WO2012163809A1 - Verfahren zur herstellung eines antimikrobiellen kunststoffproduktes unter verwendung eines reduktons - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines antimikrobiellen kunststoffproduktes unter verwendung eines reduktons Download PDF

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WO2012163809A1
WO2012163809A1 PCT/EP2012/059785 EP2012059785W WO2012163809A1 WO 2012163809 A1 WO2012163809 A1 WO 2012163809A1 EP 2012059785 W EP2012059785 W EP 2012059785W WO 2012163809 A1 WO2012163809 A1 WO 2012163809A1
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silver
plastic
orthophosphate
silver orthophosphate
aqueous solution
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PCT/EP2012/059785
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Christoph Cichos
Irmgard Cichos
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Spiegelberg (Gmbh & Co.) Kg
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Publication date
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    • A61L29/16—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
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    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of antimicrobial plastic roducts.
  • the products are in particular medical products such as catheters.
  • Plastic surfaces are easily colonized by microorganisms and especially by bacteria.
  • the microorganisms can settle on plastic surfaces and multiply, so that the plastic article is coated with a film of microorganisms.
  • infections can be triggered. This is generally undesirable, but particularly disadvantageous in the use of plastic products in the medical field.
  • Catheters such as e.g. Central venous catheters, wound catheters, ventricular catheters, lumbar catheters, peritoneal catheters or urethral catheters are generally made from plastics. On the other hand, it is known that infections are often caused by the use of microbially contaminated catheters.
  • plastics are antimicrobially treated.
  • anti-microbially active metals and in particular silver are used.
  • WO 01/09229 discloses a process for producing an antimicrobial plastic body from a precursor.
  • at least one component of the precursor is treated with a metal colloid.
  • the plastic body is molded.
  • the metal colloid is preferably colloidal silver.
  • WO 2004/024205 describes a process for producing an antimicrobial plastic product from a precursor.
  • the precursor is first treated with an antimicrobial metal colloid.
  • a soluble or sparingly soluble salt of an antimicrobial metal is added.
  • the plastic product is molded.
  • Usable metal salts are silver sulfate and silver phosphate.
  • silver phosphate is not considered to be photostable.
  • the decomposition under the action of light affects not only silver phosphate but also other silver compounds such as silver chloride, silver bromide and silver iodide, and was the starting point for the development of the photographic process.
  • EP 0 251 783 A2 discloses antimicrobial compositions with which medical articles can be coated or impregnated.
  • the antimicrobial compositions contain a silver antimicrobial compound, such as silver chloride, on a high surface area, particulate, physiologically acceptable, synthetic oxide material.
  • a silver antimicrobial compound such as silver chloride
  • silver compounds in antimicrobial compositions have the disadvantage that the silver present in ionic form is unstable in the presence of light or other radiation with the result that it is reduced to metallic silver. The reduction to metallic silver goes hand in hand with a color change. If an article coated or impregnated with an antimicrobial composition containing silver compounds is exposed to light, it may become darker, which represents a significant aesthetic disadvantage.
  • EP 0 251 783 A2 silver chloride on titanium oxide proved to be particularly suitable. Furthermore, EP 0 251 783 A2 expressly states that the photostability of silver phosphate can not be suppressed as much as that of silver chloride by the use of a support.
  • the antimicrobial efficacy of the silver-containing plastic products is due to the release of silver cations on the surface.
  • the known antimicrobial plastic products contain metallic silver, it is necessary that this is first converted by oxidation in silver ions. This has the disadvantage that the release of silver ions depends on ambient conditions. For example, the oxidation of the silver may be hindered by reducing components in the plastic product. For this, relatively weak organic reducing agents, e.g. Polyols sufficient.
  • Silver orthophosphate according to WO 2009/013016 comprises silver phosphate particles on the surface of which metallic silver is present, wherein silver phosphate and metallic silver are in direct contact. Such particles are not obtained according to the teaching of WO 2004/024205 mentioned above. The mentioned differences in the structure result from the different process management.
  • Example 7 of WO 2004/024205 metallic silver is deposited on the filler barium sulfate. Subsequently, silver orthophosphate is precipitated. In this way, metallic silver-coated barium sulfate and free silver orthophosphate are produced.
  • the silver orthophosphate is precipitated. In this precipitation, a filler is not present. The subsequent reduction produces the direct silver phosphate-silver contact and thus microscopic electrochemical half-elements. This particular structure results in significantly improved antimicrobial activity. In the case of plastic roducts containing the partially reduced silver phosphate, a high initial velocity of the
  • the infection rate during implantation can be reduced.
  • the plastic products according to WO 2009/013016 have good photostability. Compared with the disclosure of EP 0 251 783 A2, which states that, according to the teaching of this document, the photostability of silver phosphate can be improved worse than that of silver chloride, the teaching of WO 2009/013016 represents a significant improvement.
  • the suspended silver orthophosphate is converted into partially reduced silver orthophosphate according to various variants.
  • the partially reduced silver orthophosphate is then separated, washed several times until the specific conductivity at 25 ° C of the last portion of washing water after separation from the partially reduced Silberortho- phosphate is below 50 ⁇ / ⁇ .
  • the partially reduced silver orthophosphate is dried and incorporated into a synthetic ⁇ stoffVortechnik.
  • the plastic product is molded from it.
  • All process variants according to WO 2009/013016 have a two-step procedure in common.
  • silver orthophosphate is precipitated by addition of phosphoric acid to an ammoniacal silver salt solution.
  • the silver orthophosphate is isolated as an intermediate and partially reduced in a second stage.
  • ammonia is not desirable from the point of view of occupational safety in industrial production.
  • the isolation and washing of the silver orthophosphate as an intermediate should ensure that no other substances are transferred from the first stage to the second stage except the silver orthophosphate.
  • it is intended to prevent phosphoric acid from being transferred from the first stage to the second stage.
  • the two-stage with the isolation of silver orthophosphate as an intermediate means a high workload.
  • the particle size of the partially reduced silver orthophosphate is determined by the precipitation of the silver orthophosphate in the first stage, ie by the reaction of the ammoniacal silver salt solution with phosphoric acid. In this reaction should be based on the addition of stabilizer and in particular Dispensers are dispensed with because of possible contamination of the product. This has the consequence that the particle size of the produced partially reduced silver orthophosphate can be influenced only within narrow limits and in particular a reduction of the particle size limits are set.
  • the object of the present invention is to propose an improved process for the production of an antimicrobial plastic product which contains partially reduced silver orthophosphate as antimicrobial agent.
  • the object is achieved by a process for producing an antimicrobial plastic product, in which a) silver orthophosphate is precipitated by reacting a basic aqueous solution of a hydrogen phosphate with an aqueous solution of a silver salt, optionally in the presence of a dispersant, to form an aqueous suspension of silver orthophosphate, optionally with dispersant, b) an aqueous solution of a reductone is added to the resulting aqueous suspension in order to convert the silver orthophosphate into partially reduced silver orthophosphate, c) the partially reduced silver orthophosphate is separated from the aqueous solution as a solid, d) the solid is washed repeatedly with portions of deionized water until the specific conductivity at 25 ° C.
  • the solid is dried, f) the dried solid is incorporated into a plastic precursor which has not been treated with or contains a colloidal metal, and g) the plastic product is molded.
  • step a) silver nitrate is used as the silver salt and potassium hydrogen phosphate as the water-soluble hydrogen phosphate, then the precipitation of the silver orthophosphate is carried out according to the following reaction:
  • the silver salt used should be substantially quantitatively precipitated in step a). Accordingly, stoichiometric amounts of silver salt and hydrogen phosphate are used. A slight excess of hydrogen phosphate can also be used.
  • the precipitation reaction produces protons which are neutralized by the base present.
  • the initial pH must be alkaline.
  • the pH may be basic, neutral or at best slightly acidic. It is preferred that the pH Value at the end of the precipitation is basic or neutral.
  • the aqueous solution of the water-soluble hydrogen phosphate and optionally used dispersant, prior to reaction with the aqueous solution of the silver salt has a pH in the range greater than 7 to 13, especially 8 to 13 and most preferably 10.5 to 13 set.
  • the adjustment of the pH can be carried out according to the invention by addition of an alkali metal hydroxide.
  • the alkali hydroxide may be added in solid or dissolved form to the aqueous solution of the water-soluble hydrogen phosphate and the optional dispersant.
  • the use of alkali hydroxide is preferred.
  • any bases other than ammonia can be used to adjust the pH to a value within the ranges mentioned above.
  • an alkaline earth metal hydroxide may also be used.
  • the precipitation of the silver phosphate in step a) can be carried out in the presence of a dispersant.
  • a dispersant contributes to the reduction of the particle size of the precipitated silver orthophosphate and thus indirectly also of the partially reduced silver phosphate produced therefrom by reduction in stage b).
  • step b) a partial reduction of the silver orthophosphate is carried out by means of a reductone.
  • a reductone selected from the class of the ⁇ -carbonyl-endiols and, in particular, ascorbic acid, iso-ascorbic acid, trioxide-reductone and 2,3-dihydroxy-2-cyclopenten-1-one is used.
  • Partial reduction converts the silver orthophosphate into partially reduced silver orthophosphate.
  • This comprises or consists of particles of silver orthophosphate that have been partially reduced to metallic silver, so that in the particles there is a direct contact between silver orthophosphate and metallic silver.
  • the surface of the particles consists partly of silver orthophosphate and partly of metallic silver.
  • FIG. 1 A characterization of pure silver orthophosphate on the one hand and partially reduced silver orthophosphate on the other hand by X-ray diffraction is shown in Figures 1 and 2 of WO 2009/013016.
  • bands for metallic silver can also be recognized.
  • the partially reduced silver orthophosphate obtained by the method of the present invention also has bands for metallic silver in addition to peaks for silver orthophosphate.
  • An X-ray diffraction recording of a silver orthophosphate prepared in accordance with the present invention is shown in attached Figure 1.
  • Silver orthophosphate can also be characterized by electron microscopy, in particular scanning electron microscopy. In particular, it can be determined by microscopic examination that the partially reduced surface of the particles has areas of different nature, i. in that the surface of the particles of the partially reduced silver orthophosphate comprises areas of metallic silver and areas of silver orthophosphate.
  • the dispersant when used, is used in an amount sufficient to disperse the silver orthophosphate precipitated in step a) to give a stable suspension.
  • the process according to the invention has advantages over the process known from WO 2009/013016. The use of ammonia is not required. The isolation of the silver orthophosphate as an intermediate is avoided, whereby the production is much easier. The precipitation of the silver orthophosphate can be carried out in the presence of a dispersant. This contributes to the fact that a partially reduced silver orthophosphate with smaller particle sizes can be produced by the process according to the invention in comparison with the prior art.
  • the plastic product obtainable by the process according to the invention releases silver ions in the concentration required for the effect according to the invention over a sufficiently long period of time.
  • the silver ion concentration is high enough to reliably achieve antimicrobial efficacy. However, it does not become so large that cytotoxic effects can occur.
  • solid is used to refer to partially reduced silver orthophosphate
  • Other terms which may be further constituents of the plastic product according to the invention include other terms, for example the term “filler”.
  • the term “solid” does not refer to such further ingredients or additives unless expressly stated otherwise.
  • plastic product refers to semi-finished products and ready-to-use products, the surface of which at least partially consists of the plastic according to the invention consist of plastic according to the invention.
  • the invention is not limited to such plastic products.
  • the respective amounts of water are chosen so that the solution introduced in the reaction of the hydrogen phosphate solution with the silver salt solution 50 to 80 vol.% contains the amount of water, the solution added in the reaction of the hydrogen phosphate solution with the silver salt solution contains 10 to 40 vol.% Of the amount of water and the reductone solution contains 5 to 25 vol.% Of the amount of water. It determines the total amount of water used in the process and sets this equal to 100 vol.%. The three individual amounts of water must then be selected within the specified range so that they add up to 100 vol.% Of the total amount.
