DE19936428A1

DE19936428A1 - Eisenionen enthaltendes Bakterizid

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Publication number: DE19936428A1
Application number: DE19936428A
Authority: DE
Inventors: Tadayo Hata; Toshiyuki Maruoka
Original assignee: Kenkohyakunijussai Co Ltd
Current assignee: Kenkohyakunijussai Co Ltd
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: ITRM990488A1; ZA994496B; AR023042A1; MXPA99007148A; AU759393B2; GB2340041A; IT1306180B1; KR20000017001A; ITRM990488A0; TR199901848A3; ID25981A; CN1118238C; JP3853985B2; RU2166334C2; FR2781645A1; EG23878A; GB2340041B; FR2781645B1; TR199901848A2; CN1243667A

Abstract

Pathogene Bakterien stellen seit langem eine Bedrohung für die Menschheit dar, und es war ein Ziel der Nahrungsmittelindustrie und der Medizinberufe, ein Bakterizid zu entwickeln, das im hohen Maße praktisch ist und in seinem Umfang Sporen enschließt, das eine ausgeprägte Wirkung auf pathogene Bakterien zeigt, das für Menschen und die Erde sicher ist und das aus Metallionen, die eine Affinität zum Körper besitzen, d. h. denjenigen, die essentielle Strukturkomponenten des Körpers sind, und Verbindungen, die in Nahrungsmittelzusätzen verwendet werden, besteht. Bereitgestellt werden eine Eisen(III)-Ionen (Fe·3+·) und ein oder mehrere Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus Sorbinsäure, Benzoesäure und para-Hydroxybenzoesäureestern, enthaltendes Bakterizid; ein Eisen(III)-Ionen (Fe·3·+), L-Ascorbinsäure und ein oder mehrere Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus Sorbinsäure, Benzoesäure und para-Hydroxybenzoesäureestern, enthaltendes Bakterizid sowie ein Eisen(III)-Ionen (Fe·3+·), Sorbinsäure, Benzoesäure und L-Ascorbinsäure enthaltendes Bakterizid. Als Ergebnis können die hauptsächlichen pathogenen Bakterien in kurzer Zeit ausgerottet werden, und das Bakterizid ist sehr stabil.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bakterizid, das Eisen-III-Ionen (Fe³⁺) und ein oder mehrere Mitglieder aus der Gruppe mit Sorbinsäure, Benzoesäure und para- Hydroxybenzoesäureestern enthält, sowie ein Bakterizid, das Eisen-III-Ionen (Fe³⁺), L-Ascorbinsäure und ein oder mehrere Mitglieder aus der Gruppe mit Sorbinsäure, Benzoesäure und para-Hydroxybenzoesäureestern enthält, das in einem breiten Spektrum von Anwendungen, von der Sterilisation von Händen und Wunden bis zur Sterilisation von Möbeln, Instrumenten und Gegenständen und zur Sterilisation frischer Nahrungsmittel vor dem Kochen verwendet werden kann.

Trotz des ausgefeilten Straßensystems und Kommunikationsnetzwerks, riesiger Budgets, zahlreichem Personal des CDC (Center for Disease Control, Zentrum für Seuchen bekämpfung) und medizinischer Behandlung auf dem neuesten Stand, die in einem hochentwickelten Land wie den Vereinigten Staaten zur Verfügung stehen, und obgleich 16 Jahre seit der Entdeckung von Escherichia coli O-157 vergangen sind, gibt es immer noch in jedem Jahr mehr als 20 000 neue Patienten und mehr als 200 Todesfälle. Auch in Japan gab es 1996 zahlreiche Masseninfektionen, und zur Zeit ist die Situation bei weitem von einem Stillstand entfernt, und zwar in dem Ausmaß, daß es Forscher gibt, die behaupten, daß O-157 eine "Mikrobe" ist, die überall in der Umgebung überleben kann und in sehr kleinen Bakterienzahlen eine Infektion hervorrufen kann, und es ferner bekannt ist, daß es keinen Weg gibt, den Angriff der Tuberkelbazillen oder Staphylococcen mit Resistenz gegenüber mehreren Arzneimitteln aufzuhalten.

In den Entwicklungsländern steigen überdies orale Infektionen, wie Ruhr und Cholera, mehr als je zuvor an, und auch Atemwegsinfektionen, wie Tuberkulose, sind weitverbreitet. Zur Zeit gibt es zwanzig Millionen Patienten mit Tuberkulose in der Welt, und während die meisten von diesen sich in Afrika und anderen Entwicklungsländern befinden, gibt es acht Millionen neue Fälle jedes Jahr, und die jährliche Anzahl der Todesfälle soll mehr als drei Millionen betragen. Während die Unwissenheit über Infektionskrankheiten und schlechte öffentliche Hygiene nicht zu übersehen ist, sind diese Tatsachen wahrscheinlich auch auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Leute kein Antiseptikum haben, das eine sofortige Desinfektion ermöglicht und sehr sicher ist.

