DE2943520A1 - Verfahren zur herstellung von kollagenschwamm fuer medizinishe oder kosmetische zwecke - Google Patents

Verfahren zur herstellung von kollagenschwamm fuer medizinishe oder kosmetische zwecke

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DE2943520A1 DE19792943520 DE2943520A DE2943520A1 DE 2943520 A1 DE2943520 A1 DE 2943520A1 DE 19792943520 DE19792943520 DE 19792943520 DE 2943520 A DE2943520 A DE 2943520A DE 2943520 A1 DE2943520 A1 DE 2943520A1
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Description

Anmelderin: Firma Carl Freudenberg, Weinheim/Bergstraße
Verfahren zur Herstellung von Kollacjenschv/amm für medizinische oder kos
metische Zwecke
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen, in Wasser jedoch stark quellbaren KoIlagenschwarames mit yelourartig weicher Oberfläche zur Verwendung insbesondere für medizinische oder kosmetische Zwecke, bei dem das als Rohstoff dienende enthaarte, von Narbenschichten befreite kollagenhaltige Gewebe durch einen alkalischen und/oder sauren Reifeprozess und gegebenenfalls eine enzymatische Behandlung aufgeschlossen und dann bei Temperaturen unterhalb 0° C mit einem Gerbmittel behandelt und
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durch Gefriertrocknung von Hasser befreit wird.
Es ist bekannt, in der Medizin und in der Kosmetik als Kollagenschwamm bezeichnete Kollagenfasergeflechte zu verwenden. Derartige Kollageiiüchwa'mme werden z.B. in der DE-OS 26 25 289 als Wundabdeckung sowie als Füllmasse für pathologische Knochenhohlrätme beschrieben. Bei der Herstellung der Schwämme wird das gereinigte und entsalzte kollagenhaltige Rohmaterial der Gefriertrocknung unterworfen und anschließend durch Bestrahlung mit
K -Strahlen sterilisiert. KoIlagenschwämme werden weiterhin in der US-PS 26 10 625 beschrieben. Auch hier wird eine sauer angequollene Kollagenmasse eingefroren und im Hochvakuum sublimiert.
Die nach den vorstehend genannten Veröffentlichungen durch Gefriertrocknung erhaltenen Kollagenschwämme sind zwar physiologisch einwandfrei und insoweit auf medizinischem Gebiet gut brauchbar, jedoch sind sie mehr oder weniger wasserlöslich, so daß sie in Gegenwart von Wasser Form und Festigkeit verlieren. Die sauer angequollenen Schwämme behalten überdies die zur Quellung verwendete Säure teilweise zurück und nehmen hierdurch ein gel artiges Aussehen an, sobald sie mit Wasser in Berührung kommen.
Insbesondere zur Vermeidung von Säureresten wurde gemäß US-PS 31 57 524 ein anderes Herstellungsverfahren beschrieben, bei dem die restlichen Wasser- und Säuremengen mit Hilfe von Lösungsmitteln entfernt werden. Die Kollagendispersion wird eingefroren und mit organischen Lösungsmitteln, die mit Wasser mischbar sind, schonend ausgewaschen. Als Lösungsmittel wird z.B. ammoniakalischer Isopropylalkohol vorgeschlagen. Das Verfahren ist aufwendig, obgleich die Kosten für die Gefriertrocknung entfallen, weil relativ große Mengen Lösungsmittel erforderlich sind, die zeitraubend und kostspielig rückgewonnen werden müssen. Die hergestellten Schwämme sind physiologisch einwandfrei, weisen jedoch ebenfalls den schwerwiegenden Nachteil auf, daß sie gegenüber Wasser nicht hinreichend stabil sind.
