DE102007011363A1 - Electrolysis device for conducting electro chemical application on biological body for treating skin diseases e.g. acne, has electropositive metallic anode and cathode material with negative normal potential - Google Patents
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Abstract
Description
Die
Erfindung betrifft elektrisch leitendes Material, das zur Herstellung
von Elektroden verwendet wird, die in Vorrichtungen zur elektrochemischen
Zersetzung von polaren Flüssigkeiten, vorzugsweise Wasser,
eingesetzt werden, wobei während der Elektrolyse Teile
von menschlichem oder tierischem Körper in das elektrolytisch
behandelte Wasser eintauchen zum Zweck der medizinisch-tharapeutisch,
diagnostischen Behandlung von Befindlichkeitsstörungen
und Erkrankungen. Derartige Vorrichtungen und ihre Anwendung am
biologischen Körper sind ausführlich im Stand
der Technik beschrieben (
Deshalb war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektrodenmaterial aufzufinden, dass – keine Gesundheitsgefahren aufweisend – in der Anwendung in einer Elektrolysevorrichtung für bestromte elektrochemische Anwendung am biologischen Körper im unbestromten Zustand elektropositives metallisches Anoden- und Kathodenmaterial mit negativem Normalpotential im polaren Dielektrikum aufweist, und im bestromten Zustand Metallionen aus dem Elektrodenmaterial in das Dielektrikum freisetzt und mit dem biologischen Körper in Kontakt kommt bzw von der Haut aufgenommen werden kann, wobei der Stromfluss der Elektroden direkt und/oder nicht direkt durch den vom Dielektrikum umgebenen biologischen Körper geht und die Elektroden jeweils nach einem gesetzten Zeitintervall umgepolt werden.Therefore It was the object of the present invention, an electrode material find that - having no health hazards - in the Application in an electrolysis device for energized electrochemical application to the biological body in the de-energized Condition of electropositive metallic anode and cathode material having a negative normal potential in the polar dielectric, and in the energized state metal ions from the electrode material released into the dielectric and with the biological body comes in contact or can be absorbed by the skin, wherein the current flow of the electrodes directly and / or not directly through passes the biological body surrounded by the dielectric and the electrodes each reversed after a set time interval become.
Die Lösung war das Auffinden des erfindungsgemässen Elektrodenmaterial (Anode/Kathode), das ganz Cu, und/oder ganz Zn, und/oder ganz Mg, und/oder ganz Al, und/oder ganz Fe und/oder Legierungen dieser Metalle untereinander und/oder mit Zr, Si, Mn, P, C, S, V, Sr, Mo, V aufweist und die unter Bestromung jeweils aus dem Elektrodenmaterial in das gepufferte Dieelektrikum freigesetzten Metallionen mit der Oberfläche des biologischen Körper in Kontakt kommen, und von diesem aufgenommen werden. Aufgefunden wurde Elektrodenmaterial (Anode/Kathode), das Cu 98,00 bis 99,95 aufweist, vorzugsweise ganz Cu 99,90. Auch verwendet wurde Elektrodenmaterial das als Anode ganz Cu (99,90) und als Kathode Zn (97,99) und/oder Legierungen von Cu-Zn-Al und/oder Zn-Al aufweist. Die erfindungsgemässen Cu-Zn-Al-Legierungen, die Zn (0,99 bis 97,99), Al (0,001 bis 30,00) und als jeweiligen Restbestandteil Cu aufweisen, sind Bestandteil der Erfindung. Cu-Zn-Al-Legierungen, die Zn (4,00 bis 23,00), Al (3,00 