, insbesondere 0,5-10

32-48 P₂O₅, insbesondere 35-48

0,1-15 SiO₂, insbesondere 1-10

0,1-35 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄, insbesondere 0,1-10

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Materials besteht aus

22-55 CaO, 6-12 Na₂O, 3-14 K₂O, 2-8 MgO, 37-43 P₂O₅, 0,5-10 SiO₂, 0,5-20 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄.

Das erfindungsgemäße Material ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer Temperatur im Bereich von 1 200 bis 1 550⁰C in eine gießfähige Schmelze überführt werden kann. Weitere Kennzeichen des Materials bestehen darin, daß die Schmelze bei einer Abkühlgeschwindigkeit von größer als etwa 150°Cpro Minute in den glasigen Zustand bei Raumtemperatur überführt werden kann und daß die Schmelze bei Abkühlung unter normaler Abkühlgeschwindigkeit bzw. unter einer Abkühlgeschwindigkeit, die langsamer als etwa 35°C pro Minute erfolgt, spontan kristallisiert. Dabei bildet sich ein feinkristallines Gefüge aus.

Des weiteren wurde gefunden, daß spontan kristallisiertes Material gleicher chemischer Zusammensetzung wie das (unter extremen Abkühlbedingungen erhaltene) entsprechende Glas oder das aus dem Glas durch Temperung erzeugtes kristallines Material jeweils unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen.

Es wurde weiterhin gefunden, daß die spontan kristallisierte Glaskeramik als kristalline Hauptbestandteile mindestens eine der Phasen des Rhenanits, Mischkristalle des Rhenanits, die Phase „A", Mischkristalle der Phase „A", die bereits oben genannte neue Phase „X" und/oder Mischkristalle der Phase „X" enthält. Das Material kann zusätzlich noch Glaserit und/oder kristallines Kaliumsulfat enthalten.

Diese Sulfate brauchen überraschenderweise bei der vorliegenden Anwendung vor der Kombination mit den PG der E-Reihe oder einem Derivat davon oder eine stabilisierte Form der PG der Ε-Reihe oder Gemische davon nicht extrahiert werden, obwohl bei ihrer Entfernung z.T. geringfügig höhere Bindungsanteile gemessen wurden.

Wenn das Material als kristalline Hauptbestandteile Rhenanit bzw. Mischkristalle des Rhenanits enthält, so liegt die Zusammensetzung des Materials im Gemenge wie folgt vor (in Masseanteile in % und auf Oxidbasis berechnet):

30-40CaO; 15-20 Na₂O, 0-1 K₂O, vorzugsweise 0,01-0,1 K₂O; 0-5 MgO, vorzugsweise 0,1-5 MgO; 40-55 P₂O₆, 0-15 SiO₂, vorzugsweise 0,1-8 SiO₂; 0-30 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄, vorzugsweise 0,1-25 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄.

Unter „kristalliner Hauptbestandteil" wird verstanden, daß der prozentuale Anteil der Komponente höher liegt als der Anteil anderer im Material vorhandener Komponenten.

Wenn das Material als kristalline Hauptbestandteile die Phase „A" enthält, so liegt die Zusammensetzung des Materials im Gemenge wie folgt vor (in Masseanteile in% und auf Oxidbasis berechnet):

40-50 CaO; 8-20 Na₂O; 0-1 K₂O, vorzugsweise 0,1-1 K₂O; 0-5 MgO, vorzugsweise 0,1-5 MgO; 40-50 P₂O₆; 3-20 SiO₂; 0-30 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄, vorzugsweise 0,1-25 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄.

Wenn das Material als kristalline Hauptbestandteile die Phase „X" bzw. Mischkristalle der Phase „X" enthält, so liegt die Zusammensetzung des Materials im Gemenge wie folgt vor (in Masseanteile in %und auf Oxidbasis berechnet):

22-45 CaO; 8-20 Na₂O; 0-14 K₂O, vorzugsweise 0,1-14 K₂O; 0-15 MgO, vorzugsweise 0,1-15 MgO; 30-55 P₂O₅; 0-15 SiO₂, vorzugsweise 0,1-15 SiO₂; 0-40 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄, vorzugsweise 0,1-35 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist es, daß das Material biokompatibel ist, teilweise sogar bioaktiv im Sinne einer direkten Knochenanlagerung oder unter ständigem Lösen die Bildung neuen Knochengewebes ermöglicht. In der Kombination mit PG der Ε-Reihe oder einem Derivat davon oder eine stabilisierte Form der PG der Ε-Reihe oder Gemische davon wirken alle o. g. Materialien osteoinduktiv, auch jene, die ohne diese PG-Gaben - in Abwesenheit oder in Anwesenheit von Kollagen - lediglich zur Bindegewebsbildung führen.

Das schnell resorbierbare Material wird zunächst als Granulat hergestellt mit einer Körnung im Bereich von 63-800 μιη, vorzugsweise 200-500 цт.

Es ist auch möglich, erfindungsgemäße schnell resorbierbare Materialien mit unterschiedlicher Resorptionsfähigkeit zu mischen und zwar vor der Kombination mit PG der Ε-Reihe oder einem Derivat davon oder eine stabilisierte Form der PG der Ε-Reihe oder Gemische davon. Wahlweise ist es ferner möglich in diesem Sinne zusätzlich auch TCP zu verwenden (als langsamstes resorbierbares Material), wobei der Anteil jedoch nicht größer als 40 Ma.-% sein sollte. Im Falle der Behandlung von kleineren Knochendefekten (<ca. 5...8cm³) sollte dieser TCP-Anteil eher erheblich geringer sein, d.h. ca. kleiner gleich 20 Ma.-%. Die erfindungsgemäße weitere Kombination mit Kollagen und die daraus gefertigte Vliesform wird durch die Mischung verschiedener mit PG-Gaben versehenen anorganischen Materialien in keiner Weise beeinflußt.

