DE1302401C2 - Knorpelmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Knorpelmasse, die geeignet ist für auf Wunden aufzubringende Pulver, Salben, Gele oder orale Formen.

Es ist bekannt, pulverisierte Knorpelmassen mit neutralen oder alkalischen wäßrigen Lösungen, beispielsweise Harnstofflösungen, zur Gewinnung von sauren Mucopolysacchariden durch Extraktion zu behandeln. Die auf diese Weise behandelten Knorpelmassen eignen sich jedoch nicht für eine Wundbehandlung.

Es ist bekannt, daß die Heilung von Wunden verzögert wird, wenn den betreffenden Patienten Cortison verabreicht wird. Es ist ferner bekannt, daß diese Hemmung des Heilungsprozesses dadurch aufgehoben werden kann, daß man ein Knorpelpulver auf die Wunden aufbringt.

Es ist außerdem bekannt, daß eine Wundheilung beschleunigt werden kann, wenn man ein ziemlich grobes, mit der Hand zerkleinertes Pulver aus Rinderkehlkopfknorpel, das einer Vorbehandlung mit Säure und Pepsin unterzogen worden ist, auf die Wunde aufbringt. Diese Versuche wurden unter Verwendung von weiblichen Albinoratten vom Sherman-Stamm durchgeführt. Dabei wurde eine durchschnittliche Beschleunigung des Heilungsprozesses und eine Erhöhung der Festigkeit und Stärke des geheilten Gewebes um etwa 20% gegenüber Vergieichstieren beobachtet.

Es ist ferner aus HeIv. Chim. act. XXXI, S. 1400-1419 (1948) bekannt, pulverisierte Knorpelmassen mit neutralen oder alkalischen wäßrigen Lösungen, z. B. Harnstofflösungen zu extrahieren, um saure Mucopolysaccharide zu gewinnen. Nach eigenen Untersuchungen ist jedoch die Chondroitin-Schwefelsäure für die Wundheilung nicht verantwortlich, was aus Versuchen mit der reinen Chondroitin-Schwefelsäure zu entnehmen ist.

Es wurde nunmehr gefunden, daß eine Knorpelmasse, geeignet für auf Wunden aufzubringende Pulver, Salben, Gele, Suppositorien oder orale Formen, dadurch gekennzeichnet ist, daß sie durch proteulytische Vorbehandlung und Entfettung von tierischer Knorpelsubstanz in an sich bekannter Weise sowie durch Zerkleinern der Knorpelsubstanz nach Verdrängung von Luft bis auf eine Teilchengröße von wenige als 40 Mikron erhalten worden ist Nach einer weiterei Ausgestaltung der Erfindung ist eine Knorpelmasse die durch Zerkleinern der Knorpelsubstanz auf eint Teilchengröße bis zu 10 Mikron erhalten worden ist ganz besonders wirksam. Diese Zubereitungen besitze! eine wesentlich ausgeprägtere, die Wundheilung be schleunigende Wirkung als das bekannte grobe Rinder kehlkopfknorpelpulver.

■ο Die Wirkung kann noch gesteigert werden, wenn zui Wundheilung eine Knorpelmasse eingesetzt wird, die unter Verwendung einer nur in geringem Ausmaß ver kalkten Knorpelsubstanz, die von jungen Tieren, die vorzugsweise nicht älter als 6 Monate sind, erhalter worden ist Zur Herstellung dieser Knorpelmasse verwendet man in ganz bevorzugter Weise Knorpelsub stanz von Tieren, die nicht älter als 1 Monat sind.

Die Knorpelmasse läßt sich auch oral verabreichen wobei man im letzteren Falle die Masse in eine Tablette oder in einen anderen Formkörper überführt oder sie in Kapseln abfiiJlL Besonders bewährt haben sich Tabletten oder Formkörper, die mit einem erst im Damn löslichen Überzug versehen sind.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Knorpelmasse entfaltet sich dann in besonders ausgeprägter Weise.

wenn diese Masse beispielsweise an einer auf die Wunde aufzulegenden Verbandgaze adsorbiert oder in diese eingemengt ist

Als wirksame Träger für die erfindungsgemäße K norpelmasse haben sich auch Salben erwiesen, insbesondere solche auf der Basis von wäßrigen Gelen von Alginaten, Traganth, Gelatine, Gluten, Kasein, Polyvinylpyrrolidon, Dextran etc. Diese Salben lassen sich einfacher und gleichmäßiger über große Wundflächen hinweg auftragen als die pulverförmige Knorpelmasse selbst.

