DE19809347A1 - Hämokompatible und bakterienabweisende hydrophile Copolymere - Google Patents
Hämokompatible und bakterienabweisende hydrophile CopolymereInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein hämokompatibles und bakterienabweisendes hydrophiles, quellfähiges Copolymer mit Repetiereinheiten aus mindestens einem Sulfat und/oder Sulfonatgruppen-haltigen Monomer (A), mindestens einem Carboxyl- und/oder Carboxylatgruppen-haltigen Monomer (B) sowie mindestens einem mindestens bifunktionellen Vernetzer (C). Die Copolymere eignen sich zur Verwendung für hygienische oder medizinische Zwecke.
Description
Die Erfindung betrifft hämokompatible (oder hämophile) und bakteri
enabweisende, gegebenenfalls zellproliferationshemmende oder zell
proliferationsfördernde hydrophile Copolymere, die quellfähig sind
und in wäßrigem Medium Hydrogele bilden. Die Erfindung betrifft wei
terhin ein Verfahren zur Herstellung der Copolymeren sowie deren
Verwendung.
Quellfähige, d. h. Wasser aufnehmende Polymere oder Copolymere haben
vielfältige Verwendung gefunden. Als Beispiele seien die sogenannten
Superabsorber für Babywindeln genannt. Für diesen Zweck werden die
Polymeren häufig mit allerlei Hilfs- und Zusatzstoffen versehen, die
u. a. die Hautverträglichkeit erhöhen sollen. Andere Erzeugnisse, für
die quellfähige Polymere benötigt werden, sind z. B. Wundverbände.
Damenbinden und Tampons sowie Kompressen.
Die Fig. 1 bis 4 geben die Ergebnisse von Quellversuchen mit ver
schiedenen quellfähigen Copolymeren nach der Erfindung mit unter
schiedlichen Gehalten an Vernetzer in Wasser bzw. in physiologischer
Kochsalzlösung wieder.
Ein wesentlicher Gegenstand der Erfindung ist ein hämokompatibles
und bakterienabweisendes hydrophiles, quellfähiges Copolymer mit
Repetiereinheiten aus mindestens einem Sulfat- und/oder Sulfonat
gruppen-haltigen Monomer (A), mindestens einem Carboxyl- und/oder
Carboxylatgruppen-haltigen Monomer (B) sowie mindestens einem minde
stens bifunktionellen Vernetzer (C).
Andere Gegenstände der Erfindung sind ein Verfahren zur Herstellung
der Copolymeren sowie die Verwendung der Copolymeren.
Hydrophil und quellfähig ist ein Copolymer im Sinne der Erfindung
dann, wenn die Wasseraufnahme nach dem in der Folge beschriebenen
Test mindestens 80% beträgt. Die erfindungsgemäßen Copolymeren kön
nen bis zum 100-fachen ihres Gewichtes an Wasser aufnehmen. Die Was
seraufnahme ist reversibel, wenn es auch für viele praktische Ver
wendungen auf Reversibilität nicht ankommt. Die Copolymeren sind
ausgeprägt hämokompatibel, verlängern also die Blutgerinnungszeit
erheblich. Diese Wirkung ist ebenso nachhaltig wie der starke bakte
rienabweisende Effekt. Die besonderen Bedingungen, unter denen ein
Copolymer zudem zellproliferationshemmend oder zellproliferations
fördernd ist, werden in der Folge erläutert. Diese Kombination vor
teilhafter Eigenschaften, welche die erfindungsgemäßen Copolymeren
zeigen, ist mit guter Haut- und Gewebeverträglichkeit verbunden, so
daß sich die erfindungsgemäßen Copolymeren besonders für medizini
sche Verwendungen eignen.
