Die bpc specialties …
Die bpc specialties GmbH ist ein Innovations- & Forschungs- und Entwicklungszentrum spezialisiert auf Biopolymere und Biopolymer-Komplexe bis hin zu Clathrat-Phänomenen. Die bpc specialties betreibt hierbei Grundlagenforschung sowie anwendungstechnische Forschung & Entwicklung. Insbesondere werden dabei folgende Anwendungsfelder betrachtet:
- Medizinsektor
- medizinischer Kosmetiksektor (Cosmeceuticals)
- Körperpflegesektor
- Hygiene- & Reinigungswesen
- Farben- Lacksektor
- Bauwesen – insbesondere bezüglich Bodenadditiven
Ziel ist es dabei generell, Mechanismen von der Natur zu lernen, um biomimetische, der Natur nachempfundene Technologien zu entwickeln und einzusetzen.
Der Fokus liegt auf B2B-Tätigkeitsfeldern …
Eine solide Basis von zusammengefassten Erkenntnissen, Knowhow und Lösungen der letzten 25 Jahre ermöglicht die vorausschauenden Innovationen für implementierungsfähige Einzelfall- oder Komplettlösungen im Rahmen der Arbeitsbereiche der bpc specialties. .
Unsere Leidenschaft und das Fundament unseres Arbeitens ist die Biomimetik, die Entwicklung biomimetischer Verfahren, Bauprinzipien und Werkstoffe: Lebende Organismen haben seit Beginn der geologischen Zeit durch natürliche Selektion überaus gut angepasste Strukturen und Materialien entwickelt. Für unsere Technologien lassen wir uns von biologischen Lösungen vom Makro- bis hin in den Nanobereich inspirieren. Die Natur hat für Menschen, Tiere und Pflanzen zum Beispiel Probleme wie Selbstheilungskräfte sowie Toleranz und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen als sich selbst organisierende Systeme optimal gelöst. Wir suchen in unseren Tätigkeitsfeldern in der Natur nach Antworten auf Probleme, die wir auf neue und nachhaltige Weise lösen wollen.
Im Zentrum unseres Arbeitens stehen Biopolymere und Clathrate, da hier von der Blaupause Natur viel gelernt werden kann. Grund ist die Verträglichkeit von Biopolymeren für Mensch und Natur. Biopolymer wird in der pflanzlichen oder tierischen Zelle produziert. Es hat in der Natur vielfältige Funktionen: Biopolymere sind Bestandteile von Strukturen der Natur (z.B. Zellwände oder Gewebe), sind aktive Bestandteile des Stoffwechsels.
Wesentliches Merkmal von Biopolymeren ist, dass sie schädigende äußere Einflüsse abwehren, zugleich für Mensch oder Tier aber äußerst verträglich sowie für die Natur unschädlich sind: Mehr als 95% aller Biopolymerarten haben für den menschlichen oder tierischen Körper keine Nebenwirkungen, sind gleichsam schnell und zu 100% biologisch abbaubar.
Unser Verständnis um Biopolymere ist somit bedeutende Grundlage, hoch effiziente und verträgliche Wirkstoffe ohne Nebenwirkungen für Mensch und Natur als Ersatzstoffe für bedenkliche Wirkstoffe wie Mikroplastik und Silikone einzusetzen. bpc specialties widmet sich dabei insbesondere einem speziellen Biopolymer, dem Chitosan, einem wertvollen Wirkstoff aus der terrestrischen und aquatischen Flora und Fauna mit multiplen Funktionen in der Natur.
Bei unserem menschlichen und unternehmerischen Handeln richten wir uns an vier Zielen aus:
- Ganzheitlich orientiertes, innovatives Denken.
- Nachhaltige, langfristige und in sich autarke Lösungen.
- Verantwortungsvolles und partnerschaftliches Handeln.
- Förderung des Wohls von Mensch und Natur.
Bei der Entwicklung spezifischer Lösungen für die individuellen Bedürfnisse unserer Kunden setzen wir auf Vertrauen und Partnerschaftlichkeit.
b2b Tätigkeitsfelder …
Analytik, Forschung & Entwicklung, Formulierungssupport (Integrated Research)
Produkttests (Performance Testing)
Biomimetische Rohstoffe (Rohstoffspezialitäten) für Medizin-, Kosmetik, Hygiene, Farben‑, Lack‑, Druckfarben‑ und Klebstoffanwendungen
IM SEPZIELLEN: Cosmeceuticals
IM SPEZIELLEN: Bodenadditive zur Verbesserung der Bodeneigenschaften
IM SPEZIELLEN: Desinfektion, Mikrobenprävention Konservierungssysteme
IM SPEZIELLEN: Hygiene und Schimmelbekämpfung im Lebensmittel- & Futtermittelbereich
Webinare & Seminare zu allen Biopolymer-Applikationen der bpc specialties
Biopolymere …
Die bpc specialties hat einem Forschungs- & Entwicklungsfokus auf Biopolymere & Clathrate.
