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Die
vorliegende Erfindung betrifft Wundauflagen oder Wundversorgungsartikel,
die in der Lage sind, die Gerinnung von Blut zu unterstützen
bzw. zu beschleunigen.
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Bekannte
Wundversorgungsartikel auf Basis natürlicher oder synthetischer
Materialien sind so konzipiert, dass sie austretendes Blut und Wundflüssigkeit
absorbieren. Dabei wird das Sekret und Blut in seiner Gesamtheit
gebunden und damit von der Wundoberfläche entfernt. Die
Hämostase wird anschließend durch körpereigene
Prozesse initiiert.
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Zu
den Wundversorgungsartikeln zählen Wundauflagen (insbesondere
Pflaster), Tupfer, Watte und Tampons, welche aus natürliche
Fasern oder künstlichen Fasern gefertigt werden. Eine sehr
moderne Art der Wundversorgung besteht in der Abdeckung von Wunden
durch dünne Folien oder Gele aus Polymermaterialien wie
z. B. Polyurethanfolien, -schäume oder Hydrogele.
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Ein
Pflaster ist in der Regel aus einer Wundauflage, welche die Wunde
berührt, und aus einem Trägermaterial, welches
meist mittig die Wundauflage und um diese herum eine Klebeschicht
trägt, aufgebaut. Durch diese meist mehrschichtige Konstruktion
wird die sichere Fixierung der Wundauflage auf der Wunde und ein
Schutz der Wundauflage vor äußeren Einflüssen,
wie z. B: Schmutz, Keimen oder Nässe, erreicht. Je nachdem
für welches Einsatzgebiet die Wundauflage bzw. das Pflaster
konstruiert ist, werden Form und Material entsprechend angepasst.
So gibt es bereits eine Vielzahl von Formvarianten zur Anwendung
an Fingern, Gelenken, Füßen, für Brandwunden
oder Injektionsstellen und ähnlichem.
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In
den letzten Jahren gewinnen neben den material- und formspezifischen
Varianten zunehmend auch Wundauflagen aus Materialien mit speziellen,
bestimmte Wundheilungsvorgänge positiv beeinflussenden
Eigenschaften an Bedeutung. Dies kann dadurch erreicht werden, dass
das Wundauflagenmaterial per se diese Eigenschaften besitzt oder
dass eine Dotierung mit anwendungsspezifischen Wirkstoffen vorgenommen
wird. In Wundpflastern eingesetzte Materialien bzw. Wirkstoffe sind
zum Beispiel Alginate oder das Infektionsrisiko verringernde silberdotierte/-haltige
Wundauflagen. Beschrieben werden auch Materialien für Wundauflagen, die
mittels verschiedener Mechanismen blutstillend wirken sollen (M.
C. Neuffer et al., Military Medicine 169 (2004), 716–720).
Dies kann u. a. erzielt werden (a) durch Verwendung spezieller Substanzen
wie Collagen oder Chitin/Chitosan, die die Plättchen-Aggregation
stimulieren, (b) durch Wasserentzug und Temperaturerhöung
wie bei bestimmten Zeolithen, (c) durch Verstopfen der Kapillaren
wie bei mikroporösen Polysaccharidpartikeln oder (d) durch
Erhöhung der Konzentration von Blutgerinnungsfaktoren wie
bei mit Thrombin und Fibrinogen dotierten Wundauflagen. Diese blutstillenden
Materialien haben verschiedene Nachteile, wie hohe Kosten bei Substanzen
natürlichen (insbesondre tierischen) Ursprungs (wie zum
Beispiel bei Collagen, Chitosan, Thrombin/Fibrinogen), Gefahr von
thermischen Schäden (wie zum Beispiel bei Zeolithe) oder
mangelnde Wirkung wegen Herausschwemmen aus der Kapillare (wie zum
Beispiel bei Polysaccharidpartikel).
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Wundversorgungsartikel
wie Tampons, Watte oder Tupfer dienen meist nicht der Heilungsunterstützung,
sondern werden nur für kurze Zeit mit der Wunde in Berührung
gebracht, um Wundsekret aufzunehmen, bis die Blutung stoppt.
