專利名稱：自消毒、抗菌的膠原蛋白制劑及其用途和制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于消毒膠原蛋白制劑的方法和自消毒、抗菌的 膠原蛋白制劑的制備，并且涉及用于制備特別是用于醫藥和/或者美容 目的膠原蛋白制品(例如海綿、膜或者凝膠)的用途，并且涉及由所述自 消毒膠原蛋白制劑制備的制品。
背景技術：
膠原蛋白是皮膚、骨骼、腱、軟骨和血管最重要的纖維組分。月交 原蛋白是結構蛋白質并且其特征是特別的氨基酸成分。因此，多肽鏈 的甘氨酸部分總計大概三分之一 ，脯氨酸部分比大多數蛋白質中的高，
并且膠原蛋白的特征是存在其它蛋白質中極少發現的氨基酸4-羥基脯 氨酸和5-鞋基賴氨酸。在其天然形式中，膠原蛋白以在形成膠原蛋白 的原膠原分子內以及原膠原分子之間形成交聯而穩定化的三鏈螺旋 (三螺旋)存在。
膠原蛋白是生物可降解且生物可相容的蛋白質，其在食品工業、 制藥和化妝品工業以及醫學中用作許多應用的原材料。已知大量膠原 蛋白制品，例如海綿、創傷敷料、膜、隔膜(membrane)或者凝膠，其 也可用于醫藥。
例如EP 0 901 795描述了具有固體磷酸氪鹽/磷酸二氬鹽緩沖劑的 膠原蛋白海綿，以及其用作創傷敷料的用途。這種由弱的、水溶性、
酸性緩沖系統提供的創傷敷料可用于將傷口表面的pH值維持在酸性
范圍內，也就是說，pH值在3.5和6.5之間。
EPO 562 862描述了作為傷口埋植劑的生物可吸收的海綿材料。這 種海綿材料包括包含定向底部結構的膠原蛋白基質。所述基質和/或者 底部結構可以包括氧化再生纖維素。
GB 2 280 850描述了用于治療牙周疾病的由活性物質提供的i里才直 劑，所述埋植劑包括以一層生物可降解聚合物補強的膠原蛋白膜，該 聚合物可以為氧化再生纖維素。膠原蛋白基質也可以包括分散于所述 基質中的氧化再生纖維的纖維或者石卒片。
GB 1 515 963描述了用于外科和其它醫藥應用、用于血管移植物 和其它類型內用假體的基于膠原蛋白的材料，所述膠原蛋白與粘多姊唐 交聯。這種材料包含與膠原蛋白不可逆連接的至少5重量％的粘多糖。 所述粘多糖為包含例如透明質酸、石危酸軟骨素或者硫酸肝素的己凈唐胺 殘基的動物多糖。
US 4，614，794描述了在膠原蛋白和來自植物的聚陰離子多糖之間 形成的配合物，例如，海藻酸鈉。這些配合物優選以不高于蛋白質等 電點的pH值而獲得。所述配合物凈皮i^為適合于多種醫藥和外科應用。
市售可得的膠原蛋白制品通常由從例如牛、馬或豬的哺乳動物的 結締組織、皮膚、骨骼或者腱得到的膠原蛋白制成。或者，膠原蛋白 可以從海生海綿動物中分離，尤其是從 Chondrosia reniformis(海綿動物門，錄常海綿綱)海綿動物中分離。例如，在 WO 01/64046和DE 10 2005 008 416中公開了 ,人海生海綿動物中分離 膠原蛋白的方法。
