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Gegenstand der Erfindung sind antimikrobielle Mittel mit potentierter
Wirkung, die als wesentliche Bestandteile eine synergistische Kombination eines
substituierten Phenylacetats mit einem Komplexbildner enthalten.
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Es ist bereits bekannt, daß substituierte Phenylacetate antimikrobielle
Verbindungen mit relativ guter Wirksamkeit darstellen. Oftmals ist es jedoch, wie
bei der Verwendung aller antimikrobiellen Substanzen, wünschenswert, unter Einsatz
möglichst geringer Konzentrationen gute antimikrobielle Wirkungen zu erzielen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, antimikrobielle
Mittel auf Basis substituierter Phenylacetate aufzufinden, deren antimikrobieller
Effekt erheblich über denjenigen der ihnen zugrunde liegenden substituierten Phenylacetate
hinausgeht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man ein antimikrobielles Mittel
verwendet, welches als wesentliche wirksame Bestandteile eine synergistisch wirkende
Kombination eines substituierten Phenylacetats der allgemeinen Formel
in der X1, X und X3 Wasserstoff oder Chlor bedeuten, Ro, R3, R4, R5 und R6 für Wasserstoff,
Chlor, Brom, einen niederen aliphatischen Rest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen
Phenyl-, Benzyl-, Cyan-oder Nitrorest stehen können, mit einem Komplexbildner, der
im Hampshire-Test nach der Calciumcarbonatmethode ein größeres Calciumcarbonat-Bindevermögen
als 230 mg pro 1 g Komplexbildner besitzt, enthält.
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Als den erfindungsgemäßen antimikrobiellen Mitteln zugrunde liegende
bakterizide bzw. fungizide Substanzen sind grundsätzlich alle vorstehend genannten
substituierten Phenylacetate geeignet. Eine bevorzugte Stellung kommt dabei den
durch Halogenatome oder Nitrogruppen substituierten Phenylacetaten zu. Ganz besonders
günstige Ergebnisse lassen sich in vielen Fällen mit chlorsubstituierten Phenylacetaten
erzielen, da sich mit ihrer Hilfe antimikrobielle Kompositionen mit besonders hoher
Wirksamkeit, d. h. mit gegebenenfalls besonders niedrigen Bakterizid- bzw. Fungizidkonzentrationen
bei befriedigender Wirksamkeit herstellen lassen. Als bevorzugte Substanzen haben
sich dabei mit mehreren Chloratomen am Phenylkern substituierte Phenylacetate, wie
2,4-Dichlor-phenyl-acetat oder 2,4,5-Trichlor-phenyl-acetat, erwiesen.
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Substituierte Phenylacetate, die als bakterizide bzw. fungizide Mittel
in Frage kommen, sind z. B.
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2-iso-Propyl-5-methyl-phenyl-acetat, 4-tert. -Butylphenyl-acetat,
2 - Phenyl - phenyl - acetat, 2 - Benzyl-4 - chlor - phenyl - acetat, 3 - Chlor
- phenyl - acetat, 4- Chlor- phenyl - acetat, 2,4- Dichlor - phenyl - acetat, 2,4,
Trichlor-phenyl -acetat, 2,4,6-Trichlor-phenylacetat, 3-Methyl -4-chlor-phenyl -acetat,
4-Chlor-3,5-dimethyl-phenyl-acetat, 4-Chlor-2-iso-propyl-5-methyl-phenyl- acetat,
4 - Brom - phenyl - acetat, 2,4,6-Tribrom-phenyl-acetat, 2-Nitro -phenyl-acetat,
4-Nitro-phenyl-acetat, 4Cyan : phenyl-acetat, Phenylchloracetat, Phenyl-trichloracetat,
2-Chlor-phenylchloracetat, 3-Chlor-phenyl-chloracetat, 3-Chlor-phe-
nyl - trichloracetat,
4 - Chlor - phenyl - chloracetat, 4-Chlor-phenyl-trichloracetat, 2,4-Dichlor-phenylchloracetat,
2,4- Dichlor- phenyl- trichloracetat, 2,4,6 - Trichlor - phenyl - chloracetat, 2,4,6-
Trichlorphenyl - trichloracetat, 3- Methyl -4-chlor - phenylchloracetat, 4-Chlor-
3,5-dimethyl- phenyl- chlorchloracetat, 2 - Phenyl -phenyl - chloracetat, 4- Nitrophenyl
- chloracetat, 2-Chlor-4-nitro- phenyl- chloracetat.
