WO2007014672A2 - Hydrogel - Google Patents

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WO2007014672A2
WO2007014672A2 PCT/EP2006/007308 EP2006007308W WO2007014672A2 WO 2007014672 A2 WO2007014672 A2 WO 2007014672A2 EP 2006007308 W EP2006007308 W EP 2006007308W WO 2007014672 A2 WO2007014672 A2 WO 2007014672A2
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hydrogel
gel
polysaccharide
hydrogel according
acrylic acid
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Ralph Geiger
Gema Garrigos Sistare
Jochem Effing
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Paul Hartmann AG
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    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
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    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/02—Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like

Definitions

  • the invention relates to a hydrogel and its preparation and its use in modern wound treatment.
  • Hydrogels have been known to the user as a wound treatment agent for some time. These products are characterized by a high water content and are particularly suitable for use in moist wound treatment. Hydrogels are available in the form of freeze-dried pads, transparent compresses or as amorphous gels in tubes and syringes.
  • hydrogels for wound treatment are known, for example, from European Patent EP 382 128 B1.
  • Described herein is a cross-linked wound-secret absorbing hydrogel prepared by cross-linking a natural gelling agent selected from the group consisting of collagen, gelatin, pectin and / or alginates with a copolymer of one or more vinylcarboxylic acids and at least one of its salts.
  • a crosslinking agent selected from the group consisting of collagen, gelatin, pectin and / or alginates
  • a copolymer of one or more vinylcarboxylic acids and at least one of its salts in addition to the crosslinked by means of a crosslinking agent
  • the hydrogel further contains a polyhydric alcohol, as well as water or a physiological saline solution.
  • hydrogel for use as a wound dressing is described in EP 848621 B1, which comprises a "bacteriostatic agent” and fibers.
  • the fibers should be incorporated into the gel and provide cations to crosslink the hydrogel.
  • the hydrogel should also have a viscosity of 20,000 to 1,000,000 cPs.
  • EP 987 019 A1 describes a hydrogel for the treatment of wounds, which in turn has a composition which is present in semisolid form.
  • the composition comprises, in addition to water and an antibiotic, also particles capable of absorbing at least 30% by weight of its own weight of water and of delivering at least 70% by weight of its own weight of water.
  • the semi-solid composition should comprise at least two gelling agents in addition to a polyol.
  • DE 100 12 026 A1 describes a gel and the use of a gel for dissolving encrustations of wounds.
  • the described aqueous gel is said to have pronounced microbiocidal activity and to contain polyhexamethylguanidine as well as glycerol and hydroxyethylcellulose.
  • the gel may have as an aqueous solution a saline or Ringer's solution.
  • a hydrogel for use as a wound dressing is also described in European Patent EP 576 523 B2.
  • This hydrogel consists of a water-insoluble, water-swellable crosslinked cellulose derivative, water and a polyol component.
  • the gel described in this patent primarily relates to the removal of necrotic tissue, as it reduces the need to use a chemical debridement agent or surgical excision.
  • hydrogels which are known from the prior art, have wholly or partly properties which the user perceives as rather disadvantageous, or they contain ingredients which the user judges to be rather critical in some treatment cases or which are considered to be disturbing in a progressive wound healing process. Therefore, it is an object of the present invention to provide a hydrogel to be used in modern wound care, which provides a wound healing promoting environment in the application of a wound, and which has the disadvantages of the known ones
  • Hydrogels avoids.
  • the hydrogel should be able to be used both in dry wounds and in wounds secreting wounds and to ensure gentle debridement in the treatment of these various wounds. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a hydrogel, which has an analgesic effect and a balance between wound and in the application
  • Another object is to provide a hydrogel as a wound filler, which ensures a good modellability in the application-capable state and has a good cohesion when receiving wound exudate and does not show a significant degradation of the viscosity.
  • hydrogel having a water content of at least 50 wt .-% based on the total weight of the hydrogel, wherein the hydrogel at least one gel-forming polysaccharide, at least one acrylic acid derivative and an electrolyte Mixture, wherein the electrolyte mixture comprises at least two different electrolytes.
  • hydrogel can be provided by the combination of gel-forming polysaccharides together with an acrylic acid derivatives, which depending on the type of wound has both absorbent property - in severe weeping wounds - as well as water-emitting property - in dry wounds -, and that is very easy to model.
  • a hydrogel can also be sterilized by means of electromagnetic radiation or electron or positron radiation. Namely, gel-forming polysaccharides to
  • a gel which has only an insufficient viscosity and an insufficient water absorption capacity.
  • a gel which is capable of being sterilized by blasting or particles but having insufficient modeling ability and having a poor water releasing ability is obtained.
  • a wound with a hydrogel according to the invention can be provided by the electrolyte mixture with an extremely healing-promoting climate, since an electrolyte mixture similar to the wound serum can be provided by the at least two electrolytes. With this hydrogel, moreover, a wound treatment agent can be provided which breaks up a wounded necrotic tissue and ensures gentle debridement. This debridement is the prerequisite for a natural cell structure, which marks a continuous healing process starting from the wound edges.
  • the hydrogel according to the invention has no preservative.
  • a hydrogel according to the invention should in particular not antimicrobial, fungicidal, antibacterial or otherwise fungi, microbes, bacteria, viruses in the growth inhibiting or killing agents include.
  • a hydrogel according to the invention preferably comprises at least one gel-forming polysaccharide selected from the group of the cellulose derivatives or their salts, alginates or their derivatives, chitin or its derivatives or its salts or starch.
  • the origin of the gel-forming polysaccharides is irrelevant, that is, that these gel-forming polysaccharides can be of plant or animal origin or by synthetic means can be prepared for example by microbiological processes. It is also possible to use polysaccharides of plant or animal origin and modified by chemical synthesis.
  • the group of cellulose derivatives includes in particular cellulose ethers and cellulose esters and their salts.
  • the cellulose in this case in particular hydroxyalkylcelluloses are, in particular hydroxy- Ci -6 -alkylcellulose such as hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose or hydroxybutylcellulose and most preferably hydroxymethyl or hydroxyethyl cellulose are used.
  • Particularly suitable cellulose esters are carboxyalkylcellulose, in particular carboxyC 1-6 -alkylcellulose, such as, for example, carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, carboxypropylcellulose or carboxybutylcellulose, and very particularly preferably carboxymethylcellulose or carboxyethylcellulose.
  • the hydrogel comprises at least two different gel-forming polysaccharides. It has proven to be particularly advantageous if the at least two polysaccharides are selected from the group of cellulose derivatives or their salts, in particular cellulose ethers and cellulose esters, alginates or their derivatives, chitin or its derivatives or its salts or starch. Particularly preferably, a hydrogel according to the invention comprises at least two polysaccharides from the group of cellulose ethers and cellulose esters. Very particular preference is given to a hydrogel which contains hydroxyalkylcellulose and carboxyalkylcellulose as gel-forming polysaccharides.
  • a hydrogel according to the invention may comprise as gel-forming polysaccharide in particular at least one water-soluble cellulose derivative.
  • this hydrogel comprises at least two different gel-forming, water-soluble polysaccharides. These polysaccharides are characterized in that they form no swollen particles within the gel which in turn results in a very homogeneous hydrogel.
  • a water-soluble polysaccharide-comprising hydrogel exhibits a particularly good spreadability when applied to a wound, also forms a particularly smooth surface and is particularly easy to model. Very particular preference is given here to water-soluble cellulose derivatives which are not crosslinked.
  • the first gel-forming polysaccharide is selected from the group of cellulose derivatives, in particular hydroxyalkyl cellulose or carboxyalkyl cellulose and the second gel-forming polysaccharide is selected from the group of alginates, in particular sodium, potassium or calcium alginate, and / or Chitin or its derivatives or salts.
  • a first nonionic polysaccharide and at least one second ionic polysaccharide it is furthermore particularly preferable to use a first nonionic polysaccharide and at least one second ionic polysaccharide.
