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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wundauflage aus phospholipidhaltigen Nanodispersionen.

Es ist bekannt, Wunden in der Haut von Mensch oder Tier durch Wundauflagen zu bedecken. Diese sollen Blut- und Wundexsudat aufnehmen und das Eindringen von Fremdkörpern verhindern. Je nach Ausgestaltung können Wundauflagen ein feuchtes Wundklima gewährleisten oder durch enthaltene Substanzen Schmerzen mindern, die Wundheilung fördern oder antimikrobiell wirken. Eine einfache und weit verbreitete Wundauflage besteht aus einem Baumwollgewebe und einem Klebeband und ist als Heftpflaster bekannt. Neuere Wundauflagen enthalten beispielsweise Alginate, Hydrogele oder Hydrokolloide. Derartige Wundauflagen müssen in der Regel auf der unverletzten Haut fixiert werden, beispielsweise durch Folien, die ihrerseits mit Acrylatklebern beschichtet sind.

Trotz aller Entwicklungen auf dem Gebiet der Wundauflagen besteht weiterhin Bedarf an Wundauflagen mit verbesserten Eigenschaften.

WO 2019/243988 A1 beschreibt Nanodispersionen aus Phospolipiden, die unter Anwendung von Elektrospinning in Faserform gebracht werden, die zur Herstellung von Wundauflagen verwendet werden können. Die vorliegende Erfindung beschreibt alternative Herstellungsverfahren, um aus den in WO 2019/243988 A1 grundsätzlich gezeigten Nanodispersionen Wundauflagen zu fertigen.

Weiterer Stand der Technik wird durch folgende Dokumente gebildet:

• Choudhury et al., Recent Update on Nanoemulgel as Topical Drug Delivery System, Journal of Pharmaceutical Sciences, Vol. 06, 7, Juli 2017, S. 1736-1751 beschreibt trans-dermale Medikamentenabgabesysteme auf der Basis von Nanoemulgelen. • WO2016/198238 A1 beschreibt ein Material enthaltend ein Hydrogel sowie Nanopartikel mit einstellbarer Porosität zur Bildung von Zellkulturen.

• Hajialyani et al., Natural product-based nanomedicines for wound healing purposes, Internat. Journal of Nanomedicine 2018,13, S.5023-5043 beschreibt diverse nanopartikuläre Systeme auf Hydrogelbasis zur Wundheilung.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wundauflagen aus einer phospholipidhaltigen Nanodispersion mit folgenden Verfahrensschritten: a) Mischen mindestens eines Phospholipides mit mindestens einem pharmazeutisch akzeptablen Öl und Wasser, b) Durchführung einer Emulgierung durch Rotor-Stator- oder Ultraschall-Emulgierung oder durch Hochdruck-Homogenisierung der Mischung, um eine Dispersion zu erhalten, wobei mindestens 90% der Partikeltröpfchen einen Durchmesser von weniger als 10 pm aufweisen (bevorzugt < 1 pm), c) Mischen der Dispersion aus Schritt b) mit der wässrigen Lösung eines pharmazeutisch akzeptablen Polymers, d) schichtartige Aufbringung der resultierenden Polymerlösung mit dispergierten Partikeln auf einen Träger e) Trocknung bei erhöhter Temperatur, reduziertem Druck und/oder Gefriertrocknung f) optional mechanische Zerteilung der Schicht und/oder Abtrennung vom Träger, gemäß Anspruch 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß Verfahrensschritt a) wird zunächst mindestens ein Phospholipid mit mindestens einem pharmazeutischen akzeptablem Öl und Wasser gemischt. Als Phospholipid verwendbar sind grundsätzlich alle bekannten Phospholipide. Bevorzugte Phospholipide sind Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin, Phosphatidylinositol, Phosphatidylserin oder Mischungen hiervon. Besonders bevorzugte Phospholipide sind hydrierte Phospholipone, wie sie z.B. unter der Bezeichnung "Phospholipon® 90H" oder „Phospholipon 80H“ erhältlich sind. Dabei handelt es sich hauptsächlich um hydriertes Phosphatidylcholin. Auch andere kommerziell erhältliche Produkte aus Phospholipiden für pharmazeutische Zwecke, insbesondere aus hydrierten Phospholipiden, können erfolgreich eingesetzt werden. Das pharmazeutische akzeptable öl kann grundsätzlich aus der Vielzahl bekannter Pflanzenöle ausgewählt werden. Besonders bewährt haben sich Rizinusöl, Maisöl, Kokosnussöl, Leinsamenöl, Olivenöl, Erdnussöl oder Mischungen hiervon.

