DE2837093C2

DE2837093C2 - Mikrobiologisch aktive Substanz

Info

Publication number: DE2837093C2
Application number: DE19782837093
Authority: DE
Inventors: Carl Edmund New Canaan Conn. Barnes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1986-07-31
Also published as: GB2031441B; GB2031441A; DE2837093A1; BE870058A

Description

In der US-PS 27 39 922 wird ein Jodkomplex beschrieben, welcher durch Mischen von Polyvinylpyrrolidon (PVP) und Jod erhalten wird. Dieser Komplex hat als Substanz, bei welcher von den vorteilhaften keimtötenden Eigenschaften von Jod Gebrauch gemacht wird, während die als Nebenwirkungen beim reinen Jod auftretenden Reizungen vermieden werden, weitgehend Verbreitung gefunden. Dieser Komplex wird besonders gern in der Chirurgie verwendet, wo die Haut des Patienten vor dem Schneiden mit einer Schicht des Komplexes überzogen wird.

PVP ist ein wasserlösliches Polymeres, und damit ist auch der PVP/Jod-Komplex in Wasser löslich. Es gibt jedoch Anwendungsfülle, bei denen die Wasserlöslichkeit nachteilig ist. Bei lokalen Anwendungen hält die Wirkung eines wasserlöslichen Antiseptikums nur kurz an, da das Antiseptikum nicht nur durch Wasser leicht abgewaschen werden kann, sondern auch durch Schweiß. Daher wäre ein wasserunlöslicher Komplex sehr vorteilhaft, welcher ebenfalls die gemäßigten keimtötenden Eigenschaften des Jodes aufweist und zugleich eine größere Beständigkeit aufweist.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein beständigerer, wasserunlöslicher Jodkomplex geschaffen werden, welcher ähnliche medizinische Eigenschaften aufweist wie der oben angegebene wasserlösliche PVP/ Jod-Komplex.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine

Substanz gemäß Anspruch 1.

Der erfindungsgemäße, wasserunlösliche Komplex mit Jod gibt das elementare Jod nur langsam in kleinen aber äußerst wirksamen Mengen über eine lange Zeitspanne hinweg ab. Auf diese Weise wird die Zeitspanne, innerhalb welcher die Substanz mikrobiologisch aktiv ist, vergrößert während zugleich die Nebenfolgen darstellenden Reizungen sehr klein gehalten werden.

Durch die Erfindung werden ferner ein neues Bindematerial und ein neues Nahtmaterial geschaffen, welches selbst die bakterizide und fungizide Wirksubstanz darstellt.

Durch die Erfindung werden ferner wasserunlösliche, lange beständige antiseptische Salben für lokale Anwendung geschaffen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert

Es wurde herausgefunden, daß Polypyrrolidon, das auch als Nylon-4 bekannt ist und ein Polymeres mit der nachstehenden Strukturformel

-N-(CH₂)J-C-

ist, mit elementarem Jod zu einem Komplex umgesetzt werden kann, der dem Polyvinylpyrrolidon/Jod-Komplex sehr ähnlich ist. Anders als der PVP/Jod-Komplex ist aber der Polypyrrolidon/Jod-Komplex nicht in Wasser löslich.

Es ist überraschend und war nicht zu erwarten, daß Polypyrrolidon mit jod überhaupt einen Komplex bildet, da der Pyrrolidonring, der im PVP intakt bleibt, im Polypyrrolidon geöffnet wird und nicht mehr vorliegt.

Polypyrrolidon hat statt dessen eine Polyamidstruktur. Trotzdem wurde herausgefunden, daß ein Komplex mit Jod erhalten wird, und daß dieser Komplex darüber hinaus dem PVP/Jod-Komplex sehr ähnlich ist; nur ist er nicht in Wasser löslich.

Das zur Herstellung des Jodkomplexes verwendete Polypyrrolidon kann in beliebiger körperlicher Form vorliegen, z. B. als zu Pulver zermahlenes Harz, als Pulpe, in feinen Fasern (Fibrillen), als extrudierter Stab oder Draht, als aus einer Textilfaser gewobenes Gewebe, als Film oder als spritzgegossener Gegenstand. Zur Herstellung einer Salbe wird das fein zermahlene Kunstharz verwendet, und das Molekulargewicht, das heißt der Wert η in der oben angegebenen Strukturformel, ist nicht von Bedeutung. Zur Herstellung von Nahtmaterial oder Binden aus Gewebe ist es aber nötig, das Harz durch Aufschmelzen und Extrudieren zu dünnen Drähten oder Fasern zu formen. Hierzu benötigt man ein Polymer mit guter thermischer Stabilität, und in diesem Fall wird das Molekulargewicht des Harzes wichtig.

