DE2303141A1

DE2303141A1 - Antimikrobielles mittel und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2303141A1
Application number: DE19732303141
Authority: DE
Inventors: Viktor Kare Larsson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1973-08-02
Also published as: FR2169367B1; SE372419B; FR2169367A1; GB1372837A

Description

Priorität? v.28.Januar 1972 in Schweden Anm.No.ϊ 1034/72

Die Erfindung betrifft ein Mittel mit einer antimikrobiellen Wirkung. Der Ausdruck der antimikrobiellen Wirkung soll hier weit interpretiert werden und eine mikrobicide, bakteriostatische und antiseptische Wirkung einschließen.

Ein aiel der Erfindung ist es, eine auf der Haut aufzubringende Salbe zu bekommen, mit Hilfe derer auf der Haut eine antimikrobielle Schutzbarriere geschaffen werden kann. E'ine solche Salbe ist brauchbar als Handsalbe für medizinisches Personal

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und Arbeiter in der Lebensmittelindustrie, zur Verhinderung der Übertragung von Keimen von einer Person auf die andere und von einer Person auf zu verarbeitende Lebensmittel. Die Salbe kann auch als medizinische Salbe verwendet werden und ist zur Heilung von Krankheiten der Haut geeignet, die durch verschiedene Mikroorganismen verursacht werden.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein antimikrobielles Mittel zu bekommen, das zum Schutz von Lebensmitteln geeignet ist, sowie ein Verfahren zur Präservierung von Lebensmitteln mit Hilfe einer solchen Zusammensetzung.

Das antimikrobielle Mittel nach der Erfindung umfaßt ein Vehikel, das eine gesättigte Fettsäure mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen und mit Isomethylverzweigung sowie ein einwertiges Älkalimetallsalz enthält. Fettsäuren mit Isomethvlverzweigung nach der Erfindung besitzen die allgemeine Formel

(CH₃J₂ · CH * (CH₂)_n · COOH

worin η 8 bis 12 bedeutet. Bevorzugt ist die Verwendung von Isotridecansäure, Isotetradecansäure oder Isopentadecansäure.

Die Erfindung beruht auf der Feststellung einer synergistischen Wirkung, gemäß der die gleichzeitige Anwesenheit der gesättigten Fettsäure mit Isomethylverzweigung und des Alkalisalzes eine unerwartet starke antiuiikrobielle Wirkung ergibt.

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Die biologische Aktivität in einem definierten System wurde untersucht, indem die Begrenzung der Keimbildung von Coniaien in Fusarium rosemn und das Wachstum der Keimbildungszellfäden und vegetativen Myceln gemessen wurden, wenn die biologisch aktiven Substanzen einer Kultur zugesetzt wurden. Sterile, angefeuchtete Zellophanstreifen wurden auf Glasfiltern in die Kultur gegeben und mit Ccridien aus Fusarium roseum (4OOOO Conidien je Streifen) geimpft. Nach unterschiedlichen Inkubationszeiten bei 25 C wurden die Streifen mit Lactophenol fixiert, und die Begrenzung der Conidienkeimbildung wurde durch Auszählung doppelter Reihen von wenigstens 4OO Coniaien diach ein Mikroskop bestimmt. Die durch die Zugabe der verzweigten Fettsäuren und Salze verursachte Hemmung konnte quantitativ durch Vergleich mit Kontrollreihen gemessen werden. Die Summe der Werte, die aus den verschiedenen Kombinationen einzelner verzweigter Fettsäuren und Salze resultierten, war viel kleiner als die Wirkung, die man erhielt, wenn man gleichzeitig beide in gleichen Mengen zusetzte. Diese synergistische Wirkung konnte mit Fettsäurekonzentrationen in dem System von 0,05 bis 2O mg/ml Kultur und Salzkonzentrationen von 0,1 bis 4 Gew.-% bestimmt werden. Die Messung der synergistischen Wirkung konnte mit höheren Salz- und Fettsäurekonzentrationen erschwert werden, doch kann auf Grund eines Oberflächenfilmmodelles, das mit den biologischen Messungen vollständig übereinstimmt, geschlossen werden, daß der Synergismus wenigstens bis zu Fettsäurekonzentrationen von 5 % und Salzkonzentrationen von bis zu 10 % des Gewichtes der Kultur vorliegt.

