DE3750719T2

DE3750719T2 - Material aus karboxylgruppen enthaltenden polysacchariden, sowie verfahren zur herstellung solcher polysaccharide.

Info

Publication number: DE3750719T2
Application number: DE3750719T
Authority: DE
Inventors: Tomas Maelson
Original assignee: Biomatrix Inc
Current assignee: Sanofi Biosurgery Inc
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2007-06-10
Also published as: ATE113609T1; DE3750719D1; SE8602705D0; JPS63503551A; EP0272300A1; SE452469B; WO1987007898A1; EP0272300B1; US4963666A; HK1003227A1; JPH07116242B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft chemisch vernetzte Materialien, die aus Carboxylgruppen enthaltenden Polysacchariden hergestellt sind. Das Verfahren zur Herstellung dieser Materialien bietet eine Möglichkeit zur Veränderung der Abbaubarkeit des Materials unter physiologischen Bedingungen innerhalb eines weiten Bereiches.
Unlösliche polymere Materialien mit unterschiedlicher Abbaubarkeit in physiologischer Umgebung sind für ein breites Spektrum von medizinischen Anwendungen brauchbar; beispielsweise können sie für chirurgische Implantate zur Vermeidung von Gewebeanklebungen oder für Wundversorgungsverbände oder für Depots mit langsamer Wirkstofffreigabe verwendet werden.
Ein zur Herstellung von unlöslichen polymeren Materialen üblicherweise verwendetes Verfahren beruht auf der kovalenten Vernetzung von löslichen Polymeren mit bifunktionellen oder polyfunktionellen Reaktionsmitteln. Die Vernetzung von Polysacchariden wird oft durch Umsetzung der Hydroxylgruppen des Polysaccharids in einer alkalischen wäßrigen Lösung mit bi- oder polyfunktionellen Epoxiden bewirkt, um die Polysaccharidketten miteinander über Etherbrücken zu verbinden, was zur Bildung eines Gels führt. Die Etherbrücken sind jedoch bei einem physiologischen pH-Wert nicht abbaubar und ein solches Gelmaterial ist gegen Abbau sehr beständig. Ein Beispiel für ein solches Ether-gebundenes Gel ist in der Schwedischen Patentanmeldung 8403090-7 angegeben, welche die Verwendung eines nicht abbaubaren, vernetzten Gels aus Hyaluronsäure als glasigen Körperflüssigkeitsersatz beschreibt.
Aus EP 161 887 ist auch die Vernetzung von Hyaluronsäure mit einer polyfunktionellen Epoxyverbindung bekannt.
Ein Verfahren zur Herstellung von abbaubaren Polysaccharid-Gelen ist in der Schwedischen Patentanmeldung 8403817-3 beschrieben, gemäß der die Carboxylgruppen der Polysaccharide durch Säurekatalyse mit di- oder polyfunktionellen Epoxiden vernetzt werden, wodurch ein unlösliches Gel gebildet wird. In diesem Fall sind die erzeugten Bindungen Esterbrükken, die im Unterschied zu Etherbrücken in physiologischer Umgebung abbaubar sind; die Abbauzeiten solcher Gele betragen typisch etwa 2 bis 3 Tage.
Die unter sauren Katalysebedingungen und die unter alkalischen Katalysebedingungen erzeugten Gele werden in gequollenem Zustand hergestellt und verwendet. Die Schwedische Patentanmeldung SE 8501022-1 sowie die entsprechende EP-Anmeldung 193 510 beschreibt auch Verfahren zum Trocknen von Hyaluronsäuregelen für die Gewinnung von Produkten mit verbesserter mechanischer Stabilität.
Trockene Filme aus Hyaluronsäure sind auch der Deutschen Patentanmeldung DE 3434082 bekannt, die Beispiele enthält, in welchen Hyaluronsäure und Vernetzungsmittel zur Bildung eines unlöslichen Produktes getrocknet werden. Obwohl das Verfahren gemäß SE 840317-3 eine gewisse Variation der Abbauzeiten der resultierenden Gele bietet, ist es dennoch wünschbar, die Möglichkeit zur kontrollierbaren Veränderung der Abbauzeiten über einen weiteren Bereich zu haben.
