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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von nanokristallinischen
Edelmetallen zur Erzeugung eines Heilmittels für die Behandlung von hyperproliferativen
Hautkrankheiten und von Krankheiten wie etwa Psoriasis.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Trotz
vieler Jahre der Forschung über
die Behandlung von hyperproliferativen Hautkrankheiten und von Krankheiten
wie etwa Psoriasis gibt es noch viele Patienten, welche unter solchen
Hautkrankheiten leiden, für
welche die Behandlungssysteme wirkungslos geblieben sind. Weiterhin
sind viele der Nebenwirkungen von den Medikationen, welche gegenwärtig für die Behandlung
von Psoriasis verschrieben werden, problematisch. Es verbleibt somit
noch ein Bedarf für
eine sichere und wirkungsvolle Behandlung von hyperproliferativen Hautkrankheiten
und von Krankheiten wie etwa Psoriasis und Keratinisation (Verhornung).
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfinder haben entdeckt, dass nanokristallinische Edelmetalle, von
denen eines oder mehrere ausgewählt
werden aus Silber, Gold, Platin und Palladium, wirksam bei der Behandlung
von Psoriasis sind. Vorzugsweise werden diese Edelmetalle mit einer
atomaren Unordnung gebildet, derart dass Ionen, Cluster, Atome oder
Moleküle
der Metalle auf einer andauernden Basis freigesetzt werden.
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Die
nanokristallinischen Formen dieser Edelmetalle können unter irgendeinem der
nachfolgenden Formate verwendet werden:
- i)
als nanokristallinische Beschichtungen der Edelmetalle auf Substraten
die den medizinischen Qualitätsstandards
genügenden,
zum Beispiel auf Verbänden,
in Füllungen,
auf Fasern und auf Materialien, welche zusammengesetzt sind zum
Beispiel aus Polyethylen, aus Polyethylen mit hoher Dichte, Polyvinylchlorid, Latex,
Silikon, Baumwolle, Rayon, Polyester, Nylon, Zellulose, Acetat,
Carboxymethylzellulose, Alginat, Chitin, Chitosan und aus Hydrofasern;
- ii) als Gele, welche mit nanokristallinischen Pulvern der Edelmetalle
mit solchen Materialien formuliert werden wie Carboxymethylzellulose,
Alginat, Chitin, Chitosan und Hydrofasern, zusammen mit solchen
Ingredienzien wie Pektin oder Verstärkungsmittel für die Viskosität;
- iii) als Cremes, Lotionen, Pasten und Salben, welche mit nanokristallinischen
Pulvern der Edelmetalle formuliert worden sind, zum Beispiel als
Emulsionen oder mit trocknenden Weichmachern;
- iv) als Flüssigkeiten,
welche als Lösungen
formuliert werden, indem man die nanokristallinischen Beschichtungen
der Edelmetalle oder die nanokristallinischen Pulver der Edelmetalle
zum Beispiel als topische Lösungen,
Aerosole oder als Nebel in Lösung
bringt.
- v) als Pulver, hergestellt als nanokristallinische Pulver der
Edelmetalle oder als nanokristallinische Beschichtungen der Edelmetalle
auf biokompatiblen Unterlagen in Pulverform, vorzugsweise auf bioabsorbierbaren
und / oder hygroskopischen Unterlagen wie etwa:
Synthetische
bioabsorbierbare Polymere: zum Beispiel Polyester / Polylactone
wie etwa Polymere von Polyglycolsäure, Glycolid, Milchsäure, Lactid,
Dioxanon, Trimethylencarbonat, Polyanhydrid, Polyesteramid, Polyorthoester,
Polyphosphazen und Copolymere dieser und verwandter Polymere oder
Monomere.
Natürlich
abgeleitete Polymere:
Proteine: Albumin, Fibrin, Collagen,
Elastin;
Polysaccharide: Chitosan, Alginate, Hyaluronsäure; und
Biosynthetische
Polyester: 3-Hydroxybutyratpolymere
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In
den obigen Formaten werden die nanokristallinischen Edelmetalle
formuliert aus den nanokristallinischen Beschichtungen oder aus
den nanokristallinischen Pulvern der nanokristallinischen Edelmetalle,
oder aus den Lösungen,
welche hergestellt worden sind durch ein Auflösen der nanokristallinischen
Beschichtungen der Edelmetalle oder der Pulver in denselben. Die
Formulierungen enthalten eine therapeutisch wirksame Menge der Beschichtungen
oder der Pulver und mit dem größten Vorzug
in den folgenden Mengen:
Für Beschichtungen: | 150 – 3000 nm
dicke Beschichtungen |
Für Gele,
Cremes und Lotionen: | 0,01 – 5 Gew.-%
des nanokristallinischen Edelmetallpulvers |
Für Flüssigkeiten: | 0,001 – 1 Gew.-%
des Edelmetalls |
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Nanokristallinische
Beschichtungen der Edelmetalle werden mit dem größten Vorzug auf eine oder auf mehrere
Lagen von medizinischen Verbandsmaterialien aufgetragen, welche
mit unbeschichteten Lagen von medizinischen Verbandsmaterialien
beschichtet werden können.
Diese Beschichtungen können
hergestellt werden durch die bekannten Techniken zur Herstellung
nanokristallinischer Beschichtungen, aber sie werden mit dem größten Vorzug
durch ein physikalische Abscheiden von Dampf unter Bedingungen hergestellt,
welche eine atomare Unordnung erzeugen. Die nanokristallinischen
Beschichtungen werden mit dem größten Vorzug
zubereitet, um eine Interferenzfarbe zu erzeugen, um so einen Indikator
zu liefern, wie er beschrieben worden ist in der früheren Patentanmeldung
WO 98/41095, veröffentlicht
am 24. September 1998, wobei R.E. Burrell und R.J. Precht als Erfinder
genannt worden sind.
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Nanokristallinische
Pulver der Edelmetalle können
als nanokristallinische Beschichtungen hergestellt werden, vorzugsweise
von der obigen Dicke, auf pulverförmigen Substraten wie etwa
Chitin, oder sie können als
nanokristallinische Beschichtungen auf einem Substrat wie etwa auf
einem Siliziumwafer hergestellt werden und dann als ein nanokristallinisches
Pulver abgekratzt werden. Alternativ können fein zerkleinerte oder nanokristallinische
Pulver der Edelmetalle kalt bearbeitet werden, um eine atomare Unordnung
zu ergeben, wie dies offenbart worden ist in der früheren Patentanmeldung
WO 93/23092, veröffentlicht
am 25. November 1993, wobei R.E. Burrell et al. als Erfinder genannt
worden sind.
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So
wie dieselben hierin und in den Ansprüchen verwendet worden sind
haben die unten angegebenen Begriffe und Ausdrücke die folgenden Bedeutungen:
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"Metall" oder "Metalle" schließen ein
oder mehrere Metalle mit ein, ob in der Form von im Wesentlichen reinen
Metallen, Legierungen oder Verbindungen wie etwa Oxide, Nitride,
Boride, Sulfide, Halogene oder Hydride.
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"Edelmetalle" sind Silber, Gold,
Platin und Palladium oder Mischungen solcher Metalle mit denselben oder
mit anderen Metallen, wobei Silbermetall am meisten bevorzugt wird.
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"Biokompatibel" bedeutet nicht toxisch
für den
beabsichtigten Zweck. Somit bedeutet biokompatibel für den menschlichen
Gebrauch eine für
den Menschen oder für
die menschlichen Gewebe nicht toxische Eigenschaft.
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Der
Begriff "Andauernde
Freisetzung" oder "andauernde Basis" wird verwendet,
um die Freisetzung von Atomen, Molekülen, Ionen oder Clustern eines
Edelmetalls zu definieren, welche sich über eine Zeitdauer fortsetzt,
die in Stunden oder Tagen gemessen wird, und somit unterscheidet
der Begriff die Freisetzung solcher Metallarten von der Masse des
Metalls, welche solche Arten mit einer Geschwindigkeit und in einer
Konzentration freisetzt, welche zu niedrig ist, um therapeutisch
wirkungsvoll zu sein, und der Begriff unterscheidet die Freisetzung
solcher Metallarten von hoch löslichen
Salzen der Edelmetalle wie etwa Silbernitrat, welches Silberionen
im Wesentlichen sofort, aber nicht kontinuierlich, im Kontakt mit
einem Alkohol oder mit einem Elektrolyten freisetzt.
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Der
Begriff "Atomare
Unordnung" schließt hohe
Konzentrationen mit ein von: Punktdefekten in einem Kristallgitter,
Leerstellen, Liniendefekten wie etwa Versetzungen, Atomen an Zwischengitterplätzen, amorphen Bereichen,
Korn- und Unterkorngrenzen relativ gesehen zu einem normal geordneten
Kristallgitter. Atomare Unordnung führt zu Unregelmäßigkeiten
in der Oberflächentopographie
und zu Inhomogenitäten
in der Struktur auf der Nanometerskala.
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Der
Begriff "normal
geordneter Kristallzustand" bedeutet
jene Kristallinität,
welche man normalerweise in der Masse der Metallmaterialien, in
Legierungen oder in Verbindungen vorfindet, welche als Gießprodukte, als
Halbzeugprodukte oder als Produkte plattierten Blechs oder Metalls
geformt sind. Solche Materialien enthalten nur geringe Konzentrationen
von solchen atomaren Defekten wie Leerstellen, Korngrenzen und Versetzungen.
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Der
Begriff "Diffusion", wenn er dazu verwendet
wird, um Zustände
zu beschreiben, welche die Diffusion bei Verfahren begrenzen, um
atomare Unordnung zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, d.h. welche
den Zustand atomarer Unordnung einfrieren, bedeutet eine Diffusion
von Atomen (Adatomdiffusion) und / oder von Molekülen auf
der Oberfläche
oder in dem Matrixverbund des Materials, welches geformt werden
soll.
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Der
Ausdruck "Alkohol
oder auf Wasser basierende Elektrolyte" soll bedeuten, dass irgendein Alkohol, irgendein
Wasser oder irgendein auf Wasser basierender Elektrolyt mit einzuschließen ist,
mit welchem die antimikrobiellen Materialien der vorliegenden Erfindung
in Berührung
kommen können,
um in demselben Medium die Aktivierung einzuleiten (d.h. die Freisetzung
der Arten des antimikrobiellen Metalls zu veranlassen). Der Ausdruck
soll bedeuten, dass er Alkohole, Wasser, Gele, Fluide, Lösungsmittel
und Gewebe mit einbezieht, welche Wasser enthalten, einschließlich von
Körperflüssigkeiten
(zum Beispiel Blut, Urin oder Speichelflüssigkeit), und Körpergewebe
(zum Beispiel Haut, Muskeln oder Knochen).
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Der
Begriff "Bioabsorbierbarkeit" schließt, so wie
er hierin im Zusammenhang gebraucht wird, Substrate mit ein, welche
in medizinischen Geräten
nützlich
sind, das heißt
solche, welche biokompatibel sind und welche zu einer Bioabsorption
in der Lage sind während
einer Zeitdauer, die von Stunden bis zu Jahren reicht, abhängig von
der besonderen Anwendung.
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"Bioabsorption" bedeutet das Verschwinden
von Materialien von der Stelle ihres anfänglichen Anwendungseinbaus
in dem Körper
(Mensch oder Säugetier)
mit oder ohne Abbau der dispergierten Polymermoleküle.
