DE102009017677A1 - Producing a material with adjustable biologically active gradient properties, useful e.g. for producing antimicrobial coatings, comprises introducing easily soluble active component in a carrier to convert it into an insoluble component - Google Patents

Abstract

Producing a material with adjustable biologically active gradient properties, comprises: either (i) introducing an easily soluble biologically available active component (A) in a carrier, where the easily soluble first component is converted into an insoluble component (C) with a reaction component (B) and (ii) providing a carrier to the reaction component; or (i) providing a carrier comprising a reaction component, which is converted into an insoluble component with an easily soluble active component and (ii) wrapping the carrier with the easily soluble biologically active component. An independent claim is also included for a material with adjustable biologically active gradient properties, where a carrier is provided, which exhibits an easily soluble biologically available active component and a reaction component, with which the easily-soluble component is converted into an insoluble component.

Description

Translated fromGerman

DieErfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stoffs miteinstellbaren biologisch aktiven Gradienteneigenschaften und einenderartigen Stoff.TheThe invention relates to a method for producing a substance withadjustable biologically active gradient properties and asuch substance.

Derzeitigverfügbare biologisch aktive Komponenten (z. B. Biozide)liegen insbesondere entweder in Form von leicht wasserlöslichenoder sehr schwer löslichen Salzen vor. Leicht löslicheVerbindungen wie zum Beispiel Benzalkoniumchlorid oder Natriumpyrithionkönnen sehr einfach in wasserbasierte Systeme eingebrachtwerden und bewirken eine signifikante antimikrobielle Wirksamkeit.Diese Verbindungen werden aber sehr schnell ausgelaugt und bewirkensomit keinen antimikrobiellen Langzeiteffekt.currentavailable biologically active components (eg biocides)are in particular either in the form of slightly water-solubleor very sparingly soluble salts. Slightly solubleCompounds such as benzalkonium chloride or sodium pyrithionecan be easily incorporated into water-based systemsand cause significant antimicrobial efficacy.However, these compounds are leached out and effect very quicklythus no antimicrobial long-term effect.

Dieschwerlöslichen Vertreter der Biozide (z. B. Zinkpyrithion,elementares Silber etc.) werden weniger schnell aus einer Matrixausgelaugt, liegen aber aufgrund ihres Herstellungsprozesses sehrhäufig in Form von großen Partikeln (als Pulveroder als Dispersionen) vor, die nur sehr bedingt in dünneBeschichtungen oder Volumensysteme eingebracht werden können,da sie zu einer Eintrübung führen oder die Materialeigenschaftensehr negativ beeinflussen.Thepoorly soluble representatives of biocides (eg zinc pyrithione,elementary silver, etc.) are less fast from a matrixleached, but are due to their manufacturing process very muchoften in the form of large particles (as a powderor as dispersions), which only very limited in thinCoatings or volume systems can be introduced,because they lead to cloudiness or the material propertiesvery negative influence.

Aufgabeder Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines neuen Stoffsmit einstellbaren biologisch aktiven Gradienteneigenschaften, dereine Langzeitwirkung aufweist und einen derartigen Stoff zu schaffen,wobei der Stoff für den Einsatz in dünnen Beschichtungengeeignet sein soll.taskThe invention is a process for producing a new substancewith adjustable biologically active gradient properties, thehas a long-term effect and to provide such a substance,the substance for use in thin coatingsshould be suitable.

DieseAufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Verfahrendurch folgende Verfahrensschritte gelöst:

• a) Einbringen einer leichtlöslich vorliegenden biologischaktiven Komponente in einen Träger, wobei die leichtlöslichvorliegende erste Komponente mittels einer Umsetzungskomponentein eine schwerlösliche Komponente überführbarist,
• b) Versehen des Trägers mit der Umsetzungskomponente.

This object is achieved in a method according to the invention by the following method steps:

• a) introducing a readily soluble biologically active component into a carrier, wherein the readily soluble first component is convertible by means of a reaction component into a sparingly soluble component,
• b) providing the support with the conversion component.

Alternativwird die Aufgabe durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

• a) Vorsehen eines Trägers, der eineUmsetzungskomponente enthält, mittels der eine leichtlöslich vorliegendebiologisch aktive Komponente in eine schwerlösliche Komponente überführbarist,
• b) Umhüllen des Trägers mit der leichtlöslichvorliegenden biologisch aktiven Komponente.

