DE2616939C3 - Verwendung von Placentaextraktrückständen und Verfahren zur Herstellung eines kollagenhaltigen Placentaextrakts - Google Patents
Verwendung von Placentaextraktrückständen und Verfahren zur Herstellung eines kollagenhaltigen PlacentaextraktsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von bei der Placentafrischextrakt-Fabrikation anfallenden ätherhaltigen
Rückständen und ein Verfahren zur Herstellung eines kollagenhaltigen Placentaextrakts.
Lösliches Kollagen, das eine biologische Vorstufe des reifen Kollagens darstellt, wird seit einigen Jahren in
zunehmendem 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 gewonnen. 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.
Aus der DE-OS 24 05 002 ist es bekannt, lösliches natives Kollagen aus Humangewebe, insbesondere
Placemen, zu gewinnen. Zu diesem Zweck wird das gereinigte und zerkleinerte Humangewebe stufenweise
fraktioniert, indem zunächst mit Hilfe einer wäßrigen Salzlösung das neutralsalzlösliche Tropokollagen und
anschließend das säurelösliche Prokollagen sowie eine weitere strukturierte Modifikation des nativen Kollagens
extrahiert wird. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch wegen der Vielzahl der Verfahrensstufen und
der vorhandenen, den verschiedensten Stoffklassen angehörenden Placentainhaltsstoffe verhältnismäßig
aufwendig. Außerdem sind Humanplacenten und ebenso Placemen tierischen Ursprungs als Ausgangsmaterial
für die Gewinnung löslicher Kollagene nicht zuletzt wegen ihrer Knappheit äußerst unwirtschaftlich,
zumal auf diese Weise der Rohstoff für die Gewinnung des wertvolleren Placentaextrakts verlorengeht.
Aufgabe der Erfindung ist es, für die Gewinnung löslicher Kollagene ein preiswertes Rohmaterial zu
finden, das in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die bei der Placentafrischextrakt-Fabrikation anfallenden
ätherhaltigen Rückstände für die Gewinnung des löslichen Kollagens zu nutzen.
Das Ausgangsmaterial zur Gewinnung von Placentafrischextrakten
ist ausnahmslos tierischen Ursprungs, da entsprechendes Humangewebe in den erforderlichen
Mengen in der Regel nicht zur Verfugung steht Zu Beginn des Fabrikationsprozesses werden die zuvor
ίο zerkleinerten Plaeenten tage- oder sogar wochenlang in
der Kälte mit Äther behandelt, um die Zellen aufzuschließen und Hormone sowie Fett- und Lipoidstoffe
weitgehend zu extrahieren. Nach Abtrennung der wäßrigen Anteile verbleibt schließlich ein überwiegend
aus Feststoffen bestehender Rückstand, der stark ätherhaltig ist und bisher den Abdeckereien zur
Vernichtung bzw. Weiterverarbeitung z. B. zu Düngezwecken (vgl. auch DE-AS 11 42 373) zugeführt wurde.
Diese bis dahin als wertlos verworfenen Organrückstände werden erfindungsgemäß nunmehr zur Gewinnung des löslichen nativen Kollagens genutzt, wobei die Langzeiteinwirkung des Äthers keinen Einfluß auf die Nativität der löslichen Kollagene hat und ihre Ausbeute wegen der weitgehenden Denaturierung von Fremdeiweißstoffen und der restlosen Entfernung von Lipoiden und Fetten zudem verbessert werden konnte. Diese Organrückstände sind äußerst preiswert, da sie in großen Mengen anfallen und ihre bisherige Vernichtung sogar erhebliche Kosten verursachte.
Diese bis dahin als wertlos verworfenen Organrückstände werden erfindungsgemäß nunmehr zur Gewinnung des löslichen nativen Kollagens genutzt, wobei die Langzeiteinwirkung des Äthers keinen Einfluß auf die Nativität der löslichen Kollagene hat und ihre Ausbeute wegen der weitgehenden Denaturierung von Fremdeiweißstoffen und der restlosen Entfernung von Lipoiden und Fetten zudem verbessert werden konnte. Diese Organrückstände sind äußerst preiswert, da sie in großen Mengen anfallen und ihre bisherige Vernichtung sogar erhebliche Kosten verursachte.
Die Erfindung besteht weiterhin hi einem Verfahren
zur Herstellung eines kollagenhaltigen Placentaextraktes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die bei
der Placentafrischextrakt-Fabrikation anfallenden Rückstände bei 0-3° C zunächst durch Waschen mit
einer gepufferten schwachen NaCl-Lösung von einem Teil der vorhandenen Fremdeiweißstoffe befreit und
durch Zugabe einer ausreichenden Menge einer Neutralsalzlösung innerhalb von 2-6 Tagen extrahiert
werden, daß anschließend das neutralsalzlösliche Kollagen nach Abtrennung der restlichen Placentarückstände
durch Aussalzen mit einer ausreichenden Menge Kochsalz gefällt wird und daß das ausgefällte lösliche
Kollagen in einer ein Konservierungsmittel enthaltenden Pufferlösung aus Placentaextrakt mit einem
pH-Wert unter 7 gelöst wird.
