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Diese
Erfindung betrifft allgemein hautkontaktierende Haftmittelzusammensetzungen
und insbesondere eine neue Zusammensetzung, die in verschiedenen
Zusammenhängen
nützlich
ist, einschließlich
als Wundverband, Kissen oder dergleichen, der bzw. das auf die Haut
oder eine andere Körperoberfläche eines Lebewesens
bzw. einer Person aufgebracht wird.
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Verschiedene
Typen von Binden und Wundverbänden
sind bekannt und werden verwendet, um Wunden und Verbrennungen zu
schützen.
Typischerweise werden Wundverbände
mit einem absorbierenden Material hergestellt, so dass das Wundexsudat
entfernt wird und die Wunde trocknet, was die Heilung erleichtert. Wundverbände können auch
ein oder mehrere pharmakologisch aktive(s) Mittel, wie z. B. Antibiotika,
Lokalanästhetika
oder dergleichen, enthalten. Gebräuchlich verwendete Wundverbände umfassen
faserartige Materialien, wie z. B. Gaze- und Baumwolllagen, die
dahingehend vorteilhaft sind, dass sie absorbierend wirken, jedoch
dahingehend problematisch sind, dass Fasern an der Wunde oder an
sich neu bildendem Gewebe haften, wodurch bei der Entfernung eine
Wundverletzung verursacht wird. Andere Wundverbände wurden mit Schäumen und
Schwämmen
hergestellt, jedoch ist das Absorptionsvermögen dieser Materialien häufig beschränkt. Ferner
erfordern solche Wundverbände
die Verwendung eines Klebebands, da sie selbst nicht haften. Schließlich sind
viele dieser Wundverbände
nicht durchsichtig oder transparent, wodurch es schwierig wird,
die Heilung ohne Entfernen des Verbands zu überwachen.
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Zur
Verbesserung des Absorptionsvermögens
herkömmlicher,
faserartiger Wundverbände
wurden wasserquellbare Polymere oder „Hydrogele" in Gaze oder anderen faserartigen Materialien
zum Aufbringen auf eine Wunde einbezogen. Beispielsweise beschreibt
das
US-Patent Nr. 5,527,271 (Shah
et al.) ein Verbundmaterial, das aus einem faserartigen Material,
wie z. B. Baumwollgaze, hergestellt ist, das mit einem thermoplastischen,
ein Hydrogelbildenden Copolymer imprägniert ist, das sowohl hydrophile
als auch hydrophobe Segmente enthält. Während die Wundverbände so beschrieben
worden sind, dass sie ein erhöhtes
Absorptionsvermögen
aufweisen, bleibt die Haftung von Fasern an der Wunde oder an sich
neu bildendem Gewebe ein signifikanter Nachteil.
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Ein
weiterer Ansatz bestand darin, anstelle von Gaze, Baumwolle und
dergleichen wasserquellbare polymere Materialien zu verwenden. Wundkontaktierende
Oberflächen,
die aus solchen Materialien hergestellt sind, sind nicht nur stärker absorbierend
als herkömmliche faserartige
Materialien, sondern sie sind auch dahingehend vorteilhaft, dass
während
der Wundheilung und bei der Entfernung des Wundverbands kein Risiko eines
Anhaftens von Fasern besteht. Solche Wundverbände sind z. B. im
US-Patent Nr. 4,867,748 (Samuelsen)
beschrieben, das die Verwendung einer absorbierenden, Wund-kontaktierenden
Zusammensetzung beschreibt, die aus einem wasserlöslichen
oder wasserquellbaren Hydrokolloid hergestellt ist, das mit einem wasserunlöslichen,
viskosen elastomeren Bindemittel gemischt oder darin dispergiert
ist. Das
US-Patent Nr. 4,231,369 (S⌀rensen
et al.) beschreibt „Hydrokolloidpflaster" als Versiegelungsmaterialien
für Stomaoperationsvorrichtungen,
wobei die Materialien aus einer kontinuierlichen hydrophoben Phase,
die aus einem hydrophoben, druckempfindlichen Haftmittel hergestellt
ist, einem elastomeren Weichmacher und einem klebrigmachenden Harz,
mit einer darin dispergierten diskontinuierlichen Phase bestehen,
die aus einem wasserlöslichen
oder wasserquellbaren Polymer besteht. Solche Pflaster sind auch
in dem
US-Patent Nr. 5,643,187 (Naestoft
et al.) beschrieben. Das
US-Patent
Nr. 6,201,164 (Wulff et al.) beschreibt eine etwas andere
Art von Hydrokolloid-Wundgel, das aus einem wasserunlöslichen,
wasserquellbaren vernetzten Cellulosederivat, einem Alginat und
Wasser besteht.
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Hydrogelbinden
wurden auch in Wundverbänden
eingesetzt, wie es z. B. in dem
US-Patent
Nr. 4,093,673 (Chang et al.) beschrieben ist. Hydrogelbinden
werden aus einem flüssigkeitsabsorbierenden
vernetzten Polymer hergestellt und weisen vor der Verwendung einen
hohen Wassergehalt auf. Der hohe Wassergehalt führt dazu, dass das Hydrogel
eine sehr geringe oder keine Haftung aufweist, wodurch die Verwendung
eines Klebebands oder eines Pflasters, wie z. B. eines 2
nd Skin
®-Verbands, der von Spenco
Medical Ltd., Großbritannien,
erhältlich
ist, erforderlich wird.
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Trotz
der Fortschritte in diesem Fachgebiet gibt es bei Wundverbänden auf
Gelbasis, die mit Hydrokolloiden und Hydrogelen hergestellt sind,
zahlreiche Probleme. Der Grund dafür ist teilweise darin zu sehen, dass
es für
ein ideales Material sich widersprechende Anforderungen gibt. Das
Material sollte nicht so stark haftend sein, dass es zu einem Anhaften
an einer Wunde neigt und folglich bei der Entfernung Schmerzen oder eine
weitere Verletzung erzeugt. Ein Wundverband sollte jedoch so ausreichend
an einer Körperoberfläche haften,
dass separate Klebebänder
und Haftpflaster nicht erforderlich sind. Periphere Haftmittel können verwendet
werden, erfordern jedoch einen zusätzlichen Herstellungsschritt.
Darüber
hinaus sollte sich ein Wundverband den Konturen der Haut oder einer
anderen Körperoberfläche sowohl
während
der Bewegung als auch in Ruhe anpassen. Für Wundverbände, die auch als Kissenlagen
dienen, sollten Materialien mit einer höheren Kohäsionsfestigkeit verwendet werden,
ohne dass die Haftung verloren geht.
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Viele
dieser Probleme können
durch die Verwendung eines hautkontaktierenden Haftmittels gelöst werden,
das auch als Binde oder Wundverband dient. Das ideale hautkontaktierende
Haftmittel würde
beim Kontakt mit Wasser stark quellen, während des Gebrauchs ein geringes
oder kein kaltes Fließen
zeigen, und könnte
während
der Herstellung leicht maßgeschneidert
werden, um Eigenschaften, wie z. B. die Haftfestigkeit, die Kohäsionsfestigkeit
und die Hydrophilie zu optimieren. Es wäre auch erwünscht, ein hautkontaktierendes
Haftmittel unter Verwendung eines einfachen Extrusionsverfahrens
herzustellen, wodurch der Bedarf für organische Lösungsmittel
und das herkömmliche,
zeitaufwändige
Misch- und Gießverfahren
ausgeschlossen wird.
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Ein
anderes gewünschtes
Ziel bezüglich
Wundverbänden
würde die
Herstellung eines hautkontaktierenden Haftmittels ermöglichen,
das alle vorstehend genannten Kriterien erfüllt und zusätzlich durchsichtig ist. Mit
einem durchsichtigen Material wird es möglich, den Grad der Wundheilung
durch den Wundverband zu sehen, was wiederum bedeutet, dass der
Verband nicht entfernt, gewechselt oder teilweise von der Haut abgelöst werden
muss, um den Heilungsgrad zu bewerten.
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Es
wäre auch
ideal, wenn ein hautkontaktierendes Haftmittel alle vorstehend genannten
Kriterien erfüllen
würde und
auch für
Verwendungen angepasst werden könnte,
die von einer Wundheilung verschieden sind. Solche Anwendungen könnten beispielsweise
die Herstellung transdermaler Arzneistoffabgabevorrichtungen, die
Herstellung von mit Medikamenten versehenen Gelen für topische
und transdermale pharmazeutische Formulierungen, die Verwendung
in Druckentlastungskissen (die mit Medikamenten versehen sein können oder
nicht), die Verwendung als Versiegelungsmittel für Stomaoperationsvorrichtungen
und Prothesen, die Verwendung als leitfähige Haftmittel für das Anbringen
elektrisch leitfähiger
Gegenstände,
wie z. B. Elektroden, auf die Haut, und dergleichen umfassen.
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Die
vorliegende Erfindung erfüllt
diese Bedürfnisse
durch die Bereitstellung eines hautkontaktierenden Haftmittels,
das alle vorstehend genannten Kriterien erfüllt.
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Das
US-Patent Nr. 5,830,932 beschreibt
eine Haftmittelformulierung, die zur Herstellung einer Haftlage
oder einer Wundbehandlungslage, die Calciumsilikat umfasst, geeignet
ist.
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Das
US-Patent Nr. 5,492,943 beschreibt
Hautbarrierezusammensetzung aus einem druckempfindlichen Haftmittel
mit einem Elastomergemisch, das vollständig aus einem oder meh reren
Polyisobutylen(en) mit hohem Molekulargewicht und einem oder mehreren
Styrol-Blockcopolymer(en)
besteht.
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WO-A-99/54422 beschreibt
eine Haftmittelzusammensetzung, die Diblock- und Triblock-Copolymere und ein
Hydrokolloid umfasst. Ein klebrigmachendes Harz, ein Weichmacher
und ein Kaolin-Füllstoff
liegen gegebenenfalls vor.
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Ein
Aspekt der Erfindung betrifft eine hautkontaktierende Haftmittelzusammensetzung,
die eine hydrophobe Phase und eine hydrophile Phase umfasst, wobei
die hydrophobe Phase ein hydrophobes Polymer, mindestens einen elastomeren
Weichmacher und ein klebrigmachendes Harz umfasst, und die hydrophile Phase
i) mindestens ein Material, das aus der Gruppe bestehend aus Polymeren,
die von Cellulose abgeleitet sind, mit einem Molekulargewicht innerhalb
des Bereichs von 80 bis 140 kg/mol, und natürlich vorkommenden Polysacchariden
ausgewählt
ist, ii) mindestens ein Polymer, das von Cellulose abgeleitet ist,
mit einem Molekulargewicht innerhalb des Bereichs von 300 bis 1150
kg/mol, und iii) verstärkende
Tonteilchen umfasst.
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In
einer Ausführungsform
umfasst die hautkontaktierende Haftmittelzusammensetzung (SCA) eine
hydrophobe Phase und eine hydrophile Phase, wobei die hydrophobe
Phase umfasst: ein hydrophobes Polymer, das aus der Gruppe bestehend
aus Polyisobutylen, Butylkautschuken, natürlichen Kautschukhaftmitteln,
Vinyletherpolymeren, Polysiloxanen, Polyisopren, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymeren,
Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren, Isobutylen-Isopren-Copolymeren,
Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, Polychloropren, Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymeren,
und Kombinationen davon ausgewählt
ist, mindestens einen elastomeren Weichmacher und ein klebrigmachendes
Harz, und die hydrophile Phase umfasst: mindestens ein Material,
das aus der Gruppe bestehend aus Polymeren, die von Cellulose abgeleitet
sind, mit einem Molekulargewicht innerhalb des Bereichs von 80 bis
140 kg/mol, und natürlich
vorkommenden Polysacchariden ausgewählt ist, wobei mindestens ein
von Cellulose abgeleitetes Polymer ein Molekulargewicht (MW) von
20000 bis 100000 aufweist, und verstärkende Tonteilchen.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Haftkissen zum Aufbringen
auf die Haut, das eine hautkontaktierende Schicht aus einer Haftmittelzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung und eine Trägerschicht, die daran laminiert
ist, umfasst.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Wundverband, der einen
laminierten Verbund aus einer auf einen Körper gerichteten Schicht mit
einer körperkontaktierenden
Oberfläche und
einer auswärts
gerichteten, nicht-verschließenden
Trägerschicht
umfasst, wobei mindestens ein Teil der körperkontaktierenden Oberfläche ein
hautkontaktierendes Haftmittel der vorliegenden Erfindung umfasst.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine transdermale Arzneistoffabgabevorrichtung,
die ein Arzneistoffreservoir, das eine therapeutisch wirksame Menge
eines aktiven Mittels enthält,
eine auswärts
gerichtete Trägerschicht
und ein Mittel zum Fixieren der Vorrichtung an einer Körperoberfläche, umfassend
eine hautkontaktierende Haftmittelzusammensetzung der vorliegenden
Erfindung, umfasst.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine transdermale Arzneistoffabgabevorrichtung,
die ein Arzneistoffreservoir, das eine therapeutisch wirksame Menge
eines aktiven Mittels enthält,
und eine auswärts
gerichtete Trägerschicht
umfasst, wobei das Arzneistoffreservoir eine hautkontaktierende
Haftmittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst.
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1 veranschaulicht
die Morphologie des erfindungsgemäßen hautkontaktierenden Haftmittels.
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2 ist
eine Stanzvorrichtung zum Verarbeiten der Haftmittel, Kissen und
Wundverbände
der Erfindung.
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3 ist
eine rheokinetische Kurve für
die Vorstufe für
die Formulierung 17 und die vollständige Formulierung 17 von Beispiel
7.
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4 stellt
die Ergebnisse von Quetsch-Rückstell-Tests
dar, die mit der Formulierung 17 von Beispiel 7 durchgeführt worden
sind.
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Die
vorliegende Erfindung ist ein hautkontaktierendes Haftmittel, das
in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden kann. Aufgrund der
Eigenschaften des hautkontaktierenden Haftmittels (SCA) unter feuchten
Bedingungen und Belastungsbedingungen kann es insbesondere für medizinische
Folien bzw. Filme eingesetzt werden, die bei der Fußpflege
verwendet werden. Beispielsweise kann das Haftmittel auf die Sohle des
Fußes,
die Zehen oder auf jedwede andere Stelle auf dem Fuß aufgebracht
werden, um durch die Bereitstellung eines Dämpfungseffekts Schmerzen zu
behandeln, die durch Hornhaut, Hühneraugen,
Ballenzehen oder Blasen verursacht werden. Die hautkontaktierende
Haftmittelzusammensetzung umfasst eine hydrophobe Phase und eine
hydrophile Phase. Die hydrophobe Phase umfasst ein hydrophobes Polymer,
mindestens einen elastomeren Weichmacher und ein klebrigma chendes
Harz. Die hydrophile Phase umfasst mindestens ein von Cellulose
abgeleitetes Polymer mit niedrigem Molekulargewicht oder ein natürlich vorkommendes
Polysaccharid oder eine Kombination davon. Die hydrophile Phase
umfasst auch mindestens ein von Cellulose abgeleitetes Polymer mit
hohem Molekulargewicht und verstärkende
Tonteilchen.
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Das
erfindungsgemäße hautkontaktierende
Haftmittel sorgt für
eine verlängerte
Hydratisierung, so dass es Wasser, das in der Umgebung vorliegt,
oder von der Körperoberfläche, auf
die es aufgebracht worden ist, absorbieren kann. Insbesondere ist
es bevorzugt, dass das Haftmittel bei der Wasseraufnahme während einer
typischen Tragezeit von 72 Stunden durchsichtig bleibt. Das hautkontaktierende
Haftmittel weist eine rasche anfängliche
Haftung dahingehend auf, dass es während des Aufbringens schnell
an der Hautoberfläche anhaftet,
druck- und körperempfindlich
ist und eine hervorragende Haftung aufrechterhalten kann, während es belastenden
Kräften
ausgesetzt wird, wie z. B. solchen, die auftreten, wenn das Haftmittel
auf einer unteren Fußoberfläche angeordnet
wird. Darüber
hinaus ist das hautkontaktierende Haftmittel vorzugsweise für mindestens
72 Stunden des kontinuierlichen Tragens haut- und anwenderfreundlich.
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Die
hydrophile Phase des hautkontaktierenden Haftmittels der Erfindung
weist auch eine einzigartige Faser-Teilchen-Morphologie auf, bei
der das von Cellulose abgeleitete Polymer mit hohem Molekulargewicht (als
Flüssigkristall)
als Fasern vorliegt, die Tonkomponente in Form von geordneten Teilchen
vorliegt und das von Cellulose abgeleitete Polymer mit niedrigem
Molekulargewicht und/oder das natürlich vorkommende Polysaccharid
in Form von statistisch verteilten, kugelförmigen festen Tröpfchen vorliegt.
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Die
vorstehend genannten Eigenschaften werden durch eine sorgfältige Auswahl
der einzelnen Komponenten in der Haftmittelzusammensetzung sowie
durch Einstellen eines oder mehrerer Parameter(s) während der
Herstellung einfach erreicht.
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Vor
der Beschreibung detaillierter Ausführungsformen der Erfindung
ist es nützlich,
Definitionen anzugeben, die bei der Beschreibung der Erfindung verwendet
werden. Die angegebenen Definitionen gelten nur für die Begriffe,
wie sie in diesem Patent verwendet werden und sind gegebenenfalls
nicht auf die gleichen Begriffe anwendbar, die an anderer Stelle
verwendet werden, wie z. B. in der wissenschaftlichen Literatur
oder anderen Patenten oder Anmeldungen, einschließlich anderer
Anmeldungen dieser Erfinder, oder Anmeldungen, die gemeinsame Eigentümer haben.
Darüber
hinaus sind dann, wenn Beispiele angegeben sind, diese Beispiele
lediglich beispielhaft und nicht beschränkend aufzufassen, und es sollte
ferner beachtet werden, dass, falls nichts anderes angegeben ist,
diese Erfindung nicht auf spezielle Materialien, aktive Mittel,
Additive, usw., beschränkt
ist, da diese variieren können.
