WO2004037139A1 - Antiadhäsive beschichtung zur ausrüstung von wundverbänden - Google Patents

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WO2004037139A1
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wound
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wound dressing
dressing
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Günter LANGEN
Marita Meister
Horst Böttcher
Boris Mahltig
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Paul Hartmann Ag
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Definitions

  • the invention relates to coating compositions for anti-adhesive coating of wound dressings, anti-adhesive layers, in particular for wound dressings, anti-adhesive coated wound dressings and methods for producing the coating compositions or anti-adhesive layers.
  • the task of a wound dressing is to protect the wound from environmental influences, to absorb the wound fluid and to promote the healing process. It is known that the dressing material and wound stick together during the healing process. This liability from wound to dressing can lead to renewed damage to the healing wound when changing the wound dressing. In addition to the pain that a patient, particularly with chronic wounds, has to suffer when the dressings are changed regularly, repeated damage to the healing wound also leads to a delay in the wound healing process as a whole. For this reason, it is desirable that wound dressings have a low tendency to stick to the wound.
  • the surface that lies directly on the wound consists of an elastomeric hydrogel layer that can have both hydrophilic and hydrophobic properties (WO00 / 16725; EP261167).
  • EP261167 elastomeric hydrogel layer that can have both hydrophilic and hydrophobic properties.
  • these systems have a significantly reduced tendency to stick to the wound, they are difficult to handle because, on the one hand, only the contact pad itself may rest on the wound and, on the other hand, precautions must be taken to prevent the hydrogel from drying out or becoming contaminated.
  • Another disadvantage is that the production of such multi-layer wound dressings with a hydrogel layer is significantly more cost-intensive than the production of dressing systems consisting of only one textile material.
  • One such method is the hydrophobic modification of cellulose material by means of carboxylation (WO 00/01425).
  • the hydrophobization of the cellulose reduces the adhesion of the wound dressing to the wound and thus induces a reduced exercise addiction.
  • the disadvantage of this method is that it essentially only allows the modification of cellulose dressings, whereas other dressing materials such as polyamide or viscose cannot be improved by carboxylation.
  • the object of the invention is to provide improved coating compositions for the anti-adhesive treatment of wound dressings, with which the disadvantages of conventional wound dressings are avoided, and to provide processes for their production.
  • the coating compositions should in particular enable the production of wound dressings with a reduced tendency to stick between the wound and the dressing material. Furthermore, an inexpensive anti-adhesive treatment of wound dressings is to be made possible.
  • the invention is also intended to be applicable to various types of dressing materials.
  • a basic idea of the invention is, in particular, to provide anti-adhesive coating compositions (coating compositions) for finishing wound dressings based on layer-forming nanosols which contain silicon oxide and at least one hydrophobic or oleophobic organic silicon compound (so-called component A).
  • This combination has the particular advantage that the ability to form stable layers that adhere to the wound dressing and the anti-adhesive effect of the organic silicon compound are combined.
  • Anti-adhesive layers here are layers formed on the dressing material (or wound dressing) acting as a carrier Effect which reduces the adherence of adjacent materials, in particular parts of the wound, from substances escaping from them or substances applied to them.
  • the wound dressing consists of a textile fabric, a foam or a gel.
  • Various textile types fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics, non-woven textiles
  • natural fibers such as cotton, viscose
  • chemical fibers such as polyamide, polyester, polypropylene, polyethylene
  • Foam wound dressings consist, for example, of natural latex, synthetic latex or polyurethane.
  • Gels as wound dressings consist, for example, of gelatin, alginate, polysa- charin, starch, starch ether, starch ester, cellulose, cellulose ether, cellulose ester, galactomannans or polyurethanes and may contain additives from superabsorbents (SOP) based on polyacrylate, starch derivatives or cellulose derivatives.
  • SOP superabsorbents
  • the wound dressing preferably consists of a single-layer material, as is known per se from conventional wound dressings and which, in addition to the reduced adhesion to the wound, has a sufficient absorption capacity, for. B. for wound secretion.
  • layer-forming nanosoles for coating wound dressings which are formed by hydrolysis of tetraalkoxysilanes and a hydrophobic and possibly oleophobic organic silicon compound in organic, organic-aqueous or aqueous solvents.
  • layer-forming nanosoles for coating wound dressings, which are formed by hydrolysis of tetraalkoxysilanes and a hydrophobic and possibly oleophobic organic silicon compound in organic, organic-aqueous or aqueous solvents.
  • the liquid coating agent for dressing wound dressings comprises a hydrophobically modified silicon oxide nanosol in organic, aqueous or mixed solvents.
  • the nanosol particles are catalyzed by acid or alkaline Hydrolysis of a tetraalkoxysilane Si (0R) 4 , where R preferably contains 1 to 4 carbon atoms, produced:
  • the (Si0 2 ) n formed is in the aqueous-alcoholic solution in nanoparticulate form.
  • the average particle size is, depending on the reaction conditions, for. B. between 2 and 15 n.
