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DE4308146C2 - Modified metal oxide layers as carriers of active ingredients and reagents - Google Patents

Modified metal oxide layers as carriers of active ingredients and reagents

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DE4308146C2
DE4308146C2 DE4308146A DE4308146A DE4308146C2 DE 4308146 C2 DE4308146 C2 DE 4308146C2 DE 4308146 A DE4308146 A DE 4308146A DE 4308146 A DE4308146 A DE 4308146A DE 4308146 C2 DE4308146 C2 DE 4308146C2
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Description

Die Erfindung betrifft modifizierte Metalloxid-Schichten, die als Träger von Wirkstoffen und Reagenzien in der Analytik, in der Sensorik, in der medizinischen Diagnostik und Therapie, in der Mikrobiologie, Kosmetik und Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden können sowie dort, wo eine zeitlich definierte Abgabe von Reagen­ zien an die Umgebung erwünscht ist.The invention relates to modified metal oxide layers which are used as carriers of active ingredients and reagents in analytics, sensors, medical diagnostics and therapy, microbiology, cosmetics and Pest control can be used as well as where a timed delivery of reagents zien to the environment is desired.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known prior art

Als Träger von Wirkstoffen und Reagenzien sind neben anorganischen Festkörpern wie Glas, Metall vor allem natürliche (Papier, Gelatine) oder synthetische organische Polymere bekannt.In addition to inorganic solids such as glass, metal are present as carriers of active substances and reagents all natural (paper, gelatin) or synthetic organic polymers known.

Diese Träger verfügen über eine Reihe spezifischer Nachteile, z. B. geringe Beladbarkeit (Glas, Metall), geringe mechanische Stabilität (Papier, Gelatine), geringe oder keine Transparenz (Metall, Papier), mikrobiolo­ gisch angreifbar (natürliche Polymere), Unverträglichkeit mit organischen Lösungsmitteln (Gelatine, hydrophile Polymere), geringes Durchdringungsvermögen für wäßrige Reagenzien sowie ökologische Probleme (hydro­ phobe Polymere).These carriers have a number of specific disadvantages, e.g. B. low loading capacity (glass, metal), low mechanical stability (paper, gelatin), little or no transparency (metal, paper), microbiological gisch vulnerable (natural polymers), incompatibility with organic solvents (gelatin, hydrophilic Polymers), low penetration capacity for aqueous reagents and ecological problems (hydro phobic polymers).

Als vielseitig einsetzbare und ökologisch unbedenkliche Träger für Wirkstoffe und Reagenzien bieten sich darum Metalloxidschichten an, die durch Sol-Gel-Technik aus der Lösung oder durch physikaliche bzw. chemi­ sche Dampfphasenabscheidung aus der Gasphase auf beliebige Träger aufgebracht und während oder nach dem Schichtbildungsprozess mit Wirkstoffen und Reagenzien beladen werden können. Derartige Metalloxid- Schichten besitzen den Vorteil, daß sie mikrobiologisch resistent und gegenüber pH-Änderungen weitgehend inert sind. Durch Sol-Gel-Technik hergestellte Metalloxid-Schichten wurden darum bereits erfolgreich zur Immobilisierung von Enzymen sowie zur Herstellung von Biosensoren und chemischen Sensoren eingesetzt, vgl. SPIE Proc. Ser. 1758, 456 (1992); ACS Symp. Ser. 499, 384 (1992) sowie EP 0 439 318 A2 (1991); Appl.-No. 91 300 458.6 vom 22.01.91.They are versatile and ecologically harmless carriers for active substances and reagents therefore on metal oxide layers that by sol-gel technology from the solution or by physical or chemi cal vapor deposition from the gas phase applied to any carrier and during or after Layer formation process can be loaded with active ingredients and reagents. Such metal oxide Layers have the advantage that they are microbiologically resistant and largely resistant to changes in pH are inert. Metal oxide layers produced by sol-gel technology have therefore already been used successfully Immobilization of enzymes and for the production of biosensors and chemical sensors, cf. SPIE Proc. Ser. 1758, 456 (1992); ACS Symp. Ser. 499, 384 (1992) and EP 0 439 318 A2 (1991); Appl.-No. 91 300 458.6 from January 22, 1991.

Ein wesentlicher Nachteil der unmodifizierten Metalloxidmatrix besteht jedoch darin, daß bei Inkorporrie­ rung von Wirkstoffen oder Reagenzien in die starre Metalloxid-Matrix komplexe chemische Reaktionen unter Beteiligung mehrerer Komponenten stark verzögert oder vollkommen unterdrückt werden, was die praktische Anwendbarkeit stark einschränkt.A major disadvantage of the unmodified metal oxide matrix, however, is that in the case of incorporation tion of active ingredients or reagents in the rigid metal oxide matrix under complex chemical reactions Involvement of multiple components can be greatly delayed or completely suppressed, which is practical Severely limits applicability.

Metalloxid-Schichten als Träger für Wirkstoffe oder Reagenzien sind auch aus DE-OS 40 20 406 bekannt, die poröses, hydro­ lysestabilisiertes Siliziumdioxid als Trägermaterial beschreibt. Aus JP-A-5-31357 ist die Verwendung von Aluminiumoxid als Adsorptionsmittel für Wirkstoffe bekannt. Metal oxide layers as carriers for active ingredients or reagents are also known from DE-OS 40 20 406, the porous, hydro describes lysis-stabilized silicon dioxide as a carrier material. JP-A-5-31357 describes the use of aluminum oxide as Adsorbent for active ingredients known.

Ziel der ErfindungAim of the invention

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Metalloxid-Schichten durch den Zusatz eines Penetrier­ mittels so zu modifizieren, daß inkorporierte bzw. adsorbierte Wirkstoffe oder Reagenzien eine höhere Reakti­ vität im Vergleich zu den unmodifizierten Metalloxid-Schichten besitzen. Die Funktion des Penetrierungsmittel besteht darin, entweder durch extraktive oder thermische Entfernung die Porosität der Metalloxid-Schicht zu erhöhen und damit die Reaktionsmöglichkeiten mit inkorporierten bzw. adsorbierten Wirkstoffen oder Reagen­ zien zu verbessern oder als unlöslicher Zusatz die Festkörperstruktur der Metalloxide so zu verändern, daß das Trägerverhalten gegenüber Wirkstoffen und Reagenzien verbessert wird.The aim of the present invention is to add metal oxide layers by adding a penetrier by means of modification so that incorporated or adsorbed active ingredients or reagents have a higher reactivity vity compared to the unmodified metal oxide layers. The function of the penetrant consists in either increasing the porosity of the metal oxide layer by extractive or thermal removal increase and thus the reaction possibilities with incorporated or adsorbed active ingredients or reagents zien to improve or as an insoluble additive to change the solid structure of the metal oxides so that the Carrier behavior towards active ingredients and reagents is improved.