Wenn beispielsweise beschrieben ist, dass ein Beispiel ein spezielles
Merkmal „umfasst", dann soll dies
implizieren, dass es dieses Merkmal aufweisen kann, jedoch nicht,
dass solche Beispiele auf diejenigen beschränkt sind, welche dieses Merkmal
umfassen. Folglich umfasst z. B. eine Bezugnahme auf „ein von
Cellulose abgeleitetes Polymer" ein
Gemisch aus zwei oder mehr solcher Polymere, usw. Schließlich muss
angemerkt werden, dass sich die Singularformen „ein", „eine", „eines" und „der", „die" und „das", wie sie in dieser
Beschreibung und den beigefügten
Ansprüchen
verwendet werden, auch auf den Plural beziehen, falls sich aus dem
Zusammenhang klar nicht etwas anderes ergibt. Folglich umfasst z.
B. eine Bezugnahme auf „ein
aktives Mittel" ein
Gemisch von zwei oder mehr solcher Mittel und dergleichen.
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I. Definitionen
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Bei
der Beschreibung und der Beanspruchung der vorliegenden Erfindung
wird die folgende Terminologie gemäß den nachstehend angegebenen
Definitionen verwendet.
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Die
Ausdrücke „hydrophobes
Polymer" und „hydrophiles
Polymer" sollen
relativ zu der Menge an Wasserdampf definiert sein, die von den
Polymeren bei 100% relativer Feuchtigkeit absorbiert wird. Gemäß dieser Klassifizierung
absorbieren hydrophobe Polymere nur bis zu 1 Gew.-% Wasser bei 100%
relativer Feuchtigkeit (rh), während
mäßig hydrophile
Polymere 1 bis 10 Gew.-% Wasser absorbieren, hydrophile Polymere
mehr als 10 Gew.-% Wasser absorbieren können und hygroskopische Polymere
mehr als 20 Gew.-% Wasser absorbieren.
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Die
Begriffe „Klebrigkeit" und „klebrig" sind qualitativ.
Die Ausdrücke „im Wesentlichen
nicht klebrig", „geringfügig klebrig" und „klebrig", wie sie hier verwendet
werden, können
jedoch unter Verwendung der Werte quantifiziert werden, die mit
einem PSA-Klebrigkeitsbestimmungs/Polyken-Sondenverfahren (Solutia,
Inc.) erhalten werden. Mit „im
Wesentlichen nicht klebrig" ist
ein Haftmittel gemeint, das einen Klebrigkeitswert von weniger als
etwa 25 g·cm/s
aufweist, mit „geringfügig klebrig" ist ein Haftmittel
gemeint, das einen Klebrigkeitswert im Bereich von etwa 25 g·cm/s bis
etwa 100 g·cm/s
aufweist, und mit „klebrig" ist ein Haftmittel
gemeint, das einen Klebrigkeitswert von mindestens 100 g·cm/s aufweist.
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Der
Begriff „durchsichtig" wird verwendet,
um ein Material zu bezeichnen, das Licht so durchlassen kann, dass
Gegenstände
oder Bilder durch das Material sichtbar sind. Durchsichtige Materialien
können
hier „transparent" sein oder nicht,
was bedeutet, dass das Material op tisch klar ist. Der Begriff „durchsichtig" gibt an, dass ein
Material nicht „lichtundurchlässig" ist, wobei in diesem
Fall weder Gegenstände
noch Bilder durch das Material sichtbar sind.
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Der
Ausdruck „aktives
Mittel" bezieht
sich auf ein chemisches Material oder eine chemische Verbindung,
das bzw. die für
eine topische oder transdermale Verabreichung geeignet ist und eine
gewünschte
Wirkung induziert. Die Begriffe umfassen Mittel, bei denen es sich
um therapeutisch wirksame, prophylaktisch wirksame und kosmetisch
wirksame Mittel handelt. Es sind auch pharmazeutisch verträgliche,
pharmakologisch aktive Derivate dieser hier speziell genannten aktiven
Mittel umfasst, einschließlich
unter anderem Salze, Ester, Amide, Prodrugs, aktive Metaboliten,
Einschlusskomplexe, Analoga und dergleichen, die ebenfalls den gewünschten
Effekt induzieren. Die Ausdrücke „aktives
Mittel", „Arzneistoff" und „therapeutisches
Mittel" werden hier
austauschbar verwendet.
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Mit „transdermaler" Abgabe ist die Verabreichung
eines aktiven Mittels an die Hautoberfläche eines Lebewesens bzw. einer
Person gemeint, so dass das Mittel durch das Hautgewebe hindurchtritt
und in den Blutstrom des Lebewesens bzw. der Person gelangt. Der
Begriff „transdermal" soll eine Verabreichung über die
Schleimhaut umfassen, d. h. die Verabreichung eines Arzneistoffs
an die Schleimhautoberfläche
(z. B. sublingual, bukkal, vaginal, rektal) eines Lebewesens bzw.
einer Person, so dass das Mittel durch das Schleimhautgewebe hindurchtritt
und in den Blutstrom des Lebewesens bzw. der Person gelangt.
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Der
Begriff „Körperoberfläche" wird verwendet,
um Haut- oder Schleimhautgewebe zu bezeichnen, einschließlich der
Innenoberfläche
von Körperhohlräumen, die
eine Schleimhautauskleidung aufweisen. Der Begriff „Haut" sollte so interpretiert
werden, dass er „Schleimhautgewebe" umfasst, und umgekehrt.
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Der
Ausdruck „therapeutisch
wirksame Menge" soll
für die
Menge eines aktiven Mittels stehen, die nicht toxisch ist, jedoch
ausreichend ist, um den gewünschten
Effekt bereitzustellen. Die Menge, die „wirksam" ist, wird von Lebewesen zu Lebewesen
variieren, und zwar abhängig
vom Alter und dem Allgemeinzustand des Lebewesens, dem speziellen
aktiven Mittel oder den speziellen aktiven Mitteln und dergleichen.
Folglich ist es nicht immer möglich,
eine genaue wirksame Menge anzugeben. Eine geeignete wirksame Menge
in jedem Einzelfall kann jedoch vom Fachmann unter Verwendung von
Routineexperimenten bestimmt werden. Ferner ist die genaue wirksame
Menge eines aktiven Mittels, das in das Haftmittel der Erfindung
einbezogen wird, nicht kritisch, so lange die Konzentration innerhalb
eines Bereichs liegt, der ausreichend ist, um ein einfaches Aufbringen
der Formulierung zu ermöglichen,
so dass eine Menge des aktiven Mittels, die innerhalb eines therapeutisch
wirksamen Bereichs liegt, abgegeben wird.
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II. Zusammensetzungen
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Die
gewünschten
Hafteigenschaften werden durch die Auswahl der einzelnen Komponenten
sowie durch Einstellen von einem oder mehreren Parameter(n) während der
Herstellung erreicht. Beispielsweise kann die Haftfestigkeit des
Haftmittels während
der Herstellung gesteuert werden, um die Haftung zu erhöhen, zu
vermindern oder zu beseitigen. Dies kann durch Variieren der Art
und/oder der Menge verschiedener Haftmittelkomponenten oder durch Ändern der
Art der Herstellung erreicht werden. Beispielsweise wird das Einbringen
größerer Mengen
des elastomeren Weichmachers und des klebrigmachenden Harzes in
die hydrophobe Phase die Klebrigkeit erhöhen, während die Verminderung der
Mengen dieser Komponenten oder das Einbringen von die Klebrigkeit
vermindernden Additiven oder das Erhöhen der Konzentration von pulverförmigen hydrophilen
Komponenten die Klebrigkeit vermindern wird. Bezüglich des Herstellungsverfahrens
neigen Haftmittel, die unter Verwendung eines herkömmlichen
Schmelzextrusionsverfahrens hergestellt worden sind, dazu, klebriger
zu sein, während
Haftmittel, die durch ein Formverfahren hergestellt worden sind,
dazu neigen, eine geringere Klebrigkeit aufzuweisen. Darüber hinaus
können
Haftmittel durch Ändern
der relativen Mengen der Komponenten in der hydrophilen Phase (z.
B. durch Vermindern der Menge an Ton, an von Cellulose abgeleitetem
Polymer oder an natürlichen
Polysacchariden) oder durch Ändern
der Bedingungen (Temperatur, Extrusionsgeschwindigkeit, Dicke, usw.)
des Herstellungsverfahrens durchsichtig gemacht werden. Ferner kann
der Grad, zu dem das Haftmittel beim Kontakt mit Wasser quillt,
durch Auswählen
verschiedener wasserquellbarer und wasserlöslicher hydrophiler Polymere
und von deren Verhältnis
variiert werden. Eine Kombination aus wasserquellbaren und wasserlöslichen
hydrophilen Polymeren ermöglicht
die Steuerung des Quellgrads von SCA und die Erzeugung eines Vermögens von
SCA zum Wiederaufbringen nach deren zusätzlichem Benetzen.
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Die
erfindungsgemäße hautkontaktierende
Haftmittelzusammensetzung umfasst eine hydrophobe Phase und eine
hydrophile Phase. Typischerweise wird die Zusammensetzung etwa 50
bis 80 Gew.-% hydrophobe Phase und etwa 20 bis 50 Gew.-% hydrophile
Phase umfassen. Eine bevorzugte Ausführungsform weist etwa 60 bis
70 Gew.-% hydrophobe Phase und etwa 30 bis 70 Gew.-% hydrophile
Phase auf.
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Die
hydrophobe Phase umfasst ein hydrophobes Polymer, mindestens einen
elastomeren Weichmacher und ein klebrigmachendes Harz, während die
hydrophile Phase mindestens ein Material, das aus der Gruppe, bestehend
aus von Cellulose abgeleiteten Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht
und natürlich vorkommenden
Polysacchariden, ausgewählt
ist, mindestens ein von Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem
Molekulargewicht und verstärkende
Tonteilchen umfasst. Eine typische Zusammensetzung ist nachstehend
beschrieben.
Bestandteil | bevorzugter | mehr
bevorzugter |
| Gew.-%-Bereich | Gew.-%-Bereich |
Hydrophobe
Polymere | 10
bis 50 | 15
bis 46 |
Elastomere
Weichmacher | 5
bis 40 | 5
bis 31 |
Klebrigmachendes
Harz | 0,5
bis 40 | 1
bis 35 |
Von
Cellulose abgeleitete Polymere mit hohem MW | 5
bis 40 | 5
bis 32 |
Von
Cellulose abgeleitete Polymere mit niedrigem MW (falls vorhanden) | 1
bis 20 | 3
bis 17 |
Natürlich vorkommende
Polysaccharide (falls vorhanden) | 2
bis 40 | 5
bis 20 |
Tonteilchen | 2
bis 30 | 3
bis 20 |
Optionale
Bestandteile | 0
bis 20 | 0,1
bis 10 |
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Wie
es in der Tabelle angegeben ist, kann dann, wenn ein von Cellulose
abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW einbezogen wird, das natürlich vorkommende
Polysaccharid weggelassen werden und umgekehrt. Folglich umfasst
die Erfindung Zusammensetzungen, die nur ein von Cellulose abgeleitetes
Polymer mit niedrigem MW aufweisen, nur ein natürlich vorkommendes Polysaccharid
aufweisen oder beides aufweisen.
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Für diejenigen
Ausführungsformen
der Erfindung, bei denen die hydrophile Phase nur von Cellulose abgeleitete
Polymere mit niedrigem und hohem Molekulargewicht, d. h. keine natürlich vorkommenden
Polysaccharide, umfasst, ist eine typische Zusammensetzung nachstehend
beschrieben.
Bestandteil | bevorzugter | mehr
bevorzugter |
| Gew.-%-Bereich | Gew.-%-Bereich |
Von
Cellulose abgeleitete Polymere mit hohem und niedrigem MW | 12
bis 60 | 18
bis 45 |
Tonteilchen | 2
bis 10 | 3
bis 6 |
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Höhere Mengen
an Ton können
in diese Ausführungsformen
einbezogen werden, wenn die hydrophile Phase mindestens ein natürlich vorkommendes
Polysaccharid allein oder in einer Kombination mit einem oder mehreren,
von Cellulose abgeleiteten Polymer(en) mit niedrigem Molekulargewicht
umfasst. Eine typische Zusammensetzung ist nachstehend beschrieben.
Bestandteil | bevorzugter
Gew.-%-Bereich | mehr
bevorzugter
Gew.-%-Bereich |
Natürlich vorkommende
Polysaccharide | 2
bis 40 | 5
bis 30 |
Tonteilchen | 2
bis 30 | 4
bis 20 |
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Beispiele
für Zusammensetzungen
sind nachstehend und in den Beispielen gezeigt. Das hautkontaktierende
Haftmittel (SCA) kann z. B. in Wundverbänden eingesetzt werden. Die
Formulierung der Kissen 1 und 2 betrifft Kissen, die einer Belastung
ausgesetzt sind, z. B. zur Behandlung von Hornhaut auf der Fußunterseite,
während
die Formulierung des Kissens 3 besser zur Behandlung von Hühneraugen,
Blasen und Ballenzehen geeignet ist, die auf der Oberseite oder
den Seiten des Fußes
vorliegen.
| Gewichtsprozent |
Bestandteil | SCA | Kissen | Kissen | Kissen |
| | 1 | 2 | 3 |
Hydrophobes
Polymer | 19,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 |
Elastomerer
Weichmacher | 14,5 | 15,0 | 15,0 | 19,0 |
Klebrigmachendes Harz | 28,0 | 25,5 | 25,5 | 25,5 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW | 22,0 | 15,0 | 10,0 | 10,0 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW | 12,0 | – | 3,0 | 8,5 |
Natürlich vorkommendes
Polysaccharid | – | 15,0 | 17,0 | 10,0 |
Tonteilchen | 3,0 | 8,0 | 8,0 | 4,0 |
Optionale
Bestandteile | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 3,0 |
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Bei
dem vorstehend genannten hautkontaktierenden Haftmittel und den
vorstehend genannten hautkontaktierenden Kissenformulierungen nutzt
eine beispielhafte Formulierung ein Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer
allein oder in einer Kombination mit einem Styrol-Isopren-Blockcopolymer als
hydrophobes Polymer, einen Polyisoprenkautschuk mit niedrigem Molekulargewicht
als elastomeren Weichmacher, ein unpolares klebrigmachendes Harz
als klebrigmachendes Harz, Hydroxypropylcellulose als von Cellulose
abgeleitete Polymere mit hohem und niedrigem MW und Agar als natürlich vorkommendes
Polysaccharid. Andere Materialien, die zur Verwendung in der Erfindung
ebenfalls gut geeignet sind, sind nachstehend detailliert beschrieben.
Darüber
hinaus umfasst eine bevorzugte Ausführungsform ein Polyisobutylen-Haftmaterial
als optionalen Bestandteil.
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Diese
Prozentangaben sollen die Zusammensetzungen der Erfindung lediglich
veranschaulichen. Es gibt andere Faktoren, die in Betracht gezogen
werden können,
wenn die tatsächlichen
Materialien und Mengen, die in den Formulierungen eingesetzt werden
sollen, festgelegt werden. Beispielsweise können die Gewichtsverhältnisse
bestimmter Materialien so ausgewählt
werden, dass die Haftfestigkeit, die Kohäsionsfestigkeit und die Wassersorption
der Zusammensetzung optimiert werden. Diese umfassen das Gewichtsverhältnis der
hydrophoben Phase und der hydrophilen Phase, das Gewichtsverhältnis der
von Cellulose abgeleiteten Polymere mit hohem MW, der von Cellulose
abgeleiteten Polymere mit niedrigem MW oder der natürlich vorkommenden
Polysaccharide, und der verstärkenden
Tonteilchen, sowie das Gewichtsverhältnis des hydrophoben Polymers,
des elastomeren Weichmachers und des klebrigmachenden Harzes.
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Entsprechend
können
die Gewichtsverhältnisse
dieser Materialien so ausgewählt
werden, dass die Zusammensetzung durchsichtig wird, wobei es sich
um eine gewünschte
Eigenschaft für
einige Anwendungen des Haftmittels handelt. Es ist interessant,
dass die hydrophile Phase deren durchsichtigen Eigenschaften trotz deren
heterogener Charakteristik beibehält, d. h. die von Cellulose
abgeleiteten Polymere mit hohem Molekulargewicht sowie die von Cellulose
abgeleiteten Polymere mit niedrigem MW (wenn diese einbezogen werden) liegen
in einer Schmelzephase vor und die Tonteilchen sowie die natürlich vorkommenden
Polysaccharide (wenn diese einbezogen werden) liegen in der dispergierten
Phase vor.
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Eine
Skizze der Morphologie der hydrophoben Phase der erfindungsgemäßen SCA
ist in der 1 gezeigt. Diese ist veranschaulichend
und nicht beschränkend
aufzufassen. Die beispielhafte SCA weist eine Trägerschicht 1 und eine
entfernbare Trennschicht 2 auf. Die hydrophobe Phase 3 weist
ein Cellulosederivat mit hohem Molekulargewicht 5 sowie
Tonteilchen 7 auf. Die hydrophobe Phase umfasst ferner
ein Cellulosederivat mit niedrigem Molekulargewicht 4 und/oder
ein natürlich
vorkommendes Polysaccharid 6.
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A. Hydrophobe Phase – hydrophobes Polymer
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Geeignete
hydrophobe Polymere umfassen, lediglich veranschaulichend und nicht
beschränkend,
Polyisobutylene, Butylkautschuke, Naturkautschukhaftmittel, Vinyletherpolymere,
Polysiloxane, Polyisoprene, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere,
Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymere,
Isobutylen-Isopren-Copolymere, Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, Polychloroprene,
Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere und Kombinationen davon. Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere,
Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymere und Butylkautschuke sind
zur Verwendung in der Erfindung besonders gut geeignet.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das hydrophobe Polymer ein Styrol-enthaltendes
Triblockcopolymer, wie z. B. Styrol-Isopren-Styrol (SIS) oder Styrol-Butadien-Styrol
(SBS) und es kann ferner das Diblockcopolymer, Styrol-Isopren (SI)-Blockcopolymer,
umfassen. Solche Gemische können
bis zu 45 Gew.-% des SI-Diblockcopolymers enthalten.