  • the alcohol formed during the hydrolysis can be gently volatilized and substituted by water, so that if necessary, purely aqueous nanosols can also be used. Due to the extreme ratio of particle surface to particle volume, a change in the ambient conditions (neutralization of the solution, increase in temperature, increase in concentration) leads to rapid gelation (“sol-gel process”) of the nanosols. It is therefore advantageous to use nanosols as coating agents, whereby in the case of coating and subsequent drying, solvent-containing lyogel layers are first formed, which subsequently become dry, stable xerogel layers which have a quasi-ceramic character.
  • the relative coating weight of the xerogel layers on the wound dressing is advantageously in the range from 0.05% to 5%, preferably from 0.2% to 2%.
  • coatings with a surface density of 0.1 g / m 2 to 50 g / m 2 are formed based on the surface of the coated textile.
  • the coating can advantageously as a homogeneous isotropic distribution in the entire wound dressing (e.g. by impregnation, dip coating, padding), one-sided coating as a thin layer on a surface of the wound dressing (e.g. by Splashing, roller application, spray coating, brush coating, in particular roller doctor blade, air doctor blade) or as a two-sided coating with thin layers on both surfaces of the wound dressing by means of steps of an application process carried out simultaneously or successively, as in the case of one-sided coating).
  • the coating can be a closed layer or a partially open layer, e.g. B. be formed with a net or inseil-shaped pattern.
  • Such a thin layer patterned in this way is produced, for example, by anilox roller application, stencil printing or screen printing, the desired geometric pattern in each case being realized with the partial distribution of the nanosol on the surface of the wound dressing.
  • the Si0 2 coatings formed show only slight changes in the adhesive behavior.
  • the reduced tendency of the coated wound dressing to stick is achieved according to the invention by adding and possibly cohydrolysing the hydrophobic silicon-containing component (A).
  • Component A can be added either before or after the hydrolysis of the tetraalkoxysilane in accordance with (1), without significant changes in the properties of the coating solutions occurring.
  • component A organic silicon compound
  • Trialkoxysilane R x Si (0R) 3 where R 1 is an alkyl radical having 8 to 18 carbon atoms. Increasing hydropobic properties and reduced wound adhesion can be achieved with a longer chain length of the alkyl radical.
  • R 2 Si (0R) 3 or diarylsilanes R 2 2 Si (0R) 2 , where R 2 is an aryl radical, preferably a phenyl radical.
  • the phenyl radical with 6 carbon atoms causes a hydrophobization corresponding to that of an alkyl radical of equal length.
  • Triphenylsilane chloride or t-butyldiphenylsilane chloride improve the hydrophobization compared to the previously mentioned arylsilanes.
  • Polysiloxanes with methyl and / or phenyl side groups which can be cohydrolyzed by reactive chain ends. Hydroxy units (a) or epoxy units (b) can be used as reactive chain ends.
  • the hydrophobicization of the textile wound dressing can be increased.
  • alkyltrialkoxysilanes R 1 Si (0R) 3 as hydrophobic additives to pure Si0 2 nanosols, these alkylsilane compounds can also be hydrolyzed with one another in alcohol, ie without the addition of TEOS, and used as a coating agent.
  • the amount A added is between 1 and 50% by weight, based on the total amount of solids.
  • epoxysilanes preferably 3-glycidyloxypropyl trialkoxysilanes
  • tetraalkoxy silanes in accordance with Eq. (1), can partially hydrophilic layer properties can be achieved.
  • these properties advantageously promote high water absorption or water permeability of the textile body and thus the absorption of the wound secretion.
  • the adhesion of the coating to the textile backing is improved.
  • hydrolysis-capable, silicon-containing compounds as the hydrophobic component A causes the hydrophobic property to be firmly integrated into the textile coating, and thus represents an important advantage over the use of the pure components.
  • the antiadhesive coatings according to the invention can therefore advantageously be used to finish wound dressings in order to reduce the adhesion between the wound and the wound dressing.
  • the coating agents used allow the non-adhesive properties to be transferred to conventional, in particular single-layer, textile wound dressings, whereas up to now mostly multi-layer dressings made of different textile materials have been used.
  • the non-stick properties can be applied to different textile types with the help of the coating agent.
  • hydrophilic components enables the production of textile materials with a hydrophobic surface and reduced tendency to stick while at the same time having an advantageous liquid absorption capacity of the textile substrate.
  • Sol 1 4 ml of 0.01N HCl are added dropwise to a mixture of 20 ml of tetraethoxysilane (TEOS) and 84 ml of ethanol and the mixture is stirred for 20 hours at room temperature. A water-clear, stable sol is formed.
  • TEOS tetraethoxysilane
  • Sol 2 12 ml of 0.01 N HCl are added dropwise to a mixture of 34 ml of TEOS, 4 ml of 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane (GLYEO) and 50 ml of ethanol and the mixture is stirred at room temperature for 20 hours. A water-clear, stable sol is formed.
  • GLYEO 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane
  • Sol3 5 ml of 0.01 N HCl are added dropwise to a mixture of 5 ml of TEOS, 15 ml of methyltriethoxysilane, 85 ml of EtOH and the mixture is stirred for 20 hours at room temperature. A water-clear, stable sol is formed.