bis 23,00) und als jeweiligen Restbestandteil Cu aufweisen, sind in dieser Verwendung besonders vorteilhaft. Ganz vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang Elektrodenmaterial, das Zn-Al-Legierung mit Zn (84,00–97,99) und Al (1,8–16) aufweist. Die Kombination von Elektrodenmaterial das als Anode ganz Cu (99,90), und/oder ganz Zn (97,99) und/oder ganz Al (99,70) und/oder Cu-Al-Zn-Legierungen und/oder Al-Zn-Legierungen aufweist und als Kathode ganz Mg (99,00) und/oder seine Legierungen mit Al, Zn, Zr, und/oder Si aufweist, ist auch Gegenstand der Erfindung. Derartige Mg-Legierungen, die Al (0,001 bis 12,00), Zn (0,001 bis 6,00), Zr (0,001 bis 1,00) und/oder Si (0,001 bis 2,00), Ni, Cu, Fe (jeweils weniger als 0,0001) und als jeweiligen Restbestandteil Mg aufweisen, sind vorteilhaft. Von diesen Mg-Legierung werden auch Legierungen beansprucht, die Al (1,20–8,00), und Zn (0,40–2,30) und als jeweiligen Restbestandteil Mg aufweisen, ganz besonders Mg-Legierungen, die Al (3,00–6,00) und Zn (0,4–1,0) aufweisen. Auch ist Elektrodenmaterial vorteilhaft, das als Anode ganz Cu (99,90), und/oder ganz Zn (97,99) und/oder ganz Mg und/oder ganz Al, und/oder Cu-Al-Zn-Legierungen und/oder Zn-Al-Legierungen und/oder Mg-Al-Zn-Zr-Si, und/oder Mg-Al-Zn und als Kathode Al (99,70–99,99) und/oder seine Legierungen mit Zn, Mg und als übliche Verunreinigung (weniger als 0,3) Pb, Cd, Sn, Fe, Cu, Si aufweist. Von diesen Al-Legierungen sind diejenigen vorteilhaft, die Zn (0,001–6,6), Mg (0,35–5), Cu (0,0026–5,00), Si (0,3 bis 1,03) und als jeweiligen Restbestandteil Al aufweisen. Ganz besonders sind Al-Legierung vorteilhaft, die Zn (0,001–0,15), Mg (0,35 bis 0,6), Cu (0,0026–0,05), Si (0,30–1,03) und als jeweiligen Restbestandteil Al aufweisen. Auch ist Elektrodenmaterial vorteilhaft, das als Anode ganz Cu (99,90), und/oder ganz Zn (97,99) und/oder ganz Mg und/oder ganz Al und/oder Cu-Al-Zn-Legierungen und/oder Zn-Al-Legierungen und/oder Mg-Al-Zn-Zr-Si, und/oder Mg-Al-Zn und als Kathode ganz Fe (99,90–99,99) und/oder seine Legierungen mit Al, Si, Mn, P, C, S, V, Sr aufweist. Aus den Fe-Legierungen sind diejenigen vorteilhaft, die C (0,015–4), Si (0,005–7,0), Mn (0,025–1,0), P (0,005–0,3), S (0,01–0,03) und als jeweiligen Restbestandteil Fe aufweisen. Ganz besonders vorteilhaft sind Fe-Legierung, die C (2,00–4,00), Si (1,5–3,0), Mn (0,1–1,0), P (0,01–0,1), S (0,01–0,03) und als jeweiligen Restbestandteil Fe aufweisen. Auch können Fe-Legierung verwendet werden, die C (0,015), Si (0,005), Mn (0,025), P (0,005) und als jeweiligen Restbestandteil Fe aufweisen. Fe-Legierung, die Fe (60–80), und Al (20–30) oder Al (12,5–18,75) und Si (6,25–12,5) und Fe als Restbestandteil, oder Al (3,00–10,00) und Si (15,00–22,00) und Fe als Restbestandteil, oder Mn (12,5–25,00) und Si (30–40) und Fe als Restbestandteil, oder Mn (30,00–37,50) und Si (30–40) und Fe als Restbestandteil, P (10,00–15,00) und C (4,00–9,00) und Fe als Restbestandteil, oder V (0,25–25,00) und Fe als Restbestandteil, oder Zr (0,25–33,30) und Fe als Restbestandteil oder die Si (0,37–5,80) und Fe als Restbestandteil aufweisen, sind vorteilhaft.The Solution was finding the inventive Electrode material (anode / cathode), all Cu, and / or Zn, and / or all Mg, and / or all Al, and / or all Fe and / or alloys of these metals with one another and / or with Zr, Si, Mn, P, C, S, V, Sr, Mo, V and the under energized from the electrode material