Alternatively, the problem is solved by the following method steps:

• a) providing a support which contains a reaction component by means of which a readily soluble biologically active component can be converted into a sparingly soluble component,
• b) wrapping the carrier with the readily soluble biologically active component.

EineAusbildung der Erfindung besteht darin, daß die leichtlöslicheKomponente durch einen Austausch kationischer oder anionischer Bestandteilein eine schwerlösliche Komponente überführbarist.AFormation of the invention is that the easily solubleComponent by an exchange of cationic or anionic componentsconvertible into a sparingly soluble componentis.

Indiesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß die Umsetzungskomponentedas Alternativ-Ion zur Verfügung stellt, um die leichtlöslicheKomponente in eine schwerlösliche Komponente zu überführen.InIn this context, it is advantageous that the reaction componentthe alternative ion provides to the easily solubleComponent to convert a sparingly soluble component.

Beieiner Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß derTräger eine poröse Struktur aufweist, in die dieleichtlösliche Komponente einbringbar ist.ata development of the invention, it is provided that theCarrier has a porous structure in which theeasily soluble component can be introduced.

Ebensoist es vorteilhaft, daß der Träger eine poröseStruktur aufweist, in die die Umsetzungskomponente einbringbar ist.As wellit is advantageous that the carrier is a porousHas structure in which the reaction component can be introduced.

ImRahmen der Erfindung liegt auch ein Stoff mit einstellbaren biologischaktiven Gradienteneigenschaften, wobei ein Träger vorgesehenist, der eine leichtlöslich vorliegende biologisch aktivenKomponente und eine Umsetzungskomponente aufweist, mit dem die leichtlöslichvorliegende Komponente in eine schwerlösliche Komponente überführbarist.in theThe invention also provides a fabric with adjustable biologicalactive gradient properties, with a support providedwhich is a readily soluble biologically activeComponent and a reaction component with which the easily solublepresent component in a sparingly soluble component convertibleis.

Einebevorzugte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß derTräger eine poröse Struktur aufweist.Apreferred embodiment of the invention is that theCarrier has a porous structure.

Schließlichliegt auch die Verwendung des erfindungsgemäßenStoffs zur Herstellung antimikrobieller Beschichtungen, insbesonderezur antimikrobiellen Ausrüstung von Flächenversiegelungssystemenoder von Textilien, oder zur Herstellung antimikrobieller Volumenmodifizierungen,insbesondere zur Herstellung antimikrobiell wirkender thermo- oder duroplastischerBauteile im Rahmen der Erfindung.After allis also the use of the inventionStoffs for the production of antimicrobial coatings, in particularfor the antimicrobial finishing of surface sealing systemsor textiles, or for the production of antimicrobial volume modifications,in particular for the production of antimicrobial thermo- or thermosettingComponents within the scope of the invention.

UnterFlächenversiegelungssystemen werden in diesem ZusammenhangFußboden- oder Wandversiegelungen verstanden.UnderSurface sealing systems are used in this contextFloor or wall seals understood.

ImRahmen der Erfindung wurden leichtlöslich vorliegende biologischaktive Komponenten in Träger, insbesondere poröseTräger, aufgenommen und durch die Anwesenheit der Umsetzungskomponenteeine Umsetzung der leichtlöslich vorliegenden biologischaktiven Komponente in die jeweilige schwerlösliche Komponenteerreicht, um einen antimikrobiellen Langzeiteffekt zu generieren.in theThe invention has been readily soluble biologicallyactive components in carriers, in particular porous onesCarrier, received and by the presence of the reaction componentan implementation of the readily soluble biologically presentactive component in the respective sparingly soluble componentachieved to generate a long-term antimicrobial effect.

Überraschenderweisehat sich beispielsweise gezeigt, daß sich bei Verwendungvon Natriumpyrithion als leichtlöslichem Biozid, welchesman in die Porosität eines nanoskaligen Trägers(z. B. Aerosil, Zeolith etc.) eingebracht hat, in Anwesenheit von Zinkverbindungenan der Grenzfläche des porösen Trägerszur Umgebung hin eine schwerlösliche Haut aus antimikrobiellemZinkpyrithion ausbildet.SurprisinglyFor example, it has been shown that when usedof sodium pyrithione as an easily soluble biocide, whichinto the porosity of a nanoscale carrier(eg Aerosil, zeolite, etc.), in the presence of zinc compoundsat the interface of the porous supporttowards the environment a sparingly soluble skin of antimicrobialZinc pyrithione forms.

