DE1620798C3 - Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen fasrigen Körpers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen fasrigen KörpersInfo
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Description
deren Abmessungen zwischen denjenigen der Tropokollagen- und der Kollagennbrillen liegen. Drittens
setzt sich ein Teil der Säure mit freien, primären Aminogruppen des Kollagens unter Ausbilden eines
5 Produktes um, das man als Kollagen-Hydrochloridsalz bezeichnen kann, das natürlich in Gegenwart
von Wasser ionisiert ist.
Nach der Säurebehandlung wird das Hauptprodukt, bei dem die Säure homogen verteilt ist, der mecha-
kolloidalen Kollagenteilchen besitzen und die praktisch frei von Tropokollagen und abgebauten Abkömmlingen
derselben sind, ergeben viskositätsstabile, wäßrige Gele mit geringen Konzentrationen in der
Größenordnung von I0I0.
Man erhält damit nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren Gebilde, die sich durch die Fähigkeit auszeichnen, selbst nach mehreren Tagen in Berührung
mit Wasser nicht zu zerfallen, die für Wasser und
andere Flüssigkeiten eine hohe Absorptionsfähigkeit io nischen Zerkleinerung unterworfen, um so wenigstens aufweisen. Die Gebilde enthalten immer noch die sehr 10 °/0 des Produktes auf eine Submikrongröße zu zergeringe Säuremenge, die zum Herstellen des kollo- kleinern. Im allgemeinen empfiehlt sich eine Zeridalen Kollagens angewandt wird. Keine Neutralisation kleinerungsvorrichtung mit hoher Scherkraftwirkung hat stattgefunden. Dies ist möglich wegen der strikten auf die Teilchen des Kollagens. Dazu kommen Kontraste der Säurekonzentration in Verbindung mit 15 Waring-Mischer und Cowles-Auflöser für geringe der entsprechenden Zerkleinerung für die Erzeugung Feststoffkonzentrationen in Betracht. Hohe Scherder wasserlöslichen mikrokristallinen Teilchen, um kräfte erzielt man auch durch Auspressen durch kleine das Entstehen einer echten Lösung zu verhindern, im Öffnungen in Vorrichtungen mit der Bezeichnung Gegensatz zu Produkten bekannter Art. Die Teilchen Bauer-Raffineur und Rietz-Entfernungsvorrichtung, sind vollständig undenaturiert. Die ursprünglichen 20 insbesondere im Fall (mehr als 5%) hoher Feststoffseitlichen Bindekräfte zwischen den Tropokollagen- konzentrationen. einheiten, die die ursprünglichen Fibrillen enthalten, Nach weiter unten folgenden Ausführungsbeispielen
Verfahren Gebilde, die sich durch die Fähigkeit auszeichnen, selbst nach mehreren Tagen in Berührung
mit Wasser nicht zu zerfallen, die für Wasser und
andere Flüssigkeiten eine hohe Absorptionsfähigkeit io nischen Zerkleinerung unterworfen, um so wenigstens aufweisen. Die Gebilde enthalten immer noch die sehr 10 °/0 des Produktes auf eine Submikrongröße zu zergeringe Säuremenge, die zum Herstellen des kollo- kleinern. Im allgemeinen empfiehlt sich eine Zeridalen Kollagens angewandt wird. Keine Neutralisation kleinerungsvorrichtung mit hoher Scherkraftwirkung hat stattgefunden. Dies ist möglich wegen der strikten auf die Teilchen des Kollagens. Dazu kommen Kontraste der Säurekonzentration in Verbindung mit 15 Waring-Mischer und Cowles-Auflöser für geringe der entsprechenden Zerkleinerung für die Erzeugung Feststoffkonzentrationen in Betracht. Hohe Scherder wasserlöslichen mikrokristallinen Teilchen, um kräfte erzielt man auch durch Auspressen durch kleine das Entstehen einer echten Lösung zu verhindern, im Öffnungen in Vorrichtungen mit der Bezeichnung Gegensatz zu Produkten bekannter Art. Die Teilchen Bauer-Raffineur und Rietz-Entfernungsvorrichtung, sind vollständig undenaturiert. Die ursprünglichen 20 insbesondere im Fall (mehr als 5%) hoher Feststoffseitlichen Bindekräfte zwischen den Tropokollagen- konzentrationen. einheiten, die die ursprünglichen Fibrillen enthalten, Nach weiter unten folgenden Ausführungsbeispielen
sind nur gering zerstört, und viele der ursprünglichen seitlichen, natürlichen Bindekräfte verbleiben praktisch
unverändert.
