CZ309377B6 - Kvartérní amoniová sůl, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití - Google Patents

Kvartérní amoniová sůl, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití Download PDF

Info

Publication number
CZ309377B6
CZ309377B6 CZ2021139A CZ2021139A CZ309377B6 CZ 309377 B6 CZ309377 B6 CZ 309377B6 CZ 2021139 A CZ2021139 A CZ 2021139A CZ 2021139 A CZ2021139 A CZ 2021139A CZ 309377 B6 CZ309377 B6 CZ 309377B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
bis
alkyl
general formula
hydroxyethyl
halide
Prior art date
Application number
CZ2021139A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2021139A3 (cs
Inventor
Jan Marek
Marek Jan PharmDr., Ph.D.
Aneta Marková
Aneta Mgr. Marková
Ondřej Soukup
Soukup Ondřej PharmDr., Ph.D.
Michaela Hympánová
Michaela Mgr. Hympánová
Original Assignee
Fakultní nemocnice Hradec Králové
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fakultní nemocnice Hradec Králové filed Critical Fakultní nemocnice Hradec Králové
Priority to CZ2021-139A priority Critical patent/CZ2021139A3/cs
Publication of CZ309377B6 publication Critical patent/CZ309377B6/cs
Publication of CZ2021139A3 publication Critical patent/CZ2021139A3/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N33/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
    • A01N33/02Amines; Quaternary ammonium compounds
    • A01N33/12Quaternary ammonium compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C213/00Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C215/00Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C215/02Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
    • C07C215/40Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton with quaternised nitrogen atoms bound to carbon atoms of the carbon skeleton

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Řešení se týká kvarterní amoniové soli, kterou je N,N-dialkyl-N,N-bis(2-hydroxyethyl)amonium-halogenid obecného vzorce I, kde R1 je C8-C12 alkyl,R2 je C8-C12 alkyl,X- je anion vybraný ze skupiny obsahující Cl-, Br- nebo I-. Dále se týká způsobu její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití.

Description

Kvartérní amoniová sůl, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití
Oblast techniky
Vynález se týká kvartémích amoniových solí typu W-dialkyl-W-bis(2-hydroxycthyl)amonium halogenidu, způsobu jejich přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití. Zejména se jedná o kvartérní amoniové soli s výrazným virucidním účinkem proti SARS-CoV-2.
Dosavadní stav techniky
Odolnost mikroorganismů představuje v současné době jeden z největších problémů v oblasti běžně používaných antimikrobních látek. Netýká se jen odolnosti vůči antibiotikům, ale také obecně i odolnosti vůči běžně používaným dezinfekčním přípravkům. Mluví se o tzv. multirezistentních kmenech, které jsou odolné vůči oběma skupinám antimikrobiálních činidel. Tento trend je výsledkem dlouhodobého používání antibiotik a dezinfekčních přípravků, zvláště v nemocnicích, ve kterých jsou mikroorganismy neustále vystaveny selekčnímu tlaku antibiotik a jsou schopné se stát rezistentními i vůči běžným dezinfekčním přípravkům.
Odolnost vůči antimikrobiálním sloučeninám je buď primární, vyjádřená absencí (nebo nedostupností) cílové struktury pro dezinfekční přípravek, nebo sekundární, která se postupně vytvoří v původně citlivém kmeni. Příčinou závažných infekcí je celá řada bakterií, virů nebo hub přítomných ve vnějším prostředí. Specifikem je pak výskyt tzv. nosokomiálních kmenů ve zdravotnických zařízeních. Pravděpodobnost jejich propuknutí se zvyšuje zvláště u osob s oslabeným imunitním systémem. Minimalizace rizika infekce může být dosaženo uplatňováním racionální metodiky pro podávání antibiotik a v případě dezinfekčních přípravků přísným dodržováním kompletních dezinfekčních programů. Klíčovým aspektem je používání vysokoúčinných látek a pravidelné obměňování antibiotik a dezinfekčních přípravků, aby se zamezilo vystavování kmenů jednomu produktu déle, než je kritická doba, po níž se riziko vzniku odolnosti zvyšuje.
Dalším problémem je převažující existence mikroorganismů v tzv. biofilmové formě. Biofilm je společenství mikroorganismů přisedlých k určitému povrchu. Buňky uvnitř biofilmu jsou schopné mezi sebou komunikovat a specializovat se na různé funkce. Povrch biofilmu je chráněn extracelulámí matrix poskytující ochranu vůči vnějším vlivům. Tímto se biofilmy stávají rezistentními a pro jejich eradikaci je nutné použít nové antimikrobní látky v dostatečné (biofilm eradikující) koncentraci.
V současné situaci pandemic nemoci Covid-19 je kladen důraz na zabránění šíření virových částic jak mezi obyvatelstvem, tak především i ve zdravotnických zařízeních, kde jsou ve zvýšené míře pacienti s těžšími průběhy nemoci. Z tohoto důvodu se doporučuje přizpůsobit dezinfekční programy ve zdravotnických zařízeních i obecně zvýšit hygienické návyky populace z důvodu zastavení pandemic a z toho plynoucích negativních ekonomických dopadů (Nicola, O'Neill a kol. 2020).
