WO2004007759A2 - Nachweisverfahren zur prüfung der originalität eines objekts - Google Patents

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WO2004007759A2
WO2004007759A2 PCT/EP2003/007534 EP0307534W WO2004007759A2 WO 2004007759 A2 WO2004007759 A2 WO 2004007759A2 EP 0307534 W EP0307534 W EP 0307534W WO 2004007759 A2 WO2004007759 A2 WO 2004007759A2
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signal
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microparticles
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Peter Schneider
Eberhard Paech
Christian Krey
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Sension Biologische Detektions- Und Schnelltestsysteme Gmbh
Schwarz Druck Gmbh & Co. Kg
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    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays

Definitions

  • WO 98/33162 describes a selective method for checking the authenticity of objects, which is based on the selective interaction between a "print molecule” and a "molecularly imprinted molecule”.
  • the component to be detected (“print molecule”) is impressed on a polymer, which then contains three-dimensional impressions (“molecularly imprinted molecule”) of the molecule.
  • the proof of originality is based on the (more or less) specific recognition of the imprinted molecule by a polymer.
  • WO 87/06363 uses macromolecular test components, such as. B. proteins and nucleic acids, for labeling products, the specific detection in the case of proteins with labeled antibodies and in the case of nucleic acid with corresponding labeled nucleic acid probes.
  • a disadvantage of these methods is that the formation of a complex by two complementary binding partners does not lead directly to an evaluable signal and thus steps connected in series, e.g. B. for the separation of not specifically bound reagent for which tamper evidence is required to obtain a specific signal.
  • PCT / EP01 / 00764 describes a detection system for checking the originality, in which the object e.g. B. is marked with an enzyme substrate and this is then reacted with the enzyme in a corresponding test device, the products of the reaction yielding a detectable signal directly or after combination with an indicator system. This procedure allows the test to be carried out quickly with a relatively simple test device.
  • the object of the present invention is to simplify the test method even further and to replace the test device with a simple, inexpensive and efficient test device which is available to the user at all times.
  • Saliva ideally meets these requirements as uncomplicatedly accessible and available test equipment at all times.
  • specific, natural ingredients of human saliva function as a necessary component or mixture of components for successfully carrying out an authenticity check on a correspondingly marked object, the generation of a specific signal confirming the originality of the marked tested object.
  • a detection method for checking the originality of an object which is characterized in that the action of human saliva or components contained therein affects a marker which is connected to or contained in the object specific signal is generated and this signal is evaluated.
  • a preferred basic embodiment of the detection method according to the invention is based on the reaction of a substrate (and possibly cosubstrate) with a suitable enzyme, the products of the reaction directly or after combination with an indicator system giving a specific detectable signal which confirms the originality (authenticity) of the object ,
  • the catalyzing enzyme is preferably contained in the saliva.
  • the other components required for signal generation such as. B. substrate, optionally cosubstrate, indicator system components and other enzymes required for signal generation, which are not contained in the saliva, are present in the marker, which is connected to or contained in the object.
  • the enzyme ⁇ -amylase in the saliva is preferably used as the saliva enzyme.
  • This enzyme preferably cleaves starch or starch derivatives such as hydroxyethyl starch.
  • the starch molecule is split by the ⁇ -amylase with statistical distribution of the cleavage sites into oligomeric branched saccharide fragments and sometimes even into the simple sugar glucose. These glucose units then serve as a substrate for the subsequent enzymatic conversion, which leads to the generation of signals.
  • the enzyme 1, 6-glucosidase can also be provided on the object in order to catalyze further cleavage of oligomers in glucose units.
  • the enzyme On the marked object, the enzymes glucose oxidase, peroxidase, a substrate such as e.g. B. tetramethylbenzidine (TMB), a peroxide, e.g. B. hydrogen peroxide, immobilized.
  • TMB tetramethylbenzidine
  • a peroxide e.g. B. hydrogen peroxide
  • the components that are not contained in the saliva and are required for the reaction are applied to the object in suitable matrices.
  • suitable matrices are hydrophilic and hydrophobic paints, coloring materials or polymers.
  • the individual components can be mixed directly into these matrices.
  • the components not required in the saliva, which are required for the reaction can be in a protected form, e.g. B. enclosed in microcapsules or microparticles.
  • Microcapsules are used in the context of the present invention, micro-housing made of different materials, e.g. B. understood gelatin, starch, cyclodextrin or chitosan, which are filled with the desired ingredient or ingredients.
  • Microparticles are porous three-dimensional structures that can also consist of gelatin, starch, cyclodextrin or chitosan, but also of polymers or copolymers.
  • the microparticles contain one or more ingredients either embedded in the three-dimensional porous structure or bound to their surface by adsorption.
  • the marker therefore comprises microcapsules or microparticles that are disrupted by the action of human saliva or components contained therein, i.e. i.e., opened, split or otherwise, e.g. B. be influenced by physical interaction to the extent that trapped or chemically bound or adsorbed ingredients or components of the microcapsules or microparticles are released.
  • Microencapsulation is a process in which the desired substances are enclosed in capsules, preferably with a size of approximately 1-100 ⁇ m. These materials are completely and completely encased. This covering serves first of all to protect the enclosed components from external influences (e.g. atmospheric oxygen, moisture, other chemical reactants) and, moreover, to release them under the appropriate conditions. Many substances would quickly lose their activity in dissolved form or simply freely in the matrix and can thus be kept reactive until the desired point in time. Microcapsules are manufactured using various technologies that are commercially available from various specialists and are widely used in particular in the food and cosmetics industries.
  • microcapsules such as extrusion / spraying / cooling, extrusion / cutting, coating / extrusion / grinding, coacervation or emulsion / extrusion and other methods are used in the production of microcapsules.
  • the microcapsules or microparticles can be located in a medium or a matrix which, if appropriate, can also contain components for signal generation.
  • the medium or matrix in which the microcapsules or microparticles e.g. B. introduced by mixing consists for example of materials that are commonly used in printing technology. These are commercially available paints such as UV paints, paints, water-soluble paints, e.g. H. Hydrokett HK P061 from Akzo Nobel, solvent-based paints or commercially available adhesives e.g. B. Hot melt adhesive. These materials are applied to the corresponding documents using conventional printing techniques such as screen printing, gravure printing, flexographic printing or offset printing. The materials are dried, for example, by UV drying, which leads to the polymerization of the materials.
  • paints such as UV paints, paints, water-soluble paints, e.g. H. Hydrokett HK P061 from Akzo Nobel, solvent-based paints or commercially available adhesives e.g. B. Hot melt adhesive.
  • adhesives e.g. B. Hot melt adhesive.
  • the signal-generating reaction is started simply by the test user using saliva or a liquid containing at least one saliva component, preferably one or more, that the marked object, for example a product, a product packaging, a customs stamp, a label or a security print Contains saliva enzyme (s), is wetted at the location of the marking.
  • the signal is preferably generated directly on the marked object.
  • a transmission of signal-generating components to a separate test device, such as. B. disclosed in DE 100 02 819 A1 possible.
  • the invention thus provides a detection system for checking the originality of an object, wherein at least one component, which is required for the detection, is contained in saliva and at least one component is present in a marker, which is connected to or contained in the object ,
  • amylases preferably ⁇ -amylases, lysozyme, peroxidase and lactoferrin. These can be used as saliva or in the form of a liquid that contains one or more of these enzymes.
  • the capsules or particles to be used in the second basic embodiment of the method according to the invention have a size and / or wall thickness which is adapted to the respective requirements for optimal signal generation and convenient marking of the object (for example by printing methods).
  • the size of the capsules or particles is preferably 1-100 ⁇ m. Common methods can be used to manufacture and fill the capsules (see, for example, Carbohydrate Polymers 1994, 24 (4) 295-300, Advances in Polymer Science 136, Springer Verlag, 1998; Abe, Albertson et al.). Suitable capsules that meet a desired requirement profile can also be obtained from specialized companies.
  • the technology for encapsulating or including ingredients largely depends on the nature of the ingredients. In order to make the encapsulation technology with the intended ingredients for signal generation as uncomplicated as possible, it can be based on common technologies for encapsulating other ingredients.
  • the ingredients of interest here can also be encapsulated in combination with auxiliaries or enclosed or bound in microparticles.
  • Preferred base materials for such microcapsules or microparticles are substances which act as substrates for saliva enzymes, such as, for. B. the above can serve.
  • the enzyme-substrate conversion then leads to an opening of the microcapsules and / or to the splitting of structures of the microparticles and to release the enclosed or otherwise bound or immobilized components for signal generation.
  • These basic materials can be modified as required and / or supplemented or combined with auxiliary substances in such a way that the desired chemical or physical properties are optimized with regard to the application envisaged here.
  • these properties include, for example, sufficient enzymatic cleavage by the saliva enzymes, adequate long-term chemical stability on the marked object, adequate suitability for technical processability and suitable solubility properties in technical processing and in the course of the test process with saliva.
  • crosslinking or other modification of the capsule or particle surface can be carried out, for example. Such crosslinking can take place, for example, with polypeptides.
  • Corresponding modifications of the capsule or particle material also result in the capsules or particles being disrupted quickly and under realistic conditions, that is to say preferably at room temperature, and thus sufficiently rapid and intensive signal generation is ensured.
  • Preferred base materials are the polymer chitosan and derivatives thereof, which are cleavable by the saliva enzyme lysozyme, or poly-L-lysine.
  • starch-based materials that can be cleaved by amylases, preferably ⁇ -amylases.
  • Such starch-based materials include starch and various types of modified starch derivatives, for example a hydroxyalkyl starch, e.g. As hydroxyethyl starch, or cyclodextrin, the chemical and physical properties of which can be adapted to the intended use.
  • the signal generated according to the invention can be detectable in various ways. It will preferably be a signal that can be perceived directly with one of the human senses. It will particularly preferably be an optical, in particular colored, signal.
  • the optical signal can also be a fluorescence, luminescence or phosphorescence signal, which is only under suitable conditions, e.g. B. irradiation with UV light or in the dark becomes visible. Alternatively, the signal could also be perceptible with the sense of smell or taste.
