Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines festen, pharmazeutischen, reinigenden Entkeimungsmittels, das ein Doppelsalz aus einem Jod-Trägerkomplex und einem oberflächenaktiven Stoff enthält.
Reinigende Entkeimungsmittel enthalten im allgemeinen kein Jod als antimikrobielle Verbindung, da die Eigenschaften von elementarem Jod eine solche Verwendung verbieten.
Es ist bekannt, dass elementares Jod ein stark korrodierendes und oxydierendes Agens ist, dessen hoher Dampfdruck seine Verdampfung ermöglicht. Diese starke chemische Reaktivität von elementarem Jod ist ferner der Grund für komplexe chemische Reaktionen, die die Stabilität von Dosierungsformen, welche Jod als aktive entkeimende Verbindung enthalten, vermindern oder verhindern. Eine weitere Eigenschaft von elementarem Jod, die es als biologisches Antiseptikum ungeeignet macht, ist seine wohlbekannte Toxizität, seine Reizwirkung auf Gewebe und seine Fähigkeit, Gewebe und Naturfasern zu färben.
Ungeachtet dieser nachteiligen Eigenschaften von elementarem Jod, ist dieses als eines der wirksamsten und vorteilhaftesten antimikrobiellen Agentien bekannt und wird in der klinischen Medizin sowie als Mittel bei der ersten Hilfe weitgehend verwendet. Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass elementares Jod in pharmazeutischen Mitteln praktisch auf eine einzige Dosierungsform beschränkt ist, nämlich auf die bekannte wässrig-alkoholische Lösung, wie Jodtinktur und Lugolsche Lösung. Bei diesen pharmazeutischen Produkten werden die Grenzen der Anwendung von elementarem Jod offenbar.
In den letzten Jahren sind beträchtliche Fortschritte bei der Kontrolle der biologischen Grenzen der Anwendung von elementarem Jod gemacht worden, insbesondere durch die Verwendung von Jodträgern und besonders von Polyvinylpyrrolidon-Jod. Letzteres ist ein wasserlöslicher, physiologisch verträglicher polymerer Stoff, der Jod in komplexer Form enthält. Obgleich Polyvinylpyrrolidon-Jod allgemein auf biologisches Gewebe nichtreizend wirkt und die Gesamttoxizität des in der Verbindung anwesenden Jods beträchtlich vermindert ist, ist doch die chemische Reaktivität des Jods nicht verändert, und die bekannten Schwierigkeiten bei der Herstellung von festen Reinigungsstäben, die elementares Jod enthalten, sind unverändert vorhanden, wenn ein Jodträger anstelle von elementarem Jod verwendet wird.
Stäbe aus festen, reinigenden Entkeimungsmitteln enthalten ein wirksames, entkeimendes Agens und einen pharmazeutisch verträglichen Träger, welcher entweder eine Seife oder ein synthetisches oberflächenaktives Mittel sein kann.
Derartige feste Präparate in Stabform enthalten ferner verschiedene Zusätze, um die Anwendbarkeit zu verbessern und die Stabilität der Produkte in Anwesenheit von Feuchtigkeit zu erhöhen. Beim Zusatz von Jod zur Trägersubstanz in dem zu verwendenden antimikrobiellen Mittel treten neue Probleme auf, die zusätzlich die Stabilität und die Verwendung derartiger fester Stäbe beeinträchtigen oder aber ihre entkeimende Wirkung derart vermindern, dass diese Mittel allgemein als Antiseptika unwirksam sind. Teilweise liegen diese Schwierigkeiten darin, dass eine grundlegende Unverträglichkeit zwischen Jod und den Bestandteilen von Seife oder der synthetischen Detergenzien besteht.
Wird Seife als Trägermaterial verwendet, tritt die metallische Komponente der Seife in Wechselwirkung mit dem Jod, und es bildet sich ein anorganisches Metall-Jod-Salz, wobei zugleich eine abgebaute Fettsäure resultiert. Da Seifen allgemein aus natürlichen Fetten durch Verseifung mit Alkali hergestellt sind, addiert sich Jod an die ungesättigten Fettsäure-Komponenten, die stets in natürlichen Fetten vorhanden sind, wodurch die entkeimenden Wirkungen des Jods verlorengehen und wodurch auch die Dispergierbarkeit des Endproduktes beeinträchtigt wird. Jod hat ferner einen derart hohen Dampfdruck, dass es aus festen Reinigungsmitteln verdampfen kann, wodurch die Jodkonzentration weiter vermindert wird und das entkeimende Potential begrenzt ist.
Die entkeimende Wirkung eines Jod enthaltenden Mittels hängt von dem Angebot an elementarem Jod an die zu behandelnde Substanz ab. Die Menge an zur Verfügung stehendem Jod in atomarer Form kann eine antiseptische Wirkung enthalten, nicht jedoch das Jod, das in Form von Jodiden oder organisch gebundenem Jod vorhanden ist. Daher sind Jodträger, die einige der dem elementaren Jod gesetzten Grenzen durch Erhöhung der Stabilität und Wasserlöslichkeit unter Beibehaltung der antiseptischen Eigenschaften vermeiden, von der Menge an zur Verfügung stehendem, atomarem Jod in dem speziellen Jodträger abhängig, der wegen seiner antiseptischen Aktivität verwendet wird. Das zur Verfügung stehende atomare Jod verhält sich ferner gleich wie elementares Jod, sowohl chemisch als auch physikalisch.
Daher stellt sich heraus, dass bei der Herstellung von festen Stäben aus entkeimenden Reinigungsmitteln die Verwendung von Jod als antimikrobielles Agens wegen der inhärenten chemischen und physikalischen Unverträglichkeiten vermieden ist und zugleich auch nachteilige und schädliche physiologische Wirkungen, die nach Gebrauch dieser Stoffe auftreten, vermieden werden.
Dementsprechend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines festen, pharmazeutischen, reinigenden Entkeimungsmittels, das ein Doppelsalz aus einem Jod-Trägerkomplex und einem oberflächenaktiven Stoff enthält und dadurch gekennzeichnet ist, dass man a) einen oder mehrere Polyäthylenglykole mit einem Molekulargewicht von 200 bis 6000, insbesondere 1500 bis 6000, als Streckmittel, b) einen oder mehrere gesättigte, primäre Alkohole der Formel ROH, worin R Alkyl mit 10 bis 18 Ketten-Kohlenstoffatomen ist, c) einen Jod-Trägerkomplex, wie Polyvinylpyrrolidon Jod, Nonylphenoxypolyäthylenoxy-äthanol-Jod und/oder Undecyliumchlorid-Jod, und d) einen oberflächenaktiven Stoff, wie einen Alkanoylester von Natrium-2-hydroxyäthansulfonat mit 14 bis 18 Alkanoyl-Ketten-Kohlenstoffatomen, Natrium-N-zyklohexyl-N-palmitoyltaurat und/oder Natrium-N-fettsäureacyl-N-methyltaurat,
wie Natrium-N-methyl-N-palmitoyltaurat, unter Bildung des Doppelsalzes homogen vermischt, wobei der Polyäthylenglykol bei oder nach der Zumischung des Alkohols in geschmolzener Form vorliegen soll, und f) gegebenenfalls die erhaltene geschmolzene oder feste Masse zu festen Stäben geeigneter Grösse verformt.
Es wurde gefunden, dass zufriedenstellende und wirksame, feste, reinigende Entkeimungsstäbe, die einen Jod-Träger enthalten, hergestellt werden können, wenn ein primärer Alkohol der Formel ROH, worin R Alkyl mit 10 bis 18 Ketten-Kohlenstoffatomen ist, einem mischbaren Streckmittel und einem geeigneten oberflächenaktiven Mittel zugegeben wird.
Zufriedenstellende Entkeimungsstäbe können hergestellt werden, wenn 0,5 bis 25 Gewichtsprozent eines solchen Alkohols einem Mittel zugegeben werden, das einen Jod Träger enthält, wie Polyvinylpyrrolidon-Jod, Nonylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthanol-Jod und Undecoyliumchlorid-Jod, wobei als pharmazeutisch verwendbares inertes Streckmittel ein festes Polyäthylenglykol verwendet wird, das ein Molekulargewicht von 1000 bis 6000 hat, wobei auch Mischungen von solchen Polyäthylenglykolen verwendet werden können, sowie feste Mischungen, die aus flüssigem Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 800 und Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 6000 hergestellt sind.
Diese Mischungen werden mit einem oberflächenaktiven Mittel, wie einem Ester der Formel R-COO-CH2-CH2-SO2-Na, Natrium-N-zyklohexyl N-palmitoyltaurat, Natrium-N-fettsäureacyl-N-methyltaurat, Natrium-N-methyl-N-palmitoyltaurat und Natrium-laurylsulfat homogen vermischt.
Ein so hergestellter Stab zeigt keine der nachteiligen Eigenschaften früherer Zusammensetzungen. Der erhaltene feste Stab ist weder hygroskopisch noch zu leicht löslich und behält seine keimtötende Wirkung über lange Zeit bei.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass Bindemittel, die bei der Herstellung zufriedenstellender, fester, Jod enthaltender Entkeimungsstäbe als unerlässlich angesehen werden, in Gegenwart eines höheren Fettalkohols (Alkanols) nicht erforderlich sind. Die unerwartete und neue Wirkung der höheren Fettalkohole (primäre Alkohole) ermöglicht die Stabilisierung der Entkeimungsstäbe und die Vermeidung der bekannten Nachteile bei der Verwendung von Jod oder Jod-Trägern in derartigen Mitteln.
Die neuen festen jodhaltigen Entkeimungsmittel können unter Verwendung bekannter oberflächenaktiver Mittel hergestellt werden, beispielsweise mit gesättigten Fettsäureestern von Natrium-2-hydroxyäthansulfonat, Natrium-Nzyklohexyl-N-palmitoyltaurat, Natrium-N-fettsäureacyl-Nmethyltaurat, Natrium-N-methyl-N-palmitoyltaurat und Mischungen von diesen Verbindungen. Der Fettsäurebestandteil der erwähnten oberflächenaktiven Mittel sollte gesättigt sein und 10 bis 18 Ketten-Kohlenstoffatome aufweisen.
Diese oberflächenaktiven Mittel bewirken eine Erhöhung der Reinigungswirkung mit Zunahme der Grösse der Fettsäurekette und haben eine hohe Netzfähigkeit, Schaumkraft und Seifenwirkung sowohl in hartem als auch in weichem Wasser. Ferner sind sie über einen weiten pH-Wertbereich chemisch stabil und behalten ihre oberflächenaktiven Eigenschaften auch in der Gegenwart von oxydierenden oder reduzierenden Mitteln bei. Bei der Herstellung der neuen jodhaltigen Entkeimungsmittel beträgt der Konzentrationsbereich an oberflächenaktiven Mitteln vorzugsweise von 10 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des fertigen Mittels, z. B. des Stabes.
Die entkeimenden Eigenschaften der neuen festen Entkeimungsmittel werden durch einen Jod-Trägerkomplex bewirkt, welcher eine Verbindung ist, die elementares Jod und einen Träger dafür enthält. Der Jod-Trägerkomplex ist durch die Bildung eines Jod-Komplexes mit dem organischen Träger charakterisiert, wobei die physikalischen und biologischen Eigenschaften des elementaren Jodes verändert werden, wobei jedoch sein antiseptisches, keimtötendes Spekrum beibehalten bleibt. Eine Vielzahl organischer Verbindungen zeigt die notwendigen Eigenschaften, einen derartigen Komplex mit Jod zu bilden. Diese Jod-Trägerkomplexe sind für die erfindungsgemäss hergestellten Entkeimungsmittel, insbesondere die festen Entkeimungsmittelstäbe, verwendbar.
