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Chitosan Forschung im Jahr 2018

Auch im Jahr 2018 haben viele Wissenschaftler auf der ganzen Welt fieberhaft mit Chitosan in verschiedensten Anwendungsbereichen geforscht. Mit dabei ist sehr oft Chitosan von bester Qualität produziert bei Heppe Medical Chitosan. Zum Jahresende möchten wir Ihnen deshalb Artikel vorstellen, in denen mit HMC Chitosan zur Entfernung von Medikamenten aus Gewässern und Bakterienabwehr geforscht wurde.

Insgesamt erschienen im Jahr 2018 bisher fast 3000 Artikel mit Forschung rund um Chitosan (pubmed, 11.12.2018).

Top Terms Anzahl Artikel im Jahr 2018
Chitosan composite 364
Chitosan antibacterial 359
Chitosan hydrogel 321
Chitosan nanoparticle 295
Chitosan scaffold 196
Chitosan oligosaccharide 78
Chitosan vaccine 81

Tabelle 1: Häufige Chitosan-bezogene Schlagwörter und Anzahl der veröffentlichten Artikel im Jahr 2018.

Im Folgenden stellen wir einige Artikel vor, die sich mit spannenden Fragen zu Anwendungen mit Chitosan beschäftigt haben:

Können Chitosan-basierte Hülsen eine bakterielle Besiedelung von Fixierungspins bei Implantaten verhindern?
Ermöglicht der Einsatz von Chitosan Nanopartikel eine effektivere Entfernung von pharmazeutischen Substanzen in Wasser?

Chitosan nanopartikel potentzieller Absorbant durch Emulsionsvernetztung für die Behandlung von Abwasser

A systematic approach of chitosan nanoparticle preparation via emulsion crosslinking as potential adsorbent in wastewater treatment. B. R. Riegger, B. Bäurera, A. Mirzayevaa, G. E. M. Tovarab, M. Bach. Carbohydr Polymers. 2018 Jan 15; 180:46-54. doi: 10.1016/j.carbpol.2017.10.002.

In unseren Gewässern und im Trinkwasser lassen sich etliche Arzneimittelrückstände, wie Schmerzmittel oder Antibiotika, nachweisen. Die Arzneimittel werden nach Einnahme durch den Körper nicht vollständig abgebaut und gelangen so in die Kanalisation. In der Kläranlage können die Rückstände bisher aber nur unzureichend entfernt werden. Für eine verbesserte Wasseraufbereitung wird an der Entwicklung von recycelbaren Adsorbersystemen für pharmazeutische Wirkstoffe geforscht. Ein vielversprechendes Material für ein solches System ist Chitosan als Adsorber für Metallionen sowie organische Verbindungen wie Farbstoffe oder pharmazeutische Verbindungen. Die Forscher aus Deutschland stellten Chitosan-Nanopartikel unter der Verwendung des Crosslinkers Glutaraldehyd her und untersuchten den Einfluss der Konzentration an Crosslinker, sowie das Molekulargewicht des Chitosans. Verwendet wurden Chitosane mit einem Deacetylierungsgrad von 95% und einer Viskosität von 5, 10, 20,500, 100 und 200 mPas (1% Chitosan in 1%iger Essigsäure) der Heppe Medical Chitosan GmbH. Die Chitosan-Nanopartikel wurden hinsichtlich der Adsorption von Diclofenac (DCL) und Carbamazepin (CBZ), welche zu den in Gewässern am häufigsten nachgewiesenen Arzneimittelrückständen gehören, getestet.

