DE3520465A1 - Antibiotisches mittel - Google Patents
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Description
Henkel, Feiler, Hänzel & Partner
Patentanwälte
European Patent Attornevs Zugelassene Vertreter /or
E-jrooaiscnen Patentamt
Dr pm! G Henkel Dr 'er nat. L. Fe:ier
Dipi.-mg. W Hanzei Dipi -ing D- Kottnonn
Mohlstra3e 37 D-8000 Muncnen. 8Ü
Tel 089/982085-87 Telex, 529802 hnKi ei
Teteiax (Gr 2-31 089/981426
Telegramm: eilioscid
Telegramm: eilioscid
POTTERS INDUSTRIES, INC. Hasbrouck Heights, N.J., USA
624,350
ANTIBIOTISCHES MITTEL
Die Erfindung betrifft antibiotische Überzüge auf diskreten anorganischen Teilchen, wie Glasperlen.
Solche Überzüge verleihen ihren Substraten antibiotische Eigenschaften. Diese Substrate und die daraus
gefertigten Produkte können in höchst vorteilhafter Weise auf Anwendungsgebieten, auf denen sterile Bedingungen
erforderlich sind, zum Einsatz gelangen. Beispiele für solche Anwendungsgebiete sind der Einsatz
entsprechend beschichteter Substrate in in Krankenhäusern verwendeten Wirbelschichten und -betten
sowie in zum Filtrieren von Luft verwendeten Filtern.
Es ist bekannt, daß die meisten antibiotischen Mittel, um ihre Wirkung entfalten zu können, in die Zellenstruktur
der Mikroorganismen eindringen und diese zerstören müssen. Dies bedeutet, daß die meisten antibiotischen
Mittel ihre Wirksamkeit verlieren, wenn sie irgendwo oberflächlich verankert werden, d.h. wenn
sie derart an der Oberfläche eines Substrats zum Haften gebracht werden, daß sie nicht mehr in die Zellenstruktur
der abzutötenden Mikroorganismen absorbiert werden können. Mittel, die oberflächlich nicht verankert
sind, gehen im Laufe der Zeit (von dem Substrat) verloren, so daß die antibiotischen Eigenschaften des
Substrats sich verschlechtern und nicht mehr regeneriert werden können.
,a-
Isquith und Mitarbeiter berichten in "Applied Microbiology",
Dezember 1972, Seiten 859-873, daß das Hydrolyseprodukt
von chemisch an die verschiedensten Substrate gebundenem 3-(Trimethoxysilyl)-propyldimethyloctadecylammoniumchlorid
gegen die verschiedensten Mikroorganismen antibiotisch wirksam ist. Gemäß den Lehren von Isquith und Mitarbeitern werden mit der antibiotischen
Verbindung lediglich einzelne größere Oberflächen behandelt, die Wirksamkeit sonstiger, an
Oberflächen verankerbarer, antibiotisch wirksamer Verbindungen, die in Spezialprodukten zum Einsatz gelangen
könnten, wurde jedoch nicht getestet.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die verschiedensten, an Oberflächen verankerbaren antibiotischen
Verbindungen bereitzustellen und mit diesen antibiotischen Mitteln dauerhaft beschichtete anorganische
Teilchen und Fasern in wirtschaftlicher Weise zu luftdurchlässigen größeren Produkten, wie Wirbelschichten
bzw. -betten oder Luftfiltern, zum Erzeugen oder Aufrechterhalten einer sterilen Umgebung zu verarbeiten.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß sich die verschiedensten Produkte anhaltend antibiotisch
ausrüsten lassen, indem man deren aus kleindimensionierten Fasern und Teilchen bestehenden Komponenten dauerhaft
mit beliebigen, an Oberflächen verankerbaren antibiotischen Mitteln beschichtet. Bei diesen Mitteln
handelt es sich vorzugsweise um quaternäre Ammoniumverbindungen mit Organosiliziumteil. Welche antibiotischen
Mittel man im einzelnen verwendet, hängt vom Gebrauchszweck des Endprodukts ab. Wenn beispielsweise
erfindungsgemäß antibiotisch ausgerüstete Perlen in Wirbelschichten bzw. -betten für Krankenhäuser zum
Einsatz gelangen sollen, werden die als Substrate die-
nenden Perlen vorzugsweise mit einem hydrophoben Mittel beschichtet, da das Endprodukt feuchtigkeitsbeständig
