DE602004002908T2

DE602004002908T2 - Postchirurgische Antiadhäsionsschicht bestehend aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose und ihr Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE602004002908T2
Application number: DE602004002908T
Authority: DE
Inventors: c/o Dalian Yongxing Med.Material Lianzhong Dalian 116023 Zhang; c/o Dalian Yongxing Medical Material Shuqin Dalian 116023 Wang; c/o Dalian Yongxing Medical Material Bozhi Dalian 116023 Feng
Original assignee: Dalian Yongxing Medical Material Co Ltd
Current assignee: Dalian Yongxing Medical Material Co Ltd
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2024-08-20
Also published as: CN1220528C; DE602004002908D1; EP1508344A1; CN1481907A; US20050042251A1; ATE343404T1; EP1508344B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine postchirurgische Adhäsionsbarriere aus Carboxymethylchitosan/Carboxymethylcellulose, die mit mehrwertigen Ionen vernetzt sind und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Sie gehört zum Gebiet der medizinischen Materialwissenschaft.
Hintergrund der Erfindung
Postoperative Adhäsionen kommen nach nahezu allen Arten von chirurgischen Eingriffen vor und ihr Anteil beträgt 60%–90%, was zu abdominalen Schmerzen oder auch zum Darmverschluss nach einer abdominellen Operation, zu Schmerzen im Becken oder Unfruchtbarkeit nach einer gynäkologischen Operation im Bereich des Beckens und zu erheblichen Folgeerkrankungen nach herzchirurgischen oder cerebralchirurgischen Eingriffen und Sehnenoperationen führt. Manchmal kann eine zweite Operation nötig sein, um diese postoperativen Komplikationen zu beherrschen. Postoperative Adhäsionen werden jedoch, nachdem sie mittels Adhäsiolyse behoben sind, erneut auftreten. Daher ist das Vorliegen von postoperativen Adhäsionen eine der Ursachen, die Morbidität und Mortalität der Patienten begründen, die Wirksamkeit von medizinischen Verfahren vermindern und dem Gesundheitssystem eine beträchtliche finanzielle Last aufbürden.
Die Hauptursache der Bildung von postoperativen Adhäsionen liegt darin, dass Operationen zur Entzündung des Gewebes führen. Die Entzündung schwächt die Funktion der Fibrinolyse im verletzten Gewebe. Daher neigt sich die ursprüngliche Balance zwischen der Ablagerung von Fibrinogen und dem Fibrinabbau zur Ablagerung hin und infolgedessen wird die Möglichkeit, dass benachbarte Gewebe durch koaguliertes Fibrin verbunden werden, gesteigert. Gleichzeitig kann die infiltrierte extrazelluläre Matrix (ECM) der Operation die Oberfläche der verletzten Gewebe benetzen und das Adhäsionsprotein in der Matrix kann an der Gewebsoberfläche anhaften. Durch Bindung an das Adhäsionsprotein werden die Fibroblasten aktiviert und proliferieren auf der Oberfläche des Wundgewebes. Die Adhäsion, die Aktivierung und die Proliferation der Fibroblasten auf dem Bindegewebe führen zur postoperativen Adhäsion.
Die postoperative Adhäsion hat lange Zeit große Aufmerksamkeit im medizinischen Fachgebiet auf sich gezogen. Ärzte haben versucht, die Bildung von Adhäsionen zu verhindern oder zu vermindern, indem sie Operationsverfahren verbessert und verschiedene Medikamente wie zum Beispiel entzündungshemmende Arzneimittel, Antikoagulanzien und fibrinolytische Wirkstoffe verwendet haben. Die Ergebnisse waren jedoch nicht sehr ermutigend und die Anwendung dieser Neuerungen wurde durch ihre Nebenwirkungen eingeschränkt.
In den letzten Jahren wurde festgestellt, dass ein neuer Ansatz, d.h. die Anwendung einer physikalischen Barriere einschließlich fester Membranen und Hydrogel, für die Lösung dieses Problems erfolgversprechend war. Es wurde eine wässrige Lösung von Natriumcarboxymethylcellulose verwendet und sie rief eine gewisse Wirkung hervor (Korean Thorac Cardiovasc Surg 2000; 33:541). Es wurde auch eine wässrige Lösung von Natriumhyaluronsäure verwendet, um postoperative Adhäsionen zu verhindern (J Invest Surg 1989; 2:320). Die Wirkungen sind aber nicht sicher und der Preis ist hoch (Fertil Steril 1991; 56:563). Es wurde durch Modelle in Kaninchen nachgewiesen, dass Carboxymethylchitosan als Hydrogel zum Verringern von postoperativen Adhäsionen wirksam ist (Surg 1996; 120:866 und J Invest surg 2001; 14:93). Die Wirkung kann jedoch nicht erheblich sein, weil es flüssig und durch Körperflüssigkeit leicht zu verdünnen ist und nicht lange an der Stelle der Anwendung bleiben kann. Eine ausgedehnte Membran aus Polytetrafluorethylen (Gore-Tex) ist die erste von Menschen angefertigte, feste Barriere, die zum Verhindern von postoperativen Adhäsionen verwendet wird. Es ist nachgewiesen, dass die Membran bei Operationen im Bereich des Beckens wirksam ist (Gynecol Oncol 1993; 48:247 und Prog Clin Biol 1993; 381:253). Sie muss jedoch durch einen zweiten chirurgischen Eingriff entfernt werden, weil sie nicht biologisch abbaubar ist. Weiterhin schränkt die Tatsache, dass Gore-Tex auf die traumatisierte Oberfläche (Oberfläche der Wunde) aufgenäht werden muss, seine Anwendung ein. Es kann eine postoperative Adhäsionsbarriere aus oxidierter, regenerierter Cellulose verwendet werden, um postoperative Adhäsionen im Bereich des Beckens zu verringern. Das Problem der Barriere ist es, dass sie ohne vollständige Hämostase unwirksam sein wird, weil die Membran schwarz, brüchig und nutzlos werden wird, wenn sie mit Blut in Kontakt kommt. Eine Reihe klinischer Studien wiesen die Wirksamkeit einer anderen festen Barriere, eines mit Carbodiimid vernetzten Komplexes aus Carboxymethylcellulose und Natriumhyaluronsäure (Fertil Steril 1996; 66:904), nach. Die Membran verwendet jedoch die kostspielige Natriumhyaluronsäure als das wesentliche Rohmaterial und ihre Herstellung umfasst die verhältnismäßig komplizierte Reaktion des kovalenten Vernetzens, was ihre Produktionskosten und ihren Verkaufspreis entsprechend steigert. Obwohl die fortlaufenden Polymermaterialien aus Milchsäure und Polycaprolacton biokompatibel und biologisch abbaubar sind, können sie wegen ihrer mangelnden Biegsamkeit schwer als postoperative Adhäsionsbarriere eingesetzt werden.
WO 01/05370 offenbart eine Antiadhäsionsbarriere, die Alginat und Carboxymethylcellulose enthält.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biologisch abbaubare postoperative Adhäsionsbarriere aus einem Komplex aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, vernetzt mit mehrwertigen Ionen, und ein Herstellungsverfahren dafür bereitzustellen.
Diese postoperative Adhäsionsbarriere ist ein neuartiges medizinisches Material. Seine spezifischen chemischen Bestandteile beinhalten den Komplex aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, vernetzt mit Calciumionen, Eisenionen, oder der Mischung aus Calciumionen und Eisenionen und der Mischung aus Calciumionen und Aluminiumionen. Die mehrwertigen, vernetzenden Ionen sind speziell zweiwertige Calciumionen, dreiwertige Eisenionen oder Ionenmischungen aus zweiwertigem Calcium und dreiwertigem Eisen oder Ionenmischungen aus zweiwertigem Calcium und dreiwertigem Aluminium.
Die Eigenschaften der postoperativen Adhäsionsbarriere sind biokompatibel und biologisch abbaubar. Die postoperative Adhäsionsbarriere aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose hat eine hervorragende Biegsamkeit, eine regelbare Verweil dauer in vivo, ist einfach herzustellen, zeigt eine erhebliche Funktion beim Verhindern von postoperativen Adhäsionen und eine gewisse Wirkung der Unterstützung der Wundheilung.
Das Verfahren zur Herstellung einer postoperativen Adhäsionsbarriere aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose ist wie folgt:
Beachte: In den folgenden Beschreibungen der Herstellung der Barriere und den Beispielen sind alle Prozentangaben der Konzentrationen der wässrigen Lösung von Ethanol (hergestellt, indem destilliertes Wasser zu kommerziell erhältlichen, analytisch reinen, wasserfreien Ethanol oder zu 95% Ethanol gegeben wird) in Verhältnissen von Volumen : Volumen (v/v) angegeben, das heißt, die Zahl der Milliliter Ethanol in 100 Millilitern der wässrigen Ethanollösung. Alle Prozentangaben der Konzentrationen der wässrigen Lösungen von Carboxymethylchitosan, Carboxymethylcellulose, CaCl₂, FeCl₃·6H₂O und AlCl₃·6H₂O sind in Verhältnissen von Gewicht : Volumen (w/v) angegeben, das heißt, die Grammzahl der entsprechenden Substanzen in 100 ml der jeweiligen Lösung. Die Konzentrationen der Chlorwasserstoffsäurelösung und der Natriumhydroxidlösung werden in der Äquivatentkonzentration N, das ist die Zahl der Grammäquivalente von HCl oder NaOH, die in 1000 Milliliter Wasser gelöst sind, dargestellt.

