SE450869B - Material for teckning av sar forsett med aminogrupper som via en dialdehyd eller cyanursyraklorid er kovalent bundet till en biologisk substans. forfarande for dess framstellning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 450 869 2 skrivet i US patentskriften 3 800 792, ett antal faser, inklusive rengöring och stabilisering av sårområdet för utveckling av en granulationsbädd på sårområdet. Den avslutande behandlingsfasen är vanligtvis autotransplan- tationsfasen, som ibland äger rum någon tid efter ut- vecklingen av granulationsbädden. Det är nödvändigt att upprätthålla granulationsbädden till den tidpunkt,_ när autotransplantatet är tillgängligt och en framgångs- rikt utförd autotransplantation är genomförd.

Flera olika förfaranden har använts för att skydda sârområdet, dvs granulationsbädden. T ex har man använt ' våta förband, som måste bytas ofta ochhar en tendens att öka patientens besvär. Homotransplantat, hetero- transplantat och syntetiska förband har också an- vänts.

För behandling av brännsår har man gynnsamt an- vänt ett stort antal olika förband, som har betecknats som biologiska och syntetiska. Biologiska förband om- fattar vilket förband som helst som har en eller flera biologiska komponenter, dvs protein, kolhydrater, lipi- der och liknande. För närvarande är homotransplanta- tionshud och gris-xenotransplantationshud förband som ofta används för upprätthållande av granulationsbädden.

Hos brännsårspatienter med stora områden av för- bränd vävnad är mängden tillgänglig hud (autotransplan- tat) begränsad och temporära förband krävs under långa tider för upprätthållande av granulationsbädden. Homo- transplantat (kadaverhud) är ett allmänt förekommande val av förband, om det finns tillgängligt. Tyvärr har homotransplantationshud begränsad lagringshållbarhet och är förhållandevis dyr, dvs $ 915 till $ 1023 per m2.

Humana amnion-membran (fosterhinnemembran) har också använts, men är mindre önskvärda än kadaverhud. Bristan- de tillgänglighet och kort logringohållbarhot är också nackdelar. ' Xenotransplantationshud (grishud) är kommersiellt tillgänglig, men är avsevärt mindre effektiv än homo- 10 15 20 25 30 35 450 869 3 transplantat och autotransplantat. Kort lagringshåll- barhet, sterilitet och begränsad användning är kända nackdelar vid detta material utöver antigenproblemet.

Utöver de ovannämnda materialen har olika former av kollagen använts för behandling av brännsår, jämför US patentskriften 3 491 760, i vilken det beskrivs en "hud" som är gjord av två olika garvade kollagengel- skikt.' " I US patentskriften 3 471 958 beskrivs ett kirur- giskt förband som är framställt av en matta av frys- torkad, mikrokristallin kollagen, medan brittiska 'patentskriften 1 195 062 beskriver användning av mikro- kristallina, kolloidala dispersioner och geler av kollagen för framställning av folier, som därefter på- föres på olika fibrer, såsom av polyuretan.

Ett “biologiserings"-förfarande för förbättring av blod- och biokompatibiliteten för protesorgan har beskrivits av Kambic et al, se Trans. 3rd Annual Meeting Society for Biomaterials, vol. 1, p. 42, 1977. Deras förfarande inbegriper avlagring av gelatin i ett grov- strukturerat gummi, följt av tvärbindning och stabili- sering av gelatinet med 0,45 % glutaraldehyd: Av intresse är även US patentskriften 2 202 566, i vilken beskrivs kollagenfibrer i bandage, och US patent- skriften 3 113 568, i vilken beskrivs användningen av polyuretanskum i bandage.

I litteraturen finns talrika andra hänvisningar till olika andra material som har använts vid behandlingen av brännsår. Exempelvis har kollagenmembran framställts av suspensioner av oxhud och utvärderats i en rått-I djurmodell. Detta materials vidhäftning var bättre än auto-, homo- och xenotransplantat på hel- och skräm- djupa sår, men sämre än auto- och homotransplantat på granulerande sår, jämför Tavis et al, J. Biomed, Mater.

Res. 9, 285 (1975) och Tavis et al, (1974).

McKnight et al utvecklade ett laminat av collagen- Surg. Forum 25, 39 10 15 20 25 30 35 ' brännsårstäckmaterial, 450 869 4 skum och en tunn polyuretanfolie, se US patentskriften 3 800 792. Film framställd av rekonstituerad kollagen har också använts, se Tavis et al ovan, och en kommer- ciell kvalitet av detta material kan erhållas från TecPak Inc. Gourley et al, Trans. Amer. Soc. Art. Int.

Organs 21, 28 (1975) har rapporterat om användningen av en silikon-kollagensammansättning, en kollagentampong och icke-vävda fibermattor.

En översiktsartikel av Park "Burn Wound Coverings - A review", Biomat. Med. Dev. Art. Org. 6(l), l-35 (1978), innehåller omfattande litteraturhänvisningar till olika inklusive laminat av velour- textilier, såsom nylon, dacron (polyester), rayon, teflon och polypropen. Ett "velour-silastiskt" laminat har rapporterats tillsammans med den iakttagelsen, att teflon- och polypropenvelour lätt kan avdragas från granulations- bädden. Rayon syntes ha god vidhäftning, men försvann efter lO-14 dagar, endast efterlämnande det “si1astiska" underlaget. Dacron och nylon verkade ha god vidhäftning.

Nylonvelour innehållande polypeptidfilm och poly- kaprolaktonfilm kritiserades på grund av sprickbildning i filmen. Ultratunna silikontextil-kompositmembran har rapporterats av Kornberg et al, Trans. Amer. Soc. Artif.

Int. Organs, vol. 18, p. 39-44, 1972.

