DE102007030406A1

DE102007030406A1 - Verminderung der Adhäsion von biologischem Material durch Algenextrakte

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Publication number: DE102007030406A1
Application number: DE200710030406
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr. Stumpe; Roland Dr. Breves; Mirko Dr. Weide; Frank Dr. Janßen; Martin Prof. Dr. Wahl; Frauke Symanowski
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2009-01-08

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Algenextrakten zur Verminderung der Anhaftung von biologischem Material an Oberflächen sowie Zusammensetzungen, Zubereitungen und Materialien, die Algenextrakte enthalten oder damit ausgerüstet sind.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Algenextrakten zur Verminderung der Anhaftung von biologischem Material an Oberflächen sowie Zusammensetzungen, Zubereitungen und Materialien, die Algenextrakte enthalten oder damit ausgerüstet sind.
In unterschiedlichsten Bereichen besteht ein Bedarf, Mittel zur Verfügung zu haben, die die Adhäsion von biologischem Material und/oder die Ausbildung von Biofilmen verhindern.
So befinden sich etwa im Haushalt Schimmelpilze an verschiedensten Stellen, beispielsweise in der Küche oder in feuchten Räumen, wie etwa im Badezimmer. Schimmelpilze verursachen erhebliche Probleme dadurch, dass die von ihnen in die Raumluft abgegebenen Sporen häufig allergieerzeugend sind.
Des Weiteren kann es im Haushalt durch Bakterien zur Ausbildung von geruchsintensiven und unästhetischen Biofilmen auf vielen Oberflächen, insbesondere in Rohrleitungen, kommen. Bei starker Biofilmbildung kann es hierbei zur Verstopfung der Rohre und anderer Fließsysteme kommen.
Eine Bekämpfung der Pilze und Bakterien mit bioziden Wirkstoffen geht mit einem erhöhten Risiko der Resistenzbildung einher, so dass nach einiger Zeit neue antimikrobielle Substanzen gefunden werden müssen, die gegen diese resistent gewordenen Mikroorganismen wirken. Biozide sind außerdem ökologisch und toxikologisch nicht immer unbedenklich. Des Weiteren kann ein ausgebildeter Biofilm mit Hilfe von Bioziden oftmals nur unzureichend bekämpft werden.
Als weiterer Punkt zu nennen ist, dass empfindliche Textilien, wie etwa Seide oder Mikrofaser, immer häufiger zu Kleidungsstücken verarbeitet werden, die nur bei 30 oder 40°C gewaschen werden können. Dadurch werden Pilze, wie beispielsweise die humanpathogene Candida albicans, und Bakterien nicht abgetötet. Insbesondere nach einer Pilzinfektion kann es durch solche auf Kleidungsstücken haftenden, nicht abgetöteten Pilze zu einer Reinfektion kommen.
Weiterhin erkranken Gebissträger häufig an einer oralen Candidose (Soor). An der Oberfläche der Prothese haftende Pilzzellen können bei Kontakt die Schleimhäute besiedeln, die durch Druckstellen oft vorgeschädigt sind.
Um die Reinfektion durch an der Kleidung oder an Kunststoffoberflächen haftenden Mikroorganismen zu verhindern, wurden bisher vor allem antimikrobielle Substanzen eingesetzt, die entweder das Wachstum der Mikroorganismen hemmen (Biostatika) oder diese abtöten (Biozide). Nachteilig ist daran, dass solche z. B. in Wasch- und Reinigungsmitteln verwendeten Biozide oder Biostatika die Abwässer belasten und somit auch die mikrobiellen Klärstufen in den Kläranlagen in ihrer Funktion beeinträchtigen. Zudem wird der Selektionsdruck auf die Mikroorganismen zur Resistenzbildung stark erhöht, so dass nach einiger Zeit neue antimikrobielle Substanzen gefunden werden müssen, die gegen diese resistent gewordenen Mikroorganismen wirken. Es ist daher wünschenswert anstelle von biozid oder biostatisch wirkenden Substanzen biorepulsiv wirkende Substanzen zur Verfügung zu haben, die die Adhäsion verhindern, ohne die Mikroorganismen physiologisch zu beeinträchtigen.
Darüber hinaus kann die Verminderung der Anhaftung durch den verringerten Kontakt des menschlichen Körpers mit den Mikroorganismenzellen, beispielsweise der Atemwege mit Schimmelpilzsporen, auch zu einer Verminderung des allergieauslösenden Potentials führen.
Als weiterer wichtiger Applikationsbereich, bei dem die Adhäsion von Mikroorganismen eine entscheidende Rolle spielt, sind submerse Oberflächen im marinen Bereich zu nennen. Im Laufe der Zeit siedeln sich auf diesen in einer bestimmten Abfolge sessile Organismen an. In der Regel entsteht zunächst ein Biofilm aus Bakterien, Pilzen, Mikroalgen und Protozoen, auf dem sich anschließend größere Organismen wie insbesondere Algen ansiedeln können. Handelt es sich bei den besiedelten Oberflächen um solche von technischen Anlagen oder Schiffen, liegt die Notwendigkeit von Schutzmaßnahmen auf der Hand – die unebene Oberfläche erhöht den Reibungswiderstand und somit den Treibstoffverbrauch, außerdem korrodiert das besiedelte Material leichter. Die bisher verwendeten organozinnhaltigen Antifoulinganstriche erwiesen sich zwar als sehr effizient aber auch hochtoxisch und unspezifisch. Ihre Applikation wurde ab 2003 in der „International Convention an the control of harmful Antifouling Systems" untersagt, ab 2008 besteht ein Nutzungsverbot. Dies führte zu einem verstärkten Interesse an der Entwicklung umweltverträglicher Antifoulingtechniken.
Abgesehen von der Anhaftung von Mikroorganismen ist es wünschenswert auch Substanzen zur Verfügung zu haben, die die Anhaftung von anderem Material, insbesondere anderem biologischen Material wie etwa Proteinen, vermindern. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Soil Repellency oder Soil Release, je nachdem ob die Anhaftung von vornherein erschwert oder die Entfernbarkeit erleichtert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, gezielt die Anhaftung von biologischem Material an Oberflächen zu vermindern und/oder die Ausbildung von Biofilmen zu hemmen, nach Möglichkeit ohne diese Oberflächen oder die Abwässer mit bioziden und/oder biostatischen Wirkstoffen zu belasten.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass auf einfache Weise durch Algenextrakte die Adhäsion von biologischem Material an Oberflächen vermindert werden kann. Dies kann etwa dadurch erreicht werden, dass der Algenextrakt in einen Reiniger oder in ein Ausrüstungsmittel eingebracht wird, mit dem die betreffende Oberfläche behandelt wird. Alternativ kann der Algenextrakt auch in das Material eingebracht und/oder eingearbeitet werden, dessen Oberfläche vor der Adhäsion geschützt werden soll.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur temporären oder permanenten Ausrüstung von Oberflächen, insbesondere zur Verminderung der Adhäsion von biologischem Material auf Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Algenextrakt und/oder ein organisches Isolat daraus und/oder ein Derivat davon auf die Oberfläche aufgebracht oder in die Materialien, deren Oberflächen vor Adhäsion geschützt werden sollen, eingebracht wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch die Verwendung eines Algenextraktes und/oder eines organischen Isolats daraus und/oder eines Derivats davon zur temporären oder permanenten Ausrüstung von Oberflächen, insbesondere zur Verminderung der Adhäsion von biologischem Material auf Oberflächen.
Unter biologischem Material sind erfindungsgemäß insbesondere Mikroorganismen und Proteine zu verstehen. Unter Mikroorganismen sind insbesondere Bakterien, Pilze, Protozoen, Viren und Mikroalgen zu verstehen. Dies schließt bakterielle Endo- oder Exosporen sowie Sporen, die als Fortpflanzungsstrukturen bei Pilzen dienen, mit ein.
Unter Verminderung der Anhaftung ist eine signifikante Reduktion der Menge an anhaftendem biologischen Material, insbesondere der anhaftenden Mikroorganismenzellen, zu verstehen. Dabei wird die Anhaftung vorzugsweise um mehr als 20 oder 40%, besonders bevorzugt um mehr als 50, 60 oder 80%, insbesondere um mehr als 90 oder 95%, in Bezug zu einer unbehandelten Vergleichsprobe, vermindert. Idealerweise wird die Anhaftung vollständig oder annähernd vollständig verhindert. Die Prozentangaben beziehen sich hierbei auf die Gesamtmasse des adhärierten biologischen Materials.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Algenextrakt und/oder ein organisches Isolat daraus und/oder ein Derivat davon in solchen Endkonzentrationen eingesetzt, dass keine biozide oder biostatische Wirksamkeit vorliegt. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass das Risiko einer Resistenzbildung gering ist, da vorhandene Mikroorganismen weder abgetötet werden noch ihr Wachstum gehemmt wird, sondern der Effekt rein biorepulsiv ist. Die Konzentrationen, bei denen noch keine Hemmung des Wachstums vorliegt, sowie die minimalen Hemmkonzentrationen selbst können in dem Fachmann bekannter Weise einfach bestimmt werden. Experimentell konnte nachgewiesen werden, dass viele der erfindungsgemäßen Algenextrakte selbst bei Einsatz in relativ hohen Konzentrationen keine oder nur geringe bakterizide Wirkung zeigen. Darüber hinaus sind die meisten erfindungsgemäßen Algenextrakte auch aus toxikologischer Sicht, soweit nach heutigem Stand bekannt, unbedenklich.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass einige Algenextrakte, auch im Vergleich zu herkömmlichen Bioziden oder Biostatika, bereits in geringen Endkonzentrationen wirksam sind, so dass nur wenig Substanz verwendet werden muss.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Verwendung des erfindungsgemäßen Algenextrakts, des organischen Isolats daraus oder des Derivats davon in einem Antifouling-Mittel, einem Soil Repellency-Mittel oder in einem Soil Release-Mittel.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Zusammensetzungen, Zubereitungen und Materialien, die mindestens einen Algenextrakt und/oder ein organisches Isolat daraus und/oder ein Derivat davon enthalten und/oder mit mindestens einem Algenextrakt und/oder mindestens einem Isolat daraus und/oder mindestens einem Derivat davon beschichtet und/oder ausgerüstet sind.
Bei den Zusammensetzungen, Zubereitungen und Materialien kann es sich hierbei insbesondere handeln um Filtermedien, Klebstoffe, Baustoffe, Bauhilfsstoffe, Textilien, Pelze, Papier, Felle, Leder, Waschmittel, Reinigungsmittel, Nachspülmittel, Handwaschmittel, Handgeschirrspülmittel, Maschinengeschirr-spülmittel, Desinfektionsmittel, kosmetische Zubereitungen, pharmazeutische Zubereitungen sowie Mittel zur Ausrüstung oder Behandlung von Oberflächen, Baustoffen, Filtermedien, Bauhilfsstoffen, Keramiken, Kunststoffen, Metallen, Textilien, Pelzen, Papier, Fellen, Leder oder Verpackungen, insbesondere solchen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Anhaftung von Mikroorganismen an Filtermedien, Klebstoffe, Baustoffe und/oder Bauhilfsstoffe vermindert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Anhaftung von Mikroorganismen auf den Oberflächen, die häufig in Kontakt mit dem menschlichen Körper kommen, vermindert. Dabei sind insbesondere abiotische, technische (bzw. technisch hergestellte) Oberflächen gemeint. Im Sinne dieser besonderen Ausführungsform sind daher menschliches oder tierisches Gewebe nicht darunter zu verstehen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Anhaftung von Mikroorganismen an solchen Oberflächen wie Textilien, Keramiken, Metallen, Glas und/oder Kunststoffen vermindert. Insbesondere kann es sich hierbei um Wäsche, Sanitäreinrichtungen wie Duschen, Waschbecken oder Toiletten, Bodenbeläge, Schuhe, Leder, aus Gummi hergestellte Gebrauchsgegenstände, Fensterscheiben, Gläser, Aquarien, Geschirr, Arbeitsoberflächen, Prothesen, Zahnersatz oder Küchengeräte wie Kühlschränke oder Herde handeln.
Der Algenextrakt und/oder dessen organisches Isolat und/oder dessen Derivat werden bei den genannten Anwendungen vorzugsweise auf das Material aufgebracht oder in das Material eingebracht bzw. eingearbeitet.
Die Verminderung der Anhaftung an Textilien oder Kunststoffoberflächen vermindert das Risiko einer Reinfektion der befallenen Körperbereiche. Die Verminderung der Anhaftung von Mikroorganismen an Keramiken, Kunststoffen oder Metallen, insbesondere an Prothesen oder Zahnersatz, verringert das Infektions- bzw. Reinfektionsrisiko, ohne die Haut, die Schleimhäute oder die Abwässer mit biozid oder biostatisch bzw. virostatisch wirkenden Substanzen zu belasten. Ebenso können Katheter sowie andere aus Kunststoff oder Metallen hergestellte medizinische Geräte und/oder Prothesen durch die Verwendung von Algenextrakten beispielsweise in Spülungen oder Reinigungsmitteln von der Anhaftung befreit werden.
Zahnersatz, insbesondere Gebisse, können durch die Verwendung von Algenextrakten in Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflegeprodukten wirksam, einfach und ohne Belastung der behandelten Oberfläche mit stark biozid wirkenden, möglicherweise sogar bedingt toxischen Substanzen von der Mikroorganismenanhaftung gereinigt werden.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Adhäsion von Mikroorganismen dadurch unterdrückt, dass durch Eingriff in die molekulare Kommunikation der Mikroorganismen die Ausbildung eines Biofilms gehemmt wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Kontrolle von auf mikrobieller Interaktion beruhenden Vorgängen, dadurch gekennzeichnet, dass man