Die genannten Repetiereinheiten der Copolymeren können direkt aus
den genannten Monomeren A und B bzw. aus dem Vernetzer C entstanden
sein. Alternativ können aber auch Derivate dieser Ausgangsstoffe
eingesetzt werden, die nach der Polymerisation in die genannten
Repetiereinheiten umgewandelt werden. Zum Beispiel können Sulfonsäu
re- und/oder Carboxylgruppen durch Neutralisation nachträglich in
Sulfonat- und/oder Carboxylatgruppen umgewandelt werden. Weiterhin
kann man z. B. Carbonamid- oder Nitrilgruppen sowie Carbonester- oder
Sulfonsäureestergruppen durch Hydrolyse und gegebenenfalls Neutrali
sation in Carboxylat- bzw. Sulfonatgruppen umwandeln.
Natürlich können statt eines einzigen Monomers A bzw. eines einzigen
Monomers B auch Mischungen von verschiedenen Monomere A bzw. ver
schiedenen Monomere B eingesetzt werden. Die obigen Erläuterung über
Gruppen, die in die genannten, physiologisch relevanten Gruppen um
gewandelt werden können, gelten entsprechend.
Anstelle von zwei Monomeren A und B kann man auch nur ein Monomer
(A+B) einsetzen, das die genannten, physiologisch relevanten Gruppen
(oder Gruppen, die in diese Gruppen überführbar sind) in demselben
Molekül enthält.
Die Monomeren A steuern die für die hämokompatiblen und bakterienab
weisenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Copolymeren wesentli
chen Sulfat- und/oder Sulfonatgruppen bei. Sie sind überwiegend be
kannte Stoffe und gut zugänglich. Sie sind radikalisch polymerisier
bar und enthalten eine oder gegebenenfalls zwei ethylenische Doppel
bindungen und eine oder gegebenenfalls zwei Sulfat- und/oder Sulfo
natgruppen mit einem Alkalimetallion, insbesondere einem Natriumion
als Gegenion. Die Monomeren B sind ebenfalls überwiegend bekannte
und gut zugängliche Stoffe, sie liefern die für die genannten Wir
kungen ebenfalls erforderlichen Carboxyl- und/oder Carboxylatgrup
pen, letztere wiederum mit einem Alkalimetallion, insbesondere einem
Natriumion als Gegenion.
Geeignete Monomere A und B werden durch die allgemeinen Formeln I
und II beschrieben:
Formel I: (CnH2n-q-x)(SO3Ra)x (Monomere A)
Formel II: (CnH2n-q-x)(COORb)x (Monomere B)
In den Formeln steht
n jeweils unabhängig für eine ganze Zahl von 2 bis einschließlich 6;
x jeweils unabhängig für 1 oder 2;
q jeweils unabhängig für 0 oder 2; bedeutet der Rest
Ra ein Äquivalent eines Metallions, insbesondere ein Alkalimetal lion und
Rb -H oder ein Äquivalent eines Metallions, insbesondere ein Alkali metallion.
Formel I: (CnH2n-q-x)(SO3Ra)x (Monomere A)
Formel II: (CnH2n-q-x)(COORb)x (Monomere B)
In den Formeln steht
n jeweils unabhängig für eine ganze Zahl von 2 bis einschließlich 6;
x jeweils unabhängig für 1 oder 2;
q jeweils unabhängig für 0 oder 2; bedeutet der Rest
Ra ein Äquivalent eines Metallions, insbesondere ein Alkalimetal lion und
Rb -H oder ein Äquivalent eines Metallions, insbesondere ein Alkali metallion.
Den gegebenen Definitionen entsprechend bedeutet der Rest
(CnH2n-q-x)- jeweils unabhängig einen geradkettigen oder verzweigten
einwertigen Alkenylrest (q=0, x=1) oder Alkadienylrest (q=2, x=1)
oder einen zweiwertigen Alkenylenrest (q=0, x=2) oder Alkadienylen
rest (q=2, x=2).