  • a hydrogen phosphate is used, which corresponds to the formula Me 2 HP0 4 , in which Me means a metal ion in the oxidation state +1.
  • Me is lithium, sodium or potassium ions.
  • the preferred hydrogen phosphate is di-potassium hydrogen phosphate.
  • Dispersants preferred according to the invention are polybasic hydroxycarboxylic acids (or hydroxypolycarboxylic acids) and salts thereof, as well as water-soluble organic compounds from the group of polyvinyl alcohols, polyethylene glycols and polyvinylpyrrolidones.
  • the polybasic hydroxycarboxylic acid (or
  • Hydroxypolycarboxylic acid is usually an ethane or propane substituted with at least two carboxyl groups and at least one hydroxyl group and in particular citric acid, tartaric acid or malic acid.
  • the salt of polybasic hydroxycarboxylic acid is preferably trisodium citrate.
  • Examples of preferred water-soluble organic compounds are polyvinyl alcohol having a molecular weight of 72,000 g / mol, polyethylene glycol having a molecular weight of 5000-8000 g / mol and polyvinylpyrrolidone having a molecular weight of 40 000 g / mol.
  • the silver salt is preferably silver nitrate.
  • the steps a) and b) are preferably carried out at temperatures in the range of 15 ° C to 35 ° C.
  • the temperature may be the same or different in both stages.
  • no active temperature change between steps a) and b) is made.
  • dispersants such as citric acid, tartaric acid, malic acid and their salts can also act as reducing agents, but at temperatures in the range from 15 ° C. to 35 ° C., the rate of reduction by these dispersants is very low the addition of the aqueous solution of the silver salt in step a) is preferably chosen so that less than 0.1% of the silver ions are reduced to metallic silver during the precipitation of the silver orthophosphate.
  • the aqueous solution of the hydrogen phosphate is initially charged and the aqueous solution of the silver salt is added.
  • the aqueous solution of the silver salt is added in portions or continuously over a period of 15 to 45 minutes.
  • dispersant is used in this embodiment, it is preferably added to the initially charged solution of hydrogen phosphate.
  • the aqueous solution of the silver salt is introduced and the aqueous solution of the hydrogen phosphate is added.
  • the aqueous solution of the hydrogen phosphate is added in portions or continuously over a period of 15 to 45 minutes.
  • dispersant is used in this embodiment, it is preferably added to the initially charged solution of the silver salt.
  • the conversion of the silver orthophosphate to partially reduced silver orthophosphate means that in step b) the reductone is added in an amount less than the stoichiometric amount that would be required to reduce the total silver orthophosphate to metallic silver.
  • the amount of reductone is chosen such that 5 to 45% of the silver ions are reduced to metallic silver.
  • the aqueous solution of the reductone is added in step b) in portions or continuously, preferably over a period of 5 to 15 minutes.
  • the particle number ie the number of particles, which is homogeneously dispersed in the plastic, is of essential importance.
  • the number of particles increases with decreasing particle size.
  • the process according to the invention makes it possible to adjust both the particle size of the intermediate silver orthophosphate and, depending on this, the particle size of the partially reduced silver orthophosphate produced therefrom by reduction.
  • the presence of a dispersant in step a) in the precipitation of the silver orthophosphate has an influence on the particle size, which indirectly also determines the particle size of the partially reduced silver orthophosphate produced therefrom.
  • the particle size can be further influenced by preparing the aqueous suspension of silver orthophosphate using a dispersing device.
  • Preferred dispersing devices are stirrers and ultrasonic probes.
  • Preferred stirrers are designs for special shear stress, in particular Ultraturrax.
  • the particle size of the resulting silver orthophosphate and, dependent thereon, also the particle size of the partially reduced silver orthophosphate prepared therefrom can be influenced via the adjustment of the ratio of solid fraction to liquid fraction in the suspension obtained in stage a). If, for example, the solid / liquid ratio is reduced from 1:10 to 1:20 at room temperature, the silver orthophosphate becomes more finely divided, that is, in particular the proportion with particle sizes smaller than 1 ⁇ m becomes larger.
  • the setting of the solid / liquid ratio takes place with regard to the silver orthophosphate composition resulting from the precipitation. Thereafter, the amount of liquid to be used depends.
  • a partially reduced silver orthophosphate is prepared with such a particle size distribution as measured by laser diffraction that at least 15 wt.% Have a particle size of less than 1.0 ⁇ and at least 90 wt.% Have a particle size of less than 5 ⁇ .
  • a normal distribution Gausian distribution
  • a suspension having a ratio at room temperature of solid portion to liquid portion of 1: 5 to 1:15 is prepared wherein at least 15% by weight of the silver orthophosphate particles have a particle size of less than 1.0 have ⁇ .
  • a suspension having a ratio at room temperature of solid fraction to liquid fraction of less than 1:15 to 1:25 is prepared in which at least 30% by weight of the silver orthophosphate particles have a particle size of less than 1, 0 pm.
  • the partially reduced silver orthophosphate is obtained in aqueous suspension and must be recovered from this suspension as a finely divided solid.
  • Suitable separation processes are known to the person skilled in the art.
  • the finely divided solid can be separated from the aqueous solution by centrifugation.
  • the partially reduced silver orthophosphate after separation from the aqueous solution is repeatedly washed with portions of deionized water.
  • the silver orthophosphate is preferably first dispersed in ultrapure water for each washing operation and then separated off again by centrifuging. The washing operations are repeated until the specific conductivity of the last portion of washing water after separation from the solid has a value below 50 pS / cm and preferably below 20 ⁇ 3. Repeated washing is important for the photostability of the antimicrobial plastic product and the partially reduced silver orthophosphate contained therein.
  • the specific electrical conductivity is the reciprocal of the specific resistance.
  • the unit is ( ⁇ cm) -1 or S / cm.
  • S l / ⁇ is the short form for Siemens, the unit of the electrical conductance, which is defined as the reciprocal of the electrical resistance.
  • the electrical conductivity depends on the temperature and ion conductors on the concentration, the degree of dissociation and the solvent. For the purposes of the present invention, the electrical conductivity refers to the reference temperature 25 ° C.
  • Conductivity meters are also called conductometers.
  • Conductometers suitable according to the invention are commercially available under the names Sartorius PP-20 and Sartorius PP-50. The manufacturer is Sartorius AG, Weender Land Identification 94-108, Göttingen, Germany.
  • the measuring cells PY-COl - PY-C03 offered by Sartorius AG for these conductometers are four-electrode measuring cells with platinum electrodes.
  • Conductivity measurement is performed with these conductometers using an alternating voltage or an alternating current.
  • the most common frequency is 50 Hz.
  • the partially purified by repeated washing partially reduced silver orthophosphate is then dried.
  • the drying can be done in any way, for example in a drying oven.
  • the solid is preferably dried in step e) at a temperature in the range of 80 ° C to 105 ° C.
  • the resulting dried partially reduced silver orthophosphate is then suitable for incorporation into a plastic precursor.
  • spray drying Another variant for obtaining the dry partially reduced silver orthophosphate is in the application the so-called spray drying.
  • the water-containing suspension is atomized into a heated chamber, while the water is evaporated and the solid is deposited.
  • An advantage of spray-drying is that in one process step the solid / liquid separation and the drying can be realized.
  • Spray drying units are available in sizes from laboratory scale to large-scale systems.
  • plastic pre-product in the context of the present invention refers to materials from which plastic moldings or the "plastic product" can be produced by molding.
  • the plastic pre-product can be present for example in the form of granules or pellets or as a powder.
  • the plastic precursor can be a one-component system in which one component can be converted into a plastic molding by molding.
  • the plastic pre-product can also be a multicomponent system in which the components are first mixed with one another immediately before molding and curing of the plastic takes place during molding or after molding. Fillers or additives are not plastic products in the sense of the present invention.
  • An essential component of the plastic pre-product are polymeric compounds, in particular those which are commonly used in the medical field.
  • Preferred polymers are polyurethanes, polycarbonates, silicones, polyvinyl chloride, polyacrylates, polyesters, polyolefins, polystyrene and polyamides.
  • Polyethylene, polypropylene, crosslinked polysiloxanes, (meth) acrylate-based polymers, cellulose and cellulose derivatives, ABS, tetrafluoroethylene polymers, Polyethylene terephthalates and the corresponding copolymers can be used as polymeric compounds.
  • suitable copolymers according to the invention are styrene-acrylonitrile copolymers and also copolymers of ethylene and a higher ⁇ -olefin.
  • the precursor may comprise additives.
  • Additives may be, for example, inorganic or organic substances.
  • the precursor may in particular comprise all inorganic and organic substances that are inert and medically safe. These include, in particular, sparingly water-soluble materials such as zirconium dioxide, zirconium silicate, titanium dioxide, zinc oxide, calcium fluoride, calcium carbonate, aluminosilicates, hydroxyapatite, fluorapatite, barium sulfate, calcium sulfate and carbon in its various forms.
  • Such substances can already be present as fillers in a commercially available plastic precursor ⁇ , on the other hand, they can be added to a commercially available plastic pre-product in the context of the present invention as a further component and incorporated into the plastic pre-product.
  • the plastic pre-product may further contain other additives, such as e.g. Pigments, antioxidants, plasticizers, photostabilizers for the polymer, etc.
  • additives such as e.g. Pigments, antioxidants, plasticizers, photostabilizers for the polymer, etc.
  • metallic silver is deposited on silver phosphate. More generally, the method comprises forming particles consisting partly of silver orthophosphate and partly of metallic silver. This results in many microscopic electrochemical half-elements Ag / Ag 3 P0 4 whose potentials depend only on the concentration of phosphation in the surrounding aqueous phase. Thermodynamically it can be shown that thereby the free enthalpy for the reaction Ag ° -> Ag + + e is shifted into the negative range and thus the reduction of silver ions to silver is made more difficult.
  • the reduction in step b) can be carried out so that 1% by weight to 65% by weight of the suspended silver orthophosphate are reduced to metallic silver. If the extent of reduction is in this range, then a partially reduced silver orthophosphate is formed, which generally has an excess of silver ions of the silver orthophosphate over silver atoms of the metallic silver, and in any event no more than one silver atom per silver ion.
  • ultrapure water is preferably used.
  • Ultrapure water can be obtained, for example, by distillation over a multidose column. Ultrapure water can also be obtained by deionization. The conductivity of the ultrapure water is very low and is in any case below 5 S / cm.
  • the invention provides partially reduced silver phosphate as an agent for the antimicrobial finishing of plastics, the plastics thus treated not having the problem of photoinstability, as described for silver phosphate in the literature. It is not necessary that the partially reduced silver orthophosphate be applied to a support prior to incorporation into the plastic precursor. According to a preferred mode of operation according to the invention, the partially reduced silver orthophosphate is added directly to the plastic precursor or the plastics material without first being applied to or mixed with an inorganic carrier material or an inorganic filler. On the other hand, the invention is not limited to filler-free plastic products. Some commercially available plastic precursors already contain a filler and other additives such as antioxidants, pigments, plasticizers, etc. The invention extends to processes using such plastic precursors which already contain inorganic fillers.
  • the dried partially reduced silver orthophosphate is first mixed with an inorganic filler before the mixture is incorporated into the plastic precursor. This may be useful, for example, to prevent the formation of agglomerates if the partially reduced silver orthophosphate is to be stored for a longer time before further processing.
  • the invention also extends to methods in which additionally at least one further material which is sparingly soluble in water is incorporated into the plastic precursor.
  • the further material may be, for example, zirconia, zirconium silicate, titanium dioxide, zinc oxide, calcium fluoride, calcium carbonate, an aluminosilicate, hydroxyapatite, fluoroapatite, barium sulfate, calcium sulfate or carbon in one of its forms, for example graphite.
  • This can be done by first incorporating the partially reduced silver orthophosphate into the plastic precursor and then incorporating the further material into the plastic precursor. However, it is also possible to proceed by first mixing the partially reduced silver orthophosphate with the further sparingly soluble material and then incorporating this mixture into the plastic precursor.
