WO1993012657A1 - Wundantiseptikum - Google Patents

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WO1993012657A1 PCT/EP1992/002876 EP9202876W WO9312657A1 WO 1993012657 A1 WO1993012657 A1 WO 1993012657A1 EP 9202876 W EP9202876 W EP 9202876W WO 9312657 A1 WO9312657 A1 WO 9312657A1
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Klaus-Peter Bansemir
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/40—Peroxides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders

Definitions

  • the intact skin which has a natural protective function and largely protects the human body against infections by microorganisms, generally does not need to be disinfected.
  • An exception applies to doctors, nursing staff, etc.
  • it should always be disinfected after thorough cleaning in order to prevent infectious agents from penetrating into the wound area and the surrounding tissue or even into the blood to prevent web.
  • a wound is any violent severing or destruction of the skin, mucous membrane, deeper tissues or internal organs caused by external influences such as violence, heat, cold, chemicals or radiation. Depending on the cause of their occurrence, a large number of wounds can be distinguished, which are quite different in terms of their external characteristics and can accordingly show different risks of infection.
  • PVP-iodine preparations which contain polyvinylpyrrolidone-iodine complexes with 10% available iodine, are market leaders in disinfectant wound treatment.
  • Iodine has been used for about 150 years in the form of a mostly ethanolic tincture of iodine or an aqueous solution (both with the addition of KJ) for wound disinfection.
  • Many studies have been carried out on the compatibility of iodine solutions. They show that although iodine is one of the most effective antiseptics in the field, it also has some disadvantages. This is how iodine is absorbed through the skin. This leads to an increase in the serum iodine level and can result in systemic side effects. Allergic reactions occur in approx. 1% of the applications. With unexplained thyroid function, iodine-induced hyperthyroidism can occur.
  • Iodophores are complexes of high molecular, surface-active carriers with iodine.
  • the most common is the polyvinylpyrrolidone-iodine complex (PVP-iodine) mentioned at the beginning with 10% available iodine.
  • PVP-iodine polyvinylpyrrolidone-iodine complex
  • the spectrum of activity corresponds essentially to that of elemental iodine.
  • the human tolerance of PVP-iodine is also controversial and is controversially discussed in the literature. Since iodine is also absorbed through the skin here, the side effects of the PVP-iodine complexes correspond to the side effects of pure iodine.
  • compositions containing hydrogen peroxide for dermatological or disinfecting purposes is e.g. from German Offenlegungsschrift 32 05 318, German Patent 23 27 181, British Patent 1 539 771 and Chemiker-Zeitung, 99. (1975), pages 132-137.
  • Hydrogen peroxide is a colorless, water-clear, almost odorless, weakly acidic liquid that can be mixed with water in any ratio. Likewise, it is readily soluble in a large number of organic solvents and pharmaceutical auxiliaries. Hydrogen peroxide has a broad spectrum of activity against bacteria, fungi and viruses. Depending on the concentration and exposure time, it has a microbistatic or icrobicidal effect.
  • aqueous hydrogen peroxide solutions The stability of aqueous hydrogen peroxide solutions is very dependent on the pH. At low concentrations, inactivating components can often not be adequately compensated for, while interference factors are largely eliminated from ⁇ 3% H2O2 content.
  • Complexing agents such as 8-hydroxy-quinoline, but also lower, aliphatic alcohols (ethanol, n-propanol, iso-propanol) are predominantly used to stabilize aqueous hydrogen peroxide solutions against catalytically active metal ions.
  • Bis-guanidine derivatives such as chlorhexidine have also been used as anti-microbial agents for years.
  • the concentration of hydrogen peroxide in the agent can be about 0.05 to 3, preferably about 1.5 to 3, in particular about 2 to 3% by weight.
  • the concentration of phenoxyethanol can also be about 0.05 to 3, preferably about 1.5 to 3, in particular about 2 to 3% by weight.
  • An addition of about 0.01 to 0.1% by weight, preferably of about 0.025 to 0.04% by weight, of 8-hydroxyquinoline also acts as a stabilizer for hydrogen peroxide, but develops in this concentration no special own anti-microbial activity.
  • test germs here: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa
  • the closed petri dishes were incubated at 37 ° C. for the duration of the exposure.
  • the gauze compresses were removed after an exposure time of 2 hours, 4 hours and 24 hours.
  • An agar stamping was removed from the zone of the germ agar previously covered with gauze using a cork borer. This was taken up in an inactivation solution, homogenized and the bacterial count was determined.
  • a water value gauge compress soaked in water
  • Standardized undiluted PVP-iodine solution (commercial preparation Betaisodona, Mundipharma, 10% available iodine) was tested as a reference substance.
  • the reduction factor for the reference substance was 0.42 after 2 hours and 3.68 after 24 hours.
  • the recipe was easy to assemble in this form (see below). It was also tested with the Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa bacteria under blood stress. The results (reduction factors) of these tests were very good.
  • the reference substance (Betaisodona, Mundiphar a) showed the following antimicrobial effects:
  • Staphylococcus aureus > 5.29 4.8> 5.29 Pseudomonas aeruginosa> 5.7> 5.7> 5.7
  • the hydrogen peroxide content of some selected solutions was regularly determined.
  • the hydrogen peroxide content was determined using a 686 titroprocessor from Methro (TFC-OC, H. Vogelr) by iodometric titration.
  • a defined amount of the solution to be tested is mixed with 20 ml of isopropanol and distilled water, acidified with 10 ml of 10% sulfuric acid and 1 ml of 3% molybdate solution. After adding a spatula tip of potassium iodide, titrate immediately with a 0.1 N sodium thiosulfate solution.

