DE69428020T2

DE69428020T2 - Topische antibakterielle Zusammensetzung

Info

Publication number: DE69428020T2
Application number: DE69428020T
Authority: DE
Inventors: David Marcos; Shmuel Shoshan
Original assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Current assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Priority date: 1993-11-11
Filing date: 1994-11-10
Publication date: 2002-03-21
Anticipated expiration: 2014-11-11
Also published as: DK0653214T3; CA2135139A1; AU679786B2; EP0653214A1; US5514657A; AU7769794A; DE69428020D1; IL107578A0; ZA948690B; IL107578A; EP0653214B1; JPH07206682A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein topisches antibakterielles Präparat für die Behandlung von infizierten Wunden und für die Verbesserung von deren Heilung.
Silbersulfadiazin (SSD)-Präparate gehören zu den besten topischen antibakteriellen Mitteln in klinischer Verwendung für die Behandlung von infizierten Wunden, insbesondere Verbrennungen. Da SSD jedoch wasserunlöslich ist, bestehen seine am besten bekannten Präparate aus Dispersionen mit wasserlöslichen Salbenbasen, die unter anderem emulgierende Substanzen enthalten, die nicht nur nicht zum Heilungsprozess beitragen, sondern diesen häufig sogar behindern. Darüber hinaus können bekannte Präparate nicht in trockener Form verwendet werden. Schließlich beträgt die Menge an SSD, die in diesen Emulsionen nach Vorschlag verschiedener Hersteller erforderlich ist, etwa 318 bis 530 mg in einer Fläche von 10 · 10 cm in einer Schicht von 3-5 mm. Diese großen Mengen an SSD können eine systemische Resorption und eine Schädigung des Wundgewebes hervorrufen.
Aus EP-A-140 596 ist ein poröser Komplex aus einem biologisch abbaubaren faserartigen Protein, z. B. Kollagen, mit einem polyanionischen Pflanzenpolysaccharid bekannt. SSD kann in die Wundkontaktschicht eingeschlossen werden. Es ist zu betonen, dass es dort um einen Komplex und nicht um ein einfaches Gemisch und/oder eine Mischung geht, wobei der Komplex das Vorhandensein eines speziellen Polysaccharids erfordert. Das Polysaccharid verleiht dem Komplex spezielle Eigenschaften, die beschrieben und beansprucht werden.
Kollagen ist das hauptsächliche Bindegewebe-Strukturprotein mit einer Reihe von biologischen Eigenschaften, die eng mit allen Phasen der Gewebereparaturprozesse nach einer Verletzung verbunden sind. Das Kollagenmolekül weist mehrere hydrophobe Domänen entlang seiner langen Polypeptidketten auf, die geeignet für hydrophobe Wechselwirkungen mit anderen hydrophoben Molekülen, wie Silbersulfadiazin, sind.
Es wurde festgestellt, dass durch Wechselwirkung von Kollagen mit SSD die Verwendung von emulgierenden Mitteln nicht erforderlich ist, wobei ein aktives antibakterielles Präparat erhalten wird, das auch gleichzeitig den Heilungsprozess verbessert.
Aus US-A-4 581 028 ist eine infektionsresistente Vorrichtung bekannt, bei der es sich um eine Gefäßtransplantatprothese für die Verwendung im Innern eines menschlichen oder tierischen Körpers handelt, die Kollagen und SSD umfassen kann. Die Vorrichtung kann jedoch nicht als ein topisches Präparat verwendet werden. Die Menge an verwendetem SSD kann jedoch nicht berechnet werden.
Aus US-A-4 599 226 ist ein Verfahren zur Herstellung von tierischen Geweben für die Verwendung als Verbrennungs- oder Wundverband, der unter anderem SSD umfasst, bekannt. Es wird angenommen, dass Kollagen in dem verwendeten Hautgewebe vorhanden sein kann. Es ist jedoch nichts über ein topisches Präparat, umfassend Kollagen und SSD, zu erfahren.
Aus DE-A-3 523 023 ist ein Kollagenschwamm bekannt, der 0,5 bis 10 mg eines Silbersalzes, das sich unter Schwierigkeiten löst, umfasst. Es wird jedoch nur die Verwendung von anorganischen Silbersalzen gezeigt und ein sehr spezielles Herstellungsverfahren beispielhaft angegeben.
EP-A-480 189 offenbart eine Zusammensetzung für die Behandlung von Wunden, Geschwüren und Verbrennungen, die 0,1 bis 0,5 Gew.-% Natriumsalz von Hyaluronsäure, 1 Gew.-% SSD, 2 bis 7 Gew.-% Glycerin, 4 Gew.-% nicht-denaturiertes Kollagen, 1 bis 2 Gew.-% Sorbitol und destilliertes Wasser bis zu 100% enthält. Das Natriumsalz von Hyaluronsäure ist also eine essentielle Komponente der Zusammensetzung, während SSD nur eines von mehreren möglichen Desinfektionsmitteln ist.