  • the partially reduced silver orthophosphate can first in a Component before the second component is added.
  • the incorporation of the partially reduced silver orthophosphate and possibly the further sparingly water-soluble material various methods are available to the person skilled in the art.
  • the incorporation is preferably carried out with the aid of a mixer, stirrer, kneader, rolling mill or extruder.
  • the partially reduced silver orthophosphate is preferably used in an amount of 0.1% by weight to 10% by weight, in particular 0.5% by weight. % to 5 wt.%, and most preferably 1 wt.% to 3 wt.%, based on the total weight of the plastic product, incorporated into the plastic precursor.
  • the plastic product is molded therefrom.
  • the molding is preferably carried out by extrusion, injection molding, pressing or hot pressing.
  • Extrusion is a special case in so far as it can be used on the one hand for the incorporation of solids in the plastic precursor and on the other hand for the molding of the plastic product.
  • a suitable extruder By choosing a suitable extruder, the incorporation of solids into the plastic precursor and the molding of the plastic product can thus be carried out with the aid of the same apparatus.
  • venous catheters venous catheters, peripheral venous cannulas, Sheldon catheters, Hickman-type catheters, port catheters, at least the port chamber consisting of material produced according to the invention, expediently also all other constituents thereof, ventricular catheters, lumbar catheters, peritoneal catheters, bladder catheters, nephrostomy catheters, Urether stents, torax drains and attached suction system, endotracheal tubes, toothbrushes (bristles and handles), surgical sutures, suture material for antimicrobial textiles, antimicrobial coating materials such as respiratory tubes, antimicrobial wound dressings and burn dressings.
  • the invention is not limited to medical applications. Antimicrobial equipment is also desired in plastic products that are touched by different people. Examples of such products are telephone handsets, door handles or computer keyboards.
  • the plastic product produced according to the invention contains partially reduced silver orthophosphate and is free of colloidal metal and in particular free of nanosilver, i. of metallic silver with particle sizes in the range of 1 to 100 nm.
  • the plastic product produced according to the invention contains plastic and partially reduced silver orthophosphate dispersed therein, which consists of silver orthophosphate particles which have been partially reduced to metallic silver.
  • the particles have direct contact between silver orthophosphate and metallic silver.
  • the surface of the particles consists partly of silver orthophosphate and partly of metallic silver.
  • the partially reduced silver orthophosphate preferably has one
  • Silver atoms of metallic silver ranging from 95: 5 to
  • the size of the particles of partially reduced silver phosphate can be measured for example by laser diffraction. The measurement can be carried out according to DIN ISO 13320-1: 1999-11. As far as in the present description and in the claims particle sizes are given, these are to be understood as meaning that they are particle sizes as measured by laser diffraction, in particular according to DIN ISO 133320-1: 1999-11.
  • a suitable meter is commercially available, for example, under the name "SYMPATEC HELOS (H2023) &SUCELL".
  • 95% by weight, in particular 98% by weight and most preferably 99% by weight of the particles have a size of less than 5 ⁇ m. This is the absolute size of the particles (and not averages).
  • the particle size distribution may be monomodal, bimodal or multimodal, that is, it may have a maximum or several maxima. Preferably, it is a normal distribution (Gaussian distribution) with a maximum or about a distribution that corresponds approximately to a normal distribution.
  • aqueous suspension of silver orthophosphate or even “suspension” is used within the scope of the present invention to be compatible with all silver orthophosphate particle size information given in this specification.
  • the plastic product produced according to the invention may consist exclusively of antimicrobially finished plastic, as obtainable by a method according to the invention, and in particular of antimicrobial equipped plastic containing plastic and partially reduced silver orthophosphate distributed therein.
  • the plastic product may also be constructed so that at least a part thereof consists of the antimicrobial plastic and at least one other part thereof consists of a different material.
  • the other material may be selected from metals, glass, ceramics and plastics.
  • the plastic product may be constructed so that its surface is at least partially made of antimicrobial plastic and at least partially made of other material.
  • the plastic product may be constructed so that the antimicrobially finished plastic encloses the other material, so that the surface of the product consists exclusively of this plastic.
  • step g) of the method according to the invention also extends to the fact that the plastic precursor is applied as a coating composition or coating composition to a shaped body made of any desired material, so that the surface of the coated shaped body consists completely or partially of the antimicrobially finished plastic.
  • the invention also relates to a process for the preparation of partially reduced silver orthophosphate with the steps a) to e) of claim 1 and preferred embodiments of this process according to claims 2 to 26. Furthermore, the invention relates to the use of the thus-produced partially reduced silver orthophosphate as an antimicrobial agent, for example in cosmetic preparations for external use; in medical preparations for external use, in medical preparations for use in body cavities, in medicated preparations for use in and on wounds; in dressings for use on injured and uninjured skin; in plastics for the production of threads and webs as semi-finished products for textile fabrics; in paints, inks and coatings; in solid and liquid preparations for addition to liquids for germination and maintenance; and in ceramic bodies.
  • an antimicrobial agent for example in cosmetic preparations for external use; in medical preparations for external use, in medical preparations for use in body cavities, in medicated preparations for use in and on wounds; in dressings for use on injured and uninjured skin; in plastics for the production of threads
  • the silver orthophosphate was precipitated at room temperature by slow dropwise addition of the silver nitrate solution to the solution in the reaction flask.
  • Silver orthophosphate precipitation of the suspension added at room temperature. A color change of the solid from yellow to green, green brown to brown occurred after complete addition of the reducing agent. After completion of the dosage was stirred for 10 minutes. After switching off the stirring device, the solid sedimented. The clear liquid phase could be separated by decantation. The remaining solid was stirred in 500 ml of fresh deionized water and washed. This process was repeated four times. After the last wash, the solid was separated by filtration.
  • the pH of the last filtrate was 7.5 and the electrical conductivity was 23 pS / cm.
  • the solution L2 was added from a dropping funnel while stirring the solution LI.
  • the dosing time was 30 minutes. After completion of the dosage, the pH in the yellow suspension was 7.8.
  • the solid sedimented, the supernatant aqueous phase was decanted.
  • the separated solid was washed four times in succession with deionized water.
  • the pH of the last wash water was 6, 5 and the electrolytic conductivity was 26 ⁇ / ⁇ .
  • Example 2 in contrast to Example 1 in the precipitation of the silver orthophosphate submitted the silver nitrate solution and the alkaline di-potassium hydrogen phosphate solution added. This is always advantageous if silver oxide would be precipitated by a necessary high addition of alkali to the silver nitrate solution. The changed order has no influence on the final product.
  • a shift in the particle size distribution to smaller particle sizes can be achieved by using a suitable dispersing agent, e.g. Tri-sodium citrate can be obtained by using a mechanical intensive stirrer (high energy input) alone or in combination with the dispersant and by choosing a smaller solid / liquid ratio.
  • a suitable dispersing agent e.g. Tri-sodium citrate
  • Tri-sodium citrate can be obtained by using a mechanical intensive stirrer (high energy input) alone or in combination with the dispersant and by choosing a smaller solid / liquid ratio.
  • a finely divided partly reduced silver orthophosphate can be prepared even without using a dispersant with a reductone as the reducing agent at a solids / liquid ratio of 1:20. If, for example, trisodium citrate is additionally used as a dispersant, the proportion of submicron particles increases. The particle size distribution can change to smaller particle sizes so far that a separation of the solid is no longer completely possible. Although this is a procedural disadvantage, but with regard to the further use of the partially reduced silver orthophosphate for the antimicrobial finishing of plastics of little importance.
  • FIG. 1 shows the X-ray spectrum.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines antimikrobiell wirkenden Kunststoffproduktes, welches als antimikrobiell wirkendes Mittel teilreduziertes Silberorthophosphat enthält. Bei dem Verfahren wird Silberorthophosphat aus wässriger Lösung durch Umsetzung eines Hydrogenphosphats mit einem Silbersalz ausgefällt. Anschließend werden die Silberorthophosphatteilchen mit einem Redukton als Reduktionsmittel teilweise zu metallischem Silber reduziert.

Description

Verfahren zur Herstellung eines
antimikrobiellen Kunststoffproduktes unter Verwendung eines Reduktons
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von antimikrobiellen Kunststoff rodukten . Bei den Produkten handelt es sich insbesondere um medizinische Produkte wie beispielsweise Katheter.
KunststoffOberflächen werden leicht mit Mikroorganismen und insbesondere mit Bakterien besiedelt. Die Mikroorganismen können sich auf KunststoffOberflächen festsetzen und vermehren, so dass der Kunststoffgegenständ mit einem Film aus Mikroorganismen überzogen wird. Durch Kontakt mit einem KunstStoffgegenständ, dessen Oberfläche mit Mikroorganismen besiedelt ist, können Infektionen ausgelöst werden. Dies ist generell unerwünscht, aber besonders nachteilig bei der Verwendung von Kunststoffprodukten im medizinischen Bereich.
Katheter wie z.B. zentralvenöse Katheter, Wundkatheter, Ventrikelkatheter, Lumbaikatheter, Peritonealkatheter oder Harnröhrenkatheter werden im Allgemeinen aus Kunststoffen hergestellt. Andererseits ist bekannt, dass durch die Verwendung von mikrobiell verunreinigten Kathetern häufig Infektionen ausgelöst werden.
Um das Infektionsrisiko zu senken, werden Kunststoffe antimikrobiell ausgerüstet. Zu diesem Zweck werden anti- mikrobiell wirksame Metalle und insbesondere Silber verwendet.
In der WO 95/20878 wird ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffkörpern beschrieben, bei dem Polyurethanfolien mit metallischem Silber bedampft werden. Die mit einer Silberschicht überzogenen Folien werden dann zerkleinert. Das so erhaltene Material wird eingeschmolzen und zu Kunststoffkörpern, insbesondere für medizinische Anwendungen, geformt.
Die WO 01/09229 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines antimikrobiellen Kunststoffkörpers aus einem Vorprodukt. Bei diesem Verfahren wird mindestens ein Bestandteil des Vorprodukts mit einem Metallkolloid behandelt. Danach wird der Kunststoffkörper geformt. Das Metallkolloid ist vorzugsweise kolloidales Silber.
In der WO 2004/024205 wird ein Verfahren zur Herstellung eines antimikrobiellen KunststoffProduktes aus einem Vorprodukt beschrieben. Bei diesem Verfahren wird das Vorprodukt zunächst mit einem antimikrobiellen Metallkolloid behandelt. Anschließend wird ein lösliches oder schwer lösliches Salz eines antimikrobiellen Metalls zugesetzt. Dann wird das Kunststoffprodukt geformt. Als verwendbare Metallsalze sind Silbersulfat und Silberphosphat genannt.
In Band 5 der 9. Auflage des Römpp Chemielexikon, Stuttgart 1992, heißt es auf Seite 4159 unter dem Stichwort „Silberphosphat" :
„Ag3P0 , MG 418,63. Gelbes, geruchloses Plv., D. 6,37, Schmp. 849°, lösl. in verd. Säuren, entsteht als gelblicher Niederschlag aus wäss. Lsg. von Orthophosphaten und Silbernitrat; am Licht tritt allmählich Schwärzung ein"
In H. Remy, Lehrbuch der anorganischen Chemie, Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig k.-G., Leipzig 1959, Band 2, Seite 481 wird über Silberphosphat ausgeführt: Ag3P04 fällt als gelber, in Wasser schwer-, in verdünnten Lösungen jedoch leicht löslicher Niederschlag aus Lösungen von Orthophosphaten auf Zusatz von Silbernitrat. ... Am Licht erleidet die Verbindung allmählich Schwarzfärbung."
Gemäß dem durch die vorgenannten Textstellen aus Hand- und Lehrbüchern belegten allgemeinen Fachwissen wird Silberphosphat als nicht photostabil angesehen. Die Zersetzung unter Lichteinwirkung betrifft im Übrigen nicht nur Silberphosphat sondern auch andere Silberverbindungen wie Silberchlorid, Silberbromid und Silberiodid und war Ausgangspunkt für die Entwicklung des fotografischen Prozesses.
