DE69224511T2 - Verfahren zur Herstellung von Kollagenfasern - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Kollagenfasern, die ein hohes Blutstillvermögen besitzen.
- Das Kollagen ist ein in den Bindegeweben von Säugetieren reichlich vorhandenes Protein. Es bildet insbesondere den Hauptbestandteil der Haut. Infolgedessen stellen die Tierhäute eine wichtige Quelle für Kollagen dar.
- Die Extraktionstechnik für Kollagen ausgehend von Tierhäuten ist seit Jahren wohlbekannt. Sie besteht darin, die Häute zu präparieren, indem man die unerwünschten Materialien, wie die Haare, die Epidermis und das Fleisch, durch physikalische Behandlungen, wie zum Beispiel das Spülen mit Wasser, mechanische Behandlungen wie zum Beispiel das Abschaben und Ablösen und chemische Behandlungen wie z.B. die Kalkbehandlung mit einer Mischung von Kalk und Natriumsulfid, dann Beizen mit einer Mischung von Ammoniumchlorid und Natriummetabisulfit und schließlich Extraktion des Kollagens mit einer organischen Säure, vorzugsweise einer chlorierten organischen Säure, wie durch das französische Patent FR-A-1 568 829 empfohlen, entfernt.
- Um einerseits die spiralförmige Struktur und andererseits die molekulare Struktur des natürlichen Kollagens zu erhalten, müssen die physikalischen und chemischen Behandlungen bei einer Temperatur nicht über 30 bis 32ºC durchgeführt werden, wie von der FR-A-1 568 829 empfohlen, und unter kontrollierten alkalischen oder sauren Bedingungen.
- Tatsächlich weiß man durch die französische Patentanmeldung FR-A-2 371 475, daß die sich an den Polypeptidkettenenden befindenden Telopeptide des Kollagens durch alkalische Substanzen hydrolisiert werden, insbesondere bei einer Behandlung mit Soda mit einer Konzentration von 0,3 bis 1 N während 5 Stunden bis 10 Tagen, wobei so die molekulare Struktur des Kollagens verändert aufgefunden wurde. Durch die europäische Patentanmeldung EP-A-0 081 440 weiß man ebenfalls, daß eine verlängerte alkalische Behandlung, zum Beispiel bei pH 14 während 8 Tagen zu einem Abbau des Kollagens führt, d.h. zu 7 einer Zerstörung der spiralförmigen Struktur des Kollagens.
- Man hat jetzt gefunden, daß eine Behandlung des Kollagens in basischem Milieu mit einer starken Base bei einer Konzentration von 1 N während 0,5 bis 1,5 Stunden und bei einer Temperatur nicht über 32ºC, daß weder die spiralförmige Struktur des Kollagens, noch dessen molekulare Struktur verändert wird, sondern auch erlaubt, Fasern von natürlichem Kollagen zu erhalten, die in unerwarteter Art und Weise ein überlegenes Blutstillvermögen zeigen gegenüber dem Blutstillvermögen von nach im Stand der Technik bekannten Verfahren erhaltenen Kollagenfasern.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Gelen und Fasern natürlichen Kollagens ausgehend von Tierhäuten besteht darin, die nicht-kollagenen Substanzen zu eliminieren, eine alkalische chemische Behandlung mit einer starken Base bei einer Konzentration von 1 N bei einer Temperatur nicht über 32ºC während 0,5 bis 1,5 Stunden anzuschließen, dann das Milieu zu neutralisieren, das Kollagen durch eine organische Säure, vorzugsweise eine chlorierte organische Säure, zu extrahieren und gegebenenfalls, um Kollagenfasern zu erhalten, das nach Verdünnung und Reinigung erhaltene Gel zu lyophilisieren, wobei dieses lyophilisierte Gel aus Kollagenfasern aufgebaut ist.
- Genauer gesagt erhält man ein Verfahren zur Herstellung eines Materials, das aus den Gelen und den Fasern von natürlichem Kollagen ausgewählt ist, ausgehend von Tier häuten, wobei man die nicht-kollagenen Substanzen eliminiert, eine alkalische chemische Behandlung anschließt, das Milieu neutralisiert, das Kollagen durch eine organische Säure extrahiert und das nach Verdünnung und Reinigung erhaltene Gel gegebenenfalls lyophilisiert, dadurch gekennzeichnet, daß die alkalische chemische Behandlung aus der Einwirkung einer starken Base bei einer Konzentration von 1 N, bei einer Temperatur nicht über 32ºC, während 0,5 bis 1,5 Stunden besteht.
