DE2616939A1 - Soluble collagen prodn. for use in cosmetics - from placental extraction residues - Google Patents
Soluble collagen prodn. for use in cosmetics - from placental extraction residuesInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung löslichen Kollagens Process for the production of soluble collagen
Lösliches Kollagen, das eine biologische Vorstufe des reifen Kollagens darstellt, wird seit einigen Jahren in zunehi.ndem Maße als Wirkstoffkomponente in kosmetischen Präparaten verarbeitet. Derartige Präparate sollen durch percutane Zufuhr biologischer Wirkstoffe den Stoffwechsel der Haut- und Bindegewebszellen beleben und welke, faltige Haut durch Erhöhung des Hautturgors wieder straffen. Kollagen ist ein faserförmiges Scleroprotein, das in Knochen und im Bindegewebe der Tiere enthalten ist. Entsprechend wird Kollagen durch Extraktion aus dem Bindegewebe meist embryonaler oder junger Säugetiere gtronnen. Die Beschaffung des Rohmaterials ist jedoch wegen der benötigten Menge teuer und zudem meist mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, da es möglichst frisch und frei von nicht verwertbaren Abfällen und anderen Verunreinigungen sein muß.Soluble collagen, which is a biological precursor to mature collagen has been used to an increasing extent as an active ingredient component for a number of years processed in cosmetic preparations. Such preparations should by percutaneously Supply of biological agents the metabolism of the skin and connective tissue cells revitalize and tighten withered, wrinkled skin by increasing the skin turgor. Collagen is a fibrous scleroprotein that is found in bones and connective tissue of animals is included. Accordingly, collagen is made by extraction from the connective tissue mostly embryonic or young mammals. The procurement of the raw material however, because of the amount required, it is expensive and also usually involves considerable difficulties connected, as it is as fresh as possible and free of unusable waste and other things Must be impurities.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die bei der iiierstellung von Placentaextrakten anfallenden Rückstände für die Gewinnung des löslichen Kollagens zu nutzen.The invention is based on the knowledge obtained in the creation Residues from placenta extracts for the recovery of the soluble collagen to use.
Nachdem der Nachweis erbracht werden konnte, daß die bis jetzt als wertlos verworfenen Placentarückstände einen für die Gewinnung ausreichenden Kollagengehalt aufweisen, war das Rohstoffproblem gelöst, da die Placentarückstände bei der Extraktherstellung in großer Menge anfallen und zudem weitgehend frei von Verunreinigungen sind.After it could be proven that the up to now as Placental residues discarded worthlessly have a sufficient collagen content for the recovery have, the raw material problem was solved, since the placenta residues during the extract production occur in large quantities and are also largely free of impurities.
Bei der Gewinnung des löslichen Kollagens ist es zzeckmäßig, nach dem Reinigungsverfahren, durch das vorhandene Fremdeiweißstoffe weitgehend entfernt werden, zunächst die neutralsalzlösliche Vorstufe des nativen Kollagens zu extrahieren und auszusalzen, da diese neutralsalzlösliche Vorstufe des nativen Kollagens wegen seiner geringen inter- und intramolekularen Quervernetzung besonders förderlich für den biologischen Aktivierungsprozeß ist.In obtaining the soluble collagen, it is useful to go after the cleaning process, through which existing foreign proteins are largely removed first of all to extract the neutral salt-soluble precursor of native collagen and salt out, as this neutral salt-soluble precursor is due to native collagen particularly conducive to its low inter- and intramolecular cross-linking is for the biological activation process.
Aus den verbleibenden Rückständen kann anschließend noch das säurelösliche Kollagen als weitere biologische Vorstufe des nativen Kollagens extrahiert und ausgesalzt werden, das zwar nicht mehr die gleiche revitalisierende Wirkung wie die neutralsalzlösliche Vorstufe aufweist, dafür aber in wesentlich größeren Mengen anfällt.The acid-soluble can then be used from the remaining residues As a further biological precursor of native collagen, collagen is extracted and salted out that no longer has the same revitalizing effect as the neutral salt-soluble Has preliminary stage, but is obtained in much larger quantities.
Das ausgefällte lösliche Kollagen wird schließlich noch einmal einem speziellen Reinigungsverfahren unterworfen, wobei es vorzugsweise in einer Pufferlösung aus Placentaextrakt gelöst wird. Auf diese Weise erhält man unmittelbar einen haltbaren kollagenhaltigen Placentaextrakt, der bevorzugt zur Herstellung von Hautpflegemitteln Verwendung findet.The precipitated soluble collagen will eventually become one again Subjected to special cleaning processes, preferably in a buffer solution is dissolved from placenta extract. That way, you get a durable one straight away collagen-containing placenta extract, which is preferred for the manufacture of skin care products Is used.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs beipielen näher erläutert.The invention is exemplified below with reference to execution explained.