Darlegung des Wesens der ErfindungState the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Modifizierung von Metalloxid-Schichten geeignete Träger für Wirkstoffe und Reagenzien zu schaffen.The invention has for its object suitable carriers by modifying metal oxide layers for active ingredients and reagents.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß den Schichten während des Herstellungsprozesses sog. Penetriermittel zugesetzt werden, die entweder wieder herausgelöst werden und dadurch die Metalloxid- Matrix poröser machen bzw. durch ihr Verbleiben in der Schicht zu einer veränderten Festkörperstruktur der Metalloxide führen, woraus veränderte Trägereigenschaften für Wirkstoffe und Reagenzien (z. B. Adsorptions­ fähigkeit, Penetrierbarkeit für Reagenzien) resultieren.According to the invention, the object is achieved in that the layers during the manufacturing process so-called penetrants are added, which are either removed again and thereby the metal oxide Make the matrix more porous or by remaining in the layer to a changed solid structure of the Metal oxides result, resulting in changed carrier properties for active substances and reagents (e.g. adsorption ability to penetrability for reagents) result.

Die erfindungsgemäß modifizierten Metalloxid-Schichten können als Träger von Wirkstoffen und Reagenzien in Bereichen genutzt werden, in denen eine enge Wechselwirkung mit der Umgebung notwendig oder eine hohe Reaktivität von Wirkstoffen und Reagenzien in oder auf der Metalloxid-Matrix erforderlich ist (Mikrobiologie, medizinische Diagnostik und Therapie. Kosmetik Schädlingsbekämpfung sowie in der Analytik und Sensorik). Dazu können die Wirkstoffe und Reagenzien während oder nach dem Schichtbildungsprozeß in oder auf der modifizierten Metalloxid-Schicht fixiert werden. Vorteile der so erhaltenen Schichten sind höhere Stabilität der Wirkstoffe bzw. Reagenzien und deren Reaktionsprodukte, höhere Reaktivität und bessere Reproduzierbarkeit von Reaktionsabläufen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufgrund der hohen Porosität und verbesserten Adsorptionsfähigkeit der modifizierten Metalloxid-Schichten die Diffusion aufgetragener Reagenzien in laterale Nachbarbereiche weitgehend unterdrückt wird.The metal oxide layers modified according to the invention can be used as carriers of active substances and reagents be used in areas where a close interaction with the environment is necessary or a high level Reactivity of active substances and reagents in or on the metal oxide matrix is required (microbiology, medical diagnostics and therapy. Cosmetics pest control as well as in analysis and sensor technology). For this purpose, the active ingredients and reagents can be in or on the during or after the layer formation process modified metal oxide layer can be fixed. Advantages of the layers obtained in this way are higher stability of the Active substances or reagents and their reaction products, higher reactivity and better reproducibility of reaction processes. Another advantage is that due to the high porosity and improved Adsorption capacity of the modified metal oxide layers the diffusion of applied reagents in lateral Neighboring areas are largely suppressed.

Zur Herstellung der modifizierten Metalloxid-Schichten kann das Sol-Gel-Verfahren oder die physikalische bzw. chemische Gasphasenabscheidung genutzt werden. Im Falle der Sol-Gel-Technik werden vorzugsweise SiO2, Al2O3, TiO2 sowie deren Gemische verwendet. Wie in Beispiel 1/IV dargestellt, können die Gemische auch aus Metalloxiden und alkylierten Metalloxiden (z. B. durch gemeinsame Hydrolyse von Tetraalkoxysilanen und Trialkoxy-alkylsilanen) bestehen. Im Falle der durch Vakuumabscheidung hergestellten Metalloxide gibt es praktisch keine Einschränkungen hinsichtlich der Art des Metalloxids. Für die bei sehr hohen Temperaturen verdampfbaren Metalloxide ist es häufig vorteilhaft, die entsprechenden niederwertigeren Metalloxide in Ge­ genwart eines bestimmten Sauerstoffpartialdruckes zu verdampfen (Reaktiv-Verdampfung).The sol-gel process or the physical process can be used to produce the modified metal oxide layers or chemical vapor deposition can be used. In the case of the sol-gel technique are preferred SiO2, Al2O3, TiO2 and mixtures thereof are used. As shown in Example 1 / IV, the mixtures can also from metal oxides and alkylated metal oxides (e.g. by joint hydrolysis of tetraalkoxysilanes and Trialkoxy-alkylsilanes) exist. In the case of metal oxides produced by vacuum deposition, there are practically no restrictions on the type of metal oxide. For those at very high temperatures  evaporable metal oxides, it is often advantageous to use the corresponding lower-order metal oxides in Ge evaporate in the presence of a certain oxygen partial pressure (reactive evaporation).

Zur Modifizierung der Metalloxid-Schichten durch Penetrierungsmittel kommen 2 Wirkprinzipien in Be­ tracht:There are two active principles for modifying the metal oxide layers using penetrants costume:

1. Zusatz löslicher Verbindungen während der Schichtherstellung1. Addition of soluble compounds during layer production

Durch anschließendes Herauslösen wird die Metalloxid-Matrix poröser und so modifiziert, daß die Beweglich­ keit und Reaktivität inkorporierter Wirkstoffe und Reagenzien erhöht sowie die Zugänglichkeit durch externe Reaktionspartner verbessert wird. Ein instruktives Beispiel ist in Bild 1 zu sehen. Es zeigt, wie durch den Zusatz unterschiedlicher niedermolekularer Penetrierungsmittel die Diffusion des wasserlöslichen Azofarbstoffs Azo­ carmin aus einer SiO2-Schicht verändert wird.The metal oxide matrix is then made more porous and modified in such a way that the mobility and reactivity of incorporated active substances and reagents is increased and the accessibility by external reactants is improved. An instructive example can be seen in Figure 1. It shows how the diffusion of the water-soluble azo dye azo carmine from an SiO 2 layer is changed by the addition of different low molecular weight penetrants.

Als Penetrierungsmittel sind praktisch alle Stoffe geeignet, die sich in Lösungsmitteln lösen, in denen die Metalloxide praktisch unlöslich sind. Stellt man die Metalloxide (vorzugsweise Silicium-, Aluminium- oder Titanoxid oder deren Mischungen) nach dem Sol-Gel-Verfahren her, sollten sich die Penetrierungsmittel gut in Wasser oder Alkoholen lösen, da sie den in der Regel wäßrig-alkoholischen Metalloxid-Solen zugesetzt werden. Hierbei können Metallsalze bzw. Onium-Salze, Mono- und Disaccharide, Säureammide, oder lösliche Heterocy­ clen eingesetzt werden, die vor oder während der Nutzung aus der Metalloxid-Schicht herausgelöst bzw. thermisch entfernt werden.Practically all substances which dissolve in solvents in which the Metal oxides are practically insoluble. If you put the metal oxides (preferably silicon, aluminum or Titanium oxide or mixtures thereof) according to the sol-gel process, the penetrants should be well in Dissolve water or alcohols because they are added to the generally aqueous-alcoholic metal oxide sols. Here metal salts or onium salts, mono- and disaccharides, acid amides, or soluble heterocytes clen are used that detached from the metal oxide layer before or during use or be removed thermally.