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"Farbwechsel" bedeutet, es werden
Veränderungen
der Intensität
des Lichts sowohl unter monochromatischem Licht als auch Farbtonwechsel
von weißem
Licht mit eingeschlossen, welche mehr als eine Wellenlänge enthalten.
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Eine "Interferenzfarbe" wird erzeugt, wenn
Licht auf zwei oder auf mehr teilweise reflektierende Oberflächen auftrifft,
welche voneinander durch einer Entfernung getrennt sind, welche
die richtige Beziehung zu der Wellenlänge des Lichts trägt, welches
durch auslöschende
Interferenz beseitigt werden soll.
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Der
Term "teilweise
reflektierend",
wenn er dazu verwendet wird, um die Materialien der Basisschicht oder
der Außenschicht
zu beschreiben, bedeutet dass das Material eine Oberfläche aufweist,
welche einen Teil des einfallenden Lichts reflektiert, aber welche
auch einen Teil des einfallenden Lichts hindurch lässt. Reflektion
tritt auf wenn ein Strahl von einfallendem Licht auf eine Grenze
oder auf eine Schnittstelle trifft, welche durch eine Veränderung
des Brechungsindexes zwischen den zwei Medien gekennzeichnet ist.
Für die
Außenschicht
der antimikrobiellen Materialien dieser Erfindung besteht die Schnittstelle
mit der Luft. Für
die Basisschicht besteht die Schnittstelle mit der Aussenschicht.
Die Reflektion der Basis- und Außenschichten wird ausgeglichen
in der Weise, um eine Interferenzfarbe zu erzeugen.
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Der
Term "teilweise
lichtdurchlässig", wenn er dazu verwendet
wird um einen dünnen
Film des Materials der Außenschicht
zu beschreiben, bedeuted dass der dünne Film in der Lage ist mindestens
einen Teil des einfallenden, sichtbaren Lichts durch den dünnen Film
hindurchzulassen.
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Der
Begriff "nachweisbar", wenn er dazu verwendet
wird, eine Farbänderung
zu beschreiben, bedeutet eine beobachtbare Verschiebung in der vorherrschenden
Wellenlänge
des reflektierten Lichts, egal ob die Änderung durch ein Instrument
wie etwa durch ein Spektrophotometer oder aber durch das menschliche
Auge nachgewiesen wird. Die vorherrschende Wellenlänge ist
diejenige Wellenlänge,
welche für
die zu beobachtende Farbe verantwortlich ist.
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Der
Begriff "kalt bearbeitet", so wie er hierin
verwendet wird, weist darauf hin, dass das Material mechanisch bearbeitet
worden ist, etwa durch Zermahlen, Zerkleinern, Hämmern, durch einen Mörser und
durch eine Mörserkeule
oder durch ein Zusammendrücken,
bei Temperaturen, welche kleiner sind als die Rekristallisationstemperatur
des Materials. Dies gewährleistet,
dass die atomare Unordnung, welche sich durch die Bearbeitung ergibt,
in dem Material erhalten bleibt.
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Der
Begriff "therapeutisch
wirkungsvolle Menge" wird
hierin dazu verwendet, um irgendeine Menge einer Formulierung der
nanokristallinischen Edelmetalle zu bezeichnen, welche eine antiproliferative
Wirkung bei einer hyperproliferativen Hautkrankheit oder bei einer
Krankheit wie etwa Psoriasis zeigen wird, wenn sie auf die betroffene
Fläche
aufgetragen wird. Eine einzelne Auftragung der Formulierungen der
vorliegenden Erfindung kann ausreichend sein oder die Formulierungen
können
wiederholt während
einer Zeitdauer aufgetragen werden, wie etwa mehrere Male pro Tag
während
einer Zeitdauer von Tagen oder Wochen. Die Menge des aktiven Ingrediens,
das heißt
des nanokristallinischen Edelmetalls in der Form einer Beschichtung,
eines Pulvers oder in der aufgelösten
Form in einer flüssigen
Lösung
wird variieren mit den Zuständen,
welche zu behandeln sind, mit der Phase der fortschreitenden Besserung
des Zustandes und mit dem Typ und mit der Konzentration der Formulierung,
welche aufgetragen wird. Geeignete Mengen in irgendeinem gegebenen
Fall werden leicht offensichtlich sein für Experten auf diesem Gebiet
oder für
diejenigen, welche zur Bestimmung der Menge durch ein routiniertes
Experimentieren fähig
sind.
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Der
Begriff "nanokristallinisch" wird hierin dazu
verwendet, um Einzelphasen- oder Multiphasen-Polykristalle zu bezeichnen, deren Korgröße kleiner
als etwa 100, mit dem größeren Vorzug < 50 und mit dem
größten Vorzug < 25 Nanometer in
mindestens einer Dimension ist. Der Begriff, wenn er auf die Kristallitgröße oder auf
die Korngröße in dem
Kristallgitter der Beschichtungen, der Pulver oder der Flocken der
Edelmetalle angewendet wird, bedeutet nicht, dass er die Teilchengröße der Materialien
beschränkt,
wenn diese in Pulverform verwendet werden.
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Der
Begriff "Pulver" wird hierin dazu
verwendet, um Partikelgrößen nanokristallinischer
Edelmetalle mit einzuschließen,
welche von nanokristallinischen Pulvern bis zu Flocken reichen.
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Der
Begriff "Korngröße" oder "Kristallitgröße" bedeutet die Größe der größten Dimension
der Kristalle in der Edelmetallbeschichtung oder in dem Edelmetallpulver.
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Der
Begriff "hyperproliferative
Hautkrankheiten" wird
hierin dazu verwendet, um Psoriasis und ihre verschiedenen klinischen
Formen mit einzuschließen,
sei es das Reiters Syndrom, Pityriasis rubra pilaris und hyperproliferative
Varianten der in einer Keratinisation bestehenden Krankheiten.
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Der
Begriff "antiproliferativ" wird hierin dazu
verwendet, um Auswirkungen auf die Haut zu bezeichnen, welche sich
erstrecken auf eine abnehmende Entzündung, ein Aufhalten und ein
Verzögern
oder ein Normalisieren einer epidermalen Ausbreitung und einer Keratinisation,
um günstige
Auswirkungen auf die hyperproliferativen Hautkrankheiten zu erzeugen.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Nanokristallinische
Formen der Edelmetalle Ag, Au, Pt und Pd können hergestellt werden als
nanokristallinische Pulver oder Beschichtungen oder auch als Lösungen,
welche durch ein Auflösen
der nanokristallinischen Beschichtungen oder Pulver hergestellt
werden. Die nanokristallinischen Beschichtungen oder Pulver werden
mit dem größten Vorzug
hergestellt mit einer atomaren Unordnung gemäß den in den früheren Patentanmeldungen
von Burrell et al. veröffentlichten
Techniken, siehe zum Beispiel WO 93/23092, veröffentlicht am 25. November
1993, WO 95/13704, veröffentlicht
am 26. Mai 1995 und WO 98/41095, veröffentlicht am 24. September
1998.
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A. NANOKRISTALLINISCHE BESCHICHTUNGEN
AUS EDELMETALLEN AUF VERBANDSMATERIALIEN
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Verbandsmaterialien,
welche nanokristallinische Beschichtungen aus Edelmetallen gemäß der Erfindung
tragen, enthalten mindestens eine und vorzugsweise mindestens zwei
oder drei Schichten medizinischer Verbandsmaterialien, welche schichtweise
zusammengefügt
und zusammengeklebt sind durch bekannte Mittel wie etwa durch ein
Heißklebverfahren
bei niedriger Temperatur, durch ein Zusammennähen oder mit dem größten Vorzug
durch ein Ultraschallschweißen.
Ein aus drei Schichten bestehender Verband enthält vorzugsweise eine erste
Schicht, welche beim Gebrauch der Haut zugekehrt ist, eine zweite
Schicht, welche vorzugsweise einen absorbierenden Kern bildet, und
eine dritte Schicht über
der zweiten Schicht. Die Schichten können zusammengefügt werden
durch Ultraschallschweißen
an intermittierenden, periodisch auftretenden Stellen quer über den
Verband hinweg. Die erste, und vorzugsweise die dritte Schicht,
enthält
eine nanokristallinische Beschichtung von einem oder von mehreren
Edelmetallen.
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Der
Verband kann eine verschließende
oder eine halbverschließende
Schicht enthalten wie etwa ein klebendes Band oder einen Film aus
Polyurethan, um den Verband vor Ort in seiner Position zu befestigen
und um die Feuchtigkeit zu halten für die Freisetzung von Ionen,
Atome, Molekülen
oder Cluster des Edelmetalls (hierin nachfolgend Edelmetallarten).
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Die
bevorzugten und alternierenden Zusammensetzungen der Verbandsschichten,
zusammen mit den bevorzugten nanokristallinischen Beschichtungen
aus Edelmetall sind weiter unten im Detail dargelegt.
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i) VERBANDSMATERIALIEN
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Die
erste Schicht des Verbandes wird aus einem perforierten, vorzugsweise
aus einem nicht haftenden Material gebildet, welche es Fluiden ermöglicht,
entweder in einer der beiden Richtungen oder in beide Richtungen
durch das Material hindurchzudringen oder hindurchzudiffundieren.
Das perforierte Material kann aus einem gewebten oder aus einem
nicht gewebten Textilstoff geformt sein, wobei ein nicht gewebter
bevorzugt wird, also etwa aus Baumwolle, aus Gazematerial, aus einem
polymeren Netz oder aus einem polymeren Maschenmaterial wie etwa
Polyethylen, Nylon, Polypropylen oder Polyester, aus einem Elastomer
wie etwa Polyurethan oder Polybutadienelastomere oder aus einem
Schaum wie etwa offenzelliger Polyurethanschaum. Beispielhafte perforierte,
nicht haftende Materialien, welche nützlich für den Verband sind, enthalten nicht
gewebte Maschen wie etwa DELNETTM P530,
was ein nicht gewebter Schleier ist, welcher aus Polyethylen mit
einer hohen Dichte hergestellt ist unter Verwendung von Extrusions-,
Präge-
und Orientierungsverfahren, hergestellt von Applied Extrusion Technologies,
Inc. von Middletown, Delaware, USA. Dasselbe Produkt ist erhältlich als
Exu-Dry CONFORMANT 2TM Wound Veil von Frass
Survival Systems, Inc., Bronx, New York, USA als eine Untereinheit
der Wound Dressing Roll (nicht haftend) Produkte der Firma. Andere
nützliche
nicht gewebte Maschen schließen
mit ein CARELLETM oder Nylon 90TM,
erhältlich
von Carolina Formed Fabrics Corp., N-TERFACETM,
erhältlich
von Winfield Laboratories, Inc., von Richardson, Texas, USA. Beispielhafte gewebte
Gitter können
hergestellt werden aus Faserglas oder aus Acetat oder aus Baumwollgaze.
Ein exemplarischer hydrophiler Polyurethanschaum ist HYPOLTM, erhältlich
von W.R. Grace & Co.,
New York, NY, USA.
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Zur
Vereinfachung des Ultraschallschweißens für die Beschichtung wird mindestens
eine der ersten und zweiten Verbandsschichten aus einem polymeren
Material hergestellt, welches dem Ultraschallschweißen zugänglich ist,
d.h. welches bei der Anwendung von lokalisierter Wärme schmelzen
wird und dann beim Abkühlen
die Schichten zusammenverschweißen
wird.