Es war daher wünschenswert, ein spezielles topisches Präparat aufzufinden, das die vorstehenden Nachteile überwindet, leicht herzustellen ist und die erforderlichen Mengen an SSD aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Zusammensetzung bereit, umfassend Silbersulfadiazin (SSD) und Kollagen, worin das Gewichtsverhältnis von Kollagen zu SSD im Bereich von 4 Teilen Kollagen zu 1 Teil SSD bis 200 Teilen Kollagen zu 1 Teil SSD liegt und die Mindestkonzentration von SSD 0,5% ist; wobei eine Zusammensetzung, bestehend aus 0,1 bis 0,5 Gew.-% Natriumsalz von Hyaluronsäure, 1 Gew.-% SSD, 2 bis 7 Gew.-% Glycerin, 4 Gew.-% nicht denaturiertem Kollagen, 1 bis 2 Gew.-% Sorbitol und destilliertem Wasser bis zu 100 Gew.-%, ausgenommen ist.
Spezielle Ausführungsformen der Zusammensetzung werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zusammensetzung einen inerten Exzipienten, z. B. kolloidales Siliciumdioxid (SiO&sub2;).
Das hier angegebene Kollagen ist vorzugsweise natives Kollagen Typ I, das. entweder rein sein kann oder andere Typen von Kollagen umfassen kann, z. B. Typ III, und in dem die tripelhelikale Konformation des Moleküls konserviert ist. Das native Kollagen kann säurelöslich (ASC) oder unlöslich (ISC) oder eine Kombination von beiden sein.
Das ASC kann aus einer beliebigen Quelle hergestellt werden, die reich an Typ I ist, wie Sehnen, Rinder- oder Ziegenhaut oder humaner Plazenta. Eine bevorzugte Quelle ist Rinderhaut.
Geeignete Verfahren für die Herstellung von ASC werden in The Methodology of Connective Tissue Research, herausgegeben von David A. Hall, Kapital 3-Preparation of Acid and Citrate Soluble Collagen - beschrieben.
Ein spezielles Verfahren wird von J. Gross (J. Exp. Med. 107: 247-263, 1958) beschrieben, wobei jedoch, wie vorstehend angegeben, andere Verfahren ebenfalls geeignet sind.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von ISC bekannt. Geeignete Verfahren werden in dem vorstehend genannten Buch, das von David A. Hall herausgegeben wurde, Kapitel 1, Z. Deyl und M. Adam, Seiten 1-8, beschrieben. Ein geeignetes Verfahren wird in EP-A-301 977 beschrieben. Es können jedoch auch weitere angegeben werden, wie ein Kollagen, vernetzt mit Stärkedialdehyd.
Spezielle Verfahren werden auch beschrieben in (1) Bairati, A. et al. - J. Submicr. Cytol 4: 89, 1972; (2) Gupta, R. L. et al., - Indian J. Surg. 646, 1978; (3) Woodroof, E. A. - J. Bioeng. 2: 1, 1078; und (4) Chvapil, M. et al. - J. Surg. Res. 35: 402, 1983.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann in der trockenen Form oder in einer flüssigen Form verwendet werden. Sie kann zusätzliche Materialien, z. B. Blutplasmakomponenten, Peptide und Kohlenhydrate, umfassen.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird zweckmäßigerweise durch Zugabe unter konstantem Rühren der erforderlichen Menge an SSD im Gemisch mit SiO&sub2;, falls vorhanden, zu einer geeigneten kalten (0 bis 4ºC) Lösung von Kollagen in 0,1 bis 0,5 M Essigsäure hergestellt. Anschließend erfolgt eine milde Vortexbehandlung der erhaltenen Zusammensetzung für etwa 10 bis 15 Minuten, wonach diese lyophilisiert, sterilisiert und unter geeigneten Bedingungen gelagert wird.
Die Sterilisierung wird vorzugsweise durch γ-Bestrahlung durchgeführt.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch in der Form geeignet für die Rekonstitution als ein flüssiges Präparat hergestellt werden. Nach der Herstellung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, wird das lyophilisierte Material in 0,1 bis 0,5 M Essigsäure gelöst und dann gegen einen geeigneten Puffer (z. B. Na- oder K- Phosphat-Puffer, TRIS-Puffer), der auf pH-Wert 7,4 bis 7,6 eingestellt ist, dialysiert. Es ist dann fertig für die Rekonstitution durch Zugabe einer geeigneten Menge an sterilem gereinigtem Wasser.
Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die nachstehenden Beispiele erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. In allen Beispielen 1 bis 3 steht Kollagen für natives Kollagen.

