Verfahren zur Herstellung von Monobiguaniden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkoxypropylbiguaniden.
Davies, Francis, Martin, Rose und Swain berichten in British Journal of Pharmacology, Band 9 (1954), Seiten 192 bis 196 über eine Reihe von Bisbiguaniden, welche in einem breiten Bereich antibacterielle Wirkung gegen grampositive und gramnegative Bacterien zeigen, jedoch gegen Sporen nur schwach wirksam sind. Die beste Verbindung aus dieser Verbindungsreihe soll Hibitane sein ; diese Verbindung hat die chemische Struktur :
EMI1.1
Hibitane ist nunmehr im Handel nicht nur in Grossbritannien, von wo es herkommt, sondern auch in den Vereinigten Staaten von Amerika unter dem Namen Chlorhexidine erhältlich.
Diese und weitere Bisbiguanide, bei welchen das Chlor des Phenylrestes durch andere Halogenatome oder durch Alkyl-, Alkoxy-oder Nitroreste ersetzt ist und der Phenylrest direkt oder durch einen Alkylenrest mit dem Biguanidkern verknüpft ist, sind in den USA-Patentschriften Nrn. 2 684 924 und 2 863 919 beschrieben.
Die Athylen-bis-arylbiguanide sind in der USA-Pa- tentschrift Nr. 2 690 455 beschrieben. Es wird nicht erwähnt, dal3 sie keimtötende Eigenschaften besitzen.
Seit dieser Zeit ist eine grosse Zahl von Berichten in der Literatur erschienen, in welchen die Aktivität und die klinischen Eigenschaften von keimtötenden Bisbiguaniden beschrieben sind. Diese Berichte sind durch Lawrence in Journal American Pharmaceutical Association, Band 49 (1960), Seite 731 zusammengefaf3t worden. Lawrence bemerkt jedoch, dass die Bisbiguanide mehrere Nachteile aufweisen.
Hibitane und analoge Verbindungen sind in Wasser in starkem Masse unlöslich. Das Diacetatsalz hat in Wasser nur eine Löslichkeit von annähernd 1, 9% und das Dihydrochlorid nur von 0, 06 %. Darüber hinaus wird die antimicrobielle Aktivität von Hibitane durch organische Substanzen, wie Milch, Blut, Eiter usw., ebenso wie die einer Anzahl anderer, gewöhnlich verwendeter keimtötender Mittel vermindert (vgl. Calman und Nurray, Brit. Medical Journal, Band 2 [1956], Seite 200).
Vor der Entwicklung der Bisbiguanide war es bekannt, dass bestimmte Monobiguanide schwache keimtötende Eigenschaften besitzen. Puller berichtet in Biochem. Journal, Band 41 (1947), Seiten 403 bis 408, dass Phenylbiguanid gegen Streptococcen mässig bacteriostatisch und gegen Staphylococcen und gramnegative Bacterien nur schwach bacteriostatisch ist.
Sirsi, Rao und De zeigen in Current Science (India), Band 19 (1950), Seiten 317 und 318, dass Nt-p-chlorphenyl-N5-(8'-chlor-5'-chinolyl)- biguanid-acetat eine mässige bacteriostatische Wirksamkeit gegen Staphylococcus aureus (1 : 50 000), Streptococcus pyogenes (1 : 50000), Salmonella typhosa (1 : 50 000), S. paratyphi (weniger als 1 : 50 000), Shigella paradysanteriae (weniger als 1 : 50 000), Shigella dysenteriae (weniger als 1 : 30 000) und E. coli (1 : 25 000) besitzt. Diese keimtötende Aktivität ist nicht so gross, dass sie von wirtschaftlichem Interesse wäre ; die Bis biguanide sind in der Tat wesentlich aktiver als diese Verbindungen.
Andere Biguanide sind in den USA-Patentschriften Nrn. 2 455 896 und 2 455 897 sowie der britischen Patentschrift Nr. 577 843 erwähnt. Jedoch ist von keiner Verbindung berichtet, dass sie eine keimtötende Aktivität besitzt. Es sei darauf hingewiesen, dass der in der USA-Patentschrift Nummer 2 467 371 und der britischen Patentschrift Nummer 577 843 genannte Rose auch der Miterfinder der USA-Patente Nrn. 2 684 924 und 2 863 919 und Mitverfasser des oben erwähnten Aufsatzes über Hibitane ist.