Gegen Wasser stabile Schwämme werden gemäß DE-OS 18 11 290 hergestellt. Ein
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homogener Kollagenbrei wird ι.tit Gerbstoff und gegebenenfalls weiteren Zuschlägen versetzt, eingefroren, aufgetaut, und das Wasser mechanisch durch Abquetschen und Trocknung an der Luft entfernt. Derartige Schwämme können auch im Kontakt mit Wasser verwendet werden. Bei der Herstellung ist es vorteilhaft, daß das Wasser nur mechanisch entfernt wird. Trotz dieser an sich guten Eigenschaften hat sich jedoch herausgestellt, daß der zugesetzte Gerbstoff trotz genauester Einhaltung der angegebenen Bedingungen nicht vollständig gebunden bzw. entfernt wird, so daß die Reste dieses Gerbstoffes oder dessen Reaktionsprodukte bei der späteren medizinischen oder kosmetischen Anwendung eine Reizwirkung ausüben. Überdies sind die erhaltenen Schwämme in trockenem Zustand brüchig und haben eine rauhe Oberfläche. Erst beim Anfeuchten werden sie geschmeidig, Beim Trocknen entsteht jedoch wiederum die harte und brüchige Struktur, Obgleich die Schwämme nun als Vorteil zu den altbekannten Kollagenschwämmen nach dem letztgenannten Verfahren wasserbeständig sind, ist wegen der Gerbstoffreste und der im trockenen Zustand unangenehm harten Struktur nur eine begrenzte Anwendungsbreite gegeben.
Der Erfindung liest nun die Aufgabe zugrunde, einen Ko!lagernchwawm zu entwickeln, welcher wasserbeständig, d.h. möglichst wasserunlöslich ist, im trockenen Zustand jedoch weich und anschmiegsam sowie in Gegenwart von Wasser stark quellbar. Der Kollagenschwamm soll überdies physiologisch einwandfrei sein und keine Reizwirkung hervorrufen^ so daß er unbegrenzt medi zinisch oder kosmetisch eingesetzt werden kann,
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen, in Wasser jedoch stark queilbaren Kollagenschwammes mit velourartig weicher Oberfläche zur Verwendung insbesondere für fflediziniscne oder kosmetische Zwecke, bei dem das als Rohstoff dienende* enthaarte* von Narbenschichten befreite kollagenhaltige Gewebe durch einen alkalischen und/oder sauren Reifeprozess und gegebenenfalls eine enzymatische Behandlung aufgeschlossen und dann bei Temperaturen unterhalb 0° C mit einem Gerbmittel behandelt und durch Gefriertrocknung von Wasser befreit wird.
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Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte kollagenhaltige Gewebe zunächst während eines längeren, z.B. mehrwöchigen Zeitraumes mit einer gegebenenfalls peroxidhaltigen, stark alkalischen Lösung und anschließend in saurem oder alkalischem Milieu Über einen kürzeren Zeitraum von z.B. einem oder wenigen Tagen einen enzymatischen Abbau unterworfen wird bis der Amidstickstoffgehalt des aufgeschlossenen Kollagens weniger als 0,25 Mol.-% beträgt, und daß die so erhaltene Aufschlämmung von Kollagenfasern in saurem Milieu zu einer glasigen, voluminösen Messe gequollen wird, die dann teilweise mechanisch auf eine Faserlänge von ca. 1 cm und teilweise, z.B. durch Wolfen, auf eine Faserlänge von ca. 1 mm zu einem Brei zerkleinert wird , und daß dann eine Mischung bestehend aus 20 bis 60 Gew. %, bezogen auf das Trockengewicht der Mischung der ca. 1 cm langen KoIlagenfasern, mit 80 bis 40 Gew. % der ca. lmm langen Fasern des Breis gemischt und mit Wasser zu einer ca. 0,5 bis 3,0 Gew. %igen Dispersion verdünnt werden, die auf einen pH-Wert von 2,0 bis 3,5 eingestellt und bei Temperaturen unterhalb 0° C in Gegenwart eines physiologisch einwandfreien Gerbmittels und gegebenenfalls Emulgatoren, Wirkstoffen und dergleichen zu einem feinporigen Schwamm aus hochreinen KoIlagenfasern vernetzt und verfestigt wird und daß anschließend das Wasser durch Gefriertrocknung aus dem gebildeten stabilen Schwamm entfernt wird.