Kvartérní amoniové sloučeniny mají širokou škálu použití. Používají se jako dezinfekční látky, tenzidy, změkčovače textilu nebo antistatická činidla. Benzalkoniové soli (JV-alkyl, JV-benzyl, Ν,Ν,dimethylamin, BAC) s délkou alkylového řetězce CIO až C18 se mj. běžně používají v potravinářském průmyslu, protože chrání před kontaminací potravin, léků a jiných produktů různými mikroorganismy, včetně plísní. Prodlužují dobu trvanlivosti a zvyšují bezpečnost (Grillitsch, Gans a kol., 2006). Benzalkoniové soli s C12 řetězcem jsou obvykle velmi účinné proti plísním, s C14 řetězcem zase vůči Gram-pozitivním bakteriím a s C16 řetězcem vůči Gramnegativním bakteriím (Daoud, Dickinson a kol., 1983). V ČR je běžně používaný přípravek
- 1 CZ 309377 B6 benzalkoniumbromid (resp. směs benzalkoniových solí s různou délkou řetězce, Ajatin) pro dezinfekci kůže.
Další skupinou sloučenin, která je benzalkoniovým solím strukturně podobná, jsou sloučeniny obsahující hydroxyethylové skupiny napojené na kvartémí dusík. V porovnání s benzalkoniovými solemi, nejsou tyto látky tak široce používány. Komerčně dostupným zástupcem této skupiny je benzoxoniumchlorid s C12 řetězcem, který se nejčastěji používájako slizniční dezinfekce ve formě kloktadel, pastilek nebo ústních sprejů. V zubním lékařství se používá k odstranění zubního plaku, dále nachází uplatnění v nemocnicích k dezinfekci povrchů a lékařských nástrojů, velmi často se také používá v očním lékařství, kde se používájako konzervační látka (Firestone, Schmid a kol. 1981; Daie Parizi a kol. 2015; Hakimi Parizi a kol. 2019). Jednou z novějších skupin kvartémích amoniových solí jsou látky se dvěma dlouhými alkylovými řetězci, kde je často potvrzena jejich vyšší účinnost, ale často na úkor nižší rozpustnosti (Benkovaakol. 2019; Oblak a kol. 2018). Běžně používanou dezinfekci s takovouto látkou je např. přípravek Sanytol. Účinná látka tohoto přípravku byla již několikrát potvrzena na bakteriálních kmenech a nedávno zmíněna i ve spojení s aplikací na SARS-CoV-2 (nový typ koronaviru) (Schrank, Minbiole a kol. 2020). Dle doposud publikovaných dat lze soudit, že látky s jedním dlouhým alkylovým řetězcem, jako je např. benzalkoniumchlorid nebo benzoxoniumchorid, nedisponují dostatečným virucidním účinkem v případě SARS-CoV-2.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu jsou nové širokospektré antimikrobní látky typu kvartémích amoniových solí jako dezinfekčních činidel s výrazným virucidním účinkem účinkující však i na Gram-pozitivní a Gram-negativní bakterie.
Jde o kvartémí amoniovou sůl, kterou je AýV-dialkyl-A,A-bis(2-hydroxyethyl)amonium-halogenid obecného vzorce I
(I), kde Ri je C8-Ci2 alkyl,
R2 je C8-Ci2 alkyl,
X je anion vybraný ze skupiny ze skupiny obsahující CF, Br nebo Γ.
Podle výhodného provedení vynálezu je kvartémí amoniová sůl vybraná ze skupiny obsahující A,A-bis(2-hydroxyethyl)-A-dodecyl-A-oktylamoniumbromid (la), A,A-bis(2-hydroxyethyl)-Adecyl-A-dodecylamoniumbromid (1b), /V,/V-bis(2-hydroxyethyl)-A-decyl-A-oktylamoniumbromid (1c), A,A-bis(2-hydroxyethyl)-AýV-bis(decyl)amoniumbromid (Id) a AýV-bis(2-hydroxyethyl)A,/V-bis(dodecyl)amoniumbromid (le).
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je kvartémí amoniová sůl obecného vzorce I a s výhodou výše uvedené kvartémí amoniové soli jsou účinnými dezinfekčními činidly proti Gramnegativním bakteriím a/nebo Gram-pozitivním bakteriím vybraným ze skupiny obsahující
-2CZ 309377 B6
Staphylococcus aureus (Cl 947), Meticilin-rezistentni Staphylococcus aureus (Cl 923), Staphylococcus epidermidis (C1936), Vankomycin-rezistentni Enterococcus, Escherichia coli (A1235), neprodukující rozšířené spektrum betalaktamáz (ESBLs) Klebsiella pneumoniae (Cl 950), produkující rozšířené spektrum betalaktamáz (ESBLs) Klebsiella pneumoniae (Cl 914) a multi-rezistentní Pseudomonas aeruginosa (A1245), a/nebo obaleným virům s výhodou SARSCoV-2.
Kvartémí soli obecného vzorce I podle vynálezu prokázaly lepší účinnost ve velmi malých koncentracích v porovnání s běžně používanými standardy benzalkonia (Ajatinu) nebo didecyldimethylamoniumchloridu (Sanytol).
Dále byla v rámci vynálezu stanovena minimální biofílm eradikující koncentrace (MBEC) látek la, 1b, 1c, Id uvedených výše. Tyto jsou vhodné na eradikaci biofílmu S. aureus. Tím bylo potvrzeno, že látky jsou schopné dostatečně účinkovat i na odolnější formu mikroorganismu.
Kvartémí amoniové soli obecného vzorce I podle vynálezu mají výraznou virucidní aktivitu proti obaleným virům s výhodou na SARS-CoV-2 (nový typ koronaviru) a myší cytomegalovirus (MCMV). Byla prokázána úplná eradikace viru přesahující 4 logaritmy za 5 minutou časovou expozici při koncentraci 0,01 %, což je výrazně lepší účinnost v porovnání s běžně používanými kvartémími amoniovými solemi (benzoxoniumchlorid, benzalkoniumbromid (Ajatin), didecyldimethylamoniumchlorid (Sanytol)).