  • Sol4 A mixture of 15 ml of methyltriethoxysilane and 15 ml of phenyltriethoxysilane in 90 ml of ethanol and 5 ml of 0.01N HCl is stirred for 20 hours at room temperature.
  • Sol5 5 ml of 0.01 N HCl are added dropwise to a mixture of 20 ml of methyltriethoxysilane and 85 ml of ethanol and the mixture is stirred at room temperature for 20 hours.
  • the coating composition is produced by mixing the nanosols with hydrophobic components immediately before coating to form a homogeneous sol. Furthermore, the coating composition can be further diluted with ethanol or water for use.
  • the coating compositions are used for coating textile wound dressings made of cotton, viscose and viscose / polyester, as well as for evaluating the hydrophobic properties also on glass.
  • the coatings are applied by means of dip coating (drawing speed 30 cm / min) or padding (speed 3 m / min at pressures of 2 or 6 bar). After drying, the coated substrates are thermally post-treated between 25 ° C and 180 ° C. Hydrophobic properties are assessed using contact angle measurements on the coated materials.
  • the wound adhesion of the coated materials is evaluated by means of separation force measurements for a protein solution with fibrinogen. The results of the separation force measurements for samples generated by dip coating are shown in the following table for some application examples.
  • the textile material is a flat structure, analogous to patent DE3213673, in the form of a wound fabric made of 100% viscose with a basis weight of 236 g / m 2 .
  • the coating agent is prepared by mixing sol 2 with 3% hexadecyltrimethoxysilane as the hydrophobic component.
  • the coating liquor is a 5% dilution of the coating agent in ethanol.
  • the coating takes place by means of a foulard, consisting of 2 rollers arranged vertically and a chassis, at a speed of 3 m / min.
  • the pressure is 2 bar, which results in a liquor absorption of 207 g / m 2 .
  • the tempering is carried out in a hanging cabinet at 120 ° C for 1 hour.
  • the coating weight is 0.7%.
  • the result of the separation force measurement is: 0.29N.
  • the release force measurements for evaluating the wound adhesion of the coated materials are carried out using a standardized measurement method from the clothing physiology institute in Hohenstein (AW-QM-11.01 / 06 / 08.03.013). This measurement method is carried out with the following tools.
  • the coated (or impregnated) textile is used as the test object.
  • a glass plate serves as the carrier material, to which a fibrinogen solution and the textile are applied.
  • a fabric tape is glued around the edge of the glass plate as a seal.
  • Another strip of adhesive tape (“Tesa minor”) is attached to the glass plate for sealing.
  • the textile test specimen is sewn together at one of the narrow ends with an elastic plastic strip for the subsequent separation force measurement.
  • the fibrinogen solution is first placed on the horizontally aligned glass plate and evenly distributed.
  • the test specimen is placed on the fibrinogen solution without pressure.
  • the test specimen is dried on the fibrinogen layer at room temperature over a period of 2 hours.
  • the test objects are adapted to the standard climate.
  • a tensile testing machine is used to determine the separation force value.
  • the glass plate is clamped in the lower jaw of the tensile testing machine and the plastic strip in the upper jaw.
  • the test specimen is then separated from the fibrinogen layer. The force required to separate the test specimen from the fibrinogen layer is measured.

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Abstract

Es werden eine Beschichtungszusammensetzung zur antiadhäsiven Beschichtung von Wundauflagen, bestehend aus einem Nanosol, das Siliziumoxid und mindestens eine hydrophobe organische Siliziumverbindung enthält, daraus hergestellte antiadhasive Schichten, beschichtete Wundauflagen und Verfahren zu deren Herstellung beschrieben.

Description

Antiadhäsive Beschichtung zur Ausrüstung von Wundverbänden
Die Erfindung betrifft Beschichtungszusa mensetzungen zur antiadhasiven Beschichtung von Wundauflagen, antiadhäsive Schichten, insbesondere für Wundauflagen, antiadhäsiv beschichtete Wundauflagen und Verfahren zur Herstellung der Beschichtungszusammensetzungen oder antiadhasiven Schichten.
Die Aufgabe eines Wundverbandes ist, die Wunde vor Umgebungseinflüssen zu schützen, die Wundflüssigkeit aufzunehmen und den Heilungsprozess zu fördern. Es ist bekannt, dass es während des Heilungsprozesses zu einem Verkleben von Verbandmaterial und Wunde kommt. Diese Haftung von Wunde zu Verband kann beim Wechseln der Wundauflage zur erneuten Schädigung der verheilenden Wunde führen. Neben den Schmerzen, welcher ein Patient, insbesondere mit chronischen Wunden, bei regelmäßigen Verbandswechseln zu erleiden hat, führt eine wiederholte Schädigung der heilenden Wunde auch zu einer Verzögerung des Wundheilungsprozesses insgesamt. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, dass Wundverbände eine geringe Verklebungsneigung zur Wunde aufweisen.
