DE3903672C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft vernetzte Hydrogele auf Basis mehrwertiger Alkohole, Biopolymere und synthetischer Polymere sowie ihre Verwendung als medizinische Wund­ auflagen.

In den letzten Jahren kamen eine Reihe von Hydrogel/ kolloid-Systemen als Wundauflagen auf den Markt, die ein hohes Absorptionsvermögen für Wundsekrete auf­ weisen, so daß ein mehrtägiges Verbleiben auf der Wunde mit dem Vorteil einer ungestörten Wundheilung unter Ausschluß von Bakterien möglich ist.

Beispiele für solche hydrogelartige Materialien sind anhand folgender Patentanschriften beschrieben:

CA-A 1 180 622 Gelatine + Polyethylenoxid + Poly­ ethylenimin
DE-C 28 49 570 Hydrophiles Poly(meth-)acrylsäurederi­ vat in Gegenwart von Polysaccharid/ Protein
DE-C 30 31 304 Basis: hydrophile ethylenisch ungesät­ tige Monomere, vernetzt mit difunk­ tionellen Verbindungen
EP-B 0 099 758 synthetische Kollagen oder Alginate und andere Biopolymere
EP-B 0 262 405 Polynatriumacrylat/Polyacrylsäure /Acryloylamid und andere Acrylamid­ derivate
EP-B 0 272 074 Copolymere aus ungesättigten, carboxylgruppenhaltigen Monomeren + Di- oder Oligosaccharide
US-A 3,249,109 Gelatine, Wasser, mehrwertige Alkohole, Pektin
US-A 4,243,656 Polyacrylatdispersion + Feuchtigkeits­ absorber, Gelatine, Wasser

Derartig hergestellte Wundauflagen weisen jedoch bei der praktischen Anwendung eine Reihe von Nachteilen auf.

Hydrogele auf Biopolymerbasis haben nach Wundsekretab­ sorption eine nicht ausreichende mechanische Festig­ keit, da die dort vorhandene rein physikalische Ver­ netzung bei hoher Absorption keine genügende Stabili­ tät liefert. Sie lösen sich bei Körpertemperatur im Wundsekret auf und lassen sich dadurch nicht rück­ standsfrei von der Wunde entfernen. Außerdem sind solche Hydrogele nicht transparent, so daß eine Beobachtung der Wunde ohne Verbandwechsel nicht möglich ist.

Hydrogele aus synthetischen Polymeren neigen dagegen zum nicht kontinuierlichen Verlauf der Wundsekretauf­ nahme. Die Absorptionskapazität ist dabei schon nach relativ kurzer Zeit (ca. 2-3 h) erschöpft.

Diese Ausführungen betreffen auch Produkte nach DE-C 28 49 570 und US-A 3,249,109, die als nächstliegender Stand der Technik zu betrachten sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, wundsekretabsor­ bierende Hydrogele herzustellen, die die oben erwähn­ ten Nachteile nicht mehr zeigen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch vernetzte Hydrogele auf Basis einer Kombination aus mehrwer­ tigen Alkoholen, Biopolymeren und synthetischen Poly­ meren gelöst, wobei Biopolymere und synthetisches Polymer miteinander vernetzt sind.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine wundsekretab­ sorbierende, transparente, folienartige, elastische Wundauflage, erhältlich aus mehrwertigen Alkoholen, Biopolymeren und synthetischen Polymeren und Ver­ netzung der Biopolymeren mit den synthetischen Polymeren.

Die erfindungsgemäßen Hydrogele sind aus folgenden Bestandteilen aufgebaut:

a) 20 bis 70 Gew.-% wenigstens eines mehr­ wertigen Alkohols
b) 10 bis 35 Gew.-% wenigstens eines natür­ lichen Gelierungsmittels (Biopolymer)
c) 0,05 bis 12 Gew.-% wenigstens eines unver­ netzten Copolymeren aus einer oder mehreren Vinyl­ carbonsäuren und ihren Salzen (synthetisches Polymer)
d) 0,05 bis 10 Gew.-% eines Vernetzungsmittels
e) 0 bis 50 Gew.-% Wasser oder physiologische Kochsalzlösung.

Als mehrwertiger Alkohol wird Glycerin bevorzugt, der allein oder im Gemisch mit weiteren mehrwertigen Alkoholen eingesetzt werden kann.

Andere mehrwertige Alkohole sind Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Glycerinmonoacetat oder ein Gemisch dieser Alkohole.