Podle ještě dalšího provedení vynálezu je uveden ještě způsob přípravy kvartémí amoniové soli obecného vzorce I, jehož podstatou je, že bis(2-hydroxyetyl)amin vzorce II
S’ x (Π), reaguje s alkylhalogenidem obecného vzorce III
RiX (III), kde Ri je Cg-Ci2 alkyl, za refluxu v polárním aprotickém rozpouštědle za vzniku A-alkyl-/VýV-bis(2-hydroxyethyl)aminu obecného vzorce IV
(IV), kde Ri je Cg-Ci2 alkyl, který reaguje s alkylhalogenidem obecného vzorce V
R2x (V), kde R2 je Cs-Ci2 alkyl, za refluxu v polárním aprotickém rozpouštědle za vzniku W-dialkyl-X'A'-bis(2hydroxyethyl)amonium-halogenidu obecného vzorce I, jak je uvedeno výše.
-3 CZ 309377 B6
Podle ještě dalšího provedení vynálezu je polární aprotické rozpouštědlo vybráno ze skupiny obsahující aceton, dichlormethan, ethylacetát, acetonitril.
Reflux je teplota varu příslušného rozpouštědla. Rozsah teplot refluxu je od 56 do 83 °C podle výběru polárního aprotického rozpouštědla.
Přítomnost KI a báze, která je vybrána ze skupiny K2CO3, NaOH, Na2COs, není v průběhu přípravy N-alkyl-N,JV-bis(2-hydroxyethyl)aminu (1. krok) nezbytná. Nicméně výhodné je, že tato reakce probíhá v zásaditém pH, vyšším než 8.
Po 1. kroku se s výhodou provede filtrace a extrakce N-alkyl-N.N-bis(24iydroxycthyl)aminu obecného vzorce IV uvedeného výše do nepolárního rozpouštědla.
Podle ještě dalšího provedení vynálezu reakce za vzniku N-alkyl-N.N-bis(2-hydroxycthyl)aminu obecného vzorce IV probíhá 4 až 20 hodin, s výhodou 4 až 12 hodin a reakce za vzniku N,Ndialkyl-N,N-bis(2-hydroxyethyl)amonium-halogenidu obecného vzorce I probíhá 10 až 50 hodin.
Podle ještě dalšího provedení vynálezu je popsána dezinfekční kompozice, která obsahuje alespoň jeden V,V-dialkyl-N,N-bis(2-hydroxyethyl)amonium-halogenid obecného vzorce I, jak je uveden výše.
Podle ještě dalšího provedení dezinfekční kompozice podle vynálezu je koncentrace W-dialkylN,N-bis(2-hydroxyethyl)amonium-halogenidu obecného vzorce I je v rozsahu 0,001 % hmota, až 1 % hmota., s výhodou 0,01 % hmota, až 0,1 % hmota.
Podle ještě dalšího provedení dezinfekční kompozice podle vynálezu dále zahrnuje alespoň jednu pomocnou látku vybranou ze skupiny obsahující parfémy pro zlepšení senzorických vlastností (např. esenciální oleje a silice z rostlin čeledi hluchavkovité, citrusů, jehličnanů apod.), gelotvomá činidla (např. karbomer, karboxymethylcelulóza, methylcelulóza, kys. alginová a další), adheživní činidla (např. polyakryláty, hydroxymethylcelulóza, hydroxypropylmethylcelulóza, chitosan apod.) pro zvýšení ulpívání na nehorizontálních površích modifikací Teologických vlastností. Fixátory (např. fenoxyethanol) pro upevnění složek dezinfekčního přípravku, emulgátory (např. polysorbát 20, polysorbát 80, polyethylenglygol, propylenglykol, fosforečnan sodný apod.) pro stabilizaci emulzí nebo suspenzí a zvýšení rozpustnosti aktivních látek v kompozici, plniva (např. škrob), rozpouštědla pro potenciaci dezinfekční účinnosti (např. čištěná voda, ethanol, isopropanol, bílá vazelína apod.), prodloužení nebo zkrácení doby zasychání, možnost zvýšení koncentrace účinných složek, nebo pevné nosiče (např. gáza nebo tampon).
Koncentrace parfému nebo jejich směsi v kompozici podle vynálezu je s výhodou v rozsahu 0,05 až 0,1 % hmota.
Koncentrace gelotvomého činidla v kompozici nebo jejich směsi podle vynálezu je s výhodou v rozsahu 0,1 až 10 % hmota.
Koncentrace adhezivního činidla nebo jejich směsi v kompozici podle vynálezu je s výhodou v rozsahu 0,1 až 5 % hmota.
Koncentrace fixátoru nebo emulgátoru nebo jejich směsi v kompozici podle vynálezu je s výhodou v rozsahu 0,1 až 5 % hmota.
Koncentrace plnívaného rozpouštědla nebo jejich směsi v kompozici podle vynálezuje s výhodou v rozsahu 50 až 99 % hmota.
-4CZ 309377 B6
Jako rozpouštědlo je možné použít vodu, alkoholy nebo jiná rozpouštědla, ve kterých jsou předmětné kvartemí amoniové soli lépe rozpustné než ve vodě. Takovéto kompozice je možné použít k dezinfekci skla, kovů nebo odolných plastů, jako je PVC apod.
Podle ještě dalšího provedení dezinfekční kompozice podle vynálezu je ve formě roztoku, pěny nebo gelu.