Die Vernetzung und Verfestigung des Kollagenschwammes wird zweckmäßig in Gegenwart des Gerbmittels bei einer Temperatur zwischen -5 und -60 C, bevorzugt zwischen -5 und -40° C,durchgeführt. Als Gerbmittel (Vernetzungsmittel) werden aliphatische, aromatische oder hydroaromatische Diisocyanate vorgeschlagen. Der pH-Wert des Materials bei der Vernetzung beträgt 3,0 bis 4,0 und steigt wahrend des Einfrierens und der Gefriertrocknung /tut' Werte über 5,0 an. Es empfielt sich, die Vernetzungsreaktion in Gegenwart nichtionoqener Emulgatoren durchzuführen und die Isocyanatmenge der errechneten stöchiometrischen Menge anzupassen. Bewährt haben sich insbesondere aliphatische Diisocyanate, z.B. Hexamethylendiisocyanat.
Der alkalische Abbau des kollagenhaltigen Rohstoffes vor der enzymatischen
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Behandlung soll bei einem pH-Wert von mehr als 10,0 erfolgen, zweckmäßig mit einer Lösung, z.B. von NaOH in Wasser, die 0,1 bis 1,0 % HpOp enthält. Der dann anschließende Abbau in Gegenwart der alkalischen oder sauren Proteinasen erfolgt bei pH-Werten von 2,0 bis 5,0 bzw. 9,0 bis 13,0. Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn 0,1 bis 1,0 Gew. % Harnstoff, bezogen auf das Trockengewicht der Kollagenmasse, zugesetzt werden.
Mit dem Netzmittel können dem zu verfestigenden Kollagenbrei Emulgatoren, wie z.ß. äthoxylierte Alkylphenole oder Alkohole in einer Konzentration von zweckmäßig 0,1 bis 6,0 Gew. % zugefügt werden. In der Regel wählt man 1,0 bis 4,0 Gew. % Zuschläge, bezogen auf das Trockengewicht des Kollagenrohstoffes. Weichheit und Feinporigkeit des Materials können so zusätzlich beeinflußt werden. Bei der Verwendung für medizinische oder kosmetische bzw. diagnostische Zwecke können in dieser Stufe des Verfahrens auch pharmazeutische Wirkstoffe, wie z.B. Antibiotika, zugesetzt werden, wobei sich Konzentrationen von 1 bis 50 Gew. %, bezogen auf das Trockengewicht ttes Küllagenrohstüffes, bewährt haben.
Einen besonders schmiegsamen Schwamm erhält man, wenn die wässrig*? koMa.i .·■ haltige Masse mit allen Zusätzen bei einem pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5 bei Temperaturen zwischen -20° und - 40° C schockgefroren wird. Die schockgefrorene Masse wird dann nach eine« der bekannten Verfahren der Gefriertrocknung wtenNOrfen*
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde ermittelt, daß die erhaltene feine, velourartige Oberfläche durch die vorgeschlagene Verwendung von zwei KoIlagenfaserarten erhalten wird. Nach dem Reifeprozess v/erden deshalb erfindungsgemäß angequollene Kollagenfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von ca. 1 cm mit der breiigen KoIlagenfasersuspension vermischt. Die langen Kollagenfasern sind offenbar für die Festigkeit verantwortlich, «ährend die breiige Suspension de« Grundstoff für 4en Aufbau der Porenstruktur liefert.
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Es ist notwendig, daß beide KoIlagenfaserfonnen soweit gereift sind, daß nur noch ein bestimmter Anteil des Ursprung!ichen Amidstickstoffes vorhanden ist. Bei dem Reifeprozess werden nahezu alle Begleitproteine, Glycosaminoalycane, Proteoglycane und dergleichen gelöst und das Kollagen insoweit gereinigt. Etwa 2/3 der Amidbindungen von Glutamin und Asparagin werden entfernt und ein Teil der Peptidbindungen durch Quervernetzungen gespalten.