Verbindungen, wie Polyvinylpyrrolidon-Jod, Nonylphenoxy-polyäthylenoxyäthanol-Jod und Undecoyliumchlorid-Jod sind Beispiele für verschiedenartige Typen von Jod-Trägerkomplexen, die zur Herstellung der neuen Mittel, insbesondere der festen Entkeimungsmittelstäbe mit keimtötender Wirkung verwendet werden können; Polyvinyl pyrrolidon-Jod ist der bevorzugte Jod-Trägerkomplex für die erfindungsgemässen Zwecke.
Wird Polyvinylpyrrolidon-Jod verwendet, so enthält der Jod-Trägerkomplex vorzugsweise 1 bis 20 Teile aktives Jod pro 100 Teile trockenes Pulver. Diese Verbindung ist unter normalen Lagerbedingungen stabil und kann eine wässerige Lösung bilden, die mehr als 10 Gewichtsprozent Jod enthält.
Chemisch konnte gezeigt werden, dass das polymere Polyvinylpyrrolidon spiralförmig angeordnet ist, wobei die Jodmoleküle innerhalb der Spirale eingebettet sind. Diese Struktur zeigt, dass das Polyvinylpyrrolidon sich mit einem Mol Jod pro Mol Monomeres verbindet und dass ionische Bindungen vorhanden sind. Die Jod-Trägerkomplexe, wie vom Typ Alkyl-aryl-polymeräther-alkohol-Jod, z. B. Nonyl phenoxy-polyäthylenoxy- äthanol- Jod- Komplex oder der Undecoyliumchlorid-Jod-Komplex verwendet man mit Vorteil in Konzentrationen von 3 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des fertigen Mittels bzw. Stabes.
Ein Streckmittel wird dazu verwendet, die homogene Verteilung des wirksamen keimtötenden Doppelsalzes zu bewirken, sowie einen Träger für die Mittel bzw. festen Stäbe zu haben. Das Streckmittel sollte ferner nicht mit den spezifischen Eigenschaften sowohl der entkeimenden Substanzen als auch der oberflächenaktiven Stoffe kollidieren. Besonders wichtig ist es, dass dieses Streckmittel geformt, gepresst oder extrudiert werden kann und wasserlöslich, nichthygroskopisch sowie genügend hart ist, um den Grundkörper eines Reinigungsstabes bilden zu können. Geeignete Streckmittel gehören z. B. der Klasse der Polyäthylenglykole mit einem Molekulargewicht von insbesondere 1500 bis 6000 an.
Poly äthylenglykol-4000 ist ein bevorzugtes Streckmittel, falls ein einziges Streckmittel verwendet werden soll. 20% Poly äthylenglykol-1500 und 80% Polyäthylenglykol-6000 ist ein Beispiel für eine bevorzugte Mischung eines Streckmittels.
Die Menge des pro Entkeimungsmittels bzw. Stab verwendeten Streckmittels beträgt zweckmässig mindestens 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des fertigen Mittels bzw. Stabes, wobei ein bestimmtes oberflächenaktives Mittel ausgewählt wird und ein Jod-Trägerkomplex verwendet wird.
Die höheren primären Alkohole, Alkanole der Formel ROH, worin R Alkyl mit 10 bis 18 Ketten-Kohlenstoffatomen ist, werden im allgemeinen in Konzentrationen von 0,5 bis 25 Gewichtsprozent verwendet, um stabilisierend und härtend auf das Mittel bzw. den Stab zu wirken. Die Menge an Fettalkohol richtet sich nach dem Jodgehalt des fertigen, herzustellenden Entkeimungsmittels und der Kettenlänge des Alkohols. Werden Fettalkohole mit 10 bis 15 Ketten-Kohlenstoffatomen verwendet, so ist eine höhere Konzentration zweckmässig als mit Fettalkoholen mit 16 bis 18 Ketten Kohlenstoffatomen.
Wenn ferner der zur Verfügung stehende Jodgehalt des Jod-Trägerkomplexes in dem Entkeimungsmittel grösser als 1 % ist, sollte die Konzentration des zuzusetzenden Fettalkohols grösser sein, als wenn Mittel hergestellt werden, die weniger als 1 % zur Verfügung stehendes Jod enthalten. Allgemein sind für die meisten Zwecke bei Fettalkoholen mit 16 bis 18 Ketten-Kohlenstoffatomen Konzentrationen von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Entkeimungsmittel, zufriedenstellend. Für die niederen Glieder dieser (homologen-) Reihe können höhere Konzentrationen bis zu 20 Gewichtsprozent nötig sein, um dieselbe stabilisierende und härtende Wirkung zu erzielen. Ein für die Stabilisierung und Härtung bevorzugter Fettalkohol ist Cetyl-Alkohol, während Myristyl- und Stearyl-Alkohol ebensogut geeignet sind.
Es hat sich gezeigt, dass eine geringe Menge eines Fettalkohols mit 10 bis 18 Ketten-Kohlenstoffatomen als Zusatz zu dem Polyäthylenglykol-Streckmittel eine unerwartete Stabilisierung und Härtung bewirkt. Diese härtende Wirkung hängt nicht vom Schmelzpunkt der Masse ab, da der Schmelzpunkt der Masse bei Zugabe von Fettalkoholen weitgehend unverändert bleibt. Es wird angenommen, dass diese Wirkung auf der neuen und besonderen geometrischen Ausrichtung des Fettalkohols beruht, der sich linear über die gesamte Oberfläche des Streckmittels ausrichtet. Auf diese Weise wird eine Matrize gebildet, die dem festen Stab nicht nur Härte verleiht, sondern auch das Doppelsalz aus Jod Trägerkomplex und oberflächenaktivem Mittel schützt und vor chemischen Abbaureaktionen bewahrt.
Die lineare geometrische Ausrichtung der Fettalkohole an dem Polyglycol-Substrat kann mit den orientierten, keilförmigen Formationen verglichen werden, die in der Theorie der Emulgation angenommen werden. Die hydrophile Hydroxylgruppe des Fettalkohols wird bevorzugt von den hydrophylen Zentren des Polyäthylenglycols angezogen, während der lipophile Fett-Alkylteil des Alkohols abgestossen wird. Dies bewirkt eine Reihe von sich linear erstreckenden Alkyl-Ketten, die an die hydrophilen Zentren des Poly äthylenglycols gebunden sind. Die lipophylen Alkylketten erstrecken sich linear von der Oberfläche des Polyäthylenglycols und dienen dazu, eine Matrize zu bilden, um dem Reinigungsmittel bzw. Stab die gewünschte Härte zu verleihen. Das Mass der Härte, das damit erreicht wird, variiert unmittelbar mit der Anzahl und Verteilung der lipophylen Alkyl-Ketten.
Es hat sich gezeigt, dass das Jod-Trägerkomplex-Doppelsalz eine kolloidale Dispersion in dem Streckmittel, Poly äthylenglycol, bildet. Diese kolloidale Dispersion dient ferner dazu, zur Verfügung stehende hydrophile Zentren in dem Polyäthylenglycol-Streckmittel zu blockieren. Damit wird die Festigkeit des gebildeten Entkeimungsmittels bzw. Stabes erhöht, da die geometrische Orientierung der Moleküle des oberflächenaktiven Restes in eine neue Anordnung an der Oberfläche gebracht wird. Das oberflächenaktive Mittel, das ebenfalls aus einem hydrophilen und einem lipophilen Teil besteht, wird sich normalerweise in einer ähnlichen linearen geometrischen Weise ausrichten wie der Fettalkohol.
Da jedoch die zur Verfügung stehenden hydrophilen Zentren des Streckmittels vermindert sind, orientiert sich der ober flächenaktive Rest jetzt so, dass sein hydrophiler Teil vom Streckmittel weg gerichtet ist. Wenn das oberflächenaktive Mittel zu dem Streckmittel zugegeben wird, resultiert daher eine einheitliche molekulare Verteilung, die in ihrer polaren Anordnung der des Fettalkohols entgegengesetzt ist. Auf diese Weise wird ein neues Gleichgewicht hergestellt, das einen wesentlich reduzierten hydrophilen Charakter zur Folge hat. Dieses System einer verminderten Verfügbarkeit von hydrophilen Zentren beeinflusst auch unerwartet die hygroskopischen Eigenschaften der neuen Reinigungsmittel.
Da die stark polaren einzelnen Komponenten in dem Entkeimungsmittel separat hygroskopische Eigenschaften haben, war es überraschend, dass bei der inneren Blockierung dieser polaren Zentren in dem neu ausgebildeten Gleichgewicht eine Stabilisierung resultiert und eine nichthygroskopische, feste Entkeimungsmittelmischung erhalten wird, die keine Feuchtigkeit aus der Luft absorbiert, selbst nicht unter aussergewöhnlich feuchten Bedingungen.
Werden alle Bestandteile der neuen, festen und jodhaltigen Entkeimungsmittel zusammengegeben, so werden die hydrophilen Zentren des Polyäthylenglycol-Substrats bevorzugt durch eine lineare Anordnung des Fettalkohols und in zweiter Linie durch die kolloidale Dispersion des Jod-Trägerkomplex-Doppelsalzes blockiert, wodurch eine starke lipophile Dichte erreicht wird. Dies erleichtert die geometrische Orientierung der Moleküle des oberflächenaktiven Mittels, so dass sein hydrophiles Zentrum von dem blockierten Streckmittel weggerichtet ist. Der Beweis für die neue Anordnung der Moleküle in dem neuen Mittel wird durch eine vergleichende Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit sowohl der Einzelbestandteile als auch des neuen Mittels erbracht.
Die Messung der elektrischen Leitfähigkeit einer Lösung ergibt ein Mass für die Fähigkeit einer Lösung oder Dispersion, den elektrischen Strom zu leiten und damit ein Mass für die Gesamtpolarität der erhaltenen Lösung. Stärker polare Lösungen leiten den elektrischen Strom besser als schwach oder nichtpolare Lösungen. Wird die spezifische Leitfähigkeit einer Lösung mit Hilfe der Wheatstoneschen Brücken-Schaltung bestimmt, so kann die spezifische Leitfähigkeit aus dem gemessenen elektrischen Widerstand berechnet werden, der in eine Zellkonstante und die spezifische Leitfähigkeit, ausgedrückt in mhos/cm, zerlegt wird.
Folgende Formel wird zur Bestimmung der spezifischen Leitfähigkeit verwendet:
L = KR = mhos/cm.
R Darin ist L die spezifische Leitfähigkeit in mhos/cm, K ist die Zellenkonstante und R der gemessene Widerstand. Die elektrische Leitfähigkeit der Einzelkomponenten wird entsprechend ihren Konzentrationen in dem Reinigungsmittel bestimmt. Ist die spezifische Leitfähigkeit der Kombination der Substanzen geringer als die Summe der bestimmten Einzelwerte, so ist der hydrophile oder polare Charakter der jeweiligen Einzelkomponenten vermindert. Daraus folgt, dass eine Blockierung stattgefunden hat. Wenn jedoch die gemessenen Werte für die Kombination der Bestandteile grösser als die Summe der Einzelwerte sind, so haben sich Wasserstoffbindungen durch Anregung der hydrophilen Zentren ausgebildet, wodurch eine grössere ionische Beweglichkeit erzielt wird, die sich in einer Zunahme der Leitfähigkeit manifestiert.
Diese Untersuchungen sind deswegen wichtig, weil sie eine Angabe der Orientierung der Einzelmoleküle an den hydrophilen Zentren gestatten, die eine Neutralisation oder Unterdrückung des polaren Charakters der neuen Mittel bewirken, verglichen mit den Einzelwerten der Bestandteile. Die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit der neuen, ein Jod-Trägerkomplex-Doppelsalz enthaltenden Mittel zeigt, dass eine Veränderung der hydrophilen Zentren der verwendeten Bestandteile stattgefunden hat. Die Polarität bzw. die spezifische elektrische Leitfähigkeit der einzelnen Komponenten der neuen Entkeimungsmittel ist nämlich in einer Weise verändert, dass eine verminderte spezifische Leitfähigkeit der neuen Mittel gemessen wird, die kleiner ist als die Summe der einzelnen elektrischen Leitfähigkeiten der Einzelkomponenten.