Bisherige Verfahren zur Erzeugung von Wundverbänden mit geringer Verklebungsneigung gehen zumeist von einem mehrlagigen Verbandsmaterial bestehend aus Schichten verschiedener Textiltypen aus (WO99/611077; EP1097682A2; DE10014557A1) . Die Textillage, welche direkt auf der Wunde aufliegt, besteht bei diesen Verbänden zumeist aus einem hydrophoben Textil oder einer Polymerfolie, die nur eine geringe Verklebungsneigung zur Wunde aufweisen. Hinter dieser Kontaktauflage ist dann ein saugfähiges textiles Material zur Aufnahme der Wundflüssigkeit aufgebracht. Solche mehrlagigen Verbandsysteme haben im Gegensatz zu Wundauflagen, bestehend aus nur einem Textiltyp, zwei wesentliche Nachteile. Zum einen ist die Handhabbarkeit weniger komfortabel, da die Wunde ausschließ- lieh mit der Kontaktfläche der Wundauflage bedeckt werden darf. Zum anderen ist die Herstellung solcher mehrlagigen Wundauflagen deutlich kostenintensiver im Vergleich zu Einkomponentenmaterialien, da zwei unterschiedliche textile Materialien in einem weiteren Arbeitsschritt miteinander verbunden werden müssen.
Bei einem neuartigen Typ von mehrlagigen Verbandsmaterial besteht die Oberfläche, welche direkt auf der Wunde aufliegt, aus einer elastomeren Hydrogelschicht, die sowohl hydrophile wie auch hydrophobe Eigenschaften aufweisen kann (WO00/16725; EP261167). Diese Systeme weisen zwar eine deutlich verminderte Verklebungsneigung zur Wunde auf, sind allerdings schwierig in der Handhabung, da zum einen nur die Kontaktauflage selbst auf der Wunde aufliegen darf und zum anderen Vorkehrungen getroffen werden müssen, damit das Hydrogel nicht austrocknet oder verunreinigt wird. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Herstellung solcher mehrlagigen Wundverbände mit Hydrogelschicht deutlich kostenintensiver ist als die Produktion von Verbandsystemen bestehend nur aus einem textilen Material.
Aufgrund der Nachteile mehrlagiger Verbandsysteme wurden Verfahren entwickelt, um textile Materialien mit niedriger Verklebungsneigung bei gleichzeitig gutem Wasseraufnahmevermögen zu entwickeln. Ein Verfahren besteht darin, hydrophobe und hydrophile Fäden so miteinander zu verweben, dass eine einlagige textile Wundauflage mit verminderter Wundhaftung entsteht (EP1106149A2) . Somit liegt hier ein einlagiger Wundverband aus einem Mischgewebe vor. Günstiger ist hingegen, wenn ein herkömmliches Verbandsmaterial so modifiziert wird, dass es eine verminderte Wundhaftung aufweist.
Ein solches Verfahren stellt die hydrophobe Modifizierung von Cellulose-Material mittels Carboxylierung dar (WO 00/01425) . Die Hydrophobierung der Cellulose vermindert die Haftung von Wundauflage zur Wunde und induziert somit eine verminderte Verkle- bungsneigung. Der Nachteil dieses Verfahrens ist allerdings, dass es im wesentlichen nur die Modifizierung von Cellulosever- bänden erlaubt, dagegen andere Verbandsmaterialien wie z.B. Polyamid oder Viskose nicht durch Carboxylierung verbessert werden können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Beschichtungszu- sammensetzungen zur antiadhasiven Ausrüstung von Wundauflagen, mit der die Nachteile herkömmlicher Wundauflagen vermieden werden, und Verfahren zur deren Herstellung bereitzustellen. Die Beschichtungszusam ensetzungen sollen insbesondere die Herstellung von Wundauflagen mit verminderter Verklebungsneigung zwischen Wunde und Verbandsmaterial ermöglichen. Des weiteren soll eine kostengünstige antiadhäsive Ausrüstung von Wundauflagen ermöglicht werden. Die Erfindung soll ferner bei verschiedenartigen Verbandmaterialien anwendbar sein.
Diese Aufgaben werden durch Beschichtungszusammensetzungen, antiadhäsive Schichten, Wundauflagen und Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, 4, 7, 9 oder 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Eine Grundidee der Erfindung ist es insbesondere, antiadhäsive Beschichtungszusammensetzungen (Beschichtungsmittel) zur Ausrüstung von Wundauflagen auf Basis schichtbildender Nanosole be- • reitzustellen, die Siliziumoxid und mindestens eine hydrophob oder oleophob wirkende organische Siliziumverbindung (sog. Komponente A) enthalten. Diese Kombination besitzt den besonderen Vorteil, das die Fähigkeit zur Bildung stabiler Schichten, die an der Wundauflage haften, und die antiadhäsive Wirkung der organischen Siliziumverbindung kombiniert werden.
Antiadhäsive Schichten sind hier auf dem als Träger wirkenden Verbandmaterial (oder Wundauflage) gebildete Schichten mit einer Wirkung, die ein Anhaften von angrenzenden Materialien, insbesondere von Teilen der Wunde, aus dieser austretenden Substanzen, oder auf dieser aufgebrachten Substanzen vermindert.