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Käufliche
Blockcopolymere auf Styrolbasis, wie z. B. die Vektor-Reihe (von
Dexco Polymers erhältlich) sind
in der Erfindung besonders gut geeignet. Diese umfassen die SIS
Vector 4111 (18 Gew.-% Styrol/82 Gew.-% Isopren) und 4411 (44 Gew.-%
Styrol/56 Gew.-% Isopren), sowie SIS/SI-Gemische, wie z. B. Vektor 4113
(18 Gew.-% SI-Diblock, insgesamt 15 Gew.-% Styrol/85 Gew.-% Isopren),
Vektor 4114 (42 Gew.-% SI-Diblock, insgesamt 15 Gew.-% Styrol/85
Gew.-% Isopren), Vektor 4213 (25 Gew.-% SI-Diblock, insgesamt 25 Gew.-%
Styrol/75 Gew.-% Isopren) und Vektor 4215 (18 Gew.-% SI-Diblock,
insgesamt 30 Gew.-% Styrol/70 Gew.-% Isopren).
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist das hydrophobe Polymer ein Polyisopren oder ein Butylkautschuk.
Käufliche
Polyisoprene, wie z. B. der Polyisoprenkautschuk mit hohem Molekulargewicht
Natsyn® 2210
(Goodyear Tire and Rubber), und Butylkautschuke, wie z. B. der Butylkautschuk
mit hohem Molekulargewicht BR 065 (Exxon), sind in der Erfindung
besonders gut geeignet.
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Demgemäß umfasst
die hautkontaktierende Haftmittelzusammensetzung in einer Ausführungsform der
Erfindung eine hydrophobe Phase und eine hydrophile Phase, wobei
die hydrophobe Phase ein hydrophobes Polymer umfasst, das aus der
Gruppe, bestehend aus Polyisobutylen, Butylkautschuken, Naturkautschukhaftmitteln,
Vinyletherpolymeren, Polysiloxanen, Polyisopren, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymeren,
Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren, Isobutylen-Isopren-Copolymeren,
Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, Polychloropren, Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymeren
und Kombinationen davon, ausgewählt
ist. Die hydrophobe Phase enthält
auch mindestens einen elastomeren Weichmacher und ein klebrigmachendes
Harz, während die
hydrophile Phase das von Cellulose abgeleitete Polymer mit niedrigem
Molekulargewicht oder das natürlich
vorkommende Polysaccharid, die von Cellulose abgeleiteten Polymere
mit hohem Molekulargewicht und die verstärkenden Tonteilchen umfasst.
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In
dem Fall von ungesättigten
Kautschuken kann ein Härtungsmittel
zugesetzt werden, um die SCA-Struktur zu fixieren und ein kaltes
Fließen
zu verhindern. Da es bevorzugt ist, die spezifischen rheologischen
Eigenschaften der SCA zu erreichen, nämlich ein vermindertes kaltes
Fließen,
d. h. eine im Wesentlichen vollständige elastische Rückstellung,
werden ungesättigte
hydrophobe Komponenten (Butylkautschuk, Naturkautschuk, synthetischer
Polyisoprenkautschuk, usw.) vorzugsweise vernetzt. Polymere, die
Doppelbindungen enthalten, unterliegen einem Vorgang des chemischen
Vernetzens mit einer Bildung kovalenter Bindungen. Die Dichte des
resultierenden chemischen Netzwerks sollte nicht zu hoch sein, um
die gewünschte Klebrigkeit
zu bewahren. Die Anzahl von Vernetzungen in der Volumeneinheit kann
durch die Art und die Menge an Vernetzungsmitteln sowie durch den
verwendeten Temperatur-Zeit-Verlauf gesteuert werden. Phenolformaldehydharze
und Alkylphenolformaldehydharze sind geeignete Vernetzungsmittel
für Butylkautschuk, während Dicumylperoxid
für Polyisoprene
verwendet werden kann.
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Das
zweckmäßigste Verfahren
zur Überwachung
des Vernetzungsgrads umfasst die Messung der Änderung der Schmelzviskosität im Zeitverlauf.
Die resultierende rheokinetische Kurve zeigt die Vernetzungsrate und
der Plateaubereich entspricht der Vervollständigung der chemischen Wechselwirkung
von Doppelbindungen ungesättigter
hydrophober Polymere mit den Vernetzungsmitteln. Diese rheokinetische
Kurve ist z. B. in der 3 gezeigt.
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In
dem Fall von Triblockcopolymeren, wie z. B. SIS oder SBS, findet
deren Verfestigung statt, wenn sie abkühlen, und zwar aufgrund der
Trennung von Styrolblöcken
und deren Übergang
in den glasartigen Zustand. Bei Umgebungstemperatur übersteigt
die elastische Rückstellung
der Triblock-Copolymerformulierungen 90%. Die Gegenwart von elastomeren
Isopren- oder Butadien-Blöcken in
den Makromolekülen
von SIS und SBS sowie der zusätzlichen
Komponenten der hydrophoben Phase (z. B. von Weichmachern) führt zu den gewünschten
Klebrigkeits- und Hafteigenschaften.
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B. Hydrophobe Phase – elastomerer Weichmacher
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Der
elastomere Weichmacher wird vorzugsweise so ausgewählt, dass
er mit Triblock-Copolymeren verträglich ist,
d. h. eine Lösung
mit Mehrfachblock-Copolymeren innerhalb des festgelegten Temperatur-Konzentration-Bereichs
des Phasendiagramms bildet. Folglich kann der Fachmann in einfacher
Weise Phasendiagramme der Komponenten der hydrophoben Phase für eine Anleitung
betreffend die geeigneten Mengen jeder einzusetzenden Komponente
einfach verwenden.
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Geeignete
elastomere Weichmacher umfassen Blockpolymere mit einer „mehrarmigen
(AB)x"-Konfiguration,
bei der z. B. A ein polymerisierter Block ist, der Aryl-substituierte
Vinylmonomere, vorzugsweise Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol und
dergleichen, umfasst, B ein elastomerer, konjugierter Polybutadien-
oder Polyisopren-Block ist und x einen Wert von 3 oder mehr hat.
Bevorzugte Weichmacher sind Polymere auf Styrolbasis, insbesondere
Styrol-Butadien-Blockcopolymere und Styrol-Isopren-Blockcopolymere,
sowie Kombinationen davon. Viele davon sind käuflich, wie z. B. das Styrol-Isopren-Blockcopolymer,
das unter der Bezeichnung LVSI 101 (Kraton) verkauft wird.
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Der
elastomere Weichmacher kann auch ein Polyisobutylen mit niedrigem
Molekulargewicht oder ein Polyisoprenkautschuk mit niedrigem Molekulargewicht
(MW = 20000 bis 100000) sein, wie z. B. cis-1,4-Polyisopren (z.
B. Isolene® 400
oder Isolene 40 von Elementis Performance Polymers), das bzw. der
gegebenenfalls mit Paraffinöl
gemischt ist.
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In
einer Ausführungsform
umfasst der elastomere Weichmacher der hydrophoben Phase sowohl
ein Blockpolymer (z. B. Styrol) als auch einen Polyisoprenkautschuk
mit niedrigem Molekulargewicht (z. B. cis-1,4-Polyisopren).
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C. Hydrophobe Phase – klebrigmachendes Harz
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Das
klebrigmachende Harz ist ein Harz mit einem relativ niedrigen Molekulargewicht
(das Gewichtsmittel des Molekulargewichts beträgt im Allgemeinen weniger als
etwa 50000) mit einer ziemlich hohen Glasübergangstemperatur. Dessen
Funktion ist die Erhöhung
der Stärke
von Haftbindungen. Klebrigmachende Harze umfassen z. B. Kolophoniumderivate,
Terpenharze und synthetische oder natürlich abgeleitete Erdölharze.
Bevorzugte klebrigmachende Harze sind hier im Allgemeinen unpolare
klebrigmachende Harze, die aus der Gruppe, bestehend aus hydrierten
Kohlenwasserstoffharzen, Kohlenwasserstoffharzen und synthetischen Polyterpenharzen,
ausgewählt
sind. Das klebrigmachende Harz ist vorzugsweise mit einer hydrophobes
Polymer/Weichmacher-Zusammensetzung mischbar, um eine ternäre Lösung bereitzustellen.
Käufliche
Harze innerhalb dieser Klasse umfassen Regalrez 1085 (hydriertes
Kohlenwasserstoffharz) und Regalite-Harze, wie z. B. Regalite 9100
(partiell hydriertes Kohlenwasserstoffharz, von Hercules erhältlich),
Escorez 1304 und Escorez 1102 (Kohlenwasserstoffharze) und Escorez
5380 (cycloaliphatische Kohlenwasserstoffharze), die von Exxon Chemical
Company erhältlich
sind, Wingtack 95 und Wingtack 85 (synthetische Polyterpenharze), die
von Goodyear Tire and Rubber erhältlich
sind.
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D. Hydrophile Phase – von Cellulose abgeleitete
Polymere mit niedrigem und hohem MW
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Die
von Cellulose abgeleiteten Polymere, die in dem erfindungsgemäßen hautkontaktierenden
Haftmittel geeignet sind, sind vorzugsweise wasserquellbare oder
wasserlösliche hydrophile
Polymere. Der Begriff „hohes" Molekulargewicht
(MW) bezieht sich auf diejenigen von Cellulose abgeleiteten Polymere,
die ein Molekulargewicht innerhalb des Bereichs von etwa 300 bis
1150 kg/mol, typischer innerhalb des Bereichs von etwa 350 bis 850
kg/mol aufweisen. Der Begriff „niedriges" Molekulargewicht
(MW) bezieht sich auf diejenigen von Cellulose abgeleiteten Polymere,
die ein Molekulargewicht innerhalb des Bereichs von etwa 80 bis
140 kg/mol aufweisen.
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Mehrere
wasserlösliche
Cellulosederivate können
geschmolzen und durch Mischen über
den Schmelzezustand in die Formulierung eingebracht werden. Dieses
Merkmal führt
zu der Möglichkeit,
die Morphologie des hydrophilen Teils der SCA zu steuern. Abhängig von
dem Molekulargewicht des von Cellulose abgeleiteten Polymers kann
es beim Mischen entweder kugelförmige
Tröpfchen
oder lange Flüssigkeitsstrahlen
bilden, die sich beim Abkühlen
in feste Fasern umwandeln.
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Geeignete
wasserlösliche,
von Cellulose abgeleitete Polymere umfassen Hydroxypropylcellulose (HPC)
mit verschiedenen MW. HPC schmilzt bei etwa 120 bis 130°C und bildet
beim Rühren
lange Fasern, die dann die Formulierung durchdringen. Da HPC-Schmelzen
flüssigkristallin
sind, d. h. die HPC-Ketten sind mit einer festgelegten Korrelation
der Längsachse
gepackt, was eine sogenannte nematische oder cholesterische Struktur
ergibt, ist das Vermögen
für eine Änderung
der Form der Tröpfchen
bei einer Verformung („Beanspruchungsempfindlichkeit") beim Mischen stärker als
bei isotropen Polymerschmelzen. Aus diesem Grund bilden HPC-Polymere
leicht lange Flüssigkeitsfäden, die
beim Abkühlen
lange feste Fasern mit einer hervorragenden Molekülorientierung
entlang der langen Achse der Fasern bereitstellen. Diese Fasern
dienen als Kanäle
für einen
schnellen Feuchtigkeitstransport von der Wunde/Haut zu der Tiefe
der SCA.
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Folglich
stellt die Kombination von HPC mit verschiedenen MW die Erzeugung
einer Tröpfchen/Faser-Morphologie
der hydrophilen Phase der SCA bereit, was ein schnelles Feuchtigkeitseindringen
und eine hohe Wasseraufnahme während
des Gebrauchs bereitstellt.
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Das
HPC-Wasser-Diagramm enthält
drei verschiedene Phasenzustände
bei T < 43°C, wenn der HPC-Gehalt
zunimmt: bis zu 35% HPC, eine flüssigkristalline
Lösung
(bis zu 80% HPC) und ein Kristallhydrat (Additionsverbindung aus
einem mol HPC und sechs mol Wasser). Bei T > 43°C
zersetzt sich das Kristallhydrat zu HPC und freiem Wasser. Die Geschwindigkeit
der Polymerwechselwirkung mit Wasser kann durch den Zwischendiffussionskoeffizienten
auf die Grenzfläche,
D, ausgedrückt
werden, der durch eine optische Interferenz bestimmt wird. Dessen
Werte für
verschiedene Systeme (einschließlich
PVP als Bezug) sind nachstehend angegeben.
Polymer | Dv·1011, m2/c |
PVP
(MW = 106) | 4,0 |
Na-CMC
(Typ 7LF) | 2,0 |
HPC
(MW = 80000) | 1,8 |
HPC
(MW = 140000) | 1,7 |
HPC
(MW = 370000) | 1,5 |
HPC
(MW = 850000) | 1,3 |
HPC
(MW = 1150000) | 1,2 |
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PVP
geht mit Wasser sehr schnell eine Wechselwirkung ein, jedoch führt dies
zu einem Erweichen der SCA als Ganzes. HPC's und Na-CMC weisen vergleichbare Zwischendiffusionskoeffizienten
auf, jedoch kann HPC eine gequollene (gelartige) Schicht bilden,
die das weitere Eindringen von Wasser in das Polymer vermindern
(oder steuern) kann. Darüber
hinaus ermöglicht
eine Kombination verschiedene Arten von HPC die Einstellung der
Geschwindigkeit des Eindringens von Feuchtigkeit. In einer bevorzugten
Ausführungsform
beträgt
das Gewichtsverhältnis
des von Cellulose abgeleiteten Polymers mit niedrigem MW zu dem
von Cellulose abgeleiteten Polymer mit hohem MW etwa 1:1 bis 1:2.
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Geeignete,
von Cellulose abgeleitete Polymere umfassen unter anderem Hydratcellulose
(Cellophan), Hydroxypropylcellulose (HPC), Hydroxypropylmethylcellulose
(HPMC) und Natriumcarboxymethylcellulose (Na-CMC).
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Es
gibt zahlreiche käufliche,
von Cellulose abgeleitete Polymere, die in dem Haftmittel der Erfindung verwendet
werden können.
Beispielsweise handelt es sich bei EF (Molekulargewicht 80 kg/mol),
LF (Molekulargewicht 80 bis 95 kg/mol), JF (Molekulargewicht 140
kg/mol), GF (Molekulargewicht 370 kg/mol), MF (Molekulargewicht
850 kg/mol) und HF (Molekulargewicht 1150 kg/mol) um verschiedene
Arten von HPC-Polymeren, die unter der Handelsbezeichnung Klucel® (Hercules
Inc.) erhältlich
sind.
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E. Hydrophile Phase – natürlich vorkommende Polysaccharide
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Natürlich vorkommende
Polysaccharide umfassen Materialien wie z. B. Agare verschiedener
Herkunft, Alginate, einschließlich
Alginsäure,
Salze von Alginsäure
(z. B. Calciumalginat, Kaliumalginat, Natriumalginat) und Derivate
von Alginsäure
(z. B. Propylenglykolalginat, Kelco- Ioid®, Monsanto),
Carrageene, einschließlich kappa-,
iota- und lambda-Carrageene, Chitin, Chitosan, Glukomannan, Guargummi
(TIC-Gummis), Gellangummi (Kelcogel®, Monsanto),
Johannisbrotkernmehl, Pektine, wie z. B. Pektin und Amylopektin,
Pullulan, Stärken
(z. B. Kartoffelstärkeacetat,
Clearam® CH10,
Roquette), Xanthane, wie z. B. Xanthangummi, und Kombinationen davon.
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Besonders
bevorzugte natürlich
vorkommende Polysaccharide umfassen, veranschaulichend und nicht
beschränkend,
Agar, Guargummi, Gellangummi, Calciumalginat, Stärken, usw. Das Polysaccharid
kann aufgeladen werden und so mit den Tonteilchen eine Wechselwirkung
eingehen. Typischerweise sind die Polysaccharide bei Raumtemperatur
mit einer sehr hohen Wasseraufnahme wasserquellbar. Einige sind
gegebenenfalls auch in siedendem Wasser löslich und bilden beim Abkühlen ein
Gel. Die Polysaccharide führen
zu einer verbesserten Ansammlung und Speicherung von Feuchtigkeit
in der SCA.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
beträgt
das Gewichtsverhältnis
von natürlich
vorkommendem Polysaccharid zu dem von Cellulose abgeleiteten Polymer
etwa 1:1 bis 2:1.
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F. Hydrophile Phase – verstärkende Tonteilchen
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Die
Tonteilchen, die in dem erfindungsgemäßen hautkontaktierenden Haftmittel
verwendet werden, sind für
viele der vorteilhaften Aspekte der Erfindung verantwortlich. Beispielsweise
unterstützen
die Tonteilchen bei der Bereitstellung einer Dochtwirkung zur Entfernung
von Feuchtigkeit von der Hautoberfläche und beim Speichern der
Feuchtigkeit, verstärken
das Kriechverhalten, welches das kalte Fließen verhindert, unterstützen bei
der Aufrechterhaltung der Haftung der Zusammensetzung und stellen
eine strukturelle Stütze
zur Bereitstellung der hohen elastischen Rückstellung beim Aufbringen
der SCA auf die Sohle des Fußes
bereit, usw.
