DE3002933C2 - Gewebeklebstoff - Google Patents

Gewebeklebstoff

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DE3002933C2
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    • A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
    • A61L24/10—Polypeptides; Proteins
    • A61L24/106—Fibrin; Fibrinogen

Description

2. Gewebeklebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plasminogen-Aktivator-Inhibitor oder Plasmin- Inhibitor Aprotinin ist.
3. Gewebeklebstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich kälteunlösliches Globulin enthält.
4. Gewebeklebstoff nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich Albumin enthält, wobei das Gewichtsverhältnis von Fibrinogen, kälteunlöslichem Globulin und Albumin 60 bis 98 :0,5 bis 20 :0 bis 15 beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung eines Gewebeklebstoffes nach den Ansprüchen 1 bis 4 aus Plasmakryopräzipitat, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Kxyopräzipitat durch ein- oder mehrfache Behandlung mit einer Pufferlösung, weiche Natriumeitrat, Natriumchlorid, Glycin Glucose und einen Plasminogen-Aktivator-Inhibitor oder Plasmin-Inhibitor enthält, kältelösliches Plasmaprotein entfernt und der gereinigte Niederschlag gelöst wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gelöste gereinigte Niederschlag durch Tieffrieren haltbar gemacht wird.
. Die Erfindung betrifft einen Gewebeklebstoff auf Basis von menschlichen oder tierischen Proteinen mit einem Gehalt an Faktor XIII und Fibrinogen.
Es ist seit langem bekannt, Blutgerinnungssubstanzen zur Stillung von Blutungen bzw. für Wundversiegelungen heranzuziehen. Nach den ersten derartigen '»Vorschlägen wurden Fibrintampons bzw. Fibrinplättchen verwendet. Während des Zweiten Weltkrieges wurden Gewebeklebungen mit Hilfe von Blutplasma vorgeschlagen.
In letzter Zeit wurde von H. Matras u.a. in der »Wiener Medizinischen Wochenschrift«, 1972, Seite 517, ein Gewebeklebstoff auf Basis von Fibrinogen und Faktor XIlI zur nahtlosen interfaszikulären Nerventransplantation im Tierexperiment beschrieben.
Eine weitere Studie stammt von Spängier u. a. in der eo »Wiener Klinischen Wochenschrift«, 1973, Seiten 1 bis 7. Auch hier wurde in Tierversuchen die Möglichkeit aufgezeigt, mit Hilfe von Fibrinogen als Kryopräzipitat und Thrombin eine Gewebeklebung vorzunehmen.
Die bekannten Präparate haben sich noch nicht als zufriedenstellend erwiesen, weil sie die an einen Gewebeklebstoff zu stellenden Forderungen, weiche die folgenden sind:
a) hohe Belastbarkeit der Klebungen bzw. Wundversiegelungen sowie sichere und anhaltende Blutstil lung, d. h. gute Haftfähigkeit des Klebers an den Wund- bzw. Gewebsfiächcn. sowie hohe innere Festigkeil desselben,
b) regelbare Haltbarkeit der Klebungen im Körper,
c) vollkommene Resorbierbarkeit des Klebstoffes im Verlauf des Wundheilungsprozesses,
d) wundheilungsfördernde Eigenschaften,
noch nicht in ausreichendem Maß erfüllen. Dies mag teilweise darauf zurückzuführen sein, daß die für die Blutstillung notwendigen Gerinnungsfaktoren in den bekannten Präparaten nicht in einem optimalen Verhältnis zueinander vorhanden waren und auch daran, daß die fibrinolytische Aktivität im Klebebereich nur ungenügend beherrscht wurde. Es kam häufig durch enzymatische Einwirkung zu einer vorzeitigen Auflösung der Gewebeklebungen.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, einen Gewebeklebstoff auf Basis von Fibrinogen und Faktor XUI menschlichen oder tierischen Ursprungs zu schaffen, der die eingangs angeführten Voraussetzungen erfüllt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es ,'erforderlich ist, bestimmte Mengen von Fibrinogen und Faktor XIII vorzusehen und ein bestimmtes Verhältnis zwischen diesen einzuhalten sowie die fibrinolytische Aktivität durch einen Inhibitor zu hemmen.