Die Wundauflage besteht aus einem textilen Flächengebilde, einem Schaumstoff oder einem Gel. Als textiles Flächengebilde (textiles Material) können verschiedene Textiltypen (Gewebe, Gewirke, Gestrick, Non-Woven-Textilien) aus Naturfasern (wie z. B. Baumwolle, Viskose) oder Chemiefasern (wie z. B. Polyamid, Polyester, Polypropylen, Polyethylen, Polyacrylnitril, Polyacetat, Polyurethan, Gummi, Calciumalginat, Chitosan oder Mischungen aus diesen Fasern) verwendet werden. Schaumstoff-Wundauflagen bestehen bspw. aus Naturlatex, Syntheselatex oder Polyurethan. Gele als Wundauflagen bestehen bspw. aus Gelatine, Alginat, Polysa- charin, Stärke, Stärkeether, Stärkeester, Cellulose, Cellulose- ether, Celluloseester, Galaktomannanen oder Polyurethanen und enthalten ggf. Zusätze von Superabsorbern (SOP) auf der Basis von Polyacrylat, Stärkederivaten oder Cellulosederivaten. Die Wundauflage besteht vorzugsweise aus einem einlagigen Material, wie es von herkömmlichen Wundverbände an sich bekannt ist und das neben der verminderten Haftung zur Wunde eine genügende Aufnahmefähigkeit z. B. für Wundsekret aufweist.
Es ist insbesondere vorgesehen, zur Beschichtung von Wundauflagen schichtbildende Nanosole zu verwenden, die durch Hydrolyse von Tetraalkoxysilanen und einer hydrophob und ggf. oleophob wirkenden organischen Siliziumverbindung in organischen, orga- nisch-wässrigen oder wäßrigen Lösemitteln gebildet werden. Mit Hilfe eines Sol-Gel Verfahrens werden auf einer Wundauflage dünne, antiadhäsive quasi-keramische Schichten erzeugt.
Das flüssige Beschichtungsmittel zur Ausrüstung von Wundverbänden umfasst ein hydrophob modifiziertes Siliziumoxid-Nanosol in organischen, wässrigen oder gemischten Lösemitteln. Die Nanosol- Partikel werden dabei durch saure oder alkalisch katalysierte Hydrolyse eines Tetraalkoxysilans Si(0R)4, wobei R vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffato e enthält, hergestellt:
Si(OR)4 + 2 H20 > (Si02)n + ROH (1)
Das gebildete (Si02)n liegt in der wässrig-alkoholischen Lösung in nanopartikulärer Form vor. Die mittlere Teilchengröße liegt je nach Reaktionsbedingungen z. B. zwischen 2 und 15 n . Der bei der Hydrolyse gebildete Alkohol kann schonend verflüchtigt und durch Wasser substituiert werden, so dass bei Bedarf auch rein wässrige Nanosole eingesetzt werden können. Durch das extreme Verhältnis von Teilchenoberfläche zu Teilchenvolume führt eine Veränderung der Umgebungsbedingungen (Neutralisation der Lösung, Temperaturerhöhung, Konzentrationserhöhung) zu einer schnellen Gelierung („Sol-Gel-Prozess ) der Nanosole. Man kann darum Nanosole vorteilhaft als Beschichtungsmittel einsetzen, wobei im Falle einer Beschichtung und nachfolgenden Trocknung erst lö- sungsmittelhaltige Lyogel-Schichten gebildet werden, die im weiteren Verlauf der Trockung in trockene stabile Xerogel-Schichten übergehen, die einen quasi-keramischen Charakter haben.
Si02)r soi > Lyogel > Xerogel (2) quasi-keramische Beschichtung
Das relative Beschichtungsgewicht der Xerogelschichten auf der Wundauflage liegt vorteilhafterweise im Bereich von 0.05% bis 5%, vorzugsweise von 0.2% bis 2%. Bei beschichteten Textilien werden je nach Verbindungstyp und Temperungstemperatur bspw. Beschichtungen mit einer Flächendichte von 0.1 g/m2 bis 50 g/m2 bezogen auf die Fläche des beschichteten Textils gebildet.
Die Beschichtung kann vorteilhafterweise als homogene isotrope Verteilung in der gesamten Wundauflage (z. B. durch Imprägnieren, Tauchbeschichtung, Foulardieren) , einseitige Beschichtung als Dünnschicht an einer Oberfläche der Wundauflage (z. B. durch Pflatschen, Walzenauftrag, Sprühbeschichtung, Streichbeschich- tung, insbesondere Walzenrakel, Luftrakel) oder als zweiseitige Beschichtung mit Dünnschichten auf beiden Oberflächen der Wundauflage durch gleichzeitig oder nacheinander ausgeführte Schritte eines Auftragsverfahrens wie bei der einseitigen Beschichtung) gebildet werden. Die Beschichtung kann als geschlossene Schicht oder als teilweise offene Schicht, z. B. mit einem netz- oder inseiförmigen Muster gebildet werden. Eine derartig gemusterte Dünnschicht wird bspw. durch einen Rasterwalzenauftrag, Schablonendruck oder Siebdruck hergestellt, wobei das jeweils gewünschte geometrische Muster mit der partiellen Verteilung des Nanosols auf der Oberfläche der Wundauflage realisiert wird.