Biopolymere, Biopolymerkomplexe sowie Clathrate als Rohstoffspezialitäten, werden dabei im Speziellen aus der Natur heraus betrachtet. Denn der grundlegende Forschungsgedanke ist biomimetisch – also der Natur nachempfunden – ausgerichtet.
Derartige Rohstoffspezialitäten finden Einsatz
- im medizinischen Sektor.
- in der Kosmetik – insbesondere in der medizinischen Kosmetik (Cosmeceuticals).
- im gesamten Körperpflegesektor
- im Hygiene- & Reinigungswesen.
- im Beschichtungswesen – insbesondere im Farben- & Lacksektor – sowie im Bauputz und Bodenadditiv-Wesen sowie bezüglich weiterer Rohstoffe des Bauwesens.
Spezielle Biopolymere …
Die bpc specialties hat sich dabei auf 2 Biopolymere fokussiert:
- Chitosan
- Feder-Keratin / hydrolysiertes Federkeratin
Chitosan …
Chitosan ist ein natürliches, kationisches Biopolymer, das aus Chitin oder Pilzen gewonnen wird (dem Strukturstoff von Krustentierschalen, Pilzen und Insekten).
Bezüglich der marinen Provenienz wird durch Deacetylierung Chitin in Chitosan umgewandelt, Diese chemische Veränderung macht es bioaktiver und interessant für die Umsetzung zu sogenannten Chitosan-Solvat-Komplexen.
Bezüglich der fungalen Provenienz kann Chitosan direkt aus den Zellwänden der Pilze gewonnen. Es handelt sich hierbei also um einen direkten Naturstoff.
Chitosan selbst hat filmbildende und Feuchtigkeit spendende Eigenschaften. Durch seine positive Ladung und die damit verbundene Bioaktivität hat es insbesondere aber auch einen keimreduzierenden Effekt. Dieser Mikroben inhibierende Effekt hat eine Bedeutung für alle Anwendungsbereiche des Chitosans und insbesondere hinsichtlich seiner Solvatkomplexe.
Federkeratin …
Federkeratin ist eine besondere Form von Keratin als Biopolymer, die sich strukturell und funktionell deutlich von Haar oder Wollkeratin unterscheidet. Federkeratin hat einen besonders hohen Cysteingehalt. Es weist dadurch eine Filmbildung mit einer besonders hohen Festigkeit, Elastizität und mechanische Stabilität führt.
Organische Clathrate …
Einen ganz speziellen Bereich der bpc-Forschung und Entwicklung stellen organische Clathrate dar. Clathrate sind kristalline Einschlussverbindungen, bei denen ein Wirtsmolekül ein Gastmolekül in einer käfigartigen Struktur einschließt. Es ist eine spezielle Form einer natürlichen Verkapsulierung.
Wenn es darum geht, Wirkstoffe gezielt freizusetzen – in einer verkapsulierten Form, bei welcher das Zentralteilchen sowie die Hülle selbst einen Wirkstoff darstellen, sind Clathrate eine innovative Form von biochemischen Wirkstoffkapseln.
| Wirtsmolekül (organisch) | Typische Gastmoleküle | Strukturprinzip | Natürliches oder technisches Vorkommen |
| Harnstoff (Urea) | n‑Paraffine, Halogenkohlenwasserstoffe | lineare Kanäle aus Harnstoff‑Kristallen | synthetisch; genutzt zur Trennung von n‑Paraffinen (Kerosin‑Raffination) |
| Thioharnstoff | aromatische Kohlenwasserstoffe, Halogenverbindungen | kanalartige Kristallstruktur | synthetisch; selektive Einschlussverbindungen |
| Hydrochinon | Edelgase (Argon, Krypton), kleine Moleküle (H₂S, HF) | wasserstoffgebundenes Netzwerk mit Hohlräumen | natürlich und synthetisch; Hydrochinon‑Argon‑Clathrat bekannt |
| Cyclodextrine | Alkane, Aromaten, pharmazeutische Wirkstoffe | toroidale Käfige aus Glucose‑Einheiten | natürlich (aus Stärke) und biotechnologisch hergestellt; weit verbreitet in Pharmazie und Kosmetik |
| Calixarene / Dianin‑Verbindungen | kleine aromatische Gäste (Benzol, Xylole) | aromatische Hohlräume durch π‑π‑Wechselwirkungen | synthetisch; selektive Einschlussverbindungen für Trennverfahren |
| Phenol‑Formaldehyd‑Netzwerke | kleine polare Moleküle | polymeres Wirtsgitter | synthetisch; Materialwissenschaft |
Clathrate finden vor allem ihre Anwendung im Hygiene- Medizin- & Kosmetiksektor. Denn Spezielle Harnstoff-Clathrate haben über eine Rodox-Wirkung antimikrobielle und gleichsam oxidative Wirkung bei gleichsam erstaunlicher Gewebeverträglichkeit im Vergleich zu klassischen Oxidationsmitteln.