sein soll.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Mittels besteht das mit einem antibiotischen Mittel zu beaufschlagende Substrat aus
kleinen Glaskügelchen oder -perlen einer Größe von 1 - 200 μΐη. Ebenfalls können Silikagele und sonstige
anorganische Substrate verwendet werden.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel sollten
zunächst die Substrate, z.B. die Glasperlen, in üblicher bekannter Weise sterilisiert werden. Zu diesem
Zweck bedient man sich beispielsweise einer Sterilisation mit Dampf, eines trockenen Erwärmens
über mehrere Stunden hinweg oder einer Kaltsterilisation. Danach wird eine bestimmte Menge Glasperlen in
ein Reaktionsgefäß abgemessen. Als antibiotisches Mittel
wählt man dann mindestens ein solches, das in an einem Substrat oberflächlich verankerter Form, in
der es nicht in den Mikrobenkörper einzudringen vermag, die Mikroben, gegen die es wirksam ist, abzutöten
vermag. Bevorzugte antibiotische Mittel sind, jeweils in einem organischen Lösungsmittel, Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
und/oder N-TrimethoxysiIylpropyl-N,N-trimethylammoniumchlorid.
In das mit den Glasperlen gefüllte Reaktionsgefäß wird eine sorgfältig abgemessene Menge an dem jeweiligen
antibiotischen Mittel eindosiert. Vorzugsweise werden auf jeweils 1000 g zu beschichtender Glasperlen 0,1
bis 2,5 ml des antibiotischen Überzugsmittels verwendet. Selbstverständlich sind auch andere Dosiermöglichkeiten
gegeben. Gegebenenfalls kann zum Verdünnen des Beschich-
tungsmittels eine geringe Menge Wasser mitverwendet werden.
Für in Krankenhausluftbetten verwendete Perlen, die konstant aufgewirbelt sein sollen, wird ein feuchtigkeitsbeständiger
überzug bevorzugt. Zweckmäßigerweise wird in diesem Falle eine Base als Härtungskatalysator
zugesetzt, um den überzug hydrophob zu machen. Als Härtungskatalysatoren bevorzugte Basen sind beispielsweise
sekundäre Amine, wie Dipropylamin, und tertiäre Amine, wie Benzyldimethylamin. Die genannten antibiotischen
Mittel können ebenfalls als katalysierende Base dienen. Die genannten Basen katalysieren den Einbau
hydrophober Bestandteile in den überzug. Ein bevorzugter hydrophober Bestandteil ist Polymethy!wasserstoff
siloxan .
Zweckmäßigerweise sollten sämtliche Bestandteile durchgerührt
und dann das Gemisch 10 - 15 min lang auf eine Temperatur von nicht höher als 80°C erwärmt werden.
Die Vorteile von derart behandelten Glasperlen bestehen
in einer Bakterienverminderung nicht nur während des Endgebrauchs der Perlen, sondern auch bei der Herstellung
und Handhabung der Perlen. Eines der zahlreichen wertvollen Anwendungsgebiete, auf denen die behandelten
Perlen zum Einsatz gebracht werden können, ist die Verwendung in Krankenhauswirbelschichten oder
-betten. Diese erhalten, wenn sie aus erfindungsgemäß beschichteten Glasperlen bestehen, antibiotische Eigenschaften.
Solche Wirbelbetten vermögen in hohem Maße Dekubitalgeschwüre zu verhindern, da sie für Luft freidurchgängig sind.
Bei aus erfindungsgemäß beschichteten Perlen bestehen-
den Wirbelbetten werden nicht nur die im Bett selbst auftretenden Bakterien, sondern auch die vom Patienten
abgegebenen Bakterien abgetötet. Von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung ist, daß die aus erfindungsgemäßen
antibiotischen Mitteln hergestellten Wirbelbetten u.dgl. wiederholt mit den verschiedensten Lösungsmitteln
gesäubert werden können, ohne daß sie merklich an antibiotischer Wirksamkeit verlieren. Dies ist darauf
zurückzuführen, daß der antibiotische Überzug fest an der Oberfläche der anorganischen Teilchen verankert
ist. Erfindungsgemäß bereitgestellte Wirbelschichten oder -betten können auch außerhalb von Krankenhäusern
zur Gesundheitspflege und in hygienischer Form zum Einsatz gelangen.