Das Vliesmaterial ist so beschaffen, daß das Material mindestens zwei Stoffe unterschiedlicher Resorbierbarkeit und ein geeignetes Prostaglandin (PG) der Ε-Reihe oder Derivate davon oder stabilisierte Formen der PG der Ε-Reihe oder Gemische davon enthält. Die PG-Komponente wird durch einfache Imprägnierung oder chemische Koppelung an die anorganische schnell resorbierbare Komponente gebunden. Die Vorzugsvarianten schließen mehrere, abgestuft resorbierbare Stoffe ein. Dadurch wird ein dynamischer Gewebe- bzw. Knochendurchbau des Defekts erzielt, und es kommt nicht zu einer unerwünschten Separierung des Ersatzmaterials vom Knochen.

Die Anwendungsgebiete im Fachbereich der Medizin betreffen in erster Linie die chirurgischen Disziplinen der Orthopädie, der Kieferchirurgie, der HNO-Heilkunde und die Traumatologie.

Für eine Reihe von Anwendungsfällen ist es günstig, wenn nicht ausschließlich Materialien in Granulatform für die Applikation zur Verfügung stehen würden. Insbesondere bei stark blutenden Wunden ist es schwierig, das Granulat lokal zu fixieren, so daß eine Anwendung des Granulats in Vliesform wünschenswert ist. Das Matrixmaterial, das die Vliesform ermöglicht, ist natürlich seinerseits biokompatibel und resorbierbar.

Das erfindungsgemäße Ziel wurde weiterhin dadurch erreicht, daß außer schnell resorbierbaren anorganischen Materialien auch Kollagenaufbereitungen entwickelt wurden, deren Resorptionsverhalten in einem weiten Bereich regulierbar ist und deren Resorptionszeiten mit denen der schnell resorbierbaren anorganischen Materialien in gewissem Umfang übereinstimmen.

Die Übereinstimmung der Resorptionszeiten der Kollagene und der anorganischen Materialien verhindert die in älteren Präparaten durch vorzeitige Resorption des Kollagens entstehende Struktur- und Haltlosigkeit des anorganischen Anteils von Kollagen-Keramik-Kombinationen und das damit verbundene Zusammenschieben des anorganischen Materials beim Vordringen des neugebildeten körpereigenen Zellgewebes.

Wenn auch das in weiten Bereichen regulierbare rückstandslose Resorptionsverhalten des kollagenen Anteils in den abgestuft resorbierbaren phosphathaltigen Formkörpern wesentliches Kriterium für dessen Eignung als Materialmix-Komponente darstellt, so ist die problemlose Applikation der Formkörper an weitere Qualitätsmerkmale des Kollagens gebunden.

Für die Kombinationsfähigkeit von Materialien deutlich unterschiedlicher chemischer Strukturen und physikalischer Kennwerte, die zudem keine chemischen Bindungen miteinander eingehen, jedoch bis zur rückstandslosen Resorption einen möglichst stabilen, formbaren, formbeständigen Verbund bilden sollen, dessen Komponenten homogen ineinander verteilt sind, ist auf den Erhalt weitestgehender Nativität des Skieroproteins Kollagen mit seiner Adhäsion und Gerüstbildung begünstigenden Mikro- und Makrofibrillar-Struktur größter Wert zu legen.

Eluation der Albumine und Globuline, Elimination von Lipoproteiden und anderen nichtkollagenen Bestandteilen der tierischen Ausgangsmaterialien müssen erfindungsgemäß sehr intensiv vorgenommen werden, die notwendigen chemischen Verfahrensschritte zur Isolierung gewünschter Kollagentypen dürfen jedoch nur unter Bedingungen stattfinden, die größtmögliche Nativität, allerdings auch Desantigenisierung und Blutstillung sichern. Es wurde erfindungsgemäß darauf geachtet, daß die Einzigartigkeit des kollagenen Faserflechtwerkes erhalten bleibt, die alleine die optimale Kombinationsfähigkeit mit Biokeramiken gewährleistet. Während bei jedem anderen Flechtwerk eine gewisse Regelmäßigkeit der Verflechtung erkennbar ist, freie Faserenden festgestellt und Einzelfasern isoliert werden können, sind Kollagenfasern dreidimensional so miteinander verflochten und ineinander verwachsen, daß niemals ein Anfang oder ein Ende von Fasern festgestellt werden kann und immer nur Bruchstücke von Fasern isoliert werden können. Die Kollagenfasern sind aus Faserbündeln und diese wiederum aus feinsten Kollagenfibrillen aufgebaut, in denen die parallel geordneten Fibrillen wieder in Teilbündel zusammentreten können, um sich bald darauf in neue Teilbündel zu trennen und erneut zu vereinigen. Eine durchgehende Einzelfibrille kann also bald dem einen Fibrillenbündel, also der einen Faser, bald der anderen angehören.

Dieses Fasernetz wird noch weiter durch querlaufende Kollagenfibrillen, die unregelmäßig und willkürlich die einzelnen Faserbündel verbinden, vervollständigt und verfestigt.

Der Aufbau der Kollagenfaserbündel aus normalmikroskopisch sichtbaren Einzelfasern, deren Fasern aus ultramikroskopisch sichtbaren Subfibrillen oder Filamenten, der Filamente aus Protofibrillen molekularer Größenordnung ergibt für Hautkollagen eine überaus große reaktionsfähige Faseroberfläche in der Größenordnung von 500m² bis 2500m² pro kg Kollagen.