Wir haben nun überraschenderweise ein neues Verfahren zur Herstellung von Gelen aus vernetzten Polysacchariden gefunden, das es ermöglicht, die oben erwähnten Methoden zur säure- und basekatalysierten Vernetzung zu kombinieren, um neue Gelmaterialien mit kontrollierbarer Abbaubarkeit zu erzeugen. Außerdem ermöglicht die vorliegende Erfindung, daß die Vernetzungsreaktion auch bei einem sehr geringen Gehalt an dem für die Vernetzung erforderlichen Aktivierungsreaktionsmittel durchgeführt wird; dies bedeutet, daß aus dem Gel auch bei längerer Verwendung nur sehr geringe Anteile an restlichem Reaktionsmittel oder Abbauprodukten austreten können, wenn dieses während langer Zeitspannen oder im Verlauf eines kontrollierten Abbaus verwendet wird. Dies ist ein Faktor, der entsprechend den jeweiligen Umgebungsbedingungen bei der praktischen Verwendung des Gels in Rechnung gestellt werden sollte.
Das Prinzip des Herstellungsprozesses ist wie folgt: ein Carboxylgruppen enthaltendes Polysaccharid wird zunächst mit einem bi- oder polyfunktionellen Epoxid behandelt. Diese Umsetzung kann in einem alkalischen, sauren oder neutralen Medium durchgeführt werden und entspricht einer sogenannten Epoxyaktivierung des Polysaccharids. Die gewählten Bedingungen sind so, daß in dieser Stufe keine Gelbildung erfolgt; das Polysaccharid ist in dieser Stufe vielmehr löslich. Als nächstes folgt die Entfernung von überschüssigem Epoxid, d. h. des nicht an das Polysaccharid gebundenen Reaktionsmittels. Danach wird das Polysaccharid bei einem gewünschten pH-Wert getrocknet. Im Verlauf des Trocknungsprozesses werden die Polysaccharidmoleküle, die im vorangehenden Verfahrensschritt epoxyaktiviert worden sind, näher zueinander gebracht und vernetzt. Diese Trocknungsprozedur stellt den Vernetzungsschritt dar, was einen grundlegenden Unterschied zu einer üblichen Vernetzung in Lösung bedeutet.
Demzufolge betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Polysaccharids durch Umsetzung eines Carboxylgruppen enthaltenden Polysaccharids in einem ersten Schritt unter solchen Bedingungen, daß keine Gelbildung erfolgt, in einer wäßrigen Lösung bei einer Konzentration von nicht über 15 Gew.-% mit einem bi- oder polyfunktionellen Epoxid bei alkalischen oder acidischen (pH < 6) Bedingungen, worauf man überschüssiges Epoxid entfernt und in einem abschließenden Schritt die resultierende Lösung von aktiviertem Polysaccharid bei alkalischen oder sauren Bedingungen auf einen Wassergehalt von < 10 Gew.-% trocknet, wodurch das aktivierte Polysaccharid vernetzt wird.
Das Verfahren unterscheidet sich somit auch erheblich von dem in der oben erwähnten Patentanmeldung DE 3434082 beschriebenen Verfahren, bei dem das Vernetzungsmittel und die Hyaluronsäure gemischt und dann zur Bildung eines trockenen Films getrocknet werden. Dieses Verfahren ermöglicht keine solche Steuerung eines folgenden Abbaus, wie das Verfahren der vorliegenden Erfindung.
Beispiele von Carboxyl enthaltenden Polysacchariden, die im Verfahren der Erfindung verwendet werden können, sind natürlich auftretende, Carboxyl enthaltende Polysaccharide, wie zum Beispiel Hyaluronsäure, Pektin, Xanthan, Alginsäure und anionische Derivate von neutralen Polysacchariden, wie z. B. Carboxymethylcellulose, Carboxymethyldextran oder Carboxymethylstärke. Das Verfahren ist besonders brauchbar für die Herstellung von in Wasser quellbaren Filmen aus Hyaluronsäure.