Stellt man die Metalloxid-Schichten durch physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung her, muß das coverdampfte Penetrierungsmittel unzersetzt verdampfbar sein. Vorzugsweise kann man Metallhalogenide oder beliebige, unzersetzt verdampfbare, niedermolekulare Stoffe verwenden, zu deren Extraktion aus der Metalloxid-Schicht auch aprotische organische Lösungsmittel genutzt werden können.If you produce the metal oxide layers by physical or chemical vapor deposition, this has to be done Co-vaporized penetrants can be vaporized without decomposition. Metal halides are preferred or use any, non-decomposable evaporable, low molecular weight substances for their extraction from the Metal oxide layer also aprotic organic solvents can be used.

2. Schichtzusätze, die zu einer veränderten Festkörperstruktur der Metalloxide führen2. Layer additives that lead to a changed solid structure of the metal oxides

Diese Stoffe verbleiben in der Metlloxid-Schicht und verändern durch ihre Zumischung das Trägerverhalten gegenüber Wirkstoffen und Reagenzien.These substances remain in the metal oxide layer and change the carrier behavior by adding them against active ingredients and reagents.

Im Falle von Metalloxid-Schichten, die nach demm Sol-Gel-Verfahren hergestellt werden, erreicht man dies durch den Zusatz hochmolekularer wasserlöslicher Stoffe, die durch ihre Quellfähigkeit die Diffusion gelöster Reagenzien in und aus der Metalloxid-Matrix fördern. Geeignete Verbindungen sind wasserlösliche Polymere wie Gelatine. Polyvinylpyrrolidon, Polysaccharide und deren Derivate, Polyalkohole und Polyether, Salze von Polycabonsäuren und Polysulfonsäuren oder polymere Oniumsalze. Im Falle polyhydroxylgruppenhaltiger Ver­ bindungen ist ein chemischer Einbau in die Metalloxid-Gel-Matrix durch Polykondensation möglich (anorgani­ sches/organisches Hybrid-Gel).This is achieved in the case of metal oxide layers which are produced by the sol-gel process through the addition of high molecular weight water-soluble substances, which diffuse due to their swelling ability Promote reagents in and out of the metal oxide matrix. Suitable compounds are water-soluble polymers like gelatin. Polyvinylpyrrolidone, polysaccharides and their derivatives, polyalcohols and polyethers, salts of Polycabonic acids and polysulfonic acids or polymeric onium salts. In the case of polyhydroxyl-containing Ver chemical incorporation into the metal oxide gel matrix by polycondensation (inorganic / organic hybrid gel).

Generell wurde festgestellt, daß im Falle der durch Sol-Gel-Technik hergestellten modifizierten Metalloxid- Schichten der Zusatz von Polymerlattices und Netzmitteln zur Verbesserung der Schichtqualität und häufig auch zu einer verbesserten Penetrierbarkeit der Metalloxid-Schicht beiträgt.In general, it was found that in the case of the modified metal oxide Layers the addition of polymer latices and wetting agents to improve the layer quality and often also contributes to improved penetrability of the metal oxide layer.

Im Falle der durch physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung hergestellten Metalloxide ist eine Modifizierung durch coverdampfte schwerlösliche Stoffe wie andere Metalloxide, Metallsulfide, Metallkomple­ xe oder Farbstoffpigmente möglich, die zu einer drastischen Störung und Aufweitung des Metalloxidgitters führen und damit ebenfalls die Trägereigenschaften für Wirkstoffe und Reagenzien verändern.In the case of metal oxides produced by physical or chemical vapor deposition, one is Modification by steamed poorly soluble substances such as other metal oxides, metal sulfides, metal complexes xe or dye pigments possible, which leads to a drastic disruption and expansion of the metal oxide lattice lead and thus also change the carrier properties for active ingredients and reagents.

Vorteilhaft bei allen Varianten ist, daß beliebige Schichtträger wie Papier, Vlies, Polymerfolie, Glas oder Metall verwendet werden können. Darüberhinaus können die modifizierten Metalloxid-Schichten als Überzug oder bei hinreichender Schichtdicke selber als Schichtträger dienen. Im Falle der Nutzung in mehrkomponenti­ gen analytischen oder diagnostischen Prüfmaterialien wie in dem in Beispiel 1 beschriebenen Glucosenachweis, in dem 2 Enzyme und 1 Nachweisreagenz durch komplizierte Folgereaktionen verbunden sind (1. Glucoseoxida­ se liefert mit Glucose Wasserstoffperoxid, 2. Peroxidase liefert mit Wasserstoffperoxid und o-Tolidin einen blauen Farbstoff), bieten die modifizierten Metalloxid-Schichten zahlreiche vorteilhafte Varianten. Neben der Möglichkeit, alle Reaktionspartner in die modifizierte Metalloxid-Matrix zu inkorporieren, besteht die Möglich­ keit, das System vorteilhaft zu trennen, in dem z. B. das Nachweisreagenz (o-Tolidin) in das Metalloxid eingebaut wird, während die Enzyme an der Oxidoberfläche adsorbiert werden oder sich bereits als dünne Schicht auf dem Träger (z. B. adsorbiert an Papier) befinden. Weitere geeignete Varianten bestehen darin, das komplexe Reak­ tionsgemisch an der modifizierten Metalloxid-Oberfläche zu adsorbieren bzw. die modifizierten Metalloxid- Schichten als schützenden Überzug zu verwenden.It is advantageous in all variants that any layer support such as paper, fleece, polymer film, glass or Metal can be used. In addition, the modified metal oxide layers can be used as a coating or serve as a layer support itself if the layer thickness is sufficient. In case of use in multi-component gene analytical or diagnostic test materials as in the glucose detection described in Example 1, in which 2 enzymes and 1 detection reagent are connected by complicated subsequent reactions (1. glucose oxide se supplies hydrogen peroxide with glucose, 2. peroxidase provides one with hydrogen peroxide and o-tolidine blue dye), the modified metal oxide layers offer numerous advantageous variants. In addition to the It is possible to incorporate all reactants into the modified metal oxide matrix speed to separate the system advantageous in which z. B. the detection reagent (o-tolidine) built into the metal oxide is while the enzymes are adsorbed on the oxide surface or already as a thin layer on the Carrier (e.g. adsorbed on paper). Other suitable variants are the complex reak tion mixture to adsorb on the modified metal oxide surface or the modified metal oxide Use layers as a protective coating.