I litteraturrapporterna om några av ovannämnda material synes vidhäftning, kvarvarande elasticitet och böjlíghet samt vattenångtransmission framstå som viktiga parametrar för brännsårsförband. Vad avser brännsårstäckmaterial, har följande egenskaper således visat sig vara önskvärda: 1. Materialet skall häfta vid sårets bas (motsvarande auto- och homotransplantat) så att infektion och sepsis blir minsta möjliga; ' - 2. Det skall under en viss tid ha tillräcklig böj- lighet för att kunna täcka leder och andra böjliga_kropps- delar; 10 '15 20 25 30 35 450 869 5 3. Det skall ha en lämplig fukttransmissionshastighet för upprätthållande av en lämplig fuktbalans på sårom- rådet; - : j 4¿ Det skall vara istånd att kunna förvaras och ste- riliseras samt vara disponibelt med kort varsel för behandling vid olyckstillfällen; 5- Det får icke vara toxiskt, pyrogent eller ha Iantigenverkan; 6. Det skall vara lätt tillgängligt till ett måttligt pris; ' 7. Det skall kunna påföras sårområdet så att området 'fullständigt isoleras; 8..Det skall vara tillräckligt starkt för.att kunna fastsättas med suturer, klämmer och liknande.

Utöver det ovan angivna beskrivs i US patent- skriften 3 846 353 en behandling av silikongummi med en primär eller en sekundär amin, jämför även kanaden- siska patentskriften 774 529.

Slutligen finns det en stor mängd litteratur av- seende användningen av silikongummimembran, Medical Instrumentation, vol. 7, nr 4 268 275 september-oktober l973, textilförstärkta silikonmembran, Medical Instrumen- tation, vol. 9, nr 3 124 128, maj-juni 1975. I US patent- skriften 3 267 727 beskrivs även bildningen av ultra- tunna polymermembran. 7 Det är även känt att olika material kan heparini- seras med avseende på att bibringa materialets ovansida en icke-trombogen karaktär, se t ex US patentskrifterna 3 634 123, 3 810 781, 3 826 678 och 3 846 353 samt den kanadensiska patentskriften 774 529, som.nämnts ovan. _ Produkten och förfarandet enligt föreliggande upp- finning skiljer sig från den kända tekniken genom att åstadkomma ett sammansatt, elastomert material med ut- gångspunkt från en tunn folie av en termoplast (t ex silikongummi) och ett stickat eller vävt material (t ex nylon). Den termoplastiska komponenten kan vara skiktad 10 '450 869 6 med stor precision (sluthärdad materialtjocklek med en tolerans av i 0,0064 mm). Tygkomponenten anbringas på den våta termoplastiska komponenten (utan rynkor) och det sammanlagda materialet härdas vid en temperatur av ca l49OC under 15-60 min. Till denna sammansatta, elastomera matris kan under användning av ett antal kommersiellt tillgängliga reagens för åstadkommande.av antingen hydrofoba eller kovalenta bindningar bindas en eller flera biologiska molekyler, såsom proteiner (kollagen, gelatin, fibrinogen, äggalbumin, humanalbumin, humangammaglobulin eller andra djur- eller växtproteiner), 'kolhydrater (sura mukopolysackarider, stärkelse, enkla 15 20 25 30 35 sockerarter etc), lipider (lecitin, kolin, umättade? eller mättade fria fettsyror, andra komplexa eller enkla lipider), aminosyror (asparaginsyra, lysin, glycin, serin etc), dipeptider (glycylglycin och andra), stora pep- tider och liknande. Förfarandet kan betraktas som en slutprodukt av sammansättningen A, B, C. "Afetf beteck- nar den elastomera, tyg-termoplastiska, sammansatta_ matrisen, som åstadkommer ideella fysiska egenskaper (t ex elasticitets-, eftergivlighets- och vattenång- transmissionsegenskaper). “B'et" betecknar en eller flera av de komponenter som används till att binda komponenten "C" (en eller flera biologiska substanser) till "Ah-komponenten (den sammansatta tyg-termoplast- matrisen). Den färdiga produkten A-B-C används för att bibringa materialet A-B-C en särskild kvalitet eller en kombination av egenskaper, så att det görs bio- och blodkompatibelt.

Materialet enligt föreliggande uppfinning uppvisar även en fukttransmissionshastighet, dvs vikten av det vatten som förloras vid förångning genom ett filmmem- bran vid 37°C under loppet av 24 h, på ca 10-15 g/m2 eller ca l-1,5 mg/cmz, vilket är en hastighet som motsvarar den mänskliga huden. WVT-egenskapen nos dessa material är emellertid föremål för modifiering för att optimera sårläkningen. 10 15 20 25 30 35 450 869 7 När materialet används som ett brännsårsförband, vilket är den väsentligaste men inte den enda använd- ningen av materialet enligt uppfinningen, har det en fukttransmissionshastighet som ligger i det angivna om- rådet, och på grund av de biologiska komponenternas införlivning uppvisar det god vidhäftning vid det för- brända området. Materialen enligt föreliggande uppfinning föreligger sålunda när de används som brännsårsförband företrädesvis i form av ett laminat, som omfattar en tunn film av en termoplastisk polymer, t ex "silastiskt" gummi, uretan eller annat elastomert polymermaterial, I där polymerfilmen har sådana dimensioner och en sådan sammansättning att den har vattenângtransmissions- hastighet som ligger i det angivna området§ Ett tunt, poröst tyg är fysiskt bundet till den tunna polymer- filmen så att det sammansatta materialet är elastiskt i alla riktningar, dvs på längden och bredden. Till den ena eller båda sidorna av laminatet är det kovalent bundet ett eller flera biologiska material för åstad- kommande av vidhäftning vid och eftergivlighet med sårområdet.

Oavsett substratets form, ark, rör, konturformat eller liknande, binds det biologiska materialet genom behandlingaN'substratet med en primär eller sekundär amin,-så att aminogrupperna blir disponibla för ytter- ligare omsättning. I en utföringsform uppnås detta . genom att införliva den primära eller sekundära aminen i substratet, så att funktionella aminogrupper sträcker sig ut från ytan som kopplingsställen. I en annan utföringsform belägges substratet med ett primärt eller sekundärt amin-sileringsmedel för åstadkommande av_ terminala, disponibla, funktionella aminogrupper, åter- igen som kopplingsställen.

Den ovan först beskrivna utföringsformen motsvarar delvis det förfarande som beskrivs i US patentskriften 3 634 123 och de däri beskrivna primära och sekundära aminerna kan användas i denna utföringsform av före- liggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 450 869 8 Den andra, ovan beskrivna utföringsformen erbjuder fördelen att kunna åstadkomma reaktiva ställen med disponibla aminogrupper i förening med ett antal olika substrat av både organisk och oorganisk karaktär, dvs andra substrat än "silastisk" uretan, t ex andra plaster, till vilka material kommer att häftas, eller oorganiska material, såsom metall eller glas.