  • two nonionic polysaccharides or two ionic polysaccharides are used.
  • water-soluble cellulose ethers and very particularly preferably water-soluble hydroxyalkyl celluloses can be used in particular as nonionic polysaccharide.
  • water-soluble cellulose esters and very particularly preferably water-soluble carboxyalkyl celluloses can be used as ionic polysaccharides.
  • the acrylic acid derivative present in a hydrogel according to the invention serves primarily as a structuring agent or viscosity improver.
  • Particularly suitable for this purpose are polyacrylic acid and its salts and, in particular, crosslinked polyacrylates.
  • Polyacrylic acid derivatives also have the advantage that they can absorb a significant proportion of their own weight of water.
  • the combination of these acrylic acid derivatives with at least one gel-forming polysaccharide thus makes it possible to selectively produce a hydrogel whose water absorption and water release capacity can be controlled.
  • a hydrogel can be distributed particularly well and evenly, for example, with a spatula over and in a wound, has a good cohesion even when receiving wound exudate and does not flow out of a wound to be treated.
  • the hydrogel comprises at least one gel-forming polysaccharide and an acrylic acid derivative, wherein the weight ratio of the or the polysaccharides to the acrylic acid derivative in the hydrogel in the ratio of 20: 1 to 1: 1, in particular 15: 1 to 1: 1 and more particularly 10: 1 to 1: 1 corresponds.
  • the hydrogel based on the total weight of the hydrogel at least 50 wt .-% water, 0.5-10 wt .-% gel-forming polysaccharide, 0.05-6.0 wt .-% acrylic acid derivative and 0.001- 4.0 wt .-% electrolyte mixture comprises.
  • the hydrogel comprises at least 50% by weight of water, 1-6% by weight of gel-forming polysaccharide, 0.5-4.0% by weight of acrylic acid derivative and 0.001-2.0% by weight of electrolyte mixture.
  • this hydrogel comprises, based on the total weight of the hydrogel, at least 50% by weight of water, 0.5-5% by weight of first gel-forming polysaccharide, 0.5-5 % By weight of second gel-forming polysaccharide, 0.05-6.0% by weight of acrylic acid derivative and 0.001-4.0% by weight of electrolyte mixture.
  • the hydrogel comprises at least 50% by weight of water, 0.5-4% by weight of first gel-forming polysaccharide, 0.5-4% by weight of second gel-forming polysaccharide, 0.5-4.0% by weight of acrylic acid -Derivat and 0.001-2.0 wt .-% Elektolyt mixture.
  • the weight ratio of the first polysaccharide to the second polysaccharide corresponds to the ratio of 1: 6 to 6: 1 and in particular 1: 4 to 4: 1. If, for example, hydroxyethylcellulose is used as the first gel-forming polysaccharide and carboxymethylcellulose as the second gel-forming polysaccharide, the water absorption capacity of the gel can furthermore be set via the ratio of these two components.
  • the proportion of carboxymethylcellulose is set equal to one and the proportion of hydroxyethylcellulose is greater than one, compared to a hydrogel containing the same proportions of the two cellulose derivatives, a hydrogel is obtained which exhibits a higher water release.
  • the proportion of hydroxyalkylcellulose is set equal to one and the proportion of carboxymethylcellulose is greater than one, a hydrogel which exhibits a higher water absorption is obtained in comparison with a hydrogel which contains the same proportions of the two cellulose derivatives.
  • a hydrogel according to the invention is a sterilized hydrogel, in particular it is provided that the hydrogel is sterilized by electromagnetic radiation or electron or positron radiation. However, the hydrogel may also be sterilized by steam sterilization.
  • a hydrogel according to the invention is sterilized by means of electromagnetic radiation or electron or positron radiation
  • this hydrogel has a dynamic viscosity of 5,000 to 60,000 mPa s, in particular 5,000 to 40,000 mPa s and very particularly 10,000 to 40,000 mPa s (Bohlin rheometer type CSR - 10, tapered spindle 4 ° / 0 40 mm, gap distance 100 ⁇ m, oscillometric measurement).
  • Such a hydrogel can also be distributed particularly well and uniformly, for example with a spatula, over and in a wound. This hydrogel also has a good cohesion even when receiving wound exudate and does not flow out of a wound to be treated.
  • Suitable electrolytes in connection with the present invention are compounds which, in particular when dissolved in water, are capable of dissociating in ions and which are composed of mono-, di- and / or trivalent ions. These electrolytes may be present, for example, as inorganic or organic salts, and in each case are different from the polymers, which may also have ionic character, also included in the hydrogel present. Particularly suitable in this context are chlorides, iodides, sulfates, hydrogen sulfates, carbonates, hydrogen carbonates, phosphates, dihydrogen phosphates or hydrogen phosphates of the alkali metals and alkaline earth metals.
  • sodium, potassium and calcium chloride can be used as the electrolyte mixture in a hydrogel according to the invention.
  • This electrolyte mixture simulates the electrolyte mixture in a wound serum given off in a particularly good manner.
  • a hydrogel containing this electrolyte mixture of a wound provides a particularly wound healing promoting climate.
  • the hydrogel has a conductivity of at least 4000 ⁇ S cm -1, in particular at least 6000 ⁇ S cm -1, and very particularly preferably 6000-2000 ⁇ S cm -1 Adjustment is advantageous because the conductivity of a hydrogel depends on the components of the gel and their concentrations, for example, the conductivity depends on the type and concentration of the gel-forming polymer used or on the type and concentration of the gel used polyol. These components lowered, to varying degrees, the conductivity of a hydrogel compared to a pure saline solution. Thus, the amount of electrolyte mixture must be individually tailored to the remaining ingredients of the gel to adjust a particular conductivity.
  • the hydrogel has such an amount of electrolyte mixture that the hydrogel in turn has a free ion concentration corresponding to the free ion concentration of a physiological electrolyte solution or an isotonic electrolyte solution.
  • the hydrogel may also be an isotonic hydrogel.
  • the hydrogel comprises Ringer solution.
  • Ringer solution an isotonic saline solution containing sodium chloride, potassium chloride and calcium chloride.
  • the hydrogel additionally comprises a polyol.
  • This polyol is outstandingly suitable as a moisturizer and thus provides a nourishing component for the skin surrounding the wound.
  • suitable are polyols which are selected from the group of glycerol, glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene propylene glycol, sorbitol, sorbitol or mixtures thereof.
  • glycerol, polyethylene glycol or sorbitol and mixtures thereof can be used as the polyol in the present hydrogel.
  • this hydrogel comprises, based on the total weight of the hydrogel, at least 50% by weight of water, 5-30% by weight of polyol, 0.5-10% by weight of gel-forming polysaccharide, 0.05-6 , 0 wt .-% acrylic acid derivative and 0.001-4.0 wt .-% electrolyte mixture.
  • the hydrogel has at least 50% by weight of water, 10-30% by weight of polyol, 1-6% by weight of gel-forming polysaccharide, 0.5-4.0% by weight of acrylic acid derivative and 0.001-2, 0 wt .-% of electrolyte mixture.
  • a second gel-forming polysaccharide is additionally added to the hydrogel in addition to a polyol and a first gel-forming polysaccharide
  • this hydrogel comprises at least 50% by weight of water, 5-30% by weight of polyol, based on the total weight of the hydrogel , 5-5% by weight of first gel-forming polysaccharide and 0.5-5% by weight of second gel-forming polysaccharide, 0.05-6.0% by weight of acrylic acid derivative and 0.001-4.0% by weight of electrolyte -Mixture.
  • the hydrogel then comprises at least 50% by weight of water, 10-30% by weight of polyol, 0.5-4% by weight of first gel-forming polysaccharide and 0.5-4% by weight of second gel-forming polysaccharide, 0, 5-4.0% by weight of acrylic acid derivative and 0.001-2.0% by weight of the electrolyte mixture.