Obgleich in diesen Patentschriften nicht angedeutet ist, dass die dort beschriebenen Biguanide irgendwelche bactericiden oder antimicrobiellen Eigenschaften aufweisen, findet sich hier eine sehr umfassende Offenbarung der Verwendbarkeit der Verbindung. Es ist eine Vielfalt von Verwendungszwecken für die Monobiguanide genannt, darunter die Verwendung als Zwischenprodukte, Textilmittel, Farbstoffe, Insecticide, Gummi-und Kautschukchemikalien, Kunststoffe, Harze und dergleichen.
Ausgehend von diesem Sachverhalt zeigt sich die Entwicklung der Bisbiguanide als eine erfolgreiche Bemühung, die bactericide Aktivität der Monobiguanide durch Verdoppelung der Anzahl der Biguanideinheiten im Molekül zu erhöhen. Die Patentliteratur zeigt nicht, dass die bekannten substituieren- den Reste am Biguanidkern die keintötende Aktivität in irgendeinem Grade erhöhen.
Es wurde nun gefunden, dass Monobiguanide, bei welchen wenigstens ein Alkoxypropylrest mit etwa 11 bis etwa 19 Kohlenstoffatomen mit dem endständigen Nl-oder N5-Stickstoffatom verbunden ist, aussergewöhnliche antimicrobielle Wirksamkeit zeigen.
Ein Alkoxypropylrest ist ausreichend, jedoch können, falls gewünscht, weitere Alkoxypropylreste bis zu insgesamt 4 Resten mit diesen Stickstoffatomen verknüpft sein ; vorzugsweise ist nur ein Alkoxypropylrest vorhanden. Alle verbleibenden Bindungen dieser Stickstoffatome, welche nicht in dieser Weise substituiert sind, sind durch Wasserstoff oder andere organische Reste mit 1 bis 19 Kohlenstoffatomen abgesättigt.
Unter dem Ausdruck Alkoxypropylrest wird jeder Rest der Form ROCH2CH2CH2-verstanden, in welchem R ein langkettiger, normaler Alkylrest mit etwa 8 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen ist, wobei der Alkoxypropylrest mit dem Biguanidkern durch den Propylenrest-CH2CH2CH2-verkniipft ist.
Die erfindungsgemäss hergestellten Monobiguanide können durch die folgende Formel wiedergegeben werden :
EMI2.1
In der vorstehenden Formel ist wenigstens einer und bis insgesamt 4 Reste von Ri, R2, Ra und R4 ein Alkoxypropylrest. Alle verbleibenden Reste R sind Wasserstoffatome oder organische Reste mit 1 bis 19 Kohlenstoffatomen. Typische organische Reste sind beispielsweise Alkyl-, Alkoxyalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Heterocyclischaryl-, Alkaryl-, Aralkyl-, Halogenaralkyl-und Halogenarylreste. Vorzugsweise weisen die organischen Reste 1 bis etwa 12 Kohlenstoffatome auf.
Zur Erzielung der besten antimicrobiellen Wirkung bedeutet Ri in der oben genannten Formel einen Alkoxypropylrest, R2 ein Wasserstoffatom, R3 ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl-, Halogenaralkyl-, Aryl-oder Halogenarylrest und R4 ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl-oder Aralkylrest.
Das Halogenatom der Halogenaralkyl-und Halogenarylreste kann jedes beliebige Halogenatom, beispielsweise Fluor, Chlor, Brom oder Jod, sein.
Chlor ist bevorzugt.
Beispiele von Alkylresten sind Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, sekundäres Butyl, Amyl, Isoamyl, Hexyl, Isohexyl und sekundares Hexyl ; Beispiele für Alkenylreste sind Allyl und Crotyl. Vorzugsweise weisen die Alkyl-und Alkenylreste 1 bis 3 Kohlenstoffatome auf.
Beispiele von Aryl-, Alkoxyaryl-und Alkarylresten sind Phenyl, Diphenyl, Naphthyl, Furyl, Thienyl, Tetramethylphenyl, Xylyl, Methylphenyl, Athoxyphenyl, Dimethoxyphenyl, Methoxyphenyl, Diäthoxyphenyl, Tetramethoxyphenyl, Athylphenyl und Isohexylphenyl. Beispiele von Aralkylresten sind Benzyl, p-Methylbenzyl, a-Phenyläthyl,/ ?-Phen- äthyl, a-Methyl-ss-phenäthyl, a-Phenyl-ss-phenäthyl, ss-Phenyl-ss-phenäthyl, Benzhydryl und 1-Indanyl.