a) gegebenenfalls die interagierenden Mikroorganismen bestimmt,
b) gegebenenfalls unter den Algenextrakten, deren organischen Isolaten und/oder deren Derivaten die geeignete Verbindung oder die geeigneten Verbindungen auswählt, und
c) die ausgewählte Verbindung oder ausgewählten Verbindungen in für die gewünschte Kontrolle ausreichender Menge dem Medium zusetzt, in dem die mikrobielle Interaktion stattfindet.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ebenso die Verwendung eines Algenextrakts und/oder eines organischen Isolats daraus und/oder eines Derivats davon zur Kontrolle von auf mikrobieller Interaktion beruhenden Vorgängen, insbesondere zur Kontrolle der Ausbildung und/oder Reifung von Biofilmen, besonders bevorzugt von Biofilmen, an denen Gramnegative Bakterien beteiligt sind.
Unter „auf mikrobieller Interaktion beruhenden Vorgängen" sind neben der Ausbildung und/oder Reifung von Biofilmen etwa auch multizelluläres Schwärmverhalten, die konzertierte Ausbildung von Antibiotika-Resistenzen, die konzertierte Synthese von Antibiotika, die konzertierten Synthese von Pigmentstoffen, die konzertierte Produktion extrazellulärer Enzyme, insbesondere hydrolytischer Enzyme, oder die konzertierte Produktion von Virulenzfaktoren zu verstehen.
Durch die Biofilmunterdrückung lassen sich beispielsweise indirekt auch Schiffsrümpfe vor Algenbewuchs schützen. Denn der Biofilm bildet die Grundlage für die Ansiedlung von größeren Organismen wie Muscheln und Algen. Dieser Bewuchs bremst durch seinen Reibungswiderstand die Schiffe und treibt somit den Treibstoffverbrauch in die Höhe, weshalb der Belag regelmäßig aufwendig entfernt werden muss. Aus diesem Grund ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Algenextrakten in so genannten Antifouling-Mitteln erfindungsgemäß besonders bevorzugt.
Medizinisch relevante Biofilme sind ebenfalls ein bevorzugtes Ziel der vorliegenden Erfindung. Zu nennen sind hier insbesondere:
Mukoviszidose: Die chronische Lungeninfektion, die Mukoviszidose-Patienten befällt, wird von dem gram-negativen Stäbchenbakterium Pseudomonas aeruginosa verursacht. Sobald sich ein Biofilm auf der Lunge gebildet hat, sind die Bakterien selbst durch aggressivste Antibiotika-Behandlungen nicht mehr zu vernichten. Patienten mit dieser Erbkrankheit bilden auf Grund eines gestörten Salztransports in den Epithelzellen, zähflüssigen Schleim in den Lungen aus, der einen guten Nährboden für Erreger bildet.
Kontaktlinsen: Auch auf Kontaktlinsen können sich filmbildende Bakterien niederlassen. Vor allem der Keim Pseudomonas aeruginosa spielt hier eine wichtige Rolle. Obwohl er in der normalen Flora des Auges nicht vorkommt, kann er durch Mascara-Schwämmchen oder kontaminierte Reinigungslösungen für Kontaktlinsen ins Auge gelangen. Zu Hornhautentzündungen kommt es häufig, wenn auch nur kleine Verletzungen vorliegen.
Implantate: Bakterielle Biofilme sind für etwa 60 Prozent aller Infektionen in der Implantationschirurgie verantwortlich. Die Mortalität der Patienten ist besonders hoch, wenn endogene Implantate wie künstliche Gelenke oder Herzklappen betroffen sind.
Katheter: Intravenöse Zugänge, wie sie für Bluttransfusionen oder künstliche Ernährung benötigt werden, können auch zu schweren Infektionen führen. Keime der normalen Hautflora wie Staphylococcus-Arten oder Erreger wie verschiedene Pseudomonas-Spezies können sich an der Außenseite des Zugangs anlagern, bevor er in die Blutgefäße des Patienten eingeführt wird. Dort bilden die Bakterien dann einen Film, der, wenn er sich ablöst, chronische Infektionen auslösen kann.
Zahnbelag: Der Belag auf Zähnen ist nicht nur unschön, sondern unter Umständen auch gefährlich: Karies, Gingivitis (Zahnfleischbluten) und Paradontitis (Zahnfleischentzündung) können die Folge sein. Außerdem können Keime der Mundflora durch kleine Wunden in das Blutsystem gelangen, die im Verdacht stehen, Herzinfarkte, Frühgeburten oder Diabetes zu verursachen.
Bevorzugtermaßen erfolgt die erfindungsgemäße Verwendung zur Unterdrückung von Bilofilmen daher in Sterilisations-, Desinfektions-Imprägnier- oder Konservierungsmitteln, Wasch- oder Reinigungsmitteln, oder in Kühl- oder Kühlschmiermitteln (technische Anwendungslösungen) sowie auf dem Gebiet der Wasserreinigung/Wasserbehandlung sowie der Arzneimittel-, Lebensmittel-, Brauerei-, Medizintechnik-, Farben-, Holz-, Textil-, Kosmetik-, Leder-, Tabak-, Pelz-, Seil-, Papier-, Zellstoff-, Kunststoff-, Treibstoff-, Öl-, Kautschuk- oder Maschinenindustrie.
Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Verwendung zur Biofilmkontrolle somit bei medizinischen Geräten, Instrumenten und Apparaturen, insbesondere bei Kathetern und Endoskopen.
Algenextrakt und/oder organisches Isolat daraus und/oder Derivat davon Algen sind ein- bis vielzellige, verschieden gefärbte, primär photoautotrophe Pflanzen bzw. photoautotrophe Bakterien von meist thallophytischer Organisation, deren Gameten und Sporen bildende Organe in der Regel einzellig sind und eventuell Hüllen aus sterilen Zellen besitzen. Algen werden nach ihrer Pigmentzusammensetzung in Grün-, Rot-, Blau- und Braunalgen unterschieden.
Der erfindungsgemäß einsetzbare Algenextrakt ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Extrakten von Braunalgen, insbesondere des Stammes Chromophycota (Ochrophyta), und Extrakten von Rotalgen, insbesondere des Stammes Rhodophycota (Rhodophyta).
Der Algenextrakt aus dem Stamm Chromophycota (Ochrophyta) ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Klasse Phaeophyceae, insbesondere aus Algenextrakten der Ordnung Fucales, Laminariales, Dictyosiphonales oder Desmarestiales.
Der Algenextrakt der Ordnung Fucales ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Familie der Fucaceae, insbesondere aus dem Genus Ascophyllum oder Fucus, oder der Familie der Cystoseiraceae, insbesondere aus dem Genus Halidrys.
Der Algenextrakt der Ordnung Laminariales ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Familie der Laminariaceae, insbesondere aus dem Genus Laminaria. Der Algenextrakt aus der Ordnung Dictyosiphonales ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Familie Striariaceae, insbesondere aus dem Genus Striaria. Der Algenextrakt der Ordnung Desmarestiales ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Familie Desmarestiaceae, insbesondere aus dem Genus Desmarestia.
Der Algenextrakt aus dem Stamm Rhodophycota (Rhodphyta) ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Klasse Florideophyceae, besonders bevorzugt aus der Ordnung Gigartinales, Ceramiales, Rhodymeniales, Cryptonemiales oder Ahnefeltiales.
Der Algenextrakt aus der Ordnung Gigartinales ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Familie der Gigartinaceae, insbesondere aus dem Genus Chondrus, oder aus Algenextrakten der Familie der Polyideaceae, insbesondere aus dem Genus Polyides.
Der Algenextrakt aus der Ordnung Ceramiales ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Familie der Rhodomelaceae, insbesondere aus dem Genus Osmundea, Rhodomela oder Polysiphonia, oder aus Algenextrakten der Familie der Ceramiaceae, insbesondere aus dem Genus Ceramium.
Der Algenextrakt aus der Ordnung Rhodymeniales ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Familie der Lomentariaceae, insbesondere aus dem Genus Lomentaria. Der Algenextrakt aus der Ordnung Cryptonemiales ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Familie der Kallymeniaceae, insbesondere aus dem Genus Callophyllis. Der Algenextrakt aus der Ordnung Ahnfeltiales ist erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Algenextrakten der Familie Ahnfeltiaceae, insbesondere aus dem Genus Ahnfeltia.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um einen Algenextrakt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ceramium rubrum, Polysiphonia sp., Polysiphonia elongata, Polysiphonia stricta, Polysiphonia nigra, Polysiphonia fucoides, Fucus serratus, Fucus vesiculosus, Polyides rotundus, Callophylis sp., Halidrys siliquosa, Rhodomela confervoides, Lomentaria clavellosa, Striaria attenuata, Ascophyllum nodosum, Osmundea truncata, Saccharins latissima (früher Laminaria saccharina genannt), Ahnfeltia plicata und Desmarestia aculeata.
Aufgrund ihrer überraschend äußerst geringen bakteriziden Wirkung ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Algenextrakt ausgewählt aus Algenextrakten der Gruppe bestehend aus Halidrys siliquosa, Ascophyllum nodosum, Saccharins altissima, Chondrus crispus, Ahnfeltia plicata und Desmarestia aculeata.
Als Extraktionsmittel zur Herstellung des Algenextrakts können beispielsweise Wasser, Alkohole, organische Lösungsmittel sowie deren Mischungen verwendet werden. Unter den Alkoholen sind dabei niedere Alkohole wie Methanol, Ethanol und Isopropanol, insbesondere aber mehrwertige Alkohole wie Ethylenglykol, Propylenglykol und Butylenglykol, und zwar sowohl als alleiniges Extraktionsmittel als auch in Mischung mit Wasser, bevorzugt. Insbesondere können Algenextrakte auf Basis von Wasser/Propylenglykol im Verhältnis 1:10 bis 10:1 eingesetzt werden. Als organische Lösungsmittel kommen beispielsweise Dichlormethan, Hexan und Ethylacetat in Frage. Besonders bevorzugt wird eine Mischung aus Dichlormethan und Methanol als Extraktionsmittel verwendet. Die Wasserdampfdestillation fällt erfindungsgemäß unter die bevorzugten Extraktionsverfahren. Die Extraktion kann aber gegebenenfalls auch in Form von Trockenextraktion erfolgen.
Der Algenextrakt kann erfindungsgemäß sowohl in reiner als auch in verdünnter Form eingesetzt werden. Sofern er in verdünnter Form eingesetzt wird, enthält er üblicherweise ca. 2–80 Gew.-% Aktivsubstanz und als Lösungsmittel das bei seiner Gewinnung eingesetzte Extraktionsmittel oder Extraktionsmittelgemisch. Je nach Wahl der Extraktionsmittel kann es bevorzugt sein, den Algenextrakt durch Zugabe eines Lösungsvermittlers zu stabilisieren. Als Lösungsvermittler geeignet sind z. B. Ethoxylierungsprodukte von gegebenenfalls gehärteten pflanzlichen und tierischen Ölen. Bevorzugte Lösungsvermittler sind ethoxylierte Mono-, Di- und Triglyceride von C_8-22-Fettsäuren mit 4 bis 50 Ethylenoxid-Einheiten, z. B. hydriertes ethoxyliertes Castoröl, Olivenölethoxylat, Mandelölethoxylat, Nerzölethoxylat, Polyoxyethylenglykolcapryl-/-/caprinsäureglyceride, Polyoxyethylenglycerinmonolaurat und Polyoxyethylenglykolkokosfettsäureglyceride.
Weiterhin kann es bevorzugt sein, in den erfindungsgemäßen Mitteln Mischungen aus mehreren, insbesondere aus zwei, verschiedenen Algenextrakten einzusetzen.
Bei dem organischen Isolat aus dem Pflanzenextrakt kann es sich um jede beliebige adhäsionshemmende organische Komponente handeln, die aus dem Extrakt durch dem Fachmann bekannte Isolations- und Reinigungsverfahren isoliert und anschließend auf Wirksamkeit überprüft werden kann.
Bei dem Derivat des Algenextraktes und/oder des organischen Isolats kann es sich um jedes beliebige Derivat eines erfindungsgemäßen Algenextrakts und/oder eines organischen Isolats daraus handeln. Das Derivat kann beispielsweise durch Einwirkung beliebiger chemischer oder biologischer Agentien erhalten werden.
Der Algenextrakt, das Isolat daraus oder das Derivat davon sind in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Materialien vorzugsweise in einer Menge von 0,01–3,0 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von 0,01–1,0 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von 0,01–0,1 Gew.-% enthalten.
Mikroorganismen
In einer bevorzugten Ausführungsform sind unter Mikroorganismen Bakterien und Pilze zu verstehen. Besonders bevorzugte Pilze sind hierbei Hefen, Schimmelpilze, Dermatophyten und keratinophile Pilze.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird durch die Verwendung von Algenextrakten die Anhaftung von Bakterien vermindert, insbesondere die Anhaftung von gramnegativen und grampositiven Bakterien, vor allem die Anhaftung von pathogenen Bakterien ausgewählt aus Propionibacterium acnes, Stapylococcus aureus, Streptokokken Gruppe A (betahämolysierende S.), S. pyogenes, Corynebacterium spp. (insbesondere C. tenuis, C. diphtheriae, C. minutissimum), Micrococcus spp. (insbesondere M. sedentarius), Bacillus anthracis, Neisseria meningitidis, N. gonorrhoeae, Pseudomonas aeruginosa, P. pseudomallei, Borrelia burgdorferi, Treponema pallidum, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium spp., Escherichia coli sowie Streptococcus spec. (insbesondere S. gordonii, S. mutans), Actinomyces spec. (insbesondere A. naeslundii), Salmonella spec., Actinobacteria (insbesondere Brachybacterium spec.), alpha-Proteobacteria (insbesondere Agrobacterium spec.), beta-Proteobacteria (insbesondere Nitrosomonas spec.), Aquabacterium spec., Hydrogenophaga, gamma-Proteobacteria, Stenotrophomonas spec., Xanthomonas spec. (campestris), Neisseria spec., Haemophilus spec. sowie alle Mikroorganismen, die von Paster et al. (J. Bac. 183 (2001) 12, 3770–3783) beschrieben werden.
Hefen im erfindungsgemäßen Zusammenhang sind einzellige Pilze, die sich überwiegend durch Sprossung vermehren. Hefepilze stellen keine eigenständige taxonomische Kategorie im System der Pilze dar. Systematisch werden die meisten Hefen den Endomycetes zugeordnet. Daneben treten aber auch bei verschiedenen anderen Pilzen im Entwicklungszyklus oder unter bestimmten Umweltbedingungen Sprosszellstadien auf, die als Hefestadien bezeichnet werden. Solche einzellig, hefeartig sprossende Wuchsformen treten bei den Ascomyceten, aber auch bei den Zygomyceten, Basidomyceten und Deuteromyceten auf. Erfindungsgemäß sind auch alle diese Wuchsformen unter Hefen zu verstehen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird durch die Verwendung von Algenextrakten die Anhaftung von humanpathogenen Pilzen vermindert. Dazu sind zum Beispiel die humanpathogenen Spezies der Pilze aus den Klassen Ascomycota, Basidomycota, Deuteromycota und Zygomycota zu zählen, insbesondere die humanpathogenen Formen von Candida.
Die humanpathogenen Candida Spezies besiedeln auch bei gesunden Menschen Haut und Schleimhäute. Bei starker Vermehrung der Pilzzellen, z. B. nach Schädigung der bakteriellen Schleimhautflora durch Antibiotika, verursachen sie aber lokale Entzündungen, die auch als Soor bezeichnet werden. Insbesondere treten diese im Mund- und Genitalbereich auf (sogenannter Mund- bzw. Vaginal-Soor). Bekannt sind auch Haut- und Windelsoor. Die Schleimhaut ist gerötet, es zeigen sich Läsionen, ein weißer Belag und Juckreiz treten auf.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Anhaftung von Pilzen der Spezies Rhodotorula spp., Cryptococcus spp., Exophilia spp., Hormoconis spp. vermindert.
Besonders bevorzugt wird erfindungsgemäß die Anhaftung der medizinisch relevanten Formen von Candida vermindert, beispielsweise von C. albicans, C. boidinii, C. catenulata, C. ciferii, C. dubliniensis, C. glabrata, C. guilliermondii, C. haemulonii, C. kefyr, C. krusei, C. lipolytica, C. lusitaniae, C. norvegensis, C. parapsilosis, C. pulcherrima, C. rugosa, C. tropicalis, C. utilis, C. viswanathii. Insbesondere bevorzugt sind C. albicans, C. stellatoidea, C. tropicalis, C. glabrata und C. parapsilosis. Die Mycel-Form von Candida wird als humanpathogene Form des Pilzes betrachtet. Eine Verminderung der Anhaftung von Candida beispielsweise an Textilien oder Kunststoffen vermindert das Risiko der Reinfektion, ohne die Bildung von Resistenzen zu erhöhen.
Unter Schimmelpilzen sind gemäß der vorliegenden Erfindung solche Pilze zu verstehen, die ihren Lebensraum im Boden, auf Lebens- und/oder Futtermitteln oder in konzentrierten Nährlösungen haben, ein typisches Mycel bilden und ihre Nährstoffe aus organischen Substanzen gewinnen, die sie dadurch zersetzen (saprobiontische bzw. saprophytische Lebensweise). Des weiteren vermehren sie sich überwiegend ungeschlechtlich durch Sporen (insbesondere Sporangiosporen oder Konidien) und bilden, wenn überhaupt, nur sehr kleine sexuelle Fortpflanzungsorgane aus.
Dazu sind zum Beispiel Spezies aus den Klassen Ascomycota, Basidiomycota, Deuteromycota und Zygomycota zu zählen, insbesondere alle Spezies der Gattungen Aspergillus, Penicillium, Cladosporium und Mucor sowie Stachybotrys, Phoma, Alternaria, Aureobasidium, Ulocladium, Epicoccum, Stemphyllium, Paecilomyces, Trichoderma, Scopulariopsis, Wallemia, Botrytis, Verticillium und Chaetonium.
Zu den Ascomycota gehören hier insbesondere alle Spezies der Gattungen Aspergillus, Penicillium und Cladosporium. Diese Pilze bilden Sporen aus, die bei Kontakt mit der Haut oder den Atemwegen ein stark allergieauslösendes Potential aufweisen. Zu den Basidomycota ist beispielsweise Cryptococcus neoformans zu zählen. Zu den Deuteromycota sind alle als Schimmelpilze bekannten Gattungen zu zählen, insbesondere solche, die durch das Fehlen eines sexuellen Stadiums nicht den Klassen Ascomycota, Basidiomycota oder Zygomycota zugeordnet werden.
Algenextrakte sind besonders bevorzugt zur Verminderung der Anhaftung aller Spezies der Gattung Aspergillus an Oberflächen geeignet, ganz besonders bevorzugt der Spezies, die ausgewählt sind aus Aspergillus aculeatus, Aspergillus albus, Aspergillus alliaceus, Aspergillus asperescens, Aspergillus awamori, Aspergillus candidus, Aspergillus carbonarius, Aspergillus carneus, Aspergillus chevalieri, Aspergillus chevalieri var. intermedius, Aspergillus clavatus, Aspergillus ficuum, Aspergillus flavipes, Aspergillus flavus, Aspergillus foetidus, Aspergillus fumigatus, Aspergillus giganteus, Aspergillus humicola, Aspergillus intermedius, Aspergillus japonicus, Aspergillus nidulans, Aspergillus niger, Aspergillus niveus, Aspergillus ochraceus, Aspergillus oryzae, Aspergillus ostianus, Aspergillus parasiticus, Aspergillus parasiticus var. globosus, Aspergillus penicillioides, Aspergillus phoenicis, Aspergillus rugulosus, Aspergillus sclerotiorum, Aspergillus sojae var. gymnosardae, Aspergillus sydowi, Aspergillus tamarii, Aspergillus terreus, Aspergillus terricola, Aspergillus toxicarius, Aspergillus unguis, Aspergillus ustus, Aspergillus versicolor, Aspergillus vitricolae und Aspergillus wentii. Besonders bevorzugt wird die Anhaftung von Aspergillus flavus und Apsergillus nidulans vermindert bzw. im Wesentlichen ganz verhindert.
Unter keratinophilen Pilzen sind solche Haut- und/oder Haarpilze zu verstehen, die in verhornter Haut und deren Anhangsgebilden (insbesondere Haaren und/oder Nägeln) wachsen. Insbesondere sind darunter Dermatophyten und alle Spezies der Gattung Malassezia zu verstehen. Unter Dermatophyten sind erfindungsgemäß insbesondere alle Spezies der Gattungen Trichophyton, Microsporum und Epidermophyton zu verstehen.
Der keratinophile Pilz Malassezia, ein Hefepilz, gilt als Erreger von vermehrter Schuppenbildung der Haut, beispielsweise auf dem Kopf (Haarschuppen). Außerdem wird dieser Organismus als Auslöser der Hautkrankheit Pityriasis versicolor betrachtet. Insbesondere ist es daher von Vorteil, die Adhäsion von Malassezia, insbesondere die der Spezies M. furfur (auch bekannt unter dem Namen Pityrosporum ovale), M. pachydermatis, M. sympodialis und/oder M. globosa zu vermindern bzw. im wesentlichen zu verhindern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die keratinophilen Pilze ausgewählt aus Trichophyton mentagrophytes, T. rubrum, T. asteroides, T. concentrium, T. equinum, T. meginii, T. gallinae, T. tonsurans, T. schoenleinii, T. terrestre, T. verrucosum, T. violaceum, Microsporum canis, Microsporum audounii, M. gypseum, Epidermophyton flossocum, Malassezia furfur, M. sympodialis, M. globosa und M. pachydermatis.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird durch die Verwendung von Algenextrakten die Anhaftung von Algen, von human-, tier- und/oder pflanzenpathogenen Viren sowie von Bakteriophagen vermindert, wobei vor allem die Verminderung der Anhaftung von Grün- und Blaualgen an Fassaden und Baustoffen relevant ist. Die relevanten Vertreter der Blaualgen (Cyanobacteria) sind aus den Gattungen Anabaena, Anacystis, z. B. Anacystis montana, Gloeocapsa, Lyngbia, Nostoc, Oscillatoria, z. B. Oscillatoria lutea, Phormidium, Schiszothrix und Scytonema. Gattungen der Grünalgen (Chlorophyta) sind beispielsweise Chlorella, Choricystis, Chlamydomonas, Chlorococcum, Stichcoccus, insb. Stichcoccus bacillaris, Ulothrix und Trentepholia, insb. Trentepholia odorata.
Erfindungsgemäß kann demnach insbesondere auch die Anhaftung von Algen, insbesondere der zuvor genannten, auf Oberflächen insbesondere in sehr feuchten Räumen sowie Aquarien, aber auch auf solchen Oberflächen, die der Witterung ausgesetzt sind, wie z. B. Baustoffen, darunter insbesondere Dichtstoffe bzw. Versiegelungen, durch die Verwendung von Algenextrakten vermindert werden.
Mikroorganismen, die hinsichtlich der Biofilmbildung besonders relevant sind, und deren Anhaftung besonders bevorzugt vermindert wird, sind beispielsweise Aeromonas hydrophila, Aeromonas salmonicida, Agrobacterium tumefaciens, Burkholderia cepacia, Chromobacterium violaceum, Enterobacter agglomerans, Erwinia carotovora, Erwinia chrysanthemi, Escherichia coli, Nitrosomona europaea, Obesumbacterium proteus, Pantoea stewartii, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas aureofaciens, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas syringae, Ralstonia solanacearum, Rhizobium etli, Rhizobium leguminosarum, Rhodobacter sphaeroides, Salmonella enterica, Serratia liquefaciens, Vibrio anguillarum, Vibrio fischeri, Xenorhabdus nematophilus, Yersinia enterolytica, Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis und Yersinia ruckeri sowie Pseudomonaden, insbesondere P. aeruginosa, Burkholderia cepacia, Serratia, Rhizobium, E. coli, Aquabakterium und Xanthomonas.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Anhaftung und/oder die Biofilmbildung von marinen Bakterien, insbesondere ausgewählt aus Zooshikella gangwhensis, Pseudomonas fluorescens, Cythophaga sp. KT0803, Psychrobakter glacinola, Pseudoalteromonas carragenovora, Shewanella baltica und Bacillus subtilis und/oder von pathogenen Bakterien, insbesondere ausgewählt aus Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa, vermindert.
Bevorzugte Gegenstände
Bevorzugte Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind Textilien, Pelze, Papier, Felle, Leder und Verpackungen, insbesondere solche für Lebensmittel, besonders bevorzugte Gegenstände sind Filtermedien, Baustoffe und Bauhilfsstoffe, die zur Verminderung der Anhaftung von Mikroorganismen an Oberflächen Algenextrakte, insbesondere die zuvor als bevorzugt herausgestellten, oder ein organisches Isolat daraus oder ein Derivat davon enthalten, mit diesen beschichtet sind und/oder mit diesen ausgerüstet wurden.
Die Ausrüstung der Verpackungen, Oberflächen, Textilien, Pelze, Felle, Papier oder Leder erfolgt in dem Fachmann bekannter Weise, beispielsweise durch Eintauchen in eine geeignet konzentrierte Lösung eines erfindungsgemäßen Mittels oder durch Besprühen mit einer solchen Lösung. So können beispielsweise auch Kunstwerke auf Papier, Pergament, Holz und/oder Leinwand vor dem Befall durch Mikroorganismen, insbesondere Schimmelbefall, geschützt bzw. von diesem befreit werden. Die Ausrüstung der Filtermedien, Baustoffe oder Bauhilfsstoffe erfolgt beispielsweise durch Aufbringen oder durch mechanisches Einarbeiten des Algenextrakts oder einer geeignet konzentrierten Lösung des Algenextrakts auf bzw. in die Filtermedien, Baustoffe oder Bauhilfsstoffe. Der Algenextrakt kann so in die betreffenden Materialien vor deren Einsatz mechanisch, z. B. durch Verrühren, eingearbeitet werden oder er kann alternativ auch bereits während der Herstellung der Materialien in diese eingearbeitet werden.
Vorzugsweise sind die erfindungsgemäß ausgerüsteten Baustoffe oder Bauhilfsstoffe ausgewählt unter Klebe-, Dichtungs-, Spachtel- und Anstrichmassen, Kunststoffen, Lacken, Farben, Putz, Mörtel, Estrich, Beton, Isoliermaterialien sowie Grundierungen. Besonders bevorzugte Baustoffe oder Bauhilfsstoffe sind Fugendichtungsmassen (bspw. silikonhaltige Fugendichtungsmassen), Tapetenkleister, Putz, Teppichfixierer, Silikonkleber, Fliesenkleber.
Dichtungsmassen und insbesondere Fugendichtungsmassen enthalten typischerweise organische Polymere sowie in vielen Fällen mineralische oder organische Füllstoffe und sonstige Additive.
Geeignete Polymere sind beispielsweise thermoplastische Elastomere, wie in der DE 3602526 beschrieben, vorzugsweise Polyurethane und Acrylate. Geeignete Polymere sind auch in den Offenlegungsschriften DE 3726547 , DE 4029504 und DE 4009095 sowie in DE 19704553 und DE 4233077 genannt, auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
Die erfindungsgemäßen Dichtungsmassen (Dichtstoffe bzw. Dichtstoffmischungen) enthalten bevorzugt 0,001–3,0 Gew.-% Algenextrakt. Besonders bevorzugt sind Mengen zwischen 0,01 und 1,0 Gew.-%.
Erfindungsgemäß kann die Ausrüstung der erfindungsgemäßen Dichtstoffe sowohl im ungehärteten oder bei unter 60°C gehärteten Zustand erfolgen. Dichtstoffe sind im erfindungsgemäßen Zusammenhang Materialien gemäß DIN EN 26927, insbesondere solche, die plastisch oder elastisch als Dichtstoffe aushärten. Die erfindungsgemäßen Dichtstoffe können alle für die entsprechenden Dichtungsmassen typischen Zusatzstoffe, wie z. B. typische Verdickungsmittel, verstärkende Füllstoffe, Vernetzer, Vernetzungskatalysatoren, Pigmente, Haftmittel oder sonstige Volumenextender enthalten. Das Aufbringen bzw. Einbringen des Algenextrakts kann durch Eindispergieren in dem Fachmann bekannter Weise z. B. durch die Verwendung von Dispergiereinrichtungen, Kneter, Planetenmischer usw., unter Ausschluss von Feuchtigkeit und Sauerstoff sowohl in die fertige als auch in Teile dieser Dichtungsmassen bzw. zusammen mit einer oder mehreren Komponenten der Dichtungsmassen erfolgen.
Selbst die Behandlung von bereits ausgehärteten, vernetzten Dichtungsmassenoberflächen kann durch Aufbringen von Lösungen bzw. Suspensionen der erfindungsgemäß verwendeten Substanz durchgeführt werden, indem der Wirkstoff durch Quellung bzw. Diffusion in die Dichtungsmasse transportiert wird.
Erfindungsgemäß einsetzbare Dichtstoffe können sowohl auf Silikon-, Urethan- als auch auf Acrylbasis oder etwa auf MS-Polymerbasis hergestellt werden. Dichtstoffe auf Urethanbasis sind bspw. in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (8. Auflage 2003, Kapitel 4) sowie US 4,417,042 offenbart. Silikondichtstoffe sind dem Fachmann bekannt, bspw. aus der EP 0 118 030 A , EP 0 316 591 A , EP 0 327 847 A , EP 0 553 143 A , DE 195 49 425 A und US 4,417,042 . Beispiele für Acryldichtstoffe sind u. a. in der WO 01/09249 oder der US 5,077,360 offenbart. Beispiele für Dichtstoffe auf MS-Polymerbasis sind beispielsweise in der EP 0 824 574 , US 3,971,751 , US 4,960,844 , US 3,979,344 , US 3,632,557 , DE 4029504 , EP 601 021 oder der EP 370 464 offenbart.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Fugendichtungsmasse um eine Fugendichtungsmasse auf Silikon-Basis, insbesondere ausgewählt aus Acetat-, Alkoxy-, Oxim-, Benzamid- und Aminsilikonen. Die Fungedichtungsmasse enthält hierbei vorzugsweise als Polyorganosiloxane und als Organosilikonverbindungen mit hydrolysierbaren Gruppen Verbindungen wie sie in der Patentschrift US 5,378,406 beschrieben werden in den dort angegebenen Mengen, deren diesbezügliche Offenbarung hiermit zum Gegenstand dieser Patentanmeldung gemacht wird.
Insbesondere sind bei Raumtemperatur vernetzende Systeme, wie bspw. in der EP 0 327 847 oder US 5,077,360 beschrieben, bevorzugt. Dabei kann es sich um ein- oder mehrkomponentige Systeme handeln, wobei in den mehrkomponentigen Systemen Katalysator und Vernetzer getrennt vorliegen können (beispielsweise offenbart in den Patentschriften US 4,891,400 und US 5,502,144 ), oder andere sogenannte Silikon RVT 2K-Systeme, insbesondere platinfreie Systeme.
Besonders bevorzugt sind sogenannte Einkomponentensysteme, die alle Inhaltsstoffe zum Aufbau einer Dichtungsmasse enthalten, unter Abschluß von Luftfeuchtigkeit und/oder Luftsauerstoff gelagert werden und am Einsatzort unter Reaktion mit dem Luftsauerstoff und/oder der Luftfeuchtigkeit aushärten. Besonders bevorzugt sind die sogenannten Silikon-Neutralsysteme, in denen die Umsetzung von Vernetzern mit dem Wasser der Umgebungsluft nicht zu korrosiven, sauren, basischen oder geruchsintensiven Spaltprodukten führt. Beispiele für solche Systeme sind in der DE 195 49 425 , der US 4,417,042 oder der EP 0 327 847 offenbart.
Die Dichtungsmassen und insbesondere Fugendichtungsmassen können wäßrige oder organische Lösungsmittel enthalten. Als organische Lösungsmittel kommen Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexan, Toluol oder auch Xylol oder Petrolether in Frage. Weitere Lösungsmittel sind Ketone wie Methylbutylketon oder Chlorkohlenwasserstoffe.
Weiterhin können die Dichtungsmassen noch weitere kautschukartige Polymere enthalten. Hier kommen relativ niedermolekulare, handelsübliche Typen von Polyisobutylen, Polyisopren oder auch Polybutadienstyrol in Frage. Auch die Mitverwendung von abgebautem Naturkautschuk oder von Neoprenkautschuk ist möglich. Hier können auch bei Raumtemperatur noch fließfähige Typen eingesetzt werden, welche häufig als "Flüssigkautschuk" bezeichnet werden.
Die erfindungsgemäßen Dichtungsmassen können verwendet werden, um die verschiedensten Materialien miteinander zu verbinden bzw. abzudichten. Hier ist in erster Linie an die Verwendung auf Beton, auf Glas, auf Putz und/oder Emaille sowie Keramik und Porzellan gedacht. Aber auch das Verbinden bzw. Abdichten von Formteilen bzw. Profilen aus Aluminium, Stahl, Zink oder auch aus Kunststoffen wie PVC oder Polyurethanen oder Acrylharzen ist möglich. Schließlich sei das Abdichten von Holz oder Holzmaterialien mit den verschiedensten anderen Werkstoffen erwähnt.
Die Standfestigkeit von Fugendichtungsmassen wird in der Regel durch Zusatz von feinteiligen Feststoffen – auch Füllstoffe genannt – erzielt. Diese lassen sich in solche organischer und solche anorganischer Art unterscheiden. Als anorganische Füllstoffe können beispielsweise Kieselsäure/Siliciumdioxid (gecoatet oder ungecoatet), Kreide – gecoatet oder ungecoatet – und/oder Zeolithe bevorzugt sein. Letztere können zudem auch als Trockenmittel fungieren. Als organischer Füllstoff kommt z. B. PVC-Pulver in Betracht. Die Füllstoffe tragen im allgemeinen wesentlich dazu bei, dass die Dichtungsmasse nach der Anwendung einen notwendigen inneren Halt besitzt, so dass ein Auslaufen oder Ausbuchten der Dichtungsmasse aus senkrechten Fugen verhindert wird. Die genannten Zusatz- bzw. Füllstoffe lassen sich in Pigmente und thixotropierende Füllstoffe, auch verkürzt als Thixotropiermittel bezeichnet, einteilen.
Als Thixotropierungsmittel eignen sich die bekannten Thixotropierungsmittel wie Bentone, Kaoline oder auch organische Verbindungen wie hydriertes Rizinusöl bzw. Derivate desselben mit mehrfunktionellen Aminen oder die Umsetzungsprodukte von Stearinsäure oder Rizinolsäure mit Ethylendiamin. Als besonders günstig hat sich die Mitverwendung von Kieselsäure, insbesondere von Kieselsäure aus der Pyrolyse erwiesen. Außerdem kommen als Thixotropiermittel im wesentlichen quellfähige Polymerpulver in Betracht. Beispiele sind hierfür Polyacrylnitril, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyacrylsäureester, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetate sowie die entsprechenden Copolymerisate. Besonders gute Ergebnisse lassen sich mit feinteiligem Polyvinylchloridpulver erhalten. Neben den Thixotropierungsmitteln können auch noch zusätzlich Haftvermittler eingesetzt werden wie etwa Mercaptoalkylsilan. Hier hat es sich als zweckmäßig erwiesen, ein Monomercaptoalkyltrialkoxysilan einzusetzen. Handelsüblich ist beispielsweise das Mercaptopropyltrimethoxysilan.
Die Eigenschaften einer Fugendichtungsmasse lassen sich noch weiter verbessern, wenn dem als Thixotropiermittel verwendeten Kunststoffpulver weitere Komponenten zugesetzt werden. Dabei handelt es sich um Stoffe, die unter die Kategorie der für Kunststoffe angewendeten Weichmacher bzw. Quellmittel und Quellhilfsmittel fallen.
Es kommen z. B. Weichmacher, insbesondere für die Dichtungsmassen auf Urethan- bzw. Acrylbasis aus der Klasse der Phthalsäureester in Betracht. Beispiele für anwendbare Verbindungen aus dieser Substanzklasse sind Dioctylphthalat, Dibutylphthalat und Benzylbutylphthalat. Weitere geeignete Substanzklassen sind Chlorparaffine, Alkylsulfonsäureester etwa der Phenole oder Kresole sowie Fettsäureester.