Wird Wasser mit dem neuen Entkeimungsmittel in Kontakt gebracht, so kehrt sein stark polarer Charakter das ausgebildete Gleichgewicht um. Die hydrophilen Zentren des oberflächenaktiven Restes lösen sich jetzt durch die Oberfläche des Wassers und tragen einen Film des Entkeimungsmittels mit sich. Die durch die Wassermoleküle bewirkte starke Zunahme der hydrophilen Zentren bewirkt eine Neuverteilung der Moleküle der oberflächen aktiven Reste des Doppelsalzes, so dass eine neue molekulare Anordnung stattfindet. Die hydrophilen Zentren aller Komponenten des Entkeimungsmittels werden von dem Lösungsmittelwasser angezogen, während der lipophile Teil von der Wasseroberfläche weggerichtet ist. Dieses wässerige Entkeimungsmittel System verhält sich nun in der bekannten Weise älterer Entkeimungsmittel mit oberflächenaktiven Bestandteilen.
Der Jod-Trägerkomplex, der besonders in Wasser löslich ist, bildet eine Lösung, wodurch das Jod für eine Entkeimung verfügbar wird. Wegen der verminderten Oberflächenspannung wird dieses Jod in engen Kontakt mit der zu behandelnden Oberfläche gebracht. Das verfügbare Jod entfaltet nun seine ganze entkeimende Wirkung. Es zeigt sich, dass die entkeimende Wirkung des Jodes besser zur Geltung kommt und schnelleres und wirksameres Entkeimen bewirkt, ohne die normalerweise auftretende Behinderung durch einen Fettfilm auf der Oberfläche.
In der Praxis ergeben die angegebenen Konzentrationsbereiche der Einzelkomponenten bei der Herstellung der neuen, festen Entkeimungsmittel solche Mittel, die eine zufriedenstellende Schaumbildung und seifenartige Wirkung haben, haltbar sind, eine geeignete Zusammensetzung aufweisen, nichthygroskopisch sind und ihre entkeimende Wirkung über lange Zeit behalten. Die jeweiligen Mengen der wirksamen Substanzen, die bei der Herstellung der Entkeimungsmittel, insbesondere der Stäbe, verwendet werden, variieren innerhalb der angegebenen Grenzen, je nach den Erfordernissen des jeweiligen Herstellungsverfahrens und der beabsichtigten Verwendung.
Ferner ist auch der jeweilige Formungsarbeitsgang, dem das fertige Entkeimungsmittel unterworfen wird, von der Menge der Einzelkomponenten beeinflusst. Wenn z. B. eine heiss zu vergiessende Masse erwünscht ist, sollten bestimmte Schmelztemperaturbereiche eingehalten werden, um das Formen zu erleichtern. Wenn kaltes Verpressen oder Extrudieren angewendet werden soll, sind grössere Einzelmengen nötig, da eine höhere Schmelztemperatur der zu verpressenden Masse erwünscht ist.
Eine bevorzugte Zusammensetzung zur Herstellung eines festen, ein Jod-Trägerkomplex-Doppelsalz enthaltenden Entkeimungsmittelstabes mit den genannten erwünschten Eigenschaften ist:
Polyvinylpyrrolidon-Jod 5-20 Teile
Kokosnussfettsäureester von Natrium-2-Hydroxy Äthansulfonat 15-25 Teile
Cetyl-Alkohol 0,5- 3 Teile
Polyäthylenglycol-4000 65-75 Teile
Zu dieser Zusammensetzung können, falls erwünscht, geeignete Farbstoffe und Aromastoffe zugegeben werden.
Es kann ferner erwünscht sein, Schmirgelsubstanzen in die Entkeimungsmittel einzubringen, um die reinigende Wirkung bei der Entfernung von z. B. an der Hautoberfläche haftenden Teilen zu erhöhen, wie Bimsstein, Talk, Sand, Magnesiumsilikat, Aluminiumsilikat und andere kornförmige Teilchen. Derartige Schmirgelsubstanzen werden in Konzentrationen von 5-30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Reinigungsmittel, zugegeben. Vorzugsweise werden sie vor dem Formungsarbeitsgang zugesetzt. Das Ausmass der Abriebwirkung kann je nach Art und Teilchengrösse der Schmirgelsubstanz verändert werden, sowie durch die verwendete Konzentration.
Ist der geeignete Konzentrationsbereich der einzelnen Substanzen, die in das neue, vorzugsweise feste Entkeimungsmittel gegeben werden sollen, bestimmt, können die Mittel entweder durch einen heissen Schmelzguss oder ein kaltes Pressen oder Extrudieren geformt werden. Wird ein heisser Schmelzguss verwendet, so wird die angegebene Menge Polyäthylenglycol erwärmt, bis sie flüssig ist, worauf der Fettalkohol zugegeben wird. Die Mischung wird gerührt, bis vollständige Lösung eingetreten ist. Die Temperatur wird gerade unterhalb des Verfestigungspunktes der Schmelze gehalten und der Jodträger in die Schmelze eingerührt. Die Mischung wird gerührt, bis vollständige Dispersion eingetreten ist, worauf das oberflächenaktive Mittel unter Rühren zugegeben wird.
Die Mischung wird in Formen von geeigneter Grösse und Form gegossen und bei Raumtemperatur aushärtengelassen, bevor sie entfernt, eingewickelt und verpackt wird.
Wird kaltes Pressen oder Extrudieren verwendet, so wird die Mischung der geeigneten Menge Polyäthylenglycol und Fettalkohol geschmolzen und darauf erstarrengelassen. Die feste Masse wird dann zerteilt und gemahlen. Dem Mahlvorgang wird der Jod-Trägerkomplex zugesetzt, um eine homogene Verteilung zu erzielen. Es kann auch vorteilhaft sein, den Jod-Trägerkomplex als Dispersion in einem Teil des Propylenglycols zuzusetzen. Dies kann durch getrenntes Mischen der Hälfte der Menge des Streckmittels für die Formulierung des Jod-Trägerkomplexes geschehen, vorzugsweise gerade am Verflüssigungspunkt. Diese Mischung wird sodann der zuvor hergestellten festen Masse aus der Mischung des Fettalkohols und des restlichen Propylenglycols zugegeben.
Nachdem eine einheitliche und homogene Verteilung des Jodträgers in der Masse erreicht ist, wird die oberflächenaktive Substanz zugegeben und die gesamte Mischung gemahlen, wobei eine einheitliche Mischung geeigneter Teilchengrösse erhalten wird. Die Mischung wird darauf verpresst oder extrudiert, wobei Stangen geeigneter Grösse und Form erhalten werden, welche eingewickelt und für den Verbrauch verpackt werden.
Die Entkeimungsmittel sind leicht bräunlich und haben ein weiches, glänzendes Gefüge. Die Stäbe sind von derartiger Haltbarkeit und Festigkeit, dass sie besonders für die Entkeimungen von biologischem Gewebe geeignet sind. Die Lösungsgeschwindigkeit eines repräsentativen Stabes von 15 mm Durchmesser und 16 mm Länge, hergestellt wie oben beschrieben, beträgt in einem geeigneten Zylinder mit fliessendem Wasser von 50 Grad C nicht weniger als 45 Minuten. Die reinigenden Eigenschaften des festen Entkeimungsmittelstabes erwiesen sich als überaus gut. Eine 1 %ige wässrige Dispersion einer Probe eines festen Entkeimungsmittelstabes, hergestellt wie oben beschrieben, mit der der obigen Formulierung, hat eine Oberflächenspannung von nicht weniger als 25 Dyn/cm2 und nicht mehr als 38 Dyn/cm2.
Die Zwischenflächenspannung einer 1 %igen Dispersion eines solchen festen Entkeimungsmittelstabes ist nicht grösser als 2 Dyn/cm2, gemessen gegen eine Mineral öloberfläche. Werden 50 cm3 einer 5 %igen (Gewicht pro Volumen w/v) wässrigen Dispersion des festen Entkeimungsmittelstabes in einem graduierten, verschlossenen Zylinder geschüttelt, so bildet sich zunächst ein Schaumkopf von 45 cm3, der nach einer Stunde 35 cm3 beträgt. Der zunächst gebildete Schaum ist ein Schaum von geringer Dichte, und gegen Ende der einen Stunde kann nur ein geringer Anstieg der Schaumgrösse festgestellt werden.
Der pH-Wert einer 5 %igen Dispersion der neuen Entkeimungsmittel beträgt nicht weniger als 4,5 und nicht mehr als 7. Dieser leicht saure pH-Bereich ist in hohem Masse erwünscht, um den Säuremantel der Haut aufrechtzuerhalten.
Es ist bekannt, dass sowohl mikrobielle Infektionen als auch pathologische Seborrhoe mit einer Veränderung des Oberflächen-pH-Wertes der Haut von leicht sauer zu mehr alkalisch einhergeht. Daher ist eine wichtige Eigenschaft von Verbindungen zur Behandlung von solchen Missständen ihre Fähigkeit, einen sauren pH-Wert der Haut aufrechtzuerhalten. Insbesondere wegen ihrer Alkalität sind praktisch alle natürlichen Seifen und alkalischen synthetischen oberflächenaktiven Reinigungsmittel unter diesen Bedingungen nicht geeignet. Die unerwartete Eigenschaft, den Säuremantel der Haut aufrechtzuerhalten, ungeachtet der Gegenwart eines anionischen oberflächenaktiven Stoffes, macht die neuen Entkeimungsmittel besonders geeignet für die Reinigung und Entkeimung der Haut, vor allem bei Vorliegen dieser pathologischen Zustände.
Die Stabilität der neuen Entkeimungsmittel kann nach Lagerung bestimmt werden, wenn man den Gehalt an Jod im Doppelsalz, der in dem Mittel anwesend ist, bestimmt und vergleicht, wenn man die Gewichtszunahme eines Entkeimungsmittels misst, wodurch hygroskopische Aktivität angezeigt ist, wenn man die Aufrechterhaltung des Schaumes misst und die Reinigungswirkung misst und wenn man die gesamte physikalische Erscheinung des Entkeimungsmittels berücksichtigt. Diese Bestimmungen wurden in vorgegebenen Intervallen unter vorgegebenen Aufbewahrungsbedingungen durchgeführt, wobei eine ausreichende Zeit verstrich, um statistisch signifikante Analysendaten zu erhalten. Dabei hat sich gezeigt, dass die festen, Jod-Trägerkomplex enthaltenden Entkeimungsmittel ihre ursprünglichen Eigenschaften und statistischen Analysen der bestimmten Werte bei sechsmonatigem Aufbewahren behalten.
Damit sind die neuen Entkeimungsmittel stabil.
Eine besondere Eigenschaft der neuen Mittel ist ihre entkeimende Wirkung. So hat sich gezeigt, dass die neuen Entkeimungsmittel antimikrobielle Wirkung gegen Salmonella typhosa, ATCC-6539, Staphylococcus aureus, FDA 209, Escherichia coli, ATCC-11698 und Pseudomonas aeruginosa, ATCC-10145 nach 30 Sekunden Kontaktzeit haben.
Diese mikrobiologischen Teste zeigen, dass die volle entkeimende Wirkung des Jod-Trägerkomplexes nicht durch die erfindungsgemäss venvendete Kombination beeinträchtigt ist. Vielmehr zeigen die neuen Entkeimungsmittel eine geeignete und wünschenswerte breite Aktivität gegen Keime.
Wenn die neuen Entkeimungsmittel sechs Monate lang an der offenen Atmosphäre gelagert werden, beträgt die Gewichtszunahme etwa 6 Prozent. Diese minimale Gewichtszunahme, die auf absorbierter Feuchtigkeit beruht, steht in scharfem Gegensatz zu den etwa 70 Prozent Gewichtszunahme der einzelnen Bestandteile während der gleichen Zeit.