In die Formkörper kann man zur Erzielung guter Naßfestigkeit in bekannter Weise geringe Mengen an
Kollagenvernetzern, wie Alaun, einarbeiten, indem man sie vorzugsweise vor dem Gefrieren zusetzt.
wird Salzsäure angewandt, da sie verhältnismäßig billig ist und leicht einstellbar und steuerbar ist. Man
25 kann aber auch andere Säuren, und zwar sowohl anorganische als auch ionisierbare organische Säuren,
wie Schwefelsäure, Bromwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Cyanoessigsäure, Essigsäure und Zitronensäure
verwenden. Schwefelsäure jedoch läßt sich nur schwie-
Das mikrokristalline, kolloidale Kollagen stellt 3° rig steuern, Zitronensäure ist gleich günstig wie SaIzman
aus beliebigem, nicht denaturiertem Kollagen in säure. Unter dem Begriff »Leichtigkeit der Steuerung«
natürlichem Zustand, wie aus Stücken von Natur- ist die Fähigkeit zu verstehen, das Quellen und die
haut, Darm von hohem Kollagengehalt her, Vorzugs- Hydrolyse der Kollagenfasern dort zu unterbrechen,
weise aus Stücken, die unter Bedingungen getrocknet wo das unlösliche kolloidale Produkt gebildet wird
sind, unter denen keine Denaturierung erfolgen kann, 35 und in diesem Zustand gehalten wird, wobei gleich-
und die man vorzerkleinert hat. Ist das Ausgangs- zeitig der schnelle Abbau des Produktes in ein lösliches
material noch naß, so muß dieser Feuchtigkeitsanteil Produkt verhindert wird.
bei der Herstellung der genauen Säurelösung berück- Nach Abschluß des Zerkleinerns weisen die gesichtigt
werden. Das Zerkleinern in Gegenwart der bildeten Gele einen pH-Wert von 2,6 bis 3,8 auf, und
verdünnten Säure wird so weit getrieben, bis min- 40 der spezifische vorliegende pH-Wert hängt von dem
destens 10°/0 oder mehr des Produktes auf eine pH-Wert der Behandlungssäure ab. Der pH-Wert
Submikron-Größe zerlegt sind; man erhält die besten der Gele, die optimale Eigenschaften aufweisen, liegt
Ergebnisse, wenn der Anteil an submikronem, mikro- bei 3,0 bis 3,3. Das Herstellen eines 1 %igen Gels
kristallinem Material größer ist. wird z. B. so durchgeführt, daß ein Teil fein vermahlene,
Wesentlich ist ein gründliches Einweichen des ver- 45 im Vakuum gefriergetrocknete Kuhhaut mit 100 Teilen
wendeten Kollagenmaterials mit der entsprechenden, Salzsäurelösung mit einem pH-Wert von 2,25 besehr
verdünnten Säure bei dem erforderlichen pH- handelt wird. Nach einer 15minutigen Behandlung
Wert. Verwendet man Salzsäure und eine im Vakuum in einem Waring-Mischer weist das Gel einen pH-Wert
gefriergetrocknete Kuhhaut, so darf der pH-Wert der von 3,25 auf. In gleicher Weise wird ein 2%'ges Gel
Lösung nicht über 2,6 bei der anschließenden Zer- 50 hergestellt und weist einen pH-Wert von 3,3 auf.
kleinerung liegen. Optimale Ergebnisse werden mit Sobald 1 g Proben der durch Gefriertrocknen dieser
Säurelösungen erhalten, die einen pH-Wert in der Gele hergestellten Matten in 100 ml destilliertes
Größenordnung von 2 von 1% Feststoffgehalt auf- Wasser gebracht werden, erfolgt eine Ionisierung des
weisen. Die Behandlung mit Lösungen mit einem teilweise vorliegenden Hydrochloridsalzes des KollapH-Wert
von kleiner als 1,6 führt zu einem schnellen 55 gens ohne Zerstören der Matten, und der pH-Wert
Abbau des Molekulargewichts mit entsprechendem des Wassers wird auf 3,1 gesenkt.
