DE1470806C3

DE1470806C3 - Verfahren zur Behandlung von Kollagen

Info

Publication number: DE1470806C3
Application number: DE1470806A
Authority: DE
Inventors: Ernest Jack Bound Brook N.J. Griset Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1963-05-29
Filing date: 1964-05-27
Publication date: 1974-06-27
Also published as: US3560141A; AT253683B; DK114924B; NL6406088A; SE315693B; BR6459557D0; DE1470806A1; BE648650A; GB1061916A; CH473589A; DE1470806B2

Description

unter Verwendung einer ein mehrwertiges Phenol, Reißfestigkeit und ist im wesentlichen nicht anti-

einen Aldehyd und ein Metallsalz enthaltenden genisch. Diese Eigenschaften führten zu der weitver-

wäßrigen Lösung, dadurchgekennzeich- io breiteten Benutzung im wesentlichen reiner Kollagen-

net, daß man eine Lösung für die Behandlung fadenstränge in der Chirurgie. Es ist bekannt, daß

des Materials verwendet, der ein Chinon und als Kollagennähfäden, die in den menschlichen Körper

Metallsalz ein Chrom(III)-salz zugesetzt sind. eingepflanzt werden, langsam durch proteolytische

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Enzyme angegriffen werden, wodurch die Reißfestigzeichnet, daß man als Chinon p-Benzochinon, 15 keit abnimmt und schließlich eine Absorption eintritt. l,2-Naphthochinon-4-sulfonsäurenatriumsalz oder Es ist ebenfalls bekannt, daß die Absorptionsgep-Toluchinon verwendet. schwindigkeit durch Behandlung des Kollagenstranges

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch mit chemischen Reagenzien, wie z. B. Chromsalze, gekennzeichnet, daß man eine Lösung mit einem gesteuert werden kann. Auf diese Weise behalten pH zwischen 2 und 4,5, zweckmäßig zwischen 20 mit Chrom behandelte Nähfäden, die aus Schafs-2,8 und 3,5, verwendet. därmen hergestellt wurden, die Hälfte ihrer ursprünglichen Reißfestigkeit für eine Dauer .von 7 bis 10 Tagen nach der Einpflanzung.

Ein besonderes Problem besteht jedoch bei der

25 Verwendung extrudierter Kollagenstränge. Es muß bemerkt werden, daß die durch Extrudierung einer Dispersion von Kollagenfäserchen in ein Koagu-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung lationsbad erhaltenen Kollagenstränge durch eine

des Widerstands gegen enzymatische Zersetzung und schnelle Absorption im lebenden Körper ausge-

zur Verbesserung der Reißfestigkeit von Kollagen- 30 zeichnet sind. So wird ein Kollagennähfäden, der

körpern wie Fasern, Nähfäden, Bänder, Stränge und unter Bedingungen hergestellt worden ist, bei denen

Leder. Insbesondere betrifft die Erfindung die Be- die Kollagenfäserchen in saurer Lösung gequollen

handlung von Kollagenfäden, die für chirurgische und danach extrudiert werden, einen Faden bilden

Zwecke bestimmt sind. und anschließend dehydratisiert werden, durch proteo-

Aus der USA.-Patentschrift 2 552 129 ist ein Ver- 35 lyti.sche Enzyme schneller angegriffen werden als Nähfahren zum Gerben von Proteinmaterial in Form von fäden, die aus Schafsdärmen hergestellt sind,
tierischen Häuten unter Verwendung wäßriger Lö- Während Chrom zur Erhöhung der Anfangsreißsungen von mehrwertigen Phenolen und Aldehyden naßfestigkeit eines Kollagenstranges verwendet wurde, in einem Molverhältnis von wenigstens 2 : 1 bei so hat dies nur eine geringe Wirkung auf die Geeinem pH-Wert der Lösung von etwa 0,3 bis 3,0 40 schwindigkeit bezüglich des Reißfestigkeitsverlustes bekannt. Gemäß Beispiel 15 der Patentschrift kann des Kollagens bei den gemäß dem Verfahren der Ernach Behandlung des Rohmaterials mit einer Resorcin- findung verwendeten Konzentrationen. Dementspre-Formalin-Lösung basisches Zirkonsulfat zugesetzt chend ist es bekannt, daß Formaldehyd allein die werden, wobei nicht erkennbar ist, welchen Zweck Anfangsnaßfestigkeit des Kollagens erhöht, wenn aber der Zusatz des Salzes nach erfolgter Gerbbehandlung 45 Formaldehyd allein in der erforderlichen Menge für haben soll. entsprechende Eigenschaften im lebenden Organismus