Als natürliches Gelierungsmittel (Biopolymer) wird in erster Linie Gelatine allein oder im Gemisch mit anderen Biopolymeren, bevorzugt Alginaten, einge­ setzt. Besonders bevorzugt wird eine Kombination aus Gelatine und Natriumalginat im Gewichtsverhältnis von 5 : 1 bis 30 : 1.

Als weitere Biopolymere, die allein oder im Gemisch mit Gelatine eingesetzt werden, sind Kollagene und Pektine zu nennen.

Das als synthetisches Polymer eingesetzte unvernetzte Copolymer ist aus wenigstens einer Vinylcarbonsäure und wenigstens einem ihrer Alkali- oder Ammoniumsalze aufgebaut. Als Vinylcarbonsäuren werden Acrylsäure, Methylcrylsäure und/oder b-Acryloyloxypropionsäure bevorzugt. Andere geeignete Vinylcarbonsäuren sind Vinylessigsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Aconitsäure, Itaconsäure und Gemische dieser Säuren.

Die erfindungsgemäß verwendeten Vernetzungsmittel sind bevorzugt aus der Gruppe der Metallchelate, Orthotitansäureester, Epoxide, Aziridine, Triazine oder Melamin-Formaldehyd-Harze ausgewählt. Besonders bevorzugt sind hier Aziridine und die Gruppe der Metallchelate, z. B. die Acetylacetonate, z. B. die Übergangsmetallacetylacetonate wie Titan- oder Zirkonacetylacetonat. Das Vernetzungsmittel bewirkt die Vernetzung von Biopolymer mit synthetischem Polymer zu bevorzugt dreidimensionalen Netzwerken.

Das erfindungsgemäße wundsekretabsorbierende Hydrogel wird hergestellt, indem die Komponenten, gegebenen­ falls unter Rühren und Erwärmen, homogenisiert werden. Dabei ist es zweckmäßig, den Vernetzer der bereits homogen vermischten Masse der übrigen Komponenten zuzusetzen. Die so erhaltene Polymermasse wird dann auf eine metallisierte (vorzugsweise aluminisierte) Trägerfolie aus einem geeigneten Kunststoff, insbesondere PETP aufgebracht und z. B. 20 Minuten auf 100°C erhitzt. Als fertiges Produkt er­ hält man eine transparente, elastische Folie.

Das erfindungsgemäße Hydrogel weist gegenüber Hydroge­ len auf Synthesepolymer-Basis und Biopolymer-Basis eine überraschend große Wasserdampfdurchlässigkeit, sowie Elastizität und Flexibilität auf. Ferner nimmt das erfindungsgemäße Hydrogel zügig Wundsekret über einen vergleichsweise langen Zeitraum auf und ist in seinem Absorptionsverhalten dem handelsüblichen Hydro­ gel auf Basis eines synthetischen Polymeren deutlich überlegen, das schon nach vergleichsweise kurzer Zeit seine maximale Absorption erreicht. Die Kombination von Absorption und hoher Wasserdampfdurchlässigkeit der erfindungsgemäßen Hydrogele erzeugt auf der Wunde ein konstantes Feuchtmilieu, das zu einer beschleunigten Heilung führt. Die erfindungsgemäßen Hydrogele sind darüberhinaus auch transparent und ermöglichen so eine Beobachtung des Wundheilungsverlaufs, so daß bei schwach sezernierenden Wunden der Verbandwechsel in längeren Intervallen erfolgen kann.

Den bekannten Hydrogelen auf Basis von Biopolymeren sind die erfindungsgemäßen Hydrogele - neben Trans­ parenz, Elastizität und Flexibilität vor allem da­ durch überlegen, daß sie sich im Wundsekret nicht auflösen.

Die Erfindung betrifft ferner auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Hydrogele als Wundauflage.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel erläu­ tert.

Beispiel 1

In einem 1-l-Kolben wird ein Gemisch aus 70 g Gly­ cerin, 30 g Gelatine, 30 g Wasser und 5,4 g Copolymer aus Acrylsäure und Natriumacrylat (18%ige Lösung in Glycerin/Wasser 3 : 1) unter ständigem Rühren bei 95°C homogenisiert. Der geschmolzenen homogenen Masse werden 18 g Titanacetylacetonat in Form einer 10%igen alkoholischen Lösung zugesetzt.

Eine aluminisierte PETP-Folie wird mit der so ge­ fertigten Polymermasse beschichtet und 20 min auf 100°C erhitzt. Als fertiges Produkt erhält man eine transparente, elastische Folie, deren Eigenschaften in der Tabelle angegeben sind.