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Als synergistisch wirkende Komponente des antimikrobiellen Mittels
können alle Komplexbildner, die im Hampshire-Test nach der Calciumcarbonatmethode
ein größeres Calciumcarbonat-Bindevermögen als 230 mg pro 1 g Komplexbildner besitzen,
verwendet werden. Eine genaue Beschreibung der Analysenmethode zur Bestimmung des
Calciumcarbonat-Bindevermögens findet sich in der Firmenschrift der Hampshire Chemical
Corporation vom Juni 1960, »Hampshire NTA Technical Bulletin«, Appendix S. A 2.
Danach werden genau 2 g pulverförmigen Komplexbildners in 50 ml destillierten Wassers
gelöst, neutralisiert, mit 10 ml einer 20/oigen Natriumcarbonatlösung versetzt,
der pH-Wert auf 11 bis 12 eingestellt und die Lösung auf 100 ml verdünnt. Darauf
wird mit einer Calciumacetatlösung, die 44,1 g Calciumacetatmonohydrat pro Liter
enthält, bis zum Auftreten einer deutlichen und dauernden Trübung titriert. Das
Calciumcarbonat-Bindevermögen des Komplexbildners errechnet sich nach dem Schema
ml Calciumacetatlösung 25 Einwaage anKompl exbi Idner = Ing Calciumcarbonat gebunden
pro g Komplexbildner.
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Komplexbildner, die diesen Anforderungen entsprechen, können den
verschiedensten Verbindungsklassen angehören. In erster Linie als geeignet erwiesen
haben sich Komplexbildner aus den Gruppen der Polycarbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren,
Aminocarbonsäuren, Phosphonsäuren oder Polyphosphonsäuren.
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Nachstehend sind einige Komplexbildner aufgeführt, deren Calciumcarbonat-Bindevermögen
pro Gramm Komplexbildner den Wert von 230 mg nicht erreicht und die in Kombination
mit substituierten Phenylacetaten keine oder nur eine äußerst geringe Steigerung
der antimikrobiellen Wirkung bewirken, die sich in Höhe der Fehlergrenze bewegt.
| Calciulllcarbonaì- |
| Bmdevermögen |
| Komplexbildner |
| in mg g |
| Komplexbildner |
| Hydroxymethylphosphonsäure 1 |
| Mesoxalsäure-monohydrat 6 |
| 1-Cysteinhydrochlorid-mono- 14 |
| hydrat |
| Glykolsäure 45 |
| Tetranatriumpyrophosphat 125 |
| n-Hexylamindimethylen- 160 |
| phosphonsäure |
| Natrium-Tripolyphosphat 1 214 |
| Hexamethylendiamintetra- 220 |
| methylenphosphonsäure |
Dagegen verbesserten Komplexbildner, die im Hampshire-Test nach
der Calciumcarbonatmethode oberhalb des Wertes von 230 mg Calciumcarbonat je Gramm
Komplexbildner lagen, die antimikrobielle Wirksamkeit der substituierten Phenylacetate
bis um das 20fache. Komplexbildner, deren Calciumcarbonat- Bindevermögen die erforderlichen
Werte besitzt und die beträchtliche Wirkungssteigerungen bei substituierten Phenylacetaten
herbeiführen, sind z. B.