Die EP 0 251 783 A2 offenbart antimikrobielle Zusammensetzungen, mit denen medizinische Gegenstände beschichtet oder imprägniert werden können. Die anti- mikrobiellen Zusammensetzungen enthalten eine antimikrobielle Silberverbindung wie Silberchlorid auf einem Träger aus einem physiologisch verträglichen, synthetischen Oxidmaterial in Teilchenform mit großer Oberfläche. In der EP 0 251 783 wird erläutert, dass Silberverbindungen in antimikrobiellen Zusammensetzungen den Nachteil haben, dass das in ionischer Form vorliegende Silber in Gegenwart von Licht oder anderer Strahlung instabil ist mit dem Ergebnis, dass es zu metallischem Silber reduziert wird. Die Reduktion zu metallischem Silber geht einher mit einer Farbänderung. Wenn ein Gegenstand, der mit einer antimikrobiellen Zusammensetzung beschichtet oder imprägniert ist, welche Silberverbindungen enthält, dem Licht ausgesetzt wird, kann er dunkler werden, was einen erheblichen ästhetischen Nachteil darstellt. Bei medizinischen Gegenständen, die für die Einführung in den Körper bestimmt sind, ist oft ein weißes oder im Wesentlichen weißes Aussehen bevorzugt. Aus ästhetischen Gründen ist es nicht akzeptabel, wenn sich solche Gegenstände während des Gebrauchs dunkel verfärben. Gemäß der Lehre der EP 0 251 783 A2 soll die Photostabilität von Silberchlorid dadurch verbessert werden, dass dieses auf ein physiologisch inertes, synthetisches Oxidträgermaterial in Teilchenform mit großer Oberfläche aufgezogen wird.
Nach der Lehre der EP 0 251 783 A2 erwies sich Silberchlorid auf Titanoxid als besonders geeignet. Weiterhin ist in der EP 0 251 783 A2 ausdrücklich angegeben, dass sich durch die Verwendung eines Trägers die Photoinstabilität von Silberphosphat nicht so unterdrücken lässt wie die von Silberchlorid.
Es wird angenommen, dass die antimikrobielle Wirksamkeit der silberhaltigen Kunststoffprodukte auf der Freisetzung von Silberkationen an der Oberfläche beruht. Soweit die bekannten antimikrobiellen Kunststoffprodukte metallisches Silber enthalten, ist dazu erforderlich, dass dieses zunächst durch Oxidation in Silberionen überführt wird. Dies hat den Nachteil, dass die Freisetzung von Silberionen von Umgebungsbedingungen abhängt. Die Oxidation des Silbers kann beispielsweise durch reduzierende Komponenten in dem Kunststoffprodukt behindert werden. Dafür sind bereits relativ schwache organische Reduktionsmittel wie z.B. Polyole ausreichend.
Soweit die oben genannten Kunststoffprodukte ionische Silberverbindungen enthalten, liegt das Silber bereits in kationischer Form vor. Die oben genannten Kunststoffprodukte haben aber den Nachteil, dass sie sich verfärben, wenn sie dem Licht ausgesetzt werden. Wenn man versucht, gemäß der Lehre der EP 0 251 783 die Photostabilität durch Aufbringen der Silberverbindung auf ein teilchenförmiges Oxidträgermaterial mit großer Oberfläche zu verbessern, erkauft man sich die Verbesserung mit verschiedenen Nachteilen. Zum einen kann das Trägermaterial selbst die Freisetzung der Silberionen verzögern. Zum anderen muss die Zusammensetzung eines KunstStoffproduktes auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden. Insoweit stellt es eine große Einschränkung dar,, wenn zur Verbesserung der Photostabilität die Anwesenheit eines teilchenförmigen synthetischen Oxidträgermaterials zwingend erforderlich ist. Schließlich lässt sich durch Einsatz eines Trägers die Photoinstabilität von Silberphosphat nicht so unterdrücken wie die von Silberchlorid, wie in der EP 0 251 783 A2 angegeben ist.
Die oben genannten Nachteile werden durch die Lehre der WO 2009/013016 zur Herstellung von teilreduziertem Silberorthophosphat überwunden. Das teilreduzierte
Silberorthophosphat gemäß der WO 2009/013016 umfasst Silberphosphatpartikel, an deren Oberfläche sich metallisches Silber befindet, wobei Silberphosphat und metallisches Silber sich in direktem Kontakt befinden. Derartige Teilchen werden nach der Lehre der oben genannten WO 2004/024205 nicht erhalten. Die genannten Unterschiede in der Struktur ergeben sich aus der unterschiedlichen Verfahrensführung .
In Beispiel 7 der WO 2004/024205 wird auf dem Füllstoff Bariumsulfat metallisches Silber abgeschieden. Anschließend wird Silberorthophosphat gefällt. Auf diese Weise wird mit metallischem Silber beschichtetes Bariumsulfat und freies Silberorthophosphat erzeugt.
Bei der Herstellung des teilreduzierten Silberorthophosphats gemäß der WO 2009/013016 wird zunächst das Silberorthophosphat gefällt. Bei dieser Fällung ist ein Füllstoff nicht anwesend. Die anschließende Reduktion erzeugt den direkten Silberphosphat-Silber-Kontakt und damit mikroskopische elektrochemische Halbelemente. Diese besondere Struktur hat eine wesentlich verbesserte antimikrobielle Aktivität zur Folge . Bei Kunststoff rodukten, die das teilreduzierte Silberphosphat enthalten, wird überdies eine hohe Anfangsgeschwindigkeit der
Silberfreisetzung beobachtet. Dies ist insbesondere bei klinischen Anwendungen erwünscht, damit während der
Implantation eingebrachte Keime rasch abgetötet werden. Im
Vergleich zu Kunststoffprodukten gemäß WO 2004/024205 kann die Infektionsrate bei Implantationen gesenkt werden.
Die Kunststoffprodukte gemäß WO 2009/013016 weisen eine gute Photostabilität auf. Gegenüber der Offenbarung der EP 0 251 783 A2, in der angegeben ist, dass gemäß der Lehre dieses Dokumentes sich die Photostabilität von Silberphosphat schlechter verbessern lässt als diejenige von Silberchlorid, stellt die Lehre der WO 2009/013016 eine deutliche Verbesserung dar .
Allerdings sind die verschiedenen in der WO 2009/013016 beschriebenen Verfahren zur Herstellung von teilreduziertem Silberorthophosphat recht aufwendig. Bei diesen Verfahren wird eine Lösung eines Silbersalzes in wässrigem Ammoniak vorgelegt. Silberorthophosphat wird durch Zugabe von Phosphorsäure ausgefällt. Gemäß allen Verfahrensvarianten wird das Silberorthophosphat dann abgetrennt. Gemäß einzelner Varianten wird das Silberorthophosphat mehrfach gewaschen, bis die spezifische Leitfähigkeit bei 25°C der letzten Portion Waschwasser nach Abtrennung von dem Feststoff unter 50 μΞ/αη liegt, und nach dem Waschen wird das Silberorthophosphat getrocknet, gegebenenfalls zerkleinert und anschließend in deionisiertem Wasser suspendiert. Gemäß anderer Varianten wird das Silberorthophosphat ohne Waschen, Trocknen und Zerkleinern direkt in deionisiertem Wasser suspendiert. Anschließend wird das suspendierte Silberorthophosphat nach verschiedenen Varianten in teilreduziertes Silberorthophosphat überführt. Gemäß aller Varianten wird das teilreduzierte Silberorthophosphat dann abgetrennt, mehrfach gewaschen, bis die spezifische Leitfähigkeit bei 25°C der letzten Portion Waschwasser nach Abtrennung von dem teilreduzierten Silberortho- phosphat unter 50 μΞ/αη liegt. Nach dem Waschen wird das teilreduzierte Silberorthophosphat getrocknet und in ein Kunst¬ stoffVorprodukt eingearbeitet. Anschließend wird daraus das Kunststoffprodukt geformt.
Allen Verfahrensvarianten gemäß der WO 2009/013016 ist eine zweistufige Arbeitsweise gemeinsam. In der ersten Stufe wird Silberorthophosphat durch Zugabe von Phosphorsäure zu einer ammoniakalischen Silbersalzlösung gefällt. Das Silberorthophosphat wird als Zwischenprodukt isoliert und in einer zweiten Stufe teilreduziert.
Die Verwendung von Ammoniak ist unter Gesichtspunkten des Arbeitsschutzes bei der industriellen Herstellung nicht wünschenswert .
Durch die Isolierung und das Waschen des Silberorthophosphats als Zwischenprodukt soll sichergestellt werden, dass außer dem Silberorthophosphat keine anderen Stoffe aus der ersten Stufe in die zweite Stufe übertragen werden. Insbesondere soll verhindert werden, dass Phosphorsäure aus der ersten Stufe in die zweite Stufe übertragen wird.
Die Zweistufigkeit mit der Isolierung von Silberorthophosphat als Zwischenprodukt bedeutet einen hohen arbeitstechnischen Aufwand.
Bei allen Verfahrensvarianten gemäß der WO 2009/013016 wird die Teilchengröße des teilreduzierten Silberorthophosphats durch die Fällung des Silberorthophosphats in der ersten Stufe bestimmt, d.h. durch die Umsetzung der ammoniakalischen Silbersalzlösung mit Phosphorsäure. Bei dieser Reaktion sollte auf den Zusatz von Stabilisierungsmittel und insbesondere Dispergiermittel wegen möglicher Verunreinigung des Produkts verzichtet werden. Das hat zur Folge, dass die Teilchengröße des hergestellten teilreduzierten Silberorthophosphats nur in engen Grenzen beeinflusst werden kann und insbesondere einer Verringerung der Teilchengröße Grenzen gesetzt sind. Auch wenn in der WO 2009/013016 eine Normalverteilung (Gauß-Verteilung) der Teilchengrößen (absolute Größen, keine Mittelwerte) mit einem Maximum im Bereich von 2 bis 20 μπι, vorzugsweise 3 bis 12 μιτι und insbesondere 4 bis 10 μπι angegeben ist, hat es sich als schwierig erwiesen, Maxima an den Untergrenzen der angegebenen Bereiche zu erzielen.
Für eine gute antimikrobielle Wirksamkeit des Kunststoffproduktes sind geringere Teilchengrößen des darin verteilten teilreduzierten Silberorthophosphats wünschenswert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines antimikrobiell wirkenden Kunst- stoffproduktes, das teilreduziertes Silberorthophosphat als antimikrobielles Mittel enthält, vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines antimikrobiell wirkenden Kunststoffproduktes , bei dem a) Silberorthophosphat durch Umsetzung einer basischen wässrigen Lösung eines Hydrogenphosphats mit einer wässrigen Lösung eines Silbersalzes, gegebenenfalls in Gegenwart eines Dispergiermittels, ausgefällt wird, um eine wässrige Suspension von Silberorthophosphat, gegebenenfalls mit Dispergiermittel, zu erhalten, b) der so erhaltenen wässrigen Suspension eine wässrige Lösung eines Reduktons zugegeben wird, um das Silberorthophoshat in teilreduziertes Silberorthophosphat zu überführen, c) das teilreduzierte Silberorthophosphat als Feststoff von der wässrigen Lösung abgetrennt wird, d) der Feststoff wiederholt mit Portionen von deionisiertem Wasser gewaschen wird, bis die spezifische Leitfähigkeit bei 25 °C der letzten Portion Waschwasser nach Abtrennung von dem Feststoff einen Wert unter 50 μΞ/αη aufweist, e) der Feststoff getrocknet wird, f) der getrocknete Feststoff in ein KunststoffVorprodukt eingearbeitet wird, welches nicht mit einem kolloiden Metall behandelt worden ist oder ein solches enthält, und g) das Kunststoffprodukt geformt wird.