Esentsteht hierbei eine nanoskalige Struktur, die gut in Beschichtungenintegriert werden kann. Das leichtlösliche Biozid wirdin die Porosität des Trägers eingelagert und ander Grenzfläche (dort, wo Natriumpyrithion aus der Porositätdes Trägers extrahiert wird), bildet sich in Anwesenheitvon Zink schwerlösliches Zink-Pyrithion aus, welches zumeinen selbst wieder biozid wirkt und zum anderen das Natriumpyrithiondaran hindert, extrahiert zu werden.This creates a nanoscale Struk which can be well integrated into coatings. The sparingly soluble biocide is incorporated into the porosity of the carrier and at the interface (where sodium pyrithione is extracted from the porosity of the carrier) forms in the presence of zinc sparingly soluble zinc pyrithione, which on the one hand again biocidal acts and on the other prevents the sodium pyrithione from being extracted.

Dieso hergestellten Strukturen können homogen in Beschichtungssystemeintegriert werden und bewirken einen antimikrobiellen Langzeitschutz.Thethus produced structures can be homogeneous in coating systemsintegrated and provide antimicrobial long-term protection.

Umdieses Ergebnis zu erreichen, sind drei Punkte von Bedeutung:

• a) der Träger, auf oder in welchemdie schwerlösliche Struktur generiert wird,
• b) die leicht löslich vorliegende biologisch aktive KomponenteA, die insbesondere durch einen Austausch kationischer oder anionischerBestandteile in eine schwerlösliche Komponente C überführtwird,
• c) die Umsetzungskomponente B, die das Alternativ-Ion zur Verfügungstellt, um die schwerlösliche Komponente C herzustellen.

To achieve this result, three points are important:

• a) the support on or in which the sparingly soluble structure is generated,
• b) the readily soluble biologically active component A, which is converted, in particular by an exchange of cationic or anionic constituents, into a sparingly soluble component C,
• c) the reaction component B, which provides the alternative ion to produce the sparingly soluble component C.

Wasden Träger anbelangt, in welchem die schwerlöslicheKomponente generiert wird, so können einerseits alle porösenStrukturen eingesetzt werden. Dazu zählen nano- oder mikropartikulärvorliegende pyrolytisch hergestellte Kieselsäureester, hochporöseAluminosilikate, poröse Gläser, poröse Kunst-und Naturstoffe wie z. B. Cellulosemembranen, Polyethersulfonmembranen,ePTFE-Teile, aus Mikrogranulaten oder Granulaten unvollständiggesinterte Kunststoffe, Chitin- oder Chitosankörper, Holz,Papier und poröse Baumaterialien, wie Beton, Zement, Gipsoder Stein. In diese Systeme werden entweder die leichtlöslichvorliegenden biologisch aktiven Komponenten oder die Umsetzungskomponenten,die das Alternativ-Ion zur Verfügung stellen, um die schwerlöslicheKomponente herzustellen, über unterschiedliche Infiltrationsprozessewie Vakuuminfiltration, Druckinfiltration, Kapillarinfiltrationu. a. eingebracht.Whatas regards the carrier in which the sparingly solubleComponent is generated, so on the one hand all porousStructures are used. These include nano- or microparticulatepresent pyrolytically prepared silicic acid esters, highly porousAluminosilicates, porous glasses, porous syntheticand natural products such. Cellulosic membranes, polyethersulfone membranes,ePTFE parts, from micro granules or granules incompletesintered plastics, chitin or chitosan bodies, wood,Paper and porous building materials, such as concrete, cement, gypsumor stone. These systems are either the easily solublepresent biologically active components or the reaction components,which provide the alternative ion to the sparingly soluble oneProduce component, via different infiltration processessuch as vacuum infiltration, pressure infiltration, capillary filtrationu. a. brought in.