Dementsprechend ist die Erfindung durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
a) daß Faktor XIIJ in einer Menge von wenigstens 7 Einheiten/ml und Fibrinogen in einer Menge von wenigstens 70 mg/ml enthalten ist, wobei das Verhältnis des Faktors XIII zu Fibrinogen, ausgedrückt in Einheiten des Faktors XIII pro Gramm Fibrinogen, mindestens 80 beträgt, und
b) daß ein Plasminogen-Aktivator-Inhibitor oder Plasmin-Inhibitor in einer Menge von 20 bis 2000 KIE pro ml enthalten ist.
Vorteilhaft ist der Plasminogen-Aktivator-Inhibitor oder Plasmin-Inhibitor Aprotinin.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Gewebeklebstoff kälteunlösliches Globulin, welches, wie festgestellt werden konnte, die Wirksamkeit fördert.
Nach einem weiteren Merkmal de/Erfindung enthält der Gewebeklebstoff zusätzlich Albumin, wobei das Gewichtsverhältnis von Fibrinogen, kälteunlöslichem Globulin und Albumin 60 bis 98 :0,5 bis 20 :0 bis 15 beträgt. Das Albumin übt eine stabilisierende Wirkung auf die Komponenten des Gewebeklebstoffes aus.
Der Gewebeklebstoff gemäß der Erfindung besitzt charakteristische Vernetzbarkeitseigenschaften, welche nach der Natriumlaurylsulfat-iSDSJ-PoIyacrylamid-Gelelektrophorese-Methode bestimmbar sind. Der Test wird derart durchgeführt, daß nach dem Vermischen des Gewebeklebstoffes mit dem gleichen Volumen einer Lösung, enthaltend 40 μΜοΙ CaCl2 und 15 NIH-Einheiten (US National Institute of Health-Einheiten) Thrombin pro ml, die Mischung bei 37° C inkubiert wird. Der Vernetzungsgrad wird nach Stoppen der Reaktion und reduktiver Spaltung der in den Proteinen enthaltenen Disulfidbrücken durch Zugabe eines Gemisches von Harnstoff, Natriumdodecylsulfat und j?-Mercaptoäthanol durch Gelelektrophorese bestimmt. Charakteristisch für den erfindungsgemäßen Gewebekleb-
stoff ist eine vollständige Vernetzung der Fibrin·;'·Ketten nach 3 bis 5 Minuten und eine Mindestens 35%ige Vernetzung der Fibrin-a-Ketten nach 2 Stunden.
Die Erfindung umfaßt weiters ein Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Gewebeklebstoffes, wobei man von menschlichem bzw. tierischem Plasma kryopräzipitat ausgeht. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Kryopräzipitat durch ein- oder mehrfache Behandlung mit einer Pufferlösung, welche Natriumzitrat, Natriumchlorid, Glycin, Glucose und einen Plasminogen-Aktivator-Inhibitor oder Plasmin-lnhibitor enthält, kältelösliches Plasmaprotein entfernt und der gereinigte Niederschlag gelöst wird.
Vorteilhaft wird das Kryopräzipitat aus humanem oder tierischem Frischplasma hergestellt, welches bei -2O0C eingefroren wurde. Bei Erhöhung der Temperatur auf 0 bis 2°C wird das Kryopräzipitat gewonnen und durch Zentrifugieren abgetrennt. Die Pufferlösung, mit der das Kryopräzipitat behandelt wird, soll einen pH-Wert von 6,0 bis 8,0 aufweisen. Das kältelösliche si|Plasmaprotein wird durch Zentrifugieren unter Einhal-"Iftung einer Temperatur von 0 bis 4° C abgetrennt. Der ^gereinigte Niederschlag wird sodann mit der Pufferlösung so lange gewaschen, bis die gewünschten "^Verhältnisse von Faktor XIII zu Fibrinogen bzw. das Jangestrebte Verhältnis des Fibrinogens, des kälteunlöslichen Globulins und des Albumins erreicht ist.
j Der gelöste gereinigte Niederschlag kann durch Tieffrieren haltbar gemacht werden.
