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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Produkte, welche eine Reizung
oder Entzündung
der Haut und einen unangenehmen Geruch vermindern durch Minimierung
der Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen durch Mikroben (Mikroorganismen) an der
Oberfläche
der Haut oder in der Nähe
der Oberfläche der
Haut. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Produkte,
wie z.B. Windeln, Inkontinenz-Kleidungsstücke oder Trainingshosen, die
eine stabile Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung enthalten,
die bei einer Aktivierung einen Sauerstoffstrom freisetzt, der als
terminaler Elektronenakzeptor (oder Wasserstoffakzeptor) während des
Stoffwechsels von Bakterien an der Oberfläche der Haut oder in der Nähe der Oberfläche der
Haut fungieren kann, was zu einer signifikanten Abnahme der Bildung
von von Mikroben (Mikroorganismen) gebildeten flüchtigen organischen Verbindungen
führt.
Eine bevorzugte Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung ist Mannit-Peroxid.
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Eine
Reizung und Entzündung
von menschlicher Haut ist in der Regel das Ergebnis von immunologischen
Ereignissen an der Oberfläche
der Haut, die auftreten, wenn die Haut Reizmitteln ausgesetzt ist und/oder
verletzt ist. Eine Entzündung
und Reizung wird initiiert durch die Bildung und Freisetzung von
proinflammatorischen Mediatoren durch Hautzelten, die zur Bereitstellung
und Aktivierung der Leukozyten im Blutkreislauf führt. Dieser
Prozess führt
zu Merkmalen, die eine Hautreizung anzeigen, wie z.B. eine Rötung, ein An schwellen
und Schmerzen. Es ist allgemein bekannt, dass zahlreiche Moleküle und Mikroben
(Mikroorganismen) in wässrigen
und/oder nicht-wässrigen
Trägern
auf der Haut eine Reizung hervorrufen können, die zu einer Hautentzündung führt.
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Obgleich
wenig bekannt ist über
das Ausmaß,
in dem gasförmige
Verbindungen oder Stoffwechselgase, die durch Mikroben (Mikroorganismen)
gebildet werden, eine Hautreizung und/oder Hautentzündung initiieren
und/oder verstärken
können,
wird angenommen, dass diese Gase bei ihrer Einwirkung auf die Haut
eine Hautreizung und/oder Hautentzündung hervorrufen können. Gasförmige Moleküle, die
aus den Aktivitäten
von Mikroorganismen resultieren, werden in der Regel als flüchtige organische
Verbindungen bezeichnet. Viele organische Verbindungen, die von
Mikroben (Mikroorganismen) an der Oberfläche der Haut oder in der Nähe der Oberfläche der
Haut gebildet werden, sind allgemein bekannte Verbindungen, wie
z.B. Oxalessigsäure, Isovaleriansäure, Propionsäure, Hexansäure und
dgl., die alle dafür
bekannt sind, dass sie Hautreizmittel darstellen. Während viele
der flüchtigen
organischen Verbindungen, die von Mikroorganismen gebildet werden, tatsächlich organischer
Natur sind, da sie Kohlenstoff enthalten, sind auch einige wichtige
Verbindungen, die von Mikroorganismen gebildet werden, wie z.B.
Ammoniak und Schwefelwasserstoff, anorganisch. Der hier verwendete
Ausdruck "flüchtige organische
Verbindungen" ist
daher so zu verstehen, dass er sowohl organische als auch anorganische
Stoffwechselgase und -verbindungen umfasst, die von Mikroben (Mikroorganismen)
an der Hautoberfläche
oder in der Nähe
der Hautoberfläche
gebildet werden, welche die Haut reizen können, und dieser Ausdruck umfasst
auch organische und anorganische Verbindungen, die durch Mikroben
(Mikroorganismen) gebildet werden, die sich nicht vollständig verflüchtigen
und die auf der Hautoberfläche
oder in Lösung
verbleiben können,
wie z.B. eine Urin-Lösung.
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Die
Mikrobenflora der Haut, von Schleimhautmembranen und Körperausscheidungen,
wie z.B. Fäkalien,
Urin, Monatsblutungen und Nasensekreten, stellen eine Hauptquelle
für verschiedene
Typen von Bakterien dar, die signifikante Mengen von flüchtigen
organischen Verbindungen bilden können. So bilden beispielsweise
fakultative anaerobe Bakterien, die auf der Haut oder in der Nähe der Haut
vorhanden sind, während des
Stoffwechsels flüchtige
organische Verbindungen, wenn eine ausreichende Menge Sauerstoff,
der als terminaler Elektronenakzeptor (oder Wasserstoffakzeptor)
fungiert, in der Umgebung nicht vorhanden ist. Da menschliche Exkremente
eine große
Anzahl von Bakterien enthalten, die sich nach der Freisetzung in
der Nähe
der Haut befunden, können
diese flüchtigen
organischen Verbindungen eine bisher nicht erkannte Hauptquelle
für Reizmittel
für die
Haut darstellen und können
daher ein bisher nicht erkanntes Hauptelement der Hautreizung in
der Umgebung von Windeln, der Vagina, von Wunden und in der Umgebung
der Nase darstellen. Außerdem
können
diese flüchtigen
organischen Verbindungen eine signifikante Quelle für unangenehme
Gerüche
sein.
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Es
gibt daher in den Industrien für
die Herstellung von Produkten für
die Kinderpflege, die Erwachsenenpflege, die Wundbehandlung und
die Frauenpflege einen Bedarf für
Produkte, die in der Lage sind, die Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen durch Mikroben (Mikroorganismen) an der
Hautoberfläche oder
in der Nähe
der Hautoberfläche
zu kontrollieren und zu vermindern. Eine solche Verminderung der
flüchtigen
organischen Verbindungen kann zu einer signifikanten Verminderung
des Umfangs der Hautreizung und der Entzündung der Haut des Produktträgers führen und
kann dadurch auch die Bildung von unangenehmen Gerüchen an
der Hautoberfläche
oder in der Nähe
der Hautoberfläche
vermindern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Produkte, wie z.B. Windeln,
Trainingshosen, Erwachsenen-Inkontinenzkleidungsstücken, Tampons,
Interlabial-Pads,
Damenbinden, Gesichtstissues und Badtissues, und Produkte für die Wundbehandlung,
die eine stabile, Sauerstoff bildende Verbindung enthalten, die
nach einem Insult aktiviert werden kann zur Bildung eines Sauerstoffstroms.
Der durch die Verbindung, die in dem Produkt oder auf dem Produkt enthalten
ist, erzeugte Sauerstoffstrom kann als terminaler Elektronenakzeptor (oder
Wasserstoffakzeptor) in dem Stoffwechselprozess von Mikroben an
der Hautoberfläche
oder in der Nähe der
Hautoberfläche
fungieren, was zu einer signifikanten Abnahme der Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen durch diese Mikroben (Mikroorganismen)
führt.
Eine solche Abnahme der flüchtigen
organischen Verbindungs-Produkte führt zu einem verminderten Umfang
der Hautreizung und Hautentzündung
und kann auch zur Verminderung der Entstehung von unangenehmen Gerüchen führen.
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Die
Sauerstoff bildenden Verbindungen, die in die erfindungsgemäßen Produkte
eingearbeitet werden, bestehen aus einer Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung, die zu
einem stabilen kristallinen Material kristallisiert worden ist.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Sauerstoff bildenden Verbindung
um eine kristalline Verbindung, die besteht aus einer Zuckeralkohol-Wasserstoffperoxid-Mischung.
Eine besonders bevorzugte Sauerstoff bildende Verbindung (Mischung)
für die
Einarbeitung in die erfindungsgemäßen Produkte ist Mannit-Peroxid.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf ein absorptionsfähiges Produkt,
das eine kristallisierte Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
umfasst zur Verminderung der Reizung der Haut eines Produktträgers, die
hervorgerufen wird durch von Mikroben gebildete flüchtige organische
Verbindungen, wobei die Mischung in der Lage ist, bei ihrer Aktivierung
Sauerstoff zu bilden, der als terminaler Elektronenakzeptor für Bakterien
an der Hautoberfläche
oder in der Nähe
der Hautoberfläche
fungiert, sodass die Bildung von flüchtigen organischen Verbindungen
durch Bakterien vermindert wird, wobei das absorptionsfähige Produkt
ausgewählt
ist aus der Gruppe, die besteht aus Windeln, Trainingshosen, Erwachsenen-Inkontinenz-Kleidungsstücken, Damenbinden,
Tampons und Interlabial-Pads.
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Die
Erfindung bezieht sich ferner auf ein Produkt, das eine Zuckeralkohol-Wasserstoffperoxid-Mischung
umfasst zur Verminderung der Reizung der Haut eines Produktträgers, die
hervorgerufen wird durch von Mikroben gebildete flüchtige organische
Verbindungen. Die Mischung ist in der Lage, bei ihrer Aktivierung Sauerstoff
zu bilden, und der Sauerstoff fungiert als terminaler Elektronenakzeptor
für Bakterien
an der Hautoberfläche
oder in der Nähe
der Hautoberfläche,
sodass die Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen durch die Bakterien vermindert wird.
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Die
Erfindung bezieht sich außerdem
auf ein absorptionsfähiges
Produkt, das eine Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung umfasst
zur Verringerung der Reizung der Haut eines Produktträgers, die
hervorgerufen wird durch von Mikroben gebildete flüchtige organische
Verbindungen, wobei das absorptionsfähige Produkt ausgewählt ist
aus der Gruppe, die besteht aus Windeln, Trainingshosen, Erwachsenen-Inkontinenz-Kleidungsstücken, Damenbinden,
Tampons und Interlabial-Pads, wobei das absorptionsfähige Produkt
0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des absorptionsfähigen Produkts,
der Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung enthält.