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Die
zweite, absorbierende Schicht wird aus einem absorbierenden Material
hergestellt zur Aufrechterhaltung einer ausreichend großen Feuchtigkeit
nahe bei der Haut, um die Beschichtung aus Edelmetall zu aktivieren,
das heißt
um die Freisetzung von Ionen, Molekülen, Atomen oder von Clustern
des Edelmetalls zu veranlassen, um auf diese Weise eine antiproliferative
Wirkung zu verursachen. Vorzugsweise ist das absorbierende Material
ein absorbierender, von einer Nadel durchlöcherter, nicht gewebter Rayon-
/ Polyesterkern wie etwa SONTARATM 8411,
eine 70/30 Rayon / Polyester Mischung, im Handel erhältlich bei
Dupont Canada, Mississauga, Ontario, Canada. Dieses Produkt wird
verkauft von National Patent Medical als eine sterile Gazekompresse
von der American White Cross. Jedoch schließen andere geeignete Absorbermaterialien
gewebte oder nicht gewebte Materialien mit ein, wobei nicht gewebte
Materialien bevorzugt werden, welche aus Fasern hergestellt sind
wie etwa Rayon, Polyester, Rayon / Polyester, Polyester / Baumwolle,
Baumwolle und Zellulosefasern. Exemplarisch sind gekreppte Zellstoffwattebänder, ein
Luftfilz von mit Luft abgelegten Zellstofffasern, Baumwolle, Gaze
und andere gut bekannte absorbierende Materialien, welche für medizinische
Verbände
geeignet sind.
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Die
dritte Schicht des Verbandes wird vorzugsweise aus einem perforierten,
nicht haftenden Material hergestellt, so wie es in der ersten Schicht
verwendet worden ist. Dies erlaubt die Durchdringung von Feuchtigkeit
wie steriles Wasser und dergleichen, was hinzugefügt wird,
um die Beschichtung aus Edelmetall zu aktivieren.
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Zusätzliche
Schichten können
mit eingeschlossen werden zwischen oder über der ersten, zweiten und dritten
Schicht, so wie es bei medizinischen Verbänden bekannt ist. Somit bedeutet
die Verwendung der Begriffe erste, zweite und dritte Schicht, wie
sie hierin und in den Ansprüchen
verwendet werden, keineswegs, um solche zusätzlichen Schichten auszuschließen.
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Die
ersten, zweiten und dritten Verbandsschichten werden mit Ultraschallschweißen an Stellen
mit periodisch wechselnden Entfernungsabständen quer über den Verband hinweg zusammengeschichtet.
Das Ultraschallschweißen
ist eine bekannte Technik auf dem Gebiet des Steppens. Kurz gesagt,
Wärme (per
Ultraschall erzeugt) und Druck werden auf eine der beiden Seiten
des Verbandes an lokalisierten Stellen durch ein Ultraschalhorn
angewandt, um so ein Fließen
von mindestens einem der Kunststoffmaterialien in der ersten und
zweiten Schicht und das nachfolgende Zusammenbinden der Schichten
bei der Abkühlung
zu veranlassen. Die Schweißstellen
erscheinen an lokalisierten kreisförmigen Punkten und sie sind
vorzugsweise kleiner als 0,5 cm im Durchmesser. Wenn eine dritte
Schicht vorhanden ist, dann kann das Ultraschallschweißen von beiden
Stellen des Verbandes aus durchgeführt werden wird es wird dann
alle drei Schichten zusammenbinden.
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Der
Einsatz des Ultraschallschweißens
der Schichten an Stellen im bestimmten Entfernungsabstand voneinander
hat den Vorteil des Erhalts der absorbierenden Eigenschaft wird
des Erhalts der Eigenschaft der Feuchtigkeitsdurchdringung der Verbandsschichten,
während
die Normeigenschaften des Verbandes dabei erhalten bleiben. Techniken
der Ecknähte,
des Nähens,
Klebtechniken oder andere Beschichtungstechniken können verwendet
werden, aber diese haben den Nachteil, dass sie eine oder mehrere
dieser wünschenswerten
Eigenschaften der Verbände
störend
beeinflussen. Weiterhin kann der Verband, indem die Schweißstellen in
periodisch wechselnden Entfernungsabständen quer über den Verband hinweg angeordnet
werden, zu kleineren Größeren geschnitten
werden, so wie er nach Bedarf gebraucht wird, ohne dass dadurch
eine Entlaminierung verursacht wird. Bevorzugte Entfernungsabstände von
etwa 2,5 cm zwischen den Schweißstellen
erlauben es, dass der Verband auf Größen bis herunter von etwa 2,5
cm geschnitten werden kann, während
mindestens eine Schweißstelle
aufrechterhalten bleibt, um die laminierten Schichten zusammenzuhalten.
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ii) NANOKRISTALLINISCHE
BESCHICHTUNGEN AUS EDELMETALLEN
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Der
Verband enthält
vorzugsweise eine nanokristallinische Beschichtung aus einem oder
aus mehreren Edelmetallen. Die Beschichtung wird auf eine oder auf
mehrere der Verbandsschichten aufgetragen, aber sie wird mit dem
größten Vorzug
mindestens auf die erste und auf die dritte Schicht aufgetragen.
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Die
nanokristallinische Beschichtung wird mit dem größten Vorzug mit einer atomaren
Unordnung hergestellt gemäß den Verfahren,
wie sie oben dargelegt und wie sie in den Patenten WO 93/23092,
WO 95/13704 und WO 98/41095 beschrieben worden sind und wie sie
unten dargelegt werden. Mit dem größten Vorzug wird die Beschichtung
als eine mehrlagige Beschichtung von Edelmetallen hergestellt mit
einer Außenlage
(= Außenschicht)
und mit einer Basisschicht, wie unten dargelegt, um eine Interferenzfarbe
zu erzeugen. Auf diese Weise liefert die Beschichtung nicht nur
das aktive Ingrediens für
die Behandlung von Psoriasis, sondern sie wirkt auch als ein Indikator
für die
Aktivierung des Verbandes. Wenn die Außenlage der Beschichtung mit
einem Alkohol oder mit einem auf Wasser basierenden Elektrolyten,
wie etwa steriles Wasser oder Ethanol, aktiviert wird, dann führt sogar
eine kleinere Auflösung
des Edelmetalls zu einer nachweisbaren Farbänderung, was darauf hinweist,
dass die Beschichtung aktiviert worden ist. Wenn keine Farbänderung
vorhanden ist, dann könnte
zusätzliche
Feuchtigkeit zu dem Verband durch die Hinzugabe von Wasser geliefert
werden, bis eine Farbänderung
nachgewiesen wird. Wenn der Verband erst einmal aktiviert ist, dann
sollte er in einem feuchten Zustand aufrechterhalten werden, zum
Beispiel durch die Hinzugabe von sterilem Wasser, wenn notwendig.
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iii) STERILISATION
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Verbände mit
nanokristallinischen Beschichtungen eines mit einer atomaren Unordnung
hergestellten Edelmetalls werden vorzugsweise sterilisiert ohne
die Anwendung übermäßiger thermischer
Energie, welche die atomare Unordnung herausglühen kann, wodurch die nützliche
Freisetzung von Edelmetallarten vermindert oder ganz aufgehoben
wird. Gammastrahlung wird für
das Sterilisieren solcher Verbände
bevorzugt, wie in WO 95/13704 erörtert.
Techniken der Sterilisation mittels Elektronenstrahl und Ethylenoxid
können
auch verwendet werden.
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Es
sollte anerkannt werden, dass der Einsatz des Ultraschallschweißens vorteilhaft
ist, um die Schichten der Verbände
mit nanokristallinischen Beschichtungen, welche aus Edelmetallen
mit atomarer Unordnung hergestellt sind, schichtweise zusammenzufügen, da
das Ultraschallschweißen
eine Bindung an lokalisierten Schweißstellen erreicht und die Anwendung
von Hitze auf irgendeinen wichtigen Teil des Verbandes vermeidet,
wodurch irgendeine deutliche Verminderung in der Löslichkeit
der Edelmetalle durch ein Ausglühen
der atomaren Unordnung vermieden wird.
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Die
sterilisierten Verbände
sollten in einer Verpackung abgedichtet sein, welche eine Lichtdurchdringung
ausschließt,
um eine zusätzliche
Oxidation der Beschichtung aus Edelmetall zu vermeiden. Abziehbare Taschen
aus Polyester werden bevorzugt. Die Lagerfähigkeit und Haltbarkeit der
so abgedichteten Verbände liegt über einem
Jahr.
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iv) ANWEISUNGEN FÜR DEN GEBRAUCH
VON VERBÄNDEN
FÜR HYPERPROLIFERATIVE
HAUTKRANKHEITEN UND KRANKHEITEN
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Der
Verband wird auf die betroffene Stelle der Haut getan und er wird
dann mit Tropfen sterilen Wassers befeuchtet oder zum Beispiel mit
70 % Ethanol, um die Beschichtung zu aktivieren für die Freisetzung
von Edelmetallarten. Der Verband wird dann vor Ort befestigt mit
einer verschließenden
oder einer halbverschließenden
Schicht, wie etwa mit einem klebenden Band oder mit einem Film aus
Polyurethan, welcher den Verband in einer feuchten Umgebung hält.
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Wie
in den Beispielen 3 und 4 dargelegt haben Verbände, welche eine zweilagige
nanokristallinische Beschichtung aus Edelmetall tragen, welche aus
Silber mit einer atomaren Unordnung hergestellt ist und welche hergestellt
ist so wie oben dargelegt und wie in größeren Einzelheiten im Beispiel
1 beschrieben, eine deutliche klinische Antwort auf die Behandlung
von Psoriasis gezeigt. Im Gebrauch werden die Verbände feucht gehalten,
bei 100 % relativer Feuchte. Das anfängliche Hinzugeben sterilen
Wassers ist notwendig, um die Beschichtung aus Edelmetall zu aktivieren,
und dann ist es notwendig, um den Verband in einem feuchten Zustand
aufrechtzuerhalten. Verbände
können
gewechselt werden, wenn es für
die Beobachtung und für
das Reinigen erforderlich ist, aber sie brauchen nicht öfter als
alle 7 Tage gewechselt zu werden und sie können eine therapeutische Wirkung
für einen
weitaus längeren
Zeitraum liefern.
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v) MEHRLAGIGE NANOKRISTALLINISCHE
BESCHICHTUNGEN AUS EDELMETALLEN MIT EINER INTERFERENZFARBE
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Die
Verbände
enthalten vorzugsweise die Beschichtung aus Edelmetall, welche mit
mindestens zwei Metallschichten hergestellt ist, mit einer Basisschicht
und mit einer Außenlage über der
Basisschicht, um so eine Interferenzfarbe zu erzeugen, so wie es
in WO 98/41095 bekannt gemacht worden ist. Beide Schichten sind
teilweise reflektierend; die Außenlage
ist teilweise lichtdurchlässig.
Die Außenlage
ist ein dünner
Film, welcher mindestens ein Edelmetall enthält, welches mit einer ausreichend
großen
atomaren Unordnung hergestellt worden ist derart, dass die Außenlage
im Kontakt mit einem Alkohol oder mit einem auf Wasser basierenden
Elektrolyten Ionen, Atome, Moleküle
oder Cluster des Edelmetalls bei einer Konzentration freisetzt, welche
ausreichend groß ist,
um eine therapeutische Wirkung auf einer andauernden Basis zu liefern.