Podle ještě dalšího provedení vynálezu je popsáno použití kvartémí amoniové soli obecného vzorce I nebo dezinfekční kompozice, jak je uvedena výše jako dezinfekční činidlo.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Příprava kvartémích amoniových solí
Schéma 1. Příprava A'-alkyl-W-bis(2-hydroxycthyl)aminu.
polární aprotšcké rozpouštědla
Schéma 2. Příprava W-dialkyl-W-bis(2-hydroxycthyl)amoniumhalogcnidu.
Kvartémí amoniové soli obecného vzorce I byly připraveny organickou syntézou ve dvou krocích.
Prvním krokem byla reakce diethanolaminu (II) s alkylhalogenidem (III) příslušné délky Cx až C12 dle schématu 1 výše. Reakční směs látek (II) a (III) s přídavkem báze a KI byla míchána za refluxu polárního aprotického rozpouštědla (například aceton, dichlormethan, ethylacetát, acetonitril apod.) po dobu 4 až 12 hodin v závislosti na konkrétní látce. Struktura a čistota výsledného meziproduktu (IV) byla potvrzena pomocí HRMS a NMR analýzy.
Druhý krok zahrnoval reakci meziproduktu (IV) společně s alkylhalogenidem (V) příslušné délky G až C12 dle schématu 2 výše. Reakce látek (IV) a (V) probíhala v prostředí refluxu polárního aprotického rozpouštědla po dobu 10 až 50 hodin v závislosti na dané látce. Výsledné produkty (I) byly podle typu reakce získány krystalizací z nepolárního rozpouštědla (např. chloroformu, diethyletheru apod.). Struktura a čistota získaných kvartémích solí obecného vzorce I byla potvrzena pomocí HRMS a NMR analýzy. Látky byly získány jako bílé krystalické látky s průměrným výtěžkem 1 až 41 %.
Výchozí sloučeniny byly zakoupeny od Sigma-Aldrich (CZ) v nejvyšší dostupné čistotě. Rozpouštědla byla koupena od Penta Chemicals Co. Na tenkovrstvou chromatografíi (TLC) byly použity hliníkové destičky potažené silikagelem Merck silica gel 60 F254 analytical plates
-5CZ 309377 B6 (mobilní fáze: Eythylacctát: Methanol Amoniak = 6:2: 0,2). Jednotlivé sloučeniny byly na TLC detekovány Dragendorffovou detekcí. Teplota tání produktu nebyla měřena.
Příklad přípravy látky la až le
1. krok: Do dvouhrdlé baňky bylo přidáno 22,5 mmol diethanolaminu, 30 mmol K2CO3 a 3 mmol KI v 40 ml AcCN. Do směsi bylo poté přidáno 15 mmol alkylbromidu a necháno za refluxu 4 až 12 hodin (konkrétní časy pro látky viz tabulka). Reakční směs byla zfiltrována a extrahována do dichlormethanu. Organická vrstva byla oddělena a sušena bezvodým NaiSOr a odpařena za vakua. Výtěžky pro jednotlivé látky jsou uvedeny v tabulce níže.
2. krok: A'-alkyl-A'A'-bis(2-hydroxycthyl)amin 3,66 mmol byl rozpuštěn ve 30 ml AcCN. Ke směsi byl přidán alkylbromid (5,12 mmol) a ponechán reagovat za refluxu 10 až 50 h (konkrétní časy viz tabulka). Reakční směs byla odpařena za vakua a vzniklý surový produkt krystalizován z diethyletheru za vzniku bílých krystalů. Výtěžky reakce jsou pro konkrétní látky uvedeny níže v tabulce.
Tabulka 1
Alkvbromid (2) Výtěžek (%) Čas reakce
(ΙΠ) CioHsjBr 65 4h
(III) CjjHssBr 91 12 h
la CsHnBr, CnHííBr 6 50 h
1b CjoHjiBr, CnHiíBr 41 40 h
1c CsHnBr, CioHsiBr 5 50 h
Id CjaHjiBr, CioHuBr 7 50h
le CuHjjBr. C12H23BÍ· 1 50 h
Příklady složení dezinfekční kompozice
1) Dezinfekční kompozice pro vnější použití obsahující: látka 1b 0,1 % hmotn., levandulová silice 0,05 % hmotn., izopropylalkohol 70 % obj., voda čištěná 29,85 % obj.
2) Dezinfekční kompozice pro vnější použití obsahující: směs látek la a 1c v poměru 1:1 celkem 0,1 % hmotn., fenoxyethanol 2 % hmotn., polysorbat 20 0,1 % hmotn., fosforečnan sodný 0,25 % hmotn., voda čištěná 97,55 % obj.
3) Dezinfekční kompozice pro vnější použití obsahující: látka Id 1 % hmotn., citrónová silice 0,05 % hmotn., ethylalkohol 70 % obj., voda čištěná 28,95 % obj.
4) Dezinfekční kompozice pro vnější použití obsahující: směs látek 1c a Id v poměru 1:1 celkem 0,1% hmotn., ethylalkohol 35 % obj., hydroxypropylmethylcelulóza 0,7 % hmotn., chitosan 2 % hmotn., polysorbat 20 0,5 % hmotn., glycerin 0,2 % hmotn., polyethylenglykol 400 0,5 % hmotn., borovicová silice 0,05 % hmotn., propylenglykol 0,4 % hmotn., voda čištěná 60,55 % obj.