Wenn in Stufe a) Silbernitrat als Silbersalz und Kalium- hydrogenphosphat als wasserlösliches Hydrogenphophat verwendet werden, dann erfolgt die Fällung des Silberorthophosphats nach folgender Reaktion:
3 AgN03 + K2HP04 -* Ag3P04 + 3 N03 " + 2 K+ + H+
Das eingesetzte Silbersalz soll in Stufe a) im Wesentlichen quantitativ gefällte werden. Entsprechend werden stöchio- metrische Mengen an Silbersalz und Hydrogenphophat eingesetzt. Es kann auch ein leichter Überschuss an Hydrogenphosphat verwendet werden.
Bei der Fällungsreaktion entstehen Protonen, die durch die anwesende Base neutralisiert werden. Um eine quantitative Fällung zu erzielen, muss der Anfangs-pH-Wert alkalisch sein. Am Ende der Fällung kann der pH-Wert basisch, neutral oder allenfalls schwach sauer sein. Es ist bevorzugt, dass der pH- Wert am Ende der Fällung basisch oder neutral ist. Vorzugsweise wird die wässrige Lösung des wasserlöslichen Hydrogenphosphats und des gegebenenfalls verwendeten Dispergiermittels vor der Umsetzung mit der wässrigen Lösung des Silbersalzes auf einen pH-Wert im Bereich von größer als 7 bis 13, insbesondere von 8 bis 13 und am meisten bevorzugt von 10,5 bis 13 eingestellt. Die Einstellung des pH-Wertes kann erfindungsgemäß durch Zugabe eines Alkalihydroxids erfolgen. Das Alkalihydroxid kann in fester oder gelöster Form der wässrigen Lösung des wasserlöslichen Hydrogenphosphats und des gegebenenfalls verwendeten Dispergiermittels zugegeben werden. Die Verwendung von Alkalihydroxid ist bevorzugt. Erfindungsgemäß können aber beliebige, von Ammoniak verschiedene Basen zur Einstellung des pH-Werts auf einen Wert innerhalb der vorstehend genannten Bereiche verwendet werden. Insbesondere kann auch ein Erdalkalihydroxid verwendet werden.
Die Fällung des Silberphosphats in Stufe a) kann in Gegenwart eines Dispergiermittels erfolgen. Wie nachstehend noch näher erläutert, trägt die Anwesenheit eines Dispergiermittels zur Verringerung der Teilchengröße des gefällten Silberortho- phosphats und damit indirekt auch des daraus durch Reduktion in Stufe b) hergestellten teilreduzierten Silberphosphats bei.
In Stufe b) wird eine Teilreduktion des Silberorthophosphats mittels eines Reduktons vorgenommen. Vorzugsweise wird ein Redukton verwendet, das aus der Klasse der a-Carbonyl-endiole und insbesondere aus Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, Trioseredukton und 2 , 3-Dihydroxy-2-cyclopenten-l-on ausgewählt ist .
Durch die Teilreduktion wird das Silberorthophosphat in teilreduziertes Silberorthophosphat überführt. Dieses umfasst oder besteht aus Teilchen von Silberorthophosphat, die teilweise zu metallischem Silber reduziert worden sind, so dass in den Teilchen ein direkter Kontakt zwischen Silberorthophosphat und metallischem Silber vorliegt. Vorzugsweise besteht die Oberfläche der Teilchen teilweise aus Silberorthophosphat und teilweise aus metallischem Silber.
Eine Charakterisierung von reinem Silberorthophosphat einerseits und teilreduziertem Silberorthophosphat andererseits durch Röntgendiffraktion ist in den Figuren 1 und 2 der WO 2009/013016 gezeigt. In der Röntgendiffraktionsaufnähme des teilreduzierten Silberorthophosphats sind neben Peaks für Silberorthophosphat auch Banden für metallisches Silber zu erkennen. Entsprechend weist das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene teilreduzierte Silberorthophosphat in der Röntgendiffraktionsaufnähme neben Peaks für Silberorthophosphat auch Banden für metallisches Silber auf. Eine Röntgendiffraktionsaufnähme eines gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Silberorthophosphats ist in der anliegenden Figur 1 gezeigt.
Das erfindungsgemäß hergestellte, teilreduzierte
Silberorthophosphat kann auch durch Elektronenmikroskopie, insbesondere Raster-Elektronenmikroskopie charakterisiert werden. Durch mikroskopische Untersuchung kann insbesondere festgestellt werden, dass die teilweise reduzierte Oberfläche der Teilchen Bereiche unterschiedlicher Beschaffenheit aufweist, d.h. dass die Oberfläche der Teilchen des teilreduzierten Silberorthophosphats Bezirke aus metallischem Silber und Bezirke aus Silberorthosphophat aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Dispergiermittel, wenn es eingesetzt wird, in einer Menge verwendet, die ausreichend ist, um das in Stufe a) gefällte Silberorthophosphat zu dispergieren, so dass eine stabile Suspension erhalten wird. Das erfindungsgemäße Verfahren hat Vorteile gegenüber dem aus der WO 2009/013016 bekannten Verfahren. Die Verwendung von Ammoniak ist nicht erforderlich. Die Isolierung des Silber- orthophosphats als Zwischenprodukt wird vermieden, wodurch die Herstellung wesentlich vereinfacht wird. Die Fällung des Silberorthophosphats kann in Gegenwart eines Dispergiermittels durchgeführt werden. Dies trägt dazu bei, dass nach dem erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich zum Stand der Technik ein teilreduziertes Silberorthophosphat mit geringeren Teilchengrößen hergestellt werden kann.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Kunststoffprodukt setzt Silberionen in der für die erfindungsgemäße Wirkung erforderlichen Konzentration über einen ausreichend langen Zeitraum frei. Die Silberionenkonzentration ist hoch genug, dass antimikrobielle Wirksamkeit zuverlässig erzielt wird. Sie wird aber nicht so groß, dass zytotoxische Wirkungen auftreten können.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Begriff „Feststoff" für die Bezeichnung von teilreduziertem Silberorthophosphat verwendet. Für andere feste Materialien, die weitere Bestandteile des erfindungsgemäßen Kunststoffproduktes sein können, werden andere Begriffe verwendet, beispielsweise der Begriff „Füllstoff". Der Begriff „Feststoff" bezieht sich also nicht auf derartige weitere Bestandteile oder Zusatzstoffe, es sei denn, dass ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Begriff „Kunststoffprodukt" so gebraucht, dass er sich auf Halbzeuge und gebrauchsfertige Erzeugnisse bezieht, deren Oberfläche mindestens teilweise aus dem erfindungsgemäßen Kunststoff besteht. Das Kunststoffprodukt kann vollständig aus dem erfindungsgemäßen Kunststoff bestehen. Die Erfindung ist aber nicht auf solche Kunststoffprodukte beschränkt.
Es ist bevorzugt, dass, bezogen auf die insgesamt in dem Verfahren eingesetzte Wassermenge von 100 Vol.%, die jeweiligen Wassermengen so gewählt werden, dass die bei der Umsetzung der Hydrogenphosphat-Lösung mit der Silbersalz-Lösung vorgelegte Lösung 50 bis 80 Vol.% der Wassermenge enthält, die bei der Umsetzung der Hydrogenphosphat-Lösung mit der Silbersalz-Lösung zugegebene Lösung 10 bis 40 Vol.% der Wassermenge enthält und die Redukton-Lösung 5 bis 25 Vol.% der Wassermenge enthält. Man bestimmt also die in dem Verfahren insgesamt eingesetzte Wassermenge und setzt diese gleich 100 Vol.%. Die drei einzelnen Wassermengen sind dann innerhalb des jeweils angegebenen Bereichs so zu wählen, dass sie sich zu 100 Vol.% der Gesamtmenge addieren.
Vorzugsweise wird ein Hydrogenphosphat verwendet, das der Formel Me2HP04 entspricht, in welcher Me ein Metallion in der Oxidationsstufe +1 bedeutet. Beispiele für Me sind Lithium-, Natrium- oder Kaliumionen. Das bevorzugte Hydrogenphosphat ist Di-kalium-hydrogenphosphat .
Erfindungsgemäß bevorzugte Dispergiermittel sind mehrbasische Hydroxycarbonsäuren (oder Hydroxypolycarbonsäuren) und Salze derselben sowie wasserlösliche organische Verbindungen aus der Gruppe der Polyvinylalkohole, Polyethylenglykole und Polyvinylpyrrolidone .
Die mehrbasische Hydroxycarbonsäure (oder
Hydroxypolycarbonsäure ) ist im Regelfall ein mit mindestens zwei Carboxylgruppen und mindestens einer Hydroxygruppe substituiertes Äthan oder Propan und insbesondere Citronensäure, Weinsäure oder Äpfelsäure. Das Salz der mehrbasischen Hydroxycarbonsäure ist vorzugsweise Tri-natrium- citrat .
Beispiele für bevorzugte wasserlösliche organische Verbindungen sind Polyvinylalkohol mit der Molmasse 72 000 g/mol, Polyethylenglykol mit der Molmasse 5000-8000 g/mol und Polyvinylpyrrolidon mit der Molmasse 40 000 g/mol.
Das Silbersalz ist vorzugsweise Silbernitrat.
Die Stufen a) und b) werden vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 15°C bis 35°C durchgeführt. Die Temperatur kann in beiden Stufen gleich oder verschieden sein. Vorzugsweise wird keine aktive Temperaturveränderung zwischen den Stufen a) und b) vorgenommen.
Bei höheren Temperaturen können Dispergiermittel wie (Zitronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure und deren Salze auch als Reduktionsmittel wirken. Bei Temperaturen im Bereich von 15 °C bis 35 °C ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Reduktion durch diese Dispergiermittel aber sehr gering. Die Temperatur und der Zeitraum für die Zugabe der wässrigen Lösung des Silbersalzes in Stufe a) werden vorzugsweise so gewählt, dass während der Fällung des Silberorthophosphats weniger als 0,1% der Silberionen zu metallischem Silber reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die wässrige Lösung des Hydrogenphosphats vorgelegt und die wässrige Lösung des Silbersalzes zugegeben. Vorzugsweise wird dabei die wässrige Lösung des Silbersalzes portionsweise oder kontinuierlich über einen Zeitraum von 15 bis 45 Minuten zugegeben. Wird bei dieser Ausführungsform Dispergiermittel verwendet, wird es vorzugsweise der vorgelegten Lösung des Hydrogenphosphats zugesetzt. Gemäß einer weiteren Aus führungsform der Erfindung wird die wässrige Lösung des Silbersalzes vorgelegt und die wässrige Lösung des Hydrogenphosphats zugegeben. Vorzugsweise wird dabei die wässrige Lösung des Hydrogenphosphats portionsweise oder kontinuierlich über einen Zeitraum von 15 bis 45 Minuten zugegeben. Wird bei dieser Ausführungsform Dispergiermittel verwendet, wird es vorzugsweise der vorgelegten Lösung des Silbersalzes zugesetzt.
Die Überführung des Silberorthophosphats in teilreduziertes Silberorthophosphat bedeutet, dass in Stufe b) das Redukton in einer Menge zugegeben wird, die geringer als die stöchio- metrische Menge ist, die erforderlich wäre, um das Silberorthophosphat insgesamt zu metallischem Silber zu reduzieren. Vorzugsweise wird in Stufe b) die Menge an Redukton so gewählt, dass 5 bis 45% der Silberionen zu metallischem Silber reduziert werden. Dabei wird ein teilreduziertes Silberorthophosphat mit einem Gewichtsverhältnis von Silberionen des Silberorthophosphats zu Silberatomen des metallischen Silbers im Bereich von 95:5 bis 55:45 hergestellt.
Die wässrige Lösung des Reduktons wird in Stufe b) portionsweise oder kontinuierlich zugegeben, vorzugsweise über einen Zeitraum von 5 bis 15 Minuten.