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Oftmals
handelt es sich bei den zu versorgenden Verletzungen um blutende
Wunden. Die Abdeckung des Verletzungsbereiches bringt hier jedoch
die Schwierigkeit mit sich, dass mit einem normalen Pflaster oder Tupfer
die Blutung nicht ausreichend schnell gestoppt werden kann und viel
ausströmendes Blut von dem Wundversorgungsartikel aufgesaugt
werden muss. Ist die Aufnahmekapazität des Wundversorgungsartikels erschöpft – insbesondere
bei Pflastern ist die Aufnahmekapazität anders als bei
richtigen Verbänden oder Tupfern sehr gering – kann
es vorkommen, dass Blut oder Wundsekret durch den Wundversorgungsartikel,
insbesondere das Trägermaterial eines Pflasters hindurchtritt
und im schlimmsten Fall das Pflaster von der Haut abgehoben wird.
Von Vorteil wäre es daher, den Gerinnungsprozess zu beschleunigen,
um eine übermäßige Blutung bzw. Sekretion
zu vermeiden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes
der Technik zu vermeiden und eine preiswerte Substanz pflanzlichen
Ursprungs zu finden, mit den Wundversorgungsartikeln dotiert werden
können, die dann blutstillend wirken. Insbesondere sollen
die Wundversorgungsartikel als Wundauflage, insbesondere zur Anwendung
im Pflaster, geeignet sein.
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Für
den Fachmann überraschend ist, dass bei Verwendung von
mit Ellagsäure dotierten Wundversorgungsartikeln, insbesondere
Wundauflagen, der Gerinnungsprozess beschleunigt wird.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind daher Wundversorgungsartikel, insbesondere
Wundauflageauflage oder Tupfer, die eine wirksame Konzentration
an Ellagsäure aufweisen, und Pflaster, welche eine ellagsäurehaltige
Wundauflage der vorgenannten Art enthalten.
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Ellagsäure
ist ein Polyphenol mit der Molmasse von 338,2 g/mol hat folgende
Struktur:
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Als
Ellagtannin, auch Ellagitannin, findet sich Ellagsäure
in nennenswerten Konzentrationen von bis zu 1% in vielen Pflanzen
und Gehölzen. Zu nennen sind Himbeeren, Granatapfel, Erdbeeren,
Brombeeren, Walnüsse und viele weitere Früchte
und Nüsse. Zusammen mit Gallussäure findet es
sich auch in Rosengewächsen. Durch saure Hydrolyse zerfällt
das Ellagtannin unter anderem in Ellagsäure. In Wasser
ist Ellagsäure nur gering löslich, jedoch löst
sie sich in Ethanol, verdünnten Laugen und Pyridin. Die
Substanz ist gut verträglich, also toxikologisch unbedenklich,
was ihr Einsatz als Whitening-Agens in Kosmetika belegt (Takada & Tanaka, in Elsner & Maibach (Eds.),
Cosmetic Science and Technology Vol. 27, (2005) Ch. 28, p. 511–521).
Neben dieser, auf Tyrosinaseinhibition beruhenden Wirkung, werden
Ellagsäure vor allem antioxidative Eigenschaften zugeschrieben.
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Bekannt
ist Ellagsäure auch als Bestandteil von Diagnostika für
die Untersuchung des intrinsischen Pathways der Blutgerinnung. Es
unterstützt dabei die Fibrinbildung, wobei hier angenommen
wird, dass Ellagsäure für eine Oberflächenaktivierung
verantwortlich ist. (T. Exner & K. A. Rickard, Thromb. Res. 26 (1982), 83–89;
A. Girolami et al., Blood 27 (1966), 93–102).
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Die
schlechte Löslichkeit der Ellagsäure bewirkt,
dass die Imprägnierung bzw. Dotierung zur Herstellung einer
erfindungsgemäßen Wundauflage mit Suspensionen
von Ellagsäure erfolgen. Von Vorteil ist es, die Suspensionen
vor der Aufgabe auf die Wundauflage mit Ultraschall zu behandeln,
um die mittlere Partikelgröße auf ein Minimum
zu senken.
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Als
Quelle für die Ellagsäure dienen vorteilhaft und
bevorzugt natürliche Quellen. Im Sinne der Erfindung wurde
die Ellagsäure aus natürlichen Quellen aufbereitetet,
insbesondere aus gereinigten Extrakten ellagsäurehaltiger
Pflanzenteile, insbesondere aus Früchten.
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Die
Extraktion von Wirkstoffen aus Pflanzenteilen ist dem Fachmann seit
Jahrhunderten geläufig. Meist erfolgt die Extraktion mit
polaren Lösungsmitteln wie Ethanol, Aceton oder Ethylacetat
unter anschließender Hydrolyse und Filtration. Die Herstellung
von Extrakten des Granatapfels ist bei M. N. Aslam et al.