Beschichtet man textile Wundauflagen mit reinen Si02-Nanosolen, zeigen die gebildeten Si02-Beschichtungen nur geringe Änderungen im adhäsiven Verhalten. Die verminderte Verklebungsneigung der beschichteten Wundauflage wird erfindungsgemäß durch die Zugabe und ggf. Cohydrolyse der hydrophob wirkenden siliziumhaltigen Komponente (A) erzielt. Die Komponente A kann sowohl vor oder auch nach der Hydrolyse des Tetraalkoxysilans entsprechend (1) zugesetzt werden, ohne dass signifikante Eigenschaftsänderungen der Beschichtungslösungen auftreten.
Als Komponente A (organische Siliziumverbindung) können verwendet werden:
- Trialkoxysilan RxSi(0R)3, wobei R1 ein Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ist. Zunehmende hydropobe Eigenschaften und eine verminderte Wundhaftung lassen sich mit höherer Kettenlänge des Alkylrestes einstellen.
- Arylsilane R2Si(0R)3 oder Diarylsilane R2 2Si(0R)2, wobei R2 ein Arylrest, vorzugsweise ein Phenylrest, ist. Der Phenylrest mit 6 C-Atomen bewirkt hier eine Hydrophobierung entsprechend der eines Alkylrests gleicher Länge. Triphenylsilanchlorid oder t-Butyldiphenylsilanchlorid. Diese verbessern die Hydrophobierung im Vergleich zu den vorher genannten Arylsilanen.
Polysiloxane mit Methyl- und/oder Phenylseitengruppen, welche durch reaktive Kettenenden cohydrolysiert werden können. Als reaktive Kettenenden können eingesetzt Hydroxyeinheiten (a) oder Epoxyeinheiten (b) werden.
Figure imgf000008_0001
Mit Zunahme des Polymerisationsgrades des Polysiloxans kann eine zunehmende Hydrophobierung der textilen Wundauflage eingestellt werden.
- Alkyltrialkoxysilanverbindungen R3Si(0R)3 mit einem perfluorierten Alkylrest R3.
- Polysiloxan-Verbindungen mit perfluorierten Alkylseitenketten. Durch das Einbringen von fluorierten Alkylgruppen können auf der beschichteten Wundauflage sowohl hydrophobe wie auch oleophobe Eigenschaften erzielt werden. Die Haftung von beschichteter Wundauflage und Wunde wird entsprechend reduziert.
Neben dem Einsatz von Alkyltrialkoxysilanen R1Si(0R)3 als hydrophobe Additive zu reinen Si02-Nanosolen können diese Alkylsilan- Verbindungen auch für sich, d. h. ohne Zugabe von TEOS, miteinander in Alkohol hydrolysiert und als Beschichtungsmittel eingesetzt werden.
Die zugesetzte Menge A beträgt in Abhängigkeit vom Verbindungstyp zwischen 1 bis 50 Gew-% bezogen auf die gesamte Feststoff- Menge.
Durch den Zusatz und die Cohydrolyse von Epoxysilanen, vorzugsweise von 3-Glycidyloxypropyl-trialkoxysilanen, in Mengen bis zu 50 Gew-% zu den Tetraalkoxy-Silanen entsprechend Gl. (1), können partiell hydrophile Schichteigenschaften erzielt werden. Diese Eigenschaften fördern bei guter antiadhäsiver Wirkung in vorteilhafter Weise hohe Wasseraufnahmefähigkeit bzw. Wasserdurchlässigkeit des textilen Körpers und damit die Aufnahme des Wundsekretes. Außerdem wird die Haftung der Beschichtung zum textilen Träger verbessert.
Generell bewirkt der Einsatz von hydrolysefähigen, siliziumhal- tigen Verbindungen als hydrophobe Komponente A die feste Einbindung der hydrophoben Eigenschaft an die Textilbeschichtung, und stellt somit einen wichtigen Vorteil gegenüber dem Einsatz der reinen Komponenten dar.
Die erfindungsgemäßen antiadhasiven Beschichtungen können darum vorteilhaft zur Ausrüstung von Wundauflagen eingesetzt werden, um die Adhäsion zwischen Wunde und Wundauflage zu verringern.
Wichtige Vorteile der Erfindung bestehen gegenüber dem Stand der Technik in folgendem:
♦ Die Haftung zwischen Wunde und Wundauflage wird vermindert.
♦ Die eingesetzten Beschichtungsmittel erlauben die Übertragung der nichthaftenden Eigenschaften auf herkömmliche insbesondere einlagige textile Wundauflagen, während bisher meist mehrlagige Auflagen aus verschiedenen textilen Materialien eingesetzt wurden.
♦ Die nichthaftenden Eigenschaften können mit Hilfe des Be- schichtungsmittels auf verschiedene Textiltypen gleichermaßen aufgetragen werden.
