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Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Alkyl- bzw. Cycloalkyldiacetaten
zur Steigerung der antimikrobiellen Wirksamkeit phenolischer Desinfektionsmittel
und quartärer Ammoniumverbindungen sowie solche bakterizide Verbindungen enthaltender
Kompositionen.
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Phenolische Verbindungen und quartäre Ammoniumverbindungen finden
auf Grund ihrer guten Desinfektionskraft vielseitige Anwendung in antimikrobiellen
Zubereitungen der verschiedensten Art.
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Neben vielen vorteilhaften Eigenschaften weisen sie für manche Verwendungszwecke
jedoch auch Nachteile, wie unangenehmen Geruch, Verfärbung der damit zubereiteten
Mittel, ungenügende Hautverträglichkeit u. a., auf, die einen Einsatz in der erforderlichen
Menge zur Entfaltung der vollen antimikrobiellen Wirkung nicht immer angezeigt sein
lassen.
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So ergibt sich oftmals die Notwendigkeit, die Konzentration des Bakterizids
zu verringern, wobei jedoch die Wirksamkeit des antimikrobiellen Mittels nicht leiden
soll. Vielfach geht auch durch die Einwirkung
der anderen Komponenten einer antimikrobiellen
Zubereitung die Wirksamkeit des Bakterizids zurück, so daß zur Erreichung einer
befriedigenden Wirkung größere Mengen der phenolischen Verbindung oder quartären
Ammoniumverbindung erforderlich würden. Diese Konzentrationssteigerung an den genannten
Bakteriziden läßt sich aber nicht immer ohne anderweitige Nachteile durchführen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde. Produkte
aufzufinden, welche die Wirksamkeit antimikrobieller Mittel auf Basis phenolischer
Desinfektionsmittel und quartärer Ammoniumverbindungen derart zu steigern vermögen.
daß ein Bruchteil der bisherigen Einsatzmenge dieser Verbindungen für eine befriedigende
Wirkung ausreicht bzw. daß die Einsatzmenge bei ungünstiger Beeinflussung der Wirksamkeit
durch die anderen Komponenten des Mittels nicht erhöht zu werden braucht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man Diacetate der allgemeinen
Formel
in der X Wasserstoff oder Chlor bedeutet, A einen gesättigten oder ungesättigten,
gerad oder verzweigtkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
oder einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellen kann, R1, R2 R3 und
R. für Wasserstoff oder einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
stehen können, wobei die beiden Estergruppen tragenden Kohlenstoffatome zusammen
mit A und R1 bis R, einen cycloaliphatischen Ring bilden können, als Potenzierungsmittel
in solchen antimikrobiellen Mitteln, die eine bakterizide phenolische Verbindung
oder quartäre Ammoniumverbindung enthalten, verwendet.
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Die verwendeten Alkyl- bzw. Cycloalkyldiacetate stellen selbst wirksame
Desinfektionsmittel dar, vermögen darüber hinaus aber bereits in geringen Konzentrationen
die antimikrobielle Aktivität phenolischer Desinfektionsmittel oder quartärer Ammoniumverbindungen
sehr wesentlich zu steigern.
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Als Potenzierungsmittel für phenolische Desinfektionsmittel und quartäre
Ammoniumverbindungen sind grundsätzlich alle vorstehend genannten Alkyl-bzw. Cycloalkyld
iacetate geeignet. Bevorzugt lassen sich jedoch Diacetate einsetzen, die einen verzweigtkettigen
aliphatischen Kohlenwasserstoffrest enthalten. Unter diesen zeigt wiederum Pinakoldiacetat
die beste Eignung, da sich mit seiner Hilfe antimikrobielle Kompositionen mit besonders
hoher Wirksamkeit, d. h. mit gegebenenfalls besonders niedrigen Bakterizidkonzentrationen
bei befriedigender Wirksamkeit herstellen lassen.