  • a physical, including optical, signal is generated which can be evaluated by a suitable measuring instrument.
  • suitable measuring instruments can e.g. B. fluorescence meter, reflectometer, conductivity meter, etc.
  • a signal is generated which can be evaluated by another non-instrumental test device, for example based on the test device in DE 100 02 819 A1.
  • the signal can be generated by the release of a single component, by the release of different components, or by the interaction or reaction of different components.
  • all of the components required for signal generation can be enclosed in the microcapsules or microparticles and released in a targeted manner for signal generation.
  • the other part of the components is free in the surrounding medium, for example a printing ink or plastic matrix (see above).
  • Another aspect of the present invention also relates to methods and compositions for signal generation in which a specific signal is generated by the action of mechanical shear forces and / or solvents, in particular organic solvents, on the marked object.
  • microcapsules or microparticles are used, which can preferably be opened by the action of mechanical shear forces.
  • Suitable base materials for such capsules are, for example, waxes, alginates, casein, gelatin or liposomes. These basic materials can be modified as required and / or supplemented or combined with auxiliary substances in such a way that the desired chemical or physical properties are optimized with regard to the application envisaged here. These properties include, for example, adequate chemical and mechanical long-term stability on the marked object and technical processability.
  • the capsules have a size and wall thickness that are adapted to the respective requirements for optimal signal generation and convenient marking of the object and the special purpose. The capsule size will generally range from about 1-100 microns.
  • Suitable capsules with the specifically desired properties can be obtained from specialized companies.
  • the capsules contain signal-generating components which are released by shear forces after opening the capsules and which generate a specific signal in accordance with the mechanisms described below. This type of signal generation by mechanical action on the marked object can be used for various purposes.
  • the originality of an object marked in this way is checked in a simple and uncomplicated manner.
  • the mechanical shear forces z. B. generated by rubbing an object, such as the fingernail of the examiner, on the marked object, such as a label serve as simple, free and always available test equipment.
  • Such a detection method can be used in addition or as an alternative to the detection method described above using human saliva.
  • the general statements made in this regard for the production and use of microcapsules or microparticles also apply in principle to the method with mechanically opening capsules mentioned here. This applies in particular to the various mechanisms and systems of signal generation described below.
  • the capsules described here which can be opened mechanically, are used to detect the manipulation of a marked original product.
  • capsules of this type can, for example, be introduced into the adhesive matrix on the back of the label.
  • a signal e.g. B. a coloring is generated.
  • counterfeiters try to remove the labels using petrol or other, preferably organic, solvents.
  • the label should be changed so that it can be recognized as manipulated.
  • signal-generating components for example pigment particles, in e.g. B. the adhesive matrix of the label, which give a signal under the influence of solvents through physical or chemical interaction.
  • lipophilic dyes preferably as a dispersion
  • the lipophilic dye ⁇ -carotene can be introduced into the adhesive matrix in the form of tiny droplets as a dispersion.
  • the second basic embodiment of the detection method according to the invention for checking the originality of an object using human saliva at least one of the components required for signal generation is affected by the action of human saliva or components contained therein, e.g. B. the above-mentioned saliva enzymes to release from microcapsules or microparticles.
  • the systems and components that can be used e.g. B. catalysts, especially enzymes, reactants, indicators or the environment changed by the release of components in the medium, are very variable and can therefore also generate a very wide range of signals. Accordingly, the special embodiments explained below are in no way to be understood as a limitation of the invention. Suitable modifications or alternatives of the described embodiments will be readily apparent to a person skilled in the art.
  • Coloring components such as. B. color pigments u. B. carotenoids, azorubin or yellow orange, or other pigments such as cobalt blue or Rinmans green, are enclosed in microcapsules or microparticles.
  • the dyes are present in compact form in the capsules or particles, while they are present after the release distribute relatively evenly in the medium. This changed distribution pattern provides an optical signal that is preferably perceptible as a color on the object.
  • the coloring of pigments is completely or partially shielded or changed by the microcapsules or particles.
  • the release of the pigments reduces this shielding and thus leads to an optical signal.
  • Substances that act as pH indicators in known reactions are microencapsulated.
  • a pH change occurs, which is either caused by saliva or by substances introduced, e.g. B. salts in the surrounding medium, e.g. B. a liquid medium such as printer ink or a matrix material is given, and thus leads to a color change of the indicator.
  • the indicator z. B. encapsulated in a neutral environment and finds in the medium an acidic or basic environment, causing a color change.
  • phenolphthalein or litmus are encapsulated at a defined pH in a neutral environment and, after release, find a basic pH in the medium, causing a color change to red.
  • capsule collective encompasses those capsules of the same type which encapsulate identical material.
  • ions come into contact which form precipitating, preferably colored, precipitates, colored colloids or suspensions or colored solutions, for example complex compounds. These colored products are visible as an optical signal on the marked object.
  • one of the components can also be present in the surrounding medium without being encapsulated.
  • a solution of red blood lye salt K 3 [Fe (CN) 6 )]
  • a solution of iron (II) salt or a solution of yellow blood lye salt K- t [Fe (CN) 6 )]
  • a solution of iron (III) salt separately encapsulated. After opening the capsules, colloidally dissolved Berlin blue is formed.
  • components are encapsulated or enclosed in microparticles which lead to corresponding precipitates or reaction products on contact with other components.
  • At least one ion component is encapsulated or enclosed in microparticles, while the other ion component can either also be enclosed or freely present in the surrounding medium.
  • all reactions are suitable in which at least two reaction partners contribute to the formation of colored reaction products and thus lead to signal generation.
  • organic reactions is also intended to include reactions in which only one reaction partner is an organic molecule.
  • all reaction partners or at least one of them can be enclosed in microcapsules or microparticles, so that all of them are required for the signal-generating reaction Components come into contact only after they have been released from the microcapsules or microparticles, and the reaction should preferably proceed spontaneously through the contact of the reactants in the medium, ie in particular also without substantial external energy supply.
  • Suitable organic reactions are the formation of triphenylmethane dyes or the formation of methylene blue, which results from a leuco compound by a redox reaction, or the formation of azo dyes.
  • Preferred examples are the formation of indigo blue from indigo with dithionite or the diazotization of aniline to aniline yellow.
  • Ni-diacetyldioxime complex An example of the formation of a colored complex between a metal ion and organic ligands is the Ni-diacetyldioxime complex, which gives an intense red precipitate.
  • Another example is the reaction of many phenols with Fe (III) chloride to form colored complexes.
  • a preferred group of organic reactions are those between electron acceptor compounds and electron donor compounds that lead to the formation of colored charge transfer complexes.
  • Preferred electron donors are aromatic and heteroaromatic compounds with electron-donating substituents, e.g. B. aromatic amines (aniline), alkylbenzenes (Friedel-Crafts acylation).
  • aromatic amines aniline
  • alkylbenzenes Friedel-Crafts acylation
  • As an electron acceptor z. B. substituted aromatics and heteroaromatics with electron-withdrawing substituents for. B. aromatic ketones, and other organic or inorganic electrophilic compounds, eg. B. known Lewis acids, in question (trimethylborane, magnesium ions, Trimethylkationen).
  • the binding partners for charge transfer complexes can also be inorganic or organic ions or radicals.
  • charge transfer complexes examples include the colored adducts of p-benzoquinone and hydroquinone with z.
  • Another example is the color reaction of the almost colorless aquo complex of Fe 3+ when the appropriate ions are added in suitable concentrations to the yellow chloro complex or to the red rhodanide complexes.
  • at least one reaction partner for the adduct is encapsulated or in microparticles.
  • the catalytic component is first separated from the reactants of the chromogenic reaction. It is possible to encapsulate either only the catalytic component or the catalytic component and one or all reactants or to enclose them in microparticles. Alternatively, the catalytic component is present in the matrix or the medium, while one or more reactants are encapsulated. The encapsulation or the inclusion of catalytic components allows the reactant (s) to already be present in the medium or the matrix and the release of the catalytic component initiates the reaction. Since catalysts are often effective in very small amounts, this has the advantage that even the release of small amounts of catalytic substance can trigger the chromogenic reaction. This is very favorable in terms of a quick reaction and thus a quick signal generation.
  • the signal is preferably generated using chromogenic substrates, the enzyme being in a capsule collective, for example, the substrate and optionally further chromogenic components or indicator components being in at least one further capsule collective or in the surrounding medium.
  • the coenzyme can be located together with the apoenzyme in a capsule collective or separately. In the latter case, it can be present alone in a capsule collective or in the medium, or together with the substrate in a capsule collective or the medium. The cleavage of the capsules leads to the contact of the previously separate components and thus enables the reactions that result in signal generation.
  • Substrates which can be used according to the invention are all chemical compounds whose enzymatic conversion leads directly to a detectable signal-producing product, e.g. B. a colored product, or their implementation leads to a primary product which, when combined with an indicator system, leads to a signal-generating secondary product.
  • Such substrates are known for many common enzymes or can be produced by known processes.
  • suitable substrates of carbohydrate-specific enzymes, proteases, nucleases, lipases, oxidases, peroxidases, oxidoreductases, transferases, hydrolases, lyases and kinases can be used according to the invention. More specific, non-limiting examples are substrates of amylases, e.g. B. ⁇ -amylases, oxidases, e.g. B. cholesterol oxidase, uricase, peroxidases, phosphatases, z. B.
  • chromogenic substrates examples include p-nitrophenyl phosphate, which is converted into a yellow reaction product by alkaline phosphatase, or tetramethylbenzidine (TMB), which in the presence of hydrogen peroxide in a blue reaction product is implemented.
  • TMB tetramethylbenzidine
  • a basic procedure for producing chromogenic substrates is, for example, to use a larger one Molecule to couple a latent chromogenic group, which is split off by the enzymatic reaction and then gives an optical signal.
  • suitable substrates for saliva enzymes such as. B. amylases, peroxidase, lysozyme or lactoferrin. This offers the advantage that the enzymatic activity of human saliva or of components contained therein can both unlock the microcapsules / particles and start the signal-generating reaction.
  • the or a reaction product with components of a suitable indicator system can form a detectable, e.g. B. colored or fluorescent, secondary product.