♦ Die zusätzliche Beigabe hydrophiler Komponenten ermöglicht die Herstellung textiler Materialien mit hydrophober Oberfläche und verminderter Verklebungsneigung bei gleichzeitig vorteilhaften Flüssigkeitsaufnahmevermögen des textilen Substrates. Ausführungsbeispiele
1. Herstellung der Nanosole
Sol 1: Zu einer Mischung aus 20ml Tetraethoxysilan (TEOS) und 84ml Ethanol werden 4ml 0,01N HCl tropfenweise zugesetzt und 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Es entsteht ein wasserklares stabiles Sol.
Sol 2: Zu einer Mischung aus 34ml TEOS, 4ml 3-Glycidyloxypropyl- triethoxysilan (GLYEO) , 50ml Ethanol werden 12ml 0,01 N HCl tropfenweise zugesetzt und 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Es entsteht ein wasserklares stabiles Sol.
Sol3: Zu einer Mischung aus 5ml TEOS, 15ml Methyltriethoxysilan, 85ml EtOH werden 5ml 0,01 N HCl tropfenweise zugesetzt und 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Es entsteht ein wasserklares stabiles Sol.
Sol4: Eine Mischung aus 15ml Methyltriethoxysilan und 15ml Phe- nyltriethoxysilan in 90ml Ethanol und 5 ml 0.01N HCl wird 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
Sol5: Zu einer Mischung aus 20ml Methyltriethoxysilan und 85ml Ethanol werden 5ml 0,01 N HCl tropfenweise zugesetzt und 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
2. Herstellung der Beschichtungszusammensetzung
Die Herstellung der Beschichtungszusammensetzung erfolgt durch Vermischung der Nanosole mit hydrophob wirkenden Komponenten unmittelbar vor der Beschichtung zu einem homogenen Sol. Weiterhin kann für die Anwendung die Beschichtungszusammensetzung mit E- thanol oder Wasser weiter verdünnt werden. Hydrophob wirkende Komponenten A: AI: iso-Butyltriethoxysilan (Anteil von 3%)
A2 : Octyltriethoxysilan (Anteil von 3%)
A3: Hexadecyltrimethoxysilan (Anteil von 3%)
A4: Perfluorooctyltriethoxysilan (Anteil von 1%)
3. Anwendungen der Beschichtungszusammensetzung
Die Beschichtungszusammensetzungen werden eingesetzt zur Beschichtung von textilen Wundverbänden aus Baumwolle, Viskose und Viskose/Polyester, sowie zur Evaluierung der hydrophoben Eigenschaften auch auf Glas. Die Beschichtungen erfolgen mittels Tauchbeschichtung (Ziehgeschwindigkeit 30cm/min) oder Foulardie- rung (Geschwindigkeit 3m/min bei Andrücken von 2 oder 6 bar) . Nach Trocknung werden die beschichteten Substrate zwischen 25 °C bis 180 °C thermisch nachbehandelt. Die Beurteilung hydrophober Eigenschaften erfolgt mittels Kontaktwinkelmessungen auf den beschichteten Materialien. Die Wundhaftung der beschichteten Materialien wird mittels Trennkraftmessungen zu einer Proteinlösung mit Fibrinogen evaluiert. Die Ergebnisse der Trennkraftmessungen für Proben erzeugt mittels Tauchbeschichtung sind in folgender Tabelle für einige Anwendungsbeispiele dargestellt.
Figure imgf000011_0001
. Bevorzugtes Anwendungsbeispiel
Bei dem textilen Material handelt es sich um ein Flächengebilde, analog der Patentschrift DE3213673, in Form eines Wundgewirkes aus 100% Viskose mit einem Flächengewicht von 236 g/m2. Das Beschichtungsmittel wird hergestellt durch Vermengen des Sols 2 mit 3% Hexadecyltrimethoxysilan als hydrophobe Komponente. Die Beschichtungsflotte ist eine 5%-ige Verdünnung des Beschich- tungsmittels in Ethanol. Die Beschichtung erfolgt mittels Foulard, bestehend aus 2 Walzen in Vertikalanordnung und einem Chassis, bei einer Geschwindigkeit von 3 m/min. Der Andruck beträgt 2 bar, wodurch eine Flottenaufnahme von 207 g/m2 erreicht wird. Danach lässt man das beschichtete Material 2 Stunden an der Luft hängend trocknen. Die Temperung erfolgt hängend 1 Stunde bei 120 °C im Wärmeschrank. Das Beschichtungsgewicht beträgt 0,7%. Das Ergebnis der Trennkraftmessung beträgt: 0,29N.