Erfindungsgemäß ist darauf geachtet worden, daß diese Größenordnung der Oberfläche in den aus Kollagen hergestellten Vliesen den anorganischen Anteil des Formkörpers zur physikalischen Bindung zur Verfügung steht.

Es ist weiterhin von Wichtigkeit, daß Protofibrillen aus drei zu einer Spirale verdrehten Polypeptidkette bestehen und Polypeptidketten sich selbst ebenfalls schraubenförmig anordnen, wobei durchschnittlich 3,6 Aminosäuren auf einen Schraubengang entfallen, die miteinander durch Peptidbindungen und mit anderen Aminosäuren in vorhergehenden und folgenden Gang durch Wasserstoffbrücken zwischen NH-Gruppen und den Sauerstoffatomen der СО-Gruppen verbunden

Die Seitenketten der Aminosäuren befinden sich außen an der Schraube radial zu deren Achse. Träger der Reaktionsbereitschaft der Proteine sind die durch polaren Charakter gekennzeichneten nebenvalentig wirkenden Peptidgruppen sowie die endständigen oder in Seitenketten vorhandenen Amino- und Carboxylgruppen.

Erfindungsgemäß wird die Reaktionsbereitschaft des Kollagens gemindert, indem dessen reaktionsfähige Gruppen blockiert werden. Im übersichtlichen Falle sind durch Einbau von Methylenbrücken irreversible Verfestigungen des Molekülgitters zwischen Peptidgruppen parallel gelagerter Polypeptidketten erzielbar. Nach vielen Untersuchungen ist die Erkenntnis gefestigt, daß z. B. Aldehyd-Vernetzungen des Kollagens sowohl mit den Aminogruppen der Seitenketten als auch mit den Peptidgruppen stattfinden.

Mit dem Grad der Blockierung von reaktionsfähigen Gruppen im Kollagen ist es nunmehr möglich, in Bereiche der Resorbierbarkeit von Kollagen zu gelangen, die den Resorptionszeiten der besonders schnell resorbierbaren anorganischen phosphathaltigen Anteile im erfmdungsgemaßen Formkörper entsprechen Damit ist insgesamt gesehen auch das Ziel der abgestuften Resorbierbarkeit der Formkörper erreicht

Annähernd vergleichbare Resorptionszeiten der organischen makrostrukturierten und den anorganischen mikrostrukturierten Anteile bewirken Formstabilitat wahrend der gesamten Einwirkungszeit der Keramik-Kollagen-Kombinationen und damit einen gunstigen Verlauf der Osteogenese

Die Kombination des und/oder der resorbierbaren Materialien und gegebenenfalls weiteren bis maximal 40 Ma -% zufugbaren Anteilen eines TCP-Granulats mit PG der Ε-Reihe oder einem Derivat davon oder eine stabilisierte Form der PG der Ε-Reihe oder Gemische davon kann erfolgen

(a) durch einfache Adsorption (Imprägnierung) der Oberflache oder

(b) durch chemische Ankoppelung nach einem Verfahren, wie es bislang in der Patenthteratur nur fur TCP beschrieben und angewendet wurde Die Ankoppelung von Wirkstoffen kann demnach erfolgen nach dem in DD-WP A61 F/320174/1 beschriebenen Verfahren Die Ankoppelung von Wirkstoffen an das-zu Vergleichszwecken-völlig unbehandelte, an das mit OH~-Ionen tragenden Basen, die frei von toxischen Begeltkomponenten sind, vorbehandelte oder das mit Basen vorbehandelte und nachfolgend mit einem Organosilan silanisierte, erfmdungsgemaße Trägermaterial erfolgt bei Temperaturen zwischen 0 und 100⁰C, wobei vorzugsweise bei 10 bis 50°C, insbesondere bei Raumtemperaturen gearbeitet wird Die Inkubationszeiten liegen zwischen 5 und 300 Minuten Als besonders gunstige Inkubationszeiten haben sich Zeiten um 120 Minuten erwiesen Eingesetzte Wirkstoffmengen richten sich nach dem Verwendungszweck und liegen beispielsweise im Falle der Antibiotika zwischen 0,01 und 5 mg/ml Granulat Fur besondere Zwecke kann die Menge jedoch auch fur diese Wirkstoffgruppe weit darüber liegen

Es hat sich jedoch überraschenderweise herausgestellt, daß die schnell resorbierbaren Materialien a priori über genügend viele OH~-Ionen an der Oberflache verfugen, so daß der Zwischenschritt der Behandlung durch eine OH~-Ionen tragende Base gegebenenfalls sogar entfallen kann

Der Gehalt der Prostaglandinkomponente wird im Bereich von ca 2 bis 6, vorzugsweise 3 bis 4 Milligramm PG der Ε-Serie oder deren Derivate oder umgerechnet stabilisierte Formen der PG der Ε-Serie pro Patient liegen, wobei eine spontane Freisetzung stets unter ca 3 Milligramm liegen sollte

Nachdem bereits auf die Verfahren zur Kombination der anorganischen Komponente bzw Komponenten mit PG der E-Reihe oder einem Derivat davon oder eine stabilisierte Form der PG der Ε-Reihe oder Gemische davon hingewiesen wurde (Imprägnierung bzw Teil anwendung von DD-WP A 61 F 320174/1), soll noch das Verfahren zur Herstellung der neuartigen schnell resorbierbaren Materialien beschrieben werden, das darm besteht, daß man ein Gemenge, bestehend aus (in Masseanteile in % und auf Oxidbasis berechnet)