Die absorbierenden Gebilde, wie Schwämme oder andere Formkörper, werden durch Gefriertrocknen
der Dispersion oder des Gels vorzugsweise bei Tempe-60 raturen von wenigstens —5 bis — 10°C und Absublimieren
des Wassers unter Vakuum hergestellt. Es kann jedes herkömmliche Verfahren und Vorrichtung
für die Gefriertrocknung angewandt werden. Die Gele können 25 bis zu 10% oder mehr des mikro-
nicht kristallinen oder amorphen Gebiete der Kollagen- 65 kristallinen, kolloidalen Kollagens enthalten, und die
fibrillen, so daß die sich anschließende mechanische Porosität der gefriergetrockneten Produkte schwankt
Zerkleinerung ein leichtes Zerstören der geschwächten umgekehrt proportional zu dem Feststoffgehalt des
Morphologie in mikrokristalline Teilchen ermöglicht, Gels. Gele in niedrigen Konzentrationsbereichen
Aufbau des in Säure löslichen Tropokollagens und weiterer Abbauprodukte, wie es sich durch einen
ausgeprägten Abfall in der scheinbaren Viskosität zeigt.
Die Wirkung der Säure ist eine Dreifache. Zunächst dient die Säure dazu, ein begrenztes Quellen der
Fasern zu bedingen. Zweitens erfolgt eine begrenzte Hydrolyse selektiver Peptidbindungen im Inneren der
wendet man insbesondere dort an, wo das Produkt in Berührung mit dem menschlichen Körper verwendet
werden soll. Die Gele können vor dem Gefriertrocknen zwecks Verringerung der Trocknungskosten teilweise an der Luft getrocknet werden. Ein
derartiges Verfahren führt zu einem gewissen Verlust an Wasserabsorptionsfähigkeit des Produktes. Das
Gel kann in einem Gefriertrocknungstrog unter Ausbilden einer Schicht der gewünschten Dicke ausgebreitet
oder in eine geeignete Form gegossen und sodann der Gefriertrocknung unterworfen werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Produkte zeigen Wasserabsorptionseigenschaften, die wenigstens dreimal
größer sind, als dies bei chirurgischer Baumwolle der Fall ist, sie nehmen wenigstens das 50fache ihres
eigenen Gewichtes an Wasser auf. Für chirurgische Zwecke und als Wundbinden sind die Produkte
chirurgischer Baumwolle überlegen, da sie faserfrei sind. Typische weisen Zerreißfestigkeiten im trockenen
Zustand von 91 kg/cm2 auf.
Für viele Anwendungszwecke empfiehlt sich die Abscheidung wenigstens des größten Teiles des in
den mikrokristallinen Kollagensäuredispersionen vorliegenden freien Fettes vor dem Gefriertrocknen. Das
kann erfolgen durch Zusatz von Cellulosefasern in Form eines stark gebleichten Kraftzellstoffs oder
mikrokristalliner, kolloidaler Cellulose zu der Dispersion unter entsprechendem Vermischen und einheitlichem
Verteilen des Celluloseproduktes in der Dispersion. Das anschließende Filtrieren der Dispersionen,
z. B. vermittels herkömmlicher Druckfiltration unter Anwenden von Schichten aus Cellulosetextilgut oder
Baumwollgewebe, das zwischen geeigneten durchlässigen Metallplatten angeordnet ist, führt zu einem
starken Entfernen der in dem Rohprodukt vorliegenden natürlichen Feststoffe. Wahlweise Verfahren zum
Entfernen derartiger fettiger Produkte auf geringstmögliche Gehalte bestehen darin, die rohen, nicht
getrockneten Häute mit organischen Flüssigkeiten, wie Aceton, unter Auflösen der Fettprodukte zu extrahieren
oder die Dispersionen durch Cellulosepapier oder Textilfilter unter sehr hohem Druck hindurchzudrücken.
Derartige Filtrationen dienen weiterhin dazu, das Entfernen von geringen Mengen an weiteren
Fremdstoffen, wie Haarstücken und Fleischgeweben, zu unterstützen, die natürlich in den Endprodukten
unerwünscht sind.