  • a detectable e.g. B. colored or fluorescent
  • suitable indicator systems for various known enzyme-substrate systems are known in the prior art.
  • an oxidizing agent such as. B. hydrogen peroxide
  • this can be a suitable reactant, for. B. yellow blood lye salt, oxidize, resulting in a strongly colored product.
  • a reducing agent can also be reacted further.
  • the or a primary reaction product can serve as a substrate for a second enzyme, which then results in a colored or otherwise detectable reaction product.
  • the reaction product or a reaction product is implemented with a specific binding partner that can generate a signal after coupling.
  • a specific example of an enzyme-substrate system according to the invention is the encapsulation of the enzyme peroxidase in a capsule collective and of suitable substrate components, preferably finished TMB substrate (e.g. TMB ONE from Biotrend, Cologne, Germany) in a further collective.
  • TMB substrate e.g. TMB ONE from Biotrend, Cologne, Germany
  • the TMB finished substrate is converted into a blue end product according to a known reaction mechanism.
  • microcapsules or microparticles leads to the binding after the release and then directly or indirectly with the aid of appropriate markers to generate a detectable signal.
  • nucleic acid molecules e.g. B. DNA or RNA or hybrids thereof which hybridize to a double strand after the release, a specific signal being generated as a result of the hybridization.
  • This signal can be, for example, by intercalation of a dye or fluorescent dye, e.g. B. ethidium bromide, are generated in the double strand.
  • the single strands can each be provided with marker molecules which only come into contact with one another after hybridization and can generate the signal. Such markers are known in the prior art (for example available from November AG, Erlangen).
  • auxiliaries such. B. zinc oxide can be used.
  • Another example is the separate inclusion, preferably the encapsulation, of mutually complementary proteins or other molecules, e.g. B. antigen and antibody or receptor and ligand, or the inclusion of at least one of the complementary binding partner.
  • at least one binding partner must be provided with a marker which only gives a signal after the binding partners have been combined.
  • the methods for signal generation mentioned can also be combined with one another as desired, components being able to be enclosed and released individually or together in different capsule collectives or particle collectives. This also makes multi-stage reaction cascades possible, so that several different signals can be generated at the same point on the marked object at the same time or at different times and the resulting complex Signal pattern can be evaluated. Additionally or alternatively, it is also possible to generate several different signals at different locations on the object. More complex signal generation increases security against possible counterfeiting.
  • Starch capsules filled with silver nitrate solution (10 mg / ml) are mixed with a volume fraction of 5% by weight in the hydro-chain HKP061 from Akzo Nobel.
  • a sodium chloride solution (7%) is mixed into the lacquer in a ratio of 1/10 to% without encapsulation.
  • the varnish is applied to the paper surface in a layer thickness of several ⁇ m using conventional technological processes and air-dried.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Nachweisverfahren zur Prüfung der Originalität eines Objekts, bei dem durch die Einwirkung von humanem Speichel oder darin enthaltenen Bestandteilen auf einen Marker, der mit dem Objekt verbunden bzw. in ihm enthalten ist, ein spezifisches Signal erzeugt und dieses Signal ausgewertet wird.

Description

Nachweisverfahren zur Prüfung der Originalität eines Objekts
Aufgrund der in den letzten Jahren immer mehr um sich greifenden Fälschungen von Markenprodukten oder der Manipulation von Informationen, die in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Produkt stehen, z. B. Verfallsdaten von Arzneimitteln, besteht ein starkes Bedürfnis nach selektiven, schwer fälschbaren, schwer zu umgehenden oder zu manipulierenden, einfachen und schnell durchführbaren Verfahren zur Prüfung der Originalität eines Objekts oder mit dem Objekt in Zusammenhang stehender Informationen.
Im Stand der Technik sind bereits verschiedene selektive Verfahren zur Prüfung der Echtheit von Objekten bekannt.
So wird in WO 98/33162 ein selektives Verfahren zur Echtheitsprüfung von Objekten beschrieben, das auf der selektiven Wechselwirkung zwischen einem „print molecule" und einem „molecularly imprinted molecule" beruht. Bei diesem Verfahren wird die nachzuweisende Komponente („print molecule") einem Polymer eingeprägt, das danach dreidimensionale Abdrücke („molecularly imprinted molecule") des Moleküls enthält. Der Originalitätsnachweis beruht auf der (mehr oder weniger) spezifischen Erkennung des eingeprägten Moleküls durch ein Polymer.
Aus EP-A-0327163, US-A-5,429,952 und WO 95/06249 ist jeweils die Verwendung spezifischer Antikörper im Rahmen eines Immunoassays zur Echtheitsprüfung bekannt. WO 87/06363 verwendet makromolekulare Testkomponenten, wie z. B. Proteine und Nukleinsäuren, zur Markierung von Produkten, wobei der spezifische Nachweis im Falle der Proteine mit markierten Antikörpern und im Falle der Nukleinsäure mit entsprechenden markierten Nukleinsäuresonden erfolgt.
Nachteilig an diesen Verfahren ist, dass die Bildung eines Komplexes durch zwei komplementäre Bindungspartner nicht direkt zu einem auswertbaren Signal führt und somit hintereinandergeschaltete Schritte, z. B. zur Abtrennung von nicht spezifisch gebundenem Reagenz, für die Originalitätsprüfung notwendig sind, um ein spezifisches Signal zu erhalten.
Durch die verschiedenen Schritte werden die Analysen verlängert und die Kosten erhöht. Zudem ist bei einer Originalitätsprüfung, die instrumentenunabhängig, schnell und auch von ungeschulten Personen durchgeführt werden soll, ein rasches, einfaches und nicht fehleranfälliges Verfahren besonders erwünscht.
PCT/EP01/00764 beschreibt ein Nachweissystem zur Prüfung der Originalität, bei dem das Objekt z. B. mit einem Enzymsubstrat markiert wird und dieses dann in einer entsprechenden Testvorrichtung mit dem Enzym umgesetzt wird, wobei die Produkte der Umsetzung direkt oder nach Kombination mit einem Indikatorsystem ein nachweisbares Signal ergeben. Dieses Verfahren erlaubt die rasche Durchführung der Prüfung mit einer relativ einfach aufgebauten Testvorrichtung.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das Testverfahren noch weiter zu vereinfachen und die Testvorrichtung durch ein einfaches, kostengünstiges und effizientes Prüfmittel zu ersetzen, das dem Anwender jederzeit zur Verfügung steht.
Diesen Vorgaben wird Speichel als unkompliziert zugängliches und jederzeit verfügbares Prüfmittel in idealer Weise gerecht. Spezifische, natürliche Inhaltsstoffe von humanem Speichel fungieren bei der vorliegenden Erfindung als notwendige Komponente oder Mischung von Komponenten zur erfolgreichen Durchführung einer Originalitätsprüfung bei einem entsprechend markierten Objekt, wobei die Erzeugung eines spezifischen Signals die Originalität des markierten geprüften Objekts bestätigt.
Die obengenannte Aufgabe wird somit erfindungsgemäß durch ein Nachweisverfahren zur Prüfung der Originalität eines Objekts gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass durch die Einwirkung von humanem Speichel oder darin enthaltenen Bestandteilen auf einen Marker, der mit dem Objekt verbunden bzw. in ihm enthalten ist, ein spezifisches Signal erzeugt und dieses Signal ausgewertet wird. Eine bevorzugte grundsätzliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nachweisverfahrens beruht auf der Umsetzung eines Substrats (und gegebenenfalls Cosubstrats) mit einem geeigneten Enzym, wobei die Produkte der Umsetzung direkt oder nach Kombination mit einem Indikatorsystem ein spezifisches nachweisbares Signal ergeben, das die Originalität (Echtheit) des Objekts bestätigt.
Hierbei ist vorzugsweise das katalysierende Enzym im Speichel enthalten. Die anderen zur Signalerzeugung erforderlichen Komponenten, wie z. B. Substrat, gegebenenfalls Cosubstrat, Indikatorsystemkomponenten und andere für die Signalerzeugung erforderlichen Enzyme, die nicht im Speichel enthalten sind, liegen in dem Marker vor, der mit dem Objekt verbunden oder in ihm enthalten ist.
Als Speichelenzym wird vorzugsweise das Enzym α-Amylase im Speichel genutzt. Dieses Enzym spaltet bevorzugt Stärke oder Stärkederivate wie beispielsweise Hydroxyethylstärke. Das Stärkemolekül wird durch die α-Amylase mit statistischer Verteilung der Spaltstellen in oligomer verzweigte Saccharidbruchstücke und teilweise auch schon in den Einfachzucker Glucose gespalten. Diese Glucoseeinheiten dienen dann als Substrat für die nachfolgende enzymatische Umsetzung, die zur Signalerzeugung führt. Optional kann z. B. auch noch das Enzym 1 ,6-Glucosidase auf dem Objekt bereitgestellt werden, um eine weitere Spaltung von Oligomeren in Glucoseeinheiten zu katalysieren.
Auf dem markierten Objekt sind bevorzugt die Enzyme Glucoseoxidase, Peroxidase, ein Substrat wie z. B. Tetramethylbenzidin (TMB), ein Peroxid, z. B. Wasserstoffperoxid, immobilisiert. Bei der enzymatischen Spaltung der Stärke in Glucoseeinheiten, die mit Hilfe der α-Amylase aus Speichel und gegebenenfalls bereitgestellter 1 ,6-Glucosidase katalysiert wird, wird durch die enzymatische Umsetzung der Enzyme Glucoseoxidase und Peroxidase mit Hilfe von z. B. TMB und H2O2 ein z. B. blaues Signal erzeugt.