1. Reinigung von Carboxymethylchitosan und Carboxymethytcellulose: Medizinisches Material wird jetzt in China als Medizingerät eingestuft. So sollten sich die Kriterien, die auf physikochemische und biologische Parameter angewendet werden, auf die medizinische Industrie beziehen. Der Schwermetallgehalt in Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose sollte 10 mg/kg (10 ppm) oder weniger betragen. Der Schwermetallgehalt von bestimmten, kommerziell erhältlichen Carboxymethylchitosan-Zubereitungen beträgt jedoch mehr als 10 mg/kg (gemessen mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem Arzneimittelbuch der Volksrepublik China (Ausgabe 2000)). Die ungeeigneten Materialien können durch Anwenden der folgenden Verfahren gereinigt werden: Konzentrierte Chlorwasserstoffsäure und gereinigtes Wasser wie zum Beispiel destilliertes Wasser, zweifach destilliertes Wasser oder medizinisch reines Wasser wur den verwendet, um 0,5~2 N Chlorwasserstoffsäurelösung herzustellen. Wasserfreier Ethanol oder 95% Ethanol wurde zu der Chlorwasserstoffsäurelösung gegeben, um eine gemischte Lösung mit einem Volumen-zu-Volumen-Verhältnis von Ethanol und Chlorwasserstoffsäure, das von 6:4 bis 8:2 reichte, herzustellen. Das zu reinigende Carboxymethylchitosan wurde in der gemischten Lösung 15180 Minuten lang eingeweicht und dann mittels Filtration isoliert. Das Carboxymethylchitosan wurde mit einer wässrigen Lösung von 50~75% Ethanol gewaschen und die Ethanollösung wurde mittels Filtration verworfen. Das Carboxymethylchitosan wird dann in einer wässrigen Lösung von 70%~80% Ethanol gehalten, es wurde eine wässrige Lösung von 1~2 N NaOH tropfenweise zugegeben, um den pH-Wert auf 7~8 einzustellen. Das gereinigte Carboxymethylchitosan wurde mittels Filtration isoliert, wieder mit einer wässrigen Lösung von 70%~80% Ethanol gewaschen und bei Raumtemperatur im Vakuum oder unter Luftstrom getrocknet. Carboxymethylcellulose kann aus der reinen Viskosefaser mittels Carboxylmethylierung (Chinesisches Patent Nr. 001 03506.1) gewonnen oder als kommerziell erhältliches Produkt bezogen werden. Wenn der Schwermetallgehalt größer als 10 mg/kg (10 ppm) ist, kann es mit dem gleichen Verfahren, das zur Reinigung von Carboxymethylchitosan verwendet wurde, gereinigt werden. Diese Rohmaterialien von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die den Kriterien des Schwermetallgehalts und anderen Kriterien der Herstellung von Membranen entsprechen, können direkt verwendet werden.
2. Die 1%~5% Carboxymethylchitosan-Lösung und die 2%~5% Carboxymethylcellulose-Lösung wurden jeweils hergestellt, indem Carboxymethylchitosan mit einem Substitutionsgrad von 0,6~1,2, mit einem Schwermetallgehalt, der gleich oder weniger als 10 mg/kg war, und Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,4~1,2 und mit einem Schwermetallgehalt, der gleich oder weniger als 10 mg/kg war, unter Rühren in einem Temperaturbereich von 25~50°C in gereinigtem Wasser gelöst wurden. Die Lösung wurde lange genug stehen gelassen, um eine klare Lösung zu erhalten, und dann gefiltert, um die Präzipitate zu entfernen.
3. Eine bestimmte Menge der zubereiteten wässrigen Lösung von Carboxymethylchitosan oder einer gemischten Lösung aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose mit einem Gewichtsverhältnis von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose von 1:0,05 bis 1:2 wurde auf saubere Platten wie zum Beispiel saubere Metallplatten (z. B. rostfreier Stahl), Glasplatten oder Harzplatten und Ähnliches aufgebracht. Die Platten wurden mit der Aufbringung bei 25~50°C in einem Vakuumtrockner oder unter Luftstrom getrocknet. Die Dicke der getrockneten Membranen wurde auf 20~60 μm geregelt, indem die Konzentrationen (C) von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose und die Volumina der Carboxymethylchitosan-Lösung und der gemischten Lösung von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die eingesetzt wurden, angepasst wurden. Mit anderen Worten wurde die Dicke der getrockneten Membran durch die tatsächlich vorhandene Masse des eingesetzten Carboxymethylchitosans und der eingesetzten Carboxymethylcellulose (M = CV, wie zum Beispiel M = 2~4 mg/cm²) kontrolliert.
4. 1,5%~15% CaCl₂, 2%~15% FeCl₃·6H₂O und 1%~15% AlCl₃·6H₂O wurden jeweils mit reinem Wasser hergestellt. Eine aus CaCl₂/FeCl₃ gemischte Lösung mit Ca⁺⁺ zu Fe⁺⁺⁺-Ionenäquivalentverhältnissen von 1:10 bis 10:1 wurde unter Verwendung der obigen wässrigen Lösungen aus CaCl₂ und FeCl₃ hergestellt und eine aus CaCl₂/AlCl₃ gemischte Lösung mit Ca⁺⁺ zu Al⁺⁺⁺-Ionenäquivalentverhältnissen von 1:1 bis 20:1 wurde unter Verwendung der obigen wässrigen Lösungen aus CaCl₂ und AlCl₃ hergestellt.
5. Die getrocknete Membran aus der Mischung von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die in Schritt 3 hergestellt worden war, wurde in einer der Lösungen aus CaCl₂, FeCl₃, einer Mischung aus CaCl₂ und FeCl₃ oder einer Mischung aus CaCl₂ und AlCl₃ 15180 Minuten lang bei Raumtemperatur eingeweicht, ausreichend mit destilliertem Wasser gewaschen und im Schatten getrocknet, um eine wasserunlösliche, postoperative Adhäsionsbarriere aus einem Komplex aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die mit Calciumionen, Eisenionen, einer Mischung aus Calciumionen und Eisenionen oder einer Mischung aus Calciumionen und Aluminiumionen vernetzt sind, zu erhalten.
6. Die vernetzte postoperative Adhäsionsbarriere aus dem Komplex aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose wurde dann mit Materialien, die gegen Strahlung resistent sind, wie zum Beispiel mit einer Verbundfolie aus Aluminium und Plastik, mit PETG Polyesterfilm oder mit Polyethylenfilm von hoher Dichte versiegelt und mittels Bestrahlung mit γ-Strahlen von ⁶⁰Co sterilisiert.

