Verwendung von Benzimidazolverbindungen zur Bekämpfung schädlicher Mikroorganismen ausserhalb der Textilindustrie Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Benzirnidazolverbindungen der Formel
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worin X ein Chloratom oder eine Methylgruppe bc- deutet, zur Bekämpfung schädlicher Mikroorganismen ausserhalb der Textilindustrie.
Diese Verbindungen, das 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di- chlorDhenvl)-5-chlorbenzimidazol der Formel
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und das 2-(2'-Hydroxy-3',5'-dichlorphenyl)-5-niethyl- benzimidazol der Formel
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können nach an sich bekannten Methoden hergestellt wer den. z.
B. in der Weise, dass man 4-Chlor- oder 4-Methyl- 1,2- diaminobenzol mit 2-Hydroxy-3,5-dichlor-l-benzoesäure oder einem reaktionsfähigen Derivat dieser Säure unter unmittelbarer Bildung des Imidazolringes oder mit intermediärer Bildung des entsprechenden Mono-(hy- droxydichlorbenzoyl)-diaminoclilor- bzw. -methylbenzols umsetzt.
Erwärmt man die beiden erforderlichen Aus gangsprodukte in etwa äquivalenteni Mengenverhältnis in Polyphosphorsäure während einiger Zeit auf etwa 200'<B>C,</B> so erhält man ohne weiteres die Benzimid- azolverbindungen, die leicht aus dem Reaktionsgemisch abgeschieden und gewünschtenfalls durch Umkristalli- sieren gereinigt werden können.
Die Verbindungen der Formel<B>(1)</B> und insbesondere der Formel (2) lassen sich zur Bekämpfung schädlicher Mik-roor-anismen verwenden, und mit diesen Benz- imidazolen können Mittel zur Bekämpfun <B>' g</B> schädlicher Mikroorganismen in üblicher, an sich bekannter Weise heraestellt und anclewendet werden. Besonders wertvoll an den Verbindungen der Formel<B>(1)</B> ist das breite antibakterielle Wirkungsspektrum, das sich sowohl auf grampositive als auch gramnegative Bakterien erstreckt.
Hierbei ist in anwendungstechnischer Hinsicht die Ge- ruchlosiakeit der Benzimidazolverbinduncen von<B>be-</B> sonderem Wert, Die Verwendung ist auf sehr breiter Basis möglich, insbesondere zum Schutze von organi schen Substraten ausserhalb der Textilindustrie gegen den Befall durch zerstörende und pathogene (auch phytopathogene) Mikroorganismen. Die neuen Benz- imidazole eignen sich demnach sowohl als Konservie rungsmittel wie auch als Desinfektionsmittel für tech nische Produkte aller Art ausserhalb der Textilindustrie, im Pflanzenschutz, in der Landwirtschaft, in der Kosmetik-.
Unter den technischen Produkten, welche mit Hilfe der Benzimidazolverbindungen konserviert werden kön nen, seien die folgenden als Beispiele herausgegriffen: Leime, Bindemittel, Anstrichmittel, Farb- bzw. Druck pasten und ähnliche Zubereitungen auf der Basis von organischen und anorganischen Farbstoffen bzw. Pigmenten, auch solche, welche als Beimischungen <B>C</B> Casein oder andere organische Verbindungen ent halten. Auch Wand- und Deckenanstriche, z. B. solche, die ein eiweisshaltiges Farbbindemittel enthalten, werden durch einen Zusatz der neuen Verbindungen vor dem Befall mit Schädlingen geschützt.
Die Verwendung zum Holzschutz ist gleichfalls möglich.
Auch in der Zellstoff- und Papierindustrie können die beiden Benzimidazole als Konservierungsmittel ein gesetzt werden, u. a. zur Verhütung der bekannten, durch Mikroorganismen hervorgerufenen Schleimbildung in den zur Papiergewinnung verwendeten Apparaturen.
Ferner gelangt man durch Kombination der Ver bindungen der Formel<B>(1)</B> mit wasch- bzw. oberflächen aktiven Stoffen zu Wasch- und Reinigungsmitteln mit ausgezeichneter antibakterieller bzw. antimykotischer Wirkunc. Die Benzimidazole können z. B. in Seifen eingearbeitet, mit seifenfreien, wasch- bzw. oberflächen aktiven Stoffen oder mit Gemischen aus Seifen und seifenfreien waschaktiven Stoffen kombiniert werden, wobei in diesen Kombinationen ihre antimikrobielle Wirksamkeit in vollem Umfang erhalten bleibt.