Für die Silikondichtungsmassen sind als Weichmacher Silikonöle, besonders bevorzugt Polydimethylsiloxane, sowie Kohlenwasserstoffe und/oder deren Gemische, von denen besonders Kohlenwasserstoffe bzw. deren Gemische mit einem Siedepunkt von größer 200°C, insbesondere größer 230°C, gut geeignet.
Als Quellhilfsmittel sind solche niedermolekularen organischen Substanzen einsetzbar, die mit dem Polymerpulver und dem Weichmacher mischbar sind. Derartige Quellhilfsmittel lassen sich den einschlägigen Kunststoff- und Polymer-Handbüchern für den Fachmann entnehmen. Als bevorzugte Quellhilfsmittel für Polyvinylchloridpulver dienen Ester, Ketone, aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe sowie aromatische Kohlenwasserstoffe mit Alkylsubstituenten.
Als Pigmente und Farbstoffe werden die für diese Verwendungszwecke bekannten Substanzen wie Titandioxid, Eisenoxide und Ruß verwendet
Zur Verbesserung der Lagerstabilität werden bekanntermaßen den Dichtungsmassen Stabilisatoren wie Benzoylchlorid, Acetylchlorid, Toluolsulfonsäuremethylester, Carbodiimide und/oder Polycarbodiimide zugesetzt. Als besonders gute Stabilisatoren haben sich Olefine mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen erwiesen. Neben der stabilisierenden Wirkung können diese auch Aufgaben von Weichmachern bzw. Quellmitteln erfüllen. Bevorzugt werden Olefine mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere wenn die Doppelbindung in 1,2-Stellung angeordnet ist. Beste Ergebnisse erhält man, wenn die Molekülstruktur dieser Stabilisatoren linear ist.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Algenextrakten zur Verminderung der Anhaftung von Mikrooganismen, insbesondere von Schimmelpilzen an Oberflächen, umgeht man das Problem der Resistenzbildung aufgrund biozider Wirkstoffe. Bei der Anwendung in schimmelgefährdeten Bau- und Bauhilfsstoffen, insbesondere in Dichtungsmassen und besonders bevorzugt in Fugendichtungsmassen werden durch die Verminderung der Anhaftung von Schimmelpilzen an Oberflächen mehrere erwünschte Effekte erzielt: es werden Verfärbungen durch pigmentierte Schimmelpilze verhindert, es wird die Ausbreitung des Schimmelbefalls verzögert und es wird die Allergenbelastung vermindert.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Tapetenkleber, enthaltend vorzugsweise 0,000001 bis 3 Gew.-% Algenextrakt. Bei den Tapetenklebern kann es sich hierbei um Tapetenkleister aus wässrigen Lösungen von Hydrokolloiden wie Methylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose oder wasserlöslichen Stärkederivaten oder etwa um wässrige Dispersionen von filmbildenden Hochmolekularen wie Polyvinylacetat, insbesondere in Verbindung mit den bereits erwähnten Cellulose- und Stärkederivaten, handeln.
Als Filtermedien können alle bekannten Arten eingesetzt werden, solange sie für den Einsatz in Wasser- oder Luftfilteranlagen, insbesondere für Klimaanlagen oder Raumluftbefeuchter, geeignet sind. Insbesondere sind Filtermaterialien aus Cellulose, Glasfasern, PVC-Fasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern, insbesondere Nylonfasern, Vliesstoffen, Sintermaterialien und Membranfilter zu nennen.
Die Konzentration der zur Verminderung der Anhaftung von Mikrooganismen an Oberflächen einzusetzendem Algenextrakt in den erfindungsgemäßen Mitteln kann durch den Fachmann in einem breiten Bereich variiert werden, abhängig von den Einsatzbedingungen der Mittel.
Die erfindungsgemäßen Mittel werden nach üblichen und dem Fachmann bekannten Rezepturen hergestellt. Der Algenextrakt kann sowohl den bereits fertig zubereiteten Mitteln zugegeben, aber ebenso auch während des Herstellungsprozesses zugesetzt werden.
Wasch- und Reinigungsmittel
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von mindestens einem Algenextrakt und/oder einem organischen Isolat daraus und/oder einem Derivat davon in Wasch- und/oder Reinigungsmitteln zur Verminderung der Anhaftung von Mikroorganismen an mit diesen Wasch- und/oder Reinigungsmitteln behandelten Gegenständen.
Solche Wasch- und Reinigungsmittel können ohne Belastung der Abwässer relativ geringe Mengen an Algenextrakt enthalten. Da sie in konzentrierter Form eingesetzt und auf die entsprechend wirksamen Konzentrationen in der Waschlauge verdünnt werden, müssen die Wirkstoffe in entsprechend höherer Konzentration eingesetzt werden. Üblich sind Verdünnungen der Wasch- und Reinigungsmittel mit Wasser zwischen 1:40 und 1:200.
Der Algenextrakt kann erfindungsgemäß auch zu Reinigungsmitteln, die zum Säubern harter Oberflächen, wie zum Beispiel von Böden, Kacheln, Fliesen, Kunststoffen sowie anderen harten Oberflächen im Haushalt, in öffentlichen sanitären Anlagen, in Schwimmbädern, Saunen, Sportanlagen oder in Arzt- oder Massagepraxen zugegeben werden.
Neben den pathogenen Mikroorganismen (insbesondere Pilze und Bakterien) sind auf solchen Oberflächen insbesondere Pseudomonas aeruginosa, Salmonelle spec., Actinobacteria (insbesondere Brachybacterium spec.), alpha-Proteobacteria (insbesondere Agrobacterium spec.), beta-Proteobacteria (insbesondere Nitrosomonas spec., Aquabacterium spec., Hydrogenophaga) oder gamma-Proteobacteria (insbesondere Stenotrophomonas spec., Xanthomonas spec (campestris)) anzutreffen.
Unter Wasch- und Reinigungsmitteln werden im erfindungsgemäßen Zusammenhang im weitesten Sinn tensidhaltige Zubereitungen in fester Form (Partikel, Pulver usw.), halbfester Form (Pasten usw.), flüssiger Form (Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Gele usw.) und gasähnlicher Form (Aerosole usw.) verstanden, die im Hinblick auf eine vorteilhafte Wirkung bei der Anwendung jede beliebige Art von Tensiden enthalten können, üblicherweise neben weiteren Komponenten, die für den jeweiligen Anwendungszweck üblich sind. Beispiele für solche tensidhaltige Zubereitungen sind tensidhaltige Waschmittelzubereitungen, tensidhaltige Reinigungsmittel für harte Oberflächen, oder tensidhaltige Aviviermittelzubereitungen, die jeweils fest oder flüssig sein können, jedoch auch in einer Form vorliegen können, die feste und flüssige Komponenten oder Teilmengen der Komponenten nebeneinander umfasst.
Die Wasch- und Reinigungsmittel können üblicherweise enthaltene Inhaltsstoffe enthalten, wie anionische, nichtionische, kationische und amphotere Tenside, anorganische und organische Buildersubstanzen, spezielle Polymere (beispielsweise solche mit Cobuildereigenschaften), Schauminhibitoren, Farbstoffe und ggf. zusätzliche Duftstoffe (Parfums), Bleichmittel (wie beispielsweise Peroxo-Bleichmittel und Chlor-Bleichmittel), Bleichaktivatoren, Bleichstabilisatoren, Bleichkatalysatoren, Enzyme und Vergrauungsinhibitoren, ohne dass die Inhaltsstoffe auf diese Substanzgruppen beschränkt sind. Häufig sind wichtige Inhaltsstoffe dieser Zubereitungen auch Waschhilfsmittel, für die beispielhaft und nicht beschränkend optische Aufheller, UV-Schutzsubstanzen, sog. Soil Repellents, also Polymere, die einer Wiederanschmutzung von Fasern entgegenwirken, verstanden werden. Die einzelnen Substanzgruppen werden im weiteren näher erläutert.
Für den Fall, dass die Zubereitungen zumindest zum Teil als Formkörper vorliegen, können auch Binde- und Desintegrationshilfsmittel enthalten sein.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte oder propoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 22 C-Atomen, insbesondere 8 bis 18 C-Atomen, und durchschnittlich 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 12 Mol Alkylenoxid, besonders bevorzugt 5 bis 15 Mol Alkylenoxid, vorzugsweise Ethylenoxid (EO), pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO oder 5 bis 15 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C_12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C_9-11-Alkohol mit 7 EO, C_13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C_12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C_12-14-Alkohol mit 3 EO und C_12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO. Als nichtionische Tenside kommen weiterhin auch Substanzen in Betracht, die dem Fachmann gemeinhin auch als nichtionische Emulgatoren bekannt sind. Die nichtionischen Tenside in diesem Sinne enthalten als hydrophile Gruppe z. B. eine Polyolgruppe, eine Polyethergruppe, eine Polyamin- oder eine Polyamidgruppe oder eine Kombination der genannten Gruppen. Solche Verbindungen sind beispielsweise C₈-C₂₂-Alkylmono- und -oligoglycoside und deren ethoxylierte Analoga, Anlagerungsprodukte von 2 bis 30 Mol Ethylenoxid und/oder 0 bis 10, insbesondere 0 bis 5 Mol Propylenoxid an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen und an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe, C₁₂-C₂₂-Fettsäuremono- und -diester von Anlagerungsprodukten von 1 bis 30 Mol Ethylenoxid an Glycerin sowie Anlagerungsprodukte von 5 bis 60 Mol Ethylenoxid an Rizinusöl und an gehärtetes Rizinusöl. Auch schwachschäumende nichtionische Tenside können eingesetzt werden, welche alternierende Ethylenoxid- und Alkylenoxideinheiten aufweisen. Unter diesen sind wiederum Tenside mit EO-AO-EO-AO-Blöcken bevorzugt, wobei jeweils eine bis zehn EO- bzw. AO-Gruppen aneinander gebunden sind, bevor ein Block aus den jeweils anderen Gruppen folgt. Beispiele hierfür sind Tenside der allgemeinen Formel
in der R¹ für einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ein- bzw. mehrfach ungesättigten C_6-24-Alkyl- oder -Alkenylrest steht; jede Gruppe R² bzw. R³ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus -CH₃; -CH₂CH₃, -CH₂CH₂-CH₃, CH(CH₃)₂ und die Indizes w, x, y, z unabhängig voneinander für ganze Zahlen von 1 bis 6 stehen. Diese lassen sich durch bekannte Methoden aus den entsprechenden Alkoholen R¹-OH und Ethylen- bzw. Alkylenoxid herstellen. Der Rest R¹ in der vorstehenden Formel kann je nach Herkunft des Alkohols variieren. Werden native Quellen genutzt, weist der Rest R¹ eine gerade Anzahl von Kohlenstoffatomen auf und ist in der Regel unverzeigt, wobei die linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, bevorzugt sind. Aus synthetischen Quellen zugängliche Alkohole sind beispielsweise die Guerbetalkohole oder in 2-Stellung methylverzweigte bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Unanbhängig von der Art des zur Herstellung der erfindungsgemäß in den Mitteln enthaltenen nicht-ionischen Tensiden eingesetzten Alkohols sind erfindungsgemäße Mittel bevorzugt, bei denen R¹ in der vorstehenden Formel für einen Alkylrest mit 6 bis 24, vorzugsweise 8 bis 20, besonders bevorzugt 9 bis 15 und insbesondere 9 bis 11 Kohlenstoffatomen steht. Als Alkylenoxideinheit, die alternierend zur Ethylenoxideinheit in den Niotensiden enthalten sein kann, kommt neben Propylenoxid insbesondere Butylenoxid in Betracht. Aber auch weitere Alkylenoxide, bei denen R² bzw. R³ unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH₂CH₂-CH₃ bzw. CH(CH₃)₂, sind geeignet.
Weiterhin kommen als nichtionische Tenside nichtionische Blockcopolymere in Frage wie sie beispielsweise in WO 00/12660 beschrieben werden, auf die hier vollinhaltlich Bezug genommen wird. Es kann sich hierbei beispielsweise handeln um AB-, AA'B-, ABB'-, ABA'- oder BAB'-Blockcopolymere, wobei A und A' für einen hydrophilen Block und B und B' für einen hydrophoben Block steht. Bei den Blöcken A und A' kann es sich unabhänig voneinander beipielsweise handeln um ein Polyalkylenoxid, insbesondere um ein Polypropylenoxid oder Polyethylenoxid, um Polyvinylpyridin, Polyvinylalkohol, Polymethylvinylether, Polyvinylpyrrolidin oder um ein Polysaccharid. Bei den Blöcken B und B' kann es sich unabhängig voneinander beispielsweise handeln um einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest, der beispielsweise erhalten werden kann durch Polymerisation von Einheiten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,3-Butadien, Isopren, alle Konstitumere des Dimethylbutadien, 1,3-Pentadien, 2.4-Hexadien, α-Methylstyrol, Isobutylen, Ethylen, Propylen oder Styrol oder Mischungen davon. Die Molekulargewichte der Blöcke A, A', B und B' betragen vorzugsweise unabhängig voneinander zwischen 500 und 50000 g/mol. Erfindungsgemäß handelt es sich vorzugsweise bei mindestens einem der Blöcke A und A' um ein Alkylenoxid.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester.
Außerdem können als nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel RO(G)_x eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4. Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet sein.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der nachstehenden Formel,
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R¹ für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel,
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, R¹ für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R² für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C_1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
Weitere einsetzbare nichtionische Tenside sind die endgruppenverschlossenen poly(oxyalkylierten) Tenside der Formel R¹O[CH₂CH(R³)O]_x[CH₂]_kCH(OH)[CH₂]_jOR² in der R¹ und R² für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen stehen, R³ für H oder einen Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl, n-Butyl-, 2-Butyl- oder 2-Methyl-2-Butylrest steht, x für Werte zwischen 1 und 30, k und j für Werte zwischen 1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 stehen. Wenn der Wert x ≥ 2 ist, kann jedes R³ in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein. R¹ und R² sind vorzugsweise lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei Reste mit 8 bis 18 C-Atomen besonders bevorzugt sind. Für den Rest R³ sind H, -CH₃ oder -CH₂CH₃ besonders bevorzugt. Besonders bevorzugte Werte für x liegen im Bereich von 1 bis 20, insbesondere von 6 bis 15.
Die Hydroxy-Gruppen der zuvor genannten Hydroxy-Gruppen tragenden nichtionischen Tenside können erfindungsgemäß in einer besonderen Ausführungsform auch teilweise oder vollständig verethert oder verestert sein. Es kann hierbei insbesondere eine Etherbindung zu einer C_1-6-Alkylgruppe, vorzugsweise zu einer Methyl-, Ethyl-, iso-Propyl- oder tert-Butyl-Gruppe, vorliegen. Unter den Esterbindungen sind solche zu einer C_1-6-Alkancarbonsäure, insbesondere zu Essigsäure oder Maleinsäure, bevorzugt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die nichtionischen Tenside in Träger-gebundener Form eingesetzt. Als Träger kommen hierbei insbesondere Moleküle in Frage, die eine kovalente Bindung und/oder eine interkalierende Bindung der nichtionischen Tenside ermöglichen. Als Beispiele für die erste Art von Trägern seien makromolekulare Moleküle mit Säurefunktion genannt, die die Bindung von Hydroxy-Gruppen haltigen nichtionischen Tensiden in Form von Ester-Bindungen ermöglichen. Als Beispiele für die zweite Art von Trägern seien sogenannte Käfigmoleküle genannt, die die Aufnahme der nichtionischen Tenside in die Käfigstruktur ermöglichen.
Als Ester der nichtionischen Tenside werden vorzugsweise solche mit Kieselsäuren eingesetzt. Die Herstellung der Kieselsäureester gelingt insbesondere durch einfache Umesterung von Kieselsäureestern bzw. Oligokieselsäureestern niederer Alkohole mit den nichtionischen Tensiden. Je nach Reaktionszeit und -bedingungen werden die niederen Alkohole abgespalten und die gewünschten Wirkstoffe gebunden, wobei die Alkohole entlang der Si-O-Si-Kette leichter ausgetauscht werden als die terminalen Alkohole.
Die nichtionischen Tenside und/oder ihre Träger-gebundenen Formen werden erfindungsgemäß vorzugsweise in Mengen bis zu 20 Gew.-%, besonders bevorzugt in Mengen zwischen 0,001 und 3 Gew.-%, vor allem in Mengen zwischen 0,01 und 1,5 Gew.-% eingesetzt.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C_9-13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, in Betracht, wie man sie beispielsweise aus C_12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C_12-18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von 2-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z. B. die 2-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren geeignet.
Weitere geeignete anionische Tenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C₁₂-C₁₈-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C₁₀-C₂₀-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen. In Wasch- und Reinigungsmitteln sind die C₁₂-C₁₆-Alkylsulfate und C₁₂-C₁₅-Alkylsulfate sowie C₁₄-C₁₅-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß den US-Patentschriften 3,234,258 oder 5,075,041 hergestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN^® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C_7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C_9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C_12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Wasch- und Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Weitere geeignete anionische Tenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden, und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C_8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B. Kokos, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Bevorzugt sind die Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere die Natriumsalze. Die Tenside können ebenfalls in Form ihrer Magnesiumsalze eingesetzt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind solche Mittel bevorzugt, die 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7,5 bis 40 Gew.-% und insbesondere 15 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer anionischer Tensid(e), enthalten.
Weiterhin kann es bevorzugt sein, neben anionischen und nichtionischen Tensiden auch kationische Tenside einzusetzen.
Als textilweichmachende Substanzen sind insbesondere kationische Tenside zu nennen. Beispiele kationische Tenside sind insbesondere quartäre Ammoniumverbindungen, kationische Polymere und Emulgatoren.
Geeignete Beispiele sind quartäre Ammoniumverbindungen der Formeln (III) und (IV)
wobei in (IV) R^a und R^b für einen acyclischen Alkylrest mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen, R^c für einen gesättigten C₁-C₄ Alkyl- oder Hydroxyalkylrest steht, R^d entweder gleich R^a, R^b oder R^c ist oder für einen aromatischen Rest steht. X^– steht entweder für ein Halogenid-, Metho-sulfat-, Methophosphat- oder Phosphation sowie Mischungen aus diesen. Beispiele für kationische Verbindungen der Formel (III) sind Didecyldimethylammoniumchlorid, Ditalgdimethylammoniumchlorid oder Dihexadecylammoniumchlorid.
Verbindungen der Formel (IV) sind sogenannte Esterquats. Esterquats zeichnen sich durch eine hervorragende biologische Abbaubarkeit aus. Hierbei steht R^e für einen aliphatischen Acylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen; R^f steht für H, OH oder O(CO)R^h, R^g steht unabhängig von R^f für H, OH oder O(CO)Rⁱ, wobei R^h und Rⁱ unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen Acylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht. m, n und p können jeweils unabhängig voneinander den Wert 1, 2 oder 3 haben. X^– kann entweder ein Halogenid-, Methosulfat-, Methophosphat- oder Phosphation sowie Mischungen aus diesen sein. Bevorzugt sind Verbindungen, die für R^f die Gruppe O(CO)R^h und für R^c und R^h Alkylreste mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen enthalten. Besonders bevorzugt sind Verbindungen, bei denen R^g zudem für OH steht. Beispiele für Verbindungen der Formel (IV) sind Methyl-N-(2-hydroxyethyl)-N,N-di(talgacyl-oxyethyl)ammonium-methosulfat, Bis-(palmitoyl)-ethylhydroxyethyl-methyl-ammonium-methosulfat oder Methyl-N,N-bis(acyloxyethyl)-N-(2-hydroxyethyl)ammonium-methosulfat. Werden quarternierte Verbindungen der Formel (IV) eingesetzt, die ungesättigte Alkylketten aufweisen, sind die Acylgruppen bevorzugt, deren korrespondierenden Fettsäuren eine Jodzahl zwischen 5 und 80, vorzugsweise zwischen 10 und 60 und insbesondere zwischen 15 und 45 aufweisen und die ein cis/trans-Isomerenverhältnis (in Gew.-%) von größer als 30:70, vorzugsweise größer als 50:50 und insbesondere größer als 70:30 haben. Handelsübliche Beispiele sind die von Stepan unter der Marke Stepantex^® vertriebenen Methylhydroxyalkyldialkoyloxyalkylammoniummethosulfate oder die unter Dehyquart^® bekannten Produkte von Cognis bzw. die unter Rewoquat^® bekannten Produkte von Goldschmidt-Witco. Weitere bevorzugte Verbindungen sind die Diesterquats der Formel (V), die unter dem Namen Rewoquat^® W 222 LM bzw. CR 3099 erhältlich sind und neben der Weichheit auch für Stabilität und Farbschutz sorgen.
R^k und R^l stehen dabei unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen Acylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen.
Neben den oben beschriebenen quartären Verbindungen können auch andere bekannte Verbindungen eingesetzt werden, wie beispielsweise quartäre Imidazoliniumverbindungen der Formel (VI),
wobei R^m für H oder einen gesättigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Rⁿ und R^o unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, Rⁿ alternativ auch für O(CO)R^p stehen kann, wobei R^p einen aliphatischen, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, und Z eine NH-Gruppe oder Sauerstoff bedeutet und X ein Anion ist. q kann ganzzahlige Werte zwischen 1 und 4 annehmen.
Weitere geeignete quartäre Verbindungen sind durch Formel (VII) beschrieben,
wobei R^q, R^r und R^s unabhängig voneinander für eine C_1-4-Alkyl-, Alkenyl- oder Hydroxyalkylgruppe steht, R^t und R^u jeweils unabhängig ausgewählt eine C_8-28-Alkylgruppe darstellt und r eine Zahl zwischen 0 und 5 ist.
Neben den Verbindungen der Formeln III bis VII können auch kurzkettige, wasserlösliche, quartäre Ammoniumverbindungen eingesetzt werden, wie Trihydroxyethylmethylammonium-methosulfat oder die Alkyltrimethylammoniumchloride, Dialkyldimethylammoniumchloride und Trialkylmethylammoniumchloride, z. B. Cetyltrimethylammoniumchlorid, Stearyltrimethylammoniumchlorid, Distearyldimethylammoniumchlorid, Lauryldimethylammoniumchlorid, Lauryldimethylbenzylammoniumchlorid und Tricetylmethylammoniumchlorid.
Auch protonierte Alkylaminverbindungen, die weichmachende Wirkung aufweisen, sowie die nicht quaternierten, protonierten Vorstufen der kationischen Emulgatoren sind geeignet.
Weitere erfindungsgemäß verwendbare kationische Verbindungen stellen die quaternisierten Proteinhydrolysate dar.
Zu den geeigneten kationischen Polymeren zählen die Polyquaternium-Polymere, wie sie im CTFA Cosmetic Ingredient Dictionary (The Cosmetic, Toiletry und Fragrance, Inc., 1997), insbesondere die auch als Merquats bezeichneten Polyquaternium-6-, Polyquaternium-7-, Polyquaternium-10-Polymere (Ucare Polymer IR 400; Amerchol), Polyquaternium-4-Copolymere, wie Pfropfcopolymere mit einen Cellulosegerüst und quartären Ammoniumgruppen, die über Allyldimethylammoniumchlorid gebunden sind, kationische Cellulosederivate, wie kationisches Guar, wie Guar-hydroxypropyltriammoniumchlorid, und ähnliche quaternierte Guar-Derivate (z. B. Cosmedia Guar, Hersteller: Cognis GmbH), kationische quartäre Zuckerderivate (kationische Alkylpolyglucoside), z. B. das Handelsprodukt Glucquat^® 100, gemäß CTFA-Nomenklatur ein "Lauryl Methyl Gluceth-10 Hydroxypropyl Dimonium Chloride", Copolymere von PVP und Dimethylaminomethacrylat, Copolymere von Vinylimidazol und Vinylpyrrolidon, Aminosiliconpolymere und Copolymere,
Ebenfalls einsetzbar sind polyquaternierte Polymere (z. B. Luviquat Care von BASF) und auch kationische Biopolymere auf Chitinbasis und deren Derivate, beispielsweise das unter der Handelsbezeichnung Chitosan^® (Hersteller: Cognis) erhältliche Polymer.
Erfindungsgemäß ebenfalls geeignet sind kationische Silikonöle wie beispielsweise die im Handel erhältlichen Produkte Q2-7224 (Hersteller: Dow Corning; ein stabilisiertes Trimethylsilylamodimethicon), Dow Corning 929 Emulsion (enthaltend ein hydroxyl-amino-modifiziertes Silicon, das auch als Amodimethicone bezeichnet wird), SM-2059 (Hersteller: General Electric), SLM-55067 (Hersteller: Wacker) Abil^®-Quat 3270 und 3272 (Hersteller: Goldschmidt-Rewo; diquartäre Polydimethylsiloxane, Quaternium-80), sowie Siliconquat Rewoquat^® SQ 1 (Tegopren^® 6922, Hersteller: Goldschmidt-Rewo).
Ebenfalls einsetzbar sind Verbindungen der Formel (VIII),
die Alkylamidoamine in ihrer nicht quaternierten oder, wie dargestellt, ihrer quaternierten Form, sein können. R^v kann ein aliphatischer Acylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen sein. s kann Werte zwischen 0 und 5 annehmen. R^w und R^x stehen unabhängig voneinander jeweils für H, C_1-4-Alkyl oder Hydroxyalkyl. Bevorzugte Verbindungen sind Fettsäureamidoamine wie das unter der Bezeichnung Tego Amid^® S 18 erhältliche Stearylamidopropyldimethylamin oder das unter der Bezeichnung Stepantex^® X 9124 erhältliche 3-Talgamidopropyl-trimethylammonium-methosulfat, die sich neben einer guten konditionierenden Wirkung auch durch farbübertragungsinhibierende Wirkung sowie speziell durch ihre gute biologische Abbaubarkeit auszeichnen.
Werden kationische Tenside eingesetzt, so sind sie in den Zubereitungen bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.-%, insbesondere von 0,1 bis 3,0 Gew.-% enthalten.
Der Gesamttensidgehalt kann in den erfindungsgemäßen Mitteln zwischen 5 und 50 Gew.-%, bevorzugt zwischen 10 und 35 Gew.-% liegen.
Neben den Tensiden sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln. In den erfindungsgemäßen tensidhaltigen Zubereitungen können üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzte Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silicate, Carbonate, organische Cobuilder und – wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen – auch die Phosphate.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilicate besitzen die allgemeine Formel NaMSi_xO_2x+1· H₂O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Derartige kristalline Schichtsilicate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisilicate Na₂Si₂O₅·_yH₂O bevorzugt, wobei β-Natriumdisilicat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann, das in der internationalen Patentanmeldung WO-A-91/08171 beschrieben ist.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilicate mit einem Modul Na₂O:SiO₂ von 1:2 bis 1:3,3, vorzugsweise von 1:2 bis 1:2,8 und insbesondere von 1:2 bis 1:2,6, welche löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber herkömmlichen amorphen Natriumsilicaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung oder durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Sogenannte röntgenamorphe Silicate, welche ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen Wassergläsern aufweisen, werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE-A-44 00 024 beschrieben. Die Produkte weisen mikrokristalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm auf, wobei Werte bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silicate, compoundierte amorphe Silicate und übertrocknete röntgenamorphe Silicate.
Ein gegebenenfalls eingesetzter feinkristalliner, synthetischer und gebundenes Wasser enthaltender Zeolith ist vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith des P-Typs wird Zeolith MAP (z. B. Handelsprodukt: Doucil A24 der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das von der Firma CONDEA Augusts S. p. A. unter dem Markennamen VEGOBOND AX^® vertrieben wird und durch die Formel nNa₂O·(1 – n)K₂O·Al₂O₃·(2 – 2,5)SiO₂·(3,5 – 5,5)H₂O beschrieben werden kann. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger als 10 μm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.
Selbstverständlich ist in Waschmitteln auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden sollte. Geeignet sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate, der Pyrophosphate und insbesondere der Tripolyphosphate.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern deren Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen. Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Builderwirkung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von tensidhaltigen Zubereitungen gemäß der Erfindung. Insbesondere sind in diesem Zusammenhang Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen von diesen zu nennen.
Als Builder sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet. Dies sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70.000 g/mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung um gewichtsmittlere Molmassen M_w der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsäuren gemessenen Molmassen sind in der Regel deutlich höher als die im Rahmen der vorliegenden Erfindung angegebenen Molmassen.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molmasse von 2.000 bis 20.000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate bevorzugt sein, die Molmassen von 2.000 bis 10.000 g/mol, besonders bevorzugt von 3.000 bis 5.000 g/mol, aufweisen.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure oder der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2.000 bis 70.000 g/mol, vorzugsweise 20.000 bis 50.000 g/mol und insbesondere 30.000 bis 40.000 g/mol.
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung eingesetzt werden. Der Gehalt an (co-)polymeren Polycarboxylaten in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmitteln beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure als Monomer enthalten.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten.
Weiter bevorzugte Copolymere sind solche, die als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat enthalten.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren bzw. deren Salze und Derivate, die zum Teil neben Co-Builder-Eigenschaften auch eine bleichstabilisierende Wirkung aufweisen.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, die durch Umsetzung von Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren erhalten werden können, die 5 bis 7 Kohlenstoffatome und mindestens 3 Hydroxygruppen aufweisen. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500.000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30, bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose ist, welche ein DE von 100 besitzt. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2.000 bis 30.000 g/mol. Ein bevorzugtes Dextrin ist in der britischen Patentanmeldung 94 19 091 beschrieben.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte mit Oxidationsmitteln, die in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Ebenfalls geeignet ist ein oxidiertes Oligosaccharid, wobei ein an C₆ des Saccharidrings oxidiertes Produkt besonders vorteilhaft sein kann.
Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendiamindisuccinat sind weitere geeignete Co-Builder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'-disuccinat (EDDS) bevorzugt in Form der Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet. Weiterhin bevorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate. Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%.
Weitere brauchbare organische Co-Builder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäuren bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche mindestens 4 Kohlenstoffatome und wenigstens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei Säuregruppen enthalten.
Eine weitere Substanzklasse mit Co-Builder-Eigenschaften stellen die Phosphonate dar. Dabei handelt es sich insbesondere um Hydroxyalkan- bzw. Aminoalkanphosphonate. Unter den Hydroalkanphosphonaten ist das 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat (HEDP) von besonderer Bedeutung als Co-Builder. Es wird vorzugsweise als Natriumsalz eingesetzt, wobei das Dinatriumsalz neutral und das Tetranatriumsalz alkalisch (pH = 9) reagiert. Als Aminoalkanphosphonate kommen vorzugsweise Ethylendiamintetramethylenphosphonat (EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonat (DTPMP) sowie deren höhere Homologe in Frage. Sie werden vorzugsweise in Form der neutralreagierenden Natriumsalze, z. B. als Hexanatriumsalz der EDTMP bzw. als Hepta- und Octanatriumsalz der DTPMP, eingesetzt. Als Builder wird dabei aus der Klasse der Phosphonate bevorzugt HEDP verwendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem ein ausgeprägtes Schwermetallbindevermögen. Dementsprechend kann es, insbesondere wenn die erfindungsgemäßen tensidhaltigen Zubereitungen auch Bleiche enthalten, bevorzugt sein, Aminoalkanphosphonate, insbesondere DTPMP, einzusetzen oder Mischungen aus den genannten Phosphonaten zu verwenden.
Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkalimetallionen zu bilden, als Co-Builder eingesetzt werden.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H₂O₂ liefernden Verbindungen haben das Natriumperborat-tetrahydrat und das Natrium perborat-monohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H₂O₂ liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Werden Reinigungs- oder Bleichmittel-Zubereitungen für das maschinelle Geschirrspülen hergestellt, so können auch Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel eingesetzt werden. Typische organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z. B. Dibenzoylperoxid. Weitere typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesiummonoperphthalat; (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o-Carboxybenzamido-peroxycapronsäure, N-Nonenylamidoperadipinsäure und N-Nonenylamidoper-succinate; und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren, wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diperoxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N-Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue) können eingesetzt werden.
Um beim Waschen oder Reinigen bei Temperaturen von 60°C und darunter eine verbesserte Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren in die tensidhaltigen Zubereitungen eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch sogenannte Bleichkatalysatoren in die tensidhaltigen Zubereitungen eingearbeitet werden. Bei diesen Stoffen handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe wie beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru- oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.
Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulasen bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Streptomyces griseus gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase oder Protease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase und Lipase oder Protease, Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Cellulase-haltige Mischungen von besonderem Interesse. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen. Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder Enzymgranulate in den erfindungsgemäßen tensidhaltigen Zubereitungen kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa 2 Gew.-%, betragen.
Eine bevorzugte Gruppe geeigneter Additive sind optische Aufheller. Verwendet werden können hier die in Waschmitteln üblichen optischen Aufheller. Beispiele für optische Aufheller sind Derivate von Diaminostilbendisulfonsäure bzw. deren Alkalimetallsalze. Geeignet sind z. B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino1,3,5-triazinyl-6-amino-)stilben-2,2'-disulfonsäure oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine Diethanol-amino-Gruppe, eine Methylamino-Gruppe, eine Anilino-Gruppe oder eine 2-Methoxyethylamino-Gruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle in den Teil-Portionen (waschaktiven Zubereitungen) der erfindungsgemäßen tensidhaltigen Zubereitungen enthalten sein, z. B. die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl-)diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl-)diphenyls oder 4-(4-Chlorstyryl-)4'-(2-sulfostyryl-)diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten Aufheller können verwendet werden.
Eine weitere erfindungsgemäß bevorzugte Gruppe von Additiven sind UV-Schutz-Substanzen. UV-Absorber können auf die behandelten Textilien aufziehen und die Lichtbeständigkeit der Fasern und/oder die Lichtbeständigkeit des sonstiger Rezepturbestandteile verbessern. Unter UV-Absorber sind organische Substanzen (Lichtschutzfilter) zu verstehen, die in der Lage sind, ultraviolette Strahlen zu absorbieren und die aufgenommene Energie in Form längerwelliger Strahlung, z. B. Wärme wieder abzugeben. Verbindungen, die diese gewünschten Eigenschaften aufweisen, sind beispielsweise die durch strahlungslose Desaktivierung wirksamen Verbindungen und Derivate des Benzophenons mit Substituenten in 2- und/oder 4-Stellung. Weiterhin sind auch substituierte Benzotriazole, wie beispielsweise das wasserlösliche Benzolsulfonsäure-3-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-hydroxy-5-(methylpropyl)-mononatriumsalz (Cibafast^® H), in 3-Stellung Phenylsubstituierte Acrylate (Zimtsäurederivate), gegebenenfalls mit Cyanogruppen in 2-Stellung, Salicylate, organische Ni-Komplexe sowie Naturstoffe wie Umbelliferon und die körpereigene Urocansäure geeignet. Besondere Bedeutung haben Biphenyl- und vor allem Stilbenderivate wie sie beispielsweise in der EP 0728749 A beschrieben werden und kommerziell als Tinosorb^® FD oder Tinosorb^® FR ex Ciba erhältlich sind. Als UV-B-Absorber sind zu nennen 3-Benzylidencampher bzw. 3-Benzylidennorcampher und dessen Derivate, z. B. 3-(4-Methylbenzyliden)campher, wie in der EP 0693471 B1 beschrieben; 4-Aminobenzoesäurederivate, vorzugsweise 4-(Dimethylamino)benzoesäure-2-ethylhexylester, 4-(Dimethylamino)benzoesäure-2-octylester und 4-(Dimethylamino)benzoesäureamylester; Ester der Zimtsäure, vorzugsweise 4-Methoxyzimtsäure-2-ethylhexylester, 4-Methoxyzimtsäurepropylester, 4-Methoxyzimtsäureisoamylester, 2-Cyano-3,3-phenylzimtsäure-2-ethylhexylester (Octocrylene); Ester der Salicylsäure, vorzugsweise Salicylsäure-2-ethylhexylester, Salicylsäure-4-isopropylbenzylester, Salicylsäurehomomenthylester; Derivate des Benzophenons, vorzugsweise 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxy-4'-methylbenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon; Ester der Benzalmalonsäure, vorzugsweise 4-Methoxybenzmalonsäuredi-2-ethylhexylester; Triazinderivate, wie z. B. 2,4,6-Trianilino-(p-carbo-2'-ethyl-1'-hexyloxy)-1,3,5-triazin und Octyl Triazon, wie in der EP 0818450 A1 beschrieben oder Dioctyl Butamido Triazone (Uvasorb^® HEB); Propan-1,3-dione, wie z. B. 1-(4-tert.Butylphenyl)-3-(4'methoxyphenyl)propan-1,3-dion; Ketotricyclo(5.2.1.0)decan-Derivate, wie in der EP 0694521 B1 beschrieben. Weiterhin geeignet sind 2-Phenylbenzimidazol-5-sulfonsäure und deren Alkali-, Erdalkali-, Ammonium-, Alkylammonium-, Alkanolammonium- und Glucammoniumsalze; Sulfonsäurederivate von Benzophenonen, vorzugsweise 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon-5-sulfonsäure und ihre Salze; Sulfonsäurederivate des 3-Benzylidencamphers, wie z. B. 4-(2-Oxo-3-bornylidenmethyl)benzolsulfonsäure und 2-Methyl-5-(2-oxo-3-bornyliden)sulfonsäure und deren Salze. Als typische UV-A-Filter kommen insbesondere Derivate des Benzoylmethans in Frage, wie beispielsweise 1-(4'-tert.Butylphenyl)-3-(4'-methoxyphenyl)propan-1,3-dion, 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan (Parsol 1789), 1-Phenyl-3-(4'-isopropylphenyl)-propan-1,3-dion sowie Enaminverbindungen, wie beschrieben in der DE 19712033 A1 (BASF). Die UV-A und UV-B-Filter können selbstverständlich auch in Mischungen eingesetzt werden. Neben den genannten löslichen Stoffen kommen für diesen Zweck auch unlösliche Lichtschutzpigmente, nämlich feindisperse, vorzugsweise nanoisierte Metalloxide bzw. Salze in Frage. Beispiele für geeignete Metalloxide sind insbesondere Zinkoxid und Titandioxid und daneben Oxide des Eisens, Zirkoniums, Siliciums, Mangans, Aluminiums und Cers sowie deren Gemische. Als Salze können Silicate (Talk), Bariumsulfat oder Zinkstearat eingesetzt werden. Die Oxide und Salze werden in Form der Pigmente bereits für hautpflegende und hautschützende Emulsionen und dekorative Kosmetik verwendet. Die Partikel sollten dabei einen mittleren Durchmesser von weniger als 100 nm, vorzugsweise zwischen 5 und 50 nm und insbesondere zwischen 15 und 30 nm aufweisen. Sie können eine sphärische Form aufweisen, es können jedoch auch solche Partikel zum Einsatz kommen, die eine ellipsoide oder in sonstiger Weise von der sphärischen Gestalt abweichende Form besitzen. Die Pigmente können auch oberflächenbehandelt, d. h. hydrophilisiert oder hydrophobiert vorliegen. Typische Beispiele sind gecoatete Titandioxide, wie z. B. Titandioxid T 805 (Degussa) oder Eusolex^® T2000 (Merck). Als hydrophobe Coatingmittel kommen dabei vor allem Silicone und dabei speziell Trialkoxyoctylsilane oder Simethicone in Frage. Vorzugsweise wird mikronisiertes Zinkoxid verwendet. Weitere geeignete UV-Lichtschutzfilter sind der Übersicht von P. Finkel in SÖFW-Journal 122, 543 (1996) zu entnehmen.
Die UV-Absorber werden üblicherweise in Mengen von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,03 Gew.-% bis 1 Gew.-%, eingesetzt.
Eine weitere erfindungsgemäß bevorzugte Gruppe von Additiven sind Farbstoffe, insbesondere wasserlösliche oder wasserdispergierbare Farbstoffe. Bevorzugt sind hier Farbstoffe, wie sie zur Verbesserung der optischen Produktanmutung in den erfindungsgemäßen Wasch-, Spül-, Reinigungs- und Textilbehandlungsmitteln üblicherweise eingesetzt werden. Die Auswahl derartiger Farbstoffe bereitet dem Fachmann keine Schwierigkeiten, insbesondere da derartige übliche Farbstoffe eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der waschaktiven Zubereitungen und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern haben, um diese nicht anzufärben. Die Farbstoffe sind erfindungsgemäß in den Wasch- und/oder Reinigungsmitteln gemäß der Erfindung in Mengen von unter 0,01 Gew.-% zugegen.
Eine weitere Klasse von Additiven, die erfindungsgemäß den Wasch- und/oder Reinigungsmitteln zugesetzt werden kann, sind Polymere. Unter diesen Polymeren kommen zum einen Polymere in Frage, die beim Waschen oder Reinigen bzw. Spülen Cobuilder-Eigenschaften zeigen, also zum Beispiel Polyacrylsäuren, auch modifizierte Polyacrylsäuren oder entsprechende Copolymere. Eine weitere Gruppe von Polymeren sind Polyvinylpyrrolidon und andere Vergrauungsinhibitoren, wie Copolymere von Polyvinylpyrrolidon, Cellulose-Ether und dergleichen. Weiterhin kommen als Polymere bevorzugt auch sogenannte Soil Repellents in Frage, wie sie nachfolgend im einzelnen beschrieben werden.
Als weitere erfindungsgemäße Zusätze können die Wasch- und Reinigungsmittel auch Polymere mit Soil Repellency- und/oder Soil Release-Eigenschaften enthalten. Es handelt sich hierbei um Polymere, die auf Fasern aufziehen, die Öl- und Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen und damit einer Wiederanschmutzung gezielt entgegenwirken. Dieser Effekt wird besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt wird, das bereits vorher mehrfach mit einem erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittel, das diese öl- und fettlösende Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten öl- und fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose mit einem Anteil an Methoxy-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxy-Gruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-Polymere.
Insbesondere wenn es sich um flüssige oder gelförmige Zubereitungen handelt, können diese auch Lösungsmittel enthalten. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind ein- oder mehrwertige Alkohole mit 1 bis 4 C-Atomen. Bevorzugte Alkohole sind Ethanol, 1,2-Propandiol, Glycerin sowie deren beliebigen Gemische. Die Lösungsmittel können in flüssigen Zubereitungen in einer Menge von 2 bis 12 Gew.-%, bezogen auf die fertige Zubereitung, enthalten sein.
Die genannten Additive werden den Wasch- und/oder Reinigungsmitteln in Mengen bis höchstens 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, zugesetzt.
Diese Aufzählung von Wasch- und Reinigungsmittelinhaltsstoffen, die in den erfindungsgemäßen Wasch-, Spül- oder Reinigungsmittel vorkommen können, ist keineswegs abschließend, sondern gibt lediglich die wesentlichen typischen Inhaltsstoffe derartiger Mittel wieder. Insbesondere können, soweit es sich um flüssige oder gelförmige Zubereitungen handelt, in den Mitteln auch organische Lösungsmittel enthalten sein. Vorzugsweise handelt es sich um ein- oder mehrwertige Alkohole mit 1 bis 4 C-Atomen. Bevorzugte Alkohole in solchen Mitteln sind Ethanol, 1,2-Propandiol, Glycerin sowie Gemische aus diesen Alkoholen. In bevorzugten Ausführungsformen enthalten derartige Mittel 2 bis 12 Gew.-% solcher Alkohole.
Nach einer besonderen Ausführungsform sind insbesondere flüssige oder feste Waschmittel bevorzugt. Ebenfalls besonders bevorzugt sind Wasch- und Reinigungsmittel, die für die Feinwäsche bzw. schonende Behandlung von empfindlichen Textilien geeignet sind.
Insbesondere sind auch Textilpflegemittel, insbesondere Textilnachbehandlungsmittel, bevorzugt Textilkonditioniermittel, Weichspüler oder Trocknertücher geeignet, die einen Algenextrakt, ein organisches Isolat daraus und/oder ein Derivat davon enthalten.
Je nach gewünschtem Verwendungszweck können weitere Inhaltsstoffe eingesetzt werden. Weichspülerzusammensetzungen für die Spülbadavivage sind im Stand der Technik breit beschrieben. Üblicherweise enthalten diese Zusammensetzungen als Aktivsubstanz eine kationische quartäre Ammoniumverbindung, die in Wasser dispergiert wird. Je nach Gehalt der fertigen Weichmacherzusammensetzung an Aktivsubstanz spricht man von verdünnten, anwendungsfertigen Produkten (Aktivsubstanzgehalte unter 7 Gew.-%) oder sogenannten Konzentraten (Aktivsubstanzgehalt über 7 Gew.-%). Wegen des geringeren Volumens und den damit einhergehenden verringerten Verpackungs- und Transportkosten besitzen die Textilweichmacherkonzentrate Vorteile aus ökologischer Sicht und haben sich im Markt mehr und mehr durchgesetzt. Aufgrund der Einarbeitung von kationischen Verbindungen, die nur eine geringe Wasserlöslichkeit aufweisen, liegen übliche Weichspülerzusammensetzungen in Form von Dispersionen vor, besitzen ein milchig-trübes Aussehen und sind nicht durchscheinend. Aus Gründen der Produktästhetik kann es aber auch gewünscht sein, dem Verbraucher durchscheinende, klare Weichspüler zur Verfügung zu stellen, die sich optisch von den bekannten Produkten abheben.
Als textilweichmachende Aktivsubstanz enthalten erfindungsgemäße Weichspüler vorzugsweise kationische Tenside, die bereits weiter oben ausführlich beschrieben wurden. Besonders bevorzugt enthalten diese erfindungsgemäße Mittel sogenannte Esterquats. Während es eine Vielzahl möglicher Verbindungen aus dieser Substanzklasse gibt, werden erfindungsgemäß mit besonderem Vorzug Esterquats eingesetzt, die sich durch Umsetzung von Trialkanolaminen mit einer Mischung aus Fettsäuren und Dicarbonsäuren, gegebenenfalls nachfolgende Alkoxylierung des Reaktionsproduktes und Quaternierung in an sich bekannter Weise herstellen lassen, wie es in der DE 195 39 846 beschrieben ist.
Die auf diese Weise hergestellten Esterquats eignen sich in hervorragender Weise zur Herstellung erfindungsgemäßer Portionen, die als Weichspüler eingesetzt werden können. Da je nach Wahl des Trialkanolamins, der Fettsäuren und der Dicarbonsäuren sowie des Quaternierungsmittels eine Vielzahl geeigneter Produkte hergestellt und in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden kann, ist eine Beschreibung der erfindungsgemäß vorzugsweise einzusetzenden Esterquats über ihren Herstellungsweg präziser als die Angabe einer allgemeinen Formel.
Die genannten Komponenten, die miteinander zu den vorzugsweise einzusetzenden Esterquats reagieren, können in variierenden Mengenverhältnissen zueinander eingesetzt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Weichspüler bevorzugt, in denen ein Umsetzungsprodukt von Trialkanolaminen mit einer Mischung aus Fettsäuren und Dicarbonsäuren im molaren Verhältnis 1:10 bis 10:1, vorzugsweise 1:5 bis 5:1, das gegebenenfalls alkoxyliert und anschließend in an sich bekannter Weise quaterniert wurde, in Mengen von 2 bis 60, vorzugsweise 3 bis 35 und insbesondere 5 bis 30 Gew.-% enthalten ist. Besonders bevorzugt ist dabei die Verwendung von Triethanolamin, so daß weitere bevorzugte Weichspüler der vorliegenden Erfindung ein Umsetzungsprodukt von Triethanolamin mit einer Mischung aus Fettsäuren und Dicarbonsäuren im molaren Verhältnis 1:10 bis 10:1, vorzugsweise 1:5 bis 5:1, das gegebenenfalls alkoxyliert und anschließend in an sich bekannter Weise quaterniert wurde, in Mengen von 2 bis 60, vorzugsweise 3 bis 35 und insbesondere 5 bis 30 Gew.-% enthalten.
Als Fettsäuren können im Reaktionsgemisch zur Herstellung der Esterquats sämtliche aus pflanzlichen oder tierischen Ölen und Fetten gewonnenen Säuren verwendet werden. Dabei kann im Rekationsgemisch als Fettsäure durchaus auch eine bei Raumtemperatur nicht-feste, d. h. pastöse bis flüssige, Fettsäure eingesetzt werden.
Die Fettsäuren können unabhängig von ihrem Aggregatzustand gesättigt oder ein- bis mehrfach ungesättigt sein. Selbstverständlich können nicht nur "reine" Fettsäuren eingesetzt werden, sondern auch die bei der Spaltung aus Fetten und Ölen gewonnenen technischen Fettsäuregemische, wobei diese Gemische aus ökonomischer Sicht wiederum deutlich bevorzugt sind.
So lassen sich in den Reaktionsmischungen zur Herstellung der Esterquats für die erfindungsgemäßen klaren wäßrigen Weichspüler beispielsweise einzelne Spezies oder Gemische folgender Säuren einsetzen: Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Octadecan-12-ol-säure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Melissinsäure, 10-Undecensäure, Petroselinsäure, Petroselaidinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Ricinolsäure, Linolaidinsäure, α- und β-Eläosterainsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Brassidinsäure. Selbstverständlich sind auch die Fettsäuren mit ungerader Anzahl von C-Atomen einsetzbar, beispielsweise Undecansäure, Tridecansäure, Pentadecansäure, Heptadecansäure, Nonadecansäure, Heneicosansäure, Tricosansäure, Pentacosansäure, Heptacosansäure.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Fettsäuren der Formel XIII im Reaktionsgemisch zur Herstellung der Esterquats bevorzugt, so daß bevorzugte Weichspüler ein Umsetzungsprodukt von Trialkanolaminen mit einer Mischung aus Fettsäuren der Formel IX, R¹-CO-OH (IX)in der R1-CO- für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht und Dicarbonsäuren im molaren Verhältnis 1:10 bis 10:1, vorzugsweise 1:5 bis 5:1, das gegebenenfalls alkoxyliert und anschließend in an sich bekannter Weise quaterniert wurde, in Mengen von 2 bis 60, vorzugsweise 3 bis 35 und insbesondere 5 bis 30 Gew.-% in den Mitteln enthalten.
Als Dicarbonsäuren, die sich zur Herstellung der in den erfindungsgemäßen Mitteln einzusetzenden Esterquats eignen, kommen vor allem gesättigte oder ein- bzw. mehrfach ungesättigte Dicarbonsäuren in Betracht. Beispielhaft seien hier die gesättigten Spezies Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecan- und Dodecansäure, Brassylsäure, Tetra- und Pentadecansäure, Thapisäure sowie Hepta-, Octa- und Nonadecansäure, Eicosan- und Heneicosansäure sowie Phellogensäure genannt. Vorzugsweise im Reaktionsgemisch eingesetzt werden dabei Dicarbonsäuren, die der allgemeinen Formel XIII folgen, so daß erfindungsgemäße Mittel bevorzugt sind, die ein Umsetzungsprodukt von Trialkanolaminen mit einer Mischung aus Fettsäuren und Dicarbonsäuren der Formel X, HO-OC-[X]-CO-OH (X)in der X für eine gegebenenfalls hydroxysubstituierte Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, im molaren Verhältnis 1:10 bis 10:1, vorzugsweise 1:5 bis 5:1, das gegebenenfalls alkoxyliert und anschließend in an sich bekannter Weise quaterniert wurde, in Mengen von 2 bis 60, vorzugsweise 3 bis 35 und insbesondere 5 bis 30 Gew.-% in den Mitteln enthalten.
Unter der Vielzahl der herstellbaren und erfindungsgemäß einsetzbaren Esterquats haben sich wiederum solche besonders bewährt, in denen das Alkanolamin Treithanolamin und die Dicarbonsäure Adipinsäure ist. Somit sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Mittel besonders bevorzugt, die ein Umsetzungsprodukt von Triethanolamin mit einer Mischung aus Fettsäuren und Adipinsäure im molaren Verhältnis 1:5 bis 5:1, vorzugsweise 1:3 bis 3:1, das anschließend in an sich bekannter Weise quaterniert wurde, in Mengen von 2 bis 60, vorzugsweise 3 bis 35 und insbesondere 5 bis 30 Gew.-% in den Mitteln enthalten
Die erfindungsgemäßen Mittel können – und abhängig davon, ob sie als Textilwaschmittel, Waschhilfsmittel oder Weichspüler formuliert werden – auch mit weiteren Zusatznutzen ausgestattet werden. Hier sind beispielsweise farbübertragungsinhibierende Zusammensetzungen, Mittel mit "Anti-Grau-Formel", Mittel mit Bügelerleichterung, Mittel mit besonderer Duftfreisetzung, Mittel mit verbesserter Schmutzablösung bzw. Verhinderung von Wiederanschmutzung, antibakterielle Mittel, UV-Schutzmittel, farbauffrischende Mittel usw. formulierbar. Einige Beispiele werden nachstehend erläutert:
Da textile Flächengebilde, insbesondere aus Reyon, Zellwolle, Baumwolle und deren Mischungen, zum Knittern eigen können, weil die Einzelfasern gegen Durchbiegen, Knicken. Pressen und Quetschen quer zur Faserrichtung empfindlich sind, können die erfindungsgemäßen Mittel synthetische Knitterschutzmittel enthalten. Hierzu zählen beispielsweise synthetische Produkte auf der Basis von Fettsäuren, Fettsäureestern. Fettsäureamiden, -alkylolestern, -alkylolamiden oder Fettalkoholen, die meist mit Ethylenoxid umgesetzt sind, oder Produkte auf der Basis von Lecithin oder modifizierter Phosphorsäureester.
Ein erhöhter Tragekomfort kann aus der zusätzlichen Verwendung von Antistatika resultieren, die den erfindungsgemäßen Mitteln zusätzlich beigefügt werden. Antistatika vergrößern die Oberflächenleitfähigkeit und ermöglichen damit ein verbessertes Abfließen gebildeter Ladungen. Äußere Antistatika sind in der Regel Substanzen mit wenigstens einem hydrophilen Molekülliganden und geben auf den Oberflächen einen mehr oder minder hygroskopischen Film. Diese zumeist grenzflächenaktiven Antistatika lassen sich in stickstoffhaltige (Amine, Amide, quartäre Ammoniumverbindungen), phosphorhaltige (Phosphorsäureester) und schwefelhaltige (Alkylsulfonate, Alkylsulfate) Antistatika unterteilen. Lauryl-(bzw. Stearyl-)dimethylbenzylammoniumchloride eignen sich als Antistatika für Textilien bzw. als Zusatz zu Waschmitteln, wobei zusätzlich ein Avivageeffekt erzielt wird.
Zur Verbesserung des Wasserabsorptionsvermögens, der Wiederbenetzbarkeit der behandelten Textilien und zur Erleichterung des Bügelns der behandelten Textilien können in den erfindungsgemäßen Mitteln beispielsweise Silikonderivate eingesetzt werden. Diese verbessern zusätzlich das Ausspülverhalten der erfindungsgemäßen Mittel durch ihre schauminhibierenden Eigenschaften. Bevorzugte Silikonderivate sind beispielsweise Polydialkyl- oder Alkylarylsiloxane, bei denen die Alkylgruppen ein bis fünf C-Atome aufweisen und ganz oder teilweise fluoriert sind. Bevorzugte Silikone sind Polydimethylsiloxane, die gegebenenfalls derivatisiert sein können und dann aminofunktionell oder quaterniert sind bzw. Si-OH-, Si-H- und/oder Si-Cl-Bindungen aufweisen. Die Viskositäten der bevorzugten Silikone liegen bei 25°C im Bereich zwischen 100 und 100.000 Centistokes, wobei die Silikone in Mengen zwischen 0,2 und 5 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel eingesetzt werden können.
Schließlich können die erfindungsgemäßen Mittel auch UV-Absorber enthalten, die auf die behandelten Textilien aufziehen und die Lichtbeständigkeit der Fasern verbessern. Verbindungen, die diese gewünschten Eigenschaften aufweisen, sind beispielsweise die durch strahlungslose Desaktivierung wirksamen Verbindungen und Derivate des Benzophenons mit Substituenten in 2- und/oder 4-Stellung. Weiterhin sind auch substituierte Benzotriazole, in 3-Stellung Phenylsubstituierte Acrylate (Zimtsäurederivate), gegebenenfalls mit Cyanogruppen in 2-Stellung, Salicylate, organische Ni-Komplexe sowie Naturstoffe wie Umbelliferon und die körpereigene Urocansäure geeignet.
Pharmazeutische und kosmetische Zusammensetzungen
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Algenextrakten und/oder einem organischen Isolat daraus und/oder einem Derivat davon in pharmazeutischen und/oder kosmetischen Zusammensetzungen sowie die Verwendung von Algenextrakten und/oder einem Isolat daraus und/oder einem Derivat davon zur Herstellung von kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzungen, insbesondere zur Behandlung von bakteriellen oder Pilzinfektionen.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können hierbei sowohl zur Behandlung von Krankheiten als auch prophylaktisch eingesetzt werden.
Zur Herstellung pharmazeutischer Zubereitungen lassen sich die Wirkstoffe, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Wirksubstanzen, zusammen mit einem oder mehreren inerten üblichen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln, z. B. mit Gelatine, Gummi arabicum, Maisstärke, Milchzucker, Rohrzucker, Sorbitol, mikrokristalliner Cellulose, Magnesiumstearat, Polyvinylpyrrolidon, Zitronensäure, Weinsäure, Wasser, Benzylalkohol, Polyalkylenglycol, Wasser/Ethanol, Wasser/Glycerin, Wasser/Sorbit, Wasser/Polyethylenglykol, Propylenglykol, Titandioxid, einem Cellulosederivat wie z. B. Carboxymethylcellulose oder fetthaltigen Substanzen wie Hartfett, Talkum oder pflanzliche Öle oder deren geeigneten Gemischen, in übliche galenische Zubereitungen wie Tabletten, Dragees, Kapseln, Pulver, Suspensionen, Tropfen, Ampullen, Säfte oder Zäpfchen einarbeiten. Gegebenenfalls können darüber hinaus Konservierungs-, Stabilisierungs-, Netzmittel, Emulgatoren oder Salze zur Veränderung des osmotischen Druckes oder Puffer enthalten sein. Als Träger können auch grenzflächenaktive Hilfsstoffe wie Salze der Gallensäuren oder tierische oder pflanzliche Phospholipide, aber auch Mischungen davon sowie Liposome oder deren Bestandteile verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen und kosmetischen Zubereitungen können neben den erfindungsgemäßen Wirkstoffen auch weitere Wirkstoffe enthalten, die die Adhäsion von Mikroorganismen verhindern. Ferner kann der Einsatz der erfindungsgemäßen Wirkstoffe gegebenenfalls auch in Kombination mit antimikrobiellen, insbesondere antibakteriellen, antimykotischen und/oder antiseptischen Wirkstoffen und/oder in Kombination mit adstringierenden Stoffen erfolgen, wobei die antimikrobiellen Wirkstoffe dann vorzugsweise in geringen Konzentrationen eingesetzt werden.
Bei den antimykotischen Wirkstoffen handelt es sich hierbei vorzugsweise um solche, die zur Behandlung bei Pilzbefall, insbesondere im Falle von Candidosen, bereits üblicherweise angewendet werden. Hierbei kann es sich insbesondere um Antimykotika vom Polyen-Typ, vor allem um Nystatin, Amphotericin B oder Natamycin, und/oder um Antimykotika vom Azol-Typ, vor allem um Miconazol, Clotrimazol oder Ketokonazol, handeln. Durch Kombination mit anderen antimykotischen Wirkstoffen kann die Entfernung der Pilze gegebenenfalls beschleunigt werden, wobei vorzugsweise ein synergistischer Effekt auftritt. Bei Verwendung von anti-mikrobiellen Wirkstoffen können diese vorteilhafterweise in niedrigeren Konzentrationen verwendet werden als bei der bisherigen Behandlung üblich.
Bei den adstringierenden Stoffen kann es sich insbesondere um Aluminiumsalze, Phenolkondensationsprodukte (künstliche Gerbstoffe), Naturstoffe und gerbstoffhaltige Drogen handeln.
In einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den pharmazeutischen oder kosmetischen Zubereitungen um solche zur topischen Applikation auf die Haut und deren Anhangsgebilde und/oder zur Applikation auf die Schleimhaut, insbesondere im oralen oder genitalen Bereich, bzw. zur intertriginösen Applikation. Im Folgenden werden diese Zubereitungen als „Hautbehandlungsmittel" bezeichnet.
Bei der kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitung, und insbesondere bei dem Hautbehandlungsmittel, kann es sich hierbei insbesondere um eine Lotion, eine Creme, eine Emulsion, eine Salbe, eine Paste, ein Öl, eine Wachs/Fett-Masse, ein Gel, ein Puder, ein Spray bzw. Aerosol, eine Lösung, insbesondere wässrige oder alkoholische Lösung, bzw. Tinktur, um einen feuchten Verband, einen Okklusionsverband, ein Pflaster, ein Stiftpräparat, ein Haarbehandlungs-, Haarwasch- oder Haarpflegemittel, insbesondere ein Haarshampoo, eine Haarlotion, eine Haarkur oder ein Haarwasser, ein Körperpflegemittel, ein Schaumbad, ein Duschbad oder ein Fußbad handeln.
Der physiologische Träger der Hautbehandlungsmittel umfasst vorzugsweise ein oder, in beliebiger Kombination, mehrere Hilfs- oder Zusatzstoffe, wie sie üblicherweise in solchen Zubereitungen verwendet werden, wie z. B. Fette, Öle, Überfettungsmittel, Wachse, Silikone, Emulgatoren, Dispergiermittel, Perlglanzwachse, Alkohole, Polyole, Konsistenzgeber, Stabilisatoren, Verdickungsmittel, Filmbildner, Quellmittel, Hydrotrope bzw. anfeuchtende und/oder feuchthaltende Substanzen, Polymere, Tenside, Weichmacher, Schaumbremsen, Alkalinisierungs- oder Acidifizierungsmittel, Enthärter, Adsorbentien, Lichtschutzmittel, Elektrolyte, Sequestrierungsmittel, Solubilisatoren, organische Lösungsmittel, Konservierungsmittel, keimhemmende Wirkstoffe, insbesondere Fungizide oder Bakterizide, Antioxidantien, biogene Wirkstoffe, Vitamine, Proteinhydrolysate, Mono-, Oligo- und Polysaccharide, Enzyminhibitoren, insbesondere MMP1-inhibierende Substanzen, Desodorantien bzw. Geruchsabsorber, Antitranspirantien, Antischuppenmittel, Insektenrepellentien, Selbstbräuner, α-Hydroxy- und α-Ketocarbonsäuren, Duftstoffe, Farbstoffe und/oder Pigmente.
Die erfindungsgemäßen Hautbehandlungsmittel liegen bei topischer Verabreichung vorteilhafterweise in Form einer flüssigen oder festen Öl-in-Wasser-Emulsion, Wasser-in-Öl-Emulsion, Mehrfach-Emulsion, Mikroemulsion, PIT-Emulsion oder Pickering-Emulsion, in Form eines Hydrogels, eines alkhoholischen Gels, eines Lipogels, in Form einer ein- oder mehrphasigen Lösung, eines Schaumes, einer Salbe, eines Pflasters, einer Suspension, eines Puders oder einer Mischung mit mindestens einem als medizinischen Klebstoff geeigneten Polymer vor. Die erfindungsgemäßen Hautbehandlungsmittel können auch in wasserfreier Form, wie beispielsweise einem Öl oder einem Balsam, dargereicht werden. Hierbei kann der Träger ein pflanzliches oder tierisches Öl, ein Mineralöl, ein synthetisches Öl oder eine Mischung solcher Öle sein.
In einer weiteren erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zubereitungen um solche zur oralen Applikation, wobei der Zielort der Applikation der Mund selbst ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird hierbei eines der zuvor beschriebenen Hautbehandlungsmittel verwendet, wobei die Zusammensetzung so gewählt wird, dass es sich bei dem Präparat um eine Mundcreme, eine Salbe, eine Tinktur oder um eine Suspension handelt. Der Begriff „pharmazeutische Zubereitungen zur oralen Applikation" umfasst hierbei neben Mund- und Zahnpflegemittel auch Prothesenreinigungsmittel, insbesondere Gebissreinigungstabletten.
Die erfindungsgemäßen Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflegemittel können beispielsweise als Mundwasser, Gel, flüssige Zahnputzlotion, steife Zahnpaste, Gebissreiniger oder Prothesenhaftcreme vorliegen. Hierzu ist es erforderlich, die erfindungsgemäß verwendeten Stoffe in einen geeigneten Träger einzubringen.
Des Weiteren sind im oralen Bereich Mundwässer, Zahncremes, Tabletten, insbesondere Lutschtabletten sowie Sprays bzw. Aerosole weitere bevorzugte Ausführungsformen.
Bei Teilprothesen bzw. Gebissen eignet sich sowohl die Darreichung als Gebissreinigungstabletten, als auch als Mundspülung bzw. Mundwasser oder als Zahnpasta.
Die erfindungsgemäßen Zahnpasten und Zahngele können als Inhaltsstoffe neben den erfindungsgemäßen Wirkstoffen insbesondere Tenside, Putzkörper, Aromen, Süßungsmittel sowie weitere dem Fachmann bekannte Wirkstoffe enthalten. Als Träger dienen vorzugsweise Wasser und Bindemittel. Ferner können etwa auch Feuchthaltemittel, Konservierungsstoffe, Konsistenzgeber und/oder Farbpigmente enthalten sein.
Bei den erfindungsgemäßen Mundwässer kann es sich um wässrige, insbesondere auch alkoholhaltige, aromatisierte Konzentrate oder auch um gebrauchsfertige Lösungen handeln. Die Mundwässer können neben den erfindungsgemäßen Wirkstoffen insbesondere Tenside, Aromen, Farbstoffe, Fluoride, adstringierende Substanzen, antibakterielle Substanzen und/oder weitere Wirkstoffe enthalten.
Bei den zuvor genannten weiteren Wirkstoffen, die in den Mundbehandlungsmitteln enthalten sein können, kann es sich beispielsweise um eine Fluor-Verbindung, um einen Wirkstoff gegen Plaque-Bakterien, um einen Wirkstoff gegen Zahnsteinbildung, zur Reminalisierung, gegen sensible Zähne oder zum Schutz des Zahnfleischs handeln. Des Weiteren kann es sich bei dem weiteren Wirkstoff um einen weiteren Wirkstoff zur Pilzbehandlung, insbesondere Candidosen-Behandlung, handeln.
Weitere übliche Zusätze für die Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflege mittel sind z. B.