Ebensokönnen nano- oder mikropartikuläre Strukturen,Flachsubstrate, Faserstoffe oder Fasern aus organischen oder anorganischenGrundmaterialien als Träger eingesetzt werden, die selbstin der Lage sind, Kationen abzugeben und mit den leichtlöslichenKomponenten schwerlösliche Verbindungen auszubilden. Ebenfallssind Kombinationen aus dem ersten und dem zweiten Ansatz denkbar,d. h. es werden nano- oder mikropartikuläre Strukturen, Flachsubstrate,Faserstoffe oder Fasern aus organischen oder anorganischen Grundmaterialieneingesetzt, die zwar nicht in der Lage sind, die Kationen abzugeben,die aber in der Lage sind, aus den leichtlöslichen Komponentenschwerlösliche Komponenten auszubilden. Hierbei könnensolche Kationen beispielsweise über einen Prozeß derOberflächenmodifikation (z. B. Dipcoating, Flow Coating,Spray coating, Spin coating, electroplating, KTL) zur Verfügung gestelltwerden.As wellmay be nano- or microparticulate structures,Flat substrates, fibrous materials or fibers of organic or inorganicBasic materials are used as carriers that themselvesare able to release cations and with the easily solubleComponents form sparingly soluble compounds. Alsocombinations of the first and the second approach are conceivable,d. H. nano- or microparticulate structures, flat substrates,Fibers or fibers of organic or inorganic base materialsthat are not able to deliver the cations,but they are able to use the easily soluble componentsto form sparingly soluble components. Here you cansuch cations, for example, via a process ofSurface modification (eg dipcoating, flow coating,Spray coating, spin coating, electroplating, KTL) providedbecome.

Wasdie biologisch aktiven leichtlöslich vorliegende Komponenteanbelangt, so können biologisch aktive Substanzen (z. B.Biozide) verwendet werden, die generell in der Lage sind, übereinen Austausch kationischer oder anionischer Komponenten eine schwerlöslicheVerbindung auszubilden. Das sind bevorzugt Salze von Metallen derersten und zweiten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente,insbesondere Alkaliverbindungen (wie z. B. Natriumpyrithion, Tosylchloramidnatrium,Natriumdimethyldithiocarbamat, Natriumpentachlorphenolat, Natrium-2-biphenylat,Natriumhydrogencarbonat, Natriumbenzoat, Dinatriumtetraborat, Natriumdichlorisocyanurat,Natriumhalogenide, Natriumsulfit, Dinatriumdisulfit, Natriumchlorit,Natriumchlorat, Natriumperoxodisulfat, Natriumdichromat, Dinatriumoctaborat,Silbernatriumhydrogenzirkoniumphosphat, Natriumsalicylat, Natriumcarbonat,Natriumhydrogendifluorid, Kieselsäure Natriumsalz, Trinatriumorthophosphat,Natriumnitrit, Natriumperborat, Kaliumbiphenylat, Kaliumpermanganat,Kaliumsulfit, Dikaliumdisulfit, Kaliumthiocyanat, Kaliumoleat, Kaliumbenzoat, Kaliumsilikat,Kaliumdichromat, Lithiumhypochlorit), aber auch anderweitige leichtlöslicheVerbindungen wie z. B. Silbernitrat oder Kupfersulfat.Whatthe biologically active readily soluble componentAs far as biologically active substances (egBiocides) which are generally able to be used overan exchange of cationic or anionic components a sparingly solubleForm a link. These are preferably salts of metals offirst and second main group of the Periodic Table of the Elements,in particular alkali compounds (such as, for example, sodium pyrithione, tosylchloramide sodium,Sodium dimethyldithiocarbamate, sodium pentachlorophenolate, sodium 2-biphenylate,Sodium bicarbonate, sodium benzoate, disodium tetraborate, sodium dichloroisocyanurate,Sodium halides, sodium sulfite, disodium disulfite, sodium chlorite,Sodium chlorate, sodium peroxodisulfate, sodium dichromate, disodium octaborate,Silver sodium hydrogen zirconium phosphate, sodium salicylate, sodium carbonate,Sodium hydrogendifluoride, sodium silicic acid, trisodium orthophosphate,Sodium nitrite, sodium perborate, potassium biphenylate, potassium permanganate,Potassium sulfite, dipotassium disulfite, potassium thiocyanate, potassium oleate, potassium benzoate, potassium silicate,Potassium dichromate, lithium hypochlorite), but also other readily solubleConnections such. As silver nitrate or copper sulfate.

Wasdie schwerlösliche Komponente anbelangt, so bestehen diefolgenden beiden Alternativen:
Wenn das System eine schwerlöslicheVerbindung durch kationischen Austausch ausbildet, so können alsKationenlieferanten bestimmte Metalle oder deren ionische Verbindungen(z. B. Oxide, Komplexe) aus den Hauptgruppen des Periodensystemsder Elemente (z. B. Aluminium, Gallium, Indium, Tantal, Zinn, Blei,Wismut, Polonium) sowie alle Metalle oder deren ionische Verbindungen(z. B. Oxide, Komplexe) aus den Gruppen der Übergangsmetalleund der seltenen Erden dienen.As far as the sparingly soluble component is concerned, the following two alternatives exist:
If the system forms a sparingly soluble compound by cationic exchange, as cation suppliers, certain metals or their ionic compounds (eg oxides, complexes) from the main groups of the periodic table of the elements (eg aluminum, gallium, indium, tantalum, Tin, lead, bismuth, polonium) as well as all metals or their ionic compounds (eg oxides, complexes) from the groups of the transition metals and the rare earths.