Typische Cycloalkylreste sind Cyclopentyl, Methylcyclopentyl, Cyclohexyl, Methylcyclohexyl, Athylcyclohexyl und Athylcyclopentyl. Vorzugsweise haben die Aryl-, Alkoxyaryl-, Alkaryl-, Aralkyl-und Cycloalkylreste 5 bis 8 Kohlenstoffatome.
Wenn die Reste Ri und R2 oder R3 und R4 zusammen einen einzigen zweiwertigen Rest bedeuten, von welchem jede Wertigkeit mit dem Stickstoffatom verknüpft ist, so werden heterocyclische Ringe mit dem Nl-oder N5-Stickstoffatom, beispielsweise der Isoindolinring und der Tetrahydroisochinolinring, gebildet.
Beispiele von typischen Halogenaralkylresten sind :
4-Chlorbenzyl, 4-Brombenzyl, 4-Fluorbenzyl,
4-Jodbenzyl, 4-Brom-a-phenyläthyl, 3-Chlor-a-phenyläthyl, 2-Chlor-ss-phenäthyl,
2-Brombenzyl, 3, 4-Dichlorbenzyl,
2, 4-Dichlorbenzyl, 3, 4, 5-Trichlorbenzyl,
2, 4, 5-Trichlorbenzyl, 2, 5-Dichlorbenzyl, 2, 3-Dichlorbenzyl, 2, 3-Dibrombenzyl, 2, 4-Dijodbenzyl, 4-Jod-a-phenyläthyl,
2-Chlor-5-brombenzyl, 2, 4-Dibrombenzyl,
2, 4, 6-Tribrombenzyl, 2, 4, 5-Trichlor-a-phenyläthyl, 4-Chlor-a-phenylpropyl, 3, 4-Dijodbenzyl,
3, 4-Dichlor-ss-phenylpropyl, 4-Chlor-y-phenylbutyl, a- (p-Chlorphenyl)-phenäthyl, p-Chlorbenzhydryl, - (m-BromphenyI)-phenäthyI,
2,
4-Dichlor-a-phenylbutyl und
3, 4-Dijod-a-phenylbutyl.
Der Halogenaralkylrest kann eins bis drei Halogenatome aufweisen.
Zu den typischen Halogenarylresten gehören beispielsweise o-, m-und p-Chlorphenyl, o-, m-und p-Jodphenyl, 2, 4-Dichlorphenyl, 2, 5-Difluorphenyl, 3, 4-Dibromphenyl, 3, 4-Dichlorphenyl, 2-Chlor-anaphthyl, 1-Chlor-fl-naphthyl und 2, 4, 5-Trichlorphenyl.
Die erfindungsgemäss hergestellten Biguanide kann man als freie Base verwenden ; wo jedoch die Wasserlöslichkeit für die Verwendung der Biguanide von Bedeutung ist, verwendet man sie üblicherweise in Form ihrer Salze mit anorganischen oder organischen Säuren, wie Mono-und Polycarbon-und schwefelhaltigen Mono-und Polysäuren und sauren Stickstoffverbindungen, da diese Salze löslicher sind.
Zu derartigen Salzen, welche von der entsprechenden Säure (in der obenstehenden Formel durch HX angedeutet) gebildet sind, gehören beispielsweise das Hydrochlorid, Hydrobromid, Sulfat, Phosphat, Borat, Phosphit, Sulfit, Sulfonat, Nitrit, Carbonat, Nitrat, Acetat, Tartrat, Propionat, Oxalat, Maleat, Malat, Picrat und -Athoxypropionat und die Salze mit sauren Stickstoffverbindungen, wie Theophyllin, substituierten Theophyllinen und ähnlichen Purinen, Saccharin, Phthalimid, Benoxazin-2, 4-dionen, Oxazolidin-2, 4-dion und substituierten Oxazolidon2, 4-dionen, N-p-Methylbenzolsulfonyl-N'-n-butyl- harnstoff, Barbitursäure und Mercaptobenzthiazol, 8-Chlortheophyllin und Succinimid.