Von den heutzutage täglich verwendeten Sterilisations- und Desinfektionsverfahren wurden Alkohole, Phenole, Halogenverbindungen, quartäre Ammoniumsalze, Mittel auf Biguanid-Basis, Aldehyde und dgl. als chemische Verfahren neben physikalischen Ver fahren, wie Hitze und Bestrahlung, praktisch angewendet. Es gibt jedoch kein Produkt, das unter jedem Gesichtspunkt, beispielsweise dem einer guten bakteriziden Wirkung, Sicherheit, niedrigen Toxizität, ausgezeichneten Stabilität und Haltbarkeit und eines niedrigen Preises, zufriedenstellend ist. Zum Beispiel ist ein Mittel auf Biguanid-Basis, das unter dem Handelsnamen Hibitan vertrieben wird, ein ausgezeichnetes, bestens verkauftes Antiseptikum, aber es ist gegen Sporen unwirksam. Außerdem wurde bei einigen Bakterien Resistenz festgestellt, und dies verursacht bekanntlich eine im Krankenhaus erworbene Infektion. Antibiotika brauchen nicht erwähnt zu werden, und bei den chemischen Syntheseprodukten, die den mikrobiellen Zellen zu schaffen machen, erscheinen immer resistente Stämme, die diese unwirksam machen, als Ergebnis der Produktion von Enzymen oder der Produktion von Ersatzenzymen, und diese erweisen sich wiederum als Bedrohung für die Menschen.

Es ist bereits bekannt, daß bestimmte Typen von Metallionen über einer spezifischen Konzentration eine bakterizide Wirkung haben, und diese wurden in Quecksilber zubereitungen und dgl. angewendet. Quecksilber ist jedoch ein Schwermetall, das im Körper völlig unnötig ist, und ist außerdem extrem toxisch, so daß es seine Stellung als Antiseptikum aufgegeben hat, als die verschiedenen vorstehend genannten Antiseptika entwickelt wurden, und seither wurden Antiseptika, die Metallionen verwenden, praktisch ignoriert. In neuerer Zeit wurden Metallelemente als essentielle Substanzen im Körper bekannt, und mit ihrem negativen Bild, zuerst als Gifte oder Alchemie und dann, in den letzten Jahren, als Umweltschadstoffe, wurde aufgeräumt, so daß sie jetzt als wichtige Elemente, die unsere Gesundheit schützen, angesehen werden, wobei verschiedene Mineralien und Tabletten, die diese enthalten, neben den Nahrungsmitteln in amerikanischen Supermärkten und dgl. stehen.

Verschiedene Metallionen wurden bezüglich ihrer bakteriziden Wirkung auf die hauptsächlichen pathogenen Bakterien getestet, wobei die Obergrenze der Metallionen konzentration bei 1000 ppm festgelegt wurde und die Konzentration so festgelegt wurde, daß sie die höchste Wirksamkeit zeigte. Das Testverfahren umfaßte die Zugabe einer Suspension der Probenbakterien (1 × 10⁹ Zellen/ml physiologische Kochsalzlösung) in einer Menge von 2 Gew.-% zu einer Metallionen-Lösung, das Ermöglichen einer Kontaktzeit von 60 Minuten mit den Bakterien, das Abnehmen von 10 µl der behandelten Flüssigkeit, das Züchten der Proben in der für jeden Bakterientyp optimalen Umgebung und die Bestimmung der Lebensfähigkeit der Bakterien. Als Ergebnis wurde die gleiche Wirkung beobachtet, ausgenommen auf die sporenbildenden Bakterien. Für den Test wurde aus den Staphylo coccen methicillinresistenter Staphylococcus aureus (MRSA) als typisches Gram-positives Bakterium ausgewählt, und Escherichia coli O-157 wurde aus Escherichia coli als typisches Gram-negatives Bakterium ausgewählt. Diese Testergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß eine bakterizide Wirkung für Kupfer(II)- (Cu²⁺-) und Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) festgestellt wurde. Die Lebensfähigkeit der Bakterien wurde als ++ ausgedrückt, wenn die Bakterien normal, ohne irgendeine Hemmung, proliferierten, als +, wenn sie beschädigt waren und ihre Proliferation etwas gehemmt war, als ±, wenn sie beschädigt waren und ihre Proliferation gehemmt war und als -, wenn sie nicht proliferierten und abgetötet wurden.