  • the preparation of a hydrogel in particular of a hydrogel described above, is also an object of the present invention.
  • the process according to the invention comprises the following process steps: a) providing an aqueous solution comprising an acrylic acid derivative, b) adding a suspension comprising at least one powdered polysaccharide to the solution provided under a) and c) irradiating the composition produced under b) with electromagnetic
  • the aqueous solution provided under a) comprising an acrylic acid derivative is adjusted to a pH of between 5.5 and 7.0.
  • the suspension mentioned under b) further comprises a polyol, in particular a liquid polyol.
  • this suspension is prepared by stirring the powdery polysaccharide into a polyol which is liquid at room temperature.
  • the aqueous solution mentioned under a) comprises an electrolyte mixture which in turn comprises at least two electrolytes.
  • the irradiation can be carried out in particular by means of .beta.-radiation.
  • doses of 20-35 kGy are advantageous.
  • a hydrogel according to the invention is particularly suitable for the treatment of comparatively deep wounds and can be used excellently as a wound filler. For example, deep dermal ulcers, which are very often very wet, can be treated with this hydrogel.
  • the leakage of fluid from the wound is prevented or at least reduced and at the same time by providing a
  • Electrolyte mixture provided a wound treatment agent that promotes wound healing.
  • dry wounds such as dry ulcer curis can also be treated with the present gel.
  • the present hydrogel shows its ability to supply the wound fluid and to ensure the removal of undesirable substances, deposits and necroses by gentle debridement.
  • the wound healing process is assisted by a semi-occlusive closure using a secondary wound dressing such as a film dressing to prevent unwanted contamination.
  • Other categories of wounds to which the gel can be applied include, but are not limited to, decubitus stage I 1 II, III (pressure ulcer), leg ulcer
  • the present invention also relates to the use of a hydrogel comprising at least one gel-forming polysaccharide, an acrylic acid derivative and an electrolyte mixture, wherein the electrolyte mixture has at least two different electrolyte, for the preparation of a wound healing agent, in particular for the treatment of Pressure ulcers grade I, II, III (pressure ulcer) or ulcus cruris (lower leg ulcer, open leg) or diabetic foot syndrome or skin ulcers or boils or first and second degree burns or abrasions or chronic wounds.
  • Pressure ulcers grade I, II, III pressure ulcer
  • ulcus cruris lower leg ulcer, open leg
  • the present invention also relates to a wound dressing comprising a medical carrier material and a hydrogel of the type described.
  • a medical carrier material In particular, nonwovens or textile knitted fabrics, knitted fabrics or woven fabrics made of natural or synthetic fiber materials are used here as support material.
  • the medical carrier material is coated or impregnated with the hydrogel on one or more sides.
  • the hydrogel according to the invention is arranged in a package.
  • the hydrogel is packed sterile in the package.
  • the hydrogel is arranged in a syringe which is used as a primary packaging.
  • the hydrogel is sterile in the syringe.
  • this hydrogel which is present in a sterile primary packaging, is ready for use in the further packaging together with medical carrier or dressing material and optionally further medical aids.
  • both the hydrogel in a primary packaging and the medical carrier or dressing material are present together in a sterile primary packaging in the set packaging.
  • the pH is determined using a pH meter type CG 841 (Schott - Germany) equipped with a glass electrode SenTix 81 (Scientific and Technical Workshops GmbH, Weilheim - Germany). The samples are tempered before the measurements to 25 0 C and are measured at 25 0 C room temperature.
  • the hydrogels 1 to 4 have all been prepared according to the listed operations at room temperature.
  • a suspension of powdered polysaccharide (HEC or a mixture of HEC and CMC) and glycerol is prepared in a first step by slowly adding the polysaccharide in glycerol and stirring it evenly.
  • a solution of the polyacrylate is prepared in a second step.
  • the abovementioned amount of powdered polyacrylate is added to the Ringer's solution, into water or into the aqueous electrolyte solution and stirred for two hours.
  • the resulting hydrogels are filled in tubes and sterilized by means of .beta.-sterilization. The dose distribution is between 25 and 36 kGy, depending on the arrangement of the gel pattern. Irradiation sets the viscosity to about 1/10 of the viscosity of the non-sterile hydrogel.
  • the resulting hydrogels 1 to 4 are altogether transparent, amorphous hydrogels which have a good to very good formability.
  • the hydrogels 3 and 4 show a high viscosity in the unsterile state and a lower viscosity in the sterile state (about 1/10 of the non-sterile hydrogels).
  • a hydrogel for wound treatment can be provided, which contains a wound an electrolyte composition similar to the wound serum. The changes in conductivity between non-sterile and sterile gel are within measurement tolerances.
  • the hydrogels 3, 5 to 8 all contain the composition given in Example Hydrogel 3 with the difference that the Ringer's solution is a solution similar to Ringer's solution.
  • the hydrogels 5 to 8 are prepared analogously to the hydrogels 1 to 4.
  • the hydrogels 3, 5 to 8 all contain the composition given in the example of hydrogel 3 with the difference that a solution analogous to Ringer's solution is used as Ringer's solution. These solutions differ from each other only by the content of electrolyte mixture. Thus, for example, the hydrogel 7 compared to the hydrogel 3, a double amount of electrolyte mixture. The conductivities of the different gels differ considerably. In particular, the hydrogel 3, the Ringer solution contains only half as high conductivity, as the Ringer solution itself. A conductivity analogous to a Ringer solution is only with the hydrogel. 8 reached. This hydrogel 8 has in comparison to the hydrogel 3 to a 2.5-fold amount of electrolyte mixture.
  • the hydrogel 8 may be referred to as an isotonic hydrogel, because in this hydrogel has the same conductivity as an isotonic Ringer's solution.
  • the measurement of the conductivity took place in the unsterile state.
  • the increase in conductivity is approximately linear, as shown in Figure 1.
  • the conductivity can be controlled by varying the amount of electrolyte.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrogel sowie dessen Herstellung und die Verwendung in der modernen Wundbehandlung. Das Hydrogel umfasst mindestens 50 Gew,-% Wasser, mindestens ein gelbildendes Polysaccharid ausgewählt aus der Gruppe der Hydroxycellulosen, Carboxycellulosen, Alginate, Chitin oder Stärke, mindestens ein Acrylsäure-Derivat, wie z.B. Polyacrylat und ein Elektrolyt-Gemisch, wobei das Elektolyt-Gemisch mindestens zwei verschiedene Elektrolyte aufweist, wie z.B. eine Ringer-Lösung oder eine Mischung aus Salzen der Alkali- und Erdalkalimetalle.

Description

Titel: Hydrogel
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Hydrogel sowie dessen Herstellung und die Verwendung in der modernen Wundbehandlung.
Hydrogele sind bereits seit einiger Zeit dem Anwender als Wundbehandlungsmittel bekannt. Diese Produkte zeichnen sich durch einen hohen Wassergehalt aus und sind besonders geeignet, in der feuchten Wundbehandlung eingesetzt zu werden. Angeboten werden Hydrogele in Form von gefriergetrockneten Pads, durchsichtigen Kompressen oder als amorphe Gele in Tuben und Spritzen.
In der Patentliteratur sind Hydrogele zur Wundbehandlung beispielsweise durch die europäischen Patentschrift EP 382 128 B1 bekannt. Hierin wird ein vernetztes wundsekretabsorbierendes Hydrogel beschrieben, das durch Vernetzung eines natürlichen Gelierungsmittels ausgewählt aus der Gruppe Collagen, Gelatine, Pektin und/oder Alginate mit einem Copolymer aus einer oder mehreren Vinylcarbonsäuren und wenigstens einem ihrer Salze hergestellt wird. Neben den mittels eines Vernetzungsmittels vernetzten
Polymeren enthält das Hydrogel weiterhin einen mehrwertigen Alkohol sowie Wasser oder eine physiologische Kochsalzlösung.