Die neuen Verbindungen werden zweckmässig hergestellt, indem man äquimolare Mengen des entsprechend substituierten Dicyandiamids mit einem Säuresalz (vorzugsweise dem Hydrochlorid) des entsprechend substituierten Amins umsetzt, was durch die folgenden Gleichungen erläutert wird :
EMI3.1
Die Alkoxypropylamine stellt man zweckmässig durch Kondensation des langkettigen ROH mit Acrylsäurenitril (Organic reactions, Vol. V, Kapitel über Cyanäthylierung) her, wobei man das oo-Alkoxy- propionnitril erhält, was man wiederum zu den oo-Alkoxypropylaminen reduziert (Shapiro und Mitarbeiter, Journal American Chemical Society, Band 81 [1959], Seite 3083).
Die zur Verwendung in der Umsetzung erforderlichen Dicyandiamide kann man nach der von Shapiro und Mitarbeitern in Journal American Chemical Society, Band 81 (1959), Seite 4635 beschriebenen Verfahrensweise herstellen. Dieses Verfahren wird in den unten wiedergegebenen Beispielen er läutert.
Beispiele A bis E
Lauroxypropylendicyandiamid
Man gibt zu einer Suspension von 14, 2 g (0, 16 Mol) Natriumdicyanamid in 200 ml n-Butanol 38, 94 g Lauroxypropylamin und danach 13, 3 ml (0, 16 Mol) 12n Salzsäure unter Kühlung. Man erhitzt die Reaktionsmischung 6 Stunden unter Rückfluss und Rühren und trennt das gebildete Natriumchlorid ab. Bei der Konzentrierung und Verdampfung des Butanols ergibt das Filtrat 44, 5 g eines weissen, festen Stoffs, welcher aus Acetonitril umkristallisiert wird. Die Ausbeute beträgt 28, 9 g des Produktes (64 % der Theorie) ; F. 43 bis 45 C.
Analyse (Cr7H34N40) ber. : C 65, 8% H 11, 0% N 18, 1% gef. : C 65, 8 % H 10, 9 % N 18, 1 %
In ähnlicher Weise stellt man die folgenden substituierten Dicyandiamide her : (B) 2-Chlorbenzyl, F. 180 bis 183 C ; (C) 4-Chlorbenzyl, F. 155 bis 156 C ; (D) 2, 4-Dichlorbenzyl, F. 198 bis 202 C ; (E) 3, 4-Dichlorbenzyl, F. 174 C.
Die Umsetzung des substituierten Dicyandiamids mit dem Aminsalz kann man in Abwesenheit eines Dispersionsmittels vornehmen ; häufig ist jedoch die Verwendung eines inerten Dispersionsmediums, welches ein Lösungsmittel, wie Wasser, oder ein Nicht lösungsmittel, wie Xylol oder Chlorbenzol, sein kann, vorteilhaft. Gleichgiiltig ob man ein Dispersionsmittel verwendet oder nicht, wird die Reaktionsmischung bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise zwischen etwa 70 und etwa 200 C, 0, 2 bis 2 Stunden erhitzt. Je höher die Temperatur, desto kürzer ist die Reaktionszeit. Verwendet man ein Dispersionsmittel, so wählt man als Reaktionstemperatur zweckmässig die Rückflusstemperatur der Mischung.
Verwendet man kein Dispersionsmittel, so können die Reaktionspartner auf ihre Schmelztemperatur erhitzt werden. Nach einer der ausgewählten Reaktionstemperatur entsprechenden Reaktionszeit wird das Produkt durch Umkristallisation gewonnen.
Falls man als Ausgangsmaterial das Aminsalz verwendet, liegt das erhaltene Biguanidsalz normalerweise in reiner Form vor. Es ist möglich, die freie Biguanidbase durch Zugabe eines Aquivalents Alkali zu dem Produkt in Wasser oder Alkohol zu erhalten.
Die freie Base kann man wiederum isolieren und reinigen oder durch Umsetzung mit einem Aquivalent einer gewünschten Säure in das Salz dieser Säure umwandeln, welches man wiederum reinigen kann.
Ausserdem kann man die löslicheren Salze, wie die Hydrochloridsalze, in die weniger löslichen Salze, beispielsweise das Nitrat, dadurch umwandeln, dass man eine wässrige Lösung des Hydrochlorids mit einem Überschuss eines Salzes eines Alkalimetalls und des entsprechenden Anions, beispielsweise Natriumnitrat, behandelt. <
Die folgenden Beispiele erläutern bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens.