Ergebnisse:

  • Entwicklung einer Emulsionsformulierung mit Cyclohexan als Ölphase, Span 80 als Tensid und NaCl als Hydrophil zur Erhöhung der Stabilität und Partikelausbeute
  • Für eine optimale Vernetzung ist eine 1:1 Konzentration des Crosslinkers Glutaraldehyd zu primären Aminogruppen ausreichend
  • Alle sechs Chitosane unterschiedlichen Molekulargewichts konnten für die Synthese der Nanopartikel eingesetzt werden
  • Zunehmende Teilchengröße mit zunehmenden Molekulargewicht
  • Adsorption von weniger als 20% CBZ durch Chitosan Nanopartikel
  • Adsorption von 60% bzw. 25% DCL für niedermolekulares bzw. hochmolekulares Chitosan
  • Adsorptionskapazität von 351,8 mg/g DLC für niedermolekulare Chitosan-Nanopartikel

Schlussfolgerung: Den Autoren gelang es reproduzierbar mit Glutaraldehyd quervernetzte Chitosan-Nanopartikel unterschiedlichen Molekulargewichts herzustellen. Die Nanopartikel zeigten, besonders mit Chitosan niedrigeren Molekulargewichts, ein gutes Adsorptionsverhalten gegenüber Diclofenac.

Quelle: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861717311487

Anwendung Silber und Chlorhexidin beladener Chitosan- basierter Hülsen in einem perkutanen Kaninchen-Tibia-Modell bei wiederholter bakterieller Belastung

Chitosan-based sleeves loaded with silver and chlorhexidine in a percutaneous rabbit tibia model with a repeated bacterial challenge. Shao J., Wang B., Bartels C. J. M., Bronkhorst E. M., Jansen J. A., Walboomers X. F., Yang F. Acta Biomaterialia. 2018 Dec; 82:102-110. doi: 10.1016/j.actbio.2018.10.021.

In der Orthopädie werden externe Fixierungen unter anderem zur Behandlung von offenen Frakturen und Osteomyelitis eingesetzt. Ein großes Problem ist das hohe Risiko für eine Infektion des Einstichkanals, welches mit bis zu 50% deutlich höher ist als bei permanenten Implantaten wie zum Beispiel bei einer Gelenkprothesen. Für eine effektive Behandlung der Infektion muss eine hohe Dosis an Antibiotika eingesetzt werden, was zu Organschäden sowie Antibiotika Resistenzen führen kann. Um dies zu vermeiden, wird intensiv an der Entwicklung von perkutanen Schutzbarrieren und antibakteriellen Beschichtungen der Fixierungspins geforscht.

Die Autoren dieser Studie entwickelten ein passendes Tiermodel, welches der klinischen Situation beim Einsatz von Fixatoren möglichst nahekommt und testen daran die Wirksamkeit von Silber und Chlorhexidin beladenen, elektrogesponnenen Chitosan-Hülsen. Dafür wurden 32 Kaninchen mit Chitosan-Hülsen umwickelte Stifte aus Titan in das Schienbein implantiert. Für die Herstellung der Hülsen wurde Chitosan 90/500 (Deacetylierungsgrad [%]/ Viskosität (1% Chitosan in 1%iger Essigsäure [mPa·s]) der Heppe Medical Chitosan GmbH eingesetzt. Die drei Versuchsgruppen erhielten unbeladene, mit Silber oder Silber und Chlorhexidin beladene Hülsen. Zwei Wochen nach Implantation, wurde zur Simulation bakterieller Belastung wöchentlich eine Staphylococcus aureus-Suspension (1 × 106 CFU) in die Austrittsstelle der Pins injiziert. Zusätzlich wurde der Infektionsstatus der Wunde untersucht. Die Versuchstiere wurden sechs Wochen später zur Untersuchung der Bakterienbesiedelung eingeschläfert. Die Bakteriendichte im Einstichkanal wurde quantifiziert, die Bakterien am Implantat identifiziert mittels MALDI-TOF und histologische Analysen wurden durchgeführt.

Ergebnisse

  • 100%ige bakterielle Infektion der Einstichkanäle
  • Die Silber-beladenen Hülsen reduzierten signifikant die Bakteriendichte und Entzündung
  • Der zusätzliche Einsatz von Chlorhexidin zum Silber erzielte keine weitere Verbesserung der antibakteriellen Wirkung

Schlussfolgerung: Die Chitosan-basierten und mit Silber beladenen Hülsen sind eine vielversprechende Methode um die antibakterielle Besiedelung von externen Fixierungspins von Implantaten zu inhibieren. Dadurch könnte eine Infektion der Wunde verhindert werden oder zumindest die zur Behandlung notwendige Antibiotika Dosis reduzieren.