Für eine gute antimikrobielle Wirksamkeit eines Kunststoffprodukts ist die Teilchenzahl, d.h. die Anzahl der Teilchen, die in dem Kunststoff homogen dispergiert ist, von wesentlicher Bedeutung. Bei gegebener Masse an teilreduziertem Silberorthophosphat steigt die Teilchenzahl mit abnehmender Teilchengröße an. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, sowohl die Teilchengröße des intermediär anfallenden Silberorthophosphates als auch in Abhängigkeit davon die Teilchengröße des daraus durch Reduktion hergestellten teilreduzierten Silberorthophosphates kontrolliert einzustellen. Wie oben bereits erwähnt, hat gegebenenfalls zunächst die Anwesenheit eines Dispergiermittels in Stufe a) bei der Fällung des Silberorthophosphats Einfluss auf die Teilchengröße, wodurch indirekt auch die Teilchengröße des daraus hergestellten teilreduzierten Silberorthosphosphats festgelegt wird .
Die Teilchengröße kann erfindungsgemäß weiterhin dadurch beeinflusst werden, dass die wässrige Suspension von Silber- orthophosphat unter Einsatz einer Dispergiervorrichtung hergestellt wird. Bevorzugte Dispergiereinrichtungen sind Rührer und Ultraschallsonden. Als Rührer bevorzugt sind Bauformen für besondere Scherbeanspruchung, insbesondere Ultraturrax.
Schließlich kann erfindungsgemäß die Teilchengröße des erhaltenen Silberorthophosphats und in Abhängigkeit davon indirekt auch die Teilchengröße des daraus hergestellten teilreduzierten Silberorthophosphats über die Einstellung des Verhältnisses von festem Anteil zu flüssigem Anteil bei der in Stufe a) anfallenden Suspension beeinflusst werden. Erniedrigt man beispielsweise das fest/flüssig-Verhältnis bei Raumtemperatur von 1:10 auf 1:20, so wird das Silberorthophosphat fein- teiliger, d.h., insbesondere der Anteil mit Teilchengrößen kleiner als 1 pm wird größer.
Die Einstellung des fest/flüssig-Verhältnisses erfolgt im Hinblick auf die sich aus der Fällung ergebende Silber- orthophosphatmasse . Danach richtet sich die zu verwendende Flüssigkeitsmenge .
Vorzugsweise wird ein teilreduziertes Silberorthophosphat mit einer solchen Teilchengrößenverteilung gemäß Messung durch Laserbeugung hergestellt, dass mindestens 15 Gew.% eine Teilchengröße von weniger als 1,0 μπι aufweisen und mindestens 90 Gew.% eine Teilchengröße von weniger als 5 μπι aufweisen. Bei einer Normalverteilung (Gauß-Verteilung) der Teilchengrößen ist es bevorzugt, dass deren Maximum unterhalb von 4 μιη, insbesondere unterhalb von 3 μπι und am meisten bevorzugt unterhalb von 2 μιτι liegt.
Zum Beispiel wird in Stufe a) eine Suspension mit einem Verhältnis bei Raumtemperatur von festem Anteil zu flüssigem Anteil von 1:5 bis zu 1:15 hergestellt, bei der mindestens 15 Gew.% der Silberorthophosphat-Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 1,0 μπι aufweisen.
Alternativ wird in Stufe a) eine Suspension mit einem Verhältnis bei Raumtemperatur von festem Anteil zu flüssigem Anteil von weniger als 1:15 bis zu 1:25 hergestellt, bei der mindestens 30 Gew.% der Silberorthophosphat-Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 1,0 pm aufweisen.
Das teilreduzierte Silberorthophosphat wird in wässriger Suspension erhalten und muss aus dieser Suspension als feinteiliger Feststoff gewonnen werden. Geeignete Trennverfahren sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise kann der feinteilige Feststoff durch Zentrifugieren von der wässrigen Lösung abgetrennt werden.
Gemäß der Erfindung wird das teilreduzierte Silberorthophosphat nach dem Abtrennen von der wässrigen Lösung wiederholt mit Portionen von deionisiertem Wasser gewaschen. Zu diesem Zweck wird das Silberorthophosphat vorzugsweise für jeden Waschvorgang zunächst in Reinstwasser dispergiert und anschließend durch Zentrifugieren wieder abgetrennt. Die Waschvorgänge werden so oft wiederholt, bis die spezifische Leitfähigkeit der letzten Portion Waschwasser nach Abtrennung von dem Feststoff einen Wert unter 50 pS/cm und vorzugsweise unter 20 μ3 aufweist. Das wiederholte Waschen ist wichtig für die Photostabilität des antimikrobiellen Kunstoffproduktes und des darin enthaltenen, teilreduzierten Silberorthophosphats .
Die spezifische elektrische Leitfähigkeit ist das Reziproke des spezifischen Widerstandes. Die Einheit ist (Ω cm)-1 bzw. S/cm. Hierbei ist S = l/Ω die Kurzform für Siemens, die Einheit des elektrischen Leitwertes, welches definiert ist als das Reziproke des elektrischen Widerstandes. Die elektrische Leitfähigkeit hängt von der Temperatur ab sowie bei Ionenleitern von der Konzentration, dem Dissoziationsgrad und dem Lösungsmittel. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bezieht sich die elektrische Leitfähigkeit auf die Referenztemperatur 25°C.
Leitfähigkeitsmessgeräte werden auch als Konduktometer bezeichnet. Erfindungsgemäß geeignete Konduktometer sind unter den Bezeichnungen Sartorius PP-20 und Sartorius PP-50 im Handel erhältlich. Hersteller ist die Sartorius AG, Weender Landstraße 94-108, Göttingen, Deutschland. Die von der Sartorius AG für diese Konduktometer angebotenen Messzellen PY-COl - PY-C03 sind Vier-Elektroden-Messzellen mit Platinelektroden. Die
Leitfähigkeitsmessung wird mit diesen Konduktometern unter Anwendung einer Wechselspannung bzw. eines Wechselstromes durchgeführt. Die gebräuchlichste Frequenz ist 50 Hz.
Das durch wiederholtes Waschen ausreichend gereinigte teilreduzierte Silberorthophosphat wird anschließend getrocknet. Das Trocknen kann in beliebiger Weise erfolgen, beispielsweise in einem Trockenschrank. Der Feststoff wird in Stufe e) vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 80 °C bis 105°C getrocknet werden. Das so erhaltene getrocknete teilreduzierte Silberorthophosphat ist dann geeignet für die Einarbeitung in ein Kunststoffvorprodukt.
Eine andere Variante zur Gewinnung des trockenen teilreduzierten Silberorthophosphats besteht in der Anwendung der sogenannten Sprühtrockung . Dazu wird die wasserhaltige Suspension in eine erwärmte Kammer verdüst, dabei wird das Wasser verdampft und der Feststoff abgeschieden. Ein Vorteil der Sprühtrocknung ist, dass in einem Verfahrensschritt die fest /flüssig-Trennung und die Trocknung realisiert werden kann. Allerdings ist deren Einsatz erst für die Suspension der letzten Waschstufe möglich, weil beim Verdampfen die im Wasser gelösten Inhaltsstoffe in der Feststoffphase verbleiben. Sprühtrocknungsapparate werden in Baugrößen vom Labormaßstab bis zu großtechnischen Anlagen angeboten.
Der Begriff „KunststoffVorprodukt" bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung Materialien, aus denen durch Formen Kunststoffformteile bzw. das „Kunststoffprodukt" hergestellt werden können. Das KunststoffVorprodukt kann beispielsweise in Form von Granulat oder Pellets oder als Pulver vorliegen. Das KunststoffVorprodukt kann ein Einkomponentensystem sein, bei dem die eine Komponente durch Formen in ein Kunststoffformteil überführt werden kann. Das KunststoffVorprodukt kann aber auch ein Mehrkomponentensystem sein, bei dem die Komponenten unmittelbar vor dem Formen zunächst miteinander vermischt werden und eine Aushärtung des Kunststoffes beim Formen bzw. nach dem Formen stattfindet. Füllstoffe oder Additive sind keine Kunststoff orprodukte im Sinne der vorliegenden Erfindung .
Wesentlicher Bestandteil des KunststoffVorproduktes sind polymere Verbindungen, insbesondere solche, die im medizinischen Bereich üblicherweise Verwendung finden.
Bevorzugte Polymere sind Polyurethane, Polycarbonate , Silicone, Polyvinylchlorid, Polyacrylate , Polyester, Polyolefine, Polystyrol und Polyamide. Polyethylen, Polypropylen, vernetzte Polysiloxane , Polymere auf (Meth) acrylat-Basis , Zellulose und Zellulose-Derivate, ABS, Tetrafluorethylenpolymere, Polyethylenterephthalate sowie die entsprechenden Copolymere können als polymere Verbindungen eingesetzt werden. Als Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Copolymere seien Styrol-Acrylnitril-Copolymere sowie Copolymere aus Ethylen und einem höheren α-Olefin genannt.
Neben einem oder mehreren polymeren Materialien kann das Vorprodukt Additive umfassen. Additive können beispielsweise anorganische oder organische Substanzen sein. Das Vorprodukt kann insbesondere alle anorganischen als auch organischen Substanzen umfassen, die inert und medizinisch unbedenklich sind. Dazu gehören insbesondere in Wasser schwer lösliche Materialien wie Zirkonium Dioxid, Zirkonium Silikat, Titandioxid, Zinkoxid, Calciumfluorid, Calciumcarbonat, Alumosilikate, Hydroxylapatit , Fluorapatit, Bariumsulfat, Calciumsulfat und Kohlenstoff in seinen verschiedenen Erscheinungsformen. Solche Substanzen können bereits als Füllstoffe in einem kommerziell erhältlichen Kunststoff¬ vorprodukt enthalten sein, andererseits können sie einem kommerziell erhältlichen KunststoffVorprodukt im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als weitere Komponente zugefügt und in das KunststoffVorprodukt eingearbeitet werden.
Das KunststoffVorprodukt kann darüber hinaus weitere Additive enthalten, wie z.B. Pigmente, Antioxidantien, Weichmacher, Photostabilisatoren für das Polymer usw.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird metallisches Silber auf Silberphosphat abgeschieden. Allgemeiner gesagt, werden bei dem Verfahren Teilchen gebildet, die teilweise aus Silberorthophosphat und teilweise aus metallischem Silber bestehen. Dadurch entstehen viele mikroskopische elektrochemische Halbelemente Ag/Ag3P04, deren Potenziale nur von der Phosphationenkonzentration in der umgebenden wässrigen Phase abhängen. Thermodynamisch lässt sich zeigen, dass dadurch die freie Enthalpie für die Reaktion Ag° -> Ag+ + e in den negativen Bereich verschoben wird und damit die Reduktion von Silberionen zu Silber erschwert wird.
Man kann die Reduktion in Stufe b) so führen, dass 1 Gew.% bis 65 Gew.% des suspendierten Silberorthophosphats zu metallischem Silber reduziert werden. Wenn das Ausmaß der Reduktion in diesem Bereich liegt, dann wird ein teilreduziertes Silber- orthophosphat erzeugt, das im Allgemeinen einen Überschuss an Silberionen des Silberorthophosphats über Silberatome des metallischen Silbers aufweist und jedenfalls nicht mehr als ein Silberatom je Silberion.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise ausschließlich Reinstwasser verwendet. Reinstwasser kann beispielsweise durch eine Destillation über eine mehrbödige Kolonne erhalten werden. Reinstwasser kann aber auch durch Deionisation erhalten werden. Die Leitfähigkeit des Reinstwassers ist sehr gering und liegt in jedem Fall unterhalb 5 S/cm.
