DE202020102037U1

DE202020102037U1 - Kupferhaltige Wasserlösliche Zusammensetzung

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Publication number: DE202020102037U1
Application number: DE202020102037.4U
Authority: DE
Original assignee: DOT GmbH
Current assignee: DOT GmbH
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2030-04-15

Abstract

Kupferhaltige wasserlösliche Zusammensetzung zur Behandlung und Prävention von bakteriellen und/oder viralen Infektionen, die Kupfergluconat und/oder Kupfer und einen TRIS-Puffer aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine kupferhaltige wasserlösliche Zusammensetzung zur Prävention und Behandlung von Erkrankungen der Atemwege und/oder zur Wundbehandlung.
Aus der EP 2 773 369 B1 ist eine Zusammensetzung zur Verwendung bei der Prävention und Behandlung von Erkrankungen der Mundhöhle bekannt, die mit Bakterien assoziiert sind, wobei die Zusammensetzung Natriumcitrat und Dinatrium-EDTA umfasst, und wobei das Dinatrium-EDTA und das Natriumcitrat mit 2 mg/ml und 3 mg/ml vorhanden sind, oder wobei das Dinatrium-EDTA eine Konzentration zwischen 0,025 mg/ml und 2 mg/ml aufweist, und das Natriumcitrat eine Konzentration zwischen 0,5 mg/ml und 3,5 mg/ml aufweist.
Weitere zur Wundbehandlung oder als Bestandteil von Mundspüllösungen eingesetzte aseptisch wirkende Substanzen sind Polyhexanid (PHMB), Chlorhexidingluconat, hypochlorige Säure (HCIO) und deren Salze sowie Hexetidin.
Am Markt erhältlich sind ferner Mundspüllösungen, die Kupfersulfat zusammen mit Calciumhydroxid und weiteren Hilfsstoffen wie Methylcellulose enthalten.
Kupfer ist ein essenzielles Spurenelement, das im menschlichen Körper unter anderem für den Eisentransport, die ATP-Synthese in den Mitochondrien und für den Schutz vor oxidativem Stress benötigt wird. Der Tagesbedarf liegt für Erwachsene im Bereich von 1.0 bis 1.5 mg Kupfer ist gegen Bakterien, Viren und Pilze aktiv und wird äußerlich für die Behandlung von Hauterkrankungen und Infektionen aufgetragen. Außerdem wird es in Form von Intrauterinpessaren („Spiralen“) auch als Verhütungsmittel verwendet.
Aus dem Artikel von N. van Doremalen et al., „Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1" im New England Journal of Medicine, veröffentlicht am 17. März 2020 unter www.NEJM.org (DOI: 10.1056/NEJMc2004973) ist bekannt, dass Coronaviren auf Kupferoberflächen eine wesentlich geringere Überlebensdauer zeigen als auf Oberflächen aus Stahl oder Kunststoff.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine wasserlösliche Zusammensetzung mit antibakterieller und antiviraler Wirkung anzugeben, die einfach und kostengünstig herzustellen ist und leicht in den Mund- und Rachenraum eingebracht oder auf großflächige Wunden aufgetragen werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine wasserlösliche Zusammensetzung zur Behandlung und Prävention von bakteriellen und/oder viralen Infektionen, die Kupfergluconat und/oder Kupfer und einen TRIS-Puffer aufweist.
Kupfergluconat ist leicht wasserlöslich und in Form von Nahrungsergänzungsmitteln bereits kommerziell verfügbar.
Bevorzugt besteht die Zusammensetzung aus Kupfer, TRIS-Puffer, Salzsäure und wahlweise pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoffen, beispielsweise Kochsalz.
Die Zusammensetzung mit Kupfer und TRIS-Puffer lässt sich einfach durch Einlegen von Kupferblech in die wässrige Lösung eines auf einen pH-Wert von etwa 7 bis 7,5 eingestellten TRIS-Puffers herstellen. Das Kupfereluat simuliert auf diese Weise die Vorgänge in einem der Körperflüssigkeit des Menschen ähnlichen Medium und kann bei einem neutralen oder physiologischen pH-Wert von 7 bis 8, insbesondere 7 bis 7,5, eingesetzt werden.
Die Einstellung des pH-Werts erfolgt bevorzugt mit Salzsäure. Man erhält eine wässrige Lösung von in TRIS-HCI-Puffer gelöstem Kupfer mit einer Konzentration von etwa 3 g/L. Diese kupferhaltige Lösung kann entweder durch Gefriertrocknung zu einem Pulver verfestigt oder durch Zugabe von Wasser auf eine Kupferkonzentration im Bereich von 20 - 40 mg/L, bevorzugt 30-35 mg/L verdünnt werden.
Eine weitere bevorzugte Anwendungsform der Zusammensetzung ist somit eine wässrige Lösung, die TRIS-HCI-Puffer, darin gelöstes Kupfer und wahlweise weitere pharmazeutische Hilfsstoffe aufweist oder daraus besteht, wobei die wässrige Lösung einen pH-Wert von 7,0 bis 7,5 aufweist und das Kupfer in einer Konzentration von 20 bis 40 mg/L vorliegt.
Die Zusammensetzung ist physiologisch unbedenklich, da zur Herstellung keine Sulfate eingesetzt werden, die dann in der Lösung verbleiben.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung eignet sich insbesondere zur Verwendung als Spüllösung zur Wundbehandlung mit keimtötender Wirkung, die auf der Anwesenheit von Kupferionen beruht. Die Zusammensetzung kann somit sowohl als Arzneimittel zur Spülung von Wunden als auch zur Prävention und Behandlung von bakteriell bedingten Erkrankungen der Mundhöhle und zur Unterstützung der Funktion der Schleimhäute im Mund- und Rachenbereich eingesetzt werden. Möglich ist ferner die Behandlung von Wunden außerhalb des Mundes, insbesondere von großflächigen orthopädischen Wunden und/oder schlecht heilenden oder chronischen Wunden, unter Verwendung der Zusammensetzung.
Des Weiteren eignet sich die Zusammensetzung zur Parodontitisbehandlung und zur Behandlung leichter Zahnfleischentzündungen.