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Im
Allgemeinen sind Tonmaterialien typischerweise plastisch, wenn sie
feucht sind, jedoch hart, wenn sie erwärmt werden, und sie sind häufig vorwiegend
aus feinen Teilchen wasserhaltiger Aluminiumsilikate, allein oder
in einer Kombination mit anderen Mineralien, zusammengesetzt. Insbesondere
werden geeignete Tonteilchenmaterialien aus der Gruppe, bestehend
aus Phyllosilikaten (Schichtsilikaten) und schichtartigen Doppelhydroxiden
(Mineralien und synthetische Materialien mit positiv geladenen Schichten
des Brucit-Typs aus gemischten Metallhydroxiden), ausgewählt. Solche
Materialien sind detailliert in Veröffentlichungen wie z. B. „Polymer-Clay
Nanocomposites",
Hrsg. T. J. Pinnavaia und G. W. Beall (Wiley Series in Polymer Science, John
Wiley & Sons,
Ltd.,© 2000)
beschrieben, deren Offenbarung unter Bezugnahme hierin einbezogen
wird.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird das Phyllosilikat aus der Gruppe, bestehend aus
Allophan (hydratisiertes Aluminiumsilikat), Apophyllit (hydratisiertes
Kaliumnatriumcalciumsilikathydroxidfluorid), Bannisterit (hydratisiertes
Kaliumcalciummanganeisenzinkaluminiumsilikathydroxid), Carletonit
(hydratisiertes Kaliumnatriumcalciumsilikatcarbonathydroxidfluorid),
Cavansit (hydratisiertes Calciumvanadatsilikat), Chrysokoll (hydratisiertes
Kupferaluminiumhydrogensilikathydroxid), Tonmineralien (nachstehend
detailliert beschrieben), Delhayelit (hydratisiertes Natriumkaliumcalciumaluminiumsilikatchloridfluoridsulfat),
Elpidit (hydratisiertes Natriumzirkoniumsilikat), Fedorit (hydratisiertes
Kaliumnatriumcalciumsilikathydroxidfluorid), Franklinfurnaceit (Calciumeisenaluminiummanganzinksilikathydroxid),
Franklinphilit (hydratisiertes Kaliummanganaluminiumsilikat), Gonyerit
(Manganmagnesium eisensilikathydroxid), Gyrolit (hydratisiertes
Calciumsilikathydroxid), Kanemit, Kenyait, Leucosphenit (hydratisiertes
Bariumnatriumtitanborosilikat), Magadiit, Makatit, Glimmer, wie
z. B. Biotit (Kaliumeisenmagnesiumaluminiumsilikathydroxidfluorid),
Lepidolit (Kaliumlithiumaluminiumsilikathydroxidfluorid), Muskovit
(Kaliumaluminiumsilikathydroxidfluorid), Paragonit (Natriumaluminiumsilikathydroxid),
Phlogopit (Kaliummagnesiumaluminiumsilikathydroxidfluorid) und Zinnwaldit
(Kaliumlithiumaluminiumsilikathydroxidfluorid), Minehillit (hydratisiertes
Kaliumnatriumcalciumzinkaluminiumsilikathydroxid), Nordit (Cerlanthanstrontiumcalciumnatriummanganzinkmagnesiumsilikat),
Octosilikat, Pentagonit (hydratisiertes Calciumvanadatsilikat),
Petalit (Lithiumaluminiumsilikat), Prehnit (Calciumaluminiumsilikathydroxid),
Rhodesit (hydratisiertes Calciumnatriumkaliumsilikat), Sanbornit
(Bariumsilikat), Serpentine, wie z. B. Antigorit (Magnesiumeisensilikathydroxid),
Clinochrysotil (Magnesiumsilikathydroxid), Lizardit (Magnesiumsilikathydroxid),
Orthochrysotil (Magnesiumsilikathydroxid) und Serpentin (Eisenmagnesiumsilikathydroxid),
Wickenburgit (hydratisiertes Bleicalciumaluminiumsilikat) und Zeophyllit
(hydratisiertes Calciumsilikathydroxidfluorid), ausgewählt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Tonmineral ein Phyllosilikat, das aus der Gruppe, bestehend
aus Tonmineralien, Kanemit, Kenyait, Magadiit und Makatit, ausgewählt ist.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist das Phyllosilikat ein Tonmineral, bei dem es sich um eine Gruppe
von Phyllosilikaten handelt, die einen großen Prozentsatz von Wasser
enthalten, das zwischen den Silikatschichten eingeschlossen ist.
Die meisten Tonmineralien sind chemisch und strukturell zu anderen
Phyllosilikaten analog, jedoch sind größere Wassermengen vorhanden,
wodurch ihre Kationen stärker substituiert
werden können.
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Geeignete
Tonmineralien umfassen Chlorite, wie z. B. Baileychlor (Zinkeisenaluminiummagnesiumsilikathydroxid),
Chamosit (Eisenmagnesiumaluminiumsilikathydroxidoxid), die allgemeinen
Minerale Chlorit, Clinochlor (eine Chromvariante von Kaemmererit)
(Eisenmagnesiumaluminiumsilikathydroxid), Cookeit (Lithiumaluminiumsilikathydroxid),
Nimit (Nickelmagnesiumeisenaluminiumsilikathydroxid), Pennantit
(Manganaluminiumsilikathydroxid), Penninit (Eisenmagnesiumaluminiumsilikathydroxid)
und Sudoit (Magnesiumaluminiumeisensilikathydroxid), Glaukonit (Kaliumnatriumeisenaluminiummagnesiumsilikathydroxid),
Illit (hydratisiertes Kaliumaluminiummagnesiumeisensilikathydroxid),
Kaolinit (Aluminiumsilikathydroxid), Montmorillonit (hydratisiertes
Natriumcalciumaluminiummagnesiumsilikathydroxid), Palygorskit (hydratisiertes
Magnesiumaluminiumsilikathydroxid), Pyrophyllit (Aluminiumsilikathydroxid),
Sauconit (hydratisiertes Natriumzinkaluminiumsilikathydroxid), Talk
(Magnesiumsilikathydroxid) und Vermiculit (hydratisiertes Magnesiumeisenaluminiumsilikathydroxid).
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Quellbare
Tonmineralien sind solche, die zwischen ihren Schichten Alkalimetalle
aufweisen und in polaren Lösungsmitteln
quellen können.
Diese umfassen Lithium-enthaltende Materialien, wie z. B. Cookeit,
Natrium-enthaltende Materialien, wie z. B. Glauconit (der auch Kalium
enthält),
Montmorillonit und Sauconit, und Kalium-enthaltende Materialien,
wie z. B. Illit. In manchen Fällen
sind solche quellbaren Materialien gegenüber den nicht-quellbaren Tonmineralien
bevorzugt.
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Es
kann bevorzugt sein, die Phyllosilikatteilchen mit einem organischen
Material zu behandeln, um organische Moleküle zwischen angrenzenden, planaren
Silikatschichten zu interkalieren. Beispielsweise kann die Behandlung
mit einem organischen Material, wie z. B. Silankopplungsmitteln,
quartären
Ammoniumverbindungen, monomeren Verbindungen mit einer elektrostatischen
Funktionalität,
die aus der Gruppe, bestehend aus Aminen, Amiden und Gemischen davon,
ausgewählt
ist, monomeren Verbindungen mit einer Funktionalität, die aus
der Gruppe, bestehend aus Hydroxyl, aromatischen Ringen, Carbonyl,
Carbonsäure,
Polycarbonsäure,
Aldehyden, Ketonen, Aminen, Amiden, Ethern, Estern und Kombinationen
davon, ausgewählt
ist, einer N-Alkenylamidmonomer/Allylmonomer-Kombination, einem
Oligomer, das durch Copolymerisieren eines N-Alkenylamidmonomers
und eines Allylmonomers gebildet wird, einem Polymer, das durch
Copolymerisieren eines N-Alkenylamidmonomers
und eines Allylmonomers gebildet wird, und Gemischen davon, einem
Interkalationspolymer, usw., durchgeführt werden.
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Trotz
einer gewissen Hydrophobierung der Teilchenoberfläche führt eine
solche Behandlung z. B. durch Dioctadecylammoniumchlorid zu einer
unterscheidbaren Trennung von Tonplättchen und deren homogener
Verteilung in der Polymermatrix. Die verstärkenden Tonteilchen weisen
typischerweise einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa < 15 μm auf und
der durchschnittliche Durchmesser liegt vorzugsweise innerhalb eines
Bereichs von etwa 2 bis 6 μm.
Deren Dicke beträgt
etwa 10 bis 100 nm und daher können
sie als Nanoteilchen bezeichnet werden und die SCA ist folglich
ein „Nanoverbundmaterial". Bevorzugte Tonteilchen
sind Montmorillonitteilchen und von Southern Clay Products Co. unter
den Marken Cloisite Na+ (Zwischenraumlänge beträgt 11,7 Å), Cloisite 15A (Zwischenraumlänge beträgt 31,5 Å, ein Ton,
der mit Dioctylammoniumchlorid modifiziert ist, um ihn hydrophober
zu machen), Cloisite 20A, usw., erhältlich.
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G. Optionale Additive
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Das
Haftmittel kann auch herkömmliche
Additive, wie z. B. Haftmittel, Antioxidationsmittel, Vernetzungs-
oder Härtungsmittel,
pH-Einstellmittel, Pigmente, Farbstoffe, Teilchen mit Brechungsvermögen, leitfähige Spezies,
antimikrobielle Mittel, aktive Mittel und Permeationsverstärker umfassen.
In denjenigen Ausführungsformen,
bei denen die Haftung vermindert oder ausgeschlossen werden soll,
können
auch herkömmliche Mittel,
welche die Klebrigkeit vermindern, verwendet werden. Diese Additive
und deren Mengen werden derart ausgewählt, dass sie die gewünschten
chemischen und physikalischen Eigenschaften des Haftmittels nicht
signifikant beeinträchtigen.
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Haftmittel
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Das
erfindungsgemäße hautkontaktierende
Haftmittel kann auch zusätzliche
Haftmittel enthalten, die zur Verbesserung der Haft- und Klebrigkeitseigenschaften
des Haftmittels dienen, was insbesondere dahingehend vorteilhaft
ist, das Haftvermögen
aufrechtzuerhalten, wenn das hautkontaktierende Haftmittel in einer Weise
verwendet wird, so dass es einer starken mechanischen Belastung
ausgesetzt wird. Beispiele für
Materialien umfassen klebrige Kautschuke, wie z. B. Polyisobutylen,
Polybutadien, Butylkautschuk, Polystyrol-Isopren-Copolymere, Polystyrol-Butadien-Copolymere
und Neopren (Polychloropren). Bevorzugte Haftmittel umfassen Polyisobutylen
und Butylkautschuk mit niedrigem Molekulargewicht.
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In
einer Ausführungsform
wird das hydrophobe, druckempfindliche Haftmittelmaterial den Materialien der
hydrophoben Phase zugesetzt. Ein hydrophobes, druckempfindliches
Haftmittelmaterial, wie z. B. PIB, neigt dazu, verglichen mit SIS
(35,0 mJ/m2) und dem frischen SCA (32,5
mJ/m2) eine niedrige Oberflächenenergie
(30,5 mJ/m2) aufzuweisen. Daher kann das
PIB leicht auf die Pflasteroberfläche wandern. Diese Wanderung
kann durch Erwärmen
des Pflasters, beispielsweise bei 50°C für 2 Stunden, beschleunigt werden. Nach
dieser Behandlung wird die Oberflächenenergie der Formulierung
gleich 30,7 mJ/m2, d. h. sie liegt nahe an
der Oberflächenenergie
von PIB. Daher erhöht
das Einbeziehen von PIB in die Kontaktzone mit der Haut die anfängliche
Klebrigkeit.
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Ein ähnlicher
Effekt kann durch Beschichten des Pflasters mit einer verdünnten PIB-Lösung in
Chloroform erreicht werden. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
bildet sich die dünne
PIB-Schicht, welche die anfängliche
Klebrigkeit verstärkt,
ohne ein zusätzliches
kaltes Fließen
zu initiieren. Demgemäß ist in
der Erfindung auch das Aufbringen des hydrophoben, druckempfindlichen
Haftmittelmaterials auf das System und dann das Erwärmen der
Beschichtung zur Entfernung von jedwedem Lösungsmittel vorgesehen, so
dass es dem Material ermöglicht
wird, in das System zu diffundieren.
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Antioxidationsmittel
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Das
hautkontaktierende Haftmittel der Erfindung kann auch ein oder mehrere
Antioxidationsmittel umfassen. Wenn es verwendet wird, wird das
Antioxidationsmittel typischerweise in die hydrophobe Phase einbezogen
und dient zur Verstärkung
der Oxidationsstabilität
der Zusammensetzung. Wärme,
Licht, Verunreinigungen und andere Faktoren können alle in einer Oxidation
des Haftmittels resultieren. Folglich sollten Antioxidationsmittel
idealerweise vor einer Licht-induzierten Oxidation, einer chemisch
induzierten Oxidation und einer thermisch induzierten oxidativen
Zersetzung während
der Verarbeitung und/oder der Lagerung schützen. Eine oxidative Zersetzung
umfasst, wie es dem Fachmann bekannt ist, die Erzeugung von Peroxyradikalen, die
wiederum mit organischen Materialien unter Bildung von Hydroperoxiden
reagieren. Primäre
Antioxidationsmittel sind Peroxy-freie Radikalfänger, während sekundäre Antioxidationsmittel
die Zersetzung von Hydroperoxiden induzieren und folglich ein Material
vor einer Zersetzung durch Hydroperoxide schützen. Bei dem größten Teil
der primären
Antioxidationsmittel handelt es sich um sterisch gehinderte Phenole
und Beispiele für
Verbindungen, die hier verwendet werden können, umfassen Tetrakis[methylen(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamat)]-methan
(z. B. Irganox® 1010
von Ciba-Geigy Corp., Hawthorne, NY) und 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris[3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl]benzol
(z. B. Ethanox® 330
von Ethyl Corp.). Beispiele für
sekundäre
Antioxidationsmittel, die ein primäres Antioxidationsmittel ersetzen
oder ergänzen
können,
umfassen Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit (z. B. Irgafos® 168,
Ciba-Geigy Corp.). Andere Antioxidationsmittel, einschließlich unter
anderem multifunktionelle Antioxidationsmittel, sind hier ebenfalls
geeignet und können
sowohl als ein primäres
als auch als ein sekundäres
Antioxidationsmittel dienen. Irganox® 1520
D, das von Ciba-Geigy hergestellt wird, ist ein Beispiel für ein multifunktionelles
Antioxidationsmittel. Vitamin E-Antioxidationsmittel, wie z. B.
diejenigen, die von Ciba-Geigy unter der Handelsbezeichnung Irganox® E17
verkauft werden, sind in den vorliegenden Haftmitteln ebenfalls
geeignet. Andere geeignete Antioxidationsmittel umfassen ohne Beschränkung Ascorbinsäure, Ascorbinsäurepalmitat,
Tocopherolacetat, Propylgallat, Butylhydroxyanisol, butyliertes
Hydroxytoluol, Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperi-dinyl)-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)butylpropandioat
(als Tinuvin® 144
von Ciba-Geigy Corp.
erhältlich)
oder eine Kombination von Octadecyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydro-cinnamat
(auch als Octadecyl-3-(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionat
bekannt) (als Naugard® 76 von Uniroyal Chemical
Co., Middlebury, CT erhältlich)
und Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinylsebacat) (als Tinuvin® 765
von Ciba-Geiyg Corp. erhältlich).
-
Wenn
es einbezogen wird, kann das Antioxidationsmittel in Mengen bis
zu 2 Gew.-% der Haftmittelzusammensetzung vorliegen, wird jedoch
typischerweise im Bereich von etwa 0,05 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% vorliegen.
-
pH-Einstellmittel
-
Verbindungen,
die als pH-Einstellmittel geeignet sind, umfassen unter anderem
Glycerin-Puffer,
Citrat-Puffer, Borat-Puffer, Phosphat-Puffer und Zitronensäure-Phosphat-Puffer.
Diese Einstellmittel können
so einbezogen werden, dass sichergestellt wird, dass der pH-Wert
der hautkontaktierenden Haftmittelzusammensetzung mit demjenigen
der Körperoberfläche einer
Person verträglich
ist.
-
Pigmente, Farbstoffe und Teilchen mit
Brechungsvermögen
-
Pigmente,
Farbstoffe und Teilchen mit Brechungsvermögen werden in ein Haftmittel
typischerweise für ästhetische
Zwecke einbezogen, und zwar entweder zum Nachahmen der Färbung der
Hautoberfläche
oder um ein in sonstiger Weise gefärbtes Haftmittel bereitzustellen.
-
Es
gibt zahlreiche Pigmente und/oder Farbstoffe, die in das Haftmittel
einbezogen werden können. Vorzugsweise
werden solche Additive nicht ausgelaugt und färben oder reizen die Hautoberfläche in sonstiger Weise
nicht. Teilchen mit Brechungsvermögen sind Teilchen, die Licht,
das auf das Haftmittel auftrifft, brechen und reflektieren, wobei
sich die Farbe des re flektierten Lichts ändert, wenn der Winkel geändert wird,
bei dem das Haftmittel betrachtet wird. Beispiele für Teilchen
mit Brechungsvermögen
sind solche, die aus geprägtem, Aluminium-beschichteten
Polyester hergestellt sind.
-
Leitfähige Spezies
-
Das
hautkontaktierende Haftmittel kann zur Verwendung in biomedizinischen
Elektroden und in anderen Elektrotherapie-Zusammenhängen, d.
h. zum Anbringen einer Elektrode oder eines anderen elektrisch leitfähigen Elements
an der Körperoberfläche, elektrisch
leitfähig
gemacht werden. Beispielsweise kann das Haftmittel verwendet werden,
um eine transkutane Nervenstimulationselektrode, eine elektrochirurgische
Ableitungselektrode oder eine EKG-Elektrode an der Haut oder dem Schleimhautgewebe
eines Patienten anzubringen. Solche Anwendungen umfassen im Allgemeinen
das Modifizieren der Haftmittelzusammensetzung derart, dass sie
eine leitfähige
Spezies umfasst, welche die Haftmittelzusammensetzung leitfähig macht.