Wird die neue Entkeimungsmischung einer feuchten Atmosphäre von etwa 60 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit 10 Minuten lang ausgesetzt, dreimal täglich, über eine Woche lang, so absorbiert sie 56 Gewichtsprozent Feuchtigkeit gegenüber 350 Gewichtsprozent der in der gleichen Weise behandelten Einzelkomponenten.
Werden einzelne Stangen bzw. Stäbe des neuen Entkeimungsmittels in offenen und geschlossenen Behältern bei Raumtemperatur sechs Monate lang aufbewahrt, besteht kein signifikanter Unterschied der Schaumkraft, verglichen mit dem Schaumkopftest einer gelagerten Probe, verglichen mit einer frischen Probe. Es besteht auch keine Veränderung der physikalischen Erscheinung der neuen Mittel nach sechsmonatigem Aufbewahren, verglichen mit einer frisch hergestellten Entkeimungsmittelstange.
Die Ergebnisse dieser Versuche zeigen die einzigartige Stabilität und pharmazeutische Verwendbarkeit der neuen festen jodträgerkomplexhaltigen Entkeimungsmittel. Ferner werden diese Mittel ohne den Zusatz eines speziellen Bindemittels hergestellt, wie dies bisher notwendig war. Damit wird erstmals ein festes, jodhaltiges Entkeimungsmittel unter Verwendung einer synthetischen oberflächen aktiven Verbindung geschaffen, die nicht besonderer Bindemittel bedarf, um Härte und Stabilität zu bewirken. Ferner wird durch das beschriebene Herstellungsverfahren der Nachteil der Hygroskopie überwunden, der bisher die Herstellung und Verwendung derartiger Mischungen beeinträchtigt hat.
Die Unbedenklichkeit und Nichtreizung von Gewebe der neuen Entkeimungsmittel wurde sowohl an Tieren als auch an Menschen nachgewiesen. Wird das neue Entkeimungsmittel bezüglich seiner Reizwirkung auf das empfindliche Gewebe eines Kaninchenauges mittels der Methode aus den Federal Hazardous Substances Labeling Act von 1960 getestet, zeigen sich die neuen Entkeimungsmittel als nichtreizend und zeigen das gleiche Mass von Nichtreizung wie die Kontrolle, bekannte und weitgehend verwendete, käuflich erhältliche Toilettenseife.
Testet man die primäre Hautreizung unter Verwendung einer Modifikation des Verfahrens, wie es in µ 191.1 der Regulations in den Federal Hazardous Substances Labeling Act von 1960 beschrieben ist, wobei eine 5 XOige Lösung der neuen Entkeimungsmittel sowohl unbeschädigter als auch abgeschabter Haut eines Kaninchens appliziert wird, zeigt sich ebenfalls keine Reizung des Gewebes.
Die neuen Entkeimungsmittel wurden ferner bezüglich ihrer Reizung der menschlichen Haut getestet, wobei im Handel erhältliche kosmetische Toilettenseife als Kontrolle verwendet wurde. Eine 10 %ige (Gewicht pro Volumen w/v) Lösung der Entkeimungsmittel wurde verwendet, um einen geeigneten Gazestreifen zu tränken, der auf einem undurchlässigen Kunststoffträger befestigt war. Entsprechende Gazestreifen wurden mit einer 10 %igen (Gewicht pro Volumen w/v) Lösung der käuflich erhältlichen Seifenkontrolle hergestellt. Jeder der so hergestellten Gazestreifen wurde auf der Innenseite des Unterarms männlicher Testpersonen von 22 bis 26 Jahren auf die Haut aufgebracht. Nach 24stündiger Kontaktzeit wurden die Gazestreifen entfernt und die Hautbereiche untersucht. Die Gewebereizung der neuen Entkeimungsmittel war identisch mit der, die von der Seifenkontrolle herrührte.
Die untersuchenden Personen kamen zu dem Ergebnis, dass die neuen Entkeimungsmittel die menschliche Haut nicht reizen. Auf der Grundlage der Tierversuche und Reizteste am Menschen können die neuen Entkeimungsmittel als gegenüber biologischem Gewebe unbedenklich angesehen werden. Schädliche Hautreizungen treten nicht auf. Selbst unter Applikation eines abschirmenden Verbandes zeigen sich nicht die bekannten angreifenden Wirkungen von Jod.
Es ist bekannt, dass eine Applikation von elementarem Jod auf die Haut nicht überdeckt werden kann, da die angreifende Wirkung von Jod dies nicht zulässt. Die angewandten Untersuchungen unter einem abschirmenden Verband zeigen, dass die vorteilhaften Eigenschaften des verwendeten Jod-Trägerkomplexes in dem erfindungsgemässen Entkeimungsmittel nicht zerstört sind.
In einer anderen Untersuchung zur Bestimmung der Färbefähigkeit der neuen jodhaltigen Entkeimungsmittel wurden Streifen von Baumwolle, Leinen, Wolle, Seide und Tierhaarprodukten in eine 10 %ige wässrige Lösung der neuen Mittel getaucht und getrocknet. Nach dem Trocknen wurden die jeweiligen Proben über Nacht bei Raumtemperatur gehalten, mit warmem Wasser gewaschen und getrocknet. In allen Fällen hinterblieben keine Jodflecken nach dem letzten Waschen und Trocknen. In einem weiteren Test wurden gestärkte Leinenstreifen und gestärkte Baumwollstreifen zunächst mit einer 5 %igen wässrigen Dispersion der neuen Entkeimungsmittel behandelt, getrocknet, über Nacht aufbewahrt und mit warmem Wasser gewaschen. Nach dem letzten Waschen hinterblieben keine Jodflecken.
Beispiel 1
In einen geeigneten Behälter werden 69 Gramm Poly äthylenglycol-4000 und ein halbes Gramm Cetyl-Alkohol gegeben. Die Mischung wird erwärmt, bis eine einheitliche Schmelze erhalten ist. Dabei wird die Temperatur nicht über 60 Grad steigengelassen. Die Temperatur wird nun auf 50 bis 55 Grad C fallengelassen, und 7,5 Gramm Polyvinylpyrrolidon-Jod werden unter Rühren zugegeben. Nach einheitlicher Verteilung werden 17,5 Gramm Kokosnussfettsäureester von Natrium-2-hydroxy-äthansulfonat in die Masse eingerührt.
Darauf wird die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, worauf sie erhärtet. Die feste Masse wird in kleine Teile zerteilt, die anschliessend durch eine Düse zu einem Stab geformt werden. Der Stab, der 100 Gramm wiegt, kann umwikkelt und zum Gebrauch als Entkeimungsmittel verpackt werden.
Diese festen Entkeimungsmittelstäbe sind leicht bräunlich und haben ein weiches, glänzendes Gefüge. Die Lösungsgeschwindigkeit, die für einen repräsentativen Stab von 15 mm Durchmesser und 16 mm Länge bestimmt wird, zeigt, dass er sich nicht innerhalb von 45 Minuten auflöst, wenn er fliessendem Wasser von 50 Grad C ausgesetzt wird.
Die Oberflächenspannung einer 1 %igen wässrigen Dispersion des Mittels ist 28 Dyn/cm2 bei 20 Grad C, bestimmt mit einem De-Nouy-Tensiometer. Der pH-Wert einer 5 %igen wässrigen Dispersion des Mittels beträgt 5,5. Beim Stabilitätstest des Schaumkopfes, der durch Schütteln von 50 cm3 einer 5 %igen (Gewicht pro Volumen w/v) wässrigen Dispersion des neuen Mittels hergestellt ist, zeigt sich ein Schaumkopf von zunächst 45 cm3, der nach einer Stunde auf 35 cm3 zusammenfällt. Beim Test der Reizung von biologischem Gewebe, der Haut von Tieren und Menschen, nach dem Verfahren der Federal Hazardous Substances Labeling Act von 1960, erweist sich das neue Mittel als nichtreizend.
Ist es erwünscht, eine Schmirgelsubstanz in die neuen Mittel einzubringen, um die Reinigungswirkung zu erhöhen, können 5-30 Prozent pulverisierten Bimssteins vor dem Formungsverfahrensschritt zugegeben werden. Der Bimsstein sollte einheitlich in der Mischung verteilt sein. Die Abriebwirkung hängt nicht nur von der Teilchengrösse des Bimssteins ab, sondern auch von der verwendeten Menge.
So zeigen Zusätze von 5-10 Prozent eine mildere Abriebeigenschaft als Zusätze von 20-30 Prozent. Obgleich die Teilchengrösse wichtig ist und im allgemeinen als grob, mittel und fein eingeteilt wird, ist auch die Menge an Schmirgelsubstanz von Einfluss auf die Abriebeigenschaften.
Beispiel 2
In ein geeignetes Gefäss werden 25 Gramm Polyäthylen glycol-4000 und 20 Gramm Polyäthylenglycol-6000 gegeben und verflüssigt. Darauf werden 3 Gramm Myristyl-Alkohol zugegeben. Die Mischung wird abkühlengelassen, bis eine gerade plastische Masse erreicht ist. In einem anderen Gefäss werden 20 Gramm Polyäthylenglycol-1540 leicht er wärmt, bis sie verflüssigt sind, und 15 Gramm Polyvinyl pyrrolidon-Jod unter Rühren zugegeben, um eine einheitliche
Dispersion zu erhalten. Diese Mischung wird darauf der zuvor hergestellten plastischen Mischung von Polyäthylen glycol und Myristyl-Alkohol zugegeben. Nach sorgfältigem
Rühren zur Erzielung einer einheitlichen Verteilung werden
20 Gramm Natrium-N-cyclohexyl-N-palmitoyltaurat zuge geben und die plastische Masse weitergerührt. Darauf wird die gesamte Mischung auf Raumtemperatur abkühlengelas sen.
Die feste Masse wird in kleinere Teilchen zerlegt und in feste Stäbe geeigneter Grösse und Form verpresst.
Ein solcher Entkeimungsmittelstab hat eine feste Be schaffenheit und ist leicht bräunlich gefärbt. Eine Probe, die fliessendem Wasser von 50 Grad C ausgesetzt wird, löst sich nicht innerhalb von 45 Minuten vollständig auf. Der pH-Wert einer lprozentigen wässrigen Dispersion der neuen Zusam mensetzung beträgt 5,3, und die Oberflächenspannung einer lprozentigen wässrigen Dispersion ist 31 Dyn/cm2 bei
20 Grad C. Der Schaumkopf, der durch Schütteln von 50 cm3 einer Sprozentigen (Gewicht pro Volumen w/v) wässrigen
Dispersion des neuen Mittels erhalten wird, ist 51 cm3 und fällt nach einer Stunde auf 38 cm3 zurück. Das Mittel ist frei von Reizung der menschlichen Haut und zeigt ein breites
Spektrum von antimikrobieller Aktivität.
Beispiel 3
In einen geeigneten Behälter werden 30 Gramm Poly äthylenglycol-2000, 20 Gramm Polyäthylenglycol-6000 und
20 Gramm Polyäthylenglycol-1540 gegeben und das Ganze geschmolzen. Zu dem geschmolzenen Material werden
10 Gramm Laurylalkohol gegeben und die Mischung auf
Raumtemperatur abkühlengelassen. Die feste Masse wird darauf in einer Kugelmühle unter Zusatz von 10 Gramm
Nonylphenoxy-polyäthylenoxyäthanol-Jod gemahlen. Das Mahlen wird etwa eine halbe Stunde fortgesetzt. Darauf werden 10 Gramm Natrium-N-Kokosnussfettsäureamid von Methyltaurat zugegeben und das Mahlen fortgesetzt. Wenn eine homogene Verteilung erreicht ist, wird das feste Material ausgetragen und in feste Stäbe geeigneter Grösse und Form gepresst.