已知基于膠原蛋白的制品，特別是用于應用在醫藥領域的膠原蛋 白制品必須在其制備期間消毒。消毒膠原蛋白制品的常規方法是采用 Y射線和/或P射線照射，或者用環氧乙烷熏蒸膠原蛋白制品。膠原蛋白制品的已知消毒方法的缺點在于，采用Y射線和/或(3射 線照射破壞了膠原蛋白制品中的膠原蛋白的三螺旋構象，因此消弱了 膠原蛋白的效力，并且因此削弱其制品的效力。環氧乙烷是毒性物質， 并且其可能以痕量殘留在經熏蒸的膠原蛋白制品中。另外，上述消毒方法是昂貴且費時的。發明內容因此，本發明的目的是能夠以避免常規消毒方法的上述缺點的方 式提供一種用于消毒膠原蛋白制品的方法。這一目的通過以下方法實現，在該方法中，通過向其中加入抗菌 活性劑(即，抗菌劑)，在其被進一步加工成膠原蛋白制品以前，對包 含膠原蛋白的水溶液或懸浮液，或者含水的膠原蛋白制劑進行消毒。膠原蛋白水溶液或者含水膠原蛋白懸浮液是指在水中，特別是純 水或者氯化鈉水溶液或林才各氏溶液中的膠原蛋白溶液或者懸浮液。月交 原蛋白制劑可以理解為是指另外包含例如藥物和/或美容活性物質、抗 氧化劑、維生素、用于防止發泡的試劑、著色劑、具有彩色效應的顏 料、增稠劑、增塑劑、潤濕劑、表面活性劑、多糖和任何本領域技術 人員已知的其它輔助物質的一種或者多種其它物質或化合物，但是根 據本發明也包含抗菌劑的膠原蛋白水溶液或者懸浮液。
根據本發明的方法，將具有抗菌作用的水溶性試劑(即，例如可以 起防止創傷感染作用的抗菌劑)加入到包含膠原蛋白的溶液或者懸浮 液中。這些抗菌活性劑的實例為氯己定、海克替啶、硝羥喹啉、奧克 太啶、聚己縮胍和曱雙二嗪。優選地，使用陽離子抗菌劑作為抗菌劑。陽離子抗菌活性劑的實例為聚六亞曱基雙胍(=聚己縮胍，PHMB)的鹽、奧克太啶和氯己定的 鹽。具體實例為二鹽酸氯己定、二醋酸氯己定、氯己定-D-葡萄糖酸鹽、 二鹽酸奧克太。定和二糖4青奧克太啶(octenidine disaccharin)、特別優選 的聚六亞甲基雙胍的鹽酸鹽。作為上述聚六亞曱基雙胍、奧替尼啶和氯己定的鹽的替代物，也 可能使用苯扎氯銨、氯化十六烷吡啶或者曱雙二。秦。聚六亞曱基雙胍鹽包括具有廣泛的抗細菌和真菌作用的水溶性低 聚物。優選地，使用平均分子量為2300至3100，特別優選2300至低 于2900的的PHMB。在根據本發明的方法中，優選地，將具有0.5~3重量％的膠原蛋 白含量的100份月交原蛋白水溶液或者制劑與0.05 ~ 1份的20y。(w/w)抗 菌活性劑水溶液混合。所述膠原蛋白溶液/制劑的pH值優選在5和7 之間，更優選在5和6.5之間。可以在加入抗菌劑溶液前調節膠原蛋白 溶液/制劑的pH值。在加入抗菌劑之后，可以儲藏所述膠原蛋白制劑 或者立即將其加工成所需膠原蛋白制品。因此，根據本發明的方法使抗菌活性劑的含量在較寬范圍內變化 并且使所述含量適應由包含膠原蛋白的制劑制備的制品的要求。這意 味著相對于膠原蛋白制劑干物質，可以以導致生成的膠原蛋白制劑中
抗菌活性劑的含量為0.1~40重量％，特別優選0.5~4重量％的量，將 抗菌活性劑加入到膠原蛋白溶液、懸浮液或者制劑中。根據本發明的方法具有以下優點 -對膠原蛋白的類型和/或者來源無限制； -能夠確保在進一步加工之前膠原蛋白制劑的無菌性； -在使用之前，膠原蛋白制劑可以被長期保存； -不破壞膠原蛋白與包含在制劑中或者制備的制品中的其它成分的相 容性；-對制備的制品的顏色和氣味無不利影響；-膠原蛋白溶液的粘度稍有提高，這是膠原蛋白溶液進一步加工中的優點；-抗菌活性劑的量相對較小，并且膠原蛋白制品的制備成本無顯著增 加。在一個具體實施方案中，除了抗菌劑之外，向膠原蛋白溶液、懸 浮液或者制劑中加入表面活性劑或者表面活性劑的混合物，所述表面 活性劑優選以兩性或者非離子形式存在于膠原蛋白制劑中以便不會對抗菌劑，特別是PHMB的作用產生不利影響。WO 03/004013 7>開了不會對PHMB的抗菌性能產生不利影響的 表面活性劑。