Beispiel 1 Nt-Lauroxypropyl-biguanid-nitrat
Man erhitzt eine innig vermahlene Mischung von 12, 0 g (0, 043 Mol) Lauroxypropylamin-hydrochlorid und 3, 6 g (0, 043 Mol) Dicyandiamid eine Stunde, während man die Temperatur von 100 auf 180 C erhöht. Das Reaktionsprodukt wird gekühlt, in 120 ml Wasser gelöst und mit 10 g Natriumnitrat behandelt.
Das Produkt (15, 2 g [96% der Theorie]) wird aus Acetonitril umkristallisiert und ergibt 5, 03 g des Produkts (30 % der Theorie), F. 92 bis 94 C.
Analyse (Cr7H38N604) ber. : C 52, 3 % H 9, 8 % gef. : C 52, 6% H 9, 4%
Das Produkt wird ausserdem als Dipikrat, F. 127 bis 128 C, identifiziert.
Analyse (CHNnOis) ber. : N 19, 6% gef. : N 20, 1 %
Beispiel 2 Nt-Lauroxypropyl-N5, N5-dimethyl-biguanid- hydrochlorid
Man erhitzt eine innig vermahlene Mischung von 0, 8 g (0, 01 Mol) Dimethylaminhydrochlorid und 3, 1 g (0, 01 Mol) Lauroxypropyldicyandiamid 1 Stunde, während man die Innentemperatur von 119 auf 169 C steigert. Den erhaltenen festen Stoff kühlt man und kristallisiert ihn aus 50 ml Acetonitril um, wobei man 1, 91 g des Produkts (48, 5 % der Theorie) erhält, F. 100 bis 108 C.
Analyse (Cl9H42ClN50) ber. : N 17, 9 % gef. : N 17, 6 %
Beispiel 3
Nl-Lauroxypropyl-N5-benzyl-N5-methyl-biguanid- hydrochlorid
Man erhitzt eine innig vermahlene Mischung von 2, 8 g (0, 01 Mol) Lauroxypropylamin-hydrochlorid und 1, 9 g (0, 01 Mol) N-Methylbenzyldicyandiamid 50 Minute, während man die Innentemperatur von 70 auf 157 C steigert. Man kühlt das Produkt und kristallisiert es aus 50 ml Acetonitril um. Die Ausbeute des Produkts beträgt 3, 6 g (76, 5 % der Theorie), F. 85 bis 90 C.
Analyse (C25H40ClN50) ber. : C 64, 1 % H 9, 9 % gef. : C 64, 3 % H 9, 9 %
Beispiel 4 Nl-Lauroxypropyl-N5, N5-dibenzyl-biguanid- hydrochlorid
Man erhitzt eine innig vermahlene Mischung von 2, 3 g (0, 01 Mol) Dibenzylaminhydrochlorid und 3, 1 g (0, 01 Mol) Lauroxypropyldicyandiamid 1, 25 Stunden, während man die Innentemperatur von 181 auf 182 C steigert. Das gekühlte Produkt kristallisiert man aus 50 ml Acetonitril um. Die Ausbeute des Produkts beträgt 3, 38 g (62% der Theorie), F. 110 bis 120 C.
Analyse (CglH50CIN50) ber. : C 68, 4% H 9, 3% N 12, 9% % gef. : C 68, 2% H 9, 0% N 12, 8%
Beispiel 5 Nl-Lauroxypropyl-N5- (4-chlorbenzyl)-biguanid- hydrochlorid
Man erhitzt eine innig vermahlene Mischung von 2, 8 g (0, 01 Mol) Lauroxypropylamin-hydro- chlorid und 2, 1 g (0, 01 Mol) (4-Chlorbenzyl)-dicyandiamid 1, 1 Stunden, während man die Innentemperatur von 85 auf 160 C steigert. Man kühlt das Produkt und kristallisiert es aus 65 ml Acetonitril um.
Die Ausbeute des Produkts beträgt 3 g (61 % der Theorie), F. 94 bis 97 C.
Analyse (C24H43GI2N50) ber. : C 59, 0% H 8, 9% N 14, 3% gef. : C 59, 6% H 9, 4% N 14, 1%
Beispiel 6
Nl-Lauroxypropyl-N5- (4-chlorbenzyl)-N5-methyl- biguanid-hydrochlorid
Man erhitzt eine innig vermahlene Mischung von 1, 9 g (0, 01 Mol) NwMethyl-p-chlorbenzylamin- hydrochlorid und 3, 1 g (0, 01 Mol) Lauroxypropyldicyandiamid 1, 25 Stunden, während man die Innentemperatur von 124 auf 175 C steigert. Man kühlt das Produkt und kristallisiert es aus 150 ml Acetonitril um. Die Ausbeute beträgt 2, 61 g (51 % der Theorie), F. 150 bis 155 C.