Es ist des weiteren aus Rom pp, Chemie-Lexikon verwendet wird, wird der Strang brüchig und die

(1958), S. 1663, Zeilen 1 bis 3, bekannt, daß sowohl Knotfestigkeit herabgesetzt. Die Lösung eines mehr-

Zirkonsalze als auch Chromsalze zum Gerben ein- wertigen Phenols und/oder Chinons führt bei alleiniger

gesetzt werden können. 50 Verwendung zu einem Kollagenstrang, der keine

Zum besseren Verständnis der in der nachfolgenden hinreichende Anfangsnaßfestigkeit hat und der eine

Beschreibung verwendeten Begriffe werden diese wie außerordentlich große Geschwindigkeit bezüglich des

folgt erläutert: Verlusts der in vivo-Reißfestigkeit besitzt. Wenn sich

Der Ausdruck »Sehnenkollagenfäserchen« wird be- jedoch an die Behandlung mit dieser Lösung eine nutzt für ein fadenartiges Kollagengefüge, das aus 55 Behandlung mit einer zweiten Lösung mit Form-Ochsensehne hergestellt und in seinem Querschnitt aldehyd anschließt, wird diese Geschwindigkeit verrund ist. Diese Fäserchen sind in vollständig dehydra- ringelt. Die Verwendung der Kombination einer tisiertem Zustand etwa 500 bis 2000 Ä im Durch- Lösung eines mehrwertigen Phenols und/oder eines messer. Chinons und einer Formaldehydlösung führt nicht zu

Der Ausdruck »gequollenes Sehnenkollagenfäser- 60 einem Nähfaden mit der erforderlichen Anfangsnaß-

chen« bedeutet ein Kollagenfäserchen aus Ochsen- festigkeit und auch nicht zu einer befriedigenden Ge-

sehne, das in saurer Lösung gequollen ist. Die Durch- schwindigkeit des Verlusts in bezug auf die in vivo-

messer von gequollenen Kollagenfäserchen liegen in Reißfestigkeit,

einem Bereich von mindestens 5000 bis etwa 90 000 A. Verbesserungen im Hinblick auf solche früheren

Der Ausdruck »Einfachfaden« (Monofilament) be- 65 Entwicklungen sind durch Verwendung zweier verzeichnet einen einzelnen Faden aus ausgerichteten schiedener Lösungen zur Erzeugung der gewünschten Kollagenfäserchen, wie er durch die einfache Mündung Festigkeit der in vivo-Eigenschaften und der Gleicheiner Spinndüse extrudieit wird. mäßigkeit des Produktes erzielt worden. Zunächst

wird ein gebundener Kollagenmehrfachfaden mit der Lösung eines mehrwertigen Phenols behandelt und dann mit einer weiteren Lösung eines Aldehyds und eines Chromsalzes. Das Kollagen kann auch mit der Lösung aus einem Aldehyd und einem Chromsalz behandelt werden und dann mit der Lösung des mehiwertigen Phenols.

Es wurde nun gefunden, daß man den Widerstand von Kollagenfäden gegen enzymatische Zersetzung erhöhen und die Reißfestigkeit derselben in wesentlicher Weise verbessern kann, wenn man einen kontinuierlich extrudierten Kollagenstrang mit der wäßrigen Lösung aus einem Aldehyd, einem Metallsalz und einem mehrwertigen Phenol behandelt, der ein Chinon und als Metallsalz ein Chrom(I I I)-SaIz zügesetzt sind. Ein so behandelter Faden besitzt die für chirurgische Zwecke erforderliche Reißfestigkeit und wird vom Körper absorbiert, nachdem die Wunde verheilt und der Faden nicht mehr länger notwendig ist.

Als Chinone können insbesondere p-Benzochinon, 1,2 - Naphthochinon -A- sulf onsäurenatriumsalz oder p-Toluchinon, als Metall(III)-salze vorzugsweise Chrom(III)-SuIfat oder Chrom(III)-chlorid in einer Lösung mit einem pH zwischen 2 und 4,5 verwendet werden.

Die Erfindung wird an Hand eines schematisch dargestellten Verfahrensweges und einiger Beispiele beschrieben.