- Vorteilhafterweise besteht die alkalische chemische Behandlung in der Einwirkung von Soda oder Pottasche bei einer Konzentration von 1 N, bei Umgebungstemperatur (18-25ºC), während einer Stunde.
- Die Erfindung umfaßt gleichermaßen die nach diesen Verfahren erhaltenen Gele und Fasern von natürlichem Kollagen.
- Die blutstillenden Eigenschaften des Kollagens sind wohlbekannt. Dennoch hat man überraschenderweise beobachtet, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Fasern von natürlichem Kollagen ein Blutstillvermögen besitzen, das dem Blutstillvermögen von nach im Stand der Technik bekannten Verfahren erhaltenen Kollagenfasern sehr deutlich überlegen ist.
- Es wurden zwei Chargen Kollagenfasern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, das heißt durch Behandlung des Kollagens mit 1 N Soda während einer Stunde bei 20ºC, und es wurde deren Blutstillvermögen festgestellt durch Vergleich mit einem Produkt nach dem Stand der Technik, das aus natürlichem Kollagen aufgebaut ist, weicheb nach einetn Verfahren hergestellt wird, das sich von dem der Erfindung nur durch Fehlen des alkalischen Behandlungsschritts unterscheidet, und das von der Firma Laboratoires FOURNIER unter der Bezeichnung PANGEN vermarktet wird.
- Das Blutstillvermögen der verschiedenen Produkte wurde nach dem von Rosy Eloy et al. im Journal of Biomedical Materials Research, Band 22, 149-157 (1988) beschriebenen Verfahren in vitro in nicht antikoaguliertem komplettem menschlichem Blut von drei verschiedenen Spendern beurteilt. Die Auslösung der Hämostase bei Kontakt mit 50 mg (soweit in der nachfolgenden Tabelle I nicht anders angegeben) jedes der in 12 gleiche Teile aufgeteilten Produkte wurde durch Messung der Bildungskinetik des Fibrinopeptids A beurteilt. Der Vergleich der verschiedenen Produkte untereinander erfolgte nach dem Verfahren der Zuteilung von Punkte entsprechend der Aktivitätsreihenfolge jedes der Produkte (von 3 für das wirksamste Produkt bis 0 für das am wenigsten wirksame Produkt) für jeden Spender und bei Entnahmezeiten entsprechend der 3., 4., 5. und 6. Minute durchgeführt.
- Die erhaltenen Gesamtpunktezahlen sind in der nachfolgenden Tabelle I aufgeführt: Tabelle I
- Anmerkung (1): 25 mg Kollagen
- Es wurde festgestellt, daß die Koagulationszeit von komplettem menschlichem Blut bei Abwesenheit von Kollagenfasern dreimal so lang ist, wie bei Gegenwart von Kollagen aus vergleichbaren Produkten.
- Es ergibt sich aus diesen Ergebnissen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Kollagenfasern die Kinetik der Bildung von Fibrinopeptid A beschleunigen und daß sie ein 1,5 bis 2,5 mal höheres Blutstillvermögen zeigen als die Kollagenfasern, die nach einem Verfahren erhalten wurden, das sich von dem der Erfindung nur durch Fehlen des alkalischen Behandlungsschritts unterscheidet.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei der Herstellung von Kollagengelen und Kollagenfasern einsetzbar, insbesondere in Form von Kompressen, die auf dem Gebiet der Verbände und in der Chirurgie als blutstillende Kontaktmittel und zur Steuerung von Hämorrhagie verwendbar sind.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines Materials, das aus den
Gelen und den Fasern von natürlichem Kollagen ausgewählt
ist, ausgehend von Tierhäuten, wobei man die
nicht-kollagenen Substanzen eliminiert, eine alkalische chemische
Behandlung anschließt, das Milieu neutralisiert, das Kollagen
durch eine organische Säure extrahiert und das nach
Verdünnung und Reinigung erhaltene Gel gegebenenfalls
lyophilisiert,
dadurch gekennzeichnet, daß die alkalische
chemische Behandlung aus der Einwirkung einer starken Base,
bei einer Konzentration von 1 N, bei einer Temperatur nicht
über 32ºC, während 0,5 bis 1,5 Stunden besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die starke Base
Soda ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die starke Base
Pottasche ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die alkalische
chemische Behandlung bei einer Temperatur zwischen 18 und
25ºC durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der
alkalischen Behandlung eine Stunde beträgt.
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