Auch vom Benzol abgeleitete Monomere A und B der allgemeinen Formel
Formel III:(C6H6-b-c-d)BbRc c(OH)d (Monomere A oder B)
können eingesetzt werden, worin
B jeweils unabhängig einen ein- oder zweifach ungesättigten gerad kettigen oder verzweigten Rest der Formeln (CnH2n-1-q-y)(SO3Ra)y oder (CnH2n-1-q-y)(COORb)y bedeutet, wobei Ra, Rb, n und q wie zuvor definiert sind und y jeweils unabhängig für 0, 1 oder 2 steht;
Rc jeweils unabhängig C1-4-Alkyl, -NH2, -COOH, -SO3H, -OSO3H, -OPO(OH)2, -PO(OH)2, -OP(OH)2, -OPO(O-)OCH2-CH2-N⁺(CH3)3, PO(O₋)O-CH2-CH2-N⁺(CH3)3, -OP(O₋)OCH2-CH2-N⁺(CH3)3 oder ein Salz, insbesondere ein Alkalisalz, oder einen Ester der genannten Gruppen bedeutet;
b für 1, 2, oder 3 steht;
c für 0, 1, 2, oder 3 steht; und
d für 0, 1, 2, oder 3 steht;
mit der Maßgabe, daß b + c + d ≦ 6, vorteilhaft ≦ 4 ist.
Formel III:(C6H6-b-c-d)BbRc c(OH)d (Monomere A oder B)
können eingesetzt werden, worin
B jeweils unabhängig einen ein- oder zweifach ungesättigten gerad kettigen oder verzweigten Rest der Formeln (CnH2n-1-q-y)(SO3Ra)y oder (CnH2n-1-q-y)(COORb)y bedeutet, wobei Ra, Rb, n und q wie zuvor definiert sind und y jeweils unabhängig für 0, 1 oder 2 steht;
Rc jeweils unabhängig C1-4-Alkyl, -NH2, -COOH, -SO3H, -OSO3H, -OPO(OH)2, -PO(OH)2, -OP(OH)2, -OPO(O-)OCH2-CH2-N⁺(CH3)3, PO(O₋)O-CH2-CH2-N⁺(CH3)3, -OP(O₋)OCH2-CH2-N⁺(CH3)3 oder ein Salz, insbesondere ein Alkalisalz, oder einen Ester der genannten Gruppen bedeutet;
b für 1, 2, oder 3 steht;
c für 0, 1, 2, oder 3 steht; und
d für 0, 1, 2, oder 3 steht;
mit der Maßgabe, daß b + c + d ≦ 6, vorteilhaft ≦ 4 ist.
Andere geeignete Monomere A sind Sulfate der Formel IV
Formel IV: (CnH2n-q-x)(OSO3Ra)x (Monomere A)
wobei Ra, n, q und x wie zuvor definiert sind.
Formel IV: (CnH2n-q-x)(OSO3Ra)x (Monomere A)
wobei Ra, n, q und x wie zuvor definiert sind.
Geeignete Monomere A sind z. B. Natriumallylsulfat, Natriumallylsul
fonat, Natriummethallylsulfat, Natriumvinyltoluolsulfonat; Carboxyl
vinylbenzolsulfonat, Natriumvinylsulfonat, Natrium-2-, -3- oder -4-
vinylbenzolsulfonat, Natriumallylsulfat, Natriummethallylsulfat,
Natrium-1-buten-4-sulfat und Natrium-1-buten-2-sulfat. Von den ge
eigneten Monomeren B seien beispielsweise genannt: Acrylsäure, 4-Vi
nylsalicylsäure, Itaconsäure, Vinylessigsäure, Zimtsäure. 4-Vinyl
benzoesäure, 2-Vinylbenzoesäure, Sorbinsäure, Kaffeesäure, Malein
säure, Methylmaleinsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure, Fumarsäure,
Dimethylfumarsäure, Methylfumarsäure, Dihydroxymaleinsäure, Allyles
sigsäure sowie die Natriumsalze dieser Säuren. Ein Monomer (A+B),
das Sulfonat- und Carboxylatgruppen in sich vereinigt, ist z. B.
Dinatrium-3-carboxylat-4-vinylbenzolsulfonat.