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Die
Erfindung bezieht sich ferner auf ein Produkt, das 0,01 bis 5 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des Produkts, einer Sorbit-Wasserstoffperoxid-Mischung
umfasst zur Verminderung der Reizung der Haut eines Produktträgers, die
hervorgerufen wird durch von Mikroben gebildete flüchtige organische
Verbindungen. Die Mischung ist in der Lage, bei der Aktivierung
Sauerstoff zu bilden, und der gebildete Sauerstoff fungiert als terminaler
Elektronenakzeptor für
Bakterien an der Hautoberfläche
oder in der Nähe
der Hautoberfläche,
sodass die Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen durch die Bakterien vermindert ist.
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Außerdem bezieht
sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts,
das eine Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung umfasst, zur Verminderung
der Reizung der Haut eines Produktträgers, die durch von Mikroben
gebildete flüchtige
organische Verbindungen hervorgerufen wird, wobei die Mischung in
der Lage ist, bei ihrer Aktivierung Sauerstoff zu bilden, der als
terminaler Elektronenakzeptor für
Bakterien an der Hautoberfläche
oder in der Nähe
der Hautoberfläche
fungiert, sodass die Bildung von flüchtigen organi schen Verbindungen
durch die Bakterien vermindert wird, wobei das Verfahren umfasst
das Vermischen eines Kohlenhydrats mit Wasserstoffperoxid zur Bildung
einer Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung, das Erhitzen der
Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung für eine Zeitspanne von mindestens
4,5 h auf eine Temperatur von mindestens 90°C, um ein eventuelles Lösungsmittel
in der Mischung zu verdampfen und Feststoffteilchen zu bilden, und
das Einarbeiten der Feststoffteilchen in das Produkt.
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Die
Erfindung bezieht sich außerdem
auf ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts, das eine Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
umfasst zur Verminderung der Reizung der Haut eines Produktträgers, die
durch von Mikroben gebildete flüchtige
organische Verbindungen hervorgerufen wird. Die Mischung ist in
der Lage, bei der Aktivierung Sauerstoff zu bilden, der als terminaler
Elektronenakzeptor für
Bakterien an der Hautoberfläche
oder in der Nähe
der Hautoberfläche
fungiert, sodass die Bildung von flüchtigen organischen Verbindungen
durch die Bakterien vermindert wird. Das Verfahren umfasst zuerst
das Vermischen eines Zuckeralkohols mit Wasserstoffperoxid unter
Bildung einer Zuckeralkohol-Wasserstoffperoxid-Mischung und dann
das Erhitzen der Mischung für
eine Zeitspanne von mindestens 7 h auf eine Temperatur von mindestens 97°C, um eventuelles
Lösungsmittel
in der Mischung zu verdampfen und Feststoffteilchen zu bilden. Schließlich werden
die gebildeten Feststoffteilchen dem Produkt einverleibt.
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Weitere
Ziele und Merkmale der Erfindung gehen aus den nachstehenden Ausführungen
hervor und sind zum Teil für
den Fachmann offensichtlich.
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Die
Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer kristallisierten
Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
für die
Herstellung eines absorptionsfähigen
Produkts, das von einem Träger
getragen wird, um die Reizung der Haut eines Produktträgers zu
vermindern, die hervorgerufen wird durch von Mikroben gebildete flüchtige organische
Verbindungen, wobei die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
in der Lage ist, bei ihrer Aktivierung Sauerstoff zu bilden, wobei
die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung durch einen Insult des
Trägers
aktiviert wird, wobei der gebildete Sauerstoffstrom die Reizung
der Haut eines Produktträgers
vermindert, und das absorptionsfähige
Produkt ausgewählt
ist aus der Gruppe, die besteht aus Windeln, Trainingshosen, Erwachsenen-Inkontinenz-Kleidungsstücken, Damenbinden,
Tampons und Interlabial-Pads.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Erfindungsgemäß wurde
gefunden, dass die Bildung von flüchtigen organischen Verbindungen
durch Mikroben (Mikroorganismen) an der Hautoberfläche oder
in der Nähe
der Hautoberfläche,
die zu einer Reizung, Entzündung
und Infektion der Haut sowie zu unangenehmen Gerüchen führen kann, signifikant vermindert
werden kann durch Einführen
einer Sauerstoff bildenden Verbindung (Mischung) in ein Produkt,
das von einem Träger
in unmittelbarer Nachbarschaft zu der Haut getragen wird, die beim
Feuchtwerden aktiviert werden kann. Da die Ausscheidungsprodukte,
die vom menschlichen Körper
erzeugt werden, wie z.B. Fäkalien, eine
Hauptquelle für
Mikroben darstellen, die in Abwesenheit von ausreichend Sauerstoff
für den
Stoffwechsel flüchtige
organische Verbindungen bilden können,
führt die
Einarbeitung der Sauerstoff bildenden Verbindung in Produkte, wie
z.B. Windeln, Trainingshosen und Erwachsenen-Inkontinenz-Kleidungsstücken, zu
einer verbesserten Hautgesundheit, da die Mikroben (Mikroorganismen),
die in diesen Ausscheidungsprodukten enthalten sind, zusammen mit
denjenigen, die in natürlicher
Weise auf der Haut vorkommen, keine großen Mengen von flüchtigen
organischen Verbindungen in Gegenwart von Sauerstoff bilden. Überraschenderweise
kann eine stabile Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Verbindung (Mischung)
den erfindungsgemäßen Produkten
einverleibt werden, sodass dann, wenn ein Insult auftritt, ein kontinuierlicher
Strom von Sauerstoff durch die Mischung in dem Produkt gebildet
wird, der zu einer verbesserten Hautgesundheit und zu einer Verminderung der
unangenehmen Gerüche
führt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Verbindung (Mischung)
einen Zuckeralkohol und Wasserstoffperoxid, wie z.B. Mannit-Peroxid.
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Erfindungsgemäß wird eine
Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung in ein Produkt eingeführt oder
auf das Produkt aufgebracht, um die Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen durch den Mikrobenstoffwechsel zu minimieren
oder im Wesentlichen zu eliminieren. Die Mikroben (Mikroorganismen)
können auf
der Haut oder in der Nähe
der Haut und in menschlichen Ausscheidungsprodukten, wie z.B. Fäkalien,
Urin, Monatsblutungen und Nasensekreten, enthalten sein. Die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen
können
erfindungsgemäß in zahlreiche
Produkte eingearbeitet oder auf diese aufgebracht werden, wie z.B.
Windeln, Trainingshosen, Erwachsenen-Inkontinenz-Kleidungsstücke, Damenbinden,
Papierhandtücher,
Tampons, Interlabial-Pads, Gesichtstissues, Produkte für die Wundbehandlung,
Badtissues, Deodorant-Pulver, Deodorant-Stifte, Windel-Eimer, Einlagen
für Windel-Eimer, Müllbehälter, Betteinlagen,
Welpen-Einlagen und andere Produkte für die Versorgung von Haustieren.
Wenn diese Produkte, welche die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
enthalten, durch Urin oder eine andere Flüssigkeit verunreinigt (insultiert)
werden, setzt die Mischung einen Sauerstoffstrom frei, der in das
Produkt und auf die umgebende Haut strömt. Dieser freigesetzte Sauerstoff
kann dann an dem Stoffwechsel der auf der Haut und in der Haut und
in Exsudaten vorhandenen Bakterien teilnehmen und als Elektronenakzeptor
(oder Wasserstoffakzeptor) fungieren, sodass der Stoffwechsel in
Gegenwart von Sauerstoff ablaufen kann. Wenn genügend Sauerstoff vorhanden ist,
wird die Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen durch die Bakterien signifikant minimiert,
sodass eine Reizung, Entzündung
und Infektion der Haut des Produktträgers sowie unangenehme Gerüche, die
durch die flüchtigen
organischen Verbindungen verursacht werden, vermindert werden.
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Die
erfindungsgemäßen Produkte,
die eine Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung enthalten, sind hoch wirksam
in Bezug auf die Verminderung der Menge an flüchtigen organischen Verbindungen,
die durch zahlreiche Typen von Bakterien gebildet werden. Insbesondere
sind die erfindungsgemäßen Produkte, in
welche die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung eingearbeitet
ist, besonders wirksam in Bezug auf die Verminderung der Menge an flüchtigen
organischen Verbindungen, die von fakultativen Bakterien gebildet werden.
Zu Beispielen für
fakultative Bakterien, die flüchtige
organische Verbindungen an der Hautoberfläche oder in der Nähe der Hautoberfläche bilden
können,
gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, beispielsweise Escherichia,
Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Corynebacterium,
Propionibacterium, Neisseria, Pseudomonas, Vibrios, Shigellae, Salmonella,
Proteus und Moraxella.
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Es
kann ein breiter Bereich von einfachen und komplexen Kohlenhydraten
mit Wasserstoffperoxid kombiniert werden zur Bildung einer Verbindung
(Mischung), die dann, wenn sie insultiert wird, einen Sauerstoffstrom
bildet, der als Elektronenakzeptor (oder Wasserstoffakzeptor) während des
Stoffwechsels von Mikroben an der Hautoberfläche oder in der Nähe der Hautoberfläche verwertet
werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung besteht die Kohlenhydrat-Komponente der Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Verbindung
bzw. -Mischung aus einem Alkohol, der von einem Zucker abgeleitet
ist. Ein Beispiel dafür
ist die Ableitung von Mannit von Saccharose. Diese Zuckeralkohole
können
allgemein als Polyole bezeichnet werden. Zu bevorzugten Zuckeralkoholen
für die
Verwendung in Kombination mit Wasserstoffperoxid zur Bildung einer
Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
gehören
Dulcit, Arabit, Adonit, Mannit, Sorbit, Xylit, Lactit, Maltit, Dithioerythrit,
Dithiothreit, Glycerin, Galactit, Erythrit, Inosit, Ribit und hydrierte Stärkehydrolysate.