Bildetdas System hingegen eine schwerlösliche Verbindung durchanionischen Austausch aus, so können als Anionenlieferantenalle nicht schwerlöslichen Salze der ersten und zweitenHauptgruppe des Periodensystems der Elemente dienen.formsthe system by contrast, a sparingly soluble compoundanionic exchange, so as anion suppliersall not sparingly soluble salts of the first and secondMain group of the Periodic Table of the Elements serve.

Nachfolgendwird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.followingThe invention will be explained in more detail with reference to drawings.

EszeigenItdemonstrate

1 eineerste Variante der Erfindung, 1 a first variant of the invention,

2 einezweite Variante der Erfindung, 2 a second variant of the invention,

3 einedritte Variante der Erfindung. 3 a third variant of the invention.

Beider in1 dargestellten ersten Variante der Erfindungwerden poröse Träger T mit der Lösungeiner leichtlöslich vorliegenden biologisch aktiven KomponenteA infiltriert und anschließend in ein Medium gegeben, daskationische oder anionische Umsetzungskomponenten B beinhaltet,die in der Lage sind, mit der aus den Hohlräumen der porösen Träger diffundierendenoder migrierenden leichtlöslich vorliegenden KomponenteA eine schwerlösliche Komponente C zu bilden. Dabei wirdeine Kern-Hülle-Struktur geschaffen, die aus einem porösenTräger T besteht, dessen Poren mit einer leichtlöslichenbiologisch aktiven Komponente A gefüllt sind, und einer Hülleaus der schwerlöslichen Komponente C, die idealerweiseauch eine biologische Aktivität aufweist, aber primärschwerlöslich ist und somit zwei Grundfunktionen hat: Zumeinen wird die leichtlöslich vorliegende biologisch aktiveVerbindung an einer zu schnellen Extraktion gehindert, was einenLangzeiteffekt der biologischen Aktivität zu Gute kommtund zum zweiten wird die Hülle ebenfalls aufgrund ihrer Schwerlöslichkeitlangsam extrahiert oder aufgelöst. Je nach Löslichkeitsproduktund etablierter Dicke der Hülle aus der schwerlöslichenKomponente C kann somit das Extraktionsverhalten der leichtlöslichvorliegenden biologisch aktiven Komponente A signifikant beeinflußtwerden.At the in 1 As shown in the first variant of the invention, porous carriers T are infiltrated with the solution of a readily soluble biologically active component A and then placed in a medium containing cationic or anionic reaction components B capable of diffusing with the cavities of the porous carriers or migrating readily soluble component A to form a sparingly soluble component C. In this case, a core-shell structure is created, which consists of a porous support T, the pores are filled with a readily soluble biologically active component A, and a shell of the sparingly soluble component C, which ideally also has a biological activity, but primarily poorly soluble and thus has two basic functions: First, the readily soluble present biologically active compound is prevented from extraction too fast, which a long-term effect of biological activity is good and second, the shell is also slowly extracted or dissolved due to their poor solubility. Depending on the solubility product and the established thickness of the shell from the sparingly soluble component C, the extraction behavior of the readily soluble biologically active component A can thus be significantly influenced.

Beider zweiten Variante der Erfindung, welche in2 dargestelltist, wird in exakt umgekehrter Weise mit Trägern T verfahren,welche per se in der Lage sind, die zur Umwandlung von leichtlöslichvorliegenden biologisch aktiven Komponenten A in schwerlöslicheKomponenten C notwendigen Umsetzungskomponenten B zur Verfügungzu stellen. Diese Träger T, seien es nano- oder mikropartikuläre Strukturen,Flachsubstrate, Faserstoffe oder Fasern aus organischen oder anorganischenMaterialien, werden durch physikalische Verfahren benetzt, getränkt,infiltriert und geraten somit in Kontakt mit den eichtlöslichvorliegenden biologisch aktiven Komponenten A unter Ausbildung eineroberflächennahen und in vielen Fällen filmbildendenschwerlöslichen Komponente C. Der Träger T erfährtauf diesem Weg eine biologische Aktivierung.In the second variant of the invention, which in 2 is shown, is carried out in exactly the reverse manner with carriers T, which per se are able to provide the conversion components B necessary for the conversion of readily soluble biologically active components A into sparingly soluble components C. These carriers T, whether nano- or microparticulate structures, flat substrates, fibrous materials or fibers of organic or inorganic materials, are wetted, soaked, infiltrated by physical methods and thus come into contact with the readily soluble present biologically active components A to form a near-surface and in many cases film-forming sparingly soluble component C. The carrier T undergoes a biological activation in this way.