Eine weitere vorteilhafte Anwendung liegt in der Verwendung der Zusammensetzung, insbesondere bei der Herstellung eines Arzneimittels, in Form eines Sprays oder als Inhalationslösung zur Behandlung von Virusinfektionen im Mund- und Rachenraum sowie der oberen Atemwege. Bei diesen Infektionen kann es sich insbesondere um einen grippalen Infekt, eine Influenza oder ein durch ein SARS-assoziertes Coronavirus induzierten Infekt handeln.
Eine keimtötende Wirkung von Kupferionen gegenüber Bakterien und Viren ist experimentell belegt. Gleichzeitig ist Kupfer als Spurenelement im menschlichen Körper vorhanden und kann daher als nicht-toxisch eingestuft werden. Mit Hilfe des in der Zusammensetzung enthaltenen TRIS-Puffers ist eine sichere und stabile Einstellung des für die jeweilige Anwendung vorteilhaften pH-Werts einer wässrigen Lösung der Zusammensetzung im Bereich von 7 bis 8, vorzugsweise 7 bis 7,5, möglich.
Bevorzugt ist die Zusammensetzung ferner frei von Antibiotika und/anderen aseptischen Substanzen, wie Chlorhexidin. Die Zusammensetzung weist somit eine gute Verträglichkeit auf und führt nicht zur Bildung einer Resistenz gegenüber Bakterien und/oder Viren.
Als wässrige Lösung kann die Zusammensetzung einfach als Spüllösung auf Wunden oder in den Mund- und Rachenbereich appliziert werden, oder mit herkömmlichen Vorrichtungen zerstäubt und als Inhalat in die Atemwege eingebracht werden.
Die Herstellung und Anwendung der Zusammensetzung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Beispiels beschrieben, das jedoch nicht in einem einschränkenden Sinn verstanden werden soll.
Zur Herstellung einer 0,2 M Lösung eines TRIS-HCI-Puffers werden 800-900 ml Wasser vorgelegt und auf 37°C erwärmt. Danach werden 24,228 g Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan (TRIS) zugegeben und unter Rühren aufgelöst. Durch Zugabe von konzentrierter Salzsäure wird der pH-Wert der Lösung auf 7,3 eingestellt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird die Lösung im Maßkolben mit Wasser auf 1 L aufgefüllt.
In den so erhaltenen TRIS-HCI-Puffer wird eine Kupferronde oder ein Kupferblech (ca. 8 x 15 cm) eingelegt. Die Pufferlösung mit dem Kupferblech wird 7 Tage lang bei 37 °C gehalten und danach vom Kupferblech abgegossen. Man erhält eine kupferhaltige wässrige Lösung, die in TRIS-HCI-Puffer gelöste Kupferionen in einer Konzentration von etwa 3 g/L enthält.
Durch Verdünnen der kupferhaltigen wässrigen Lösung mit Wasser kann der Kupfergehalt je nach gewünschter Anwendung auf 20 bis 40 mg/L eingestellt werden.
Die kupferhaltige wässrige Lösung kann ferner durch Gefriertrocknung zu einem trockenen Pulver verfestigt werden, das sich durch Zugabe von Wasser oder 0,9 % NaCI-Lösung leicht wieder auflösen lässt. Die pulverförmige Zusammensetzung enthält bevorzugt Kupfer in einem Anteil von etwa 2 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 10 Gew.-%. Diese Ausführungsform ermöglicht eine längere Lagerung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und eine Bereitstellung definierter Packungsgrößen, die vom Verbraucher durch Zugabe einer angegebenen Menge Wasser zu wässrigen Lösungen der Zusammensetzung mit definiertem Kupfergehalt von beispielsweise 30 mg/L aufbereitet werden können.
Als Alternative oder zusätzlich zur pulverförmigen Zusammensetzung kann Kupfergluconat eingesetzt werden, das kommerziell erhältlich ist.
Je nach gewünschter Anwendung kann das Wasser sterilfiltriertes Wasser, aber auch Leitungswasser oder Tafelwasser sein. Die pulverförmige Zusammensetzung und/oder das Kupfergluconat können auch in physiologischer Kochsalzlösung aufgenommen werden.
Die so hergestellten Lösungen können direkt als Spüllösung in der Mundhöhle verwendet oder in Sprayflaschen oder Inhalatoren umgefüllt und, beispielsweise über die Nase oder eine Inhalationsmaske den Atemwegen zugeführt werden.
Des Weiteren kann die kupferhaltige wässrige Lösung als Spüllösung zur Behandlung von großflächigen und/oder schlecht heilenden, insbesondere chronischen Wunden verwendet werden.
In Tests zur Hemmung des Wachstums von Staphylococcus aureus mit verschiedenen Kupfersalzlösungen konnte nachgewiesen werden, dass Kupferionen die Vermehrung der Bakterien beeinflussen. Unterschiedliche Kupfersalzlösungen gleicher Konzentration beeinflussen die Vermehrung der Bakterien dabei auf sehr ähnliche Weise. In frischen Bakterienkulturen sinken die Bakterienkonzentrationen in einer Lösung von Kupfersulfat oder Kupferchlorid während einer Anlaufphase von zwei Stunden zunächst auf Null ab. Danach steigen die Bakterienkonzentrationen wieder auf ca. 10² KBE/ml an. Nach 6 Stunden beginnen in den Kupfersalzlösungen die Bakterienkonzentrationen wieder zu sinken, bis nach 8 Stunden der Einfluss der Kupferionen die vollständige Hemmung der Bakterienvermehrung bewirkt.
Eine Hemmung des Bakterienwachstums kann für Kupferionenkonzentrationen zwischen 10 und 25 mg/L gezeigt werden. Nach 8 Stunden ist bei der geringsten Kupferionenkonzentration von 10 mg/l wieder eine Zunahme der Bakterienzahl zu beobachten, während für Kupferkonzentrationen von 15, 20 und 25 mg/l nach 24 Stunden keine vermehrungsfähigen Bakterien mehr nachzuweisen sind. Somit kann eine Kupferionenkonzentration in wässriger Lösung von etwa 20 mg/L als bakterizid bezeichnet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2773369 B1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