| Calciumcarbonat- |
| Bindrermögen |
| Komplexbildner je 1 g |
| Komplexbildner |
| in mg |
| l-Hydroxyhexan-l, l-diphosphon- 280 |
| säure (K 1) |
| Il-Aminoäthan-n,n-diphospkon- 930 |
| säure (K 2) |
| -Aminobenzyl-o,q-diphosphon- 1460 |
| säure (K 3) |
| Aminotrimethylenphosphonsäure 820 |
| Äthylendiamintetramethylen- 860 |
| phosphonsäure 860 |
| Aminodimethylenphosphonsäure- 850 |
| N-essigsäure |
| Iminodiessigsäure-N-methylen- 540 |
| phosphonsäure |
| llydroxyäthandiphosphonsäure 810 |
| Phosphonessigsäure 270 |
| Citronensäure 328 |
| Disithylentriaminlelítaessigsäure'75 |
| (K 4) |
| l. 9-Cyclohexandiamill-tetraessig-85 |
| säure (K 5) |
| Athylendiamintetraessigsäure 402 |
| (K 6) |
| Nitrilotriessigsäure (K 7) 578 |
| COC)H |
| I |
| -CH- NH--Cll -- |
| 7 |
| 011 |
| C'OOPI |
| --Cl-1~ Nll-Cll---< |
| I |
| (K 8) OH 250 |
Atif Grund der erhöhten Mikroorganismen abtötenden Wirkung der erfindungsgemäßen
Kombination können niedrigere Einsatzkonzentrationen an substituierten Phenylacetaten
verwendet werden, als dies sonst bei alleiniger Verwendung der den Kombinationen
zugrunde liegenden antimikrobiellen Substanzen möglich ist. Das Velhiiltnis von
antimikrobieller Substanz zu Komplexbildner in dem antimikrobiellen Mittel kann
sich in der Crt enordnung von 1 : 1000 bis 50 : 1 bewegen.
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Die Herstellung der in den erfindungsgemäßen Kombinationen als antimikrobielle
Substanzen verwendeten substituierten Phenylacetate kann nach allgemein bekannten
Verfahren erfolgen. Die in den nachstehenden Beispielen verwendeten Produkte wurden
durch Umsetzung entsprechender substituierter Phenole mit Acetylchlorid bzw. Chloressigsäurechloriden
hergestellt. Danach wurde das entsprechende substituierte Phenol (0,2 Mol) mit dem
gegebenenfalls chlorsubstituierten Essigsäurechlorid (0,25 Mol) versetzt und unter
häufigem Rühren bei Zimmertemperatur belassen. Dann wurde die blischung am Rückfluß
bis zum Aufhören der Chlorwasserstoffentwicklung erhitzt. Die Aufarbeitung erfolgte
im allgemeinen durch fraktionierte Destillation, in einigen Fällen auch durch Umkristallisation.
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Die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Kombinationen aus substituierten
Phenylacetaten und Komplexbildnern mit einem Calciumcarbonat-Bindevermögen von mehr
als 230 mg je Gramm Komplexbildner nach dem Hampshire-Test können im allgemeinen
für alle diejenigen Zwecke eingesetzt werden, für die auch die substituierten Phenylacetate
allein Verwendung finden, wie z. B. antimikrobielle Reinigungsmittel für Hände,
Textilien, Fußböden, Krankenhauseinrichtungen und -instrumente, antimikrobielle
Haar- und Körperwaschmittel, Reinigungs-, Desinfektions- und Konservierungsmittel
für gewerbliche Betriebe, wie Molkereien, Brauereien und Wäschereien.
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Durch die nachfolgenden Beispiele wird der Gegenstand vorliegender
Erfindung näher erläutert.
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Die Hemmkonzentrationen der zu untersuchenden substituierten Phenylacetate
sowie der Kombination dieser Produkte mit den verschiedenen Komplexbildnern wurden
mit Hilfe des sogenannten Plattentestes ermittelt. Dieser Test stellt eine abgewandelte
Ausfiihrungsfnrm des in den Richtlinien für die Prüfling chemischer Desinfektionsmittel
der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie unter den Methoden zur
Vorprüfung solcher Mittel beschriebenen Verdünnungstestes zur Bestimmung der mikrobiostatischen
Wirkung dar und läßt sich mit Vorteil bei verschiedenen Prüfungen an Stelle der
dort angegebenen Verwendung flüssiger Nährböden einsetzen. Der Vorteil fester Nährböden
liegt inshesondere bei Priifungen der Wirksamkeit von Substanzen gegenüber Pilzen
klar auf der hand.