Die auf diese Art hergestellte postoperative Adhäsionsbarriere aus Carboxymethylchitosan oder aus dem Komplex aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose kann verwendet werden, um postoperative Adhäsionen zu verhindern, wenn sie auf die Wunde aufgebracht wird, bevor die Inzision vernäht wird.
Die chemische Struktur und der Mechanismus der postoperativen Adhäsionsbarriere aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose der Erfindung sind wie folgt:
Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, welche die Hauptbestandteile der Barrieren darstellen, sind Derivate von Chitin und Cellulose. Chitin und Cellulose kommen höchst verbreitet als natürliche Polysacharide vor.
Die Rohmaterialien für die Herstellung von Carboxymethylchitosan sind die Schalen von Garnelen und Krabben. Aus den Schalen wird Chitin extrahiert. Die Struktur von Chitin ist poly-N-Acetyl-glucosamin-[β-(1,4)-2-acetylamin-2-deoxy-D-glucose]. Chitin kann unter alkalischen Bedingungen durch Deacetylierung in poly-Glucosamin, das ist Chitosan, umgewandelt werden. Carboxymethylchitosan wird mittels Alkalisierung und anschließender Carboxymethylierung des Chitosans unter Verwendung von Chloressigsäure als wesentlicher Wirkstoff der Reaktion hergestellt. Carboxymethylchitosan kann auch in industrieller Mengenproduktion hergestellt werden. Die Qualität ist jedoch nicht gleichbleibend. Carboxymethylchitosan ist natürlicherweise ein polymeres Ampholin, weil die Carboxymethyl-Komponente (CH₂-COO^–) anionisch ist und carboxymethyliertes Amido und protoniertes, nicht carboxymethyliertes Amido kationisch sind. Carboxymethylchitosan verfügt wie sein Vorläufer Chitosan in Chitin über eine ausgezeichnete Biokompatibilität. Sein Abbauprodukt Glucosamin ist biologisch resorbierbar.
Für Carboxymethytcellulose wird natürliche Cellulose als Rohmaterial verwendet. Die Struktur der Cellulose ist poly-Glucose-[β-(1,4)-2-deoxy-D-glucose] und wird durch Carboxymethylierung in Carboxymethylcellulose umgewandelt. Carboxymethylcellulose kann auch in industrieller Mengenproduktion hergestellt werden. Es handelt sich um einen elektronegativen, polymeren Elektrolyten, weil die Carboxymethyl-Komponente (CH₂-COO^–) anionisch ist. Sie verfügt über eine gute Biokompatibilität und Bioresorbierbarkeit, weil sie ein verfeinertes Polysaccharid ist und weil ihr Abbauprodukt mit niedrigem Molekulargewicht, Glucose, biologisch metabolisiert werden kann.
Es wurde mit einem Kaninchen-Tiermodell nachgewiesen, dass Carboxymethylchitosan postoperative Adhäsionen verhindern kann (Surg 1996; 120:866 und J Invest surg 2001; 14:93). Die Wirkung ist jedoch nicht zufriedenstellend, weil es in vivo flüssig ist, leicht durch Körperflüssigkeit verdünnt wird und so schnell von der Stelle der Anwendung verschwindet. Die Carboxymethyl-Komponente (CH₂-COO^–) von Carboxymethylchitosan kann mit einem mehrwertigen Kation reagieren, um ein vernetztes, wasserunlösliches Polysaccharid zu bilden. Diese Erfindung entwickelt einen wasserunlöslichen Film aus Carboxymethylchitosan, das mit mehrwertigen Kationen wie zum Beispiel Ca⁺⁺, Fe⁺⁺⁺, Ca⁺⁺/Fe⁺⁺⁺ oder Ca⁺⁺/Al⁺⁺⁺ vernetzt ist und eine längere Verweildauer im Körper hat, um die traumatisierten Gewebe während der Periode der Wundheilung vollständig zu isolieren, und welches daher die Funktion des Verhinderns von postoperativen Adhäsionen verbessert. Der Film aus Carboxymethylchitosan wird infolge der Ionenaustauschreaktionen der mehrwertigen Ionen mit Na⁺ und K⁺ in der Körperflüssigkeit, welche die mehrwertigen Metallionen in der Membran ersetzen, während der Periode der Wundheilung und nach der Wundheilung zu einem Hydrogel und einer Lösung. Das Hydrogel und die Lösung aus Carboxymethylchitosan, die so eine viskose Lösungsbarriere gebildet haben, üben weiterhin Funktionen des Verhinderns von postoperativen Adhäsionen aus. Dann wird das Carboxymethylchitosan in Form des Hydrogels schrittweise in Oligosaccharidlösung abgebaut werden, verwandelt sich weiter in niedermolekulare Saccharide und geht schließlich in den normalen Metabolismus ein. Der Nachteil des Films aus vernetztem Carboxymethylchitosan besteht in seiner Zerbrechlichkeit. Der Film aus mit Ca" vernetztem Carboxymethylchitosan ist ein wenig besser. Man sollte der Geschwindigkeit des Trocknens und dem Feuchtigkeitsgehalt der Membran Beachtung schenken, um eine Rissbildung zu vermeiden. Der Nachteil der Membran aus vernetztem Carbo xymethylchitosan kann behoben werden, indem man eine Carboxymethylcellulose-Komponente zugibt, um eine zusammengesetzte Membran aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose zu erzeugen. In der zusammengesetzten Membran aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose werden alle -CH₂-COO^–Gruppen in beiden Polysacchariden elektrostatisch an die Aminogruppe des Carboxymethylchitosans angezogen, was einen zusammengesetzten, amphiprotischen, polymeren Elektrolyten bildet. Der Komplex ist auch wasserlöslich. Die gegen Adhäsionen gerichtete Wirkung des Komplexes kann unbefriedigend sein, weil er wie im Fall des Carboxymethylchitosans von Körperflüssigkeit verdünnt und schnell von der Wunde entfernt werden wird. Der unlösliche Film wird hergestellt, indem der Komplex aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose mit Ca⁺⁺, Fe⁺⁺⁺, Ca⁺⁺/Fe⁺⁺⁺ oder Ca⁺⁺/Al⁺⁺⁺ vernetzt wird. Aus dem gleichen Grund wird die Verweildauer des zusammengesetzten Films im Körper länger und seine Wirkung gegen Adhäsionen wird verbessert. Der Polysaccharidkomplex wird sich während der Perioden der Wundheilung und nach der Wundheilung durch Ionenaustauschreaktionen, das heißt, durch die Substitution der mehrwertigen Ionen im Komplex durch die einwertigen Ionen in der Körperflüssigkeit wie zum Beispiel Na⁺ und K⁺, in Hydrogel und Lösung umwandeln. Dann wird er weiter biologisch zu Oligosacchariden abgebaut und unterliegt in vivo dem normalen Metabolismus. Die Belastbarkeit kann durch die Menge der Carboxymethylcellulose, die zugegeben wird, angepasst werden. Das heißt, ein höherer Prozentsatz von Carboxymethylcellulose macht die Membran strapazierbarer. Die Ionenaustauschrate in vivo kann geregelt werden, indem die Ionenart und das Verhältnis der gemischten Ionen angepasst werden. Zum Beispiel ist die Austauschrate von Calciumionen in der mit Calciumionen vernetzten Membran mit Natriumionen in der Körperflüssigkeit viel höher als die der Natriumionen in der Körperflüssigkeit mit Fe⁺⁺-Ionen, mit Al⁺⁺⁺-Ionen oder mit gemischten Ionen in der mit Fe⁺⁺⁺ oder mit gemischten Ionen von Ca⁺⁺/Fe⁺⁺⁺ und Ca⁺⁺/Al⁺⁺⁺ vernetzten Membran.
Folglich kann die Verweildauer der vernetzten Membran in vivo wie oben erwähnt angepasst werden, um Barrieren herzustellen, die für verschiedene Arten von Operationen geeignet sind.
Die Tierversuche zeigten, dass eine bessere Wirkung gegen Adhäsionen erzielt werden kann, indem auf das Gewebe der Wunde erst Lösungen aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose aufgetragen werden, bevor die Membran eingesetzt wird. Diese Vorgehensweise macht es für die Membran auch leichter, sich an die traumatisierte Oberfläche anzulagern. Aus diesem Grund sollte die Lösung aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose sterilisiert werden, indem sie durch eine Millipore-Membran von 0,2 μm gefiltert und unter aseptischen Bedingungen verschlossen aufbewahrt wird.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung:
Beispiel 1