20-55 CaO, 5-25 Na₂O, 0-15 K₂0,0-15 MgO, 30-55 P₂O₅,0-15 SiO₂,0-40 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄ mindestens 10 Minuten lang bei einer Temperatur von etwa 1 200 bis 1 580⁰C schmilzt und die Schmelze abkühlt Bevorzugt einsetzbar sind die bereits weiter oben genannten bevorzugten Zusammensetzungen

Wie bereits weiter oben dargestellt, kann die Abkühlung mit einer sehr hohen Aokuhlgeschwindigkeit von wenigstens 150, besser jedoch 5 χ 10^2oC pro Minute erfolgen und dabei ein glasiges Material erhalten werden Doch der Hauptweg der Herstellung von erfmdungsgemaßen schnell löslichen Materialien besteht im Schmelzen mit nachfolgender spontaner Kristallisation Daher sollen im weiteren alle Ausfuhrungen vorzugsweise auf diesen Verfahrensweg ausgerichtet sein Dabei wird die Schmelze mit einer Geschwindigkeit von kleiner als ca 35°C pro Minute abgekühlt, wobei die spontane Kristallisation auftritt Vorteilhaft wird das spontan kristallisierte Material einem üblichen Temperungsprozeß unterzogen Das erfolgt im Temperaturbereich von ca 600 bis 1 200⁰C, in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung und der zu erzeugenden Kristallphase, um den kristallinen Anteil - in der Regel handelt es sich dabei um die kristalline Hauptphase—noch weiter zu erhohen Der Zusammenhang von chemischer Zusammensetzung und Kristallphase wurde bereits weiter oben generell dargestellt Es treten durch die erfmdungsgemaße Behandlung die Kristallphasen des Rhenanits, der Phase „A", Mischkristalle der Phase „A", der Phase „X", Mischkristalle der Phase „X", Glaserit und/oder kristallines Kaliumsulfat in Erscheinung

Fur das erfmdungsgemaße Verfahren vorteilhaft ist es, P₂O₅ in Form von Phosphorsaure einzusetzen Eine vorteilhafte Matenalform des schnell resorbierbaren Stoffes- auch fur die nachfolgende Vliesfertigung - ist die Granulatform, so daß das aus der Schmelze abgekühlte und gegebenenfalls getemperte Material mittels üblicher Verfahren zerkleinert und klassiert wird

Soll der Sulfatanteil entfernt bzw teilweise reduziert werden, wird das Granulat einer Behandlung mit destilliertem Wasser über einen Zeitraum von 0,1 bis 10 Stunden bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei ca 80 bis 100⁰C, ausgesetzt Dadurch wird eine Erhöhung der inneren Oberflache des Materials erreicht, was sich in einer Erhöhung der Löslichkeit ausdruckt, und der Sulfatanteil wird zwangsweise reduziert werden Darüber hinaus kann das auf diese Weise zurückgewonnene Sulfat dem Verarbeitungsprozeß wieder zugeführt werden

Wie bereits ausgeführt, kann das neue schnell lösliche Material als resorbierbares Knochenersatzmaterial eingesetzt werden, wobei es in Kombination mit PG der Ε-Reihe oder einem Derivat davon oder eine stabilisierte Form der PG der Ε-Reihe oder Gemische davon osteoinduktiv wirkt Diese Eigenschaften werden durch die Vhesherstellung durch Kollagen nicht beeinflußt Um zu einem wahrend des operativen Eingriffs gut verarbeitungsfähigen Vlies zu gelangen, werden 5 bis 60 Ma -% des Vlieses durch Kollagen gestellt, demzufolge 40 bis 95 Ma -% durch das anorganische Granulat, wobei von diesem Granulatanteil wiederum bis zu 40 Ma -Anteilen aus reinem oder oberflachenmodifiziertem TCP (z B gem DD 258713) bestehen können (d h, 16 bis 38 Ma -% bezogen auf das Vlies) Ferner haben die Versuche gezeigt, daß insbesondere ein Kollagenanteil von 10 bis 40 Ma -% den erfmdungsgemaßen Zielen gerecht wird

Um einen Vergleich zur In-vitro Löslichkeit verschiedener Substanzen ziehen zu konnen, wurden zwei verschiedene Wege beschntten, einmal die Loslichkeitbestimmung in einer Differentialkreislaufzelle und zum anderen durch eine Schnellmethode die hier zur Kenntnis gegeben werden soll

Das zu untersuchende Material wird zerkleinert und die fur die Bestimmung gewählte Kornfraktion von 315-400цт wird entnommen Das Probematenal wird mit Ethanol gewaschen und anschließend bei 110⁰C getrocknet Es werden 10 Proben und jeweils ca 2 g der Untersuchungssubstanz auf der Analysenwaage eingewogen Bidestilliertes Wasser wird auf 37°C erhitzt und jeweils 200ml im Becherglas werden mit den eingewogenen ca 2g versetzt Diese Probe bleibt 24h im Brutschrank bei 37°C, abgedeckt mit einem Uhrglas, stehen Nach dieser Zeit werden die Proben in vorher ausgewogene Fritten quantitativ überfuhrt Danach werden die Filter mit der Probensubstanz bei 110⁰C getrocknet Nachdem Abkühlen im Exikator erfolgt die erneute Wagung zur Ermittlung des Gewichtsverlustes nach