5) Dezinfekční kompozice pro vnější použití obsahující: látka le 1 % hmotn., lidokain 4 % hmotn., polysorbat 80 5 % hmotn., bílá vazelína 90 % hmotn.
Hmotnostní nebo objemová % jsou vztažena na celkovou hmotnost či objem kompozice.
-6CZ 309377 B6
Příklad 2
Hodnocení antimikrobní účinnosti
Tabulky 2a a 2b viz níže zobrazuje in vitro stanovení antimikrobiální účinnosti kvartémích solí obecného vzorce I označených jako la, lb, 1c, Id a le, viz výše, pomocí bujónové mikrodiluční metody pro čtyři Gram-pozitivní a čtyři Gram-negativní kmeny bakterií. Výsledkem je stanovení minimální inhibiční koncentrace (MIC) po 24 a 48 hodinách, a stanovení minimální baktericidní koncentrace (MBC) po 48 hodinách. Koncentrační řady látek byly připraveny dvojkovým ředěním s nej vyšší testovanou koncentrací 500 pmol/l. Tabulky jsou rozděleny podle typu bakterií (Grammova barvení) a součástí jsou pro porovnání i výsledky komerčně používaných látek jako benzalkoniumbromid (Bac, Ajatin), benzoxoniumchloridu a dodecyldimethylamoniumchloridu (Sanytol) ve stejné koncentrační řadě. Z tabulek 2a a 2b je zřejmé, že na většinu bakterií jsou nové látky la, lb, 1c, Id a le obvykle stejně účinné nebo účinnější v porovnání se standardními látkami. Komerční látky se obvykle používají v koncentraci od 0,1 % do 1 %, což mnohonásobně převyšuje stanovované hodnoty MIC nebo MBC.
Tabulka 2a - hodnocení antibakteriální účinnosti na Gram-pozitivních kmenech
MIC 2«i isikiibace
MIC (μιιιβίφ; m iaksibaefi .M8C 4Sb aaksibsM:
Stej&vlvescciis EitreES Έ řeiist e.pi&rř+íiiijj + resist ^
0,49-3,91 3,91 3,91 3,91
la 0A8-3AI 3.91 3,91 3,91
0.98-3.91 3.91 3,91 7,81
0,49-0,98 3,95 7 JI 3,91
26 0.49-0.98 1.95 7,81 3,91
0.49-8.9® 1.95 7,81 3,91
0.9®-1.95 3,91-7,81 1.95 - 3,91 7,81
2c 1,95 3,91-7,81 1,95-3,91 7.81-15.63
1,95 7.SI 1,95-3,91 7J1 -15.63
0.49-0.9® 1,95 1.95 - 3.91 1,95 - 3,91
IZ 0.49-0.9® 1,95 3,91 3.91
0,49-0,9® 3,91 - 15.63 3,91-15.63
0,4? 1,95 1.95-3.91 1.95-3,91
le 0,49 1,95 1.95-3.91 1,95 - 3,91
0.49 1,95 1,95-3,91 1.95 - 7.81
1,95-3,91 15.63 15,63 31,25
Ezv C12 T95 15,63 15.63 31,25
3,95 15.63 15,63 62.5
S-98 3.91 - 7,81 1,95-3,91 15,63
Esc CU 3.98 3,91-7.81 1,95 - 3,91 15.63
0,9®-1,95 3A1-ÚS1 3,91 15,63-31,25
0.93 AI 1,95-3,91 13,63
Bae Clí 0,93 7.81 1,95 - 3,91 15.63
1.95 7.81-15.63 ’.šl 15.63-31.25
eklorid 1,95 15.63 3 5 63 15,63
1,95 15.63 15.63 15,63
3,95 15,63 15.63 3 US
0,98 1,95 3,91 3,91
Ssxytol 0,98 1,95 3,91 3.91
0,98-1,95 1,95 3.91 3.91
-7 CZ 309377 B6
Tabulka 2b - hodnocení antibakteriální účinnosti na Gram-negativních kmenech
MIC (jtiaoL^ šakabace: MIC 48k htkabace MBC (juneVl); infcsbace
Esc&sríe.GE - jWíssa.tHcaiai? - ΑΣίΙϊίΙϊώ - CSSL +
1,95 ________ 15,63 15.63 > 125
íe 1,95 15,63 15,63 > 125
1,95 15,63 15,63 - 31,25 > 125
1,95 - 7 JI 3125 31,25 - 62,5 > 125
26 1,95 - 'JI 3125 31,25 — 62,5 > 125
1.,95-7..^1 3125 31,25-62,5 > 125
3,91 -7 JI 15.63 3125 62,5 - 125
Is 191 - 7 JI 15.63 3125 62,5 - 125
JI 3125 3125 125 -250
7,3.1 3 JI - 7 JI 7 JI- 15,63 >250
Jař 7 JI 3 JI - 7 JI 7.81-31,25 >250
7J1 - 15.63 7 JI 7.81-31.25 >250
«2.5 15.63-3125 7 JI- 15.63 > 62,5
íe «2.5 31,25-62,5 15.63 > 62.5
«2,5 31,25-62,5 15,63 > 62.5
3IJ5 31,25-62,5 3125 62,5 - 250
δίί 03 21,25 31.25-615 3125 62,5 - 250
21.25 31.25-615 3125 62-5 - 250
21,25 31.25 15,63-31,25 62,5 - 250
Sec O* 31,25 3125 15.63- 31.25 62,5 - 250
31,25 3125 15,63-31,25 62,5 - 250
«2.5 62,5 -125 62,5 -125 125 - 250
Ssc Clí «2,5 62,5 -125 62.5 -125 125 - 250
«2.5 62,5-125 125 -250
7,81 31,25 3125 125
'Jí 3125 31,25 125
c&torEd 7 JI 3125 3125 125
2,91 - 7 JI 15.63 15 J3 62,5 - 250
SiSíJiřítfl 191-7J1 15.63 15,63 62.5 - 250
191-7 JI 15.63 15J3 ......12,5-250____________________________________________
Příklad 3
Stanovení minimální biofilm eradikující koncentrace (MBEC)
Biofilm S. aureus byl formován na polystyrénovém povrchu pomocí metody Calgary biofilm po ίο dobu 24 hodin. Poté byl vystaven působení látek obecného vzorce I označených jako la, 1b, 1c, Id a le, viz výše na dobu 24 hodin. Tabulka č. 3 viz níže zobrazuje hodnoty MBEC těchto látek v porovnání se standardy (benzalkoniumbromid C12, C14, Ci6 a účinné látky v přípravku Sanytol). Koncentrační řady látek byly připraveny dvojkovým ředěním s nejvyšší testovanou koncentrací 500 pmol/l. Z tabulky je zřejmé, že nové látky mají i výraznou schopnost eradikovat bakteriální 15 biofilm, který je v praxi častější formou živých mikroorganismů. V porovnání s komerčně používanými látkami lze konstatovat stejnou nebo lepší účinnost na tento typ biofilmu. Látka le pro nedostatečnou rozpustnost nebyla hodnocena.
