DE860690C

DE860690C - Process to increase the resorption time of proteinaceous, surgical sewing material

Info

Publication number: DE860690C
Application number: DEB14810A
Authority: DE
Inventors: Konrad Dr Sc Nat Habil Koch
Original assignee: B Braun KG
Current assignee: B Braun KG
Priority date: 1951-04-29
Filing date: 1951-04-29
Publication date: 1952-12-22

Description

Verfahren zur Verlängerung der Resorptionszeit von eiweißartigem chirurgischem Nähmaterial Als eiweißartiges, chirurgisches Nähmaterial werden zur Zeit aus Schafdärmen hergestelltes katgut und aus Sehnen oder tierischer Haut hergestellte Kollagenfäden verwendet. Für die praktische Anwendung derartiger Fäden ist die Resorptionsdauer von besonderer Bedeutung. Wird der Faden verhältnismäßig schnell resorbiert, so besteht die Gefahr des Aufplatzens der Wunden; bei zu langsamer Resorption kommt es vielfach zur Abstoßung der Fäden unter Bildung von Abszessen und Seromen.Method of extending the resorption time of proteinaceous surgical Sewing material The protein-like, surgical suturing material is currently made from sheep intestines made katgut and collagen threads made from tendons or animal skin used. The absorption time is important for the practical application of such threads really important. If the thread is absorbed relatively quickly, so there is a risk of the wounds bursting; if absorption is too slow there is often a rejection of the threads with the formation of abscesses and seromas.

Das Katgut wird bei seiner Herstellung mit wäßrigen Jodlösungen behandelt, wobei Jod chemisch und adsorptiv gebunden wird. Durch diese Bindung von Jod erzielt man erfahrungsgemäß eine gewisse Verlängerung der Resorptionszeit. Um noch schwerer resorbierbare Katgutfäden herzustellen, werden diese mit Chrom gegerbt. So sind z. B. in den Vereinigten Staaten von Amerika schwach-, mittel- und starkchromierte Katgutfäden gebräuchlich, welche je nach Art des Gewebes, in welchem genäht wird, wahlweise zur Anwendung kommen.During its production, the catgut is treated with aqueous iodine solutions, where iodine is chemically and adsorptively bound. Achieved through this binding of iodine experience has shown that the resorption time is prolonged to a certain extent. To be even harder To produce absorbable catgut threads, these are tanned with chrome. So are z. B. in the United States of America light, medium and heavy chrome Catgut threads commonly used, which, depending on the type of fabric in which the sewing is carried out, can be used optionally.

Kollagenfäden werden üblicherweise derart hergestellt, daß z. B. Rindersehnen bei einer bestimmten Wasserstoffonenkonzentration aufgequollen werden und die gequollene, homogenisierte, viskose Masse in Fäden übergeführt wird, was z. B. derart geschehen kann, daß die viskose Masse zunächst in eine Folie übergeführt, diese nach Trocknen in Bänder zerschnitten und letztere zu Fäden gedreht werden oder die viskose Masse in einem Koergulationsbad zu Fasern ver- sponnen wird und letztere zu Fäden verdreht werden.Collagen threads are usually produced in such a way that, for. B. Beef tendons are swollen at a certain hydrogen concentration and the swollen, homogenized, viscous mass is converted into threads, which z. B. happen like this can that the viscous mass is first converted into a film, this after drying cut into ribbons and the latter twisted into threads or the viscous mass in a coergulation bath into fibers is spun and the latter twisted into threads.

Derartige Kollagenfäden werden mit Chrom gegerbt, da sie sonst viel zu schnell resorbiert werden würden.Such collagen threads are tanned with chrome, as otherwise they do a lot would be absorbed too quickly.

Die Anwendung von Chromverbindungen zur Verlängerung der Resorptionszeit von eiweißartigem, chirurgischem Nahtmaterial ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß eine körperfremde Substanz in den Organismus eingeführt wird, die nicht selten vom Gewebe abgestoßen wird und Heilungsstörungen verursacht.The use of chromium compounds to extend the absorption time of protein-like, surgical suture material is associated with the disadvantage, that an exogenous substance is introduced into the organism, which is not uncommon is rejected by the tissue and causes impaired healing.