這些表面活性劑為脂肪酸的甘氨酸衍生物、磺基丁二酸 酯衍生物和酰胺衍生物，它們中的每種可以單獨使用或者相互以任意 所需結合而使用。甘氨酸、磺基丁二酸酯和酰胺的脂肪酸優選具有10~18個碳原子 的鏈長，并且優選無支鏈。飽和及不飽和脂肪酸均適用。特別優選的 脂肪酸為十一烯酸、十一酸、月桂酸、硬脂酸和蓖麻油酸或者椰子脂肪酸。甘氨酸衍生物優選脂肪酸的甜菜堿衍生物、特別優選酰氨基烷基 甜菜堿衍生物。烷基殘基優選乙基或者丙基。特別適合的甘氨酸衍生 物的實例為椰油酰氨基丙基甜菜堿、月桂酸二曱基酰氨基烷基甜菜堿(laurdimethyl amidoalkyl betaine)、蓖麻油酰氨基丙基3t菜石威和十一》希酉交 氨基丙基甜菜堿。除了或者代替甘氨酸衍生物，包含抗菌劑的膠原蛋白制劑可以包 含脂肪酸酰胺以及/或者脂肪酸磺基丁二酸酯和/或者脂肪酸酰胺。盡 管根據其結構，磺基丁二酸酯可以是陰離子化合物，但其在適當的溶 液pH值下也可以非離子形式存在，并且實際上以這種形式使用它們是 有利的。作為上述表面活性劑的替代物，可以向膠原蛋白溶液或者制劑中 加入二硬脂基二曱基氯化銨，因為根據WO 2004/032945,這種陽離子 表面活性劑不會破壞PHMB-HCL的抗菌作用，并且甚至能夠引起協同 效應。在膠原蛋白制劑中優選以0.01 ~ 1.5重量％,更優選以0.03 ~ 1重 量％,且特別優選以0.05-0.4重量％的含量包含表面活性劑或者表面 活性劑的混合物。在加入抗菌劑和不必選的表面活性劑之前或者之后，可以向膠原 蛋白溶液/懸浮液或者制劑中加入至少一種多糖，優選為陰離子多糖。 所述陰離子多糖可以選自由海藻酸鹽、透明質酸及其鹽(透明質酸鹽)、 果膠、卡拉膠、黃原膠、硫酸化葡聚糖、纖維素衍生物、例如氧化再 生纖維素的氧化纖維素及其混合物組成的組。此外，也可以使用軟骨素、軟骨素-4-硫酸酯、軟骨素-6-硫酸酯、 肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸角質素、硫酸皮膚素、淀粉衍生物以及其
它多糖苷。優選地，使用在pH值為7時基本上不溶于水的陰離子多糖。優選 地，陰離子多糖具有高于20.000,特別優選高于50.000的分子量。優選地，向膠原蛋白溶液、懸浮液或者制劑中加入相對于制品干 重的10 ~ 90重量％，特別優選25 ~ 75重量％的量的多糖。對于實施根據本發明的方法，以何種順序向膠原蛋白溶液/懸浮液 中進一步加入物質或者化合物是不相關的。因此，可以將抗菌劑作為第 一物質加入到膠原蛋白溶液/懸浮液 中，也可以在進一步加工已經包含例如多糖和/或者表面活性劑的預制 的膠原蛋白制劑之前作為后加入的物質加入到膠原蛋白溶液/懸浮液 中。本發明的進一 步的意圖是通過上述方法獲得包含膠原蛋白的制劑。因此，本發明涉及含水的包含膠原蛋白的制劑，其區別于現有技 術中已知的膠原蛋白制劑和制品，因為它們是自消毒和抗菌的。在上下文中，自消毒是指微生物(細菌、酵母、霉菌等)在進行消 毒之后，不會繁殖，而被有效地的殺死。根據本發明的包含膠原蛋白的制劑包含至少一種水溶性抗菌活性 劑，該水溶性抗菌活性劑優選為陽離子抗菌劑。例如，適當的抗菌劑可以是氯己定的鹽、奧克太啶的鹽或者聚六亞曱基二胍的鹽。適當的 鹽的實例是鹽酸聚六亞曱基二胍、二鹽酸氯己定、二醋酸氯己定、氯 己定-D-葡萄糖酸鹽、二鹽酸奧克太啶和二糖精奧克太啶。作為替代物， 根據該制品的膠原蛋白制品可以包括曱雙二嗪。