Die Erfindung ist auf die verschiedensten Endprodukte aus kleinen teilchenförmigen Substraten anwendbar. So
können - neben den genannten Anwendungsgebieten - erfindungsgemäß mit antibiotischen Mitteln beaufschlagte
Silikagelkügelchen und -fasern in Luftfilter zur Entfernung von Feuchtigkeit gefüllt werden. Derart aufgebaute
Filter entfernen unerwünschte Bakterien und sonstige Mikroben aus der Luft. Ferner können sie auch
in Vorfilter zum Säubern von zur Aufwirbelung erfindungsgemäßer Wirbelschichten oder -betten verwendeter
Luft eingefüllt werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
30
30
Die im folgenden angegebenen Substanzen werden in der angegebenen Menge und in der angegebenen Reihenfolge
in ein Reaktionsgefäß unter Rühren von Hand eingefüllt. Danach wird das Ganze auf einer Walze bewegt und
10-15 min lang auf eine Temperatur von nicht mehr als 8O°C erwärmt. Hierbei erhält man antibiotisch beschichtete
Perlen zur Verwendung in Wirbelschichten oder -betten und sonstigen antibiotisch ausgerüsteten
Produkten.
1. 1000 g Glasperlen eines Durchmessers von etwa
100 μΐη.
2. 1,0 ml einer Lösung von Benzyldimethylamin und
Wasser im Verhältnis 1 Teil Amin auf 7 Teile Wasser.
3. 0,5 ml Polymethylhydrogensiloxan.
4. 1,0 ml Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
in 50%igem Methanol.
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch die Komponenten 3 und 4 vor dem Einfüllen in das Reaktionsgefäß miteinander
vorgemischt werden.
Entsprechend Beispiel 1 werden aus folgenden Bestandteilen in den angegebenen Mengen antibiotisch ausgestattete
Perlen hergestellt:
1. 1000 g Glasperlen eines Durchmessers von etwa
100 pm.
2. 1,0 ml einer Lösung von Benzyldimethylamin und Wasser
im Verhältnis 1 Teil Amin auf 7 Teile Wasser.
3. 0,5 ml Polymethylhydrogensiloxan. 5
4. 1,0 ml Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
in 50%igem Methanol.
Entsprechend Beispiel 1 werden aus folgenden Bestandteilen in den angegebenen Mengen antibiotisch ausgestattete
Perlen hergestellt:
1. 1000 g Glasperlen eines Durchmessers von etwa 100 um.
2. 0,5 ml Wasser.
3. 1,0 ml Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
in 50%igem Methanol
Beispiel 5
Entsprechend Beispiel 1 werden aus folgenden Bestandteilen in den angegebenen Mengen antibiotisch ausgestattete
Perlen hergestellt:
1. 1000 g Glasperlen eines Durchmessers von etwa 100 um.
2,. 0,5 ml Wasser.
35
35
3. 0,5 ml Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
in 50%igem Methanol.
Entsprechend Beispiel 1 werden aus folgenden Bestandteilen in den angegebenen Mengen antibiotisch ausgestattete
Perlen hergestellt: 10
1. 1000 g Glasperlen eines Durchmessers von etwa 100 μια.
2. 0,5 ml Wasser. 15
3. 0,1 ml Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
in 50%igem Methanol.
4. 0,5 ml Polymethylhydrogensiloxan.
20
Entsprechend Beispiel 1 werden aus folgenden Bestandteilen in den angegebenen Mengen antibiotisch ausgestattete
Perlen hergestellt:
1. 1000 g Glasperlen eines Durchmessers von etwa 100 μπι.
2. 0,5 ml Wasser.
3. 0,1 ml Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
in 50%igem Methanol.
1 Beispiel
Entsprechend Beispiel 1 werden aus folgenden Bestandteilen in den angegebenen Mengen antibiotisch ausge-5
stattete Perlen hergestellt:
1. 1000 g Glasperlen eines Durchmessers von etwa 100 μια.