Geeignete leitfähige
Spezies umfassen diejenigen, die normalerweise in leitfähigen Haftmitteln
eingesetzt werden, die zum Aufbringen auf die Haut oder eine andere
Körperoberfläche verwendet
werden, und umfassen ionisierbare anorganische Salze, organische
Verbindungen oder Kombinationen von beiden. Beispiele für ionisch leitfähige Elektrolyten
umfassen, veranschaulichend und nicht beschränkend, Ammoniumsulfat, Ammoniumacetat,
Monoethanolaminacetat, Diethanolaminacetat, Natriumlactat, Natriumcitrat,
Magnesiumacetat, Magnesiumsulfat, Natriumacetat, Calciumchlorid,
Magnesiumchlorid, Calciumsulfat, Lithiumchlorid, Lithiumperchlorat,
Natriumcitrat und Kaliumchlorid, sowie Redoxpaare, wie z. B. ein
Gemisch von Eisen(III)- und Eisen(II)-salzen, wie z. B. Sulfaten
und Glukonaten, und Kombinationen davon. Obwohl jedwede Menge an
Elektrolyt in den Haftmittelzusammensetzungen der Erfindung vorliegen
kann, wird bzw. werden der Elektrolyt bzw. die Elektrolyte in einer
Menge innerhalb des Bereichs von etwa 0,1 bis 15 Gew.-% des Haftmittels
vorliegen.
-
Verfahren
zur Herstellung biomedizinischer Elektroden sind bekannt und können leicht
zum Einbringen des Haftmittels der Erfindung in solche Elektroden
angepasst werden. Vgl. z. B. das
US-Patent
Nr. 5,846,558 (Nielsen et al.), dessen Offenbarung bezüglich Herstellungsdetails
hier unter Bezugnahme einbezogen wird.
-
Antimikrobielle Mittel
-
Antimikrobielle
Mittel können
einbezogen werden, um ein Verderben während der Lagerung zu verhindern,
d. h. um das Wachstum von Mikroben, wie z. B. Hefen und Schimmel,
zu inhi bieren. Geeignete antimikrobielle Mittel werden typischerweise
aus der Gruppe, bestehend aus den Methyl- und Propylestern von p-Hydroxybenzoesäure (d.
h. Methyl- und Propylparaben), Natriumbenzoat, Sorbinsäure, Imidharnstoff
und Kombinationen davon, ausgewählt.
-
Aktive Mittel
-
In
das hautkontaktierende Haftmittel der Erfindung kann bzw. können ein
oder mehrere aktive(s) Mittel einbezogen werden. Geeignete aktive
Mittel, die in die Haftmittel der Erfindung einbezogen werden können, umfassen
die umfangreichen Verbindungsklassen, die normalerweise durch Körperoberflächen und
Membranen verabreicht werden, wie z. B., veranschaulichend und ohne
Beschränkung:
Analeptische Mittel, analgetische Mittel, antiarthritische Mittel,
Antikrebsmittel, einschließlich
antineoplastische Arzneistoffe, Anticholinergika, Antikonvulsiva,
Antidepressiva, antidiabetische Mittel, Antidiarrhoemittel, Antihelmintika,
Antihistaminika, Antihyperlipidämiemittel,
Antihypertensiva, Antiinfektionsmittel, wie z. B. Antibiotika, Antipilzmittel,
antivirale Mittel und bakteriostatische und bakterizide Verbindungen,
entzündungshemmende
Mittel, Antimigränepräparate,
gegen Übelkeit
wirkende Mittel, Antiparkinson-Arzneistoffe, Antipruriginosa, Antipsychotika,
Antipyretika, Spasmolytika, Antituberkulotika, Antiulkusmittel,
angstlösende
Mittel, Appetitzügler,
Arzneistoffe gegen Aufmerksamkeitsdefizitstörungen und Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörungen,
kardiovaskuläre
Präparate,
einschließlich
Calciumkanalblocker, Antianginamittel, Mittel für das Zentralnervensystem,
Betablocker und Antiarrhythmika, kaustische Mittel, Stimulantien
für das
Zentralnervensystem, Präparate
gegen Husten und Erkältung,
einschließlich
abschwellende Mittel, Cytokine, Diuretika, genetische Materialien,
Kräuterheilmittel,
Hormonolytika, Hypnotika, hypoglykämische Mittel, immunsuppressive
Mittel, keratolytische Mittel, Leukotrien-Inhibitoren, Mitoseinhibitoren, Muskelrelaxantien,
Narkotikumantagonisten, Nikotin, Nährmittel, wie z. B. Vitamine,
essentielle Aminosäuren
und Fettsäuren,
ophthalmische Arzneistoffe, wie z. B. Antiglaukommittel, schmerzlindernde
Mittel, wie z. B. Anästhetika,
Parasympatholytika, Peptidarzneistoffe, proteolytische Enzyme, Psychostimulantien,
Atemwegsarzneistoffe, einschließlich
Antiasthmamittel, Sedativa, Steroide, einschließlich Progestogene, Östrogene,
Kortikosteroide, Androgene und Anabolika, Mittel gegen das Rauchen, Sympathomimetika,
die Gewebeheilung verstärkende
Mittel, Tranquilizer, gefäßerweiternde
Mittel, einschließlich
allgemeine koronare, periphere und zerebrale, blasentreibende Mittel
und Kombinationen davon.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das aktive Mittel aus der Gruppe, bestehend aus Antibiotika, Antipilzmitteln,
entzündungshemmenden
Mitteln, bakteriostatischen und bakteriziden Verbindungen, kaustischen
Mitteln, keratolytischen Mitteln, schmerzlindernden Mitteln, proteolytischen
Enzymen, die Gewebeheilung verhindernden Mitteln, gefäßerweiternden
Mitteln, blasentreibenden Mitteln und Kombinationen davon, ausgewählt. Typischerweise
wird das aktive Mittel bzw. werden die aktiven Mittel in einer therapeutisch
wirksamen Menge vorliegen. Beispiele für Arzneistoffe innerhalb dieser
Klassen sind nachstehend angegeben.
-
Die
Freisetzung der aktiven Mittel, die in das Haftmittel der Erfindung „eingebracht" worden sind, umfasst
typischerweise sowohl die Absorption von Wasser als auch die Desorption
des Mittels über
einen quellungsgesteuerten Diffusionsmechanismus. Haftmittel, die
ein aktives Mittel enthalten, können
in Haftkissen, Wundverbände,
transdermale Arzneistoffabgabevorrichtungen und dergleichen einbezogen
werden.
-
Antibiotika
umfassen Antibiotika der Lincomycin-Familie (bezieht sich auf eine
Klasse von Antibiotika, die ursprünglich aus Streptomyces lincolnensis
gewonnen worden sind), Antibiotika der Tetracyclin-Familie (bezieht
sich auf eine Klasse von Antibiotika, die ursprünglich aus Streptomyces aureofaciens
gewonnen worden sind), Antibiotika auf Schwefelbasis, wie z. B.
die Sulfonamide, usw. Beispiele für Antibiotika der Lincomycin-Familie
umfassen Lincomycin selbst (6,8-Didesoxy-6-[[(1-methyl-4-propyl-2-pyrrolidinyl)-carbonyl]amino]-1-thio-L-threo-α-D-galacto-octopyranosid),
Clindamycin, das 7-Desoxy-, 7-Chlor-Derivat von Lincomycin (d. h.
7-Chlor-6,7,8-tridesoxy-6-[[(1-methyl-4-propyl-2-pyrrolidinyl)-carbonyl]amino]-1-thio-L-threo-α-D-galacto-octopyranosid) und
pharmakologisch verträgliche
Salze und Ester davon. Beispiele für Antibiotika der Tetracyclin-Familie
umfassen Tetracyclin selbst (4-(Dimethylamino)-1,4,4α,5,5α,6,11,12α-octahydro-3,6,12,12α-pentahydroxy-6-methyl-1,11-dioxo-2-naphthacencarboxamid),
Chlortetracyclin, Oxytetracyclin, Tetracyclin, Demeclocyclin, Rolitetracyclin,
Methacyclin und Doxycyclin und deren pharmazeutisch verträgliche Salze
und Ester, insbesondere Säureadditionssalze,
wie z. B. das Hydrochloridsalz. Beispiele für Antibiotika auf Schwefelbasis
umfassen unter anderem die Sulfonamide Sulfacetamid, Sulfabenzamid,
Sulfadiazin, Sulfadoxin, Sulfamerazin, Sulfamethazin, Sulfamethizol,
Sulfamethoxazol und pharmakologisch verträgliche Salze und Ester davon,
wie z. B. Sulfacetamid-Natrium.
-
Beispiele
für Antipilzmittel
umfassen Chloroxylenol, Ciclopirox, Clotrimazol, Griseofulvin, Ketoconazol, Miconazol,
Tolnaftat, Undecylensäure,
usw.
-
Beispiele
für entzündungshemmende
Mittel umfassen Kortikosteroide und nicht-steroide entzündungshemmende
Arzneistoffe. Beispiele für
nicht-steroide entzündungshemmende
Arzneistoffe umfassen Alminoprofen, Benoxaprofen, Butibufen, Carprofen,
Fenbufen, Fenoprofen, Flurbiprofen, Ibuprofen, Indoprofen, Ketoprofen,
Naproxen, Oxaprozin, Pirprofen, Pranoprofen, Suprofen, Tiaprofensäure, usw.
-
Beispiele
für bakteriostatische
und bakterizide Verbindungen umfassen Arylquecksilberverbindungen, wie
z. B. Phenylquecksilberborat oder Merbromin, Alkylquecksilberverbindungen,
wie z. B. Thiomersal, Chloramin, Chlorhexidin, Halogenverbindungen,
wie z. B. Iod, Iodpovidon-Komplexe (z. B. Komplexe aus PVP und Iod,
die auch als „Povidin" bezeichnet werden
und unter der Handelsbezeichnung Betadine® von
Purdue Frederick erhältlich
sind), Iodidsalze, organische Stickstoffverbindungen, wie z. B.
8-Hydroxychinolin, Chlorquinaldol, Clioquinol, Ethacridin, Hexetidin,
Chlorhexedin und Ambazon, Organozinnverbindungen, wie z. B. Tri-n-butylzinnbenzoat,
Oxidationsmittel, wie z. B. Wasserstoffperoxid und Kaliumpermanganat,
Phenole, wie z. B. Thymol, o-Phenylphenol, 2-Benzyl-4-Chlorphenol,
Hexachlorophen und Hexylresorcin, Silber und Silber-enthaltende
Verbindungen, wie z. B. Sulfadiazin, Silberproteinacetyltannat,
Silbernitrat, Silberacetat, Silberlactat, Silbersulfat und Silberchlorid,
Natriumhypochlorit, Zink und Zinksalze, usw.
-
Beispiele
für kaustische
Mittel umfassen Podophyllin und dergleichen.
-
Beispiele
für keratolytische
Mittel umfassen Milchsäure,
Salicylsäure,
Harnstoff, usw.
-
Beispiele
für schmerzlindernde
Mittel umfassen lokale oder topische Anästhetika, einschließlich unter anderem
Acetamidoeugenol, Alfadolonacetat, Alfaxalon, Amucain, Amolanon,
Amylocain, Benoxinat, Betoxycain, Biphenamin, Bupivacain, Burethamin,
Butacain, Butaben, Butanilicain, Buthalital, Butoxycain, Carticain, 2-Chlorprocain,
Cinchocain, Cocaethylen, Kokain, Cyclomethycain, Dibucain, Dimethisoquin,
Dimethocain, Diperadon, Dyclonin, Ecgonidin, Ecgonin, Ethylaminobenzoat,
Ethylchiorid, Etidocain, Etoxadrol, β-Eucain, Euprocin, Fenalcomin,
Fomocain, Hexobarbital, Hexylcain, Hydroxydion, Hydroxyprocain,
Hydroxytetracain, Isobutyl-p-aminobenzoat, Kentamin, Leucinocainmesylat,
Levoxadrol, Lidocain, Mepivacain, Meprylcain, Metabutoxycain, Methohexital,
Methylchlorid, Midazolam, Myrtecain, Naepain, Octacain, Orthocain,
Oxethazain, Parethoxycain, Phenacain, Phencyclidin, Phenol, Piperocain,
Piridocain, Polidocanol, Pramoxin, Prilocain, Procain, Propanidid,
Propanocain, Proparacain, Propipocain, Propofol, Propoxycain, Pseudokokain,
Pyrrocain, Risocain, Salicylalkohol, Tetracain, Thialbarbital, Thimylal,
Thiobutabarbital, Thiopental, Tolycain, Trimecain, Zolamin und dergleichen,
wobei Tetracain, Lidocain und Prilocain hier besonderss gut geeignet
sind.
-
Beispiele
für proteolytische
Enzyme umfassen diejenigen Mittel, die effektive Wundreinigungsmittel sind
und umfassen z. B. Pepsin, Trypsin, Kollagenase, Chymotrypsin, Elastase,
Carboxypeptidase, Aminopeptidase und dergleichen.
-
Die
Gewebeheilung verstärkende
Mittel werden auch als Geweberegenerationsmittel bezeichnet und umfassen
Mittel wie z. B. Kollagen, Glycosaminoglykane, wie z. B. Hyaluronsäure, Heparin,
Heparinsulfat und Chondroitinsulfat, Proteoglykane, wie z. B. Versican
und Biglycan, Peptide, wie z. B. Fibronectin, Vitronectin, Osteopontin
und Thrombospondin, die alle die Tripeptidsequenz RGD (Arginin-Glycin-Asparaginsäure) enthalten,
wobei es sich um eine Sequenz handelt, die allgemein mit Haftproteinen
assoziiert ist und für
eine Wechselwirkung mit Zelloberflächenrezeptoren erforderlich
ist, Polypeptidwachstumsfaktoren, wie z. B. von Plättchen abgeleiteten
Wachstumsfaktor, Fibroblastenwachstumsfaktor, von transformierten
Zellen gebildeten Wachstumsfaktor und Insulin-artigen Wachstumsfaktor,
Substratadhäsionsmoleküle, wie
z. B. Fibronectin, Vitronectin und Laminin, usw.
-
Beispiele
für gefäßerweiternde
Mittel umfassen diejenigen topischen gefäßerweiternden Mittel, die zur Erhöhung der
Blutströmung
in der Dermis geeignet sind, wie z. B. Hyperämika und Gegenreizmittel. Hyperämika umfassen
Nikotinsäure,
Nikotinate, wie z. B. Methyl-, Ethyl-, Butoxyethyl-, Phenethyl-
und Thurfylnikotinat, sowie die essentiellen Öle wie z. B. Senf-, Terpentin-,
Eukalyptus- und Paprikaöl
und Komponenten davon.
-
Beispiele
für blasentreibende
Mittel umfassen Cantharidin und dergleichen.
-
Permeationsverstärker
-
In
das erfindungsgemäße hautkontaktierende
Haftmittel kann bzw. können
ein oder mehrere Permeationsverstärker einbezogen werden. Bei
einigen aktiven Mitteln kann es bevorzugt sein, das Mittel zusammen mit
einem geeigneten Permeationsverstärker zu verabreichen, um einen
therapeutisch effektiven Fluss durch die Haut oder die Schleimhaut
zu erreichen. Die Auswahl geeigneter Permeationsverstärker wird
von dem Mittel, das abgegeben wird, sowie von der Verträglichkeit
des Verstärkers
mit den anderen Komponenten des Haftmittels abhängen.
-
Beispiele
für Permeationsverstärker umfassen,
veranschaulichend und nicht beschränkend, Sulfoxide, wie z. B.
Dimethylsulfoxid und Decylmethylsulfoxid, Ether, wie z. B. Diethylenglykolmonoethylether
und Diethylenglykolmonomethylether, grenzflächenaktive Mittel, wie z. B.
Natriumlaurat, Natriumlaurylsulfat, Cetyltrimethylammoniumbromid,
Benzalkoniumchlorid, Poloxamer (231, 182, 184), Tween (20, 40, 60,
80) und Lecithin, die 1-substituierten Azacycloheptan-2-one, insbesondere
1-n-Dodecylcyclazacycloheptan-2-on, Alkohole, wie z. B. Ethanol,
Propanol, Octanol, Decanol, Benzylalkohol und dergleichen, Fettsäuren, wie
z. B.
-
Laurinsäure, Ölsäure und
Valeriansäure,
Fettsäureester,
wie z. B. Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat, Methylpropionat
und Ethyloleat, Polyole und Ester davon, wie z. B. Propylenglykol,
Ethylenglykol, Glycerin, Butandiol, Polyethylenglykol und Polyethylenglykolmonolaurat,
Amide und andere Stickstoff-enthaltende Verbindungen, wie z. B.
Harnstoff, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, 2-Pyrrolidon, 1-Methyl-2-pyrrolidon,
Ethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin, Terpene, Alkanone
und organische Säuren,
insbesondere Salicylsäure
und Salicylate, Zitronensäure
und Bernsteinsäure,
und Gemische davon.
-
H. Zusätzliche
Elemente
-
Trägerelement
-
Das
erfindungsgemäße hautkontaktierende
Haftmittel kann so formuliert werden, dass es ein Trägerelement
umfasst, das an die Haftmittelschicht laminiert werden kann, so
dass es nach dem Aufbringen auf die Haut als die äußere Oberfläche eines
Verbands, eines Kissens oder einer transdermalen Arzneistoffabgabevorrichtung
dient. Beispiele für
Trägerelementmaterialien
umfassen faserartige oder poröse
Blattmaterialien, wie z. B. Flanell, Filz, Baumwolle, Polyester,
Polyethylen, Polypropylen, Polyurethane, Polyetheramide und dergleichen.
Das Trägerelement
weist typischerweise eine Dicke in der Größenordnung von etwa 1 bis 2,5
mil auf, kann jedoch gegebenenfalls dicker oder dünner sein.
Gegebenenfalls kann der Träger
pigmentiert, metallisiert oder mit einem matten Finish ausgestattet
sein, das zum Beschreiben geeignet ist.
-
Im
Allgemeinen sollte das Material, das für die Trägerschicht verwendet wird,
es dem hautkontaktierenden Haftmittel ermöglichen, den Konturen der Haut
zu folgen und auf Bereichen der Haut, wie z. B. an Gelenken oder
an anderen Biegepunkten, die normalerweise einer mechanischen Beanspruchung
unterworfen sind, komfortabel getragen zu werden, und zwar mit einer
geringen oder keinen Wahrscheinlichkeit, dass sich das Haftmittel
von der Haut aufgrund von Unterschieden bei der Flexibilität oder der
Elastizität
der Haut und des Haftmittels löst.