Die Naßfestigkeit ist gering, wenn auch Formkörper beim Eintauchen in Wasser selbst dann nicht zerfallen,
wenn sie über längere Zeit in Wasser gehalten werden. Beim Eintauchen in Wasser wird Wasser
absorbiert, und die Masse quillt in einem gewissen Ausmaß und verbleibt sodann in dem aufgequollenen
Zustand. Die Zerreißfestigkeit der Produkte, und zwar insbesondere die Naßfestigkeit, können durch
Einarbeiten von anderen Fasern, wie nicht gequollenen Kollagenhautfasern, Baumwolle, Kunstseide, Nylon,
Polyester, Wolle und kardierten, gefriergetrockneten Kollagenfasern in das Gel vor dem Gefriertrocknen
verbessert werden. Der Anteil an zugesetzten Fasern kann sich auf bis zu 25 % oder mehr, bezogen auf das
Gewicht des mikrokristallinen Kollagens, in dem Gel belaufen.
Durch Anwendung von Vernetzern kann man Naßfestigkeiten bis zu 50% der Trockenfestigkeiten
erreichen. Einen zusätzlichen günstigeren Effekt ergibt das Anwenden bestimmter Vernetzer, und zwar
eine Verbesserung der Wärmefestigkeit des Produktes.
Das Einschrumpfen bei dem Erwärmen wird wesentlich verbessert, und dies trifft auch auf die Widerstandsfähigkeit
gegenüber einer Verfärbung zu, wenn bestimmte der Vernetzer angewandt werden. Die
Verbesserung in der Wärmefestigkeit, und zwar sowohl bezüglich des Schrumpfens als auch der Verfärbung,
ist insbesondere dort vorteilhaft, wo man die Formkörper, wie z. B. Schwämme, sterilisieren will.
Das Produkt kann immer dort angewandt werden, ι ο wo man absorbierende Materialien zu erhalten wünscht,
wie z. B. Einmalwindeln, Damenbinden, Verbände, chirurgische Schwämme, industrielle und Haushaltsschwämme,
Abdeckungen, Tampons oder Zigarettenfilter.
Es werden 20 g zerkleinerte Kuhhaut, die vermittels Gefriertrocknung von Wasser befreit ist, in 1980 ml
Salzsäurelösung mit einem pH-Wert von 2 eingebracht
ao und bei 25 bis 3O0C in einem Cowles Dissolver
Model IVG 15 Minuten lang bei 5400 U/min unter Anwenden eines 10-cm-Zerkleinerungsflügels behandelt.
Nach Abschluß der Zerkleinerung wird das. 1 °loige Gel des mikrokristallinen kolloidalen Kollagens
in einen Gefriertrocknungstrog unter Ausbilden einer Schicht mit einer Dicke von 3 mm ausgebreitet und
über Nacht das Gefriertrocknen (—40 bis -5O0C,
5 Mikron Vakuum, Erhitzungszyklus nicht über 3O0C unter Kondensieren des absublimierten Wassers
bei 6O0C) durchgeführt. Das erhaltene Produkt stellt eine Matte mit einer Dicke von 3 mm dar, die das
65fache ihres eigenen Gewichtes an Wasser absorbiert. Die Zerreißfestigkeit eines trockenen Teststreifens
mit einer Breite von 2,5 cm beläuft sich auf 1,6 kg, und die Naßfestigkeit eines gleichen Teststreifens ist
zwar sehr gering, aber immer noch meßbar. Bei dem Einweichen in Wasser zerfällt dieses Produkt nicht.
Beispiel 2 bis 7
Das Beispiel 1 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß verschiedene Zusätze zu dem Gemisch zu Beginn
des Zerkleinerns ausgeführt werden. Bei dem Beispiel 2 wird 1 g Melamin-Formaldehyd-Kondensat (Prozent
bezogen auf das Gewicht des Kollagens) und eine geringe Menge an Zinkchlorid als Beschleuniger zugesetzt.
Bei dem Beispiel 3 wird die Melamin-Formaldehyd-Konzentration auf 2 g erhöht, bei dem Beispiel
4 auf 4 g erhöht und bei dem Beispiel 5 auf 6 g erhöht. Bei dem Beispiel 6 wird 1 g Polyesterstapelfaser
(Länge 6 mm und Durchmesser 1,5 Denier pro Faden), bezogen auf das Gewicht des Kollagens, zugesetzt.