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Das Oberflächenfilmmodell beruht auf einer Messung der Expansionswirkung einer monomolekularen Lipidschicht auf der Wasseroberfläche, wobei eine vollständige Übereinstimmung mit dem zusammenfallenden und expandierenden Benehmen und der biologischen Aktivität erreicht wurde. Der Vorteil des Oberflächenfilmmodelles ist der, daß es für schnelle Auswahlexperimente verwendet werden kann und daß es auch möglich ist, Bedingungen zu testen, die biologischen Messungen nicht leicht zugänglich sind, wie beispielsweise im vorliegenden Fall mit einer extrem hohen Salzkonzentration.

Die Wirkungen wurden biologisch auch mit einer Reihe anderer Mikroorganismen getestet, wobei man die gleiche synergistische Wirkung fand, gram-negative Bakterien werden jedoch zu einem geringeren Grad beeinflußt als gram-positive Bakterien und Fungi.

Ein anderer Vorteil der antimikrobiellen Substanzen nach der Erfindung ist außer der bisher unbekannten synergistischen Wirkung, daß sie Substanzen sind, die im menschlichen Körper gefunden werden.

Die Salbe nach der Erfindung sollte vorzugsweise eine Salbengrundlage mit einer kontinuierlichen Wasserphase, 0,1 bis Gew.-% gesättigte Fettsäure mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen und Isomethylverzweigung sowie 0,1 bis 10 Gew.-% eines einwertigen Alkalimetallsalzes umfassen.

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Die Salbengrundlage sollte vorzugsweise aus einer Lipidphase und einer kontinuierlichen Wasserphase bestehen. Eine solche Salbengrundlage kann zweckmäßig aus einer Dispersion hydrophiler Kristalle wenigstens eines ^ -Monoglycerids einer Fettsäure, wie &\ -Monolaurin, mit einer Kettenlänge von 12 bis 18 Kohlenstoffatomen in einem wässrigen Medium bestehen, wobei in dieser Fettsäure die polaren Glycerinendgruppen in der Oberflächenschicht der Kristalle am weitesten außen liegen und der Wassergehalt der Dispersion zwischen 50 und 90 Gew.-% liegt. Ein Beispiel einer solchen Salbengrundlage und ein Verfahren zu deren Herstellung finden sich in der britischen Patentschrift 1 174 672. Das Alkalimetallsalz besteht zweckmäßig aus einem Halogenid. Die Verwendung von Natriumchlorid ist bevorzugt.

Die aktiven Komponenten können entweder zugesetzt werden, wenn die Salbengrundlage hergestellt wird, d.h. wenn die Fettkomponente in ihrer ursprünglichen Form mit dem Wasser vermischt wird, oder sie können in die fertige Salbengrundlage eingemischt werden. Der Unterschied ist der, daß im ersteren Fall die aktive Isofettsäure meistens in die Fettphase der Salbe eingearbeitet wird, so daß man eine geringere, aber länger andauernde antimikrobielle Wirkung erhält.

Die Erfindung ist auch anwendbar auf die Präservierung von Nahrungsmitteln, wie Fleisch und Fisch. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Fettsäure mit Isomethylverzweigung in einem geeigneten Vehikel gelöst, wie in einem Kunst-

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stoff oder einer Fettsubstanz, beispielsweise einem acetylierten Monoglycerid aus einem tierischen oder pflanzlichen Fett. Die Zusammensetzung, die diese Fettsäure enthält, wird nun als ein dünner Schutzfilm auf der Oberfläche des Nahrungsmittels aufgebracht. Beispielsweise kann das Nahrungsmittel in die geschmolzene Masse eingetaucht werden. Die Fettsäure wird nach und nach aus dem Film der Zusammensetzung abgegeben. In Kombination mit dem Alkalimetallsalz in dem Nahrungsmittel erzeugt die Fettsäure mit Isomethylverzweigung eine antiseptische Umgebung um das Nahrungsmittel herum. Das Alkalimetailsalz kann der natürliche Gehalt an Natriumchlorid in dem Nahrungsmittel sein. Stattdessen kann auch eine zusätzliche Salzmenge dem Nahrungsmittel zugegeben werden, bevor die Zusammensetzung auf seiner Oberfläche aufgebracht wird.