In den erfindungsgemäßen Polymeren, die sich von Monomeren A und B
gemäß den allgemeinen Formeln I bis IV ableiten, kann das molare
Verhältnis von Carboxyl- und/oder Carboxylatgruppen zu Sulfat und/
oder Sulfonatgruppen in der Beschichtung in weiten Grenzen schwan
ken. Ausgeprägte bakterienabweisende Eigenschaften zeigen Gele, in
denen dieses Verhältnis zwischen 0.2 und 10 liegt. Bakterienabwei
sende und zugleich zellproliferationsinhibierende Eigenschaften wer
den erzielt, wenn das Verhaltnis 0.2 bis 3, vorteilhaft 0,4 bis 3
und insbesondere 0.4 bis 2 beträgt. Die beschichteten Oberflächen
zeigen in bemerkenswerter Weise bakterienabweisende, aber zellproli
ferationsfördernde Eigenschaften, wenn das besagte molare Verhältnis
2 bis 10, vorteilhaft 3 bis 10 und insbesondere 3 bis 5 beträgt. Als
zellproliferationsfördernd im Sinne der Erfindung gilt eine
Beschichtung dann, wenn die Haftung und Vermehrung von Säugetierzel
len durch die Beschichtung im Vergleich zu der unbeschichteten Ober
fläche verbessert oder jedenfalls weniger stark beeinträchtigt wird
als die Haftung und Vermehrung von Bakterien.
Bevorzugte mindestens bifunktionelle Vernetzer C sind wie die Mono
meren A und B radikalisch polymerisierbar und enthalten zwei bis
vier olefinische Doppelbindungen. Vernetzer mit zwei olefinischen
Doppelbindungen ergeben zweidimensionale Netzwerke, während höher
funktionelle Vernetzer zu dreidimensionalen Netzwerken führen die
weniger quellfähig sind und wasserärmere Hydrogele bilden. Höher
funktionelle Vernetzer werden daher zweckmäßig in geringeren molaren
Mengen eingesetzt als die bifunktionellen Vernetzer, um den Vernet
zungsgrad nicht zu hoch werden zu lassen (wodurch das Wasseraufnah
mevermögen verringert würde). Natürlich kann man auch mit zwei oder
mehr verschiedenen Vernetzern arbeite, z. B. mit einem bifunktionel
len und einem trifunktionellen Vertreter. Wegen der angestrebten
Quellbarkeit (oder des Wasseraufnahmevermögens) der erfindungsgemä
ßen Copolymere sollten die Vernetzer ihrerseits hydrophil sein, z. B.
Polyalkylenoxidgruppen enthalten.
Geeignete Vernetzer sind z. B. Methylenbisacrylamid (MBAA), Ethylen
glykoldimethacrylat (EGDMA), Diethylenglykoldimethacrylat, Ethylen
glykoldiacryiat (EGDA), Diethylenglykoldiacrylat (DEGDA), Polyethy
lenglykol-1000-dimethacrylat, Diethylenglykoldivinylether (DEGDV),
Polyethylenglykol-300-divinylether, Polyethylenglykol-1500-divinyl
ether, Polyethylenglykol-6000-divinylether, Cyclohexan-1,4-dimetha
noldivinylether, 1,5-Hexandioldivinyiether, 1,5-Hexandioldimethacry
lat, Allylcinnamat, Glycerintrivinylether, Glycerin-12EO-trivinyl
ether, Trimethylolpropantriacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat,
Trimethylolpropantrivinylether, Pentarythrittetraacrylat und Penta
rythrittriallylether.
Durch die Größe des molaren Anteils des Vernetzers C an der Summe
der molaren Anteile der Monomeren A, B und gegebenenfalls D sowie
des Vernetzers C wird der Vernetzungsgrad bestimmt. Wenn man einen
bifunktionellen Vernetzer verwendet, beträgt dieser Anteil in der
Regel 1 bis 40 mol-%. Liegt die (durchschnittliche) Funktionalität
des Vernetzers höher, z. B. bei 3.5, so beträgt der Anteil des Ver
netzers C zweckmäßig 0,01 bis 10 mol-%.