Man benötigt ein so großes Molekulargewicht, daß man eine Eigenviskosität von mindestens 2,0 Dezilitern pro Gramm (dl/g) erhält, wenn man 0,5 g der Substanz in einem dl Hexafluorisopropanol auflöst und die Eigenviskosität bei 25°C mißt. Diejenigen Harze, welche sich zum Spinnen des geschmolzenen Materials am besten eignen, haben eine Eigenviskosität von 3,0 bis 4,0 oder mehr dl/g. Verfahren zur Herstellung von Polymeren aus 2-Pyrrolidon mit diesen Eigenschaften sind in der US-PS 37 21 652 beschrieben. In dieser Patentschrift sind auch Verfahren zum Bestimmen der Eigenviskosität beschrieben.

Der Komplex aus Polypyrrolidon und Jod läßt sich am besten dadurch herstellen, daß man den Gegenstand

aus Polypyrrolidon in eine Lösung von Jod in wäßrigem Kaliumiodid eintaucht Eine bevorzugte Zusammensetzung der Lösung ist nachstehend angegeben.

Kaliumiodid

Wasser

Jod

3,3 g

100 ml

2,0 g

Taucht man den Gegenstand aus weißem Polypyrrolidon in diese Lösung ein, so erhält er fast sofort eine dunkelschokoladebraune Farbe, und wird dann schwarz. Beim Trocknen wird die Farbe etwas heller. Die Eintauchzeit liegt im Bereich von einigen wenigen see bis zu 2 oder 3 min. Arbeitet man mit kürzeren Eintauchzeiten, so erhält der getrocknete Gegenstand eine goldgelbe Farbe; arbeitet man mit längeren Eintauchzeiten, so erhält man eine dunkelbraune Farbe des getrockneten Materials. Die Farbe des getrockneten Komplexes ist ein Maß für die Menge des in der Substanz enthaltenen Jodes. Durch zu große Jodmengen leidet das Polymer, und zu große Jodmengen sollten daher vermieden werden, wenn gute mechanische Eigenschaften des Polymers gewünscht sind, z. B. in einer Textilfaser.

Der Jodkomplex läßt sich auch auf andere Weise herstellen, z. B. dadurch, daß man den Gegenstand aus Polypyrrolidon in Joddampf bringt oder das in Pulverform vorliegende Harz mit festen Jodkristallen zerreibt. Statt dessen kann man das Harz auch in einer Kugelmühle nach dem Vermischen mit Jodkristallen zermahlen und man erhält dann einen in Puderform vorliegenden Kornpiex, welcher sich sehr gut als trockender Puder oder als aktiver Bestandteil einer Salbe eignet. Der Mischung können noch andere Bestandteile zugesetzt werden, welche ein Zusammenbacken der einzelnen Partikel verhindern oder zusätzliche Heilwirkungen erbringen. Zur Herstellung einer Salbe kann eine beliebige Salbengrundlage verwendet werden, z. B. Lanolin, Vaseline, Kaliumstearat und viele andere Grundmassen.

Das Jod ist in dem Polypyrrolidon/Jod-Komplex verhältnismäßig fest gebunden. Taucht man z. B. Baumwol-Ie oder eine andere hydrophile Faser zu Vergleichszwecken in eine Jodlösung ein, die die oben angegebene Zusammensetzung hat, so erhält man eine ähnlich dunkelbraune Färbung. Das Jod ist jedoch nur mechanisch in die Faser eingebaut und läßt sich innerhalb einer Minute vollständig mit Wasser auswaschen. Die dunkelbraune Farbe des Polypyrrolidon/Jod-Komplexes läßt sich jedoch nicht leicht mit Wasser auswaschen. Es werden jedoch kleine Jodmengen mit einer Geschwindig-, keit freigesetzt, welche von der Temperatur abhängt. Die Freigabegeschwindigkeit für Jod ist bei Raumtemperatur sehr klein, bei etwa 100⁰C jedoch verhältnismäßig groß. Bringt man den Komplex in kochendes Wasser, so läßt sich das Jod vollständig in einigen Minuten auswaschen. Bringt man den Komplex in einen auf 100⁰C befindlichen Ofen, so sublimiert das Jod ähnlich rasch aus dem Komplex heraus, und man erhält wieder farbloses Polypyrrolidon. Man kann Proben einige Monate hinweg bei Raumtemperatur aufbewahren, ohne daß ein nennenswerter Verlust von Jod auftritt. Bei 40⁰C hat man keine nennenswerte Jodverluste innerhalb von 24 h. Der Polypyrrolidon/Jod-Komplex ist auch gegenüber Änderungen des pH-Wertes recht unempfindlich. Man erhält keine Verminderung des Jodgehaltes (z. B. infolge Abgabe von Jodidionen) innerhalb eines pH-Bereiches von 5 bis 10.