Aktivierungsreaktionsmittel vom Epoxytyp, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind bi- oder polyfunktionelle Epoxide, z. B. niederaliphatische Epoxide oder deren entsprechende Epihalogenhydrine. Unter den dem Fachmann bekannten Reaktionsmitteln können erwähnt werden: 1,4-Butandioldiglycidylether, 1,2-Ethandioldiglycidylether, epoxysubstituiertes Pentaerythrit (z. B. SHELL 162) und die entsprechenden Epihalogenhydrine.
Die Bedingungen der anfänglichen Epoxyaktivierung können innerhalb eines breiten Bereiches verändert werden und werden gemäß den im Endprodukt gewünschten Eigenschaften gewählt. Ein wesentlicher Punkt besteht darin, daß die Gelbildung in diesem Anfangsschritt vermieden werden muß. Dies bedeutet insbesondere, daß die Konzentration des Polysaccharids nicht zu hoch sein darf. In zahlreichen Systemen bedeutet dies, daß die Konzentration nicht über etwa 15% (Gewicht/Gewicht) liegen sollte. Vorzugsweise sollte sie im Bereich von 0,1% bis 10% liegen.
Wie oben erwähnt, werden unter sauren Reaktionsbedingungen Esterbindungen gebildet. Wenn die Einführung dieses Typs an abbaubaren Bindungen im ersten Schritt gewünscht ist, wird der pH-Wert im Bereich von 2 bis 6, vorzugsweise 3 bis 5, gewählt. Im Unterschied hierzu werden stabile Etherbindungen erhalten, wenn die Aktivierung bei einem pH > 8, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 13, durchgeführt wird. Bei neutralem pH-Wert (pH 6 bis 8) bildet sich eine Mischung der beiden Typen von Bindungen.
Der Anteil an Aktivierungsreaktionsmittel in der Reaktionsmischung kann ebenfalls innerhalb breiter Grenzen von etwa 1 bis 75 Gew.-%, bezogen auf den Anteil an Polysaccharid, verändert werden, obwohl vorzugsweise niedrigere Konzentrationen gewählt werden, z. B. 1-30%, was einen geringeren Gehalt an Substituenten im Endprodukt ergibt.
Wichtig ist die Bemerkung, daß der Anteil an Substituenten im Endprodukt wesentlich tiefer liegt, als aus dem für die Synthese verwendeten Verhältnis zu erwarten wäre.
Der einfachste und mildeste Weg zur Durchführung des Verfahrens besteht in der Wahl von Raumtemperaturbedingungen während der Umsetzung, hängt aber von dem jeweiligen Ausgangsmaterial und in jedem Fall von den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes ab; es ist natürlich auch möglich, eine erhöhte Temperatur zu wählen. Die Aktivierungszeiten können innerhalb weiter Grenzen verändert werden, z. B. von 15 Minuten bis zu einem Tag. Vorzugsweise erfolgt die Reaktion jedoch bei Raumtemperatur und läuft länger als eine Stunde, da eine längere und mildere Behandlung im allgemeinen bessere Möglichkeiten zum Erzielen von reproduzierbaren Produkten bietet.
Nach dem anfänglichen Epoxyaktivierungsschritt wird das nicht gebundene Epoxid aus der Reaktionsmischung entfernt. Dadurch wird sichergestellt, daß das Endprodukt frei von zurückbleibendem, nicht ungesetztem Epoxyaktivierungsreaktionsmittel ist, was von besonderer Wichtigkeit in den Fällen ist, bei welchen eine medizinische Verwendung in Betracht kommt.