Erfindungsgemäß erfolgt die Verlängerung der Resorptionszeit von eiweißartigem, chirurgischem Nahtmaterial unter Verzieht auf Einführung körperfremder Substanzen in den Faden, und zwar dadurch, daß der Eiweißstoff des Fadens einer Desaminierung unterworfen wird. Wenn man Kollagen, das den Hauptbestandteil der Kollagenfäden wie auch des Katguts bildet, hydrolysiert, so entstehen verschiedene Aminosäuren, u. a. auch Arginin und Lysin, welch letzteres im Gegensatz zu Glykokoll, Alanin usw, zwei Aminogruppen aufweist. Es ist bekannt, daß an der Peptidbindung im Eiweißmolekül nur die α-Aminogruppe beteiligt ist, während die #-Aminogruppe nicht an den Peptidbindungen teilnimmt, also im Eiweißmolekül noch als solches enthalten ist. Diese reaktive Gruppe dürfte beim fermentativen Abbau der Eiweißstoffe eine rolle spielen. Wenn diese freien Aminogruppen ganz oder teilweise entfernt werden, so erfolgt der proteolytische Abbau wesentlich langsamer. Eine ähnliche Rolle dürfte die #-guanidinogruppe des Arginins spielen.According to the invention, the resorption time of proteinaceous, Surgical sutures warping on the introduction of exogenous substances in the thread, in that the protein of the thread is deaminated is subjected. When looking at collagen, which is the main component of collagen threads as well as catgut forms, hydrolyses, so various amino acids are formed, i.a. also arginine and lysine, the latter in contrast to glycocoll, alanine etc, has two amino groups. It is known that the peptide bond in the protein molecule only the α-amino group is involved, while the # -amino group does not participate in the Participates in peptide bonds, i.e. is still contained as such in the protein molecule. This reactive group is likely to play a role in the fermentative breakdown of proteins to play. If these free amino groups are completely or partially removed, so the proteolytic degradation takes place much more slowly. A similar role is likely play the # -guanidino group of arginine.

Die Entfernung dieser reaktiven Gruppen bzw. ihr Ersatz durch andere, z. B. Hydroxylgruppen, ist durch die an sich bekannte Desaminierung möglich, die z. B. in der Weise durchgeführt werden kann, daß man den Eiweißstoff mit salpetriger Säure behandelt, wobei unter gleichzeitiger Abscheidung von Wasser und Stickstoff eine Hydroxylgruppe an die Stelle der zu beseitigenden Aminogruppe tritt.The removal of these reactive groups or their replacement by others, z. B. hydroxyl groups, is possible by the known deamination, the z. B. can be carried out in such a way that the protein with nitrous Treated acid, with simultaneous separation of water and nitrogen a hydroxyl group takes the place of the amino group to be eliminated.

An Stelle von salpetriger Säure, die ex tempore aus Natriumnitrit und einer Säure oder durch Einleiten von Stickstofftrioxyd in Wasser erzeugt werden kann, können z. B. auch Ester der salpetrigen Säure, wie z. B. tthylnitrit oder Amylnitrit, verwendet werden.Instead of nitrous acid, the ex tempore of sodium nitrite and an acid or by introducing nitrogen trioxide into water can, can e.g. B. also esters of nitrous acid, such as. B. tthyl nitrite or Amyl nitrite, can be used.

Alle diese Reaktionen werden zweckmäßig im Autoklaven unter Rühren durchgeführt, denn die salpetrige Säure neigt dazu, sich unter Bildung von Stickoxyd und Salpetersäure zu disproportionieren. Im geschlossenen System steht das Reaktionsgemisch unter Stickoxyddruck, welcher der Zersetzung der salpetrigen Säure entgegenwirkt.All these reactions are expediently carried out in an autoclave with stirring carried out, because the nitrous acid tends to form nitric oxide and disproportionate nitric acid. The reaction mixture is in the closed system under nitrogen oxide pressure, which counteracts the decomposition of nitrous acid.