Zu besonders bevorzugten Zuckeralkoholen für die Verwendung zusammen mit
Wasserstoffperoxid zur Bildung einer stabilen Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Verbindung
bzw. -Mischung gehören Mannit
und Sorbit.
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Erfindungsgemäß kann die
Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung hergestellt werden durch
Vermischen eines Kohlenhydrats, wie z.B. eines Zuckeralkohols, mit
dem Wasserstoffperoxid und Erhitzen der Mischung auf eine geeignete
Temperatur, um das Lösungsmittel
zu vertreiben, für
eine Zeitspanne von mindestens 4,5 h und besonders bevorzugte von
mindestens 7 h. Nachdem das Lösungsmittel
entfernt worden ist, wird ein kristallines Pulver erhalten.
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Es
ist bevorzugt, dass das Erhitzen ausreicht, um das Lösungsmittel
zu vertreiben, jedoch nicht ausreicht, um das Lösungsmittel zum Sieden zu bringen.
Die Erhitzungstemperaturen, die ausreichen, um das Lösungsmittel
zu vertreiben, betragen mindestens 90°C. Eine besonders geeignete
Temperatur beträgt
etwa 97°C.
Obgleich ein spezifisches Verfahren zur Herstellung von Mannit-Peroxid
für die
erfindungsgemäße Verwendung
in den weiter unten folgenden Beispielen angegeben ist, ist ein
spezifisches Verfahren zur Herstellung von Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristallen
für die
Einarbeitung in verschiedene erfindungsgemäße Produkte das folgende: 1,5
Gew.-Teile 30%iges Kohlenwasserstoffperoxid werden mit 1 Gew.-Teil
Mannit in einem Kolben gemischt und etwa 7 h lang auf eine Temperatur
von etwa 90 bis etwa 100°C
erhitzt. Es wird genügend
Wärme zugeführt, um
das Lösungsmittel
aus der Mischung zu verdampfen, wobei die Wärme jedoch nicht ausreicht,
um die Mischung zum Sieden zu bringen. Nachdem das Erhitzen unterbrochen
worden ist, kann ein eventuell noch verbliebenes Lösungsmittel
beispielsweise unter Vakuum verdampft werden, wobei man ein weißes kristallines
Pulver erhält,
das die Mannit-Wasserstoffperoxid-Mischung umfasst. Unter typischen
Umständen
bleibt nach 7-stündiger
Behandlung kein Lösungsmittel
zurück.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Mannit-Peroxid ist beschrieben
in "Double Compounds
of Hydrogen Peroxide With Organic Substances" von S. Tanatar, 1909, im "Journal of the Russian
Physical Chemical Society",
40: Seite 376.
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Ein
bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen
für die Einarbeitung
in das erfindungsgemäße Produkt
besteht darin, dass man 1,5 Gew.-Teile eines 30%igen Wasserstoffperoxids
mit 1 Gew.-Teil Mannit (oder einem anderen Kohlenhydrat) in einem
Kolben mischt und die Mischung mindestens 4,5 h lang, besonders
bevorzugte mindestens 7 h lang, auf eine Temperatur von etwa 97°C erhitzt,
um das Lösungsmittel
zu verdampfen und feste Kristalle zu bilden. In der Regel ist nach
etwa 3-stündigem
Erhitzen der Mannit-Wasserstoffperoxid-Mischung auf 97°C das Lösungsmittel
vollständig
verdampft und es bleibt ein weißes
Pulver oder ein kristallines Material zurück. Erfindungsgemäß ist es
bevorzugt, dass das pulverförmige
oder kristalline Material, das nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
erhalten wird (d.h. die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung)
vor seiner Verwendung einige weitere Stunden lang in dem Ofen (oder
in einer anderen Trocknungs- oder Erhitzungs-Vorrichtung) bei der
Trocknungs- oder Erhitzungstemperatur belassen wird; d.h., es ist
bevorzugt, dass einschließlich
der Zeit, innerhalb der das Lösungsmittel
aus der Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
verdampft worden ist, die Mischung für eine Zeitspanne von mindestens
4,5 h, vorzugsweise von mindestens 7 bis 24 h oder länger vor
der Verwendung des Mannit-Peroxids gemäß der vorliegenden Erfindung
in dem Ofen bei der Trocknungstemperatur verbleibt. Durch eine solche
verlängerte
Erhitzungsdauer von mindestens 4,5 h einschließlich der Lösungsmittel-Verdampfung wird
die Leistungsfähigkeit
des resultierenden Produkts gemäß der vorliegenden
Erfindung signifikant verbessert insofern, als die Mischung das
Wachstum oder die Abtötung
der Mikroben nicht signifikant verhindert.
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Ohne
an irgendeine spezielle Theorie gebunden zu sein, wird angenommen,
dass bei Erhitzungstemperaturen von weniger als etwa 100°C, wenn die
Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung nicht für eine Zeitspanne von mehr
als 4,5 h (einschließlich
der Verdampfungszeitspanne) erhitzt wird, die Mischung, wenn sie
in einem erfindungsgemäßen Produkt
aktiviert wird, in der Lage ist, hochreaktive Reaktionsprodukte
einschließlich
reaktionsfähiger
Sauerstoff-Radikale
und anderer Radikale freizusetzen, die einige der Bakterien oder
alle Bakterien einschließlich
der in natürlicher
Weise vorkommenden Bakterien abtöten
können,
was für einige
Zwecke vorteilhaft oder erforderlich sein kann in dem die Freisetzung
umgebenden Bereich. Es scheint, dass dann, wenn die Mischungen für eine Zeitspanne
von mehr als 4,5 h, vorzugsweise von mehr als 7 h (einschließlich der
Verdampfungszeit), erhitzt werden, eine verminderte Menge an reaktiven
Radikalen freigesetzt wird und das Kohlenhydrat, wie z.B. Mannit,
als ausreichender Radikalfänger
fungieren kann, um die verfügbaren
Radikale zu vermindern, sodass der freigesetzte Sauerstoff von den
Bakterien in ihrem Stoffwechsel ausgenutzt werden kann, um die Bildung
von flüchtigen
organischen Verbindungen zu minimieren oder zu eliminieren. Ein
solcher Ef fekt ist signifikant insofern, als dadurch der Vorteil
erzielt wird, dass die von den Bakterien gebildeten Stoffwechsel-Verbindungen
nur minimiert oder eliminiert werden und das Wachstum nicht begrenzt
wird oder die Bakterien, die auf der Haut oder in der Nähe der Haut,
der Schleimhäute
oder innerhalb des Körpers
(wenn beispielsweise die erfindungsgemäßen Produkte Tampons sind)
vorliegen, nicht abgetötet werden.
Das Abtöten
von Bakterien ist in der Regel nicht-selektiv, d.h. alle Bakterien
werden abgetötet,
unabhängig
davon, ob es sich um vorteilhafte Bakterien oder nicht vorteilhafte
Bakterien handelt. Im Falle von Vaginal-Bakterien kann beispielsweise
die Abtötung
aller Bakterien in einem spezifischen Bereich ein schwerwiegendes
Problem sein, da zahlreiche Bakterienspecies erforderlich sind,
um eine gesunde Vaginal-Umgebung und das pH-Gleichgewicht der Vagina
aufrechtzuerhalten. Mit den erfindungsgemäßen Verbindungen und Produkten
wird nur eine sehr geringe Menge, falls überhaupt, von Bakterien tatsächlich abgetötet, da
die Verbindungen nur Sauerstoff liefern für die Verwendung beim Stoffwechsel,
wodurch die Bildung von unerwünschten Stoffwechselprodukten
vermindert wird.
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Ohne
an eine spezielle Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass
das Kohlenhydrat und das Wasserstoffperoxid chemisch nicht miteinander
reagieren unter Bildung einer neuen, anderen chemischen Substanz,
sondern einfach einen Komplex miteinander bilden, möglicherweise über eine
Wasserstoffbindung, zur Bildung einer innigen, komplex gebundenen
Mischung, in der die einzelnen Kohlenhydrat- und Wasserstoffperoxid-Moleküle aufrechterhalten
werden. Die resultierenden Kristalle bestehen als solche aus dem
Kohlenhydrat und dem Wasserstoffperoxid. Es wird angenommenen, dass
dann, wenn die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle in ein
Produkt, beispielsweise in eine Windel, eingeführt werden und diese verunreinigt (insultiert)
wird, der Feuchtigkeitsgehalt des Insults die Kristalle zersetzt
und das Wasserstoffperoxid freisetzt, das sich zu zersetzen beginnt
in Peroxid-Radikale und Sauerstoff-Radikale. Während dieser Zersetzung wirkt das
Kohlenhydrat (wie z.B. Mannit), wie angenommenen wird, als Reduktionsmittel
und Radikal-Fänger
und vermindert die in der Mischung vorhandenen freien Sauerstoff-
und Peroxid-Radikale.
Bei der Zersetzung des Wasserstoffperoxids werden in Kombination mit
dem Reduktionsmittel, das die oxidativen Verbindungen eliminiert,
Wasser und Sauerstoff gebildet. Es ist der bei der Zersetzung von
Wasserstoffperoxid gebildete Sauerstoff, der, wie angenommen wird,
an dem Stoffwechsel der Mikroben (Mikroorganismen) teilnimmt unter
Verminderung der Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen.