-
Da
das Trägerelement
eine große
Oberfläche
des hautkontaktierenden Haftmittels bedeckt, kann ein sehr gut wasserdurchlässiger Träger als
signifikanter Leiter für
Wasser dienen, das in das Haftmittel eindringt. Die Kombination
des Grads der Wasserdurchlässigkeit
in den Träger
und des Vermögens
des Haftmittels, Wasser für
einen erforderlichen Zeitraum des Tragens zu halten, muss ausgewogen
sein. Wenn folglich das Haftmittel so gestaltet ist, dass es ausreichend
Wasser von der Haut und von der Peripherie des Haftmittels hält und dessen kohäsiven, haftenden
Eigenschaften während
des erforderlichen Tragezeitraums nicht verliert, dann ist ein wasserundurchlässiger Träger für die Anwendung
geeignet.
-
Wenn
es jedoch bevorzugt ist, dass während
des Tragens etwas Wasser aus dem Haftmittel austritt, dann ist ein
wasser- oder feuchtigkeitsdurchlässiger
Träger
bevorzugt. In diesem Fall sollten die Menge des eindringenden Wassers
in das Haftmittel und die Wasserdampfdurchlässigkeitsrate ausgewogen sein.
Ebenso sollte Wasser nicht zu stark in der Trägerschicht löslich sein,
da die Trägerschicht
ansonsten quellen und entweder delaminieren kann oder dazu führen kann,
dass sich das Haftmittel vorzeitig ablöst. Die äußere Oberfläche des Trägers weist idealerweise eine
Oberflächeneigenschaft
auf, die das Vermögen
des Haftmittels, an Gewebe zu haften, das normalerweise in Socken,
Strümpfen
oder Bettlaken bzw. -bezügen
verwendet wird, minimiert.
-
Wie
es vorstehend beschrieben worden ist, kann sich der Träger dann,
wenn das Haftmittel in einem Verband oder Kissen verwendet wird,
vorzugsweise an die Hautoberfläche
anpassen, auf die es aufgebracht wird, wobei er sich z. B. an die
Krümmung
des Ballens und der Ferse eines menschlichen Fußes anpassen kann, wenn sich
der Fuß nicht
bewegt. Während
des Gehens oder Laufens werden auf den Träger und das Haftmittel periodisch
erhöhte
Druck-, Zug- und Scherkräfte
einwirken. Die Verwendung eines flexiblen und/oder elastischen Trägerelements
minimiert das Auftreten eines Haftmittelrückstands über den Umfang des Trägers hinaus,
was dann dazu führen
würde,
dass der Verband oder das Kissen an Socken oder Bettdecken kleben
würde und
gegebenenfalls von der Hautoberfläche abgelöst werden würde. Folglich sind auch der
Reibungskoeffizient, der Druck und andere elastische Eigenschaften
des Trägers
wichtige Erwägungen.
-
In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist der Träger
ein Polyurethanfilm mit einer Dicke von etwa 1,5 bis 2,0 mil. In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist der Träger
ein polymeres Schaummaterial. Die poröse Natur des Schaums kann einen
Haftmittelvorrat bereitstellen, so dass dann, wenn auf das hautkontaktierende
Haftmittel ein Druck ausgeübt
wird, die Haftmittelformulierung kontinuierlich aus den Poren gedrückt wird,
um die Haftmittelschicht, die mit der Haut in Kontakt ist, zu ergänzen.
-
Trennschicht
-
Das
erfindungsgemäße hautkontaktierende
Haftmittel kann so formuliert werden, dass es eine Trennschicht
umfasst, die zum Schutz der Haftmittelschicht während der Lagerung und vor
der Anwendung dienen kann. Die Trennschicht löst sich vorzugsweise durch
ein leichtes Ablösen
ab und klebt nicht aggressiv und wird auch nicht während der
Lagerung schwer ablösbar.
Idealerweise weist die Trennschicht Hafteigenschaften auf, die im
Zeitverlauf den Kontakt aufrechterhalten. Die Trennschicht kann
aus zahlreichen geeigneten Materialien hergestellt werden, unterscheidet
sich jedoch vorzugsweise von dem Haftmittel, dem Kissen, usw., bezüglich der
Materialtextur oder -gestaltung und ist für die Haftmittelzusammensetzung
undurchlässig.
Beispiele für Trennschichten
umfassen Silikon- oder Fluorkohlenstoffbehandelte Materialien, Polyester,
Polyvinylchlorid-, Celluloseacetat-, Polypropylen-, Polyethylen-
und Polyethylenterephthalatfilme. Die Trennschicht weist typischerweise
eine Dicke in der Größenordnung
von etwa 3 mil auf, kann jedoch gegebenenfalls dicker oder dünner sein.
-
Applikatorstreifen oder -mechanismus
-
Das
erfindungsgemäße hautkontaktierende
Haftmittel kann so formuliert werden, dass es einen Applikatorstreifen
oder einen Applikatormechanismus umfasst, der so gestaltet ist,
dass das Aufbringen des Haftmittels, des Kissen, usw., auf die geeignete
Hautstelle erleichtert wird. Beispielsweise kann es sich bei dem Applikatorstreifen
um einen 2 mil-Polyolefinfilm
handeln.
-
III. Konfiguration und Größe
-
Der
Hautkontaktbereich des Haftmittels kann jedwede Größe aufweisen,
wird jedoch typischerweise innerhalb des Bereichs von etwa 3 bis
250 cm2 und vorzugsweise im Bereich von
etwa 20 bis 150 cm2 liegen.
-
IV. Herstellung
-
Die
erfindungsgemäßen hautkontaktierenden
Haftmittel sind schmelzextrudierbar und können folglich unter Verwendung
eines einfachen Misch- und Extrudierverfahrens hergestellt werden.
Die Komponenten des Haftmittels werden abgewogen und dann z. B.
unter Verwendung eines Brabender-, Haake- oder Baker-Perkins-Mischers
im Allgemeinen bei einer Temperatur innerhalb des Bereichs von etwa
90 bis 160°C
gemischt. Lösungsmittel
können
zugesetzt werden, sind jedoch nicht erforderlich. Die resultierende
Zusammensetzung kann unter Verwendung eines Ein- oder Doppelschneckenextruders
extrudiert werden. Die Zusammensetzung kann direkt auf ein Substrat,
wie z. B. ein Trägerelement,
extrudiert, mit einer Trennschicht bedeckt und dann unter Verwendung
z. B. einer Carver-Presse gepresst werden.
-
Die
Dicke des resultierenden hautkontaktierenden Haftmittels kann verschiedenartig
sein, wird jedoch typischerweise im Bereich von etwa 0,20 bis 0,80
mm, gebräuchlicher
im Bereich von etwa 0,30 bis 0,5 mm liegen. In einer bevorzugten
Ausführungsform
weist die SCA, der Wundverband oder das Pflaster eine spitz zulaufende
Kante auf. Die 2 veranschaulicht eine Art von
Werkzeug, das verwendet werden kann, um eine spitz zulaufende Kante
bereitzustellen. Das Werkzeug weist einen festen Abschnitt 10,
der typischerweise aus Metall ausgebildet ist, und einen ausgeschnittenen
Abschnitt 20 auf, der so konfiguriert ist, dass er den
gewünschten
Abmessungen des Haftmittels, Wundverbands oder Kissens, das bzw.
der geformt werden soll, entspricht. Schneidlinien sind als 30 gezeigt.
Der extrudierte Vorläufer
des Produkts (z. B. eine dünne
Schicht aus der SCA, die von dem Trägerfilm von einer Seite und
von der Trennschicht von der anderen Seite umgeben ist) wird durch
einen Satz solcher Stanzvorrichtungen geschickt, worin der Vorläufer gepresst,
profiliert und ausgeschnitten wird, um eine Mehrzahl von Produkten
mit spitz zulaufender Kante bereitzustellen.
-
Die
Reihenfolge, in der die verschiedenen Bestandteile dem Mischer zugesetzt
werden können,
ist für die
Erfindung nicht kritisch, jedoch werden die Bestandteile in einem
bevorzugten Verfahren in der folgenden Reihenfolge zugesetzt: Klebrigmachendes
Harz, hydrophobes Polymer, elastomerer Weichmacher, jedwede optionalen
Materialien, die Tonteilchen und schließlich die von Cellulose abgeleiteten
Polymere. In einem anderen bevorzugten Verfahren werden im Vorhinein
zwei Gemische hergestellt und dann mit anderen Komponenten gemischt.
Granulate aus dem klebrigmachenden Mittel und den hydrophoben Polymeren
werden bei Umgebungsbedingungen vorgemischt (Gemisch „A"). Polysaccharid
und Ton werden einem Weichmacher zugesetzt und ebenfalls bei Raumtemperatur
vorgemischt (Gemisch „B"). Die Komponenten
können
dann in den Mischer, der mit Benbary- oder Sigma-Blattrotoren ausgestattet ist, wie folgt
eingebracht werden:
Zeit, | Schmelztemperatur, | Geschwindigkeit, | Stufe |
min | °C | U/min | |
0 | > 130 | 20
bis 100 | Zugabe
des Gemischs A |
1 | > 130 | 20
bis 100 | Stabilisator
eingebracht |
20 | > 130 | 20
bis 100 | Von
Cellulose abgeleitete Polymere zugesetzt |
40 | 130 | 20
bis 100 | Temperaturverminderung gestartet |
60 | < 130 | 20
bis 100 | Zugabe
des Gemischs B |
80 | < 130 | 20
bis 100 | Zusätzliche
Mittel einbringen |
110 | < 130 | 0 | Ende
des Mischens, austragen |
-
Die
Temperatur kann bei jeder Zugabe erhöht oder gesenkt werden, um
die Herstellung zu erleichtern oder um die Produkteigenschaften
zu steuern. Beispielsweise werden von Cellu lose abgeleitete Polymere
unter Bildung einer anisotropen Schmelze geschmolzen (130 bis 140°C). Triblock-Copolymere
sowie ungesättigte
Polymere werden in dem gleichen Temperaturbereich erweicht. Andere
Komponenten können
bei einer niedrigeren Temperatur zugesetzt werden, um deren mögliche chemische
Zersetzung zu verhindern. Auf diese Weise können die physikalischen Eigenschaften
des Haftmittels durch Verändern
des Temperaturverlaufs, der Rührgeschwindigkeit
und der Rührzeit
modifiziert werden.
-
Das
Temperaturprofil kann auch so gestaltet werden, dass eine gewünschte Konsistenz
der SCA bereitgestellt wird, so dass die geformte Kante gepresst
werden kann und der gewünschte
Wundverband oder die gewünschten
Kissenprodukte geschnitten werden können. Eine geeignete Herstellungstemperatur
beträgt etwa
70 bis 110°C.
-
In
einer Ausführungsform
umfasst die hydrophile Phase mindestens ein von Cellulose abgeleitetes
Polymer mit niedrigem Molekulargewicht und wird durch (1) Mischen
des hydrophoben Polymers, des elastomeren Weichmachers, des klebrigmachenden
Harzes und von Tonteilchen zur Bildung eines Gemischs, (2) Erwärmen des
Gemischs auf eine Temperatur innerhalb des Bereichs von etwa 140
bis 160°C
und (3) Zugeben der von Cellulose abgeleiteten Polymere mit niedrigem
und hohem Molekulargewicht zur Bildung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung
formuliert. Ein Beispiel für
ein solches Verfahren ist wie folgt. Das klebrigmachende Harz wird
zuerst unter langsamem Rühren
(etwa 20 bis 30 U/min) auf 90 bis 95°C erwärmt, die Temperatur wird dann
auf 95 bis 105°C
erhöht
und das hydrophobe Polymer wird unter langsamem Mischen (etwa 20
bis 30 U/min) zugesetzt. Die Temperatur wird dann auf etwa 140 bis
160°C erhöht, um vor
der Zugabe des elastomeren Weichmachers eine homogene Schmelze zu
erhalten, wobei der elastomere Weichmacher dann unter langsamem
oder schnellem Mischen (etwa 20 bis 100 U/min) zugesetzt wird. Während diese
Temperatur gehalten wird, können
jedwede optionale Materialien und die Tonteilchen unter schnellem
Rühren
zugesetzt werden. Das Gemisch wird dann gehalten oder gekühlt (falls
erforderlich), um eine Temperatur von etwa 135 bis 150°C zu erreichen
und die von Cellulose abgeleiteten Polymere mit niedrigem und hohem
Molekulargewicht werden unter schnellem Rühren zugesetzt.
-
In
einer anderen Ausführungsform
umfasst die hydrophile Phase mindestens ein natürlich vorkommendes Polysaccharid
und wird durch (1) Vormischen des klebrigmachenden Harzes und des
hydrophoben Polymers zur Bildung eines ersten Gemischs, (2) Vormischen
des Polysaccharids, der Tonteilchen, des elastomeren Weichmachers
zur Bildung eines zweiten Gemischs, (3) Erwärmen des ersten Gemischs auf
eine Temperatur innerhalb des Bereichs von etwa 140 bis 160°C, (4) Zugeben
des von Cellulose abgeleiteten Polymers mit hohem Molekulargewicht
zu dem ersten Gemisch, (5) Abkühlen
des ersten Gemischs und (6) Zugeben des zweiten Gemischs zu dem
ersten Gemisch zur Bildung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung formuliert.
Ein Beispiel für
ein solches Verfahren ist wie folgt. Das klebrigmachende Harz und
das hydrophobe Polymer werden bei Umgebungstemperatur vorgemischt.
Das Polysaccharid, Tonteilchen und der elastomere Weichmacher werden
ebenfalls bei Umgebungstemperatur vorgemischt. Das Harz/Polymer-Gemisch wird
dann unter langsamem Mischen auf 140 bis 160°C erwärmt. An diesem Punkt können auch
optionale Bestandteile zugesetzt werden, wie z. B. ein Antioxidationsmittel,
während
die gleiche Temperatur und Geschwindigkeit beibehalten werden. Das
von Cellulose abgeleitete Polymer mit hohem Molekulargewicht wird
dann zugesetzt, während
die gleiche Temperatur und Geschwindigkeit beibehalten werden. Das
Gemisch wird dann auf etwa 110 bis 130°C gekühlt und das Tongemisch wird
zugesetzt. Optionale Bestandteile, wie z. B. ein Haftmittel, können ebenfalls
nach dem Tongemisch zugesetzt werden.
-
Zusätzliche
Details geeigneter Mischverfahren sind auch in den Beispielen beschrieben.
-
V. Spezifische Anwendungen
-
Die
erfindungsgemäßen hautkontaktierenden
Haftmittelzusammensetzungen können
in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden, wie z. B. in transdermalen
Arzneistoffabgabevorrichtungen, topischen und transdermalen pharmazeutischen
Formulierungen, Druckentlastungskissen (die mit einem Medikament
versehen sein können
oder nicht), Binden, Stomaoperationsvorrichtungen, Prothesenfixiermittel,
Gesichtsmasken, Schall-, Schwingungs- oder Schlag-absorbierenden
Materialien und dergleichen. Die Zusammensetzungen können durch
Einbringen eines elektrisch leitfähigen Materials auch elektrisch
leitfähig
gemacht werden und können
folglich zum Anbringen eines elektrisch leitfähigen Gegenstands, wie z. B.
einer Elektrode (z. B. einer transkutanen elektrischen Nervenstimulationselektrode,
einer elektrochirurgischen Ableitungselektrode oder einer EKG-Überwachungselektrode),
an der Körperoberfläche eines
Lebewesens verwendet werden.
-
Die
hautkontaktierenden Haftmittelzusammensetzungen stellen mehrere
signifikante Vorteile bereit, einschließlich:
- (1)
Sie sind so hergestellt, dass sie durchsichtig sind, was es ermöglicht,
das Ausmaß der
Wundheilung zu erkennen, ohne das Hydrogel von der Körperoberfläche zu entfernen,
- (2) sie zeigen eine sehr starke Quellung beim Kontakt mit Wasser,
- (3) sie zeigen ein geringes oder kein kaltes Fließen während des
Gebrauchs, und
- (4) sie können
während
der Herstellung leicht modifiziert werden, so dass Eigenschaften
wie z. B. die Haftung, die Absorption und die Durchsichtigkeit optimiert
werden können.
-
A. Haftmittelkissen
-
Die
erfindungsgemäßen hautkontaktierenden
Haftmittelzusammensetzungen sind in jedweder einer Anzahl von Anwendungen
geeignet, bei der die Haftung eines Produkts an einer Körperoberfläche erforderlich oder
erwünscht
ist. Eine solche Ausführungsform
ist ein Haftkissen, das (a) eine hautkontaktierende Schicht einer
Haftmittelzusammensetzung, die eine hydrophobe Phase und eine hydrophile
Phase umfasst, und (b) eine Trägerschicht
umfasst. Die hydrophobe Phase und die hydrophile Phase sind derart,
wie es vorstehend beschrieben worden ist.
-
Die
Trägerschicht
ist vorzugsweise nicht-verschließend (d. h. „atmungsaktiv"), d. h. sie ist
vorzugsweise für
Feuchtigkeit durchlässig
und wird im Allgemeinen aus einer flexiblen, elastischen äußeren Schicht
hergestellt sein, die aus einem durchsichtigen oder transparenten
Film, einem Schaumkissen oder einem faserartigen Material, wie z.
B. einem Gewebe, hergestellt ist, wobei eine Schicht aus der Haftmittelzusammensetzung
der Erfindung für
ein Aufbringen auf die Hautoberfläche daran laminiert ist. Beispiele
für Trägerschichten umfassen
transparentes Polyurethan, transparentes Polyurethan, das mit einem
Acrylhaftmittel beschichtet ist (um die Verbindung zwischen der
SCA und der Trägerschicht
zu verbessern), und geschäumtes
Polyurethan. Die Verwendung von geschäumten Trägern oder Gewebeträgern kann
eine erhöhte
Dämpfung
bereitstellen, jedoch wird die Verwendung eines solchen Trägers die
Transparenzeigenschaften des Produkts vermindern. Wenn insbesondere
eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit
bevorzugt ist, sollte die Trägerschicht
einen anisotropen Feuchtigkeitstransport bereitstellen, d. h. von
der Haut durch die SCA und das Trägerelement und dann zur Umgebung,
jedoch nicht umgekehrt, z. B. während
des Badens.