Die Vernetzungsreaktion, die den abschließenden Schritt darstellt, wird wie folgt durchgeführt: nach Einstellung auf einen geeigneten pH- Wert (was wie oben erläutert von der Wahl des Bindungstyps beeinflußt wird) wird die Lösung getrocknet, um ein Produkt in der gewünschten Form zu ergeben. Die Produkte können daher Filme sein oder je nach Wunsch eine andere Form haben; die Form entspricht derjenigen der verwendeten Behälter oder Formen. Die Lösung kann bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur getrocknet werden; im Fall von Hyaluronsäure liegt die Temperatur zweckmäßigerweise unter 70ºC. Es können auch andere Trocknungsmethoden angewendet werden, was zu besonderen Eigenschaften des Produktes führen kann. Beispielsweise kann Gefriertrocknung oder Sprühtrocknung poröse oder pulverförmige Materialien ergeben.
Ein Beispiel für ein Produkt gemäß der Erfindung ist das Material, das erhalten wird, wenn die anfängliche Aktivierung mit einem bi- oder polyfunktionellen Epoxid in alkalischem Medium und die abschließende Vernetzung nach Entfernung des nicht gebundenen Reaktionsmittels in saurem Medium durchgeführt wird. Alternativ kann die Aktivierung in saurem Medium und die abschließende Vernetzung in alkalischem Medium durchgeführt werden und das resultierende Produkt ist ein weiteres Beispiel eines Produktes gemäß der Erfindung. In beiden Fällen enthält das Endprodukt sowohl Esterbrücken als auch Etherbrücken, was eine kontrollierbare Abbaufähigkeit für das Produkt bedeutet.
Wenn zur Herstellung eine nur alkalische Katalyse angewendet wird, erhält man stabile Produkte, die nicht abgebaut werden können. Die Verwendung der sauren Katalyse in beiden Schritten ergibt abbaubare Produkte aber keine Möglichkeit zur Regulierung der Abbaurate trotz der Tatsache, daß der Gehalt des Vernetzungsmittels variiert werden kann. Die Entfernung von überschüssigem Vernetzungsmittel kann beispielsweise mit Hilfe einer semipermeablen Membran durchgeführt werden, z. B. durch Ultrafiltration oder Dialyse gegen ein Medium, in welchem die Rückstände des Reaktionsmittels löslich sind. Beispielsweise kann das Polysaccharid in einem Behälter eingeschlossen werden, der aus einer solchen Membran hergestellt ist und mit destilliertem Wasser umspült wird.
Zur Durchführung der Einstellung auf einen gewünschten pH-Wert wird man für den zweiten Vernetzungsreaktionsschritt vorzugsweise flüchtige Komponenten wählen. Ammoniak ist eine gute Wahl zum Erzielen einer alkalischen Umgebung für die Vernetzungsreaktion, wohingegen Essigsäure ein Beispiel einer guten Wahl für die Herstellung eines sauren Mediums ist. Wenn das Polysaccharid gegen destilliertes Wasser dialysiert worden ist, wird ein erforderlicher saurer Zustand durch die schwache Acidität bewirkt, die durch das in Wasser gelöste Kohlendioxid verursacht wird.
Die Substrate, in welchen die Lösung getrocknet wird, sollte geeignete hydrophile/lipophile Eigenschaften haben. Wenn Stoffe sehr ausgeprägt hydrophiler Art verwendet werden, wie z. B. Glas, wird der beim Trocknen erhaltene Film daran festkleben. Der Film kann jedoch durch Anfeuchten von der Oberfläche abgetrennt werden. Wenn Stoffe mit hochgradig lipophilem Charakter verwendet werden, wie Teflon®, bildet die Lösung während des Trocknungsvorgangs wegen des geringen Benetzungsgrades Tröpfchen. Wir haben gefunden, daß besonders geeignete Substrate solche aus Stoffen sind, die ähnliche Eigenschaften wie Polystyrol haben. Weiterhin ist es wichtig, daß die Lösung vor dem Trocknen von nichtflüchtigen Komponenten befreit wird, da diese bewirken können, daß der Film undurchsichtig wird und Risse bildet.