Die feste Masse ist eine leicht bräunlich gefärbte, glänzende feste Substanz mit einer Oberflächenspannung von 31 Dyn/cm2 einer lprozentigen wässrigen Dispersion. Der pH-Wert einer Sprozentigen wässrigen Dispersion ist 5,4.
Eine Probe einer solchen Reinigungsmittelstange löst sich nicht vollständig auf, wenn sie fliessendem Wasser von 50 Grad C 45 Minuten lang ausgesetzt wird. Das Mittel reizt die Haut von Tieren und Menschen nicht und zeigt ein breites Spektrum entkeimender Wirkung.
Beispiel 4
Zu einer Mischung aus 10 Gramm Polyäthylenglycol-200, 5 Gramm Polyäthylenglycol-400 und 10 Gramm Stearylalkohol werden 9 Gramm Undecoyliumchlorid-Jod zugegeben. Die Mischung wird gerührt, um eine einheitliche kolloidale Verteilung zu erzielen. In ein anderes Gefäss werden 40 Gramm Polyäthylenglycol-4000 und 20 Gramm Polyoxyäthylenglycol-6000 gegeben. Diese Mischung wird geschmolzen, und zu der Schmelze werden 5 Gramm Decylalkohol unter Rühren gegeben. Die kolloidale Dispersion von Undecoyliumchlorid-Jod, Polyäthylenglycol und Fettalkohol wird darauf der Mischung von Polyäthylenglycol und Decylalkohol zugegeben, worauf gerührt wird, bis eine einheitliche Verteilung erzielt ist. Zu dieser Mischung werden darauf 20 Gramm Natrium-Stearoyl-2-hydroxyäthansulfonat gegeben.
Die flüssige Mischung wird gerührt, in Formen gegossen und abkühlengelassen, um feste Stangen herzustellen, die etwa 30 Gramm wiegen. Eine 1prozentige Dispersion des neuen Mittels hat einen pH-Wert von 4,3 und eine Ober flächenspannung von 28 Dyn/cm2.
Beispiel 5
Anstelle des Polyvinylpyrrolidon-Jods aus Beispiel 1 und Beispiel 2 kann eine äquivalente Menge Nonylphenoxypoly (äthylenoxy)-äthanol-Jod-Komplex und Undecoylium Chlorid-Jod-Komplex verwendet werden. Für bestimmte Zwecke kann es erwünscht sein, die Konzentration des Jod Trägerkomplexes in dem festen Reinigungsmittel zu erhöhen.
Dazu kann der Konzentrationsbereich von Jod-Trägerkomplex zwischen etwa 3 und 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Entkeimungsmittels, variieren. Bei diesem Konzentrationsbereich wird eine zufriedenstellende entkeimende Wirkung festgestellt, ohne Gewebereizung bei Menschen und Tieren. Die restlichen Verfahrensschritte und physikalischen Eigenschaften der jeweiligen Festkörper sind wie oben beschrieben.
Beispiel 6
Anstelle der in Beispiel 1-4 beschriebenen Fettalkohole der Formel ROH, worin R Alkyl mit 16-18 Ketten-Kohlen stoffatomen ist, kann ein anderes Glied dieser Gruppe in den gleichen Mengenverhältnissen, wie in Beispiel 1-4 beschrieben, verwendet werden. Für besondere Zwecke kann es erwünscht sein, die Konzentrationen dieser höheren Fett alkohole zu erhöhen oder zu erniedrigen. Dazu kann der
Konzentrationsbereich der Fettalkohole von 0,5-10 Prozent betragen. Anstelle der niederen Glieder dieser Gruppe von Fettalkoholen der Formel ROH, worin R Alkyl mit 10 bis
15 Ketten-Kohlenstoffatomen ist, wie in den Beispielen 3 und 4 beschrieben, können andere Glieder dieser Gruppe von niederen Fettalkoholen in der gleichen Menge, wie in den Beispielen 3 und 4 beschrieben, verwendet werden.
Obgleich Fettalkohole mit geradzahligen Kohlenstoffzahlen bevorzugt sind, können auch die ungeradzahligen Glieder mit Erfolg verwendet werden. So können geradkettige Alkyl-Alkohole (Alkanole), mit 11, 13, 15 und 17 Kohlenstoffatomen verwendet werden, wobei dieselben Konzentrationen, wie oben beschrieben, geeignet sind.
Beispiel 7
Anstelle der in den Beispielen 1 bis 6 beschriebenen oberflächen aktiven Verbindungen kann als einzige oberflächenaktive Verbindung Natriumlaurylsulfat verwendet werden. Die bevorzugte Konzentration von Natriumlaurylsulfat beträgt von 10 bis 30 Gewichtsprozent des Entkeimungsmittels. Der Zusatz von Natriumlaurylsulfat geschieht, wie für den Zusatz der anderen oberflächenaktiven Verbindungen beschrieben. Die restlichen Verfahrensschritte sind dieselben wie oben beschrieben und die hergestellten festen Entkeimungsmittel sind in ihren Eigenschaften den Mitteln gemäss Beispiel 1 bis 6 vergleichbar.
Soll eine entkeimende Reinigungswirkung erzielt werden, so werden die Entkeimungsmittel, insbesondere die Entkeimungsmittelstäbe, mit der nassen zu entkeimenden Oberfläche in Berührung gebracht. Es entwickelt sich reichlich Schaum, der durch kräftiges Reiben in die Oberfläche gebracht wird. Die seifigen Flüssigkeiten werden mindestens 30 Sekunden lang mit der Oberfläche in Berührung gelassen.
Darauf wird das Mittel weggespült. Diese Behandlung bewirkt ein weitgehendes Entkeimen der behandelten Oberflächen.
Bakterien, Pilze und Viren sprechen auf die neuen Mittel an.
Alle diese Organismen werden innerhalb von 30 Sekunden bis zu 1 Minute zerstört, wenn sie mit einem Film der Entkeimungsmittel bei einer so geringen Konzentration wie 1:5000 in Berührung gebracht werden.
Soll eine infizierte Wunde entkeimt und gereinigt werden, so wird die Wunde zunächst mit warmem Wasser befeuchtet, um anhaftende Teile zu entfernen. Reichlich Schaum wird durch Reiben der Oberfläche eines Entkeimungsmittelstabes entwickelt. Dieser Schaum wird zusammen mit einem Film eines oberflächenaktiven Mittels mit einem sterilisierten Gazestreifen auf die Oberfläche der Wunde gebracht. Die Wunde wird vorsichtig gereinigt und dann mit warmem Wasser gespült. Diese Behandlung wird mit einem anderen Gazestreifen wiederholt, der dann mindestens eine Minute auf der Wunde gelassen wird. Darauf wird die Gaze entfernt und die Wunde mit sterilisiertem Wasser gewaschen und mit sterialer Gaze trockengetupft. Damit ist die Wunde für therapeutische Behandlung bereit.
Soll die Haut eines Patienten entkeimt werden, so wird der betreffende Hautbereich mit dem Entkeimungsmittel kräftig gewaschen. Der entwickelte Schaum wird in die Haut gerieben und 10 Minuten auf der Haut gelassen. Zwischendurch kann gespült werden. Der Entkeimungsmittelfilm sollte jedoch mit der Haut mindestens 5 Minuten in Kontakt bleiben. Nach Beendigung der Reinigung sollte die Haut mit einem sterilen Handtuch getrocknet werden und bedeckt gehalten werden, um eine Verunreinigung zu vermeiden.
Soll dem Wiederauftreten von Furunkeln und Karbunkeln bei prädisponierten Patienten vorgebeugt werden, so sollte das Entkeimungsmittel bei der täglichen Hygiene verwendet werden, wobei die besonders gefährdeten Hautstellen sorgfältig mit dem Mittel behandelt werden. Dies sollte mindestens zweimal täglich bei akuteren Fällen durchgeführt werden.
Soll die Haut von Patienten mit Akne entkeimt werden, so sollte das Entkeimungsmittel beim Waschen der betreffenden Hautstellen mindestens viermal täglich verwendet werden. Ein Film des festen Entkeimungsmittels wird direkt auf die Haut aufgetragen und eingerieben, um einen festen Schaum zu bilden, der mindestens 5 Minuten auf der Haut gelassen wird. Der Schaum wird hierauf wegespült und die Behandlung kann je nach Schwere der Akne wiederholt werden. Sollte bei diffus infizierter Seborrhoe-Akne die Reinigung bei jeder der vier täglichen Waschungen durchgeführt werden. Nach mehreren Behandlungen tritt eine trocknende Wirkung auf, die sehr erwünscht ist, um ein Abklingen der Akne zu erreichen.
Die entkeimenden Eigenschaften der neuen Mittel helfen, sekundäre, mikrobielle Eindringlinge abzuhalten, wodurch die Ausbildung unerwünschter Narben vermieden wird, die nach infektiösen Pustelbildungen entstehen und bei dieser Krankheit verbreitet sind.
Soll das neue Entkeimungsmittel als Pulver verwendet werden, so kann z. B. ein fester Entkeimungsmittelstab in üblicher Weise pulverisiert werden. Es kann aber auch die erhaltene feste Masse nach der Herstellung pulverisiert werden, bevor die Masse - wie beschrieben - zum Beispiel in Stäbe geformt wird. So können die gemäss Beispiel 1 bis 7 erhaltenen Zusammensetzungen zu pharmazeutisch verwendbarer Grösse pulverisiert oder zerkleinert werden, z. B. zu einer Siebgrösse von 2,5 bis 25 DIN (8 bis 60 Mesh) entsprechenden Teilchengrösse. Das Pulver kann in Behälter verpackt werden, um die gewünschte Menge festes Entkeimungsmittel zur Verfügung zu haben. Sollen andere Formen verwendet werden, wie kleinere Stücke der Mittel, so können diese aus den gemäss Beispiel 1 bis 7 hergestellten Mitteln in bekannter Weise hergestellt werden.
Die beschriebenen Pulver und dergleichen der festen Entkeimungsmittel können anstelle der festen Mittel gemäss Beispiel 8 und 9 verwendet werden. Mit den pulverisierten und anderen Formen der neuen Mittel werden dieselben Wirkungen erzielt. Darüber hinaus gestattet die Pulverform eine quantitative Abmessung des verwendeten Mittels und damit eine schärfere Kontrolle der verwendeten Menge, falls dies erwünscht sein sollte.
Das Entkeimungsmittelpulver wird auf die befeuchtete Oberfläche aufgebracht und ein reinigender, entkeimender Schaum wird entwickelt. Der Schaum kann mindestens eine Minute auf der Oberfläche belassen werden und wird dann abgespült. Ein besonderer Vorteil des Entkeimungsmittels in Pulverform zeigt sich bei der Reinigung und Entkeimung der Haut von Patienten mit Akne, da die Pulverform besser auf das Gesicht aufgebracht werden kann. Die Pulverform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Reibwirkung erwünscht ist, da der Abrieb durch Abmessen der Entkeimungsmittelmenge kontrolliert werden kann.
The invention relates to a method for producing a solid, pharmaceutical, cleaning disinfectant which contains a double salt of an iodine-carrier complex and a surface-active substance.
Detergent disinfectants generally do not contain iodine as an antimicrobial compound, as the properties of elemental iodine prohibit such use.
It is known that elemental iodine is a highly corrosive and oxidizing agent, the high vapor pressure of which allows it to evaporate. This strong chemical reactivity of elemental iodine is also the reason for complex chemical reactions that reduce or prevent the stability of dosage forms which contain iodine as the active disinfectant compound. Another property of elemental iodine that makes it unsuitable as a biological antiseptic is its well-known toxicity, irritation to tissues, and its ability to dye tissues and natural fibers.
Notwithstanding these adverse properties of elemental iodine, it is known as one of the most effective and beneficial antimicrobial agents and is widely used in clinical medicine and as a first aid agent. However, it must be taken into account that elemental iodine in pharmaceuticals is practically limited to a single dosage form, namely the well-known aqueous-alcoholic solution such as iodine tincture and Lugol's solution. With these pharmaceutical products the limits of the application of elemental iodine become apparent.