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Erfindungsgemäß wird die
Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung in die erfindungsgemäßen Produkte
eingeführt
oder auf diese aufgebracht in einer Menge, die ausreicht, um bei
einem Insult einen Sauerstoffstrom zu bilden, sodass der Stoffwechsel
der Mikroben (Mikroorganismen) auf der Oberfläche der Haut oder in der Nähe der Oberfläche der
Haut oder an irgendeiner anderen Oberfläche fortschreiten kann unter minimaler
Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen. Bei typischen Ausführungsformen reichen 0,01 bis
5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1
bis 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Substrat, der Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
aus, um den gewünschten
günstigen
Effekt zu ergeben. Unter dem hier verwendeten Ausdruck "bezogen auf das Gewicht
des Substrats" ist
das Gesamtgewicht des trocknen Substrats vor der Zugabe der Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
zu verstehen.
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Ein
signifikanter und unerwarteter Aspekt der erfindungsgemäßen Produkte,
welche die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen enthalten,
besteht darin, dass die Produkte eine besonders lange Gebrauchs-
bzw. Lagerungs- bzw.
Lebensdauer haben, d.h. die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen behalten
die Fähigkeit,
einen signifikanten Sauerstoffstrom zu bilden und sie werden über längere Zeiträume hinweg
nicht signifikant zersetzt. Obgleich die erfindungsgemäßen Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Verbindungen
bzw. -Mischungen sich über
längere
Zeiträume
hinweg geringfügig
zersetzen können,
sind die hier beschriebenen Verbindungen bzw. Mischungen ausreichend
stabil, sodass auch nach einer längeren
Lagerungsdauer bei einer Aktivierung eine signifikante Menge Sauerstoff
gebildet werden kann. Insbesondere behalten die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen,
wie gefunden wurde, die Fähigkeit,
Sauerstoff zu bilden, wenn sie benetzt werden, was zu einer verminderten
Bildung von Ammoniak durch Bakterien führt, wenn die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen
3 Monate, 6 Monate und sogar 12 Monate alt sind. Dies zeigt, dass
die in die erfindungsgemäßen Produkte
eingearbeiteten Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen sehr
stabile, Sauerstoff bildenden Produkte darstellen, die, wenn sie
keiner hohen Feuchtigkeit oder Flüssigkeiten während der
Lagerung ausgesetzt werden, über
längere
Zeiträume
hinweg stabil sind.
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Ein
anderer überraschender
und unerwarteter Aspekt der erfindungsgemäßen Produkte ist ihre Fähigkeit,
einen konstanten, zusammenhängenden
Sauerstoffstrom über
eine längere
Zeitspanne nach der Aktivierung zu bilden. Selbst nach längeren Lagerungsperioden,
wie vorstehend beschrieben, können
die erfindungsgemäßen Produkte
noch einen kontinuierlichen Strom von Sauerstoff über eine
längere
Zeitspanne hinweg bilden, um die Bildung von Stoffwechsel-Produkten,
wie sie hier beschrieben sind, zu vermindern. Dies ist ein signifikanter
Vorteil insofern, als bestimmte Produkte, mit Bakterien beladene
Abfallprodukte, auf der Hautoberfläche oder in der Nähe der Hautoberfläche für eine längere Zeitspanne
verbleiben können,
bevor sie entfernt werden, sodass eine signifikante Zeitspanne für die Bildung
von Stoffwechsel-Produkten verbleibt. Da die erfindungsgemäßen Produkte
in der Lage sind, einen kontinuierlichen Strom von Sauerstoff über einen
längeren
Zeitraum hinweg nach der Aktivierung zu bilden, sind die Produkte
sehr nützlich
in Bezug auf eine signifikante Minimierung der Bildung von Stoffwechsel-Verbindungen,
die zu einer Hautreizung und zu unangenehmen Gerüchen führen können.
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Die
erfindungsgemäßen Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen
können
direkt in ein Produkt eingeführt
werden oder auf dieses aufgebracht werden oder sie können zuerst
in ein Hüllenmaterial
eingekapselt werden, das die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
erst während
der Verwendung bei einer Benetzung freisetzt. Die Einkapselungs-Hülle besteht
aus einem Material, das die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle
beim Benetzen freisetzt. Die Hülle
kann gegebenenfalls einen Überzug
aufweisen, der einen Liganden umfasst, der die Hülle, welche die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen enthält, an lebende Mikroben
(Mikroorganismen) selektiv binden kann. Durch einen solchen Liganden-Überzug auf
der äußeren Oberfläche der
Hülle kann
die Wirksamkeit der hier beschriebenen Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen verbessert
werden durch Ansteuerung von Mikroben (Mikroorganismen) für die Zufuhr
der Mischungen beim Urinieren.
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Die
Benetzung der Mikroeingekapselungs-Hülle kann bewirken, dass sich
das Hüllenmaterial
auflöst, dispergiert,
aufquillt, zerfällt
oder so durchlässig
werden kann, dass es zerfällt
oder die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle beim Benetzen
freigibt. Zu geeigneten Mikroeinkapselungs-Hüllenmaterialien gehören polymere
Materialien auf Cellulosebasis (z.B. Ethylcellulose), Gelatine,
Materialien auf Kohlenhydratbasis (z.B. Stärken und Zucker) und davon
abgeleitete Materialien (z.B. Dextrine und Cyclodextrine) sowie
andere Materialien, die mit Human-Geweben verträglich sind. Die Dicke der Mikroeinkapselungshülle kann
variieren in Abhängigkeit
von der Verwendung und sie wird im Allgemeinen so hergestellt, dass
die eingekapselten Kristalle in Form einer dünnen Schicht aus dem eingekapselten
Material als Überzug
aufgebracht werden können, bei
dem es sich um eine Monoschicht oder eine dickere Laminatschicht
handeln kann, oder bei der es sich um eine Verbundmaterial-Schicht
handeln kann. Die Mikroeinkapselungs-Schicht sollte dick genug sein,
um gegen Rissbildung oder Zerbrechen der Hülle während der Handhabung oder während des
Transports des Produkts oder während
des Tragens des Produkts, das zu einem Zerbrechen des Einkapselungsmaterials
und zu einer vorzeitigen Freitag der Kristalle führen könnte, beständig zu sein. Die Mikroeinkapselungsschicht
sollte auch so aufgebaut sein, dass die Feuchtigkeit aus der atmosphärischen
Umgebung während
der Lagerung, während
des Transports oder während
des Tragens nicht ausreicht, um die Mikroeinkapselungsschicht zu
zerbrechen, da dies zu einer vorzeitigen Freisetzung der Kristalle
führen
würde.
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Die
mikroeingekapselten Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle sollten
so angeordnet sein oder eine solche Größe haben, dass der Träger die
eingekapselte Hülle
auf der Haut nicht spürt.
In der Regel sollte die Größe der Mikroein kapselungshülle nicht
mehr als 25 μm
betragen. Obgleich auch größere Mikroeinkapselungshüllen verwendet
werden können,
kann dies zu einem "körnigen (sandigen)" oder "kratzigen" Gefühl auf der
Haut des Träger
des Produkts führen.
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Die
erfindungsgemäße Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
kann in zahlreiche Produkte direkt eingearbeitet werden, um die
Bildung von flüchtigen
organischen Verbindungen durch Mikroben (Mikroorganismen), die in
menschlichen Exkrementen und auf der Hautoberfläche oder in der Nähe der Hautoberfläche vorhanden
sind, zu kontrollieren (zu steuern). Insbesondere können die
Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischungen in Cellulosematerialien,
Vliesstoffmaterialien und superabsorptionsfähige Materialien so eingearbeitet
werden, dass bei einem Insult ein konstanter Sauerstoffstrom durch
die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung gebildet wird.
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In
der Regel wird die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung nicht
einfach eingeführt
in ein Produkt oder aufgebracht auf ein Produkt ohne einen Stabilisierungs-Mechanismus,
um sicherzustellen, dass die Kristalle im gewünschten Bereich des Produkts
verbleiben. Die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle können unter
Anwendung verschiedener Verfahren in ein Produkt eingeführt werden,
beispielsweise durch Sprühbeschichten,
Schlitzbeschichten und Bedrucken, durch Aufspritzen von Teilchen
oder eine Kombination davon. Beim Sprühbeschichten wird die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
mit einem in Urin im Wesentlichen löslichen oder in Urin dispergierbaren
Klebstoff (Haftmittel) gründlich
gemischt, um die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle innerhalb des Wirkstoffmaterials
zu dispergieren. Das Klebstoffmaterial kann umfassen einen in Urin
löslichen
Klebstoff, der beim Benetzen mit Urin oder anderen Flüssigkeiten
teilweise oder vollständig
gelöst
wird und die Freisetzung der Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung
erlaubt, oder er kann bestehen aus einem Material, das beim Kontakt
mit Urin dispergiert wird unter Freisetzung der Mischung. Zu geeigneten
Klebstoffen gehören
beispielsweise Polyvinylpyrrolidon und Poylvinylalkohol und Kombinationen
davon. Nachdem der Klebstoff und die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle
miteinander gemischt worden sind, können sie beispielsweise durch
Aufsprühen,
Aufstreichen oder Walzenbeschichten auf den gewünschten Bereich des Produkts
aufgebracht werden und vor dem Verpacken trocknen gelassen werden.