Reinigungsmittel, welche eine Verbindung der For- niel <B>(1)</B> enthalten, können in Industrie und Haushalt eingesetzt werden, ebenso im Lebensmittelgewerbe, z. B. Molkereien, Brauereien, Schlachthöfen.
Die Wirkung kann auch in konservierenden und desinfizierenden Ausrüstungen von Kunststoffen ausge nützt werden. Bei Verwendung von Weichmachern ist es vorteilhaft, die Benzimidazolverbindungen dem Kunst stoff im Weichmacher gelöst bzw. dispergiert zuzusetzen. Zweckmässig ist für eine möglichst gleichmässige Ver teilung im Kunststoff Sorge zu tragen. Die Kunststoffe mit antimikrobiellen Eigenschaften können für<B>Ge-</B> brauchsgegenstände aller Art, bei denen eine Wirk samkeit gegen verschiedenste Keime, wie z. B. Bakterien und Pilze, erwünscht ist, Verwendung finden, so z. B. in Fussmatten, Badezimmervorhängen, Sitzgelegenhei ten, Trittrosten in Schwimmbädern, Wandbespannungen.
Durch Einverleibung in Wachs- und Bohnermassen er hält man Fussboden- und Möbelpflegemittel mit desin fizierender Wirkung.
Die Anwendungsformen können den üblichen For- niulierunuen von Schädlingsbekämpfungsmitteln ent sprechen, beispielsweise können Mittel, die eine Ver- binduno, der Formel<B>(1)</B> enthalten, gegebenenfalls auch noch Zusätze wie Trägerstoffe, Lösungsmittel, Ver dünnungsmittel, Dispergier-, Netz- oder Haftmittel usw, sowie andere Schädlingsbekämpfungsmittel enthalten. Schliesslich können in solchen Mitteln zur Bekämpfung schädlicher Mik-roorganismen auch die beiden Verbin dungen der Formeln (2) und<B>(3)</B> gleichzeitig vorhanden sein.
Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile und die Prozente Gewichts prozente, sofern nichts anderes angegeben ist.
<I>Herstellungsvorschrift</I> Eine Mischung von 41,4 Teilen 2-Hydroxy-3,5-di- chlorbenzol-l-carbonsäure, <B>28,5</B> Teilen 4-Chlor-1,2- diaminobenzol und 200 Teilen Polyphosphorsäure wird in einer Stickstoffatmosphäre unter Rühren auf<B>195</B> bis 2001'<B>C</B> erhitzt und während<B>3</B> Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Das Reaktionsgemisch wird her nach auf 4000 Teile Eiswasser gegossen. Der entstan dene Niederschlag wird abgetrennt, in Wasser aufgerührt und die Suspension mit Ammoniak auf einen pH-Wert von etwa<B>8</B> gestellt. Nach dem Abfiltrieren und Trocknen liegen ungefähr<B>60</B> Teile der Verbindung der Formel (2) vor.
Durch Umkristallisation aus Aceton-Acetonitril- Gemisch erhält man ungefähr 42 Teile der reinen Ver bindung vom Schmelzpunkt<B>303</B> bis 3043<B>C.</B>
In gleicher Weise lässt sich auch die Verbindung der Formel<B>(3)</B> herstellen, deren Schmelzpunkt<B>279</B> bis <B>280' C</B> beträgt. <I>Bestimmung der minimalen</I> HemmkonZentration (MIC) <I>gegen Bakterien und Pilze</I> Methode<B>A:</B> Verdünnungstest Eine<B>1 %</B> ige und eine<B>0,3 %</B> i,(YC Lösung der Wirk stoffe in Dimethylsulfoxyd wird in Röhrchen mit sterifer Brain Heart Infusion Broth gegeben und mit den Lö sungen Verdünnungsreihen in Zehnersprüngen angesetzt.
Durch Kombination der beiden Reihen erhält man fol gende kontinuierliche Verdünnungsreihe:<B>1000, 300,</B> <B>100, 30, 10, 3</B> ppm usw.
Die Lösungen werden mit Staphylococcus aurcus beimpft. Anschliessend wird während 48 Stunden bei 37#' <B>C</B> (Bakteriostase) bebrütet.