Aus den Tabellen in Beispiel 1 ist ersichtlich, daß der Einsatz von Penetrierungsmitteln eine erhöhte Reaktivi­ tät in der Metalloxid-Matrix bewirkt. Darüberhinaus beeinflussen derartige Zusätze das Diffusionsverhalten in der Schicht wie Bild 1 dokumentiert. Diese Eigenschaft prädestinieren die modifizierten Metalloxid-Schichten als Träger von Wirkstoffen und Reagenzien zu deren zeitlich gesteuerter Abgabe an die Umgebung (als sog. Retarder-Wirkstoffe bzw. -Reagenzien). Beispiel 5 dokumentiert den Effekt, wie die Verfügbarkeit des bekann­ ten pharmazeutischen Wirkstoffs Nifedipin durch unterschiedliche Penetrierungsmittel in weiten Grenzen vari­ iert werden kann. Diese Eigenschaft läßt sich auch problemlos für andere therapeutische Wirkstoffe mit unter­ schiedlicher geometrischer Gestalt (Granulate. Dragees, Tabletten) nutzen, um die Bioverfügbarkeit zu steuern.From the tables in Example 1 it can be seen that the use of penetrants causes an increased reactivity in the metal oxide matrix. In addition, such additives influence the diffusion behavior in the layer as documented in Figure 1. This property predestines the modified metal oxide layers as carriers of active ingredients and reagents for their time-controlled release to the environment (as so-called retarder active ingredients or reagents). Example 5 documents the effect of how the availability of the known pharmaceutical active ingredient nifedipine can be varied within wide limits by means of different penetrants. This property can also be used without problems for other therapeutic agents with different geometrical shapes (granules, coated tablets, tablets) in order to control the bioavailability.

Die Möglichkeit der gleichzeitigen Beladungen mit Wirkstoffen und Farbstoffen bietet insbesonders in der Kosmetik die Möglichkeit, den Effekt der Färbung und Körperpflege zu verknüpfen.The possibility of simultaneous loading with active ingredients and dyes offers in particular in Cosmetics the possibility to combine the effect of coloring and body care.

Die nachstehend angegebenen Reagenzien und Techniken stellen typische Beispiele dar, die für die vorliegen­ de Erfindung geeignet sind. The reagents and techniques given below are typical examples of those available de invention are suitable.  

AusführungsbeispieleEmbodiments Beispiel 1example 1 Einsatz modifizierter Metalloxidschichten zur analytischen Glucosebestimmung (Glucose-Sensor)Use of modified metal oxide layers for analytical glucose determination (glucose sensor) (I) Einbringen aller Reaktionspartner in die modifizierte Metalloxidmatrix(I) Introduction of all reactants into the modified metal oxide matrix Herstellung eines SiO2-Sols (Lösung A)Preparation of a SiO 2 sol (solution A)

50 ml Tetraethoxysilan werden mit 200 ml Ethanol und 100 ml 0,01 mol Salzsäure 12 Std. gerührt. Nach Stehen über Nacht wird von evtl. vorhandenem weißem Niederschlag abfiltriert. Die so erhaltene Lösung ist mehrere Wochen stabil.50 ml of tetraethoxysilane are stirred with 200 ml of ethanol and 100 ml of 0.01 mol of hydrochloric acid for 12 hours. After standing Any white precipitate present is filtered off overnight. The solution thus obtained is several Weeks stable.

Herstellung der Enzymlösung (Lösung B)Preparation of the enzyme solution (solution B)

500 mg Glucose-Oxidase (GOD; 220 Einh./mg) und 300 mg Peroxidase (POD; 202 Einh./mg Lyophilisat) werden in 50 ml Wasser gelöst.500 mg glucose oxidase (GOD; 220 units / mg) and 300 mg peroxidase (POD; 202 units / mg lyophilisate) are dissolved in 50 ml water.

Herstellung einer Nachweisreagenzlösung (Lösung C)Preparation of a detection reagent solution (solution C)

1 g o-Tolidin werden in 50 ml n-Propanol gelöst. (Prinzipiell sind auch andere zum H2O2-Nachweis geeignete Indikatoren anwendbar).1 g of o-tolidine is dissolved in 50 ml of n-propanol. (In principle, other indicators suitable for H 2 O 2 detection can also be used).

Nachweisproof

Auf die wie unten beschrieben Teststreifen werden nebeneinander Lösungen mit einer Glucosekonzentration von 20, 50, 200 und 2000 mg/100 ml Wasser getropft. Hierbei bilden sich konzentrationsproportionale Mengen eines stabilen blauen Charge-transfer Komplexes, die eine semiquantitative Glucosebestimmung erlauben. Zum Vergleich der einzelnen Schichtvarianten wurde die Zeit t(E) bei einer Konzentration von 200 mg Glucose/­ 100 ml Wasser bestimmt, die zum Erreichen der vollständigen Farbstoffbildung erforderlich ist.Solutions with a glucose concentration are placed side by side on the test strips as described below of 20, 50, 200 and 2000 mg / 100 ml of water. Here, quantities proportional to concentration are formed of a stable blue charge-transfer complex that allows a semi-quantitative determination of glucose. To the The time t (E) at a concentration of 200 mg glucose / Determines 100 ml of water, which is necessary to achieve complete dye formation.

SchichtherstellungLayer production

5 ml Lösung A werden unter Rühren mit je 2,5 ml B und C gemischt, 0,2 ml Netzmittel sowie ggf. die angegebenen Zusätze zugefügt, und damit Papier, Celluloseacetat-Folie und Glas beschichtet und 12 Std. an der Luft getrocknet.5 ml of solution A are mixed with 2.5 ml of B and C, 0.2 ml of wetting agent and, if necessary, the added specified and coated with paper, cellulose acetate film and glass and 12 hours at the Air dried.

Tabelle 1 Table 1

(II) Nutzung modifizierter Metalloxid-Schichten als Überzug(II) Use of modified metal oxide layers as a coating SchichtherstellungLayer production

Baumwoll-Vlies wird mit einer Lösung aus B und C (1 : 1) getränkt und getrocknet. Nach 12 Std. wird das so behandelte Vlies mit einer Lösung von (A), der Penetriermittel zugesetzt wurden, beschichtet und nach 12 Std. analog (I) mit Glucoselösung geprüft. Cotton fleece is soaked with a solution of B and C (1: 1) and dried. After 12 hours it will be like this treated fleece with a solution of (A), to which penetrants were added, coated and after 12 hours. tested analogously (I) with glucose solution.  

Tabelle 2 Table 2

(III) Getrennte Reaktionsschichten(III) Separate reaction layers SchichtherstellungLayer production

Modifizierte Reagenzlösung D: 2,5 g o-Tolidin werden in 50 ml Ethanol gelöst und mit 50 ml SiO2-Lösung A gemischt.Modified reagent solution D: 2.5 g of o-tolidine are dissolved in 50 ml of ethanol and mixed with 50 ml of SiO 2 solution A.

10 ml Lösung D werden mit einem Penetriermittel gemischt, auf Papier bzw. Celluloseacetat-Folie vergossen und 12 Std. an der Luft getrocknet.10 ml of solution D are mixed with a penetrant, poured onto paper or cellulose acetate film and air dried for 12 hours.