Beispiel 2

Zu der im Beispiel 1 beschriebenen geschmolzenen Masse werden 30 g Aluminiumacetylacetonat in Form einer 5%igen Ethylacetatlösung zugemischt. Die Eigen­ schaften des nach der Beschichtung und Trocknung (20 min bei 100°C) erhaltenen Hydrogels zeigt die folgende Tabelle.

Beispiel 3

Ähnlich wie im Beispiel 1 wird ein Gemisch aus 60 g Glycerin, 10 g 1,2-Propandiol, 35 g Gelatine, 45 g Wasser und 6,2 g Copolymer aus β-Acryloyloxypropion­ säure und Kalium-β-Acryloyloxypropionat (15%ige Lösung in Glycerin/Wasser 4 : 1) unter ständigem Rühren bei 95°C homogenisiert. Die geschmolzene Masse wird mit 4,5 g Melamin-Formaldehyd-Harz abgemischt und wie im Beispiel 1 zum fertigen Produkt bearbeitet. Die Prüfwerte sind ebenso der Tabelle zu entnehmen.

Zu Vergleichszwecken wurden Hydrogelfilme auf Bio­ polymerbasis, sowie auf Basis eines synthetischen Polymeren herangezogen, deren Eigenschaften eben­ falls in der folgenden Tabelle angegeben sind.

Die geprüften Hydrogele weisen einen unterschied­ lichen Absorptionsverlauf auf, wobei das kommerzielle Hydrogel auf Synthesepolymer-Basis ("Cutinova") schon nach 2 bis 3 Stunden seine maximale Absorption er­ reicht.

Im Vergleich zu anderen Hydrogelen zeigt das erfin­ dungsgemäße Hydrogel eine ausgezeichnete Was­ serdampfdurchlässigkeit (WDD), die in Kombination mit einer zügigen Wundsekretaufnahme dazu führt, daß unabhängig von der Stärke der Sekretion immer ein konstantes, heilungsförderndes Feuchtmilieu auf der Wunde herrscht.

Claims (9)

1. Vernetzte wundsekretabsorbierende Hydrogele, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus folgenden Bestandteilen aufgebaut sind:
a) 20 bis 70 Gew.-% wenigstens eines mehr­ wertigen Alkohols
b) 10 bis 35 Gew.-% wenigstens eines natür­ lichen Gelierungsmittels (Biopolymer)
c) 0,05 bis 12 Gew.-% wenigstens eines unver­ netzten Copolymeren aus einer oder mehreren Vinyl­ carbonsäuren und ihren Salzen (synthetisches Polymer)
d) 0,05 bis 10 Gew.-% eines Vernetzungsmittels
e) 0 bis 50 Gew.-% Wasser oder physiologische Kochsalzlösung.

2. Vernetzte wundsekretabsorbierende Hydrogele nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrwer­ tige Alkohol a) Glycerin, Ethylenglykol, Diethylengly­ kol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Glycerin­ monoacetat oder ein Gemisch dieser Alkohole ist.

3. Vernetzte wundsekretabsorbierende Hydrogele nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als natür­ liches Gelierungsmittel b) Kollagen, Gelatine, Pektine oder deren Gemische oder ein Gemisch Gelatine/Natriumalginat im Verhältnis von 30 : 1 bis 5 : 1 eingesetzt wrid.

4. Vernetzte wundsekretabsorbierende Hydrogele nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Copo­ lymeren c) als Salze der Vinylcarbonsäuren die Alkali­ metall- und/oder Ammoniumsalze verwendet werden.

5. Vernetzte wundsekretabsorbierende Hydrogele nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Polyvinylcarbonsäure/Polyvinylcarbonsäuresalz im Copolymeren c) im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10 liegt.

6. Vernetzte wundsekretabsorbierende Hydrogele nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vinylcar­ bonsäure des Copolymeren c) Acrylsäure, Methacrylsäu­ re oder β-Acryloyloxypropionsäure, Vinylessigsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Aconitsäure und/oder Itaconsäure ist.

7. Vernetzte wundsekretabsorbierende Hydrogele nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver­ netzungsmittel d) aus der Gruppe der Metallchelate, Orthotitansäureester, Epoxide, Aziridine, Triazine oder Melamin-Formaldehyd-Harze ausgewählt ist.

8. Vernetzte wundsekretabsorbierende Hydrogele nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver­ netzungsmittel d) dreidimensionale Netzwerke aus Bio- und synthetischen Polymeren erzeugt.

9. Verwendung der netzten Hydrogele nach Anspruch 1 bis 8 in unsteriler oder steriler Form als Wundauflagen.