Durch die Erfindung wird teilreduziertes Silberphosphat als Mittel für die antimikrobielle Ausrüstung von Kunststoffen verfügbar gemacht, wobei die so ausgerüsteten Kunststoffe nicht das Problem der Photoinstabilität aufweisen, wie es für Silberphosphat in der Literatur beschrieben ist. Es ist nicht erforderlich, dass das teilreduzierte Silberorthophosphat vor dem Einarbeiten in das KunststoffVorprodukt auf einen Träger aufgebracht wird. Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Arbeitsweise wird das teilreduzierte Silberorthophosphat dem KunstStoffvorprodukt bzw. der Kunststoffmasse direkt zugegeben, ohne zuvor auf ein anorganisches Trägermaterial oder einen anorganischen Füllstoff aufgebracht oder mit einem solchen vermischt worden zu sein. Andererseits ist die Erfindung aber auch nicht auf füllstofffreie Kunststoffprodukte beschränkt. Manche kommerziell erhältliche KunststoffVorprodukte enthalten bereits einen Füllstoff und weitere Additive wie z.B. Antioxidantien, Pigmente, Weichmacher usw. Die Erfindung erstreckt sich auf Verfahren, bei denen solche KunststoffVorprodukte eingesetzt werden, die bereits anorganische Füllstoffe enthalten.
Es ist gemäß der Erfindung auch möglich, dass das getrocknete teilreduzierte Silberorthophosphat zunächst mit einem anorganischen Füllstoff vermischt wird, bevor die Mischung in das KunststoffVorprodukt eingearbeitet wird. Das kann beispielsweise zweckmäßig sein, um die Bildung von Agglomeraten zu verhindern, wenn das teilreduzierte Silberorthophosphat vor der Weiterverarbeitung längere Zeit gelagert werden soll.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf Verfahren, bei denen zusätzlich mindestens ein weiteres in Wasser schwer lösliches Material in das KunststoffVorprodukt eingearbeitet wird. Das weitere Material kann beispielsweise Zirkoniumdioxid, Zirkoniumsilikat, Titandioxid, Zinkoxid, Calciumfluorid, Calciumcarbonat, ein Alumosilikat , Hydroxylapatit , Fluorapatit, Bariumsulfat, Calciumsulfat oder Kohlenstoff in einer seiner Erscheinungsformen sein, beispielsweise Graphit. Dabei kann man so vorgehen, dass man zunächst das teilreduzierte Silberorthophosphat in das KunststoffVorprodukt einarbeitet und anschließend das weitere Material in das KunststoffVorprodukt einarbeitet. Man kann aber auch so vorgehen, dass man zunächst das teilreduzierte Silberorthophosphat mit dem weiteren schwer löslichen Material vermischt und anschließend diese Mischung in das KunststoffVorprodukt einarbeitet.
Ist das KunststoffVorprodukt ein Zweikomponenten-System, dann kann das teilreduzierte Silberorthophosphat zunächst in eine Komponente eingemischt werden, bevor die zweite Komponente hinzugegeben wird.
Für die Einarbeitung des teilreduzierten Silberorthophosphats und ggf. des weiteren in Wasser schwer löslichen Materials stehen dem Fachmann verschiedene Verfahren zur Verfügung. Die Einarbeitung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Mischers, Rührers, Kneters, Walzwerks oder Extruders.
Das teilreduzierte Silberorthophosphat wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1 Gew.% bis 10 Gew.%, insbesondere 0,5 Gew . % bis 5 Gew.% und am meisten bevorzugt 1 Gew.% bis 3 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffproduktes , in das KunststoffVorprodukt eingearbeitet .
Wenn alle gewünschten Komponenten in das KunststoffVorprodukt eingearbeitet worden sind, wird daraus das Kunststoffprodukt geformt. Vorzugsweise erfolgt das Formen durch Extrudieren, Spritzgießen, Pressen oder Heißpressen.
Das Extrudieren ist insoweit ein Sonderfall, als es einerseits für die Einarbeitung von Feststoffen in das Kunststoffvorprodukt und andererseits für das Formen des Kunststoffproduktes eingesetzt werden kann. Durch Wahl eines geeigneten Extruders können somit das Einarbeiten von Feststoffen in das KunststoffVorprodukt und die Formung des Kunststoffproduktes mit Hilfe derselben Apparatur durchgeführt werden.
Es können die verschiedensten Produkte geformt werden. Beispiele für Medizinprodukte sind Venenkatheter, periphere Venenkanülen, Sheldon-Katheter, Hickman-Typ-Katheter, Portkatheter, wobei mindestens die Portkammer aus erfindungsgemäß hergestelltem Material besteht, zweckmäßig auch alle weiteren Bestandteile desselben, Ventrikelkatheter, Lumbaikatheter, Peritonealkatheter , Blasenkatheter, Nephrostomie-Katheter , Uretherstents , Toraxdrainagen sowie das angeschlossene Saugsystem, Endotracheale Tuben, Zahnbürsten (Borsten und Griff) , chirurgisches Nahtmaterial, Fadenmaterial zur Herstellung von antimikrobiellen Textilien, Materialien für die antimikrobielle Beschichtung, z.B. von Schläuchen für die Beatmung, antimikrobielle Wundabdeckungen und Dressings für Brandverletzungen .
Die Erfindung ist aber nicht auf medizinische Anwendungen beschränkt. Eine antimikrobielle Ausrüstung ist auch bei KunststoffProdukten erwünscht, die von unterschiedlichen Personen berührt werden. Beispiele für solche Produkte sind Telefonhörer, Türklinken oder Tastaturen für Computer.
Das erfindungsgemäß hergestellte Kunststoffprodukt enthält teilreduziertes Silberorthophosphat und ist frei von kolloidalem Metall und insbesondere frei von Nanosilber, d.h. von metallischem Silber mit Teilchengrößen im Bereich von 1 bis 100 nm.
Das erfindungsgemäß hergestellte Kunststoffprodukt enthält Kunststoff und darin verteiltes teilreduziertes Silberorthophosphat, welches aus Silberorthophosphatteilchen besteht, die teilweise zu metallischem Silber reduziert worden sind. In den Teilchen besteht ein direkter Kontakt zwischen Silberorthophosphat und metallischem Silber. Die Oberfläche der Teilchen besteht teilweise aus Silberorthophosphat und teilweise aus metallischem Silber.
Das teilreduzierte Silberorthophosphat weist vorzugsweise ein
Verhältnis von Silberionen des Silberorthophosphats zu
Silberatomen des metallischen Silbers im Bereich von 95:5 bis
55:45 auf, d.h. die Silberionen liegen im Vergleich zu den Silberatomen im Überschuss vor. Die Größe der Teilchen aus teilreduziertem Silberphosphat kann beispielsweise durch Laserbeugung gemessen werden. Die Messung kann nach DIN ISO 13320-1:1999-11 erfolgen. Soweit in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen Teilchengrößen angegeben werden, sind diese dahingehend zu verstehen, dass es sich um Teilchengrößen gemäß Messung durch Laserbeugung, insbesondere gemäß DIN ISO 133320-1:1999-11 handelt. Ein geeignetes Meßgerät ist beispielsweise unter der Bezeichnung „SYMPATEC HELOS (H2023) & SUCELL" im Handel erhältlich.
Vorzugsweise haben 95 Gew.%, insbesondere 98 Gew.% und am meisten bevorzugt 99 Gew.% der Teilchen eine Größe von weniger als 5 μπι. Hier handelt es sich um die absolute Größe der Teilchen (und nicht um Mittelwerte) .
Dem Fachmann sind unterschiedliche Formen der
Teilchengrößenverteilung bekannt. Die Teilchengrößenverteilung kann monomodal, bimodal oder multimodal sein, d.h., sie kann ein Maximum oder mehrere Maxima aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich um eine Normalverteilung (Gauß-Verteilung) mit einem Maximum bzw. um eine Verteilung, die in etwa einer Normalverteilung entspricht.
Der Begriff „wässrige Suspension von Silberorthophosphat" oder auch nur „Suspension" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung so verwendet, dass er mit allen in dieser Beschreibung gemachten Angaben zur Teilchengröße des Silberorthophosphats kompatibel ist.
Das erfindungsgemäß hergestellte Kunststoffprodukt kann ausschließlich aus antimikrobiell ausgerüstetem Kunststoff bestehen, wie er nach einem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist, und insbesondere aus antimikrobiell ausgerüstetem Kunststoff, der Kunststoff und darin verteiltes teilreduziertes Silberorthophosphat enthält.
Das Kunststoffprodukt kann aber auch so aufgebaut sein, dass mindestens ein Teil desselben aus dem antimikrobiell ausgerüsteten Kunststoff besteht und mindestens ein anderer Teil desselben aus einem anderen Material besteht. Das andere Material kann aus Metallen, Glas, Keramik und Kunststoffen ausgewählt sein.
Das Kunststoffprodukt kann dabei so aufgebaut sein, dass seine Oberfläche mindestens teilweise aus antimikrobiell ausgerüstetem Kunststoff und mindestens teilweise aus anderem Material besteht. Alternativ kann das Kunststoffprodukt so aufgebaut sein, dass der antimikrobiell ausgerüstete Kunststoff das andere Material umschließt, so dass die Oberfläche des Produktes ausschließlich aus diesem Kunststoff besteht.
Im weitesten Sinne erstreckt sich Stufe g) des erfindungsgemäßen Verfahrens auch darauf, dass das Kunststoffvorprodukt als Beschichtungsmasse bzw. Überzugsmasse auf einen Formkörper aus beliebigem Material aufgebracht wird, so dass die Oberfläche des beschichteten Formkörpers vollständig oder teilweise aus dem antimikrobiell ausgerüsteten Kunststoff besteht.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von teilreduziertem Silberorthophosphat mit den Schritten a) bis e) von Patentanspruch 1 sowie bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens gemäß den Ansprüchen 2 bis 26. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung des so hergestellten teilreduzierten Silberorthophosphats als antimikrobielles Mittel beispielsweise in kosmetischen Präparaten zur äußeren Anwendung; in medizinischen Präparaten zur äußeren Anwendung, in medizinischen Präparaten zur Anwendung in Körperhöhlen, in medizinischen Präparaten zur Anwendung in und auf Wunden; in Verbandmaterialien zur Anwendung auf der verletzten und auf der unverletzten Haut; in Kunstoffen zur Herstellung von Fäden und Gespinsten als Halbzeug für textile Stoffe; in Lacken, Farben und Beschichtungen; in festen und flüssigen Präparaten für den Zusatz zu Flüssigkeiten zur Keimfreimachung und -haltung; und in Keramikkörpern.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert .
Beispiel 1
In einem 500 ml Reaktionskolben wurden 300 ml deionisiertes Wasser vorgelegt. Unter Rühren wurden darin 8,32 g Di- Kaliumhydrogenphosphat gelöst. Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zugabe von 1,8 g Ätznatron auf 12,7 eingestellt.
In einem Becherglas wurden 24,3 g Silbernitrat in 100 ml deionisiertem Wasser gelöst.
Durch langsames Zutropfen der Silbernitratlösung zu der Lösung im Reaktionskolben wurde bei Zimmertemperatur das Silberortho- phosphat gefällt.
Es wurden 0,9 g Natriumascorbat in 50 ml deionisiertem Wasser aufgelöst und 100 mg Ätznatron zugesetzt (pH = 12,5) .
Diese Lösung wurde nach Beendigung der
Silberorthophosphatfällung der Suspension bei Zimmertemperatur zudosiert. Dabei trat eine Farbänderung des Feststoffes von gelb über grün, grünbraun nach braun nach vollständiger Zugabe des Reduktionsmittels auf. Nach Beendigung der Dosierung wurde noch 10 Minuten gerührt. Nach Abschalten der Rührvorrichtung sedimentierte der Feststoff. Die klare flüssige Phase konnte durch Dekantation abgetrennt werden. Der verbleibende Feststoff wurde in 500 ml frischem deionisiertem Wasser aufgerührt und gewaschen. Dieser Vorgang wurde viermal wiederholt. Nach dem letzten Waschen wurde der Feststoff mittels Filternutsche abgetrennt.
Der pH-Wert des letzten Filtrats betrug 7,5 und die elektrische Leitfähigkeit 23 pS/cm.
