DE102012014465A1

DE102012014465A1 - Perfluorocarbonemulsion

Info

Publication number: DE102012014465A1
Application number: DE201210014465
Authority: DE
Inventors: Dr. Risse Gunter; Dr. Haufe Helfried
Original assignee: Gmbu E V; Gmbu Ev Fachsektion Dresden
Current assignee: Gmbu E V; Gmbu Ev Fachsektion Dresden
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-01-23

Abstract

Bisherige Perfluorocarbonemulsion sind nicht dauerhaft stabil und ihre Herstellung ist aufwändig. Durch den Einsatz von Polyelektrolyten als Emulgatoren wird eine lange anhaltende Stabilität eines hoch dispergierten Zustandes von flüssigen Perfluorocarbonen in Wasser und eine schnelle Dispergierung unter einfacher Anwendung von Ultraschall ermöglicht. Die Formulierung kann zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung der menschlichen Haut und des Gewebes, insbesondere von Wundgewebe Anwendung finden.

Description

Die Erfindung betrifft Emulsionen von Perfluorocarbonverbindungen in Wasser. Die Perfluorocarbonemulsionen können zum Beispiel zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung der menschlichen Haut und des Gewebes, insbesondere von Wundgewebe Anwendung finden.
Perfluorocarbonverbindungen können große Mengen von Sauerstoff und anderen therapeutisch wirksamen Gasen lösen. Sie werden bereits eingesetzt, um Sauerstoff für kosmetische oder medizinisch therapeutische Zwecke in die Haut oder auch Wundgewebe zu übertragen. Um Perfluorocarbonverbindungen in eine topisch anwendbare Form zu bringen, werden diese im Allgemeinen unter Verwendung von Emulgatoren mit relativ großem Aufwand zu wasserhaltigen Emulsionen verarbeitet. Die Bindung der Perfluorocarbonverbindungen in Form von sehr kleinen Tropfen in wässrigen Emulsionen verbessert deren Einsetzbarkeit in lokalen Anwendungen. Außerdem können die emulgierten Perfluorocarbonverbindungen im Gemisch mit weiteren Komponenten eingesetzt werden, welche deren Wirkung unterstützen bzw. ergänzen.
Grundlegende Zusammenhänge zu Eigenschaften und zur Anwendung von Perfluorocarbonemulsionen als Blutersatzstoff werden von Spahn beschrieben (Donat R Spahn, Blood substitutes Artificial oxygen carriers: perfluorocarbon emulsions, Crit Care. 1999; 3(5): R93–R97. Published online 1999 September 24).
US-Patent 4859363 beschreibt eine Öl-in-Wasser Emulsion von Perfluorocarbonen, welche durch den Zusatz von Perfluorocarbonverbindungen mit erhöhtem Siedepunkt stabilisiert werden. Eine derartige Emulsion umfasst zum Beispiel Perfluorodecalin, Pluronic F108, Perfluorperhydrophenanthren und destilliertes Wasser.
US-Patent 3962439 beansprucht eine Perfluorocarbonemulsionin in der ein Phospholipid als Emulgator und eine Fettsäure und deren Metallsalz oder Monoglycerid enthalten sind
United States Patent Application 20100144861 beansprucht eine Perfluorocarbongel-Zusammensetzung, das 10–90 wt % Perfluorocarbon, welches Perfluoro-Tert-butylcyclohexan sein kann und 8–70 wt % Wasser enthält. Als Dispergator werden Polyoxyethylene-Polyoxypropylen-Blockcopolymere eingesetzt, wie Poloxamer 105 und Poloxamer 188.
Ein Nachteil solcher Emulsionen ist, dass sie nicht dauerhaft stabil sind, so dass es im Verlauf von Wochen oder Monaten zu Entmischungsvorgängen, verbunden mit dem Wachstum von Tropfen, kommt. Es wird deshalb vorgeschlagen, die Lagerstabilität der Emulsionen durch Anwendung von komplexen Gemischen von Emulgatoren oder Gemischen von verschiedenen Fluorocarbonverbindungen zu verbessern.
Zum Beispiel beanspruchen US2011/0306581A1 und WO2010077671 Perfluorocarbonemulsion mit verbesserter Stabilität unter Verwendung von Polyethylenoxid-Blockcopolymeren.
In DE 10 2009 026 718 A1 wird die Anwendung von Fluorcarbonen zur Hautbehandlung zur Porenverfeinerung vorgeschlagen. Dazu werden die Fluorcarbone mit vergleichsweise großem Aufwand in Liposomen oder Vesikeln eingeschlossen.
Ziel der Erfindung ist deshalb eine verbesserte Stabilität von Perfluorocarbonemulsionen und eine Verringerung des Aufwandes zur Herstellung derartiger Emulsionen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Perfluorocarbonemulsion mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere spezielle oder bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Überraschend zeigte sich, dass Polyelektrolyte vorteilhaft als Emulgatoren zur Herstellung von Perfluorocarbonemulsionen verwendbar sind. Das ist besonders überraschend, da erfindungsgemäß auch stark hydrophile Polyelektrolyte als Emulgatoren zur Herstellung von Perfluorocarbonemulsionen verwendbar sind. Es handelt sich dabei nicht um Verbindungen mit hydrophilen und lipophilen Anteilen, wie die herkömmlich als Emulgatoren verwendeten Tenside. Polyelektrolyte sind wasserlösliche Verbindungen mit großer Kettenlänge (Polymere), die anionische (Polysäuren) oder kationische (Polybasen) dissoziierbare Gruppen tragen. Das können zum Beispiel Acrylamid-Copolymere, Alginate, Ligninsulfonate, Pektine, Polyacrylsäuren und entsprechende Copolymere, Polyvinylschwefelsäure, Polycarbonsäuren Polyphosphorsäuren, Polysaccharide, Aminopolysiloxane, Polystyrolsulfonat, Phenole, Poly-Diallyldimethyl-ammoniumchlorid, Polyethylenimin, Polyvinylamin, Polyvinylpyridin und Polyvinylammoniumchlorid sein. Vorteilhaft einsetzbar sind aber auch Naturprodukte bzw. modifizierte Naturprodukte, wie Chitosan. In den bekannten Perfluorocarbonemulsionen werden derartige Materialien teilweise zur Erhöhung der Viskosität eingesetzt. Eine Verwendung als Emulgator wurde bisher noch nicht beschrieben.
Die erfindungsgemäße Emulsion kann vorteilhaft im Gemisch mit bereits bekannten hautpflegenden oder wundheilungsfördernden Komponenten zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung von menschlichem Gewebe, insbesondere der Haut oder von Wundgewebe eingesetzt werden. Zum Beispiel sind Komponenten geeignet, die natürliche Bestandteile der Haut sind bzw. diesen weitgehend entsprechen. Das können Hautlipide sein, wie Triglyzeride, Squalane, Ceramide, Phospholipide, Cholesterol bzw. Phytosterole. Vorteilhaft ist weiterhin der Zusatz von Komponenten, die eine Erweiterung von Blutgefäßen und damit eine verstärkte Durchblutung des Gewebes bewirken. Das kann zum Beispiel L-Arginin sein.
Ausführungsbeispiel 1
Zu 0,33 g Perfluorodecalin werden 0,08 g einer 10%igen wässrigen Polyacrylsäurelösung und 2,38 g Wasser gegeben. Das zweiphasige Gemisch wird mittels einer Ultraschallsonotrode mit Ultraschall behandelt. In wenigen Sekunden tritt eine vollständige Dipergierung des Perfluorodecalins ein. Die so hergestellte Perfluorodecalinemulsion ist zur Verbesserung Sauerstoffversorgung von Haut oder Wundgewebe geeignet.
Ausführungsbeispiel 2
Zu 0,4 g Perfluorodecalin werden 0,025 g Lupamin 9095 und 2,38 g Wasser gegeben. Das zweiphasige Gemisch wird mittels einer Ultraschallsonotrode mit Ultraschall behandelt. In wenigen Sekunden tritt eine vollständige Dipergierung des Perfluorodecalins ein. Die so hergestellte Perfluorodecalinemulsion ist zur Verbesserung Sauerstoffversorgung von Haut oder Wundgewebe geeignet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4859363 [0004]
US 3962439 [0005]
US 20100144861 [0006]
US 2011/0306581 A1 [0008]
WO 2010077671 [0008]
DE 102009026718 A1 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Donat R Spahn, Blood substitutes Artificial oxygen carriers: perfluorocarbon emulsions, Crit Care. 1999; 3(5): R93–R97. Published online 1999 September 24 [0003]