Die Schichten, die das eingekapselte Nachweisreagenz o-Tolidin enthalten, werden entweder 5 sec. in Enzym­ lösung B getaucht (Variante A: adsorbiertes Enzym) oder mit einer Mischung von 5 ml B und 5 ml A beschichtet (Variante B: in Metalloxid inkorporiertes Enzym). Nach Trocknen über Nacht werden die Schichten analog (I) mit Glucoselösung getestet.The layers containing the encapsulated detection reagent o-tolidin are either in enzyme for 5 seconds solution B immersed (variant A: adsorbed enzyme) or coated with a mixture of 5 ml B and 5 ml A. (Variant B: enzyme incorporated in metal oxide). After drying overnight, the layers become analog (I) tested with glucose solution.

Tabelle 3 Table 3

(IV) Adsorbierte Reagenzien an modifizierten Metalloxid-Schichten(IV) Adsorbed reagents on modified metal oxide layers (A) Sol-Gel-Schichten(A) Sol-gel layers SchichtherstellungLayer production

5 ml Lösung A werden mit 2 ml der in der folgenden Tabelle angegebenen Zusätze gemischt. Die Lösung wird auf Celluloseacetat-Folie vergossen und über Nacht getrocknet.5 ml of solution A are mixed with 2 ml of the additives shown in the table below. The solution will be Pour onto cellulose acetate film and dry overnight.

Die Folie wird geteilt:
Ein Teil der Folie wird 30 Min. gewässert, getrocknet und dann 10 Min. in ein Gemisch der Enzymlösung b und des Nachweisreagenzes C (1 : 1) getaucht und über Nacht an der Luft getrocknet (Variante A). Der andere Teil der Folie wird ohne Wässern direkt 10 Min. in ein Gemisch aus B und C (1 : 1) getaucht und über Nacht an der Luft getrocknet (Variante B).
The slide is split:
Part of the film is washed for 30 minutes, dried and then immersed in a mixture of the enzyme solution b and the detection reagent C (1: 1) for 10 minutes and air-dried overnight (variant A). The other part of the film is immersed directly in a mixture of B and C (1: 1) for 10 minutes without watering and air-dried overnight (variant B).

Die Schichten wurden dann analog (I) mit Glucoselösung getestet.The layers were then tested analogously to (I) with glucose solution.

Tabelle 4 Table 4

Herstellung der Metalloxid-SoleProduction of the metal oxide brine

Die angegebenen Mengen Metalloxid-Precursoren werden mit 40 ml Ethanol und 20 ml 0,01 mol Salzsäure 5 Std. gerührt und filtriert. 5 ml Filtrat werden mit 2 ml Wasser verdünnt bzw. mit 2 ml 10%ige Lösung von Saccharin-Na (S) bzw. 5%iges Cellulosesulfat (C) verdünnt und auf Folie aufgetragen. Die Weiterverarbeitung erfolgt wie oben angegeben:
The stated amounts of metal oxide precursors are stirred with 40 ml of ethanol and 20 ml of 0.01 mol of hydrochloric acid for 5 hours and filtered. 5 ml of filtrate are diluted with 2 ml of water or diluted with 2 ml of 10% solution of saccharin-Na (S) or 5% cellulose sulfate (C) and applied to film. Further processing takes place as indicated above:

5 ml Tetraethoxysilan + 5 g Aluminiumtriisopropylat5 ml tetraethoxysilane + 5 g aluminum triisopropylate (Lösung E)(Solution E) 7 ml Tetraethoxysilan + 3 ml Triethoxymethylsilan7 ml tetraethoxysilane + 3 ml triethoxymethylsilane (Lösung F)(Solution F) 6 g Tetraethylorthotitanat6 g tetraethyl orthotitanate (Lösung G)(Solution G) 5 g Tetraethylorthotitanat + 1 g Borsäure5 g tetraethyl orthotitanate + 1 g boric acid (Lösung H)(Solution H) 5 g Aluminiumtriisopropylat5 g aluminum triisopropylate (Lösung I)(Solution I)

Tabelle 5 Table 5

(B) Schichten durch physikalische oder chemische Dampfphasen-Abscheidung(B) layers by physical or chemical vapor deposition SchichtherstellungLayer production

Die Metalloxide werden in einer Hochvakuumbedampfungsanlage B 30,2 (HVD Dresden) auf Celluloseacetat- Folie (F) oder einem Glasträger (G) bei einem Druck von p < 1.3.10-3 mbar abgeschieden.The metal oxides are deposited in a high vacuum evaporation plant B 30.2 (HVD Dresden) on cellulose acetate film (F) or a glass carrier (G) at a pressure of p <1.3.10 -3 mbar.

Die Anlage ist mit einem Elektronenstrahlverdampfer (für die Metalloxide, Molybdän-Schiffchen) und zur thermischen Coverdampfung von Zumischungen mit zusätzlichen Verdampferquellen, die separat steuerbar sind, sowie Schichtdickenmeßge­ räten und Tempereinrichtungen ausgerüstet und bietet die Möglichkeit der Zudosierung von Sauerstoff im Falle der Reaktivverdampfung. Die präparierten Metalloxid-Schichten werden im folgendem beschrieben: The facility is with one Electron beam evaporator (for the metal oxides, molybdenum boats) and for thermal cover vaporization of admixtures with additional evaporator sources, which can be controlled separately, and layer thickness measurements and tempering devices and offers the possibility of adding oxygen in the case reactive evaporation. The prepared metal oxide layers are described in the following:

Tabelle 6 Table 6

Prüfungexam

Die Schichten 1-16 werden 3 min. in ein Gemisch aus Lösung B und C (1 : 1) getaucht und über Nacht an der Luft getrocknet; anschließend wird analog (I) mit Glucoselösung getestet.Layers 1-16 are 3 min. immersed in a mixture of solutions B and C (1: 1) and left overnight on the Air dried; then it is tested analogously (I) with glucose solution.

Beispiel 2Example 2 Einsatz modifizierter Metalloxid-Schichten zur analytischen EiweißbestimmungUse of modified metal oxide layers for analytical protein determination

Lösung ASolution A SiO2-Sol analog Beispiel 1/1SiO 2 sol analogous to Example 1/1 Lösung BSolution B 15 g Weinsäure, 2 g Zitronensäure, 5 g Glykokoll werden in 100 ml dest. Wasser gelöst15 g tartaric acid, 2 g citric acid, 5 g glycocoll are in 100 ml dist. Water dissolved Lösung CSolution C. 180 mg Bromphenolblau werden in 100 ml Wasser gelöst.180 mg of bromophenol blue are dissolved in 100 ml of water.

10 ml Lösung A, 2 ml Lösung B und 3 ml Lösung C werden gemischt. 5 ml dieser Mischung werden mit je 1 ml Sorbit bzw. 1 ml Mannit gemischt und damit Filterpapier beschichtet. Nach Trocknen über Nacht zeigt die Behandlung mit einer Lösung von 3, 10 und 30 mg Humanserum-Albumin/10 ml Wasser eine konzentrationsab­ hängige Änderung des Farbtons von gelbgrün (3), hellgrün (10) zu blaugrün (30 mg Eiweiß/10 ml).10 ml of solution A, 2 ml of solution B and 3 ml of solution C are mixed. 5 ml of this mixture are mixed with 1 ml Sorbitol or 1 ml mannitol mixed and coated with filter paper. After drying overnight, the Treatment with a solution of 3, 10 and 30 mg of human serum albumin / 10 ml of water a concentration pending change in color from yellow-green (3), light green (10) to blue-green (30 mg protein / 10 ml).