In den abbaubaren Stoffen gemäß der Erfindung kann der Anteil an Substituenten im Bereich von weniger als 0,1 Gew.-% (Substituenten/- Polysaccharid) bis zu etwa 10% variieren. Der untere Wert ist etwa die untere Grenze des Bereiches, der mit der angewandten Methode (NMR) gemessen werden kann. Ausgedrückt in Mol-% (Mol an Substituenten/Mol wiederkehrender Disaccharideinheiten im Polysaccharid) entsprechen die genannten Wert 0,002 bis 014, wenn das Aktivierungsreaktionsmittel Butandioldiglytidylether (BDDE) und das Polysaccharid Hyaluronsäure ist.
In erfindungsgemäßen Produkten liegt der Wassergehalt (Wassergehalt nach dem Trocknungsschritt) unter etwa 10%.
Die in dieser Weise hergestellten Filme haben guten mechanische Eigenschaften. Ihre Zugefestigkeit im trocknen Zustand liegt über 5000 N/cm². In nassem Zustand (in physiologischer Salzlösung) zeigen die Gele unterschiedliche Zugfestigkeitswerte, die jedoch vorzugsweise größer als 400 N/cm² betragen.
Die Flüssigkeitsaufnahmekapazität der vernetzten polymeren Materialien ist ein maß für die Wirksamkeit, mit welcher das Vernetzungsmittel für die Bildung von Vernetzungsbrücken ausgenützt wurde. In den gemäß der Erfindung hergestellten Materialien ist diese Kapazität gering, in typischen Fällen beträgt sie das 1,5- bis 5-Fache (in physiologischer Kochsalzlösung) oder 20 bis 70%, bezogen auf den Feststoffanteil. Wenn der Gehalt an einem Substituenten sehr gering ist, wie z. B. 0,1%, zeigen
Filme aus beispielsweise Hyaluronsäure eine geringe Flüssigkeitsaufnahme. Dies ist mit vernetzten Polysaccharid-Gelen zu vergleichen, die in üblicher Weise in Lösung hergestellt worden sind; diese Gele haben eine sehr viel höhere Flüssigkeitsaufnahme, obwohl der Anteil an Vernetzungsmitteln über 10% liegt.
Nach dem Aktivieren des Polysaccharids und der Entfernung von überschüssigem Reaktionsmittel können im Rahmen der Erfindung vor dem Trocknen der Lösung ein oder mehrere weitere Polysaccharid(e) zugegeben werden. Insbesondere wird bei Durchführung eines abschließenden Vernetzungsschrittes in einem sauren Medium die zuletzt zugegebene(n) Komponente(n) durch Esterbrücken gebunden werden und dementsprechend als intakte Moleküle freigabefähig sein. Auch andere Komponenten, als Polysaccharide, können natürlich auf diese Weise in das Material eingeführt werden. Beispiele hierfür sind unterschiedliche therapeutische Mittel, bei welchen eine langsame Freigabe der Substanz gewünscht ist. Die Einarbeitung von Komponenten kann daher ganz einfach dadurch erreicht werden, daß die Komponenten während der Trocknungsstufe vorhanden sind, oder indem man diese bei der Aktivierung an die Polysaccharidmoleküle bindet.
Nachfolgend werden einige Beispiele zur Erläuterung der Erfindung ohne deren Begrenzung gegeben.
Die Abbauzeiten der Gele wurden durch Inkubieren bei 37ºC in einer Phosphat-gepufferten physiologischen Kochsalzlösung, pH-Wert 7,3 gemessen. Zur Überprüfung, daß sich das gesamte Gel gelöst hatte, wurde filtriert.
Der Wassergehalt in den trocknen Gelen wurde durch GLC nach Extraktion mit trockenem Dimethylsulphoxid gemessen.
Die Flüssigkeitsaufnahme wurde nach Quellen der getrockneten Produkte während 20 Minuten in 0,9% physiologischer Kochsalzlösung gemessen.
Der Anteil an Substituenten wurde mittels ¹H NMR nach Säurehydrolyse in einer Lösung aus einer deuterierten Säure gemessen.