N. van Doremalen et al., „Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1“ im New England Journal of Medicine, veröffentlicht am 17. März 2020 [0006]

Claims

Kupferhaltige wasserlösliche Zusammensetzung zur Behandlung und Prävention von bakteriellen und/oder viralen Infektionen, die Kupfergluconat und/oder Kupfer und einen TRIS-Puffer aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Zusammensetzung aus Kupfer, TRIS-Puffer, Salzsäure und wahlweise pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoffen besteht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung in Form einer wässrigen Lösung vorliegt, die TRIS-HCI-Puffer, darin gelöstes Kupfer und wahlweise weitere pharmazeutische Hilfsstoffe aufweist oder daraus besteht, wobei die wässrige Lösung einen pH-Wert von 7 bis 8 aufweist und das Kupfer in einer Konzentration von 20 bis 40 mg/L vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert in einem Bereich von 7 bis 7,5 liegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung in Form eines wasserlöslichen Pulvers vorliegt, das Kupfer in einem Anteil von 2 bis 15 Gew.-% enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, bevorzugt in einem Anteil von 5 bis 10 Gew.-%.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung frei ist von Sulfaten, Antibiotika und anderen aseptisch wirkenden Substanzen.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Verwendung zur Wundbehandlung, insbesondere für die Verwendung in Form einer Spüllösung zur Wundbehandlung mit keimtötender Wirkung,
Zusammensetzung nach Anspruch 7, zur Behandlung von großflächigen und/oder schlecht heilenden oder chronischen Wunden.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, für die Verwendung zur Prävention und Behandlung von bakteriell bedingten Erkrankungen der Mundhöhle, zur Parodontitisbehandlung und/oder zur Behandlung leichter Zahnfleischentzündungen.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Verwendung bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Virusinfektionen im Mund- und Rachenraum sowie der oberen Atemwege, insbesondere in Form eines Sprays oder als Inhalationslösung.