10 2. 0,5 ml Wasser.
3. 1,0 ml N-Trimethoxysilylpropyl-N/N-trimethylammoniumchlorid
in Methanol.
Claims (18)
1. Antibiotisches Mittel in Form von diskreten anorganischen
Teilchen, die mit an Oberflächen verankerbaren antibiotischen Mitteln beschichtet sind, wobei die
antibiotisehen Mittel fest an die Oberfläche der
anorganischen Teilchen gebunden sind.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den an Oberflächen verankerbaren antibiotischen
Mitteln um quaternäre Ammoniumverbindungen handelt.
3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß %
es sich bei den an Oberflächen verankerbaren anti- «4
biotischen Mitteln um organische quaternäre Ammoniumverbindungen handelt.
4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den an Oberflächen verankerbaren antibiotischen
Mitteln um quaternäre Ammoniumverbindungen mit Organosiliziumexnheiten handelt.
5. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den an Oberflächen verankerbaren antibiotischen
Mitteln um quaternäre Ammoniumchloride handelt.
6. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den an Oberflächen verankerbaren anti-
biotischen Mitteln um quaternäre Ammoniumchloride
mit Organosiliziumeinheiten handelt.
7. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß
es sich bei den an Oberflächen verankerbaren antibiotischen Mitteln um Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysiIyI)-propyl]-ammoniumchlorid
in einem organischen Lösungsmittel und/oder N-Trimethoxysilylpropyl-N/N-trimethylammoniumchlorid
in einem organischen Lösungsmittel handelt.
8. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten anorganischen Teilchen aus Glas
und/oder Silikagel bestehen.
9. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die diskreten anorganischen Teilchen aus Glaskügelchen
und/oder Silikagelkügelchen bestehen.
10. Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den an Oberflächen verankerbaren antibiotischen
Mitteln um Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
in einem organischen Lösungsmittel und/oder N-Trimethoxysilylpropyl-N/N-trimethylammoniumchlorid
in einem organischen Lösungsmittel handelt.
11. Wirbelschicht bzw. -bett in Form diskreter anorganischer Teilchen, die mit an Oberflächen verankerbaren
antibiotischen Mitteln beschichtet sind, wobei die antibiotischen Mittel fest an die Oberfläche der
anorganischen Teilchen gebunden sind.
12. Wirbelschicht bzw. -bett nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten anorganischen Teil-
chen aus Glaskügelchen und/oder Silikagelkügelchen und die antibiotischen Verbindungen aus organischen
quaternären Ammoniumverbindungen bestehen.
13. Wirbelschicht bzw. -bett nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den an Oberflächen verankerbaren antibiotischen Mitteln um Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
in einem organischen Lösungsmittel und/oder N-Trimethoxysilylpropyl-N/N-trimethylammoniumchlorid
in einem organischen Lösungsmittel handelt.
14. Luftfilter in Form diskreter anorganischer Teilchen oder Fasern, die mit an Oberflächen verankerbaren
antibiotischen Mitteln beschichtet sind, wobei die antibiotischen Mitteln fest an die Oberfläche der
anorganischen Teilchen oder Fasern gebunden sind.
15. Luftfilter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten anorganischen Teilchen oder Fasern
aus Glas und/oder Silikagel und die antibiotischen Mittel aus organischen quaternären
Ammoniumverbindungen bestehen.
16. Luftfilter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den an Oberflächen verankerbaren
antibiotischen Mitteln um Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid
in einem organischen Lösungsmittel und/oder N-Trimethoxysilylpropyl-NiN-trimethylammoniumchlorid
in einem organischen Lösungsmittel handelt.
17. Wirbelschicht bzw. -bett nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Aufwirbeln derselben ein Luftstrom dient, der durch Luftfilter in Form
-4-
1 diskreter anorganischer Teilchen oder Fasern, die mit an Oberflächen verankerbaren und fest an die
Oberfläche der anorganischen Teilchen oder Fasern gebundenen antibiotischen Mitteln beschichtet sind,
5 gefiltert wurde.
18. Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den an Oberflächen verankerbaren
antibiotischen Mitteln um organische quaternäre 10 Ammoniumverbindungen handelt.
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