Die Mischung aus Verfahrensschritt a) enthält in der Regel: ca. 1-15% Phospholipid, bevorzugt 2,5-9% ca. 1-10% pharmazeutisch akzeptables öl, bevorzugt 1-5%

Wasser ad 100%.

Optional kann die wässrige Mischung noch 0.05 bis 5 Gewichtsprozent Birkenextrakt enthalten. Hierzu ist insbesondere Birkenextrakt bevorzugt, welches folgende Komponenten enthält (Angaben in Gewichtsprozent (wt. %)):

Betulin 74-85 wt.%,

Lupeol 1.0-4.0 wt.%.

Betulinsäure 3.0-5.0 wt.%

Erythrodiol 0.3-2.8 wt.% sowie optional andere Birkenextraktkomponenten, insbesondere Oleanolsäure,

Betulinsäure, Betulinsäuremethylester 2-13 wt.%

Ein Vorteil der birkenextrakthaltigen Nanodispersion besteht darin, dass die pharmazeutisch wirksamen Bestandteile des Birkenrindenextraktes in feinste Partikel oder Tröpfchen verteilt werden, was zu einer verbesserten Bioverfügbarkeit führt. Eine solche Nanodispersion kann direkt auf Wunden oder infizierte Haut aufgetragen werden, zum Beispiel durch Aufsprühen auf die betroffene Körperstelle. Die Nanodispersion nach der vorliegenden Erfindung ist im Vergleich zu einem Oleogel hinsichtlich der Handhabungseigenschaften überlegen. Es handelt sich um eine Flüssigkeit, die sogar auf infizierte Hautareale gesprüht oder verteilt werden kann.

Die eingangs beschriebene wässrige Mischung aus Phospholipid und pharmazeutisch akzeptablem öl sowie optionalem Birkenextrakt wird mittels eines geeigneten Mischer- Homogenisator vermischt und auf diese Weise eine Vordispersion hergestellt. Diese Vordispersion wird dann weiter behandelt, um die erwünschte Partikelgröße der einzelnen Tröpfchenpartikel von einer durchschnittlichen Tröpfchenpartikelgröße von < 10 pm ggf. auf eine Submikrongröße von etwa < 1 pm und vorzugsweise unter 400 nm zu reduzieren. Dies kann durch intensive Scherung mittels Rotor-Stator-Homogenisator oder Ultraschall- Emulgierung erfolgen, die sehr effizient bei der Reduzierung der Tröpfchengröße sind. Alternativ kann die Hochdruckhomogenisierung eingesetzt werden, z.B. ein Hochdruckhomogenisator vom Kolben-spalt-Typ, um Nanoemulsionen mit extrem niedriger Partikelgröße bis hinunter zu wenigen Nanometern herzustellen. Ultraschallanwendung und Mikrofluidisierung sind weitere bekannte und hinlänglich beschriebene Methoden zur Herstellung von Nanoemulsionen.

Es ist hinlänglich bekannt, dass derartige Dispersionen eine Größenverteilung der Partikel unterliegen. Je nach den Umständen des Herstellungsverfahrens kann die Größenverteilung der Partikel (insbesondere der Medianwert und die Spannweite) variieren.