Die Copolymeren nach der Erfindung können ausschließlich Repetier
einheiten enthalten, die sich von den Monomeren A und B sowie dem
Vernetzer C ableiten, oder weitere Repetiereinheiten enthalten,
die von anderen Vinylmonomeren D stammen und die Eigenschaften der
erfindungsgemäßen Copolymere in erwünschter Weise modifizieren. So
können Repetiereinheiten vorhanden sein, die von hydrophilierenden
Monomeren, wie 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Diethylenglykolmo
noacrylat, 1,4-Butandiolmonoacrylat oder vinylierten Monosacchari
den, oder von anderen eigenschaftsmodifizierenden Monomeren stammen.
Hydrophile Vinylmonomere D werden insbesondere dann mitverwendet,
wenn die Monomeren A und B mit dem Vernetzer C ausnahmsweise ein Co
polymer ergeben, das nicht hydrophil und quellfähig im Sinne der
Erfindung ist. Wenn im Copolymer von Monomeren D stammende weiteren
Repetiereinheiten vorhanden sind, beträgt deren Anteil in der Regel
bis zu 40 Molprozent, insbesondere bis zu 30 Molprozent, bezogen auf
auf die Summe der Repetiereinheiten, die von den Monomeren A, B und
dem Vernetzer C stammen.
Zur Herstellung der Copolymeren werden die Monomeren A und B sowie
der Vernetzer C und gegebenenfalls weitere Monomere D in üblicher
Weise in wäßrigem Medium radikalisch polymerisiert. Als Initiatoren
verwendet man vorteilhaft die bekannten für wäßrige Systeme brauch
baren Peroxide, z. B. Persulfate, wie Kaliumperoxydisulfat; Perester;
Hydroperoxide, wie tert.-Butylhydroperoxid; und Azoverbindungen, wie
Azoisobutyronitril. Die Initiatoren werden zweckmäßig in Mengen von
0,01 bis 1 Mol-% eingesetzt, bezogen auf die molaren Mengen der
Monomeren. Man kann alle Ausgangsstoffe auf einmal vorlegen oder
beispielsweise zuerst die Monomeren A und B sowie gegebenenfalls D
copolymerisieren und den Vernetzer C, gegebenenfalls mit weiterem
Initiator, später zufügen. Die Polymerisation läuft im Temperaturbe
reich von 40 bis 100°C zügig ab. Das Reaktionsgemisch ist, je nach
Vernetzungsgrad, eine mehr oder minder viskose, klare Lösung oder
bereits ein Gel. Man kann das Copolymer isolieren, indem man das
Reaktionsgemisch in ein mit Wasser mischbares Lösemittel einträgt,
in dem das Copolymer unlöslich ist, z. B. in Ethanol. Mit Ethanol
kann man auch lösliche niedermolekulare Anteile, wie Monomere oder
Initiatorbestandteile, aus dem abfiltrierten Copolymer auswaschen.
Durch schonendes Trocknen, beispielsweise bei 60°C im Vakuum, kann
man das weitgehend wasserfreie Produkt gewinnen.
Das erfindungsgemäße Copolymer ist ein Feststoff, der zuweilen kle
brig ist, aber im Mörser zerkleinert werden kann. Wasseraufnahme und
Wasserabgabe sind reversibel, die Wasseraufnahme kann durch Diffe
renzwägung bestimmt werden. Je nach Hydrophilie der Monomeren und
des Vernetzers sowie dem Vernetzungsgrad kann das Copolymer bis zum
200-fachen seines Gewichtes an Wasser aufnehmen.