Ein weiteres Hydrogel zur Anwendung als Wundverband ist in der EP 848621 B1 beschrieben, das ein "bacteriostatic agent" und Fasern umfasst. Die Fasern sollen in das Gel eingearbeitet sein und Kationen zur Vernetzung des Hydrogels bereitstellen. Das Hydrogel soll zudem eine Viskosität von 20.000 bis 1.000.000 cPs aufweisen.
Weiterhin wird mit der EP 987 019 A1 ein Hydrogel zur Behandlung von Wunden beschrieben, das seinerseits eine Zusammensetzung aufweist, die in halbfester Form vorliegt. Die Zusammensetzung umfasst neben Wasser und einem Antibiotikum auch Partikel, die in der Lage sind, mindestens 30 Gew.-% ihres Eigengewichtes an Wasser aufzunehmen und mindestens 70 Gew.-% ihres Eigengewichtes an Wasser abzugeben. Die halbfeste Zusammensetzung soll neben einem Polyol mindestens zwei Geliermittel umfassen. Mit der DE 100 12 026 A1 werden ein Gel sowie die Verwendung eines Gels zum Lösen von Verkrustungen von Wunden beschrieben. Das beschriebene wässrige Gel soll ausgeprägte mikrobiozide Wirkung aufweisen und Polyhexamethylguanidin sowie Glycerin und Hydroxyethylcellulose enthalten. Des Weiteren kann das Gel als wässrige Lösung eine Kochsalz- oder Ringer-Lösung aufweisen.
Ein Hydrogel zur Anwendung als Wundverband ist darüber hinaus in der europäischen Patentschrift EP 576 523 B2 beschrieben. Dieses Hydrogel besteht aus einem wasserunlöslichen, in Wasser quellbaren vernetzten Cellulosederivat, Wasser und einer Polyolkomponente. Das mit dieser Patentschrift beschriebene Gel betrifft in erster Linie die Entfernung von nekrotischem Gewebe, da es die Notwendigkeit des Einsatzes eines chemischen Debridierungsmittels oder chirurgischen Herausschneidens verringert.
Diese durch den Stand der Technik bekannten Hydrogele weisen insgesamt oder teilweise Eigenschaften auf, die vom Anwender eher als nachteilig empfunden werden oder sie enthalten Inhaltsstoffe, die vom Anwender in manchen Behandlungsfällen als eher kritisch eingeschätzt oder in einem fortschreitenden Wundheilungsverlauf als störend angesehen werden. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydrogel bereitzustellen, das in der modernen Wundbehandlung einzusetzen ist, das in der Anwendung einer Wunde ein wundheilungsfördemdes Klima bereitstellt und das die Nachteile der bekannten
Hydrogele vermeidet. Dabei soll das Hydrogel sowohl bei trockenen Wunden als auch bei Wundsekret absondernden Wunden angewendet werden können und bei der Behandlung dieser verschiedenen Wunden eine schonende Debridierung gewährleisten. Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Hydrogel bereitzustellen, das schmerzlindernd wirkt und in der Anwendung ein Gleichgewicht zwischen Wunde und
Wundbehandlungsmittel bereitstellt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Hydrogel als Wundfüller zur Verfügung zu stellen, das im applikationsfähigen Zustand eine gute Modellierbarkeit gewährleistet und bei Aufnahme von Wundexsudat einen guten Zusammenhalt aufweist und keinen nennenswerten Abbau der Viskosität zeigt. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein wundheilungsfördemdes Hydrogel hergestellt werden kann.
Gelöst werden diese Aufgaben durch ein Hydrogel mit einem Wassergehalt von mindestens 50 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Hydrogels, wobei das Hydrogel mindestens ein gelbildendes Polysaccharid, mindestens ein Acrylsäure-Derivat und ein Elektrolyt- Gemisch umfasst, wobei das Elektolyt-Gemisch mindestens zwei verschiedene Elektrolyte aufweist.
Ein Vorteil dieses Hydrogels besteht darin, dass durch die Kombination von gelbildenden Polysacchariden zusammen mit einem Acrylsäurederivates ein Hydrogel bereit gestellt werden kann, das je nach Wundentyp sowohl saugende Eigenschaft - bei stark nässenden Wunden - als auch wasserabgebende Eigenschaft - bei trockenen Wunden - aufweist, und das sehr gut modellierbar ist. Überraschender weise hat sich gezeigt, das ein solches Hydrogel auch mittels elektromagnetischer Strahlung oder Elektronen- oder Positronenstrahlung sterilisierbar ist. Werden nämlich gelbildende Polysaccharide zur
Bildung des Hydrogels alleine verwendet, so wird nach der Sterilisation mittels Strahlen oder Teilchen ein Gel erhalten, dass nur eine unzureichende Viskosität und eine unzureichende Wasseraufnahmekapazität aufweist. Wird auf der anderen Seite ein Gel alleine aus Acrylsäurederivaten aufgebaut, wird ein Gel erhalten, das zwar durch Strahlen oder Teilchen sterilisierbar ist, jedoch eine unzureichende Modellierfähigkeit besitzt und zudem eine schlechte Wasserabgabefähigkeit aufweist. Zudem kann einer Wunde mit einem erfindungsgemäßen Hydrogel durch das Elektrolyt-Gemisch ein überaus wundheilungsförderndes Klima bereitgestellt werden, da durch die mindestens zwei Elektrolyte ein dem Wundserum ähnliches Elektrolytgemisch bereit gestellt werden kann. Mit diesem Hydrogel kann darüber hinaus ein Wundbehandlungsmittel bereitgestellt werden, das ein in einer Wunde vorliegende nekrotisches Gewebe aufbricht und eine schonende Debridierung gewährleistet. Diese Debridierung ist die Vorraussetzung für einen natürlichen Zellaufbau, der ausgehend von den Wundrändern einen kontinuierlichen Heilungsverlauf kennzeichnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Hydrogel kein Konservierungsmittel auf. Darüber hinaus soll ein erfindungsgemäßes Hydrogel insbesondere keine antimikrobiell, fungizid, antibakteriell oder in einer anderen Weise Pilze, Mikroben, Bakterien, Viren im Wachstum hemmende oder abtötende Wirkstoffe umfassen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßes Hydrogel vorzugsweise mindestens ein gelbildendes Polysaccharid ausgewählt aus der Gruppe der Cellulose-Derivate oder deren Salze, Alginate oder deren Derivate, Chitin oder dessen Derivate oder dessen Salze oder Stärke. Hierbei ist der Ursprung der gelbildenden Polysaccharide unbeachtlich, das heißt, dass diese gelbildenden Polysaccharide pflanzlichen oder tierischen Ursprungs sein können oder auf synthetischem Weg beispielsweise durch mikrobiologische Verfahren hergestellt sein können. Es ist auch möglich Polysaccharide zu verwenden, die pflanzlichen oder tierischen Ursprungs und durch chemische Synthese modifiziert sind.
Zu der Gruppe der Cellulose-Derivate zählen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere Celluloseether und Celluloseester sowie deren Salze. Als Celluloseether kommen hierbei insbesondere Hydroxyalkylcellulosen insbesondere Hydroxy- Ci-6-alkylcellulose wie zum Beispiel Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose oder Hydroxybutylcellulose und ganz besonders bevorzugt Hydroxymethylcellulose oder Hydroxyethylcellulose zum Einsatz. Als Celluloseester kommen hierbei insbesondere Carboxyalkylcellulose insbesondere Carboxy-C1-6-alkylcellulose wie zum Beispiel Carboxymethylcellulose, Carboxyethylcellulose, Carboxypropylcellulose oder Carboxybutylcellulose und ganz besonders bevorzugt Carboxymethylcellulose oder Carboxyethylcellulose zum Einsatz.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform umfasst das Hydrogel mindestens zwei verschiedene gelbildende Polysaccharide. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die mindestens zwei Polysaccharide ausgewählt werden aus der Gruppe der Cellulose-Derivate oder deren Salze insbesondere Celluloseether und Celluloseester, Alginate oder deren Derivate, Chitin oder dessen Derivate oder dessen Salze oder Stärke. Besonders bevorzugt umfasst ein erfindungsgemäßes Hydrogel hierbei mindestens zwei Polysaccharide aus der Gruppe der Celluloseether und Celluloseester. Ganz besonders bevorzugt ist ein Hydrogel, das als gelbildende Polysaccharide Hydroxyalkylcellulose und Carboxyalkylcellulose enthält.