優選地，膠原蛋白制劑以相對于膠原蛋白制劑的干重的0.1 ~ 40重量％，更優選以0.5~4重量％的量包含抗菌活性劑的抗菌活性劑。有利地，包含膠原蛋白的制劑包含表面活性劑或表面活性劑的混 合物，優選包含以兩性或非離子形式存在于包含膠原蛋白的制劑中的 表面活性劑或者表面活性劑的混合物。這些表面活性物質為脂肪酸的甘氨酸衍生物、》黃基丁二酸酯衍生物、酰胺衍生物，其優選具有10 ~ 18碳原子的鏈長并且特別優選是無支鏈的。作為替代物，包含膠原蛋白的制劑可以包含二硬脂基二曱基氯化銨。根據本發明的包含膠原蛋白的制劑可以0.01 ~ 1.5重量％,優選以 0.03 ~ 1重量％，并且更優選已0.05 ~ 0.4重量％的量包含表面活性劑或 者表面活性劑的混合物。在一個具體實施方案中，包含膠原蛋白的制劑包含至少一種多糖、優選陰離子多糖。適當的多糖可以選自由海藻酸鹽、透明質酸及其鹽(透明質酸鹽)、 果膠、卡拉膠、黃原膠、硫酸化葡聚糖、纖維素衍生物、例如氧化再 生纖維素的氧化纖維素、軟骨素、軟骨素-4-硫酸酯、軟骨素-6-硫酸酯、 肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸角質素、硫酸皮膚素、淀粉衍生物及其混 合物組成的組。包含于包含膠原蛋白的制劑中的多糖部分優選為10~90重量％, 更優選25 ~ 75重量％。由于根據本發明的膠原蛋白制劑不僅已經被消毒，而且是自消毒的，所以根據本發明的膠原蛋白制劑可以在已制備之后利用原來已知 的方法立即進行進 一 步加工，或者可以首先被暫時儲藏。根據本發明的包含膠原蛋白的制劑可以有利地用于制備自消毒、 抗菌膠原蛋白制品。特別是對于美容和/或者醫藥領域中的應用，優選 的膠原蛋白制品為，例如，粉末、微球體、薄片、纖維、織物、墊、 膜、隔膜、海綿、軟膏和凝膠。特別優選的膠原蛋白制品為創傷敷料。 例如，通過使根據本發明的包含膠原蛋白的制劑發泡，或者通過 在真空中除去其中包含的空氣，將發泡或脫氣膠原蛋白制劑填充在模 中，將其深度冷卻，隨后冷卻干燥經深度冷卻的膠原蛋白制劑，可以 制備膠原蛋白海綿。
具體實施方式
實施例1在室溫下將1升1。/。(w/w)的膠原蛋白水溶液(pH值為6.5)與20 ml 的20Q/()的鹽酸聚(六亞曱基雙胍)水溶液(Cosmod1⑧QC)充分混合。在 混合之后，由于在膠原蛋白和PHMB之間的物理相互作用，制劑的粘 度稍有提高。將這樣制得的混合物鑄塑到聚苯乙烯、聚乙烯或者聚丙 烯的模中，在-40。C下深度冷卻并且在真空下干燥(凍干法)。為了檢測生成的膠原蛋白海綿的抗菌效果，在其上進行標準測試 (瓊脂擴散測試)。^吏用金黃色釀膿葡萄球菌(Stop/^/ococc船m^e^)、綠 膿布I單月包菌(尸"M(iomo"as aen^/"oya)和白色念玉朱菌(Ca"(i/(ia fl/6/ca似) 進行這些瓊脂擴散測試，并且顯示出膠原蛋白海綿的抗菌作用可持續 大于120小時。實施例2在室溫下，將800 ml實施例1的膠原蛋白/PHMB混合物與200 ml 1。/。(w/w)海藻酸鈉水溶液充分攪拌。將制得的膠原蛋白制劑鑄塑到聚苯 乙烯、聚乙烯或者聚丙烯的模中，在-40。C下深度冷卻并且在真空下干 燥(凍干法)。
為了檢測生成的膠原蛋白海綿的抗菌效果，在其上進行標準測試 (瓊脂擴散測試)。使用金黃色釀膿葡萄球菌、綠膿假單胞菌和白色念珠 菌進行這些瓊脂擴散測試，并且顯示出膠原蛋白海綿的抗菌作用可持續大于120小時。