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Alkyl- bzw. Cycloalkyldiacetate, die als Potenzierungsmittel in Frage
kommen, sind z. B. Propandiol-1,2- diacetat, Propandiol - 1,3 - diacetat, Pinakoldiacetat,
2 - Äthyl - 2 - buty7l - propandiol - 1,3 - diacetat, 2,2,4- Trimethyl-pentandiel-1,3-diacetat,
Butandiol-1,4 - diacetat, Hexandiol - 1,6 - diacetat, Decandiol-1, lO-diacetat,
2-Butendiol- 1 ,4-diacetat, 2-Butindiol-1,4 - diacetat, Cyclohexandiol - 1,2 - diacetat,
Cyclo-
hexandiol - 1,3 - diacetat, 1,4 - Dimethylol-cyclohexandiacetat, Propandiol-
1,2-dichloracetat, Butandiol-1 ,4-dichloracetat.
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Die erfindungsgemäßen Potenzierungsmittel können in Verbindung mit
allen antimikrobiell wirksamen phenolischen Verbindungen und quartären Ammoniumverbindungen
eingesetzt werden, um die Aktivität dieser oder der mit diesen zubereiteten Kompositionen
zu steigern.
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Als brauchbare Bakterizide vom phenolischen Typ sind zu nennen: Phenol,
Kresol, Xylenol, p-Chlorphenol, o-Chlorphenol p-Bromphenol, p-Chlor-m-kresol, 3,5
- dimethyl - p - chlorphenol, o - Benzyl - p - chlorphenol, 2,4,6 - Trichlorphenol,
Pentachlorphenol, Natriumpentachlorphenolat, Natrium-o-phenylphenolat, Resorcin,
Methylresorcin, Phenylresorcin.
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Benzylresorcin, p - chlorbenzylresorcin, 4-n-Octylpyrogallol, Benzylpyrogallol,
2,2' - Methylen - bis-(4 - chlorphenol), 2,2' - Methylen - bis - (3,4,6 - trichlorphenol,
2,2' - Methylen - bis - (4 - chlor - 3,5 - xylenol), 0 - Hydroxybenzoesäure, m -
Hydroxybenzoesäure, I'ropyl -p-hydroxybenzoat, Dibrom-, Dichlor- richlor-, Tribromsalicylanilid,
Trifluormethylhalogensalicylanilid, m -Nitrophenol, p-Nitrophenol, o-Nitrophenol,
2,5-dinitrophenol, 2,4,6- Tritrophenol, 3 - Nitro - 4 - hydroxybenzoesäure, p -
Aminophenol, 2,4- Diaminophenol, Bis-(p-hydroxyphenyl) -methylen, 2, Dihydroxy-3,5,6,3',5',6'-hexachlordiphenylmethan,
a - Naphthol, ß - Naphthol, Tetrabromnaphthol, 8 - Oxychinolin, Phenyl - Quec:silber-8-Oxychinolin,
Geeignete quartäre Ammoniumverbindungen sind kationische oberflächenaktive Verbindungen,
bei denen ein Substituent am quartären Stickstoffatom hydrophob ist, d. h. eine
Kettenlänge von C8 bis Cix aufweist, wie beispielsweise Dimethyl-dodecyl-benzylammoniumchlorid,
Diäthyl-dodecyl- benssvl-ammoniumchlorid, Dichlorbenzyl-dimethyl-alkyl-ammoniumchlorid,
Dimethyl - octadecyl - dimethyl - benzylammoniumchlorid, Dimethyl - didecyl - ammoniumchlorid,
Dimethyl
- didodecyl - ammoniumchlorid, Trimethyl - tetradecyl - ammopiumchlorid, Methyldiäthyl-
decyl- oxyäthyl- ammoniumbromid, N-Trimethyl - N - chlor - N' - benzyl - N' - dodecylglycinam
id Cetylpyridiniumchlorid, 2- Tridecylpyridiniumsulfat, 1- Hexadecylpyridiniumchlorid.