Quelle: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706118306202?via%3Dihub

Publikationen, Jahresrückblick, HMC Qualität

Kontakt

  • Heppe Medical Chitosan GmbH
    Heinrich-Damerow-Straße 1
    D-06120 Halle (Saale)
  • Tel.: +49 (0) 345 27 996 300
    Fax: +49 (0) 345 27 996 378
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Nanokomposite mit antioxidativen Eigenschaften für zahnmedizinische Anwendungen

Nanokomposite mit antioxidativen Eigenschaften gewinnen zunehmend an Bedeutung in der biomedizinischen und insbesondere in der zahnmedizinischen Forschung. Dabei handelt es sich um Werkstoffkombinationen, die klassische Materialien mit Nanopartikeln vereinen – mit dem Ziel, mechanische, chemische oder biologische Eigenschaften gezielt zu verbessern. [1]

Wie unsere Mundgesundheit profitiert

Zellschäden und oxidativer Stress – ausgelöst durch sogenannte freie Radikale – betreffen auch die Mundhöhle. Antioxidantien wirken diesen schädlichen Molekülen entgegen, indem sie sie neutralisieren, und leisten damit einen wertvollen Beitrag zur Erhaltung der Zahngesundheit.
Ein besonders spannender Wirkstoff in diesem Zusammenhang ist Vitamin K2: Es besitzt entzündungshemmende Eigenschaften und unterstützt den Knochenstoffwechsel. [2] Damit trägt es zur Vorbeugung von Osteoporose und Zahnverlust bei. Zusätzlich gibt es Hinweise darauf, dass Vitamin K2 auch der Gefäßverkalkung entgegenwirkt – ein Aspekt, der sich wiederum positiv auf die allgemeine Mundgesundheit auswirken kann. [3]
Neuere Erkenntnisse deuten zudem darauf hin, dass Vitamin K2 entzündliche Prozesse im Zahnfleisch beeinflussen und über immunregulatorische Mechanismen Entzündungen im Mundraum reduzieren kann [2].

Forschung zu antioxidativen Nanokompositen

In einer aktuellen Studie wurde die antioxidative Wirkung von Nanokompositen untersucht, die aus Hydroxyapatit, Chitosan und Vitamin K2 bestehen. Im Rahmen der Untersuchung wurden vier unterschiedliche Proben analysiert (Vitamin K2, Vitamin K2 kombiniert mit Chitosan, Vitamin K2 kombiniert mit Nano-Hydroxyapatit und Vitamin K2 mit Chitosan und Nano-Hydroxyapatit als vollständiges Nanokomposit). [1]

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Die antioxidative Aktivität wurde mithilfe des DPPH-Radikalfängertests gemessen – einem etablierten Verfahren zur Quantifizierung freier Radikale. Das Ergebnis: Die Kombination aus Vitamin K2, Chitosan und Nano-Hydroxyapatit zeigte die höchste antioxidative Wirkung. Dicht gefolgt von der Variante mit Vitamin K2 und Chitosan [1].

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Potenzial für die Zahnmedizin

Dank ihrer hohen antioxidativen Kapazität sind solche Nanokomposite vielversprechende Kandidaten für verschiedene zahnmedizinische Einsatzbereiche [4]. Denkbare Anwendungen sind:
• Schutzschichten für Füllungsmaterialien zur Reduktion oxidativer Schäden
• Implantatbeschichtungen zur Förderung der Heilung
• Innovative Mundpflegeprodukte zur Neutralisierung freier Radikale [5]
Die Forschung legt nahe, dass Nanokomposite mit Vitamin K2, Chitosan und Nano-Hydroxyapatit zur gezielten Optimierung zahnmedizinischer Materialien beitragen können. Weitere Studien werden benötigt, um die optimale Zusammensetzung und Anwendung dieser neuartigen Werkstoffe zu bestimmen. [1]
In unserem Onlineshop finden Sie eine breite Auswahl an Chitosanen, die sich für dentalmedizinische Anwendungen eignen. Sprechen Sie uns gern an – wir beraten Sie kompetent und finden gemeinsam das passende Produkt für Ihr Projekt!

