(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl5: A61L 15/28 (54) Sposób wytwarzania preparatu opatrunkowego (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 19/92 (73) Uprawniony z patentu: Novasso Oy, Tampere, FI (72) Twórcy wynalazku: Henryk Struszczyk, Zgierz, PL Olli Kivekas, Tampere, FI (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 02/95 (74) Pełnomocnik: Adamiec Regina PL B1 (57) 1. Sposób wytwarzania preparatu opatrunkowego, ochronnego, polegający na homogenizacji chitozanu zpropelentem, znamienny tym, że wodny lub organiczny mikrostaliczny chitozan, zawierający wolne grupy aminowe, w postaci zawiesiny, zawierającej 0,1-10% wagowych chitozanu w postaci mikrokrystalicznej, charakteryzującej się wartością WRV w zakresie % średnią masą cząsteczkową w zakresie , stopniem deacetylacji nie niższym niż 30%, korzystnie 50-90%, wielkością cząstek polimeru w zakresie od 100 (im oraz czystością medyczną homogenizuje się z 90,0-99,9% wagowymi obojętnego medium w postaci propelentu, korzystnie propan-butanu, fluorowęglowodorów, alkoholu etylowego, eteru dwuetylowego, ewentualnie wody w czasie nie krótszym niż 1 minuta, korzystnie w czasie minut, w temperaturze otoczenia, po czym nanosi się zawiesinę, korzystnie pod nadciśnieniem, na obrażenie skóry oraz jego otoczenie, a następnie w drodze odparowania lotnych rozpuszczalników organicznych, ewentualnie wody, wytwarza się na skórze opatrunek w postaci porowatej, ściśle przylegającej błony z mikrokrystalicznego chitozanu, zawierającego 60-95% wagowych polimeru.

2 Sposób wytwarzania preparatu opatrunkowego Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania preparatu opatrunkowego, ochronnego, polegający na homogenizacji chitozanu z propelentem, znam ienny tym, że wodny lub organiczny mikrostaliczny chitozan, zawierający wolne grupy aminowe, w postaci zawiesiny, zawierającej 0,1-10% wagowych chitozanu w postaci mikrokrystalicznej, charakteryzującej się wartością WRV w zakresie % średnią masą cząsteczkową w zakresie , stopniem deacetylacji nie niższym niż 30%, korzystnie 50-90%, wielkością cząstek polimeru w zakresie od 100 im oraz czystością medyczną homogenizuje się z 90,0-99,9% wagowymi obojętnego medium w postaci propelentu, korzystnie propan-butanu, fluorowęglowodorów, alkoholu etylowego, eteru dwuetylowego, ewentualnie wody w czasie nie krótszym niż 1 minuta, korzystnie w czasie minut, w temperaturze otoczenia, po czym nanosi się zawiesinę, korzystnie pod nadciśnieniem, na obrażenie skóry oraz jego otoczenie, a następnie w drodze odparowania lotnych rozpuszczalników organicznych, ewentualnie wody, wytwarza się na skórze opatrunek w postaci porowatej, ściśle przylegającej błony z mikrokrystalicznego chitozanu, zawierającego 60-95% wagowych polimeru. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wytwarzanie błony z mikrokrystalicznego chitozanu na skórze odbywa się w temperaturze ciała ludzkiego w czasie nie krótszym niż 20 s. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mikrokrystaliczny chitozan, w postaci zawiesiny, poddawany jest wymianie rozpuszczalnikowej za pomocą lotnych rozpuszczalników organicznych, korzystnie alkoholu etylowego lub eteru dwuetylowego, w drodze wielokrotnych lub ciągłych przemy waniach w czasie od 1 minuty do 48 godzin, korzystnie w czasie 1-6 godzin, w temperaturze otoczenia. * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania preparatu opatrunkowego, ochronnego, stosowanego zwłaszcza w przypadku uszkodzenia skóry ludzi i zwierząt. Chitozan, będący częściowo lub całkowicie zdeacetylowaną chityną, wytwarzaną przez skorupiaki morskie, insekty i grzyby, znany jest z monografii "Chitin", wydawnictwo Pergamon Press, Nowy Jork, 1977r. Mikrokrystaliczny chitozan, jako specjalna fizyczna odmiana standardowego chitozanu, jest opisany w czasopiśmie "Journal of Applied Polymer Science", t. 39, s. 177, 1987r., jak również w polskich opisach patentowych nr nr i P oraz w fińskim opisie patentowym nr Mikrokrystaliczny chitozan wytworzony znanymi metodami agregacji z roztworów w kwasach organicznych i nieorganicznych, charakteryzuje się wartością wskaźnika wtórnego pęcznienia WRV w zakresie % w przypadku postaci stałej oraz % w postaci zawiesiny lub pasty, średnią masą cząsteczkową w zakresie oraz stopniem deacetylacji nie niższym niż 30%. Znany jest także z japońskiego opisu patentowego nr sposób wytwarzania mikrokrystalicznego chitozanu w postaci stałej, charakteryzującego się wartością WRV nie wyższą niż 100% oraz brakiem specyficznych własności formy zawiesiny, w drodze kwaśnej hydrolizy standardowego chitozanu, w środowisku organicznych rozpuszczalników. Z fińskiego opisu patentowego nr znany jest sposób wytwarzania błon z zawiesiny mikrokrystalicznego chitozanu poprzez naniesienie jej na matrycę, zwłaszcza włóknistą, z tworzywa, szkła lub metalu, a następnie wysuszenie i usunięcie jej z matrycy. Błony z mikrokrystalicznego chitozanu powyższą metodą wytwarza się również w drodze filtracji pod zmniejszonym ciśnieniem.

3 Chityna, chitozan i ich pochodne, stosowane jako polimery aktywne w procesie gojenia ran, są opisane w monografii "Chitin", wydawnictwo Pergamon Press, Nowy Jork, 1977r., "Chitin, Chitosan and Related Enzymes", wydawnictwo Academic Press Inc., Orlando, 1984r., "Chitin in Naturę and Technology", wydawnictwo Plenum Press Inc., Nowy Jork, 1986r., w publikacji ENFO FISH International, t. 5, s. 317, 1987r., w czasopiśmie "Medycyna Lotnicza", t. 1, nr 90, s. 40, 1986r., w Proceedings of 1-4 International Conference on Chitin/Chitosan, rok: 1978, 1982, 1986, 1988 oraz w opisach patentowych USA nr nr , , , i , w japońskich nr nr , , , , , , i , w europejskich opisach patentowych nr nr , i Znane jest zastosowanie, w tym w testach klinicznych, szeregu form tego rodzaju polimerów, jak proszku, roztworów soli chitozanu, włókien, gąbek, nici chirurgicznych przyspieszających gojenie ran i obrażeń, zwłaszcza w przypadku trudnogo jących się lub niegojących się obrażeń. Chityna i chitozan zaliczane są do substancji przyspieszających gojenie się obrażeń i ran odznaczających się biologiczną kompatybilnością, bioresorbowalnością i efektywnością. Poliaminowęglowodany, zwłaszcza chitozan, posiadając cechy zgodności z żywym naskórkiem, zezwalają na tworzenie doskonałych układów protetycznych. Znany jest ze zgłoszenia patentu europejskiego nr preparat kosmetyczny do włosów lub skóry na bazie eteru N-hydroksypropylo-izopropylowego standardowego chitozanu. Preparat ten, po zmieszaniu z propelentem, stosuje się w postaci aerozolu. Znana jest także ze zgłoszenia patentu europejskiego nr kompozycja kosmetyczna zawierająca sól standardowego chitozanu, kopolimeru akrylowego i chlorku amono-trójmetylo-metakrylo-oksy-etylowego, stosowanego w postaci roztworu wodno-alkoholowego, kremów, żeli, zawiesin, emulsji i aerozoli. Z japońskiego opisu patentowego nr znany jest sposób wytwarzania membrany chroniącej skórę, zawierającej