Die alkalische Behandlung wird während relativ langer Zeiträume, durchschnittlich etwa 20 bis 30 Tage, angewandt. Die anschließende saure Behandlung ist dagegen relativ kurzfristig. Hierbei erfolgt eine starke Aufquellung und ein optisch sichtbares Glasigwerden des Materials.
Der Reifeprozess des Kollagenrohstoffes wird analytisch überprüft. Es empfiehlt sich, zu diesem zweck den /"nidstickstoffaehalt und die damit verbundene Verschiebung des isoelektrischen Punktes zu der sauren Seite hin zu überwachen. Der Amidstickstoffgehalt von frischem, unbehandeltem Kollagen beträgt in der Regel etwa 0,7 Mol.-7,. Bei der für die Schwammherstellung nach der Erfindung vorbehandelten Masse beträgt der Amidstickstoff notwendigerweise nur noch höchstens 0,25 Mol.-%.
Es ergibt sich in der Regel folgender Arbeitsablauf:
a) Das Rohmaterial wird nach dem Enthaaren und der Entfernung der Narbenschichten zunächst mit 0,3 bis 1,5 Gew. %iger wässriger Natronlauge, die 0,1 bis 1,0 % Wasserstoffperoxid enthält, während 1 bis 5 Tagen vorbehandelt. Dann wird die Mischung so lange,bis der Amidstickstoffgehal t einen Wert von ca. 0,24 Mol.-% erreicht hat, der Einwirkung von 0,1 bis 1,0 %iger wässriger Lösung von Natriumhydroxid oder Calziumhydroxid ausgesetzt. Das Wasserstoffperoxid dient zur Aufhellung und Weichmachung des Materials und verkürzt den Aufschlußvorgang. Anstelle von Wasserstoffperoxid können auch Salze, z.B. Natriumperoxid oder Peroxide organischer Säuren,verwendet werden.
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Die enzymatische Behandlung erfolgt bei Temperaturen bis zu 35° C, bevorzugt um 30 C. Der Abbau kann z.B. mit Pronase (proteolytisches Enzym von Stretomyces griseus) im sauren Bereich bei einem pH-Wert von 2,0 bis 3,0 erfolgen oder im alkalischen Milieu mit einem Wirkungsoptimum zwischen pH 9 und 13 mit Hilfe von alkalischen Proteinasen bakteriellen Ursprungs. Bei der enzymatischen Behandlung wird erfindungsgemäß ein Zusatz zwischen 0,1 und 1,0 Mol.-% Harnstoff vorgeschlagen. Hierdurch wird die Behandlungsdauer abgekürzt und ein besseres Produkt erhalten.
Die proteolytische Wirksamkeit der Enzyme wird zweckmäßig nach der "Löhlein-Volhard-Methode" bestimmt und in "LVE" (Löhlein-Volhard-Einheiten) angegeben. Unter LVE-Einheit ist diejenige Enzymmenge zu verstehen, die unter den spezifischen Bedingungen der Methode 1,725 mg Kasein verdaut. Erfindungsgemäß werden Enzyme mit etwa 9000 LVE verwendet,und zwar in Mengen von ca. 0,1 bis 5 Gew. %.
Durch die enzymatische Behandlung wird der Reifeprozess beschleunigt und die Behandlung auf etwa 1 Woche verkürzt. Die proteolytischen Enzyme greifen zuerst die nichtkollagenen Eiweißsubstanzen an, während das Kollagen in reiner Form erhalten bleibt.
b) Das alkalisch und gegebenenfalls mit Peroxiden und Enzymen vorbehandelte Kollagenmaterial wird nun vor der Auffaserung in lange und feine Fasern einer Säurebehandlung unterzogen. Diese Stufe des Verfahrens ergibt eine Volumenzunahrae-, die über die Bestimmung des Trockenanteiles kontrolliert werden kann. Zweckmäßig wird die Behandlung bis-zu einem Trockengewicht von 12 bis 14 Gew. % (Rest Wasser) durchgeführt. Visuell ist ein Glasigwerden des Rohsto ffes zu erkennen,
Die Säurebehandlung wird zweckmäßig mit Salzsäure oder Essigsäure durchgeführt. Die Wahl 4er Säure kann jedoch dein erforderlichen Reinheitsgrad des Materials und der erwünschten Quellwirkung angepaßt werden.