Für das vorliegende Verfahren hat sich herausgestellt, dass der Medianwert der Partikelgrößen im Nanometerbereich, d.h. kleiner als 1000 nm liegen sollte, bevorzugt kleiner als 800 nm, besonders bevorzugt kleiner als 800 nm. Im Einzelfall kann aber eine Dispersion mit einem Medianwert der Größenverteilung von 5.000 nm (5 pm) ausreichend stabil sein, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. In jedem Fall sollten mindesten 90% der Partikel eine Größe von kleiner als 10.000 nm (10 pm) aufweisen, bevorzugt sollten 90% der Partikel eine Größe von kleiner als 5.000 nm (5 pm), besonders bevorzugt sollten 90% der Partikel eine Größe von kleiner als 1.000 nm (1 pm) aufweisen. Alle vorstehend definierten Dispersionen werden in diesem Dokument als Nanodispersionen bezeichnet. Die oben genannten Methoden zum Herstellen von Dispersionen mit den o.g. Eigenschaften, insbesondere zur Erzielung der gewünschten Partikelgrößenverteilungen sind prinzipiell bekannt und benötigen insofern keine detaillierte Erläuterung an dieser Stelle. Verwiesen sei beispielsweise auf das Werk Emulgiertechnik, B. Behr’s Verlag, 3. Auflage 2012, ISBN 978-3-89947-869-3, insbesondere Kapitel VII. 5.

Die Voremulsion wird im Schritt b) des Verfahrens zu einer Nanodispersion umgewandelt. Die in dieser Nanodispersion enthaltenen Partikeltröpfchen weisen eine Größenverteilung im unteren Mikrometerbereich auf. Mindestens 90 % der Partikeltröpfchen müssen einen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer aufweisen.

Für die Umwandlung der im Schritt a) erzeugten Voremulsion in eine Nanodispersion stehen verschiedene Verfahren aus dem Stand der Technik zur Verfügung, beispielsweise die Verwendung eines Rotor-Stator-Homogenisators mit hoher Scherung (z. B. Zahnkranz- dispergierer oder Kolloidmühle), durch Anwendung von Ultraschall, durch Hochdruckhomogenisierung oder durch Mikrofluidisierung. Alle diese Verfahren sind ausreichend im Stand der Technik beschrieben, sodass diesbezüglich an dieser Stelle keine weiteren Erläuterungen notwendig sind. Erfindungsgemäß wird die gebildete Nanodispersion dann mit einer wässrigen Polymerlösung gemischt. Auf diese Weise werden extrem kleine Tröpfchen der Nanodispersion innerhalb des Trägerpolymers dispergiert. Die Dispersteilchen des Birkenrindenextraktes sind in der Polymermatrix fein verteilt, wobei auch ein Ultra-Homogenisierungsschritt hilfreich sein kann.

Die für die bevorzugte Ausführungsform verwendbaren Polymere müssen pharmazeutisch akzeptabel sein. Solche Polymere können ausgewählt werden aus Polyethylenoxid, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylpyrrolidon, Hyaluronsäure, Alginaten, Carrageen, Xanthan, Cellulosederivaten wie Carboxymethylcellulose, Natriummethylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxpropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, Celluloseacetatphthalat, Stärkederivate wie Hydroxyethylstärke, Natrium stärkeglycolat, Chitosan und Derivate, Albumin, Gelatine, Kollagen, Polyacrylate und deren Derivate. Besonders bevorzugt werden solche Polymere, die ohne unerwünschte Eigenschaften auf einer Wunde leicht löslich sind. Besonders bevorzugt werden Polyvinylalkohol oder Poly(lactid-co-glycolid). Ganz besonders bevorzugt wird das hydrophile Polymer Polyvinylalkohol (PVA) verwendet, das bereits von der FDA für den menschlichen Gebrauch zugelassen wurde. PVA-Polymere verfügen über einzigartige Eigenschaften wie gute chemische Beständigkeit, thermische Stabilität, biologische Abbaubarkeit, Biokompatibilität und Ungiftigkeit, die sie für Wundverbände geeignet machen.

In der Regel wird eine wässrige Lösung des Polymers hergestellt. Die Lösung enthält ca 5- 20 Gewichtsprozent des Polymers, bevorzugt ca. 10 %. Die wässrige Polymerlösung wird mit der Nanodispersion aus Verfahrensschritt b) im Gewichtsverhältnis 25:75 bis 75:25 gemischt. Ein bevorzugtes Mischungsverhältnis ist 60-70% der Polymerlösung zu 40-30% der Nanodispersion.