anionowo lub kationowo-czynne polimery, jak kwasy alginowe, kwas galaktynowy lub sól standardowego chitozanu, polilizynę i kopolimer kwasu dwuhydro ksyetyloaminopropylowego lub glutaminowego. Kompozycja tego rodzaju nanoszona jest na skórę w postaci roztworu, przy czym wytworzona membrana posiada stosunkowo dobrą adhezję do skóry, chroniąc ją i eliminując potrzebę stosowania bandaży na ranę. Znany jest także z japońskiego opisu patentowego nr sposób wytwarzania bandaży włóknistych zawierających naniesione rozpuszczalne w wodzie sole standardowego chitozanu, stosowane w przypadku obrażeń i ran skóry, ust, nosa czy ucha. Lecznicze działanie chitozanu w przypadku ran skóry i oparzeń jest znane z monografii "Neurosurgery", t. 15, cz. 9, 1984r. oraz "Polymers in Medicine", wydawnictwo Plenum Press Inc., Londyn, 1984r. Znane opatrunki chroniące skórę, zawierają standardowy chitozan w postaci organicznych lub nieorganicznych soli rozpuszczalnych w wodzie lub rozcieńczonych kwasów organicznych oraz pochodnych chityny i chitozanu, rozpuszczonych w wodzie lub organicznych rozpuszczalników. Wytwarzanie pochodnych chityny i chitozanu wymaga stosowania specjalnych, skomplikowanych technologii. Preparaty, będące rozpuszczalnym i w w odzie lub rozcieńczonych kwasach organicznych, solami standardowego chitozanu, charakteryzują się odczynem silnie kwaśnym w zakresie ph = 2-5, powodując odczyn alergiczny lub drażniący w otoczeniu zranionego lub poparzonego miejsca skóry. Błona wytworzonego z soli standardowego chitozanu nie jest odporna na działanie wody i ulega łatwemu rozpuszczeniu, także w obecności wilgoci skóry. Tego rodzaju opatrunki wymagają szeregu powtórzeń dla uzyskania pożądanego efektu. Sposób wytwarzania preparatu opatrunkowego, ochronnego, według wynalazku polega na tym, że wodny lub organiczny mikrokrystaliczny chitozan, zawierający wolne grupy aminowe, w postaci zawiesiny, zawierającej 0,1-10% wagowych chitozanu w postaci formy mikrokrystalicznej, homogenizuje się z 90,0-99,9% wagowymi obojętnego medium w postaci propelentu, korzystnie propan-butanu, fluorowęglowodorów, alkoholu etylowego, eteru dwuetylowego, ewentualnie wody w czasie nie krótszym niż 1 minuta, korzystnie w czasie minut, w temperaturze otoczenia, po czym nanosi się zawiesinę, korzystnie pod nadciśnieniem, na

4 obrażenie skóry i jego otoczenie, a następnie po odparowaniu lotnych rozpuszczalników organicznych, ewentualnie wody, wytwarza się na skórze opatrunek w postaci porowatej, ściśle przylegającej błony z mikrokrystalicznego chitozanu, zawierającego 60-95% wagowych polimeru. W sposobie według wynalazku odparowanie lotnych rozpuszczalników organicznych, ewentualnie wody, z tworzącej się na obrażeniu skóry i jego otoczeniu, błony z mikrokrystalicznego chitozanu, następuje w czasie nie krótszym niż 20 s w temperaturze ciała ludzkiego. Mikrokrystaliczny chitozan, zawierający wolne grupy aminowe, jest stosowany w postaci obojętnej zawiesiny, charakteryzującej się wartością WRV w zakresie %, średnią masą cząsteczkową w zakresie , stopniem deacetylacji nie niższym niż 30%, korzystnie 50-90%, wielkością cząstek polimeru w zakresie 0, µm oraz czystością medyczną, jak zawartość metali ciężkich mniej niż 10 ppm, zawartością popiołu mniej niż 0,5% wagowych oraz zawartością bakterii zgodnie z normami NF XII i NF XIV. Zastosowany w sposobie według wynalazku mikrokrystaliczny chitozan, zawierający wolne grupy aminowe, w postaci zawiesiny, zapewnia