Ein anderer Weg zur Präservierung von Nahrungsmitteln ist der, sie in ein Gel einzutauchen, das eine gesättigte Fettsäure mit Isomethylverzweigung und ein einwertiges Alkalimetailsalz enthält.

Beispiel 1

300 g fein pulverisiertest-Monolaurin, 700 g destilliertes Wasser, 10 g Isotetradecansäure und 10 g Natriumchlorid werden in einen Kessel mit Rühreinrichtung und Einrichtungen zur Temperaturveränderung gegeben. Das Gemisch wird auf. 60°C erhitzt und auf dieser Temperatur etwa 20 Minuten gehalten, während langsam gerührt wird. Sodann wird ein Mikroskop verwendet, um zu prüfen, daß keine festen kristallinen Teilchen

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mehr verblieben sind. Die Temperatur wird dann mit einer Geschwindigkeit von l°C/min vermindert. Die Rührgeschwindigkeit wird so eingestellt/ daß sie so gering wie möglich ist, ohne daß das Gemisch sich in zwei Schichten mit einer opaken Lipidschicht oben auf einer Wasserschicht trennt. Bei etwa 30 C (die Temperatur kann je nach der Reinheit des Monoglycerids um einige Grade nach oben oder unten variieren) beginnen hydrophile Kristalle sich zu bilden, und die Konsistenz verändert sich allmählich von einer leicht fließenden Flüssigkeit zu einer dicken Paste. In diesem Zuäand sollte das Gemisch extrem langsam gerührt werden, so daß keine Luft eingemischt wird. Wenn Raumtemperatur erreicht ist, wird das Rühren unterbrochen, und man läßt das Gemisch wenigstens einige Stunden stehen, so daß das Kristallisationsgleichgewicht erreicht werden kann.

In dem Beispiel wurden somit antimikrobielle Substanzen in die Komponenten gemischt, ats denen die Salbengrundlage hergestellt wird. Stattdessen ist es auch möglich, zunächst die Salbengrundlage herzustellen und anschließend die antimikrobiellen Substanzen in diese Salbengrundlage einzumischen.

Beispiel 2

Zu präservierende Gegenstände, gereinigter Fisch oder Fischfillet, werden in eine Wasserlösung eingetaucht, die etwa 3 % Natriumchlorid (es kann pasteurisiertes Seewasser verwendet werden) enthält ,und der 0,1 % Isotetradecänsäure zugesetzt wurde. Die Isotetradecänsäure kann im Wasser ent-

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weder in der Form von Natriumsalz oder als eine konzentrierte Lösung in Äthanol zugesetzt werden. Im ersteren Falle löst sie sich unmittelbar auf. Eine konzentrierte heiße Gelatinelösung wird in einer solchen Menge zugesetzt, daß die gesamte Lösung in ein Gel umgewandelt wird. Zusätzlich können antimikrobielle Komponenten zugegeben werden, hauptsächlich gegenüber gramnegativen Bakterien. Auch können Antioxydationsmittel zugegeben werden. Extrazusatzstoffe dieses Typs sollten vor der Gelbildung zugegeben werden. Wenn das Gel abgekühlt und verfestigt ist, können die Filletstücke verpackt werden.

Beispiel 3

Fischfilletstücke werden zunächst in eine Wasserlösung eingetaucht, die 3 % Natriumchlorid enthält. Sodann werden sie bei 6O°C in eine geschmolzene Zusammensetzung eingetaucht, die acetylierte Monoglyceride von Schweineschmelz mit 1 % darin gelöster Isopentadecansäure umfaßt. Den Überschuß der geschmolzenen Zusammensetzung läßt man von den Filletstücken abtropfen, und die an den Filletstücken anhaftende Zusammensetzung verfestigt sich unter Bildung eines Filmes, der die Filletstücke vollständig einschließt, worauf diese nun verpackt werden können.