Das Ausgangsmaterial für das Verfahren der Erfindung besteht aus einem verbundenen Kollagen-Mehrfachfaden, der vorstehend als Kollagenband bezeichnet wird. Dieses Material ist bandartig in seiner Form und aus etwa 20 bis 500 einzelnen Kollagen-Einfachfäden aufgebaut. Das Kollagenband kann durch Extrudieren einer Dispersion im wesentlichen reiner gequollener Sehnenkollagenfäserchen durch eine Mehrfachspinndüse in ein alkalisches Aceton-Dehydratisierungsbad hergestellt werden. Die Mehrfachfäden, wie sie aus dem Spinnbad heraustreten, sind sehr leicht vereinigt und nahezu kreisförmig im Querschnitt; die Fäden werden jedoch aus dem Spinnbad durch eine rotierende Walze herausgezogen, und die Spannung, die auf die nassen Fäden ausgeübt wird, wenn sie über die Walzenflächen laufen, bindet die einzelnen Fäden zu einem bandartigen Strang zusammen. Wenn der verbundene Mehrfachfaden getrocknet ist, bleibt die bandartige Form erhalten. Aus dem Vorhergehenden kann man ersehen, daß die einzelnen Fäden durch Kohäsionskräfte zur Bildung des Kollagenbandes zusammengehalten werden.

Die mechanische Behandlung des Kollagenbandes ist aus der Zeichnung zu ersehen. Die Maschine dient zur kontinuierlichen Behandlung des Kollagenbandes aus etwa 195 Fäden, die den gegerbten Mehrfachfaden bilden und zu einem gerundeten Strang von 0,363 mm Durchmesser machen; es ist aber klar, daß auch Stränge von geringerem oder größerem Durchmesser hergestellt werden können durch Variieren der Anzahl der einzelnen Fäden im Kollagenband. Solche Abänderungen liegen im Bereich der Erfindung.

Das Kollagenband 10 wird von der Vorratsrolle 11 auf die Aufnahmerolle 12 durch die angetriebenen Walzen 13, 14, 15 und 16 übertragen. Die nicht angetriebenen Walzen 17, 18, 19, 20 und 21 ergreifen reibend das sich bewegende Band oder den Strang und gestatten dessen Streckung.

Das Kollagenband läuft von der angetriebenen Walze 13 über die Führungsrolle 22 und um die nicht angetriebenen Rollen 23 und 24 im Gerbbad 25. Das gegerbte Band wird dann aus dem Gerbbad durch die nicht angetriebene Rolle 26 herausgeführt und um etwa 5% zwischen den Walzen 13 und 14 gestreckt.

Von der Walze 14 läuft das Band durch eineTrockenkammer 27, in der es auf etwa 43 bis 54°C erhitzt und um weitere 2% gestreckt wird. Der gegerbte und getrocknete Strang wird dann durch Berührung mit einem Falschzwirner 28 geformt. Diese Vorrichtung verleiht dem Strang automatisch eine sogenannte Falschzwirnung. Eine Falschzwirnung ist eine Zwirnung, deren Richtung auf einer Seite eines Berührungspunktes umgekehrt wird zur gegenüberliegenden Seite, so daß die Zwirnung aufgehoben wird. Die Zwirnung ist besonders wirkungsvoll, wenn das Kollagenband sich in nassem Zustand befindet, und dies wird durch Auftropfen von Wasser auf das Band aus der Düse 29 bewirkt. Wenn die Zwirnung zurückgeht bei der Rolle 30, wenn das feuchte Band von dort hervortritt, tritt eine allmähliche Verjüngungswirkung auf den Strang ein, und das Band wird gerundet. Die kreisförmige Gestalt des Stranges bleibt erhalten, nachdem die Zwirnung aufgehoben wird. Der Falschzwirner wird mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 150 bis 600 Umdrehungen pro Minute betrieben, und der Strang wird um etwa 6% zwischen den Walzen 15 und 16 gestreckt. Eine nicht angetriebene Rolle 31 führt den gerundeten Strang vom Falschzwirner durch die Trockenkammer 32, in der überschüssige Feuchtigkeit vom Strang entfernt wird.

Im Gerbbad 25 sind alle Komponenten der Lösung enthalten. Die Konzentration des Formaldehyds im Bad 25 kann variiert werden, um die Zeit zu kompensieren, während der das Kollagen in Berührung mit dem Bad ist. Die Reißfestigkeit des fertigen Kollagennähfadens nimmt ab, wenn die Konzentration an Formaldehyd im Bad 25 0,32% übersteigt, und die Absorption des Fadens im lebenden Organismus verläuft ganz schnell, wenn die Formaldehydkonzentration geringer als 0,05% ist.

