DE69509464T2

DE69509464T2 - Antimikrobielles Mittel

Info

Publication number: DE69509464T2
Application number: DE69509464T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Minami; Shoji Yoshimura
Original assignee: Rengo Co Ltd
Current assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 1994-10-18
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2015-10-18
Also published as: DE69509464D1; CN1068761C; JP3121503B2; EP0707793A1; CN1129518A; ES2132492T3; JPH08113507A; US5709870A; EP0707793B1; DK0707793T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein antimikrobielles Mittel, welches anwendbar ist auf faserige Produkte, Papier, Leder und poröses Material.
Als antimikrobielle Mittel, die auf faserige Produkte, Papier, etc. anwendbar sind, sind antimikrobielle Metalle, wie Silber, Kupfer und Zink bekannt. Es wird angenommen, daß antimikrobielle Metalle eine antimikrobielle Eigenschaft zeigen, da, wenn Metallionen in mikrobielle Zellen absorbiert werden, sie Atmung und Grundmetabolismus des Elektronentransfersystems und den Transport von Substrat durch die Zellmembran inhibieren.
Unter antimikrobiellen Metallen ist Silber ein sicheres Metall, da Silber in seinem metallischen Zustand kaum vom menschlichen Körper absorbiert wird. So wird Silber als Tafelbesteck und künstlicher Zahnersatz (engl. artificial tooth) benutzt. In seinem Ionenzustand (z. B. wäßrige Lösung an Silbernitrat) zeigt es eine antimikrobielle Aktivität als Desinfektionsmittel.
Jedoch sind Mittel in ihrem flüssigen Zustand schwierig zu handhaben und in ihrer Verwendung eingeschränkt. So tragen einige antimikrobielle Mittel Silber auf Aktivkohle. Jedoch können solche Mittel wegen zu schneller Elution der Silberionen keine langfristige antimikrobielle Wirkung haben. Sie sind außerdem ein Sicherheitsproblem.
Andere antimikrobielle Mittei im Festzustand schließen solche ein, die Silberionen von Zeolith (welches ein anorganischer Ionenaustauscher ist) oder Kaolin (engl. clay) getragen (engl. supported) enthalten. Jedoch können solche Mittel keine langfristige antimikrobielle Wirkung haben, da die Silberionen eluieren. Außerdem können Silberionen, die auf der Innenseite einer harten, dreidimensionalen Struktur, welche aus Silikat hergestellt ist, getragen werden, nicht wirksam mit mikrobiellen Zellen in Kontakt treten und sind daher in ihrer Funktion nicht zufriedenstellend.
Als antimikrobielle Mittel, die Silber auf einer organischen Verbindung tragen, sind Mittel bekannt, welche aus einem Copolymer an Styrolmonomeren und Monomeren (wie Acrylsäure oder Methacrylsäure ausgetauscht durch Silberionen) bestehen, die Carboxylgruppen enthalten (nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung 53-109941).
Außerdem sind als antimikrobielle Mittel, die Cellulosepolymere benutzen, weiche eine Affinität zu Fasern haben, Zusammensetzungen bekannt, die Sulfadiazinsilber und Carboxymethylcellulose in einem Acrylhaftmittel dispergiert enthalten (nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung 2-147063) und Lagen, die Zeolith enthalten, durch Silber- und Kupferionen ausgetauscht und Wasser-absorptive Polymere, wie Carboxymethylcellulose, welches die Frische von Blattgemüse erhält (nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung 3-148470).
Jedoch werden herkömmliche Zusammensetzungen, die Silber oder eine Silberverbindung und Carboxymethylcellulose enthalten, antimikrobielle Eigenschaften nicht sicher und wirksam zeigen, falls sie nicht eine im voraus festgelegte Zusammensetzung haben. Daher können solche Zusammensetzungen nicht als antimikrobielle Mittel benutzt werden, direkt gemischt werden, oder können nicht benutzt werden, um Fasern oder andere Grundmassen zu imprägnieren. Keines der herkömmlichen Silber-enthaltenden antimikrobiellen Mittel hat sowohl eine langanhaltende antimikrobielle Aktivität als auch eine Affinität zu Fasern. Es sind keine antimikrobiellen Mittel erhältlich, die das benötigte Sterilisationsverhältnis erreichen, wenn sie in Papier oder faserige Produkte eingemischt werden. Außerdem ändern antimikrobielle Mittel, die eine Silberverbindung in Carboxymethylcellulose enthalten, möglicherweise Eigenschaften oder Farbe, bedingt durch Hitze und Licht.
Keines solcher herkömmlichen Silber-enthaltenden antimikrobiellen Mittel erreicht ein Sterilisationsverhältnis über 40%, welches der minimale wirksame Wert bei 12,5 ng/ml an Silber ist (bei dieser Konzentration kann sogar Silbernitrat keine antibakterielle Aktivität haben), wenn mit der durch die Vereinigung von Antibakteriellen Behandlungen für Textilien, Japan, vorgeschriebenen Shake Flask Methode gemessen (im folgenden als "Shake Flask Methode" bezeichnet).
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Silber-enthaltendes antimikrobielles Mittel zur Verfügung zu stellen, welches gute Affinität zu Fasern hat und eine so gute antimikrobielle Eigenschaft, um das antimikrobielle Erfordernis zu erfüllen und welches stabil gegen Hitze und Licht ist und das Produkt nicht veranlaßt, Farbe oder Qualität zu wechseln.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein antimikrobielles Mittel zur Verfügung zu stellen, welches Wasserresistenz besitzt und daher eine antimikrobielle Eigenschaft in mit Wasser in Verbindung stehenden Milieus erhält.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein antimikrobielles Mittel zur Verfügung gestellt, welches Carboxymethylcellulose umfaßt, die Silber in einer Menge von 0,01 bis 1% in Gewicht enthält und einen Grad an Substitution mit Carboxymethylgruppen von nicht weniger als 0,4 hat.