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Mit 3 %iger Salzsäure erhält man im allgemeinen während 4 Stunden ein Trockengewicht von 10 bis 15 Gew. %, das für die meisten Zwecke angestrebt wird. Das Material wird dann mit fließendem Wasser so lange gewaschen, bis der pH-Wert etwa 3,0 beträgt.
Bei der Säurebehandlung werden auch die letzten Reste säurelöslicher Eiweißprodukte oder Abbauprodukte aus dem Material entfernt und gleichzeitig eventuell noch vorhandene Alkalien neutralisiert und ausgewaschen. Das Hauptfasergefüge wird zuzüglich aufgelockert, so daß die anschließend durchgeführte mechanische Bearbeitung (Auffaserung) erleichtert wird.
c) Der mit Alkalien und Säuren behandelte und aufgeschlossene Konagenrohstoff wird nun mechanisch für den erfindungsgemäßen Schwamm vorbereitet. Hierbei werden erfindungsgemäß zwei Faserarten hergestellt, die dann in dem in An^n^ich 1 wiedergegebenen Mischungsverhältnis miteinander vermengt werden.
1. Kollagenfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von ca. 1 cm werden durch mechanische Auflösung der Kollagenstücke hergestellt, z.B. mit Hilfe von Quetschvorrichtungen und durch anschließende Entquellung der Fasermasse durch Zugabe von Salzen oder Salzlösungen (z.B. Kochsalz). Die Kochsalzkonzentration soll dabei etwa 10 % betragen.
2. Der für die feinen, etwa 1 mm langen Fasern als Ausgangsprodukt dienende Kollagenbrei kann durch mehrmaliges Wolfen des gleichen (alkalisch und sauer vorbehandelten) Materials mit einem Fleischwolf und anschließendem mehrmaligem Homogenisieren und Zerkleinern der Masse in einer Kolloidmühle hergestellt werden.
Die beiden Kollagenfaserarten werden im Verhältnis von 20 bis 60 % lange Fasern mit 80 bis 40 % feinen Fasern vermischt. Die langen Kollagenfasern werden vor dem Einmischen mit fließendem Wasser ausgewaschen, der pH-Wert mit Säure auf 2,0 bis 3,5 eingestellt und die Fasern so lange gerührt, bis sie gleichmäßig angequollen sind. In diesem Zustand werden
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sie dem feinfasrigen Kollagenbrei zugemischt.
d) Zur Gerbung bzw. Vernetzung des Kollagenbreies unter Bildung der erfindungsgemäßen Schwammasse bedient man sich physiologisch einwandfreier Gerbmittel, wie z.B. Hexamethylendiisocyanat. Für viele Fälle, bei denen allergische oder Reizreaktionen nicht zu erwarten sind, genügen auch Aldehyde, wie z.B. Glutaraldehyd oder Formaldehyd, liegen der besonders guten Verträglichkeit haben sich jedoch Diisocyanate bewährt. Bei der Gerbung bzw. Vernetzung reagieren die Isocyanatgruppen mit den Aminogruppen des Kollagens unter Bildung von Harnstoffderivaten, welche physiologisch völlig unbedenklich sind. Die bifunktionellen Isocyanate verbinden sich mit 2 verschiedenen Eiweißketten und stellen so eine räumliche Verknüpfung her. Durch Abänderung von Art und Menge des Diisocyanates können die Molekulargewichte, der Vernetzungsgrad und hierüber auch die physikalischen Eigenschaften der Endprodukte variiert werden. Zweckmäßig ist die Mitverwendung von nichtionogenen Emulgatoren.