Die erfindungsgemäßen Copolymeren sind für alle Zwecke verwendbar,
bei denen es auf Blutverträglichkeit und/oder auf bakterienabweisen
de Eigenschaften ankommt. Beides ist bei medizinischen Anwendungen
gefragt. Das Copolymer eignet sich z. B. für Kompressen und Wundver
bände. Es saugt die aus der Wunde austretende wäßrige Flüssigkeit
auf und wirkt gleichzeitig desinfizierend. Eine andere Verwendung
ist die als Substrat für implantierte Wirkstoffdepots. Weiterhin
kann das Hydrogel des Copolymers als Wasserreservoir für Pflanzen
oder Schnittblumen dienen, das wegen der bakterienabweisenden Wir
kung zugleich die Haltbarkeit der Schnittblumen verbessert. Im
hygienischen Bereich kann es für Damenbinden und Tampons verwendet
werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, nicht
aber ihren Anwendungsbereich begrenzen.
In einem 3-l Rundkolben werden 206 g (1 mol) Natrium-4-vinylbenzol
sulfonat (Natriumstyrolsulfonat; NaSS), 116 g (1 mol) Maleinsäure
(MS), 2 l Wasser und die in der Tabelle angegebenen Mengen Vernetzer
vorgelegt. Man setzt jeweils 1 mol% (= 0.02 mol K2S2O8 zu und er
hitzt das Gemisch unter Rühren auf 60°C. Die Polymerisation ist nach
4 h beendet. Man läßt auf Raumtemperatur abkühlen und trägt das
Reaktionsgemisch in 10 l Ethanol ein. Das ausgefallene Copolymer
wird abdekantiert und durch Erhitzen auf 60°C bis zur Gewichtskon
stanz getrocknet.
Die Beispiele der folgenden Versuchsreihe zeigen Variationsmöglich
keiten für den Vernetzer unter im übrigen gleichen Bedingungen.
Ein Vernetzer wird als in der angegebenen Menge verträglich angese
hen, wenn er ein homogenes, klares Reaktionsgemisch ergibt. Die an
gegebenen Werte sind keine Grenzwerte, sondern geben Mengen an, bei
denen noch Verträglichkeit gegeben ist.
200 mg getrocknetes Gel werden in einen beschichteten Teebeutel ein
geschweißt, und der Teebeutel wird für bestirnte Zeiträume in das
wäßrige Medium (destilliertes Wasser oder physiologische Natrium
chloridlösung) gehängt. Man läßt den Teebeutel 10 min abtropfen und
bestimmt das Gewicht. Die Wasseraufnahme wird berechnet nach der
Gleichung
Die Fig. 1 und 2 zeigen die Wasseraufnahme in deionisiertem Was
ser und in physiologischer Natriumchloridlösung als Funktion der
Zeit für das System Maleinsäure (MS). Natrium-4-styrolsulfonat
(NaSS) (Molverhältnis 1 : 1) und Methylenbisacrylamid (MBAA) mit stei
genden Mengen des letzteren. Die Fig. 3 und 4 zeigen die entspre
chenden Ergebnisse mit einem ähnlichen System, in dem MBAA durch
Polyethylenglykol-1000-dimethacrylat (PEG-1000-DMA) ersetzt wurde.
Man erkennt, daß die Wasseraufnahme in physiologischer Natriumchlo
ridlösung zumindest bei den schwach vernetzten Gelen merklich gerin
ger ist, aber immer noch über 90% liegt.
Eine Probe des Gels wird eine Stunde in steriler PBS-Pufferlösung
gequollen und anschließend 2 Stunden bei 37°C mit einer Suspension
von Klesbiella pneumoniae geschüttelt. Locker anhaftende Bakterien
werden durch fünfmaliges Waschen mit PBS-Pufferlösung entfernt. Aus
den auf dem Gel dann noch haftenden Bakterien wird der Bakterienin
haltsstoff Adenosintriphosphat (ATP) in bekannter Weise extrahiert
und mit einer handelsüblichen Testkombination (Boehringer Mannheim
GmbH) bioluminometrisch bestimmt. Die Anzahl der gemessenen Lichtim
pulse ist proportional der Bakterienadhäsion.