Im Schritt d) des Verfahrens wird die so hergestellte polymergelöste Nanodispersion schichtartig auf einen Träger aufgebracht. Geeignete Träger sind beispielsweise Aluminiumfolie, Kunststofffolien, Glas, Baumwollgewebe oder -vliese oder Polymergewebe oder -vliese. Optional wird die Schicht mechanisch glattgestrichen und gleichzeitig überschüssige Dispersion entfernt, z.B. durch Anwendung eines Rakels.

Der Auftrag des Nanodispersion auf den Träger kann auch so erfolgen, dass die Nanodispersion durch Einbringen von Gasen (z.B. unter Einbringung von Propan/Butan; N2O oder Dimethylether unter Druckbeaufschlagung) zunächst aufgeschäumt wird und der Schaum dann gleichmäßig auf den Träger aufgetragen wird. lm Schritt e) des Verfahrens erfolgt eine Trocknung der Nanodispersionsschicht. Diese Trocknung kann bei erhöhter Temperatur und/oder bei reduziertem Druck ausgeführt werden. Die Temperatur soll dabei 60 Grad Celsius nicht überschreiten. Typische Druckbereiche zur Trocknung sind 10 bis 100 mbar, wobei geringere Drücke durchaus möglich sind.

Alternativ kann die Trocknung auch auf dem Wege der Gefriertrocknung erfolgen.

Die getrocknete Nanodispersion sollte eine Schichtdicke von 0,05 bis 5 mm aufweisen.

Nach der Trocknung wird die erzeugte Schichttypischerweise mechanisch in Stücke geschnitten oder gestanzt. Größe und Form der einzelnen Stücke können variieren. Typische Größen sind 1 bis 100 Quadratzentimeter groß und von verschiedener Gestalt (z. B. rund, oval oder rechteckig). Je nach Bedarf können aber auch größere Stücke erzeugt werden. Diese können optional an die Geometrie der Wunden angepasst werden.

Dabei kann das Zerteilen in Stücke mit oder ohne Träger erfolgen. Die Schicht kann beispielsweise von dem Träger gelöst und dann geschnitten werden. Alternativ kann die Schicht mit einer Trägerfolie geschnitten und die Folie als Träger dann unmittelbar vor dem Einsatz gelöst werden.

Im Rahmen des Verfahrens kann natürlich noch eine Sterilisierung erfolgen, beispielsweise durch Erhitzung, Sterilfiltration und/oder Bestrahlung der in Schritt 1 hergestellten wässrigen Mischung. Alternativ oder ergänzend kann auch die am Ende des Verfahrens erzeugte Wundauflage thermisch oder durch Bestrahlung sterilisiert werden.

Die verfahrensgemäß hergestellte getrocknete Nanodispersion ist als Wundauflage geeignet. Da die Schicht ihrerseits nur geringe Klebeeigenschaften aufweist, wird diese üblicherweise mittels einer weiteren Folie mit adhäsiven Eigenschaften (Klebeschicht) oder eines geeigneten Klebers auf der Wunde oder den Wundrändern fixiert.

Beispiele

Die nachfolgenden Beispiele zeigen weitere Details des erfindungsgemäßen Verfahrens, ohne beschränkend wirken zu wollen. Der Fachmann auf dem Gebiet kann, basierend auf den hier gezeigten Informationen, weitere Entwicklungen vornehmen, ohne erfinderisch tätig werden zu müssen. Beispiel 1: Basismischungen zur Herstellung von Nanodispersionen la) Phospholipon 90 H 2.5 %