utworzenie homogenicznej mieszaniny z lotnym rozpuszczalnikiem organicznym lub nieorganicznym dla uzyskania równomiernej wielkości cząstek dyspersji polimeru i ich rozkładu w mieszaninie. Pozwala to na późniejsze nanoszenie tej mieszaniny, zwłaszcza pod nadciśnieniem, na zranioną skórę i tworzenie błony polimerowej z mikrokrystalicznego chitozanu w drodze procesu suszenia. W trakcie tego procesu następuje łączenie się cząstek polimeru mikrokrystalicznego za pomocą wiązań wodorowych i Van der Waalsa z utworzeniem błony polimerowej. Homogeniczność mieszaniny oraz uprzednio stosowany proces wymiany rozpuszczalnikowej w istotny sposób wpływa na właściwości tworzonej błony z preparatu opatrunkowego jak i czas jej wytwarzania. W sposobie według wynalazku mikrokrystaliczny chitozan, w postaci wodnej zawiesiny, poddawany jest ewentualnie procesowi wymiany rozpuszczalnikowej polegającej na wyparciu wody ze struktury polimeru mikrokrystalicznego za pomocą lotnych rozpuszczalników organicznych, korzystnie alkoholu etylowego. Proces wymiany rozpuszczalnikowej umożliwia wprowadzenie do struktury mikrokrystalicznego chitozanu zamiast wody każdego rozpuszczalnika organicznego, przy czym wyparcie wody następuje poprzez działanie rozpuszczalnikiem organicznym rozpuszczalnym w wodzie, a następnie wprowadzenie innego rozpuszczalnika, także o charakterze hydrofobowym, korzystnie eteru dwuetylowego. Proces wymiany rozpuszczalnikowej, polegający na wielokrotnych lub ciągłych przemywaniach w czasie od 1 minuty do 48 godzin, korzystnie w czasie 1-6 godzin, w temperaturze otoczenia, umożliwia wprowadzenie do mikrokrystalicznego chitozanu odpowiedniej lotnej substancji organicznej przydatnej do tworzenia opatrunku na skórze. Preparat opatrunkowy, ochronny, wytworzony sposobem według wynalazku ma postać farmaceutycznego aerozolu, piany lub zawiesiny i stanowi mieszaninę mikrokrystalicznego chitozanu w postaci zawiesiny, zwykle w lotnych rozpuszczalnikach organicznych, jak alkohol etylowy czy eter dwuetylowy, zawierających ewentualnie inne propelenty, jak mieszanina propanu i butanu czy fluorowęglowodory. Preparat wytworzony sposobem według wynalazku, charakteryzuje się występowaniem mikrokrystalicznego chitozanu, w postaci zawierającej wolne grupy aminowe. Własności mikrokrystalicznego chitozanu, stosowanego w sposobie według wynalazku, o czystości medycznej, pozwalają na tworzenie poprzez aerozol, pianę lub roztwór opatrunku ochronnego. Zdolność cząstek mikrokrystalicznego chitozanu do tworzenia stabilnej zawiesiny w środowisku wodnym lub organicznym, jak również jego biostabilność w tym układzie zezwalają na wytworzenie nie znanego do tej pory płynnego opatrunku ochronnego. Unikalne własności zawiesiny mikrokrystalicznego chitozanu, zezwalają na tworzenie skóry ludzi i zwierząt adherentnej, elastycznej i wytrzymałej błony polimerowej, będącej opatrunkiem ochronnym, bez żadnych dodatkowych procesów, oprócz suszenia w temperaturze ciała. Preparat opatrunkowy wytworzony sposobem według wynalazku nie powoduje podrażnień ani też odczynu alergicznego na skórze, obrażeniu lub w jego otoczeniu. Zawiera bowiem tylko naturalny, biodegradowalny polimer w postaci mikrokrystalicznego chitozanu oraz substancje organiczne, jak alkohol etylowy czy eter dwuetylowy lub substancje nieorganiczne, jak woda, akceptowane przez organizmy żywe. Preparat opatrunkowy, naniesiony na skórę, tworzy