Tabelle 1

Bakterizide Wirkung verschiedener Metallionen

Wenn als nächstes der Zusammenhang zwischen der Konzentration und der Bakterienkontaktzeit für die bakterizide Wirkung von Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) untersucht wird, sieht man, daß von 400 ppm aufwärts, wie in Tabelle 2 gezeigt, allmählich eine Wirkung ausgeübt wird und bei 1000 ppm eine Wirkung bei einer Bakterienkontaktzeit von 5 Minuten gezeigt wird. Die Lebensfähigkeit der Bakterien wurde wie in der Tabelle 1 bewertet.

Tabelle 2

Bakterizide Wirkung von Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺)

Unterdessen wurde die bakterizide Wirkung von Sorbinsäure, Calciumsorbat, Benzoesäure, Natriumbenzoat und anderen als Nahrungskonservierungsmittel bekannten Verbindungen untersucht. Die Konzentration war 1000 ppm, und die Kontaktzeit mit den Bakterien war 5 bis 120 Minuten, wonach 10 µl der behandelten Flüssigkeit abgenommen und in der für jeden Bakterientyp optimalen Umgebung gezüchtet wurden, und die Lebensfähigkeit der Bakterien wurde untersucht. Wie in Tabelle 3 gezeigt, zeigten die Testergebnisse für methicillinresistente Staphylococcus aureaus (MRSA) und Escherichia coli O-157 keine bakterizide Wirkung in einer kurzen Zeit, und wenn die Kontaktzeit auf 30 bis 60 Minuten verlängert wurde, gab es schließlich eine bakteriostatische Wirkung oder eine bakterizide Wirkung. Die Lebensfähigkeit der Bakterien wurde als ++ ausgedrückt, wenn die Bakterien normal, ohne irgendeine Hemmung, proliferierten, als +, wenn sie beschädigt waren und ihre Proliferation etwas gehemmt war, als ±, wenn sie beschädigt waren und ihre Proliferation gehemmt war, als (-), wenn die Färbung der bakteriostatischen Wirkung dunkler als die der bakteriziden Wirkung war, und als -, wenn sie nicht proliferierten und abgetötet wurden.

Tabelle 3

Bakterizide Wirkung von Nahrungskonservierungsmitteln

Pathogene Bakterien stellen seit langem eine Bedrohung für die Menschheit dar, und es war ein Ziel der Nahrungsmittelindustrie und der Medizinberufe, ein Bakterizid zu entwickeln, das im hohen Maße praktisch ist und in seinem Umfang Sporen einschließt, das eine ausgeprägte Wirkung auf pathogene Bakterien zeigt, das für Menschen und die Erde sicher ist und das aus Metallionen, die eine Affinität zum Körper besitzen, d. h. denjenigen, die essentielle Strukturkomponenten des Körpers sind, und Verbindungen, die in Nahrungs mittelzusätzen verwendet werden, besteht.

Als Ergebnis der Gewinnung so vieler verschiedener wasserlöslicher Verbindungen von Metallionen wie möglich, mit Ausnahme der schädlichen Schwermetalle, die im Körper unnötig sind, und der Untersuchung ihrer bakteriziden Wirkung gelangten die Erfinder zur Bereitstellung eines metallionenhaltigen Balcterizids. Dies ist insbesondere ein Bakterizid, das Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) und ein oder mehrere Mitglieder der Gruppe mit Sorbinsäure, Benzoesäure und para-Hydroxybenzoesäureestern enthält. Es ist bevorzugt, daß die Konzen tration der Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) 500 bis 1500 ppm ist, und es ist ebenfalls bevorzugt, daß die Konzentration der ein oder mehr Mitglieder der Gruppe mit Sorbinsäure, Benzoesäure und para-Hydroxybenzoesäureestern 200 bis 2000 ppm beträgt.

Die zweite vorliegende Erfindung ist ein Bakterizid, das Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺), L-Ascorbinsäure und ein oder mehrere Mitglieder der Gruppe mit Sorbinsäure, Benzoesäure und para-Hydroxybenzoesäureestern enthält. Es ist bevorzugt, daß die Konzentration der Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) 500 bis 1500 ppm beträgt, es ist bevorzugt, daß die Konzentration der L-Ascorbinsäure 500 bis 2000 ppm beträgt, und es ist ebenfalls bevorzugt, daß die Konzen tration der ein oder mehr Mitglieder der Gruppe mit Sorbinsäure, Benzoesäure und para- Hydroxybenzoesäureestern 200 bis 2000 ppm beträgt.

Die dritte vorliegende Erfindung ist ein Bakterizid, das Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺), Sorbinsäure, Benzoesäure und L-Ascorbinsäure enthält. Es ist bevorzugt, daß die Konzentra tion der Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) 500 bis 1500 ppm ist, die Konzentration der Sorbinsäure und Benzoesäure 200 bis 2000 ppm ist und die Konzentration der L-Ascorbinsäure 500 bis 2000 ppm ist.