Entsprechend der Menge an Chrom im Gerbbad 25 wird, wenn der behandelte Kollagenstrang (Größe 2/0) weniger als etwa 0,5 % Chrom, berechnet als das entsprechende Oxyd, enthält, eine geringe Naßreißfestigkeit erhalten. Stränge mit mehr als etwa 1,5% Chromoxyd haben eine geringe Trockenknotfestigkeit. Deshalb wird die Konzentration an Chrom im Gerbbad 25 auf Werte innerhalb dieser Grenzen eingestellt, so daß das Kollagen beim Durchlaufen des Bades 25 etwa 1 Gewichtsprozent Chrom als Chromoxyd absorbiert. Im allgemeinen wird die Konzentration an Chrom im Bad zwischen 0,1 bis 2 Gewichtsprozent als Chromoxyd betragen.

Entsprechend beläuft sich die Konzentration an mehrwertigem Phenol im Gerbbad 25 zwischen 0,2 bis 2%. Die Konzenti ation dieser Komponente im Bad ist so reguliert, daß der Kollagenstrang zwischen 0,2 bis 2 Gewichtsprozent derselben absorbiert.

Andere Materialien, die in dem einzigen Gerbbad 25 verwendet werden, umfassen Natriumhydrosulfit oder ähnliche reduzierende Mittel. Ein starkes Reduktionsmittel, wie Formaldehydnatriumsulfoxylat, bekannt unter dem Warenzeichennamen »Formopan«, etwa 0,1 %, kann im Bad zur Verhinderung der Oxydation des mehrwertigen Phenols verwendet werden. Es kann eine geringe Menge, etwa 0,5 Gewichtsprozent, eines

5 6

Chelat bildenden Mittels, wie das Dinatriumsalz der Wasser zur Lösung des gesamten Chromsulfats zuge-

Äthylendiamintetraessigsäure, zur Bindung uner- setzt. Es wurden 204 Volumteile einer 5 n-Natriuin-

wiinschter Metallverunreinigungen im Bad verwendet hydroxydlösung langsam und unter Rühren aus einem

werden. Trichter zur Chromsulfatlösung zugesetzt. Dann

Das pH des Gerbbades 25 soll zwischen 2 und 4,5 5 wurde genügend Wasser zugesetzt, um das Gesamtliegen. Wenn das pH unterhalb etwa 2 liegt, nimmt das volumen auf 2000 Teile zu bringen. Die Lösung entKollagen zu viel Wasser auf und wird brechen. Wenn hielt 8,8% Cr₂Oj₁.

das pH des Bades über etwa 4,5 liegt, neigt das Es wurde eine Gerbzusammensetzung durch Lösen Chrom(II[)-salz im Bad dazu, sich niederzuschlagen. von 7 Teilen l^-Naphthochinon^-sulfonsäurenatri-Es ist daher zweckmäßig, das pH des Bades 25 auf die io umsalz in 3500 Teilen Wasser unter Zusatz von 12 Voobengenannten Grenzen einzustellen. Ausgezeichnete lumteilen einer 37%igen wäßrigen Formaldehyd-Ergebnisse erhält man, wenn das pH des Gerbbades lösung hergestellt. Dann wurden 57,5 Volumteile der 25 zwischen etwa 2,8 und 3,5 liegt. genannten 8,8 %igen Chromvorratslösung zugesetzt,

Es wurde beobachtet, daß atmosphärische Feuchtig- und schließlich wurde Wasser bis zu einem Gesamtkeit, als eine Variable während des Spinnens eines 15 volumen von 4000 Teilen der gewünschten Zusammen-Stranges, eine wichtige Rolle bei der Streckung und Setzung zugefügt. Das pH der Zusammensetzung der Endreißfestigkeit des Stranges spielt. Die Feuchtig- wurde durch Zusatz von 5 n-Natriumhydroxydlösung keit wird zweckmäßig kontrolliert, indem man das auf 3,2 eingestellt.
Spinnverfahren unter Verschluß in einer Vorrichtung ,..
durchführt, die mit Luft bestimmter Feuchtigkeit ver- ₂o ^Die Endzusammensetzung der Gerblosung betrug:

sorgt wird. Vortreffliche und gleichmäßige Stränge Chrom 0,8% Cr₂O₃

werden erhalten, wenn die relative Feuchtigkeit auf 1,4-Naphthochinon 0,2%

etwa 40% gehalten wird. Formaldehyd 0,1%

Die kontinuierliche Behandlung des erhaltenen

Kollagenbandes zur Herstellung eines gleichmäßigen 25 Diese Gerbzusammensetzung wurde im Bad 25