Bei dem Beispiel 7 wird die Faser zusammen mit 1 g Melamin-Formaldehyd-Kondensat und Zinkchlorid
zugesetzt.
Es werden Proben jeder der Beispiele 1 bis 7 hergestellt, die Abmessungen von 10 ■ 2,5 cm · 3 mm aufweisen,
indem die Matten parallel zu der Ausbreitungsrichtung des Gels in dem Gefriertrocknungstrog zer-
schnitten werden. Die Zerreißfestigkeit der Proben wird vermittels eines Instron-Zerreißfestigkeitstesters
gemessen, wobei die Zugkraft über die lange Dimension beaufschlagt wird (Querkopfgeschwindigkeit
2,5 cm pro Minute). Die Naßzerreißfestigkeit wird sodann gemessen, indem die Probe 2 Minuten lang
in Wasser bei 25 0C eingetaucht und sodann sofort geprüft wird. Die Festigkeitswerte sind in der Tabelle I
zusammengefaßt:
Vernetzet | Trocken- | Naß- | 1,6 | 0,05 | Naß- zu Trocken- | |
Bei spiel |
% | Zerreiß-Festigkeit | 1,85 | 0,39 | Zerreiß-Festigkeit | |
0 | kg | 1,48 | 0,66 | °/o | ||
1 | 5 | 1,9 | 0,81 | _ | ||
2 | 10 | 1,37 | 0,74 | 21,2 | ||
3 | 20 | 1,78 | 0,1 | 45,0 | ||
4 | 30 | 1,9 | 0,37 | 42,6 | ||
5 | 0 | 53,8 | ||||
6* | 5 | 5,7 | ||||
7* | 19,3 | |||||
*) Einschließlich 5 % Polyesterfaser.
Die durch das Produkt nach Beispiel 1 gezeigte Festigkeit ist äquivalent einer Trockenzerreißfestigkeit
von 91 kg/cm2 .Man sieht, daß der Zusatz der Vernetzer nicht die Trockenfestigkeit in merklicher
Weise beeinflußt, und die Unterschiede beruhen wahrscheinlich auf Experimentalfehlern, wie sie bei dem
Prüfverfahren bei den verschiedenen Proben auftreten. Man sieht jedoch, daß das Verhältnis der Naßfestigkeit
zu der Trockenfestigkeit bei 10% Vernetzer angenähert gleichbleibt und daß der Zusatz an Verstärkungsfaser
zu einer geringfügigen Verbesserung der Zerreißfestigkeit führt.
Die Wasseraufnahme der Produkte, ausgedrückt in Gramm Wasser pro Gramm kristallines Kollagen, ist
in der folgenden Tabelle II gezeigt und weist darauf hin, daß eine geringfügige Abnahme in der Wasserabsorption
bei dem Vernetzen auftritt, jedoch im Hinblick auf die starke Zunahme der Naßfestigkeit
vernachlässigbar ist.
Beispiel | Aufnahme e H2O/g Produkt |
1 | 64,7 |
2 | 56,5 |
3 | 55,7 |
v4 | 55,7 |
5 | 49,9 |
6 | 66,9 |
Chirurgische Baumwolle | 17,8 |
Nach dem Verfahren der obigen Beispiele werden Matten aus 3U0I0 Gelen des mikrokristallinen, kolloidalen
Kollagens mit der Ausnahme hergestellt, daß in den verschiedenen Matten eine Anzahl verschiedener
Vernetzer angewandt werden. In jedem Fall wurden 0,001 Mol des Vernetzers pro 100 g Gel zugesetzt.
Matten, die Kaliumalaun, Melamin-Formaldehyd-Kondensat, basisches Aluminiumacetat, Cadmiumacetat,
Chromalaun, Kupfernitrat und Bariumhydroxid enthalten, werden in dieser Weise hergestellt und mit
einer ähnlichen nicht behandelten Matte verglichen.