In recent years considerable advances have been made in controlling the biological limits of the application of elemental iodine, particularly through the use of iodine carriers and particularly polyvinylpyrrolidone-iodine. The latter is a water-soluble, physiologically compatible polymeric substance that contains iodine in complex form. Although polyvinylpyrrolidone iodine is generally non-irritating to biological tissue and the overall toxicity of the iodine present in the compound is considerably reduced, the chemical reactivity of the iodine is not altered and the known difficulties in making solid cleaning rods containing elemental iodine are present unchanged if an iodine carrier is used instead of elemental iodine.
Solid detergent sanitizer sticks contain an effective sanitizing agent and a pharmaceutically acceptable carrier, which can be either a soap or a synthetic surfactant.
Such solid preparations in stick form also contain various additives in order to improve the applicability and to increase the stability of the products in the presence of moisture. When adding iodine to the carrier substance in the antimicrobial agent to be used, new problems arise which additionally impair the stability and the use of such solid rods or else reduce their sterilizing effect to such an extent that these agents are generally ineffective as antiseptics. Part of these difficulties is that there is a fundamental incompatibility between iodine and the ingredients in soap or synthetic detergents.
If soap is used as a carrier material, the metallic component of the soap interacts with the iodine, and an inorganic metal-iodine salt is formed, which at the same time results in a degraded fatty acid. Since soaps are generally made from natural fats through saponification with alkali, iodine adds to the unsaturated fatty acid components that are always present in natural fats, which means that the disinfecting effects of iodine are lost and the dispersibility of the end product is impaired. Iodine also has such a high vapor pressure that it can evaporate from solid cleaning agents, which further reduces the iodine concentration and limits the sterilizing potential.
The disinfecting effect of an agent containing iodine depends on the supply of elemental iodine to the substance to be treated. The amount of iodine available in atomic form can contain an antiseptic effect, but not the iodine, which is present in the form of iodides or organically bound iodine. Therefore, iodine carriers, which avoid some of the limits imposed on elemental iodine by increasing stability and water solubility while maintaining antiseptic properties, depend on the amount of atomic iodine available in the particular iodine carrier used for its antiseptic activity. The available atomic iodine also behaves in the same way as elemental iodine, both chemically and physically.
Therefore, it turns out that the use of iodine as an antimicrobial agent in the manufacture of solid sticks from disinfecting cleaning agents is avoided because of the inherent chemical and physical incompatibilities and at the same time the adverse and harmful physiological effects that occur after the use of these substances are avoided.
Accordingly, the invention relates to a process for producing a solid, pharmaceutical, cleaning disinfectant which contains a double salt of an iodine carrier complex and a surface-active substance and is characterized in that a) one or more polyethylene glycols with a molecular weight of 200 to 6000, in particular 1500 to 6000, as an extender, b) one or more saturated, primary alcohols of the formula ROH, in which R is alkyl with 10 to 18 chain carbon atoms, c) an iodine carrier complex such as polyvinylpyrrolidone iodine, nonylphenoxypolyäthylenoxyethanol-iodine and / or undecylium chloride-iodine, and d) a surfactant such as an alkanoyl ester of sodium 2-hydroxyethanesulfonate with 14 to 18 alkanoyl chain carbon atoms, sodium N-cyclohexyl-N-palmitoyl taurate and / or sodium N-fatty acid acyl N-methyl taurate,
such as sodium N-methyl-N-palmitoyl taurate, mixed homogeneously to form the double salt, the polyethylene glycol being in molten form during or after the addition of the alcohol, and f) if necessary, the resulting molten or solid mass is shaped into solid rods of a suitable size .
It has been found that satisfactory and effective, solid, cleaning sanitizing sticks containing an iodine carrier can be made when a primary alcohol of the formula ROH, where R is alkyl of 10 to 18 chain carbon atoms, a miscible extender and a suitable surfactant is added.
Satisfactory sanitizing sticks can be made when 0.5 to 25 percent by weight of such an alcohol is added to an agent containing an iodine carrier such as polyvinylpyrrolidone-iodine, nonylphenoxypoly- (ethyleneoxy) -ethanol-iodine and undecoylium chloride-iodine, being pharmaceutically acceptable inert extender a solid polyethylene glycol is used, which has a molecular weight of 1000 to 6000, mixtures of such polyethylene glycols can also be used, as well as solid mixtures consisting of liquid polyethylene glycol with a molecular weight of 200 to 800 and polyethylene glycol with a molecular weight of 1000 to 6000 are made.
These mixtures are mixed with a surfactant, such as an ester of the formula R-COO-CH2-CH2-SO2-Na, sodium N-cyclohexyl N-palmitoyl taurate, sodium N-fatty acid acyl-N-methyl taurate, sodium-N-methyl- N-palmitoyl taurate and sodium lauryl sulfate mixed homogeneously.
A rod so made does not exhibit any of the adverse properties of prior compositions. The solid rod obtained is neither hygroscopic nor too easily soluble and retains its germicidal effect for a long time.
Surprisingly, it has been found that binders, which are regarded as indispensable in the production of satisfactory, solid, iodine-containing sterilizing sticks, are not required in the presence of a higher fatty alcohol (alkanol). The unexpected and new effect of the higher fatty alcohols (primary alcohols) enables the sterilization sticks to be stabilized and the known disadvantages of using iodine or iodine carriers in such agents to be avoided.
The new solid iodine-containing disinfectants can be prepared using known surface-active agents, for example with saturated fatty acid esters of sodium 2-hydroxyethanesulfonate, sodium N-cyclohexyl-N-palmitoyl taurate, sodium N-fatty acid acyl-N-methyl taurate, sodium N-methyl-N-palmitoyl taurate and mixtures of these compounds. The fatty acid component of the surfactants mentioned should be saturated and have 10 to 18 chain carbon atoms.
These surface-active agents increase the cleaning effect as the size of the fatty acid chain increases and have a high wetting ability, foaming power and soap effect both in hard and in soft water. Furthermore, they are chemically stable over a wide pH range and retain their surface-active properties even in the presence of oxidizing or reducing agents. In the manufacture of the new iodine-containing disinfectants, the concentration range of surface-active agents is preferably from 10 to 25 percent by weight, based on the weight of the finished agent, e.g. B. the rod.
The disinfecting properties of the new solid disinfectants are brought about by an iodine-carrier complex, which is a compound that contains elemental iodine and a carrier for it. The iodine-carrier complex is characterized by the formation of an iodine complex with the organic carrier, whereby the physical and biological properties of the elemental iodine are changed, but its antiseptic, germicidal spectrum is retained. A large number of organic compounds show the properties necessary to form such a complex with iodine. These iodine carrier complexes can be used for the disinfectants prepared according to the invention, in particular the solid disinfectant sticks.
Compounds such as polyvinylpyrrolidone-iodine, nonylphenoxy-polyethyleneoxyethanol-iodine and undecoylium chloride-iodine are examples of various types of iodine-carrier complexes which can be used for the production of the new agents, in particular the solid disinfectant sticks with a germicidal effect; Polyvinyl pyrrolidone-iodine is the preferred iodine carrier complex for the purposes of the invention.
If polyvinylpyrrolidone-iodine is used, the iodine-carrier complex preferably contains 1 to 20 parts of active iodine per 100 parts of dry powder. This compound is stable under normal storage conditions and can form an aqueous solution that contains more than 10 percent by weight iodine.
Chemically, it could be shown that the polymeric polyvinylpyrrolidone is arranged in a spiral, with the iodine molecules embedded within the spiral. This structure shows that the polyvinylpyrrolidone bonds with one mole of iodine per mole of monomer and that ionic bonds are present. The iodine-carrier complexes, such as the alkyl-aryl-polymer ether-alcohol-iodine type, e.g. B. Nonyl phenoxy-polyethyleneoxy-ethanol-iodine complex or the undecoylium chloride-iodine complex is used with advantage in concentrations of 3 to 20 percent by weight, based on the weight of the finished agent or rod.
An extender is used to bring about the homogeneous distribution of the effective germicidal double salt, as well as to have a support for the means or solid rods. The extender should also not interfere with the specific properties of either the disinfecting substances or the surfactants. It is particularly important that this extender can be shaped, pressed or extruded and that it is water-soluble, non-hygroscopic and sufficiently hard to be able to form the main body of a cleaning rod. Suitable extenders include e.g. B. the class of polyethylene glycols with a molecular weight of 1500 to 6000 in particular.
Polyethylene glycol-4000 is a preferred extender if a single extender is to be used. 20% polyethylene glycol-1500 and 80% polyethylene glycol-6000 is an example of a preferred mixture of an extender.
The amount of the extender used per disinfectant or rod is expediently at least 30 percent by weight, based on the weight of the finished agent or rod, a certain surface-active agent being selected and an iodine-carrier complex being used.
The higher primary alcohols, alkanols of the formula ROH, in which R is alkyl having 10 to 18 chain carbon atoms, are generally used in concentrations of 0.5 to 25 percent by weight in order to have a stabilizing and hardening effect on the agent or the rod. The amount of fatty alcohol depends on the iodine content of the finished disinfectant to be produced and the chain length of the alcohol. If fatty alcohols with 10 to 15 chain carbon atoms are used, a higher concentration is more appropriate than with fatty alcohols with 16 to 18 chain carbon atoms.
Furthermore, if the available iodine content of the iodine-carrier complex in the disinfectant is greater than 1%, the concentration of the fatty alcohol to be added should be greater than when agents are produced that contain less than 1% available iodine. In general, for fatty alcohols having 16 to 18 chain carbon atoms, concentrations of 0.5 to 10 percent by weight, based on the disinfectant, are satisfactory for most purposes. For the lower members of this (homologous) series, higher concentrations of up to 20 percent by weight may be necessary in order to achieve the same stabilizing and hardening effect. A fatty alcohol preferred for stabilization and hardening is cetyl alcohol, while myristyl and stearyl alcohol are just as suitable.
It has been found that a small amount of a fatty alcohol having 10 to 18 chain carbon atoms added to the polyethylene glycol extender causes unexpected stabilization and hardening. This hardening effect does not depend on the melting point of the mass, since the melting point of the mass remains largely unchanged when fatty alcohols are added. It is assumed that this effect is based on the new and special geometric orientation of the fatty alcohol, which is linearly oriented over the entire surface of the extender. In this way, a matrix is formed that not only gives the solid rod hardness, but also protects the double salt of iodine carrier complex and surface-active agent and protects it from chemical degradation reactions.
The linear geometric alignment of the fatty alcohols on the polyglycol substrate can be compared to the oriented, wedge-shaped formations assumed in the theory of emulsification. The hydrophilic hydroxyl group of the fatty alcohol is preferentially attracted to the hydrophilic centers of the polyethylene glycol, while the lipophilic fatty alkyl part of the alcohol is repelled. This causes a number of linearly extending alkyl chains which are bonded to the hydrophilic centers of the poly ethylene glycol. The lipophilic alkyl chains extend linearly from the surface of the polyethylene glycol and serve to form a matrix in order to impart the desired hardness to the cleaning agent or rod. The degree of hardness that is achieved with it varies directly with the number and distribution of the lipophilic alkyl chains.
It has been shown that the iodine-carrier complex double salt forms a colloidal dispersion in the extender, poly ethylene glycol. This colloidal dispersion also serves to block available hydrophilic centers in the polyethylene glycol extender. This increases the strength of the disinfectant or rod formed, since the geometric orientation of the molecules of the surface-active residue is brought into a new arrangement on the surface. The surface-active agent, which also consists of a hydrophilic and a lipophilic part, will normally orient itself in a similar linear geometric manner as the fatty alcohol.