Die Fig. 1 ist ein Vergleich der Änderungen der bakteriziden Wirksamkeit.

Legende

1. 1: Änderung der bakteriziden Stärke des erfindungsgemäßen Eisenionen enthaltenden Bakterizids
2. 2: Änderung der bakteriziden Stärke eines herkömmlichen Antiseptikums

Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Ausdruck "Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺)" bedeutet, daß Fe³⁺-Ionen in einer Lösung vorliegen, die beispielsweise erhalten werden kann, indem Eisen(III)-chlorid, Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Eisen(III)-nitrat, Eisen(III)-nitrat- Hexahydrat, Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat, Eisen(III)-sulfat-n-Hydrat, Eisen(III)-phosphat-n- Hydrat, Eisen(III)-citrat-n-Hydrat oder dgl. in Wasser gelöst werden.

Die in der vorliegenden Erfindung erwähnte Sorbinsäure ist nicht nur Sorbinsäure selbst, sondern beinhaltet auch Sorbate, zu deren Beispielen Kaliumsorbat und Natrium sorbat gehören.

Die in der vorliegenden Erfindung erwähnte Benzoesäure ist nicht nur Benzoesäure selbst, sondern beinhaltet auch Benzoate, zu deren Beispielen Kaliumbenzoat, Natrium benzoat, Calciumbenzoat, Ammoniumbenzoat und Zinkbenzoat gehören.

Der in der vorliegenden Erfindung erwähnte para-Hydroxybenzoesäureester ist ein Ester aus para-Hydroxybenzoesäure und einem Alkohol, zu dessen Beispielen para-Hydro xybenzoesäuremethylester, para-Hydroxybenzoesäureethylester, para-Hydroxybenzoesäure butylester und para-Hydroxybenzoesäurepropylester gehören.

Die in der vorliegenden Erfindung erwähnten pathogenen Bakterien sind Mikroben, die die Ursache für Krankheit sind, wie Bakterien oder Viren, die eine Infektion des Verdau ungskanals, eine Infektion der Atemorgane, eine Infektion der Harnleiter usw. hervorrufen. Beispiele für Bakterien, die verschiedene infektiöse Erkrankungen hervorrufen, sind u. a. Salmonella spp., Shigella spp., Vibrio parahaemolyticus, Vibrio choreae, Escherichia coli O-157, Campylobacter jejuni, Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Yersinia entero colitica, Helicobacter pylori, Entamoeba histolytica, Bacillus cereus, Staphylococcus spp., Clostridium botulinum, Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Chlamydia pneumoniae, Legionella pneumoniae, Branhamella catarrhalis, Mycobacterium tuberculosis, Mycoplasma pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Corynebacterium diphtheriae, Bordetella pertussis, Chlamydia psittaci, Pseudomonas aeruginosa, methicillinresistenter Staphylo coccus aureus (MRSA), Escherichia coli, Klebstella pneumoniae, Enterobacter spp., Proteus spp., Acinetobacter spp., Enterococcus faecalis, Staphylococcus saprophyticus und Strepto coccus agalactiae.

Antisepsis, wie in der vorliegenden Erfindung verwendet, bedeutet die Ausrottung pathogener Bakterien und betrifft nicht das Überleben nicht-pathogener Mikroorganismen. In dieser Hinsicht bedeutet Desinfektion die vollständige Abtötung aller Mikroorganismen, nicht nur pathogener Mikroorganismen. Daher betrifft ein Antiseptikum eine chemische Substanz, wenn mit dieser chemischen Substanz eine Sterilisation durchgeführt wird.

Der Wirkmechanismus des erfindungsgemäßen Eisenionen enthaltenden Bakterizids ist bisher noch nicht vollständig verstanden, aber es wird angenommen, daß es der folgende ist. Eisen ist eine essentielle Substanz für alle Organismen, und das Eisen liegt in Nahrungsmitteln in Form von anorganischem Eisen (ein Komplex, in dem Eisen(III)-Ionen an eine Aminosäure oder ein Peptid gebunden sind), an tierisches Protein gebundenes Häm- Eisen oder an pflanzliches Protein gebundenes nicht-Häm-Eisen vor. Dieses Eisen bindet an bis zu 200 verschiedene Typen von Enzymen im Körper und unterstützt lebenswichtige Wirkungen. Als Hauptkomponente von Hämoglobin ist es auch für den O₂-Transport verantwortlich. So sind Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) eine aktive Form, die im Körper weit stärker als Eisen(II)-Ionen (Fe2+) ist und auch eine stärkere Oxidation aufweist. In höheren Organismen unterliegt Eisen bei Bedarf der geordneten Bindung an bestimmte Enzyme, aber in einzelligen Organismen wird die osmotische Wirkung durch die vorstehend genannten Verstärker oder dgl. weiter erhöht, es erfolgt ein schnelles Eindringen in die Zelle von außen, und die füllenden Fe³⁺-Ionen können schließlich das System zerstören und lawinenartig an Enzyme und Proteine binden, was für das Bakterium fatal sein kann. Es wird auch angenommen, daß seine starke oxidierende Wirkung die Zellwände und dgl. in äußerst kurzer Zeit zerstört, als ob sie angegriffen würden.