-
Geeignete
Kissen umfassen Fußgewölbestützkissen,
Blasenkissen, Ballenzehenkissen, Hornhautkissen, Hühneraugenkissen,
Ellbogenkissen, Fingerkissen, Unterarmkissen, Fersenkissen, Einlagen,
Kniekissen, Mittelfußkissen,
Schienbeinkissen, Zehenkissen, Handgelenkskissen, usw. Vorzugsweise
bleibt das Haftmittelkissen für
mindestens 72 Stunden an der Haut fixiert.
-
Das
Haftmittelkissen kann ferner eine therapeutisch wirksame Menge eines
aktiven Mittels, wie es vorstehend definiert worden ist, umfassen.
Insbesondere können
aktive Mittel, wie z. B. bakteriostatische und bakterizide Verbindungen
und antibiotische Mittel und Kombinationen davon in die Haftmittelzusammensetzung einbezogen
werden.
-
Das
Haftmittelkissen kann eine hautkontaktierende Fläche im Bereich von etwa 3 bis
250 cm2, typischerweise etwa 3 bis 10 cm2 aufweisen. Eine gebräuchliche Form für haftende
Hornhautkissen ist kreisförmig und
solche Pflaster werden typischerweise einen Durchmesser innerhalb
des Bereichs von etwa 3,15 bis 3,50 cm aufweisen. Blasen-, Ballenzehen-
und Hühneraugenkissen
weisen typischerweise eine elliptische Form mit spitz zulaufenden
Kanten mit verschiedenen Abmessungen auf.
-
Das
Haftmittelkissen wird insbesondere als Druckentlastungskissen zum
Aufbringen auf einen Fuß eingesetzt.
In einer solchen Ausführungsform
enthält
das Kissen ein aktives Mittel für
die Behandlung von Dekubitus, venösen und diabetischen Fußgeschwüren oder
dergleichen.
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B. Wundverbände
-
Für Wundverbände sind
geeignete aktive Mittel diejenigen, die für die Behandlung von Wunden
geeignet sind und umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Antibiotika, Antipilzmittel,
entzündungshemmende Mittel,
bakteriostatische und bakterizide Verbindungen, schmerzlindernde
Mittel, proteolytische Enzyme, die Gewebeheilung verstärkende Mittel,
gefäßerweiternde
Mittel und Kombinationen davon. Spezielle Mittel innerhalb dieser
Klassen sind vorstehend angegeben.
-
In
einer Ausführungsform
umfasst der Wundverband einen laminierten Verbund aus einer auf
den Körper
gerichteten Schicht mit einer körperkontaktierenden
Oberfläche
und einer auswärts
gerichteten nicht-verschließenden
Trägerschicht,
wobei mindestens ein Abschnitt der körperkontaktierenden Oberfläche ein
hautkontaktierendes Haftmittel umfasst, das eine hydrophobe Phase
und eine hydrophile Phase umfasst. Die hydrophobe Phase und die
hydrophile Phase sind derart, wie es vorstehend beschrieben worden
ist.
-
Der
Wundverband kann so gestaltet werden, dass die gesamte körperkontaktierende
Oberfläche
aus dem Haftmittel aufgebaut ist, oder der Umfang kann aus dem Haftmittel
hergestellt sein, wobei ein innerer, wundkontaktierender Bereich
aus einem Material wie z. B. einem Hydrogel hergestellt ist.
-
Der
Wundverband kann ferner eine Trägerschicht
und eine entfernbare Trennschicht umfassen, welche die auf den Körper gerichtete
Oberfläche
des Wundverbands bedeckt und sich damit erstreckt.
-
Es
kann bevorzugt sein, die Haftmittelzusammensetzung so herzustellen,
dass sie im Wesentlichen nicht-klebrig oder höchstens geringfügig klebrig
ist, wenn sie auf die Körperoberfläche aufgebracht
wird. Darüber
hinaus kann die Haftmittelzusammensetzung ferner eine therapeutisch
wirksame Menge eines vorstehend definierten aktiven Mittels umfassen,
das zum Aufbringen auf eine Wunde geeignet ist. Insbesondere können in
die Haftmittelzusammensetzung aktive Mittel wie z. B. Antibiotika,
Antipilzmittel, entzündungshemmende
Mittel, bakteriostatische und bakterizide Verbindungen, schmerzlindernde
Mittel, proteolytische Enzyme, die Gewebeheilung verstärkende Mittel,
gefäßerweiternde
Mittel und Kombinationen davon einbezogen werden.
-
Eine
typische hautkontaktierende Fläche
liegt im Bereich von etwa 3 bis 250 cm2,
typischerweise von etwa 3 bis 10 cm2. Wundverbände weisen
häufig
eine rechteckige Form und üblicherweise
eine Größe von 250 cm2 auf.
-
C. Transdermale Arzneistoffabgabevorrichtungen
-
Die
hautkontaktierende Haftmittelzusammensetzung kann auch eingesetzt
werden, wenn sie in eine transdermale Arzneistoffabgabevorrichtung
einbezogen wird. In einer Ausführungsform
umfasst eine solche Vorrichtung einen Arzneistoffbehälter, der
eine therapeutisch wirksame Menge eines aktiven Mittels enthält, eine
auswärts
gerichtete Trägerschicht
und ein Mittel zum Fixieren der Vorrichtung an eine Körperoberfläche, das
eine hautkontaktierende Haftmittelzusammensetzung umfasst, die eine
hydrophobe Phase und eine hydrophile Phase, wie sie vorstehend beschrieben
worden sind, umfasst.
-
Bei
der Herstellung solcher transdermalen oder transmukosalen Arzneistoffabgabevorrichtungen
kann die hautkontaktierende Haftmittelzusammensetzung auf eine Trägerschicht
oder Trennschicht einer solchen Vorrichtung gegossen oder extrudiert
werden, und wird als die hautkontaktierende Fläche des „Pflasters" dienen. Der Arzneistoffbehälter kann
von der Haftmittelzusammensetzung getrennt sein oder das Haftmittel
selbst kann als Arzneistoffbehälter
innerhalb der Vorrichtung dienen.
-
Jedwede
Anzahl aktiver Mittel kann unter Verwendung dieser Arzneistoffabgabevorrichtungen
der Erfindung verabreicht werden. Die Vorrichtung wird eine Menge
eines pharmakolo gisch aktiven Mittels enthalten, die zur Bereitstellung
der gewünschten
Dosierung über
einen vorgegebenen Abgabezeitraum wirksam ist, und sie kann auch
einen Träger
(d. h. ein Vehikel zum Lösen
des aktiven Mittels), gegebenenfalls einen Permeationsverstärker und
optionale Hilfsstoffe, wie z. B. Farbmittel, Verdickungsmittel,
Stabilisatoren, grenzflächenaktive
Mittel und dergleichen, enthalten.
-
Die
transdermale Arzneistoffabgabevorrichtung kann auch eine Trennschicht
oder eine geschwindigkeitssteuernde Membran enthalten, die aus einem
Material ausgebildet ist, das so ausgewählt ist, dass der Fluss von
einer oder mehreren Komponente(n), die in der Arzneistoffformulierung
enthalten ist bzw. sind, beschränkt
wird. Repräsentative
Materialien, die zur Bildung von geschwindigkeitssteuernden Membranen
geeignet sind, umfassen Polyolefine, wie z. B. Polyethylen und Polypropylen,
Polyamide, Polyester, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer,
Ethylen-Vinylmethylacetat-Copolymer, Ethylen-Vinylethylacetat-Copolymer, Ethylen-Vinylpropylacetat-Copolymer,
Polyisopren, Polyacrylnitril, Ethylen-Propylen-Copolymer, Polysiloxan-Polycarbonat-Blockcopolymer
und dergleichen.
-
D. Andere Produkte, die eine Haftung an
der Haut erfordern
-
Die
erfindungsgemäßen hautkontaktierenden
Haftmittelzusammensetzungen sind in einem Lebewesen auch in anderen
Zusammenhängen
geeignet, wie z. B. als Haftmittel zum Fixieren medizinischer Vorrichtungen,
diagnostischer Systeme und andere Vorrichtungen, die an eine Körperoberfläche fixiert
werden sollen, und in jedweder anderen Anwendung, bei der eine Haftung
an einer Körperoberfläche erforderlich
oder erwünscht
ist. Die Haftmittelzusammensetzungen sind auch als Versiegelungsmittel
für Stomaoperationsvorrichtungen,
Prothesen und für
Gesichtsmasken, als Schall-, Schwingungs- oder Stoß-absorbierende
Materialien, als Träger
in kosmetischen und kosmetisch-pharmazeutischen Gelprodukten geeignet
und können
auch in anderen Anwendungen, die dem Fachmann bekannt sind oder
vom Fachmann gefunden werden können,
oder in Anwendungen, die noch nicht entdeckt sind, eingesetzt werden.
-
Bei
der Ausführung
der vorliegenden Erfindung werden, falls nichts anderes angegeben
ist, herkömmliche
Techniken der Polymerchemie, der Haftmittelherstellung und der Hydrogelherstellung
eingesetzt, die dem Fachmann bekannt sind. Solche Techniken werden
in der Literatur ausführlich
erläutert.
-
Beispiele
-
Die
folgenden Beispiele sind angegeben, um für den Fachmann eine vollständige Offenbarung
und Beschreibung bereitzustellen, wie die Verbindungen der Erfindung
hergestellt und verwendet werden, und sollen den Schutzbereich dessen,
was die Erfinder als ihre Erfindung ansehen, nicht beschränken. Es
wurde versucht, eine Genauigkeit bezüglich Zahlen (z. B.
-
Mengen,
Temperatur, usw.) sicherzustellen, jedoch sind Fehler und Abweichungen
nicht ausgeschlossen. Falls nichts anderes angegeben ist, sind Teile
Gewichtsteile, die Temperatur ist in °C angegeben und der Druck ist
Atmosphärendruck
oder liegt nahe bei Atmosphärendruck.
-
Abkürzungen und Marken
-
In
den Beispielen werden die folgenden Abkürzungen und Handelsbezeichnungen
verwendet:
Haftmittel | Polyisobutylenkautschuk
mit niedrigem Molekulargewicht |
APFR | Alkylphenolformaldehydharz
SP 1055 |
BR
065 | Butylkautschuk
mit hohem Molekulargewicht (Exxon) |
DCP | Dicumylperoxid |
Cloisite
Na+ | Natürlicher
Ton (Southern Clay Products) |
Cloisite
15A | Natürlicher
Ton, der mit Dioctadecylammonium modifiziert |
| ist
(Southern Clay Products) |
Escorez
5380 | Kohlenwasserstoffharz
(Exxon) |
GF | HPC-Polymer
(unter der Handelsbezeichnung Klucel® |
| erhältlich,
Hercules Inc.); Molekulargewicht etwa 370000 |
| g/mol) |
HF | HPC-Polymer
(Klucel®);
Molekulargewicht etwa 1150000 |
| g/mol) |
HPC | Hydroxypropylcellulose |
HPMC | Hydroxypropylmethylcellulose |
Irganox® 1010 | Antioxidationsmittel,
Tetrakis[methylen(3,5-di-tert-butyl-4- |
| hydroxyhydrocinnamat)]methan
(Ciba-Geigy) |
Isolene® 400 | cis-1,4-Polyisopren
(Elementis Specialties Performance |
| Polymers) |
Kalene
1300 | Butylkautschuk
mit niedrigem Molekulargewicht (Elemen |
| tis
Specialties Performance Polymers) |
LF | HPC-Polymer
(Klucel®);
Molekulargewicht etwa 80000- |
| 95000
g/mol |
JF | HPC-Polymer
(Klucel®);
Molekulargewicht etwa 140000 |
| g/mol |
MF | HPC-Polymer
(Klucel®);
Molekulargewicht etwa 850000 |
| g/mol |
Na-CMC | Natriumcarboxymethylcellulose |
Natsyn® 2210 | Polyisoprenkautschuk
(Goodyear Tire and Rubber) |
Paraffinöl | Ölstreckmittel |
PIB | Polyisobutylen |
PFR | Phenol-Formaldehyd-Harz |
Regalite® 9100 | Partiell
hydriertes Kohlenwasserstoffharz (Hercules) |
Styrol-Weichmacher | Styrol-Isopren-Copolymer
(Kraton) |
Vector
4111 | Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer
(von Dexco Polymers erhältlich); Styrol:Isopren-Verhältnis von
18:82 |
Vector
4114 | Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer
(Dexco Polymers); 42 Gew.-% Styrol-Isopren-Diblock; Styrol:Isopren-Gesamtverhältnis von
15:85 |
Wingtack
86 | Synthetisches
Polyterpenharz (Goodyear Tire and Rubber) |
-
Beispiel 1
-
Die
Folgenden sind beispielhafte Formulierungen eines hautkontaktierenden
Haftmittels der Erfindung. Die hergestellten Formulierungen waren
alle durchsichtig, was visuell bestimmt wurde.
-
Die
Herstellung der Formulierungen 1 und 2 umfasste die Zugabe der von
Cellulose abgeleiteten Polymere bei einer hohen Temperatur (> 130°C). Auf diese
Weise werden die Polymere geschmolzen und bilden flüssigkristalline
Tröpfchen,
die beim Mischen gestreckt werden, wodurch Fasern (von Cellulose
abgeleitetes Polymer mit hohem MW) oder Ellipsoide (von Cellulose
abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW) erhalten werden. Formulierung
1
Bestandteil | Gew.-% |
Hydrophobes
Polymer: Vector 4111 | 44,69 |
Elastomerer
Weichmacher: Styrol-Weichmacher | 28,86 |
Klebrigmachendes
Harz: Regalite® 9100 | 1,86 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: MF | 9,31 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW: LF | 9,31 |
Tonteilchen:
Cloisite Na+ | 5,6 |
Andere
Bestandteile: Irganox® 1010 | 0,37 |
Formulierung
2
Bestandteil | Gew.-% |
Hydrophobes
Polymer: Vector 4111 | 45,11 |
Elastomerer
Weichmacher: Styrol-Weichmacher | 30,07 |
Klebrigmachendes
Harz: Regalite® 9100 | 1,88 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: MF | 9,40 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW: HPMC | 9,40 |
Tonteilchen:
Cloisite 15A | 3,76 |
Andere
Bestandteile: Irganox® 1010 | 0,37 |
-
Wasseraufnahmestudien
-
Eine
Wasseraufnahmestudie wurde mit hautkontaktierenden Haftmitteln durchgeführt, die
im Beispiel 1 hergestellt worden sind und das Quellungsverhältnis und
die Wasseraufnahme wurden berechnet.
-
Verfahren:
Jedes hautkontaktierende Haftmittel wurde in Kreise mit einem Durchmesser
von 25 mm gestanzt. Die Querschnittsfläche des Haftmittels wurde mit
einem Lineal gemessen, während
die Dicke des Pflasters unter Verwendung eines Mitotoyo Digimatic-Mikrometers
an drei Punkten der Probe gemessen wurde. Das Gewicht der trockenen
Haftmittelproben wurde unter Verwendung einer auf 5 Stellen genauen
Mikrowaage bestimmt. Jede Probe wurde dann in 20 ml Phosphat-gepufferter
Kochsalzlösung
(0,9% w/v, 0,1 M Phosphatpufffer pH 7,40) bei 37°C eingetaucht. Das Gewicht und
die Abmessungen jeder gequollenen Haftmittelprobe wurden 24 Stunden
nach der Wasseraufnahme bestimmt, nachdem überschüssige Lösung abgetupft wurde. Die Gewichtsdifferenz
stellte die Menge an Wasser dar, die von dem Material aufgenommen
worden ist. Die Proben wurden 2 bis 4 Stunden bei 90°C getrocknet,
bevor deren Gewicht und Abmessungen bestimmt wurden, um den Lösungsgrad
des Pflasters zu erhalten. Jedes Experiment wurde dreimal wiederholt und
die angegebenen Werte sind Durchschnitte. Die Ergebnisse sind nachstehend
angegeben.
Formulierung | Wasseraufnahme
in % | Quellungsverhältnis |
Formulierung
1 | 96,15 | 1,46 |
Formulierung
2 | 48,6 | 1,21 |
-
Klebrigkeitsstudien
-
Klebrigkeitsstudien
wurden durchgeführt
und Sondenklebrigkeitsmessungen wurden mit einer Sonde aus rostfreiem
Stahl mit einem Durchmesser von etwa 0,5 cm durchgeführt, wobei
die folgenden Bedingungen eingesetzt worden sind: angewandtes Kontaktgewicht
177 g, Verweilzeit 10s, Rückzugsgeschwindigkeit
5,0 cm/s.
-
Die
Ergebnisse sind nachstehend angegeben.
Klebrigkeit
(g) |
Formulierung | 0,2
cm/s | 0,01
cm/s |
Formulierung
1 | 340 | 120 |
Formulierung
2 | 284,3 | 102,3 |
-
Beispiel 2
-
Die
Folgende ist eine weitere beispielhafte Formulierung des hautkontaktierenden
Haftmittels der Erfindung. Die hergestellte Formulierung war durchsichtig,
was visuell bestimmt wurde.
-
Die
Herstellung der Formulierung 3 umfasste die Zugabe der von Cellulose
abgeleiteten Polymere bei einer niedrigeren Temperatur (etwa 100°C). Auf diese
Weise verhielten sich die Polymere wie ein Pulver. Formulierung
3
Bestandteil | Gew.-% |
Hydrophobes
Polymer: Vector 4111 | 45,54 |
Elastomerer
Weichmacher: Styrol-Weichmacher | 29,41 |
Kiebrigmachendes
Harz: Regalite® 9100 | 1,9 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: MF | 9,49 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW: LF | 9,49 |
Tonteilchen:
Cloisite Na+ | 3,8 |
Andere
Bestandteile: Irganox® 1010 | 0,38 |
-
Wasseraufnahmestudien
-
Eine
Wasseraufnahmestudie der Formulierung 3 wurde so durchgeführt, wie
es im Beispiel 1 beschrieben ist. Die prozentuale Wasseraufnahme
betrug 35,6, wobei das Quellungsverhältnis 1,22 betrug.