De hittills beskrivna förfarandena skiljer sig från dem som beskrivs i US patentskriften 3 846 353, vid vilka man använder ett kvartärt ammoniumsalt med lång- kedjig alkyl för jonisk bindning av heparin till olika Ipolymersubstrat.

Enligt föreliggande uppfinning aktiveras de dispo- nibla, funktionella aminogrupperna därefter till bind- ning med ett biologiskt material. Detta är tvärtemot vad sbm sker enligt US patentskriften 3 634 123, enligt vilken heparin binds joniskt direkt till den positivt laddade aminen, och i motsatts till vad som sker enligt US patentskriften 3 810 781, enligt vilken substrat- amin-väteklorid-heparinsaltet därefter behandlas med en diàldehyd, såsom glutaraldehyd, för stabilisering av heparinet på substratytan.

Aktivering av aminogrupperna kan åstadkommas enligt föreliggande uppfinning på ett eller flera sätt. Vid en utföringsform omsättes dialdehyd, såsom glutaraldehyd, med den primära eller sekundära aminen, som har åstad- kommits vid det ena eller det andra av de beskrivna förfarandena, i det att det i genomsnitt lämnas en disponibel aldehydgrupp per molekyl glutaraldehyd för efterföljande omsättning med primära eller sekundära aminer i proteiner, mukopolysackarider eller andra amininnehållande biologiska material. Vid en annan nt- föringsform - den föredragna - omsättes cyanursyra- klorid med de primära och sekundära aminerna, som har åstadkommits på substratet som tidigare beskrivits. De disponibla kloridgrupperna i cyanursyrakloriden kan därefter användas för omsättning med primära eller 10 15 20 25 30 35 450 869 9 sekundära aminer eller hydroxylgrupper i olika biolo- giska material för bildning av kovalenta bindningar.

Andra bifunktionella reagens som kan användas för att sammanbinda substrataminer med biologiska aminer är "tiofogencr" (thiophogenes), isocyanater, derivati- serad cyanursyraklorid (en Cl-grupp avlägsnad eller alkylerad), 1,5-difluor-2,4-dinitrobensen, diazobensidin, toluen-2,4-diisotiocyanater och andra. _ Sålunda beskrivs ett stort antal olika, nya, för- bättrade och förhållandevis enkla förfaranden för att binda olika biologiska material till ett substrat, som 'enligt den föreliggande uppfinningen kan användas till brännsârstäckmaterial, vilka har de nämnda önskade egenskaperna. _ Av den nedanstående detaljerade beskrivningen, de specifika exemplen och data kommer det att framgå att ett mycket förbättrat bio- och blodkompatibelt material åstadkommas genom ett förhållandevis enkelt och pålitligt förfarande. De ytterligare fördelarna och egenskaperna kommer att framgå av den nedanstående beskrivningen av uppfinningen.

Föreliggande uppfinning avser bio- och blodkompa- tibla material, vilka kan anta olika former och utföran- den, t ex styva och böjliga rör, ark eller formade och konturutformade utförandentill användning i anord- ningar och/eller i patienter. Brännsårstäckmaterial, som är en utföringsform av föreliggande uppfinning, omfattar den karaktäristiska adhesionen till sårstället och den karaktäristiska elasticiteten i alla riktningar, även om fackmannen på området kommer att förstå att föreliggande uppfinning inte är begränsad till sådana föreningar, utan är användbar som bio- och blodkompa- tibeltxnaterial. _ Allmänt sett omfattar föreliggande uppfinning ett nytt och förbättrat bio- och blodkompatibelt material, i vilket ett substrat har bibringats specifika egen- skaper genom ett nytt, enkelt, effektivt och billigt- förfarande för att kovalent koppla vissa biologiska 10 15 20 25 30 35 450 869 10 material eller kombinationer därav till substratet.

Typiska biologiska material, som kan kopplas kovalent till substratet, är sådana som omfattar en disponibel, reaktiv, primär eller sekundär amingrupp, som kan rea- gera med en aldehydgrupp eller en arylkloridgrupp (dvs eller cyanursyraklorid eller dess derivat) och sådana som omfattar en disponibel hydroxylgrupp, som kan rea- gera med en arylkloridgrupp. Representativa material är proteiner, kollagen, albumin, gelatin, fibrinogen, djur- eller växtproteiner, komplexa kolhydrater (t ex _sura mukopolysackarider), enkla kolhydrater, lipider (t ex lecitin), peptider och aminosyror. Typiska komplexa kolhydrater är heparin, hyaluronsyra, krondrotinsulfat A och C för att endast nämna några få.

I princip omfattar de förbättrade och nya produk- terna enligt föreliggande uppfinning, vilka är fram- ställda genom det förbättrade och nya förfarandet enligt uppfinningen, ett lämpligt substrat, som är behandlat så att det åstadkommas disponibla och reaktiva, primära eller sekundära aminfunktionella reaktiva ställen. De aminfunktionella stäflena aktiveras därefter antingen genom omsättning med en dialdehyd eller företrädesvis med cyanursyraklorid för åstadkommande av disponibla aktiva aldehyd- resp arylkloridgrupper. Därefter kopp- las såsom tidigare beskrivits ett eller flera biologiska material med primär hydroxyl, primär eller sekundär amin, till de disponibla, fria aldehyd- eller aryl-a kloridgrupperna. På detta sätt kopplas utvalda biolo- giska material kovalent till substratet i en mängd och i en form som är tillräckligt stabil för att bibringa substratet bio- eller blodkompatibilitet.