However, since the available hydrophilic centers of the extender are reduced, the surface-active residue is now oriented so that its hydrophilic part is directed away from the extender. When the surface-active agent is added to the extender, a uniform molecular distribution results, which is opposite in its polar arrangement to that of the fatty alcohol. In this way a new equilibrium is established, which results in a significantly reduced hydrophilic character. This system of reduced availability of hydrophilic centers also unexpectedly influences the hygroscopic properties of the new cleaning agents.
Since the strongly polar individual components in the disinfectant have separately hygroscopic properties, it was surprising that when these polar centers are internally blocked, the newly formed equilibrium stabilizes and a non-hygroscopic, solid disinfectant mixture is obtained that does not absorb moisture from the air not even in exceptionally humid conditions.
If all the components of the new, solid and iodine-containing disinfectants are combined, the hydrophilic centers of the polyethylene glycol substrate are preferably blocked by a linear arrangement of the fatty alcohol and, secondly, by the colloidal dispersion of the iodine-carrier complex double salt, which results in a strong lipophilic density becomes. This facilitates the geometric orientation of the molecules of the surfactant so that its hydrophilic center is directed away from the blocked extender. The proof of the new arrangement of the molecules in the new agent is provided by a comparative study of the electrical conductivity of both the individual components and the new agent.
The measurement of the electrical conductivity of a solution gives a measure of the ability of a solution or dispersion to conduct electrical current and thus a measure of the total polarity of the solution obtained. More polar solutions conduct the electric current better than weak or non-polar solutions. If the specific conductivity of a solution is determined using the Wheatstone bridge circuit, the specific conductivity can be calculated from the measured electrical resistance, which is broken down into a cell constant and the specific conductivity, expressed in mhos / cm.
The following formula is used to determine the specific conductivity:
L = KR = mhos / cm.
R where L is the specific conductivity in mhos / cm, K is the cell constant and R is the measured resistance. The electrical conductivity of the individual components is determined according to their concentrations in the cleaning agent. If the specific conductivity of the combination of substances is lower than the sum of the specific individual values, the hydrophilic or polar character of the respective individual components is reduced. It follows that a blockage has occurred. If, however, the measured values for the combination of the constituents are greater than the sum of the individual values, hydrogen bonds have formed due to the excitation of the hydrophilic centers, as a result of which greater ionic mobility is achieved, which manifests itself in an increase in conductivity.
These investigations are important because they allow an indication of the orientation of the individual molecules at the hydrophilic centers which neutralize or suppress the polar character of the new agents compared with the individual values of the constituents. The determination of the electrical conductivity of the new agents containing an iodine-carrier complex double salt shows that there has been a change in the hydrophilic centers of the constituents used. The polarity or the specific electrical conductivity of the individual components of the new disinfectant is changed in such a way that a reduced specific conductivity of the new agent is measured, which is smaller than the sum of the individual electrical conductivities of the individual components.
If water is brought into contact with the new disinfectant, its strongly polar character reverses the established equilibrium. The hydrophilic centers of the surface-active residue now dissolve through the surface of the water and carry a film of the disinfectant with them. The strong increase in the hydrophilic centers caused by the water molecules causes a redistribution of the molecules of the surface-active residues of the double salt, so that a new molecular arrangement takes place. The hydrophilic centers of all components of the disinfectant are attracted to the solvent water, while the lipophilic part is directed away from the water surface. This aqueous disinfectant system now behaves in the known manner of older disinfectants with surface-active components.
The iodine carrier complex, which is particularly soluble in water, forms a solution, making the iodine available for sterilization. Because of the reduced surface tension, this iodine is brought into close contact with the surface to be treated. The available iodine now unfolds its full sterilizing effect. It has been shown that the disinfecting effect of iodine is more effective and causes faster and more effective disinfection without the hinderance that normally occurs due to a film of fat on the surface.
In practice, the stated concentration ranges of the individual components in the production of the new, solid disinfectants result in compositions which have a satisfactory foam formation and soap-like effect, are durable, have a suitable composition, are non-hygroscopic and retain their disinfectant effect over a long period of time. The respective amounts of the active substances which are used in the production of the disinfectants, in particular the sticks, vary within the specified limits, depending on the requirements of the respective production process and the intended use.
Furthermore, the respective molding operation to which the finished disinfectant is subjected is also influenced by the amount of the individual components. If z. B. a hot mass to be cast is desired, certain melting temperature ranges should be observed in order to facilitate molding. If cold pressing or extrusion is to be used, larger individual quantities are necessary, since a higher melting temperature of the mass to be pressed is desired.
A preferred composition for the production of a solid disinfectant stick containing an iodine-carrier complex double salt with the desired properties mentioned is:
Polyvinylpyrrolidone-iodine 5-20 parts
Coconut fatty acid ester of sodium 2-hydroxy ethanesulfonate 15-25 parts
Cetyl alcohol 0.5-3 parts
Polyethylene Glycol 4000 65-75 parts
If desired, suitable colorants and flavorings can be added to this composition.
It may also be desirable to introduce abrasive substances into the disinfectants in order to achieve the cleaning effect when removing z. B. to increase adhering to the skin surface parts, such as pumice stone, talc, sand, magnesium silicate, aluminum silicate and other granular particles. Such emery substances are added in concentrations of 5-30 percent by weight, based on the cleaning agent. Preferably they are added before the molding operation. The extent of the abrasion effect can be changed depending on the type and particle size of the emery substance and the concentration used.
Once the suitable concentration range of the individual substances to be added to the new, preferably solid, disinfectant has been determined, the agents can either be shaped by hot melt casting or cold pressing or extrusion. If a hot melt is used, the specified amount of polyethylene glycol is heated until it is liquid, after which the fatty alcohol is added. The mixture is stirred until complete dissolution has occurred. The temperature is kept just below the solidification point of the melt and the iodine carrier is stirred into the melt. The mixture is stirred until complete dispersion has occurred, whereupon the surfactant is added with stirring.
The mixture is poured into appropriate size and shape molds and allowed to harden at room temperature before being removed, wrapped and packaged.
If cold pressing or extrusion is used, the mixture of the appropriate amount of polyethylene glycol and fatty alcohol is melted and then allowed to solidify. The solid mass is then broken up and ground. The iodine-carrier complex is added to the grinding process in order to achieve a homogeneous distribution. It can also be advantageous to add the iodine carrier complex as a dispersion in part of the propylene glycol. This can be done by separately mixing half the amount of extender for the formulation of the iodine-carrier complex, preferably just at the point of liquefaction. This mixture is then added to the previously prepared solid mass from the mixture of the fatty alcohol and the remaining propylene glycol.
After a uniform and homogeneous distribution of the iodine carrier in the mass has been achieved, the surface-active substance is added and the entire mixture is ground, a uniform mixture of suitable particle size being obtained. The mixture is then compressed or extruded to obtain rods of suitable size and shape which are wrapped and packaged for consumption.
The disinfectants are slightly brownish and have a soft, shiny structure. The sticks are of such durability and strength that they are particularly suitable for the sterilization of biological tissue. The dissolution rate of a representative rod 15 mm in diameter and 16 mm in length, made as described above, in a suitable cylinder with running water at 50 degrees C is not less than 45 minutes. The cleaning properties of the solid disinfectant stick turned out to be extremely good. A 1% aqueous dispersion of a sample of a solid sanitizer rod prepared as described above with that of the above formulation has a surface tension of not less than 25 dynes / cm 2 and not more than 38 dynes / cm 2.
The interfacial tension of a 1% dispersion of such a solid disinfectant stick is not greater than 2 dynes / cm2, measured against a mineral oil surface. If 50 cm3 of a 5% (weight per volume w / v) aqueous dispersion of the solid disinfectant stick is shaken in a graduated, closed cylinder, a foam head of 45 cm3 is initially formed, which is 35 cm3 after one hour. The foam initially formed is a low density foam and only a small increase in foam size can be seen towards the end of the hour.
The pH of a 5% dispersion of the new disinfectants is not less than 4.5 and not more than 7. This slightly acidic pH range is highly desirable in order to maintain the acid mantle of the skin.
It is known that both microbial infections and pathological seborrhea are associated with a change in the surface pH of the skin from slightly acidic to more alkaline. Thus, an important property of compounds for treating such conditions is their ability to maintain an acidic pH of the skin. In particular because of their alkalinity, practically all natural soaps and synthetic alkaline surface-active cleaning agents are unsuitable under these conditions. The unexpected property of maintaining the acid mantle of the skin regardless of the presence of an anionic surfactant makes the new disinfectants particularly suitable for cleaning and disinfecting the skin, especially when these pathological conditions are present.
The stability of the new disinfectants can be determined after storage by determining and comparing the level of iodine in the double salt that is present in the agent by measuring the weight gain of a disinfectant, which indicates hygroscopic activity when maintaining the Foam measures and the cleaning effect measures and if one takes into account the entire physical appearance of the disinfectant. These determinations were made at predetermined intervals under predetermined storage conditions, with a sufficient time lapse to obtain statistically significant analytical data. It has been shown that the solid disinfectants containing iodine-carrier complex retain their original properties and statistical analyzes of the determined values after storage for six months.
This means that the new disinfectants are stable.
A special property of the new products is their sterilizing effect. It has been shown that the new disinfectants have an antimicrobial effect against Salmonella typhosa, ATCC-6539, Staphylococcus aureus, FDA 209, Escherichia coli, ATCC-11698 and Pseudomonas aeruginosa, ATCC-10145 after 30 seconds of contact time.
These microbiological tests show that the full disinfecting effect of the iodine-carrier complex is not impaired by the combination used according to the invention. Rather, the new disinfectants show suitable and desirable broad activity against germs.
If the new sanitizers are stored in the open atmosphere for six months, the weight gain will be about 6 percent. This minimal weight gain, which is based on absorbed moisture, is in sharp contrast to the approximately 70 percent weight gain of the individual components during the same time.
If the new disinfection mixture is exposed to a moist atmosphere of about 60 percent relative humidity for 10 minutes, three times a day for over a week, it absorbs 56 percent by weight of moisture compared to 350 percent by weight of the individual components treated in the same way.
If individual sticks or sticks of the new disinfectant are stored in open and closed containers at room temperature for six months, there is no significant difference in the foam force compared with the foam head test of a stored sample compared with a fresh sample. There is also no change in the physical appearance of the new agents after six months of storage compared to a freshly made sanitizer stick.
The results of these tests show the unique stability and pharmaceutical usability of the new solid disinfectants containing iodine complex. Furthermore, these agents are produced without the addition of a special binder, as was previously necessary. This is the first time that a solid, iodine-containing disinfectant is created using a synthetic surface-active compound that does not require special binders to produce hardness and stability. Furthermore, the manufacturing process described overcomes the disadvantage of hygroscopy, which has hitherto impaired the manufacture and use of such mixtures.
The harmlessness and non-irritation of tissue by the new disinfectants has been demonstrated in both animals and humans. If the new disinfectant is tested for its irritative effect on the sensitive tissue of a rabbit's eye using the method from the Federal Hazardous Substances Labeling Act of 1960, the new disinfectants are shown to be non-irritating and show the same degree of non-irritation as the control, known and widely used, commercially available toilet soap.
If the primary skin irritation is tested using a modification of the procedure as described in µ 191.1 of the regulations in the Federal Hazardous Substances Labeling Act of 1960, where a 5% solution of the new disinfectant is applied to both undamaged and scraped rabbit skin, there is also no irritation of the tissue.
The new disinfectants were also tested for irritation to human skin using commercially available cosmetic toilet soap as a control. A 10% (weight per volume w / v) solution of the disinfectants was used to soak a suitable strip of gauze attached to an impermeable plastic support. Corresponding gauze strips were produced with a 10% strength (weight per volume w / v) solution of the commercially available soap control. Each of the gauze strips thus prepared was applied to the skin on the inside of the forearm of male test subjects aged 22 to 26 years. After 24 hours of contact, the gauze strips were removed and the skin areas examined. The tissue irritation of the new disinfectants was identical to that resulting from the soap control.