in the buffered Dieelektrikum released metal ions with the Surface of the biological body in contact come, and be absorbed by this. Electrode material was found (Anode / cathode) having Cu 98.00 to 99.95, preferably all Cu 99.90. Also used was electrode material as an anode completely Cu (99,90) and as cathode Zn (97,99) and / or alloys of Cu-Zn-Al and / or Zn-Al has. The inventive Cu-Zn-Al alloys containing Zn (0.99 to 97.99), Al (0.001 to 30.00) and as the respective residual constituent Cu, are constituent the invention. Cu-Zn-Al alloys, the Zn (4.00 to 23.00), Al (3.00 to 23.00) and have Cu as the respective residual constituent, are particularly advantageous in this use. Very advantageous is in this context electrode material, the Zn-Al alloy with Zn (84.00-97.99) and Al (1.8-16). The combination of electrode material as anode all Cu (99.90), and / or all Zn (97.99) and / or all Al (99.70) and / or Cu-Al-Zn alloys and / or Al-Zn alloys and as the whole cathode Mg (99.00) and / or its alloys with Al, Zn, Zr, and / or Si, is also the subject of the invention. Such Mg alloys, the Al (0.001 to 12.00), Zn (0.001 to 6.00), Zr (0.001 to 1.00), and / or Si (0.001 to 2.00), Ni, Cu, Fe (each less than 0.0001) and have as respective residual constituent Mg, are advantageous. From This Mg alloy is also claimed alloys, the Al (1.20-8.00), and Zn (0.40-2.30) and as respective Have residual constituent Mg, especially Mg alloys, the Al (3.00-6.00) and Zn (0.4-1.0). Also is advantageous electrode material, which as anode completely Cu (99.90), and / or all Zn (97.99) and / or all Mg and / or all Al, and / or Cu-Al-Zn alloys and / or Zn-Al alloys and / or Mg-Al-Zn-Zr-Si, and / or Mg-Al-Zn and as the cathode Al (99.70-99.99) and / or its Alloys with Zn, Mg and as usual impurity (less as 0.3) Pb, Cd, Sn, Fe, Cu, Si. Of these Al alloys those are advantageous, the Zn (0.001-6.6), Mg (0.35-5), Cu (0.0026-5.00), Si (0.3 to 1.03) and as the respective residual ingredient Al exhibit. Especially Al alloy are advantageous, the Zn (0.001-0.15), Mg (0.35-0.6), Cu (0.0026-0.05), Si (0.30-1.03) and Al as the respective residual component. Also advantageous is electrode material which, as the anode, is completely Cu (99.90), and / or all Zn (97.99) and / or all Mg and / or all Al and / or Cu-Al-Zn alloys and / or Zn-Al alloys and / or Mg-Al-Zn-Zr-Si, and / or Mg-Al-Zn and as cathode completely Fe (99.90-99.99) and / or its alloys with Al, Si, Mn, P, C, S, V, Sr. Of the Fe alloys, those which are C (0.015-4), are advantageous. Si (0.005-7.0), Mn (0.025-1.0), P (0.005-0.3), S (0.01-0.03) and Fe as the respective remainder. Especially advantageous are Fe alloys, the C (2.00-4.00), Si (1.5-3.0), Mn (0.1-1.0), P (0.01-0.1), S (0.01-0.03) and Fe as the respective remainder. Also, Fe alloy can be used, the C (0.015), Si (0.005), Mn (0.025), P (0.005) and as the respective residual ingredient Fe exhibit. Fe alloy, the Fe (60-80), and Al (20-30) or Al (12.5-18.75) and Si (6.25-12.5) and Fe as remainder, or Al (3.00-10.00) and Si (15.00-22.00) and Fe as the remainder, or Mn (12.5-25.00) and Si (30-40) and Fe as the remainder, or Mn (30.00-37.50) and Si (30-40) and Fe as the remainder, P (10.00-15.00) and C (4.00-9.00) and Fe as the remainder, or V (0.25-25.00) and Fe as the remainder, or Zr (0.25-33.30) and Fe as the remainder or the Si (0.37-5.80) and Fe as Have residual constituent, are advantageous.