Användbara substrat kan vara ett stort antal olika material beroende på förfarandet för åstadkom- mande av disponibla, primära och sekundära aminfunk- tionella reaktiva ställen. T ex kan som grundning an- vändas en reaktiv silikon, som innehåller en primär eller sekundär amin, och som pâföres substratet för 10 15 20 \25 30 35 450 869 ll åstadkommande av reaktiva amingrupper. Ett sådant för- farande beskrivs i kanadensiska patentskriften 774 529, men enligt denna alkyleras aminen därpå för bildning av ett positivt laddat, kvartärt ammoniumsalt som därefter används till att joniskt binda heparin vid substratets yta. _ I Typiska substrat är således glas och de elastomera silikongummin och termoplaster som används vid medicin- ska tillämpningar. Representativa för dessa material är: exempelvis silikongummin och elastomera polysiloxaner, gnaturgummi, polybutadien, styren-butadien och butylgummi; termoplaster, såsom polyeten, polypropen, polystyren, polyvinylklorid, polyvinylacetat, etakrylat- og meta- krylatpolymerer samt sampolymerer och liknande.

För brännsârsförband föredrages det att använda silikongummin av membrantjocklek, såsom kommer att beskrivas nedan. _ En användbar grundning är ett aminofunktionellt silankopplingsmedel, såsom kf(ß~aminoety1)aminopropy1- trimetoxisilan, som kan erhållas som Dow Corning Z-6020.

Denna grundning binder även bra till material som nylon, dacron och liknande; sistnämnda kan eventuellt utgöra komponenter i substratet, såsom kommer att framgå av beskrivningen av brännsårsförband.

En typisk aminofunktionell sileringsgrundning och användning därav är följande: _ 4_ml av det aminofunktionella sileringsmedlet till-. sattes till 4 ml absolut metylalkohol tillsammans med 0,32 ml destillerat vatten och det resulterande mate- rialet fick stå över natten vid rumstemperatur. Till grundningslösningen sattes 69 ml absolut metylalkohol för åstadkommande av en doppningslösning, i vilken silikongummimembran doppades i 3-5 s. Membranen tor- kades därpå 1 en ugn vid 1oo-11o°c 1 4o-so min. Resul- tatet blev substrat med primära, funktionella amino- grupper för ytterligare omsättning, såsom kommer att beskrivas. Primära eller sekundära funktionella amino- 10 15 20 25 30 35 4050 869 12 grupper kan även bindas till ett substrat genom fysisk inneslutning av en alkylamin i substratet (t ex dodecyl- amin eller andra organiska, primära eller sekundära aminer)§ Genom att t ex använda ett silikongummi och ett lösningsmedel, i vilket aminen är löslig, och som bringar gummit att svälla, kan ett substrat bildas med funktionella aminogrupper inneslutna i och på substratet.

I ett typiskt exempel löstes 4 vol% dodecylamin i en 60:40 lösningsmedelsblandning av toluen och isopropyl- alkohol. Substratet neddoppades i aminlösningen vid rumstemperatur i 5-8 s och fick därefter torka vid rums- temperatur i ytterligare 10-20 min. Resultatet blev ett substrat, vartill var bundet primära eller sekundära funktionella aminogrupper, som är disponibla för ytter- ligare omsättning.

Vid brännsårsförband, som utgör en föredragen ut- föringsform av uppfinningen, föreligger substratet företrädesvis i form av en tunn gummimembran-tygsamman- sättning, som är töjbar i alla riktningar pch som har en vattenângtransmissionshastighet av mellan 6 och 12 g/h/m/fotz. Brännsårstäcksubstratet bör även vara tillräckligt starkt för att inte sönderrivas'vid normal hantering och användning.

Ett typiskt brännsårstäcksubstratmaterial kan framställas enligt följande: En 13 % dispersion av dimetylsiloxanelastomer skiktas_med ett precisions-skiktbildande redskap i skikt med enhetliga tjocklekar av 0,152, 0,203, 0,254, 0,305, 0,356, 0,406, 0,457 resp 0,508 mm plus eller minus 0,008 mm på ett mylar-underlagsorgan (mylar:polyeten- tereftalat). Ett typiskt silikongummi som kan användas är det som kan erhållas från Dow Corning som "Q7-2213".

Efter avsättning av dispersionen läggs ett fast stickat tyg (dacron eller nylon) av 25 denier eller mindre ovan- på det våta silikongummit. Tyget är företrädesvis ett som kan sträckas till 100 % förlängning eller mer i alla riktningar. Den otäckta sammansättningen lämnades därefter vid rumstemperatur i 15 min och överfördes 10 15 20 25 30 35 4so's69 13 därpå till och härdades i en ugn vid l50°C i ca l h.

Den härdade sammansättningen som fortfarande befann sig på bäraren förvarades därpå tills den skulle be- handlas för bindning av biologiska substanser därtill.

Efter härdning är silikongummits tjocklek 0,0l52, 0,0202, 0,0254, 0,0305, 0,0356, 0,0406, O{O457 resp 0,0508 mm plus eller minus 0,0008 mm. Tjocklekar av; 0,0203,_ 0,0254 och 0,0305 mm föredrages för brännsårs- förbandsmembran. Före kemisk modifiering kan den härdade sammansättningen avlägsnas från mylarbäraren utan använd- ning av släppmedel genom neddoppning av bäraren och sammansättningen i en 60:40 lösning av toluen och iso- propylalkohol i 10 min vid rumstemperatur. Sammansätt- ningen avdrages försiktigt från bäraren och får lov att lufttorka före modifieringen.

Ovan beskrivna sammansättning är ett substrat som är töjbart i alla riktningar och som har en vattenång- transmissionshastighet som ligger inom det angivna området och som är lämpligt att modifiera. Tyget är beläget på ytan av den ena sidan av membranet, dvs del- vis inlagrat i membranet med delar av tyget blottlagda.

Vid användning anbringas tygsidan över såret; så att tyget är vänt mot såret. _ Bindning av biologiska substanser till brännsårs- förbandet inbegriper först bindning av primära eller sekundära amingrupper till den ena eller till båda sidorna av sammansättningen. Detta kan åstadkommas på vilket som helst av de redan beskrivna sätten. Oav- sett förfarandet skall man notera att det förekommer amingrupper på den blottlagda tygsidan såväl som på den blottlagda membranytan. ' Nästa steg enligt föreliggande uppfinning är oav- sett substratets natur aktivering av de funktionella amingrupperna. Det föredragna förfarandet enligt upp- finningen är följande: En mättad lösning av cyanursyraklorid i aceton framställes och kyles till OOC. Substratet (silikon-1 10 15 20 25 30 35 450 869 14 gummi-tygsammansättningen med bundna funktionella amin- grupper) neddoppas därpå i den kylda lösningen i 10 s.