Analyse (C2Z, H46C12N50) ber. : N 13, 9 % gef : N 13, 5 %
Beispiel 7 Nl-Lauroxypropyl-N5-(2, 4-dichlorbenzyl) biguanid-hydrochlorid
Man erhitzt eine innig vermahlene Mischung von 2, 8 g (0, 01 Mol) Lauroxypropylamin-hydrochlorid und 2, 4 g (0, 01 Mol) (2, 4-Dichlorbenzyl)-dicyandiamid 1, 4 Stunden, wahrend man die Innentemperatur von 79 auf 171 C steigert. Man kühlt das Produkt und kristallisiert es aus 125 ml Acetonitril um. Die Ausbeute des Produkts beträgt 4, 1 g (79% der Theorie), F. 73 bis 76 C.
Analyse (CHjaCIgNsO) ber. : N 13, 4 % gef. : N 12, 8 %
Beispiel 8 N1-Lauroxypropyl-N5-(3, 4-dichlorbenzyl) biguanid-nitrat
Man erhitzt eine innig vermahlene Mischung von 2, 8 g (0, 01 Mol) Lauroxypropylamin-hydrochlorid und 2, 4 g (0, 01 Mol) (3, 4-Dichlorbenzyl)-dicyandiamid 1, 4 Stunden, während man die Innentemperatur allmählich von 86 auf 170 C steigert. Das gekühlte Produkt löst man in 150 ml Wasser, filtriert und behandelt das Filtrat mit 10 ml gesättigter Na triumnitratlösung. Der gebildete Niederschlag wird abgetrennt und getrocknet. Nach Umkristallisation aus 50 ml Acetonitril beträgt die Ausbeute des Produkts 2, 48 g (45 % der Theorie), F. 99 bis 100 C.
Analyse (C24H42C12N604) ber. : C 52, 5 % H 7, 7 % gef. : C 52, 3 % H 7, 6%
Die erfindungsgemäss hergestellten Biguanide sind ausserordentlich wirksame bacteriostatische, bactericide und fungistatische Mittel, wenn man sie in Berührung mit den Mikroorganismen durch beliebige gewünschte Mittel bringt. Es wurde in in-vitro Versuchen gefunden, dal3 die neuen Verbindungen gegenüber den wichtigen grampositiven Bacterien und Pilzen wirksam sind. Diese Aktivität ist besonders bemerkenswert in der Hinsicht, dass unter Bedingungen der wiederholten tXbertragung, auch bei sogar 25 Obertragungen, keine bacterielle Resistenz erhalten wird.
Angaben über die bactericide und fungicide Aktivität und die Aktivität gegen Monilia einer Anzahl von erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen sind in den Tabellen I und II gegeben. Diese Werte belegen die Wirksamkeit dieser Biguanide. Die folgenden Versuchsbedingungen werden zur Gewinnung dieser Angaben verwendet.
Die bacteriostatische Aktivität wird festgestellt, indem man 100 000 Bacterienzellen auf die Oberfläche einer Petrischale verteilt, welche einen Nähragar enthält, welchem die im einzelnen verwendete Konzentration des Biguanids einverleibt worden ist.
Eine Schale, welche beispielsweise 1, 0 Mikrogramm des Biguanids je Milliliter Agar (1 Teil je Million Teile) enthält, erhält man durch Zugabe von 15 Mikrogramm des Biguanids zu einer 15-Milliliter-Menge des geschmolzenen Nähragars, gründliche Durchmischung und Ausgiessen des Agars in die Schale.
Nach 2 Tagen Incubation bei 37 C werden die Schalen auf sichtbares Kolonienwachstum geprüft.
Die Mindesthemmkonzentration (M. I. C.) ist die niedrigste Konzentration des Biguanids, ausgedrückt in Teilen je Million Teile, welche vollständig das Auftreten eines sichtbaren Wachstums in diesem Versuch verhindert.
Die fungistatische Aktivität wird festgestellt, indem man den üblichen vom Fachmann verwendeten Massnahmen folgt.