Die Zugfestigkeiten wurden an Filmen von 0,5 bis 1 cm Breit mit einem Zugmeßgerät mit einer Abzugsrate von 1 cm/min bestimmt. Die Zugfestigkeit in nassem Zustand wurde an Platten gemessen, die in 0,9% physiologischer Kochsalzlösung gequollen waren.

Beispiele

1. 200 mg Natriumhyaluronat, Mw 3 · 10&sup6;, wurden in einem Kunststoffrohr mit 6 ml 0,5%igem NaOH gemischt. Die Mischung wurde mit Glasstab gerührt, bis eine klare homogene Lösung erhalten war. Dann wurden 2 ul 1,4-Butandioldiglycidylether (BDDE) zugegeben und es wurde gründlich gemischt. Die Lösung wurde über Nacht geschüttelt.
Die Lösung wurde 24 Stunden gegen laufendes destilliertes Wasser in einem Dialyserohr (Union Carbide, Regeneratcellulose, Trenngrenze Mw 12,000-14,000) dialysiert. Nach der Dialyse hatte die Lösung einen schwach sauren pH-Wert von etwa 5,5.
Die Lösung wurde in eine Petrischale aus Polystyrol mit einem Durchmesser von 5 cm gegossen. Zum Trocknen wurde sie in einem zugfreien Raum während 2 Tage bei Raumtemperatur gehalten. Es wurde ein transparenter wasserunlöslicher Film mit einem Gewicht von 150 mg und einer Dicke von 50 um erhalten. Der Film, der einen Wassergehalt von 9,4% in trockenem Zustand hatte, zeigte eine Abbauzeit von 2,5 Tagen. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 14,6 ml/g. Der Gehalt an Substituenten betrug 0,15% (Gew.-% Vernetzungsmittel/Polysaccharid).
2. Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit 5 ul BDDE.
Dieser Gelfilm hatte eine Abbauzeit von 5 Tagen. Der Substituentengehalt betrug 0,34%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 4,1 ml/g. Die Zugfestigkeit in feuchtem Zustand betrug 457 N/cm².
3. Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit 10 ul BDDE.
Dieser Gelfilm hatte eine Abbauzeit von 9 Tagen. Der Substituentengehalt betrug 0,76%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 4,1 ml/g.
4. Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit 20 ul BODE.
Dieser Gelfilm hatte eine Abbauzeit von 16 Tagen. Der Wassergehalt des trocknen Films betrug 8,7%. Der Substituentengehalt betrug 1,66%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 2,9 ml/g. Die Zugfestigkeit betrug 506 N/cm² (angefeuchtet).
5. Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit 40 ul BDDE.
Die Abbauzeit betrug 27 Tage. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 3,0 ml/g. Der Substituentengehalt betrug 2,61%.
6. Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit 80 ul BDDE.
Nach 6 Monaten im Puffer war der Film immer noch nicht gelöst. Der Gehalt an Substituenten betrug 6,06%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 3,1 ml/g. Die Zugfestigkeit (angefeuchtet) betruf 428 N/cm².
7. Der Versuch wurde wie in Beispiel 4 wiederholt, jedoch unter Ersatz der 1% NaOH durch 0,1% NaOH.
Die Abbauzeit betrug 12 Tage. Der Substituentengehalt betrug 1,2%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 2,7 ml/g.
8. Es wurde der Versuch von Beispiel 5 wiederholt, jedoch wurde die Hyaluronsäure in 6 ml Wasser statt in 6 ml 0,5% NaOH gelöst.
Die Abbauzeit betrug 20 Tage. Der Substituentengehalt betrug 1,42%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 1,2 ml/g.
9. Es wurde der Versuch wie in Beispiel 5 wiederholt, doch wurde die Lösung nach dem Dialysieren gefriergetrocknet. Es wurde ein unlösliches, poröses, schwammartiges Material erhalten. Die Abbauzeit betrug 23 Tage.
10. Der Versuch wurde wie in Beispiel 5 wiederholt, jedoch hatte die Hyaluronsäure ein Molekulargewichtsmittel von 215'000.