Es ist für
den Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass die hier beschriebenen
Kristalle innerhalb des gesamten Produkts verteilt sein können oder
einfach nur in einen speziellen Bereich eines Produkts eingeführt werden
können,
je nach dem gewünschten
Verwendungszweck des Produkts.
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Ähnlich wie
beim Sprühbeschichten
können
die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle auch durch Schlitzbeschichten
in die erfindungsgemäßen Produkte
eingeführt
oder auf die erfindungsgemäßen Produkte aufgebracht
werden. Beim Schlitzbeschichten wird eine Klebstoff-Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung, wie
vorstehend beschrieben, direkt auf den gewünschten Bereich des Pads in
Form von "Schlitzen", in Form von einzelnen
Reihenmustern oder in Form von anderen Mustern eingeführt. Beim
Benetzen erlaubt der Klebstoff die Freisetzung der Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle.
Das Schlitzbeschichten kann für
bestimmte Anwendungszwecke vorteilhaft sein, bei denen es nicht
erwünscht
ist, die gesamte Oberfläche
mit einem Klebstoff zu beschichten. Bei einigen Bedingungen kann
ein Klebstoffüberzug
auf der gesamten Oberfläche die
schnelle Absorption von Urin oder anderer Exsudate durch einen absorptionsfähigen Kern
hinauszögern. Wenn
das Schlitzbeschichten angewendet wird, entstehen Kanäle, in denen
kein Klebstoff vorhanden ist und die Exsudate schnell ablaufen können. Die
Schlitzbeschichtung kann auch vorteilhaft sein für bestimmte Anwendungszwecke,
bei denen eine genaue Kontrolle (Steuerung) der Anordnung der Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle
erwünscht
ist. Im Allgemeinen haben die Schlitzbeschichtungsreihen einen gleichmäßigen Abstand
voneinander über
die Oberfläche,
auf die sie aufgebracht worden sind, sie können aber auch spezifische
Muster mit variierenden Abständen
aufweisen, falls dies gewünscht
wird.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
kann die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Mischung auch eingeführt werden
in oder aufgebracht werden auf einen gasdurchlässigen Überzug (Liner), einen absorptionsfähigen Kern
oder eine andere Schicht eines erfindungsgemäßen Produkts durch Anwendung
einer Vakuumantriebskraft oder durch Anwendung eines Druckdifferentials.
Bei Verwendung einer Vakuumkraft werden die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle auf dem Überzug (Liner),
dem absorptionsfähigen
Kern oder einer anderen Schicht angeordnet, während eine Vakuum-Zugkraft
an die gegenüberliegende
Seite des Überzugs (Liners),
des absorptionsfähigen
Kerns oder einer anderen Schicht angelegt wird, um die Kristalle
in die Gewebe-Matrix des Überzugs
(Liners), des Kerns oder der anderen Schicht hineinzusaugen. Entsprechend
der gewünschten
Tiefe der Kristalle können
variierende Vakuum-Grade
angelegt werden. Bei einer Ausführungsform
ist kein Klebstoff erforderlich. Wenn sie sich einmal in der Gewebe-Matrix
des Produkts befinden, sind die Kristalle stabil, bis sie benetzt
werden. Alternativ können
auch elektrostatische Kräfte
oder andere Kräfte
angewendet werden, um die Kristalle auf der Oberfläche des
Produkts zu stabilisieren.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle in variierende erfindungsgemäße Produkte
eingearbeitet werden durch Einarbeitung der Kristalle in einen Liposom-Träger oder
eine Emulsion und durch Einführen
des Liposom-Trägers
oder der Emulsion in das Produkt oder auf das Produkt in der gewünschten
Menge. Diese Art eines Zuführungssystems für die Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle
erlaubt die Einarbeitung des aktiven Materials in Fasern sowie in
Vliesstoffe, wie z.B. Tissues, und in Lösungen, die in Kombination
mit feuchten Wischtüchern
verwendet werden. Liposom-Träger-
oder Emulsions-Systeme können
auch angewendet werden zur Einarbeitung der Kohlenhydrat-Wasserstoffperoxid-Kristalle
in andere Produkte, beispielsweise in Produkte für die Wundbehandlung, in Frauen-Pflegeprodukte,
Bad-Tissues, Erwachsenen-Inkontinenz-Kleidungsstücke und/oder Deodorantien.
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Die
vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, die lediglich
der Erläuterung
der Erfindung dienen, näher
beschrieben, der Schutzbereich der Erfindung oder die Art, in der
sie durchgeführt
wird, ist jedoch auf die beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt.
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Beispiel 1
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In
diesem Beispiel wurden Proteus mirabilis-Bakterien unter variierenden
Wachstumsbedingungen gezüchtet
und analysiert, um zu bestimmen, ob durch eine Belüftung der
Bakterien während
ihres Wachstums die Bildung von Verbindungen, die eine Entzündung von
Human-Hautgeweben hervorrufen, durch die Bakterien während des
Wachsens beeinflusst wird.
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1. Herstellung
der Bakterien
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Proteus
mirabilis (ATCC 29906)-Bakterien wurde im gefrorenen Zustand gewonnen
durch Kultivieren einer geeigneten mit Bakterien beschichteten Micro-Bank Bead (Pro Lab,
Austin Texas) in 10 mL Trypticase-Soja-Brühe (TSB, Difco, Ann Arbor,
Michigan) in einem sterilen konischen 15 mL-Reagensglas mit locker aufgeschraubter
Kappe über
Nacht bei 37°C.
Das Reagensglas wurde stationär
gehalten. E. coli (ATCC 8739), wie es in Beispiel 6 verwendet wird,
wurde gewonnen unter Anwendung des gleichen Verfahrens, wie es hier für Proteus
mirabilis beschrieben ist. Bei der Betrachtung der Trübung wurde
die Bakteriensuspension in Bezug auf Reinheit geprüft durch
eine Isolationsplatte und durch eine Gram-Färbung. Nachdem festgestellt
worden war, dass das Isolat Proteus mirabilis (oder E. coli in Beispiel
6) war, wurde eine Kolonie von der Isolationsplatte in 10 mL TSB
in ein steriles konisches 15 mL-Reagensglas mit aufgeschraubter
Kappe übertragen und über Nacht
bei 37°C
unter fakultativen Bedingungen inkubiert. Proben der Bakteriensuspension,
die bei dieser Übernacht-TSB-Kultur
erhalten wurde, wurden dazu verwendet, alle Versuche unter Verwendung
von Proteus mirabilis-Bakterien (oder E. coli-Bakterien in Beispiel
6) durchzuführen.
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2. Wachsenlassen der Bakterien
in Urin für
die Bildung und Kontrolle von Hautreizmitteln
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Proteus
mirabilis-Bakterien wurden aus einer TSB-Kultur (wie vorstehend
unter (1) beschrieben) entnommen und unter verschiedenen Bedingungen
für die
Verwendung in den Beispielen kultiviert. Als Bakterien für die Kultivierung
unter aeroben Bedingungen wurden 50 μl Proteus mirabilis-Bakterien
aus einer wie vorstehend beschrieben hergestellten TSB-Kultur entnommen
und in ein 50 mL-Volumen einer frisch hergestellten Mischung aus
gesammeltem weiblichem Erwachsenen-Urin und TSB im Volumenverhältnis 9
: 1 in eine 250 mL-Schüttelflasche überführt. Diese
Mischung wurde über
Nacht mit 250 UpM rotieren gelassen, um die Bakterien bei 37°C zu kultivieren.
Als Bakterien für
die Kultivierung unter fakultativen Bedingungen, wurden 10 μl Proteus
mirabilis-Bakterien
aus einer TSB-Kultur, die wie vorstehend beschrieben hergestellt
worden war, entnommen und in ein 10 mL-Volumen einer frisch hergestellten
Mischung von gesammeltem weiblichem Erwachsenen-Urin und TBS mit
einem Volumenverhältnis
von 9 : 1 in ein 15 mL-Reagensglas inokuliert. Das Reagensglas wurde
mit einer Schraubkappe locker verschlossen und über Nacht bei 37°C stationär gehalten,
um die Bakterien zu kultivieren. Zum Kultivieren von Bakterien unter
anaeroben Bedingungen wurden 10 μl
Proteus mirabilis-Bakterien aus einer wie vorstehend beschrieben
hergestellten TSB-Kultur
entnommen und in ein 10 mL-Volumen einer frisch hergestellten Mischung
von gesammeltem weiblichem Erwachsenen-Urin und TSB (Volumenverhältnis 9
: 1) in ein konisches 15 mL-Reagensglas inokuliert. Das Reagensglas
wurde mit Stickstoff gespült
und dann wurde eine Kappe fest aufgeschraubt und danach wurde das
Reagensglas über Nacht
bei 37°C
stationär
gehalten, um die Bakterien wachsen zu lassen.
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3. Testverfahren
zur Analyse eines Haut-Insults
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Zur
Bewertung des Ausmaßes
einer Hautreizung durch verschiedene Proben, die in den Beispielen hergestellt
worden waren, wurde eine Human-Hautkultur ausgewählt als Modell für die Human-Epidermis,
die behandelt wurde oder nicht behandelt wurde mit der Bakterien-verstoffwechselten
Urin : TSB-Mischung.