Stranges mit den gekannten Eigenschaften wird an verwendet. Es wurde ein Kollagenband von nahezu

den folgenden Beispielen erläutert. Zu Vergleichs- 0,1 mm Dicke und 1,5 mm Breite mit 192 einzelnen

zwecken sind zusätzliche Beispiele angegeben, um zu Fäden wie vorbeschrieben behandelt, wie es sich aus

zeigen, daß die Gerbung des Kollagens mit den ein- der Abbildung ergibt. Die Länge des ständig in das

zelnen Reagenzien, wie einem Chromsalz, Form- 30 Bad 25 eingetauchten Bandes betrug 1,52 m, und die

aldehyd, mehrwertigem Phenol und Chinon, zu Pro- Laufgeschwindigkeit durch das Bad betrug 1,02 m/Min,

dukten mit unbefriedigenden Eigenschaften für einen Der fertige gerundete Kollagenstrang enthielt 1 %

chirurgischen Nähfaden führt. In den Beispielen sind Cr₂O₃. Bei einem Durchmesser von 0,4 mm ergaben

die Mengen in Gewichtsteilen angegeben, wenn nicht sich eine Trockenreißfestigkeit von 4,9 kg, eine

etwas anderes gesagt ist. 35 Trockenknotfestigkeit von 2,2 kg und eine Naßknotfestigkeit von 1,7 kg bezogen auf das Material.

Beispiele 2. und 3. Es wurden Nähfäden genau nach der

Beschreibung gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der

1. Es wurde eine Gerbzusammensetzung nach dem Ausnahme, daß die Zusammensetzung des Gerbfolgenden Verfahren hergestellt: · 40 bades 25 variiert wurde, wie in Tabelle I angegeben

Eine Chromvorratslösung wurde durch Zusatz ist. Das pH jedes Bades betrug 3,2.
von 672 Teilen von Cr₂(SO₄)₃ · 15 H₂O zu 250 Teilen In der Tabelle sind die Reißfestigkeiten in Kilo-Wasser unter Erhitzen auf 6O⁰C und Rühren her- gramm, bezogen auf das Material und andere physigestellt. Zusätzlich wurden bei Bedarf 100 bis 200 Teile kaiische Eigenschaften, angegeben.

	Badzusammensetzung	Tabelle I	Physikalische Eigenschaften Trockenfestigkeit \| Trockenknotfestigkeit \| Naßknotfestigkeit (in kg bezogen auf das Material)	2,0 2,0	1,9 1,9
Beispiel Nr.	0,4% Benzochinon ] 0,2% CH₂O 0,6% Cr₂O₃ J 0,4% Hydrochinon ] 0,2% CH₂O \ 0,6% Cr₂O₃ J	Durchmesser (mm)	4,3 4,3
2 . 3		0,4 0,4

4. Der extrudierte Kollagenmehrfachfaden wurde in einem Chromsulfatbad mit 1,25% Cr₂O₃ gegerbt. Es wurde kein Formaldehyd oder mehrwertiges Phenol im Gerbverfahren verwendet. Die Eigenschaften des Produkts sind in den Tabellen II und III 65 wiedergegeben.

5. Der extrudierte Kollagenmehrfachfaden wurde in einem Bad mit 0,15% Formaldehyd gegerbt. Es

wurde kein Chrom oder mehrwertiges Phenol im Gerbverfahren verwendet. Die Tabellen II und III geben die Eigenschaften des erhaltenen Produkts an. 6. Der extrudierte Kollagenmehrfachfaden wurde in einem Bad mit 0,5% Chinon gegerbt. Beim Gerbprozeß wurde kein Chrom oder Formaldehyd verwendet. Die Eigenschaften des Produkts sind in den Tabellen II und III wiedergegeben.

Tabelle II

Beispiel Nr.	Denier	Durchmesser	Trockenfestigkeit	Reißfestigkeit (g/Denier)	Naßknotfestigkeit
		(mm)	2,6	ITrockenknotfestigkeit	1,2
4 (nur Cr)	1390	_	2,41		0,98
5 (nur HCHO)	1440	—	3,4		1,0
6 (nur Chinon)	—	—	3,60		1,20
Catgut-Faden	1210	0,36
	1,5
1,39
1,4
2,40