-8CZ 309377 B6
Tabulka 3 - Stanovení minimálním biofilm eradikující koncentrace látek podle vynálezu
Látka MBEC fnMl
la 15,63 — 31,25
1b 31,25
1c 31,25 - 62,5
Id 31,25
le
BAC Br CT2 62,5 - 250
BAC Br C14 31,25-62,50
BAC BrClá 15,63—31,25
benzoxonium chlorid 62,5
Sanytol 62,5
Příklad 4
Stanovení antivirové aktivity
Pro stanovení antivirové aktivity byl zvolen SARS-CoV-2 virus (klinický izolát poskytnutý Jihočeskou univerzitou v Českých Budějovicích) infikovaných Věro buněk CCL81 (z ledvin africké zelené opice) a myší cytomegalovirus (MCMV) infikovaných NIH 3T3 buněk (myší embryonální fibroblasty). Stanovení antivirové aktivity bylo provedeno pomocí kvantitativního suspenzního testu. Titr viru byl vyhodnocen pomocí Spearman-Karber metody a vyjádřen jako logio TClD50/ml. V souladu s EN 14476 pro virucidní aktivitu dezinfekcí by měla látka prokázat snížení titru viru alespoň o 4 řády, což odpovídá 99,99% inaktivaci. Pro rozlišení virem vyvolaných cytopatických změn a toxického efektu způsobeného testovanými látkami označených jako la, 1b, 1c, Id a le podle vynálezu, viz výše a dále benzoxoniumchlorid a didecyldimethylamoniumchlorid (Sanytol), byly až do konce virucidního testování monitorovány morfologické změny jedné vrstvy buněk. Látky byly testovány jako 0,01 % hmota, až 0,1 % hmota, vodné roztoky. Výsledky měření jsou uvedeny v tabulce 4. Z výsledků je zřejmé, že látky obecně mají výrazný virucidní efekt na obalené viry. Především látky la, 1b a 1c disponují silným virucidním efektem proti SARS-CoV2 a to bez cytopatického účinku na buněčné linie oproti porovnávanému standardu. Látka la a Id zase disponuje výrazným účinkem na MCMV.
Tabulka 4 - Stanovení účinnosti látek obecného vzorce I proti obaleným virům (SARS-CoV-2 a MCMV). AlogTCID50 značí pokles řádu virového titru po 5 minutách ve dvou koncentracích testovaných látek (0,1 % hmota, a 0,01 % hmota.). Znaménko > značí cytopatický efekt látky na buněčné kultury díky čemuž nelze přesně stanovit pokles.
-9CZ 309377 B6
Látky AlogTCÍD5Ú (SARS-CoV-2) AlogTCID50 (MCMV)
0,1 % hmotu. 0,01 % hmota. 0,1 % hmotu. 0,01 % hmotu.
la >3.51 5,33 >3.34 >4.67
1b >3,51 5 >3,34 3,34
1c >3,51 5 >3 3,34
Id >3,51 >3,51 >3,67 4,34
le >3.51 2,84 >3.34 >3.67
benzoxoninm chlorid >3,51 0,47 >3,34 5,33
Sanytol >2,51 2,83 >1,34 *4
Pozn. interval účinnosti (např. >3,51) je uveden v případě, že byl pozorován dezinfekcí způsobený cytopatický efekt, znemožňující přesnou kvantifikaci účinku
Příklad 6
Posouzení cytotoxicity
Pro stanovení cytotoxicity byl použit MTT test (stanovení metabolické aktivity buněk pomocí 3[4,5-dimetylthiazol-2-yl]-2,5-difenyltetrazolium bromidu (MTT)) podle protokolu dodavatele buněk CH0-K1 (ovariální buňky křečíka čínského). Buněčná viabilita byla stanovena spektrofotometricky při vlnové délce 570 a 650 nm (referenční vlnová délka). Hodnota IC50, definovaná jako koncentrace způsobující 50% viabilitu buněk byla vypočítána pomocí nelineární regrese. IC50 a standardní chyby průměru (SEM) byly získány zprůměrováním tří nezávislých měření. Výsledky kvartemích solí podle vynálezu označených jako la, lb, 1c, Id a le, viz výše, jsou porovnány s běžně dostupnými dezinfekčními látkami, které jsou uvedeny v tabulce 5 viz níže. Benzalkonium (Bac, Ajatin) počet uhlíků 12, 14 nebo 16, benzoxoniumchlorid, benzethoniumchlorid, dodecyldimethyl-(2-phenoxyethyl)azanium (Domiphen), 1,1'hexamethylenbis[5-(4-chlorfenyl)biguanid] (Chlorhexidin), Oktenidindichlorid (C36H62N4 2C1) a dodecyldimethylamoniumchlorid (Sanytol). Koncentrační řady látek byly připraveny dvojkovým ředěním s nejvyšší stanovovanou koncentrací 100 pmol/l.