Das Material für die erfindungsgemässen Elektroden wird im Flugzeug-, Schiffs-, und Automobilbau, Elektronik, und Schweisstechnik verwendet, und kann leicht in die gewünschte Elektrodenform eingearbeitet werden, z. B, Spule, Platte, Rohr, Stange. Der gewünschte Erfolg der Erzeugung des elektromagnetischen Feldes und der Freisetzung von Metallionen in das Dielektrikum kann erzielt werden, indem Legierungen der erfindungsgemässen Metalle eingesetzt werden oder aber die Metalle in reinster Qualität (wobei immer noch Spuren von Fremdmetallen vorhanden sind im Bereich von 0,0005 bis 0,005 Gew.-%) untereinander elektrisch leitend entsprechend der gewünschten Zusammensetzung verbunden werden können. Die gewünschte Zusammensetzung kann erreicht werden, indem z. B. der prozentuale Anteil der Oberflächen der Metalle miteinander elektrisch leitend verbunden wird, um in derartiger Form die gewünschte Mischung der Metalle an einer einzigen Elektrode zu errichten. Es können aber such andere Parameter für die Ermittlung der Mischung herangezogen werden, wie die elektrische Verbindung der Metalle entsprechend ihrer Gewichtung (Gewichts-Prozent).The material for the inventive electrodes is in aircraft, marine, and automo bilbau, electronics, and welding technology used, and can be easily incorporated into the desired electrode shape, z. B, coil, plate, pipe, rod. The desired success of the generation of the electromagnetic field and the release of metal ions into the dielectric can be achieved by using alloys of the metals according to the invention or in the purest quality (with traces of foreign metals still present in the range from 0.0005 to 0.005 wt .-%) can be connected to each other electrically conductive according to the desired composition. The desired composition can be achieved by, for. B. the percentage of the surfaces of the metals is electrically connected to each other to establish in such form the desired mixture of metals on a single electrode. However, other parameters can be used for determining the mixture, such as the electrical connection of the metals according to their weight (weight percent).
Die erfindungsgemässen Legierungen haben neben einem anwendungsfreundlichen Widerstandsverhalten (ca. 1 × 10–8 bis 100 × 10–8 OHM × m) den Vorteil der elektrolytischen Freisetzung von biologisch unbedenklichen (Metall)-Ionen in statu nascendi, die mit der Körperoberfläche reagieren können, bzw. vom Körper aufgenommen werden können und so die therapeutische Wirksamkeit erzielen können. Entscheiden für die Abnutzung des erfindungsgemässen Elektrodenmaterials ist die Leitfähigkeit und pH des Dielektrikums.In addition to an application-friendly resistance behavior (about 1 × 10 -8 to 100 × 10 -8 OHM × m), the alloys according to the invention have the advantage of the electrolytic release of biologically harmless (metal) ions in statu nascendi, which can react with the body surface, or can be absorbed by the body and so can achieve the therapeutic efficacy. Decisive for the wear of the electrode material according to the invention is the conductivity and pH of the dielectric.