Som ett resultat bildas en bindning via aminen till- cyanursyrakloriden vid läget för en av kloridgrupperna, så att det nu på cyanursyrakloriden finns två dispo- nibla kloridgrupper som är disponibla för ytterligare omsättning. Även om användningen av cyanursyraklorid föredrages på grund av att den är mer reaktiv är det även möjligt att aktivera de funktionella amingrupperna genom omsätt- ning med en dialdehyd, såsom glutaraldehyd. I US patent- 'skriften 3 810 781 beskrivs användningen av detta mate- rial för stabilisering av heparin, som är joniskt bundet till ett substrat, som innehåller en positivt laddad amin, dvs den hepariniserade ytan behandlas därefter med dialdehyden. I motsats härtill omsättes aminen enligt föreliggande uppfinning med dialdehyden för, åstadkommande av en reaktiv aldehydgrupp, som är bun- den kovalent till aminsubstratytan. _ _ Ett typiskt förfarande inbegriper således inkube- ring av ett substrat, varpå det finns en primär eller sekundär amin, som har åstadkommits vid vilket som helst av de ovan beskrivna förfarandena, i en lösning av 0,5 % glutaraldehyd, l/15 M dinatriumvätefosfat, pH 8,2- 8,3, i 2- 3 h vid rumstemperatur. Resultatet är ett substrat, där den primära eller sekundära aminen har reagerat med en av aldehydgrupperna i glutaralde- hyden för bildning av en kovalent Schiff-bas-bindning, varvid de andra primära eller sekundära aminhaltiga föreningarna kvarlämnas. , Bindning av den biologiska substansen kan utföras på ett av flera olika sätt beroende på den biologiska substansens natur och typen av aminaktivering. Vid pro- teiner framställs exempelvis en O,§- 2,0 % lösning av proteinet i en 1/15 M dinatriumvätefosfatlösning, pH 8,2-8,3, og det aktiverade substratet tas direkt .från neddoppningen i glutaraldehydaktiveringslösningen m 10 15 20 25 30 35 450' 869 15 och inkuberas i proteinlösningen i 2-8 h vid 25-55°C.

Det amin-silikon-tyg-sammansatta materialet kan även aktiveras med cyanursyraklorid och de biologiska sub-y stanserna kan bindas genom att ta materialet från den ' mättade cyanursyrakloridlösningen och inkubera det i en proteinlösning, såsom beskrivits. För bindning av mukopolysackarider till substratytan används i huvud- sak samma förfarande (t ex såsom beskrivs med 0,5 % buffrad lösning och genom inkubering såsom beskrivits).

Beroende på den valda vägen binds den biologiska substansen via den biologiska substansens primära eller sekundära amingrupper, aldehyden och aminen till sub- stratet. Vid cyanursyrakloridaktivering kopplas de pri- mära eller sekundära amin- eller hydroxylgrupperna i den biologiska substansen kovalent via cyanursyrakloriden och aminen till substratet.

Som illustration av produkterna enligt föreliggande uppfinning och den unika karaktären hos de biologiska aktiverade materialen, som är bio- och blodkompatibla, framställdes olika produkter, vilka utvärderades som brännsårsförband på grundval av adhesionen till djur.

Prövningen inbegrep avlägsnande av skinn på'försöksdjur (råttor) och undersökning av olika produkters vid- häftning vid den subdermala, faciala vävnaden. Beroende på varje materialtyp framställdes cirkulära provbitar med en diameter av 6 mm och skivorna påfördes på lO olika ställen på vart och ett av försöksdjuren. Efter 5 h mättes den för avlägsnande av var och en av skivorna nödvändiga kraften i gram med en tensometer och vid- häftningen registrerades i gram/cm2. Provningen upp- repades under en vidhäftningsperiod av 72 h och data uträknades återigen. (Provningsmetodikens detaljer har beskrivits av Tavis et al, Annuals of Surgery, vol 184, nr s, p s94-6oo, 1976). ' Som bas för jämförelse jämfördes produkter enligt föreliggande uppfinning med homotransplantat, svinhud och modifierat oxkollagenmembran, i det att materialet 450 869' 16 med den största vidhäftningen tilldelades värdet lOQ och andra material normaliserades på grund av deras vidhäftningsvärde. Alla prov ordnades i turordning efter deras totala vidhäftning efter 5 h och 72 h. 5 Följande koder användes för att bestämma var och en av produkterna enligt uppfinningen samt de material vars vianäftning bedömdes. ' _ Materialkoden är en rad med tre bokstäver, XXX, där den första bokstaven anger substratet, den andra bok- elO staven aktiveringsmedlen/bindningsmedlet eller -medlen och den tredje bokstaven den till ytan bundna biolo- 'giska komponenten. _ K Koden för aktiveringsmedlet (-medlen)/bindnings- meàlet (arealen) är följande: " 15 A. Dodecylamin/glutaraldehydbehandling av aminen.

B. Silerad genom beläggning/glutaraldehydbehandling 'av aminen.

C. Dodecylamin/cyanursyrakloridaktivering.

D. Silerad genom beläggning/cyanursyrakloridaktivering. 20 -E. Dodecylamin.

F. Silerad genom beläggning.

G. Inget aktiveringsmedel. _ Substratkoden (tyg-silikongummisammansättningen) är följande: 25 A. Edward~membran-bomullsgasväv/silikongummi (se nedan).