Da durch die Behandlung mit salpetriger Säure sowohl die ursprünglich bereits im Kollagenmolekül vorhandenen Hydroxylgruppen (Oxyprolin und Serin) sowie die aus dem Lysin neu gebildeten Hydroxylgruppen mit salpetriger Säure verestert werden können, empfiehlt es sich, nach der Behandlung mit salpetriger Säure eine Behandlung des Gutes mit Wasser durchzuführen, um diese Gruppen wieder abzuspalten.As by treatment with nitrous acid both the originally hydroxyl groups already present in the collagen molecule (oxyproline and serine) as well as the hydroxyl groups newly formed from the lysine are esterified with nitrous acid After treatment with nitrous acid, it is recommended that a To carry out treatment of the property with water in order to split off these groups again.

Versuche haben ergeben, daß durch Anwendung von an sich bekannten Desaminierungsverfahren auf eiweißartiges, chirurgisches nahtmaterial eine erhebliche Verlängerung der Resorptionszeit ohne Inkaufnahme irgendwelcher Nachtele erzielt werden kann und daß es möglich ist, durch Variation der Maßnahmen, z. B. mit Bezug auf Konzentration und behandlungsdauer, die Resorptionszeit der erfindungsgemäß behandelten Fäden in gewünschter Weise abzustufen. Diese Behandlungsweise hat weiterhin den Vorteil, daß die Bakterien einschließlich der Sporenbildner durch die salpetrige Säure restlos abgetötet werden.Experiments have shown that by using known per se Deamination process on protein-like, surgical sutures is a significant one Extension of the resorption time achieved without accepting any kind of night-time can be and that it is possible by varying the measures, for. B. with reference on concentration and duration of treatment, the absorption time of the invention graded treated threads in the desired manner. This treatment continues the advantage that the bacteria including the spore formers through the nitrous Acid are completely killed off.

Bei Katgut kann man die Desaminierung entweder mit den Darmbändern durchführen oder auch den fertigen Faden der desaminierenden Behandlung unterwerfen.In the case of catgut, deamination can either be done with the intestinal ligaments perform or subject the finished thread to the deaminating treatment.

Bei Kollagenfäden kann man das zerkleinerte Ausgangsmaterial (Sehnen, Haut) oder die daraus hergestellte viskose Kollagenlösung oder die bei Weiterbehandlung derselben entstehenden Gebilde, wie Folien, Bänder, Fäden, der Desaminierung unterwerfen.In the case of collagen threads, the comminuted starting material (tendons, Skin) or the viscous collagen solution made from it or that with further treatment the same resulting structures, such as foils, tapes, threads, subject to deamination.

Die erfindungsgemäß behandelten Fäden werden von dem Gewebe besser vertragen als die chromgegerbten Fäden, da keine körperfremden Stoffe in den Organismus eingeführt werden. Außerdem sind sie viel geschmeidiger als die chromgegerbten Fäden, weil die Chromgerbung zu Vernetzungen zwischen den Kollagenketten führt. Durch die Desaminierung werden nicht nur keine neuen Vernetzungen geschaffen, sondern die an sich schon in Kollagenketten vorhandenen Vernetzungen, die den Charakter von Salzbrücken zwischen den Aminogruppen des Lysins und den Karboxylgruppen der Glutaminsäure haben, aufgehoben, da ja die Aminogruppen des Lysins abgebaut werden.The threads treated according to the invention are better off the fabric tolerated than the chrome-tanned threads, as there are no foreign substances in the organism to be introduced. They are also much smoother than the chrome-tanned threads, because the chrome tanning leads to cross-links between the collagen chains. Through the Deamination not only does not create new networks, but the networks already present in collagen chains, which have the character of Salt bridges between the amino groups of lysine and the carboxyl groups of glutamic acid have, since the amino groups of the lysine are broken down.