Vor Durchführung der präparativen Versuche zur Gerinnung von löslichem Kollagen aus Placentarückständen der Extrakt-Fabrikation war zunächst der Nachweis zu führen, daß überhaupt biologisch aktives Kollagen im Ausgangsmaterial vorhanden ist, und der Gesamtkollagengehalt (lösliches und unlösliches Kollagen) zu bestimmen. Zu diesem Zweck wurden Proben eines ätherhaltigen Placentarückstandes aus der Fabrikation auf der Stufe der Gewinnung des Rohzentrifugates gefriergetrocknet, genau gewogen (Tabelle 1) und jede Probe mit 4 ml 6n HCl in einem verschlossenen Reagenzglas 24 Stunden auf 1020 erhitzt, um die Probe zu hydrolysieren. Nachdem das Hydrolysat nochmals 9 Stunden mit 100 ml 6n HCl unter Rückfluß erhitzt worden war, wurde zur Trockne eingedampft und eine bekannte Menge Wasser hinzugefügt (Tabelle 1: 500 bzw. 624 ml). 1 ml dieser Lösung wurde zur Hydroxyprolin-Bestimmung nach der Methode von Logan und Neumann verwendet. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 1 sowie in den Abb. 1 und 2 zusammengestellt.Before carrying out the preparative experiments on the coagulation of soluble Collagen from placental residues of the Extract production was first the proof to lead that biologically active collagen in the starting material at all is present, and the total collagen content (soluble and insoluble collagen) to determine. For this purpose, samples of an ether-containing placental residue were taken freeze-dried from manufacture at the stage of obtaining the raw centrifugate, weighed exactly (Table 1) and each sample with 4 ml of 6N HCl in a sealed Test tube heated to 1020 for 24 hours to hydrolyze the sample. After this the hydrolyzate was refluxed with 100 ml of 6N HCl for a further 9 hours was evaporated to dryness and a known amount of water was added (Table 1: 500 or 624 ml). 1 ml of this solution was used to determine the hydroxyproline the method used by Logan and Neumann. The measurement results are shown in Table 1 as well as in Figs. 1 and 2 compiled.
Tabelle 1: Versuchsdaten zur Bestimmung des Kollagengehaltes von Placentarückständen (Faktor 13,5 zur Berechnung des Kollagengehaltes) Einwaage Wasser Extinktion Hydroxy Kollagen hinzu- des Hydroly- prolin g gefügt sates mit ml PAB bex nf xx) 560 nm ) 0,1543 500,31 0,212 12,25 29,4 0,166 624,0 0,172 9,9 27,6 0,147 624,0 0,154 8,9 28,0 x) Mittelwerte xx) nach Eichkurve Abb. 1 Abb. 2 Abb. 1 zeigt das sichtbare Spektrum der Farbe, die durch die Reaktion des Hydrolysates mit p-Aminobenzaldehyd (PAB) erzeugt worden ist. Abb. 2 gibt das in entsprechender Weise unter Verwendung von 13,4 t Hydroxyprolin gemessene Spektrum. Die Übereinstimmung der Kurven von Abb. 1 und 2 bestätigt, daß die Placentarückstände Hydroxyprolin im Hydrolysat enthalten, das durch Spaltung des Kollagens entstanden ist. Unter Verwendung des Faktors 13,5 errechnet sich der Kollagengehalt der Proben zu 28 bis 29 % (Tabelle 1).Table 1: Test data for the determination of the collagen content of placental residues (factor 13.5 for calculating the collagen content) Weight of water, extinction Hydroxy collagen added, hydrolyzed proline g added sat with ml PAB bex nf xx) 560 nm) 0.1543 500.31 0.212 12.25 29.4 0.166 624.0 0.172 9.9 27.6 0.147 624.0 0.154 8.9 28.0 x) mean values xx) according to the calibration curve Fig. 1 Fig. 2 Fig. 1 shows the visible spectrum of the color that has been produced by the reaction of the hydrolyzate with p-aminobenzaldehyde (PAB). Fig. 2 gives the spectrum measured in a corresponding manner using 13.4 t of hydroxyproline. The correspondence of the curves in Fig. 1 and 2 confirms that the placental residues contain hydroxyproline in the hydrolyzate, which was formed by the cleavage of the collagen. Using the factor 13.5, the collagen content of the samples is calculated to be 28 to 29% (Table 1).