B. 18/3 nylontyg 300 % x 50 % töjning.

C. 18/3 nylontyg 150 % x 240 % töjning.

KD. Silikongummi utan tyg. _ _ Koden för den biologiska komponenten bunden till den 30 aktiverade ytan är följandezl A. Heparin I. Alanin _ B. Kondroitinsulfat C J. Glutaminsyra C. Äggalbumin ' ' K. Glycín 2D. Kollagen (tropokollagen-râtthud) L. Glycylglycin 35 E. Lysin g M. Human-albumin F. Fibrinogen N. Gelatin (svinhud) G. Hämoglobin O. Ingenting H. Asparaginsyra P. Lecitin 450 869 17 Sammanlagt omfattade undersökningen utvärdering av ett flertal material inklusive dem som för närvarande används med ändamålet att fastställa vidhäftningen av produkterna enligt uppfinningen använda som brännsårs- 5 förband. Sådana material som Edward-membranen, som tidi- 10 15 20 25 30 35 gare har framställts av Edwards Laboratories, en avdel- ning av Amer. Hosp. Supply Corp., svinhud, homotransplan- tat och ett kollagenmembran, som tidigare framställts av Edwards Laboratories, erbjuder ett underlag för jäm- förelse mellan vidhäftningen för produkterna enligt uppfinningen och för dem som på området erkänns som an- “vändbara som brännsårsförband. Edwards-membranèn är en sammansättning av en silikongummipolymerbaksida och en icke-elastisk bomullsgasvävsframsida; membranen har'en avsevärd storleksvariation (0,0l3-0,051 mm tjocka) i jämförelse med de tunna materialmembransubstraten enligt föreliggande uppfinning. Vidare är Edwards-membranen inte så töjbara som substraten enligt föreliggande upp- finning, i det att de sistnämnda företrädesvis har en mer än 100 % töjning i alla riktningar. Dessutom är Edwards-membranen inte biologiskt aktiverade, även om de som jämförelsebasis användes som substrat som akti- veras i överensstämmelse med uppfinningen. Kollagen- membranet omfattar samma bomullsgasvävskomponent som Edwards-materialet. ' Med undantag av homotransplantat och svinhud, som inte inbegriper tyg, påfördes alla substrat vid prov- ningen med tygsidan i kontakt med den dorsalaj faciala översidan av försöksdjuret. De cirkulära bitarna påför~ des huvudsakligen på ryggen av försöksrâttornaför att hindra försöksdjuren från att nå dem och eventuellt äta upp dem. I nâgra fall skrapades plåstren av när djuren kom i kontakt med burens väggar under deras normala rörelse i buren. När detta skedde blev värdet satt till O, tillagt till det samlade resultatet och medräknat i genomsnittet i värdena. 450 869 18 TABELL l ÖVERSIKT ÖVER VIDHÄFTNINGSDATA 5 h vidhäftningsprov rm Tur-- Prov Material Vidhäftning %_av maximal Antal vid- ordning nr (g/cmz) vidhäftning häftningar av 10 påför- da prover Homotrans- 1 25 plantat 167 100 8 1 2 23 Kollagen M 133 80 7 3 24 Svínhud 116 69 9 4 2 ACC 99 59 89 5 19 BDC 95 '57 6 6 2 14 ADK ' 86 51 8 7 1 ADC 82 49 8 8 13 ADE 68 41 9 9 11 ADD 63 38 9 10 8 ACK 59 35 9 11 18 BCC 54 32 6 12 9 ACG 52 31 .9 13 '12 ADB s1 31 ß 14 17 ABC 49 29 7 15 10 ADR 49 29 8 16 20 BCD 47 28 7 17 15 ADG 44 26 9 18 22 BDCZ 445 26 9 19 21 . DBB 42 25 _8 zo 16 AAc 31 19 s 21 5 ACD 30 18 _ 9 22 4 ACF 30 18 10 23 3 ADC 28 17 ' 9 24 7 ACE 26 ' 16 8 25 6 ACB 22 _ 13 Medel j; standardavvikelse: 62,7 + 36 28 + 25 8,2 + 1,1 . _ ...._..._...__.__._._..._____ 450 869 19 TABELL 2 ÖVERSIKT ÖVER VIDHÄFTNINGSDATA 72 h vidhäftningsprov Tur- Prov Material Vidhäftning % avmaximal Antalvid- ordning nr- (g/cmz) vidhäftning häftningar ' _ av 10 påför- da prover 1 13 ADE 524 100 ” 10 1 I Homotrans- 2 25 p|antat_ 512 98 i 6 3 14 ADK 499 95 7 10 4 6 ACB _ 498 95 ~ _ H 5 517 ABC 483 92 _ 11 s 23 xøuagen M. ' 412 so s 7 12 ADB 457 87 > 10 s 1s Ane ' 455 87 ' ~ s 9 1s Bcc - 455 s? _ 1 _ 14 10 20 BCD 499 86 13 11 16 AAc 435 ss ' _ 10 12 24 Svinhud 424 81 ' 5 13 3 ADC 420 80 14 s Aco 419 1 so _ ' 1o 15 _ 2 Acc 399 76 _ 12 16 21 BDD 395 75 6 17 ~ 11 ADD 392 75 13 18 . 9 Ace 379 72 1 _ 10 19 10 ADF _ 372 71 11 20 8 ACK _ 339 65 10 21 19 BDC 335 64 12 22 1 ADC2 328 61 " _ 10 23 22 BDCZ 272 52 9 24 7 ACE 246 47 8 25 4 ACF 244 47 6 Medel istandardavvikelse: 408 j 79 78 _+_- 15 9,6 i 2,4 450 869 20 TABELL 3 ÖVERSIKT ÖVER VIDHÄFTNINGSDATA 5 h vidhäftningsprov Tur- Prov Material' Vidhäftning % av maximal Antal vid- ordning nr (g/cmz) vidhäftning häftningar av 10 påför- _ da prover 22 B DH 389- 100 9 1 2 24 Kollagen M. 378 - 97 _A - 10 3 516 Box 297 76 10 4 e Boo ' 237 74 ' s 5 10 BDF 233 73 f_ ' 8 Homotrans- _ 6 25 plantat 269 69 10 7 13 ßcm 201 67 , 10 a 21 9c+1 244 5 ss _ 10 9 4 BFo 230 59 » 9 10 13 BDL 230 59 2 10 11 7 17 9cL 210 se 9 12 2 Aoo 191 49' 13 12 soc ' 130 46 Å 10 14 3 Bao 177 46 - 2 15 19 Bcs 177 40 10 162 1 Boo 173 2 44 ' _ 9 17 14 som 193 42 ' 10 13 5 ßco 159 7 41 _ ,'- 10 19 9 scF 149 33 » 7 20 15 BcK 145 37 10 - 21 20 ans 145 37 3 10 22 11 acc 134 34 10 23 7 eco 120 31 9 24 . 3 _ Boo 113 29 10 25 23 svinhud 85 22 _ 8 Medel i standardavvíkelse 208 i 78 53 i 20 9 i 2 4250 1869 21 TABELL 4 ÖVERSIKT övER VIDHÄFTNINGSDATA 72 h vidhäftníngsprov Tur- Prov Material Vidhäftning % av maximal Añta1vid= ordning nr (g/cmz) vianäftning näftningar av 10 på- » fördaprover 1 7 4 BFO 601 100 _ 8 2 9 BCF 584 97 2 s s Boo 548 91 “ 7 4 18 Bon. 527 se I 3 5 19 BC E 520 87 11 e 15 BcK 509 ss ' s 7 13 BCM 502 84 10 8 21 BCH 495 82 . 11 9 5 BCO 467 78 7 10 8 BDD _ 463 77” 7 11 7 BCD 460 77 7 12 2 A00 431 72 - 5 13 11 BCC 431 72 10 14 24 ' Kollagen M. 417 69 11 15 14 BDM 410 68 9 16 12 BDC 389 65 12 17 10 BDF 382 64 4 18 20 B o E 378 ss ' 11 19 23 svinhud 375 ' 62 12 20 17 BCL 357 - 59 _ S 21 ' 16 B D K 347 58 ' 8 homotrans- V 22 25 plantat 336 56 ^7 8 23 1 B00 332 55 . 2 24 22 _ B DH 308 1 8 25 3 BED 304 51 5 Medel i standardavvikelse: 435 1 85 72 1 14 7,6 1 3 »H H.m~ mumw wwfifl om ww nu 22 MIMB 450 869 ofi + mm mw mm Nm mm om mm om am NIMB øß Hm Om aw en Oo mm Nm HIMB AÜÜUHWRPINNE OO H |\wc«=mmmmøm zoo wcflc |uwmsw«>v uomuxfiømwss xmfluøuøhm >wumflwM S6 H HJ w<.o_H ~ß.o. HN + om w.wH n.~@~ H,H H.@ . “MMAMMMÉNMHMWGNUW H .nflflßz ^uoxum> NV . mm.o mw.H . .o m~n m mom ~w.o H«.H Nm wß~ ß uum >m.o mm.H ~.@H m@~ @ Anm @@.o mm.~ ß.@H @ßN Q Umm @w.o H.H Qw m@~ m man mm.o o.H m.>m OQN Q man ««.o| mm.o| ON www m omm m@.ø @w.Q _ mm www w Mmm ^uv ^wuw\wv ^uoxuw> mv Amv ^uv Guwwu wmë dowumfimnnox uämm umnwwflwmu uMw>uwHmfiøhwuA ^uouumuv ^wmw\mv uxm>fl«wuux«> wfifluuwfimäoømw uømuoum wwfiuuwømëonmø ndww flmunfl Hmfluwuwfl m AAmm4H 10 15 25 30 35 4s0i869 23 Data i tabell 5 representerar resultaten av ett prov, vid vilket de på basis av vidhäftningsdata bästa materialen anbringades på 20 % heldjupa, dorsala defek- ter på råttor. Utvärderingar företogs varje vecka och de för vidhäftning och anpassning tilldelade värdena var följande: .

