DE3520465A1 - Antibiotisches mittel - Google Patents

Antibiotisches mittel

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DE3520465A1
DE3520465A1 DE19853520465 DE3520465A DE3520465A1 DE 3520465 A1 DE3520465 A1 DE 3520465A1 DE 19853520465 DE19853520465 DE 19853520465 DE 3520465 A DE3520465 A DE 3520465A DE 3520465 A1 DE3520465 A1 DE 3520465A1
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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
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
Beispiel 1
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 2
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch die Komponenten 3 und 4 vor dem Einfüllen in das Reaktionsgefäß miteinander vorgemischt werden.
Beispiel 3_
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.
Beispiel 4
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
3. 0,5 ml Octadecyldimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid in 50%igem Methanol.
Beispiel
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
Beispiel
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)

PATENTANSPRÜCHE
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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