Die nicht im Speichel enthaltenen, für die Reaktion erforderlichen Komponenten werden in geeigneten Matrices auf das Objekt aufgebracht. Solche Matrices sind hydrophile und hydrophobe Lacke, Farbmaterialien oder Polymere. Je nach Matrix können die individuellen Komponenten direkt in diese Matrices eingemischt werden. Alternativ können die nicht im Speichel enthaltenen, für die Reaktion erforderlichen Komponenten in geschützter Form, z. B. in Mikrokapseln oder Mikropartikel eingeschlossen, eingebracht werden. Mit Mikrokapseln werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Mikrogehäuse aus unterschiedlichen Materialien, z. B. Gelatine, Stärke, Cyclodextrin oder Chitosan verstanden, die mit dem jeweils gewünschten Inhaltsstoff bzw. Inhaltsstoffen befüllt werden. Als Mikropartikel dagegen werden poröse dreidimensionale Strukturen bezeichnet, die ebenfalls aus Gelatine, Stärke, Cyclodextrin oder Chitosan bestehen können, aber auch aus Polymeren oder Copolymeren. Die Mikropartikel enthalten ein oder mehrere Inhaltsstoffe entweder in die dreidimensionale poröse Struktur eingebettet oder adsorbtiv an deren Oberfläche gebunden.
In einer zweiten bevorzugten grundsätzlichen Ausführungsform umfaßt der Marker daher Mikrokapseln oder Mikropartikel, die durch die Einwirkung von humanem Speichel oder darin enthaltenen Bestandteilen aufgeschlossen, d. h., geöffnet, gespalten oder auf andere Weise, z. B. durch physikalische Wechselwirkung, dahingehend beeinflußt werden, dass eingeschlossene oder chemisch gebundene oder adsorbierte Inhaltsstoffe oder Bestandteile der Mikrokapseln oder Mikropartikel freigesetzt werden.
Bei der Mikroverkapselung handelt es sich um einen Prozeß, bei dem die gewünschten Stoffe in Kapseln, vorzugsweise einer Größe von etwa 1-100 μm, eingeschlossen werden. Dabei werden diese Materialien vollständig und lückenlos umhüllt. Diese Umhüllung dient zunächst dem Schutz der umschlossenen Komponenten vor äußeren Einflüssen (z. B. Luftsauerstoff, Feuchtigkeit, andere chemische Reaktionspartner) und darüber hinaus der gezielten Freisetzung unter den jeweils geeigneten Bedingungen. Viele Stoffe würden in gelöster Form oder einfach frei in der Matrix vorliegend schnell an Aktivität verlieren und können auf diese Weise eingeschlossen bis zum gewünschten Zeitpunkt reaktionsfähig erhalten werden. Die Herstellung von Mikrokapseln erfolgt mit verschiedenen Technologien, die kommerziell von verschiedenen Spezialisten angeboten werden und insbesondere in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie breite Anwendung finden.
Bei der Herstellung von Mikrokapseln kommen Verfahren wie Extrusion/Versprühen/Kühlen, Extrusion/Cutting, Coating/Extrusion/Vermahlen, Koazervation oder Emulsion/Extrusion und andere Verfahren zur Anwendung. Die Mikrokapseln oder Mikropartikel können sich in einem Medium oder einer Matrix befinden, welche(s) gegebenenfalls ebenfalls Komponenten zur Signalerzeugung enthalten kann.
Das Medium oder die Matrix, in welche(s) die Mikrokapseln oder Mikropartikel z. B. durch Einmischen eingebracht werden, besteht beispielsweise aus Materialien, die in der Drucktechnik üblicherweise eingesetzt werden. Dies sind handelsübliche Lacke wie UV-Lacke, Farben, wasserlösliche Lacke, z. H. Hydrokett HK P061 von Akzo Nobel, Lösemittellacke oder handelsübliche Kleber z. B. Hotmeltkleber. Diese Materialien werden auf die entsprechenden Unterlagen durch übliche Drucktechniken wie Siebdruck, Tiefdruck, Flexodruck oder Offsetdruck aufgebracht. Die Trocknung der Materialien erfolgt beispielsweise durch UV-Trocknung, die zur Polymerisation der Materialien führt.
In beiden Ausführungsformen wird die signalerzeugende Reaktion einfach dadurch gestartet, dass das markierte Objekt, beispielsweise ein Produkt, eine Produktverpackung, eine Zollmarke, ein Etikett oder ein Wertdruck, vom prüfenden Anwender mit Speichel oder einer Flüssigkeit, die mindestens einen Speichelbestandteil, vorzugsweise ein oder mehrere Speichelenzym(e), enthält, an der Stelle der Markierung benetzt wird. Das Signal entsteht vorzugsweise direkt auf dem markierten Objekt. Alternativ ist jedoch auch eine Übertragung von signalerzeugenden Komponenten auf eine separate Testvorrichtung, wie z. B. in DE 100 02 819 A1 offenbart, möglich. Die Erfindung stellt somit ein Nachweissystem zur Prüfung der Originalität eines Objekts bereit, wobei mindestens ein Bestandteil, der für den Nachweis erforderlich ist, in Speichel enthalten ist und mindestens eine Komponente in einem Marker vorliegt, der mit dem Objekt verbunden bzw. in ihm enthalten ist.
Einige nicht-beschränkende Beispiele für geeignete enzymatische Aktivitäten in humanem Speichel sind Amylasen, vorzugsweise α-Amylasen, Lysozym, Peroxidase und Lactoferrin. Diese können als Speichel oder in Form einer Flüssigkeit, die eines oder mehrere dieser Enzyme enthält, eingesetzt werden.
Die in der zweiten grundsätzlichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens einzusetzenden Kapseln bzw. Partikel besitzen eine Größe und/oder Wandstärke, die den jeweiligen Anforderungen für optimale Signalerzeugung und bequeme Markierung des Objekts (z. B. durch Druckverfahren) angepasst ist. Die Größe der Kapseln bzw. Partikel beträgt vorzugsweise 1-100 μm. Zur Herstellung und Befüllung der Kapseln können gängige Verfahren eingesetzt werden (siehe z. B. Carbohydrate Polymers 1994, 24 (4) 295-300, Advances in Polymer Science 136, Springer Verlag, 1998; Abe, Albertson et al.). Geeignete Kapseln, die einem gewünschten Anforderungsprofil entsprechen, können auch von darauf spezialisierten Firmen bezogen werden.
Die Technologie zur Verkapselung bzw. zum Einschluß von Inhaltsstoffen hängt großenteils auch von der Natur der Inhaltsstoffe ab. Um die Verkapselungs- technologie mit den beabsichtigten Inhaltsstoffen zur Signalerzeugung möglichst unkompliziert zu gestalten, kann sie an gängige Technologien zur Verkapselung anderer Inhaltsstoffe angelehnt werden. So können die hier interessierenden Inhaltsstoffe auch mit Hilfsstoffen kombiniert verkapselt bzw. in Mikropartikel eingeschlossen bzw. gebunden werden.
Bevorzugte Grundmaterialien für solche Mikrokapseln oder Mikropartikel sind Substanzen, welche als Substrate für Speichelenzyme, wie z. B. die oben genannten, dienen können. Die Enzym-Substrat-Umsetzung führt dann zu einer Öffnung der Mikrokapseln und/oder zur Spaltung von Strukturen der Mikropartikel und zur Freisetzung der eingeschlossenen bzw. anderweitig gebundenen oder immobilisierten Komponenten für die Signalerzeugung. Diese Grundmaterialien können nach Bedarf so modifiziert und/oder mit Hilfsstoffen ergänzt bzw. kombiniert werden, dass gewünschte chemische oder physikalische Eigenschaften bezüglich der hier vorgesehenen Anwendung optimiert werden. Zu diesen Eigenschaften zählen beispielsweise eine ausreichende enzymatische Spaltbarkeit durch die Speichelenzyme, eine ausreichende chemische Langzeitstabilität auf dem markierten Objekt, eine ausreichende Eignung bezüglich der technischen Verarbeitbarkeit und geeignete Löslichkeitseigenschaften in der technischen Verarbeitung und im Rahmen des Prüfprozesses mit Speichel. Um eine Löslichkeit der Kapseln bzw. Partikel durch Wasser allein, also ohne die Einwirkung von speichelspezifischen Enzymen, zu minimieren bzw. auszuschließen, kann beispielsweise eine Vernetzung oder anderweitige Modifizierung der Kapsel- oder Partikeloberfläche vorgenommen werden. Eine solche Vernetzung kann beispielsweise mit Polypeptiden erfolgen. Entsprechende Modifikationen des Kapsel- bzw. Partikelmaterials führen auch dazu, dass ein Aufschluß der Kapseln bzw. Partikel rasch und unter realistischen Bedingungen, also vorzugsweise bei Raumtemperatur, erfolgt und somit eine ausreichend rasche und intensive Signalerzeugung gewährleistet ist.
Bevorzugte Grundmaterialien sind das Polymer Chitosan und Derivate davon, die durch das Speichelenzym Lysozym spaltbar sind, oder Poly-L-lysin.
Ebenfalls bevorzugt sind Materialien auf Stärkebasis, die durch Amylasen, vorzugsweise α-Amylasen, spaltbar sind. Solche Materialien auf Stärkebasis umfassen Stärke und verschiedene Arten von modifizierten Stärkederivaten, beispielsweise eine Hydroxyalkylstärke, z. B. Hydroxyethylstärke, oder Cyclodextrin, deren chemische und physikalischen Eigenschaften an die vorgesehene Verwendung angepasst werden können.
Die Verwendung unterschiedlicher Kapsel- bzw. Partikeltypen, beispielsweise auf der Grundlage unterschiedlicher chemischer Modifikationen und/oder Wandstärken, ermöglicht einen zeitlich versetzten Aufschluß. Dadurch ist es möglich, verschiedene Inhaltsstoffe aus verschiedenen Kapsel- und/oder Partikeltypen sukzessive freizusetzen und damit Signale zeitlich hintereinander zu erzeugen und Signalkaskaden zu bilden. Dadurch wird das Imitieren der Signalerzeugung erheblich erschwert.
Das erfindungsgemäß erzeugte Signal kann auf verschiedene Arten nachweisbar sein. Vorzugsweise wird es ein Signal sein, das direkt mit einem der menschlichen Sinne wahrnehmbar ist. Besonders bevorzugt wird es sich um ein optisches, insbesondere farbiges, Signal handeln. Das optische Signal kann auch ein Fluoreszenz- Lumineszenz- oder Phosphoreszenzsignal sein, welches erst unter geeigneten Bedingungen, z. B. Bestrahlung mit UV-Licht oder im Dunkeln, sichtbar wird. Alternativ könnte das Signal auch mit dem Geruchs- oder Geschmackssinn wahrnehmbar sein.