Die bactericide Aktivität wird bestimmt, indem man eine gegebene Zellkonzentration, beispielsweise von 109 (andere Konzentrationen ergeben nahezu identische Ergebnisse), einer gegebenen Konzentration des Biguanids in Nährbouillon (oder anderen Medien, wie salzhaltigen Medien) 5 Minuten (längere Zeiten geben identische Ergebnisse ; kürzere Zeiten erfordern etwas mehr Biguanid) bei 37 C (andere Temperaturen ergeben identische Ergebnisse) aussetzt. Die Anzahl der lebend gebliebenen Bacterien bestimmt man, indem man die Probe verdünnt und geeignete Verdünnungen auf gewöhnliche Nähragarschalen verteilt. Die Verdünnung verdünnt das Biguanid auf Konzentrationen, welche weit unterhalb der bacteriostatischen Konzentration liegen, und verdünnt die Bacterienprobe so, dass isolierte Kolonien erhalten und gezählt werden können.
Kontrollschalen und-röhren werden in den Versuch eingeschlossen, um sicherzustellen, dass die Bacterien nicht in Abwesenheit der Einwirkung der Biguanide und wegen der experimentellen Massnahmen sterben. Die niedrigste Biguanidkonzentration in Teilen je Million Teile, welche das Auftreten von sichtbarem Wachstum verhindert, ist die Mindesthemmkonzentration (M. I. C.).
Durch die gleiche Art von Petrischalentest, welcher für die bacteriostatische Beurteilung der Biguanide verwendet wird, wird gezeigt, dass die antibioticaresistenten Stämme von Staphylococcus aureus resistent gegen das Antibioticum und empfindlich gegen die antimicrobielle Wirkung des Biguanids sind.
Die Ergebnisse der Prüfung sind in den Tabellen gezeigt. In vielen Fällen wird der spezielle Endpunkt, welcher mit der vollständigen antimicrobiellen Wirkung übereinstimmt, nicht erreicht, jedoch erläutern die gezeigten Bereiche die Grössenordnung der Aktivität. In vielen Fällen würden sehr viel niedrigere Konzentrationen zur teilweisen Hemmung des Bacterienwachstums erforderlich sein. Bedenkt man die verwendeten Prüfbedingungen, so ist die Mindesthemmkonzentration das bei weitem schärfste Kriterium, um die Verbindungen zu beurteilen, da sie die vollständige Vernichtung jedes Organismus unter den Versuchsbedingungen angibt.
Es zeigt sich, dass der bacteriostatische Bereich für bestimmte Organismen einen viel höheren Grad der Empfindlichkeit des Ansprechens, verglichen mit anderen Organismen, wiedergibt. Aus den vorstehenden Angaben geht hervor, dass die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen besonders hinsichtlich ihrer Fähigkeit überraschen, Aspergillus niger und Staphylococcus aureus zu vernichten, welcher ausser- dem keine Resistenz gegen diese Verbindungen erwirbt.
Tabelle 1
Mindesthemmkonzentration (Teile/Million Teile) Biguanid-nitrat S. aureus Aspergillus niger Pencillium Monilia albicans N1-Lauroxypropyl 0, 3-1 5 0, 3-1 33 (partiell) (99 % bei 1) Nt-Lauroxypropyl-N5, N5-dimethyl 0, 1-0, 3-0, 3-1 33 A. Nt-Methoxypropyl keine bei 100 B. NtAPhenoxyäthyl keine bei 100 C. Nl-Methyl-Nl-phenoxyläthyl keine bei 100 D. 2-Phenoxypropyl keine bei 100 E. Nt-Methyl-Nt-2-phenoxypropyl keine bei 100
Tabelle Il Biguanid-hydrochlorid-Mindesthemmkonzentration (Teile/Million Teile)
S.
Aureus Nt-Lauroxypropyl-N5-methyl-N5-benzyl 0, 3-1
Nt < Lauroxypropyl-N5, N5-dibenzyl 1-3
Nt-Lauroxypropyl-N5-2-chlorbenzyl 1 3 Nt-Lauroxypropyl-N5-4-chlorbenzyl 0, 3-1 N-Lauroxypropyl-NS-methyl-NS-4-chlorbenzyl 0, 3-1 Nt-Lauroxypropyl-N5-2, 4-dichlorbenzyl 1-3
Es ist bekannt, dass bei fortgesetztem Gebrauch von Antibiotica viele resistente Bacterienstämme zum Vorschein kommen. Bestimmte Stämme von Staphylococcus aureus sind zur Zeit eine ernstliche Gefahr und es besteht ein grosser Bedarf nach geeigneten hygienischen und therapeutischen Mitteln, um derartige Organismen zu vernichten. Die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen sind wirksam gegen antibioticaresistente Stämme von S. aureus.