The investigators came to the conclusion that the new disinfectants did not irritate human skin. On the basis of animal experiments and irritation tests on humans, the new disinfectants can be regarded as harmless to biological tissue. There are no harmful skin irritations. Even when a shielding bandage is applied, the well-known aggressive effects of iodine are not evident.
It is known that the application of elemental iodine to the skin cannot be masked, since the aggressive effects of iodine do not allow this. The tests used under a shielding bandage show that the advantageous properties of the iodine-carrier complex used are not destroyed in the disinfectant according to the invention.
In another study to determine the colorability of the new iodine-containing disinfectants, strips of cotton, linen, wool, silk and animal hair products were dipped into a 10% aqueous solution of the new agents and dried. After drying, the respective samples were kept at room temperature overnight, washed with warm water and dried. In all cases, no iodine stains remained after the final washing and drying. In a further test, starched linen strips and starched cotton strips were first treated with a 5% aqueous dispersion of the new disinfectants, dried, stored overnight and washed with warm water. No iodine stains remained after the last wash.
example 1
In a suitable container 69 grams of polyethylene glycol 4000 and half a gram of cetyl alcohol are added. The mixture is heated until a uniform melt is obtained. The temperature is not allowed to rise above 60 degrees. The temperature is now allowed to drop to 50 to 55 degrees C and 7.5 grams of polyvinylpyrrolidone-iodine are added with stirring. After uniform distribution, 17.5 grams of coconut fatty acid ester of sodium 2-hydroxy-ethanesulfonate are stirred into the mass.
The mixture is then cooled to room temperature, whereupon it hardens. The solid mass is divided into small parts, which are then shaped into a rod through a nozzle. The stick, which weighs 100 grams, can be wrapped and packaged for use as a disinfectant.
These solid disinfectant sticks are slightly brown and have a soft, shiny structure. The rate of dissolution determined for a representative rod 15 mm in diameter and 16 mm in length shows that it does not dissolve within 45 minutes when exposed to running water at 50 degrees C.
The surface tension of a 1% aqueous dispersion of the agent is 28 dynes / cm2 at 20 degrees C, determined with a De Nouy tensiometer. The pH of a 5% aqueous dispersion of the agent is 5.5. The stability test of the foam head, which is produced by shaking 50 cm3 of a 5% (weight per volume w / v) aqueous dispersion of the new agent, shows a foam head of initially 45 cm3, which collapses to 35 cm3 after one hour. When testing the irritation of biological tissue, the skin of animals and humans, according to the method of the Federal Hazardous Substances Labeling Act of 1960, the new agent proves to be non-irritating.
If it is desired to incorporate an abrasive substance into the new compositions to increase the cleaning effect, 5-30 percent powdered pumice stone can be added prior to the molding process step. The pumice stone should be evenly distributed throughout the mixture. The abrasion effect depends not only on the particle size of the pumice stone, but also on the amount used.
Additions of 5-10 percent show a milder abrasion property than additives of 20-30 percent. Although the particle size is important and is generally classified as coarse, medium and fine, the amount of emery substance also has an influence on the abrasion properties.
Example 2
25 grams of polyethylene glycol-4000 and 20 grams of polyethylene glycol-6000 are placed in a suitable vessel and liquefied. Then 3 grams of myristyl alcohol are added. The mixture is allowed to cool until a just plastic mass is reached. In another vessel, 20 grams of polyethylene glycol-1540 are easily warmed up until they are liquefied, and 15 grams of polyvinyl pyrrolidone-iodine are added with stirring to ensure uniformity
To obtain dispersion. This mixture is then added to the previously prepared plastic mixture of polyethylene glycol and myristyl alcohol. After careful
Stir to achieve uniform distribution
Add 20 grams of sodium N-cyclohexyl-N-palmitoyl taurate and continue to stir the plastic mass. The entire mixture is then allowed to cool to room temperature.
The solid mass is broken down into smaller particles and pressed into solid rods of suitable size and shape.
Such a disinfectant stick has a firm texture and is slightly brown in color. A sample exposed to running water at 50 degrees C will not completely dissolve within 45 minutes. The pH of a 1 percent aqueous dispersion of the new composition is 5.3, and the surface tension of a 1 percent aqueous dispersion is 31 dynes / cm2
20 degrees C. The foam head, which is obtained by shaking 50 cm3 of a percent (weight per volume w / v) aqueous
Dispersion of the new agent obtained is 51 cm3 and drops to 38 cm3 after one hour. The agent is free from irritation to human skin and shows a broad
Spectrum of Antimicrobial Activity.
Example 3
In a suitable container, 30 grams of polyethylene glycol-2000, 20 grams of polyethylene glycol-6000 and
Put 20 grams of polyethylene glycol-1540 and melt the whole thing. Become the molten material
Add 10 grams of lauryl alcohol and add the mixture
Allowed room temperature to cool. The solid mass is then placed in a ball mill with the addition of 10 grams
Nonylphenoxy-polyethyleneoxyethanol-iodine ground. Grinding is continued for about half an hour. Then 10 grams of sodium N-coconut fatty acid amide of methyl taurate are added and milling is continued. When a homogeneous distribution is achieved, the solid material is discharged and pressed into solid rods of suitable size and shape.
The solid mass is a light brownish colored, shiny solid substance with a surface tension of 31 dynes / cm2 of a 1 percent aqueous dispersion. The pH of a 1% aqueous dispersion is 5.4.
A sample of such a detergent stick will not completely dissolve when exposed to running water at 50 degrees C for 45 minutes. The product does not irritate the skin of animals or humans and has a broad spectrum of disinfecting effects.
Example 4
To a mixture of 10 grams of polyethylene glycol-200, 5 grams of polyethylene glycol-400 and 10 grams of stearyl alcohol, 9 grams of undecoylium chloride-iodine are added. The mixture is stirred to achieve a uniform colloidal distribution. 40 grams of polyethylene glycol-4000 and 20 grams of polyoxyethylene glycol-6000 are placed in another vessel. This mixture is melted and 5 grams of decyl alcohol are added to the melt with stirring. The colloidal dispersion of undecoylium chloride-iodine, polyethylene glycol and fatty alcohol is then added to the mixture of polyethylene glycol and decyl alcohol, followed by stirring until uniform distribution is achieved. 20 grams of sodium stearoyl 2-hydroxyethanesulfonate are then added to this mixture.
The liquid mixture is stirred, poured into molds, and allowed to cool to produce solid rods weighing approximately 30 grams. A 1 percent dispersion of the new agent has a pH of 4.3 and a surface tension of 28 dynes / cm2.
Example 5
Instead of the polyvinylpyrrolidone-iodine from Example 1 and Example 2, an equivalent amount of nonylphenoxypoly (ethyleneoxy) -ethanol-iodine complex and undecoylium chloride-iodine complex can be used. For certain purposes it may be desirable to increase the concentration of the iodine carrier complex in the solid detergent.
For this purpose, the concentration range of iodine carrier complex can vary between about 3 and 20 percent by weight, based on the weight of the disinfectant. In this concentration range, a satisfactory disinfectant effect is found, without tissue irritation in humans and animals. The remaining process steps and physical properties of the respective solids are as described above.
Example 6
Instead of the fatty alcohols of the formula ROH described in Example 1-4, in which R is alkyl having 16-18 chain carbon atoms, another member of this group can be used in the same proportions as described in Example 1-4. For special purposes it may be desirable to increase or decrease the concentrations of these higher fatty alcohols. The
The concentration range of the fatty alcohols is 0.5-10 percent. Instead of the lower members of this group of fatty alcohols of the formula ROH, where R is alkyl with 10 to
15 chain carbon atoms, as described in Examples 3 and 4, other members of this group of lower fatty alcohols can be used in the same amount as described in Examples 3 and 4.
Although even carbon number fatty alcohols are preferred, the odd numbered members can also be used with success. For example, straight-chain alkyl alcohols (alkanols) with 11, 13, 15 and 17 carbon atoms can be used, the same concentrations as described above being suitable.
Example 7
Instead of the surface-active compounds described in Examples 1 to 6, sodium lauryl sulfate can be used as the only surface-active compound. The preferred concentration of sodium lauryl sulfate is from 10 to 30 percent by weight of the disinfectant. Sodium lauryl sulfate is added as described for the addition of the other surface-active compounds. The remaining process steps are the same as described above and the properties of the solid disinfectants produced are comparable to the agents according to Examples 1 to 6.
If a disinfecting cleaning action is to be achieved, the disinfectants, in particular the disinfectant sticks, are brought into contact with the wet surface to be disinfected. A lot of foam develops, which is brought to the surface by vigorous rubbing. The soapy liquids are left in contact with the surface for at least 30 seconds.
The agent is then washed away. This treatment largely disinfects the treated surfaces.
Bacteria, fungi and viruses respond to the new agents.
All of these organisms are destroyed within 30 seconds to 1 minute when exposed to a film of the disinfectant at a concentration as low as 1: 5000.
If an infected wound is to be sterilized and cleaned, the wound is first moistened with warm water to remove adhering parts. Abundant foam is developed by rubbing the surface of a sanitizer stick. This foam, along with a film of surfactant, is applied to the surface of the wound with a strip of sterilized gauze. The wound is carefully cleaned and then rinsed with warm water. This treatment is repeated with another strip of gauze, which is then left on the wound for at least a minute. The gauze is then removed and the wound washed with sterilized water and patted dry with sterile gauze. The wound is now ready for therapeutic treatment.
If the skin of a patient is to be sterilized, the skin area in question is washed vigorously with the sterilizing agent. The developed foam is rubbed into the skin and left on the skin for 10 minutes. You can rinse in between. However, the disinfectant film should remain in contact with the skin for at least 5 minutes. After cleaning is complete, the skin should be dried with a sterile towel and kept covered to avoid contamination.
If the recurrence of boils and carbuncles in predisposed patients is to be prevented, the disinfectant should be used in daily hygiene, whereby the particularly endangered skin areas are carefully treated with the agent. This should be done at least twice a day for more acute cases.
If the skin of patients with acne is to be disinfected, the disinfectant should be used at least four times a day when washing the affected areas of the skin. A film of the solid sanitizer is applied directly to the skin and rubbed in to form a solid foam that is left on the skin for at least 5 minutes. The foam is then washed away and the treatment can be repeated depending on the severity of the acne. In diffusely infected seborrhea acne, cleansing should be done with each of the four daily washes. After several treatments, a drying effect occurs, which is very desirable for the acne to subside.
The germicidal properties of the new agents help deter secondary microbial invaders, thereby avoiding the formation of undesirable scars that occur after infectious pustules and are common in this disease.
If the new disinfectant is to be used as a powder, z. B. a solid disinfectant stick can be pulverized in the usual way. However, the solid mass obtained can also be pulverized after production, before the mass - as described - is shaped into rods, for example. Thus, the compositions obtained according to Examples 1 to 7 can be pulverized or comminuted to a pharmaceutically usable size, e.g. B. to a screen size of 2.5 to 25 DIN (8 to 60 mesh) corresponding particle size. The powder can be packed in containers in order to have the required amount of solid disinfectant available. If other shapes are to be used, such as smaller pieces of the agent, then these can be produced in a known manner from the agents produced according to Examples 1 to 7.
The described powders and the like of the solid disinfectants can be used instead of the solid agents according to Examples 8 and 9. The same effects are achieved with the powdered and other forms of the new remedies. In addition, the powder form allows a quantitative measurement of the agent used and thus a more precise control of the amount used, if this should be desired.
The disinfectant powder is applied to the moistened surface and a cleaning, disinfecting foam is developed. The foam can be left on the surface for at least a minute and then rinsed off. A particular advantage of the disinfectant in powder form shows itself in the cleaning and disinfection of the skin of patients with acne, since the powder form can be better applied to the face. The powder form is particularly advantageous when a frictional effect is desired, since the abrasion can be controlled by measuring the amount of disinfectant.