Der Gewebeklebstoff gemäß der Erfindung weist eine universelle Anwendbarkeit auf. Er kann zum nahtlosen Verbinden von menschlichen oder tierischen Gewebe- oder Organteilen, zur Wundversiegelung und Blutstillung sowie zur Förderung von Wundheilungen verwendet werden.
Bevorzugte Anwendungsgebiete, auf weichen der . erfindungsgemäße Gewebeklebstoff erfolgreich eingesetzt werden kann, sind: Indikationen im Bereich der ;HaIs-, Nasen-, Ohren- und Kieferchirurgie, Zahnheilkunde, Neurochirurgie, plastischen Chirurgie, allgemeinen Chirurgie, Abdominalchirurgie, Thorax- und Gefäßchirurgie, Orthopädie, Unfallchirurgie, Urologie, Opthamologie und Gynäkologie.
Vorteilhaft wird vor der Applikation des erfindungsgemäßen Gewebeklebstoffes auf das zu verbindende Gewebe eine Mischung von Thrombin und Calciumchlorid dem Klebstoff zugefügt oder auf das Gewebe aufgebracht.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch das folgende Beispiel 1 näher erläutert:
178,51 humanes, bei — 200C tiefgefrorenes Frischplasma wurden auf +20C erwärmt. Das erhaltene Kryopräzipitat wurde durch Znetrifugieren abgetrennt und bei +20C mit 81 einer Pufferlösung, enthaltend 6,6 g Na3-Citrat · 2 H20,3,4 g NaCl, 10,0 g Glycin, 13,0 g Glucose · 1 H2O und 50 000 KIE Aprotinin pro Liter, und einem pH-Wert von 6,5 behandelt und nochmals bei + 20C zentrifugiert. Die Behandlung mit der erwähnten Pufferlösung und das anschließende Zentrifugieren wurden einmal wiederholt. Der abgetrennte Niederschlag wurde durch Erwärmen auf 37° C verflüssigt.
In dem so erhaltenen Produkt war Aprotinin in einer Konzentration von 50 KIE pro ml vorhanden. Das Verhältnis Fibrinogen zu kälteunlöslichem Globulin zu Albumin wurde in dem Produkt mit 86,2:6,7 :2,2 bestimmt. Diese Bestimmung wurde ebenfalls nach der SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese-Methode, u. zw. a) mit einer nicht reduzierten und b) mit einer mit ß-Mercaptoäthanol reduzierten Probe des Gewebeklcbers durchgeführt. An Faktor XIII wurden 13,8 Einheiten/ml gefunden bzw. betrug das Verhältnis des Faktors XIII zu Fibrinogen, ausgedrückt in Einheiten ·. des Faktors XIII pro Gramm Fibrinogen, 152. Fibrinogen war in einer Menge von 90,6 mg/ml enthalten.
Die Bestimmungen erfolgten in folgender Weise: Die Bestimmung der Faktor XIII-Einheiten erfolgte mittels in eines Vernetzungstests, bei dem Faktor XIH-freies Fibrinogen als Substrat verwendet und die durch die Zugabe der unbekannten verdünnten Probe bewirkte Fibrinvernetzung als Maß für die darin enthaltene Menge an Faktor XIII diente. Eine entsprechende ι j Eichkurve wurde mit gepooltem humanem Citratplasma erhalten, wobei per definitionem 1 ml Plasma 1 Einheit Faktor XIII enthält. Die Proteinbestimmungen erfolgten mittelb der Methode nach Kjeldahl.