Schließlich wurde der braune Feststoff bei 100-105 °C getrocknet .
Agges: 81,0% Ag+: 73,3% Ag°: 7,7%
Beispiel 2
In einem 1000 ml Reaktionskolben wurden 600 ml deionisiertes Wasser vorgelegt. Unter Rühren wurden darin 68,15 g Silbernitrat gelöst. Der pH-Wert der Lösung betrug
8,24. (Lösung Li)
23,3 g Di-Kaliumhydrogenphosphat wurden in 300 ml deionisiertem Wasser gelöst und durch Zugabe von 5,6 g Ätznatron ein pH-Wert von 12,3 eingestellt (Lösung L2).
Die Lösung L2 wurde aus einem Tropftrichter unter Rühren der Lösung LI zudosiert. Die Dosierzeit betrug 30 Minuten. Nach Beendigung der Dosierung stellte sich in der gelben Suspension ein pH-Wert von 7,8 ein.
In 100 ml deionisiertem Wasser wurden 5 g Natriumascorbat und 1,0 g Ätznatron gelöst. Der pH-Wert betrug 12,01. In 10 ml-Portionen wurde die alkalische Ascorbatlösung unter Rühren zügig der Silberorthophosphatsuspension zugegeben. Nach Abschluss der Zugabe wurde noch 10 Minuten gerührt.
Der Feststoff sedimentierte , die überstehende wässrige Phase wurde dekantiert. Der abgetrennte Feststoff wurde viermal in Folge mit deionisiertem Wasser gewaschen. Der pH-Wert des letzten Waschwassers betrug 6, 5 und die elektrolytische Leitfähigkeit betrug 26 μΞ/ατι.
Der gewaschene Feststoff wurde 3 Stunden bei 105 °C getrocknet. Die chemische Analyse ergab:
Agges.: 83,7% Ag+: 58,8% Ag° : 24,9%
In Beispiel 2 wurde im Unterschied zu Beispiel 1 bei der Fällung des Silberorthophosphates die Silbernitratlösung vorgelegt und die alkalische Di-Kaliumhydrogenphosphatlösung zudosiert. Das ist immer dann von Vorteil, wenn durch eine notwendige hohe Alkalizugabe zur Silbernitratlösung Silberoxid ausgefällt würde. Auf das Endprodukt hat die veränderte Reihenfolge keinen Einfluss.
Messung der Teilchengrößenverteilung
Die Parameter der Teilchengrößenverteilung sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellt. Die
Teilchengrößenverteilung wurde mit einem Lasergranulometer des Typs SYMPATEC HELOS (H2023) gemessen. Tabelle 1
Figure imgf000032_0001
χ(50) : 50 Gew.% der Feststoffmenge haben eine Teilchengröße bis zu x(90) : 90 Gew.% der Feststoffmenge haben eine Teilchengröße bis zu
Eine Verschiebung der Korngrößenverteilung nach kleineren Teilchengrößen . kann durch Einsatz eines geeigneten Dispergiermittels, wie z.B. Tri-Natriumcitrat , durch Verwendung eines mechanischen Intensivrührers (hoher Energieeintrag) allein oder in Kombination mit dem Dispergiermittel und durch die Wahl eines kleineren Feststoff/Flüssigkeits-Verhältnisses erhalten werden.
Gemäß Beispiel 1 kann bereits ohne Verwendung eines Dispergiermittels mit einem Redukton als Reduktionsmittel bei einem Feststoff/Flüssigkeitsverhältnis von 1:20 ein fein- teiliges teilreduziertes Silberorthophosphat hergestellt werden. Wird beispielsweise Trinatriumcitrat zusätzlich als Dispergiermittel verwendet, so steigt der Anteil an submikronen Teilchen an. Die Teilchengrößenverteilung kann sich soweit zu kleineren Teilchengrößen hin verändern, dass eine Abtrennung des Feststoffs nicht mehr vollständig möglich ist. Das ist zwar ein verfahrenstechnischer Nachteil, aber im Hinblick auf die weitere Verwendung des teilreduzierten Silberorthophosphats zur antimikrobiellen Ausrüstung von Kunststoffen von geringer Bedeutung .
Wie in Tabelle 1 gezeigt, werden erfindungsgemäß wesentlich kleinere Teilchen als gemäß der WO 2009/013016 erhalten. Röntgenspektrum
Es wurde das Röntgenspektrum eines erfindungsgemäß hergestellten Silberorthophosphats gemessen. Figur 1 zeigt das Röntgenspektrum.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines antimikrobiell wirkenden Kunststoffproduktes , bei dem a) Silberorthophospat durch Umsetzung einer basischen wässrigen Lösung eines Hydrogenphosphats mit einer wässrigen Lösung eines Silbersalzes, gegebenenfalls in Gegenwart eines Dispergiermittels, ausgefällt wird, um eine wässrige Suspension von Silberorthophosphat , gegebenenfalls mit Dispergiermittel, zu erhalten, b) der so erhaltenen wässrigen Suspension eine wässrige Lösung eines Reduktons zugegeben wird, um das Silberorthophoshat in teilreduziertes Silberorthophosphat zu überführen, c) das teilreduzierte Silberorthophosphat als Feststoff von der wässrigen Lösung abgetrennt wird, d) der Feststoff wiederholt mit Portionen von deionisiertem Wasser gewaschen wird, bis die spezifische Leitfähigkeit bei 25°C der letzten Portion Waschwasser nach Abtrennung von dem Feststoff einen Wert unter 50 μ3/αη aufweist, e) der Feststoff getrocknet wird, f) der getrocknete Feststoff in ein Kunststoff orprodukt eingearbeitet wird, welches nicht mit einem kolloiden Metall behandelt worden ist oder ein solches enthält, und g) das Kunststoffprodukt geformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Redukton verwendet wird, das aus der Klasse der - Carbonyl-endiole ausgewählt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das -Carbonyl-endiol aus Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure , Trioseredukton und 2 , 3-Dihydroxy-2-cyclopenten-l-on ausgewählt ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stufen a) und b) die Temperatur, im Bereich von 15°C bis 35°C liegt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoff in Stufe e) bei einer Temperatur im Bereich von 80°C bis 105°C getrocknet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die insgesamt in dem Verfahren eingesetzte Wassermenge von 100 Vol% die jeweiligen Wassermengen so gewählt werden, dass die bei der Umsetzung der Hydrogenphosphat-Lösung mit der Silbersalz-Lösung vorgelegte Lösung 50 bis 80 Vol.% der Wassermenge enthält, die bei der Umsetzung der Hydrogenphosphat-Lösung mit der Silbersalz-Lösung zugegebene Lösung 10 bis 40 Vol.% der Wassermenge enthält, und die Redukton-Lösung 5 bis 25 Vol.% der Wassermenge enthält. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe a) die wässrigen Lösung des wasserlöslichen Hydrogenphosphats vor der Umsetzung mit der wässrigen Lösung des Silbersalzes auf einen pH-Wert im Bereich von größer als 7 bis 13, insbesondere von 8 bis 13 und am meisten bevorzugt von 10,5 bis 13 eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des pH-Wertes durch Zugabe einer von Ammoniak verschiedenen Base, insbesondere eines Alkalioder Erdalkalihydroxids und am meisten bevorzugt eines Alkalihydroxids erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hydrogenphosphat verwendet wird, das der Formel e2HP04 entspricht, in welcher Me ein Metallion in der Oxidationsstufe +1 bedeutet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hydrogenphosphat Di-Kalium- hydrogenphosphat verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Dispergiermittel eine mehrbasische Hydroxycarbonsäure oder ein Salz derselben verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Dispergiermittel eine mehrbasische Hydroxycarbonsäure oder ein Salz derselben verwendet wird, die bzw. das aus Citronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure oder deren Salzen ausgewählt ist. Verfahren nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass als Salz der mehrbasischen Hydroxycarbonsäure Tri-natrium- citrat verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Dispergiermittel eine wasserlösliche organische Verbindung verwendet wird, die aus der Gruppe der Polyvinylalkohole , Polyethylenglykole und Polyvinylpyrrolidone ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung des Hydrogenphosphats vorgelegt und die wässrige Lösung des Silbersalzes zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung des Silbersalzes portionsweise oder kontinuierlich über einen Zeitraum von 5 bis 45 Minuten zugegeben wird.
Verfahren nach einem der Anprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung des Silbersalzes vorgelegt und die wässrige Lösung des Hydrogenphosphats zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung des Silbersalzes portionsweise oder kontinuierlich über einen Zeitraum von 5 bis 45 Minuten zugegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Silbersalz Silbernitrat verwendet wird . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe b) die wässrige Lösung des Reduktons portionsweise oder kontinuierlich über einen Zeitraum von 5 bis 15 Minuten zugegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe a) die wässrige Suspension von . Silberorthophosphat unter Einsatz einer
Dispergiervorrichtung hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Dispergiervorrichtung ein Rührer oder eine Ultraschallsonde verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein teilreduziertes
Silberorthophosphat mit einer solchen
Teilchengrößenverteilung gemäß Messung durch Laserbeugung hergestellt wird, dass mindestens 15 Gew.% eine Teilchengröße von weniger als 1,0 μπι aufweisen und mindestens 90 Gew.% eine Teilchengröße von weniger als 5 μπι aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe a) eine Suspension mit einem Verhältnis bei Raumtemperatur von festem Anteil zu flüssigem Anteil von 1:5 bis zu 1:15 hergestellt wird und mindestens 15 Gew.% der Silberorthophosphat-Teilchen eine eine Teilchengröße von weniger als 1,0 μηα aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe a) eine Suspension mit einem Verhältnis bei Raumtemperatur von festem Anteil zu flüssigem Anteil von weniger als 1:15 bis zu 1:25 hergestellt wird und mindestens 30 Gew.% der Silberorthophosphat-Teilchen eine eine Teilchengröße von weniger als 1,0 μιη aufweisen.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Redukton in einer solchen Menge zugegeben wird, dass ein teilreduziertes Silberorthophophat mit einem Gewichtsverhältnis von Silberionen des Silberorthophosphats zu Silberatomen des metallischen Silbers im Bereich von 95:5 bis 55:45 hergestellt wird.
27. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoff ausgewählt aus Polyurethan, Polycarbonat , Silicon, Polyvinylchlorid, Polyacrylat, Polyester, Polyolefin, Polystyrol und/oder Polyamid verwendet wird.
28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der getrocknete Feststoff in einer Menge von 0,1 Gew.% bis 10 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des KunststoffProduktes , in das Kunststoff orprodukt eingearbeitet wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der getrocknete Feststoff in einer Menge von 0,5 Gew.% bis 5 Gew.% in das KunststoffVorprodukt eingearbeitet wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der getrocknete Feststoff in einer Menge von 1 Gew.% bis 3 Gew.% in das KunststoffVorprodukt eingearbeitet wird.
31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffprodukt hergestellt wird, das aus Kunststoff besteht, in dem das teilreduzierte Silberorthophosphat verteilt ist.
32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffprodukt hergestellt wird, bei dem mindestens ein Teil desselben aus Kunststoff besteht, in dem das teilreduzierte Silberorthophosphat verteilt ist, und mindestens ein anderer Teil desselben aus einem anderen Material besteht.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffprodukt hergestellt wird, bei dem mindestens ein Teil aus einem Material besteht, das aus Metallen, Glas, Keramik und Kunststoffen ausgewählt ist.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffprodukt hergestellt wird, dessen Oberfläche mindestens teilweise aus Kunststoff, in dem das teilreduzierte Silberorthophosphat verteilt ist, und mindestens teilweise aus anderem Material besteht.
35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffprodukt hergestellt wird, bei dem der Kunststoff, in dem das teilreduzierte Silberrorthophosphat verteilt ist, das andere Material umschließt, so dass die Oberfläche des Produktes ausschließlich aus diesem Kunststoff besteht.
36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffprodukt hergestellt wird, welches ein Katheter ist.
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