Abstract

Wundantiseptikum auf Basis von Wasserstoffperoxid und Phenoxyethanol mit H2O2-stabilisierender und gleichfalls desinfizierender Wirkung. Optimal ist eine Wirkstoffkombination aus Wasserstoffperoxid, Phenoxyethanol und Isopropanol in wäßrig-physiologischer Lösung, die als zusätzlichen Stabilisator geringe Mengen an 8-Hydroxychinolin enthalten kann.

Description

"Wundantiseptikum"
Die intakte Haut, die eine natürliche Schutzfunktion ausübt und den menschlichen Körper weitgehend vor Infektionen durch Mikroorganismen schützt, braucht in der Regel nicht desinfiziert zu werden. Eine Ausnahme gilt selbstverständlich für Ärzte, Pflegepersonal, etc.. Bei einer durch eine Wunde geschädigten Haut sollte diese jedoch nach einer gründlichen Reinigung stets desinfiziert werden, um ein Eindringen von Infektionser¬ regern in das Wundgebiet und das umliegende Gewebe oder gar in die Blut¬ bahn zu verhindern.
Als Wunde wird jede durch äußere Einwirkung wie Gewalt, Hitze, Kälte, Chemikalien oder Strahlen hervorgerufene gewaltsame Durchtrennung oder Zerstörung der Haut, der Schleimhaut, der tieferen Gewebe oder der inneren Organe bezeichnet. Je nach ihrer Entstehungsursache kann man eine Vielzahl von Wunden unterscheiden, die hinsichtlich ihrer äußeren Merkmale recht unterschiedlich ausgeprägt sein und dementsprechend unterschiedliche In¬ fektionsgefährdungen zeigen können.
Unmittelbar nach einer Verletzung setzen im Organismus komplexe zelluläre und biochemische Prozesse ein, mit dem Ziel, den erlittenen Gewebedefekt zu reparieren. Diese Wundheilungsprozesse laufen bei stabilem Allgemein- zustand des Patienten spontan ab. Voraussetzung für eine sich problemlos vollziehende Wundheilung ist jedoch eine sorgfältige Erstversorgung nach offener Wunden, denn die Heilung einer Wunde wird am stärksten durch eine Wundinfektion gestört. Alle anderen Störfaktoren sind nachgeordneter Na¬ tur. Vordringliches Ziel jeder Wundbehandlung muß deshalb sein, eine Wunde keimfrei, bzw. keimarm zu halten. Nach der erfolgten Erstversorgung einer frischen Wunde durch gründliche Reinigung und einem eventuellen chirur¬ gischen Eingriff steht ein breites Spektrum an Präparaten zur Wunddesin¬ fektion zur Verfügung. i
Marktführend bei der desinfizierenden Wundbehandlung sind die sogenannten PVP-Jod-Präparate, die Polyvinylpyrrolidon-Jod-Komplexe mit 10 % verfüg¬ barem Jod enthalten.
Jod wird seit ca. 150 Jahren in Form einer meist ethanolischen Jodtinktur oder wäßrigen Lösung (beide mit Zusatz von KJ) zur Wunddesinfektion ver¬ wendet. Über die Verträglichkeit von Jodlösungen sind viele Untersuchungen durchgeführt worden. Sie zeigen, daß Jod zwar zu den wirksamsten Antisep- tika auf dem Gebiet gehört, daneben aber auch einige Nachteile aufweist. So wird Jod durch die Haut aufgenommen. Das führt zu Erhöhung des Serum¬ jodspiegels und kann systemische Nebenwirkungen nach sich ziehen. In ca. 1 % der Anwendungsfälle treten allergische Reaktionen auf. Bei ungeklärter Schilddrüsenfunktion kann es zu einer jodinduzierten Hyperthyreose kommen. Ein weiterer entscheidender Nachteil ist, daß die verfügbare Menge an Jod in diesen Jodtinkturen kaum konstant gehalten werden kann. Wegen dieser Schwierigkeiten ist man seit langem dazu übergegangen, die sog. Jodophore zur Wunddesinfektion einzusetzen. Jodophore sind Komplexe von hochmoleku¬ laren, oberflächenaktiven Trägerstoffen mit Jod. Am gebräuchlichsten ist hier der eingangs erwähnte Polyvinylpyrrolidon-Jod-Komplex (PVP-Jod) mit 10 % verfügbarem Jod. Das Wirkuπgsspektru entspricht im wesentlichen dem des elementaren Jods. Die Humanverträglichkeit von PVP-Jod ist aber eben¬ falls umstritten und wird in der Literatur immer wieder kontrovers disku¬ tiert. Da auch hier Jod durch die Haut resorbiert wird, entsprechen die Nebenwirkungen der PVP-Jod-Komplexe den Nebenwirkungen des reinen Jods.