Der Grad an Substitution zu Carboxymethylgruppen kann 0,4 bis 1 sein.
Die Carboxymethylcellulose in dem Mittel kann eine quervernetzte Verbindung sein.
Das antimikrobielle Mittel gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Silbersalz von Carboxymethylcellulose (im folgenden als CMC bezeichnet). Durch Begrenzen seines Grades an Substitution zu Carboxymethylgruppen und des Silbergehaltes auf im voraus festgelegte Bereiche, wird die Dissoziationsratengeschwindigkeit an Silberionen unterdrückt.
Da CMC ein Cellulosederivat ist, haben Silbersalze von CMC gute Affinitäten zu Papier und Fasern. Wegen ihrer flexiblen Struktur ist es leicht, mit mikrobiellen Zellen in Kontakt zu treten. So wird es, selbst wenn es eine relativ geringe Menge an Silberionen enthält, antimikrobielle und antifungale Eigenschaften wirksam zeigen. Mit anderen Worten, mit dem antimikrobiellen Mittel der vorliegenden Erfindung kann die Gesamtmenge an Silberionen, die notwendig ist, um eine ausreichende antimikrobielle Eigenschaft zu zeigen, klein sein. So ist das antimikrobielle Mittel schwer mit sichtbarem oder ultraviolettem Licht oder Hitze zu oxidieren.
Solche Silbersalze von CMC unterdrücken die Dissoziation von Silberionen, vorausgesetzt, daß sie einen Grad an Substitution zu Carboxymethylgruppen in einem im voraus festgelegten Bereich und eine relativ kleine Menge an Silber haben. So haben Silbersalze von CMC einen hohen Sicherheitsstandard und hohe anhaltende antimikrobielle Aktivität und Stabilität gegen Hitze und Licht. Sie können ein exzellentes antimikrobielles Mittel zur Verfügung stellen, welches problemlos auf Fasern anwendbar ist.
Quervernetzte CMC sind in Wasser unlöslich und sind für Anwendungen verwendbar, bei denen sie mit Wasser in Kontakt treten. Im Falle, daß das Rohmaterial Natriumcarboxymethylcellulose, im folgenden als CMC(Na) abgekürzt, einen höheren Grad an Substitution als 0,4 hat, ist es in Wasser löslich. So wird es mit einem quervernetzenden Mittel, wie Epichlorhydrin, zu einer quervernetzten Form umgesetzt, welche in Wasser unlöslich ist.
Die in der vorliegenden Erfindung benutzte CMC wird durch Formel 1 dargestellt und hat einen Grad an Substitution zu Carboxymethylgruppen pro Anhydroglucose (im folgenden als DS abgekürzt) und ihr Silbergehalt ist in im voraus festgelegten Bereichen eingeschränkt. Es kann eine quervernetzte CMC sein.
Das antimikrobielle Mittel der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Silbersalz von Carboxymethylcellulose, dargestellt durch die folgende Formel (I):
wobei R durch eine Carboxymethylgruppe ersetzt wird, welche eine von CH&sub2;COOH und CH&sub2;COOM ist (wobei M ein Alkalimetall ist), so daß der Grad an Substitution nicht weniger als 0,4 ist und weiter mindestens eines von H in mindestens einem Teil von CH&sub2;COOH und M in mindestens einem Teil von CH&sub2;COOM durch Silber ersetzt ist, so daß der Gehalt an Silber 0,01 bis 1% in Gewicht sein wird und wobei n 100-2000 ist.
Im Fall, daß der Silbergehalt in CMC weniger als 0,01 Gew.-% ist, kann das antimikrobielle Mittel das Sterilisationsverhältnis von über 40% wie mit der Shake Flask Methode bei der geringen Silberkonzentration (12,5 ng/ml) gemessen, nicht erreichen. Im Fall, daß der Silbergehalt über 1 Gew.-% ist, wird das antimikrobielle Mittel eine antimikrobielle Eigenschaft nicht ausreichend zeigen, da die Silberionen möglicherweise dissoziieren. Es wäre außerdem aus ökonomischen und Sicherheitsgründen ungünstig.
Falls CMC einen DS-Wert von weniger als 0,4 hat, wäre die Anzahl an Carboxylgruppen, die nicht mit Silber substituiert sind, klein, so daß Silber möglicherweise von CMC dissoziiert. Falls CMC einen DS-Wert von über 1,0 hat, würde CMC von hydrophil zu hydrophob wechseln und würde die antimikrobielle Eigenschaft nicht zufriedenstellend zeigen. Außerdem wäre das Herstellungsverfahren kompliziert, besonders in dem Schritt des Einführens von Carboxymethylgruppen. Dies würde Wirtschaftlichkeit und Nützlichkeit ungünstig beeinflussen.
Zur Verfügung gestellte CMC enthält Silber als eine wesentliche Komponente in dem oben genannten Zusammenhang: das antimikrobielle Mittel kann Salze oder andere Metalle in solchen Mengen enthalten, um die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht zu inhibieren. Solche Metalle können Kupfer oder Zink sein. Alkalimetalle, die mit ihnen koexistieren, können Lithium, Natrium oder Kalium sein. Erdalkalimetalle, wie Calcium, können mit ihnen koexistieren. Das antimikrobielle Mittel kann Ammoniumsalze enthalten.
Silbersalze von CMC (im folgenden als CMC(Ag) abgekürzt), können durch Verwendung von Natriumsalzen von CMC(Na) hergestellt werden. CMC(Na) kann durch Ve retherung hergestellt werden, d. h. Mischen von basischer Cellulose und Natriummonochloracetat, um sich aufzulösen und Präzipitieren mit Methylalkohol. Außerdem kann kommerziell erhältliche CMC(Na) benutzt werden, wie Natriumcelluloseglycolat, Carmellose-Natrium (engl. Carmellose sodium) und Natriumcarboxymethylcellulose. Der Grad an Polymerisation für CMC sollte 100 bis 2000 sein, bevorzugt 200 bis 1200.
Der Grad an Substitution (DS) zu Carboxymethylgruppen wurde mit dem unten beschriebenen Verfahren bestimmt. Er wurde gemessen durch Trocknen von CMC(Na), wiegen desselben und Verbrennen bei 575ºC, Titrieren des so erhaltenen Natriumcarbonats mit Standardschwefelsäure und Berechnen des DS-Wertes aus dem Titrationswert.