Ferner kommen als Träger Öle, wie z. B. chinesische; Holzöl, Maisöl, Olivenöl, Leinsamenöl etc. in Frage. In diesen Ölen wird die erfindungsgemäße Knorpel-

masse suspendiert. Die erhaltenen Ölsuspensionen kann man als solche auftragen oder auch in Wassei emulgieren, wobei Emulsionen des Öl-in-Wasser-Typs erhalten werden. Man kann jedoch auch Wasser in den Öldispersionen emulgieren und auf diese Weise Emulsionen des Wasser-in-Öl-Typs erhalten. Die in wäßrigen oder öligen Trägern dispergierte pulverförmige Knorpelmasse wird direkt durch Aufsprühen, Aufstreichen oder dergleichen auf die zu behandelnde Wunde aufgebracht. Man kann auch Verbandmaterial imprägnieren. Bei allen Anwendungsformen ist von Bedeutung, daß die Knorpelmasse in eine innige Berührung mit der zu heilenden Wundfläche gelangt.

Die oben beschriebene Knorpelmasse kann auch mit Hilfe von Suppositorien, die in das Rektum oder andere Körperhöhlen eingeführt werden, verabreich! werden.

In geeigneten Ölen dispergierles erfindungsgemäße* Knorpelpulver kann auch auf orale Weise verabreichl werden. Dabei wurde gefunden, daß das Öl die Knorpelteilchen weitgehend vor einem Angriff durch die Magensäure schützt und so ihren Übergang in der Darmtrakt ermöglicht, wo die gewünschte Heilwirkung beispielsweise auf Darmgeschwüre ausgeübt wird. Ferner ist es möglich, die erfindungsgemäße pulverförmige

ft₃ Knorpelmasse mit Silikagei oder einem anderen gelbildenden Stoff zu vermischen. Dabei erhält man Präparate, welche die Magenwände mit einem Schutzüberzug verschen, wodurch die Heilung von Magen-

geschwuren wesentlich beschleunigt wird.

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Knorpelmasse hergestellte Präparate lassen sich unter Anwendung der nachstehend angegebenen Prüfmethoden auf ihre Wirksamkeit prüfen:

Von J.Prudden, G.Nisnihara und L.Baker wird in »Surg. Gynec. & Obst«, Band 105, Seite 283 (1957) (»The Acceleration of Wound Healing with Cartilage«) ein Prüfverfahren beschrieben, bei dessen Durchführung weibliche Albinoratten des Sherman- ι ο Stamms verwendet werden. An diesen Ratten wird unter aseptischen Bedingungen ein 5,5 cm langer Einschnitt in der Mittellinie des Abdomens vorgenommen. Der Einschnitt wird vernäht, wobei eine Seide Nr. 000 verwendet wird.

Die Dehnungsfestigkeit der auf diese Weise vernähten Wunde wird nach 7 Tagen gemäß einer Abänderung des Verfahrens von Meadows und Prudden in mmHg bestimmt Das Verfahren ist in der obengenannten Veröffentlichung näher beschrieben.