Nach der genannten Zeit ergeben sich die mini malen Hemmwerte (ppm).
Methode B: Gradientenplattentest x ppm der Wirkstoffe werden in einer geeigneten Formulierung dem noch flüssigen Brain Heart Infusion Agar (BHIA) zugegeben. Diese flüssige Mischung wird auf eine Grundaaarnährschicht (BHIA) ohne Wirkstoff, die vorher zum Erstarren schräg gestellt wurde, gegossen und erstarren gelassen.
Zur Beimpfung werden die zu prüfenden Keime mittels Pasteurpipette senkrecht zum Gradienten linien- förmig aufgetragen.
Nach 24stündiger Bebrütung bei 371: <B>C</B> wird die Länge der auf dem Impfstrich gewachsenen Keime gemessen und in ppm Wirkstoff ausgedrückt. Nach diesen Prüfmethoden wurden folgende Ergebnisse er zielt:
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Testorganismus <SEP> Minimale <SEP> Hemmkonzentration <SEP> <B>(MIC)</B> <SEP> in <SEP> ppm
<tb> Verbindung <SEP> der <SEP> Formel <SEP> (2) <SEP> Verbindung <SEP> der <SEP> Formel <SEP> <B>(3)</B>
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> <B>(A) <SEP> 0,01 <SEP> (A) <SEP> 1</B>
<tb> Streptococcus <SEP> mitis <SEP> (B) <SEP> <B>1,5</B> <SEP> (B) <SEP> <B>10</B>
<tb> Trichophyton <SEP> interdigitale <SEP> (B) <SEP> <B>2,3</B> <SEP> (B) <SEP> <B>10</B>
<tb> Trichophyton <SEP> mentagrophytes <SEP> <B>(13) <SEP> 1,0</B> <SEP> (B) <SEP> <B>10</B>
<tb> Paccilomyces <SEP> varioti <SEP> (B) <SEP> <B>18 <SEP> -</B>
<tb> <B>(A)</B> <SEP> bzw. <SEP> (B) <SEP> bedeutet <SEP> Bestimmung <SEP> nach <SEP> Methode <SEP> <B>A</B> <SEP> bzw. <SEP> B.
<I>Beispiel</I> Zur Herstellung einer antibakteriellen Stückseife werden 1,2<B>g</B> der Verbindung der Formel (2) folgender Mischung zugesetzt: 120<B>g</B> Grundscife in Schuppenform 0,12<B>g</B> Dinatriumsalz der Äthylendiamintetra- essigsäure [Dihydrat] <B>0</B> 0,24<B>g</B> Titandioxyd <B>6 g</B> Äthylenglykol Die durch Walzen erhaltenen Seifenspäne werden mit einem Schnellrührer pulverisiert und anschliessend zu Seifenstücken gepresst.
Mit der antimikrobiellen Seife stellt man eine 5/'r"ige und eine 1,571r"ige Lösung in sterilem Leitungs wasser her, Je<B>1</B> ml dieser Lösungen wird zu 4 ml steriler Brain Heart Infusion Broth gegeben.
Durch fortlaufen des Verdünnen auf das jeweils Zehnfache werden zwei Reihen erhalten, die durch Kombination folgende kon tinuierliche Verdünnungsreihe ergeben:<B>100, 30, 10, 3,</B> <B>1</B> ppm Wirksubstanz, Die Lösungen werden mit Kulturen von Staphylo- coccus aureus beimpft und 24 Stunden bei<B>37' C</B> bebr-ütet. Nach dieser Zeit wird mit der Pipette den Lösungen<B>0,05</B> ml entnommen und über Brain Heart Infusion Schräg-Agar laufen gelassen.
Lösungen (Bak- teriostase) sowie Agar-Röhrchen (Bakterizide) werden dann weitere 24 Stunden bei<B>37</B> -' <B>C</B> bebrütet.
Bei den Lösungen und den Schrägagarröhrchen wird nun die minimale Hemm- bzw. Abtötungskon- zentration (ppm) bestimmt: Bei einer solchen Bestim mung wurden folgende Werte erhalten:
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Wirkung <SEP> gegenüber
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus
<tb> Bakteriostase <SEP> (48 <SEP> Stunden) <SEP> <B>25## <SEP> 0,1 <SEP> ppm</B>
<tb> Bakteriostase <SEP> (24 <SEP> Stunden) <SEP> <B>255# <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> ppm</B>