CMC(Ag) kann durch Substituieren von Natrium in CMC(Na) durch Silber erhalten werden. Im Falle, daß die benutzte CMC(Na) wasserunlöslich ist, wird sie in Wasser oder in einem wäßrigen organischen Lösungsmittel suspendiert. Im Falle, daß sie wasserlöslich ist, wird sie in einem wäßrigen organischen Lösungsmittel suspendiert. Eine benötige Menge an Silbernitrat wird der suspendierten CMC(Na) zur Substitution zugesetzt. Als ein wäßriges organisches Lösungsmittel ist wäßrige Methanollösung (Mischungsverhältnis Wasser : Methanol = 2 : 8) bevorzugt.
Der Silbergehalt der erhaltenen CMC(Ag) wurde bestimmt durch Trocknen der Probe, Wiegen und Verbrennen derselben bei 900ºC, Lösen des erhaltenen Metallsilbers in einer Salpetersäurelösung, um eine Silbernitratlösung zu erzeugen, und Titrieren desselben mit einem Standardammoniumthiocyanat (Vollhart-Verfahren). Alternativ wurde Atomabsorptionsspektroskopie benutzt, um den Silbergehalt zu bestimmen.
Eine wasserunlösliche CMC(Ag) in der Form von quervernetztem Polymer kann durch Zusetzen eines der folgenden quervernetzenden Mitteln zu CMC(Na) und quervernetzender CMC(Na) in einem Reaktionslösungsmittel erhalten werden.
Die quervernetzenden Mittel können Aldehyde, wie Formaldehyd, Glutaraldehyd oder Glyoxal sein, N-Methylolverbindungen, wie Dimethylolharnstoff, Dimethylolethylenharn stoff oder Dimethylolimidazolin; mehrwertige Carbonsäuren (engl. carbonic acid), wie Oxalsäure, Maleinsäure, Butandisäure, Äpfelsäure oder Polyacrylsäure; mehrwertige Epoxyverbindungen, wie Ethylenglycoldiglycidylether, Polyethylenglycoldiglycidylether oder Diepoxybutan; Divinylverbindungen, wie Divinylsulfon oder Methylenbisacrylamid, mehrwertige Halogenverbindungen, wie Dichloraceton, Dichlorpropanol oder Dichloressigsäure; Halogenhydrinverbindungen, wie Epichlorhydrin oder Epibromhydrin.
Das molare Verhältnis von quervernetzendem Mittel zu Anhydroglucose sollte 0,5 bis 3 sein, besonders bevorzugt 0,7 bis 2. Als ein Reaktionslösungsmittel kann eine Mischung aus Wasser und organischem Lösungsmittel mit dem Mischungsverhältnis, das ungefähr 2 : 8 (Wasser : organisches Lösungsmittel) ist, benutzt werden. Als organische Lösungsmittel können z. B. Isopropylalkohol, Aceton, Ethanol oder Methanol benutzt werden.
CMC(Ag) in der Form einer quervernetzten Verbindung kann außerdem durch Quervernetzen von Cellulose und Carboxymethylierung der quervernetzten Cellulose hergestellt werden. Der Grad an Polymerisation der Cellulose vor Quervernetzen sollte 100 bis 2000 sein. Die Cellulose kann durch Gebrauch von Epichlorhydrin bei einem molaren Reaktionsverhältnis (zu Anhydroglucose) von 0,7 bis 2, unter Verwendung der oben beschriebenen Lösungsmittel oder Wasser nur als ein Reaktionslösungsmittel, quervernetzt werden. Die Carboxymethylierung kann mit einem gewöhnlichen Lösungsmittelverfahren durchgeführt werden.
Der Grad an Substitution (DS) der erhaltenen quervernetzten CMC(Na) sollte nicht weniger als 0,4 sein, besonders bevorzugt 0,4 bis 1,0. Der Grad an Schwellung der quervernetzten CMC(Na) in Wasser sollte für eine praktische Verwendung klein sein. Falls jedoch der Grad an Schwellung zu groß ist, kann das Quervernetzen wiederholt werden.
Das antimikrobielle Mittel, das erhaltene CMC(Ag) umfaßt, kann verwendet werden durch Lösen oder Suspendieren desselben in einem Bindemittel, Auftragen der erhaltenen Lösung auf die Oberfläche eines Gerätes, das vor Bakterien und Pilzen geschützt werden soll, Entfernen des Lösungsmittels, wodurch eine Beschichtung an CMC(Ag) gebildet wird. Alternativ kann es durch Imprägnieren des Materials mit ihm und Entfernen des Lösungsmittels oder Mischen des antimikrobiellen Mittels mit Holzpulpe oder Cellulosefasern verwendet werden, um Papier herzustellen.
Das beim Überziehen des Mittels verwendete Bindemittel kann gemäß der Anwendung und gemäß der Löslichkeit von CMC(Ag) in Wasser ausgewählt werden. Geeignete Bindemittel schließen natürliche Polymere oder ihre Derivate, wie Stärke, Casein, Sojabohnenprotein, Celluloseacetat, Cellulosenitrat, Methylcellulose und Hydroxyethylcellulose; synthetische Polymere, wie Polyvinylacetat und seine Copolymere, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetal, Polyacrylat, Polyvinylidenchlorid, Polyethylen und seine Copolymere, Polystyrol-Butadiencopolymere, Silikon, Aminoplastharz (engl. amino resin), Alkydharz und Polyurethan ein.
Das antimikrobielle Mittel gemäß der vorliegenden Erfindung kann aufgetragen werden oder benutzt werden zum Imprägnieren oder Mischen (zum Herstellen von Papier) mit Kartons, wie Wellkarton, Weißkarton (engl. white board) und getrennten Lagen; Karton als Konstruktionsmaterial, Karton für Holzspanplatten (engl. coreboard). Außerdem kann es benutzt werden, um Fasern, nicht gewebte Stoffe, Leder, Schwämme und Holz zu imprägnieren. Weiter kann es mit Gegenständen, welche nicht gereinigt oder nicht zu reinigen sind, wie Bettzeug, Tatamis (traditionelle japanische Strohmatten), Tapete, Wandverschalungen, Möbel, poröse hitzeisolierende Materialien, Filterpapier (engl. filter document) und Schuhen benutzt werden.
Um die antimikrobielle Wirkung zu verbessern oder anzupassen, kann das antimikrobielle Mittel gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem antioxidierenden Mittel, maskierenden Mittel, Ultraviolettabsorber, färbenden Mittel, oberflächenaktiven Mittel, Kopplungsmittel oder anderen Additiven benutzt werden.