Tabelle III

	0	1	In vivo-Absorption	3	5	in kg	7	10	15
Beispiel Nr.	2,1	0,7	nach Tagen					,	.
	1,8	0,7	•—·	•—	—	—	•—■
4 (nur Cr)	—	1,0	—	—	—	—	—
5 (nur HCHO)	3,7	2,4	2,1	1,8	1,5	1,1	0,6
6 (nur Chinon)
Catgut-Faden

7. bis 19. Eine andere Versuchsreihe wurde zur Bestimmung der einzelnen Wirkungen von Chromsulfat, Pyrogallol und Formaldehyd auf das extrudierte Kollagenband durchgeführt. Bei den Versuchen 7 bis 12 wurde Pyrogallol oder Chinon aus einem Bad angewendet und destilliertes Wasser, eingestellt auf ein pH von 3,5, aus einem zweiten Bad. Bei den Versuchen 13 bis 15 wurde destilliertes Wasser bei einem pH von 8,3 in das erste Bad gegeben und Formaldehyd

bei einem pH von 3,5 in das zweite Bad. Bei den Versuchen 16 bis 18 wurde destilliertes Wasser bei einem pH von 8,3 in das erste Bad gegeben und Chromsulfat bei einem pH von 3,5 in das zweite Bad. Bei allen dreizehn Versuchen (s. unten) wurde der Strang mit einer wäßrigen Lösung von 0,3% Formaldehyd (pH 8,5) angefeuchtet. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:

Verbindung

pH

Konzentration
des Behandlungsbades

Beispiel Nr.

1.

2.
3.
4.
5.

Pyrogallol

Chinon

Formaldehyd

Chromsulfat

Kombinationsversuch *)

8,3 8,3 3,5 3,5 3,5

Reißfestigkeit

1,3 und 5%

1,2 und 5%

0,3, 0,6 und 1,5%

1,0, 3,0 und 5,0%

7 bis 9

10 bis 12

13 bis 15

16 bis 18

19

Beispiel Nr.	Gerbbehandlung	Denier	Trockenfestigkeit	Trockenknotfestigkeit	Naßknotfestigkeit
7	1% Pyrogallol, pH 8,3	1170	5,44	2,08	0,95
8	3% Pyrogallol, pH 8,3	1120	5,80	2,22	1,04
9	5% Pyrogallol, pH 8,3	1150	5,67	2,08	0,99
10	1% Chinon, pH 8,3	1130	4,67	2,27	0,90
11	3% Chinon, pH 8,3	1140	4,39	2,30	0,90
12	5% Chinon, pH 8,3	1160	4,93	2,13	0,95
13	0,3% HCHO, pH 3,5	1100	4,44	2,04	1,26
14	0,6% HCHO, pH 3,5	1120	4,58 .	1,90	1,30
15	1,5% HCHO, pH 3,5	1130	. 3,72	1,86	1,17
16	1,0% Cr₂(SO₄)₃	1320	4,26	2,50	1,30
17	3,0% Cr₂(SO₄)₃	1270	4,67	2,37	1,90
18	5,0%Cr₂(SO₄)₃	1300	5,62	2,64	2,08
19	Kombinationsversuch *)	1300	5,94	2,90	1,95

*) Erstes Bad = 1,0% Pyrogallol, pH 8,3.

Zweites Bad = 1,0% Cr₂(SOi)₃ + 0,3% HCHO, pH 3,5.

409 626/10

	9	0,94	3	Reißfestigkeit im lebenden ( in kg nach Tagen	7	10	Drganismus	¹⁵ I	20
Beispiel Nr.		0,85	0,77	5	0,76	10	0,36	0,14
		0,77	0,81	0,67	0,85	0,50	0,36	0,14
7	0,48	1,15	0,99	0,99	0,85	1,31 .	0,18
8	0,97	0,64	0,94	0,49	0,48	—	—
9	1,84	1,55	0,63	0,80	1,21	1,04	0,27
10	1,29	—	1,15	0,48	0,52	0,31	—
11	2,07	0,58	0,77	0,96	0,54	—	—
12	1,74	1,15	0,76	1,00	0,56	0,31	—
13	1,30	1,80	1,40	1,13	1,49	0,27	—
14	1,77	—	1,41	0,50	0,97	—	—
15	1,99	1,34	0,94	1,87	0,53	—	—
16	3,02	1,17	1,41	0,82	—	—	—
17		2,37	1,15	2,08	0,76	—	—-
18			2,42	—
19

20, Ein extrudiertes Kollagenband wurde in einem Bad mit Chromsulfat und Formaldehyd gegerbt. Das Bad enthielt Chromsulfat, äquivalent 10 g Cr₂O₃ pro Liter, und 0,32 % Formaldehyd. Die Eigenschaften des gegerbten Bandes sind nachfolgend wiedergegeben:

Denier

Trockenfestigkeit

Trockenknotfestigkeit (in kg)

NaDknotfestigkeit

In vivo, Tage
I I 5

130

3,84

2,49

1,95

3,06

1,74

1,34

0,77

Die aus den Beispielen 1 bis 20 erhaltenen Ergebnisse und die in den Tabellen angegebenen Daten zeigen, daß

1. Chrom allein nicht zu einem Kollagennähfaden führt, der befriedigende in vivo-Reißfestigkeitseigenschaften besitzt (Beispiele 4 und 16 bis 18);

2. Pyrogallol allein nicht zu einem solchen Faden mit befriedigender Reißfestigkeit führt (Beispiele 7 bis 9);

3. Chinon allein dieselben Nachteile aufweist wie Pyrogallol (Beispiele 10 bis 12);

4. Formaldehyd allein nicht zu einem Kollagennähfaden mit entsprechenden Reißfestigkeitseigenschaften führt (Beispiele 13 bis 15);

5. Chrom und Formaldehyd zusammen in einer Lösung nicht zu einem Nähfaden mit befriedigenden in vivo-Reißfestigkeitseigenschaften führen (Beispiel 20);

6. eine Pyrogallollösung, gefolgt von einer Lösung mit Formaldehyd und Chrom zu einem Kollagennähfaden mit einer ausgezeichneten Kombination von Eigenschaften, d. h. der gewünschten Reißfestigkeit, in vivo-Auflösungszeit und Einheitlichkeit des Produkts führt (Beispiel 19);

7. eine einzige Lösung aus Pyrogallol, Formaldehyd und Chrom zu einem Produkt mit Eigenschaften führt, die denjenigen des Produkts gemäß Ziffer 6 entsprechen;

8. eine einzige Lösung aus Chinon, Formaldehyd und Chrom zu einem Produkt mit Eigenschaften führt, die denjenigen des Produkts gemäß Ziffer 6 entsprechen (Beispiele 1 und 2).

21. Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Nähfäden enthalten Reduktionsprodukte mehrwertiger Phenole und/oder Chinone, die chemisch mit dem Kollagen vereinigt sind. Eine quantitative Bestimmung der Menge an mehrwertigem Phenol oder Chinon, die in dem fertigen Nähfaden enthalten ist, wird nach folgender Methode vorgenommen:

Eine 10-mg-Probe eines mit einem mehrwertigen Phenol und/oder Chinon gegerbten Fadens wird in ein Teströhrchen gebracht und 1 ml Natriumborhydridlösung zugesetzt. Die Lösung von Natriumborhydrid wird durch Auflösen von 0,60 g Natriumborhydrid in 20 ml destilliertem Wasser unter Zusatz einer Tablette Natriumhydroxyd hergestellt. Diese Lösung wird für jede Gruppe von Proben frisch hergestellt. Das den zu analysierenden Nähfaden und die Borhydridlösung enthaltende Teströhrchen wird über einer Bunsenflamme erhitzt, bis der Nähfaden aufgelöst ist. Der Inhalt des Teströhrchens wird dann

♦5 mit konzentrierter Schwefelsäure neutralisiert und das Teströhrchen erhitzt, um einen Überschuß an Natriumborhydridlösung zu zersetzen. Die so erhaltene Reaktionsmischung wird gekühlt und auf 3 ml mit destilliertem Wasser verdünnt. 1 ml eines Vanillinreagenz, hergestellt durch Lösen von 7,5 g Vanillin in 50 ml Äthylalkohol, wird zugesetzt und die Mischung mit 79 %iger Schwefelsäure auf 23 ml verdünnt. Nach 20 Minuten wird die Absorption bei 520 Γημ mit einem Blindversuchsreagenz verglichen unter Verwendung eines Beckman-D. U.-Spektrophotometers und vier Standardproben mit 0,01, 0,02, 0,03 und 0,04 ml einer Standardlösung des mehrwertigen Phenols oder Chinons als Teil der Analyse, wie eine Pyrogallollösung, durch Auflösen von 0,130 g Pyrogallol in 4 η-Schwefelsäure, aufgefüllt auf ein Gesamtvolumen von 100 ml, hergestellt.