Weiterhin kann ein erfindungsgemäßes Hydrogel als gelbildendes Polysaccharid insbesondere mindestens ein wasserlösliches Cellulose-Derivat umfassen. Ganz besonders bevorzugt umfasst dieses Hydrogel mindestens zwei verschiedene gelbildende, wasserlösliche Polysaccharide. Diese Polysaccharide zeichnen sich dadurch aus, dass sie innerhalb des Gels keine gequollenen Partikel bilden wodurch wiederum ein sehr homogenes Hydrogel resultiert. Zudem zeigt ein wasserlösliches Polysaccharid umfassendes Hydrogel bei der Auftragung auf einer Wunde eine besonders gute Streichfähigkeit auf, bildet zudem eine besonders glatte Oberfläche aus und ist besonders gut modellierbar. Ganz besonders bevorzugt werden hierbei wasserlösliche Cellulose- Derivate, die nicht quervernetzt sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das erste gelbildende Polysaccharid ausgewählt wird aus der Gruppe der Cellulose-Derivate insbesondere Hydroxyalkylcellulose oder Carboxyalkylcellulose und das zweite gelbildende Polysaccharid ausgewählt wird aus der Gruppe der Alginate, insbesondere Natrium-, Kalium- oder Kalziumalginat, und/oder Chitin oder dessen Derivate oder Salze.
Bei der Verwendung von insbesondere zwei gelbildenden Polysacchariden ist weiterhin besonders bevorzugt ein erstes nichtionisches Polysaccharid und mindestens ein zweites ionisches Polysaccharid einzusetzen. Es kann aber auch vorgesehen sein, das zwei nichtionische Polysaccharide oder zwei ionische Polysaccharide Verwendung finden. Hierbei können insbesondere als nichtionisches Polysaccharid wasserlösliche Celluloseether und ganz besonders bevorzugt wasserlösliche Hydroxyalkylcellulosen eingesetzt werden. Als ionische Polysaccharide können hierbei insbesondere wasserlösliche Celluloseester und ganz besonders bevorzugt wasserlösliche Carboxyalkylcellulosen eingesetzt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, als ionisches Polysaccharid ein Alginat oder ein Gemisch aus verschiedenen Alginaten wie beispielsweise Natrium-, oder Kalziumalginat einzusetzen.
Das in einem erfindungsgemäßen Hydrogel vorhandene Acrylsäure-Derivat dient in erster Linie als Strukturbildner oder Viskositätsverbesserer. Hierzu sind besonders Polyacrylsäure und deren Salze und insbesondere quervernetzte Polyacrylate geeignet. Diese
Polyacrylsäure-Derivate weisen zudem den Vorteil auf, dass sie einen erheblichen Anteil ihres Eigengewichtes an Wasser aufnehmen können. Durch die Kombination dieser Acrylsäure-Derivate mit mindestens einem gelbildenden Polysaccharid lässt sich somit gezielt ein Hydrogel herstellen, dessen Wasseraufnahme- und Wasserabgabekapazität gesteuert werden kann.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Hydrogel eine dynamische Viskosität von 5.000 bis 60.000 mPa s, insbesondere 5.000 bis 50.000 mPa s und ganz besonders 10.000 bis 40.000 mPa s aufweist (gemessen Bohlin-Rheometer Typ CSR - 10, Kegelspindel 4° / 0 40 mm, Spaltabstand 100 μm, Oszillometrische Messung, T= 22-27 0C). Ein solches Hydrogel lässt sich besonders gut und gleichmäßig beispielsweise mit einem Spachtel über und in einer Wunde verteilen, weist auch bei der Aufnahme von Wundexsudat einen guten Zusammenhalt auf und fließt nicht aus einer zu behandelnden Wunde.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Hydrogel mindestens ein gelbildendes Polysaccharid und ein Acrylsäure-Derivat, wobei das Gewichtsverhältnis des oder der Polysaccharide zu dem Acrylsäure-Derivat in dem Hydrogel dem Verhältnis von 20:1 bis 1 :1 , insbesondere 15:1 bis 1 :1 und ganz besonders 10:1 bis 1 :1 entspricht.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das Hydrogel bezogen auf das Gesamtgewicht des Hydrogels mindestens 50 Gew.-% Wasser, 0,5-10 Gew.-% gelbildendes Polysaccharid, 0,05-6,0 Gew.-% Acrylsäure-Derivat und 0,001-4,0 Gew.-% Elektolyt-Gemisch umfasst. Insbesondere umfasst das Hydrogel mindestens 50 Gew.-% Wasser, 1-6 Gew.-% gelbildendes Polysaccharid, 0,5-4,0 Gew.-% Acrylsäure-Derivat und 0,001-2,0 Gew.-% Elektolyt-Gemisch.
Wird dem Hydrogel neben einem ersten gelbilden Polysaccharid ein zweites gelbildendes Polysaccharid zugesetzt, so umfasst dieses Hydrogel bezogen auf das Gesamtgewicht des Hydrogels mindestens 50 Gew.-% Wasser, 0,5-5 Gew.-% erstes gelbildendes Polysaccharid, 0,5-5 Gew.-% zweites gelbildendes Polysaccharid, 0,05-6,0 Gew.-% Acrylsäure-Derivat und 0,001-4,0 Gew.-% Elektolyt-Gemisch. Insbesondere umfasst das Hydrogel mindestens 50 Gew.-% Wasser, 0,5-4 Gew.-% erstes gelbildendes Polysaccharid, 0,5-4 Gew.-% zweites gelbildendes Polysaccharid, 0,5-4,0 Gew.-% Acrylsäure-Derivat und 0,001-2,0 Gew.-% Elektolyt-Gemisch.
Werden mindestens zwei verschiedene gelbildende Polysaccharide eingesetzt, so kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Gewichtsverhältnis des ersten zu dem zweiten Polysaccharid zueinander dem Verhältnis von 1 :6 bis 6:1 und insbesondere 1 :4 bis 4:1 entspricht. Wird dabei beispielsweise als erstes gelbildendes Polysaccharid Hydroxyethylcellulose und als zweites gelbildendes Polysaccharid Carboxymethylcellulose eingesetzt, so kann über das Verhältnis dieser beiden Komponenten weiterhin die Wasseraufnahme- bzw. Wasserabgabekapazität des Gels eingestellt werden. Wird beispielsweise der Anteil an Carboxymethylcellulose gleich eins und der Anteil an Hydroxyethylcellulose größer als eins gesetzt, so wird im Vergleich zu einem Hydrogel, das gleiche Anteile der beiden Cellulosederivate enthält, ein Hydrogel erhalten, das eine höhere Wasserabgabe zeigt. Wird dagegen der Anteil an Hydroxyalkylcellulose gleich eins und der Anteil an Carboxymethylcellulose größer als eins gesetzt, so wird im Vergleich zu einem Hydrogel, das gleiche Anteile der beiden Cellulosederivate enthält, ein Hydrogel erhalten, das eine höhere Wasseraufnahme zeigt. Die Testungen zur Wasseraufnahme- beziehungsweise Wasserabgabekapazität werden dabei analog zu St. Thomas und P. Hay, Ostomy/ Wound Managementi 995, Vol. 41 , Nr.3 S.54-59 durchgeführt. In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein erfindungsgemäßes Hydrogel ein sterilisiertes Hydrogel ist, insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Hydrogel durch elektromagnetische Strahlung oder Elektronen- oder Positronenstrahlung sterilisiert ist. Das Hydrogel kann jedoch auch mittels Dampfsterilisation sterilisiert sein.