– pH-Stellmittel und Puffersubstanzen wie z. B. Natriumbicarbonat, Natriumcitrat, Natriumbenzoat, Zitronensäure, Phosphorsäure oder saure Salze, z. B. NaH₂PO₄
– wundheilende und entzündungshemmende Stoffe wie z. B. Allantoin, Harnstoff, Panthenol, Azulen bzw. Kamillenextrakt
– weitere gegen Zahnstein wirksame Stoffe wie z. B. Organophosphonate, z. B. Hydroxyethandiphosphonate oder Azacycloheptandiphosphonat
– Konservierungsstoffe wie z. B. Sorbinsäure-Salze, Natriumbenzoat, Chlorhexidindigluconat, p-Hydroxybenzoesäure oder deren Ester.
– Plaque-Inhibitoren wie z. B. Hexachlorophen, Chlorhexidin, Hexetidin, Triclosan, Bromchlorophen, Phenylsalicylsäureester.

Ausführungsbeispiele:
1. Probennahme an Algenextrakten
Es wurden ca. 100 Algenextrakte auf ihre keimabweisende (biorepulsive) Wirkung untersucht. Dazu wurden Makroalgen sowie eine marine Blütenpflanze im Flachwasserbereich vor den Küsten an folgenden Standorten gesammelt: Kieler Bucht (Strande, Falckenstein), Hohwachter Bucht (Hubertsberg, Hohenfelde), Eckernförder Bucht (Aschau, Massholm) sowie im Kattegatt vor der Halbinsel Salto (Schweden) und in der Nordsee vom Standort Helgoland (Felswatt). Die Standorte Kieler Bucht, Hohwachter Bucht sowie Eckernförder Bucht wurden monatlich beprobt, während von Helgoland und Salto nur einmalig Proben gesammelt wurden.
2. Herstellung des Algenextrakts
Eine abgewogene Menge des homogenisierten Probenmaterials wurde in 25 ml Dichlormethan/Methanol-Gemisch (Verhältnis 1:1) gelöst, für 2 Stunden auf dem Schütteltisch extrahiert und anschließend abgefiltert. Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer wieder entfernt und der Extrakt in 1 ml Dichlormethan/Methanol-Gemisch (Verhältnis 1:1) resuspendiert. Die Menge errechnete sich aus dem Quotienten von Trockengewicht (TG) und Feuchtgewicht (FG) multipliziert mit dem Faktor 25,12. Dieser wurde wie folgt berechnet:
geg.: r (Testscheibe) = 3 mm + 1 mm (Zone, in der sich der Extrakt über den Rand der Testscheibe hinaus verteilt)
A = 3,14·r²
A = 3,14·4²
A = 50,24 mm²
V = A·h
V = 50,24 mm²·5 mm
V = 251,2 mm³ = 0,2512 cm³
Da 1 ml = 1000 μl sind und auf die Testscheiben nur 20 μl aufgetragen wird, wird das Volumen von 0,2512 cm³ mit 100 multipliziert. Somit ergibt sich die Formel 25,12·TG/FG. Diese wurde für die Berechnung des einzuwiegenden Probenmaterials der getrockneten und homogenisierten Algen verwendet.
3. Algenextrakt-Screening im Test auf Besiedlungshemmung
Der zu untersuchende Extrakt wurde in 1 ml Dichlormethan/Methanol-Gemisch resuspendiert, 20 μl davon jeweils auf eine autoklavierte Testscheibe aufgetragen und getrocknet. Diese wurden auf eine Agarplatte aufgelegt und mit einer zweiten Agarschicht überzogen. Als Behandlungskontrolle diente eine Testscheibe mit dem Lösungsmittel, aber ohne Extrakt. Um eine Diffusion des Extraktes von der Scheibe in den umgebenden Agar und an die Agaroberfläche zu gewährleisten, erfolgte eine Inkubation bei Raumtemperatur für 24 h. Dieser Zeitraum hatte sich in Vorversuchen als ausreichend erwiesen. Die Konzentration der Stammlösung war so kalkuliert, dass die Konzentration im Agar nach 24-ständiger Diffusion derjenigen im Algenthallus entsprach. Die Agarplatten wurden mit der Bakteriensuspension (frische Übernachtkultur) überschichtet und für 45 min. bei Raumtemperatur auf dem Schütteltisch inkubiert. Anschließend wurden die Platten mit sterilem Seewasser zweimal sanft gespült, um nicht festgesetzte Bakterien zu entfernen, und für 24 h bei 28°C inkubiert. Nun erfolgte die makroskopische Wachstumskontrolle. Hierbei wurde der Abstand vom Rand der Testscheibe bis zum Rand des Hemmhofes gemessen. Jeder Extrakt wurde mit 3 Replikaten (Platten) getestet.
Für jede Testreihe wurden Kulturansätze folgender Bakterienstämme verwendet, die potentielle Biofilmbildner darstellen:
Zooshikella gangwhensis, Pseudomonas fluorescens, Cythophaga sp. KT0803, Psychrobakter glacinola,
Pseudoalteromonas carragenovora, Shewanella baltica, Bacillus subtilis sowie eines nicht näher spezifizierten marinen Bakteriums (im Folgenden „OR" bezeichnet)