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Die gewünschten Prüfkonzentrationen wurden durch Mischen von abgeinssenen
Mengen der Substanzlösungen geeigneter Konzentrationen mit abgemessenen Mengen vefflüssigten
Bouillon- bzw.
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Bierwürze-Agars in sterilen l'etrischalen hergestellt.
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Die einpipettierten Mengen der Substanzlösungen bctrugen 0,1 bis maximal
1 ml, das Gesamtvolumen in den Petrischalen nach dem Mischen mit dem Nährboden 10
ml. Nach dem Erstarrell des Nährbodens wurde die Oberfläche mit der Testkeimsuspension
in Bonillon bzw. Wiirze beimpft, welche pro Milliliter elwa 108 Keime enthielt.
Die Bebriitung erfolgte bei 37 bzw. 30 C'im Brutschrank und dauert im Falle der
Verwendung von Bakterien bzw. Candida albicans 8 Tage, im Falle der Verwendung von
Epidermophyton Kaufmann-Wolf 21 Tage. Die Bebriitungsdauer von 21 Tagen bei Epidermophyton
Kaufmann-Wolf wurde in Anlehnung an die vorstehend erwähnten Richtlinien gewählt,
weil bei der Bewertung von Desinfektionsmltteln
gegen Hautpilze
ein Mittel dann als geeignet angesehen wird, wenn das Wachstum der Pilze nach bestimmter
Einwirkungsdauer des Mittels um mindestens 21 Tage verzögert wird. Anschließend
wurde festgestellt, welche in den Nährböden eingearbeitete Substanzkonzentration
das Wachstum der Testkeime gerade noch völlig unterbinden konnte. Dieser so ermittelte
Wert wurde als Hemmkonzentration bezeichnet. Die Untersuchungen wurden in folgenden
Konzentrationsintervallen durchgeführt: 10 000, 5000, 2500, 1000, 750, 500, 250,
100, 50, 25, 10, 5, 2,5, 1, 0,5, 0,25 und 0,1 ppm.
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Die verwendeten Kompexbildner zeigten in den eingesetzten Konzentrationen
allein keinen hemmenden Einfluß auf das Wachstum der Mikroorganismen.
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Als antimikrobielle Komponenten der erfindungsgemäßen Kombinationen
wurden folgende substituierte Phenylacetate untersucht: A 2-iso-Propyl-5-methyl-phenyl-acetat
(Kp.14 = 1150C), B 4-tert.-Butyl-phenyl-acetat (K p.15 = 122 bis 123°C), C 4Chlor-phenyl-acetat
(Kp.io = 118 bis 1200C), D 2,4-Dichlor-phenyl-acetat (Kp.zo = 128 bis 129°C), E
2,4,5-Trichlor-phenyl-acetat (Fp. = 67 bis 68°C aus Methanol), F 3-Methyl-4-chlor-phenyl-acetat
(Kp.13 = 1250C),
G 3,5-Dimethyl-4-chlor-phenyl-acetat (Kp.0,2 = 82°C)(, H 2-iso-Propyl-4-chlor-5-methyl-phenyl-acetat
(Kp.13 = 143 bis 144°C), I 2-Benzyl-4-chlor-phenyl-acetat (Kp.0,1 = 128 bis 129°C),
K 2-Phenyl-phenyl-acetat (Kp.0,05 = 82 bis 83°C, Fp. = 63 bis 64°C aus Benzin),
L 3-Methyl-4-brom-phenyl-acetat (Kp.14 = 127 bis 128°C), M 4-Nitro-phenyl-acetat
(Fp. = 83°C aus Benzin), N 4-Cyan-phenyl-acetat (Kp.14 = 149 bis 150°C), O 3-Methyl-4-chtor-phenyl-chloracetat
(Kp.0,8 = 119°C), P 3,5-Dimethyl-4-chlor-phenyl-chloracetat (Fp. = 54°C aus Benzin),
Q 2-Phenyl-phenyl-chloracetat (Kp.0,05 = 127°C).