Auf diese Weise wird die Außenlage,
im Kontakt mit dem Alkohol oder mit dem Elektrolyten, eine Änderung
in der optischen Weglänge
durchmachen, entweder durch eine Änderung in der Dicke, welche
aus einiger Auflösung herrührt, oder
durch eine Änderung
in dem Brechungsindex der Außenlage,
welche aus einer Veränderung
der Zusammensetzung einer neu geformten dünnen Schicht herrührt, welche
auf der Außenlage
gebildet wird. Eine dieser beiden oder beide Ergebnisse sind ausreichend,
um eine nachweisbare Farbänderung
zu verursachen, womit ein Indikator dafür geliefert wird, dass die
Außenlage
aktiviert worden ist.
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Beide,
die Basisschicht und die Außenlage,
werden aus einem teilweise reflektierenden Material hergestellt.
Auf diese Weise wird mindestens ein Teil des einfallenden Lichts
von der Oberfläche
der Schicht reflektiert, während
ein anderer Teil durch die Schicht hindurch gelassen wird. Die Außenlage
ist teilweise lichtdurchlässig,
um dem einfallenden Licht zu erlauben, die Schnittstelle mit der
Basisschicht zu erreichen. Die Außenlage kann daher nicht annähernd 100
% Reflexionsvermögen
aufweisen, wie etwa bei reinem Al oder Ag, oder sonst können Interferenzfarben
nicht erzeugt werden, wie nach dem Stand der Technik gut bekannt ist.
Die Materialien für
die Außenlagenschicht
und für
die Basisschicht sollten in ihren Reflexionsvermögen aufeinander abgestimmt
sein, um eine Interferenzfarbe zu erzeugen. Im Allgemeinen wird
die Außenlage
als ein dünner
Film aufgetragen mit einer Dicke, welche eine adäquate Durchlässigkeit
aufrechterhält,
um eine Interferenzfarbe zu erzeugen. Weiterhin ist der Brechungsindex
für die
Materialien in den Schichten unterschiedlich, bewerkstelligt durch
Unterschiede in ihren tatsächlichen
oder wirksamen Zusammensetzungen. Zum Beispiel werden unterschiedliche
Materialien in den zwei Schichten zu den Materialien führen, welche
unterschiedliche tatsächliche
Brechungsindices aufweisen. Wenn es jedoch erwünscht ist, die Schichten aus
demselben Material herzustellen, dann können die Schichten mit einer
unterschiedlichen Porosität
oder mit verschiedenen Graden / Typen der atomaren Unordnung aufgetragen
werden, um verschieden wirksame Zusammensetzungen zu erzielen und
damit verschiedene Brechungsindices.
-
Auf
diese Weise reflektiert das einfallende Licht an der Schnittstelle
der Basisschicht und der Außenlage.
Das einfallende Licht reflektiert von der Schnittstelle der Außenlage
mit der Luft und überlagert
sich mit dem von der Schnittstelle mit der Basisschicht reflektierten
Licht, um so eine "Interferenzfarbe" zu erzeugen. Diese
besondere Farbe, welche erzeugt wird, und ihr Glanz und ihre Klarheit
werden von den Eigenschaften der Schichten abhängen, am wichtigsten werden
sie dabei von der Zusammensetzung der Schichten abhängen, welche
die Eigenschaften der Durchlässigkeit
und der Absorption bestimmt, zusammen mit dem Brechungsindex der
Schichten, und von der Dicke der Schichten. Im Allgemeinen ist es
wünschenswert,
Interferenzfarben erster und zweiter Ordnung zu erzeugen, indem
man die Dicke der Basisschicht und der Außenlage begrenzt, um die Anzahl
der internen Reflexionen zu minimieren. Die Interferenzfarben erster
und zweiter Ordnung sind im Allgemeinen heller und klarer als die
Farben der dritten und vierten Ordnung, was sie in ästhetischer
Hinsicht angenehmer macht, bei der Herstellung hinsichtlich ihrer
Reproduzierbarkeit konsistenter und was sie empfänglicher macht, um eine Farbveränderung
bei Variationen der Dicke durch ein Auflösen von sogar einer untergeordneten
Menge der Außenlage
nachzuweisen.
-
Die
Eigenschaft, welche die besondere Farbe bestimmt, welche erzeugt
wird, ist die wirksame optische Dicke der Außenlage, das heißt das Produkt
des Brechungsindex des Materials der Außenlage und der tatsächlichen
Dicke der Außenlage.
Damit kann die Farbe, welche gewünscht
ist, geändert
werden, indem man die tatsächliche
Dicke der Außenlage
oder den Brechungsindex der Außenlage
verändert.
-
Vorzugsweise
ist das Material in der Basisschicht ein reflektives Metall. Solche
Metalle sind nach dem Stand der Technik bekannt und sie schließen zum
Beispiel sowohl eines oder mehrere der Ventilmetalle mit ein: z.B.
Ta, Nb, Ti, Zr und Hf als auch Übergangsmetalle
wie etwa Au, Ag, Pt, Pd, Sn, Cu, V, W, und Mo oder das Metall Al.
Stärker
bevorzugt man, dass die Basisschicht aus einem oder aus mehreren
Edelmetallen Ag, Au, Pt und Pd hergestellt ist, mit dem größten Vorzug
aus Ag, in einer teilweise reflektiven Form.
-
Die
Basisschicht kann durch bekannte Techniken hergestellt werden wie
etwa die Aufdampftechniken der Verdampfung oder der physikalischen
Aufdampftechnik. Vorzugsweise wird die Basisschicht als ein dünner Film
mittels der physikalischen Aufdampftechnik mit atomarer Unordnung
hergestellt, wie es unten und in WO 95/13704 dargelegt ist, um eine
andauernde Freisetzung der Edelmetallarten zu erzeugen, wenn die
Basisschicht schließlich
einem Alkohol oder einem auf Wasser basierenden Elektrolyten ausgesetzt
wird. Die Dicke der Basisschicht ist im Allgemeinen nicht kritisch,
vorausgesetzt, dass sie teilweise reflektiv ist. Bevorzugte Dicken
werden mit der Materialzusammensetzung stark variieren. Wenn jedoch
die Schicht vorzugsweise ein dünner
Film ist, hergestellt mittels physikalischer Aufdampftechniken,
dann sollte er mindestens etwa 25 nm dick sein, um eine nützliche
Farbe zu erzeugen. Die Basisschicht sollte größer als 60 nm dick sein, stärker bevorzugt
300 bis 2500 nm dick und am stärksten
bevorzugt 600 bis 900 nm dick.
-
Die
Außenlage
ist aus einem teilweise reflektierenden, teilweise lichtdurchlässigen,
dünnen
Film hergestellt, welcher mindestens ein Edelmetall enthält, mit
dem größten Vorzug
Ag, welches mit einer atomaren Unordnung hergestellt ist, um so
eine andauernde Freisetzung der Edelmetallarten zu erzeugen und
einen endgültigen
Farbwechsel, wenn die Außenschicht
einem Alkohol oder einem auf Wasser basierenden Elektrolyten ausgesetzt
wird. Die Dicke der aus diesen Metallen hergestellten Außenlage
ist vorzugsweise kleiner als 400 nm, um einen bevorzugten Grad an
Lichtdurchlässigkeit
aufrechtzuerhalten. Die gewünschte
Dicke wird variieren mit der Zusammensetzung der Außenlage
und mit der gewünschten
Endfarbe und mit der Farbveränderung.
Für die
Interferenzfarben der ersten und zweiten Ordnung wird die Dicke
im Allgemeinen kleiner als etwa 400 nm sein. Mit einem größeren Vorzug
wird die Dicke in dem Bereich von 5 bis 210 nm liegen, mit dem größten Vorzug
in dem Bereich von 10 bis 100 nm.
-
Die
Außenlage
kann ein dünner
Film aus dem Material der Basisschicht sein, hergestellt mit verschiedenen
Brechungsindices zum Beispiel durch Änderung der Auftragungszustände, um
die Porosität,
die Zusammensetzungen und / oder den Grad der atomaren Unordnung
in den Schichten zu verändern.
-
Wenn
die Basisschicht selbst aus einem Edelmetall mit einer atomaren
Unordnung hergestellt ist, dann kann die Außenlage auf Grund von ihrer
Dicke und / oder ihrer Zusammensetzung, welche sich bei der Kontaktherstellung
mit einem Alkohol oder mit einem auf Wasser basierenden Elektrolyten
verändern
und damit eine Interferenzfarbe erzeugen die sich von der Ausgangsfarbe
der Basisschicht unterscheidet, als eine in situ erzeugte Außenschicht
bereitgestellt werden.
-
Am
stärksten
bevorzugt man, dass die Außenlage
ein dünner
Film aus einem zusammengesetzten Material ist, welcher hergestellt
wird, indem man nachfolgend aufeinander oder reaktiv ein Edelmetall
aufträgt in
einer Matrix mit Atomen oder Molekülen eines verschiedenen Materials,
um eine atomare Unordnung in der Matrix zu erzeugen, in der Art
und Weise, wie sie unten dargelegt ist. Das unterschiedliche Material
ist ausgewählt
aus a) biokompatiblen Metallen, b) Sauerstoff Stickstoff, Wasserstoff,
Bor, Schwefel oder Halogene oder c) einem Oxid, einem Nitrid, einem
Karbid, einem Halid, einem Sulfid oder Hydrid von einem der beiden
oder von beiden, nämlich
von einem Edelmetall oder von einem biokompatiblen Metall. Mit dem
stärksten
Vorzug ist das Material der Außenlage
ein zusammengesetztes Material, welches Silber enthält und eines
oder beides von Silberoxid und Atomen oder Molekülen, welche in der Silbermatrix
eingefangenen oder absorbierten Sauerstoff enthalten. Der Begriff "Silberoxid" bedeutet, dass er
irgendein Oxid des Silbers oder irgendeine Mischung von Oxiden des
Silbers mit einschließt.
Die Außenlage
ist jedoch vorzugsweise nicht ausschließlich hergestellt aus AgO und
/ oder aus Ag2O, da die Löslichkeit
dieser Materialien gering ist.
-
vi) NANOKRISTALLINISCHE
BESCHICHTUNGEN AUS EDELMETALLEN, WELCHE ATOMARE UNORDNUNG ENTHALTEN
-
Mindestens
die Außenlage
und vorzugsweise auch die Basisschicht wird in einer kristallinen
Form aus einem oder aus mehreren Edelmetallen mit einer atomaren
Unordnung hergestellt. Die Erzeugung atomarer Unordnung durch physikalische
Aufdampftechniken ist in WO 93/23092 und in WO 95/13704 beschrieben
und wie unten dargelegt.
-
Das
Edelmetall wird wie ein dünner
metallischer Film auf eine oder auf mehrere Oberflächen der
Verbände
durch Aufdampftechniken aufgetragen. Physikalische Aufdampftechniken,
welche nach dem Stand der Technik gut bekannt sind, tragen alle
das Metall aus der Gasphase, im Allgemeinen Atom nach Atom, auf
eine Substratoberfläche
auf. Die Techniken schließen
die Vakuum- oder die Bogenverdampfung, das Sputterverfahren [(Kathoden)Zerstäubung],
das Magnetron-Sputtern (Magnetronzerstäubung) und die Ionenplattierung mit
ein. Die Auftragung wird in einer Weise ausgeführt, um eine atomare Unordnung
in der Beschichtung zu erzeugen, so wie oben definiert. Verschiedene
Bedingungen, welche für
das Erzeugen atomarer Unordnung verantwortlich sind, sind nützlich.