Der auf diese Weise hergestellte kollagenhaltige Placentaextrakt ist besonders haltbar und wird bevorzugt
zur Herstellung von Hautpflegemitteln verwendet, da die neutralsalzlösliche Vorstufe des nativen Kollagens
wegen seiner geringen inter- und intramolekularen Quervernetzung besonders förderlich für den biologischen
Aktivierungsprozeß ist.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Vor Durchführung der präparativen Versuche zur Gewinnung 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 1020C
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
Versuchsdaten zur Bestimmung des KoUagengelialts von Placentarückständen (Hydroxyprolingehalt
des Kollagens ist 13,5%).
Einwaage
Wasser
hinzugefügt
hinzugefügt
ml
Extinktion des Hydrolysates mit PAB bei 560 nm*) Hydroxyprolin
Kollagen
ε
c
c
ο
o>
ro
o>
ro
0,1543 | 500,31 | 0,212 |
0,166 | 624,0 | 0,172 |
0,147 | 624,0 | 0,154 |
*) Mittelwerte. **) nach Eichkurve. |
||
ε
C |
ε
C |
|
500 | 560 |
12,25
9,9
8,9
9,9
8,9
29,4
27,6
28,0
27,6
28,0
ε | ε | ε | ε | S | ε |
C | C | C | C | C | C |
ο | ο | O | ο | O | ο |
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Abb. I
A b b. 1 zeigt das sichtbare Spektrum der Farbe, die durch die Reaktion des Hydrolysats mit p-Aminobenzaldehyd
(PAB) erzeugt worden ist;
A b b. 2 gibt das in entsprechender Weise unter Verwendung von 13,4 γ Hydroxyprolin gemessene
Spektrum. Die Übereinstimmung der Kurven von A b b. 1 und 2 bestätigt, daß die Placentarückstände
Hydroxyprolin im Hydrolysat enthalten, das durch Spaltung des Kollagens entstanden ist. Der Kollagengehalt
der Proben erreichnet sich zu 28 bis 29% (Tabelle Il
60
65 Abb. 2
Gewinnung löslichen Kollagens aus Placentarückständen der Fabrikation von Placentaextrakten
320 kg Placentarückstände, die bei der Gewinnung von Placentafrischextrakt nach Abtrennung des Rohextrakts
beim Zentrifugieren anfallen, werden — ggf. nach Gefriertrocknen — erneut zerkleinert und mit
300 kg Eiswasser bei 0° bis +3° C gewaschen. Nach Zentrifugieren (30 Minuten, 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 Na2HPO4 und 18,5 g NaH2PO4 auf 701 Wasser) bei
0° bis 3° C stehengelassen. Der nz.ch einstündigem Zentrifugieren bei 4000 rpm erhaltene Rückstand wird
zur Gewinnung des neutralsalzlöslichen Kollagens 4 Tage bei 0° bis +30C mit 0,15 molarer Natriumchlorid-Lösung
bei pH 7,1 extrahiert (Toluolzusatz) und dann zentrifugiert: Zentrifugat A.
Aus diesem Zentrifugat A wird das neutralsalzlösliche
Kollagen durch Zugabe von festem Natriumchlorid bis zu einer Konzentration von 12% bei +20C 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 l.autralsalzlösliche
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.
Der bei der Gewinnung von Zentrifugat A verbleibende Rückstand wird zur Isolierung säurelöslichen
Kollagens nach Toluol-Zusatz mit 100 kg Citrat-Puffer
von pH 3,7 (die Pufferlösung ist durch Auflösen von 21kg Zitronensäure und 4,4 kg NaOH in 1000 kg
Eiswasser hergestellt und auf pH 3.7 feineingestellt worden) unter Rühren in der Kälte bei +2°C extrahiert
und nach 2 bis 5 Tagen erneut zentrifugiert: Zentrifugat B I.
Der Rückstand dieser Zentrifugation wird erneut bei + 20C bis +4°C mit 1000 Liter Citrat-Puffer der oben
angegebenen Zusammensetzung ausgezogen und dann ebenfalls nach einigen Tagen zentrifugiert: Zentrifugat
B 2.
Die Zentrifugate B 1 und B 2 werden, jedes für sich, zur Abtrennung der Kollagen-Fraktion durch Zugabe
von Natriumchlorid auf eine Konzentration von 7% NaCl gebracht, wobei immer noch eine Temperatur von
+ 2° bis +30C 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 Umfallen 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% Propylenglykole enthält. Diese Lösung wird ggf.
nochmals zentrifugiert bzw. filtriert und bei 20C aufbewahrt.