Das vorliegende Verfahren kann auch in Kombination mit anderen die Resorptionszeit verlängernden Verfahren angewendet werden. So kann man z. B. partiell desaminierte Fäden noch einer gerbenden Nachbehandlung oder Vorbehandlung mit Mitteln, wie Chromverbindungen und/oder Formaldehyd unterwerfen. Hierdurch gelingt es, die Einführung unerwünschter Fremdstoffe in das Gewebe so weitgehend herabzusetzen, daß störende nebenwirkungen vermieden werden.The present method can also be used in combination with other the Resorption time-prolonging procedures are used. So you can z. B. partially deaminated threads or tanning post-treatment or pretreatment with agents, such as chromium compounds and / or formaldehyde. This enables the To reduce the introduction of undesired foreign substances into the tissue so far, that annoying side effects are avoided.

Beisiele 1. Eine Menge Rindersehnen, die etwa 1 kg Trockensubstanz (Kollagen) entspricht, wird mit Wasser unter Bildung von etwa 60 1 Masse aufgeschwemmt. Das Gemisch wird im Rührautoklaven mit einer Lösung von 700 g Natriumnitrit in 51 Wasser und 660 g Essigsäure versetzt. Die Mischung wird nun bei Raumtemperatur etwa 16 Stunden gerührt und anschließend durch Zentrifugieren oder Abtropfenlassen auf einem Filtertuch und anschließendes Auswaschen mit reinem bzw. destilliertem Wasser von Salzen gereinigt. Hiernach wird mit Salzsäure auf das Quellungsoptimum (pH etwa 2,5) eingestellt, die Masse auf einem Walzenstuhl homogenisiert, dann mit Wasser verdünnt und in üblicher Weise zu einer folie gegossen, die nach Trocknung durch Zerlegen in Bänder und Verdrehen derselben auf Kollagenfäden verarbeitet werden.Examples 1. A lot of beef tendons containing about 1 kg of dry matter (Collagen) is suspended with water to form about 60 liters of mass. The mixture is mixed in a stirred autoclave with a solution of 700 g of sodium nitrite in 51 Water and 660 g of acetic acid are added. The mixture is now at room temperature approximately Stirred for 16 hours and then centrifuged or drained a filter cloth and then rinsing with pure or distilled water purified from salts. Then hydrochloric acid is used to adjust to the optimum swelling (pH approx 2.5), the mass is homogenized on a roller mill, then with water diluted and poured into a sheet in the usual way, which after drying through Disassembling them into ribbons and twisting them onto collagen threads can be processed.

2. Katgutfäden oder aus Bändern gedrehte Kollagenfäden werden auf Glaszylinder aufgespult und in iener wäßrigen Lösung von folgender Zusammensetzung: Natriumnitrit 40,0 g, Essigsäure (wasserfrei) 36,6 g, destilliertes Wasser 923,4 g, bei Zimmertemperatur 6 bis 24 Stunden lang durch Drehen oder Schütteln in Bewegung gehalten. Anschließend werden die Fäden gewässert und in üblicher Weise weiter behandelt.2. Catgut threads or collagen threads twisted from tapes are opened Glass cylinder wound up and in an aqueous solution of the following composition: Sodium nitrite 40.0 g, acetic acid (anhydrous) 36.6 g, distilled water 923.4 g, at room temperature For 6 to 24 hours by turning or Shaking kept moving. Then the threads are watered and in the usual way Way treated further.

3. Etwa 1 cm breite Kollagenfolien oder Darmbänder werden aufgewickelt und in der Behandlungsflüssigkeit gemäß Beispiel 2 bei Raumtemperatur 6 bis 24 Stunden lang durch Maßnahmen, wie Drehen oder Schütteln, in Bewegung gehalten. Anschließend werden die Bänder gewässert und in üblicher Weise zu Fäden verdreht.3. About 1 cm wide collagen foils or intestinal ligaments are rolled up and in the treatment liquid according to Example 2 at room temperature for 6 to 24 hours kept moving for a long time by measures such as turning or shaking. Afterward the ribbons are soaked and twisted into threads in the usual way.