Diese Bedingungen sind im Allgemeinen diejenigen, von denen gelehrt
worden ist, sie seien bei den Auftragungstechniken dünner Filme
zu vermeiden, da das Ziel der meisten Dünnfilmauftragungen darin bestehe,
einen fehlerfreien, weichen und dichten Film zu erzeugen (siehe
zum Beispiel J.A. Thornton, "Influence
of Apparatus Geometry and Deposition Conditions on the Structure
and Topography of Thick Sputtered Coatings," J. Vac. Sci. Technol., 11(4), 666–670, 1974).
-
Die
bevorzugten Bedingungen, welche verwendet werden, um atomare Unordnung
während
des Auftragungsverfahrens zu erzeugen, schließen mit ein:
- – eine niedrige
Substrattemperatur, das heißt
das Aufrechterhalten der Oberfläche,
die beschichtet werden soll, auf einer Temperatur derart, dass das
Verhältnis
der Substrattemperatur zu dem Schmelzpunkt des Metalls (in Grad
Kelvin) kleiner als etwa 0,5 ist, stärker bevorzugt kleiner als
etwa 0,35 und am stärksten bevorzugt
kleiner als etwa 0,3; und wahlweise eine oder beide der Bedingungen
von:
- – ein
höherer
als normaler Arbeits- (oder Umgebungs-) Gasdruck; d.h. für die Vakuumbedampfung:
e-Strahl oder Bogenverdampfung größer als 0,001 Pa (0,01 mT),
Gaszerstreuungsbedampfung (Druckplattierung) oder eine reaktive
Bogenverdampfung größer als
2,67 Pa (20 mT); für
das Sputtern (Zerstäuben):
größer als
10 Pa (75 mT); für
das Magnetronsputtern (Magnetronzerstäubung): größer als etwa 1,33 Pa (10 mT); und
für die
Ionenplattierung: größer als
etwa 26,67 Pa (200 mT); und
- – ein
Aufrechterhalten des Einfallwinkels des Beschichtungsflusses auf
die zu beschichtende Oberfläche auf
einen Wert von weniger als etwa 75 °, und vorzugsweise kleiner als
etwa 30 °.
-
Aus
wirtschaftlichen Gründen
weist der dünne
Film eine Dicke auf, welche nicht größer ist als diejenige, welche
man benötigt,
um Edelmetallarten auf einer andauernden Basis freizusetzen über eine
geeignete Zeitdauer hinweg und um die gewünschte Interferenzfarbe zu
erzeugen. Mit den bevorzugten Bereichen der oben dargelegten Dicke
wird die Dicke mit dem besonderen Metall in der Beschichtung (welches
die Löslichkeit und
Verschleißfestigkeit
variiert) variieren und mit dem Ausmaß an atomarer Unordnung in
(und damit in der Löslichkeit)
der Beschichtung. Die Dicke wird dünn genug sein, damit die Beschichtung
nicht die Dimensionstoleranzen oder die Flexibilität des Gerätes für dessen
beabsichtigten Zweck beeinträchtigt.
-
Die
therapeutische Wirkung des so hergestellten Materials wird erreicht,
wenn die Beschichtung in einen Kontakt mit einem Alkohol oder mit
einem auf Wasser basierenden Elektrolyten gebracht wird, so dass Metallionen,
Atome, Moleküle
oder Cluster freigesetzt werden. Die Konzentration der Metallarten,
welche benötigt
wird, um die therapeutische Wirkung zu erzeugen, wird von Metall
zu Metall variieren.
-
Die
Fähigkeit,
die Freisetzung von Metallatomen, Ionen, Molekülen oder Clustern auf einer
andauernden Basis aus einer Beschichtung zu erreichen, wird von
einer Anzahl von Faktoren bestimmt, einschließlich von Beschichtungseigenschaften
wie etwa von der Zusammensetzung, von der Struktur, von der Löslichkeit und
von der Dicke und von der Art der Umgebung, in welcher die Vorrichtung
verwendet wird. Wenn der Grad an atomarer Unordnung erhöht wird,
dann steigt die Menge an Metallarten an, die pro Zeiteinheit freigesetzt wird.
Ein Silbermetallfilm zum Beispiel, welcher durch ein Magnetronsputtern
bei T/Tm < 0,5
und bei einem Druck des Arbeitsgases von etwa 0,93 Pa (7 mT) aufgetragen
worden ist, setzt annähernd
1/3 der Silberionen frei, den ein Film, welcher unter ähnlichen
Bedingungen, aber bei 4 Pa (30 mT), aufgetragen worden ist, während eines
Zeitraumes von über
10 Tagen freisetzen wird. Filme, welche mit einer Zwischenstruktur
erzeugt worden sind (Beisp. niedrigerer Druck, geringerer Einfallwinkel
usw.) weisen Werte der Ag Freisetzung auf, welche in der Mitte liegen
zu denjenigen Werten, wie sie durch Bioassays bestimmt worden sind.
Dies liefert dann ein Verfahren für das Herstellen metallischer
Beschichtungen mit kontrollierter Abgabe. Beschichtungen mit langsamer
Abgabe werden so hergestellt, dass der Grad an Unordnung gering
ist, während
Beschichtungen mit schneller Abgabe so hergestellt werden, dass
der Grad an Unordnung hoch ist.
-
Für kontinuierliche,
gleichförmige
Beschichtungen wird die für
die totale Auflösung
erforderliche Zeit eine Funktion der Filmdicke und der Natur der
Umgebung sein, der sie ausgesetzt sind. Die Beziehung hinsichtlich
der Dicke ist annähernd
linear, das heißt
ein zweifacher Anstieg in der Filmdicke wird zu einem etwa zweifachen
Anstieg bei der Langlebigkeit führen.
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Es
ist auch möglich,
die Metallfreisetzung aus einer Beschichtung zu steuern, indem man
eine dünne Filmschicht
mit einer modulierten Struktur herstellt. Zum Beispiel weist eine
Beschichtung, welche durch ein Magnetronsputtern derart aufgetragen
worden ist, dass der Druck des Arbeitsgases während einer Zeitdauer von 50
% der Auftragungszeit niedrig war (Beisp. 2 Pa oder 15 mT) und hoch
(Beisp. 4 Pa oder 30 mTorr) während
der übrigen
verbleibenden Zeit, eine schnelle anfängliche Freisetzung von Metallionen
auf, gefolgt von einer längeren
Zeitdauer einer langsamen Freisetzung. Dieser Typ einer Beschichtung
ist extrem wirksam bei Vorrichtungen wie etwa bei Harnkathetern,
für welche
eine anfängliche
schnelle Freisetzung erforderlich ist, um sofortige anti-mikrobielle
Konzentrationen zu erreichen, gefolgt von einer geringeren Geschwindigkeit
der Freisetzung, um eine Konzentration von Metallionen während einer
Zeitdauer von Wochen aufrechtzuerhalten.
-
Die
während
des Aufdampfens verwendete Substrattemperatur sollte nicht so niedrig
sein, dass ein Glühen
oder eine Rekristallisation der Beschichtung stattfindet, wenn sich
die Beschichtung auf die Umgebungstemperaturen erwärmt oder
auf die Temperaturen, bei welchen sie verwendet werden soll (Bsp.
Körpertemperatur).
Dieses zulässige ΔT, das heißt der Temperaturunterschied
zwischen der Substrattemperatur während der Auftragung und der
abschließenden
Endtemperatur der Nutzung, wird von Metall zu Metall variieren. Für das am
stärksten
vorgezogene Metall, Ag, werden bevorzugte Substrattemperaturen von –20 bis
200 °C, mit
dem größeren Vorzug
von –10 °C bis 100 °C verwendet.
-
Atomare
Unordnung kann auch in einer der beiden oder in beiden der Schichten,
nämlich
der Grundschicht und der Außenlage,
erzielt werden, indem man zusammengesetzte Metallmaterialien herstellt,
das heißt
Materialien, welche ein oder mehrere Edelmetalle in einer Metallmatrix
enthalten, welche Atome oder Moleküle mit einbindet, welche verschieden
von den Edelmetallen sind.
-
Die
bevorzugte Technik zur Herstellung eines zusammengesetzten Materials
besteht darin, gemeinsam oder nacheinander das (die) Edelmetalle)
mit einem oder mit mehreren inerten, biokompatiblen Metallen aufzutragen,
welche ausgewählt
sind aus Ta, Ti, Nb, Zn, V, Hf Mo, Si, Al und aus Legierungen dieser
Metalle oder anderer Metallelemente, typischerweise andere Übergangsmetalle.
Solche inerten Metalle weisen Atomradien auf, die sich von denen
der Edelmetalle unterscheiden, was zu einer atomaren Unordnung während der Auftragung
führt.
Legierungen dieser Art können
auch dazu dienen, die Atomdiffusion zu vermindern und somit die
ungeordnete Struktur zu stabilisieren. Vorzugsweise verwendet man
eine Vorrichtung zur Dünnfilmauftragung
mit mehrfachen Zielstellen für
die Anordnung eines jeden der Edelmetalle und der biokompatiblen
Metalle. Wenn die Schichten nacheinander aufgetragen werden, dann
sollten die eine oder mehrere Schichten des biokompatiblen Metalls
bzw. der biokompatiblen Metalle diskontinuierlich sein, zum Beispiel
als Inseln innerhalb der Edelmetallmatrix. Das abschließende Verhältnis des
Edelmetalls bzw. der Edelmetalle zu dem bzw. zu den biokompatiblen
Metallen) sollte größer als
etwa 0,2 sein. Die am meisten bevorzugten biokompatiblen Metalle
sind Ti, Ta, Zn und Nb. Es ist auch möglich, die antimikrobiellen
Beschichtung aus Oxiden, Karbiden, Nitriden, Sulfiden, Boriden,
Haliden oder aus Hydriden von einem oder von mehreren der Edelmetalle und
/ oder von einem oder von mehreren der biokompatiblen Metalle herzustellen,
um die gewünschte
atomare Unordnung zu erzielen.
-
Ein
anderes zusammengesetztes Material kann hergestellt werden, indem
man reaktiv gemeinsam oder nacheinander durch physikalische Techniken
des Aufdampfens ein reagiertes, d.h. zur Reaktion gebrachtes Material
in den dünnen
Film des Edelmetalls bzw. der Edelmetalle aufträgt. Das reagierte Material
ist ein Oxid, Nitrid, Karbid, Borid, Sulfid, Hydrid oder ein Halid
des Edelmetalls und / oder des biokompatiblen Metalls, hergestellt
in situ durch Injektion der geeigneten Reaktanden oder von Gasen,
welche dieselben enthalten (Bsp. Luft, Sauerstoff, Wasser, Stickstoff,
Wasserstoff, Bor, Schwefel, Halogene), in die zur Beschichtung dienenden
Kammer. Atome oder Moleküle
dieser Gase können
auch in dem Metallfilm absorbiert oder eingefangen werden, um atomare
Unordnung zu erzeugen. Der Reaktand kann kontinuierlich während der
Auftragung für
die gemeinsame Auftragung zugeführt
werden oder er kann in einer pulsierten Form zugeführt werden,
um für
die nachfolgende Auftragung bereitzustehen. Das endgültige Verhältnis des
Reaktionsproduktes zu dem(n) Edelmetall(en) sollte größer als
etwa 0,05 sein.
-
Luft,
Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff sind besonders bevorzugte
Reaktanden, wobei Sauerstoff am meisten bevorzugt wird.