(J. Ethnopharmacol. 103 (2006), 311–318) beschrieben
und lässt sich auf andres ellagsäurehaltiges Pflanzenmaterial übertragen.
Inzwischen sind Extrakte oder die daraus aufgereinigte Ellagsäure
kommerziell erhältlich, zum Beispiel von der Firma Wagott
(Chengdu/China), Ingredientrade Europe (New York/USA) oder AMC/Premium
Ingredients (London/UK).
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Überraschend
wurde nun gefunden, dass sich für den blutstillenden Effekt
ganz besonders vorteilhaft aus Granatäpflen gewonnene Ellagsäure
eignet. Bei Verwendung von Granatapfelextrakten wird der Gerinnungsprozeß gegenüber
reiner, synthetisch hergestellter Ellagsäure stärker
beschleunigt.
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Ellagsäure
zeichnet sich durch ein sehr schlechte Löslichkeit in Wasser
aus, so das die Wirkung sehr stark von der freien Oberfläche
abhängt. Zur Erzeugung möglichst großer
Oberflächen ist es daher im Sinne der Erfindung, die ellagsäurehaltigen
Suspensionen mit Ultraschall zu behandeln um eine feinere Verteilung möglichst
unter 5 μm zu erreichen. Insbesondere Wundversorgungsprodukte
bei denen die Dotierung mit Suspensionen vorgenommen wurde, die
eine mittlere Korngröße von kleiner-gleich 3 μm,
ganz besonders eine mittlere Korngrößen von kleiner-gleich
1 μm aufweisen, haben sich als ausgesprochen wirksam herausgestellt.
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Bevorzugt
wird als erfindungsgemäßer Wundversorgungsartikel
ein Gewebe oder Vlies oder ein aus Watte gepresster Formkörper
(Tampon, Tupfer) verwendet. Für besondere Apphkationsformen
ist es auch von Nutzen, statt einem Gewebe oder Vlies, ein offenporiges
Material, insbesondere einen Schwamm zu verwenden (z. B. Polyurethanschaum).
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Wundversorgungsartikel aus einem saugfähigen,
insbesondere quellfähigem, Material besteht.
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Der
Gehalt an Ellagsäure in voluminösen Wundversorgungsartikeln
wie Vliese, Tupfer, Tampons oder Watte, sollte zwischen 1 μg
bis 10 mg pro Gramm Substrat liegen, insbesondere zwischen 80 μg/g
und 320 μg/g.
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Im
Rahmen der Erfindung liegen auch Pflaster zur Abdeckung von Wunden,
die ein Trägermaterial, auf dem eine Ellagsäure
dotierte Wundauflage fixiert ist, aufweisen. Vorzugsweise bedeckt
die Wundauflage das Trägermaterial nicht vollflächig,
so das der nicht von der Wundauflage bedeckte Teil des Trägermaterials, wie
bei Pflastern üblich, als Klebefläche zur Fixierung
des Pflasters auf der Haut genutzt werden kann.
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Bei
besonders vorteilhaften Ausführungsformen bedeckt Wundauflage
nicht mehr als 90%, insbesondere nicht mehr als 75% und ganz besonders
nicht mehr als 45% der Fläche des Trägers.
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Der
Gehalt an Ellagsäure auf der Wundauflage sollte je nach
Art der Wundauflage zwischen 0,01 μg und 100 μg
pro cm2 betragen, vorteilhaft zwischen 0,4 μg
und 1,6 μg pro cm2.
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Beispiel 1
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Vergleich von Ellagsäure aus
Granatapfelextrakt mit reiner synthetischer Ellagsäure
in in vitro Blutstillungstests
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Zwei
verschiedene Ellagsäure-Qualitäten wurden in zwei
in vitro Blutstillungsassays auf ihre Wirksamkeit getestet. Dabei
handelte es sich um:
- a) Ellagsäure
aus Granatapfelextrakt mit ≥ 90% Ellagsäure (Fa.
Wagott)
- b) Ellagsäure, rein, ≥ 96% (synthetisch, Fa.
Fluka, 45140)
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Die
pulverförmigen Substanzen wurden in Phosphat-gepufferte
Kochsalzlösung (PBS) in einer Konzentration von 3,4 mg/ml
(10 mmol/l) suspendiert und entweder direkt oder nach Ultraschallbehandlung
(Ultraschallbad, in Eis für 30 min) als feindisperse Suspension
verwendet.