(1) Ein kommerziell erhältliches Pulver von Carboxymethylchitosan mit einem Substitutionsgrad von genau 1,0 wurde als Rohmaterial verwendet. Es wurde festgestellt, dass sein mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessener Schwermetallgehalt mehr als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Es wurde daher gemäß dem folgenden Verfahren gereinigt: Es wurde mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und zweifach destilliertem Wasser eine 1 N Lösung von Chlorwasserstoffsäure hergestellt, dann wurden 150 ml Ethanol/HCl-LÖsungsgemisch mit einem Verhältnis Volumen-zu-Volumen von 7:3 hergestellt, indem wasserfreier Ethanol zu der 1 N HCl-Lösung gegeben wurde. 25 g Carboxymethylchitosan in Pulverform wurden in der obigen Lösung 30 min lang bei Raumtemperatur eingeweicht, dann auf einen Vakuum-Glasfilter übertragen und unter Unterdruck, der von einer Wasserumwälzpumpe erzeugt wurde, gefiltert. Das Pulver wurde 5 mal mit 5 × 150 ml 50% Ethanollösung gewaschen, unter Unterdruck gefiltert und in ein Becherglas überführt. 150 ml einer wässrigen Lösung von 75% Ethanol wurden in das Becherglas zugegeben und das Gemisch aus festen und flüssigen Stoffen wurde gerührt, um eine Suspension zu erzeugen. Eine wässrige Lösung von 2 N NaOH wurde unter Rühren tropfenweise zu der Aufschlämmung gegeben, während der pH-Wert der Suspension mit einem pH-Meter über wacht wurde, bis der pH-Wert bei 7,4 stabil war. Dann wurde die Aufschlämmung auf einen Vakuum-Glasfilter übertragen und unter Unterdruck gefiltert. Das behandelte Carboxymethylchitosan wurde 3 mal mit 3 × 150 ml wässriger Lösung von 75% Ethanol gewaschen und in einem Vakuumtrockner bei Raumtemperatur getrocknet. Es wurden 18 g gereinigtes Produkt erhalten. Es wurde festgestellt, dass der Schwermetallgehalt des Produkts mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessen weniger als 10 mg/kg (10 ppm) betrug.
(2) Das gereinigte Carboxymethylchitosan wurde bei 40°C mit elektromagnetischem Rühren in zweifach destilliertem Wasser gelöst, um eine 2,5% wässrige Lösung, die über Nacht stehen gelassen wurde, herzustellen. Dann wurde die Lösung gefiltert und das Filtrat wurde entgast.
(3) 3 × 10 ml der obigen Lösungen wurden auf 3 saubere PETG Polyesterplatten (7 cm × 9 cm) aufgebracht und unter einem reinen Luftstrom bei Raumtemperatur getrocknet, um auf den Platten anhaftende Filme zu erhalten.
(4) 400 ml einer 5% CaCl₂-Lösung (analytisch rein), 100 ml einer 8,1% FeCl₃·6H₂O-Lösung (analytisch rein) und 100 ml einer AlCl₃·6H₂O-Lösung (analytisch rein) wurden mit zweifach destilliertem Wasser hergestellt. Die Äquivalentkonzentration der Ionen in allen drei obigen Lösungen beträgt 0,9. Mit den drei oben hergestellten Lösungen wurden eine aus 100 ml CaCl₂ und 100 ml FeCl₃ gemischte Lösung mit einem Ionenäquivalentverhältnis von 1:1 für Ca⁺⁺:Fe⁺⁺⁺ und eine andere aus 100 ml CaCl₂ und 100 ml AlCl₃ gemischte Lösung mit einem Ionenäquivalentverhältnis von 1:1 für Ca⁺⁺:Al⁺⁺⁺ hergestellt. Drei PETG Polyesterplatten mit anhaftenden Filmen aus Carboxymethylchitosan wurden in CaCl₂-Lösung, in einer aus CaCl₂ und FeCl₃ gemischten Lösung und in einer aus CaCl₂ und AlCl₃ gemischten Lösung 150 min lang eingeweicht. Dann wurden diese Platten herausgenommen und 3 mal mit destilliertem Wasser gewaschen, im Schatten bei Raumtemperatur getrocknet und es wurden drei wasserunlösliche Filme aus Carboxymethylchitosan mit einer Dicke von 38 μm von den Platten abgelöst.
(5) Die obigen Filme aus Carboxymethylchitosan wurden in Beutel aus Aluminium-Plastik-Folie eingeschlossen, mittels ⁶⁰Co-Strahlung sterilisiert und die postoperativen Adhäsionsbarrieren wurden hergestellt. Es wurde festgestellt, dass die Ionenaustauschrate von Calciumionen in den Barrieren mit Natriumionen in der Salzlösung hoch war. Daher sind die Barrieren, die mit Calciumionen vernetzt sind, für Operationen mit einer kurzen Heilungsperiode geeignet. Andererseits sind die Membranen, die mit aus Calcium und Eisen gemischten Ionen und mit aus Calcium und Aluminium gemischten Ionen vernetzt sind, für Operationen mit längeren Heilungsperioden geeignet.