Beieiner dritten Variante der Erfindung (3) werdenporöse Träger T mit einer Komponente, in die UmsetzungskomponenteB integriert ist, an ihrer inneren Oberfläche übereinen Beschichtungsprozeß mit einem Film ausgekleidet,welcher in der Lage ist, die Umsetzungskomponente B abzugeben. Wirddie Porosität des Trägers T mit der leichtlöslichvorliegenden biologisch aktiven Komponente A infiltriert, so findetin der Pore eine Strukturumwandlung von der leichtlöslichvorliegenden biologisch aktiven Komponente A zur schwerlöslichen KomponenteC statt.In a third variant of the invention ( 3 ), porous supports T having a component integrated with the reaction component B are lined on its inner surface with a film by a coating process capable of discharging the reaction component B. If the porosity of the carrier T is infiltrated with the readily soluble biologically active component A, a structural transformation takes place in the pore from the readily soluble biologically active component A to the sparingly soluble component C.

Beispiel 1:Example 1:

Hierbeiwird entsprechend1 ein poröser TrägerT mit einer leichtlöslich vorliegenden biologisch aktivenKomponente A infiltriert und anschließend mit der UmsetzungskomponenteB unter Ausbildung der schwerlöslichen Komponente C behandelt.This is accordingly 1 a porous carrier T is infiltrated with a readily soluble biologically active component A and then treated with the reaction component B to form the sparingly soluble component C.

Eswird ein 10 cm² großes Stückeiner porösen e-PTFE-Folie mit einer wäßriger/lösemittelbasierten0,1 molaren Na₃PO₄-Lösunginfiltriert. Im Anschluß erfolgt ein Trocknungsschritt(Temperatur 10°C oberhalb des Siedepunktes der Lösemittel)zur Evaporation der/des Lösemittel(s). Diese mit der Na₃PO₄-Lösunginfiltrierte Folie wird in eine 0,1 molare FeCl₃-Lösunggetaucht. Unter Rühren bildet sich die schwerlöslicheund biologisch aktive FePO₄-Verbindung aus.A 10 cm² piece of porous e-PTFE film is infiltrated with an aqueous / solvent-based 0.1 molar Na₃ PO₄ solution. This is followed by a drying step (temperature 10 ° C above the boiling point of the solvent) for evaporation of the / the solvent (s). This film infiltrated with the Na₃ PO₄ solution is immersed in a 0.1 molar FeCl₃ solution. With stirring, the sparingly soluble and biologically active FePO₄ compound forms.

Beispiel 2:Example 2:

Beidiesem Beispiel wird entsprechend2 ein nichtporöser Träger T, der in der Lage ist, die UmsetzungskomponenteB darzustellen, mit der leicht löslich vorliegenden biologischaktiven Komponente A unter Ausbildung der schwerlöslichenKomponente C behandelt.In this example will be appropriate 2 a nonporous carrier T capable of producing the reaction component B is treated with the readily soluble biologically active component A to form the sparingly soluble component C.