Der Vernetzungstest nach der SDS- Polyacrylamid-
Gelelektrophorese-Methode ergab eine vollständige
IFibrin-y-Vernetzung nach 5 Minuten und eine 68°/oige IFibrin-a-Vernetzung nach 2 Stunden. Das Endprodukt wurde in Endbehälter abgefüllt und zur Lagerung bei -20° C tiefgefroren.
Nach einer abgewandelten Verfahrensweise ist es auch möglich, den Plasminogen-Aktivator-Inhibitor bzw. den Plasmin-Inhibitor in einem späteren Stadium zuzufügen, wie durch das folgende Beispiel 2 erläutert
. (wird:
jo 112,51 humanes, bei -200C tiefgefrorenes Frischplasma wurden auf +20C erwärmt. Das entstandene Kryopräzipitat wurde durch Zentrifugieren abgetrennt und bei +20C mit 101 einer Pufferlösung, enthaltend 6,6 g Na3-Citrat · 2 H20,3,4 g NaCl, 10,0 g Glycin, 13,0 g Glucose · 1 H2O pro Liter, und einem pH-Wert von 6,5, gewaschen und nochmals bei +20C zentrifugiert. Der abgetrennte Niederschlag wurde durch Erwärmen auf 37° C verflüssigt. Die so erhaltene Lösung wurde mit 50 KIE Aprotinin pro ml versetzt.
In dem so erhaltenen Produkt wurde das Verhältnis Fibrinogen zu kälteunlöslichem Globulin zu Albumin mit 91,0 :5,3 :1,1 bestimmt. Diese Bestimmung wurde ebenfalls nach der SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese-Methode, u. zw. a) mit einer nicht reduzierten und b) mit einer mit ß-MercaptoäthanoI reduzierten Probe des Gewebeklebers durchgeführt. An Faktor XIII wurden 15,7 Einheiten/ml gefunden bzw. betrug das Verhältnis des Faktors XIII zu Fibrinogen, ausgedrückt in Einheiten des Faktors XIII pro Gramm Fibrinogen, 170. Fibrinogen war in einer Menge von 92,1 mg/ml enthalten.
Die Bestimmungen erfolgten in folgender Weise: Die Bestimmung der Faktor XIII-Einheiten erfolgte mittels eines Vernetzungstests, bei dem Faktor XIH-freies Fibrinogen als Substrat verwendet und die durch die Zugabe der unbekannten verdünnten Probe bewirkte Fibrinvernetzung als Maß für die darin enthaltene Menge an Faktor XIII diente. Eine entsprechende Eichkurve wurde mit gepooltem humanem Citratplasma erhalten, wobei per definitionem 1 ml Plasma 1 Einheit Faktor XIII enthält. Die Proteinbestimmungen erfolgten mittels der Methode nach Kjeldahl.
Der Vernetzungstest nach der SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese-Methode ergab eine vollständige Fibrin-y-Vernetzung nach 5 Minuten und eine 87°/oige Fibrin-«-Vernetzung nach 2 Stunden. Das Endprodukt wurde in Einweg-Injektionsspritzen abgefüllt und zur Lagerung bei -200C tiefgefroren.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Gewebeklebstoff auf Basis von menschlichen oder tierischen Proteinen mit einem Gehalt an Faktor XIII und Fibrinogen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) daß Faktor XIII in einer Menge von wenigstens
7 Einheiten/ml und Fibrinogen in einer Menge von wenigstens 70 mg/ml enthalten ist, wobei das Verhältnis des Faktors XIII zu fibrinogen, ausgedrückt in Einheiten des Faktors XIlI pro Gramm Fibrinogen, mindestens 80 beträgt, und
b) daß ein Plasminogen-Aktivator-lnhibitor oder Plasmin-Inhibitor in einer Menge von 20 bis 2000 KIE pro ml enthalten ist.
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