DE2507223A1 - Wound-healing partially degraded collagen prod - contg 25-50 pts monomeric collagen, 25-50 pts polymeric collagen and 0-40 wt pts highly polymeric collagen - Google Patents
Wound-healing partially degraded collagen prod - contg 25-50 pts monomeric collagen, 25-50 pts polymeric collagen and 0-40 wt pts highly polymeric collagenInfo
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Abstract
Description
Produkt erhältlich aus Kollagen und Verfahren zu dessen Herstellung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Produkt erhältlich aus Kollagen, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie Arzneimittel und kosmetische Mittel, die dieses Produkt enthalten.Product obtainable from collagen and process for its production The present invention relates to a product obtainable from collagen, a process for its manufacture as well as pharmaceuticals and cosmetic products that use this product contain.
Kollagen ist ein Eiweißstoff, dessen Eigenschaften zum größten Teil bekannt sind ( TRAUB, W. und PIEZ, K.A. in Advanc. Prot. Dem., 25, 243, Academic Press, New York (1971); VIIDIK, A., Intern. Rev. Conn. Tissue Res., 6, 127, Academic Press, New York (1973); RAMACHANDRAN, G.N., und HODGE, AG., in "Treatise on Collagen, Vol. 1, S. 103 und 185, Academic Press, London (1967)). Es ist bereits versucht worden, Kollagen zur Heilung von Wunden zu verwenden.Collagen is a protein whose properties for the most part are known (TRAUB, W. and PIEZ, K.A. in Advanc. Prot. Dem., 25, 243, Academic Press, New York (1971); VIIDIK, A., Intern. Rev. Conn. Tissue Res., 6, 127, Academic Press, New York (1973); RAMACHANDRAN, G.N., and HODGE, AG., In "Treatise on Collagen, Vol. 1, pp. 103 and 185, Academic Press, London (1967)). It's already tried been using collagen to heal wounds.
Die Ergebnisse dieser Versuche waren jedoch sehr wechselhaft und nicht reproduzierbar.However, the results of these tests were very changeable and not reproducible.
In nativem Zustand besteht das Kollagen aus drei Ketten 2 2 1-Ketten, 1 42-Kette), die helixartig ineinander gebunden sind und die durch nicht kovalente Bindungen zusammengehalten werden. Dieses Kollagen wird im Folgenden als monomeres Kollagen" bezeichnet. Einige oder eine ganze Reihe von "Molekülen" des monomeren Kollagens können sich durch kovalente Bindungen miteinander verbinden, wodurch sogenanntes "polymeres Kollagen" ( enthaltend 2 bis etwa 4 Kollagen- Einheiten) und "hochpolymeres Kollagen" ( enthaltend mehr als 4 Kollagen-Einheiten) entsteht.In the native state, the collagen consists of three chains 2 2 1 chains, 1 42 chain), which are linked in a helix-like manner and which are connected by non-covalent Ties are held together. This collagen is hereinafter referred to as monomeric Collagen ". Some or a whole series of" molecules "of the monomer Collagens can bond with each other through covalent bonds, creating what is known as "polymeric collagen" (containing 2 to about 4 collagen Units) and "high polymer collagen" (containing more than 4 collagen units) is formed.
Es wurde nun gefunden, daß es zur Erzielung einer guten Wirkung mit Kollagen entscheidend darauf ankommt, daß in den Kollagen enthaltenden Präparaten ein bestimmtes Verhältnis von monomerem : polymerem : hochpolymerem Kollagen eingehalten wird.It has now been found that it can be used to achieve a good effect Collagen crucially depends on that in the collagen-containing preparations a certain ratio of monomeric: polymeric: high polymer collagen is observed will.
Gegenstand der Erfindung ist ein Produkt, welches 25 - 50 Teile monomeres, 25 - 50 Teile polymeres und 0 - 40 Teile hochpolymeres Kollagen in einem Puffer enthält.The invention relates to a product which contains 25-50 parts of monomeric, 25-50 parts polymeric and 0-40 parts high polymer collagen in a buffer contains.