Die Bakterienadhäsion wurde an einem Gel aus 40 mol-% MS. 40 mol-%
NaSS und 20 mol-% MBAA sowie, zum Vergleich, an einem Stoff mit ähn
lich großer Oberfläche, nämlich expandiertem Polystyrol (EPS), ge
messen. Die Adhäsion an dem Gel betrug nur 5% der Adhäsion an EPS.
Claims (15)
1. Hämokompatibles und bakterienabweisendes hydrophiles, quellfähi
ges Copolymer mit Repetiereinheiten aus mindestens einem Sulfat-
und/oder Sulfonatgruppen-haltigen Monomer (A), mindestens einem
Carboxyl- und/oder Carboxylatgruppen-haltigen Monomer (B) sowie min
destens einem mindestens bifunktionellen Vernetzer (C).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Mono
mere A und B verwendet, die durch die allgemeinen Formeln I und II
beschrieben werden:
Formel I: (CnH2n-q-x)(SO3Ra)x (Monomere A)
Formel II: (CnH2n-q-x)(COORb)x (Monomere B)
in denen
n jeweils unabhängig für eine ganze Zahl von 2 bis einschließlich 6;
x jeweils unabhängig für 1 oder 2;
q jeweils unabhängig für 0 oder 2; steht, der Rest
Ra ein Äquivalent eines Metallions, insbesondere ein Alkalimetal lion und
Rb -H oder ein Äquivalent eines Metallions, insbesondere ein Alkali metallion bedeutet.
Formel I: (CnH2n-q-x)(SO3Ra)x (Monomere A)
Formel II: (CnH2n-q-x)(COORb)x (Monomere B)
in denen
n jeweils unabhängig für eine ganze Zahl von 2 bis einschließlich 6;
x jeweils unabhängig für 1 oder 2;
q jeweils unabhängig für 0 oder 2; steht, der Rest
Ra ein Äquivalent eines Metallions, insbesondere ein Alkalimetal lion und
Rb -H oder ein Äquivalent eines Metallions, insbesondere ein Alkali metallion bedeutet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Monomere A und/oder B vom Benzol abgeleitete Monomere der allgemei
nen Formel
Formel III: (C6H6-b-c-d)BbRcc(OH)d (Monomere A oder B)
verwendet, worin
B jeweils unabhängig einen ein- oder zweifach ungesättigten gerad kettigen oder verzweigten Rest der Formeln (CnH2n-1-q-y)(SO3Ra)y oder (CnH2n-1-q-y)(COORb)y bedeutet, wobei Ra, Rb, n und q wie zuvor definiert sind und y jeweils unabhängig für 0, 1 oder 2 steht;
Rc jeweils unabhängig C1-4-Alkyl, -NH2, -COOH, -SO3H, -OSO3H, -OPO(OH)2, -PO(OH)2, -OP(OH)2, -OPO(O⁻)OCH2-CH2-N⁺(CH3)3, -PO(O⁻)O-CH2-CH2-N⁺(CH3)3, -OP(O⁻)OCH2-CH2-N⁺(CH3)3 oder ein Salz, insbesondere ein Alkalisalz, oder einen Ester der genannten Gruppen bedeutet;
b für 1, 2, oder 3 steht;
c für 0, 1, 2 oder 3 steht; und
d für 0, 1, 2 oder 3 steht;
mit der Maßgabe, daß b + c + d ≦ 6, vorteilhaft ≦ 4 ist.