2-Dodecylisochinoliniumbromid, 2-Octyl-l -(2-hydroxyäthyi)-imidazoliniumchlorid,
6 - Dodecyloxybenzylchinoliniumchlorid, Benzyldecylpiperidiniumchlorid.
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Die Herstellung der als Potenzierungsmittel verwendeten Alkyl- bzw.
Cycloalkyldiacetate kann nach allgemein bekannten Verfahren erfolgen. So wurden
z. B. die Produkte 2-Äthyl-2-butyl-propandiol - 1,3 - diacetat. Butandiol - 1,4
- diacetat, Hexandiol - 1,6 - diacetat, Decandiol-1, 10-diacetat durch Versetzen
von 0,5 Mol Alkandiol mit 1,3 Mol Essigsäureanhydrid und 0,2% Schwefelsäure (bezogen
auf den Gesamtansatz) und anschließendes Erhitzen unter Rückfluß während 12 Stunden
hergestellt. Andere Produkte, wie Propandiol-1,2-dichloracetat, wurden durch Umsetzung
von Propylenglykol mit Chloressigsäure und Auskreisen des Reaktionswassers in Gegenwart
von Schwefelsäure oder, wie z. B. Butandiol-l ,4-dichloracetat, durch Umsetzung
von Butandiol-l,4 mit Chloressigsäurechlorid dargestellt. Die Aufarbeitung erfolgte
durch fraktionierte Destillation, in einigen Fällen auch durch Umkristallisation.
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Das Mengenverhältnis von Potenzierungsmittel zu phenolischer Verbindung
bzw. quartärer Ammoniumverbindung hängt vom Verwendungszweck der antimikrobiellen
Komposition ab. Man wird also in all den Fällen, in denen die nachteiligen Eigenschaften
der phenolischen Bakterizide oder quart-iren Ammoniumverbindungen besonders störend
wirken, versucllen, mit möglichst kleinen Mengen an diesen Produkten auszukommen,
soweit wie eine Reduktion durch Vermehrung des Potenzierungsmittels durch fuhlbar
ist. In vielen Fällen wird man sich mit Rücksicht auf die Preisgestaltung mit einer
geringeren Wirkungssteigerung zufrieden geben müssen und noch größere Mengen an
phenolischer Verbindung oder quartärer Ammoniumverbindung in der antimikrobiellen
Komposition einsetzen. Das Gewichtsverhältnis von Potenzierungsmittel zu phenolischer
Verbindung oder quartärer Amoniumverbindung wird sich vorzugsweise in den Grenzen
1 . 1 bis 10000 :1 bewegen.
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Die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Kombinationen aus Potenzierungsmittel
und phenolischer Verbindung oder quartlirer Ammoni umverbindung können im allgemeinen
für alle diejenigen Desinfektionszwecke eingesetzt werden, für die auch die phenolischen
Verbindungen und quartären Ammoniumverbindungen allein Verwendung finden, wie z.
B. antiseptische Reinigungsmittel für Hände, Textilien, Fußböden, K rankenhauseinrichtungen
und -instrumente, a ntiseptische Haarwaschmittel, antimikrobielle Salben, Linimente,
Puder, Reinigungsmittel und Desinfektionsmittel für gewerbliche Betriebe, wie Molkereien,
Brauereien. Wäschereine, Dui.cli die nachfolgenden Beispiele wird der Gegenstand
vorliegender Erfindung näher erläutert, lZie Hemmkonzentrationen der zu untersuchenden
phenolischen Verbindungen. quartären An-mloniumverbindungen sowie der Kombinationen
dieser Produkte mit den verschiedenen Potenzierungsmitteln wurden mit Hilfe des
sogenannten Platten-
testes ermittelt. Dieser Test stellt eine abgewandelte Ausführungsform
des in den Richtlinien für die Prüfung 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.