Die bakterizide Stärke des erfindungsgemäßen Eisenionen enthaltenden Bakterizids kann durch Zugabe einer kleinen Menge von Kupfer(II)-Ionen (Cu²⁺), Zinkionen (Zn²⁺), eines Extraktes, der eines von verschiedenen Metallionen enthält und dessen Rohmaterial Glimmer ist, einer antibiotischen Substanz, die von einer von verschiedenen Pflanzen stammt (insbesondere einer Substanz, die als Phytonzid bezeichnet wird; diesem entsprechen in erster Linie die etherischen Öle von Pflanzen, wie Teebaumöl, Thymol, Campher-, Nelken-, Kamillen-, Eukalyptus-, Oreganoöl und andere solcher etherischen Öle), eines Pflanzenextraktes, der eines von verschiedenen Mineralien enthält, eines grenzflächen aktiven Mittels oder dgl. verstärkt werden.

Beispiele

Das erfindungsgemäße Eisenionen enthaltende Bakterizid wird hergestellt, indem ei ne Verbindung, die aus Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) besteht, in Wasser gelöst wird und dann eine Lösung von Benzoesäure oder einem Benzoat hergestellt wird. Auch Sorbinsäure oder ein Sorbat wird in Wasser gelöst, um eine wäßrige Sorbinsäurelösung herzustellen. Inzwischen wird L-Ascorbinsäure in Wasser gelöst, um eine wäßrige L-Ascorbinsäure-Lösung herzustel len. Diese wäßrigen Lösungen werden gemischt, wie es die Zusammensetzung des Bakteri zids vorgibt, um ein Eisenionen enthaltendes Bakterizid herzustellen. Die vorliegende Erfin dung wird nachstehend detaillierter durch Beispiele beschrieben, aber der Kern der vorlie genden Erfindung ist nicht auf oder durch diese Beispiele beschränkt.

Beispiel 1

Für Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat (FeCl₃.6 H₂O) als Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) wurden methicillinresistente Staphylococcus aureaus (MRSA) unter den Staphylococcen ausgewählt, Escherichia coli O-157 wurden aus Escherichia coli ausgewählt, die Konzentration der Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) wurde auf 500 bis 2000 ppm eingestellt, die Konzentrationen von Sorbinsäure oder Benzoesäure wurden auf 100 bis 2500 ppm eingestellt und die Bakterien kontaktzeit wurde auf 10 Sekunden bis 5 Minuten festgelegt, und danach wurde die bakteri zide Wirkung getestet. Zum Testverfahren gehörte die Zugabe einer Suspension der Proben bakterien (1 × 10⁹ Zellen/ml physiologische Kochsalzlösung) in einer Menge von 2 Gew.-% zu einem Eisenionen enthaltenden Bakterizid, das Ermöglichen einer spezifischen Kontakt dauer mit den Bakterien, das Abnehmen von 10 µl der behandelten Flüssigkeit, das Züchten der Probe in der für jeden Bakterientyp optimalen Umgebung und die Bestimmung der Le bensfähigkeit der Bakterien. Diese Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 angegeben, die zeigen, daß sowohl MRSA als auch E. coli O-157 bei einer Kontaktzeit von nur 10 Sekunden mit einer Mischflüssigkeit, die eine Konzentration von Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) von 1000 ppm und eine Sorbinsäurekonzentration von 1000 ppm hatte, ausgerottet wurden. Eine ähnliche bakterizide Wirkung wurde mit Kaliumsorbat, Benzoesäure und Natriumbenzoat erhalten. Die Lebensfähigkeit der Bakterien wurde als ++ ausgedrückt, wenn die Bakterien normal, ohne irgendeine Hemmung, proliferierten, als +, wenn sie beschädigt waren und ihre Prolife ration etwas gehemmt war, als ±, wenn sie beschädigt waren und ihre Proliferation gehemmt war und als -, wenn sie nicht proliferierten und abgetötet wurden.