Beispiel 2

(1) Ein kommerziell erhältliches Pulver von Carboxymethylchitosan mit einem Substitutionsgrad von genau 1,0 wurde als Rohmaterial verwendet. Es wurde festgestellt, dass sein mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessener Schwermetallgehalt mehr als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Es wurde daher gemäß dem folgenden Verfahren gereinigt: Es wurde mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und zweifach destilliertem Wasser eine 1 N Lösung von Chlorwasserstoffsäure hergestellt, dann wurden 120 ml Ethanol/HCl-Lösung mit einem Verhältnis Volumen-zu-Volumen von 7:3 hergestellt, indem wasserfreier Ethanol zu der 1 N HCl-Lösung gegeben wurde. 20 g Carboxymethylchitosan in Pulverform wurden in der obigen Lösung 20 min lang bei Raumtemperatur eingeweicht, dann auf einen Vakuum-Glasfilter übertragen und unter Unterdruck, der von einer Wasserumwälzpumpe erzeugt wurde, gefiltert. Das Pulver wurde 5 mal mit 5 × 120 ml 50% Ethanollösung gewaschen, unter Unterdruck gefiltert und in ein Becherglas überführt. 120 ml einer wässrigen Lösung von 75% Ethanol wurden in das Becherglas zugegeben und das Gemisch aus festen und flüssigen Stoffen wurde gerührt, um eine Suspension zu erzeugen. Eine wässrige Lösung von 2 N NaOH wurde unter Rühren tropfenweise zu der Aufschlämmung gegeben, während der pH-Wert der Suspension mit einem pH-Meter überwacht wurde, bis der pH-Wert bei 7,6 stabil war. Dann wurde die Aufschlämmung auf einen Vakuum- Glasfilter übertragen und unter Unterdruck gefiltert. Das behandelte Carboxymethylchitosan wurde 3 mal mit 3 × 120 ml wässriger Lösung von 75% Ethanol gewaschen und in einem Vakuumtrockner bei Raumtemperatur getrocknet. Es wurden 15 g gereinigtes Produkt erhalten. Es wurde festgestellt, dass der Schwermetallgehalt des Produkts mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessen weniger als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von genau 0,59 wurde durch Carboxymethylierung von Gewebe aus nicht gewebten Viskosefasern hergestellt. Der mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessene Schwermetallgehalt betrug weniger als 10 mg/kg (10 ppm).
(2) Das oben gereinigte Carboxymethylchitosan und die Carboxymethylcellulose wurden getrennt bei 40°C mit elektromagnetischem Rühren in zweifach destilliertem Wasser gelöst, um 2,5% wässrige Lösungen der beiden Polysaccharide herzustellen. Die Lösungen wurden über Macht stehen gelassen. Dann wurde die Lösung gefiltert und das Filtrat wurde gesammelt. Es wurden acht aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose gemischte Lösungen mit Massenverhältnissen der beiden Polymere von 1:2, 1:1, 1:0,3, 1:0,2, 1:0,15, 1:0,11, 1:0,07 und 1:0,05 hergestellt und entgast.
(3) 10 ml von jeder der oben hergestellten, gemischten Lösungen wurden auf 8 saubere, rostfreie Stahlplatten (7 cm × 9 cm) aufgebracht und in einem Vakuumtrockner bei 45°C getrocknet, um auf den Platten anhaftende Filme zu erhalten.
(4) 500 ml einer 5% CaCl₂-Lösung (analytisch rein) wurden mit zweifach destilliertem Wasser in einer Emailleschale hergestellt. Die Platten aus rostfreiem Stahl mit den anhaftenden Filmen wurden 120 min lang in CaCl₂-Lösung eingeweicht. Dann wurden diese Platten herausgenommen und 3 mal mit destilliertem Wasser gewaschen, im Schatten bei Raumtemperatur getrocknet und es wurden acht wasserunlösliche Filme aus dem Komplex aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die mit Calciumionen vernetzt waren, mit einer Dicke von 38 μm von den Platten abgelöst. Die Belastbarkeit und die Biegsamkeit des Films stiegen mit der Erhöhung des Anteils von Carboxymethylcellulose in den Filmen an und die Transparenz des Films nahm damit ab.
(5) Die obigen Filme aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose wurden in Beutel aus Aluminium-Plastik-Folie eingeschlossen, mittels ⁶⁰Co-Strahlung sterilisiert und die postoperativen Adhäsionsbarrieren wurden hergestellt. Es wurde festgestellt, dass die Ionenaustauschrate von Calciumionen in den Barrieren mit Natriumionen in physiologischer Salzlösung hoch war. Daher sind die Barrieren, die mit Calciumionen vernetzt sind, für Operationen mit einer kurzen Heilungsperiode geeignet.

Beispiel 3

(1) Ein kommerziell erhältliches Pulver von Carboxymethylchitosan mit einem Substitutionsgrad von genau 0,8 wurde als Rohmaterial verwendet. Es wurde festgestellt, dass sein mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessener Schwermetallgehalt mehr als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Es wurde daher gemäß dem folgenden Verfahren gereinigt: Es wurde mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und zweifach destilliertem Wasser eine 1 N Lösung von Chlorwasserstoffsäure hergestellt, dann wurden 200 ml Ethanol/HCl-Lösung mit einem Verhältnis Volumen-zu-Volumen von 7:3 hergestellt, indem wasserfreier Ethanol zu der 1 N HCl-Lösung gegeben wurde. 33 g Carboxymethylchitosan in Pulverform wurden in der obigen Lösung 40 min lang bei Raumtemperatur eingeweicht, dann auf einen Vakuum-Glasfilter übertragen und unter Unterdruck, der von einer Wasserumwälzpumpe erzeugt wurde, gefiltert. Das Pulver wurde 5 mal mit 5 × 180 ml 50% wässriger Ethanollösung gewaschen, unter Unterdruck gefiltert und in ein Becherglas überführt. 200 ml einer wässrigen Lösung von 75% Ethanol wurden in das Becherglas zugegeben und das Gemisch aus festen und flüssigen Stoffen wurde gerührt, um eine Suspension zu erzeugen. Eine wässri ge Lösung von 2 N NaOH wurde unter Rühren tropfenweise zu der Aufschlämmung gegeben, während der pH-Wert der Suspension mit einem pH-Meter überwacht wurde, bis der pH-Wert bei 7,5 stabil war. Dann wurde die Aufschlämmung auf einen Vakuum-Glasfilter übertragen und unter Unterdruck gefiltert. Das behandelte Carboxymethylchitosan wurde 3 mal mit 3 × 180 ml wässriger Lösung von 75% Ethanol gewaschen und unter Vakuum in einem Vakuumtrockner bei Raumtemperatur getrocknet. Es wurden 25 g gereinigtes Produkt erhalten. Es wurde festgestellt, dass der Schwermetallgehalt des Produkts mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessen weniger als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von genau 0,61 wurde durch Carboxymethylierung von Gewebe aus nicht gewebten Viskosefasern hergestellt. Der mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessene Schwermetallgehalt betrug weniger als 10 mg/kg (10 ppm).
(2) Das oben gereinigte Carboxymethylchitosan und die Carboxymethylcellulose wurden getrennt bei 40°C mit elektromagnetischem Rühren in zweifach destilliertem Wasser gelöst, um 2,5% wässrige Lösungen der beiden Polysaccharide herzustellen. Die Lösungen wurden über Nacht stehen gelassen. Dann wurden die Lösungen gefiltert und die Filtrate wurden gesammelt. Es wurde eine gemischte Lösung mit einem Massenverhältnis von 1:0,2 von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose hergestellt und entgast.
(3) 10 ml von der obigen Lösung wurden auf eine saubere PETG Polyesterplatte (7 cm × 9 cm) aufgebracht und in einem Vakuumtrockner bei 45°C getrocknet, um auf den Platten anhaftende Filme zu erhalten.
(4) 200 ml einer Lösung von 8,1% FeCl₃·6H₂O (analytisch rein) wurden mit zweifach destilliertem Wasser in einer Emailleschale hergestellt. Die PETG Polyesterplatte mit dem anhaftenden Film aus gemischtem Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose wurde 60 min lang in wässriger FeCl₃-Lösung eingeweicht. Dann wurde diese Platte 3 mal mit destilliertem Wasser gewaschen, im Schatten bei Raumtemperatur getrocknet und es wurde eine unlösliche Membran aus dem Komplex aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die mit Fe⁺⁺⁺ vernetzt war, mit einer Dicke von 37 μm von den Platten abgelöst.
(5) Die obigen Filme wurden in Beutel aus Aluminium-Plastik-Folie eingeschlossen und mittels ⁶⁰Co-Strahlung sterilisiert. Es wurde festgestellt, dass die Ionenaustauschrate von Eisenionen in den Barrieren mit Natriumionen in physiologischer Salzlösung langsam war. Daher sind die Barrieren, die mit Fe⁺⁺⁺ vernetzt sind, für Operationen mit einer längeren Heilungsperiode geeignet.