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Bei den den nachstehenden Tabellen zugrunde liegenden Versuchen wurde
zunächst die Hemmkonzentration der antimikrobiellen Substanz allein ermittelt. Die
zu untersuchenden erfindungsgemäßen Kombinationen enthielten jeweils 1000 ppm Komplexbildner
und wechselnde Mengen an antimikrobieller Substanz, so daß sich die ermittelten
Hemmkonzentrationen stets auf ein Gemisch mit einem Gehalt an 1000 ppm Komplexbildner
beziehen.
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Als Testkeim diente für die in TabelleI aufgeführten Versuche zur
Ermittlung der Hemmkonzentration Staphylococcus aureus. Tabelle I
| Hemmkonzentration der anti- |
| Komplexbildner |
| mikrobiellen Substanz bei gleich- |
| Amtimikrobielles Steigerungsfaktor |
| Hemmkonzentration Einsatzkonzentration |
| zeitigem Einsatz von 1000 ppm |
| Mittel |
| stets 1000 ppm |
| Komnlexbildner |
| in pprn stets 1000 ppm Komplexbildner |
| A > 20 000 K 4 2500 >8 |
| A >20000 K7 5000 >4 |
| B >20000 K 8 5000 >4 |
| C 2500 K2 1000 2,5 |
| C 2500 K3 500 5 |
| D 100 K 4 10 10 |
| E 100 K 6 25 4 |
| F 1000 K 3 100 10 |
| F 1000 K 5 250 4 |
| G 100 K 2 25 4 |
| H >20000 K5 2500 >8 |
| I 1 1000 K4 100 10 |
| K >20000 K4 1000 >20 |
| L 500 K 4 100 5 |
| M 500 K 3 25 20 |
| N 2500 K4 1000 2,5 |
Für die in Tabelle II aufgeführten Versuche zur Ermittlung der Hemmkonzentration
diente als Testkeim Escherichia coli.
Tabelle II
| Hemmkonzentration der anti- |
| Komplexbildner |
| Antimikrobielles mikrobiellen Substanz bei gleich- |
| Hemmkonzentration Einsatzkonzentration Steigerungsfaktor |
| Mittel zeitigem Einsatz von 1000 ppm |
| stets 1000 ppm |
| Komplexbildner |
| in ppm |
| B > 20 000 K 4 2500 > 8 |
| C 1 000 K 8 100 10 |
| 1) 100 K 1 25 4 |
| E 100 K 1 10 10 |
| G 100 K 4 25 4 |
| L 1 000 K 8 100 10 |
| M 500 K 8 100 5 |
| N 2 500 K 4 500 5 |
| 0 250 K 7 100 2,5 |
| 1> 250 K X 50 5 |
| Q 250 K 4 25 10 |
Testkeim für die in Tabelle III aufgeführten Versuche zur Ermittlung der Hemmkonzentration
war Pseudomonas aeruginosa.
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Tabelle 111
| Hemmkonzentration der anti- |
| Komplexbildner |
| Antimikrobielles mikrobiellen Substanz bei gleich- |
| Hemmkonzentration einsatzkonzentration Steigerungsfaktor |
| Mittel zeitigem Einsatz von 1000 ppm |
| stets 1000 ppm |
| Komplexbildner |
| in ppm |
| C 1 000 K 6 250 4 |
| F 2 500 K 4 500 5 |
| H > 20 000 K 5 5000 >4 |
Als Teslkeim diente für die in Tabelle IV aufgeführten Versuche zur Ermittlung der
hemmkonzentration Candida albieans, Tabelle IV
| Hemmkonzentration der anti- |
| Kompiexduaher |
| mikrobiellen Substanz bei gleich- |
| Antimikrobielles Steigerungsfaktor |
| Hemmkonzentration Einsatzkonzentration |
| zeitigem einsatz von 1000 ppm |
| Mittel |
| stets 1000 ppm |
| Komnlevbidner |
| stets 1000 ppm Komplexbildner |
| C 1 000 K 6 250 4 |
| D 250 K 4 50 5 |
| I2 500 K 5 100 5 |
| I > 20 000 K 6 5000 >4 |
Für die in Tebelle V anf@efübrten Versuche zur Frmittlung der Hemmk@nzentration
@@rde als Testkeim Epidermophyton Kaufmann-Wolf verwendet.