Die auf die Wunddehnungsfestigkeit zu prüfenden Tiere werden durch eine interkardiale Injektion von Paraldehyd getötet Die Festigkeit wird bestimmt, bevor die Todesstarre eintritt Nachdem die Nähte von der Wunde entfernt worden sind, wird ein dünnwandiger Gummilatex-Schlauch in die Bauchhöhle durch eine Öffnung eingeführt, die mit Hilfe einer Kelly-Klammer im Scheitel der Scheide hergestellt wird. Nachdem der Gummischlauch eingeführt worden ist und die Schlauchöffnung mit Hilfe der Gefäßklemme fest um ein Rohr gelegt worden ist, welches in die Scheide und Bauchhöhle eingeführt worden ist, wird eine Rotationsluftpumpe mit dem Schlauch verbunden. Die Luftpumpe wird dann in Betrieb gesetzt und derartig eingestellt, daß der Luftdruck alle 5 Sekunden um etwa 10 mmHg ansteigt Der Druck, bei dem die Wunde aufreißt und der Gummischlauch ganz oder teilweise durch die entstandene Öffnung austritt, wird als Dehnungsfestigkeit der Wunde bezeichnet. Dieser Test gestattet eine quantitative Messung des Heilungsgrades bzw. der Heilungsgeschwindigkeit, welche bei der Durchführung der nachfolgenden Versuche unter Einsatz der beschriebenen Präparate erzielt wird.

Die folgenden Beispiele erläutern bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die in den Beispielen angegebenen Mengen und Verhältnisse beziehen sich auf Gewichtsmengen und Gewichtsverhältnisse, sofern nicht anders angegeben.

Bei der Durchführung des Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Knorpelmasse kann das Entfetten auch nach dem Zerkleinern des Knorpelmaterials durchgeführt werden.

Beispiel 1

Kehlköpfe erwachsener Rinder werden 30 bis 60 Minuten nach dem Schlachten entfernt. Sie werden dann entweder direkt mit einer Säure-Pepsin-Lösung behandelt oder zur Einkonservierung gefroren. In diesem Falle kann die Behandlung mit der Säure-Pepsin- r_)O Lösung später erfolgen. Die Pepsin-Behandlung wird in der Weise durchgeführt, daß die frischen oder gefrorenen Kehlköpfe etwa 6Stunden lang bei 50 C der Einwirkung einer wäßrigen Lösung von 0,6% Essig säure (U.S.P.-Eisessig) und 0,3% Pepsin (N.F. IX, AkIi- ^ vitiit: 3500) unterworfen werden. Anschließend wird der Kehlkopfknorpel aus der Säure-Pepsin-Lösung entfernt und zuerst mit Wasser mit einer Temperatur von 70 c und dann mit Wasser mit einer Temperatur von etwa 25°C so lange gewaschen, bis das abfließende Waschwasser keine Spuren von Pepsin und/oder Essigsäure mehr enthält Der Knorpel wird dann im Vakuum (20 mmHg) bei 8O⁰C getrocknet, durch Extiaktion mit einem Lösungsmittel, wie Hexan, entfettet und anschließend granuliert. Der granulierte gereinigte Knorpel wird dann zu einem Feinpulver vermählen. Zur Vermahlung wird eine 4-1-Porzellan-Kugelmühle verwendet, die mit Kugeln mit einem Durchmesser von etwa 2,5 cm gefüllt ist Es wird ein Gewichtsverhältnis von 1 Gewichtsteil Knorpel zu 2 Gewichtsteilen Kugeln eingehalten. Dann wird Trockeneis in die Kugelmühle eingebracht Die Mühle wird etwa 5 Minuten lang offengelassen, damit die Kohlensäure die Luft verdrängen kann. Anschließend wird die Mühle verschlossen und in üblicher Weise in Gang gesetzt Der Knorpel wird etwa 96 Stunden lang bei -20°C vermählen und dann durch ein Sieb mit einer Maschenweite von etwa 37 μ vermählen, was bedeutet, daß keine Knorpelteilchen durch das Sieb hindurchgehen, die eine Teilchengröße von mehr als etwa 35 α besitzen. Im allgemeinen liegt die Teilchengröße zwischen 5 und 10 μ.

Beispiel 2

Knorpel vom Skelett eines 2 Tage alten Ferkels wird unmittelbar nach der Entfernung aus dem Kadaver mit destilliertem Wasser gewaschen. Der Knorpel wird dann von anhaftendem Gewebe befreit und nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise mit einer Säure-Pepsin-Lösung behandelt. Der auf diese Weise erhaltene Knorpel wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise vermählen und gesiebt.

Beispiel 3

Frisch herausgeschnittener Rinderkehlkopfknorpel wird mit destilliertem Wasser gewaschen und mit einer Säure-Pepsin-Lösung gemäß Beispiel 1 behandelt.