Gegenstand der Erfindung ist weiter ein Verfahren zur Herstellung des Produktes, welches darin besteht, daß man a) Kollagen in einer Alkalisalzlösung, die eine Hexose oder Glycerin enthält, bei niederer Temperatur rührt und die unlöslichen Bestandteile abtrennt, wobei man eine Lösung I, die monomeres Kollagen enthält, und einen Rückstand A erhält, b) den Rückstand A in 0,01 - 1,0 molarer Säure unter Zusatz von 0,05 -3% ,-Ketoglutarsäure bei Raumtemperatur rührt und anschließend die unlöslichen Bestandteile abtrennt, wobei man einen überstand II, der polymeres Kollagen enthält, und einen Rückstand B erhält, c) den Rückstand B in einer wäßrigen Lösung, die 0,2 bis 8 Mol Urethan und gegebenenfalls 0,3 bis 8 Mol Harnstoff pro Liter enthält, oder in Trispuffer ( pH4'0 bits8'0), der 0,05 bis 0,5 Mol/l Calciumchlorid enthält, rührt und zentrifugiert, wobei man das hochpolymere Kollagen im Überstand III erhält, und d) die Uberstände I, II und III getrennt durch Dialyse gegen Wasser oder mit Natriumchlorid ausfällt, die Niederschläge einzeln in einem physiologisch verträglichen Puffer (pH 2 - 7) auf löst, und die Lösungen so mischt, daß das Verhältnis der Bestandteile I, II und III zueinander ( 25 bis 50 ) : ( 25 bis 50 ( O bis 40) beträgt.The invention also relates to a method of production of the product, which consists in a) collagen in an alkali salt solution, which contains a hexose or glycerine, stir at low temperature and the insoluble Separating constituents, a solution I containing monomeric collagen, and a residue A is obtained, b) the residue A in 0.01-1.0 molar acid under Stirring addition of 0.05 -3%, -Ketoglutaric acid at room temperature and then the insoluble constituents are separated off, a supernatant II, the polymer Contains collagen, and a residue B is obtained, c) the residue B in an aqueous Solution containing 0.2 to 8 moles of urethane and optionally 0.3 to 8 moles of urea per Liters, or in Tris buffer (pH4'0 bits8'0), which contains 0.05 to 0.5 mol / l calcium chloride contains, stirs and centrifuges, with the high polymer collagen in the supernatant III receives, and d) the supernatants I, II and III separated by dialysis against water or with sodium chloride precipitates, the precipitates individually in one dissolves physiologically compatible buffer (pH 2 - 7) and mixes the solutions in such a way that that the ratio of components I, II and III to one another (25 to 50): (25 to 50 (O to 40).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zu der so erhaltenen Lösung Prolin zugesetzt, so daß der Gesamtprolingehalt bis zu 40 %, vorzugsweise 30 %, bezogen auf den Gesamtgehalt an Aminosäuren nach der Hydrolyse, beträgt.In a preferred embodiment, the solution obtained in this way is used Proline added so that the total proline content up to 40%, preferably 30%, based on the total content of amino acids after hydrolysis.
Gegenstand der Erfindung sind schließlich Arzneimittel und kosmetische Mittel, die das neue Kollagen-Produkt enthalten.Finally, the invention relates to pharmaceuticals and cosmetic products Means containing the new collagen product.
Als Ausgangsmaterial kann handelsübliches Kollagen verwendet werden. Dieses ist stets ein Gemisch von monomerem, polymerem und hochpolymerem Kollagen. Am besten eignet sich ein Kollagen mit einem möglichst hohen Anteil an Mon:omerem, welches aus jungen Tieren gewonnen werden kann.Commercially available collagen can be used as the starting material. This is always a mixture of monomeric, polymeric and high-polymer collagen. A collagen with as high a proportion of monomer as possible is best suited which can be obtained from young animals.
Bei Kollagen aus alten Tieren kann der Anteil an Monomerem so gering sein, daß eine Aufarbeitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unwirtschaftlich wird.In the case of collagen from old animals, the proportion of monomers can be so low be that working up by the process according to the invention is uneconomical will.