Formel III: (C6H6-b-c-d)BbRcc(OH)d (Monomere A oder B)
verwendet, worin
B jeweils unabhängig einen ein- oder zweifach ungesättigten gerad kettigen oder verzweigten Rest der Formeln (CnH2n-1-q-y)(SO3Ra)y oder (CnH2n-1-q-y)(COORb)y bedeutet, wobei Ra, Rb, n und q wie zuvor definiert sind und y jeweils unabhängig für 0, 1 oder 2 steht;
Rc jeweils unabhängig C1-4-Alkyl, -NH2, -COOH, -SO3H, -OSO3H, -OPO(OH)2, -PO(OH)2, -OP(OH)2, -OPO(O⁻)OCH2-CH2-N⁺(CH3)3, -PO(O⁻)O-CH2-CH2-N⁺(CH3)3, -OP(O⁻)OCH2-CH2-N⁺(CH3)3 oder ein Salz, insbesondere ein Alkalisalz, oder einen Ester der genannten Gruppen bedeutet;
b für 1, 2, oder 3 steht;
c für 0, 1, 2 oder 3 steht; und
d für 0, 1, 2 oder 3 steht;
mit der Maßgabe, daß b + c + d ≦ 6, vorteilhaft ≦ 4 ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Monomere A Sulfate der Formel IV verwendet,
Formel IV: (CnH2n-q-x)(OSO3Ra)x (Monomere A)
wobei Ra, n, q und x wie zuvor definiert sind.
Formel IV: (CnH2n-q-x)(OSO3Ra)x (Monomere A)
wobei Ra, n, q und x wie zuvor definiert sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als mindestens bifunktionelle Vernetzer radikalisch
polymerisierbare Verbindungen mit 2 bis 4 olefinischen Doppelbindun
gen verwendet.
6. Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß man als Sulfatgruppen- und/oder Sulfonatgruppen-halti
ges Monomer A Natrium-4-styrolsulfonat, Natriumvinylsulfonat oder
Natriummethallylsulfonat verwendet.
7. Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß man als Carboxyl- und/oder Carboxylatgruppen-haltiges Monomer B Malein
säure, Acrylsäure, Methacrylsäure, 4-Vinylbenzoesäure oder ein
Natriumsalz dieser Säuren verwendet.
8. Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß man als Vernetzer C Methylenbisacrylamid, Ethylenglykoldi
methacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Polyethylenglykol-1000-
dimethacrylat, Diethylengiykoldivinylether, Glycerin-12EO-trivinyl
ether, Pentaerythrit-64EO-tetravinylether, Pentaerythrittetraacry
lat, Penterythrittriallylether, Polyethylenglykol-300-divinylether,
Polyethylenglykol-1500-divinylether, Polyethylenglykol-6000-divinyl
ether, 1,6-Hexandioldivinylether, Cyclohexan-1,4-dimethanoldivinyl
ether oder Allylcinnamat verwendet.
9. Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, das das molare Verhältnis der Carboxyl- und/oder Carboxylat
gruppen zu den Sulfatgruppen und/oder Sulfonatgruppen 0.2 bis 10 be
trägt.
10. Verfahren zur Herstellung der Copolymeren nach einem der Ansprü
che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß man die Monomeren A und B,
den Vernetzer C und gegebenenfalls weitere Monomere D in wäßrigem
Medium radikalisch initiiert polymerisiert.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Polymerisation bei 40 bis 100°C durchführt und eine Peroxyverbindung
als Initiator benutzt.
12. Verwendung eines Copolymers nach einem der Ansprüche 1 bis 9
für hygienische oder medizinische Zwecke.
13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das
Copolymer für Wundverbände verwendet wird.
14. Verwendung nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, daß das
Copolymer als Polymersubstrat für Wirkstoffdepots verwendet wird.
15. Verwendung eines Copolymers nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in
Form des Hydrogels als Wasserreservoir für Pflanzen oder Schnittblu
men.
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EP19980123624 EP0930344A2 (de) | 1998-01-14 | 1998-12-10 | Hämokompatible und bakterienabweisende hydrophile Copolymere |
CA 2259097 CA2259097A1 (en) | 1998-01-14 | 1999-01-12 | Hemocompatible and bacteria-repelling hydrophilic copolymers |
JP11005204A JPH11255842A (ja) | 1998-01-14 | 1999-01-12 | 血液相容性および抗菌性で、親水性の膨潤可能なコポリマ―、その製造方法およびその使用 |
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