Die Messungen werden bezüglich des Einschrumpfens der Matten bei dem Erwärmen durchgeführt. Es
werden Proben in einem Ofen von 25 auf 200° C in Intervallen von 10 oder 25° C erhitzt, und die Proben
werden in dem Ofen 1 Stunde lang bei dieser Temperatur gehalten. Alle Proben zeigen ein Einschrumpfen,
das nicht über etwa 2,5 % liegt bis zu einer Temperatur von 1000C und ein Einschrumpfen von nicht über
5 % bis zu einer Temperatur von 1400C. Die Kontrollmatte
und die das Melamin-Formaldehyd enthaltende Matte zeigt ein erhöhtes Einschrumpfen, das sich auf
10% bei 175°C beläuft und auf 35% bei 200° C
ansteigt. Die das Kupfernitrat enthaltende Matte weist ein 10%iges Einschrumpfen bei 1600C und ein
6%iges Einschrumpfen bei 200° C auf. Die das Cadmiumacetat enthaltende Matte weist ein Einschrumpfen
von 10% bei 1800C und ein Einschrumpfen von 20% bei 200° C auf. Die Kaliumalaun und
Aluminiumacetat enthaltenden Massen weisen ein Einschrumpfen von 5% bei 15O0C und ein Einschrumpfen
von 10% bei 2000C auf. Die Chromalaun enthaltende Matte weist ein Einschrumpfen von 5%
bei 1700C und ein Einschrumpfen von 9% bei 200°C
auf. Die Bariumhydroxid enthaltende Matte weist ein 5%iges Einschrumpfen bei 180°C und ein Einschrumpfen
von 10% bei 2000C auf.
Das Erhitzen der Matten zeigt ebenfalls, daß keine sichtbare Verschlechterung oder Veränderung der
Farbe bei Temperaturen bis zu 1000C eintritt. Die meisten der Matten beginnen eine geringfügige Verfärbung
bei 120° C zu zeigen, und die Verfärbung nimmt bei erhöhter Temperatur zu. Die aus dem
Kaliumalaun enthaltenden Gel hergestellte Matte zeigt jedoch keine sichtbare Farbveränderung bei
2000C und behält ihre weiße Farbe bei.
Die Wärmestabilität der Produkte ist insbesondere dort vorteilhaft, wo man die Produkte zu sterilisieren
wünscht oder wenn dieselben auf dem Gebiet von Hochtemperatur-Anwendungen verwendet werden
sollen. In derartigen Fällen kann der Vernetzer auf der Grundlage seiner Wirkung sowohl auf die Einschrumpf-
als auch Verfärbungseigenschaften hin ausgewählt werden.
Dort, wo die Matten mit höherer mechanischer Festigkeit erforderlich sind, finden Gele mit höheren
Konzentrationen an mikrokristallinem Kollagen auf Grund der direkt proportionalen Veränderung der
Festigkeit der Produkte mit der Konzentration der Gele Anwendung. Die Wasserabsorption der Produkte ist jedoch umgekehrt proportional zu der Kon-
zentration der Gele, und somit ist es für spezifische Anwendungsgebiete erforderlich, beide Eigenschaften
bei dem Herstellen der Ausgangsgele zu berücksichtigen.
309 513/483
Claims (25)
1 2
düngen zwischen den in den ursprünglichen Fibrillen
Patentanspruch: vorliegenden Tropokollageneinheiten sind durch das
Löslichmachen, Regenerieren und Neutralisieren er-
Verfahren zur Herstellung eines wasserunlös- heblich geschwächt.
lidien faserigen Körpers durch Einfüllen einer 5 Bekannt ist es ferner, schwammartige Produkte
sauren Kollagendispersion in eine Form, ge- durch Gefrieren einer wäßrigen sauren Dispersion
gebenenfalls Zusetzen von Kollagenvernetzern eines Kollagengels und durch Absublimieren des
und/oder weiterem Fasermaterial, Einfrieren und Wassers aus dieser gefrorenen Dispersion in Gegenwart
Absublimieren des Wassers aus der gefrorenen von Säure herzustellen. (USA.-Patentschrift 2 610 625).