(Einwaage in mg - Auswaage in mg) χ 1 000/Einwaage in mg = Ergebnis in mg Substanzverlust/g Einwaage Sodann wird die Standardabweichung berechnet Nach dieser Methode ergeben sich folgende Werte

Material bzw Material Code* mg Substanzverlust/g Einwaage

Ca₃(PO₄J₂ Charge 1 3,1 ±0,39

4CaOxP₂Os Charge 1 1,8 + 0,72

а	Charge 1	5,9 ± 0,27
	Charge 2	6,6 ± 0,55
	Charge3	6,2 ± 0,28
b		5,7 ± 0,84
с		14,7 ±0,77
d	Charge 1, unbehandelt	93,6 ± 3,57
	Charge 2, unbehandelt	87,6 ±1,22
	Charge 1, behandelt	23,1 ±1,23
e	unbehandelt	36,6 ± 1,68
	behandelt	3,8 ± 0,77
f	(glasig, abgeschreckt)	54,9 ±7,12
g		9,8 ± 1,98
O	Charge 10, unbehandelt	188,0 ±0,99 (л = 5)
P	Charge 10, unbehandelt	244,9 ± 0,5 (n = 6)

* Zusammensetzungen siehe Tabelle 1

Nach den Ergebnissen der Schnellmethode zur Bestimmung der Löslichkeit zeichnet es sich ab, daß man eine Grobeinteilung der Materialien nach den Hauptkristallphasen vornehmen kann

Rhenanitbzw Mischkristalle des Rhenanits ca 3 .10mg/g

Phase „ A" bzw Mischkristalle der Phase „A" ca 1 4 mg/g

Phase „X" bzw Mischkristalle der Phase „X" ca 7 15 mg/g

Unter dem Zusatz der Sulfatanteile bzw nach Durchfuhrung einer entsprechenden Behandlung (Auslaugung) von Materialien mit hohen Sulfatanteilen, besitzt diese Einteilung dann natürlich keine Gültigkeit mehr, diese Werte werden dann wunschgemäß noch erheblich ubertroffen

Festzustellen bleibt jedoch generell, daß insbesondere Materialien, die die (neue) Phase „X" bzw Mischkristalle der Phase „X" enthalten, sich fur die Herstellung der reinen und der mit Sulfatanteilen versehenen Mischschmelzen und daraus gewonnenen Produkten besonders gut eignen Dies druckt sich u a in der guten Gießbarkeit der Schmelzen, der Homogenitat der Materialien, der Auslaugfahigkeit bei Anwesenheit von Sulfaten etc aus

Ganz allgemein laßt sich fur die Herstellung der erfindungsgemaßen abgestuft resorbierbaren Materialien feststellen, daß die Löslichkeit im Zeitraum von etwa 15 Tagen bis etwa 20 Monaten liegt, durch Zugabe von TCP entsprechend dem Anteil verlängert werden kann und innerhalb des о g Zeitraums in der Reihenfolge Kristallphase „X" -»Rhenanit —> Kristallphase „A" die Löslichkeit abnimmt (siehe obige Tabelle und Schlußfolgerungen daraus) Das bedeutet, daß ein hoher Anteil an Kristallphase „X" eine schnellere Löslichkeit gewährleistet als ein hoher Rhenanitanteil, wobei entsprechende Sulfatgehalte die Löslichkeit weiter erhohen und TCP-Gehalte sie verlangern können Innerhalb dieser Regeln kann der Fachmann fur ihn gunstige Loshchkeiten je nach Anwendungszweck einstellen

Gegenstand der Erfindung ist außerdem das Verfahren zur Herstellung von Vliesen auf der Basis von Kollagen aus tierischen Sehnen, Hohlorganen und Hauten und deren Kombination mit dem erfindungsgemaß hergestellten anorganischen resorbierbaren biokompatiblen Material

Das Wesen des Verfahrens der Vhesherstellung besteht darin, einerseits die einzigartige Makro-und MikroStruktur des Kollagens mit seiner außerordentlich großen inneren Oberflache von 500m² bis 2000m² pro kg Kollagen, dem polaren Charakter der Peptidbildung sowie den reaktionsfähigen Ammo- und Carboxylgruppen in den Seitenketten in höchstmöglicher Nativitat zu erhalten, andererseits durch mechanische Zerkleinerung des kompakten kollagenen Materials bis in die Größenordnung der mikroskopisch sichtbaren Einzelfasern und deren Zusammenfugung zu Vliesen Platz fur die anorganischen, schnell resorbierbaren biokompatiblen Materialien zu schaffen, die an sich leichte Resorbierbarkeit des Kollagens zu erschweren, daß die Resorptionszeiten des Kollagens denen des besonders schnell resorbierbaren, biokompatiblen Materials entsprechen und schließlich durch Desantigenisierung Unvertraglichkeitserschemungen, beispielsweise Antikorperbildung im menschlichen Korper nach Implantation zu vermeiden