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 Kollagengehaltes 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 102° C 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-Gehah von 11,2 γ
entspricht Die Analysenprobe enthielt demnach 0,248 g Kollagen.
Herstellung eines kollagenhaltigen Placenta-
extraktes durch Auflösen von Kollagen in einem
Placentaextrakt als Pufferlösung
Neutralsalzlösliches bzw. säurelösliches Kollagen, wie aus Beispiel 1, kann nach Reinigung (Dialyse, Umfallen)
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 +10C unter
Rühren in einen standardisierten Placentaextrakt eingerührt wird, der folgende Kennzahlen aufweist:
Nachgewiesene Aminosäuren GIy, Ala, VaI, Tyr, Ser,
Phe, Try, Asp, GIu, Leu, Iso-Leu, Arg, Met, His,
Pro OH-Pro u. a.
pH | 4,0 |
Trockenrückstand | > 0,6% |
Stickstoff | 0,031% |
Aminosäuregehalt | > 3 mg pro ml |
Nachgewiesene Stoffwechsel-Aktivitäten:
Atmungssteigerungsfaktor (O2-Verbrauch
1,0)
1,0)
des Leberhomogenats = 1,0) 1,9
P/O-Quotient
P/O-Quotient
vor Bestimmung des O2-Verbrauchs 2,7
nach Bestimmung des O2-Verbrauchs 2,8
Gärungssteigerungsfaktor (CO2-Entwicklung
Gärungssteigerungsfaktor (CO2-Entwicklung
von Bäcker-Hefe nach 20 Minuten 1,0) 1,6
Sterilitätstest negativ
Konservierungsmittel >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%.
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: λ max. bei 255 nm. Auch der Gesamtstickstoffwert nach
Kjeldahl eignet sich zur Charakterisierung in Verbindung mit der Hydroxyprolin-Bestimmung und unter
Berücksichtigung der durch den Placentaextrakt eingebrachten Stickstoffverbindungen.
Claims (2)
1. Verwendung von bei der Placentafrischextrakt-Fabrikation
anfallenden ätherhaltigen Rückständen zur Gewinnung von löslichem Kollagen.
2. Verfahren zur Herstellung eines kollagenhaltigen Placentaextrakts, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstände gemäß Anspruch 1 bei 0 bis 3° C zunächst durch Waschen mit einer
gepufferten schwachen NaCl-Lösung von einem Teil
der vorhandenen Fremdeiweißstoffe befreit und durch Zugabe einer ausreichenden Menge einer
Neutralsalzlösung innerhalb von 2 bis 6 Tagen extrahiert werden, daß anschließend das neutralsalzlösliche
Kollagen nach Abtrennung der restlichen Placentarückstände durch Aussalzen mit einer
ausreichenden Menge Kochsalz gefällt wird und daß das ausgefällte lösliche Kollagen in einer ein
Konservierungsmittel enthaltenden Pufferlösung aus Placentaextrakt mit einem pH-Wert unter 7
gelöst wird.
Priority Applications (2)
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DE19762616939 DE2616939C3 (de) | 1976-04-17 | 1976-04-17 | Verwendung von Placentaextraktrückständen und Verfahren zur Herstellung eines kollagenhaltigen Placentaextrakts |
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DE19762616939 DE2616939C3 (de) | 1976-04-17 | 1976-04-17 | Verwendung von Placentaextraktrückständen und Verfahren zur Herstellung eines kollagenhaltigen Placentaextrakts |
Publications (3)
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DE2616939A1 DE2616939A1 (de) | 1977-10-20 |
DE2616939B2 DE2616939B2 (de) | 1980-12-04 |
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ID=5975609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (2)
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DE (1) | DE2616939C3 (de) |
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US4786436A (en) * | 1986-01-31 | 1988-11-22 | Bausch & Lomb Incorporated | Wetting solutions for contact lenses |
Family Cites Families (3)
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DE2338970C2 (de) * | 1973-08-01 | 1983-01-27 | Böttger GmbH Pharmazeutische und Kosmetische Präparate, 1000 Berlin | Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten, wasserlöslichen Placenta-Extraktes |
DE2405002B2 (de) * | 1974-02-02 | 1979-07-19 | Fa. H. Trommsdorff, 5110 Alsdorf | Lösliches natives Kollagen aus menschlicher Plancenta sowie dieses als therapeutischen Wirkstoff enthaltendes Mittel |
-
1976
- 1976-04-17 DE DE19762616939 patent/DE2616939C3/de not_active Expired
- 1976-08-09 BR BR7605189A patent/BR7605189A/pt unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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