Es kann zweckmäßig sein, das als Ausgangsmaterial verwendete Kollagen einem Reinigungsschritt zu unterziehen, bevor man es gemäß der Erfindung aufarbeitet. Die Reinigung kann dadurch erfolgen, daß man aus den Kollagenen Verunreinigungen z.B. mit einer Kochsalzlösung, die einen Komplexbildner enthält, extrahiert.It can be useful to use the collagen used as the starting material to subject to a cleaning step before working up according to the invention. Purification can be done by removing impurities from the collagens e.g. extracted with a saline solution containing a complexing agent.
Der erste Reaktionsschritt a) wird zweckmäßig bei 2 - 8 0C durchgeführt. Die Alkalisalz-Konzentration sollte nicht unter 0,01 Mol/l liegen, nach oben ist keine Grenze gesetzt.The first reaction step a) is expediently carried out at 2-8 ° C. The alkali salt concentration should not be below 0.01 mol / l, upwards no limit set.
Als Hexosen kommen insbesonders Glucose, Fructose und Galactose in Betracht, die vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Mol/l verwendet werden. Geeignete Säuren für den Schritt b) sind z.B. Schwefelsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Bernsteinsäure, Oxalsäure u.dgl.In particular, glucose, fructose and galactose are used as hexoses Consideration, which are preferably used in an amount of 0.05 to 0.5 mol / l. Suitable acids for step b) are e.g. sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, Succinic acid, oxalic acid and the like.
Besonders geeignet sind Essigsäure und Milchsäure. Für den Schritt c) kommen als Urethane solche mit niederen Alkylgruppen, besonders Äthylurethan, in einer Menge von normalerweise 0,2 - 5,0, vorzugsweise 1,5 - 2,5, Mol/l in Betracht. Es hat sich als günstig erwiesen, zusätzlich Harnstoff in einer Menge von 0,3 - 8,0, vorzugsweise 0,5 - 1,5, Mol/l zu der Urethanlösung zuzugeben.Acetic acid and lactic acid are particularly suitable. For the step c) Urethanes are those with lower alkyl groups, especially ethyl urethane, in an amount of normally 0.2-5.0, preferably 1.5-2.5, mol / l. It has proven to be beneficial to add urea in an amount of 0.3 - 8.0, preferably 0.5-1.5, mol / l to be added to the urethane solution.
Der für d) verwendete Puffer sollte einen pH-Wert von 2 - 7 besitzen und 0,01 bis 1,0 molar sein. Zu seiner Herstellung können alle geeigneten Salze und Säuren verwendet werden, die physiologisch verträglich sind. Besonders geeignet sind Acetat- und Citrat-Puffer mit einem pH-Wert von 3,5 bis 6,0.The buffer used for d) should have a pH of 2-7 and 0.01 to 1.0 molar. All suitable salts can be used for its preparation and acids are used which are physiologically acceptable. Particularly suitable are acetate and citrate buffers with a pH of 3.5 to 6.0.
Es empfiehlt sich, zu der erhaltenen Lösung ein Antibiotikum zuzusetzen, um die Haltbarkeit zu erhöhen. Es können auch weitere Substanzen wie z.B. Vitamine (Ascorbinsäure), Aminosäuren (Glycin, DL-Threonin, L-Cystein) oder Cu-, Zn-und Eisensalze zugesetzt werden.It is advisable to add an antibiotic to the solution obtained, to increase the shelf life. Other substances such as vitamins can also be used (Ascorbic acid), amino acids (glycine, DL-threonine, L-cysteine) or Cu, Zn and iron salts can be added.
Das neue, aus Kollagen erhältliche Produkt eignet sich sehr gut zur Behandlung offener Wunden, weil es die Wundgranulation stark anregt. Auch für kosmetische Zwecke ist es wegen seiner feuchtigkeitsspendenden und reparativen Wirkung gut verwendbar.The new product available from collagen is very suitable for Treatment of open wounds because it strongly stimulates wound granulation. Also for cosmetic Purposes it is very useful because of its moisturizing and reparative effects.