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Claims

Patentansprüche

j) Antimikrobielles Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß es
eine gesättigte Isomethylfettsäure mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen und einer (CH₃)₂ * CH - Endgruppe sowie ein
Alkalimetallsalz und ggf. ein Vehikel oder Trägermaterial umfaßt.
2.) Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Fettsäure eine solche der allgemeinen Formel

(CH,)., · CH * (CH₀) * COOH

Si i XL

enthält, worin η 8, 9, 10, 11 oder 12 bedeutet.
3.) Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als' Fettsäure Isopentadecansaure, Isotetradecansäure und/oder Isotridecansäure enthält.
4.) Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Alkalimetallsalz ein Alkalihalogenid enthält.
5.) Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Alkali-halogenid Natriumchlorid enthält.

- Io 309831/1203
6.) Äntimikrobielles Mittel räch Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 5 Gew.-% der Fettsäure und 0,1 bis 10 Gew.-% des Alkalimetallsalzes, bezogen auf das Gewicht des Vehikels oder Trägers, enthält.
7.) Äntimikrobielles Mittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Vehikel oder Träger eine.Salben-, grundlage enthält, die eine kontinuierliche Wasserphase aufweist.
8.) Äntimikrobielles Mittel räch Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Salbengrundlage eine Dispersion hydrophiler Kristalle wenigstens eines <λ -Monoglycerids einer Fettsäure mit einer Kettenlänge.von 12 bis 18 Kohlenstoffatomen in einem wässrigen Medium enthält, wobei die polaren Glycerinendgruppen in der Oberflächenschicht der Kristalle am weitesten außen liegen und der Wassergehalt der Dispersion zwischen 50 und 90 Gew.-% der Salbengrundlage beträgt.
9.) Verfahren zur Herstellung eines antimikrobiellen Mittels nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens ein "³^ -Monoglycerid einer Fettsäure mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen mit einer gesättigten Isomethylfettsäure mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen und mit einem Alkalimetallsalz, und mit Wasser bis zu einem Wassergehalt von 50 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Gesamtgemisches, vermischt, das Gemisch dann auf eine Temperatur von 55 bis 60°C bringt und auf dieser Temperatur hält, bis die**-Mono-

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glyceridkristalle in kugelige mikroskopische Teilchen mit starker Doppelbrechung umgewandelt sind, die Temperatur dann mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 5 C/min auf etwa 20 C herabsetzt und das Rühren fortsetzt, bis Kristallisation stattgefunden hat, oder

daß man wenigstens ein¹^ -Monoglycerid einer Fettsäure mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen mit Wasser bis zu einem Wassergehalt von 50 bis 90 Gew.-% vermischt, die Temperatur des Gemisches dann auf 55 bis 60°C steigert und diese Temperatur hält, bis die Ck -Monoglyceridkristalle in kugelige, mikroskopische Teilchen mit starker Doppelbrechung umgewandelt sind, die Temperatur dann mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 5°C/min auf etwa 20°C senkt, das Rühren fortsetzt, bis Kristallisation eingetreten ist, und die so erhaltene Salzgrundlage mit der Isomethylsäure und dem Alkalimetallsalz vermischt.
10.) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,1 bis 5 Gew.-% der Isomethylsäure und 0,1 bis 10 Gew.-% des Alkalimetallsalzes, bezogen auf das Gewicht der Salbengrundlage, zumischt.
11.) Verwendung eines antimikrobiellen Mittels nach Anspruch 1 bis 8 zur Ausbildung einer antimikrobiellen Schutzschicht auf einem Substrat.

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12.) Verwendung nach Anspruch 11 zur Präservierung von Nahrungsmitteln.
13.) Verwendung nach Anspruch 12 in der Form einer Dispersion der Isomethylsäure und ggf. des Alkalimetallsalzes in Wasser, das eine gelatinierende Substanz, vorzugsweise Gelatine, enthält.
14.) Verwendung nach Anspruch 12 in der Form einer Schmelze eines aus Kunststoffmaterial oder einem acetylierten Monoglycerid eines Fettes bestehenden Trägers, der die Isomethylsäure und ggf. das Alkalimetallsalz enthält.

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