Der Film hatte eine Abbauzeit von 21 Tagen. Der Substituentengehalt betrug 2,0% und die Flüssigkeitsaufnahme betrug 1,5 ml/g.
11. Der Versuch wurde wie in Beispiel 5 wiederholt, jedoch hatte die Hyaluronsäure ein Molekulargewichtsmittel von 40'000.
Der Film hatte eine Abbauzeit von 12 Tagen. Der Wassergehalt im trocknen Film betrug 9,5%. Der Substituentengehalt betrug 3,0%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 1,0 ml/g.
12. 1,5 g Natriumhyaluronat, Mw 1,8 · 10&sup6; wurde in 75 ml 0,5% NaOH gelöst. Dann wurden 150 ul BDDE zugegeben und gründlich eingearbeitet.
Die Lösung wurde 30 Minuten auf 50ºC erwärmt, worauf 1,6 ml konzentrierte Essigsäure zugegeben und dadurch die Basen katalysierte Aktivierungsreaktion beendet wurde. Die Lösung wurde während eines Tages gegen destilliertes Wasser dialysiert, worauf es in einer Petrischale mit einem Durchmesser von 14 cm getrocknet wurde. Der so gebildete Film hatte eine Substituentengehalt von 0,57%.
Die Abbauzeit betrug 2-3 Tage. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 10 ml/g.
13. Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, doch war das in diesem Fall verwendete Vernetzungsmittel 20 ml epoxysubstituiertes Pentaerithryt (SHELL 162).
Der Wassergehalt im trocknen Film betrug 8,4%.
Die Abbauzeit betrug 42 Tage. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 1,6 ml/g.
14. Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, doch war das in diesem Fall verwendete Vernetzungsmittel 10 ul Epichlorhydrin.
Die Abbauzeit betrug 13 Tage. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 2,5 ml/g.
15. 200 mg Carboxymethylcellulose (FLUKA CMC Natriumsalz) wurde in 3 ml 0,5% NaOH, worauf 40 ul BDDE zugegeben wurden. Die Umsetzung, die Dialyse und die Filmbildung wurden wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Der Wassergehalt im trocknen Produkt betrug 6,3%.
Die Abbauzeit betrug 43 Tage. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 1,6 ml/g.
16. 200 ml Carboxymethyldextran (Mw 2 · 10&sup6;, D.S. 0,24) wurde in 3 ml 0,5% NaOH gelöst. Die Umsetzung, die Dialyse und die Filmbildung wurden wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Die Abbauzeit betrug 30 Tage. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 12,7 ml/g.
17. 200 mg Xanthangummi wurde in 6 ml 0,5% NaOH gelöst. Es wurden 5 ul BDDE zugegeben. Die Umsetzung, die Filmbildung und die Dialyse wurden wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Die Abbauzeit betrug 24 Tage. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 9,5 ml/g.
18. 200 mg Natrimhyaluronat wurden in 5 ml 0,5% NaOH gelöst; 10 ul BDDE wurden zugegeben. Die Umsetzung wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur laufengelassen, worauf 0,2 ml konzentrierte Essigsäure zugegeben und die Lösung über Nacht dialysiert und zur Bildung eines Films getrocknet wurde.
Die Abbauzeit betrug 20-24 Stunden. Der Substituentengehalt betrug < 0,1%.
19. Ein Hyaluronsäurefilm wurde in gleicher Weise wie in dem vorangehenden Beispiel hergestellt, doch wurden zur alkalischen Hyaluronatlösung 2 mg Vitamin A Säure zugegeben. Bei Zugabe der Essigsäure fällt das alkalilösliche Vitamin in Form von kleinen Kristallen aus; im Verlauf des Trocknungsvorgangs verteilen sich diese Kristalle gleichmäßig in dem sich bildenden Film.