Die Farbtonabstufung ist gut reproduzierbar und intensiver als bei kommerziellen Testpapieren, die z. B. zum Nachweis von Eiweiß im Urin verwendet werden.The color gradation is reproducible and more intense than with commercial test papers, e.g. B. to Detection of protein in urine can be used.

Beispiel 3Example 3 Einsatz modifizierter Metalloxid-Schichten zum Haemoglobin-NachweisUse of modified metal oxide layers for hemoglobin detection

  • a) 1 g o-Tolidin wird in der Wärme in 20 ml Ethanol gelöst und mit 20 ml SiO2-Sols (Lösung A)/Beipsiel 1 gemischt. Mit dieser Lösung (Lösung K) beschichtet man eine Celluloseacetat-Folie. Nach Trocknen über Nacht wird die Folie mit einer Mischung aus 1 ml 10%iger wäßriger Wasserstoffperoxid-Harnstoff-Lösung und 5 ml Lösung A beschichtet und an der Luft getrocknet.
    Die Behandlung mit einer 0,5%igen wäßrigen Haemoglobin-Lösung ergibt nach 90 sec eine Blaufärbung.
    a) 1 g of o-tolidine is dissolved in 20 ml of ethanol while warm and mixed with 20 ml of SiO 2 sols (solution A) / example 1. A cellulose acetate film is coated with this solution (solution K). After drying overnight, the film is coated with a mixture of 1 ml of 10% aqueous hydrogen peroxide-urea solution and 5 ml of solution A and air-dried.
    Treatment with a 0.5% aqueous hemoglobin solution gives a blue color after 90 seconds.
  • b) Werden der Lösung K 2 ml einer 20%igen Sorbitlösung zugesetzt, ergibt sich nach 60 sec eine Blaufär­ bung.b) If 2 ml of a 20% sorbitol solution are added to the solution K, a blue color results after 60 seconds exercise.
  • c) 5 ml SiO2-Sols (Lösung A/Beispiel 1) werden mit 2 ml 20%iges Sorbit und 2 ml 10%iger wäßriger Wasserstoffperoxid-Harnstoff-Lösung gemischt, auf Folie beschichtet und getrocknet.c) 5 ml of SiO 2 sols (solution A / example 1) are mixed with 2 ml of 20% sorbitol and 2 ml of 10% aqueous hydrogen peroxide-urea solution, coated on film and dried.

Die Behandlung der farblosen Folie mit einer 0,5%igen wäßrigen Haemoglobin-Lösung ergibt nach 40 sec eine Blaufärbung.Treatment of the colorless film with a 0.5% aqueous hemoglobin solution gives after 40 sec a blue color.

Beispiel 4Example 4 Einsatz modifizierter Metalloxid-Schichten für pH-IndikatorenUse of modified metal oxide layers for pH indicators

5 ml einer 0,2% Lösung von Nitrazingelb in Wasser werden mit 5 ml SiO2-Sol (Lösung A in Beispiel 1/I) sowie mit 4 ml Sorbit bzw. Mannit gemischt. Die Lösungen werden auf Papier aufgebracht und über Nacht getrocknet.5 ml of a 0.2% solution of nitrite yellow in water are mixed with 5 ml of SiO 2 sol (solution A in Example 1 / I) and with 4 ml of sorbitol or mannitol. The solutions are applied to paper and dried overnight.

Die so imprägnierten Papiere zeigen im Umschlagbereich zwischen pH 5,5 . . . 7 eine gute Feinabstimmung der Farbtöne zwischen gelb (unter pH 5,5) und blau (pH 7). Im Vergleich zu metalloxidfreien Testpapieren ist das Auslaufen des Farbflecks stark reduziert, wodurch die visuelle Auswertbarkeit verbessert wird.The papers impregnated in this way show in the envelope area between pH 5.5. . . 7 a good fine tuning of the Color shades between yellow (below pH 5.5) and blue (pH 7). In comparison to metal oxide-free test papers, that is Leakage of the color stain is greatly reduced, which improves the visual evaluation.

Beispiel 5Example 5 Einsatz modifizierter Metalloxid-Schichten zur gesteuerten Wirkstoff-FreisetzungUse of modified metal oxide layers for controlled drug release (I) Nifedipin-Freisetzung aus modifizierten Sol-Gel-Schichten(I) Nifedipine release from modified sol-gel layers

1 g Nifedipin (Wirkstoff von Adalat® retard, 1,4-Dihydro-2,6-dimethyl-4-(2-nitrophenyl)-pyridin- 3,5-dicarbonsäure-dimethylester) wird unter Erwärmen in 25 ml 50%iger Essigsäure gelöst und mit 20 ml SiO2-Sol (Lösung A in Beispiel 1/I) gemischt. 5 ml dieser Mischung werden mit jeweils 2 ml (a) Wasser, (b) 20%ige Sorbit-Lösung, (c) 10%ige Saccharin-Na Lösung bzw. 20%ige Ammoniumsulfat-Lösung versetzt. Mit diesen Lösungen werden 3 × 28 cm2 Cellulose-Streifen beschichtet und über Nacht an der Luft getrocknet. 60 cm2 des Streifen werden in Streifen geteilt und mit 25 ml 50%iger Essigsäure bei Raumtemperatur extrahiert. Der zeitliche Verlauf der Freisetzung des gelb gefärbten Nifedipins wurde in der Extraktionslösung spektralpho­ tometrisch verfolgt. Bild 2 zeigt, daß durch den Zusatz unterschiedlicher Penetrierungsmittel die zeitliche Freisetzung des Wirkstoffs in weiten Grenzen gesteuert werden kann.1 g of nifedipine (active ingredient of Adalat® retard, 1,4-dihydro-2,6-dimethyl-4- (2-nitrophenyl) pyridine-3,5-dicarboxylic acid dimethyl ester) is heated with 25 ml of 50% acetic acid dissolved and mixed with 20 ml of SiO 2 sol (solution A in Example 1 / I). 5 ml of this mixture are mixed with 2 ml of (a) water, (b) 20% sorbitol solution, (c) 10% saccharin-Na solution and 20% ammonium sulfate solution. These solutions are used to coat 3 × 28 cm 2 cellulose strips and to air dry them overnight. 60 cm 2 of the strip are divided into strips and extracted with 25 ml of 50% acetic acid at room temperature. The time course of the release of the yellow-colored nifedipine was monitored spectrophotometrically in the extraction solution. Figure 2 shows that the time release of the active ingredient can be controlled within wide limits by adding different penetrants.