-
Die
obigen Auftragungstechniken, um zusammengesetzte Beschichtungen
herzustellen, können
mit den Bedingungen oder ohne die Bedingungen von niedrigeren Substrattemperaturen,
hohen Drücken
des Arbeitsgases und kleinen Einfallwinkeln verwendet werden, so
wie früher
erörtert.
Eine oder mehrere dieser Bedingungen werden bevorzugt, um die in
der Beschichtung erzeugte Menge an atomarer Unordnung aufrechtzuerhalten
und zu vergrößern.
-
B. NANOKRISTALLINISCHE PULVER
DER EDELMETALLE
-
Nanokristallinische
Pulver (das heißt
Pulver, welche aus Partikeln mit einer nanokristallinischen Korngröße hergestellt
worden sind) von einem oder von mehreren Edelmetallen werden mit
dem stärksten
Vorzug mit einer atomaren Unordnung durch die Verfahren hergestellt,
wie sie in den Patenten WO 93/23092 und WO 95/13704 dargelegt worden
sind oder wie sie anderweitig nach dem Stand der Technik auf diesem
Gebiet bekannt sind. Die Pulver können als reine Metalle, als
Metalllegierungen oder als Verbindungen wie etwa Metalloxide oder
Metallsalze hergestellt werden, durch Aufdampftechniken, durch mechanisches
Bearbeiten oder durch ein Zusammendrücken, um die atomare Unordnung
zu verleihen, wie unten und wie in der oben erwähnten Patentanmeldung dargelegt.
Die auf mechanische Weise verliehene Unordnung wird durchgeführt durch Zermahlen,
Zerkleinern, Hämmern,
durch einen Mörser
und durch eine Mörserkeule
oder durch ein Zusammendrücken
unter Bedingungen einer niedrigen Temperatur (d.h. Temperaturen,
welche kleiner sind als die Rekristallisationstemperatur des Materials),
um zu gewährleisten,
dass ein Glühen
oder eine Rekristallisation nicht stattfindet. Alternativ können nanokristallinische
Pulver hergestellt werden, indem man nanokristallinische Beschichtungen
durch physikalisches Aufdampfen herstellt, um atomare Unordnung
in der oben dargelegten Art und Weise mit einzuschließen, auf
einem Substrat wie etwa auf einem Kaltkopf oder auf einem Siliziumwafer
(oder auf größeren Substraten)
und indem man dann die Beschichtung abkratzt, um ein Pulver zu bilden.
Noch ein weiteres alternatives Verfahren zur Pulverherstellung besteht
darin, nanokristallinische Beschichtungen herzustellen wie etwa
durch physikalisches Aufdampfen, um atomare Unordnung mit einzuschließen so wie
oben dargelegt, auf pulverisierten Substraten, welche biokompatibel
sind. Besonders bevorzugte Substrate sind bioabsorbierbare und /
oder hygroskopische Pulver wie etwa Chitin. Beispielhafte bioabsorbierbare
und / oder hygroskopische Pulver sind zusammengesetzt aus:
Synthetischen
Bioabsorbierbaren Polymeren: zum Beispiel Polyester / Polylacton
wie etwa Polymere von Polyglycolsäure, Glycolid, Milchsäure, Lactid,
Dioxanon, Trimethylencarbonat usw.; Polyanhydride, Polyesteramide,
Polyortheoester, Polyphosphazene und Copolymere von diesen und von
verwandten Polymeren oder Monomeren.
Natürlich abgeleitete Polymere:
Proteine:
Albumin, Fibrin, Collagen, Elastin;
Polysaccharide: Chitosan,
Alginate, Hyaluronsäure;
und
Biosynthetische Polyester: 3-Hydroxybutyrat Polymere
-
Mit
dem größten Vorzug
sind die Pulver der vorliegenden Erfindung in ihrer Größe auf weniger
als 100 μm
bemessen und stärker
bevorzugt auf weniger als 40 μm.
-
Die
hergestellten nanokristallinischen Pulver können dann in oder auf medizinische
Verbände
oder pharmazeutische Formulierungen mit eingebunden werden durch
Verfahren, welche nach dem Stand der Technik bekannt sind. Zum Beispiel
können
die Pulver auf die Substrate (Verbände oder Pulver) beschichtet werden,
sie können
mechanisch innerhalb der Fasern der Verbände gemischt werden, sie können in
die Verbände
imprägniert
werden durch, zum Beispiel, physikalische Blasverfahren oder sie
können
hinzugefügt
werden zu topisch pharmazeutisch annehmbaren Ingredienzien der Zusammensetzung.
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Die
antiproliferativen Wirkungen des nanokristallinischen Pulvers werde
erzielt, wenn das Pulver in einen Kontakt mit einem Alkohol oder
mit einem auf Wasser basierenden Elektrolyten gebracht wird, so
dass die Edelmetallionen, Atome, Moleküle oder Cluster freigesetzt
werden.
-
Nanokristallinische
Pulver können
wie oben beschrieben sterilisiert werden oder sie können als
konservierungsfähige
Materialien mit bekannten Konservierungsmitteln hergestellt werden,
wie etwa mit Methylparaben oder Propylparaben. Alternativ können sie,
bei gegebener antimikrobieller Aktivität der nanokristallinischen
Pulver selbst, so betrachtet werden, dass sie sich ohne die Zugabe
von Konservierungsmitteln in einer konservierten Form befinden.
-
C. FORMULIERUNGEN UND DOSIERUNGEN
-
Typischerweise
werden die nanokristallinischen Edelmetalle von dem aktiven Ingrediens
formuliert werden, nämlich
von nanokristallinischen Pulvern oder Beschichtungen der Edelmetalle,
oder von aufgelösten Arten
von solchen Pulvern oder Beschichtungen, in der Form von:
- – Beschichtungen
auf medizinischen Verbänden
oder biokompatibel gepulverten Substraten,
- – Pulvern,
welche in medizinischen Verbänden
mit eingeschlossen sind,
- – topischen,
pharmazeutischen Zusammensetzungen wie etwa Gele, Pasten, Salben,
Cremes, Lotionen, Emulsionen, Suspensionen oder Pulver,
- – flüssigen,
pharmazeutischen Zusammensetzungen, welche durch das Auflösen nanokristallinischer
Beschichtungen oder Pulver der Edelmetalle in pharmazeutisch annehmbaren
Trägern
wie etwa Wasser hergestellt werden für Anwendungen in Tropfenform,
in Nebelform oder in Aerosolform.
-
In
den pharmazeutischen Zusammensetzungen kann die Menge des nanokristallinischen
Metallpulvers in der weiten Bandbreite von etwa 0,001 Gew. % bis
etwa 30 Gew.-% liegen, aber man bevorzugt stärker, dass die Menge in den
Bereich von etwa 0,01 bis etwa 5 Gew.-% fällt. Beschichtungen der nanokristallinischen Edelmetalle
können
sehr dünn
sein oder dicker, abhängig
von der gewünschten
Dauer der Anwendung bei dem Patienten. Typische Beschichtungsdicken
liegen in dem Bereich von 150 bis 3000 nm Dicke. Als flüssige Formulierungen
wird die Menge an aufgelöstem
Edelmetall typischerweise in dem Bereich zwischen etwa 0,001 Gew.-%
bis 1 Gew.-% liegen.
-
Nanokristallinische
Gele können
aus dem nanokristallinischen Metallpulver in einer Beimischung mit Schaumverfestigern
wie etwa Carboxymethylcellulose (CMC), Polyvinylalkohol (PVA), Collagen,
Pectin, Gelatin, Agarose, Chitin, Chitosan und Alginat hergestellt
werden, wobei der Schaumverfestiger zwischen etwa 0,01 – 20 Gew.-%/Volumen
ausmacht.
-
Außer dem
aktiven Ingrediens können
die pharmazeutischen Zusammensetzungen auch nicht toxische, pharmazeutisch
und dermatologisch annehmbare Träger,
Verdünnungsmittel
und Arzneistoffträger
(Vehikel) mit einschließen,
welche für
eine topische Anwendung geeignet und wie sie gut bekannt sind, siehe
zum Beispiel Merk Index, Merck & Co.,
Rahway, N.J., Bioreversible Carriers in Drug Design, Theory and
Application, Roche (ed.) Pergamon Press, (1987), Gilman et al.,
(eds) (1990) Goodman and Gilman's:
The Pharmacological Bases of Therapeutics, 8th Ed.,
Pergamon Press; Novel Drug Delivery Systems, 2th Ed.,
Norris (ed.) Marcel Dekker Inc., (1989), and Remington's Pharmaceutical
Sciences. Für
Standarddosierungen herkömmlicher, pharmakologischer
Mittel, siehe z.B. Physicians Desk Reference (1997 Edition); und
American Medical Association (1997) Drug Evaluations (Subscriptions).
-
Dosierungsformen
für die
topische Verabreichung von Zusammensetzungen nanokristallinischer
Edelmetalle schließen
verschiedene Mischungen und Verbindungen mit ein, welche örtlich (topisch)
angewendet werden können
und welche sogar eine Ausbreitung und eine Absorption in die Hautoberflächen erlauben.
Beispiele schließen
mit ein Sprays, Nebel, Aerosole, Lotionen, Cremes, Lösungen,
Gele, Salben, Pasten, Emulsionen und Suspensionen. Die aktive Verbindung
kann unter sterilen Bedingungen gemischt werden mit einem pharmazeutisch
annehmbaren Träger
und mit irgendwelchen Konservierungsmitteln, Puffern oder Treibmitteln,
welche erforderlich sein mögen.
Topische Herstellungen können
hergestellt werden, indem man das Edelmetallpulver mit herkömmlichen,
pharmazeutisch annehmbaren Verdünnungsmitteln
und Trägern
verbindet, welche gewöhnlich
in topisch trockenen, flüssigen
Formulierungen und in Formulierungen in Creme- und Aerosolform verwendet
werden. Salben und Cremes können
zum Beispiel formuliert werden mit einer wässrigen oder öligen Basis
mit der Zugabe von geeigneten Verdickungsmitteln und / oder Schaumverfestigern.
Eine beispielhafte Basis ist Wasser. Verdickungsmittel, welche verwendet
werden können
gemäß der Natur
der Basis, schließen
mit ein Aluminiumstearat, hydrogeniertes Lanolin. Lotionen können formuliert
werden mit einer wässrigen
oder öligen
Basis und sie werden im Allgemeinen auch eine oder mehrere der folgenden
Mittel mit einschließen:
Stabilisierungsstoffe, Emulgatoren, Dispergatoren, Suspensionsmittel,
Verdickungsmittel, Farbstoffe, Parfüms (Duftstoffe). Pulver können hergestellt
werden mit der Hilfe von irgendeiner geeigneten Pulverbasis, z.B.
Talk, Lactosestärke.
Tropfen können
hergestellt werden mit einer wässrigen
Basis oder nicht wässrigen
Basis und sie können
auch mit einschließen
einen oder mehrere Dispergatoren, Suspensionsmittel, Lösevermittler
(Solubilisierungsmittel).
-
Salben,
Pasten, Cremes und Gele können
auch Arzneistoffträger
enthalten, wie etwa Stärke,
Tragacanth, Cellulosederivate, Polyethylenglycole, Silikone, Bentonite,
Kieselsäure
und Talk oder Mischungen derselben. Pulver und Sprays können auch
Arzneistoffträger
enthalten, wie etwa Lactose, Talk, Kieselsäure und Aluminiumhydroxid,
Calciumsilikate und Polyamidpulver oder Mischungen dieser Substanzen.