5 porowatą, przepuszczalną dla tlenu i odporną na działanie wody błonę, chroniącą obrażenia skóry, jak rany, poparzenia, cięcia chirurgiczne i inne, przed infekcją czy oddziaływaniem zewnętrznym. Preparat opatrunkowy pokrywa całe obrażenie i jego otoczenie adherentną błoną w postaci elastycznego, biodegradowalnego filmu polimerowego podatnego do biodegradacji w wyniku działania enzymów występujących w ciałach ludzi i zwierząt. Mikrokrystaliczny chito zan, zawarty w preparacie opatrunkowym, zapewnia oddziaływanie enzymów jak lizozym, który jest przenoszony do miejsca obrażenia skóry przez leukocyty. Lizozym obecny w miejscu obrażenia powoduje degradację chitozanu do biologicznie aktywnego dimeru N-acetylo-D-glu kozoaminy i jego kontrolowanego wydzielania, powodując istotne przyspieszenie procesu gojenia. Preparat opatrunkowy wytworzony sposobem według wynalazku, po przeniesieniu na skórę, charakteryzuje się odpornością na działanie wody, także przy procesie mycia skóry, wysoką elastycznością oraz dobrymi własnościami mechanicznymi. Zaletą jest także proste nakładanie tego rodzaju opatrunku, w drodze napryskiwania czy nanoszenia, na każde miejsca ciała, zwłaszcza na nogi czy ręce. Powstała przy tym błona polimerowa, charakteryzuje się energią wiązań wodorowych w zakresie kj/mol, przy czym tworzenie błony opatrunku ochronnego odbywa się w krótkim czasie, średnio 20 s. Zaletą jest również duża trwałość zawiesiny mikrokrystalicznego chitozanu, wynosząca minimum 1 rok. Sposób według wynalazku zezwala na wytworzenie preparatu opatrunkowego, ochronnego przydatnego do stosowania w medycynie, farmacji i weterynarii. Sposób według wynalazku ilustrują bliżej podane niżej przykłady. Przykład I. 100 części wagowych zawiesiny mikrokrystalicznego chitozanu w alkoholu etylowym, zawierającej 2,5% wagowych polimeru charakteryzującego się WRV = 800%. średnią masą cząsteczkową 4,2-103, stopniem deacetylacji równym 75%, czystością medyczną zgodną z normą NF XII i NF XIV, średnią wielkością cząstek w zakresie 0,1-20,0 (im i odczynem ph = 7,1, homogenizowano w czasie 30 minut, po czym wprowadzono do pojemnika ciśnieniowego wraz z 5,5 częściami wagowymi mieszaniny propanu i butanu. Tak otrzymana aerozolowa kompozycja mikrokrystalicznego chitozanu w alkoholu etylowym, natryskiwana na ranę skóry utworzyła w ciągu 27 s porowatą i elastyczną błonę polimerową, będącą opatrunkiem, charakteryzującą się grubością 0,04 mm, wytrzymałością 10,4 N/mm", energią wiązań wodorowych Eh = 20,8 kj/mol i indeksem krystaliczności IK1= 0,38. Test kliniczny wykazał brak odczynu alergicznego i drażniącego. Przykład II. 50 części wagowych zawiesiny mikrokrystalicznego chitozanu w alkoholu etylowym, o własnościach jak w przykładzie I, homogenizowanej w czasie 10 minut, wprowadzono do pojemnika ciśnieniowego z 4,0 częściami wagowymi mieszaniny propanu i butanu. Otrzymaną aerozolową mieszaninę mikrokrystalicznego chitozanu w alkoholu etylowym, natryskiwano na ranę skóry, tworząc w czasie 62 s porowaty, adherentny i elastyczny opatrunek ochronny w postaci błony polimerowej, charakteryzującej się grubością 0,05 mm, wytrzymałością 4,9 N/mm2, Eh = 9,3 kj/mol i IKi = 0,05. Test kliniczny wykazał brak odczynu alergicznego i drażniącego. Przykład III. 25 części wagowych zawiesiny wodnej mikrokrystalicznego chitozanu poddano wymianie rozpuszczalnikowej poprzez 4-krotne przemycie 100 częściami wagowymi alkoholu etylowego, w czasie 2 godzin, po czym mieszaninę homogenizowano w czasie 30 minut, otrzymując zawiesinę charakteryzującą