Augenscheinlich ist S. aureus unfähig, gegen die antimicrobielle Wirkung dieser Biguanide eine Resistenz zu erwerben.
Viele antimicrobielle Substanzen sind hinsichtlich ihrer antimicrobiellen Aktivität temperaturempfindlich ; die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen sind aber bei Temperaturen von 2 bis 45 C bei jedem pH-Wert von 5 bis 10 gleich wirksam.
Zusätzlich sind die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen gleich wirksam in ihrer Aktivität, wenn der Organismus in einem wässrigen Medium, einem bacteriologischen Nährmedium oder in Serum vorliegt. In letzterer Hinsicht unterschieden sich diese Verbindungen merklich von den Bisbiguaniden, deren Aktivität in Serum vermindert ist.
Diese Biguanide sind wirksame antibacterielle Mittel zur Verwendung bei der Herstellung von keimtötenden Seifen, in welcher Umgebung sie nicht durch die Seife inaktiviert werden wie viele andere keimtötende Mittel, beispielsweise Dialkylphenole. Um die Seifen keimtötend zu machen, sind nur kleine Mengen der Biguanide notwendig. Eine Menge von nur 0, 01 %, bezogen auf das Gewicht der Seife, ergibt eine Seifenmasse mit ausgezeichneter antibacterieller Wirksamkeit. Ausserdem entwickelt eine solche Seife eine antibiotische Wirkung und eine Wirkung gegen Pilze. Eine so grosse Menge wie 5 % ist mit Vorteil verwendet worden.
Die erfindungsgemäss hergestellten Biguanidverbindungen sind auch brauchbar in kosmetischen und Körperpflegepräparaten aller Art, einschliesslich beispielsweise Reinigungscremes und-lotionen, erweichenden Cremes und wLotionen, Handcremes und -lotionen, Hormoncremes, Präparaten zur Sonnen bräunung, Hautaufhellungsmitteln und Bleichcremes, Gesichtspudern, Rouges, Unterlage-make-up, Lippenstiften, Augen-make-up, Zahnreinigungsmitteln, Mundwässern, Shampoos, Rasierseifen und-cremes, Vorrasur-und Nachrasurpräparaten, Enthaarungs mitteln, Bleichmitteln, Haarfärbemitteln und Farb entfernern, Haarwellmitteln, Lacken, Spülmitteln und Konditionierungsmitteln,
Haarpflegemitteln, Augenlotionen, Nagellacken, schweisshemmenden Mitteln und Desodoranzien, kosmetischen Aerosolpräparaten, Hautpflegemitteln für Kleinkinder und hypoallergenischen Kosmetika.
Alle derartigen Präparate sind von üblicher Zusammensetzung und werden unter Verwendung eines Suspensions-oder Dispersionsmittels, einer kosmetischen Grundlage und anderer, für die erwünschte kosmetische Verwendung typischer Bestandteile hergestellt. Falls gewünscht, wird das Biguanid diesen Massen unter Hilfe zusätzlicher Dispersions-oder Suspensionsmittel einverleibt, um eine gleichmässige Masse herzustellen, in welcher das Biguanid homogen verteilt oder dispergiert verbleibt.
Die erfindungsgemäss hergestellten Biguanide sind brauchbare Zwischenprodukte zur Herstellung anderer Chemikalien. Sie können beispielsweise in Dihydrotriazine der folgenden Art umgewandelt werden :
EMI7.1
Man kann diese Biguanide auch in Triazine der folgenden Struktur durch Umsetzung mit Estern (R, ; COOC2H5) oder Säurechloriden (Rr, COCl) umwandeln :
EMI7.2
Hierzu auf folgende Literaturstellen hingewiesen : Shapiro und Mitarbeiter, Journal American Chem. Soc., Band 79 (1957), Seite 5064 ; Band 81 (1959), Seite 3996 ; Journal Arg. Chem. Band 25 (1960), Seiten 379 und 384 ; Journal Amer. Pharm. Association (Sci. Ed.), Band 49 (1960), Seite 737.