In einer alternativen Ausführungsform wird ein physikalisches, einschließlich optisches, Signal erzeugt, das durch ein geeignetes Meßinstrument ausgewertet werden kann. Solche Instrumente können z. B. Fluoreszenzmesser, Reflektometer, Leitfähigkeitsmesser etc. sein.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Signal erzeugt, das durch eine andere nicht-instrumentelle Prüfvorrichtung, beispielsweise in Anlehnung an die Prüfvorrichtung in DE 100 02 819 A1, ausgewertet werden kann.
Das Signal kann durch die Freisetzung einer einzelnen Komponente, durch die Freisetzung unterschiedlicher Komponenten oder durch das Zusammenwirken bzw. eine Reaktion unterschiedlicher Komponenten erzeugt werden.
In einer Ausführungsform können alle für die Signalerzeugung erforderlichen Komponenten mit Ausnahme der Speichelkomponenten in den Mikrokapseln bzw. Mikropartikeln eingeschlossen und zur Signalerzeugung gezielt freigesetzt werden. In einer anderen Ausführungsform, die in jedem Fall mehr als nur eine Komponente zur Signalerzeugung erfordert, wird nur ein Teil der Komponenten in Mikrokapseln bzw. Mikropartikel eingeschlossen, während der andere Teil der Komponenten frei im umgebenden Medium, beispielsweise einer Druckfarbe oder Kunststoffmatrix (siehe oben), vorliegen kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft auch Verfahren und Zusammensetzungen zur Signalerzeugung, bei denen ein spezifisches Signal durch die Einwirkung von mechanischen Scherkräften und/oder Lösungsmitteln, insbesondere organischen Lösungsmitteln, auf das markierte Objekt erzeugt wird.
In einer Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung werden Mikrokapseln oder Mikropartikel eingesetzt, welche vorzugsweise durch die Einwirkung von mechanischen Scherkräften geöffnet werden können. Geeignete Grundmaterialien für derartige Kapseln sind beispielsweise Wachse, Alginate, Casein, Gelatine oder Liposomen. Diese Grundmaterialien können nach Bedarf so modifiziert und/oder mit Hilfsstoffen ergänzt bzw. kombiniert werden, dass gewünschte chemische oder physikalische Eigenschaften bezüglich der hier vorgesehenen Anwendung optimiert werden. Zu diesen Eigenschaften zählen beispielsweise eine ausreichende chemische und mechanische Langzeitstabilität auf dem markierten Objekt und technische Verarbeitbarkeit. Die Kapseln besitzen eine Größe und Wandstärke, die den jeweiligen Anforderungen für optimale Signalerzeugung und bequeme Markierung des Objekts und dem speziellen Verwendungszweck angepaßt sind. Die Kapselgröße wird im allgemeinen in einem Bereich von etwa 1-100 μm liegen. Geeignete Kapseln mit den speziell gewünschten Eigenschaften können von spezialisierten Firmen bezogen werden. In den Kapseln sind signalerzeugende Komponenten eingeschlossen, die nach Öffnung der Kapseln durch Scherkräfte freigesetzt werden und ein spezifisches Signal entsprechend den im folgenden beschriebenen Mechanismen erzeugen. Diese Art der Signalerzeugung durch mechanische Einwirkung auf das markierte Objekt kann zu verschiedenen Zwecken eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform wird die Originalität eines so markierten Objekts auf einfache und unkomplizierte Weise überprüft. Die mechanischen Scherkräfte z. B. durch Reiben eines Gegenstand, beispielsweise des Fingernagels des Prüfers, auf dem markierten Objekt, beispielsweise einem Etikett, erzeugt, dienen hier als einfaches, kostenloses und jederzeit verfügbares Prüfmittel. Ein solches Nachweisverfahren kann zusätzlich oder alternativ zu dem oben beschriebenen Nachweisverfahren unter Verwendung von menschlichem Speichel eingesetzt werden. Die diesbezüglich gemachten allgemeinen Ausführungen zur Herstellung und Verwendung von Mikrokapseln bzw. Mikropartikeln gelten, soweit nicht speziell auf die Öffnung der Kapseln durch Speichelenzyme bezogen, grundsätzlich auch für das hier angesprochene Verfahren mit mechanisch zu öffnenden Kapseln. Dies trifft insbesondere auch für die im folgenden beschriebenen verschiedenen Mechanismen und Systeme der Signalerzeugung zu.
In einer zweiten Ausführungsform werden die hier beschriebenen, mechanisch zu öffnenden Kapseln zum Nachweis der Manipulation eines markierten Originalprodukts eingesetzt.
Beispielsweise versuchen Fälscher, Etiketten von gebrauchten Originalprodukten zu entfernen und auf Nachahmungen aufzubringen. Um dies zu verhindern, können beispielsweise derartige Kapseln in die Klebstoffmatrix auf der Rückseite des Etiketts eingebracht werden. Beim Versuch, das Etikett durch Abreißen vom Originalprodukt zu entfernen, öffnen sich die Kapseln durch die auftretenden Scherkräfte und ein Signal, z. B. eine Färbung, wird erzeugt.
Bei einer alternativen Vorgehensweise versuchen Fälscher, die Etiketten mit Hilfe von Benzin oder anderen, vorzugsweise organischen Lösungsmitteln zu entfernen.
Um eine solche Manipulation nachzuweisen, sollte das Etikett dabei so verändert werden, dass es als manipuliert erkannt werden kann. Eine Möglichkeit hierfür besteht in der Einführung von signalerzeugenden Komponenten, beispielsweise Pigmentpartikeln, in z. B. die Klebstoffmatrix des Etiketts, die unter dem Einfluß von Lösungsmitteln durch physikalische oder chemische Wechselwirkung ein Signal ergeben. So können z. B. in einer Ausführungsform lipophile Farbstoffe, vorzugsweise als Dispersion, in die Matrix eingebracht werden. Eine Manipulation zum Zweck des Ablösens des Etiketts führt dazu, dass sich der Farbstoff in der Matrix löst und so ein Signal verursacht, welches das Etikett nachweisbar verändert. Beispielsweise kann der lipophile Farbstoff ß-Carotin in Form kleinster Tröpfchen als Dispersion in die Klebstoffmatrix eingebracht werden. Unter dem Einfluß lipophiler Lösungsmittel, wie beispielsweise Benzin, verteilen sich die in der Dispersion kaum sichtbaren Tröpfchen gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche und erzeugen so eine Färbung, die das Etikett als manipuliert kennzeichnet. Diese Markierungs- und Signalerzeugungsverfahren zum Schutz vor Fälschungen und Manipulationen werden vorzugsweise parallel zu den oben beschriebenen Nachweisverfahren zur Prüfung der Originalität eines Objekts, vorzugsweise unter Verwendung von humanem Speichel als Prüfmittel, eingesetzt.
Im Folgenden werden beispielhaft verschiedene Systeme und Komponenten zur Signalerzeugung beschrieben. In der zweiten grundsätzlichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nachweisverfahrens zur Prüfung der Originalität eines Objekts unter Verwendung von humanem Speichel ist dabei jeweils mindestens eine der zur Signalerzeugung erforderlichen Komponenten durch die Einwirkung von humanem Speichel bzw. von darin enthaltenen Komponenten, z. B. der obengenannten Speichelenzyme, aus Mikrokapseln bzw. Mikropartikeln freizusetzen. Die einsetzbaren Systeme und Komponenten, z. B. Katalysatoren, insbesondere Enzyme, Reaktionspartner, Indikatoren oder auch das durch die Freisetzung von Komponenten im Medium veränderte Milieu, sind sehr variabel und können somit auch eine sehr große Bandbreite von Signalen erzeugen. Dem entsprechend sind die im Folgenden erläuterten speziellen Ausführungsformen keineswegs als Beschränkung der Erfindung zu verstehen. Für einen Fachmann werden geeignete Modifikationen oder Alternativen der beschriebenen Ausführungsformen unschwer ersichtlich sein.
Direkte Siαnalerzeuαunq durch Farbstoffe
Farbgebende Komponenten, wie z. B. Farbpigmente u. B. Carotinoide, Azorubin oder Gelborange, oder andere Pigmente wie Cobaltblau oder Rinmansgrün, werden in Mikrokapseln oder Mikropartikel eingeschlossen. In den Kapseln bzw. Partikeln liegen die Farbstoffe in kompakter Form vor, während sie sich nach der Freisetzung relativ gleichmäßig im Medium verteilen. Dieses veränderte Verteilungsmuster liefert ein optisches Signal, das vorzugsweise als Färbung auf dem Objekt wahrnehmbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Färbung von Pigmenten durch die Mikrokapseln oder -partikel ganz oder teilweise abgeschirmt oder verändert. Die Freisetzung der Pigmente reduziert diese Abschirmung und führt somit zu einem optischen Signal.
Direkte Signalerzeugung durch Indikatoren
Substanzen, die als pH-Indikatoren in bekannten Reaktionen fungieren, werden mikroverkapselt. Bei Freisetzung des Indikators tritt eine pH-Änderung ein, die entweder durch den Speichel hervorgerufen wird oder durch eingebrachte Substanzen, z. B. Salze im umgebenden Medium, z. B. ein flüssiges Medium wie Druckerfarbe oder ein Matrixmaterial, vorgegeben ist, und führt so zu einem Farbumschlag des Indikators. Dabei wird der Indikator z. B. in neutralem Milieu verkapselt und findet im Medium ein saures oder basisches Milieu vor, wodurch ein Farbumschlag hervorgerufen wird. Beispielsweise werden Phenolphthalein oder Lackmus bei definiertem pH-Wert in neutralem Milieu verkapselt und finden nach der Freisetzung einen basischen pH-Wert im Medium vor, wodurch ein Farbumschlag nach rot erfolgt.