Die Vitaminfreigabe aus dem Film wurde gemessen. Ein Stück des Films mit einem Gewicht von 6 mg (Vitamin A Säure Gehalt 0,06 mg) wurde in 10 ml Puffer mit Zugabe von einem Tropfen Netzmittel (Polysorb 80) behandelt. Die Messung der Absorption bei einem Absorptionsmaximum des Vitamins von 351 nm zeigte eine kontinuierliche Freigabe von 90% des Vitamins während eines 24-Stunden Tages.
Der Absorptionswert von 0,82 entspricht 0,0054 mg Vitamin A Säure pro ml Lösung, bezogen auf einen molaren Absorptionsindex von Vitamin A Säure, der 45'000 Mol · cm&supmin;¹ l&supmin;¹ beträgt.
20. 200 mg Hyaluronsäure (Mw 3 · 10&sup6;) wurden in 6 ml Wasser gelöst.
Zuerst wurden 25 ul konzentrierte Essigsäure und dann 25 ul BDDE zugegeben. Die Umsetzung wurde über Nacht laufengelassen. Die Dialyse und die Filmbildung wurden wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Die Abbauzeit betrug 7 Tage. Der Substituentengehalt betrug 0,60%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 2,4 ml/g.
21. Der Versuch von Beispiel 20 wurde wiederholt, jedoch mit 50 ul Essigsäure und 50 ul BDDE.
Die Abbauzeit betrug 7 Tage. Der Substituentengehalt betrug 1,6%.
Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 2,3 ml/g.
22. Der Versuch von Beispiel 20 wurde wiederholt, jedoch mit 100 ul Essigsäure und 100 ul BDDE.
Die Abbauzeit betrug 7 Tage. Der Substituentengehalt betrug 3,1%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 3,2 ml/g.
23. Der Versuch von Beispiel 20 wurde wiederholt, jedoch mit 200 ul Essigsäure und 200 ul BDDE.
Die Abbauzeit betrug 7 Tage. Der Substituentengehalt betrug 7,5%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 3,0 ml/g.
24. Der Versuch von Beispiel 4 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 100 ul Ammoniak (25% in Wasser) zur dialysierten Lösung vor dem Trocknen.
Nach 6 Monaten im Puffer war der Film immer noch nicht aufgelöst. Der Substituentengehalt betrug 2,7%. Die Flüssigkeitsaufnahme betrug 2,3 ml/g.
25. Der Versuch von Beispiel 20 wurde wiederholt, jedoch unter Zusatz von 100 ul Ammoniak (25% in Wasser) zur dialysierten Lösung vor dem Trocknen.
Die Abbauzeit dieses Produktes betrug 12 Tage und ihre Flüssigkeitsaufnahme 1,8 ml/g.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Polysaccharids durch Umsetzen, in einer ersten Stufe, unter solchen Bedingungen, daß keine Gelbildung stattfindet, einer wäßrige Lösung eines Carboxylgruppen enthaltenden Polysaccharids bei einer 15 Gew.-% nicht überschreitenden Konzentration mit einem bi- oder polyfunktionellen Epoxid unter alkalischen (pH > 8) oder sauren (pH < 6) Bedingungen, wonach überschüssiges Epoxid entfernt wird, und, in einer letzten Stufe, Trocknen der resultierenden Lösung des aktivierten Polysaccharids unter alkalischen oder sauren Bedingungen bis zu einem Wassergehalt von weniger als 10 Gew.-%, wodurch das aktivierte Polysaccharid vernetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stufe in einem alkalischen Medium und die andere Stufe unter sauren Bedingungen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung unter alkalischen Bedingungen und das Trocknen in einem sauren Medium durchgeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung unter sauren Bedingungen und das Trocknen in einem alkalischen Medium durchgeführt werden.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung von überschüssigem Epoxid mit Hilfe einer semipermeablen Membran durchgeführt wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polysaccharid Hyaluronsäure ist.

7. Matrial, bestehend aus einem vernetzten, Carboxylgruppen enthaltenden Polysaccharid, welches Ester- und Etherbindungen enthält und durch das Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2-4 erhältlich ist.

8. Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polysaccharid Hyaluronsäure ist.