Dispersion in Gegenwart der Säure, dadurch io Nach dieser Vorveröffentlichung soll ein nach jeder
gekennzeichnet, daß die saure Kollagen- bis dahin bekannten Herstellungsweise erhaltbares
. dispersion durch Verteilen einer wäßrigen Lösung Kollagengel verwendbar sein,
mit einem pH-Wert zwischen 1,7 und 2,6 in nicht Die vorliegende Erfindung beruht jedoch dem-
denaturiertem Kollagen unter Einstellen des pH- gegenüber auf der Ermittlung einer wesentlichen Ver-
Wertes der Masse auf 2,6 bis 3,8 und Zerkleinern 15 besserung hinsichtlich der Herstellungsweise, wie auch
der feuchten Masse, bis mindestens 10 Gewichts- der erhältlichen Erzeugnisse durch in erster Linie
prozent der Teilchen eine Teilchengröße von einem Ausgehen von einer besonderen und nach dem
weniger als 1 Mikron, gemessen in jeder Richtung, vorgenannten Stand derTechnik bisher nicht bekannten
aufweisen, hergestellt worden ist, und die ge- Säurekollagenverbindung.
frorene Dispersion der Sublimation unterworfen 20 Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch
wird, bis eine ohne Zerfall in Wasser quellfähige gekennzeichnet, daß die saure Kollagendispersion
Masse entstanden ist. durch Verteilen einer wäßrigen Lösung mit einem
pH-Wert zwischen 1,7 und 2,6 in nicht denaturiertem Kollagen unter Einstellen des pH-Wertes der Masse
25 auf 2,6 bis 3,8 und Zerkleinern der feuchten Masse
bis mindestens 10 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 1 Mikron, gemessen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur in jeder Richtung, aufweisen, hergestellt worden ist,
Herstellung eines wasserunlöslichen faserigen Körpers und die gefrorene Dispersion der Sublimation unterdurch
Einfüllen einer sauren Kollagendispersion in 3° worfen wird, bis eine ohne Zerfall in Wasser quelleine
Form, gegebenenfalls Zusetzen von Kollagen- fähige Masse entstanden ist.
vernetzern und/oder weiterem Fasermaterial, Ein- Die Herstellung einer derartigen Kollagenverbinfrieren
und Absublimieren des Wassers aus der ge- dung wurde bereits vorgeschlagen.'
frorenen Dispersion in Gegenwart der Säure. Es besteht sonach ein grundsätzlicher Unterschied Man erhält dadurch absorbierende Erzeugnisse, 35 zwischen einer sauren Dispersion von Kollagenfasern wie Matten oder Schwämme, die sich durch besonders und dem resultierenden Kollagen nach der USA.-hohe Absorptionsfähigkeit, große Zerreißfestigkeit in Patentschrift 2 610 625 und einem nach der Erfindung trockenem Zustand wie auch hohe Naßfestigkeit aus- zu verwendenden Ausgangsmaterial. Man erhält zeichnen. nach der vorbekannten Lehre nach dem Absublimieren Aus der USA.-Patentschrift 3 157 524 ist es bekannt, 40 jenes sauren Kollagengels ein wasserlösliches und, wie daß beispielsweise Schwämme durch Einfrieren eines dort vermerkt, schwammiges Gebilde, das, um wasser-Kollagengels, das erhebliche Mengen an Tropokol- unlöslich zu .werden, einer weiteren Behandlung mit. lagen enthält, durch Einfrieren und anschließende Ab- einem alkalischen Mittel bedarf. Ein solches neutralisublimierung des Wassers im Hochvakuum bei einer siertes Produkt ist jedoch ziemlich steif und harsch, unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperatur er- 45 Während das mikrokristalline Kollagen in der halten werden. Diese Produkte sollen sich jedoch in erfindungsgemäß verwendeten Dispersion in Gestalt Wasser wieder lösen, und Versuche, die Säure in den fester, kolloidal im Wasser dispergierter Teilchen vorgefriergetrockneten Produkten mittels wäßriger alka- liegt, verwendet das vorbekannte Verfahren ein lischer Lösungen zu neutralisieren, sollen zu einer Säurekollagengel, in dem das wasserlösliche Kollagen Vernichtung, der erwünschten schaumförmigen Aus- 5° als eine gelatinöse Masse vorliegt und dem gemäß bildung führen, wodurch das Gebilde wesentlich in eine langwierige Abscheidung des Wassers mittels seiner angestrebten Brauchbarkeit verschlechtert wird. eines organischen Lösemittels und die Entfernung der Zur Behebung dieser Beeinträchtigung soll man ein -gesamten Säure durch die Neutralisation nötig macht, Gel aus wasserdispergierbaren, mit Säure behandelten um dann erst zu einem wasserunlöslichen Produkt zu Kollagenfasern einfrieren, die eingefrorene Masse in 55 gelangen.