Mehr als nur antioxidativ: Auch antimikrobiell wirksam

Neben ihren antioxidativen Eigenschaften zeigen Nanokomposite aus Vitamin K2, Chitosan und Nano-Hydroxyapatit auch ein vielversprechendes antimikrobielles Potenzial. In aktuellen Studien konnten diese Materialien das Wachstum klinisch relevanter Mikroorganismen deutlich hemmen. Insbesondere in der Beschichtung von Zahnimplantaten bieten sie damit einen doppelten Vorteil: Sie schützen vor oxidativem Stress und wirken gleichzeitig gegen bakterielle Besiedlung – ein entscheidender Faktor für die langfristige Osseointegration und den Erhalt periimplantärer Gewebe. [6]

Zusammenfassung:

Ein neu entwickelter Nanokomposit aus Vitamin K2, Chitosan und Nano-Hydroxyapatit zeigt in vitro signifikante antioxidative und antimikrobielle Eigenschaften. Besonders Chitosan trägt wesentlich zur bioaktiven Funktionalität des Materials bei.
Wesentliche Erkenntnisse:
• Höchste antioxidative Aktivität bei der Kombination Vitamin K2 + Chitosan + Nano-Hydroxyapatit
• Deutliche Hemmung mikrobieller Stämme, relevant für die orale Gesundheit
• Chitosan wirkt synergistisch und unterstützt zusätzlich die Osseointegration bei Implantaten
• Eignung für dentalmedizinische Anwendungen wie Implantatbeschichtungen, Füllungsschutz und bioaktive Mundpflege

 

Quellen
1. Free radical scavenging activity of nano-hydroxyapatite (HA)/chitosan/vitamin K2 for biomedical applications | AIP Conference Proceedings | AIP Publishing, abgerufen am 06.06.2025
2. Vitamin K2 als Mittel gegen Entzündungen? – Biochemie für dein genetisches Maximum, abgerufen am 10.06.2025
3. Torhaus – Ihre Zahnärzte | Warum sind K-Vitamine wichtig für die Zähne, abgerufen am 10.06.2025
4. A Review on Nanocomposite Coatings in Dentistry | Journal of Materials Science, abgerufen am 06.06.2025
5. Use of Antimicrobial Nanoparticles for the Management of Dental Diseases, abgerufen am 06.06.2025
6. Assessment of Antimicrobial Activity of Nanocomposites Based on Nano-Hydroxyapatite (HAP), Chitosan, and Vitamin K2

Stabilität, Herausforderungen und Perspektiven von Chitosan für die Delivery von Krebsmedikamenten und geweberegenerativen Wachstumsfaktoren

Im Review Artikel wurden verschiedene Plattformen auf Chitosanbasis zur Drug Delivery vorgestellt. Speziell wurden hier besonders Systeme zur Krebsbehandlung und zur Delivery von Wachstumsfaktoren, die die Geweberegeneration fördern beleuchtet.

 

 

Chitosan-basierte nicht-partikuläre Impfstoff-Verabreichungssysteme

Die Entwicklung sicherer und wirksamer Impfstoffe stellt eine große Herausforderung dar. Neben der Erzeugung einer ausreichenden Immunantwort müssen Impfstoffe auch über längere Zeit stabil bleiben – sowohl innerhalb als auch außerhalb des Körpers. Masimov und Wasan stellen in ihrem Review-Artikel verschiedene Anwendungen von Chitosan und Chitosan-Derivaten als Adjuvans in der Entwicklung von partikulären und nicht-partikulären Impfstoffen vor.

 

Treffen Sie uns in 2025

Im Jahr 2025 werden wir an mehreren Symposien oder Messen teilnehmen. Wir würden uns freuen, Sie bei der nächsten Veranstaltung begrüßen zu dürfen.