Verzögert wurde die anodische Oxidation der erfindungsgemässen Legierungen unter bestromten Bedingungen und 25 Grad Celsius mit einem Dielektrikum bei einem pH 5,00 bis 8,5 vorzugsweise pH 7,00 bis 8,00, am besten bei pH 7,5. Für die Verwendung im Dielektrikum (25 Grad Celsius) der Elektrolysevorrichtung der erfindungsgemässen Elektroden haben sich pH-Puffersysteme als besonders gesundheitsunbedenklich gezeigt, aufweisend Kalium-Citricum/Magnesium-Citricum (1 mol:1 mol) mit 10 mM bis 100 mM, vorzugsweise 15 mM bis 50 mM. Es können aber auch andere Puffer-Mischungs-Konzentrationen verwendet werden, jeweils von 0,1 bis 1,0 Mol-Prozent (mol-%) oder Mol/Liter, oder oder Gewichts-Prozent (w-%), ohne dass es zu einer Verschlechterung der Ergebnisse kommt. Puffersysteme aufweisend Phosphat-Puffer im Bereich von 10 mM bis 100 mM (pH 3,00 bis pH 10, bevorzugt pH 6,5 bis 7,5) vorzugsweise 15 mM bis 50 mM sind besonders geeignet für eine lange Lebensdauer der erfindungsgemässen Elektrodenlegierungen.delayed was the anodic oxidation of the inventive alloys under energized conditions and 25 degrees Celsius with a dielectric at pH 5.00 to 8.5 preferably pH 7.00 to 8.00, best at pH 7.5. For use in dielectric (25 degrees Celsius) of the electrolysis device of the inventive Electrodes, pH buffer systems have been considered to be particularly unhealthy shown having potassium citricum / magnesium citricum (1 mol: 1 mol) at 10 mM to 100 mM, preferably 15 mM to 50 mM. It can but also other buffer mixing concentrations are used each from 0.1 to 1.0 mole percent (mole%) or mole / liter, or or weight percent (w-%), without causing deterioration the results come. Buffer systems comprising phosphate buffer in the Range from 10 mM to 100 mM (pH 3.00 to pH 10, preferably pH 6.5 to 7.5) preferably 15 mM to 50 mM are particularly suitable for a long life of the electrode alloys according to the invention.
Die erfindungsgemässe Freisetzung von Cu-Ionen in statu nascendi in das Dielektrikum wirkt bakterizid und fungizid auf der Epidermis. Darüber hinaus können Cu-Ionen, die über die Epidermis in den Körper gelangen, als Supplementation des Tagesbedarfes an Cu (ca. 2 mg) verwertet werden, z. B. bei Störungen der intestinalen Cu- oder Mineralstoffresorption. Lokal im Bereich der Anwendung führen Cu/Zn Ionen unter der Einwirkung des elektromagnetischen Feldes der Elektrolysevorrichtung zur Induktion von Metallothionein, einem Eiweissbaustein, der in der Entgiftung wirksam ist. Zn/Mn-Ionen im Dielektrikum sind besonders vorteilhaft in der Behandlung von Ulcus-Erkrankungen. Zinkat/Manganat/Alginat-Auflagen werden therapeutisch bei der Behandlung des Ulcus cruris eingesetzt. Die Freisetzung von Mg-Ionen in das Dielektrikum und deren unmittelbarer Kontakt mit der Epidermis führt zur lokalen Aufnahme von Mg und Verbesserung der Durchblutung des Körperteils, das in das Elektrolysebad eintaucht, was an Hand der Aufnahme einer Wärmebildkamera sichtbar wurde. Die in das Elektrolysebad freigesetzten Al-Ionen führen bei den verwendeten pH-Bedingungen (pH 7,00–8,00) zu einer Reduktion der Schweissproduktion plantar. Fe-Elektroden und ihre erfindungsgemässen Legierungen eignen sich ideal als gesundheitlich unbedenkliches Elektrodenmaterial zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes, das auf den Körper einwirken kann.The Release of Cu ions into statu nascendi according to the invention in the dielectric acts bactericidal and fungicidal on the epidermis. In addition, Cu ions that over the epidermis enter the body as a supplementation the daily requirement of Cu (about 2 mg) are used, eg. B. in case of disturbances intestinal Cu or mineral resorption. Local in the area The application of Cu / Zn ions under the influence of Electromagnetic field of the electrolysis device for induction Metallothionein, a protein building block that detoxifies is effective. Zn / Mn ions in the dielectric are particularly advantageous in the treatment of ulcer diseases. Zincate / manganate / alginate pads are used therapeutically in the treatment of ulcus cruris. The release of Mg ions in the dielectric and their immediate Contact with the epidermis leads to the local uptake of Mg and improve blood circulation of the body part, the immersed in the electrolytic bath, which is the hand of the inclusion of a Thermal imager became visible. The in the electrolysis bath released Al ions result in the pH conditions used (pH 7.00-8.00) to a reduction of the sweat production plantar. Fe electrodes and their novel alloys are ideal as a harmless electrode material to generate an electromagnetic field that is on the body can act.