Da aber gerade bei Wunden die Gefahr der Jodresorption und der damit ver¬ bundenen Nebenwirkungen besonders groß ist, bestand die Notwendigkeit für die Entwicklung eines jodfreien Wundantiseptikums. Bei der Entwicklung eines solchen Wundantiseptikums war besonders darauf zu achten, daß toxi¬ kologisch und physiologisch unbedenkliche Wirkstoffe eingesetzt werden, da nicht ausgeschlossen werden kann, daß diese durch verletzte Blutgefäße in den Blutkreislauf gelangen und eine systemische Wirkung auf den gesamten Körper ausüben können. Unter diesen Gesichtspunkten erschien Wasserstoffperoxid als Basiswirk¬ stoff geeignet für die Entwicklung eines neuen jodfreien Wundantisepti¬ kums.
Die Anwendung von wasserstoffperoxidhaltigen Zusammensetzungen für derma¬ tologische bzw. desinfizierende Zwecke ist z.B. aus der deutschen Offen- legungsschrift 32 05 318, der deutschen Patentschrift 23 27 181, der bri¬ tischen Patentschrift 1 539 771 und der Chemiker-Zeitung, 99. (1975), Sei¬ ten 132 - 137, bekannt. Wasserstoffperoxid ist eine farblose, wasserklare, fast geruchlose, schwach sauer reagierende Flüssigkeit, die mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar ist. Desgleichen ist es in einer Vielzahl von organischen Lösungsmitteln sowie pharmazeutischen Hilfsstoffen gut lös¬ lich. Wasserstoffperoxid besitzt ein breites Wirkungsspektrum gegen Bak¬ terien, Pilze und Viren. Je nach Konzentration und Einwirkzeit wirkt es mikrobistatisch oder ikrobizid.
Im deutschen Arzneibuch, 9. Ausgabe (DAB9) wird Wasserstoffperoxid als 30 %- und 3 %ige Lösung aufgeführt. In der Medizin dient die konzentrierte Lösung (30 %) nur zur Herstellung verdünnter Wasserstoffperoxid-Lösungen. Da Wasserstoffperoxid leicht zersetzt werden kann, können die Lösungen einen geeigneten Stabilisator enthalten.
Die Stabilität wäßriger Wasserstoffperoxid-Lösungen ist sehr vom pH-Wert abhängig. Bei niedriger Konzentration können oft inaktivierende Komponen¬ ten nicht ausreichend kompensiert werden, während ab ≥ 3 % H2θ2- ehalt Störfaktoren weitgehend ausgeschaltet werden. Zur Stabilisierung wäßriger Wasserstoffperoxid-Lösungen gegen katalytisch wirkende Metallionen werden überwiegend Komplexbildner, wie etwa 8-Hydroxy-chinolin, aber auch niede¬ re, aliphatische Alkohole (Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol) eingesetzt.
Sowohl 8-Hydroxy-chinolin als auch die vorstehend zitierten aliphatischen und auch aromatische Alkohole wie z.B. Phenoxyethanol und verschiedene ihrer Derivate haben bekanntlich teilweise selbst desinfizierende Wirkung. Auch eine Reihe von quaternären Ammoniumverbindungen haben als Desinfek¬ tionsmittel Bedeutung erlangt, beispielsweise Didecyldimethylammoniumchlo- rid, Benzethoniumchlorid oder Cetylpyridiniumchlorid. T
Auch Bis-guanidin-derivate wie Chlorhexidin werden seit Jahren als anitmikrobielle Wirkstoffe verwendet.
Alle diese Verbindungen können zwar zusammen mit Wasserstoffperoxid ein¬ gesetzt werden, sie stabilisieren dieses aber nicht immer und steigern dessen Wirkung nur teilweise.
Es wurde nun gefunden, daß der Zusatz von Phenoxyethanol zu Wasserstoff¬ peroxid zu einem besonders wirksamen und gewebeverträglichen Wuπdaπtisep- tikum führt. Die Konzentration des Mittels an Wasserstoffperoxid kann da¬ bei etwa 0,05 bis 3, vorzugsweise etwa 1,5 bis 3, insbesondere etwa 2 bis 3 Gew.-% betragen. Die Konzentration an Phenoxyethanol kann dabei eben¬ falls etwa 0,05 bis 3, vorzugsweise etwa 1,5 bis 3, insbesondere etwa 2 bis 3 Gew.-%.
Zusätze von etwa 5 bis 15, vorzugsweise etwa 7,5 bis 10 Gew.-% an stabi¬ lisierende Alkoholen wie Ethanol und vorzugsweise Isopropanol hatten kei¬ nen negativen Einfluß auf die mikrobiologische Wirksamkeit. Auch ein Zu¬ satz von etwa 0,01 bis 0,1 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,025 bis 0,04 Gew.-% an 8-Hydroxy-chinolin wirkt als Stabilisator für Wasserstoffper¬ oxid, entfaltet aber in dieser Konzentration keine besondere eigene aπti ikrobielle Wirksamkeit.
Aus toxikologischer und physiologischer Sicht ist der Einsatz von Isopro¬ panol generell und auch dem anderer aliphatischer Alkohole vorzuziehen. Ebenfalls aus physiologischen Gründen werden als Lösungsmittel die soge¬ nannten Ringer-, Ringer-Lactat- oder physiologische Kochsalzlösung, je¬ weils nach DAB9 eingesetzt, die in ihrer Zusammensetzung in etwa der der Körperflüssigkeiten entsprechen und deshalb keinen zusätzlichen Reiz auf die Wunde ausüben. r