Beispiel 4

(1) Ein kommerziell erhältliches Pulver von Carboxymethylchitosan mit einem Substitutionsgrad von genau 0,8 wurde als Rohmaterial verwendet. Es wurde festgestellt, dass sein mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessener Schwermetallgehalt mehr als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Es wurde daher gemäß dem folgenden Verfahren gereinigt: Es wurde mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und zweifach destilliertem Wasser eine 1 N Lösung von Chlorwasserstoffsäure hergestellt, dann wurden 100 ml Ethanol/HCl-Lösung mit einem Verhältnis Volumen-zu-Volumen von 7:3 hergestellt, indem wasserfreier Ethanol zu der 1 N HCl-Lösung gegeben wurde. 15 g Carboxymethylchitosan in Pulverform wurden in der obigen Lösung 30 min lang bei Raumtemperatur eingeweicht, dann auf einen Vakuum-Glasfilter übertragen und unter Unterdruck, der von einer Wasserumwälzpumpe erzeugt wurde, gefiltert. Das Pulver wurde 5 mal mit 5 × 100 ml 50% wässriger Ethanollösung gewaschen, unter Unterdruck gefiltert und in ein Becherglas überführt. 100 ml einer wässrigen Lösung von 75% Ethanol wurden in das Becherglas zugegeben und das Gemisch aus festen und flüssigen Stoffen wurde gerührt, um eine Suspension zu erzeugen. Eine wässrige Lösung von 2 N NaOH wurde unter Rühren tropfenweise zu der Aufschlämmung gegeben, während der pH-Wert der Suspension mit einem pH-Meter überwacht wurde, bis der pH-Wert bei 7,6 stabil war. Dann wurde die Aufschlämmung auf einen Vakuum-Glasfilter übertragen und unter Unterdruck gefiltert. Das behandelte Carboxymethylchitosan wurde 3 mal mit 3 × 100 ml wässriger Lösung von 75% Ethanol gewaschen und unter Vakuum in einem Vakuumtrockner bei Raumtemperatur getrocknet. Es wurden 12 g gereinigtes Produkt erhalten. Es wurde festgestellt, dass der Schwermetallgehalt des Produkts mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessen weniger als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von genau 0,48 wurde durch Carboxymethylierung von Gewebe aus nicht gewebten Viskosefasern hergestellt. Der mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessene Schwermetallgehalt betrug weniger als 10 mg/kg (10 ppm).
(2) Das oben gereinigte Carboxymethylchitosan und die Carboxymethylcellulose wurden getrennt bei 40°C mit elektromagnetischem Rühren in zweifach destilliertem Wasser gelöst, um 2,5% wässrige Lösungen der beiden Polysaccharide herzustellen. Die Lösungen wurden über Nacht stehen gelassen. Dann wurden die Lösungen gefiltert und die Filtrate wurden gesammelt. Es wurde eine gemischte Lösung mit einem Massenverhältnis von 1:1 von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose hergestellt und entgast.
(3) 3 × 10 ml von der obigen Lösung wurden getrennt auf 3 saubere Glasplatten (7 cm × 9 cm) aufgebracht und in einem Vakuumtrockner bei 45°C getrocknet, um auf den Platten anhaftende Filme zu erhalten.
(4) 300 ml einer 5% CaCl₂-Lösung (analytisch rein) und 300 ml einer 8,1% FeCl₃·6H₂O-Lösung (analytisch rein) wurden mit zweifach destilliertem Wasser hergestellt und die Ionenäquivalentkonzentrationen der beiden Lösungen waren 0,9. Es wurden gemischte Lösungen aus 150 ml CaCl₂ und 50 ml FeCl₃, aus 100 ml CaCl₂ und 100 ml FeCl₃ und aus 50 ml CaCl₂ und 100 ml FeCl₃ in drei Emailleschalen hergestellt und die Ionenäquivalentverhältnisse der Calciumionen zu den Eisenionen betrugen jeweils 1:3, 1:1 und 3:1. Die drei Glasplatten mit den anhaftenden Filmen wurden getrennt 90 min lang in den drei gemischten Lösungen eingeweicht. Dann wurden diese Platten herausgenommen und 3 mal mit destilliertem Wasser gewaschen, im Schatten bei Raumtemperatur getrocknet und es wurden drei wasserunlösliche Filme aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die mit Calciumionen und Eisenionen vernetzt waren, mit einer Dicke von 37 μm von den Platten abgelöst. Die Farbe der Membran wechselte mit ansteigendem Anteil von Eisenionen in der Ionenmischung von hellgelb zu braun.
(5) Die Filme wurden dann in Beutel aus Aluminium-Plastik-Folie eingeschlossen und mittels ⁶⁰Co-Strahlung sterilisiert. Die Ionenaustauschrate von Calciumionen und Eisenionen in der Membran mit Natriumionen in Salzlösung nahm mit ansteigendem Anteil von Eisenionen in der gemischten Ionenlösung ab. Daher sind die Barrieren, die mit Calciumionen und Eisenionen vernetzt sind, für Operationen mit einer längeren Heilungsperiode geeignet.

Beispiel 5

(1) Ein kommerziell erhältliches Pulver von Carboxymethylchitosan mit einem Substitutionsgrad von genau 0,6 wurde als Rohmaterial verwendet. Es wurde festgestellt, dass der mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessene Schwermetallgehalt des Materials weniger als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von genau 0,63 wurde durch Carboxymethylierung von Gewebe aus nicht gewebten Viskosefasern hergestellt. Der mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessene Schwermetallgehalt betrug weniger als 10 mg/kg (10 ppm).
(2) Das obige Carboxymethylchitosan und die Carboxymethylcellulose wurden getrennt bei 40°C mit elektromagnetischem Rühren in zweifach destilliertem Wasser gelöst, um 2,5% wässrige Lösungen der beiden Polysaccharide herzustellen. Die Lösun gen wurden über Nacht stehen gelassen, gefiltert und die Filtrate wurden gesammelt. Es wurde eine gemischte Lösung mit einem Massenverhältnis von 1:0,5 der beiden Polymere hergestellt und entgast.
(3) 5 × 10 ml der obigen Lösungen wurden getrennt auf 5 saubere Glasplatten (7 cm × 9 cm) aufgebracht und in einem Vakuumtrockner bei 45°C getrocknet, um auf den Platten anhaftende Filme zu erhalten.
(4) 800 ml einer 5% CaCl₂-Lösung (analytisch rein) und 250 ml einer 7,25% AlCl₃·6H₂O-Lösung (analytisch rein) wurden mit zweifach destilliertem Wasser hergestellt und die Ionenäquivalentkonzentrationen der beiden Lösungen waren 0,9. Es wurden gemischte Lösungen aus 200 ml CaCl₂ und 10 ml AlCl₃-Lösung, aus 200 ml CaCl₂ und 20 ml AlCl₃-Lösung, aus 150 ml CaCl₂ und 30 ml AlCl₃, aus 150 ml CaCl₂ und 50 ml AlCl₃-Lösung und aus 100 ml CaCl₂ und 100 ml AlCl₃-Lösung in fünf Emailleschalen hergestellt und die Ionenäquivalentverhältnisse der Calciumionen zu den Aluminiumionen betrugen jeweils 20:1, 10:1, 5:1, 3:1 und 1:1. Die fünf Glasplatten mit den anhaftenden Filmen wurden getrennt 90 min lang in den fünf gemischten Lösungen eingeweicht. Dann wurden diese Platten herausgenommen und 3 mal mit destilliertem Wasser gewaschen, im Schatten bei Raumtemperatur getrocknet und es wurden fünf wasserunlösliche Filme aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die mit gemischten Calciumionen und Aluminiumionen vernetzt waren, mit einer Dicke von 38 μm von den Platten abgelöst. Der Anteil von Aluminiumionen in der Ionenmischung beeinflusste das Erscheinungsbild der Membran nicht.
(5) Die obigen Filme aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose wurden in Beutel aus Aluminium-Plastik-Folie eingeschlossen und mittels ⁶⁰Co-Strahlung sterilisiert. Die Ionenaustauschrate von Calciumionen und Aluminiumionen in der Membran mit Natriumionen in physiologischer Salzlösung nahm mit ansteigendem Anteil von Aluminiumionen in den gemischten Lösungen ab, daher ist die Membran, die mit Mischungen von Calciumionen und Aluminiumionen vernetzt ist, für Operationen mit verschiedenen Heilungsperioden geeignet.