-
Klebrigkeitsstudien
-
Eine
Klebrigkeitsstudie wurde so durchgeführt, wie es im Beispiel 1 beschrieben
ist. Die Formulierung 3 wies eine Klebrigkeit von 375,7 g bei 0,2
cm/s und von 142,3 g bei 0,01 cm/s auf.
-
Beispiel 3
-
Die
Folgende ist eine zusätzliche
beispielhafte Formulierung des hautkontaktierenden Haftmittels der Erfindung.
Die hergestellte Formulierung war durchsichtig, was visuell bestimmt
wurde.
-
Die
Herstellung der Formulierung 4 umfasste die Zugabe der von Cellulose
abgeleiteten Polymere bei einer hohen Temperatur (über 130°C), so dass
sich die Polymere wie Flüssigkristalle
verhielten. Formulierung
4
Bestandteil | Gew.-%
(Temp./U/min) |
Klebrigmachendes
Harz: Regalite® 9100 | 27,97
(94/23) |
Hydrophobes
Polymer: Vector 4111 | 9,57
(100/23) |
Hydrophobes
Polymer: Vector 4114 | 9,54
(101/23) |
Elastomerer
Weichmacher: Styrol-Weichmacher | 14,5
(151/31) |
Andere
Bestandteile: Haftmittel | 1,5
(150/58) |
Tonteilchen:
Cloisite Na+ | 3,0
(144/100) |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW: JF | 11,97
(140/100) |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: GF | 17,95
(144/100) |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: HF | 4,0
(146/100) |
-
Die
Bestandteile sind in der Reihenfolge angegeben, in der sie dem Gemisch
zugesetzt worden sind. „Temp." steht für die Temperatur
(°C) des
Gemischs oder der Schmelze, wenn der jeweilige Bestandteil zugesetzt
wurde, während „U/min" für die Umdrehungen
pro Minute, die bei dem Gemisch eingesetzt wurden, steht, wenn der
jeweilige Bestandteil zugesetzt wurde. Solche Temperaturen und U/min-Werte
wurden beibehalten, bis der nächste
Bestandteil zugesetzt wurde.
-
Nach
der letzten Zugabe von Tonteilchen wurde das Mischen 15 min bei
der Endtemperatur von 144°C und
3 min bei 150°C
fortgesetzt.
-
Klebrigkeitsstudien
-
Klebrigkeitsstudien
wurden mit der Formulierung 4 so durchgeführt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist.
Die Geschwindigkeit betrug 0,2 cm/s bei einer Verweilzeit von 10
s. Die Ergebnisse sind nachstehend angegeben.
Probe
# | Probendicke
(mil) | Klebrigkeit
(g) |
1 | 23,0 | 605 |
2 | 24,5 | 616 |
3 | 25,0 | 797 |
Durchschnitt | 24,16 | 672,66 |
% RSD | 4,31 | 16,0 |
-
Beispiel 4
-
Die
Folgende ist eine zusätzliche
beispielhafte Formulierung des hautkontaktierenden Haftmittels der Erfindung.
Die hergestellte Formulierung war durchsichtig, was visuell bestimmt
wurde.
-
Die
Herstellung der Formulierung 5 umfasste die Zugabe der von Cellulose
abgeleiteten Polymere bei einer hohen Temperatur (über 130°C), so dass
sich die Polymere wie Flüssigkristalle
verhielten. Formulierung
5
Bestandteil | Gew.(g) | Temp. | U/min | Gew.-% |
Klebrigmachendes Harz:
Regalite® 9100 | 15,5 | 94 | 20 | 28,1 |
Hydrophobes
Polymer: Vector 4111 | 5,25 | 100 | 20 | 9,51 |
Hydrophobes
Polymer: Vector 4114 | 5,25 | 101 | 20 | 9,51 |
Elastomerer
Weichmacher: Styrol-Weichmacher | 4,0 | 148 | 20 | 7,25 |
Elastomerer
Weichmacher: Isolene® 400 | 4,0 | 146 | 20 | 7,25 |
Andere
Bestandteile: Haftmittel | 0,833 | 138–140 | 20–100 | 1,51 |
Tonteilchen:
Cloisite Na+ | 1,65 | 144 | 100 | 2,99 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW: JF | 6,6 | 138–140 | 100 | 11,96 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: GF | 9,9 | 144 | 100 | 17,94 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: HF | 2,2 | 146 | 100 | 3,98 |
-
Die
Bestandteile sind in der Reihenfolge angegeben, in der sie dem Gemisch
zugesetzt worden sind. „Temp." steht für die Temperatur
(°C) des
Gemischs oder der Schmelze, wenn der jeweilige Bestandteil zugesetzt
wurde, während „U/min" für die Umdrehungen
pro Minute, die bei dem Gemisch eingesetzt wurden, steht, wenn der
jeweilige Bestandteil zugesetzt wurde. Solche Temperaturen und U/min-Werte
wurden beibehalten, bis der nächste
Bestandteil zugesetzt wurde. Nach der letzten Zugabe von Tonteilchen
wurde das Mischen 15 min bei der Endtemperatur von 146°C fortgesetzt.
-
Klebrigkeitsstudien
-
Klebrigkeitsstudien
wurden so durchgeführt,
wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Geschwindigkeit betrug
0,2 cm/s bei einer Verweilzeit von 10 s. Die Ergebnisse sind nachstehend
angegeben.
Probe
# | Probendicke
(mil) | Klebrigkeit
(g) |
1 | 17,5 | 656 |
2 | 20,5 | 614 |
3 | 19,5 | 519 |
Durchschnitt | 19,16 | 596,3 |
% RSD | 7,97 | 11,7 |
-
Beispiel 5
-
Die
folgenden Formulierungen 6 bis 8 sind zusätzliche beispielhafte Formulierungen
des hautkontaktierenden Haftmittels der Erfindung. Formulierung
Bestandteil | 6 | 7 | 8 |
| Gew.-% | Gew.-% | Gew.-% |
Hydrophobes
Polymer: Vector 4111 | 20,0 | 19,1 | 18,0 |
Klebrigmachendes
Harz: Regalite® 9100 | 29,5 | 28,1 | – |
Klebrigmachendes
Harz: Escorez 5380 | – | – | 35,0 |
Elastomerer
Weichmacher: Styrol-Weichmacher | 15,0 | 14,3 | 10,0 |
Andere
Bestandteile: Haftmittel | 1,5 | 1,5 | – |
Tonteilchen:
Cloisite Na+ | 4,0 | 3,0 | 3,0 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW: JF | 12,0 | 12,0 | 12,0 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: GF | 18,0 | 18,0 | 18,0 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: HF | – | 4,0 | 4,0 |
-
Die
Haftfestigkeit dieser Formulierungen wurde gemessen und es wurde
bestimmt, dass sie 650±20 N/m,
800±20
N/m und 450÷500
N/m für
die Formulierungen 8, 9 bzw. 10 betrugen.
-
Beispiel 6
-
Die
folgenden Formulierungen 9 bis 13 sind zusätzliche beispielhafte Formulierungen
des hautkontaktierenden Haftmittels der Erfindung. Formulierung
Bestandteil | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| Gew.-% | Gew.-% | Gew.-% | Gew.-% | Gew.-% |
Hydrophobes Polymer:
Vector 4114 | 20,0 | 20,0 | – | 20,0 | 18,0 |
Hydrophobes Polymer:
Vector 4111 | – | – | 21,0 | – | – |
Klebrigmachendes
Harz: Regalite® 9100 | 25,5 | 25,5 | – | 25,5 | 25,5 |
Klebrigmachendes
Harz: Escorez 5380 | – | – | 30,0 | – | – |
Elastomerer Weichmacher: Isolene® 400 | 5,0 | 10,0 | 10,0 | 15,0 | 15,0 |
Elastomerer Weichmacher: Styrol-Weichmacher | – | 5,0 | – | – | – |
Andere
Bestandteile: Haftmittel | 1,5 | 1,5 | – | 1,5 | 1,5 |
Tonteilchen: Cloisite
Na+ | 8,0 | 8,0 | 4,0 | 10,0 | 20,0 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: GF | – | – | – | 5,0 | 10,0 |
Natürlich vorkommendes
Polysaccarid: Agar | 15,0 | 15,0 | – | 20,0 | 5,0 |
Natürlich vorkommendes
Polysaccarid: Stärke | – | – | 20,0 | – | – |
Andere
Bestandteile: Paraffinöl | – | – | 5,0 | – | – |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: MF | 15,0 | 12,0 | 10,0 | – | – |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW: LF | 10,0 | 3,0 | – | 3,0 | 5,0 |
Andere
Bestandteile: Irganox®1010 | etwa
0,1 | etwa
0,1 | etwa
0,1 | etwa
0,1 | etwa
0,1 |
-
Die
Bestandteile in der nachstehenden Tabelle sind in der Reihenfolge
angegeben, in der sie dem Gemisch zugesetzt worden sind. Ein Granulat
von Regalite
® 9100
und Vector 4114 wurde bei Umgebungstemperatur vorgemischt, um das „Gemisch
A" zu bilden. Agar
und die Tonteilchen wurden Polyisopren- und Styrol-Weichmachern
zugesetzt und bei Umgebungstemperatur vorgemischt, um das „Gemisch
B" zu bilden.
Bestandteil | Temp. | U/min |
Gemisch
A | 150 | 30 |
GF,
MF oder LF | 150 | 30 |
Gemisch
B | 120 | 30 |
Haftmittel | 120 | 30 |
-
„Temp." bezieht sich auf
die Temperatur (°C)
des Gemischs oder der Schmelze, wenn der jeweilige Bestandteil zugesetzt
wurde, während „U/min" für die Umdrehungen
pro Minute, die bei dem Gemisch eingesetzt wurden, steht, wenn der
jeweilige Bestandteil zugesetzt wurde. Solche Temperaturen und U/min-Werte wurden
beibehalten, bis der nächste
Bestandteil zugesetzt wurde, mit der Ausnahme, dass die Temperatur nach
der Zugabe von GF auf 120°C
erhöht
wurde. Nachdem der letzten Zugabe von Tonteilchen wurde das Mischen
30 min bei der Endtemperatur von 120°C fortgesetzt.
-
Die
Formulierungen 9 bis 13 wurden bezüglich der Wasseraufnahme, der
Feuchtigkeitseindringgeschwindigkeit, der Haftung (Ablöse- und
Klebrigkeitstests) sowie der Abnutzungseigenschaften als Hornhaut-, Hühneraugen-
und Ballenzehenkissen getestet. Die Abnutzungs ergebnisse verschiedener
Personengruppen bezüglich
des Hornhautkissens sind nachstehend angegeben.
Formulierung | Anzahl
der Freiwilligen* | Durchschnittl.
Anzahl | Durchschnittl.
Tragezeit, |
| | von
Duschvorgängen | Stunden |
9 | 3-MY | 2,7 | 69,3 |
| 4-MO | 3,5 | 85,2 |
| 3-FY | 2,9 | 70,3 |
| 2-FO | 3,2 | 74,5 |
10 | 2-MY | 3,0 | 70,5 |
| 3-MO | 3,3 | 75,3 |
| 3-FY | 2,3 | 52,3 |
| 3-FO | 3,3 | 73,3 |
11 | 3-MY | 2,3 | 62,0 |
| 4-MO | 2,0 | 48,0 |
| 2-FY | 1,5 | 44,5 |
| 4-FO | 1,8 | 48,2 |
12 | 3-MY | 3,0 | 72,0 |
| 3-MO | 3,0 | 74,0 |
| 3-FY | 2,7 | 68,3 |
| 4-FO | 3,2 | 78,2 |
13 | 2-MY | 2,5 | 58,5 |
| 4-MO | 2,7 | 66,2 |
| 3-FY | 2,3 | 52,3 |
| 2-FO | 2,7 | 63,5 |
* M = männlicher
Freiwilliger | Y = jünger als
35 Jahre |
F = weibliche
Freiwillige | O = älter als
35 Jahre |
-
Beispiel 7
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Verwendung ungesättigter Elastomere zusammen
mit Weichmachern, klebrigmachenden Mitteln, Ölstreckmitteln und Härtungsmitteln
als hydrophobe Phase und verschiedener Cellulosederivate in der
hydrophilen Phase. Die folgenden Formulierungen 14 bis 18 sind zusätzliche
beispielhafte Formulierungen des erfindungsgemäßen hautkontaktierenden Haftmittels. Formulierung
Bestandteil | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| Gew.-% | Gew.-% | Gew.-% | Gew.-% | Gew.-% |
Hydrophobes Polymer:
BR 065 | – | 30,0 | 30,0 | 22,0 | – |
Elastomerer Weichmacher: Kalene
1300 | – | 20,0 | 27,0 | – | – |
Elastomerer Weichmacher: PIB | – | – | – | 25,0 | – |
Hydrophobes Polymer:
Natsyn® 2210 | 20,0 | – | – | – | 25,6 |
Elastomerer Weichmacher: Isolene® 400 | 15,0 | – | – | – | 17,1 |
Klebrigmachendes
Harz: Regalite | – | 12,0 | 10,0 | 13,5 | 21,3 |
Klebrigmachendes
Harz: Wingstack 86 | 15,0 | – | – | – | – |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: Na-CMC | 20,0 | – | 22,0 | – | – |
Andere
Bestandteile: PFR-Härtungsmittel | – | 4,0 | – | 4,5 | – |
Andere
Bestandteile: APFR-Härtungsmittel | – | 3,0 | 3,0 | – | – |
Andere
Bestandteile: DCP-Härtungsmittel | 5,0 | – | – | – | 2,0 |
Andere
Bestandteile: Paraffinöl | 5,0 | – | – | – | – |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW: LF | – | 13,0 | 5,0 | – | 12,0 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit niedrigem MW: JF | 16,0 | – | – | 17,0 | – |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: GF | – | – | – | – | 14,0 |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: MF | – | 10,0 | – | – | – |
Von
Cellulose abgeleitetes Polymer mit hohem MW: HF | – | 3,0 | – | 15,0 | 4,0 |
Tonteilchen: Cloisite
15A | 4,0 | 5,0 | 3,0 | 3,0 | 4,0 |
-
Um
diese Formulierungen effektiv auf Stellen des Körpers aufzubringen, die einem
konstanten oder variierenden Druck ausgesetzt sind, ist es bevorzugt,
einen Härtungsvorgang
(Gehalt des Vernetzungsmittels, Zeit, Temperatur) auszuwählen, der
das kalte Fließen
vermindert. Die Messung der Änderung
der Viskosität im
Zeitverlauf stellt eine geeignete und informative Abschätzung der
Härtungskinetik
bereit. Als Beispiel sind rheokinetische Kurven für die Vorstufe
der Formulierung 17 (BR/PIB/Regalit + 4,5% APFR) bei 150°C (Kurve 1)
und für
die vollständige
Formulierung 17 bei 150°C
(Kurve 2), 160°C
(Kurve 3) und 170°C
(Kurve 4) angegeben, wie es in der 3 gezeigt
ist. Die Kurve 1 zeigt, dass eine Induktionsperiode, ein Bereich
mit einer starken Viskositätszunahme
und ein Plateaubereich vorliegen. Es wird davon ausgegangen, dass
der Plateaubereich dem Maximum entspricht, das bei gegebenen Bedingungen
der Dichte des chemischen Netzwerks erreichbar ist. Die Einführung der
hydrophilen, von Cellulose abgeleiteten Polymere führt zum
Verschwinden der Induktionsperiode (Kurve 2). Eine Erhöhung der
Härtungstemperatur
auf 160°C
(Kurve 3) und 170°C
(Kurve 4) führt
zu einer Verkürzung
der Zeit zum Erreichen des Plateaubereichs von 80 auf 40 min.
-
Das
Quetsch-Rückstellung-Verfahren
stellt nützliche
Informationen bezüglich
des Fehlens von jedwedem kalten Fließen bereit. Gemäß dieses
Verfahrens wird eine flache Probe für eine vorgegebene Zeit mit
einer konstanten Kraft gequetscht, das Ausüben der Kraft wird beendet
und die elastische Rückstellung
der Probe wird gemessen. Zwei Sätze
von Quetsch- Rückstellung-Kurven
sind in der 4 gezeigt. Die Kurve 1 beschreibt
die elastischen Eigenschaften der Formulierung 17, die bei 150°C 40 min
gehärtet
worden ist. Die Kurve 2 beschreibt die elastischen Eigenschaften
der Formulierung 17, die bei 170°C
40 min gehärtet
worden ist. Die elastische Rückstellung
erreicht etwa 40% bei 150°C
und > 90% bei 170°C. Unter
Verwendung dieses Verfahrens ist es daher möglich, die optimalen Härtungsbedingungen
abzuschätzen.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung kann die hydrophobe Phase mittels UV-Bestrahlung gehärtet werden.
Die Härtungskinetik
kann dann einfach mittels Standard-Quellungstechniken gemessen werden und
die Vollständigkeit
des Härtungsvorgangs
kann durch das Quetsch-Rückstellung-Verfahren
gemessen werden.
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Die
Formulierungen 14 bis 18 wurden durch die Wasseraufnahme, die anfängliche
Klebrigkeit, die Haftung und die Abnutzungseigenschaften charakterisiert.
Alle zeigten Eigenschaften, die sie zur Verwendung als Wundverbände und
Kissenprodukte geeignet machen würden.
Darüber
hinaus behielten die Formlierungen, die einen elastomeren Polyisopren-Weichmacher (Natsyn® 2210
oder Isolene® 400)
enthielten, ihre Transparenz selbst nach einem Wasseraufnahmetest
bei.
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Während die
Erfindung im Zusammenhang mit den bevorzugten, spezifischen Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben worden ist, ist dem Fachmann klar, dass
die vorstehende Beschreibung sowie die Beispiele, welche die Erfindung
veranschaulichen, jedoch nicht deren Schutzbereich beschränken sollen,
verschiedenartig modifiziert werden können, ohne vom Schutzbereich
der Ansprüche
abzuweichen. Andere Aspekte, Vorteile und Modifizierungen sind für den einschlägigen Fachmann
offensichtlich.
-
Demgemäß sollte
der Schutzbereich der Erfindung im Hinblick auf die beigefügten Ansprüche bestimmt
werden.