Für den Fall das ein erfindungsgemäßes Hydrogel mittels elektromagnetischer Strahlung oder Elektronen- oder Positronenstrahlung sterilisiert ist, ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass dieses Hydrogel eine dynamische Viskosität von 5.000 bis 60.000 mPa s, insbesondere 5.000 bis 40.000 mPa s und ganz besonders 10.000 bis 40.000 mPa s (Bohlin-Rheometer Typ CSR - 10, Kegelspindel 4° / 0 40 mm, Spaltabstand 100 μm, Oszillometrische Messung) auf. Auch ein solches Hydrogel lässt sich besonders gut und gleichmäßig beispielsweise mit einem Spachtel über und in einer Wunde verteilen. Dieses Hydrogel weist auch bei der Aufnahme von Wundexsudat einen guten Zusammenhalt auf und fließt nicht aus einer zu behandelnden Wunde.
Geeignete Elektrolyte in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind Verbindungen, die insbesondere beim Auflösen in Wasser, zur Dissoziation in Ionen befähigt sind und die aus mono-, di- und/ oder trivalenten Ionen aufgebaut sind. Diese Elektrolyte können beispielsweise als anorganische oder organische Salze vorliegen und sind in jedem Fall verschieden von den ebenfalls von dem vorliegenden Hydrogel umfassten Polymeren, die eventuell ionischen Charakter aufweisen. Besonders geeignet sind in diesem Zusammenhang Chloride, lodide, Sulfate, Hydrogensulfate, Karbonate, Hydrogenkarbonate, Phosphate, Dihydrogenphosphate oder Hydrogenphosphate der Alkali- und Erdalkalimetalle. Insbesondere können als Elektrolyt-Gemisch in einem erfindungsgemäßen Hydrogel Natrium-, Kalium- und Kalziumchlorid Verwendung finden. Dieses Elektrolytgemisch simuliert in besonders guter Weise das Elektrolyt-Gemisch in einem von einer Wunde abgegebenen Wundserum. Damit stellt ein dieses Elektrolytgemisch enthaltendes Hydrogel einer Wunde ein besonders wundheilungsförderndes Klima zur Verfügung.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Hydrogel eine Leitfähigkeit von mindestens 4000 μS cm"1 insbesondere mindestens 6000 μS cm'1 und ganz besonders bevorzugt 6000- 20000 μS cm'1. Die Leitfähigkeit ist insbesondere durch die Menge an Elektrolyt-Gemisch einzustellen. Dieses Einstellen ist vorteilhaft, da die Leitfähigkeit eines Hydrogels von den Komponenten des Gels und ihren Konzentrationen abhängt. Beispielsweise ist die Leitfähigkeit abhängig von der Art und der Konzentration des eingesetzten gelbildenden Polymers oder von der Art und der Konzentration des eingesetzten Polyols. Diese Komponenten setzten in unterschiedlichem Maß die Leitfähigkeit eines Hydrogels im Vergleich zu einer reinen Salzlösung herunter. Somit muss die Menge an Elekrolyt-Gemisch individuell an die übrigen Inhaltsstoffe des Gels angepasst werden, um eine bestimmte Leitfähigkeit einzustellen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Hydrogel eine solche Menge an Elektrolyt- Gemisch aufweist, dass das Hydrogel seinerseits eine freie lonenkonzentation aufweist, die der freien lonenkonzentration einer physiologischen Elektrolytlösung bzw. einer isotonischen Elektrolytlösung entspricht. Alternativ hierzu kann das Hydrogel auch ein isotonisches Hydrogel sein.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass das Hydrogel Ringerlösung umfasst. Hierbei soll unter einer Ringerlösung eine isotonische Salzlösung verstanden sein, die Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Kalziumchlorid enthält.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist das Hydrogel zusätzlich ein Polyol auf. Dieses Polyol ist hervorragend als Feuchtigkeitsspender geeignet und stellt somit für die der Wunde umgebenden Haut eine pflegende Komponente dar. Insbesondere sind hierzu Polyole geeignet, die ausgewählt werden aus der Gruppe Glycerin, Glykol, Propylen- glycol, Polyethylenglykol, Polypropylenglycol, Polyethylenpropylenglykol, Sorbitol, Sorbit oder deren Mischungen. Insbesondere können als Polyol in dem vorliegenden Hydrogel Glycerin, Polyethylenglykol oder Sorbit sowie Mischungen hiervon eingesetzt werden.
Wird dem Hydrogel ein Polyol zugesetzt so umfasst dieses Hydrogel bezogen auf das Gesamtgewicht des Hydrogels mindestens 50 Gew.-% Wasser, 5-30 Gew.-% Polyol, 0,5-10 Gew.-% gelbildendes Polysaccharid, 0,05-6,0 Gew.-% Acrylsäure-Derivat und 0,001-4,0 Gew.-% Elektolyt-Gemisch. Insbesondere weist das Hydrogel mindestens 50 Gew.-% Wasser, 10-30 Gew.-% Polyol, 1-6 Gew.-% gelbildendes Polysaccharid, 0,5-4,0 Gew.-% Acrylsäure-Derivat und 0,001-2,0 Gew.-% Elektolyt-Gemisch auf.
Wird dem Hydrogel in einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens neben einem Polyol und einem ersten gelbildenden Polysaccharid zusätzlich ein zweites gelbildendes Polysaccharid zugesetzt so umfasst dieses Hydrogel bezogen auf das Gesamtgewicht des Hydrogels mindestens 50 Gew.-% Wasser, 5-30 Gew.-% Polyol, 0,5-5 Gew.-% erstes gelbildendes Polysaccharid und 0,5-5 Gew.-% zweites gelbildendes Polysaccharid, 0,05-6,0 Gew.-% Acrylsäure-Derivat und 0,001-4,0 Gew.-% Elektolyt-Gemisch. Insbesondere weist das Hydrogel dann mindestens 50 Gew.-% Wasser, 10-30 Gew.-% Polyol, 0,5-4 Gew.-% erstes gelbildendes Polysaccharid und 0,5-4 Gew.-% zweites gelbildendes Polysaccharid, 0,5-4,0 Gew.-% Acrylsäure-Derivat und 0,001-2,0 Gew.-% Elektolyt-Gemisch auf.
Neben dem Hydrogel selbst ist auch die Herstellung eines Hydrogels, insbesondere eines oben beschriebenen Hydrogels, Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei folgende Verfahrensschritte: a) Bereitstellen einer wässrigen Lösung umfassend ein Acrylsäure-Derivat, b) Zugeben einer Suspension umfassend mindestens ein pulverförmiges Polysaccharid zu der unter a) bereitgestellten Lösung und c) Bestrahlen der unter b) hergestellten Zusammensetzung mit elektromagnetischer
Strahlung oder Elektronen- oder Positronenstrahlung zur Einstellung der Viskosität des
Hydrogels.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird die unter a) bereitgestellte wässrige Lösung umfassend ein Acrylsäure-Derivat auf einen pH-Wert zwischen 5,5 und 7,0 eingestellt. Gemäß einem besonders bevorzugten Verfahren umfasst die unter b) genannte Suspension weiterhin ein Polyol, insbesondere ein flüssiges Polyol. Weiterhin bevorzugt wird diese Suspension hergestellt, indem das pulverförmige Polysaccharid in ein bei Raumtemperatur flüssiges Polyol eingerührt wird. Insbesondere ist dabei vorgesehen, die unter b) zuzugegebene Suspension herzustellen, indem das mindestens eine Polysacharid in ein bei Raumtemperatur flüssiges Polyol eingerührt wird und die unter a) genannte wässrige Lösung vor dem Zugeben der unter b) hergestellten Suspension einen pH-Wert zwischen 5,5 und 7,0 einzustellen. Des Weiteren ist vorgesehen, dass insbesondere die unter a) angeführte wässrige Lösung ein Elektrolyt-Gemisch umfasst, das seinerseits mindestens zwei Elektrolyte umfasst. Weiterhin bevorzugt kann die Bestrahlung insbesondere mittels ß- Strahlung durchgeführt werden. Dabei sind insbesondere Dosen von 20-35 kGy vorteilhaft.
