DE3634991A1 - Verfahren zur herstellung ophthalmologischer kollagenueberzuege und nach diesem verfahren hergestellte ueberzuege - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Ophthalmologie, ins­ besondere bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung ophthalmologischer Kollagenüberzüge und auf nach die­ sem Verfahren hergestellte Überzüge, die bei allen Arten ophthalmologischer Operationen und zur Konservativbehand­ lung traumatischer und trophischer Verletzungen der Horn­ haut verschiedener Ätiologie ihre Anwendung finden.

Die gegenwärtige Stufe der Entwicklung der Ophthalmochirur­ gie ist gekennzeichnet durch eine hochqualitative chirurgi­ sche Behandlung. In diesem Zusammenhang besteht ein Problem der Entwicklung neuer Methoden und Mittel, die es ermögli­ chen, die Zahl der postoperativen Komplikationen zu verrin­ gern, die Dauer der stationären Behandlung zu verkürzen und höhere Funktionsresultate bei den Operationen an einem Aug­ apfel zu erzielen.

Zur Zeit sind Werkstoffe bekannt, die aus Kollagen herge­ stellt sind. Bekannt sind auch Verfahren zur Auflösung des Kollagens der Haut und Sehnen von Tieren. Es ist beispiels­ weise ein Verfahren zur Lösung von Kollagen der Haut von Tieren bekannt (SU-PS 1 62 280), das darin besteht, daß man die Haut von Tieren einer Alkali- und Salzbehandlung unter­ wirft und anschließend in saurem Medium neutralisiert und hält. Man erhält eine Kollagendispersion, die einen pH-Wert von höchstens 2,5 aufweist.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung eines hämostati­ schen Stoffes, der aus einer Kollagendispersion erhalten wird (SU-PS 5 61 564). Saure und neutrale Kollagendispersio­ nen, die aus der Haut und Sehnen von Tieren nach intensiver Alkalisalzbehandlung erhalten worden sind, werden mit Throm­ bin und Antibiotika vermischt, wonach man das Gemisch einer Gefrier- und Vakuumtrocknung aussetzt.

Die bekannten Verfahren können nicht zur Herstellung von Kollagenüberzügen für die Anwendung in der Ophthalmologie eingesetzt werden, weil nach diesen Verfahren erhaltene Stoffe deutlich ausgeprägte Antigeneigenschaften haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Abstimmung von Rohstoff und technologischen Operationen ein Verfahren zur Herstellung ophthalmologischer Kollagenüberzüge zu ent­ wickeln, die sich zur Anwendung in der Ophthalmologie bei mikrochirurgischen Operationen am Augapfel und bei Konser­ vativbehandlung traumatischer und trophischer Verletzungen der Hornhaut verschiedener Ätiologie eignen.

Die Aufgabe wird wie aus den vorstehenden Ansprüchen er­ sichtlich gelöst, und zwar dadurch, daß im Verfahren zur Herstellung ophthalmologischer Kollagenüberzüge erfindungs­ gemäß die Augenfaserhaut der Tiere einer Behandlung mit ei­ nem Alkalimetallhydroxid in gesättigter Alkalimetallsalz­ lösung unterworfen wird, dann das erhaltene Gewebe bis auf einen pH-Wert von 6,0 bis 7,0 neutralisiert und in wäßri­ ger Lösung einer organischen Säure aufgelöst wird, die er­ haltene Kollagenlösung von niedermolekularen Beimengungen durch Dialyse gegenüber einer Pufferlösung bis zum Erhalt eines pH-Wertes des Kollagens gleich 4,5 bis 7,5 gereinigt wird und eine Trocknung der Kollagenlösung unter gleichzei­ tiger Formung von sphärischen Überzügen, die die Krümmung des Augenvorderabschnittes nachahmen, vorgenommen wird.

Zwecks Verbesserung der Qualität der erhaltenen Überzüge wird als Ausgangsrohstoff, Augenfaserhaut von Tieren, eine harte Augenhaut von Tieren benutzt.

Die Neutralisation des Gewebes wird zweckmäßigerweise mit einer 2%igen Borsäurelösung durchgeführt. Zur Auflösung von Kollagen kann jede beliebige organische Säure verwendet werden; vorzugsweise wird Essigsäure verwendet. Erfindungs­ gemäß haben die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhal­ tenen ophthalmologischen Kollagenüberzüge eine sphärische Form, die die Krümmung des Augenvorderabschnitts nachahmt und einen vollständigen Kontakt mit der Augenhornhaut sichert, sowie Abmessungen, die die vollständige Bedeckung derselben bewirkt.

Die erfindungsgemäßen ophthalmologischen Kollagenüberzüge werden auf die vordere Oberfläche der Hornhaut aufgelegt, indem sie die Rolle eines hydrophilen sphärischen Notverban­ des erfüllen und an der Hornhautfläche ohne zusätzliche Fi­ xierung zurückgehalten werden, wobei sie die Heileigenschaf­ ten eines natürlichen Copolymers - des Kollagens - verwirk­ licht.