Die in der folgenden Tabelle dargestellten Algenextrakte stellten sich hierbei als besonders wirksam heraus. Tab. 3: Überblick über gegenüber mehreren Bakterien besiedlungshemmende Algenextrakte

Extrakt aus	ID-NR.	Bakterienstamm	HH (mm) 1	HH (mm) 2	HH (mm) 3
Ceramium rubrum	FO261004	Zooshikella gangwhensis	14	15	0
		Bacillus aquimaris	6	6	6
		Bacillus sp. YY	6	2	2
		Cytophaga sp. KT0803	4	4	6
		Zooshikella gangwhensis	12	12	0
Polysiphonia sp.	FO261004	Bacillus aquimaris	4	2	2
Polysiphonia sp.	FO261004	Bacillus sp. YY	5	1	1
Fucus serratus	FO261004	Zooshikella gangwhensis	14	8	8
		Bacillus aquimaris	6	2	4
		Bacillus sp. YY	4	2	0
		Cytophaga sp. KT0803	2	0	0
Polyides rotundus	FO051004	Zooshikella gangwhensis	11	6	0
Polyides rotundus	FO051004	Cytophaga sp. KT0803	7	7	0
Callophylis sp.	S2604056	Cytophaga sp. KT0803	5	4	5
		OR	3	3	2
		Bacillus subtilis	5	5	4
Halidrys siliquosa	HG0505053	Cytophaga sp. KT0803	7	9	8
		OR	5	3	5
		Bacillus subtilis	4	3	6
		Zooshikella gangwhensis	9	8	7
Rhodomela confervoides	S230805	Bacillus subtilis	2	3	2
		Zooshikella gangwhensis	7	7	6
		OR	3	2	2
		Cytophaga sp. KT0803	2	2	1
Lomentaria clavellosa	SW121005	Zooshikella gangwhensis	3	2	1
		Bacillus subtilis	1	1	1
		OR	5	1	0
Polysiphonia elongata	SW121005	Zooshikella gangwhensis	10	14	15
		Bacillus subtilis	1	2	1
		OR	4	5	0
Striaria attenuata	SW121005	Bacillus subtilis	2	2	2
Striaria attenuata	SW121005	OR	5	5	0
Polysiphonia stricta	SW121005	Zooshikella gangwhensis	7	7	12
		Bacillus subtilis	5	4	4
		OR	4	5	0
Ascophyllum nodosum	SW121005	Bacillus subtilis	1	1	0
Fucus vesiculosus	S290605	Cytophaga sp. KT0803	4	3	2
Osmundea truncata	SW121005	OR	2	3	3
		Cytophaga sp. KT0803	4	5	2
		Zooshikella gangwhensis	5	1	6
Laminaria saccharina	SW121005	Cytophaga sp. KT0803	8	5	6
Laminaria saccharina	SW121005	Zooshikella gangwhensis	5	1	5
Polysiphonia nigra	SW121005	Cytophaga sp. KT0803	5	7	7
		OR	7	7	7
		Bacillus subtilis	2	2	1
Polysiphonia fucoides	A290905	Cytophaga sp. KT0803	2	4	2
		Zooshikella gangwhensis	5	7	10
		OR	3	1	1
		Bacillus subtilis	1	1	2