frorenen Dispersion in Gegenwart der Säure. Es besteht sonach ein grundsätzlicher Unterschied Man erhält dadurch absorbierende Erzeugnisse, 35 zwischen einer sauren Dispersion von Kollagenfasern wie Matten oder Schwämme, die sich durch besonders und dem resultierenden Kollagen nach der USA.-hohe Absorptionsfähigkeit, große Zerreißfestigkeit in Patentschrift 2 610 625 und einem nach der Erfindung trockenem Zustand wie auch hohe Naßfestigkeit aus- zu verwendenden Ausgangsmaterial. Man erhält zeichnen. nach der vorbekannten Lehre nach dem Absublimieren Aus der USA.-Patentschrift 3 157 524 ist es bekannt, 40 jenes sauren Kollagengels ein wasserlösliches und, wie daß beispielsweise Schwämme durch Einfrieren eines dort vermerkt, schwammiges Gebilde, das, um wasser-Kollagengels, das erhebliche Mengen an Tropokol- unlöslich zu .werden, einer weiteren Behandlung mit. lagen enthält, durch Einfrieren und anschließende Ab- einem alkalischen Mittel bedarf. Ein solches neutralisublimierung des Wassers im Hochvakuum bei einer siertes Produkt ist jedoch ziemlich steif und harsch, unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperatur er- 45 Während das mikrokristalline Kollagen in der halten werden. Diese Produkte sollen sich jedoch in erfindungsgemäß verwendeten Dispersion in Gestalt Wasser wieder lösen, und Versuche, die Säure in den fester, kolloidal im Wasser dispergierter Teilchen vorgefriergetrockneten Produkten mittels wäßriger alka- liegt, verwendet das vorbekannte Verfahren ein lischer Lösungen zu neutralisieren, sollen zu einer Säurekollagengel, in dem das wasserlösliche Kollagen Vernichtung, der erwünschten schaumförmigen Aus- 5° als eine gelatinöse Masse vorliegt und dem gemäß bildung führen, wodurch das Gebilde wesentlich in eine langwierige Abscheidung des Wassers mittels seiner angestrebten Brauchbarkeit verschlechtert wird. eines organischen Lösemittels und die Entfernung der Zur Behebung dieser Beeinträchtigung soll man ein -gesamten Säure durch die Neutralisation nötig macht, Gel aus wasserdispergierbaren, mit Säure behandelten um dann erst zu einem wasserunlöslichen Produkt zu Kollagenfasern einfrieren, die eingefrorene Masse in 55 gelangen.
ein umlaufendes Bad aus mit Wasser mischbaren Die neue Kollagenform stellt einen ausgeprägten
Lösungsmittel, mit Zusatz an einem neutralisierenden physikalischen Zustand zwischen dem gequollener
Alkali eintauchen, damit die Kollagenfibrillen dehy- Kollagenfasern und der Tropokollagenmoleküle dar,
drieren und koagulieren und das durch Neutralisation wie sie nach der USA.-Patentschrift 3 157 524 in
gebildete Salz entfernen, die erhaltene Kollagenmasse 60 Betracht kommen. Diese neue physikalische Form
trocknen und auf diese Weise ein schwammartiges, des Kollagens ist mikrokristallin und kolloidal und
nicht wieder lösbares Produkt erhalten. besteht aus Bündeln aggregierter Tropokollagenein-Dieses
Verfahren ist sowohl zeitaufwendig wie auch heiten, die unterschiedliche Länge gegenüber der einer
unwirtschaftlich. Daneben tritt auch ein Verlust an einzelnen Tropokollageneinheit aufweisen können,
Porosität auf durch ein Zusammenfallen der Zellen 65 bis zu unter einem Mikron, ihr Durchmesser beträgt
im organischen Lösungsmittel. Vor allem aber hat 25 bis 100 Ä. Massen, die unterschiedliche Kollagendas
wiederaufgebaute Kollagen seine ursprüngliche formen aufweisen, wobei wenigstens 10 Gewichts-Morphologie
verloren, d. h., die natürlichen Bin- prozent diese neuen submikron-mikrokristallinen,
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