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Tabelle V
| Hemmkonzentration der anti- |
| Komplexbildner |
| mikrobiellen Substanz bei gleich- |
| Antimikrobielles Steigerungsaktor |
| Hemmkonzentration Einsatzkonzentration |
| zeitigem Einsatz von 1000 ppm |
| Mittel |
| stets 1000 ppm |
| Komplexbildner |
| in ppm |
| A 250 K 7 50 5 |
| B 250 K X 50 5 |
| E 250 K 4 50 5 |
Nachstehend werden Zusammensetzungen für einige antimikrobielle
Mittel angegeben. Vielfach ist es dabei zweckmäßig, die als Potenzierungsmittel
wirkenden Komplexbildnersäuren durch deren Alkalisalz zu ersetzen.
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Gewichts Desinfizierende handwaschpaste teilc Natriumlaurylsulfat
................. 45 Kokosfettsäuremonoäthanolamid 3 Bimssteim fein gemahlen ..
40 2,4-Dichlor-phenyl-acctat 2 2 Nitrilotriessigsäure als Dinatriumsalz. . ....
10 Antimikrobielles Scheuermittel Gewichts-Dodecylbenzolsulfonat teile (WAS 30%)
...... . 20 Natriumsulfat ...................... 2 Dinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure
..... .. 10 3,5-dimethyl-4-chlor-phenyl-acetat 3 Bimsstein gemahlen ...... . 5 Quarzmehl
fein gemahlen .. 60 Duftstoffe Gewichts-Antimikrobielles Feinwaschmittel teile Dodecylbenzolsulfonat
. 20 Toluolsulfonat ...................... 1,5 Natriumkokosfettalkoholsulfat ..
5 Natriumsulfat ...................... 25 Natriumcarboxymethylcellulose . . 1 2,4,5-Trichlor-phenyl-acetat
5 5 Dinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure 30 Wasser . 12,5 Desinfektionsmittel
für Einrichtungen und Instrumente Gewichtsa-Aminoäthan-a,a-diphosphon- teile säure
... ... 95 2,4-dichlor-phenyl-acetat.. 5 Antiseptisches Shampoo, klar Gewichts Natriumlauryläthersulfat
teile (27 bis 28% WAS) .......... 40 Kokosfettsäurediäthanolamid 6 2,4,5-Trichlor-phenyl-acetat
; . . . . . 2 Athylendiamintetraessigsäure als Natriumsalz . . ... 2 Wasser. 50
Schaumbad mit antimikrobieller Wirksamkeit Gewichts-Natriumlauryläthersulfat teile
(27 bis 28% WAS) ............... 65 Kokosfettsäurediäthanolamid 5 3,5-Dimethyl4-chlor-phenyl-acetat
3 Athylendiamintetraessigsäure als Natriumsalz 2 Wasser .. . 25
Der mit der erfindungsgemäßen
Kombination erzielbare Vorteil besteht darin, daß es möglich ist, die Konzentration
an desinfizierender Substanz im antimikrobiellen Mittel weitgehend zu senken, ohne
daß dessen keimtötende Wirkung verringert wird.
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Dies ist in all den Fällen von besonderer Bedeutung, wenn durch höhere
Konzentrationen der desinfizierenden Substanz schädliche oder unangenehme Nebenwirkungen
ausgelöst werden, wie dies z. B. bei Körperwaschmitteln geschehen kann.