Nach der Zugabe des Vernetzungsmittels wird das Material schnell auf eine Temperatur unterhalb von 0° C abgekühlt (schockgefroren). Zweckmäßig wählt man einen Bereich zwischen -5 und -40° C. Die Entwässerung erfolgt anschließend durch Gefriertrocknung. Vor der Zugabe des Gerbstoffes bzw. Vernetzungsmittels beträgt der pH-Wert der Masse 3,0 bis 4,0. Der pH-Wert steigt während der Verweilzeit langsam auf einen Wert von 4,0 bis 6,0 an.
Es wird bevorzugt, die gerbende bzw. vernetzende Substanz nur bis zu den stöchiometrisch errechneten Mengen, d.h. gegebenenfalls in geringeren Mengen, zuzusetzen. Die Vernetzungsreaktion selbst verläuft sehr langsam, wobei die Entwässerung durch Gefriertrocknung zuzüglich besonders günstige Bedingungen für den Ablauf der Vernetzungsreaktion darstellt. Im allgemeinen ist eine Konzentration von ca. 2 Mol.-% Vernetzungsmittel ausreichend.
e) 0er erfindungsgemäße Schwamm zeichnet sich gegenüber den zahlreichen bekannten KollaaenschwänTnen dadurch aus, daß er physiologisch einwandfrei
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ist und somit unbeschränkt allen medizinischen und kosmetischen Anwendungsgebieten zur Verfügung steht. Er ist wasserunlöslich, jedoch in Wasser stark quellbar. Im Gegensatz zu dem ebenfalls wasserunlöslichen und in Wasser quellbaren Kollagenschwanim gemäß DE-OS 18 11 290 ist er jedoch auch in trockenem Zustand sehr angenehm weich,und er hat einen velourartigen Griff. Es liegt auf der Hand, daß ein so vielseitig verwendbarer Kollagenschwamm mit Zusatzstoffen beliebiger Art versetzt werden soll. Auch dies ist nahezu unbegrenzt möglich. Wirkstoffe beliebiger Art werden zweckmäßig während des ' Vernetzungsvorganges in das Endprodukt eingearbeitet. Die elastischen Eigenschaften des Kollagenschwammes können bei kosmetischer Anwendung noch durch Weichmacher oder dergleichen zusätzlich gesteuert werden. Neben rein pharmazeutisch wirksamen Zusätzen sind bei kosmetischer Anwendung an sich bekannte Zusätze zur Behandlung von trockener, fettiger oder alternder Haut möglich, ebenso Desinfektionsmittel, Antibiotika und dergleichen.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens:
Beispiel 1
Häute aus Rinderhälsen von frisch geschlachteten Tieren werden nach einem bei der Lederherstellung üblichen Verfahren durch Weichen, Äschern und Abspalten der Narbenschicht vorbereitet und dann mit frischem Wasser 1/2 Stunde im Holländer gewaschen. Anschließend wird das Material einen Tag lang mit einer 1 %igen Natriumhydroxidlösung und 0,3 %igen Wasserstoffperoxidlösung behandelt. Es folgt das Waschen mit fließendem Wasser im Holländer. Der Amidstickstoff beträgt nunmehr 0,45 0L
Im weiteren Verlauf wird nun das Material mit einer Mischung von Natriumhydroxid und Calciumhydroxid behandelt. Das Verhältnis Blöße : Flotte ist 1 : 2; die Natriumhydroxidmenge beträgt 0,5 Gew..%, bezogen auf das Blößengewicht. Das Material wird einmal pro Tag gründlich umgerührt.
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Behandlungsdauer etwa 25 Tage. Amidstickstoff: 0,20 %.
Der Alkalibehandlung folgt die Säurebehandlung. Dazu wird das Material im Gerberfaß mit Salzsäure angesäuert. Hierzu werden 10 Gew. % der Salzsäure, bezogen auf das ßlößengewicht, gegeben. Das Verhältnis Blöße : Flotte beträgt etwa 1 : 1 und die Behandlungsdauer 6 Stunden. Der pH-Wert beträgt am Ende der Behandlung 0,8 - 1,2. Anschließend wird das Material fiiit fließendem Wasser ira Faß so lange gewaschen, bis der pH-Viert des Rohstoffes 3,0 beträgt. Nach der Behandlung hat das Kollagenmaterial ein Trockengewicht von 14 Gew. %.