Biozidfreie Konservierung, Filmbildung & Desinfektion …
Mikroben inhibierende Effekte durch Chitosan-Solvate …
Konservierung und aktive Mikroben-Bebämpfung ist in den meisten Fällen eine Sache von Bioziden. Biozide sind Wirkstoffe oder Produkte, die Schädlinge, Mikroorganismen oder unerwünschte biologische Organismen abtöten, inaktivieren oder kontrollieren. Sie gehören rechtlich zur Biozid‑Verordnung (EU) Nr. 528/2012 und sind streng reguliert, weil sie aktiv in biologische Prozesse eingreifen. Biozide sind somit chemische oder biologische Stoffe, die dazu bestimmt sind
- Bakterien
- Viren
- Pilze
- Algen
- Insekten
- Nagetiere
- Parasiten
zu bekämpfen oder fernzuhalten. Sie wirken antimikrobiell, insektizid, fungizid, algizid, repellierend oder desinfizierend.
Biozide sind dabei ab einer bestimmten Konzentration zu kennzeichnen und machen in vielen Fällen die Warnhinweise auf Haushaltsprodukten, Desinfektionsmittel, Schimmelbekämpfungsmitteln u.v.m. aus. In vielen Fällen ergeben sich sogar Kennzeichnungen allein durch die Konservierung von Produkten – so z.B. bei Farben und Lacken.
Biozide sind dabei tatsächlich ein Gesundheitsrisiko, weil sie massiv in biologische Strukturen angreifen, die auch im menschlichen Körper vorkommen. Dadurch können sie reizend, allergieauslösend oder sogar toxisch wirken – besonders bei Hautkontakt, Einatmen oder häufiger Anwendung. Aus diesem Grund wird das Verlangen nach nicht bioziden Konservierungslösungen und Mikrobenbekämpfungslösungen immer ausladender.
Biozidfreie Lösungen …
Müssen antimikrobielle Effekte tatsächlich nachaktuellem Stand der Technik sowie Stand der Forschung und Entwicklung – ein Risiko darstellen? Benötigt man per Definition immer Biozide? Oder gibt es tatsächlich fassliche, non-biozidale Wirkungsweisen?
Chitosan-Solvate sind eine innovative Alternative zu Bioziden …
Chitosan-Solvate agieren nicht über die Ladung von Chitosan (Aminofunktionalität)Sphären schädigend – die Komplexe sind ladungsneutral und agieren alleinig über eine Absorptionswirkung.
Die Mikroben werden dabei nicht denaturiert – ihre Sphäre wird nicht angegriffen. Sie werden lediglich immobilisiert, aber nicht abgetötet.
Durch die Immobilität ist jedoch keine Replikation mehr möglich. Zudem können die Mikroben nicht mehr übertragen werden, denn bei dieser Art von Absorption ist eine Migration nicht mehr nachzuweisen.
Solche Systeme können in verschiedenster Form dienlich sein, um klassische Biozide voll-oder teilweise zu ersetzen:
- Filmformativer Einsatz auf Oberflächen: Oberflächen könne n mit solchen Solvatkomplexen beschichtet werden, so dass die Oberfläche nachhaltig an Mikriobensensibilität verliert. Desinfektionsprozedere, Schimmelbekämpfungsprozedere und Hygieneprozedere im Allgemeinen lassen sich damit sich effizient unterstützen und auch ersetzen.