Tabelle 4

Bakterizide Wirkung unter Verwendung von sowohl Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) als auch Nahrungskonservierungsmittel (1)

Tabelle 5

Bakterizide Wirkung unter Verwendung von sowohl Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) als auch Nahrungskonservierungsmittel (2)

Beispiel 2

Für Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat als Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺), wie im Beispiel 1, wurden methicillinresistente Staphylococcus aureaus (MRSA) und Escherichia coli O-157 ausgewählt, die Konzentration der Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) wurde auf 1000 ppm eingestellt, die Konzentrationen von Sorbinsäure oder Benzoesäure wurden auf 50 bis 500 ppm eingestellt und die Bakterienkontaktzeit wurde auf 10 Sekunden bis 5 Minuten eingestellt, und danach wurde die bakterizide Wirkung getestet. Der Test wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, und die Lebensfähigkeit der Bakterien wurde untersucht. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben, die zeigt, daß eine ausgezeichnete bakterizide Wirkung gezeigt wird, wenn die Konzentration von Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) mindestens 500 ppm und vorzugsweise 500 bis 1500 ppm beträgt und Sorbinsäure und Benzoesäure, entweder allein oder kombiniert, in einer Menge von mindestens 200 ppm und vorzugsweise 200 bis 2000 ppm enthalten sind.

Tabelle 6

Bakterizide Wirkung unter Verwendung von sowohl Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) als auch Nahrungskonservierungsmittel (3)

Vergleichsbeispiel 1

Unter Verwendung von Eisen(II)-chlorid und Eisen(II)-chlorid-Heptahydrat als Eisen(II)-Ionen (Fe²⁺) anstelle des im Beispiel 1 verwendeten Eisen(III)-chlorid-Hexahydrats wurden methicillinresistente Staphylococcus aureaus (MRSA) und Escherichia coli O-157 ausgewählt, die Konzentration der Eisen(II)-Ionen (Fe²⁺) wurde auf 1000 ppm eingestellt, die Konzentrationen von Sorbinsäure oder Benzoesäure wurden auf 1000 ppm eingestellt und die Bakterienkontaktzeit wurde auf 10 bis 30 Minuten eingestellt, und danach wurde die bakterizide Wirkung getestet. Der Test wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, und die Lebensfähigkeit der Bakterien wurde untersucht. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 7 angegeben, die zeigt, daß sogar, wenn Sorbinsäure oder Benzoesäure zugegeben wurden, wenn die Konzentration von Eisen(II)-Ionen (Fe²⁺) 1000 ppm betrug, weder MRSA noch E. coli O-157 innerhalb einer Kontaktzeit von 20 Minuten ausgerottet wurden.

Tabelle 7

Bakterizide Wirkung von Eisen(II)-Ionen (Fe2+)

Vergleichsbeispiel 2

Die bakterizide Wirkung wurde durch gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 für Carbolsäure, wäßriges Wasserstoffperoxid und eine Hibitan-Lösung, die 5% Chlorhexidin gluconat (C₂₂H₃₀C1N₁₀.2 C₆H₁₂O₇) enthielt, getestet. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben, die zeigt, daß eine bakterizide Wirkung bei einer Bakterienkontaktzeit von 10 Sekunden sogar bei einer hohen Konzentration von 30000 ppm nicht gezeigt wird.

Tabelle 8

Bakterizide Wirkung von Antiseptika

Beispiel 3

Eine wäßrige Lösung von Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat mit einer Konzentration von 2000 ppm als Fe³⁺ wurde hergestellt, dann wurde eine wäßrige Lösung von 2000 ppm Kaliumsorbat hergestellt, und diese wäßrigen Lösungen wurde in einer Menge von jeweils 1 Liter gemischt, um 2 Liter eines Eisenionen enthaltenden Bakterizids herzustellen. Diese Lösung enthielt folglich jeweils 1000 ppm Fe³⁺ und Kaliumsorbat. Daikon- (weiße Rettich-) Sprossen, an denen zahlreiche E. coli hafteten, wurden in diese 2 l Lösung getaucht und 1 Stunde darin belassen, und danach wurden die Rettichsprossen und das verwendete Bakteri zid bezüglich E. coli O-157 untersucht, aber es konnten keine Bakterien nachgewiesen werden.

Beispiel 4

5 g Eisen(III)-sulfat [Fe₂(SO₄)₃.n H₂O] und 1 g Natriumbenzoat wurden in 1 l Was ser gelöst (Fe³⁺ ≈ 1000 ppm; Natriumbenzoat = 1000 ppm), um ein Eisenionen enthaltendes Bakterizid herzustellen. Die Hände einer Testperson wurden gründlich 10 Sekunden mit diesem Bakterizid gewaschen, und danach wurden die Hände nach Bakterien untersucht, aber es wurden nur Sporen der Gattung Bacillus entdeckt.