Signalerzeugung durch anorganische Reaktionen
Es werden z. B. Salze oder Salzlösungen, also lonenlösungen, in verschiedenen Kapselkollektiven separat verkapselt. Der Begriff Kapselkollektiv, wie hier verwendet, umfaßt diejenigen gleichartigen Kapseln, die identisches Material verkapseln. Nach der Freisetzung kommen Ionen in Kontakt, die präzipitierende, vorzugsweise farbige, Niederschläge, farbige Kolloide oder Suspensionen oder farbige Lösungen, beispielsweise Komplexverbindungen, bilden. Diese farbigen Produkte werden als optisches Signal auf dem markierten Objekt sichtbar. Alternativ kann auch eine der Komponenten unverkapselt im umgebenden Medium vorliegen. In einem typischen Beispiel wird eine Lösung von rotem Blutlaugensalz (K3[Fe(CN)6)]) und eine Lösung von Eisen (Il)-Salz oder eine Lösung von gelbem Blutlaugensalz (K-t[Fe(CN)6)]) und eine Lösung von Eisen (Ill)-Salz separat verkapselt. Nach Öffnung der Kapseln wird kolloidal gelöstes Berlinerblau gebildet.
Es folgen einige weitere, nicht beschränkende Beispiele für lonenreaktionen mit farbigen Reaktionsprodukten, vorzugsweise farbigen Präzipitaten:
S2O3 2+ + Ag+ → Ag SO3; Präzipitat: erst weiß, dann gelb, schließlich schwarz
Li+ + FelO4 → Li2FelO6; Präzipitat: weiß/gelb
Ni++/+++ + Na2CO3 → Ni-Carbonat: Präzipitat
Co++/+++ + Na2CO3 → Co-Carbonat: bläulich/rötliches Präzipitat
Fe+++ + SCN' → Fe(SCN)3: rotes Präzipitat
Bei den beispielhaft genannten Umsetzungen werden jeweils Komponenten verkapselt bzw. in Mikropartikeln eingeschlossen, die beim Kontakt mit anderen Komponenten zu entsprechenden Präzipitaten bzw. Reaktionsprodukten führen. Dabei ist mindestens eine lonenkomponente verkapselt bzw. in Mikropartikeln eingeschlossen, während die andere lonenkomponente entweder ebenfalls eingeschlossen oder frei in dem umgebenden Medium vorliegen kann.
Signalerzeuαunq durch organische Reaktionen
Grundsätzlich sind alle Reaktionen geeignet, bei denen mindestens zwei Reaktionspartner zur Bildung farbiger Reaktionsprodukte beitragen und damit zur Signalerzeugung führen. Der Begriff „organische Reaktionen", wie hier verwendet, soll auch Reaktionen einschließen, bei denen nur ein Reaktionspartner ein organisches Molekül ist. Es können wiederum alle Reaktionspartner oder mindestens einer davon in Mikrokapseln bzw. Mikropartikeln eingeschlossen sein, so dass alle zur signalerzeugenden Reaktion erforderlichen Komponenten erst nach Freisetzung aus den Mikrokapseln bzw. Mikropartikeln in Kontakt kommen. Vorzugsweise soll die Reaktion spontan durch den Kontakt der Reaktionspartner im Medium, also insbesondere auch ohne erhebliche externe Energiezufuhr, ablaufen.
Einige spezielle Beispiele für geeignete organische Reaktionen sind die Bildung von Triphenylmethanfarbstoffen oder die Bildung von Methylenblau, das aus einer Leukoverbindung durch eine Redoxreaktion entsteht, oder die Bildung von Azofarbstoffen. Bevorzugte Beispiele sind die Bildung von Indigoblau aus Indigo mit Dithionit oder die Diazotierung von Anilin zu Anilingelb.
Ein Beispiel für die Bildung eines farbigen Komplexes zwischen einem Metallion und organischen Liganden ist der Ni-Diacetyldioxim-Komplex, der einen intensiv roten Niederschlag ergibt. Ein weiteres Beispiel ist die Reaktion vieler Phenole mit Fe(lll)- chlorid unter Bildung farbiger Komplexe.
Eine bevorzugte Gruppe von organischen Reaktionen sind diejenigen zwischen Elektronenakzeptor-Verbindungen und Elektronendonor-Verbindungen, die zur Bildung von farbigen Charge-Transfer-Komplexen führen. Als Elektronendonor bevorzugt sind aromatische und hetero-aromatische Verbindungen mit elektronenliefernden Substituenten, z. B. aromatische Amine (Anilin), Alkylbenzole (Friedel- Crafts-Acylierung). Als Elektronenakzeptor kommen z. B. substituierte Aromaten und Hetero-Aromaten mit elektronenziehenden Substituenten, z. B. aromatische Ketone, sowie andere organische oder anorganische elektrophile Verbindungen, z. B. bekannte Lewissäuren, in Frage (Trimethylboran, Magnesiumionen, Trimethylkationen). Die Bindungspartner für Charge-Transfer-Komplexe können auch anorganische oder organische Ionen oder Radikale sein.
Beispiele für derartige Charge-Transfer-Komplexe sind die farbigen Addukte von p-Benzochinon und Hydrochinon mit z. B. Dimethylbenzol oder Trimethylbenzol oder der Komplex, welcher das Ergebnis der Umsetzung von 3-(Dimethylamino)ben- zoesäure mit 4-(Dimethylamino)antipyrin in Gegenwart von Wasserstoffperoxid und Peroxidase ist (US 4,321 ,397). Ein weiteres Beispiel ist die Farbreaktion des nahezu farblosen Aquokomplexes von Fe3+ bei Zugabe der entsprechenden Ionen in geeigneten Konzentrationen zum gelben Chlorokomplex oder zu den roten Rhodanidkomplexen. Bei Verwendung im erfindungsgemäßen Nachweisverfahren liegt mindestens ein Reaktionspartner für das Addukt verkapselt oder in Mikropartikeln vor.
Signalerzeugung durch katalysierte Reaktionen
Bei dieser Ausführungsform ist die katalytische Komponente zuerst von den Reaktionspartnern der chromogenen Reaktion getrennt. Dabei ist es möglich, entweder nur die katalytische Komponente oder die katalytische Komponente und einen oder alle Reaktionspartner zu verkapseln bzw. in Mikropartikel einzuschließen. Alternativ liegt die katalytische Komponente in der Matrix bzw. dem Medium vor, während ein oder mehrere Reaktionspartner verkapselt ist/sind. Die Verkapselung oder der Einschluß katalytischer Komponenten erlaubt es, dass der oder die Reaktionspartner bereits in dem Medium oder der Matrix vorliegen können und die Freisetzung der katalytischen Komponente die Reaktion in Gang setzt. Da Katalysatoren häufig in sehr geringen Mengen wirksam sind, bietet dies den Vorteil, dass bereits die Freisetzung geringer Mengen an katalytischer Substanz die chromogene Reaktion auslösen kann. Dies ist im Sinne einer raschen Reaktion und damit einer raschen Signalerzeugung sehr günstig. Ein Beispiel für eine katalytische Reaktion ist die säurekatalysierte Dimerisierung bestimmter Ausgangsverbindungen durch Firedel-Crafts-Acylierung. Dies führt zur Ausbildung von Zwischenstufen, die katalytisch durch Luftsauerstoff zur Endstufe des Farbstoffs oxidiert werden. Signalerzeugung durch Enzvm-Substrat-Svsteme
Die Signalerzeugung erfolgt vorzugsweise mit chromogenen Substraten, wobei sich beispielsweise das Enzym in einem Kapselkollektiv, das Substrat und gegebenenfalls weitere chromogene Komponenten bzw. Indikatorkomponenten in mindestens einem weiteren Kapselkollektiv oder im umgebenden Medium befinden. Bei Enzymen, die aus einem Apoenzym und einem Coenzym aufgebaut sind, kann sich das Coenzym zusammen mit dem Apoenzym in einem Kapselkollektiv oder getrennt davon befinden. Im letzteren Falle kann es allein in einem Kapselkollektiv oder in dem Medium, oder zusammen mit dem Substrat in einem Kapselkollektiv oder dem Medium vorliegen. Die Spaltung der Kapseln führt zum Kontakt der zuvor separaten Komponenten und ermöglicht so die Reaktionen, die eine Signalerzeugung zur Folge haben.
Erfindungsgemäß verwendbare Substrate sind alle chemische Verbindungen, deren enzymatische Umsetzung direkt zu einem nachweisbaren signalerzeugenden Produkt, z. B. einem farbigen Produkt, führt oder deren Umsetzung zu einem primären Produkt führt, das durch Kombination mit einem Indikatorsystem zu einem signalerzeugenden sekundären Produkt führt.
Solche Substrate sind für viele gebräuchliche Enzyme bekannt oder können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. So können beispielsweise geeignete Substrate von kohlenhydratspezifischen Enzymen, Proteasen, Nukleasen, Lipasen, Oxidasen, Peroxidasen, Oxidoreduktasen, Transferasen, Hydrolasen, Lyasen und Kinasen erfindungsgemäß eingesetzt werden. Speziellere, nicht beschränkende Beispiele sind Substrate von Amylasen, z. B. α-Amylasen, Oxidasen, z. B. Chole- sterinoxidase, Uricase, Peroxidasen, Phosphatasen, z. B. alkalische Phosphatase, Galaktosidasen, Glukosidasen, DNAsen, RNAsen, Lysozym, Lactoferrin etc. Beispiele für chromogene Substrate sind p-Nitrophenylphosphat, das durch alkalische Phosphatase in ein gelbes Reaktionsprodukt umgesetzt wird, oder Tetramethylbenzidin (TMB), das in Anwesenheit von Wasserstoffperoxid in ein blaues Reaktionsprodukt umgesetzt wird. Eine grundsätzliche Vorgehensweise zur Herstellung chromogener Substrate besteht beispielsweise darin, an ein größeres Molekül eine latent chromogene Gruppe zu koppeln, welche durch die enzymatische Reaktion abgespalten wird und dann ein optisches Signal ergibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden geeignete Substrate für Speichel-- enzyme, wie z. B. Amylasen, Peroxidase, Lysozym oder Lactoferrin, gewählt. Dies bietet den Vorteil, dass die enzymatische Aktivität von humanem Speichel bzw. von darin enthaltenen Komponenten sowohl die Mikrokapseln/partikel aufschließen als auch die signalerzeugende Reaktion starten kann.