Der granulierte Knorpel wird unter Verwendung einer Mühle gemahlen, deren Mahlkammer einen Durchmesser von 203 mm besitzt. Die Mahlkammer steht unter einem Stickstoffdruck von etwa 8 kg/cm². Bei einer Temperatur von 20"C werden 4,5 kg Knorpel pro Stunde durchgesetzt.

Die durchschnittliche Teilchengröße des gemahlenen Materials, das dem Sammelbehälter entnommen wird, beträgt 5 μ, wobei das Maximum zu 10 μ ermittelt wird.

Beispiel 4

F.inc Öl-in-Wasser-Emulsion, die als Salbengrundlage verwendet werden kann, wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Destilliertes Wasser	600,0 ecm
Natriumlaurylsulfat	5,0 g
Methylzellulose (20Cps)	5,0 g
Maisöl oder Tungöl	390,0 g

1000,0 g

Dk- M'-thyl/ellulosv·. wird mit 50 ecm kochendem Wasser befeuchtet. Die warme Methylzellulose-Wasscr-Mischung wird unter kräftigem Rühren mit Hilfe eines schnellaufenden Homogenisators mit 400 ecm Wasser vermischt. Sobald die Methvlzellulose völlig in

eine klare Lösung übergegangen ist, wird eine Lösung des Laurylsulfats in ISO ecm Wasser unter kräftigem Rühren zugesetzt Darauf wird das Öl der erhaltenen Mischung, ebenfalls unter Rühren, hinzugesetzt, wobei eine homogene und gleichmäßige Emulsion erhalten wird.

Das Knorpelpulver wird dieser Salbengrundlage unter kräftigem Rühren zugemengt, worauf die Mischung zu einer gleichmäßigen und homogenen Dispersion verarbeitet wird.

Beispiel 5

Zur Herstellung einer Wasser-in-Öl-Emulsion, die als Salbengrundlage verwendet werden kann, werden folgende Bestandteile vermischt:

Chinesisches Holzöl
Laurinsäure
Natriumchlorid
Destilliertes Wasser

390,0 g

2,5 g

6,0 g
601,5 ecm

1000,0 g

Butylstearat

Gereinigter, gebleichter
Schellack
96%iges Äthanol

50,0 g

300,0 g
650,0 g

1000,0 g

Diese Stoffe werden innig miteinander vermischt, bis der Schellack völlig gelöst ist

Die mit dem Schutzüberzug zu versehenden Tabletten werden zunächst mit zwei Schichten aus Gelatine und anschließend mit 7 Schichten der vorstehend erwähnten Schellacklösung versehen, wobei Talk als Trennpulver verwendet wird. Die erhaltenen Tabletten werden in einer 1/10 normalen Salzsäure auf ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Magensaft ge-■o testet

Beispiel 7

Zur Herstellung eines Knorpel-Aluminiumhydroxydgel-Präparates werden 900 g Aluminiumhydroxygel und 100 g Knorpelpulver, hergestellt gemäß Ansatz 4 m, innig miteinander vermischt.

Die Laurinsäure wird im Holzöl unter Erwärmen auf 40"C gelöst. Das Natriumchlorid wird in der angegebenen Wassci lenge gelöst, worauf die erhaltene l%ige Salzlösung mit dem Knorpelpulver versetzt und allmählich unter ständigem kräftigem Rühijn dem Öl zugefügt wird, bis eine völlige homogene Emulsion erhalten worden ist.

Der Zusatz des Knorpelpulvers zu der fertigen Emulsion hat sich weniger bewährt als das oben beschriebene Verfahren.

Beispiel 6

Erst im Darm löslicher Tablettenüberzug wird aus folgender Zusammensetzung hergestellt:

Beispiel 8

Zur Herstellung eines Knorpel-Methylzellulosegel-Präparates werden 60 g Methylzellulose (200 Cps) und 840 ecm destilliertes Wasser gründlich miteinander vermischt Anschließend werden 100 g Knorpelpulver, die gemäß Ansatz 4 ρ erzeugt worden sind, zugesetzt, worauf die Mischung homogenisiert wird, bis sich ein gelartiges Präparat gebildet hat

Als Mühlen können auch Stahlkugelmühlen, Hammermühlen etc., die unter einer inerten Atmosphäre betrieben werden, verwendet werden.