Die erfindungsgemäßen Überzüge ermöglichen es, die Zahl der postoperativen Komplikationen zu verringern und die Heilung der verletzten Augengewebe zu beschleunigen. Bei traumati­ schen und trophischen Verletzungen der Hornhaut ermöglichen ophthalmologische Kollagenüberzüge eine Normalisierung der metabolischen Prozesse in einer verletzten Hornhaut. Die er­ findungsgemäßen Kollagenüberzüge finden ihre Anwendung bei der vorderen radialen Keratotomie, besonders im Falle der Entstehung von Mikroperforationen, bei der Keratoplastik, bei der Keratoprothetik, bei der Heilung einer postoperati­ ven Keratopathie, Endothel- und Epitheldystrophie und bei Hornhauterosionen. Die Anwendung ophthalmologischer Kolla­ genüberzüge ermöglicht es, die Zahl von postoperativen Kom­ plikationen zu verringern; in 98% der Fälle wurde eine Bil­ dung von feineren Kleinnarben auf der Hornhaut nach der Ke­ ratotomie festgestellt; in 98% der Fälle wurde eine kleine­ re Ödematose der Hornhaut und des Transplantats bei der Ke­ ratoplastik beobachtet. Bei trophischen Verletzungen der Hornhaut verschiedener Ätiologie wurde in 95% der Fälle eine positivere Dynamik im Vergleich zu einer früher durchgeführ­ ten medikamentösen Konservativbehandlung festgestellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt durchgeführt. Die Augenfaserhaut von Tieren wird sorgfältig von inneren Augenhäuten, Epithelrückständen, Konjunktiva, Muskeln u.a. gereinigt und ein Stroma abgesondert.

Zur Verbesserung der Qualität des erhaltenen Überzugs wird als Ausgangsrohstoff, der Augenfaserhaut von Tieren, eine harte Augenhaut von Tieren verwendet.

Das abgesonderte Stroma wird in kleine Stücke geschnitten. Das geschnittene Gewebe wird in destilliertem Wasser bis zur vollständigen Entfernung von mechanischen Beimengungen und Blut gewaschen, in einen Kolben übertragen und mit ei­ nem Alkalimetallhydroxid in gesättigter Alkalimetallsalzlö­ sung, z.B. mit einer 10%igen Ätznatronlösung in gesättigter Lösung von Natriumsulfat (aus einer Berechnung von 500 ml pro 10 g Gewebe), 48 Stunden lang bei einer Temperatur von 18 bis 20°C eingegossen. Man gießt die Lösung ab und neutra­ lisiert das Gewebe bis zu einem pH-Wert von 6,0 bis 7,0, in­ dem man es beispielsweise in einer 2%igen Borsäurelösung vermischt, wobei die Lösung mehrmals gewechselt wird. Das Gewebe wird bis zur vollständigen Entfernung von Sulfation aus der Waschflüssigkeit gewaschen und mit einer 0,5 bis 1­ molaren Lösung einer organischen Säure, z.B. Essigsäure aus der Berechnung, eingegossen, daß die Endkonzentration an Ei­ weißstoff 1% ausmacht. Als organische Säure können Zitronen­ säure, Milchsäure, Ascorbinsäure und andere verwendet wer­ den. Die Masse wird vermischt und in einem Kühler 1 bis 3 Tage bei erniedrigter Temperatur gehalten. Danach wird die Masse homogenisiert, zentrifugiert und bei erniedrigter Tem­ peratur im Laufe eines Tages gehalten. Die erhaltene Lösung wird filtriert. Zur Neutralisation und Desolvatation wird die essigsaure Lösung von Kollagen mit Essigsäure bis zur Erzielung einer Konzentration an Eiweißstoff von 0,7 bis 0,8% verdünnt und gegenüber dem Phosphat- oder Citratpuffer bei einer Temperatur von 18 bis 20°C dialysiert. Dabei wird der pH-Wert der Kollagenlösung auf 4,5 bis 7,5 gebracht. Die erhaltene Kollagenlösung wird zentrifugiert, auf die Matri­ zen gegossen, die die Kontur des Augenvorderabschnitts nach­ ahmen, und einer Lufttrocknung in einem staubdichten Schrank bei einer Temperatur von 10 bis 20°C unterworfen. Man erhält ophthalmologische Kollagenüberzüge, die durch­ sichtig und elastisch sind und eine sphärische Form aufwei­ sen, die die Krümmung des Augenvorderabschnitts nachahmt. Die Abmessungen und die Form der Überzüge gewährleisten ei­ ne vollständige Bedeckung der Augenhornhaut und eine enge Berührung mit ihrer Vorderoberfläche. Die fertigen Überzüge werden sterilisiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, ophthalmolo­ gische Kollagenüberzüge zu erhalten, deren Anwendung zur Verringerung postoperativer Komplikationen beiträgt, die Heilung von verletzten Geweben beschleunigt und die Dauer der postoperativen Behandlung der Kranken verkürzt. Die Anwendung bei traumatischen und trophischen Verletzungen der Augenhornhaut begünstigt metabolische Prozesse in der Hornhaut, was objektiv in der Verminderung einer Photopho­ bie, eines Tränenflusses, Hornhautödems und in der Verbes­ serung der Sehschärfe seinen Ausdruck findet.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird das folgende Beispiel der Ausführung des Verfahrens zur Herstellung ophthalmologischer Kollagenüberzüge angeführt.