Beispiel 1 1. Vorreinigung des Kollagens 6 kg Kollagen werden in 20 1 deionisiertem Wasser, in dem 4 % EDTA ( 800 g) und 1 % NaCl ( 200 g) gelöst sind, bei 4 0C 24 Stunden gerührt. Danach wird zentrifugiert. Der Überstand wird verworfen.Example 1 1. Pre-purification of the collagen 6 kg of collagen are used in 20 1 deionized water in which 4% EDTA (800 g) and 1% NaCl (200 g) are dissolved, stirred at 4 ° C. for 24 hours. Then it is centrifuged. The supernatant is discarded.
II. Herstellung des Endproduktes a) Das vorgereinigte Kollagen ( 5,5 kg) wird in 100 1 Wasser, in dem 1 kg Glucose und 1,5 kg NaCl gelöst sind, 24 Stunden bei 4 0C gerührt und anschließend zentrifugiert. Der Überstand (I) wird aufbewahrt (80 1).II. Production of the end product a) The pre-purified collagen (5.5 kg) is in 100 l of water in which 1 kg of glucose and 1.5 kg of NaCl are dissolved, 24 hours stirred at 4 ° C. and then centrifuged. The supernatant (I) is saved (80 1).
b) Der Rückstand (2,5 kg) wird mit 40 1 0,05 M Essigsäure, in der 0,5 % (200 g) ,-Ketoglutarsäure enthalten sind, 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und anschließend erneut zentrifugiert. Der Überstand (II) wird aufbewahrt (35 1). b) The residue (2.5 kg) is with 40 1 0.05 M acetic acid, in the 0.5% (200 g), ketoglutaric acid are included, stirred for 24 hours at room temperature and then centrifuged again. The supernatant (II) is saved (35 1).
c) Der Zentrifugierrückstand (1,5 kg) wird in 25 1 Wasser, in dem vorher 1,5 kg Harnstoff und 1,125kg Äthylurethan gelöst sind, 24 Stunden bei 4 0C gerührt. Danach wird wieder zentrifugiert und der überstand (III) (20 1) aufbewahrt. Der Rückstand ( 400 g) wird verworfen. c) The centrifugation residue (1.5 kg) is in 25 l of water in which 1.5 kg of urea and 1.125 kg of ethyl urethane have been dissolved beforehand, 24 hours at 4 ° C touched. It is then centrifuged again and the supernatant (III) (20 l) is stored. The residue (400 g) is discarded.
d) Die Überstände I, II und III werden getrennt gegen Wasser dialysiert ( 40 Stunden bei 15°C). Die ausgefallenen Kollagenfasern werden abgetrennt, in 0,1 M Zitratpuffer (pH 4,0) bei 40C aufgenommen ( I in 45 1, II in 15 1, III in 16,5 1) und zentrifugiert. d) The supernatants I, II and III are dialyzed separately against water (40 hours at 15 ° C). The precipitated collagen fibers are separated, in 0.1 M citrate buffer (pH 4.0) added at 40C (I in 45 1, II in 15 1, III in 16.5 1) and centrifuged.
Es werden 40 Teile I, 40 Teile II und 20 Teile III zusammengemischt und anschließend mit dem Zitratpuffer 1:10 verdünnt. Die Gesamtkonzentration an I, II und III im Endprodukt liegt ; bei etwa 0,6 %. Der Gehalt an Prolin beträgt nach der Hydrolyse 15,7 % bezogen auf den Gesamtgehalt an Protein. 40 parts I, 40 parts II and 20 parts III are mixed together and then diluted 1:10 with the citrate buffer. The total concentration I, II and III is in the final product; at about 0.6%. The proline content is after hydrolysis 15.7% based on the total protein content.
Beispiel 2 Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde in Schritt c) der Zentrifugierrückstand in 25 1 0,2 M Trispuffer ( pH 7,0), der 0,1 Mol/l CaCl2 enthielt, gerührt.Example 2 Example 1 was repeated, but step c) the centrifugation residue in 25 1 of 0.2 M Tris buffer (pH 7.0) containing 0.1 mol / l CaCl2 contained, stirred.
Die Ausbeute war dieselbe wie in Beispiel 1.The yield was the same as in Example 1.
Beispiel 3 a) 5 kg Kollagen werden in 40 1 Wasser, in dem 1,136kg Dinatriumhydrogenphosphat und 4 kg Glycerin gelöst sind, bei 80C 24 Stunden gerührt und zentrifugiert.Example 3 a) 5 kg of collagen are in 40 1 of water, in which 1.136 kg Disodium hydrogen phosphate and 4 kg of glycerol are dissolved, stirred at 80C for 24 hours and centrifuged.