Beispiel 5

L-Ascorbinsäure wurde zu einem Eisenionen enthaltenden Bakterizid aus Eisen(III)- chlorid-Hexahydrat und Kaliumsorbat und zu einem Eisenionen enthaltenden Bakterizid aus Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat und Natriumbenzoat gegeben, und die Zeit, die zur Ausrottung von Sporen benötigt wurde, wurde für 50 Arten von Sporen der Gattung Bacillus und 50 Arten von Sporen der Gattung Clostridium getestet. Gleichzeitig wurde auch die Wirkung eines grenzflächenaktiven Mittels getestet. Hierbei enthielt eine Lösung A 1000 ppm (als Fe³⁺) Eisen(III)-chlorid und 500 ppm Kaliumsorbat; Lösung B enthielt 1000 ppm (als Fe³⁺) Eisen(III)-chlorid und 500 ppm Natriumbenzoat; Lösung C enthielt 1000 ppm (als Fe³⁺) Eisen(III)-chlorid, 500 ppm Kaliumsorbat und 1000 ppm Ascorbinsäure; Lösung D enthielt 1000 ppm (als Fe³⁺) Eisen(III)-chlorid, 500 ppm Natriumbenzoat und 1000 ppm Ascorbinsäure; Lösung E enthielt 1000 ppm (als Fe³⁺) Eisen(III)-chlorid, 500 ppm Kaliumsorbat, 1000 ppm Ascorbinsäure und 100 ppm Natriumlaurylsulfat und Lösung F enthielt 1000 ppm (als Fe³⁺) Eisen(III)-chlorid, S00 ppm Kaliumsorbat, 1000 ppm Ascorbinsäure und 50 ppm Teebaumöl. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 9 angegeben, die zeigt, daß die Ausrottung von Sporen sogar nach 120 Minuten Bakterienkontakt mit den Bakteriziden, zu denen keine L-Ascorbinsäure gegeben wurde, nicht über 50% stieg. Mit den Bakteriziden, zu denen L-Ascorbinsäure gegeben wurde, gab es jedoch Sporen, die bei einer Bakterienkontaktzeit von 5 Minuten ausgerottet waren, 92 bis 98% der Sporen waren nach 120 Minuten Kontakt ausgerottet, und wenn eine kleine Menge grenzflächenaktives Mittel zugegeben wurde, gab es Bakterien, die nach einem Kontakt von nur 1 Minute ausgerottet waren, und alle Sporen waren nach 120 Minuten Kontakt ausgerottet. Unterdessen wurden mit der in der Vergangenheit verwendeten Hibitan-Lösung sogar nach 120 Minuten Kontakt keine Sporen ausgerottet, und nur 20 bis 24% der Sporen wurden durch wäßriges Wasserstoffperoxid ausgerottet.

Tabelle 9

Zur Abtötung der Bakterien erforderliche Zeit und Anteil der abgetöteten Bakterien

Beispiel 6

Eine wäßrige Lösung von Eisen(III)-chlorid (FeCl₃) mit einer Konzentration von 2400 ppm als Fe³⁺, eine wäßrige Lösung von L-Ascorbinsäure mit einer Konzentration von 3000 ppm und eine wäßrige Lösung von Sorbinsäure mit einer Konzentration von 600 ppm wurden hergestellt, und diese drei Typen von wäßrigen Lösungen wurden in gleichen Volumina gemischt, um ein Eisenionen enthaltendes Bakterizid herzustellen. 0,1 g Natriumlaurat wurde zu 1 l dieses Bakterizids gegeben. Ein Teller, an dem Nahrungsreste hafteten und der über Nacht stehengelassen worden war, wurde leicht wie üblich mit diesem Bakterizid gewaschen, wodurch, ohne ein neutrales Detergenz, die Nahrung sich leicht ablöste und ferner keine Bakterien auf dem Teller nachgewiesen wurden.

Beispiel 7

Eine wäßrige Lösung von Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat mit einer Konzentration von 3000 ppm als Fe³⁺, eine wäßrige Lösung von L-Ascorbinsäure mit einer Konzentration von 2400 ppm und eine wäßrige Lösung von Sorbinsäure mit einer Konzentration von 1500 ppm wurden hergestellt, und diese drei Typen von wäßrigen Lösungen wurden in gleichen Volumina gemischt, um ein Eisenionen enthaltendes Bakterizid herzustellen. Ein verwesen des Stück Schweinefleisch wurde für 1 Minute in dieses Bakterizid getaucht, und danach wurde die Flüssigkeit mit einem Stück steriler Gaze gründlich abgewischt und auf ein Agar- Kulturmedium aufgebracht. Dieses wurde bei 28°C und 37°C gezüchtet, worauf in keinem Medium Bakterien proliferierten, und es wurde bestätigt, daß sämtliche der zahllosen Zersetzungsbakterien, die auf dem Schweinefleisch gewachsen waren, in nur einer Minute ausgerottet worden waren.