Die Trennkraftmessungen zur Evaluierung der Wundhaftung der beschichteten Materialien erfolgen mit einer standardisierten Messmethode der Bekleidungsphysiologischen Institute Hohenstein (AW-QM-11.01/06/08.03.013) . Diese Messmethode wird mit den folgenden Hilfsmitteln durchgeführt. Als Prüfling wird das beschichtete (oder imprägnierte) Textil verwendet. Als Trägermaterial dient eine Glasplatte, auf die eine Fibrinogenlösung und das Textil aufgebracht wird. Um das Ablaufen der Fibrinogenlösung beim Auftragen auf die Glasplatte zu verhindern, wird ein Gewebeband als Dichtung um den Rand der Glasplatte geklebt. Ein weiterer Streifen eines Klebebandes ("Tesa-Moll") wird zur Abdichtung auf der Glasplatte befestigt. Der textile Prüfling wird an einem der schmalen Enden mit einem elastischen Kunststoffstreifen für die später folgende Trennkraftmessung zusammengenäht. Zur Durchführung der Trennkraftmessung wird zuerst die Fibrino- genlösung auf die horizontal ausgerichtete Glasplatte gegeben und gleichmäßig verteilt. Der Prüfling wird ohne Andruck auf die Fibrinogenlösung gelegt. Es erfolgt ein Antrocknen des Prüflings auf der Fibrinogenschicht bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 2 Stunden. Nach dieser Zeit werden die Prüflinge dem Normklima angepasst. Zur Bestimmung des Trennkraftwerts wird eine Zugprüfmaschine eingesetzt. Hierzu wird die Glasplatte in die untere Klemmbacke der Zugprüfmaschine und der Kunststoffstreifen in die obere Klemmbacke eingespannt. Anschließend erfolgt die Abtrennung des Prüflings von der Fibrinogenschicht. Es wird die Kraft gemessen, die benötigt wird, um den Prüfling von der Fibrinogenschicht zu trennen.

Claims

Patentansprüche
1. Beschichtungszusammensetzung zur antiadhasiven Beschichtung von Wundauflagen, bestehend aus einem Nanosol, das Siliziumoxid und mindestens eine hydrophobe organische Siliziumverbindung enthält .
2. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die hydrophobe organische Siliziumverbindung eine oder mehrere Verbindungen umfasst, die aus den folgenden Gruppen ausgewählt sind:
- Trialkoxysilan R1Si(OR)3, wobei R1 ein Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ist,
- Arylsilan R2Si(OR)3 oder ein Diarylsilan R2 2Si(OR)2, wobei R2 ein Arylrest ist,
- Triphenylsilanchlorid oder t-Butyldiphenylsilanchlorid,
- hydrophob modifizierte Polysiloxane mit Alkyl- und/oder Phe- nylseitengruppen,
- oleophobe Verbindungen R3Si(OR)3, wobei R3 ein perfluorierten Alkylrest ist, und
- oleophobe Polysiloxane mit perfluorierten Alkylseitenketten,
3. Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, die eine Epoxysilan-Verbindung enthält, so dass partiell hydrophile Eigenschaften gebildet werden.
4. Antiadhäsive Schicht, insbesondere für eine Wundauflage, die ein Xerogel mit Siliziumoxid und mindestens einer hydrophoben organischen Siliziumverbindung umfasst.
5. Antiadhäsive Schicht nach Anspruch 4, wobei die hydrophobe organische Siliziumverbindung eine oder mehrere Verbindungen umfasst, die aus den folgenden Gruppen ausgewählt sind: - Trialkoxysilan R1Si(0R)3, wobei R1 ein Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ist,
- Arylsilan R2Si(OR)3 oder ein Diarylsilan R2 2Si(OR)2, wobei R2 ein Arylrest ist,
- Triphenylsilanchlorid oder t-Butyldiphenylsilanchlorid,
- hydrophob modifizierte Polysiloxane mit Alkyl- und/oder Phe- nylseitengruppen,
- oleophobe Verbindungen R3Si(OR)3, wobei R3 ein perfluorierten Alkylrest ist,
- oleophobe Polysiloxane mit perfluorierten Alkylseitenketten,
6. Antiadhäsive Schicht nach einem der Ansprüche 4 oder 5, die eine Epoxysilan-Verbindung enthält und partiell hydrophile Eigenschaften gebildet werden.
7. Verbund aus einer Wundauflage und einer Beschichtungszusammensetzung oder einer antiadhasiven Schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche .
8. Verbund nach Anspruch 7, bei dem die Wundauflage ein textiles Flächengebilde, Schaumstoff oder Gel umfasst.
9. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Siliziumoxid- haltige Nanosol durch Hydrolyse von Tetraalkoxysilanen und mindestens einer hydrophoben organischen Siliziumverbindung in einem organischen, organisch-wässrigen oder wässrigen Lösemittel gebildet wird.
10. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Siliziumoxid- haltige Nanosol durch Hydrolyse von Tetraalkoxysilanen in einem organischen, organisch-wässrigen oder wässrigen Lösemittel gebildet und die mindestens eine hydrophobe organische Siliziumverbindung zugesetzt wird.
11. Verfahren zur antiadhasiven Beschichtung einer Wundauflage, mit den Schritten:
- Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung nach einem Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10,
- Auftragung der Beschichtungszusammensetzung auf die Wundauflage, und
- Trocknung zur Bildung einer Xerogel-Schicht durch Lösungsmittelentzug.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Auftragung der Beschichtungszusammensetzung eine einseitige Beschichtung, eine zweiseitige Beschichtung oder eine Imprägnierung der Wundauflage umfasst.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Auftragung als geschlossene Beschichtung oder Imprägnierung oder als teilweise unterbrochene Beschichtung oder Imprägnierung erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem nach der Trocknung eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 25°C bis 180°C erfolgt.
15. Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Ausrüstung von Wundauflagen, um die Adhäsion zwischen Wunde und Wundauflage zu verringern.
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