Beispiel 1

Die folgende Zusammensetzung wurde hergestellt:
SSD 1%
Kolloidales Siliciumdioxid (AerosilR 300, Degussa, Deutschland) 0,05%
Kollagen auf 100%
Die Zusammensetzung wurde wie folgt hergestellt:
Das SSD wurde mit dem AerosilR gemischt, und das Gemisch wurde in 0,5 M Essigsäurelösung von Kollagen dispergiert. Das Präparat wurde anschließend durch Lyophilisierung getrocknet.

a. (ASP)

Das Präparat (ASP) bestand aus einem Pulver, in dem hauptsächlich säurelösliches Kollagen Typ I verwendet wurde.

b. (ASS)

Das Präparat (ASS) bestand aus einem Schwamm, in dem hauptsächlich säurelösliches Kollagen Typ I verwendet wurde. Der Schwamm wurde gewogen und gemessen. Das spezifische Gewicht betrug ungefähr 0,0107 g/cm³. Ein derartiger Schwamm von 0,3 cm Dicke und 10 · 10 cm Fläche enthält etwa 3,2 mg SSD.

c. (ISP)

Das Präparat (ISP) bestand aus Pulver, in dem hauptsächlich unlösliches Kollagen Typ I verwendet wurde.

d. (ISS)

Das Präparat (ISS) bestand aus einem Schwamm, in dem hauptsächlich unlösliches Kollagen Typ I verwendet wurde.

Ergebnisse von Tests, die mit den Beispielen a bis d durchgeführt wurden

A) In vitro-Tests wurden durchgeführt, um die bakteriostatischen und bakterioziden Eigenschaften der Präparate zu bestimmen. Das Ziel dieser Studie war, zu testen, ob das SSD in den Präparaten noch seine antibakterielle Aktivität in vitro zeigen würde.
Proben jedes der vier Präparate wurden als isolierte Herde auf Blutagarplatten angeordnet, die mit entweder Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli oder Staphylococcus aureus besiedelt waren. Das Wachstum der Mikroorganismen wurde nach einer Inkubation für 24 und 48 Stunden überwacht. Bakterielles Wachstum war um alle Proben, die SSD enthielten, gehemmt. Die Tests wurden in mehreren verschiedenen Variationen wiederholt, und zwar alle mit den gleichen Ergebnissen, was eine wirksame Inhibition des bakteriellen Wachstums (Bacteriostase) oder eine wirksame Bekämpfung eines kontaminierten Felds (bakteriozide Aktivität) anzeigt.
Es wurde also festgestellt, dass alle Proben, die Kollagen mit SSD enthielten, gleich wirksam als sowohl infektionsverhindernde als auch infektionsbekämpfende Mittel in vitro waren.
B) Vorläufige in vivo-Studien wurden durchgeführt, um die Wirkung der verschiedenen Präparate auf den Heilungsprozess in nicht infizierten dermalen Wunden zu testen. Das Ziel dieser Studie war, zu bestätigen, dass die verschiedenen Präparate, wenn sie auf Wunden angeordnet werden, den Wundheilungsprozess nicht beeinträchtigen.
Dermale Exzisionswunden voller Dicke wurden auf den Rücken von betäubten Meerschweinchen angebracht, die dann mit jedem der Präparate behandelt oder unbehandelt belassen wurden. Eine gleiche Menge jedes der Präparate wurde auf der Wunde angeordnet. Die Ergebnisse wurden histologisch nach 10 Tagen bewertet. Sie zeigten, dass keines der Präparate eine schädliche Wirkung auf den Wundheilungsprozess hatte. Darüber hinaus war die Heilung bei den Präparaten, die SSD enthielten, im Vergleich mit denen, die unbehandelt belassen wurden, sogar verbessert. Die Verschlussrate war wie folgt:
Kontrolle (unbehandelt) 50% Verschluss
ASS 60% Verschluss
ISS 80% Verschluss
ISP 80% Verschluss
ASP 100% Verschluss
C) Vorläufige in vivo-Studien wurden durchgeführt, um die Wirkung verschiedener Präparate auf die Bakterienzahlen in infizierten Wunden zu testen. Das Ziel dieser Studie bestand darin, die Fähigkeit der Präparate zu testen, die Bakterienzahlen in infizierten Wunden in vivo zu verringern.
Dermale Exzisionswunden voller Dicke wurden auf den Rücken von anästhesierten Meerschweinchen angebracht und mit etwa 1 · 106 Bakterien infiziert. Nach 30 Minuten wurden die Wunden mit einem der Präparate abgedeckt oder unbehandelt belassen. Bakterienzählungen wurden am Tag 1, Tag 3, Tag 7 und Tag 10 durchgeführt. Zu jedem Zeitpunkt wurden die Wundproben mit einem StomacherR Lab Blender behandelt, und die Anzahl der lebensfähigen Bakterien in der Wunde wurde nach dem Agarplattenverfahren gezählt. In allen Proben aus Wunden, die mit Präparaten behandelt wurden, die SSD enthielten, wurde ein drastischer und signifikanter Abfall der Bakterienzahl, der für 7 bis 10 Tage andauerte, im Vergleich mit unbehandelten kontaminierten Wunden festgestellt.