BEISPIEL 1

Herstellung von quervernetzter CMC(Ag)(DS = 0,53, Silbergehalt = 0,048 Gew.-%)

5,0527 g an quervernetzter CMC(Na) (DS = 0,53, Wassergehalt: 12,6 Gew.-%) wurden in 100 ml an Wasser in einem 200 ml Kolben mit Meßeinteilung suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 3,35 mg/10 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 71 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 4,996 g an weißem Pulver quervernetzter CMC(Ag) (Wassergehalt: 10,26 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der erhaltenen quervernetzten CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.

(Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren (Vollhart-Verfahren))

Die Probe wurde getrocknet, gewogen und bei 900ºC verbrannt. Das erhaltene Metallsilber wurde in einer Stickstofflösung (engl. nitric solution) gelöst, wodurch eine Silbernitratlösung erzeugt wurde. Sie wurde erhitzt, um NO&sub2;-Gas zu entfernen und mit Standardammoniumthiocyanat mit Eisenammoniumsulfat, das als ein Indikator zugesetzt wurde, titriert.
Als ein Ergebnis, in Beispiel 1, war der Silbergehalt 0,048 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,043 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe) und der Grad an Substitution zu Silber war 0,001.

BEISPIEL 2

Herstellung von quervernetzter CMC(Ag)(DS = 0,53, Silbergehalt = 0,048 Gew.-%) durch Verwendung von Methanol als ein Lösungsmittel für Substitution.
3,5 g an quervernetzter CMC(Na)(DS = 0,53, Wassergehalt: 14,71 Gew.-%) wurden in 60 ml an 80% Methanol in einem 200 ml Kolben mit Meßeinteilung suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 2,91 mg/5 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 135 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 3,1937 g an quervernetzter CMC(Ag) (Wassergehalt: 6,46 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der erhaltenen quervernetzten CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,048 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,045 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe) und der Grad an Substitution zu Silber war 0,0009.

BEISPIEL 3

Herstellung von quervernetzter CMC(Ag) (DS = 0,51, Silbergehalt = 0,114 Gew.-%)

5,896 g an quervernetzter CMC(Na) (DS = 0,51, Wassergehalt: 15,22 Gew.-%) wurden in 100 ml an 80% Methanol in einem 200 ml Kolben mit Meßeinteilung suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 11,47 mg/5 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 112 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 5,3370 g an quervernetzter CMC(Ag) (Wassergehalt: 6,82 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der erhaltenen quervernetzten CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,114 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,106 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe) und der Grad an Substitution zu Silber war 0,0021.

BEISPIEL 4

Herstellung von quervernetzter CMC(Ag) (DS = 0,6, Silbergehalt = 0,067 Gew.-%)

1) Synthese von quervernetzter Cellulose

21,447 g an Cellulose (CF-11, Whatman, n = 200, Wassergehalt: 6,75 Gew.-%) wurden in 320 ml an 3% Natriumhydroxid suspendiert. 22,8 g an Epichlorhydrin wurden der Suspension zugesetzt, um bei 50ºC für 1 Stunde zu reagieren. Das Reaktionsprodukt wurde filtriert, mit Wasser und dann mit Methanol gewaschen und luftgetrocknet. 20,68 g an quervernetzter Cellulose (Wassergehalt: 15,59 Gew.-%) wurden erhalten.