權利要求
1、一種制備自消毒、抗菌膠原蛋白制劑的方法，其特征在于，向膠原蛋白水溶液或者含水膠原蛋白懸浮液中加入水溶性抗菌活性劑。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗菌活性劑為 陽離子抗菌劑。
3、 根據權利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述抗菌活 性劑選自由氯己定的鹽、奧克太啶的鹽、聚六亞甲基雙胍的鹽、苯扎 氯4妄、氯化十六烷吡，定和甲雙二嗪組成的組。
4、 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述抗菌活性劑選 自由鹽酸聚六亞曱基雙胍、二鹽酸氯己定、二醋酸氯己定、氯己定-D-葡萄糖酸鹽、二鹽酸奧克太啶和二糖精奧克太啶組成的組。
5、 根據上述權利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，以能 導致生成的包含膠原蛋白的制劑中的抗菌活性劑的含量為相對于生成 的膠原蛋白制劑的干重的0.1 40重量％，優選0.5~4重量％的量加入所 述抗菌活性劑。
6、 根據上述權利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，向所 述膠原蛋白溶液、懸浮液或者制劑中加入表面活性劑，優選表面活性 劑以兩性或者非離子形式存在于生成的膠原蛋白制劑中。
7、 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑選 自包括脂肪酸的甘氨酸衍生物、脂肪酸的磺基丁二酸酯衍生物、脂肪 酸的酰胺衍生物和二硬脂基二曱基氯化銨的組，所述脂肪酸優選具有 10 18個碳原子的鏈長并且優選為無支鏈的。
8、 根據權利要求6或者7所述的方法，其特征在于，以相對于生 成的月交原蛋白制劑的0.01-1.5重量％，優選0.03~1重量％，并且特別 優選0.05~0.4重量％的量加入所述表面活性劑或者表面活性劑的混合物。
9、 根據上述權利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，向所 述膠原蛋白溶液、懸浮液或者制劑中加入多糖，優選加入陰離子多砵唐。
10、 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述多糖選自由 海藻酸鹽、透明質酸及其鹽(透明質酸鹽)、果膠、卡拉膠、黃原膠、 硫酸化葡聚糖、纖維素衍生物、例如氧化再生纖維素的氧化纖維素、 軟骨素、軟骨素-4-硫酸酯、軟骨素-6-硫酸酯、肝素、碌L酸乙酰肝素、 硫酸角質素、硫酸皮膚素、淀粉衍生物及其混合物組成的組。
11、 根據權利要求9或者IO所述的方法，其特征在于，以相對于 生成的月交原蛋白制劑的10 90重量％,優選25 75重量％的量加入所述 多糖。
12、 一種含水的包含膠原蛋白的制劑，其特征在于，該制劑是自 消毒和抗菌的。
13、 根據權利要求12所述的包含膠原蛋白的制劑，其特征在于， 該制劑包含水溶性抗菌活性劑。
14、 根據權利要求12或者13所述的包含膠原蛋白的制劑，其特 征在于，所述抗菌活性劑為陽離子抗菌劑。