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß nach mechanischer Entfernung mchtkollagener Bestandteile zunächst durch milde Alkali- und Saurebehandlung Interfibrillarsubstanz aus dem Kollagen tierischer Herkunft entfernt wird, woran die Desantigenisierung mit Sauerstoff entwickelnden Substanzen, vorzugsweise Wasserstoffperoxid, anschließt Es wurde experimentell nachgewiesen, daß das auf die bis jetzt beschriebene Weise behandelte Kollagen sehr hohe Reaktionsbereitschaft zeigt, die sich u a außer in der Fähigkeit, Blutungen zu stillen, auch in der fur die vorgesehene Verwendung äußerst wichtigen Eigenschaft dokumentiert, das anorganische, schnell resorbierbare, biokompatible Material mit überraschend großer Festigkeit adhasiv zu binden Als Nachteil der hohen Reaktionsbereitschaft des Kollagens hat sich die relativ kurze Resorptionszeit der aus

reinem Kollagen hergestellten Vliese nach deren Implantation in den menschlichen Korper gezeigt Die osteogenetische und form bildende Wirksamkeit der in der Regel schwerer resorbierbaren anorganischen biokompatiblen Materialien wurde in diesem Falle infolge der zu schnell eingetretenen Struktur- und Haltlosigkeit der Implantatgranulate stark reduziert sein Der Chemiker hat es jedoch in der Hand, durch Vernetzung des Kollagens mit beispielsweise Aldehyden, Phenolkondensationsprodukten und/oder anderen Substanzen, die Resorptionszeiten der aus vernetzten Kollagenen hergestellten Vliese nach Implantation in den menschlichen Korper drastisch zu verlangern Jedoch wurde experimentell die theoretisch ableitbare Prognose bestätigt, wonach in 100%ig vernetztem Kollagen die Fähigkeit zur adhasiven Bindung des anorganisch, schnell resorbierbaren, biokompatiblen Materials stark verringert ist Aus Vliesen voll vernetzten Kollagens rieselt das anorganische, schnell resorbierbare, biokompatible Material fast quantitativ heraus Unter der Prämisse der weitgehenden Übereinstimmung der Resorptionszeiten von anorganischen und organischen Bestandteilen bzw der abgestuften Resorbierbarkeit der erfmdungsgemaßen Formkörper ist es nunmehr möglich, optimal wirksame Kombinationen zu erstellen Extrem schnell resorbierbares, anorganisches, biokompatibles Material wird also praktischerweise mit Vliesen aus unvernetzten Kollagenen kombiniert, wahrend langsam resorbierbares, anorganisches, biokompatibles Material mit Vliesen aus anteilig vernetztem Kollagen kombiniert werden sollte Entsprechend verhalt es sich auch, wenn anorganische, biokompatible Materialien mit abgestufter Resorbierbarkeit kombiniert werden Der schembare Nachteil der verringerten adhasiven Bindung von schwerer resorbierbarem, anorganischem, biokompatiblem Material in einer Kombination, die größere Anteile vernetzten Kollagens enthalt, wird dadurch ausgeglichen, daß das vernetzte Kollagen Teilfunktionen des anorganischen Materials übernimmt

Die Vernetzung des Kollagens erfolgt praktischerweise noch in dessen kompaktem Zustand Der gewünschte Grad der Vernetzung kann sowohl dadurch erzielt werden, daß nur die stochiometrisch notwendige Menge Vernetzungsmittel dem zu vernetzenden Kollagen angeboten wird, als auch dadurch, daß Kollagen bis zur vollständigen Absattigung alle Bindungsmoglichkeiten vernetzt und in nachfolgenden Arbeitsschritten mit unvernetztem Kollagen im gewünschten Verhältnis zusammengeführt wird

Demzufolge ist kompaktes unvernetztes bzw vernetztes Kollagen zu Fasersuspensionen zu zerkleinern, praktischerweise zunächst grob zu Wolfen, dann unter Wasserzusatz mehrfach (bis zu fünffach) in Kolloridmuhlen zu mahlen Die Suspensionen vernetzten und unvernetzten Kollagens werden im gewünschten Verhältnis ineinander homogen verrührt Möglich ist die Isolierung einzelner Typen des Kollagens, deren getrennte Vermahlung unter Wasserzusatz zu Fasersuspensionen und deren homogene Vermischung In den auf beschriebene Weise angefertigten Suspensionen wird das gekörnte, anorganische, schnell resorbierbare, mit PG versehene, biokompatible Material gleichmäßig im Verhältnis von 40Ma -% bis 95 Ma -%, d h 5Ma -% bis 60 Ma -% Kollagen, bezogen auf die Gesamttrockenmasse der herzustellenden Formkörper verteilt Gegebenenfalls wird vor der Vermischung mit der Fasersuspension und vor der PG-Behandlung das granulierte, anorganische, schnell resorbierbare, biokompatible Material durch reines oder oberflachenmodifiziertes alpha-Tricalciumphosphat in einem Mengengehalt von bis zu 40Ma -%, bezogen auf den gesamten anorganischen Anteil, ersetzt Sodann werden die jeweiligen Gemische unterschiedlich loslicher, anorganischer Materialien, an die die PG gebunden sind, homogen in der Proteinfasersuspension verteilt Die Aufbereitungen sind in vorgekuhlten Formen aus physiologisch unbedenklichem Material zu überfuhren, gefnerzutrocknen und m bekannter Weise doppelt in Poiyethenfolie einzuschweißen und zu sterilisieren

Ausfuhrungsbeispiele

Die vorangestellten Ausfuhrungen, die lediglich den vollen Umfang der Erfindung erkennen lassen, werden im folgenden durch wenige Beispiele konkreter erläutert Die in der Tabelle 1 genannten Ansätze wurden geschmolzen und entsprechend der nachfolgenden Anwendungstests zerkleinert Es wurden die kristallinen Phasen bestimmt, die Löslichkeit nach der beschriebenen Schnellmethode und in der Differentialkreislaufzelle getestet Ein Teil dieser Ergebnisse wurde bereits im vorangestellten Abschnitt dargestellt Imfolgenden werden nun Beispiele zu einigen Untersuchungen im Hinblickauf die Anwendung gegeben

Beispiele 1-19 (a-s)