Falls kein primäres Reaktionsprodukt der enzymatischen Umsetzung ein direkt nachweisbares Signal ergibt, kann das oder ein Reaktionsprodukt mit Komponenten eines geeigneten Indikatorsystems unter Bildung eines nachweisbaren, z. B. farbigen oder fluoreszierenden, sekundären Produkts umgesetzt werden. Im Stand der Technik sind eine Reihe geeigneter Indikatorsysteme für verschiedene bekannte Enzym-Substrat-Systeme bekannt. Entsteht beispielsweise bei der enzymatischen Reaktion ein Oxidationsmittel, wie z. B. Wasserstoffperoxid, so kann dieses einen geeigneten Reaktionspartner, z. B. gelbes Blutlaugensalz, oxidieren, wodurch ein stark gefärbtes Produkt entsteht. Auf analoge Weise kann auch ein entstandenes Reduktionsmittel weiter umgesetzt werden. Alternativ kann das oder ein primäres Reaktionsprodukt als Substrat für ein zweites Enzym dienen, welches dann ein gefärbtes oder anderweitig nachweisbares Reaktionsprodukt ergibt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass das oder ein Reaktionsprodukt mit einem spezifischen Bindungspartner umgesetzt wird, der nach der Kopplung ein Signal erzeugen kann.
Ein spezielles Beispiel für ein erfindungsgemäßes Enzym-Substrat-System ist die Verkapselung des Enzyms Peroxidase in einem Kapselkollektiv und von geeigneten Substratkomponenten, vorzugsweise TMB-Fertigsubstrat (z. B. TMB ONE von Biotrend, Köln, Deutschland) in einem weiteren Kollektiv. Das TMB-Fertigsubstrat wird nach einem bekannten Reaktionsmechanismus in ein blaues Endprodukt umgesetzt. Siαnalerzeugung durch Kombination von spezifischen Bindungspartnern
Der Einschluß von mindestens einem von zwei oder mehr spezifischen Bindungspartnern in Mikrokapseln oder Mikropartikel führt nach der Freisetzung zur Bindung und anschließend direkt oder indirekt mit Hilfe entsprechender Marker zur Erzeugung eines nachweisbaren Signals.
Ein Beispiel dafür ist die separate Verkapselung von zueinander komplementären einzelsträngigen Nukleinsäure-Molekülen, z. B. DNS oder RNS oder Hybride davon, die nach der Freisetzung miteinander zu einem Doppelstrang hybridisieren, wobei als Folge der Hybridisierung ein spezifisches Signal erzeugt wird. Dieses Signal kann beispielsweise durch Interkalation eines Farbstoffes oder Fluoreszenzfarbstoffes, z. B. Ethidiumbromid, in den Doppelstrang erzeugt werden. Alternativ können die Einzelstränge jeweils mit Markermolekülen versehen sein, die erst nach der Hybridisierung miteinander in Kontakt kommen und das Signal erzeugen können. Solche Marker sind im Stand der Technik bekannt (z. B. erhältlich von der November AG, Erlangen). Zum Schutz der Nukleinsäure vor UV-Strahlung können ferner Hilfsstoffe, z. B. Zinkoxid, eingesetzt werden.
Ein weiteres Beispiel ist der separate Einschluß, vorzugsweise die Verkapselung, von zueinander komplementären Proteinen oder anderen Molekülen, z. B. Antigen und Antikörper oder Rezeptor und Ligand, oder der Einschluß von mindestens einem der jeweils komplementären Bindungspartner. Auch hier muß mindestens ein Bindungspartner mit einem Marker versehen sein, der erst nach der Vereinigung der Bindungspartner ein Signal ergibt.
Sionalerzeugung durch Kombination mehrerer Mechanismen
Die genannten Methoden zur Signalerzeugung können auch beliebig miteinander kombiniert werden, wobei Komponenten einzeln oder gemeinsam in verschiedenen Kapselkollektiven oder Partikelkollektiven eingeschlossen und freigesetzt werden können. Damit sind auch mehrstufige Reaktionskaskaden möglich, so dass mehrere unterschiedliche Signale an derselben Stelle des markierten Objekts gleichzeitig oder zeitlich versetzt erzeugt werden können und das entstehende komplexe Signalmuster ausgewertet werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, mehrere unterschiedliche Signale an verschiedenen Stellen des Objekts zu erzeugen. Eine komplexere Signalerzeugung erhöht die Sicherheit vor möglichen Fälschungen.
Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Nachweisverfahren näher erläutern.
BEISPIEL
Mit Silbernitratlösung (10 mg/ml) gefüllte Stärkekapseln werden mit einem Volumenanteil von 5 Gewichtsprozent in den Lack Hydrokett HKP061 von Akzo Nobel eingemischt. Zusätzlich wird eine Natriumchloridlösung (7%-ig) im Verhältnis 1/10 bis % in den Lack unverkapselt eingemischt. In Folge wird der Lack mit üblichen technologischen Verfahren auf die Papieroberfläche in einer Schichtdicke von mehreren μm aufgebracht und luftgetrocknet.
Bei Benetzung mit Speichel diffundiert dieser in die Lackmatrix und die Kapseln werden geöffnet. Die freigesetzte Silbernitratlösung bildet mit den Chlorid-Ionen eine schwarze Färbung, die durch einen Niederschlag ausgelöst wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Nachweisverfahren zur Prüfung der Originalität eines Objekts, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einwirkung von humanem Speichel oder darin enthaltenen Bestandteilen auf einen Marker, der mit dem Objekt verbunden bzw. in ihm enthalten ist, ein spezifischäs Signal erzeugt und dieses Signal ausgewertet wird.
2. Nachweisverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine in humanem Speichel enthaltene enzymatische Aktivität auf den Marker einwirkt und mindestens eine durch diese enzymatische Aktivität katalysierte Reaktion direkt oder indirekt zur Erzeugung eines spezifischen Signals führt.
3. Nachweisverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der enzymatischen Aktivität um die Aktivät von Lysozym, Lactoferrin, einer Amylase oder Peroxidase oder um eine Kombination davon handelt.
4. Nachweisverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Marker mindestens ein Substrat für die in humanem Speichel enthaltene enzymatische Aktivität enthält und mindestens eine durch diese Aktivität katalysierte Reaktion mindestens ein Reaktionsprodukt ergibt, welches als solches oder in Kombination mit einem geeigneten Indikatorsystem ein spezifisches Signal erzeugt.
5. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Marker Mikrokapseln und/oder Mikropartikel umfaßt, welche durch die Einwirkung von humanem Speichel oder darin enthaltenen Bestandteilen aufgeschlossen werden, so dass mindestens ein eingeschlossener Inhaltsstoff und/oder eine gebundene Komponente der Mikrokapseln und/oder Mikropartikel freigesetzt wird und direkt oder indirekt ein spezifisches Signal erzeugt.
6. Nachweisverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapseln und/oder Mikropartikel Materialien auf der Basis von Stärke oder Chitosan umfassen, welche durch die Einwirkung von humanem Speichel oder darin enthaltenen Komponenten aufgeschlossen werden.
7. Nachweisverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien auf Stärkebasis Stärke, modifizierte Stärke oder Stärkederivate umfassen oder daraus bestehen.
8. Nachweisverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien auf Stärkebasis eine Hydroxyalkylstärke, z. B. Hydroxyethyl- stärke, oder Cyclodextrin umfassen oder daraus bestehen.
9. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein freigesetzter Inhaltsstoff oder eine Komponente der Mikrokapseln und/oder Mikropartikeln eine chemische oder physikalischchemische Reaktion eingeht und zur Bildung mindestens eines Reaktionsprodukts führt, das direkt oder indirekt ein spezifisches Signal erzeugt.
10. Nachweisverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Reaktion eine Enzym-katalysierte Reaktion ist.
11. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 5-10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein freigesetzter Inhaltsstoff oder eine Komponente der Mikrokapseln und/oder Mikropartikeln ein Katalysator ist und nach der Freisetzung eine Reaktion katalysiert, die zur Bildung mindestens eines Reaktionsprodukts führt, das direkt oder indirekt ein spezifisches Signal erzeugt.
12. Nachweisverfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein Enzym ist.
13. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal durch die Kombination des mindestens einen Reaktionsprodukts mit einem geeigneten Indikatorsystem erzeugt wird.
14. Nachweisverfahren nach einem Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Freisetzung des mindestens einen Inhaltsstoffs oder eine Komponente der Mikrokapseln und/oder Mikropartikel direkt ein spezifisches Signal erzeugt.
15. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 5-14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mikrokapsel oder ein Mikropartikel mehrere Inhaltsstoffe oder Komponenten einschließt.
16. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 5-15, dadurch gekennzeichnet, dass der Marker zwei oder mehr Mikrokapsel-Kollektive und/oder Mikropartikel-Kollektive umfaßt, die unterschiedliche Inhaltsstoffe oder Bestandteile enthalten und/oder unter unterschiedlichen Bedingungen aufgeschlossen werden.
17. Nachweisverfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass einige oder alle für die Signalerzeugung erforderlichen Komponenten mit Ausnahme der Speichelkomponenten auf zwei oder mehr Mikrokapsel- Kollektive und/oder Mikropartikel-Kollektive des Markers verteilt sind.
18. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer von zwei spezifischen Bindungspartnern oder beide in Mikrokapseln bzw. Mikropartikeln eingeschlossen ist/sind und diese nach der Freisetzung des mindestens einen Bindungspartners aneinander binden, wobei als Folge der Bindung ein spezifisches Signal erzeugt wird.
19. Nachweisverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Bindungspartnern um komplementäre einzelsträngige Nukleinsäure- Moleküle handelt, die nach der Freisetzung miteinander zu einem Doppel- sträng hybridisieren, wobei als Folge der Hybridisierung ein spezifisches Signal erzeugt wird.