Sonnenblumenöl 1.0 %

Birkenextrakt 0.5 %

Wasser 96.0 % lb) Phospholipon 90 H 2.5 %

Sonnenblumenöl 1.0 %

Wasser 96.5 % lc) Phospholipon 90 H 8.0 %

Sonnenblumenöl 10.0 %

Birkenextrakt 5.0 %

Wasser 77.0 % ld) Phospholipon 90 H 8.0 %

Sonnenblumenöl 10.0 %

Wasser 82.0 % le) Phospholipon 80 H 2.5 %

Sonnenblumenöl 1.0 %

Birkenextrakt 0.5 %

Wasser 96.0 % lf) Phospholipon 80 H 2.5 %

Sonnenblumenöl 1.0 %

Wasser 96.5 % lg) Phospholipon 80 H 8.0 %

Sonnenblumenöl 10.0 %

Birkenextrakt 5.0 %

Wasser 77.0 % lh) Phospholipon 80 H 8.0 %

Sonnenblumenöl 10.0 %

Wasser 82.0 % 1i) Phospholipon 90 H 2.5 %

Maisöl 1.0 %

Birkenextrakt 0.5 %

Wasser 96.0 %

1 j) Phospholipon 90 H 2.5 %

Kokosnussöl 1.0 %

Wasser 96.5 % lk) Phospholipon 80 H 8.0 %

Olivennöl 10.0 %

Birkenextrakt 5.0 %

Wasser 77.0 % l l) Phospholipon 80 H 8.0 %

Leinsamenöl 10.0 %

Wasser 82.0 %

Beispiel 2

Die gemäß Beispiel 1 hergestellte Mischung wird zunächst wie folgt in eine Nanodispersion umgewandelt:

Die Mischung Mischung aus Phospholipid und pharmazeutisch akzeptablem öl sowie optionalem Birkenextrakt aus Verfahrensschritt a) wird einem Mischer-Homogenisator vermischt und auf diese Weise eine Vordispersion hergestellt. Diese Voremulsion wird dann mittels Hochdruckhomogenisierung (Emulsiflex C-3, Avestin, Mannheim, Germany) weiter behandelt (mindestens 3, bevorzugt 8 Zyklen bei 100 MPa, 70°C), um die Partikelgröße der einzelnen Tröpfchenpartikel von einer durchschnittlichen Tröpfchenpartikelgröße von > 10 pm auf eine Submikrongröße von etwa < 1 pm und vorzugsweise unter 400 nm zu reduzieren.

Anschließend wird die Nanodispersion intensiv mit einer Polymerlösung (10%ige PVA- Lösung) intensiv gemischt (z.B. Mischer-Homogenisator der Typen Bekomix oder Frymacoruma) und wie folgt weiterverarbeitet: Variante 1)

Die polymergelöste Nanodispersion wird auf eine Trägerschicht, z.B. ein textiles Gewebe oder Vlies, aufgetragen (bevorzugte aufgesprüht) und anschließend bei erhöhter Temperatur, z.B. 60 °C, mit oder ohne Anlegen eines Vakuums getrocknet.

Es resultiert daraus z.B. ein Wundschnellverband der mit einer aktiven Schicht versehen ist.

Variante 2)

Die polymergelöste Nanodispersion wird auf eine geeignete Unterlage, z.B. Trägerfolie, aufgetragen (gegossen oder aufgesprüht) und anschließend bei erhöhter Temperatur, z.B. 60 °C, mit oder ohne Anlegen eines Vakuums getrocknet.

Der sich dabei bildende Film (Filmdicke ca. 0,1 - 0,2mm) wird von der Unterlage getrennt, ggf. auf eine passende Größe geschnitten und kann nun als für sich alleine isoliert als Wundauflage oder im Verbund mit anderen Materialien, die für Wundauflagen eingesetzt werden, und/oder einer adhärierenden Schicht zu Compositen-Wundauflagen zusammengefügt werden.

Variante 3)

Die polymergelöste Nanodispersion wird durch Einleiten von Luft oder einem anderen geeigneten Gas über Düsen oder durch mechanisches Einarbeiten von Luft oder einem anderen geeigneten Gas in einen Schaum überführt. Dieser Schaum wird auf eine geeignete Unterlage, z.B. Trägerfolie, aufgetragen (gestrichen, gegossen oder aufgesprüht) und anschließend bei erhöhter Temperatur, z.B. 60 °C, mit oder ohne Anlegen eines Vakuums getrocknet.

Der sich dabei bildende poröse Film wird von der Unterlage getrennt, ggf. auf eine passende Größe geschnitten und kann nun als für sich alleine isoliert als Wundauflage oder im Verbund mit anderen Materialien, die für Wundauflagen eingesetzt werden, und/oder einer adhärierenden Schicht zu Compositen-Wundauflagen zusammengefügt werden.