(II) Nifedipin-Freisetzung aus aufgedampften Metalloxid-Schichten(II) Nifedipine release from evaporated metal oxide layers

Folgende Schichten wurden durch Hochvakuum-Verdampfung hergestellt:
The following layers were produced by high vacuum evaporation:

  • 1. 100 nm Nifedipin auf Polyester-Folie1. 100 nm nifedipine on polyester film
  • 2. 100 nm Nifedipin mit 260 nm SiO2-Überzug2. 100 nm nifedipine with 260 nm SiO 2 coating
  • 3. 100 nm Nifedipin mit modifiziertem SiO2-NaF-Überzug (320 nm; SiO2 : NaF = 60 : 40 Vol.-%)3. 100 nm nifedipine with modified SiO 2 NaF coating (320 nm; SiO 2 : NaF = 60: 40 vol.%)
  • 4. Mischschicht 100 nm Nifedipin + 300 nm SiO2; coverdampft.4. Mixing layer 100 nm nifedipine + 300 nm SiO 2 ; steamed.

Die Schichten werden analog (I) mit 50%iger Essigsäure bei Raumtemperatur extrahiert und die Nifedipin- Freisetzung in Abhängigkeit von der Zeit spektralphotometrisch verfolgt. Bild 3 zeigt den retardierenden Effekt bei Zumischung von SiO2 bzw. Anwendung eines modifizierten SiO2-Überzugs.The layers are extracted analogously to (I) with 50% acetic acid at room temperature and the release of nifedipine is monitored spectrophotometrically as a function of time. Figure 3 shows the retarding effect when adding SiO 2 or using a modified SiO 2 coating.

(III) Nifedipin-Freisetzung aus modifizierten Tabletten(III) Nifedipine release from modified tablets

Von handelsüblichen Retard-Tabletten (Adelat retard) wurden durch Anquellen in Wasser und Abreiben die reinen Wirkstoffkerne erhalten. Die Kerne wurden mit SiO2-Sol (Lösung A) bepinselt oder in 5 ml dieser Lösung getaucht, die mit 2 ml Wasser bzw. 2 ml 10%ige Saccharin-Lösung bzw. 2 ml 20%ige Sorbit-Lö­ sung gemischt wurde. Nach Trocknen wurden die Tabletten in eine gerührte 50%ige Essigsäure gegeben und die Nifedipin-Freisetzung in Abhänigkeit von der Zeit durch die Extinktionszunahme bei 370 nm bestimmt. Die so erhaltenen Kurven sind in Bild 4 zu sehen. Durch die Modifizierung der SiO2-Matrix läßt sich die Freisetzung des Wirkstoffs in weiten Grenzen steuern.The pure active ingredient cores were obtained from commercially available prolonged-release tablets (Adelat retard) by swelling in water and rubbing off. The cores were brushed with SiO 2 sol (solution A) or immersed in 5 ml of this solution, which was mixed with 2 ml of water or 2 ml of 10% saccharin solution or 2 ml of 20% sorbitol solution. After drying, the tablets were placed in a stirred 50% acetic acid and the release of nifedipine as a function of time was determined by the increase in extinction at 370 nm. The curves obtained in this way can be seen in Figure 4. The release of the active ingredient can be controlled within wide limits by modifying the SiO 2 matrix.

Beispiel 6Example 6 Einsatz modifizierter Metalloxidschichten in der SchädlingsbekämpfungUse of modified metal oxide layers in pest control

0,5 g Palmitinsäuremethylester (Lockstoff für die Bienenmilbe) wird in 5 ml Ethanol gelöst und mit 15 ml SiO2-Sol (Lösung A in Beispiel 1/I) und 5 ml 20% Sorbit bzw. 10% Saccarin-Na bzw. 20% Ammoniumsulfat-Lö­ sung gemischt. Mit dieser Lösung tränkt man Filterpapier- bzw. Baumwollgewebe-Streifen und trocknet diese über Nacht an der Luft.0.5 g of palmitic acid methyl ester (attractant for the bee mite) is dissolved in 5 ml of ethanol and with 15 ml of SiO 2 sol (solution A in Example 1 / I) and 5 ml of 20% sorbitol or 10% Saccarin-Na or 20 % Ammonium sulfate solution mixed. This solution is used to impregnate filter paper or cotton fabric strips and air dry them overnight.

Anschließend werden diese Streifen 30 Min. ausgewässert und getrocknet. Der Einsatz dieser Streifen zeigt bei Einsatz in Bienenstöcken eine vergleichbare Milbenlockwirkung wie kommerzielle Materialien. These strips are then watered and dried for 30 minutes. The use of these strips shows when used in beehives, a mite attracting effect comparable to that of commercial materials.

Beispiel 7Example 7 Einsatz modifizierter Metalloxid-Schichten zur lokalen Behandlung von HyperkeratosenUse of modified metal oxide layers for the local treatment of hyperkeratosis

1 g Salicylsäure werden in 50 ml SiO2-Sol (Lösung A in Beispiel 1/I) gelöst, 5 ml 5%ige Cellulosesulfat-Lösung zugesetzt, mit dieser Lösung Mullgewebe getränkt und dieses über Nacht getrocknet. Das Gewebe wird zur Entfernung unerwünschter Hornhautbereiche (z. B. Hühneraugen) 24-36 Std. mit den entsprechenden Körper­ partien kontaktiert. Danach läßt sich die erweichte Hornhaut, ggf. durch Unterstüzung eines warmen Badens, entfernen.1 g of salicylic acid are dissolved in 50 ml of SiO 2 sol (solution A in Example 1 / I), 5 ml of 5% cellulose sulfate solution are added, gauze fabric is soaked with this solution and this is dried overnight. To remove unwanted areas of the cornea (e.g. corns), the tissue is contacted with the relevant parts of the body for 24-36 hours. The softened cornea can then be removed, if necessary by supporting a warm bath.

Beispiel 8Example 8 Einsatz modifizierter Metalloxid-Schichten als farbiger NagellackUse of modified metal oxide layers as colored nail polish

3 ml gesättigte wäßrige Azocarmin-Lösung wird mit 10 ml SiO2-Sol (Lösung A in Beispiel 1/I) und 3 ml 5%ige Cellulosesulfat-Lösung gemischt. Wird die Mischung auf Fingernägel aufgetragen und an der Luft getrocknet, erhält man einen natürlich glänzenden, mechanisch stabilen, hellroten Lacküberzug, der erst nach mehrfachem intensiven Händewaschen wieder entfernt werden kann.3 ml of saturated aqueous azocarmine solution are mixed with 10 ml of SiO 2 sol (solution A in Example 1 / I) and 3 ml of 5% cellulose sulfate solution. If the mixture is applied to fingernails and air-dried, a naturally shiny, mechanically stable, light red varnish coating is obtained, which can only be removed after multiple intensive hand washing.