Das ausgewählte
Gewebe-Modell war ein EPIOCULAR-Tissue-Modell (OCL-200, das ohne Hydrocortison
vermehrt wurde) und es wurde be zogen von der Firma MatTek Corporation
(Ashland, Massachusetts). Dieses Modell bestand aus normalen, Human-Epidermis-Keratinozyten,
die kultiviert worden waren zur Bildung eines schichtenförmigen schwammigen
Epithels ähnlich
demjenigen, wie es in der Cornea zu finden ist. Die Epidermis-Zellen,
die auf speziell hergestellten Zellkultur-Inserts unter Verwendung
einer Serumfreien Mediums kultiviert wurden, differenzierten sich
unter Bildung von Mehrschichten-Strukturen, die streng parallel
zu dem Corneal-Epithel verliefen. Es wurden Versuch unter Verwendung
dieser Hautkultur in sechs parallelen Vertiefungen einer Tüpfelplatte
durchgeführt.
Jede Vertiefung enthielt 1 Milliliter vorgewärmtes Medium, welches das gleiche
war wie das Kulturmedium der Modellhaut. Die Platten wurden dann
30 min lang in einer Atmosphäre mit
5% Kohlendioxid bei 37°C
inkubiert. Nach der Inkubation wurden 25 μl der Probe auf die Oberfläche der Modellhaut-Kultur
aufgebracht, nachdem restliches Medium entfernt worden war.
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Nach
dem Aufbringen der Testlösung
wurden die Tüpfel-Platten
6 h lang in einer Atmosphäre
mit 5% Kohlendioxid bei 37°C
inkubiert. Nach Beendigung der 6 h wurden die Tüpfelplatten aus dem Inkubator
entnommen und die zugrunde liegenden Medien wurden entnommen und
bei –80°C aufbewahrt.
Das Ansprechen der Hautkultur zum Testen der Zusammensetzung/Kontrolle
und der Insult-Lösung
wurde bestimmt durch Messung der Menge an Interleukin-1α (IL-1α) und/oder
Interleukin-8 (IL-8). IL-1α und
IL-8 wurden quantitativ bestimmt unter Verwendung eines Interleukin-1α- oder Interleukin-8-Quantikine-Kits,
erhältlich
von der Firma R & D
Systems (Minneapolis, Minnesota).
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4. Testverfahren
zur Bestimmung der Lebensfähigkeit
einer Hautkultur
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Um
sicherzustellen, dass die Proben die Lebensfähigkeit der Hautkultur nicht
beeinflussten, wurde ein MTT(3-[4,5-Dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazoliumbromid
(der Firma Sigma Chemical Company, St. Louis, Missouri)-Assay durchgeführt. Zur
Messung der Zytotoxizität
der Testzusammensetzungen wurde die Reduktion des Farbstoffs, der
durch die Zellen als Ergebnis des Zell stoffwechsels aufgenommen
worden war, verwendet. Zur Bestätigung
der Lebensfähigkeit
wurden Inserts der Hautkultur, die vorher Testzusammensetzungs-Insults
ausgesetzt worden waren, aus ihren Medien entnommen und nacheinander
gewaschen durch Eintauchen in drei verschiedene Becher einer auf
pH 7,4 abgepufferten Phosphatsalzlösung. Es wurde eine frische
gepufferte Phosphatsalzlösung
für jede
bewertete Probe verwendet. Die gepufferte Phosphatsalzlösung wurde
auf ein Papierhandtuch gegossen und die Hautkultur-Inserts wurden
dann auf dem Papierhandtuch abgetupft und in die Vertiefungen einer
Tüpfelplatte
mit 24 Vertiefungen, die 300 μl
vorgewärmte
Medium enthielten, eingeführt.
Nachdem alle Hautkultur-Inserts gewaschen worden waren, wurden sie
in neue Tüpfelplatten
mit 24 Vertiefungen überführt, die
300 μl des
MTT-Reagens enthielten. Die Platten wurden 2 h lang in einer Atmosphäre von 5%
Kohlendioxid bei 37°C
inkubiert. Nach der Inkubation wurden die Hautkultur-Inserts in
Tüpfelplatten
mit 24 Vertiefungen überführt und
in 2 ml MTT-Extraktionspuffer eingetaucht. Der Extraktionspuffer
extrahierte das MTT-Reagens aus den Zellen. Die Tüpfelplatten
mit 24 Vertiefungen wurden mit einem Parafilm versehen, abgedeckt
und in luftdichten Beuteln eingeschlossen, um die Verdampfung des
Extraktionspuffers zu vermindern. Die abgedeckten Platten wurden über Nacht
im Dunkeln geschüttelt
und dann wurde die Flüssigkeit
in den Hautkultur-Inserts zurück
in die Vertiefungen dekantiert. Die Inhalte jeder Vertiefung wurden
miteinander gemischt und dann wurde ein 200 μl-Aliquot aus jeder Vertiefung
entnommen und in eine Tüpfelplatte
mit 96 Vertiefungen überführt. Die
optische Dichte der Proben wurde bei 570 nm gemessen unter Verwendung
eines Spektrophotometers (Molecular Devices, Sunnyvale, Kalifornien).
Die Ablesung wurde von einer Hintergrund-Ablesung bei 650 nm subtrahiert, um
die Daten-Qualität
zu verbessern. Der Prozentsatz der Lebensfähigkeit jeder Testzusammensetzung,
bezogen auf eine mit PBS behandelte Kontrolle wurde als mittlere
OD (Testzusammensetzung) aufgezeichnet, durch die mittlere OD (PBS-Kontrolle)
dividiert und der Quotient wurde dann mit 100 multipliziert.
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In
diesem Beispiel wurden fünf
Proben hergestellt und analysiert, um zu bestimmen:
- (1) die Bakterienzellen-Ausbeute (CFU/mL), errechnet aus der
optischen Dichte;
- (3) den Prozentsatz der Lebensfähigkeit der Zellen des EPIOCULAR-Gewebes; und
- (4) EPIOCULAR IL-8. Die Proben umfassten: (1) entionisiertes
Wasser; (2) eine Urin : TSB-Mischung (Volumenverhältnis 9
: 1), wie vorstehend beschrieben; (3) eine Urin : TSB-Mischung,
die Proteus mirabilis-Bakterien enthielt, die wie vorstehend beschrieben
unter aeroben Bedingungen kultiviert worden waren; (4) eine Urin
: TSB-Mischung, die Proteus mirabilis-Bakterien enthielt, die unter
fakultativen Bedingungen wie vorstehend beschrieben kultiviert worden
waren; und (5) eine Urin : TSB-Mischung, die Proteus mirabilis-Bakterien
enthielt, die unter anaeroben Bedingungen wie vorstehend beschrieben
kultiviert worden waren. In der nachstehenden Tabelle 1 sind die
für jede
Probe gesammelten Daten angegeben.
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Wie
aus der Tabelle 1 hervorgeht, waren die Bakterienzellen-Ausbeuten
für alle
Proben, in die Proteus mirabilis-Bakterien eingeführt worden
waren, ähnlich.
Der Prozentsatz der Lebensfähigkeit
der EPIOCULAR-Hautgewebe blieb ebenfalls ziemlich konstant bei den
Proben, was anzeigt, dass die Hautkulturen nach dem Test am Leben
waren. Das EPIOCULAR IL-1α,
das gebildet worden war mit entionisiertem Wasser, einer Urin :
TSB-Mischung und einer Urin : TSB aerob kultivierten Bakterien-Mischung
war etwa gleich, was anzeigt, dass die Insult-Menge der EPIOCULAR-Hautkultur
für diese
Proben etwa die gleiche war. Das IL-1α, das für die fakultativ und anaerob
kultivierte Bakterien enthaltenden Proben gebildet worden war, war
jedoch viel höher
als bei den ersten drei Proben. Dieser Anstieg von IL-1α für Proben,
die in einer Umgebung mit Sauerstoffdefizit gezüchtete Bakterien enthielten,
zeigt an, dass durch Verstärkung
der Belüftung
(d.h. durch Zuführung von
Sauerstoff während
des Wachstums der Bakterien) die durch die Bakterien unter verschiedenen
Bedingungen gebildet wurden, sich änderten. Die Belüftung scheint
die Verbindungen wesentlich zu vermindern, die durch Bakterien gebildet
werden, die eine Entzündung
in EPIOCULAR-Hautkulturen (IL-1α)
hervorrufen.
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Beispiel 2
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In
diesem Beispiel wurden Proteus mirabilis-Bakterien unter variierenden
Bedingungen in einer Urin : TSB-Mischung wachsen gelassen und die
Proben wurden analysiert, um festzustellen, ob die Belüftung der Bakterien
während
des Wachstums die Ammoniak-Bildung durch die Bakterien beeinflusste.
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In
diesem Beispiel wurden fünf
Proben hergestellt und analysiert. Die erste Probe umfasste entionisiertes
Wasser. Die zweite Probe umfasste eine Urin TSB-Mischung, wie in
Beispiel 1 beschrieben. Die dritte Probe umfasste eine Urin : TSB
: aerob kultivierte Bakterien-Mischung und wurde wie in Beispiel
1 beschrieben hergestellt. Die vierte Probe umfasste eine Urin :
TSB : fakultativ kultivierte Bakterien-Mischung und wurde wie in
Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Die fünfte Probe umfasste eine Urin
: TSB : anaerob kultivierte Bakterien-Mischung und wurde wie in
Beispiel 1 beschrieben hergestellt.
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Nach
Beendigung der jeweiligen Inkubationsperiode der Proben wurden bei
jeder Probe Messungen der optischen Dichte wie vorstehend angegeben
durchgeführt
und es wurde die Ammoniak-Bildung der Wachstumslösungen gemessen unter Verwendung
einer Ammoniak-Kombinationssonde (Beckman, Fullerton, Kalifornien)
durch Aufzeichnung in mV unter Verwendung eines Orion pH-Messers
(Orion, Boston, Massachusetts). Zum Eichen des Instruments wurden
die Orion-Ammoniak-Standards (Orion) verwendet.