B e i s p i e l e
Alle im folgenden beschriebenen Ansätze wurden im 1500 g Ansatz durchge¬ führt. Alle in den Rezepturen vorkommenden Prozentangaben bedeuten Ge¬ wichtsprozent. Die hergestellten Lösungen wurden in PE- oder Glasflaschen gelagert. Die Lagerung bei Raumtemperatur erfolgte im Labor, die Lagerung bei 40 °C in einem Trockenschrank der Firma Heraeus und die bei 0 °C in einer Klimakammer.
Zum Nachweis der antimikrobiellen Wirksamkeit eines Wundantiseptikums wurden mit einer festgelegten Wirkstoffmenge getränkte sterilisierte Mullkompressen auf Keimagarplatten mit definierter Keimzahl (Testkeime hier: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa) aufgelegt. Die ge¬ schlossenen Petrischalen wurden bei 37 °C für die Dauer der Einwirkzeit inkubiert. Nach Ablauf einer Einwirkzeit von 2 Stunden, 4 Stunden und 24 Stunden wurden die Mullkompressen entfernt. Aus der vorher mit Mull be¬ deckten Zone des Keimagars wurde mit Hilfe eines Korkbohrers ein Agarstanzling entnommen. Dieser wurde in eine Inaktivierungslösung aufge¬ nommen, homogenisiert und die Keimzahl bestimmt. Zur Kontrolle wurde immer ein Wasserwert (Mullkompresse mit Wasser getränkt) angesetzt, der bei der Auswertung der Ergebnisse als Bezugspunkt für die Ermittlung des Redukti¬ onsfaktors herangezogen wurde.
Zur Überprüfung des Wirkstoffes unter Blut- und Eiweißbelastung wurde dem Keimagar bzw. der Desinfektionsmittellösung entweder 5 % Blut oder 0,2 % Rinderserumalbumin zugesetzt. Als Referenzsubstanz wurde standardisierte unverdünnte PVP-Jod-Lösung (Handelspräparat Betaisodona, Mundipharma, 10 % verfügbares Jod) getestet.
Als optimal ergab sich die Wirkstoffkombination:
2,0 % Wasserstoffperoxid
2,0 % Phenoxyethanol 10,0 % Isopropanol, in wäßrig-physiologischen Lösungen, die mikrobiologisch gut wirksam ist. Testkeim Reduktionsfaktor nach 2 Std. 24 Std.
Staphylococcus aureus 1,63 3,14
Bei der Referenzsubstanz betrug der Reduktionsfaktor nach 2 Stunden 0,42 und nach 24 Stunden 3,68.
Die Rezeptur war in dieser Form problemlos zu konfektionieren (s.u.). Sie wurde zusätzlich unter Blutbelastung mit den Keimen Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa getestet. Die Ergebnisse (Reduktionsfaktoren) dieser Teste waren sehr gut.
Testkeim Reduktionsfaktor nach 2 Std. 4 Std. 24 Std.
Staphylococcus aureus 3,5 2,75 >5,33
Pseudomonas aeruginosa 4,26 >5,7 >5,7
Die Referenzsubstanz (Betaisodona, Mundiphar a) zeigte folgende antimikrobielle Wirksamkeiten:
Testkeim Reduktioπsfaktor nach 2 Std. 4 Std. 24 Std.
Staphylococcus aureus >5,29 4,8 >5,29 Pseudomonas aeruginosa >5,7 >5,7 >5,7
Zur Überprüfung der Lagerstabilität wurde der Wasserstoffperoxid-Gehalt einiger ausgewählter Lösungen regelmäßig festgestellt. Der Wasserstoff¬ peroxid-Gehalt wurde mit einem Titroprozessor 686 der Fa. Methro (TFC-OC, H. Küster) durch jodometrische Titration bestimmt. Zur Vorbereitung der Probe wird eine definierte Einwaage der zu prüfenden Lösung mit je 20 ml Isopropanol und destilliertem Wasser versetzt, mit 10 ml 10 iger Schwe¬ felsäure angesäuert und mit 1 ml 3 %iger Molybdatlösung versetzt. Nach Zugabe einer Spatelspitze Kaliumjodid wird sofort mit einer 0,1 n Natri- umthiosulfat-Lösung titriert.
Der Wasserstoffperoxidgehalt dieser Rezepturen war über 100 Tage bei 40 °C stabil: τ
Figure imgf000009_0001
T(0) Ansatztag 2,17
T(l) nach 100 d 2,08
Dieses Ergebnis konnte auch photometrisch bestätigt werden. Die Stabilität von Phenoxyethanol wurde durch chromotographische Bestimmung nachgewiesen.
Die vorstehend angegebenen Bestimmungen erfolgten auch noch mit jeweils 0,1 % Thymol, Benzethoniumchlorid, Didecyldimethylammoniumchlorid, Cetyl- pyridiniu chlorid, Hexetidin und Chlorhexidin sowie 0,05 und 0,1 % 8-Hy- droxychinolin anstelle von Phenoxyethanol. Es wurden jedoch entweder schlechtere mikrobiolische Ergebnisse erzielt, die Verbindungen erwiesen sich als teilweise cytotoxisch, oder die Lösung war nicht lagerstabil.