Erfindungsgemäß können auch Knorpel von Skeletten von Föten eingesetzt werden. Diese Knorpel ergeben ebenfalls sehr wirksame erfindungsgemäße Knorpelmassen. Dabei kann man nicht nur auf die Knorpel von Rindern, sondern auch von Schweinen und Hunden, Vögeln und Fischen, insbesondere knochenlosen Fischen, wie Haie und Rochen, zurückgreifen. Reptilienknorpel sind besonders wirksam.

Vergleichsversuch a)

Knorpel der verschiedensten Herkunft wird in einer Mühle unter den nachstehend angegebenen Bedingungen vermählen:

Ansatz-Nr. Knorpelausgangsmaterial

Mahlatmosphäre

Temperatur, Teilchengröße in μ
C

Durchschnitt Maximum in μ in μ

4b	Rinderkehlkopf
4c	Rinderkehlkopf
4d	Rinderkehlkopf
4e	Rinderkehlkopf
4f	Rinderkehlkopf
4g	Riiiderkchlkopf
4h	Rimlerkehikopf
4i	Ferkel, I Tag ait
4j	(•crkel, 2 Wochen alt
4k	Ferkel. I Monat alt

Dampf

Luft

Luft

Sauerstoff

Stickstoff

Stickstoff

Argon

Stickstoff

Stickstoff

Stickstoff 240
25

-10
25
25

-10
25
25
25
25

10

7
7
7
7

Ansat/-Nr. K norpclausgangsmalcrial Mahlatmosphäre

41	Ferkel, 6 Monate alt	Stickstoff
4m	Kalb, 1 Tag alt	Stickstoff
4n	Kalb, 2 Wochen alt	Stickstoff
4o	Kalb, 1 Monat alt	Stickstoff
4p	Hund, 1 Tag alt	Stickstoff
4q	Hund, 2 Wochen alt	Stickstoff

Temperatur, Teilchengröße in

Durchschnitt Maximum in -i in ·*

25	5	8
25	5	8
25	5	8
25	5	8
25	5	8
25	5	8

Durch Zerstäuben unter Verwendung eines Handzerstäubers wird Knorpelpulver auf Wunden aufgebracht auf der es mittels eines geeigneten Verbandes gehalten wird. Die Versuche werden an Hunden durchgeführt.

Die Wunden werden in weiblichen Ratten durch Ein- 20 Das Ausmaß der Heilung wird anhand des Granulie

schnitte mit einer Länge von 5,75 cm in der Mittellinie des Abdomens erzeugL Etwa 30 mg des Pulvers werden über die Ränder der Wunde aufgebracht Dabei werden folgende Ergebnisse ermittelt:

Versuch Nr. Knorpelpulver

Ausmaß der Wundheilung

Kontrolle
Beispiel 1
Beispiel 2
Beispiel 3
Ansatz 4 b
Ansatz 4 c
Ansatz 4d
Ansatz 4e
Ansatz 4f
Ansatz 4g
Ansatz 4 h
Ansatz 4i
Ansatz 4j
Ansatz 4 k
Ansatz 41
Ansatz 4 m
Ansatz 4 η
Ansatz 4 ο
Ansatz 4p
Ansatz 4q

100 125 135 130 100 110 120 105 130 135 130 140 140 135 130 140 140 135 142 135 rungsgrades bestimmt.