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In
der folgenden Tabelle 2 sind die in diesem Beispiel 2 erhaltenen
Daten angegeben und sie zeigen die Bakterienzellen in CFU/Milliliter
bei jeder Probe, die Ammoniak-Bildung pro Probe (in ppm) und die
Menge der Ammoniak-Bildung
pro Zelle.
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Wie
aus den Daten der Table 2 hervorgeht, war bei den Proben, in die
Proteus mirabilis eingeführt
worden war, die von aerob kultivierten Bakterien gebildete Ammoniakmenge
die geringste Menge pro Bakterienzelle gefolgt von den fakultativ
kultivierten Bakterien und den anaerob kultivierten Bakterien. Dies
zeigt an, dass durch Erhöhung
der Belüftung
(d.h. der Menge an während
des Wachstums verfügbaren
Sauerstoff) während
des Bakterienwachstums die Menge der Ammoniak-Bildung durch die
Bakterienzellen abnahm.
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Beispiel 3
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In
diesem Beispiel wurde Mannit-Peroxid in verschiedene Proben eingeführt und
die Proben wurden analysiert, um zu bestimmen, ob unter bestimmten
Bedingungen die durch die Bakterien in Urin gebildete Ammoniak-Menge
vermindert werden konnte.
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1. Mannit-Peroxid-Bildung
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Wasserstoffperoxid
(22,5 mL 30%iges Wasserstoffperoxid, bezogen von der Firma Sigma
Chemical, St. Louis, Missouri) wurde mit Mannit (15 g, bezogen von
der Firma Sigma Chemical, St. Louis, Missouri) in einem 300 mL Pyrex-Becher gemischt.
Der Mannit wurde unter Anwendung von Wärme vollständig aufgelöst und der Becher, der die
Mannit-Wasserstoffperoxid-Lösung
enthielt, wurde ohne eine Abdeckung in einen Umwälzofen (97°C) gestellt. Die Flüssigkeit
wurde verdampfen gelassen, was zu einem getrockneten weißen kristallinen
Material führte,
das nach etwa 3-stündigem
Trocknen erhalten wurde. Es wurden mehrere Chargen entnommen, die
Verweilzeiten in dem Ofen von 3 h, 4,5 h, 7 h und 24 h hatten. Mit
Ausnahme des Beispiels 8, bei dem Mannit-Peroxid mit Verweilzeiten
von 3 h, 4,5 h, 7 h und 24 h getestet wurde, wiesen alle Beispiele, in
denen Mannit-Peroxid verwendet wurde, eine Verweilzeit von 7 h auf.
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In
diesem Beispiel wurden sechs unterschiedliche Proben für die Analyse
vorbereitet. Die erste Probe umfasste eine Urin : TSB-Mischung,
die auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt
worden war. Die zweite Proben umfasste eine Urin : TSB : 5% Mannit-Peroxid-Mischung,
die auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt worden war,
jedoch mit der Ausnahme, dass 5% Mannit-Peroxid (Gew./Vol.-%) zu
der Mischung zugegeben wurden. Die dritte Probe umfasste Urin :
TSB : 10% Mannit-Peroxid und wurden auf ähnliche Weise hergestellt wie
die Probe 2, jedoch mit der Ausnahme, dass 10% Mannit-Peroxid zu
der Mischung zugegeben wurden. Die vierte Probe enthielt Urin :
TSB : fakultativ kultivierte Proteus mirabilis-Bakterien: 5% Mannit-Peroxid
(Gew./Vol.-%) die wie folgt hergestellt wurde: 50 μl Proteus
mirabilis-Bakterien wurden aus einer wie vorstehend beschrieben
hergestellten TSB-Kultur entnommen und in ein 10 mL-Volumen einer
frisch hergestellten Mischung von gesammeltem Erwachsenen-Frauen-Urin
und TSB (Volumenverhältnis
9 : 1) in einem 15 mL-Reagensglas inokuliert. Das Reagensglas wurden
mit einer Schraubkappe locker verschlossen und über Nacht bei 37°C stationär gehalten,
um die Bakterien wachsen zu lassen. Es wurde eine geeignete Menge
Mannit-Peroxid zu einem frischen 10 mL-Volumen von Urin : TSB (Volumenverhältnis 9
: 1) in einem konischen 15 mL-Reagensglas zugegeben zur Herstellung
einer 5 gew./vol.%-igen Mannit-Peroxid-Lösung. Zu dieser Mannit-Peroxid-Lösung wurden
10 μl einer
in Urin : TSB kultivierten Übernacht-Bakterienkultur zugegeben,
und diese Mischung wurde über
Nacht bei 37°C
inkubiert, um die Bakterien unter fakultativen Bedingungen wachsen
zu lassen. Die fünfte
Probe, die Urin : TSB : Proteus mirabilis (fakultativ kultiviert)
umfasste, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben
hergestellt. Die sechste Probe umfasste Urin : TSB : fakultativ
kultivierte Bakterien: 10% Mannit-Peroxid und wurde hergestellt
auf die gleiche Weise wie die Probe 4, jedoch mit der Ausnahme,
dass 10% Mannit-Peroxid verwendet wurden.
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Die
Proben wurden analysiert zur Bestimmung der optischen Dichte und
des Ammoniak-Gehaltes wie in dem obigen Beispiel 2 beschrieben.
In der nachstehenden Tabelle 3 sind die Daten für jede Probe zusammengefasst.
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Wie
aus der Tabelle 3 ersichtlich, verminderte die Mannit-Peroxid-Mischung
die Ammoniak-Bildung pro Bakterienzelle in den Proben, die Proteus
mirabilis-Bakterien
enthielten. Wenn die Menge der Mannit-Peroxid-Mischung in der Bakterien
enthaltenden Probe von 5% auf 10% anstieg, fiel die pro Zelle gebildete
Ammoniak-Menge stark ab. Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu
sein, wird angenommen, dass die Mannit-Peroxid-Kristalle sich in
Gegenwart des Urins zersetzen und Sauerstoff bilden, der letztlich
durch die Bakterien während
des Stoffwechsels verbraucht wird, was dazu führt, dass die Bakterien eine
verminderte Menge an Ammoniak bildeten, das ein bekanntes Hautreizmittel
darstellt.
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Beispiel 4
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In
diesem Beispiel wurden drei getrennte Proben hergestellt und analysiert
zur Bestimmung des Prozentsatzes der Abnahme der Ammoniak-Bildung
in den Bakterien, wenn unterschiedliche Mengen der Mannit-Peroxid-Mischung
verwendet wurden.
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Die
erste Probe umfasste Urin : TSB : fakultativ kultivierte Proteus
mirabilis-Bakterien,
wie in Beispiel 1 hergestellt und beschrieben. Die zweite Probe
umfasste Urin : TSB : fakultativ kultivierte Proteus mirabilis-Bakterien
: 5% Mannit-Peroxid, wie in Beispiel 3 hergestellt und beschrieben.
Die dritte Probe wurden auf die gleiche Weise wie die zweite Probe
hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 10% Mannit-Peroxid der Mischung
einverleibt wurden.
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Jede
Probe wurde analysiert in Bezug auf die Bakterienzellen-Ausbeute
anhand der optischen Dichte, wie in Beispiel 1 beschrieben, und
sie wurde analysiert zur Bestimmung des Ammoniak-Gehaltes, wie in
Beispiel 2 beschrieben. Die erhaltenen Daten sind in der folgenden
Tabelle 4 zusammengefasst.
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Die
Daten in der Tabelle 4 zeigen, dass das Mannit-Peroxid nur einen
geringen, wenn überhaupt,
Einfluss auf das Wachstum der Zellen hatte, jedoch die Bildung von
Ammoniak durch die Bakterien signifikant beeinflusste. Durch Mannit-Peroxid
wurde die Bildung von Ammoniak pro Zelle signifikant vermindert.
Der Einfluss des Mannit-Peroxids scheint dosenabhängig zu
sein, da der Prozentsatz der Abnahme der Ammoniak-Bildung anstieg
bei steigender Menge von Mannit-Peroxid.
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Beispiel 5
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In
diesem Beispiel wurden vier Proben hergestellt und analysiert, um
zu bestimmen, ob Mannit-Peroxid die Bildung von Verbindungen durch
Bakterien, die eine IL-1α-
und eine IL-8-Response in EPIOCULAR-Hautkulturen induzieren, vermindern
konnte.
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Die
erste Probe umfasste Urin : TSB und wurde auf die gleiche Weise
hergestellt wie die Urin : TSB-Probe des Beispiels 1. Die zweite
Probe umfasste Urin TSB : fakultativ kultivierte Proteus mirabilis-Bakterien
und wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie die Urin : TSB :
fakultativ kultivierten Bakterien in Beispiel 1. Die dritte Probe
umfasste Urin : TSB : fakultativ kultivierte Proteus mirabilis-Bakterien
: 5% Mannit-Peroxid (Gew./Vol.-%) und wurde auf die gleiche Weise
wie die Proben 3 in Beispiel 3 hergestellt. Die vierte Probe umfasste
Urin : TSB : fakultativ kultivierte Proteus mirabilis-Bakterien
: 10% Mannit-Peroxid
(Gew./Vol.-%) und wurde auf die gleiche Weise wie die Probe 3 hergestellt,
jedoch mit der Ausnahme, dass sie 10% Mannit-Peroxid (Gew./Vol.-%) enthielt.