Lösungen von
nanokristallinischen Edelmetallen können in Aerosole oder in Sprays
umgewandelt werden durch irgendein bekanntes Mittel, welches routinemäßig zur
Herstellung aerosolförmiger
Pharmazeutika verwendet wird. Im Allgemeinen umfassen solche Verfahren
den Schritt, einen Behälter
der Lösung
unter Druck zu setzen oder eine Vorrichtung zu liefern, um solch
einen Behälter
der Lösung
unter Druck zu setzen, gewöhnlich
mit einem inerten Trägergas,
und den Schritt des Hindurchleitens des unter Druck gesetzten Gases
durch eine schmale Öffnung.
Sprays können
zusätzlich gebräuchliche
Treibmittel enthalten, wie etwa Chlorfluorkohlenwasserstoffe und
flüchtige
nicht substituierte Kohlenwasserstoffe, wie etwa Butan und Propan.
-
Mehrfache
inaktive Ingredienzien werden im Allgemeinen in topische Formulierungen
mit eingebunden, um die kosmetische Annehmbarkeit zu verbessern,
und sie sind wahlweise Ingredienzien in den Formulierungen. Beispiele
von Ingredienzien sind Emulgatoren, Verdickungsmittel, Lösungsmittel,
Antischaummittel, Konservierungsstoffe, wohlriechende Düfte, Farbstoffe,
Weichmacher und Füllmittel.
-
Materialien,
welche in den Formulierungen der vorliegenden Erfindung in Mengen
größer als
0,01 Gew.-%Vol. zu vermeiden sind, schließen mit ein Chloridsalze, Aldehyde,
Ketone, langkettige Alkohole (mit der Ausnahme von Polyvinylalkoholen,
vorzugsweise nicht größer als
C8 – Alkohole,
und vorzugsweise nicht größer als
C6 – Alkohole),
Glycerol und Triethanolamin.
-
Die
Dosierung der aktiven Ingredienzien hängt von vielen Faktoren ab,
welche den Experten auf diesem Gebiet gut bekannt sind, zum Beispiel
von der besonderen Form des aktiven Ingrediens, von dem Zustand,
der behandelt werden soll, von dem Alter, von dem Gewicht und von
dem klinischen Zustand des aufnehmenden Patienten und von der Erfahrung
und von der Urteilsfähigkeit
des klinischen Arztes oder des Praktikers, welcher die Therapie
verordnet. Eine therapeutisch wirkungsvolle Menge des nanokristallinischen
Edelmetalls ist diejenige, welche entweder eine subjektive Erleichterung
von den Symptomen oder eine objektiv identifizierbare Verbesserung
liefert, wie sie von dem klinischen Arzt oder von einem anderen
qualifizierten Beobachter bemerkt wird. Der Bereich der Dosierung
variiert mit dem verwendeten Metall, mit dessen Form, mit dem Weg
der Verabreichung und mit der Stärke
der besonderen Verbindung.
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D. BEHANDLUNG VON HYPERPROLIFERATIVEN
HAUTKRANKHEITEN UND KRANKHEITEN
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Die
Erfindung liefert die Verwendung von einer therapeutisch wirkungsvollen
Menge eines nanokristallinischen Edelmetallpulvers oder von einer
Lösung,
welche von einem nanokristallinischen Edelmetall abgeleitet ist,
entweder als eine topische Formulierung oder als eine Beschichtung
auf einem medizinischen Verband für die Herstellung eines Medikamentes
zur Behandlung von hyperproliferativen Hautkrankheiten und von Krankheiten
wie etwa Psoriasis durch ein Auftragen jenes nanokristallinischen
Edelmetallpulvers oder jener Lösung
auf die lokal von der Krankheit betroffene oder abnormale Hautfläche. Eine
therapeutisch wirkungsvolle Menge kann bestimmt werden durch ein
Anwenden von Formulierungen, welche die nanokristallinischen Edelmetalle
enthalten, auf Tiermodelle zum Test. Topische Anwendungen können einmal
oder mehrere Male pro Tag aufgetragen werden. Verbände, welche
mit den nanokristallinischen Edelmetallen beschichtet sind, können täglich oder
sogar weniger häufig
gewechselt werden, und sie sollten in einem feuchten Zustand gehalten
werden mit der Zugabe von Salz, Alkoholen oder, was stärker bevorzugt
wird, mit sterilem Wasser, um Ionen, Atome, Moleküle oder
Cluster des nanokristallinischen Metalls auf einer andauernden Basis
freizusetzen.
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E. BEISPIELE
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BEISPIEL 1 – Herstellung
nanokristallinischer Silberbeschichtungen auf Verbänden
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Dieses
Beispiel zeigt die Herstellung einer zweilagigen, nanokristallinischen
Silberbeschichtung auf einem Verbandsmaterial. Ein Verband aus Polyethylen
hoher Dichte, DELNETTM oder CONFORMANT 2TM wurde mit einer Basisschicht aus Silber
beschichtet und mit einer Außenlage
aus Silber / Oxid, um eine farbige antimikrobielle Beschichtung
mit einem Indikatorwert zu erzeugen. Die Beschichtungslagen wurden
durch ein Magnetron-Sputtern (Magnetronzerstäubung) unter den in der Tabelle
1 dargelegten Bedingungen hergestellt.
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Die
resultierende Beschichtung war blau in ihrer Erscheinung. Eine Berührung mit
der Fingerspitze reichte aus, um einen Farbwechsel ins Gelbe zu
verursachen. Die Basisschicht war etwa 900 nm dick, während die
Außenlage
100 nm dick war.
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Um
es so einzurichten, dass Silberarten aus den beschichteten Verbänden freigesetzt
wurden, wurde ein Hemmzonentest ausgeführt. Ein Mueller Hinton Agar
wurde in Petrischalen verteilt. Den Agarplatten wurde erlaubt, an
der Oberfläche
zu trocknen, bevor sie mit einem Rasen von Staphylococcus aureus
ATCC#25923 geimpft worden sind. Der Inokulationsstoff wurde hergestellt
aus ‚Bactrol
Discs' (Difco, M.),
welche nach den Anweisungen des Herstellers rekonstituiert worden
sind. Unmittelbar nach der Impfung wurden die beschichteten Materialien,
welche getestet werden sollten, auf der Oberfläche des Agars angeordnet. Die
Schalen wurden während
einer Zeitdauer von 24 Stunden bei 37 °C inkubiert. Nach dieser Zeitdauer
der Inkubation wurde die Hemmzone berechnet (korrigierte Hemmzone
= Hemmzone – Durchmesser
des Testmaterials im Kontakt mit dem Agar). Die Ergebnisse zeigten
eine korrigierte ZOI (= Zone Of Inhibition = Hemmzone) von etwa
10 mm, was auf eine gute Freisetzung von Silberarten hinweist.
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Die
Beschichtung wurde durch eine Zersetzung mittels Salpetersäure und
durch eine Analyse mittels Atomabsorption analysiert, um 0,24 +/– 0,04 mg
Silber pro mg des Polyethylens hoher Dichte zu enthalten. Die Beschichtung
war eine binäre
Legierung von Silber (> 97
%) und Sauerstoff mit vernachlässigbaren
Verunreinigungen, beruhend auf einer sekundären Ionmassenspektroskopie.
Die Beschichtung war, wie man durch SEM sieht, hochporös und sie
bestand aus gleichachsigen Nanokristallen, welche in grobkörnigen Säulenstrukturen
organisiert sind mit einer durchschnittlichen Korngröße von 10
nm. Untersuchungen über
die Freisetzung von Silber in Wasser zeigten, dass Silber kontinuierlich
aus der Beschichtung freigesetzt wurde, bis eine Gleichgewichtskonzentration
von etwa 66 mg/L erreicht wurde (bestimmt durch eine Atomabsorption), eine
Konzentrationshöhe,
welche 50 bis 100 – mal
höher ist
als man es von dem massiven Silbermetall (Löslichkeit ≤ 1 mg/L) erwartet hätte.
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Indem
man die Bedingungen der Beschichtung für die Außenlage variierte, um die Zeit
für das
Sputtern bzw. Versprühen
auf 2 Minuten, 15 Sekunden zu verlängern, wurde eine gelbe Beschichtung
hergestellt. Die Außenlage
wies eine Dicke von etwa 140 nm auf und durchlief einen Farbwechsel
bis hin zum Purpur bei einer Berührung
mit der Fingerspitze. In ähnlicher
Weise wurde eine purpurfarbige Beschichtung hergestellt, indem man
die Zeit für
das Sputtern auf 1 Minute verkürzte,
um eine Außenlage
mit einer Dicke von etwa 65 nm zu erzielen. Eine Berührung mit
der Fingerspitze verursachte einen Farbwechsel hin zum Gelben.
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Um
einen dreilagigen Verband herzustellen, wurden zwei Schichten dieses
beschichteten Verbandsmaterials über
und unter einem absorbierenden Kernmaterial angeordnet, welches
aus einem von einer Nadel durchlöcherten
Rayon- / Polyestermaterial (SONTARATM 8411)
hergestellt ist. Mit der Silberbeschichtung auf beiden Schichten,
auf der ersten und auf der dritten Schicht, kann der Verband entweder
mit der blauen Beschichtungsseite oder mit der Silberseite auf der
der Haut zugewandten Seite verwendet werden. Für einen Indikatorwert könnte es
bevorzugt sein, die blaue Beschichtung sichtbar aufzuweisen. Die
drei Schichten wurden schichtweise zusammengefügt durch Ultraschallschweißen, um
Schweißstellen
zwischen allen drei Schichten in Intervallabständen von etwa 2,5 cm voneinander
entfernt quer über
den Verband hinweg zu erzeugen. Dies erlaubt es, dass der Verband
auf Größenabschnitte
bis herunter von etwa 2,5 cm geschnitten werden kann für Bedarfe
nach einem kleineren Verband, während
mindestens noch eine Schweißstelle
in dem Verbandsabschnitt bereitgestellt wird.
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Die
beschichteten Verbände
wurden unter Verwendung von Gammastrahlung und einer Sterilisationsdosis
von 25 kGy sterilisiert. Der fertige Verband wurde einzeln verpackt
in abgedichteten, abziehbaren Taschen aus Polyester und es hat sich
gezeigt, dass der Verband in dieser verpackten Form eine Lagerfähigkeit und
Haltbarkeit von größer als
1 Jahr aufweist. Die beschichteten Verbände können leicht und bequem auf
Gebrauchsgrößen zugeschnitten
werden wie etwa in 5,1 × 10,2
cm große
Streifen, und auf Schlitze, welche in denselben gebildet sind, bevor
sie verpackt werden. Alternativ können die Verbände mit
Anweisungen für
den klinischen Arzt verpackt werden, den Verband auf eine Größe zuzuschneiden
und die gewünschte
Länge des Schlitzes
für die
medizinische Vorrichtung zu formen.
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Zusätzliche
mit Silber beschichtete Verbände
wurden hergestellt in einer im vollen Maßstab arbeitenden Vorrichtung
unter solchen Bedingungen, die Beschichtungen mit denselben Eigenschaften
liefern, wie sie oben dargelegt worden sind, und zwar wie folgt:
- – das
Verbandsmaterial schloss eine erste Schicht aus mit Silber beschichtetem
DELNET mit ein, so wie oben dargelegt, beschichtet mit STRATEX,
AET, 8.0NP2-A/QW, was eine Schicht von 100
Rayon auf einem Polyurethanfilm ist.