się zawartością 1,9% wagowych polimeru o stopniu deacetylacji równym 85%, WRV = 1010%, średniej masy cząsteczkowej równej 2,3-105, medycznym stopniem czystości zgodnym z normą NF XII i NF XIV, średnią wielkością cząstek w zakresie 0,1-25,0 µm oraz odczynu ph = 7. Otrzymaną zawiesinę wprowadzono do pojemnika ciśnieniowego, stosując 3,5 części wagowych mieszaniny propanu i butanu. Aerozolową mieszaninę mikrokrystalicznego chitozanu natryskiwano na zranioną skórę, tworząc w ciągu 33 s porowaty, adherentny i elastyczny opatrunek ochronny w postaci błony polimerowej, charakteryzującej się z grubością 0,08 mm, wytrzymałością 19,5 N/mm", E h = 19,4 kj/mol i IKi = 0,7. Test kliniczny nie wykazał odczynu alergicznego i drażniącego. Przykład IV. 10 części wagowych zawiesiny mikrokrystalicznego chitozanu w alkoholu etylowym, o własnościach jak w przykładzie III, wprowadzono do pojemnika ciśnieniowego z 4,0 częściami wagowymi mieszaniny propanu i butanu. Otrzymaną aerozolową

6 mieszaninę mikrokrystalicznego chitozanu natryskiwano na skórę, tworząc w ciągu 22 s porowaty, adherentny i elastyczny opatrunek ochronny w postaci błony polimerowej, charakteryzującej się grubością 0,04 mm, wytrzymałością 23,5 N/mm", Eh = 23,7 kj/mol i IKi = 0,4. Test kliniczny nie wykazał odczynu alergicznego i drażniącego. Przykład V. 28 części wagowych zawiesiny mikrokrystalicznego chitozanu w alkoholu etylowym, po wymianie rozpuszczalnikowej prowadzonej metodą ciągłego przemywania w ciągu 24 godzin, za pom ocą alkoholu etylowego, o własnościach jak w przykładzie I, wprowadzono do pojemnika ciśnieniowego z 6,0 częściami wagowymi mieszaniny fluorowęglowodorów typu Freon. Aerozolową mieszaninę mikrokrystalicznego chitozanu natryskiwano na chorą skórę, tworząc w czasie 110 s porowaty, adherentny i elastyczny opatrunek ochronny w postaci błony polimerowej, o grubości 1,2 mm, wytrzymałości 20,3 N/mm", E h = 20,1 kj/mol i IKi = 0,33. Test kliniczny nie wykazał odczynu alergicznego i drażniącego. Przykład VI. 30 części wagowych zawiesiny mikrokrystalicznego chitozanu w alkoholu etylowym, charakteryzującej się zawartością 2,4% wagowych polimeru, WRV = 2100%, średnią masą cząsteczkową , stopniem deacetylacji 87%, medycznym stopniem czystości zgodnie z normą NF XII i NF XIV, średnią wielkością cząstek w zakresie 0,1-5,0 µm i odczynem ph = 7,0, wprowadzono wraz z 2,0 częściami wagowymi alkoholu etylowego, do pojemnika wyposażonego w pompkę ciśnieniową. Otrzymaną aerozolową mieszaninę mikrokrystalicznego chitozanu, natryskiwano na skaleczoną skórę, tworząc w ciągu 95 s porowaty, adherentny i elastyczny opatrunek ochronny w postaci błony polimerowej, o grubości 1,0 mm, wytrzymałości 15,1 N/mm2, E h = 8-10 kj/mol i IKi = 0,1. Test kliniczny nie wykazał odczynu alergicznego i drażniącego. Przykład VII. 50 części wagowych alkoholowej zawiesiny mikrokrystalicznej chitozanu o własnościach jak w przykładzie VI, poddano 3-krotnej wymianie rozpuszczalnikowej stosując jednorazowo 50 części wagowych eteru dwuetylowego w czasie 15 minut. Otrzymano 40 części wagowych zawiesiny mikrokrystalicznego chitozanu w eterze dwuetylowym, zawierającej 3,2% wagowych polimeru. Zawiesinę tę naniesiono na zranioną skórę, tworząc w ciągu 32 s opatrunek ochronny w postaci błony polimerowej o grubości 0,95 mm, wytrzymałości 4,7 N/mm2, Eh = 12,1 kj/mol i IKi = 0,05. Test kliniczny nie wykazał odczynu alergicznego i drażniącego. Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena zł