Beispiel 8

Eine wäßrige Lösung von Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat [Fe(NO₃)₃.9 H₂O] mit einer Konzentration von 3000 ppm als Fe³⁺, eine wäßrige Lösung von L-Ascorbinsäure mit einer Konzentration von 3000 ppm und eine wäßrige Lösung von Natriumbenzoat mit einer Konzentration von 900 ppm wurden hergestellt, und diese drei Typen von wäßrigen Lösun gen wurden in gleichen Volumina gemischt, um ein Eisenionen enthaltendes Bakterizid herzustellen. 20 Teströhrchen wurden jeweils mit 10 ml dieses Bakterizids gefüllt. Trockene Erde und Sand, die zahlreiche Sporen der Gattungen Bacillus und Clostridium enthielten, wurden an 20 Stellen gesammelt und jeweils 0,2 g wurden zu dem Bakterizid in den vorstehend genannten Teströhrchen gegeben. Diese wurden 120 Minuten stehengelassen, und danach wurden die verwendeten Bakterizide bezüglich Bakterien überprüft, aber keine Sporen der Gattung Bacillus oder der Gattung Clostridium, geschweige denn gewöhnliche Bakterien, wurden in 19 der Teströhrchen nachgewiesen. Das Vorliegen von 12 Sporen pro ml Bakterizid wurde jedoch im verbleibenden Röhrchen nachgewiesen.

Die Stärke eines Antiseptikums oder Bakterizids ist gewöhnlich unmittelbar nach seiner Herstellung am höchsten und nimmt mit der Zeit allmählich ab. Dennoch ist als Ergebnis der Zugabe von L-Ascorbinsäure das erfindungsgemäße Eisenionen enthaltende Bakterizid mehrere Monate nach seiner Herstellung am stärksten, wie in Fig. 1 gezeigt, wobei eine stabile Bakterizidstärke über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten bleibt. Auch bezüglich der Farbe verändert sich das Bakterizid zu einer Lösung, die farblos und transparent aussieht.

Wirkung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Eisenionen enthaltende Bakterizid hat als seine Bestandteile Eisen(III)-Ionen, die strukturelle Elemente des Körpers sind, und Verbindungen, die zur Verwendung als Nahrungsmittelzusätze zugelassen sind, und ist daher sehr stabil und kann bei einem breiten Spektrum von Anwendungen, von der Sterilisation von Händen und Wunden zur Sterilisation von Möbeln, Instrumenten und Gegenständen und zur Sterilisation frischer Nahrungsmittel vor dem Kochen verwendet werden. Auch die hauptsächlichen pathogenen Bakterien, wie MRSA oder E. coli O-157 können bei etwa 10 Sekunden Kontakt mit dem Bakterizid abgetötet werden, und sogar mehr als 90% der Sporen können bei einer Kontaktzeit von 120 Minuten abgetötet werden. Außerdem hat dieses Bakterizid viele Vorteile, die man bei herkömmlichen Antiseptika nicht findet, zum Beispiel eine Wirkung, die über längere Zeiträume stabil ist, und eine angenehmere Anwendung.

Claims

1. Bakterizid, enthaltend Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) und ein oder mehrere Mitglied(er) aus der Gruppe Sorbinsäure, Benzoesäure und para-Hydroxybenzoesäureester.

2. Bakterizid, enthaltend Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺), L-Ascorbinsäure und ein oder mehrere Mitglied(er) aus der Gruppe Sorbinsäure, Benzoesäure und para-Hydroxy benzoesäureester.

3. Bakterizid nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konzentration an Eisen(III)- Ionen (Fe³⁺) 500 bis 1500 ppm beträgt.

4. Bakterizid nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Konzentration an L- Ascorbinsäure 500 bis 2000 ppm beträgt.

5. Bakterizid nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konzentration der jeweiligen Mitglieder aus der ein einzelnes oder mehrere Mitglieder enthaltenden Gruppe, bestehend aus Sorbinsäure, Benzoesäure und para-Hydroxybenzoesäureestern, 200 bis 2000 ppm beträgt.

6. Bakterizid, das Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺), Sorbinsäure, Benzoesäure und L- Ascorbinsäure enthält.

7. Bakterizid nach Anspruch 6, wobei die Konzentration der Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺) 500 bis 1500 ppm beträgt, die Konzentration der Sorbinsäure und der Benzoesäure jeweils 200 bis 2000 ppm beträgt und die Konzentration der L-Ascorbinsäure 500 bis 2000 ppm beträgt.