Der überstand I wird aufbewahrt. ( 30 1) b) Der Rückstand (3,5 kg) wird mit 30 1 0,5 M Milchsäure und 300 g -Ketoglutarsäure 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und anschließend zentrifugiert. The supernatant I is saved. (30 1) b) The residue (3.5 kg) is with 30 1 0.5 M lactic acid and 300 g -ketoglutaric acid for 20 hours at room temperature stirred and then centrifuged.
Der Uberstand II (20 1) wird aufbewahrt. The supernatant II (20 1) is saved.
c) Der Zentrifugierrückstand (2,2 kg) wird in 25 1 Wasser, in dem vorher 9 kg Äthylurethan gelöst wurden, 24 0 Stunden bei 4 C gerührt. Danach wird zentrifugiert und der überstand III aufbewahrt. ( 20 1) d) Die überstände I ( 3Ö 1), II ( 20 1) und III ( 20 1) werden getrennt mit NaCl gesättigt und bei 4 0C über Nacht stehen gelassen. Die ausgefallenen Kollagene werden einzeln filtriert, mit kleinen Mengen Wasser gewaschen, gewogen und in je 5 1 0,1 M Zitratpuffer ( pH 4,5) gelöst. Die Lösungen I, II und III werden so gemischt, daß das Gemisch monomeres (I), polymeres (II) und hochpolymeres (III) Kollagen im Verhältnis 45 : 45 : 10 enthält.c) The centrifugation residue (2.2 kg) is in 25 1 of water in which 9 kg of ethyl urethane were previously dissolved, stirred at 4 ° C. for 24 hours. After that, will centrifuged and the supernatant III saved. (20 1) d) The protrusions I (3Ö 1), II (20 1) and III (20 1) are saturated separately with NaCl and over at 4 0C Left at night. The precipitated collagens are individually filtered, with Washed small amounts of water, weighed and in each 5 1 0.1 M citrate buffer (pH 4.5) solved. Solutions I, II and III are mixed so that the mixture is monomeric (I), polymer (II) and high polymer (III) collagen in a ratio of 45: 45: 10 contains.
Der Gehalt an Prolin beträgt nach der Hydrolyse 16,4 % bezogen auf den Gesamtgehalt an Protein. The proline content after hydrolysis is 16.4% based on the total protein content.
Die nach den Beispielen 1, 2 und 3 erhaltenen Kollagenprodukte lassen sich direkt für medizinische und kosmetische Zwecke verwenden. Weitere Beispiele für medizinische und kosmetische Zusammensetzungen sind die folgenden: A. 100 ml Lösung gemäß Beispiel 1 0,19 g L-Prolin 1,0 g Neomycinsulfat B. 100 ml Lösung gemäß Beispiel 2 0,22 g L-Prolin 0,5 g Glycin 0,5 g D,L-Threonin 0,5 g L-Cystein 1,0 g Neomycinsulfat C. 100 ml Lösung gemäß Beispiel 3 0,23 g L-Prolin 0,5 g Glycin 0,5 g D,L-Threonin 0,5 g L-Cystein 0,1 g Ascorbinsäure 1,0 g Zn-Salz 0,5 g Neomycinsulfat 0,5 g BacitracinLeave the collagen products obtained according to Examples 1, 2 and 3 can be used directly for medical and cosmetic purposes. Further examples for medicinal and cosmetic compositions are the following: A. 100 ml Solution according to Example 1 0.19 g L-proline 1.0 g neomycin sulfate B. 100 ml solution according to Example 2 0.22 g L-proline 0.5 g glycine 0.5 g D, L-threonine 0.5 g L-cysteine 1.0 g Neomycin sulfate C. 100 ml solution according to Example 3 0.23 g L-proline 0.5 g glycine 0.5 g D, L-threonine 0.5 g L-cysteine 0.1 g ascorbic acid 1.0 g Zn salt 0.5 g neomycin sulfate 0.5 g bacitracin
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