Beispiel

20 g gereinigtes und geschnittenes Stroma der harten Augen­ haut von Tieren wird mit 1 l einer 10%igen Ätznatronlösung in gesättigter Lösung von Natriumsulfat eingegossen und bei einer Temperatur von 18 bis 20°C während 48 Stunden gehal­ ten. Dann wird die Lösung abgegossen, das Gewebe wird mit ei­ ner geringen Menge destillierten Wassers gewaschen, in 1 l einer 2%igen Borsäurelösung eingegossen und mittels eines Magnetrührers zwei Stunden lang vermischt, wobei die Bor­ säurelösung zweimal gewechselt wird. Das Gewebe wird unter ununterbrochenem Rühren sorgfältig mit destilliertem Was­ ser (das Gesamtvolumen des Wassers beträgt 5 l) bis zur vollständigen Entfernung des Sulfations aus der Wasch­ flüssigkeit gewaschen. 250 ml des erhaltenen entwässerten Gewebes werden 350 ml einer 0,5 molaren Essigsäure zugege­ ben, vermischt und im Laufe eines Tages bei einer Tempera­ tur von 4°C gehalten. Danach wird die Masse mit Hilfe von Mikrozerkleinerungsgeweben homogenisiert, dann 30 Minuten lang bei 2000 U/min zentrifugiert, und danach läßt man sie 3 Tage bei 4°C stehen. Die erhaltene Lösung wird durch ei­ nen Glasfilter gefiltert. Die erhaltene 1% Kollagenlösung wird mit einer 0,5 molaren Essigsäurelösung bis zu einer Konzentration von 0,8% verdünnt. Die Dialyse der 0,8%igen Kollagenlösung wird gegenüber einem 0,2 molaren Citratpuf­ fer bis auf einen pH-Wert der Kollagenlösung von 6,8 durch­ geführt. Die Dialyse wird fortgesetzt, indem man die Kon­ zentration des Puffers von 0,2 Mol bis auf 0,002 Mol in 3 bis 4 Stufen herabsetzt; in der letzten Stufe wird eine Erwärmung auf eine Temperatur von 28 bis 30°C vorgenommen. Die erhaltene Kollagenlösung wird 15 Minuten bei 1000 U/min zentrifugiert, dann auf Matrizen, die die Kontur des Augen­ vorderabschnitts nachahmen, gegossen, und einer Lufttrock­ nung in einem staubdichten Schrank während 48 Stunden bei 15°C und einer relativen Feuchtigkeit von 40 bis 50% unter­ worfen. Die fertigen Überzüge werden mit Gammastrahlen mit einer Dosis von 2,5 Mrad und einer Dosisleistung von 0,5 Mrad/h sterilisiert.

Die erhaltenen Überzüge sind durchsichtig, elastisch und haben eine sphärische Form, die die Krümmung des Augenvor­ derabschnitts nachahmt. Die Form und die Abmesssungen er­ möglichen die vollständige Bedeckung der Augenhornhaut und einen engen Kontakt mit deren vorderer Fläche.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung ophthalmologischer Kollagen­ überzüge, dadurch gekennzeichnet, daß man die Augenfaserhaut von Tieren mit einem Alkalime­ tallhydroxid in gesättigter Alkalimetallsalzlösung behan­ delt, das erhaltene Gewebe dann bis auf einen pH-Wert von 6,0 bis 7,0 neutralisiert und in wäßriger Lösung einer or­ ganischen Säure löst, die erhaltene Kollagenlösung von nie­ dermolekularen Beimengungen durch Dialyse gegenüber einer Pufferlösung unter Erreichung des pH-Wertes der Kollagen­ lösung gleich 4,5 bis 7,5 reinigt und unter gleichzeitiger Formung von sphärischen Überzügen, die die Krümmung des Augenvorderabschnittes nachahmen, trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als Ausgangsrohstoff, Augenfaser­ haut von Tieren, eine harte Augenhaut verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die Neutralisation des Gewebes mit einer 2%igen Borsäurelösung durchführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als organische Säure zur Auflö­ sung von Kollagen Essigsäure verwendet.

5. Ophthalmologische Kollagenüberzüge, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie eine sphärische Form aufweisen, die die Krümmung des Augenvorderabschnittes nachahmt und einen engen Kontakt mit der Vorderoberfläche der Augenhornhaut sichert, und daß ihre Abmessungen die vollständige Bedeckung der Vorderoberfläche der Augenhorn­ haut sichern, wobei sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4 hergestellt sind.