Tabelle 1 - Liste der Zusammensetzungsbeispiele

Code-	Oxid-Zusammensetzung in	MgO	Ma -%	K2O	P2O6	SiO2	Zusätze
Bezeichnung	CaO	5,4	Na2O	13,3	40,1	8,9	_
a	24,0	5,52	8,3	6,94	41,18	7,38	-
b	25,11	_	13,70	13,3	40,1	8,9	-
с	31,5	5,4	8,3	13,3	40,1	8,9	10Na2SO4
d	24,0	5,52	8,3	6,94	41,18	7,38	10Na2SO4
e	25,11	6,04	13,70	14,12	34,05	9,05	-
f	26,63	6,73	9,27	15,64	38,63	10,00	-
g	18,68	4,64	10,32	17,48	40,85	—	-
h	25,76	4,64	11,27	17,48	40,85	_	8Na2SO4
I	25,76	—	11,27	6,94	41,48	7,38	-
J	32,75	_	13,7	6,94	41,48	7,38	4Na2SO4
к	32,75	5,52	13,7	13,54	40,54	7,21	—
I	24,35	8,84

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Code-	Oxid-Zusammensetzung in Ma -%	MgO	Na2O	K2O	P2O6	SiO2	Zusätze
Bezeichnung	CaO	5,52	8,84	13,54	40,54	7,21	4 K2SO4
m	24,35	5,52	8,84	13,54	40,54	7,21	10K2SO4
η	24,35	5,52	8,84	13,54	40,54	7,21	30 Na2SO4
0	24,35	5,4	8,3	13,3	40,1	8,9	20Na2SO4
P	24,0	5,4	8,3	13,3	40,1	8,9	10 Na2SO4 und
q	24,0						10K2SO4
		5,52	8,84	13,54	40,54	7,21	4,5 Na2SO4 und
r	24,35						4,5 K2SO4
		4,64	11,27	17,48	40,85	-	3Na2SO4 und
S	25,76						18K2SO4

Beispiel 20

Die Silanisierung wurde nach bekannten Verfahren (nach DD-WP A 61 F320174/1) durchgeführt, wie folgt

I) Das schnell resorbierbare Trägermaterial wird mit einer 1%igen Losung von gamma-Aminopropyltriethoxysilan im Ethanol/ Wasser-Losungsmittel (1 1) bei 50⁰C 4 Stunden lang inkubiert Nach dreimaligem Waschen mit je 20ml 0,1 m Phosphat-Puffer-Losung, pH = 7,2, wurde das Trägermaterial mit einer 2%igen Glutardialdehyd-Losung in о g Phosphat-Puffer-Losung vermischt, fur 2 weitere Stunden bei 37°C inkubiert und erneut dreimal in Phosphat-Puffer-Losung gewaschen

II) Das schnell resorbierbare Trägermaterial wird mit einer 1 %igen Losung von Glycidoxypropyltriethoxysilan im Ethanol/ Wasser-Losungsmittel (1 1) bei 50°C4 Stunden lang inkubiert Nach dreimaligem Waschen mit je 20 ml einer 0,1 m Phosphat-Puffer-Losung, pH = 7,2, kann die PG-Kopplungsreaktion erfolgen

Beispiel 21

Es wurden jeweils Portionen zu 2 Gramm eines Materials der Zusammensetzung a und der Zusammensetzung d der Korngroße zwischen 200 bis 500 Mikrometern, das entsprechend dem Beispiel I und Il silamsiert wurde, mit einer ethanohschen PG Ei-Losung, die insgesamt 10 Milligramm PG Ei enthielt, ca 60 Minuten lang inkubiert und anschließend bei 37°C im Vakuum getrocknet

Es wurde ein Vlies nach vorangeschildertem Verfahren hergestellt, das zu 40Ma -%aus Kollagen bestand Als Versuchsmodell wurden Kaninchen Defekte in der Tibiametaphyse gesetzt, die mit jeweils 1,0 Gramm Vlies, das das behandelte Material enthielt, aufgefüllt Als Kontrollgruppe wurden Tiere ausgewählt, denen Vlies implantiert wurde, das nur unbehandeltes (PG-freies) Material enthielt Zur Bestimmung der Osteogenese und der Osteomduktion wurden nach 3 Monaten die Tiere getötet und verschiedene histologische Untersuchungen durchgeführt Es zeigte sich, daß die Knochenneubildung und überraschend auch die Resorption in derjenigen Gruppe am weitesten vorangeschritten war, die mit PG E, behandeltes Material implantiert bekommen hatte Das unbehandelte (PG-freie) Vliesmatenal der Zusammensetzung d führte im Knochen lediglich zur Bmdegewebsbildung Zwischen den Gruppen, deren Materialien nach I oder Il silamsiert und anschließend mit PG versehen wurden, konnten keine gesicherten Unterschiede festgestellt werden

Beispiel 22

Es wurden Portionen zu 2 Gramm eines Materials der Zusammensetzung a der Korngroße zwischen 100 und 300 Mikrometern mit einer ethanolischen PG E₂-Losung (50%ige Ethanol/Wasser-Losung), die insgesamt 10 Milligramm PG E₂ enthielt, ca 60 Minuten lang bei 37°C inkubiert und anschließend bei 37⁰C im Vakuum getrocknet Sodann wurde ein Vlies mit 50 Ma -% Kollagenanteilen daraus hergestellt Die Tierversuche wurden analog zu Beispiel 21 durchgeführt Auch hier wurde erwartungsgemäß ein ähnliches Versuchsergebnis wie in Beispiel 21 erreicht Es bestätigte sich der Eindruck, daß die Knochenbildung verstärkt und die Resorption durch die PG-Gaben noch weiter beschleunigt wurde Als Kontrollgruppe diente jene aus Beispiel 21