Die Absorptionswerte werden gegen das Volumen der Standardproben aufgetragen und der Prozentsatz an mehrwertigem Phenol oder Chinon in der Probe nach der Formel

λ:·

loo

Probengewicht in mg

11 12

berechnet, in welcher A die aus der Kurve erhaltene wurden in einem 25 ml fassenden Kolben geschüttelt,

Absorption ist und K für die 0,04-ml-Standardprobe worauf 1 ml Pyrogallollösung (1 % in Wasser) und

0,052 mg Pyrogallol geteilt durch A aus der Kurve 10 ml Äthanol zugesetzt wurden. Dann wurde destil-

ergibt. liertes Wasser bis zur 25-ml-Marke des Kolbens

Die nachfolgende Aufstellung der mehrwertigen 5 zugesetzt. Nach einer Stunde wurde die Absorption

Phenole und Chinone Wurde nach diesem Verfahren bei 425 ηιμ verglichen mit einem Blindversuchsreagenz

analysiert. In dieser Aufstellung folgt auf die sieht- unter Verwendung des genannten Spektrophotometers

bare Wellenlänge, bei der eine maximale Absorption und drei Standardproben mit 0,01, 0,02 und 0,03 ml

eintritt, der Name der Verbindung: einer Benzochinon-Standardlösung. Die Standard-

2,2',4,4'-Tetrahydroxybenzophenon 520 ιημ ¹⁰ lösungen wurden durch Auflösen von 100 mg Benzo-

1,2-Naphthochinon 570 n£ ^cI»non ^ ¹⁰° ^mI destilliertem Wasser hergesteHt.

1,4-Naphthochinon 575 m£ ^ie Absorptionswerte wurden gegen .das Volumen

p-Toluchinon 560 n£ J* Standardproben aufgetragen und der Prozentsatz

1,2-Anthrachinon 545 πιμ Benzochimn m der Probe gemäß der Formel berechnet:

Resorcin ^51ΟηΨ ¹⁵ % Benzochinon =

Genaue und reproduzierbare Ergebnisse wurden Dichte-Ablesung bei 425 ηιμ · Faktor

nach dem vorangehenden Verfahren mit Phenolen ~—TT—~—~—;—~—~ >

und Chinonen, mit Ausnahme von Benzochinon, Gewicht der Probe (mg)

erhalten. Ein getrennte Verfahren folgte zur Be- ₂o Milligramm Benzochinon 25-100

Stimmung des Benzochinongehalts eines Nahfadens, Faktor = - .

erhalten nach dem Verfahren der Erfindung. Eine absorbierende Einheit 10
500-mg-Probe eines mit Benzochinon gegerbten Nähfadens wurde in ein Versuchsröhrchen gegeben. 5 ml Die Nähfaden nach dem Verfahren der Erfindung einer Chlorwasserstoffsäurelösung (2 n) wurden dem 25 enthalten etwa 0,25 bis etwa 0,92%, zweckmäßig Röhrchen zugesetzt. Das Röhrchen und sein Inhalt etwa 0,30 bis etwa 0,70% mehrwertiges Phenol und/ wurden über einer Bunsenflamme erhitzt, bis der Näh- oder Chinon, bestimmt nach der vorgenannten analyfaden aufgelöst war. Der Röhrcheninhalt wurde ab- tischen Methode.

gekühlt, 5 ml Äthanol wurden zugesetzt, und die Selbstverständlich kann das vorbeschriebene Vererhaltene Lösung wurde geschüttelt. Die Lösung 30 fahren auch zur Erhaltung anderer Kollagenmatewurde in einen 25 ml fassenden Kolben gegeben und rialien, wie Leder, verwendet werden, dessen Lebensbis zu diesem Volumen mit destilliertem Wasser auf- dauer häufig abgekürzt wird durch den Angriff von gefüllt. Die erhaltene Lösung wurde in ein 50 ml Mikroorganismen und Enzymen, die durch solche fassendes Becherglas filtriert. 10 ml des Filtrats Mikroorganismen gebildet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

i 470 806 1 2 Der Ausdruck »Mehrfachfaden« (Multifilament) bePatentansprüche: zeichnet eine Gruppe von einzelnen, aber getrennten Fäden, die durch eine Spinndüse extrudiert werden.

1. Verfahren zur Erhöhung des Widerstands Der Ausdruck »Fadenstrang« bezeichnet schließlich gegen enzymatische Zersetzung und zur Ver- 5 eine Gruppe von Fäden, die zu einem einheitlichen besserung der Reißfestigkeit von Kollagenkörpern Gefüge zusammengefügt worden sind.

wie Fasern, Nähfäden, Bänder, Stränge und Leder Das Proteinkollagen besitzt eine außerordentliche