Versuch Nr. Knorpclpulvcr

Ausmaß der Wundheilung

Trockengaze-Kontrolie	100
Beispiel 2	135
Ansatz 4 Γ	135
Ansatz 4i	145
Ansatz 4 m	145

35 Vergleichsversuch c)

Suppositorien werden in der Weise hergestellt, daß man 20% Knorpelpulver in 80% einer geeigneten Suppositorienmasse einmengt. Die Supposilorienmasse wird gemäß U.S.P. XVI, S. 828 bis 829 (Glycerinated Gelatin Suppositories) hergestellt. Die Suppositorien wiegen 2 mg und werden rektal an Hunde verabreicht. Die Oberfläche des Rektums wird etwa 1 Stunde vor dem Einsatz der Suppositorien bis in eine Tiefe von etwa I cm von der Öffnung des Rektrums entfernt. Ein frisches Suppositorium wird alle 6 Stunden eingesetzt. Das Ausmaß der Heilung wird auf visuelle Weise bestimmt. Es werden folgende Ergebnisse erhalten:

Versuch Nr. Knorpelpulver

Ausmaß der Heilung

55

Unter »Ausmaß der Wundheilung« wird das Verhältnis des Druckes, der erforderlich ist, um das geheilte Wundgewebe zu zerreißen, zu dem Druck, der für die Kontrolle erforderlich ist, verstanden, und zwar in Prozent, bezogen auf das Ausmaß der Wundheilung, das bei den Kontrollen mit 100 bezeichnet wird.

Vergleichsversuch b)

Dieser Versuch zeigt die Wirkung von Knorpelpulver auf offene Wunden. Das Pulver wird zwischen porösen Gewebelagen, beispielsweise Verbandgazelagen, eingebracht und auf die ungenähte Wunde aufgebracht,

Kontrolle	100
Suppositorien-	105
Grundlage, Kontrolle
Ansatz 4f	130
Ansatz 4m	135

Vergleichsversuch d)

Tabletten und Kapseln, die erfindungsgemäßes Knorpelpulver enthalten, werden oral verabreicht Die Tabletten werden mit und ohne Schutzüberzug, der sich erst im Darm löst, hergestellt Die Kapseln bestehen entweder aus Gelatine oder aus durch den Magensaft nicht angreifbaren Stoffen, wie Carboxymethylzeüulose. Jede Tablette und jede Kapsel enthält 2 g Knorpel-

ίο

IUiIvor. Hunde mit kreisrunden ungcnählcn Wunden werden als Versuchstiere verwendet Die Menge an Knorpelpulvcr, die pro 0,454 kg Körpergewicht alle 6 Stunden veralilblgt wird, bclriigl OJ g. Das Ausmal.! der Heilung wird aiii" visuelle Weise bestimmt. Dabei werden folgende Lrgehnisse erhalten:

Versuch Nr.	Knorpelpulver	Verabreichungsform	Schutzüberzug	Ausmaß der Wundheilung
1	Kontrolle			100
2	Ansatz 4 f	Tablette		115
3	Ansatz 4 Γ	Tablette	nur im Darm löslich	120
4	Ansatz 4 Γ	Tablette	Gelatine	115
5	Ansatz 4 f	Kapsel	Gelatine	115
6	Ansatz 4 m	Kapsel	Gelatine	125
7	Ansatz 4 m	Kapsel	nur im Darm löslich	130

Aus den obigen Yergleichsversuehen ist zu erkennen, ilalJdiecrfindungsgemaßen nach Verdrängung von Luft auf eine Teilchengröße von weniger als 40 ■< vermahlenen Knorpelmassen gegenüber herkömmlichen K norpelmassen eine wesentliche Steigerung der Wundheilung bewirken.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Knorpelmasse, geeignet für auf Wunden aufzubringende Pulver, Salben, Gele, Suppositorien oder orale Formen,dadurchgekennzeichnet, daß sie durch proteolytische Vorbehandlung und Entfettung von tierischer Knorpelsubstanz in an sich bekannter Weise sowie durch Zerkleinern der Knorpelsubstanz nach Verdrängung von Luft bis auf eine Teilchengröße von weniger als 40 Mikron erhalten worden ist

2. Knorpelmasse nach Anspruch l,dadurchgekennzeichnet, daß sie durch Zerkleinern der Knorpelsubstanz auf eine Teilchengröße bis zu 10 Mikron erhalten worden ist

3. Knorpelmasse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Verwendung einer nur in geringem Ausmaße verkalkter Knorpelsubstanz, die von jungen Tieren, die vorzugsweise nicht älter als 6 Monate sind, abstammt, erhalten worden sind.