Claims

Perfluorocarbonemulsion, dadurch gekennzeichnet, dass in der Emulsion neben mindestens einer Perfluorocarbonverbindung und Wasser mindestens ein Polyelektrolyt vorhanden ist.
Perfluorocarbonemulsion nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich darin, außer mindestens einem Polyelektrolyten, kein weiterer Emulgator befindet
Perfluorocarbonemulsion nach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Polyelektrolyten um Acrylamid-Copolymere, Alginate, Chitosan, Ligninsulfonate, Pektine, Polyacrylsäuren und entsprechende Co-Polymere, Polyvinylschwefelsäure, Polycarbonsäuren, Polyphosphorsäuren, Polysaccharide, Aminopolysiloxane, Polystyrolsulfonat, Phenole, Poly-Diallyldimethyl-ammoniumchlorid, Polyethylenimin, Polyvinylamin, Polyvinylpyridin oder Polyvinylammoniumchlorid handelt.
Perfluorocarbonemulsion nach 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsion zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung von menschlichem Gewebe, insbesondere der Haut oder von Wundgewebe eingesetzt wird.
Perfluorocarbonemulsion nach 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsion im Gemisch mit bereits bekannten hautpflegenden oder wundheilungsfördernden Komponenten zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung von menschlichem Gewebe, insbesondere der Haut oder von Wundgewebe eingesetzt wird.
Perfluorocarbonemulsion nach 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsion innerhalb von wenigen Sekunden nur unter Einwirkung von Ultraschall herstellbar ist