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kollagenvlieses mit resorbierbaren Trägerstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemenge, bestehend aus {Masseanteile in % und auf Oxidbasis berechnet)

20-55% CaO; 5-25% Na₂O; 0-15% K₂O; 0-15% MgO; 30-50% P₂O₅; 0-15% SiO₂; 0-40% Na₂O₄ und/oder K₂SO₄

mindestens 10 Minuten bei einer Temperatur von 1 200 bis 1 580^cC schmilzt, die Schmelze mit einer Abkühlgeschwindigkeit von größer als 150^cC/Min. oder kleiner als 35°C/Min. abkühlt und das erhaltene glasige oder glasig-kristalline Material, das gegebenenfalls zerkleinert und ausgelaugt werden kann, mit dem in flüssiger Phase befindlichem Prostaglandin (PG) der E-Reihe oder deren Derivate oder eine stabilisierte Form der PG der Ε-Reihe oder Gemischen davon über einen Zeitraum von wenigstens 5 Minuten inkubiert und anschließend 40 bis 95 Masseanteile in % des wirkstofftragenden anorganischen Materials in fein zerkleinerter Form mit 5 bis 60 Masseanteile in % gereinigtem und fein zerkleinertem Kollagen, das als Proteinfasersuspension in wäßrigem Medium vorliegt, homogen vermischt und als Vlies trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankoppelung des Prostaglandins nach Behandlung des Materials mit einer 0H-lonen tragenden Base, die frei von toxischen Begleitkomponenten ist, und/oder einem Organosilan erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Silanbehandlung jedoch vor der Ankoppelung des Prostaglandins eine Aktivierung des Materials mit Glutaraldehyd erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prostaglandin E aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Prostaglandin E₁ (PGE₁), Prostaglandin E₂(PGE₂) und Derivaten von PGE₁ oder PGE₂ und stabilisierten Formen von PGE₁ oder PGE₂ besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inkubierung (Ankoppelung) in einem Zeitraum von 5 Minuten bis 300 Minuten, vorzugsweise bis 120 Minuten, bei einer Temperatur von 0 bis 100^cC, vorzugsweise bei Raumtemperatur erfolgt und der pH der Prostaglandinlösung nicht über pH 9 liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge besteht aus

20-55 % CaO, vorzugsweise 21-50, insbesondere 23-50

5-25 % Na₂O, vorzugsweise 5-20, insbesondere 6-20

0,1-15 % K₂O, vorzugsweise 0,1-14, insbesondere 2-14

0,1-15 % MgO, vorzugsweise 0,1-12, insbesondere 0,5-10 30-50 % P₂O₅, vorzugsweise 32-48, insbesondere 35-48

0,1-15 % SiO₂, vorzugsweise 2-15, insbesondere 3-15

0,1-35 % Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄, vorzugsweise 0,1-20, insbesondere 0,1-15.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge besteht aus

22-50 CaO; 6-12 Na₂O; 3-14 K₂O; 2-8 MgO; 37-43 P₂O₅; 0,5-10 SiO₂; 0,5-20 Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das spontan kristallisierte Material einem üblichen Temperungsprozeß unterzogen wird im Temperaturbereich von ca. 600 bis 1 200⁰C in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung um den kristallinen Anteil noch weiter zu erhöhen, wobei die Kristallphasen desRhenanits, Mischkristalle des Rhenanits, der Phase „A", Mischkristalle der Phase „A", der Phase „X", Mischkristalle der Phase „X", Glaserit und/oder kristallines Kaliumsulfat in Erscheinung treten, in der Regel jedoch der Anteil der Hauptkristallphasen weiter erhöht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Material einer Behandlung mit destilliertem Wasser über einen Zeitraum von 0,1 bis 10 Stunden bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 80 bis 100⁰C, ausgesetzt wird, wenn der Gehalt an Natrium- oder Kaliumsulfat etwa gleich oder größer als 3 Masseanteile in % im Ausgangsgemenge beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des prostaglandintragenden anorganischen Materials bis zu 40% durch wirkstofftragendes reines Tricalciumphosphat oder durch wirkstofftragendes und gemäß DD 258713 oberflächenmodifiziertes Tricalciumphosphat ersetzt sein kann.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Proteinfasersuspension vernetztes und unvernetztes Kollagen der Typen I, Il und/oder III enthält sowie prostaglandintragendes glasiges oder glasig-kristallines Material der Korngrößen bis zu 1 000 Mikrometer enthält und in vorgekühlte Formen aus physiologisch unbedenklichem Material geformt und anschließend gefriergetrocknet wird.

12. Kollagenvlies mit resorbierbaren Trägerstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge des Trägerstoffes vor dem Brennen des Materials folgende chemische Zusammensetzung (in Masseanteile in % und auf Oxidbasis berechnet) aufweist

20 bis 55 % CaO

5 bis 25% Na₂O

0,01 bis 15% K₂O

0 bis 15% MgO

30 bis 50 % P₂O₅

0 bis 15% SiO₂

0 bis 40 % Na₂SO₄ und/oder K₂SO₄

und das glasige oder glasig-kristalline Material mit schneller Löslichkeit in einer Menge von 40 bis 95 Masseanteile in % in dem Vlies aus Kollagen gleichmäßig verteilt ist, wobei der Trägerstoff als angekoppelten Wirkstoff ein Prostaglandin (PG) der Ε-Reihe oder deren Derivate oder eine stabilisierte Form der PG der Ε-Reihe oder Gemische davon trägt.