- – Verband
aus Silberschaum – drei
Schichten von mit Silber beschichtetem Polyethylen hoher Dichte,
hergestellt wie oben, abwechselnd mit zwei Schichten von Polyurethanschaumstoff
L-00562-6 Medical
Foam, erhältlich
von Rynel Ltd., Bootbay, Maine, USA.
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BEISPIEL 2 – Herstellung
nanokristallinischer Silberpulver
-
Nanokristallinisches
Silberpulver wurde hergestellt, indem man Silberbeschichtungen auf
Siliziumwafern herstellt unter den in der Tabelle 1 dargelegten
Bedingungen, und indem man dann die Beschichtung abkratzt unter
Verwendung einer Klinge aus Glas.
-
Nanokristallinisches
Silberpulver wurde auch hergestellt, indem man Silberbeschichtungen
auf Siliziumwafer sputtert (zerstäubt) unter Verwendung einer
Westaim Biomedical NGRC Einheit, und indem man dann die Beschichtung
abkratzt. Die Sputterbedingungen waren wie folgt: TABELLE
2 SPUTTERBEDINGUNGEN
Ziel: | 99,99%
Ag |
Zielgröße: | 15,24
cm × 1216,125
cm |
Arbeitsgas: | 75:25
Gew.-% Ar/O2 |
Druck
des Arbeitsgases: | 40
mTorr |
Gesamter
Strom: | 40
A |
Basisdruck: | 5,0 × 10–5 Torrs |
Sandvik
Bandgeschwindigkeit: | 340
mm/min |
Spannung: | 370
V |
-
Das
Pulver weist eine Partikelgröße auf,
welche von 2 μm
bis 100 μm
reicht, mit einer Kristallitgröße von 8
bis 10 nm, und es zeigte ein positives Restpotential.
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BEISPIEL 3 – Behandlung
von Psoriasis
-
Dieser
Patient war eine 58 Jahre alte Frau mit Psoriasisplaque, welcher
bis zu 60 % ihres Körpers
bedeckte. Für
diesen Patienten trat Psoriasisplaque das erste Mal vor zehn Jahren
auf und er ist mit den folgenden Mitteln behandelt worden:
- 1. Adrenal Corticosteroide. Injektionen befreiten
von dem Pruritus (Hautjucken) und von einem allgemeinen Unbehaglichkeitsgefühl. Die
Behandlungen führten
zu einem Rückschlageffekt;
d.h. Psoriasis würde
wieder aufflackern, nachdem sich die Behandlungen abnutzten. Die
Corticosteroide wurden ausgesetzt.
- 2. UV Licht und Methotrexat Behandlungen. Behandlungen mit UV
Licht wurden in Verbindung mit Methotrexat durchgeführt. Die
Behandlungen mit UV Licht verursachten Verbrennungen und neue Läsionen.
Das Methotrexat verursachte einen ernsten Brechreiz. Beide Behandlungen
wurden abgebrochen.
- 3. Ice Cap Spray. Diese Behandlung enthielt ein starkes Corticosteroid
und sie gab einige Entlastung, aber das Medikament wurde von dem
Markt genommen und ist nicht länger
erhältlich.
- 4. Soriaton (Acetretin 10 mg). Diese systemische Retinoidbehandlung
war verbunden mit Gelenkschmerzen und wurde abgebrochen.
- 5. Diät.
Der Patient versuchte, die Krankheit durch Diät zu steuern.
-
Nanokristallinisches
Silber wurde wie folgt getestet. Nanokristallinisches Silber wurde
auf Folien aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) aufgetragen unter
Verwendung eines Beschichtungsverfahrens durch Bedampfen (Gasphasenabscheidung,
Dampfniederschlag), so wie es in Beispiel 1 dargelegt worden ist.
Zwei Folien dieses beschichteten HDPE wurden zusammengeklebt um
einen Kern aus einem nicht gewebten Rayonpolyester herum, so wie
es in Beispiel 1 dargelegt worden ist. Ein 50 mm × 50 mm
(2" × 2") Stück dieses
zusammengesetzten Materials wurde mit Wasser gesättigt und zentral auf einem
anderthalb Jahre alten 150 mm × 100
mm (6" × 4") Psoriasisplaque
auf der betroffenen Seite des Patienten aufgelegt. Das mit nanokristallinischem
Silber beschichtete Material wurde bedeckt mit einem Stück eines
dünnen
Polymerfilmes mit einer geringen Durchlässigkeit feuchter Gase. Die
Polymerfolie erstreckte sich 50 mm (2") über
das mit nanokristallinischem Silber beschichtete HDPE, um Kontrolldaten
hinsichtlich der Verschließung
(Okklusion) des Psoriasisplaque zu liefern.
-
Der
Verband wurde nach drei Tagen entfernt. Es gab keine erkennbare
Veränderung
in dem Plaque zu dieser Zeit. Zwei Tage später jedoch hatte die Fläche, welche
mit dem nanokristallinischen Silber bedeckt war, das Aussehen einer
normalen Haut, während
der Rest des Plaque noch stark ausgeprägt und unverändert war,
einschließlich
der unbehandelten, aber verschlossenen Fläche.
-
Die
nanokristallinische Silbertherapie verursachte, dass sich der behandelte
Psoriasisplaque auflöste.
-
BEISPIEL 4 – Behandlung
von Psoriasis
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Dieser
Patient war eine 58 Jahre alte Frau mit Psoriasisplaque, welcher
bis zu 60 % ihres Körpers
bedeckte. Psoriasisplaque trat das erste Mal vor zehn Jahren auf
und er ist mit den folgenden Mitteln behandelt worden:
- 1. Adrenal Corticosteroide. Injektionen befreiten von dem Pruritus
und von einem allgemeinen Unbehaglichkeitsgefühl. Die Behandlungen führten zu
einem Rückschlageffekt;
d.h. Psoriasis würde
wieder aufflackern, nachdem sich die Behandlungen abnutzten. Die
Corticosteroide wurden ausgesetzt.
- 2. UV Licht und Methotrexat Behandlungen. Behandlungen mit UV
Licht wurden in Verbindung mit Methotrexat durchgeführt. Die
Behandlungen mit UV Licht verursachten Verbrennungen und neue Läsionen.
Das Methotrexat verursachte einen ernsten Brechreiz. Beide Behandlungen
wurden abgebrochen.
- 3. Ice Cap Spray. Diese Behandlung enthielt ein starkes Corticosteroid
und sie gab einige Entlastung, aber das Medikament wurde von dem
Markt genommen und ist nicht länger
erhältlich.
- 4. Soriaton (Acetretin 10 mg). Diese systemische Retinoidbehandlung
war verbunden mit Gelenkschmerzen und wurde abgebrochen.
- 5. Diät.
Der Patient versuchte, die Krankheit durch Diät zu steuern.
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Nanokristallinisches
Silber wurde wie folgt getestet. Nanokristallinisches Silber wurde
auf Folien aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) aufgetragen unter
Verwendung eines Beschichtungsverfahrens durch Bedampfen (Gasphasenabscheidung,
Dampfniederschlag), so wie es in Beispiel 1 (Außenlage) dargelegt worden ist.
Zwei Folien dieses beschichteten HDPE wurden zusammengeklebt um
einen Kern aus einem nicht gewebten Rayonpolyester herum, so wie
es in Beispiel 1 dargelegt worden ist. Ein 50 mm × 50 mm
(2" × 2") Stück dieses
zusammengesetzten Materials wurde mit Wasser gesättigt und zentral auf einem
125 mm × 100
mm (5" × 4") Psoriasisplaque
auf dem linken Oberschenkel des Patienten aufgelegt. Das mit nanokristallinischem Silber
beschichtete Material wurde bedeckt mit einem Stück eines dünnen Polymerfilmes mit einer
geringen Durchlässigkeit
feuchter Gase. Die Polymerfolie erstreckte sich 50 mm (2") über das
mit nanokristallinischem Silber beschichtete HDPE, um Kontrolldaten
hinsichtlich der Verschließung
(Okklusion) des Psoriasisplaque zu liefern.
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Der
Verband wurde entfernt und der Plaque wurde nach zwei Tagen untersucht.
Die Fläche,
welche mit dem nanokristallinischen Silber bedeckt war, war frei
von Schuppen und nur schwach von einer Hautrötung betroffen, während der
Rest des Plaque noch von einer Hautrötung betroffen und schuppig
war, einschließlich der
unbehandelten, aber verschlossenen Fläche. Der Plaque wurde erneut
mit einem ähnlichen
50 mm × 50 mm
(2" × 2") großen Stück eines
mit einem nanokristallinischem Silber beschichteten Verbandes verbunden, welcher
vor Ort in seiner Position während
einer weiteren Zeitdauer von 2 Tagen zurückgelassen wurde. Die Fläche, welche
mit dem nanokristallinischen Silber bedeckt wurde, blieb frei von
Schuppen und nur schwach von einer Hautrötung betroffen, während der
Rest des Plaque noch von einer Hautrötung betroffen und schuppig
war, einschließlich
der Fläche
unter dem verschlossenen Film.
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Die
nanokristallinische Silbertherapie verursachte, dass sich der behandelte
Psoriasisplaque auflöste.
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BEISPIEL 5 – Herstellung
von nanokristallinischen Gelen
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Eine
kommerziell erhältliche
Carboxymethylcellulose / ein kommerzielles Pektin (Duoderm ConvatecTM) wurde mit nanokristallinischem Silberpulver,
welches wie in Beispiel 2 hergestellt wurde, verbunden, um ein Gel
mit 0,1 % Gew./Vol. Silber herzustellen. Fasern aus Carboxymethylcellulose
(CMC) wurden durch Magnetron-Sputtern (Magnetronzerstäubung) unter
Bedingungen beschichtet, welche denen in dem Beispiel 1 dargestellten
für die
Außenschicht ähnlich waren,
um eine fehlerhafte nanokristallinische Silberbeschichtung herzustellen.
Die CMC wurde dann geliert in Wasser durch ein Hinzugeben von 2,9
g zu einem 100 ml Volumen. Ein faseriges Alginatsubstrat wurde direkt
beschichtet mit einer fehlerhaften nanokristallinischen Silberbeschichtung
durch ein Magnetron-Sputtern unter Beschichtungsbedingungen, welche
denen in dem Beispiel 1 dargestellten für die Außenlage ähnlich waren. Das Alginat (5,7
g) wurde zu einem 100 ml Volumen aus Wasser hinzugefügt, um ein
Gel zu erzeugen. Ein kommerzielles Gel, welches CMC und Alginat
enthält
(Purilon Gel ColoplastTM) wurde gemischt
mit einem atomar ungeordneten, nanokristallinischen Silberpulver,
welches wie in Beispiel 2 hergestellt wurde, um ein Gelprodukt mit
0,1 % Gew./Vol. Silber zu ergeben. Ein kommerziell erhältliches
Gel (LubridemTM – Glycerylpolymethacrylat)
wurde gemischt mit einem atomar ungeordneten, nanokristallinischen
Silberpulver, welches wie in Beispiel 2 hergestellt wurde, um ein
Gel mit einem Silbergehalt von 0,1 % Gew/Vol. herzustellen. Ein
weiteres Gel wurde auf einer Gewicht / Volumenbasis (G/V) formuliert mit
0,1 Methylparaben, 0,02 % Propylparaben, 0,5 % Polyvinylalkohol
(AirvolTM PVA 540), 2 % CMC, mit 0,1 % nanokristallinischem
Silberpulver, welches wie in Beispiel 2 hergestellt wurde, und es
wurde dann mit Wasser bis auf 1000 g hochgebracht.