Claims

l Patentansprüche
1. Wäßrig-physiologische Wasserstoffperoxidhaltige Lösungen mit einem Ge¬ halt an Phenoxyethanol als Wundantiseptikum.
2. Wäßrig-physiologische Lösungen nach Anspruch 1 mit einem weiteren Ge¬ halt an 8-Hydroxy-chinolin.
3. Wäßrig-physiologische Lösungen nach Anspruch 1 und 2 mit einem Gehalt an etwa 0,01 bis 0,1 Gew.-% an 8-Hydroxy-chinolin.
4. Wäßrig-physiologische Lösungen nach Anspruch 1 bis 3 mit einem zusätz¬ lichen Gehalt an Stabilisatoren für Wasserstoffperoxid.
5. Wäßrig-physiologische Lösungen nach Anspruch 1 bis 4 mit einem Zusatz an Ethanol, n-Propanol und insbesondere Isopropanol als Stabilisator für Wasserstoffperoxid.
6. Wäßrig-physiologische Lösungen nach Anspruch 1 bis 5 mit einem Gehalt an etwa 0,05 bis 3,0, vorzugsweise etwa 0,1 bis 2 Gew.- Wasserstoff¬ peroxid als Wundantiseptikum.
7. Wäßrig-physiologische Lösungen nach Anspruch 1 bis 6 mit einem Gehalt von etwa 0,05 bis 3,0, vorzugsweise etwa 0,1 bis 2 Gew.-% Phenoxyetha¬ nol.
8. Wäßrig-physiologische Lösungen nach Anspruch 1 bis 7 mit einem Zusatz von etwa 5 bis 15, vorzugsweise etwa 7,5 bis 10 Gew.- Ethanol, n-Pro- panol und insbesondere Isopropanol.
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