Damit ist weiterhin eine Zusammensetzung Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die zur Herstellung eines mittels elektromagnetischer Strahlung oder Elektronen- oder Positronenstrahlung sterilisierten Hydrogels geeignet ist und mindestens ein gelbildendes Polysaccharid, ein Acrylsäurederivat und ein mindestens zwei verschiedene Elekrolyte umfassendes Elektrolyt-Gemisch umfasst und eine dynamische Viskosität von höchstens 40.000 mPa s (gemessen Bohlin-Rheometer Typ CSR - 10, Kegelspindel 4° / 0 40 mm, Spaltabstand 100 μm, Oszillometrische Messung, T= 22-27 0C) besitzt. Ein erfindungsgemäßes Hydrogel ist insbesondere zur Behandlung von vergleichsweise tiefen Wunden geeignet und lässt sich hervorragend als Wundfüller einsetzen. So lassen sich beispielsweise tiefe dermale Ulzera, die sehr häufig stark nässend sind mit diesem Hydrogel behandeln. Hierbei wird das Heraussickern von Flüssigkeit aus der Wunde verhindert oder wenigstens verringert und gleichzeitig durch die Bereitstellung eines
Elektrolyt-Gemischs ein Wundbehandlungsmittel bereitgestellt, das die Wundheilung fördert. Darüber hinaus können mit dem vorliegenden Gel aber auch trockene Wunden wie beispielsweise trockener Ulcus curis behandelt werden. Hierbei zeigt das vorliegende Hydrogel seine Fähigkeit der Wunde Flüssigkeit zuzuführen und die Entfernung von unerwünschten Substanzen, Belägen und Nekrosen durch eine schonende Debridierung zu gewährleisten. Unterstützt wird der Wundheilungsprozess durch einen semi-occlusiven Abschluss mittels eines sekundären Wundverbandes wie beispielsweise eines Filmverbandes wodurch unerwünschten Kontaminationen verhindert werden. Andere Kategorien von Wunden, für die das Gel angewendet werden kann, umfassen ohne darauf beschränkt zu sein Dekubitus Stufe I1 II, III (Druckgeschwür), Ulcus cruris
(Unterschenkelgeschwür, offenes Bein), diabetisches Fußsyndrom, Hautgeschwüre, Blutgeschwüre, Verbrennungen ersten und zweiten Grades, Schürfwunden und chronische Wunden. Damit betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung eines Hydrogels, das mindestens ein gelbildendes Polysaccharid, ein Acrylsäure-Derivat und ein Elektrolyt- Gemisch umfasst, wobei das Elektrolyt-Gemisch mindestens zwei verschiedene Elektrolyt^ aufweist, zur Herstellung eines Mittels zur Wundheilung insbesondere zur Behandlung von Dekubitus Stufe I, II, III (Druckgeschwür) oder Ulcus cruris (Unterschenkelgeschwür, offenes Bein) oder diabetisches Fußsyndrom oder Hautgeschwüre oder Blutgeschwüre oder Verbrennungen ersten und zweiten Grades oder Schürfwunden oder chronische Wunden.
Neben dem Hydrogel als solches betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Wundauflage, die ein medizinisches Trägermaterial und ein Hydrogel der beschriebenen Art umfasst. Insbesondere kommen hierbei als Trägermaterial Vliesstoffe oder textile Gewirke, Gestricke oder Gewebe aus natürlichen oder synthetischen Fasermaterialen zum Einsatz. Insbesondere wird dabei das medizinische Trägermaterial mit dem Hydrogel einseitig oder mehrseitig beschichtet oder imprägniert.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Hydrogel in einer Verpackung angeordnet ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Hydrogel in der Verpackung steril verpackt ist. Hierbei können
Verpackungen wie beispielsweise Behälter mit Schraubverschluss, verschließbare Tuben oder Behälter zum Einmalverbrauch wie Tuben mit Sicherheitsverschluss Anwendung finden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Hydrogel in einer Spritze, die als Erstverpackung verwendet wird, angeordnet ist. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass das Hydrogel in der Spritze steril vorliegt. In einer besonders bevorzugten Ausführung liegt dieses in einer sterilen Erstverpackung vorliegende Hydrogel als Set fertig zur Anwendung in der weiteren Verpackung zusammen mit medizinischem Träger- oder Verbandmaterial und gegebenenfalls weiteren medizinischen Hilfsmitteln vor. Hierbei kann auch vorgesehen sein, dass sowohl das Hydrogel in einer Erstverpackung als auch das medizinische Träger- oder Verbandmaterial in einer sterilen Erstverpackung zusammen in der Set-Verpackung vorliegen.
Beispiele:
1) Beispiele 1 bis 4 a) Zusammensetzung Beispiel 1 bis 4
Figure imgf000012_0001
nicht erfindungsgemäßes Hydrogel (1) Hydroxyethylcellulose (HEC) Natrosol HX Pharm
(Fa. Hercules, Rijswijk - Niederlande)
(2) Carboxymethylcellulose (CMC) Blanose 7H4
(Fa. Hercules, Rijswijk - Niederlande)
(3) Polyacrylat Carbopol 980 NF
(Fa. Noveon, Calvert City - USA)
(4) Glycerin (wasserfrei) (Fa. DOW Deutschland Inc.)
(5) Ringer-Lösung:
1000 ml Lösung enthalten: 8,60 g Natriumchlorid (NaCI)
0,30 g Kaliumchlorid (KCl)
0,33 g Kalziumchlorid-Dihydat (CaCI2 * 2 H2O)
Rest Wasser, gereinigt Ph.Eur. (H2O)
(A) Der pH-Wert wird bestimmt mit einem pH-Meter Typ CG 841 (Fa. Schott - Deutschland) bestückt mit einer Glaselektrode SenTix 81 (Fa. Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH, Weilheim - Deutschland). Die Proben sind vor den Messungen auf 25 0C temperiert und werden bei 25 0C Raumtemperatur vermessen.
(B) Die Viskosität wird gemessen mit Bohlin-Rheometer Typ CSR - 10 (Fa. Bohlin
Instruments, Mühlacker - Deutschland), Kegelspindel 4° / 0 40 mm, Spaltabstand 100 μm, Oszillometrische Messung. Die Proben sind vor den Messungen auf 25 0C temperiert und werden bei 25 0C vermessen.
(C) Die Leitfähigkeit wird gemessen mit einer Standard-Leitfähigkeitsmesszelle Tetracon 325 (Fa. Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH, Weilheim - Deutschland). Die Proben sind vor den Messungen auf 25 0C temperiert und werden bei 22-25 0C vermessen.