Beispiel 1: Gewinnung löslichen Kollagens aus Placentarückständen der Fabrikation von Placentaextrakten 320 kg Placentarückstände, die bei der Gewinnung von Placentafrischextrakt nach Abtrennung des Rohextraktes beim Zentrifugieren anfallen, werden - ggf. nach Gefriertrocknen - erneut zerkleinert und mit 300 kg Eiswasser bei Oo bis + 30 C gewaschen. Nach Zentrifugieren (30 Min., 4000 rpm) wird der Rückstand nach Zusatz einer kleineren Menge Toluol zur Verhinderung einer eventuellen bakteriellen Tätigkeit 24 Stunden mit 500 kg einer 0,01 molaren Natriumchlorid-Lösung von PH 7,4 (Phosphat-Puffer: 152 g Na2HP04 und 18,5 g NaH2PO4 auf 70 1 Wasser) bei 0 bis 30 stehengelassen. Der nach einstündigem Zentrifugieren bei 4000 rpm erhaltene Rückstand wird zur Gewinnung des neutralsalzlöslichen Kollagens 4 Tage bei 0 bis + 30 mit 0,15 molarer Natriumchlorid-Lösung bei PH 7,1 extrahiert (Toluolzusatz) und dann zentrifuD t: Zentrifugat A.Example 1: Obtaining soluble collagen from placental residues the manufacture of placenta extracts 320 kg of placenta residues that are used in the extraction of placenta African extract obtained after separation of the crude extract during centrifugation, are - if necessary after freeze-drying - crushed again and mixed with 300 kg of ice water washed at 0o to + 30C. After centrifugation (30 min., 4000 rpm) the residue is after adding a small amount of toluene to prevent a possible bacterial Activity for 24 hours with 500 kg of a 0.01 molar sodium chloride solution of PH 7.4 (phosphate buffer: 152 g Na2HPO4 and 18.5 g NaH2PO4 in 70 l of water) at 0 to 30 left standing. The residue obtained after centrifuging at 4000 rpm for one hour is used to obtain the neutral salt-soluble collagen for 4 days at 0 to +30 0.15 molar sodium chloride solution extracted at pH 7.1 (addition of toluene) and then centrifuD t: centrifugate A.
Aus diesem Zentrifugat A wird das neutralsalzlösliche Kollagen durch Zugabe von festem Natriumchlorid bis zu einer Konzentration von 12 % bei + 20 ausgefällt und abzentrifugiert. Eine Reinigung des ausgefällten neutralsalzlöslichen Kollagens kann durch Dialyse und ggf. mehrmalige Umfällung erfolgen. Vor Herstellung einer haltbaren konservierten Endlösung des neutralsalzlöslichen Kollagens wird, wie unten beschrieben, der Kollagengehalt durch eine Hydroxyprolin-Bestimmung ermittelt. Das isolierte, gereinigte neutralsalzlösliche Kollagen wird in einer solchen Menge 0,1 molarer konservierter Citrat-Pufferlösung gelöst, daß der Kollagengehalt 4 g pro Liter beträgt. Vor Sterilabfüllung wird die so erhaltene Kollagenlösung noch einmal zentrifugiert.This centrifugate A turns the neutral salt-soluble collagen through Addition of solid sodium chloride up to a concentration of 12% at + 20 precipitated and centrifuged off. A purification of the precipitated neutral salt soluble collagen can be done by dialysis and, if necessary, repeated reprecipitation. Before making a durable preserved final solution of neutral salt soluble collagen is as below described, the collagen content is determined by a hydroxyproline determination. That isolated, purified neutral salt soluble collagen is used in such an amount 0.1 molar preserved citrate buffer solution that the collagen content is 4 g per Liters. The collagen solution obtained in this way is used again before sterile filling centrifuged.
Der bei der Gewinnung von Zentrifugat A verbleibende Rückstand wird zur Isolierung säurelöslichen Kollagens nach Toluol-Zusatz mit 100 kg Citrat-Puffer von PH ,7 (die Pufferlösung ist durch Auflösen von 21 kg Zitronensäure und 4,4 kg NaOH in 1000 kg Eiswasser hergestellt und auf PH 3,7feineingestellt worden)unter Rühren in der Kälte bei + 20 extrahiert und nach 2 bis 5 Tagen erneut zentrifugiert: Zentrifugat B 1.The residue remaining in the recovery of centrifugate A is for the isolation of acid-soluble collagen after addition of toluene with 100 kg citrate buffer of PH, 7 (the buffer solution is by dissolving 21 kg of citric acid and 4.4 kg NaOH prepared in 1000 kg of ice water and fine-tuned to pH 3.7) under Stirring extracted in the cold at + 20 and centrifuged again after 2 to 5 days: Centrifugate B 1.