20. Nachweisverfahren nach Anspruch 19, wobei das Signal durch die Inter- kalation eines Farbstoffs oder Fluoreszenzfarbstoffs in den Nukleinsäure- Doppelstrang erzeugt wird.
21. Nachweisverfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schutz der Nukleinsäure vor UV-Strahlung Hilfsstoffe, z. B. Zinkoxid, eingesetzt werden.
22. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 5-21 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mikrokapseln und/oder Mikropartikel in einem Medium oder einer Matrix befinden.
23. Nachweisverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium oder die Matrix mindestens eine weitere Komponente enthält, die zur Erzeugung des Signal notwendig oder vorteilhaft ist.
24. Nachweisverfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere Komponente ein Katalysator, z. B. ein Enzym, oder ein Reaktionspartner für eine Reaktion ist, die zur Bildung mindestens eines Reaktionsprodukts führt, das direkt oder indirekt ein spezifisches Signal erzeugt.
25. Nachweisverfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal durch die Kombination des mindestens einen Reaktionsprodukts mit einem geeigneten Indikatorsystem erzeugt wird.
26. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 1 -25, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal ein optisches Signal ist.
27. Nachweisverfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal durch anorganische und/oder organische farbige Verbindungen in festem oder gelöstem Zustand erzeugt wird.
28. Nachweisverfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass freigesetzte Ionen farbige Lösungen, Kolloide oder schwerlösliche Präzipitate bilden und dadurch ein spezifisches Signal erzeugen.
29. Nachweisverfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal durch die Bildung von Charge-Transfer-Komplexen erzeugt wird.
30. Nachweisverfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal durch den Farbumschlag eines Indikators, vorzugsweise eines pH- Indikators, erzeugt wird.
31. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 1-25, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal mit dem Geruchssinn oder Geschmackssinn wahrgenommen wird.
32. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 1-30, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal erzeugt wird, welches durch geeignete Instrumente ausgewertet werden kann.
33. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 1-32, dadurch gekennzeichnet, dass eine einfache nicht-instrumentelle Hilfsvorrichtung zur Erzeugung und/oder Auswertung des Signals benutzt wird.
34. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 1-33, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere unterschiedliche Signale an verschiedenen Stellen des Objekts erzeugt werden.
35. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 1-34, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere unterschiedliche Signale gleichzeitig oder zeitlich versetzt erzeugt werden und das entstehende komplexe Signalmuster ausgewertet wird.
36. Nachweisverfahren nach einem der Ansprüche 1 -35, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal oder die Signale direkt auf dem Objekt erzeugt wird bzw. werden.
37. Zusammensetzung, umfassend ein Kollektiv oder mehrere Kollektive von Mikrokapseln und/oder Mikropartikeln, welche durch die Einwirkung von humanem Speichel oder darin enthaltenen Bestandteilen aufschließbar sind, in einem flüssigen Medium oder in einer Matrix, wobei die Zusammensetzung alle für die Erzeugung eines Signals erforderlichen Komponenten mit Ausnahme der Speichelbestandteile in den Mikrokapseln/partikeln und/oder in dem Medium oder der Matrix enthält, wobei jedoch mindestens eine für die Signalerzeugung erforderliche Komponente in dem/n Mikrokapsel- oder Mikropartikel-Kollektiv/en so eingeschlossen ist, dass erst nach Freisetzung dieser Komponente durch die Einwirkung von humanem Speichel oder darin enthaltenen Bestandteilen ein Signal entstehen kann.
38. Zusammensetzung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapseln und/oder Mikropartikel Materialien auf der Basis von Poly-L- lysin, Stärke oder Chitosan oder Derivaten davon umfassen.
39. Zusammensetzung nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass alle für die Signalerzeugung erforderlichen Komponenten mit Ausnahme der Speichelbestandteile in einem oder mehreren Mikrokapsel- und/oder Mikropartikel-Kollektiv(en) eingeschlossen sind.
40. Zusammensetzung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine einzige Komponente in einem einzigen Mikrokapsel- oder Mikropartikel-Kollektiv handelt.
41. Nachweisverfahren zur Prüfung der Originalität eines Objekts, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einwirkung von mechanischen Scherkräften und/oder Lösungsmitteln auf einen Marker, der mit dem Objekt verbunden bzw. in ihm enthalten ist, ein spezifisches Signal erzeugt und dieses Signal ausgewertet wird.
42. Nachweisverfahren nach Anspruch 41 , dadurch gekennzeichnet, dass der Marker Mikrokapseln und/oder Mikropartikel umfasst, welche durch die Einwirkung von mechanischen Scherkräften aufgeschlossen werden, so dass mindestens ein eingeschlossener Inhaltsstoff und/oder gebundener Bestandteil der Mikrokapseln und/oder Mikropartikel freigesetzt wird und direkt oder indirekt ein spezifisches Signal erzeugt.
43. Zusammensetzung, umfassend alle für die Erzeugung eines Signals erforderlichen Komponenten sowie gegebenenfalls ein flüssiges Medium oder eine Matrix, dadurch gekennzeichnet, dass erst durch die Einwirkung von mechanischen Scherkräften und/oder Lösungsmitteln auf die Zusammensetzung ein Signal entstehen kann.
44. Zusammensetzung nach Anspruch 43, umfassend ein Kollektiv oder mehrere Kollektive von Mikrokapseln und/oder Mikropartikeln, welche durch die Einwirkung von mechanischen Scherkräften und/oder Lösungsmitteln aufschließbar sind, in einem flüssigen Medium oder in einer Matrix, wobei die Zusammensetzung alle für die Erzeugung eines Signals erforderlichen Komponenten in den Mikrokapseln/partikeln und/oder in dem Medium oder der Matrix enthält, wobei jedoch mindestens eine für die Signalerzeugung erforderliche Komponente in dem/n Mikrokapsel- oder Mikropartikel- Kollektiv/en so eingeschlossen ist, das erst nach Freisetzung dieser Komponente durch die Einwirkung von mechanischen Scherkräften und/oder Lösungsmitteln ein Signal entstehen kann.
5. Verwendung der Zusammensetzung nach Anspruch 43 und 44 zum Nachweis der Manipulation eines mit dieser Zusammensetzung markierten Objekts.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1882940A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-30 The Jordanian Pharmaceutical Manufacturing Co. Chitosan als Farbfixiermittel
EP2662488A1 (de) * 2012-04-10 2013-11-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Von Metalldetektoren erfassbares Sicherheitspapier
DE202023106413U1 (de) 2023-03-25 2024-01-09 Viktor Hegedüs Fälschungsgeschütztes Etikett

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451505A (en) * 1989-05-22 1995-09-19 Hoffmann-La Roche Inc. Methods for tagging and tracing materials with nucleic acids
WO1996017954A1 (en) * 1994-12-08 1996-06-13 Pabio Chemical labelling of objects
US6159585A (en) * 1997-03-14 2000-12-12 Georgia-Pacific Corporation Security paper
DE19936030A1 (de) * 1999-07-30 2001-02-08 Mitsubishi Hitec Paper Flensbu Aufzeichnungspapier mit einer Kombination mehrerer Sicherheitsmerkmale
US20010006698A1 (en) * 1998-08-18 2001-07-05 George Fanta Starch microcapsules for delivery of active agents
FR2818672A1 (fr) * 2000-12-22 2002-06-28 Arjo Wiggins Sa Papier de securite comportant une zone reagissant aux solvants apolaires

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3861886A (en) * 1968-11-13 1975-01-21 Melpar Inc Material identification coding methods and systems
DE3211102A1 (de) * 1982-03-25 1983-10-06 Schwarz Klaus Billett Automat Verfahren zur echtheitskontrolle von papierabschnitten und verwendung eines hierzu geeigneten farbreaktionssystems
GB8608629D0 (en) * 1986-04-09 1986-05-14 Biotechnica Ltd Labelling
US4764290A (en) * 1987-02-02 1988-08-16 National Identification Laboratories, Inc. Identification marking of oils
FR2649518B1 (fr) * 1989-07-07 1991-10-18 Bioprobe Systems Sa Procede et dispositif de marquage crypte de haute securite pour la protection d'objets de valeur
GB9218131D0 (en) * 1992-08-26 1992-10-14 Slater James H A method of marking a liquid
US5942444A (en) * 1997-01-27 1999-08-24 Biocode, Inc. Marking of products to establish identity, source and fate
DE10025590A1 (de) * 2000-05-24 2001-12-06 Adamantan Cosmetics Ag Mund- und Zahnpflegemittel und Vorrichtung zu dessen Aufbewahrung und Ausgabe

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451505A (en) * 1989-05-22 1995-09-19 Hoffmann-La Roche Inc. Methods for tagging and tracing materials with nucleic acids
WO1996017954A1 (en) * 1994-12-08 1996-06-13 Pabio Chemical labelling of objects
US6159585A (en) * 1997-03-14 2000-12-12 Georgia-Pacific Corporation Security paper
US20010006698A1 (en) * 1998-08-18 2001-07-05 George Fanta Starch microcapsules for delivery of active agents
DE19936030A1 (de) * 1999-07-30 2001-02-08 Mitsubishi Hitec Paper Flensbu Aufzeichnungspapier mit einer Kombination mehrerer Sicherheitsmerkmale
WO2001009435A1 (de) * 1999-07-30 2001-02-08 Mitsubishi Hitec Paper Flensburg Gmbh Aufzeichnungspapier mit einer kombination mehrerer sicherheitsmerkmale
FR2818672A1 (fr) * 2000-12-22 2002-06-28 Arjo Wiggins Sa Papier de securite comportant une zone reagissant aux solvants apolaires

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1882940A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-30 The Jordanian Pharmaceutical Manufacturing Co. Chitosan als Farbfixiermittel
WO2008011928A1 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 The Jordanian Pharmaceutical Manufacturing Co. Chitosan as a colour-fixing agent
EP2662488A1 (de) * 2012-04-10 2013-11-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Von Metalldetektoren erfassbares Sicherheitspapier
DE202023106413U1 (de) 2023-03-25 2024-01-09 Viktor Hegedüs Fälschungsgeschütztes Etikett

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