(D) Die sterilen Hydrogele sind mittels ß-Sterilisation sterilisiert. Die Dosisverteilung liegt je nach Bestrahlungsanordnung der Gelmuster zwischen 25 bis 36 kGy. Um eine geringe
Dosisverteilung zu erreichen wurden die Proben in 55 ml Plastikdosen (Durchmesser 55 mm, Material PP) mit 30 gr. Gel befüllt. Als steril wurde eine Minimumbestrahlung von 25 kGy angesetzt. b) Herstellung der Hydrogele 1 bis 4
Die Hydogele 1 bis 4 sind alle gemäß den aufgeführten Arbeitsschritten bei Raumtemperatur hergestellt worden. Zur Herstellung der Hydrogele wird in einem ersten Schritt eine Suspension aus pulverförmigem Polysaccharid (HEC oder ein Gemisch aus HEC und CMC) und Glycerin hergestellt, indem das Polysaccharid langsam in Glycerin gegeben und gleichmäßig verrührt wird. In einem zweiten Schritt wird eine Lösung des Polyacrylats hergestellt. Hierzu wird die oben angegebene Menge pulverförmiges Polyacrylat in die Ringer-Lösung, in Wasser oder in die wässrige Elektrolytlösung gegeben und zwei Stunden gerührt. Unter Zugabe der Natronlauge wird ein pH-Wert von pH = 6 eingestellt und weitere zwei Stunden gerührt. In die auf pH = 6 eingestellte Lösung wird im Folgenden sehr langsam unter gleichmäßigen Rühren die Suspension aus HEC/Glycerin oder HCE/CMC/Glycerin gegeben. Nach der Zugabe wird mindestens zwei weitere Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Bei der Herstellung kann Luft in das Gel eingearbeitet werden. Diese Einschlüsse können durch Rühren im Vakuum wieder entfernt werden. Die resultierenden Hydrogele werden in Tuben gefüllt und mittels ß-Sterilisation sterilisiert. Die Dosisverteilung liegt je nach Bestrahlungsanordnung der Gelmuster zwischen 25 bis 36 kGy. Durch die Bestrahlung wird die Viskosität auf ungefähr 1/10 der Viskosität des unsterilen Hydrogels eingestellt.
c) Beschreibung der Hydrogele
Die resultierenden Hydrogele 1 bis 4 (das Hydrogel 2 ist kein anspruchsgemäßes Hydrogel) sind insgesamt transparente, amorphe Hydrogele, die eine gute bis sehr gute Modellierbarkeit aufweisen. Dabei zeigen die Hydrogele 3 und 4 im unsterilen Zustand eine hohe Viskosität und im sterilen Zustand eine niedrigere Viskosität (ca. 1/10 der unsterilen Hydrogele). Zudem kann insbesondere mit dem Hydrogel 1 , 3 und 4 ein Hydrogel zur Wundbehandlung bereitgestellt werden, das einer Wunde eine dem Wundserum ähnliche Elektrolyt-Zusammensetzung enthält. Die Veränderungen der Leitfähigkeit zwischen unsteril und sterilem Gel liegen innerhalb der Messtoleranzen. 2) Beispiele 5 bis 8 a) Zusammensetzung Beispiel 3 und 5 bis 8
Die Hydrogele 3, 5 bis 8 enthalten alle die im Beispiel Hydrogel 3 angegebene Zusammensetzung mit dem Unterschied, das als Ringer-Lösung eine zur Ringer-Lösung ähnliche Lösung verwendet wird.
Figure imgf000015_0001
(E) 1000 ml Lösung einer jeweils zur Ringer-ähnlichen Lösung enthalten: x mal 8,60 g Natriumchlorid (NaCI) x mal 0,30 g Kaliumchlorid (KCl) x mal 0,33 g Kalziumchlorid-Dihydat (CaCI2 * 2 H2O) Rest Wasser, gereinigt Ph.Eur. (H2O)
b) Herstellung der Hydrogele 5 bis 8
Die Hydrogele 5 bis 8 werden analog zu den Hydrogelen 1 bis 4 hergestellt.
c) Beschreibung der Hydrogele
Die Hydrogele 3, 5 bis 8 enthalten alle die im Beispiel Hydrogel 3 angegebene Zusammensetzung mit dem Unterschied, das als Ringer-Lösung eine zur Ringer-Lösung analoge Lösung verwendet wird. Diese Lösungen unterscheiden sich untereinander lediglich durch den Gehalt an Elektrolyt-Gemisch. Damit weist z.B. das Hydrogel 7 im Vergleich zum Hydrogel 3 eine doppelte Menge an Elektrolyt-Gemisch auf. Die Leitfähigkeiten der verschiedenen Gele unterscheiden sich beträchtlich. Insbesondere weist das Hydrogel 3, das Ringer-Lösung enthält lediglich eine halb so hohe Leitfähigkeit auf, wie die Ringer- Lösung selbst. Eine Leitfähigkeit analog zu einer Ringerlösung wird erst mit dem Hydrogel 8 erreicht. Dieses Hydrogel 8 weist im Vergleich zum Hydrogel 3 eine 2,5-fache Menge an Elektrolyt-Gemisch auf. Das Hydrogel 8 kann als isotonisches Hydrogel bezeichnet werden, da in dieses Hydrogel dieselbe Leitfähigkeit aufweist, wie eine isotonische Ringer-Lösung. Die Messung der Leitfähigkeit erfolgte im unsterilen Zustand. Der Anstieg der Leitfähigkeit ist annähernd linear, wie dies der Abbildung 1 entnommen werden kann. Somit kann auch gezeigt werden, dass mit einer einmal festgelegten Zusammensetzung die Leitfähigkeit durch Variation der Elektrolytmenge gesteuert werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Hydrogel mit einem Wassergehalt von mindestens 50 Gew.-% bezogen auf das
Gesamtgewicht des Hydrogels umfassend a) mindestens ein gelbildendes Polysaccharid, b) mindestens ein Acrylsäure-Derivat und c) ein Elektrolyt-Gemisch, wobei das Elektolyt-Gemisch mindestens zwei verschiedene Elektrolyte aufweist.
2. Hydrogel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel eine Leitfähigkeit von mindestens 4000 μS cm'1 aufweist.
3. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel mindestens zwei verschiedene gelbildende Polysaccharide umfasst.
4. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Polysaccharid oder die mindestens zwei Polysaccharide ausgewählt wird/werden aus der Gruppe der Hydroxycellulosen, Carboxycellulosen, Alginate oder deren Derivate, Chitin oder dessen Derivate oder dessen Salze oder Stärke.
5. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Polysaccharide ausgewählt werden aus der Gruppe der Cellulose-Derivate.
6. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Polysaccharid ein wasserlösliches, nicht- vernetztes Cellulose-Derivate ist.
7. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylsäure-Derivat ein vernetztes Polyacrylat ist.
8. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des oder der Polysaccharide zu dem
Acrylsäure-Derivat dem Verhältnis von 20:1 bis 1 :1 entspricht.
9. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel durch elektromagnetische Strahlung oder Elektronen- oder Positronenstrahlung sterilisiert ist.
10. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel weiterhin ein Polyol insbesondere Glycerin, Sorbit oder Polyethylenglycol umfasst.
11. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel einen pH-Wert zwischen 5 und 7 aufweist.
12. Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel eine dynamische Viskosität von 5.000 bis 60.000 mPa s aufweist.
13. Wundfüller umfassend ein Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche.
14. Wundauflage umfassend ein medizinisches Trägermaterial und ein Hydrogel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche.
15. Wundauflage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das medizinische Trägermaterial mit dem Hydrogel imprägniert ist.
16. Verfahren zur Herstellung eines Hydrogels mit den folgenden Verfahrensschritten a) Bereitstellen einer wässrigen Lösung umfassend ein Acrylsäure-Derivat b) Zugeben einer Suspension umfassend mindestens ein pulverförmiges Polysaccharid zu der unter a) bereitgestellten wässrigen Lösung und c) Bestrahlen der unter b) hergestellten Zusammensetzung mit elektromagnetischer Strahlung oder Elektronen- oder Positronenstrahlung zur Einstellung der
Viskosität des Hydrogels.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die unter a) angegebene wässrige Lösung umfassend ein Acrylsäure-Derivat vor dem Zugeben der Suspension auf einen pH-Wert zwischen 5,5 und 7 eingestellt wird.
18. Verwendung eines Hydrogels nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, zur Herstellung eines Mittels zur Wundheilung insbesondere zur Behandlung von Dekubitus Stufe I, II, III (Druckgeschwür) oder Ulcus cruris (Unterschenkelgeschwür, offenes Bein) oder diabetischem Fußsyndrom oder Hautgeschwüren oder Blutgeschwüren oder Verbrennungen ersten und zweiten Grades oder Schürfwunden oder chronischen Wunden.
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