Das so vorbehandelte fiaterial vnrd nun in 2 Teile geteilt; Oer erste Teil wird zur Herstellung von Fasern verwendet,, <ier zweite Teil dient zur Herstellung von kurzfasriger Masse.
a) Fasern:
Das Material wird in Stücke von ca. 30 χ 10 cm geschnitten und mit Riffelwalzen aufgeschlossen. Die Behandlung wird 4-6 mal wiederholt, wobei der Druck bei jedem neuen Kalanderprozess erhöht wird. Zu der Masse der angequollenen Fasern werden nun 10 Gew,. % festes Kochsalz und 50 Gew. % Wasser zugegeben, bezogen auf das Blößengewicht. Die Masse bleibt nun etwa 2 Stunden sich selbst überlassen und wird mit fließendem Wasser kurz ausgewaschen und dann abzentrifugiert. Nach dem Zentrifugieren beträgt das TG etwa 30 Gew. %. Nun wird das Material mit Wasser auf ein TG von 2,2 % verdünnt und der pH-Wert mit HCl auf 3,0 eingestellt. Das Material wird so lange gerührt, bis alle Fasern gleichmäßig gequollen sind und die Wasse homogen ist,
b) Xurzfasrige Masse:
i^ach der sauren Behandlung «erden die Koliagenstücke zuerst in eineiü Fleischwolf zweisial gemahlen und anschließend durch ein feines Sieb gepreßt. Es folgt, die Verdünnung auf eine Konzentration von 2,2 Gew. % und Homogenisierung durch dreimaligen Durchlauf durch eine Kolloidmihie. Nun werden die Fasern und die kurzfasrige Masse im Verhältnis 2 : 3 zusammen-
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gemiseilt und der pH-Wert mit verdünntem NaCl auf 2,9 eingestellt. Der Masse werden 4 Gew. % (auf TG gerechnet) Triton-X-100 zugeführt. Rührzeit etwa 5 Min. (nichtionogener Emulgator, äthoxyliertes Oktylphenol, 9-10 Äth. Gruppen).
Zu der Masse werden nun 2 % Hexamethylendiisocyanat gegeben (auf TG gerechnet), die Masse in Formen eingetragen und in einer Gefrierzelle bei -25° C über Nacht eingefroren. Anschließend wird das Material gefriergetrocknet und auf eine Dicke von 2 mm gespalten.
Beispiel 2
Rinderhälse werden gemäß Beispiel 1 vorbereitet und mit NaOH und Wasserstoffperoxid behandelt. Nach dem Waschen im Hollander wird der Reifeprozess mit Hilfe von Enzymen wie folgt durchgeführt:
Das Material wird in ein Gerberfaß eingewogen. Verhältnis Flüssigkeit : Klöße 2:1. Das Material wird durchgerührt, der pH-Wert mit Natriumhydroxid auf 10,5 eingestellt und der Masse 1 % der Mischung zugesetzt (auf Naßgewicht bezogen), die aus folgenden Bestandteilen besteht:
10 % alkalische Bakterienproteinase aus Bacillus subtilis mit 9000 LVE
40 % Harnstoff
50 % Ammonsulfat
Nach fünftägiger Einwirkzeit bei regelmäßigem Rühren (immer 5 Minuten in zweistündigen Abständen) ist die enzymatische Behandlung beendet. Es folgt die saure Behandlung und Verarbeitung wie im Beispiel 1 angegeben. Beide Schwämme sind sehr weich, velourartig und für jegliche medizinische und kosmetische Anwendung hervorragend geeignet.