Claims (14)

1. Modifizierte Metalloxidschicht als Träger von Wirkstoffen und Reagenzien, dadurch gekennzeichnet, daß im Metalloxid mindestens ein Penetriermittel enthalten ist, mit dem die Schichtstruktur des Metalloxids zur Beein­ flussung der Reaktivität der Wirkstoffe und Reagenzien mo­ difiziert ist.1. Modified metal oxide layer as a carrier of active ingredients and reagents, characterized in that at least one penetrant is contained in the metal oxide, with which the layer structure of the metal oxide to influence the reactivity of the active ingredients and reagents is modified. 2. Modifizierte Metalloxidschicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Penetriermittel aus der Gruppe von Substanzen aus­ gewählt ist, die Metallsalze, Onium-Salze, Mono- und Disac­ charide, Säureamide, lösliche Heterocyklen, wasserlösliche Polymere, Polyalkohole, Polyether, Salze von Polycarbonsäu­ ren und Polysulfonsäuren und polymere Onium-Salze umfaßt.2. Modified metal oxide layer according to claim 1, characterized, that the penetrant is selected from the group of substances is selected, the metal salts, onium salts, mono- and disac charide, acid amides, soluble heterocycles, water soluble Polymers, polyalcohols, polyethers, salts of polycarboxylic acid ren and polysulfonic acids and polymeric onium salts. 3. Modifizierte Metalloxidschicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Penetriermittel aus der Gruppe von Substanzen aus­ gewählt ist, die niedermolekulare, verdampfbare organische Stoffe, Metallhalogenide, Metalloxide, Metallsulfide, Me­ tallkomplexe und Farbstoffpigmente umfaßt.3. Modified metal oxide layer according to claim 1, characterized, that the penetrant is selected from the group of substances is chosen, the low molecular weight, vaporizable organic Substances, metal halides, metal oxides, metal sulfides, me tall complexes and dye pigments. 4. Modifizierte Metalloxidschicht gemäß einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als einseitige Beschichtung oder als geschlossener Überzug auf einem festen Schichtträger aufgebracht ist. 4. Modified metal oxide layer according to one of the preceding the claims, characterized, that they as a one-sided coating or as a closed Coating is applied to a solid substrate.   5. Modifizierte Metalloxidschicht gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Überzug auf einem bekannten therapeutischen Wirkstoff bildet, der die Form eines Granulats, Dragees oder einer Tablette besitzt.5. Modified metal oxide layer according to claim 4, characterized, that they have a coating on a known therapeutic Active ingredient forms the form of granules, dragees or a tablet. 6. Modifizierte Metalloxidschicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie freitragend ausgebildet ist.6. Modified metal oxide layer according to one of claims 1 to 3, characterized, that it is self-supporting. 7. Modifizierte Metalloxidschicht gemäß einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirkstoffe Substanzen ausgewählt sind, die in der Mikrobiologie, medizinischen Diagnostik und Therapie, Kos­ metik oder Schädlingsbekämpfung verwendet werden, und daß als Reagenzien Substanzen ausgewählt werden, die als analy­ tische Prüfmaterialien in der Analytik oder Sensorik ver­ wendet werden.7. Modified metal oxide layer according to one of the preceding the claims, characterized, that substances are selected as active ingredients in the Microbiology, medical diagnostics and therapy, Kos Metics or pest control are used, and that substances are selected as reagents, which as analy test materials in analytics or sensor technology be applied. 8. Modifizierte Metalloxidschicht gemäß einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxid durch SiO2, Al2O3, TiO2 oder deren Gemi­ sche gebildet wird.8. Modified metal oxide layer according to one of the preceding claims, characterized in that the metal oxide is formed by SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 or mixtures thereof. 9. Verfahren zur Herstellung der modifizierten Metalloxid­ schicht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der Metalloxidschicht entweder aus der Lö­ sung durch einen Sol-Gel-Prozeß oder aus der Gasphase durch eine physikalische bzw. chemische Dampfabscheidung auf ei­ nem Substrat erfolgt, jeweils unter Zusatz mindestens eines Penetriermittels.9. Process for the preparation of the modified metal oxide layer according to one of Claims 1 to 8, characterized, that the formation of the metal oxide layer either from the Lö solution by a sol-gel process or from the gas phase a physical or chemical vapor deposition on egg Nem substrate is carried out, each with the addition of at least one Penetrant. 10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Penetriermittel während des Sol-Gel-Prozesses in die Metalloxid-Matrix eingebracht wird und aus einer Gruppe von Substanzen ausgewählt ist, die Metallsalze, Onium- Salze, Mono- und Disaccharide, Säureamide, lösliche He­ terocyklen, wasserlösliche Polymere, Polyalkohole, Poly­ ether, Salze von Polycarbonsäuren und Polysulfonsäuren und polymere Onium-Salze umfaßt.10. The method according to claim 9, characterized in that the penetrant in during the sol-gel process the metal oxide matrix is introduced and from a group is selected from substances that contain metal salts, onium Salts, mono- and disaccharides, acid amides, soluble He terocycles, water-soluble polymers, polyalcohols, poly ethers, salts of polycarboxylic acids and polysulfonic acids and polymeric onium salts. 11. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Penetriermittel während der Dampfphasenabscheidung durch Coverdampfung abgeschieden wird und aus der Gruppe von Substanzen ausgewählt ist, die niedermolekulare, ver­ dampfbare organische Stoffe, Metallhalogenide, Metalloxide, Metallsulfide, Metallkomplexe und Farbstoffpigmente umfaßt.11. The method according to claim 9, characterized in that that the penetrant during vapor deposition is deposited by cover vaporization and from the group is selected from substances that have low molecular weight, ver vaporizable organic substances, metal halides, metal oxides, Metal sulfides, metal complexes and dye pigments. 12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Metalloxid SiO2, Al2O3, TiO2 oder deren Gemische ver­ wendet werden.12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 or mixtures thereof are used as metal oxide ver. 13. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Polymerlattices oder Netzmittel zugesetzt werden.13. The method according to claim 10, characterized in that that added polymer latices or wetting agents will. 14. Verwendung der modifizierten Metalloxidschicht gemäß ei­ nem der Ansprüche 1 bis 8 zur zeitlich gesteuerten Abgabe von Wirkstoffen und Reagenzien aus der Metalloxidschicht in die Umgebung (Retarder-Wirkung), als Träger von kosmeti­ schen Wirkstoffen und Farbstoffen zur Färbung und Körper­ pflege oder als mehrkomponentiges analytisches oder diagno­ stisches Prüfmaterial, bei dem sich mindestens eine Kompo­ nente in der Metalloxidschicht befindet und mindestens eine andere Komponente auf der Metalloxidschicht angeordnet ist.14. Use of the modified metal oxide layer according to ei nem of claims 1 to 8 for timed delivery of active ingredients and reagents from the metal oxide layer in the environment (retarder effect), as a carrier of cosmetics active substances and dyes for coloring and body nursing or as a multi-component analytical or diagnostic test material that contains at least one compo is located in the metal oxide layer and at least one other component is arranged on the metal oxide layer.
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