Membrananpassning l. Ingen vidhäftning 1. Ingen observation - ' I ej vidhäftande gembranvidhäftning 2. Minimal 2. Minimal vidhäftning med räfflor och p krusningar A 3. Moderat 3. Moderat vidhäftning med räfflor och krusningar 4. Éuvudsakligen vidhäftande 4. Huvudsakligen vid- häftande med räff- lor och krusningar 5. Kraftigt vidhäftande 5. Stor anpassning och vidhäftning På grund av ovanstående data och ytterligare prov- ning konstaterades att när de bio- och blodkompatibla materialen enligt föreliggande uppfinning utformas för användning som brännsârsförband, omfattar de i det op- timala fallet ett substrat, som är töjbart, eftergivligt och anpassligt i väsentlig grad. Ett föredraget material är följaktligen materialet C (18/3 nylontyg 150 % x 240 % töjning), primärt på grund av substratets förmåga att sträckas och anpassas till påföringsstället._ I kombination härmed föredrages det att använda ett bindemedel, såsom-dodecylamin, som är aktiverat med cyanursyraklorid (C), och med gelatin (svinhud) kopplat därtill. Vidare är ett sileringsbelagt material (D) användbart.

Som exempel visas en jämförelse mellan de föredrag- na brännsârsförbanden och den accepterade standardfunk- tionsdugligheten hos det föredragna materialet: lO l5 20 25 30 35 450 869 24 . gëšgšiâii Funktionsduglighet: Antal djur: svinhud 87,2 i 11,4 14 ccM 97,6 i 4,6 12 i cDN 91,2 i 9,6 16 “ Ovanstående data fastställer signifikant dessa framställda materials överlägsenhet i jämförelse med_ de andra och med de naturligt tillgängliga, när de an- vänds som brännsårsförband. Man skall emellertid förstå att andra komponentkombinationer kan föredragas vid användning av materialen enligt uppfinningen till andra ändamål. Även om kopplingen av den biologiska substansen har beskrivits, kan det under de riktiga betingelserna.an- vändas annan, inom fackområdet känd teknik, se t ex "Immobilized Enzymes for Industrial Reactors", Messing, Academic Press, N.Y. 1975, pp. 99-123. Det föredragna systemet är emellertid det här beskrivna._ De ovan beskrivna materialen, nämligen dem i tabell 5, CCN och CDN, representerar de bättre ur den för användning som brännsårsförband framställda gruppen; provningsdata för råttor har fastslagit dessa materials tendens att förbli vidhäftade med nästan fullständig bindvävsinväxt och utan separation i perioder på upp till l månad. I Materialen packas lätt, steriliseras lätt eller undergår andra lämpliga förfaranden och de har en för- hållandevis lång lagringshållbarhet.