4. Test auf bakterizide Wirkung
Neben dem Test auf besiedlungshemmende Wirkung wurde auch ein Test auf bakterizide Wirkung durchgeführt, um zu ermitteln, ob der beobachtete Effekt auf bakterizide oder biorepulsive Wirkung zurückzuführen ist. Eine Agarplatte wurde hierzu mittels Drigalskispatel mit 100 μl Bakteriensuspension einer frischen Übernachtkultur angeimpft. Auf diese Platte wurden die mit Extrakt getränkten Testscheiben aufgelegt. Um eine nicht bakterizide Verdünnungsstufe zu ermitteln, wurde eine abnehmende Verdünnungsreihe mit 20 μl, 10 μl, 5 μl, 2,5 μl, und 1 μl Extrakt erstellt. Bei dem Vergleich der Tests auf bakterizide Wirkung und dem Test auf Besiedlungshemmung musste berücksichtigt werden, dass sich bei ersterem über den Testscheiben keine zweite Agarschicht befand und die Diffusion somit nur in eine Richtung erfolgte, so dass beim Test auf Besiedlungshemmung die doppelte Menge aufgetragen werden musste, um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten. Es erfolgte Inkubation erfolgte bei 28°C für 24 h, danach erfolgte die makroskopische Auswertung. Zeigte sich nach erfolgtem Bakterienwachstum kein Hemmhof um die Testscheibe, konnte davon ausgegangen werden, dass dieser keine bakterizide Wirksamkeit besitzt. Gearbeitet wurde hierbei mit jeweils 2 Replikaten und den Bakterienstämmen, gegen die sich im vorangegangenen Test auf Besiedlungshemmung Aktivität zeigte. Zeigte ein Extrakt im Test auf Besiedlungshemmung Aktivität (d. h. einen Hemmhof) und im darauf folgenden Test auf bakterizide Wirkung keine Aktivität (kein Hemmhof), so konnte davon ausgegangen werden, dass biorepulsive Wirksamkeit vorliegt.
Als nicht bakterizid und gleichzeitig besiedlungshemmend, und damit als biorepulsiv, erwiesen sich hierbei insbesondere die Extrakte von Halidrys siliquosa, Ascophyllum nodosum, Saccharins altissima, Chondrus crispus, Ahnfeltia plicata und Desmarestia aculeata.
5. Algenextrakt-Screening im Oberflächen-Adhäsionsversuch
Zum Überprüfung der biorepulsiven Leistung auf harten Oberflächen wurden die Extrakte zunächst in einem Oberflächen-Adhäsionsversuch untersucht. Es wurden dazu Adhäsionstests für Mikroorganismen (hier: Staphylococcus aureus DSM799 und Pseudomonas aeruginosa DSM939) durchgeführt. Hierzu wurden Kunststoff-Prüfkörper (Thermanox) vom Format 18 × 18 mm zunächst mit 70%igem Methylalkohol für 10 Minuten desinfiziert und danach mit sterilem und destilliertem Wasser gewaschen und getrocknet. Die so vorbereiteten Prüfmuster wurden mit einer Keimsuspension, die zusätzlich eine entsprechende Algenextrakt-Konzentration enthielt, überschichtet und für eine Stunde inkubiert. Anschließend wurden die Keimsuspensionen abgesaugt und die Prüfkörper zwei Mal gewaschen. Nach Überführen in sterile Prüfplatten wurden die Prüfkörper für S. aureus mit Nähragar überschichtet und anschließend für 48 Stunden bei 30°C inkubiert. Für P. aeruginosa wurden die Prüfkörper in Puffer geschüttelt, anschließend mit Nähragar plus 10% TZC überschichtet und anschließend für 24 Stunden bei 30°C inkubiert. Die Schüttelflüssigkeit wurde über eine Membran filtriert und die Filter auf Caso-Agar für 24 Stunden bei 30°C inkubiert. Das Ausmaß von Keimwachstum, das auf die Besiedelung der Prüfkörper mit Keimen zurück schließen lässt, wird relativ zu einem Ansatz ohne Algenextrakt jedoch mit entsprechendem Lösungsmittelanteil in % angegeben. Dabei wird die Keimbelastung des Kontroll-Prüfkörpers als 100% gesetzt. Tabelle 2: Bestwirkende Algenextrakte im Screening-Adhäsionstest

1. Ascophyllum nodosum (AE1)

2. Chondrus crispus (AE2)

3. Saccharina latissima (vormals Laminaria saccarina) (AE3)

4. Halydris siliquosa (AE4)
Tabelle 2 zeigt die bestwirkenden Algenextrakte im Adhäsionstest, wobei ein wirksamer Effekt immer als eine mindestens 50%ige Keimverminderung im Vergleich zur Kontrolle definiert wird. Die besten Algenextrakte haben eine breite biorepulsive Wirkung gegenüber beiden Prüfkeimen und wirken optimal schon bei Konzentrationen ab 0,1% (2 und 4). Die Algenextrakte von Chondrus crispus und Saccharins latissima zeichnen sich durch eine über 90%ige Verminderung der Keimanhaftung von S. aureus aus (2), die bei P. aeruginosa immerhin noch bei ca. 50% liegt (4). Selbst bei 1% Extraktkonzentration wurden bei Chondrus crispus und Saccharins latissima keine bioziden Effekte gegenüber S. aureus und P. aeruginosa gefunden im Gegensatz zu Ascophyllum nodosum und Halydris siliquosa, die bei hohen Konzentrationen bakterizid wirkten gegenüber S. aureus. Überraschenderweise waren selbst bei einer nicht-bioziden 0,01%igen Konzentration alle Algenextrakte wirksam gegen die beiden Prüfkeime, wobei insbesondere der Extrakt von Ascophyllum nodosum gegen P. aeruginosa sowie die Extrakte von Saccharins latissima und Halydris siliquosa gegen S. aureus herausragten.
6. Chromatographische Auftrennung der Extrakte
Die Extrakte von Saccharins latissima und Chondrus crispus wurden einer chromatographischen Auftrennung durch Dünnschichtchromatographie unterworfen. Hierzu wurden DC-Fertigfolien der Firma Roth (Polygram SIL G/UV254) verwendet. Die Markierung der Startlinie erfolgte in einem Abstand von 2 cm vom Rand. Die Küvette wurde 30 min vor Versuchsbeginn mit dem Lösungsmittel befüllt, um eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten. Es wurden zum Vergleich 5 μl, 10 μl und 30 μl Probe aufgetragen. Eine klare Trennung erfolgte bei einer Beladung der Platten mit 5 μl Probe, während sich bei der Verwendung von 30 μl Extrakt unklare Banden bildeten.
Um eine optimale Trennung zu erreichen, wurden folgende Fließmittel bzw. -gemische getestet:

1. Dichlormethan/Methanol (15 ml:15 ml)
2. Methanol
3. Ethylacetat/Methanol/Aqua dest. (100 ml:16,5 ml:13,5 ml)
4. Ethylacetat/n-Heptan (12 ml:18 ml)

Während sich bei den ersten drei Lösungsmitteln bzw. Lösungsmittelgemischen die Banden nur im oberen Drittel der DC-Platten zeigten, erfolgte bei der Verwendung von Ethylacetat/n-Heptan eine sehr gute Auftrennung der Extrakte über die gesamte Länge der Platte.
7. Test der DC-Fraktionen auf Besiedlungshemmung
Für den Test der Fraktionen auf Besiedlungshemmung wurden auf eine DC-Platte jeweils 15 μl Extrakt aufgetragen und für 60 min in der Küvette laufen gelassen. Anschließend dampfte das Lösungsmittel unter dem Abzug bei Raumtemperatur ab. Die DC-Platte wurde anschließend auf eine Agarplatte aufgelegt und mit einer zweiten Agarschicht überzogen. Als Behandlungskontrolle diente eine Testscheibe mit dem Lösungsmittel, aber ohne Extrakt. Es erfolgte Inkubation bei Raumtemperatur für 24 h. Dann wurden die Agarplatten mit der Bakteriensuspension (frische Übernachtkultur) von Zooshikella gangwhensis überschichtet und für 45 min. bei Raumtemperatur auf dem Schütteltisch inkubiert. Anschließend wurden die Platten mit sterilem Seewasser zweimal gespült, um nicht festgesetzte Bakterien zu entfernen, und für 24 h bei 28°C inkubiert. Nun erfolgte die makroskopische Wachstumskontrolle. Hierbei wurde der Abstand vom Rand der Testscheibe bis zum Rand des Hemmhofes gemessen. Jeder Extrakt wurde mit 4 Replikaten (Platten) getestet.
Hierbei ergab der Extrakt von Saccharins latissima Hemmhöfe mit einem MW = 5,25 und SD = 2,06, der Extrakt von Chondrus crispus nur geringe Hemmhöfe (die Testscheiben von r = 3 mm waren unbewachsen).
8. Bestimmung der chemischen Eigenschaften der aktiven Fraktionen
Die aktiven Fraktionen sollen hinsichtlich ihrer chemischen Eigenschaften charakterisiert werden.
Hierzu wurden Extrakte mit den Lösungsmitteln Ethanol, Ethylacetat, Hexan hergestellt und ihre Wirkung im Besiedlungstest überprüft. Dafür wurde eine abgewogene Menge des homogenisierten Probenmaterials in 25 ml des jeweiligen Lösungsmittels gelöst, für 2 Stunden auf dem Schütteltisch extrahiert und anschließend abgefiltert. Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer wieder entfernt und der Extrakt in 1 ml Dichlormethan/Methanol-gemisch (1:1 Verhältnis) resuspendiert.
Der Besiedlungstest ergab folgende Ergebnisse: Tabelle 3: Hemmwirkung von Extrakten aus Saccharins latissima:

Lösungsmittel Hemmhof (mm), Zooshikella gangwh. Hemmhof (mm), Cytophaga sp.