2) Synthese von quervernetzter CMC(Na)

7,9347 g an quervernetzter Cellulose (Wassergehalt: 1,68 Gew.-%) wurden für 30 Minuten in einer Lösung suspendiert, die 4,07 g an Natriumhydroxid, 18,53 g an Wasser und 86 ml an Isopropylalkohol (im folgenden als IPA abgekürzt) enthielt, suspendiert. Eine Lösung, die 3,94 g an Monochloressigsäure und 8,5 ml an IPA enthielt, wurde zugesetzt und die Mischung wurde bei 70ºC für eine Stunde gerührt. Nach Reaktion wurde die Mischung unter Erhitzen filtriert und der Rückstand wurde mit Essigsäure in 80% Methanol neutralisiert, vollständig mit dem Lösungsmittel gewaschen und unter reduziertem Druck getrocknet. 12,58 g (Wassergehalt: 12,49 Gew.-%) an quervernetzter CMC(Na) wurden erhalten. Die Ionenaustauschkapazität war 3,037 Milliäquivalent (engl. meq)/g, DS war 0,65.

3) Synthese von erneut quervernetzter CMC(Na)

6,0 g der quervernetzten CMC(Na), erhalten in Schritt 2), wurden für eine Stunde in einer Lösung bei 83ºC gerührt, die 6,1 ml an 4 N NaOH, 23 ml an Wasser, 2,27 g an Epichlorhydrin und 111 ml an IPA enthielt. Dann wurde die Mischung mit Essigsäure in derselben Weise wie in Schritt 2) neutralisiert und unter reduziertem Druck getrocknet, so daß 6,5183 g (Wassergehalt: 16,39 Gew.-%) an erneut quervernetzter CMC(Na) erhalten wurden. Die Ionenaustauschkapazität war 2,872 Milliäquivalent/g und DS war 0,60.

4) Synthese von erneut quervernetzter CMC(Ag)

4,0 g der erneut quervernetzten CMC(Na), erhalten in Schritt 3) (DS = 0,6, Wassergehalt: 16,39 Gew.-%), wurden in 70 ml an Wasser in einem 200 ml Kolben mit Meßeinteilung suspendiert. Eine wäßrige Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 3,24 mg/10 ml) wurde der Suspension zugesetzt und die Mischung wurde für 87 Stunden im Dunkeln geschüttelt.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 3,7197 g an erneut quervernetzter CMC(Ag) (Wassergehalt: 11,55 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der quervernetzten CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat- Bestimmungsverfahren gemessen.
Der Silbergehalt war 0,067 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,059 Gew.-% (für Wasserenthaltende Probe) und der Grad an Substitution zu Silber war 0,0013.

BEISPIEL 5

Herstellung von wasserlöslicher CMC(Ag) (DS = 0,56, Silbergehalt = 0,479 Gew.-%)

5,3287 g an CMC(Na) (Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., DS = 0,56, Wassergehalt: 6,17 Gew.-%, n = 1050) wurden in 50 ml an Wasser in einem 200 ml Kolben mit Meßeinteilung suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 30,6 mg/50 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 2 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat, das durch Zusetzen von 3 Litern an Methanol erhalten wurde, wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 2,5681 g an wasserlöslicher CMC(Ag) (Wassergehalt: 5,21 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der wasserlöslichen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat- Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,479 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,45 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe) und der Grad an Substitution zu Silber war 0,01.

BEISPIEL 6

Herstellung von wasserlöslicher CMC(Ag) (DS = 0,56, Silbergehalt = 0,048 Gew.-%)

53,25 g an CMC(Na) (Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., DS = 0,56, Wassergehalt: 6,17 Gew.-%) wurden in 1000 ml an 80% Methanol suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 222,5 mg/25 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 153 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 80% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 39,116 g an wasserlöslicher quervernetzter CMC(Ag) (Wassergehalt: 14,00 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der wasserlöslichen erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,048 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,041 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe) und der Grad an Substitution zu Silber war 0,009.

BEISPIEL 7

Herstellung von quervernetzter CMC(Ag)(DS = 1,35, Silbergehalt = 0,048 Gew.-%)
12,3061 g an quervernetzter CMC(Na)(DS = 1,35, Wassergehalt: 18,74 Gew.-%) wurden in 200 ml an Wasser suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 10,68 mg/10 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 158 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 11,4479 g an quervernetzter CMC(Ag) wurden in Form von weißem Pulver (Wassergehalt: 21,35 Gew.-%) erhalten.
Der Silbergehalt der quervernetzten erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,048 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,037 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe) und der Grad an Substitution zu Silber war 0,0012.

BEISPIEL 8

Herstellung von quervernetzter CMC(Ag)(DS = 1,35, Silbergehalt = 0,040 Gew.-%)

4,102 g an quervernetzter CMC(Na)(DS = 1,35, Wassergehalt: 18,74 Gew.-%) wurden in 100 ml an 80% Methanol suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 3,63 mg/l ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 144 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 3,5059 g an quervernetzter CMC(Ag)(Wassergehalt: 6,22 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der quervernetzten erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,040 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,037 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe) und der Grad an Substitution zu Silber war 0,001.

BEISPIEL 9

Herstellung von quervernetzter CMC(Ag)(DS = 1,35, Silbergehalt = 0,115 Gew.-%)

4,171 g an quervernetzter CMC(Na)(DS = 1,35, Wassergehalt: 18,74 Gew.-%) wurden in 100 ml an 80% Methanol suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 7,23 mg/1 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 95 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 3,6062 g an quervernetzter CMC(Ag) wurden in Form von weißem Pulver (Wassergehalt: 6,97 Gew.-%) erhalten.
Der Silbergehalt der quervernetzten erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,115 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,107 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe) und der Grad an Substitution zu Silber war 0,0028.
Die in Beispielen 1 bis 9 erhaltenen Proben wurden auf (a) Hitzestabilität und (b) Lichtstabilität getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

(a) Hitzestabilitätstest

Eine kleine Menge jeder Probe wurde in ein Mikroreaktionsgefäß überführt und für 72 Stunden in einem Ofen auf 105ºC erhitzt. Die Probe nach Erhitzen wurde zum Farbtonvergleich mit der vor Erhitzen verglichen.