Damit der Polypyrrolidon/Jod-Komplex seine gewünschten keimtötenden Eigenschaften entfalten kann, muß Jod mit geringer Geschwindigkeit bei Körpertemperatur freigesetzt werden. Diese Freigabe von Jod findet bei dem Polypyrrolidon/Jod-Komplex sehr gut mit der gewünschten Geschwindigkeit statt. Aus einer Vielzahl von Gründen sollte eine Binde alle 24 h ersetzt werden; sie sollte jedoch innerhalb dieser Zeitspanne mikrobiologisch aktiv bleiben. Ein ganz wesentlicher Vorteil des Polypyrrolidon/Jod-Komplexes ist der, daß anders als beim PVP/Jod-Komplex die keimtötende aktive Substanz nicht herausgewaschen wird, wenn die Binde oder ein anderes Verbandmaterial naß wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ein keimtötende Eigenschaften aufweisendes Nahtmaterial. Zur Herstellung desselben wird Polypyrrolidonharz geschmolzen und bei Temperaturen von ca. 290° C unter dem hohen Druck einer Schnecke eines Extruders extrudiert Es muß darauf geachtet werden, daß das Harz nicht auf weniger als 0,03% Feuchtigkeitsgehalt getrocknet wird, bevor es extrudiert wird. Das Harz muß auch in dem den Extruder versorgenden Vorratsbehälter unter trockenem Stickstoff als Schutzgas gehalten werden, um eine weitere Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern.

Das geschmolzene Harz wird durch eine Spinndüse gedrückt, welche nur eine einzige Öffnung aufweist, wenn ein Draht hergestellt werden soll, oder eine Mehrzahl von öffnungen aufweist, wenn eine Textilfaser hergestellt werden soll. Die Größe der öffnung und die Größe des ausgeübten Zuges bestimmen den Durchmesser des Drahtes oder der Textilfaser und auch die Zugfestigkeit des Drahtes und der Textilfaser. Für gewisse Anwendungen ist eine mehrfasrige Anordnung vorzuziehen. In allen Fällen wird das Nahtmaterial dann durch ein Jodbad hindurchgeführt, welches die oben angegebene Zusammensetzung hat. Die Verweildauer im Jodbad kann zwischen einigen see und einigen min betragen, je nachdem, welche Jodmenge man im Komplex wünschte. Das Material wird dann kurz in Wasser gewaschen und an Luft getrocknet.

Zur Herstellung von Binden wird ein geeignetes Gewebe aus einer Polypyrrolidon-Textilfaser gewebt und in ähnlicher Weise in einem Jodbad behandelt.

Der Polypyrrolidon/Jod-Komplex kann auch für viele andere Anwendungen verwendet werden, z. B. als innere Lage einer Verpackung, welche als keimtötende Sperre dient, wodurch der Inhalt der Packung steril gehalten wird. Man kann den Polypyrrolidon/Jod-Komplex auch als Quelle für einen niederkonzentrierten Joddampf verwenden, um so eine sterile Atmosphäre zu schaffen.

Claims

Patentansprüche:

1. Mikrobiologisch aktive Substanz, bestehend aus einem Komplex aus einem Polymeren einer Pyrrolidonverbindung und jod, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Polymeren um Polypyrrolidon handelt

2. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypyrrolidon in Form einer Binde vorliegt

3. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypyrrolidon in Form eines Nahtmaterials vorliegt

4. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypyrrolidon in Form eines fein zermahlenen Puders vorliegt

5. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypyrrolidon in Form eines Films vorliegt.

6. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypyrrolidon in Form von feinen Fasern vorliegt.

7. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypyrrolidon in Form eines gewobenen textlien Materials vorliegt.

8. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypyrrolidon in Form eines nicht gewobenen Tuches vorliegt.

9. Salbe, gekennzeichnet durch eine Substanz nach Anspruch 1.

10. Keimtötender Puder, gekennzeichnet durch eine Substanz nach Anspruch 1.

11. Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypyrrolidon in Form eines spritzgegossenen Gegenstandes vorliegt.