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Danach
wurden die Suspensionen mit PBS 1:100 auf eine Konzentration von
34 μg/ml (0,1 mmol/l) Ellagsäure verdünnt.
| Stammlösung | Wirkstoff
(0,1 mmol/l in PBS) | Ultraschallbehandlung
t = 30 min/T ca. 0°C |
| a1 | Ellagsäure
aus Granatapfel (Fa. Wagott) | |
| a2 | Ellagsäure
aus Granatapfel (Fa. Wagott) | + |
| b1 | Ellagsäure,
synthetisch (Fa. Fluka) | |
| b2 | Ellagsäure,
synthetisch (Fa. Fluka) | + |
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Diese
Stammlösungen a und b wurden für die Blutstillungs-Assays
(Gerinnungstests/Clotting-Tests) verwendet. Die Mengenangaben beziehen
sich dabei auf den Gehalt an reiner Ellagsäure.
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A) Clotting-Test im direkten Kontakt des
Testagens mit Blut:
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Der
Test wird in Anlehnung an ISO 10993-4, Teil B3,
mit Citratblut (CB) durchgeführt.
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Von
der jeweiligen Stammlösungen a und b wurden 20 μl
in ein Polypropylen-Röhrchen gegeben und mit 2,8 ml Citratblut
versetzt und die Blutgerinnung durch die Zugabe von 190 μl
0,25 mol/l CaCl2-Lösung. gestartet
(Röhrchen schwenken). Im Wasserbad bei 37°C wurde
die Clot-Bildung durch Schwenken des Röhrchens alle 30
Sekunden optisch beurteilt, wobei der Zeitpunkt, an dem sich ein
erster merklicher Blutclot bildet, als Clotting-Zeit genommen wird.
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Ellagsäure-Suspension
(a1)) aus Granatapfelextrakt bewirkt in
diesem Test bereits bei einer Endkonzentration von etwa 0,1 mmol/l
eine erhebliche Verkürzung der Clotting-Zeit im Ver gleich
zur Kontrolle CB + PBS (1). Die reine synthetisch hergestellte
Ellagsäure (b1) führte
hingegen zu einer nur sehr geringen Verminderung der Clotting-Zeit.
Eine Ultraschallbehandlung der Stammlösungen (a2 und b2) brachte
zusätzlich eine Verkürzung der Gerinnungszeit
gegenüber unbehandelten Stammlösungen (a1 und b1). Diese
fiel bei Verwendung von a2 stärker
aus als bei Verwendung von b2.
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B) Thromboelastographie
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Die
Thromboelastographie (TEG) ist ein Globaltest zur Quantifizierung
der Blutgerinnung von Vollblut (J. A. Caprini et al., 'Perspectives
an thromboelastography', Semin. Thromb. Hemost. 21 (Suppl. 4, 1995), 91–93).
Der Hauptmessparameter ist die Clotting-Time: die Zeit bis zur Bildung
des Fibringerinnsels. Hämostatische Substanzen verkürzen
die Fibrinbildungszeit.
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Von
der jeweiligen Ellagsäure-Suspension wurden 40 μl
in ein Polypropylenröhrchen gegeben und mit 3,6 ml Citratblut
(CB) versetzt und sofort gemäß den Geräteangaben
das Thromboelastogramm (Gerät ROTEG der Fa. Pentapharm)
aufgenommen. Die Rekalzifizierung der Probe erfolgt automatisch
im Gerät.
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Eine
Ellagsäuresuspension (a1) aus Granatapfel
in einer Konzentration von etwa 0,1 mmol/l führte zu einer
erheblichen Verkürzung der Clotting-Zeit (2),
wobei die Ultraschallbehandelten Stammlösungen (a2 und b2) wiederum
wirksamer waren. Die reine, synthetisch hergestellte Ellagsäure
(b1) führte hingegen zu einer nur
sehr geringen Verminderung der Clotting-Zeit.
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Ellagsäuren
aus Granatapfel anderer Hersteller zeigten qualitativ ähnliche
Effekte.