Beispiel 6: Verhindern von postoperativen Adhäsionen bei Ratten
Der Tierversuch dieses Beispiels wurde im Nationalen Hauptlaboratorium für Naturmedizin und bionische Medizin an der Universität von Peking ausgeführt.

(1) Ein kommerziell erhältliches Pulver von Carboxymethylchitosan mit einem Substitutionsgrad von genau 1,0 wurde als Rohmaterial verwendet. Es wurde festgestellt, dass sein mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessener Schwermetallgehalt mehr als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Es wurde daher gemäß dem folgenden Verfahren gereinigt: Es wurde mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und zweifach destilliertem Wasser eine 1 N Lösung von Chlorwasserstoffsäure hergestellt, dann wurden 150 ml Ethanol/HCl-Lösung mit einem Verhältnis Volumen-zu-Volumen von 7:3 hergestellt, indem wasserfreier Ethanol zu der 1 N HCl-Lösung gegeben wurde. 25 g Carboxymethylchitosan in Pulverform wurden in der obigen Lösung 25 min lang bei Raumtemperatur eingeweicht, dann auf einen Vakuum-Glasfilter übertragen und unter Unterdruck, der von einer Wasserumwälzpumpe erzeugt wurde, gefiltert. Das Pulver wurde 5 mal mit 5 × 150 ml 50% wässriger Ethanollösung gewaschen, unter Unterdruck gefiltert und in ein Becherglas überführt. 150 ml einer wässrigen Lösung von 75% Ethanol wurden in das Becherglas zugegeben und das Gemisch aus festen und flüssigen Stoffen wurde gerührt, um eine Suspension zu erzeugen. Eine wässrige Lösung von 2 N NaOH wurde unter Rühren tropfenweise zu der Aufschlämmung gegeben, während der pH-Wert der Suspension mit einem pH-Meter überwacht wurde, bis der pH-Wert bei 7,5 stabil war. Dann wurde die Aufschlämmung auf einen Vakuum-Glasfilter übertragen und unter Unterdruck gefiltert. Das behandelte Carboxymethylchitosan wurde 3 mal mit 3 × 150 ml wässriger Lösung von 75% Ethanol gewaschen und unter Vakuum in einem Vakuumtrockner bei Raumtemperatur getrocknet. Es wurden 19 g gereinigtes Produkt erhalten. Es wurde festgestellt, dass der Schwermetallgehalt des Produkts mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessen weniger als 10 mg/kg (10 ppm) betrug. Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von genau 0,60 wurde durch Carboxymethylierung von Gewebe aus nicht gewebten Viskosefasern hergestellt. Der mit einem colorimetrischen Verfahren gemäß dem „Arzneimittelbuch der Volksrepublik China" (Ausgabe 2000) gemessene Schwermetallgehalt betrug weniger als 10 mg/kg (10 ppm).
(2) Das oben gereinigte Carboxymethylchitosan und die Carboxymethylcellulose wurden getrennt bei 40°C mit elektromagnetischem Rühren in zweifach destilliertem Wasser gelöst, um 2,5% wässrige Lösungen der beiden Polysaccharide herzustellen. Die Lösungen wurden über Nacht stehen gelassen, gefiltert und die Filtrate wurden gesammelt. Es wurde eine gemischte Lösung mit einem Massenverhältnis von 1:0,05 von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose hergestellt und entgast. Die Hälfte der gemischten Lösung wurde verwendet, um die Membran wie in den Schritten (3)-(5) dargestellt herzustellen. Die andere Hälfte wurde verwendet, um eine sterilisierte gemischte Lösung von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose wie in Schritt (6) beschrieben herzustellen.
(3) 5 × 10 ml von der obigen Lösung wurden getrennt auf fünf saubere PETG Polyesterplatten (7 cm × 9 cm) aufgebracht und in einem Vakuumtrockner bei 45°C getrocknet, um auf den Platten anhaftende Filme zu erhalten.
(4) 500 ml einer Lösung von 5% CaCl₂ (analytisch rein) wurden mit zweifach destilliertem Wasser in einer Emailleschale hergestellt. Die PETG Polyesterplatten mit den anhaftenden Filmen wurden 150 min lang in CaCl₂-Lösung eingeweicht. Dann wurden diese Platten herausgenommen, 3 mal mit destilliertem Wasser gewaschen und im Schatten bei Raumtemperatur getrocknet. Es wurden fünf wasserunlösliche Filme aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die mit Calciumionen vernetzt waren, mit einer Dicke von 38 um von den Platten abgelöst.
(5) Die obigen Filme wurden in Beutel aus Aluminium-Plastik-Folie eingeschlossen und mittels ⁶⁰Co-Strahlung sterilisiert.
(6) Die zweite Hälfte der gemischten Lösung aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose aus Schritt (2) wurde unter Unterdruck, der von einer Wasserumwälzpumpe erzeugt wurde, nacheinander durch 1,2 μ, 1,0 μ, 0,8 μ, 0.6 μ und 0,45 μ Millipore-Membranen gefiltert. Dann wurde das Filtrat in eine sterilisierte 10 ml Spritze, die mit einer 0,2 μ Millipore-Membran (hergestellt von Sartorius Co.) ausgestattet war, gefüllt und unter aseptischen Bedingungen gefiltert. Die gewonnene gemischte Lösung aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose wurde in einer sterilisierten 5 ml Spritze unter aseptischen Bedingungen eingeschlossen und die Spritze wurde unter Verwendung von Aluminium-Plastik-Folie, die zuvor mittels Bestrahlung mit γ-Strahlen von ⁶⁰Co sterilisiert worden war, versiegelt.
(7) 27 SD Ratten (180 g~210 g) wurden in zwei Gruppen mit 16 Ratten in der Kontrollgruppe und mit 11 Ratten in der Versuchsgruppe eingeteilt. Die Ratten wurden mit Pentobarbitalnatrium intraperitoneal (50 mg/kg) anästhesiert, worauf die Haare in der Abdominalgegend entfernt wurden. Nachdem das Abdomen durch eine ventrale Inzision in der Mittellinie dargestellt worden war, wurden 5 cm Ileum, die 5 cm vom Caecum entfernt waren, nach außen gezogen und mit trockenem Mull abgerieben, bis punktuelle Blutungen auftraten. Bei der Kontrollgruppe wurde der Darm reponiert, das Abdomen wurde verschlossen und mit Erythromycin beschichtet und die Tiere wurden 12 Stunden später gefüttert. Bei der Versuchsgruppe wurde der verletzte Bereich des aufgescheuerten Darms sofort mit sterilisierter Lösung aus Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose, die in Schritt (6) hergestellt worden war, beschichtet und dann mit einer rechteckigen postoperativen Adhäsionsbarriere, die in Schritt (5) hergestellt worden war, umhüllt. Schließlich wurde der Dann reponiert, das Abdomen wurde verschlossen und mit Erythromycin beschichtet und die Tiere wurden 12 Stunden später gefüttert. Nach 14 Tagen wurden alle Tiere getötet und die Bauchhöhlen wurden eröffnet. Das Ausmaß der Adhäsionen wurde mit einer makroskopischen Methode festgestellt und unter Bezugnahme auf die Klassifizierung von Jianhua Hu (Chinese Journal of Experimental Surgery, 1989, 6(3), 101) und Phillips (Br J Surg, 1984, 71(1), 537) in 4 Grade eingeteilt: Grad 0: Keine Adhäsionen. Grad I: Geringe, lockere Adhäsion an des umliegende Gewebe (Omentum, Peritoneum, Mesenterium); ein Adhäsionsstrang, die Adhäsion wird leicht ohne Blutung gelöst. Grad II: Kompaktere Adhäsion; zwei Adhäsionsstränge, kann mit geringer Verletzung und Blutung gelöst werden. Grad III: Kompakte und ausgedehnte Adhäsion; mehr als zwei Adhäsionsstränge oder sehnenartige Züge. Grad IV: Kompakte, ausgedehnte und blockierende Adhäsion; kann nicht stumpf freigelegt werden; Vorliegen eines Darmverschlusses.