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Claims (9)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen, in Wasser jedoch stark quellbaren Kollagenschwammes mit velourartig weicher Oberfläche zur Verwendung insbesondere für medizinische oder kosmetische Zwecke, bei dem das als Rohstoff dienende enthaarte, von Narbenschichten befreite kollagenhaltige Gewebe durch einen alkalischen und/oder sauren Reifeprozess und gegebenenfalls eine enzymatische Behandlung aufgeschlossen und dann bei Temperaturen unterhalb 0° C mit einem Gerbmittel behandelt und durch Gefriertrocknung von Wasser befreit wird, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte kollagenhaltige Gewebe zunächst während eines längeren, z.B. mehrwöchigen Zeitraums mit einer gegebenenfalls peroxidhaltigen stark alkalischen wässrigen Lösung und anschließend im sauren oder alkalischen Milieu einem enzymatischen Abbau unterworfen wird,bis der Amidstickstoffgehalt des aufgeschlossenen Kollagens weniger als 0,25 Mol.-% geträgt, und daß die so erhaltenen Kollagenfasern in saurem Milieu zu einer glasigen, voluminösen Masse gequollen werden, die dann teilweise mechanisch auf eine Faserlänge von ca. 1 cm und teilweise, z.B. durch Wolfen oder dergleichen,zu einem Brei mit Fasern um ca. 1 mm zerkleinert werden, und daß dann eine Mischung aus 20 bis 60 Gew. % der ca. 1 cm langen Ko!lagenfasern mit 80 bis 40 Gew. % des Breis, bezogen auf das Trockengewicht der Mischung, hergestellt wird und die Mischung mit Wasser zu einer ca. 0,5 bis 3,0 Gew. tigen Dispersion verdünnt, die auf einen pH-Wert von 2,0 bis 3,5 eingestellt wird, und dann bei Temperaturen unterhalb 0° C in Gegenwart eines physiologisch einwandfreien Gerb- bzw. Vernetzungsmittels und gegebenenfalls Emulgatoren, Wirkstoffen oder dergleichen zu einem feinporigen Schwamm aus hochreinen Kollagenfasern vernetzt und verfestigt wird, und daß anschließend das Wasser durch Gefriertrocknung aus dem gebildeten Schwamm entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernetzung und Verfestigung des Kollagenschwammes bei einer Temperatur zwischen -5° und -60° C erfolgt.
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ORIGINAL INSPECTiO
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der alkalische Abbau des kollagenhaltigen Rohstoffes bei einem pH-Wert von über 10,0 mit einer Lösung von 0,1 bis 1,0 % Wasserstoffperoxid in wässriger Natronlauge erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der enzymatische Abbau in Gegenwart von 0,1 bis 1,0 Mol./l Harnstoff mit Hilfe von alkalischen Proteinasen bei einem pH-Wert zwischen 9 und 13 oder mit sauren Proteinasen bei einem pH-Wert zwischen 2,0 und 5,0 erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalische Proteinasen die Proteinasen aus Bacillusstämmen wie Bacillus alkalophilus, Bacillus firmus, Bacillus licheniformis oder dergleichen verwendet werden und als saure Proteinasen AspergiHus-Arten, wie z.B. Aspergillus Oryzea, Aspergillus Saίtoi oder dergleichen oder Proteinasen a&s Streptomyces, wie z.B. Strebtomyces griseus.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Gerb- bzw. Vernetzungsmittel aliphatischen aromatische oder hydroaromatische Diisocyanate verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Gerb- bzw. Vernetzungsmitteln physiologisch einwandfreie Emulgatoren, z.B. äthoxylierte Alkylphenole oder Alkohole, in einer Konzentration von 0,1 bis 6,0 Gew. %, bezogen auf das Trockengewicht des Kq 11 agenrohs to ff es, zugese tz t werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vernetzung bzw. Gerbung kosmetische, diagnostische und/oder pharmazeutische Wirkstoffe in Konzentrationen von etwa 1 bis 50 fiew. %, bezogen auf das Trockengewicht des Koliagenrohstoffes, zugesetzt werden.
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1 30018/0555
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zugabe sämtlicher Zuschläge die wässrige,kollagenhaltige Masse bei einem pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5 zunächst bei Temperaturen zwischen -20 und -40° C schockgefroren und anschließend gefriergetrocknet wird.
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