Av ovanstående beskrivning framgår det även att produkterna framställs förhållandevis lätt, eftersom de effektiva, kemiska reaktanterna lätt förbinds med olika substrat genom lämpliga kemiska bindningar. Efter- som reaktionerna är förhållandevis snabba och regler- bara kan utvalda ytområden eller alla ytområden behand- las för åstadkommande av en eller flera zoner med olika 3 önskade biologiska substanser.

Preliminära data beträffande åtskilliga av de :Pv speciella biologiska substanserna visar dessutom att materialen är icke-extraherbara, fria från extraherbara 10 15 450 869. 25 bio- och blodföroreningar samt icke-antigena.

Som brännsårsförband, som är en viktig praktiserad användning av föreliggande uppfinning, erbjuder det nya substratet i en membranform, som är töjbar ocnå eftergivlig och sålunda lätt anpassas till ett antal olika kroppskonturer, unika fördelar i förhållande' till de hittills kända materialen. Den effektiva bind- ningen av effektiva biologiska substanser sörjer även för vidhäftning vid sårstället under långa tider med lämplig vattenångtransport genom membranet, vilket är viktiga egenskaper för föreningar av denna typ vid brännsârsbehandling. ' _.

Det kummer naturligtvis att framgå för fackmän på omrâdet att åtskilliga ändringar och modifieringar av de här beskrivna produkterna och förfarandena kan- företagas utan att man avviker från den föreliggande uppfinningens omfång, sådan den är-definierad iude bifogade kraven.

Claims (2)

1. 0 15' 20 30 450 869 26 PATENTKRAV l. Material för användning till täckning av sår eller brånnsår, vilket material omfattar ett sammansatt elastomert substrat, som har en textilframsida och en baksida av ett tunt polymert material,varvidndnst en av substratets ytor är avsedd att anbringas i ytkontakt med såret, k ä n n e t e c k n a t av i att det sammansatta elastomera substratet är eftergivligt och töjbart i alla riktningar i en omfattning av minst 50 % utan kvarvarande deformation, och _ att åtminstone den yta av substratet som är avsedd att bringas i kontakt med såret är försedd med funktionella, primära eller sekundära aminogrupper, vilka sträcker sig ut från åtminstone en del av denna yta och.vilka via omsättning med en dialdehyd eller en cyanursyraklorid och primära eller sekundära amino- eller hydroxylgrupper i en biologisk substans är kovalent bundna till denna biologiska substans för åstadkommande av bio- och blod- kompatibla egenskaper hos denna del av ytan.

2. Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det sammansatta, elastomera substratet har en vattenângtransmissionshastighet inom området 10-15 g/h/m2 mätt vid 37°C över 24 h. _ 3; Material enligt krav l, k ä n'n e t e c k n a t av att det polymera materialet har en tjocklek inom området 0,0l5~0,5l mm. 4. Material enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att det polymera materialet har en tjodklek inom området o,oo2o-o,o3o mm. i 5. Material enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att det polymera materialet är valt bland silikongummi, elastomera polysiloxaner, naturgummi, polybutadien, styren~butadien, butylgummi, polyeten, polypropen, poly- styren, polyvinylklorid, polyvinylacetat samt etakrylat- och metakrylatpolymerer och -sampolymerer. (f: 10 15 20 25 30 35 450 869 27 6. Material enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att den biologiska substansen är vald bland heparin, krondroitinsulfat C, äggalbumin, kollagen, lysin, alanin, glutaminsyra, glycin, glycylglycin, humanalbumin, gelatin och lecitin. 7 7. Material enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att tyget är en 18/3 nylonnätvara. 8. Material enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att materialet är sterilt. I 9. Material enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att den biologiska substansen är gelatin. 10. Material enligt krav l, k ä n n e t elc kln a t av att den biologiska substansen är humanalbumin. ll. Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det sammansatta elastomera substratet är ett matrissubstrat av en nätvara med en töjbarhet av minst 50 Z i alla riktningar och ett silikongummimembran,-som är bundet till nätvaran, varvid silikongummimembranet har en tjocklek av inom området 0,020-0,030 mm, och den biologiska substansen är kopplad till åtminstone en del för av ytan av substratet i en mängd som är tillräcklig 12. Material enligt krav ll, k ä n n e t e c k_n a t av att den biologiska substansen är humanalbumin. l3. Material enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a t av att den biologiska substansen är gelatin. l4. Material enligt krav ll, k av att matrissubstratet har en vattenångtransmissions- hastighet av 10-15 g/m2 mätt vid 37°C över 24 h. 15. Förfarande för framställning av ett material ä n n e t e c k n a t för användning till täckning av sår eller brännsår enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att man åstadkommer ett sammansatt elastomert substrat med en textilframsida och en baksida av ett tunt polymert material, varvid det sammansatta elastomera materialet är eftergivligt och töjbart i alla riktningar i en om- fattning av minst 50 % utan kvarvarande deformation, att åstadkomma de bio- och blodkompatibla egenskaperna. 10 15 20 25 450 869 28 och åtminstone den sida av substratet som är avseddg att bringas i kontakt med ett sår är försedd med eller behandlas så att den bibringas reaktiva, primära eller sekundära aminogrupper, som sträcker sig ut från åtmin- stone en del av denna yta, att de reaktiva primära eller sekundära aminogrupperna omsättes med en dialdehyd eller en cyanursyrakloríd under åstadkommande av reaktiva aldehyd- eller klorid~ grupper, som är förbundna med aminogrupperna, och att de reaktiva aldehyd- eller kloridgrupperna omsättes med primära eller sekundära hydroxyl- eller aminogrupper i_en biologisk substans, varvid den biologiska substansen kopplas till substratets aminogrupper genom kovalenta bindningar. 16. Förfarande enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a t av att substratet är en tyg-elastomermatris och där den biologiska substansen kopplas till ytan av elastomeren, som är i kontakt med tyget. 17. Förfarande enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a t av att den biologiska substansen är gelatin. 18. Förfarande enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a t av att den biologiska substansen är humanalbumin. 19; Förfarande enligt krav l6, k ä n n e t e c k n a t av att substratet är ett nylonnättyg, som i varje riktning har en töjbarhet av minst 50 % ocn av att elastomeren är ett silikongummimembran med en tjocklek av 0,015-0,51 mm. 20. Förfarande enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a t av den resulterande produkten dessutom steriliseras.