20g einer nanopartikularen Zinkoxid-Dispersion (z. B. Nanobyk-3860,Fa. BYK Additives&Instruments,50% Nanopartikelgehalt, 60 nm Partikelgröße) werdenvorgelegt und gerührt. 5 g einer wässrigen 1%igenNatriumpyrithionlösung werden hinzugegeben. Das Gemischwird 10 min gerührt. Die Farbveränderung deutetauf die Mikrofällungsreaktion hin (aus den Zinkoxid-Nanopartikelnlöst sich kationisches Zink heraus und bildet mit dem Pyrithion-Anion dasschwerlösliche Zinkpyrithion). Die resultierenden Partikelwerden durch einen Dialyseprozess von der Umgebung separiert. Dieso aufgereinigte Zinkoxid/Zinkpyrithion-Dispersion (Partikelgrößeder Primärpartikel ca. 70–100 nm) kann als antimikrobielles Additivin Beschichtungssysteme eingebracht werden. Die so modifiziertenBeschichtungssysteme haben im Vergleich zu znkoxid- oder natriumpyrithion-modifiziertenBeschichtungssystemen eine um Faktor 10 verlängerte antimikrobielleEigenschaft (getestet wurde der Testkeim Candida albicans gemäßASTME 2180). In entsprechender Weise kann mit nano- oder mikropartikulärenEisenoxid-, Silber-, Silberoxid-, Zink-, Titandioxid-, Titan-, Kupferoxid- oderKupferdispersionen gearbeitet werden.20 g of a nanoparticulate zinc oxide dispersion (for example Nanobyk-3860, BYK Additives & Instruments, 50% nanoparticle content, 60 nm particle size) are introduced and stirred. 5 g of an aqueous 1% sodium pyrithione solution are added. The mixture is stirred for 10 minutes. The color change indicates the microfiltration reaction (cationic zinc is released from the zinc oxide nanoparticles and forms the poorly soluble zinc pyrithione with the pyrithione anion). The resulting particles are separated from the environment by a dialysis process. The thus purified zinc oxide / zinc pyrithione dispersion (particle size of the primary particles about 70-100 nm) can be incorporated as an antimicrobial additive in coating systems. The coating systems modified in this way have an antimicrobial property extended by a factor of 10 compared with znkoxid- or sodium pyrithione-modified coating systems (the test germ Candida albicans was tested in accordance with ASTM E 2180 ). In a similar manner can be used with nano- or microparticulate iron oxide, silver, silver oxide, zinc, titanium dioxide, titanium, copper oxide or copper dispersions.

Beispiel 3:Example 3:

Hierbeiwird entsprechend3 ein poröser TrägerT mit einer Substanz behandelt, die in der Lage ist, die UmsetzungskomponenteB darzustellen. Anschließend erfolgt eine Infiltrationmit der löslich vorliegenden biologisch aktiven KomponenteA unter Ausbildung der schwerlöslichen Komponente C inder Systemporosität.This is accordingly 3 a porous carrier T is treated with a substance capable of constituting the reaction component B. Subsequently, an infiltration with the sol takes place present biologically active component A to form the sparingly soluble component C in the system porosity.

Einezellulosebasierte Membran mit einer Durchgängigkeit von0,45 μm wird während 10 Minuten zur Infiltrationin eine 0,3 molare Kupferacetatlösung eingelegt. Nach einemzwischenzeitlichen Trocknungsschritt (24 h bei Raumtemperatur oder beschleunigtbei 80°C für 2,5 Stunden) wird in einem nächstenSchritt die vorbehandelte Membran in eine 0,75%ige wäßrigeNatriumpyrithion-Lösung eingetaucht, 5 Minuten in der Lösungbelassen und mit einer Ziehgeschwindigkeit von 2 mm/s aus der Lösung gezogenoder mit einer 0,75%igen wäßrigen Natriumpyrithion-Lösungdurchspült (Durchflußgeschwindigkeit 1 ml/min).Nach einem anschließenden Trocknungsschritt (24 h bei Raumtemperatur)ist die Membran einsatzbereit oder kann gelagert werden. Anhandder unveränderten Durchgängigkeit der Membranwird gezeigt, daß die Beschichtung keinen negativen Einfluß aufdie Membraneigenschaften hat. Durch diese Prozedur wird die Membranmit einer Antifouling-Schicht ausgestattet.ACellulose-based membrane with a patency of0.45 μm is infiltrated for 10 minutesplaced in a 0.3 molar copper acetate solution. After oneintermediate drying step (24 h at room temperature or acceleratedat 80 ° C for 2.5 hours) will be in a nextStep the pretreated membrane into a 0.75% aqueousSodium pyrithione solution immersed, 5 minutes in the solutionleave and pulled with a pulling speed of 2 mm / s from the solutionor with a 0.75% aqueous sodium pyrithione solutionflushed through (flow rate 1 ml / min).After a subsequent drying step (24 h at room temperature)the membrane is ready for use or can be stored. Basedthe unchanged patency of the membraneit is shown that the coating has no negative influencehas the membrane properties. This procedure becomes the membraneequipped with an antifouling layer.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• - ASTM E 2180[0036]ASTM E 2180[0036]