4.Eine etwa 1%ige wäßrige Kollagenlösung wird mit der gleichen Menge der in Beispiel 2 beschriebenen sauren Behandlungsflüssigeit versetzt und die Mischung 6 bis 24 Stunden bei Raumtemperatur, z. B. durch Schütteln oder durch Rühren, im Autoklaven in Bewegung gehalten. Die bei Zusatz der Nitritlösung ausgefallene breiige Kollagenmasse wird sorgfältig mit Wasser gewaschen, mit Wasser aufgeschwemmt, mittels Salzsäure auf die Wasserstoffionenkonzentration des Quellungsoptimums eingestellt und maschinell homogenisiert. Die homogene Flüssigkeit wird in üblicher Weise auf ein glattes Band gegossen, das einen Trockenkanal durchläuft. Die hierbei entstehende Kollagenfolie wird zu etwa 1 cm breiten Bändern geschnitten und in Wasser zu einem Faden verdreht. Die Fadenbildung kann auch in einem Chrombad durchgeführt werden. In diesem Fall wird der Faden auf einer Trommel getrocknet und anschließend mittels schwefeliger Säure reduziert.4. An approximately 1% aqueous collagen solution is used with the same amount the acidic treatment liquid described in Example 2 and the mixture 6 to 24 hours at room temperature, e.g. B. by shaking or by stirring, im Autoclave kept moving. The pulpy that precipitated when the nitrite solution was added Collagen mass is carefully washed with water, suspended with water, by means of Hydrochloric acid adjusted to the hydrogen ion concentration of the optimum swelling and machine homogenized. The homogeneous liquid is applied in the usual way cast a smooth belt that runs through a drying tunnel. The resulting Collagen foil is cut into ribbons about 1 cm wide and placed in water to form one Twisted thread. The thread formation can also be carried out in a chrome bath. In this case the thread is dried on a drum and then by means of sulphurous acid reduced.

5. Eine auf einen pH-Wert von etwa 3,2 eingestellte etwa 1%ige wäßrige Kollagenlösung wird mit 1/20 ihres Gewichts an Äthylnitrit versetzt und 6 bis 24 Stunden lang kräftig gerührt. Anschließend wird die Masse in üblicher Weise in eine Folie übergeführt und diese auf Fäden verarbeitet.5. An approximately 1% aqueous solution adjusted to a pH of approximately 3.2 Collagen solution is mixed with 1/20 of its weight of ethyl nitrite and 6 to 24 Vigorously stirred for hours. Then the mass is in the usual way in a Transferred foil and processed this on threads.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for extending the absorption time of protein-like surgical sutures, e.g. B. catgut or collagen threads, characterized in that the protein of the suture material undergoes deamination, z. B. by treatment with nitrous acid or esters of nitrous acid, is subjected.

2. The method according to claim 1, characterized in that the deamination is carried out in the course of the manufacture of the proteinaceous suture, e.g. B. such that the intestinal ligaments to be processed on catgut or on collagen threads Fibrous raw materials to be processed (tendons, skin) or those produced from them aqueous viscous collagen solution or the tapes made from the films be subjected to deaminating treatment.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the deaminating treatment with a mixture of sodium nitrite, an organic one Acid and water, e.g. B. 40.0 g sodium nitrite, 36.6 g acetic acid (anhydrous) and contains 923.4 grams of distilled water.

4. The method according to claim 1, characterized in that an aqueous A treatment liquid according to claim 3 is added to the collagen solution, the mixture some time, e.g. B. 6 to 24 hours, kept moving, the failed, about pulpy collagen mass washed, suspended with water, to the hydrogen ion concentration the swelling optimum adjusted and processed in a homogeneous state on collagen threads will.

5. Process for extending the resorption time of proteinaceous, surgical suture material, characterized in that the proteins have a deaminating Treatment according to claims 1 to 4 and also another treatment for Extension of the resorption time, e.g. B. chrome tanning and / or formaldehyde tanning be subjected.