(b) Lichtstabilitätstest

Eine kleine Menge jeder Probe wurde in ein Mikroreaktionsgefäß überführt und Sonnenlicht durch ein Fensterglas für 20 Tage ausgesetzt. Die Probe nach Erhitzen wurde zum Farbtonvergleich mit der vor Erhitzen verglichen.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Herstellung von quervernetzter CMC(Ag)(DS = 0,53, Silbergehalt = 18,63 Gew.-%)

3,6367 g an quervernetzter CMC(Na)(DS = 0,53, Wassergehalt: 12,6 Gew.-%) wurden in 250 ml an Wasser suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 1,4167 g/50 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 19 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 4,0202 g an quervernetzter CMC(Ag) (Wassergehalt: 5,028 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der quervernetzten erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 18,63 Gew.-% (für Anhydrid) und 17,68 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe).

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Herstellung von wasserlöslicher CMC(Ag)(DS = 0,12, Silbergehalt = 4,973 Gew.-%)

3,6299 g an CMC(Na)(DS = 0,12, Wassergehalt: 10,73 Gew.-%) wurden in 200 ml an Wasser suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 0,414 g/10 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 19 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 3,5099 g an wasserunlöslicher quervernetzter CMC(Ag)(Wassergehalt: 3,96 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der wasserunlöslichen erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 4,973 Gew.-% (für Anhydrid) und 4,775 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe).

VERGLEICHSBEISPIEL 3

Herstellung von wasserunlöslicher CMC(Ag)(DS = 0,10, Silbergehalt = 0,064 Gew.-%)

Zu 23,81 g an Cellulose (CF-11, Whatman, Wassergehalt: 5,09 Gew.-%) wurde eine Natriumhydroxidlösung (NaOH : Wasser = 38 g186 ml) und Monochloressigsäure (0,12 g wurden in 20 ml an Wasser gelöst) zugesetzt. Die Mischung wurde bei 70ºC für 1 Stunde gerührt und dann mit 54 ml an Essigsäure neutralisiert. Nach Zusetzen von Wasser wurde die Mischung zentrifugaler Trennung unterworfen.
Der Rückstand wurde mit Wasser gewaschen und mit 1 N Salzsäure angesäuert.
Der separate Rückstand wurde mit Wasser und dann mit Ethanol gewaschen. Die erhaltene feuchte Substanz wurde durch tropfenweises Zusetzen von Natriumhydroxidlösung (1 g/50 ml) unter Rühren auf pH 10 eingestellt. Der unlösliche Anteil wurde durch Zentrifugieren abgetrennt, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um eine wasserunlösliche CMC(Na) zu erhalten.
5,7006 g an wasserunlöslicher CMC(Na)(DS = 0,10, Wassergehalt: 12,29 Gew.-%) wurden in 100 ml an Wasser suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 5,17 mg/10 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 68 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 5,5207 g an wasserunlöslicher CMC(Ag)(Wassergehalt: 8,45 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der wasserunlöslichen erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,064 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,059 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe).
Die Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden auf (a) Hitzestabilität und (b) Lichtstabilität getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Tabelle zeigt, daß für Beispiele 1 bis 9 die Probe, die vor Testen weiß war, sich hellgelb oder gelb färbte oder weiß blieb. Im Gegensatz dazu zeigten die Proben bemerkenswerte Bräunung für Vergleichsbeispiele 1 bis 3, in welchen der Silbergehalt oder der DS-Wert nicht in den gewünschten Bereichen war.

BEISPIEL 10

Herstellung von wasserlöslicher CMC(Ag)(DS = 0,56, Silbergehalt = 0,010 Gew.-%)

53,25 g an CMC(Na)(DS = 0,56, Wassergehalt: 6,17 Gew.-%) wurden in 1000 ml an 80% Methanol suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 127 mg/25 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 144 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 80% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 36,9879 g an wasserlöslicher quervernetzter CMC(Ag) (Wassergehalt: 9,50 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der wasserlöslichen erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,010 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,009 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe).

BEISPIEL 11

Herstellung von quervernetzter CMC(Ag)(DS = 0,53, Silbergehalt = 1,00 Gew.-%)

3,64 g an quervernetzter CMC(Na)(DS = 0,53, Wassergehalt: 12,6 Gew.-%) wurden in 250 ml an Wasser in einem 500 ml Kolben mit Meßeinteilung suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 76 mg/50 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 19 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 50% Ethanol und dann mit 100% Ethanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 4,050 g an quervernetzter CMC(Ag) (Wassergehalt: 6 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der wasserlöslichen erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat-Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 1,00 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,94 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe).

BEISPIEL 12

Herstellung von CMC(Ag)(DS = 0,4, Silbergehalt = 0,045 Gew.-%)

12,04 g an CMC(Na) (DS = 0,4, Wassergehalt: 8,81 Gew.-%) wurden in 250 ml an 80% Methanol suspendiert. Eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 8,34 mg/5 ml) wurde der Suspension zugesetzt, welche für 137 Stunden im Dunkeln geschüttelt wurde.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 80% Methanol und dann mit 100% Methanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für 3 Tage getrocknet. 11,747 g an CMC(Ag) (Wassergehalt: 11,27 Gew.-%) wurden erhalten.
Der Silbergehalt der erhaltenen CMC(Ag) wurde mit dem Ammoniumthiocyanat- Bestimmungsverfahren gemessen.
Als ein Ergebnis war der Silbergehalt 0,045 Gew.-% (für Anhydrid) und 0,040 Gew.-% (für Wasser-enthaltende Probe).