Merken Sie sich die Termine folgender Veranstaltungen vor:

Startup Innovation Exhibition
25. - 27. June 2025 | Seoul, Korea
 
International Polysaccharide Conference
25. - 28. August 2025 | Sundsvall, Schweden
 
Asia-Pacific Chitin and Chitosan Symposium
26. - 29. August 2025 | Taipei, Taiwan
 
International Conference on Chitin and Chitosan
26. - 29. Oktober 2025 | Hermosillo, Mexiko
 
28. - 30. Oktober 2025 | Frankfurt, Deutschland
 
17. - 20. November 2025 | Düsseldorf, Deutschland
 
International Conference on Biopolymers and Polymer Science
04. - 06. Dezember 2025 | Paris, Frankreich

 

Wir suchen SIE - Mitarbeiter in der Produktion (m/w/d)

Keine Lust auf Langeweile? Für die Verstärkung unseres Teams suchen wir ab sofort Produktionsmitarbeiter (m/w/d) im Bereich Pharma- und Medizintechnik

Pharmakant (m/w/d) für ProduktioN

Die Heppe Medical Chitosan GmbH (HMC) ist ein mittelständisches Chemie-/Pharma-Unternehmen, das sich als Weltmarktführer im Bereich Chitosan und Chitosan-Derivate etabliert hat. Unser Bioprodukt wird in chemischen Verfahren im kg-Maßstab als innovativer Rohstoff für die Pharmaindustrie und Medizintechnik hergestellt. Chitosane sind unsere Passion.

Wir suchen Mitarbeiter (m/w/d), die Lust darauf haben, langfristig an der Herstellung dieser einzigartigen Rohstoffe mitzuwirken.

Zu Ihren Aufgaben gehören:

  • Betreuung verschiedener Produktionsabläufe, teilweise in Teamarbeit aber auch in Eigenverantwortung
  • Herstellung unserer Produkte durch chemische Synthese nach Rezeptur
  • Bedienung und Überwachung von Reaktoren und Mühlen
  • Abfüllung von Zwischen- und Endprodukten
  • Mitarbeit bei Syntheseentwicklungen
  • Arbeiten teilweise im GMP Umfeld (Reinraum Klasse C)
  • Dokumentation der durchgeführten Arbeiten
  • Wartung und Reinigung von Reaktoren und Arbeitsmaterialien

Es wäre super, wenn Sie Folgendes mitbringen:

  • Eine erfolgreich abgeschlossene Berufsausbildung zum Pharmakanten, Chemikanten, eine vergleichbare Ausbildung oder einen Bachelor in Chemie
  • Eine saubere, zuverlässige, strukturierte und sorgfältige Arbeitsweise
  • Erfahrungen in der Medizinprodukte- oder Pharmaindustrie von Vorteil
  • Gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Flexibilität, Teamfähigkeit und Qualitätsbewusstsein

Was wir Ihnen bieten:

  • Eine klasse Arbeitsatmosphäre in einem freundlichen und kollegialen Team
  • Umfassende Einarbeitung sowie Schulungen
  • Ein abwechslungsreiches Tätigkeitsfeld
  • Perspektiven für Ihre persönliche Weiterentwicklung
  • 40 Wochenstunden mit flexibler Arbeitszeit, Arbeitszeitrahmen: 07:00-18:00 Uhr
  • KEINE Wochenend- oder Schichtarbeit
  • Unbefristeter Arbeitsvertrag
  • Sehr gute Verkehrsanbindung
  • Kaffee, Tee und Wasser inklusive

Wir freuen uns auf Ihre aussagekräftige Bewerbung. Teilen Sie uns in dieser Ihren möglichen Eintrittstermin und Ihre Gehaltsvorstellung mit. Die Bewerbungsunterlagen mit Motivationsschreiben senden Sie bitte als PDF-Dokument per E-Mail an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.. Ihre Ansprechpartnerin unsere Geschäftsführerin Frau Katja Richter.


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