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Nach
dem Inkubieren jeder Proben wurden die folgenden Ablesungswerte
für die
Bakterienzellen CFU/ml und die EPIOCULAR-Lebensfähigkeit erhalten wie in Beispiel
1 angegeben. Außerdem
wurde jede Probe dazu verwendet, EPIOCULAR-Hautkulturen herauszufordern,
wie in Beispiel 1 angegeben, um festzustellen, ob sie IL-1α und/oder
IL-8 bildeten. Die Roh-Daten sind in der Tabelle 5 angegeben.
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Wie
aus der Tabelle 5 ersichtlich, beeinflusst die Zugabe von Mannit-Peroxid
während
des Wachstums der Bakterien die Verbindungen, die durch die Bakterien
gebildet werden, was zu einer Verminderung der IL-1α-Menge führte, die
von dem EPIOCULAR-Hautgewebe gebildet wurde. Außerdem wurde auch die Menge an
IL-8, das von dem EPIOCULAR-Hautgewebe gebildet wurde, mit steigenden
Mengen von Mannit-Peroxid-Zugaben vermindert.
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Beispiel 6
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In
diesem Beispiel wurden vier Proben hergestellt und analysiert, um
festzustellen, ob durch Mannit-Peroxid die Bildung von Verbindungen
durch E. coli-Bakterien,
die eine IL-8- und/oder eine IL-1α-Response in
EPIOCULAR-Hautkulturen induzieren, vermindert werden konnte.
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Die
vier Proben wurden auf identische Weise wie die vier Proben in Beispiel
5 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass als Bakterien anstelle
der Proteus mirabilis-Bakterien fakultativ kultivierte E. coli-Bakterien
verwendet wurden. Das Verfahren zum Kultivieren von fakultativ kultivierten
E. coli ist in Beispiel 1 angegeben.
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Nach
der Inkubation wurde jede Proben in Bezug auf die EPIOCULAR-Lebensfähigkeit
und die Anzahl der Bakterienzellen analysiert, wie in Beispiel 1
angegeben. Jede Probe wurde auch dazu verwendet, EPIOCULAR-Hautzellkulturen
herauszufordern, um zu bestimmen, ob IL-8 gebildet wurde. Die Roh-Daten
sind in der Tabelle 6 zusammengefasst.
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In
der Tabelle 6 sind die gesammelten Daten angegeben und sie zeigen,
dass die Zugabe von Mannit-Peroxid zu den Proben die Menge an IL-8-Insult
für EPIOCULAR-Hautkulturen
verminderte.
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Beispiel 7
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In
diesem Beispiel wurden fünf
Proben hergestellt, um festzustellen, ob Mannit in Abwesenheit von Wasserstoffperoxid
die durch Proteus mirabilis-Bakterien in einer Urin : TSB-Mischung
gebildete Ammoniak-Menge vermindern würde.
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Die
erste Probe umfasste Urin : TSB und wurde auf ähnliche Weise hergestellt wie
die Urin : TSB : fakultativ kultivierte Bakterien-Probe in Beispiel
1. Die zweite Probe umfasste Urin : TSB : fakultativ kultivierte Proteus
mirabilis-Bakterien und wurde auf ähnliche Weise hergestellt wie
die Urin : TSB : fakultativ kultivierte Bakterien-Probe in Beispiel
1. Die dritte Probe umfasste Urin : TSB : fakultativ kultivierte
Proteus mirabilis-Bakterien: 10% (Gew./Vol.-%) Mannit und wurde
auf ähnliche
Weise wie die Probe Nr. 3 in Beispiel 3 hergestellt, jedoch mit
der Ausnahme, dass Mannit-Peroxid durch Mannit ersetzt wurde. Die
vierte Probe umfasste Urin : TSB : 10% Mannit und wurden auf ähnliche
Weise hergestellt wie die Probe 1, jedoch mit der Ausnahme, dass 10%
Mannit (Gew./Vol.-%) zugegeben wurden. Die fünfte Probe umfasste Urin :
TSB : fakultativ kultivierte Proteus mirabilis-Bakterien: 5% Mannit-Peroxid
und wurden auf ähnliche
Weise hergestellt wie die Probe 3, jedoch mit der Ausnahme, dass
Mannit-Peroxid anstelle von Mannit verwendet wurde.
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Nach
der Inkubation wurde jede Probe analysiert zur Bestimmung des Ammoniak-Gehaltes
und der Bakterienzellen-Ausbeute. Die gesammelten Roh-Daten sind
in der folgenden Tabelle 8 angegeben.
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Wie
die Roh-Daten zeigen und Tabelle 7 erläutert, wird durch Mannit in
Abwesenheit von Wasserstoffperoxid die Ammoniak-Bildung in den Bakterien
nicht signifikant beeinflusst.
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Beispiel 8
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In
diesem Beispiel wurden verschiedene Konzentrationen von Mannit-Peroxid
und Mannit getestet in Anwesenheit von aerob kultivierten Proteus
mirabilis-Bakterien,
Urin und TSB, um zu bestimmen, ob das Mannit-Peroxid oder das Mannit
das Bakterienwachstum signifikant beeinflusst. Das in diesem Beispiel
verwendete Mannit-Peroxid wurde unterschiedlichen Trocknungsverfahren
unterworfen, um zu bestimmen, ob die Länge der Trocknung von Mannit-Peroxid
irgendeinen Einfluss auf das Wachstum der Bakterien hat.
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Proteus
mirabilis-Bakterien wurden in TSB wie in Beispiel 1 beschrieben
kultiviert und auf eine Urin : TSB-Mischung (Volumenverhältnis 9
: 1) übertragen
und unter aeroben Bedingungen inkubiert wie in Beispiel 1 beschrieben.
Eine 10 gew.%-ige Lösung
jeder Zeitpunkt-Charge von Mannit-Peroxid wurde hergestellt unter Verwendung
von 1 g Mannit-Peroxid (oder von Mannit allein für einige Proben, wie in der
nachstehenden Tabelle 8 angegeben) in 10 mL einer Urin : TSB (Mengenverhältnis 9
: 1)-Mischung in einem konischen 15 mL-Reagensglas mit aufgeschraubtem
Deckel. Die Mischung wurde etwa 30 min lang auf etwa 37°C erhitzt, um
die Solubilisierung von Mannit-Peroxid zu unterstützen. In
eine Mikrotiterplatte mit 96 Vertiefungen, die einen Deckel aufwies,
wurden 150 μl
jeder 10% Lösung
in die erste und in die zweite Kolonne der Vertiefungen eingeführt. Unter
Verwendung einer Mehrfachkanal-Pipette wurden 150 μl der Urin
: TSB-Mischung in jede Vertiefung eingeführt mit Ausnahme der ersten
Kolonne. Beim Beginn in der zweiten Kolonne der Vertiefungen wurden
Serienverdünnungen
durchgeführt
durch Entfernung von 150 μl
aus der zweiten Kolonne und Überführen derselben
in die dritte Kolonne. Die Mischung wurde durchmischt durch dreimaliges
Aufziehen mittels einer Pipette und Ablassen. Die Reihenverdünnungen
wurden fortgesetzt mit jeder Kolonne der Platte und nach der Kolonne
11 wurden 150 μl
verworfen, die in der Kolonne 12 zurückblieben als 0% Lösung. Jede
Vertiefung wurde dann mit 1 μl
Proteus mirabilis-Bakterien inokuliert, mit Ausnahme der negativen
Kontroll-Reihen.
Es wurden 1 bis 3 Tropfen einer Antiverschleierungs-Lösung auf
die Plattendeckel mit einem Baumwoll-Applikator aufgebracht und
an der Luft trocknen gelassen. Die Mischungen wurden 48 h lang bei
37°C unter
aeroben Bedingungen inkubiert.
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Nach
der Inkubation der Proben wurde jede Probe analysiert zur Bestimmung
des Bakterienzellen-Wachstums unter Anwendung des in Beispiel 1
beschriebenen optischen Dichte-Verfahrens. Die Roh-Daten für die optischen
Dichte-Messungen
sind in der Tabelle 8 angegeben.
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Die
in der Tabelle 8 angegebenen Daten zeigen, dass die Zeitdauer, während der
Mannit-Peroxid während
der Trocknungsstufe der Synthese erhitzt wird, ein wichtiger Faktor
ist insofern, als Mannit-Peroxid letztlich das Wachstum von Bakterien
hemmt. Mannit allein scheint keinen Einfluss auf das Zellenwachstum
bei niedrigen Konzentrationen zu haben und es scheint einen geringen
Einfluss zu haben, wenn überhaupt,
auf das Zellenwachstum bei erhöhten
Konzentrationen. In entsprechender Weise scheint Mannit-Peroxid,
das mindestens etwa 7 h lang auf eine Temperatur von etwa 97°C während des
Syntheseverfahrens erhitzt wird, auch einen geringen Einfluss auf
das Wachstum der Bakterien zu haben, wenn auch bei höheren Konzentrationen.
Wie vorstehend diskutiert, ist es vorteilhaft, in die erfindungsgemäßen Produkte
Sauerstoff-bildende Verbindungen einzuarbeiten, sodass die Verbindungen
das Wachstum einer wesentlichen Menge der Bakterien nicht abtöten oder
hemmen, da einige Bakterien für
die Aufrechterhaltung einer guten Gesundheit erforderlich sind.
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Aus
den vorstehenden Ausführungen
ist zu ersehen, dass die Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht
werden. Da verschiedene Änderungen
in den vorstehend beschriebenen Produkten vorgenommen werden können, ohne
den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, sei darauf hingewiesen,
dass das gesamte Material, das in der vorstehenden Beschreibung
enthalten ist, so zu interpretieren ist, dass es die Erfindung lediglich
erläutert,
ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