VERGLEICHSBEISPIEL 4

150 g an wäßriger Lösung, die 0,75 g an Ammoniumpersulfat und 7,5 g an Emulgator (NOIGEN EA 160, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) enthielt, wurde tropfenweise zu einer monomeren Verbindung zugesetzt, die aus 50 g an Styrol, 40 g an Ethylacrylat, 9 g an Acrylsäure und 2 g an Divinylbenzen (enthaltend 45 Gew.-% Ethylvinylbenzen und Diethylbenzen) bestand. Polymerisation wurde bei 70ºC unter Rühren der Mischung in einer Stickstoffatmosphäre begonnen und für fünf Stunden beibehalten. Ein weißes Prä zipitat wurde gebildet als die Reaktion abgeschlossen war. Es wurde durch zentrifugale Trennung gefiltert, mit Wasser und dann mit Ethanol gewaschen und vakuumgetrocknet. Dieses stellte 118,24 g (Wasssergehalt 6,49 Gew.-%) an Polyacylsäurecopolymer her.
Zu 10,41 g (Trockengewicht: 9,747 g) des erhaltenen Polyacrylsäurecopolymers wurde eine Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 3,098 g/60 ml) zugesetzt und die Mischung wurde für eine Stunde im Dunkeln geschüttelt.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 80% Methanol und mit 100% Methanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für drei Tage getrocknet. 7,2241 g der Verbindung (Wassergehalt: 27,165 Gew.-%) wurden erhalten.

VERGLEICHSBEISPIEL 5

Zu 10 g (Trockengewicht: 9,36 g) des Polyacrylsäurecopolymers wurde 3,6% Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 1,49 g/40 ml) zugesetzt. Die Mischung wurde für 40 Minuten im Dunkeln geschüttelt.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 80% Methanol und dann mit 100% Methanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für drei Tage getrocknet. 8,2174 g an Verbindung (Wassergehalt: 40,311 Gew.-%) wurden erhalten.

VERGLEICHSBEISPIEL 6

Zu 10 g (Trockengewicht: 9,36 g) des Polyacrylsäurecopolymers, das in dem Vergleichsbeispiel 4 benutzt wurde, wurden 0,4% Silbernitratlösung (AgNO&sub3; : Wasser = 0,144 g/40 ml) zugesetzt. Die Mischung wurde für 80 Minuten im Dunkeln geschüttelt.
Das Präzipitat wurde mit einem Glasfilter filtriert, mit 80% Methanol und dann mit 100% Methanol gewaschen und mit P&sub2;O&sub5; + Silikagel für drei Tage getrocknet. 4,483 g der Verbindung (Wassergehalt: 4,67 Gew.-%) wurden erhalten.
Für die Proben, die in Beispielen 2, 3, 6, 7, 10-12, Vergleichsbeispielen 1, 3, 4-6 wurden antibakterielle Tests durchgeführt. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Tests.

(c) Antibakterielles Testverfahren

Tests wurden bei 30ºC unter Verwendung von Phosphatpuffer gemäß der Shake Flask Methode, vorgeschrieben von der Vereinigung für Antibakterielle Behandlungen von Textilien, Japan, durchgeführt. Die Testbedingungen sind wie folgt: Schüttelgeschwindigkeit: 180 ± 10 UpM, Schüttelzeit: 1 Stunde, die benutzten Bakterien: Stapylococcus aureus (IFO 12732): Silberkonzentration: 12,5 ng/ml. Es wurde bestätigt, daß alle die Proben, die Silber enthielten, 100% Sterilisationsverhältnis mit der endgültigen Silberkonzentration von 100 ng/ml oder mehr zeigten.
Wie aus Tabelle 2 gesehen werden kann, war in Vergleichsbeispielen 1 und 3, in welchen der DS-Wert oder Silbergehalt nicht in den gewünschten Bereichen war oder Vergleichsbeispiele 4-6, in welchen die hohen Polymere andere waren als CMC, das Sterilisationsverhältnis weniger als 40%.
Im Gegensatz dazu zeigten alle die Proben der Beispiele, die alle die Erfordernisse erfüllten, ein Sterilisationsverhältnis von nicht weniger als 40%, welches exzellente antibakterielle Eigenschaften bedeutet. Außerdem zeigen die Ergebnisse aus Beispielen 2 und 6, daß, falls CMC den DS-Wert und den Silbergehalt in den gewünschten Bereichen hat, das antibakterielle Mittel ein hohes Sterilisationsverhältnis zeigen würde, unabhängig davon, ob CMC quervernetzt ist oder nicht.
In dem Test für antibakterielle Eigenschaft wurde das Sterilisationsverhältnis mit der Silberkonzentration von 12,5 ng/ml bestimmt. Dies war, weil der antibakterielle Effekt von Silbernitrat bei der oben angegebenen Silberkonzentration fast verschwindet. So wird angenommen, daß die Sterilisationsverhältnisse, die in Tabelle 2 gezeigt werden, nicht auf den antibakteriellen Effekt durch freie Silberionen zurückzuführen sind, sondern auf fixierte Silberionen, welche nicht eluieren, zurückzuführen sind.