Ethanol 0 0 0 0 0 0

Ethylacetat 1 0 0 1 4 0

Hexan 2 2 0 5 4 1

Tabelle 4: Hemmwirkung von Extrakten aus Chondrus crispus

Lösungsmittel Hemmhof (mm), Zooshikella gangwh. Hemmhof (mm), Cytophaga sp.

Ethanol 0 0 0 0 0 0

Ethylacetat 1 0 1 0 0 0

Hexan 0 0 0 0 0 0
Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die aktive Substanz aus dem Extrakt von Saccharins latissima apolare Eigenschaften aufweist, das Fließmittelgemisch aus Ethylacetat/n-Heptan deutet auf einen lipophilen Charakter.
9. Präparative Dünnschichtchromatographie
Für die präparative DC wurden Fertigplatten (SIL G UV254) der Firma Roth verwendet, welche eine Schichtdicke von 2 mm aufweisen. Der Extrakt wurde wie zuvor beschrieben hergestellt. Als Fließmittel wurde weiterhin ein Gemisch aus Ethylacetat/n-Heptan verwendet. Es wurde je 300 μl Probe aufgetragen. Die DC-Kammer wurde mit 60 ml Lösungsmittelgemisch befüllt. Die Platten wurden für jeweils 60 min in der DC-Kammer inkubiert, anschließend für 10 min unter dem Abzug getrocknet und dann weiterverarbeitet.
Das Kieselgel wurde von den Platten entlang des Verlaufes der Banden mittels Spatel abgetragen, das Material in einer Reibschale gemörsert und anschließend in 20 ml Dichlormethan/Methanol-Gemisch 1:1 gelöst und für 30 min auf dem Schütteltisch extrahiert. Um das Kieselgel abzutrennen wurde der Extrakt filtriert und danach das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Der Extrakt wurde in 1 ml des Ausgangslösungsmittels resuspendiert und im Besiedlungstest getestet.
Hierbei zeigte sich folgendes Ergebnis: Tabelle 5: Hemmwirkung des Extrakts aus Saccharins latissima

Bande Nr. Farbe R_F Hemmwirkung

1 Grün 0,096 –

2 Gelb 0,240 +

3 Hellgrün 0,500 –

4 Dunkelgrün 0,711 +

5 Farblos 1,00 +

Tabelle 6: Hemmwirkung des Extrakts aus Chondrus crispus

Bande Nr. Farbe R_F Hemmwirkung

1 Grün 0,095 –

2 Gelb 0,025 –

3 Hellgrün 0,485 +

4 Dunkelgrün 0,714 –

5 Farblos 1,00 –
Im Besiedlungstest zeigten die Banden des Extraktes aus Saccharins latissima (Dichlormethan/Methanol) Nr. 1 und 3 keine Hemmung. Der Extrakt der Bande Nr. 2 (3/0/2), Nr. 4 (2/1/0) und Nr. 5 (5/1/0) wiesen eine inhibierende Wirkung gegen Zooshikella gangwhensis auf.
Der Extrakt der Bande aus Chondrus crispus (Dichlormethan/Methanol) Nr. 3 zeigte eine inhibierende Wirkung gegen Zooshikella gangwhensis (3/3/0). Die Extrakte der anderen Banden zeigten keine Wirkung.

Der Versuch wurde wiederholt (siehe oben), die Konzentration der Stammlösung des Extraktes aus Saccharins latissima betrug hierbei 80 μg/μl; die aus der Stammlösung von Chondrus crispus 26 μg/μl. Tabelle 7: Hemmwirkung des Extraktes aus Saccharins latissima

Bande Nr.	Farbe	R_F	Hemmwirkung
1	Dunkelgrün	0,019	+
2	Hellgrün	0,064	–
3	Hellgrün	0,148	–
4	Orange	0,225	–
5	Hellgrün	0,322	–
6	Hellgrün	0,483	–
7	Hellgrün	0,554	–
8	Fast farblos	0,670	–
9	Schwarz	0,761	–
10	Gelb	0,800	+
11	Farblos	1,00	–

Tabelle 8: Hemmwirkung des Extraktes aus Chondrus crispus

Bande Nr.	Farbe	R_F	Hemmwirkung
1	Dunkelgrün	0,018	–
2	Hellgrün	0,156	–
3	Orange	0,218	+
4	Hellgrün	0,250	–
5	Hellgrün	0,356	–
6	Hellgrün	0,437	–
7	Hellgrün	0,550	–
8	Hellgrün	0,681	+
9	Gelb	0,725	–
10	Farblos	1,00	–

Da sich im Test auf Löslichkeit der Rohextrakte bei Verwendung des Lösungsmittels Hexan im bakteriellen Besiedlungstest interessante Ergebnisse zeigten, wurde zum Vergleich eine präparative Dünnschichtchromatographie mit einem Extrakt, welcher in Dichlormethan/Methanol sowie zusätzlich in Hexan extrahiert wurde, durchgeführt. Tabelle 9: Vergleich der Hemmwirkung von Extrakten mit unterschiedlichen Lösungsmitteln

Algenart	Lösungsmittel	Volumen Stammlösung (μl)	Größe der Hemmzone (mm) (Abstand Testscheibenrand – Wachstumszone)
Algenart	Lösungsmittel	Volumen Stammlösung (μl)	Zooshikella gangwhensis	Cytophaga spec.
Saccharins latissima	DCM/M*	10	1/5/7	4/4/1
Saccharins latissima	DCM/M	20	10/10/10	1/6/3
Saccharins latissima	Hexan	10	7/6/7	7/3/3
Saccharins latissima	Hexan	20	3/2/7	2/1/1
Chondrus crispus	DCM/M	10	4/0/2	2/1/1
Chondrus crispus	DCM/M	20	7/6/5	-
Chondrus crispus	Hexan	10	7/5/0	-
Chondrus crispus	Hexan	20	8/2/5	2/111

*DCM/M – Dichlormethan/Methanol-Gemisch 50:50

Der wie zuvor beschrieben hergestellte Extrakt wurde nicht in DCM/M resuspendiert, sondern ein zweites Mal in Hexan extrahiert (20 ml Hexan, 30 min auf dem Schütteltisch). Anschließend wurde das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt und der Extrakt in 1 ml Hexan resuspendiert. Für die präparative DC wurden nun 500 μl der jeweiligen Stammlösung aufgetragen und die Platten für eine Stunde in der Kammer inkubiert. Nach Entwicklung der Platten wurde das Kieselgel entlang des Verlaufes der Banden mittels Spatel abgetragen, das Material in einer Reibschale gemörsert und anschließend in 20 ml DCM/M gelöst und für 2 h auf dem Schütteltisch extrahiert. Um das Kieselgel abzutrennen wurde der Extrakt filtriert und danach das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Für die zweite Extraktion wurde die Fraktion in 10 ml Hexan resuspendiert und für 30 min auf dem Schütteltisch inkubiert. Bei dieser zweiten Extraktion mit Hexan bildete sich eine unlösliche Phase. Diese konnte durch die Zugabe von 2,5 ml eines Methanol/Ethanol-gemisches (1:5) aufgelöst werden. Die Fraktionen wurden in 500 μl Hexan/Metanol/Ethanol-Gemisch resuspendiert und werden im Besiedlungstest getestet. Tabelle 10: Hemmwirkung des Extraktes aus Saccharins latissima (DCM → Hexan → HME)

Bande Nr.	Farbe	R_F	Hemmung von Cytophaga sp. (mm)	Hemmung von Bacillus aquimaris (mm)
1	Hellgrün	0,02	-	-
2	Orange	0,16	-	-
3	Hellgrün	0,21	-	-
4	Hellgrün	0,27	-	-
5	Hellgrün	0,35	-	-
6	Farblos	0,64	1/1	5/5
7	Dunkelgrün	0,79	2/2	2/2
8	Orange	0,86	1/1	2/1
9	Farblos	1,00	-	-

Tabelle 11: Hemmwirkung des Extraktes aus Chondrus crispus (DCM → Hexan → HME)

Bande Nr.	Farbe	R_F	Hemmung von Cytophaga sp. (mm)
1	Dunkelgrün	0,03	-
2	Farblos	0,09	-
3	Orange	0,16	-
4	Hellgrün	0,34	2/1
5	Farblos	0,52	3/1
6	Dunkelgrün	0,6	-
7	Farblos	0,74	-
8	Dunkelgrün	0,83	3/2
9	Farblos	1,00	-

Somit erweisen sich die Fraktionen L6–L8 und C4–C5 sowie die Fraktion C8 als inhibierend im Besiedlungstest, während sich in den vorangegangenen Tests mit Dichlormethan/Methanol als Lösungsmittel die Fraktionen L10 und C8 als wirksam erwiesen hatten. 10. Flüssigwaschmittel

Rohstoff	Menge in Gewichtsprozent
C₁₂-C₁₈ Fettalkohol + 7 EO (Dehydol LT 7, Cognis)	15
C₁₂-C₁₄ Fettalkohol C₁₂-C₁₈ Fettalkohol + 7 EO (Dehydol LT 7, Cognis) + 2 EO-sulfat, Natriumsalz (Texapon N 70, Cognis)	7
C_8-18-Fettsäure geschnitten (Kokosölfettsäure, Edenor K12-18, Cognis)	8
Natriumcitrat	1,5
Enzyme	+
Farbstoff	+
Parfüm	+
Algenextrakt	0,2
Wasser	Ad 100

11. Vorportioniertes Flüssigwaschmittel in Polyvinylalkohol-Folie

Rohstoff	Menge in Gewichtsprozent
C_12-14-Fettalkohol + 5-EO + 4-PO (Marlox MO 154, Sasol)	25
Dodecylbenzolsulfonat-Isopropylammoniumsalz (LAS-MIPA, Sasol)	24,5
C_8-18-Fettsäure geschnitten (Kokosölfettsäure, Edenor K12-18, Cognis)	17,5
Ethanol	3,5
Natriumcitrat	0,6
Enzyme	2,0
Wasser	6,0
Algenextrakt	0,2
Farbstoff	+
Parfum	+
Propylenglycol	ad 100

Das vorportionierte Waschmittel wird mit 50 ml dosiert. 12. Pulverförmiges Waschmittel

Rohstoff	Menge in Gewichtsprozent
C₁₀-C₁₃-Alkylbenzolsulfonat	13,3
C₁₂-C₁₈-Alkylsulfat	5,5
C₁₂-C₁₈-Alkohol mit 7 EO	5,3
C₁₂-C₁₈-Alkohol mit 4,5 EO	0,6
Soil Repellent	0,7
C₁₆-C₁₈ Fettsäure (Edenor ST1 C₁₆-C₁₈, Cognis)	0,8
Polyethylenglykol Molekulargewicht = 4000 g/mol	1,8
Phosphonat	1,0
Polyacrylate	2,8
Carboxymethylcellulose	0,9
Polyvinylpyrrolidon	0,5
Zeolith (wasserfreie Aktivsubstanz)	32,1
Natriumcarbonat	4,5
Natriumtricitrat	3,6
Citronensäure	3,7
Natriumhydrogencarbonat	4,9
Natriumsulfat	3,8
Entschäumer	+
Enzyme	+
Farbstoff	+
Parfüm	+
Algenextrakt	0,2
Wasser/Salze	Ad 100

Das Waschmittel wird mit 75 g dosiert.
Abbildungen
In 1 sind die Ergebnisse des Suspensionsversuchs mit Staphylococcus aureus dargestellt, in dem die bakterizide Wirksamkeit überprüft wurde. In 2 sind die Ergebnisse des Adhäsionsversuchs mit Staphylococcus auf Kunststoffoberflächen dargestellt.
In 3 sind die Ergebnisse des Suspensionsversuchs mit Pseudomonas aeruginosa dargestellt, in 4 die Ergebnisse des Adhäsionsversuchs auf Kunststoffoberflächen.
Es ist zu erkennen, dass die Adhäsion der Bakterien vermindert werden kann, ohne dass bakterizide Wirksamkeit vorliegen würde.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- EP 0118030 A [0084]
- EP 0316591 A [0084]
- EP 0327847 A [0084]
- EP 0553143 A [0084]
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- US 5077360 [0084, 0086]
- EP 0824574 [0084]
- US 3971751 [0084]
- US 4960844 [0084]
- US 3979344 [0084]
- US 3632557 [0084]
- EP 601021 [0084]
- EP 370464 [0084]
- US 5378406 [0085]
- EP 0327847 [0086, 0087]
- US 4891400 [0086]
- US 5502144 [0086]
- DE 19549425 [0087]
- WO 00/12660 [0112]
- US 3234258 [0125]
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- EP 0164514 A [0148]
- WO 91/08171 A [0148]
- DE 4400024 A [0149]
- GB 9419091 [0163]
- EP 0728749 A [0174]
- EP 0693471 B1 [0174]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Paster et al. (J. Bac. 183 (2001) 12, 3770–3783 [0059]
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- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (8. Auflage 2003, Kapitel 4) [0084]
- CTFA Cosmetic Ingredient Dictionary (The Cosmetic, Toiletry und Fragrance, Inc., 1997 [0141]
- P. Finkel in SÖFW-Journal 122, 543 (1996) [0174]

Claims

Verwendung eines Algenextraktes und/oder eines organischen Isolats daraus und/oder eines Derivats davon zur temporären oder permanenten Ausrüstung von Oberflächen.
Verwendung nach Anspruch 1 zur Verminderung der Anhaftung von biologischem Material an Oberflächen.
Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem biologischen Material um Mikroorganismen oder Proteine handelt.
Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen ausgewählt sind aus der Gruppe der Bakterien, Pilze, Protozoen, Viren und Mikroalgen.
Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bakterien ausgewählt sind aus marinen und/oder pathogenen Bakterien.
Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pilze ausgewählt sind aus Hefen, Schimmelpilzen und/oder keratinophilen Pilzen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt ausgewählt ist aus Algenextrakten der Stämme Chromophycota und Rhodophycota.
Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt ausgewählt aus Algenextrakten der Ordnungen Fucales, Laminariales, Dictyosiphonales, Gigartinales, Ceramiales, Rhodymeniales, Desmarestiales, Ahnfeltiales oder Cryptonemiales.
Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt ausgewählt ist aus Extrakten aus Ceramium sp., Polysiphonia sp., Fucus sp., Polyides sp., Callophylis sp., Halidrys sp., Rhodomela sp., Lomentaria sp., Striaria sp., Ascophyllum sp., Osmundea sp., Ahnfeltia sp., Desmarestia sp. und Saccharins sp.
Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt ausgewählt ist aus Extrakten aus Halidrys siliquosa, Ascophyllum nodosum, Saccharins altissima, Chondrus crispus, Ahnfeltia plicata und Desmarestia aculeata sowie deren Mischungen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt, das Isolat daraus oder das Derivat davon in den eingesetzten Endkonzentrationen nicht biozid oder biostatisch wirksam ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt und/oder ein organisches Isolat daraus und/oder ein Derivat davon auf die vor Adhäsion zu schützende Oberfläche aufgebracht wird oder in das Material, dessen Oberfläche vor Adhäsion geschützt werden soll, eingearbeitet wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhaftung von biologischem Material auf Filtermedien, Baustoffen und/oder Bauhilfsstoffen vermindert wird.
Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Baustoffe und/oder Bauhilfsstoffe ausgewählt sind aus Klebe-, Dichtungs-, Spachtel- und Anstrichmassen, Kunststoffen, Lacken, Farben, Putz, Mörtel, Estrich, Beton, Isoliermaterialien und Grundierungen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhaftung von Mikroorganismen auf Textilien, Keramiken, Metallen, Glas, Pelzen, Papier, Fellen, Leder und/oder Kunststoffen vermindert wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt in Mitteln zur Ausrüstung von Verpackungen, Filtermedien, Klebstoffen, Baustoffen, Bauhilfsstoffen, Textilien, Pelzen, Papier, Fellen oder Leder eingesetzt wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung in Waschmitteln, Reinigungsmitteln, Nachspülmitteln, Handwaschmitteln, Handgeschirrspülmitteln, Maschinengeschirrspülmitteln oder Textilbehandlungsmitteln erfolgt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung in kosmetischen Mitteln und/oder in Körperpflegemitteln erfolgt.
Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem kosmetischen Mittel um ein Mund-, Zahn- oder Zahnprothesepflegemittel handelt.
Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Körperpflegemittel um eine Creme, Lotion, ein Dusch-, Schaum- und/oder Fußbad oder ein Haarbehandlungsmittel handelt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung in einem Antifouling-, Soil Repellency- und/oder Soil Release-Mittel erfolgt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt in Mengen von 0,01–3,0 Gew.-% eingesetzt wird.
Zusammensetzungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasch- und Reinigungsmitteln, kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitungen, Antifouling-Mitteln, Soil Repellency- oder Soil Release-Mitteln, Mitteln zur Ausrüstung von Verpackungen, Filtermedien, Baustoffen, Bauhilfsstoffen, Textilien, Pelzen, Papier, Fellen oder Leder, enthaltend mindestens einen Algenextrakt und/oder mindestens ein organisches Isolat daraus und/oder mindestens ein Derivat davon.
Zusammensetzungen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt ausgewählt ist aus Algenextrakten der Stämme Chromophycota und Rhodophycota.
Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verpackungen, Filtermedien, Baustoffen, Bauhilfsstoffen, Textilien, Pelzen, Papier, Fellen oder Leder, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Algenextrakt, mindestens ein organisches Isolat daraus und/oder mindestens ein Derivat davon enthalten und/oder mit diesem ausgerüstet wurden.
Materialien nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Baustoffe und/oder Bauhilfsstoffe ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Klebe-, Dichtungs-, Spachtel- und Anstrichmassen, Kunststoffen, Lacken, Farben, Putz, Mörtel, Estrich, Beton, Isoliermaterialien und Grundierungen.
Materialien nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenextrakt ausgewählt ist aus Algenextrakten der Stämme Chromophycota und Rhodophycota.
Verwendung eines Algenextrakts und/oder eines Isolats daraus und/oder eines Derivats davon zur Herstellung einer pharmazeutischen Zubereitung zur Behandlung und/oder Prophylaxe von bakteriellen oder Pilzinfektionen.
Verfahren zur Kontrolle von auf mikrobieller Interaktion beruhenden Vorgängen, dadurch gekennzeichnet, dass man a) gegebenenfalls die interagierenden Mikroorganismen bestimmt, b) gegebenenfalls unter den Algenextrakten, deren organischen Isolaten und/oder deren Derivaten die geeignete Verbindung oder die geeigneten Verbindungen auswählt, und c) die ausgewählte Verbindung oder ausgewählten Verbindungen in für die gewünschte Kontrolle ausreichender Menge dem Medium zusetzt, in dem die mikrobielle Interaktion stattfindet.
Verwendung eines Algenextrakts und/oder eines organischen Isolats daraus und/oder eines Derivats davon zur Kontrolle von auf mikrobieller Interaktion beruhenden Vorgängen, insbesondere zur Kontrolle der Ausbildung und/oder Reifung von Biofilmen.