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Beispiel 2
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Dotierung eines Wundauflagenmaterials
mit Ellagsäure
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Ein
Standard-Wundauflagenvlies aus Polypropylen wurde ausgestanzt (20
mm Durchmesser, Masse 15,5 mg) und folgendermaßen mit Ellagsäure-Suspension
dotiert:
- a) entweder durch Aufgabe von 40 μl
der bei Beispiel 1 angegebenen, Ultraschallbehandelten Ellagsäure-Suspensionen
(a2 und b2) auf
das Vliesstückchen und anschließende 30 minütige
Trocknung bei Raumtemperatur (Dotierung ca. 0,4 μg Ellagsäure
pro cm2),
- b) oder durch Tränken des Vliesstückchens
in der jeweiligen Ellagsäure-Suspension (a2 und
b2) für 4 h (Aufnahme von 150 μl
Flüssigkeit), Trocknung über Nacht bei Raumtemperatur,
Autoklavieren (30 min, 121°C) und erneutem Trocknen (Dotierung
ca. 1,6 μg Ellagsäure pro cm2).
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Untersuchung
von mit Ellagsäure dotierten Wundauflagen in in vitro Blutstillungstests
In einem ersten Experiment wurde die zuvor beschriebenen Ellagsäure-dotierten
Vliese mittels Thromboelastographie untersucht. Dabei wurde das
entsprechende Vliesstückchen mit 3,6 ml Citratblut versetzt,
geschwenkt und nach 1 min eine Probe aus dem Überstand
im Thromboelastographen untersucht. Durch die Dotierung mit Ellagsäure aus
Granatapfel (a2) wurde die Clotbildungzeit
auf 25% reduziert, mit der reinen, synthetisch hergestellten Ellagsäure
(b2) nur auf 56% (3).
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Untersuchung der Autoklavierbarkeit
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In
einem weiteren Experiment wurde der Einfluss einer Sterilisierungsmethode,
und zwar Autoklavieren (121°C/1 bar/Sattdampf), auf die
Wirksamkeit der Ellagsäure-Suspension (a2)
untersucht. Ein Vlies, das wie oben angegeben behandelt war, wurde
im Clotting-Assay im direkten Blutkontakt untersucht. Für
das autoklavierte Vlies wurde eine Reduktion der Clot-Bildungszeit
auf 47% festgestellt (4).
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In
den 1 bis 4 werden die Versuchsergebnisse
der Beispiele 1 und 2 grafisch wiedergegeben.
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1 zeigt
das Ergebnis des Beispiels 1A (Clotting-Assay in direkten Blutkontakt)
der Stammlösungen a1, a2, b1 und b2 in Citratblut (CB + a1,
CB + a2, CB + b1 und
CB + b2) und des reinen Citratblutes (CB) gegenüber
Citratblut mit Puffer (CB + PBS) (= 100%).
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2 zeigt
das Ergebnis des Beispiels 1B (Thromboelastographie) der Stammlösungen
a1, a2, b1 und b2 in Citratblut
(CB + a1, CB + a2,
CB + b1 und CB + b2)
und des reinen Citratblutes (CB) gegenüber Citratblutes mit
Puffer (CB + PBS) (= 100%).
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3 zeigt
das Ergebnis des Beispiels 2 (Thromboelastographie) von mit Ellagsäure
dotierten Wundauflagenvlies V der Stammlösungen a2 und b2 (V + a2 und V + b2) und
nicht dotierten PP-Vlies mit PBS (V + PBS) gegenüber Kontrolle
Citratblut mit Phosphatpuffer (CB + PBS = 100%).
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4 zeigt
das Ergebnis des Beispiel 2 (Behandlung durch Autoklavieren (A);
Clotting-Assay) von Stammlösung a2 auf
PP-Vlies (V + a2 + A) und undotiertem PP-Vlies
(V + A) gegenüber nicht dotierten PP-Vlies mit PBS (V +
PBS + A). Zum Vergleich wurde auch eine Probe PP-Vlies ohne Autoklavieren
aufgeführt (V) und eine Blutprobe ohne Zusatz (CB) aufgeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - M. C. Neuffer
et al., Military Medicine 169 (2004), 716–720 [0005]
- - Takada & Tanaka,
in Elsner & Maibach
(Eds.), Cosmetic Science and Technology Vol. 27, (2005) Ch. 28, p.
511–521 [0012]
- - T. Exner & K.
A. Rickard, Thromb. Res. 26 (1982) [0013]
- - 83–89; A. Girolami et al., Blood 27 (1966), 93–102 [0013]
- - M. N. Aslam et al. (J. Ethnopharmacol. 103 (2006), 311–318) [0016]
- - ISO 10993-4, Teil B3 [0029]
- - J. A. Caprini et al., 'Perspectives an thromboelastography',
Semin. Thromb. Hemost. 21 (Suppl. 4, 1995), 91–93 [0032]