VERGLEICHSBEISPIEL 7

Die Konzentration an Silbernitrat wurde angepaßt, um die Silbergehalte (ug/g), die in Tabelle 3 angezeigt sind, zu ergeben.

VERGLEICHSBEISPIEL 8

Die Konzentration von durch Silber- und Kupferionen ausgetauschtem Zeolith (BACTEKILLER, KANEBO) wurde angepaßt, um die Silbergehalte (ug/g), die in Tabelle 3 angegeben sind, zu ergeben.
Für die Proben des Beispiels 2 und Vergleichsbeispielen 7 und 8 wurde der Pilzresistenztest durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.

(d) Pilzresistenztest

Filterpapier wurde mit destilliertem Wasser zersetzt und mit dem Antipilzmittel (Beispiel 2 oder Vergleichsbeispiele 7 und 8) gemischt. Aus der Mischung wurde Papier hergestellt. Das Papier wurde in eine Größe von 50 mm Quadraten geschnitten. Die Probe, die so erhalten wurde, wurde unter TAPPI-Standard T-487 pm85, vorgeschrieben von der Technischen Vereinigung der Holzpulpe- und Papierindustrie, USA, getestet.
Anorganisches Salzagarmedium, welches mit 0,5% Dextrose als ein Nährstoff für Pilze gemischt worden war, wurde benutzt. Als der Testpilz wurde Aspergillus niger (TUA 234) benutzt. Kultur wurde für 14 Tage durchgeführt. Die Testergebnisse wurden in bezug auf die drei folgenden Kategorien bewertet:
Bewertungsnoten
2: Fläche, auf der Hyphen wachsen, übersteigt ein Drittel der gesamten Fläche
1: Die Fläche übersteigt nicht ein Drittel
0: Das Wachstum von Hyphen wird nicht beobachtet
Aus Tabelle 3 ist offensichtlich, daß die Proben für Vergleichsbeispiele 7 und 8 keine zufriedenstellenden antifungalen Eigenschaften zeigen, selbst wenn der Silbergehalt so hoch wie 10 ug/ml ist, während die Probe für Beispiel 2, welche quervernetzte CMC (Ag) enthält und die Erfordernisse erfüllt, bemerkenswerte antifungale Eigenschaften mit einem Silbergehalt von 10 ug/g zeigt.
Um die Sicherheit und Stabilität für Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 zu untersuchen, wurden sie auf Elution von Silber getestet.

(e) Silberelutionstest

Die Probe wurde gewogen, so daß die Silberkonzentration in 10 ml 10 ug/ml war. Sie wurde in 10 ml an destilliertem Wasser oder Phosphatpuffer suspendiert, derselbe wie in dem Test auf antibakterielle Eigenschaft benutzt wurde. Die Suspension wurde bei 31ºC bei 180 UpM für eine Stunde geschüttelt. Nach Filtrieren wurde die Konzentration von Silber, die in die Lösung eluierte, mit der atomaren Absorptionsspektroskopie bestimmt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.

Tabelle 4 zeigt, daß Vergleichsbeispiel 1, welches ein Substitutionsprodukt mit viel Silber (engl. high silver substitution product) ist, geringe Elution in destilliertem Wasser, jedoch hohe Elution (40%) in Phosphatpuffer zeigt. Dies bedeutet, daß seine Sicherheit und Stabilität nicht zufriedenstellend sind.
Im Gegensatz dazu zeigte Beispiel 1, welches ein Substitutionsprodukt mit wenig Silber ist, extrem geringe Elution (1% oder weniger) sowohl in destilliertem Wasser als auch in Phosphatpuffer. Dies bedeutet, daß es eine exzellente Sicherheit und Stabilität hat.
Das antimikrobielle Mittel der vorliegenden Erfindung enthält ein Silbersalz von Carboxymethylcellulose, welches den Grad an Substitution zu Carboxymethylgruppen und den Silbergehalt auf bestimmte Bereiche eingeschränkt hat. Dies verbessert die Affinität zu Fasern und inhibiert die Elution von Silberionen. Es zeigt ein gutes Sterilisationsverhältnis durch Kontakt von Silber mit mikrobiellen Zellen.
Außerdem zeigt es exzellente Stabilität gegen Hitze und Licht und sein Substrat ändert sich wenig in Farbe oder Qualität.
Falls quervernetzte CMC benutzt wird, ist das antimikrobielle Mittel in Wasser unlöslich und hat eine gute Wasserresistenz. So hat es langfristige antimikrobielle Eigenschaften in Anwendungen, wo es mit Wasser in Kontakt steht. [TABELLE 1]
* Anhydrid [TABELLE 2]
* Anhydrid [TABELLE 3] [TABELLE 4]

Claims

1. Antimikrobielles Mittel, umfassend ein Silbersalz von Carboxymethylcellulose, dargestellt durch die folgende Formel:

wobei R durch eine Carboxymethylgruppe ersetzt ist, welche eine aus CH&sub2;COOH und CH&sub2;OOM (wobei M ein Alkalimetall ist) ist, so daß der Grad an Substitution nicht weniger als 0,4 ist und weiter mindestens einer von H in wenigstens einem Teil von CH&sub2;OOH und M in wenigstens einem Teil von CH&sub2;COOM durch Silber ersetzt ist, so daß der Inhalt an Silber 0,01 bis 1% in Gewicht sein wird und wobei n 100-2000 ist.

2. Antimikrobielles Mittel wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei der Grad an Substitution zu Carboxymethylgruppen 0,4 bis 1 ist.

3. Antimikrobielles Mittel, wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, wobei die Carboxymethylcellulose eine quervernetzte wasserunlösliche Verbindung ist.