Variante 4)

Die polymergelöste Nanodispersion wird in geeigneter Schichtdicke einem konventionellen Gefriertrocknungsprozess bei einer Temperatur von < -20 °C eingefroren und anschließend gefriergetrocknet. Die sich dabei bildende poröse, schwammartige Schicht wird von der Unterlage, z.B. Trägerfolie, getrennt, ggf. auf eine passende Größe geschnitten und kann danach als für sich alleine isoliert als Wundauflage oder im Verbund mit anderen Materialien, die für Wundauflagen eingesetzt werden, und/oder einer adhärierenden Schicht zu Compositen- Wundauflagen zusammen gefügt werden.

Beispiel 2a

Alternativ zu Beispiel 2 kann eine Nanodispersion wie folgt hergestellt werden:

Phospatidylcholin und Birkenkorkextrakt werden in Wasser bei 70°C dispergiert und 30 min unter Vakuum gerührt. Anschließend erfolgt eine 10 minütige Homogenisierung (Rotor-Stator > 10m/s). Unter weiterem Rühren und unter Vakuum wird Sonnenblumenöl zugeben und weitere 30 min homogenisiert (Rotor-Stator > 10m/s). Die Phase wird auf 40 °C abgekühlt. Die Polymerlösung (10%ige PVA-Lösung) wird zugegeben und intensiv gemischt (z.B. Mischer-Homogenisator der Typen Bekomix oder Frymacoruma). Die polymergelöste Nanodispersion kann wie in Beispiel 2 beschrieben (Varianten 1 -4) weiterverarbeitet werden.

Beispiel 3

Um die Aktivität der erfindungsgemäßen Wundauflagen nachzuweisen, kann ein ex vivo- Wundheilungstest für Schweine durchgeführt werden. Dau werden Schweineohren aus einem Schlachthof (für den menschlichen Verzehr) direkt nach der Schlachtung an das Labor geliefert, gereinigt und desinfiziert. Danach werden 6 mm Stanzbiopsien aus den Ohrläppchen entnommen und Fett und Unterhaut entfernt. Folglich entstanden Wunden durch die Entfernung der Epidermis und der oberen Dermis in einem zentralen Bereich von 7,1 mm ² . Dann wird das so gebildete ex-vivo-Wundheilungsmodell in Kulturschalen dermis-unten auf Gaze gelegt und mit dem modifizierten Eagle's Medium von Dulbecco, ergänzt mit Hydrocortison, 2% fetalem Kälberserum, Penicillin und Streptomycin, an der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche inkubiert. 4 cm ² der Wundauflage werden unmittelbar nach der Verwundung aufgetragen und die Modelle 48 h bei 37°C und 5% CO2 inkubiert. Weitere Schritte umfassten Schockfrostung, Kryostatschnitte der zentralen Teile der Wundheilungsmodelle werden mit einem Lineal im Mikroskop identifiziert und - durch Überprüfung der Gesamtlänge der Wunde während der Auswertung - mit Hämatoxylin und Eosin angefärbt. Der Wundheilungsprozess (Reepithelisierung) wird beurteilt, indem der Abstand zwischen dem Wundrand und der Spitze der regenerierten Epidermis mit einem Mikroskop gemessen wurde. Im Beispiel wurde die Wunde als Kontrolle überhaupt nicht behandelt. Als Vergleich mit dem Stand der Technik wurde ein Oleogel verwendet. Es konnte eine leichte Verbesserung beobachtet werden. Weiterhin wurde eine Polyvinylalkoholmatte ohne Birkenrindenextrakt (PVA-Matte) verwendet. Es zeigt sich, dass die Heilungseigenschaften besser als bei der Kontrolle und sogar besser als mit Oleogel sind.

Figur 1 zeigt die Ergebnisse der durchgeführten Versuche:

Säule 1 (ganz links) zeigt die unbehandelte Kontrolle.

Säule 2 zeigt die Behandlung mit Oleogel (entsprechend zugelassenem Fertigarzneimittel Episalvan) Säule 3 zeigt die Behandlung mit einer elektrogesponnenen Wundauflage mit Birkenextrakt gemäß WO 2019/243988 A1.

Säule 4 zeigt die Behandlung mit einer elektrogesponnenen Placebo Wundauflage. Säule 5 zeigt die Behandlung mit dem TE-haltigen Film aus Figur 1.