Claims (9)

Translated fromGerman

Verfahren zum Herstellen eines Stoffs mit einstellbarenbiologisch aktiven Gradienteneigenschaften, gekennzeichnet durchfolgende Verfahrensschritte: a) Einbringen einer leichtlöslichvorliegenden biologisch aktiven Komponente (A) in einen Träger,wobei die leichtlöslich vorliegende erste Komponente (A) mittelseiner Umsetzungskomponente (B) in eine schwerlösliche Komponente(C) überführbar ist, b) Versehen des Trägersmit der Umsetzungskomponente (B).Method for producing a fabric with adjustablebiologically active gradient properties, characterized bythe following process steps:a) introducing a slightly solublepresent biologically active component (A) in a carrier,wherein the readily soluble first component (A) by means ofa reaction component (B) in a sparingly soluble component(C) is convertible,b) Provision of the carrierwith the reaction component (B).Verfahren zum Herstellen eines Stoffs mit einstellbarenbiologisch aktiven Gradienteneigenschaften, gekennzeichnet durchfolgende Verfahrensschritte: a) Vorsehen eines Trägers,der eine Umsetzungskomponente (B) enthält, mittels dereine leichtlöslich vorliegende biologisch aktive Komponente(A) in eine schwerlösliche Komponente (C) überführbarist, b) Umhüllen des Trägers mit der leichtlöslichvorliegenden biologisch aktiven Komponente (A).Method for producing a fabric with adjustablebiologically active gradient properties, characterized bythe following process steps:a) providing a wearer,which contains a conversion component (B), by means ofan easily soluble biologically active component(A) convertible into a sparingly soluble component (C)isb) wrapping the carrier with the easily solublepresent biologically active component (A).Verfahren gemäß Anspruch 1 oderAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leichtlösliche Komponente(A) durch einen Austausch kationischer oder anionischer Bestandteilein eine schwerlösliche Komponente (C) überführbarist.A method according to claim 1 orClaim 2, characterized in that the easily soluble component(A) by an exchange of cationic or anionic componentsinto a sparingly soluble component (C) convertibleis.Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurchgekennzeichnet, daß die Umsetzungskomponente (B) das Alternativ-Ionzur Verfügung stellt, um die leichtlösliche Komponente(A) in eine schwerlösliche Komponente (C) zu überführen.A method according to claim 3, characterizedcharacterized in that the reaction component (B) is the alternative ionprovides to the easily soluble component(A) to convert into a sparingly soluble component (C).Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß der Träger eine poröseStruktur aufweist, in die die leichtlösliche Komponente(A) einbringbar ist.Process according to claim 1, characterizedcharacterized in that the carrier is a porousHas structure in which the easily soluble component(A) is einbringbar.Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurchgekennzeichnet, daß der Träger eine poröseStruktur aufweist, in die die Umsetzungskomponente (B) einbringbarist.Process according to claim 2, characterizedcharacterized in that the carrier is a porousHas structure in which the reaction component (B) can be introducedis.Stoff mit einstellbaren biologisch aktiven Gradienteneigenschaften,dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger vorgesehenist, der eine leichtlöslich vorliegende biologisch aktivenKomponente (A) und eine Umsetzungskomponente (B) aufweist, mit demdie leichtlöslich vorliegende Komponente (A) in eine schwerlöslicheKomponente (C) überführbar ist.Fabric with adjustable biologically active gradient properties,characterized in that a carrier is providedwhich is a readily soluble biologically activeComponent (A) and a conversion component (B), with thethe readily soluble component (A) in a sparingly solubleComponent (C) is convertible.Stoff gemäß Anspruch 7, dadurchgekennzeichnet, daß der Träger eine poröseStruktur aufweist.Fabric according to claim 7, characterizedcharacterized in that the carrier is a porousStructure has.Verwendung des Stoffs gemäß Anspruch7 oder 8 zur Herstellung antimikrobieller Beschichtungen, insbesonderezur antimikrobiellen Ausrüstung von Flächenversiegelungssystemenoder von Textilien, oder zur Herstellung antimikrobieller Volumenmodifizierungen,insbesondere zur Herstellung antimikrobiell wirkender thermo- oderduroplastischer Bauteile.Use of the substance according to claim7 or 8 for the production of antimicrobial coatings, in particularfor the antimicrobial finishing of surface sealing systemsor textiles, or for the production of antimicrobial volume modifications,in particular for the production of antimicrobial thermo- orthermoset components.