- Speziell Holzschutz: Insbesondere Holzoberflächen lassen sich hoch effizient als Sekundär-Coating behandeln. So wird ein Biopolymerfilm unter der Lackschicht angebracht, wodurch es zu einem passiven Mikrobenschutz bei Hagel und anderen Fremdeinwirkungen kommt. Oberflächenbeschädigungen vermeiden somit Verwitterungen und Folgeschäden. Insbesondere ist auch eine Blaupilz-Effizienz gegeben.
- Topfkonservierung: Sowohl im Farben‑, Lack‑, Druckfarben‑ und Klebstoffsektor, als auch im Kosmetischen Sektor (insbesondere bezüglich Cosmeceuticals) lassen sich solche Lamellieren Biopolymerstrukturen nutzen, um über wurm-mizellare Sphären Mikroben zu absorbieren, um biozidfreie Konservierungseffekte zu erzielen.
- Hygiene: Derartige Systeme werden insbesondere auch im Lebensmittel- & Futtermittel-Hygienesektor eingesetzt – insbesondere bezüglich Sensibilitäten bei Schimmel, wie im Bäckereiwesen.
Neben den mikrobiellen Effekten haben Chitosan-Solvatkomplexe pH-puffernde und theologische Wirkungsweisen. Es handelt sich somit um einen multifunktionalen Rohstoff, der unter mehr als 1 Effekt Einsatz findet.
Cosmeceuticals …
Die bpc specialties konzentriert sich bezüglich Kosmetikpräparate auf medizinische Kosmetik, auch Dermatokosmetik, Dermaceuticals oder eben Cosmeceuticals genannt.
Cosmeceuticals sind hochwirksame Hautpflegeprodukte, die zwischen Kosmetik und Pharma liegen – also kosmetisch verkauft werden, aber bioaktive Inhaltsstoffe enthalten, die wissenschaftlich belegte Effekte auf die Haut haben.
Die Anwendungsfelder beziehen sich vorwiegend auf hypoallergene und kausale Anwendungsweisen – so z.B. als:
- Allergieminimierte Körperpflege
- Unterstützend bei Akne, Neurodermitis, Psoriasis und Ekzemen
- Für eine dermatologisch bewusste und nachhaltige Körperpflege zum Erhalt der Gesundheit der Haut.
Cosmeceuticals sind somit wissenschaftlich fundierte, bioaktive Pflegeprodukte, die sichtbare Ergebnisse liefern, ohne als Arzneimittel zu gelten.
Chitosan-Solvatkomplexe wirken dabei multifunktional. Sie übernehmen mikrobeninhibierende Wirkungen begleitet von konditionierender Wirkung bis hin zu rheologischen und pH-puffernden Wirkungsweisen.
Insbesondere Chitosan-Solvatkomplexe eignen sich hervorragend zum Formulieren von Cosmeceuticals, um konservierungsmittelfreie, duftstofffreie und duftneutrale hypoallergene Präparate zu formulieren – frei von Silikonen, Chrosspolymer, Quats, Acrylaten u.v.m..
Bodenadditive …
Chitosan-Solvatkomplexe eigen sich als Bodenadditive, um insbesondere deren wasserbindenden Eigenschaften signifikant zu verbessern. Hierbei ist insbesondere der umweltschonende Aspekt ein erheblicher Faktor in punkto:
- Wasserersparnis
- Luftfeuchte-Reduktion über Bodenabsorption der Feuchtigkeit
- Verbesserung der Bodeneigenschaften ohne Wasser- und Umweltgefährdung – bpc Chitosan-Solvate sind 100% biologisch abbaubar und erfordern somit keine besonderen Entsorgungskriterien.
- Staubentwicklungen werden signifikant reduziert
- Die Mikroben inhibierenden Eigenschafen der Chitosan-Solvat-Additive tragen zu signifikant weniger Witterungseinflüssen am Boden bei. Algen- und Moosbewuchs wird deutlich inhibiert.
- Weiterhin wird die Bodendichte erhöht, wodurch es zu einer widerstandsfähigeren Oberfläche kommt. Insbesondere Ascheböden können somit mehr Stress ausgesetzt sein und ehrten deutlich länger egalisierte Oberflächeneigenschaften.
Ihre Hauptansprechpartner …
Dr. rer. nat. Oliver Brabänder
Forschung & Entwicklung | Integrated Research | Geschäftsführung
Thomas von Oppenkowski
Vertriebsmanagement | Rohstoffspezialitäten | Konservierungssysteme | Desinfektion | Integrated Research
Mustafa Sabri (extrem)
Schimmelbekämpfung & Prävention im Lebensmittel- & Futtermittel-Sektor
Julia Eckert
Produkttests | Cosmeceuticals