Der Rückstand dieser Zentrifugation wird erneut bei 0 + 2 bis + 40 mit 1000 Liter Citrat-Puffer der oben angegebenen Zusammensetzung ausgezogen und dann ebenfalls nach einigen Tagen zentrifugiert: Zentrifugat B 2.The residue from this centrifugation is again at 0 + 2 to + 40 with 1000 liters of citrate buffer of the above composition and extracted then also centrifuged after a few days: centrifugate B 2.
Die Zentrifugate B 1 und B 2 werden1 jedes für sich, zur Abtrennung der Kollagen-Fraktion durch Zugabe von Natriumchlorid auf eine Konzentration von 7 % NaCl 0 gebracht, wobei immer noch eine Temperatur von + 2 bis + 30 eingehalten wird Der erhaltene Niederschlag jeder Fällung wird durch Zentrifugieren oder Filtration in der Kälte gesammelt und durch Waschen mit Eiswasser von Salzen befreit. Eine weitere Reinigung der Kollagen-Fraktion kann durch Dialyse oder/und Umfällen aus neutralem oder saurem Milieu erfolgen. Nach der Reinigung wird die Kollagen-Fraktion unter Rühren in eine 0,1 molare Natriumcitrat-Pufferlösung gebracht, die 0,2 bis 0,5 % Konservierungsmittel, z. B. Phenonip, 1 bis 5 % Tween 80 und 0,3 bis 2 46 Propylenglykole enthält. Diese Lösung wird ggf.The centrifugates B 1 and B 2 are used separately for separation the collagen fraction by adding sodium chloride to a concentration of 7% NaCl 0 brought, with a temperature of + 2 to + 30 still maintained The resulting precipitate of each precipitate is removed by centrifugation or filtration collected in the cold and freed from salts by washing with ice water. One further purification of the collagen fraction can be made by dialysis and / or reprecipitation neutral or acidic environment. After cleaning, the collagen fraction becomes brought with stirring into a 0.1 molar sodium citrate buffer solution, the 0.2 to 0.5% preservative, e.g. B. Phenonip, 1 to 5% Tween 80 and 0.3 to 2 46 Contains propylene glycols. This solution may be
nochmals zentrifugiert bzw. filtriert und bei 20 C aufbewahrt.centrifuged or filtered again and stored at 20 C.
Vor der Herstellung eines haltbaren konservierten säurelöslichen Kollagenpräparates wird von je einer Probe des Kollagens aus Zentrifugat B 1 und B 2 zur Ermittlung des Kolla gengehalt es eine Hydroxyprolin-Bestimmung durchgeführt: Eine nach erneutem Zentrifugieren gefriergetrocknete Probe hatte in vorliegendem Fall ein Gewicht von 2,13 g. Davon werden 7,1 mg für eine Zeit von 24 Stunden mit 2 ml 6n HCl bei 1020 im verschlossenen Reagenzglas hydrolisiert. Die Farbbildung des Hydrolysates mit p-Aminobenzaldehyd (PAB) ergab eine Extinktion von 0,194, was nach der aufgestellten Eichkurve einem Hydroxyprolin-Gehalt von 11,2 t entspricht.Before making a shelf-life canned acid-soluble collagen supplement is determined from a sample of the collagen from centrifugate B 1 and B 2 a hydroxyproline determination is carried out to determine the collagen content: One Freeze-dried sample after centrifuging again had in the present case a weight of 2.13 g. Of this, 7.1 mg for a period of 24 hours with 2 ml 6n HCl hydrolyzed at 1020 in a sealed test tube. The color formation of the Hydrolysates with p-aminobenzaldehyde (PAB) gave an extinction of 0.194, which according to the calibration curve established corresponds to a hydroxyproline content of 11.2 t.
Die Analysenprobe enthielt demnach 0,248 g Kollagen.The analysis sample therefore contained 0.248 g collagen.