Experiment (Durchblutung)Experiment (circulation)
Eine männliche Person, Raucher, 62 Jahre, mit peripheren Durchblutungsstörungen wurde mittels der Elektrode nach Anspruch 7 (Anode: Cu-Al-Zn; Kathode: Mg: 99,99, Bestromung 3 A; Dielektrikum: Kalium-Hydrogen-Phosphat, 30 mM, pH 7,5, 25 Grad Celsius) an 8 Tagen behandelt, mit jeweils 1 Tag Pause zwischen den jeweiligen Behandlungen; Sonographisch wurde eine 20-%ige Erhöhung des venös/arteriellen Blutflusses über dem Bereich der Vena saphena parva und der Arteria tibialis beidseitig ermittelt.A male, smoker, 62 years, with peripheral circulatory disorders was measured by means of the electrode according to claim 7 (anode: Cu-Al-Zn; cathode: Mg: 99.99, energization 3 A; Dielectric: potassium hydrogen phosphate, 30 mM, pH 7.5, 25 degrees Celsius) in 8 days, each time 1 day break between treatments; sonographically was a 20% increase in venous / arterial Blood flow over the area of the vena saphena parva and The tibial artery is detected on both sides.
Experiment (Schweiss)Experiment (welding)
Eine Patientin (52 Jahre) mit Hyperhydrosis plantaris wurde 8 mal für 30 min jeweils innerhalb von 3 Wochen mittels der Vorrichtung nach Anspruch 11 (Anode: Mg-Al-Zn; Kathode: Al, Bestromung 2 A) in einem Dielektrikum aufweisend 30 mM-K/Mg-Citricum, pH 7,9; 26 Grad Celsius) behandelt. Die Schweissproduktion wurde vor und nach Behandlung (12 Stunden nach der letzten Anwendung) mittels Schirmer Teststreifen ermittelt. Es wurde eine Reduktion der vom Teststreifen aufgenommenen Schweissmenge von 12 mm auf 8 mm festgestellt.A Patient (52 years) with hyperhydrosis plantaris was 8 times for 30 min in each case within 3 weeks by means of the device Claim 11 (anode: Mg-Al-Zn, cathode: Al, energization 2 A) in one Dielectric comprising 30 mM-K / Mg-Citricum, pH 7.9; 26 degrees Celsius) treated. Sweat production was measured before and after treatment (12 Hours after the last application) using Schirmer test strips determined. There was a reduction of the test strip recorded Welding amount from 12 mm to 8 mm detected.
Die Anwendung der erfindungsgemässen Elektroden ist nicht auf die aufgezeigten Experimente beschränkt; sie umfasst auch weitere Anwendungen wie der Prävention von Erkrankungen und Befindlichkeitsstörungen.The Application of the electrodes according to the invention is not on limited the demonstrated experiments; it also includes other applications such as the prevention of diseases and mood disorders.
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