Beispiel 2

Die nachstehende Zusammensetzung wurde hergestellt:
Silbersulfadiazin 5%
AerosilR 300 0,25%
Kollagen auf 100%
Das Silbersulfadiazin wurde mit dem AerosilR gemischt, und das Gemisch wurde in einer 0,5 M Essigsäurelösung von Kollagen dispergiert. Das Präparat wurde anschließend lyophilisiert. In vitro-Tests zur Bestimmung der antibakteriellen Aktivität wurden durchgeführt. Proben der Präparate wurden auf isolierten Herden auf Mueller-Hinton-Agarplatten, die mit entweder Escherichia coli oder Staphylococcus aureus besiedelt waren, angeordnet. Das Wachstum der Mikroorganismen wurde für 24 und 48 Stunden überwacht. Das bakterielle Wachstum war um alle Proben inhibiert.

Beispiel 3

Die nachstehende Zusammensetzung wurde hergestellt:
Silbersulfadiazin 20%
AerosilR 300 1%
Kollagen auf 100%
Das Silbersulfadiazin wurde mit AerosilR gemischt, und das Gemisch wurde in einer 0,5 M Essigsäurelösung von Kollagen dispergiert. Das Präparat wurde anschließend lyophilisiert. In vitro-Tests zur Bestimmung der antibakteriellen Aktivität wurden durchgeführt. Proben des Präparats wurden auf isolierten Herden auf Mueller-Hinton-Agarplatten, die mit entweder Escherichia coli oder Staphylococcus aureus besiedelt waren, angeordnet. Das Wachstum der Mikroorganismen wurde für 24 und 48 Stunden überwacht. Das bakterielle Wachstum war um alle Proben inhibiert.

Claims

1. Zusammensetzung, umfassend Silbersulfadiazin (SSD) und Kollagen, worin das Gewichtsverhältnis von Kollagen zu SSD im Bereich von 4 Teilen Kollagen zu 1 Teil SSD bis 200 Teilen Kollagen zu 1 Teil SSD liegt und die Mindestkonzentration von SSD 0,5% ist, wobei eine Zusammensetzung, bestehend aus 0,1 bis 0,5 Gew.-% Natriumsalz von Hyaluronsäure, 1 Gew.-% SSD, 2 bis 7 Gew.-% Glycerin, 4 Gew.-% nicht denaturiertem Kollagen, 1 bis 2 Gew.-% Sorbit und destilliertem Wasser bis zu 100 Gew.-%, ausgenommen ist.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Konzentration von SSD 0,5% bis 2,5% beträgt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Konzentration von SSD 1% beträgt.

4. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Kollagen hauptsächlich natives Kollagen ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin das native Kollagen säurelösliches Kollagen (ASC) ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin das native Kollagen unlösliches Kollagen (ISC) ist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin das native Kollagen eine Mischung von ASC und ISC ist.

8. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, die zusätzlich kolloidales Siliciumdioxid umfaßt.