Statistische Analyse:
Die Ergebnisse der Kontrollgruppe und der Versuchsgruppe wurden unter Verwendung des x²-Tests statistisch untersucht. Bei p < 0,05 zeigen die Ergebnisse einen signifikanten Unterschied zwischen der Versuchsgruppe und der Kontrollgruppe.
Pathologische Untersuchung der Gewebe:
Die Bereiche des Ileums, Caecums und Colons wurden mit 10% Formaldehyd, Einbetten in Paraffin, Anfertigen von Schnitten (5 μm) und Färben mit H.E. fixiert. Die Zustand der Heilung, die Zahl und Anordnung von Mesothelzellen, Fibroblasten und Kollagenfasern, Gewebsentzündung und Ähnliches wurden mit einem optischen Mikroskop beobachtet.
Ergebnisse:
Die Adhäsionsbarrieren, die in den Versuchsratten verwendet wurden, wurden in zwei Wochen vollständig absorbiert und es wurden keine Reste der Barrieren mit makroskopischen Methoden beobachtet. Die Grade der Adhäsionen der Ratten in den beiden Gruppen werden in der folgenden Tabelle gezeigt:
Die Ergebnisse wurden statistisch mit dem x²-Test ausgewertet und es wurde ein p-Wert, der kleiner als 0,001 ist, berechnet, was zeigt, dass die Barriere postoperative Adhäsionen signifikant reduzieren oder verhindern kann.
Die Ergebnisse der pathologischen Untersuchung wurden durch die Verwendung eines Mikroskops erhalten:
Kontrollgruppe: Fehlen von Membranmesothel mit Zilien, interstitielles Ödem, Granulationsbildung, aktive Reproduktion von Fibroblasten und fortschreitende Entzündung der Blutgefäße.
Versuchsgruppe: relativ leichtere Reaktion der interstitiellen Reaktion, dünnere Fibrosezone und nur lokale Fibrose.
Die Ergebnisse der pathologischen Gewebsuntersuchung zeigen dieselbe Wirkung der Barriere beim Verhindern von postoperativen Adhäsionen. Weiterhin zeigen die Ergebnisse auch, dass die Barriere eine gewisse Wirkung auf die Wundheilung hat, wie es von den Beobachtungen einschließlich geringer interstitieller Reaktionen, Fehlen von Granulation und Entzündung der Blutgefäße und Inaktivität der Fibroblasten in der Versuchsgruppe nachgewiesen wird.

Claims

Eine postoperative Adhäsionsbarriere, umfassend: Carboxymethylchitosan; Carboxymethylcellulose; und einen Vernetzer aus Metallionen.
Die postoperative Adhäsionsbarriere gemäß Anspruch 1, worin der Substitutionsgrad des Carboxymethylteils des Carboxymethylchitosans 0,6 bis 1,2 ist.
Die postoperative Adhäsionsbarriere gemäß Anspruch 1, worin der Substitutionsgrad des Carboxymethylteils der Carboxymethylcellulose 0,4 bis 1,2 ist.
Die postoperative Adhäsionsbarriere gemäß Anspruch 1, worin das Gewichtsverhältnis von Carboxymethylchitosan und Carboxymethylcellulose von 1:0,05 bis 1:2 ist.
Die postoperative Adhäsionsbarriere gemäß Anspruch 1, worin der Vernetzer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ca⁺⁺, Fe⁺⁺⁺, einer Mischung aus Ca⁺⁺ und Fe⁺⁺⁺, und einer Mischung aus Ca⁺⁺ und Al⁺⁺⁺.
Die postoperative Adhäsionsbarriere gemäß den Ansprüchen 1 oder 5, worin die Metallionen aus CaCl₂, FeCl₃·6H₂O und AlCl₃·6H₂O stammen.
Die postoperative Adhäsionsbarriere gemäß Anspruch 1 oder 5, worin das Ionenäquivalentverhältnis von Ca⁺⁺ zu Fe⁺⁺⁺ der Mischung aus Ca⁺⁺ und Fe⁺⁺⁺ von 1:10 bis 1:0 ist.
Die postoperative Adhäsionsbarriere gemäß Anspruch 5, worin das Ionenäquivalentverhältnis von Ca⁺⁺ zu Al⁺⁺⁺ der Mischung aus Ca⁺⁺ und Al⁺⁺⁺ von 1:1 bis 1:0,05 ist.
Ein Verfahren zum Herstellen einer postoperativen Adhäsionsbarriere, umfassend die folgenden Schritte: (1) Herstellen einer ersten wässrigen Polymerlösung von Carboxymethylchitosan und einer zweiten wässrigen Polymerlösung von Carboxymethylcellulose; (2) Herstellen einer wässrigen Lösung eines Metallvernetzers; (3) Aufbringen einer Mischung der ersten wässrigen Polymerlösung und der zweiten wässrigen Polymerlösung auf die Oberfläche einer Platte, Trocknen der aufgebrachten wässrigen Polymerlösung auf der Platte, um einen Film auf der Platte zu erhalten; (4) Tränken des getrockneten Films auf der Platte des Schritts (3) in der wässrigen Lösung des Schritts (2), um die Vernetzungsreaktion zu vervollständigen; und (5) Trocknen des vernetzten Films auf der Platte des Schritts (4), anschließend Ablösen des Films von der Platte.
Das Verfahren gemäß Anspruch 9, worin die Konzentration des Carboxymethylchitosans in der ersten wässrigen Polymerlösung 1% bis 5% (g/100 ml) ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 9, worin die Konzentration der Carboxymethylcellulose in der zweiten wässrigen Polymerlösung 2% bis 5% (g/100 ml) ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 9, worin der besagte Metallvernetzer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ca⁺⁺, Fe⁺⁺⁺, einer Mischung aus Ca⁺⁺ und Fe⁺⁺⁺, und einer Mischung aus Ca⁺⁺ und Al⁺⁺⁺.
Das Verfahren gemäß Anspruch 12, worin die wässrige Lösung des besagten Vernetzers Ca⁺⁺ hergestellt wird durch Auflösen von CaCl₂ in Wasser in einem Konzentrationsbereich von 1,5% bis 15% (g/100 ml).
Das Verfahren gemäß Anspruch 12, worin die wässrige Lösung des besagten Vernetzers Fe⁺⁺⁺ hergestellt wird durch Auflösen von FeCl₃·6H₂O in Wasser in einem Konzentrationsbereich von 2% bis 15% (g/100 ml).
Das Verfahren gemäß Anspruch 12, worin die wässrige Lösung des besagten Vernetzers Al⁺⁺⁺ hergestellt wird durch Auflösen von AlCl₃·6H₂O in Wasser in einem Konzentrationsbereich von 1% bis 15% (g/100 ml).