15、 根據權利要求13或者14所述的包含膠原蛋白的制劑，其特 征在于，所述抗菌劑選自由氯己定的鹽、奧克太。定的鹽、聚六亞甲基 雙胍的鹽和曱雙二。秦組成的組。
16、 根據權利要求15所述的包含膠原蛋白的制劑，其特征在于， 所述抗菌劑選自由鹽酸聚六亞曱基雙胍、二鹽酸氯己定、二醋酸氯己 定、氯己定-D-葡萄糖酸鹽、二鹽酸奧克太啶和二糖精奧克太啶組成的 組。
17、 根據權利要求15或者16所述的包含月交原蛋白的制劑，其特 征在于，該制劑以相對于膠原蛋白制劑的干重的0.1 40重量％，優選 0.5 4重量％的量包含抗菌活性劑的抗菌活性劑。
18、 根據權利要求12~17中任意一項所述的包含膠原蛋白的制劑， 其特征在于，該制劑包含至少一種表面活性劑，優選表面活性劑以兩 性或者非離子形式存在于所述制劑中。
19、 根據權利要求18所述的包含膠原蛋白的制劑，其特征在于， 所述表面活性劑選自包括脂肪酸的甘氨酸衍生物、脂肪酸的磺基丁二 酸酯、脂肪酸的酰胺和二硬脂基二曱基氯化銨的組，所述脂肪酸優選 具有10 18個碳原子的鏈長并且優選為無支鏈的。
20、 根據權利要求18或者19所述的包含膠原蛋白的制劑，其特 征在于，在所述膠原蛋白制劑中包含0.01 1.5重量％，優選0.03 1重 量％,并且特別優選0.05 0.4重量％的量的所述表面活性劑或者表面活 性劑的混合物。
21、 根據權利要求12~20中任意一項所述的包含膠原蛋白的制齊'J， 其特征在于，該制劑包含至少一種多糖，優選包含至少一種陰離子多糖。
22、 根據權利要求21所述的包含膠原蛋白的制劑，其特征在于， 所述多糖選自由海藻酸鹽、透明質酸及其鹽(透明質酸鹽)、果膠、卡 拉膠、黃原膠、^L酸化葡聚糖、纖維素衍生物、例如氧化再生纖維素 的氧化纖維素、軟骨素、軟骨素-4-硫酸酯、軟骨素-6-石克酸酯、肝素、 硫酸乙酰肝素、硫酸角質素、硫酸皮膚素、淀粉衍生物及其混合物組 成的組。
23、 根據權利要求21或者22所述的包含膠原蛋白的制劑，其特 征在于，在所述包含膠原蛋白的制劑中的多糖的量為相對于該制劑干 重的10 90重量％,優選為25 75重量％。
24、 根據權利要求12 23中任意一項所述的包含膠原蛋白的制劑 用于制備自消毒、抗菌膠原蛋白制品的用途。
25、 根據權利要求24所述的用途，其特征在于，所述膠原蛋白制 品為特別用于美容或者醫藥應用的粉末、微球體、薄片、纖維、織物、 墊、膜、隔膜、海綿、創傷敷料、軟膏或者凝膠。
26、 一種制備膠原蛋白海綿的方法，其特征在于，(i)使根據權利 要求12 23中任意一項所述的包含膠原蛋白的制劑發泡，或者在真空 下除去在包含膠原蛋白的制劑中含有的空氣，(ii)深度冷卻經發泡或者 脫氣的膠原蛋白制劑，以及(iii)冷卻干燥經深度冷卻的膠原蛋白制劑。
全文摘要
本發明涉及一種用于消毒膠原蛋白制劑的方法，自消毒、抗菌膠原蛋白制劑的制備，并且涉及其用于制備特別是用于醫藥和/或者美容目的膠原蛋白制品(例如海綿、膜或者凝膠)的用途，并且涉及由所述自消毒膠原蛋白制劑制備的制品。
文檔編號C08L89/06GK101163749SQ200680012963
公開日2008年4月16日 申請日期2006年4月18日 優先權日2005年4月18日
發明者克里斯琴·勒雷爾, 彼得·路得, 胡里安-科爾內留·阿盧佩伊, 赫爾穆特·魯普賴特, 馬里于斯-托馬斯·戈爾卡 申請人:洛曼-勞舍爾國際股份有限公司