Hodnoty byly porovnány s několika běžně používanými látkami typu KAS a z výsledků je zřejmé, že látky podle vynálezu lze v porovnání s komerčními považovány za bezpečné. Žádná z těchto látek nevybočuje významně z řady svým cytotoxickým efektem. Naopak oproti strukturně nej podobnějšímu Sanytolu a Octenidinu se jeví spíše pozitivně.
Tabulka 5 - Stanovení cytotoxického efektu nových látek
-10 CZ 309377 B6
Látka IC50 ± SEM Qt M)
la 17,10 ±2,7
lb 13,92 ±0,8
1c 21,25 ± 3.4
Id 19,11 ± 1,5
le 13,35 ± 2,0
Bac Ch 19,50 ± 1,2
Bae Cu 15,14 ±0,1
Bac Cis 12,18 ±1,4
benzoxonium chlorid 36,09 ± 0,5
benzeta^ chlorid 26,18 ±3,3
Domijihen 19,35 ± 1,0
Chlorhexidine 19,33 ± 1,4
Octenidlik 6,55 ± 0,7
Sanytol 7.83 ± 0,4

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Kvartemí amoniová sůl, kterou j e ΛζΑ-dialkyl-Α,Α-bi s(2-hydroxyethyl )amoni um -halogen id obecného vzorce I
    (I), kde Ri je C8-Ci2 alkyl,
    R2 je C8-Ci2 alkyl,
    X je anion vybraný ze skupiny ze skupiny obsahující Cl’, Br nebo Γ.
  2. 2. Kvartemí amoniová sůl podle nároku 1, která je vybraná ze skupiny obsahující AýV-bis(2hydroxyethyl)-A-dodecyl-A-oktylamoniumbromid, A,A-bis(2-hydroxyethyl)-A-decyl-A- dodecylamoniumbromid, AýV-bis(2-hydroxyethyl)-A-decyl-A-oktylamoniumbromid, A'.A'-bis(2hydroxycthyl)-A'.A'-bis(dccyl)amoniumbromid a A'.A'-bis(2-hydroxycthyl)-A'.A'bis(dodecyl)amoniumbromid.
  3. 3. Způsob přípravy kvartemí amoniové soli podle nároku 1 nebo nároku 2, vyznačující se tím, že bis(2-hydroxyethyl)amin vzorce II
    (Π), reaguje s alkylhalogenidem obecného vzorce III
    RiX (III), kde Ri je C8-Ci2 alkyl, za refluxu v polárním aprotickém rozpouštědle za vzniku A-alkyl-AýV-bis(2-hydroxyethyl)aminu obecného vzorce IV
    (IV), kde Ri je C8-Ci2 alkyl, který reaguje s alkylhalogenidem obecného vzorce V
    - 12CZ 309377 B6
    R2X (V), kde R2 je Cs-Ci2 alkyl, za refluxu v polárním aprotickém rozpouštědle za vzniku W-dialkyl-X'.X'-bis(2hydroxyethyljamonium-halogenidu obecného vzorce I.
  4. 4. Způsob přípravy kvartemí amoniové soli podle nároku 3, vyznačující se tím, že polární aprotické rozpouštědlo je vybráno ze skupiny obsahující aceton, dichlormethan, ethylacetát, acetonitril.
  5. 5. Způsob přípravy kvartemí amoniové soli podle nároku 3 nebo nároku 4, vyznačující se tím, že reakce za vzniku A-alkyl-AÍA-bisU-hydroxycthyl jaminu obecného vzorce IV probíhá 4 až 20 hodin, s výhodou 4 až 12 hodin, a reakce za vzniku W-dialkyl-W-bis(2-hydroxycthyl)amoniumhalogenidu obecného vzorce I probíhá 10 až 50 hodin.
  6. 6. Dezinfekční kompozice, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden /VýV-dialkyl-/VýV-bis(2hydroxyethyljamonium-halogenid obecného vzorce I podle nároku 1 nebo nároku 2.
  7. 7. Dezinfekční kompozice podle nároku 6, vyznačující se tím, že koncentrace W-dialkyl-AÍA''bis(2-hydroxyethyl)amonium-halogenidu je v rozsahu 0,001 % hmota, až 1 % hmota., s výhodou 0,01 % hmota, až 0,1 % hmota.
  8. 8. Dezinfekční kompozice podle nároku 6 nebo nároku 7, vyznačující se tím, že dále zahrnuje alespoň jednu pomocnou látku vybranou ze skupiny obsahující parfémy, gelotvomá činidla, adheživní činidla, barviva, plniva, rozpouštědla nebo pevné nosiče.
  9. 9. Dezinfekční kompozice podle kteréhokoliv z nároků 6 až 8, vyznačující se tím, že je ve formě roztoku, pěny nebo gelu.