Beispiel 2: Herstellung eines kollagenhaltigen Placentaextraktes durch Auflösen von Kollagen in einem Placentaextrakt als Pufferlösung Neutralsalzlösliches bzw. säurelösliches Kollagen, wie aus Beispiel 1, kann nach Reinigung (Dialyse, Umfällen) anstatt in einer Citrat-Puffer- oder Essigsäure-Lösung auch in Placentaextrakten, die entsprechend gepuffert sind, aufgelöst werden. Zum Beispiel läßt sich ein 0,3 bis 0,4 % Kollagen enthaltender Placentaextrakt von PH 4,0 erhalten, in dem eine nach Hydroxyprolin-Bestimmung charakterisierte Kollagenmenge bei + 10 unter Rühren in einen standardisierten Placentaextrakt eingerührt wird, der folgende Kennzahlen aufweist: PH 4,0 Trockenrückstand zu o,6 % Stickstoff 0,031 % Aminosäuregehalt > 3 mg pro ml Nachgewiesene Aminosäuren Gly, Ala, Val, Tyr, Ser, Phe, Try, Asp, Glu, Leu, Iso-Leu, Arg, Met, His, Pro OH-Pro u. a.Example 2: Production of a collagen-containing placenta extract by Dissolving collagen in a placenta extract as a buffer solution, neutral salt soluble or acid-soluble collagen, as in Example 1, can after purification (dialysis, Reprecipitation) instead of in a citrate buffer or acetic acid solution also in placenta extracts, which are buffered accordingly, are resolved. For example, a 0.3 to 0.4% collagen-containing placenta extract of pH 4.0 obtained in which a Amount of collagen characterized by hydroxyproline determination at + 10 with stirring is stirred into a standardized placenta extract, the following key figures has: PH 4.0 dry residue to 0.6% nitrogen 0.031% amino acid content> 3 mg per ml Detected amino acids Gly, Ala, Val, Tyr, Ser, Phe, Try, Asp, Glu, Leu, Iso-Leu, Arg, Met, His, Pro OH-Pro, and others.
Nachgewiesene Stoffwechsel-Aktivitäten: Atmungssteigerungsfaktor (02-Verbrauch des Leberhomogenats = 1,0) 1,9 P/O-Quotient vor Bestimmung des 02-Verbrauchs 2,7 nach Bestimmung des 02-Verbrauchs 2,8 Gärungssteigerungsfaktor (C02-Entwicklung von Bäcker-Hefe nach 20 Minuten 1,0) 1,6 Sterilitätstest negativ Konservierungsinittel >0,4 % Abschließend wird in dem kollagenhaltigen Placentaextrakt der Kollagengehalt nochmals durch Hydroxyprolin-Bestimmung kontrolliert und ggf. auf einen angestrebten Wert korrigiert: Kollagengehalt im allgemeinen 0,3 bis 0,4 ,.Proven metabolic activities: respiratory increase factor (02 consumption of liver homogenate = 1.0) 1.9 P / O quotient before determining O2 consumption 2.7 after determining the O2 consumption 2.8 fermentation increase factor (C02 development of baker's yeast after 20 minutes 1.0) 1.6 Sterility test negative preservative > 0.4% Finally, the collagen content of the collagen-containing placenta extract is determined checked again by hydroxyproline determination and, if necessary, on a desired one Corrected value: collagen content generally 0.3 to 0.4,.
Die Anteile von niedermolekularen Komponenten zu hochmolekularen (Molekulargewicht < 10.000 bzw > 100.000) liegen im allgemeinen bei 5 : 1 bis 9 : 1. Das Kollagen läßt sich, ggf. nach Ausblenden einiger Komponenten des Placentaextraktes, auch durch Aufnahme eines UV-Spektrums charakterisieren: A max. bei 255 nm. Auch der Gesamtstickstoffwert nach Kjeldahl eignet sich zur Charakerisierung in Verbindung mit der Hydroxyprolin-Bestimmung und unter Berücksichtung der durch den Placentaextrakt eingebrachten Stickstoffverbindungen.The proportions of low molecular weight components to high molecular weight (molecular weight <10,000 or> 100,000) are generally 5: 1 to 9: 1. The collagen can also be used, if necessary after hiding some components of the placenta extract Characterize by recording a UV spectrum: A max. at 255 nm Total nitrogen value according to Kjeldahl is suitable for characterization in connection with the hydroxyproline determination and taking into account the placenta extract introduced nitrogen compounds.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2586703A1 (en) * | 1985-09-02 | 1987-03-06 | Merieux Inst | PROCESS FOR EXTRACTING PLACENTAL COLLAGENES, COLLAGENES OBTAINED IN PARTICULAR IN THE FORM OF GELS OR SOLUTIONS AND THEIR APPLICATIONS |
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Also Published As
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|---|---|
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| BR7605189A (en) | 1978-02-28 |
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