  10. 10. Použití kvartemí amoniové soli podle nároku 1 nebo nároku 2, jako dezinfekční činidlo účinné proti Gram-negativním bakteriím a/nebo Gram-pozitivním bakteriím vybraným ze skupiny obsahující Staphylococcus aureus, Meticilin-rezistentní Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Vankomycin-rezistentní Enterococcus, Escherichia coli, neprodukující rozšířené spektrum betalaktamáz Klebsiella pneumoniae, produkující rozšířené spektrum betalaktamáz Klebsiella pneumoniae a multi-rezistentní Pseudomonas aeruginosa, a/nebo obaleným virům s výhodou SARS-CoV-2.
  11. 11. Použití dezinfekční kompozice podle kteréhokoliv z nároků 6 až 9, jako dezinfekční činidlo.
CZ2021-139A 2021-03-20 2021-03-20 Kvartérní amoniová sůl, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití CZ2021139A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-139A CZ2021139A3 (cs) 2021-03-20 2021-03-20 Kvartérní amoniová sůl, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-139A CZ2021139A3 (cs) 2021-03-20 2021-03-20 Kvartérní amoniová sůl, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ309377B6 true CZ309377B6 (cs) 2022-10-19
CZ2021139A3 CZ2021139A3 (cs) 2022-10-19

Family

ID=83601207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2021-139A CZ2021139A3 (cs) 2021-03-20 2021-03-20 Kvartérní amoniová sůl, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2021139A3 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ202458A3 (cs) * 2024-02-20 2025-08-06 Fakultní nemocnice Hradec Králové Kvartérní amoniová sůl s širokým antimikrobním spektrem, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000007328A (ja) * 1998-06-22 2000-01-11 Daicel Amiboshi Sangyo Kk カルボン酸カルシウム・マグネシウムの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000007328A (ja) * 1998-06-22 2000-01-11 Daicel Amiboshi Sangyo Kk カルボン酸カルシウム・マグネシウムの製造方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIU, Wen-Shuai et al. Synthesis, characterization and antibacterial properties of dihydroxy quarternary ammonium salts with long chain alkyl bromides. Chemical Biology and Drug Design, 2015, Vol. 85, No. 1, p. 91-97, ISSN 1747-0277 *
PADRTOVÁ, Tereza et al. Kvartérní amoniové soli – syntéza a využití. Chemické listy, 2017, Vol. 111, p. 197-205, ISSN 1213-7103 *
SOUKUP, Ondřej et al. The wide-spectrum antimicrobial effect of novel N-alkyl monoquarternary ammonium salts and their mixtures; the QSAR study against bacteria. European Journal of Medicinal Chemistry, 2020, Vol. 206, p. 112584, ISSN 0223-5234 *
WANG, Chun-Hua et al. Synthesis, characterization and antibacterial properties of polyurethane material fuctionalized with quarternary ammonium salt. Polymer Journal, 2016, Vol. 48, p. 259-265, ISSN 0032-3896 *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2021139A3 (cs) 2022-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140357713A1 (en) Antimicrobial compounds and methods of use
US20160262384A1 (en) Polycationic amphiphiles as antimicrobial agents
EP0359442B1 (en) Mono-iodopropargyl esters of dicarboxylic anhydrides and their use as antimicrobial agents
JP2008531479A (ja) 次亜ハロゲン酸と組み合わせる、n−ハロゲン化アミノ酸およびn,n−ジハロゲン化アミノ酸
JP2007502826A (ja) N,n−ジハロゲン化アミノ酸および誘導体
Seferyan et al. Multicationic Quaternary Ammonium Compounds: A Framework for Combating Bacterial Resistance
JP7035206B2 (ja) クロルヘキシジン塩基、生体消毒薬及び非生体消毒薬組成物の可溶化
JP2016535785A (ja) 抗菌剤としてのビスカチオンおよびトリスカチオン両親媒性物質
Hympanova et al. The antibacterial effects of new N-Alkylpyridinium salts on planktonic and biofilm bacteria
US5221693A (en) Antimicrobial and antiviral bis-adamantanamine compounds
US20250000900A1 (en) High molecular iodine concentration compositions, pharmaceutical formulations, preparation and uses
CZ309377B6 (cs) Kvartérní amoniová sůl, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití
JPS58152815A (ja) 医療用抗ウイルス剤
US10398142B2 (en) Polycationic amphiphiles as antimicrobial agents
HUT62753A (en) Fungicidal compositions comprising quaternary ammonium compounds of long carbon chain
CZ310490B6 (cs) Kvartérní amoniová sůl s širokým antimikrobním spektrem, způsob její přípravy, dezinfekční kompozice a jejich použití
AU715706B2 (en) Antiseptic composition containing a quaternary ammonium compound a chelating agent and a polyol
CZ307717B6 (cs) 1-Alkyl-3-(2-hydroxyethyl)imidazolium-halogenid jako dezinfekční činidlo a dezinfekční kompozice, která jej obsahuje
US3629438A (en) Benzothiophene-1 1-dioxide derivatives as fungicides and bactericides
FR3083426A1 (fr) Derives du m-gaiacol, leur preparation et leurs utilisations
JP2022506555A (ja) トリス置換ビグアニド化合物およびその使用
JPS63188604A (ja) 種子消毒剤
CZ30473U1 (cs) Kvarterní amoniová sůl, dezinfekční kompozice
CZ32359U1 (cs) Kvarterní amoniová sůl a dezinfekční kompozice jí obsahující
US20250017879A1 (en) Composition with virucidal activity, use and application thereof