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Die gewünschten Prüfkonzentrationen wurden durch Mischen von abgemessenen
Mengen der Substanzlösungen geeigneter Konzentrationen mit abgemessenen Mengen verflüssigten
Bouillon-Agars in sterilen Petrischalen hergestellt. Die einpipettierten Mengen
der Substanzlösungen betrugen 0,1 bis maximal 1 ml, das Gesamtvolumen in den Petrischalen
nach dem Mischen mit dem Nährboden 10 ml. Nach dem Erstarren des Nährbodens wurde
die Oberfläche mit der Testkeimsuspensio@, in Bouillon beimpft. welche pro Milliliter
etwa 108 Keime enthielt. Die Bebrütung erfolgte bei 37'C im Brutschrank und dauerte
8 Tage. Anschließend wurde festgestellt, welche in den Nährboden 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: 20 000, 10 000, 5000,
2500, 1000, 750, 500, 250, 100, 50, 25, 10, 5, 2,5, 1, 0,5. 0,25, 0, 1 ppm.
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Bei diesen Plattentesten wurden die in den nachstehenden Tabellen
aufgeführten Hemmkonzentrationen ermittelt.
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Als zu prüfende phenolische Verbindungen wurden untersucht: A Xylenol,
B Natriumpentachlorphenolat, C Phenyl-Ouecksilber-8-Oxychinolin, D 2,2'-Methylen-bis-trichlorphenol,
Die untersuchten quartären Ammon iumverbindungen waren: E Cetylpyridiniumchlorid,
F Dichlorbenzyl - dimethyl - amkyl - ammoniumchlorid.
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Als Potenzierungsmittel wurden folgende Substanzen verwendet: G Propandiol-l.2-diacetat
(Kp.760 = 186 C), 1-1 Pinalcokliacelat (Fp. = 65 C aus Petroläther).
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1 2-Äthyl-2-butyl-propandiol-1,3-diacetat (Kp.12 = 138 bis 140 C),
K Butandiol-1,4-diacetat (Kp.20 = 124 c), L Hexandiol-1,6-diacetat Kp.11 = 133 bis
134 C).
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Nl Decandiol-l l0-diacetat (K p.0.05 = 107 bis 109°C), N 2-Butendiol-1,4-diacetat
(Kp.13 = 114 C), O 2-Butindiol-1,4-diacetat (Kp.10 = 172 bis 123 C), P Cyclohexandiol-1
,2-diacetat (Kpit; = 124 bis 124,5°C), Q 1,4-Dimethylol-cyclohexan-diacetat (Kp.0.3
= 107 bis 108°C), R Butandiol- 1 ,4-dichloracctat (Fp. = 76 bis 77 C aus Petroläther).
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Als Testkeim diente für die in Tabelle I aufgeführten Versuche zur
Ermittlung der Hemmkonzentration Staphylococcus aureus.
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Tabelle 1
| Hemmkonzentration |
| Hemm- Hemm- Verhältnis |
| der Kombination |
| Desinfektions, |
| konzcntration Potenzierungs- konzentration Desinfektionsmittel
zu |
| mittel Desinfektionsmittel |
| in ppm mittel in ppm Potenzierungsmittel |
| + Potenzierungsmittel in ppm |
| A 500 G 20 000 250 + 5000 1 : 20 |
| H 5000 100 + 500 1: 5 |
| K 20000 250 + 5000 1 : 20 |
| N 20000 100 + 10 000 1 : 100 |
| 0 20000 250 + 5000 1 : 20 |
| P 10000 100 + 5000 1: 50 |
| R 5 000 5000 100 + 1000 1 : 10 |
| B 25 H 5000 10 + 500 1 : 50 |
| L 10000 10 + 2500 1 : 250 |
| C 2,5 H 5000 0,5 + 500 1 : 1000 |
| D 25 H 5000 0,25+ 2500 1 :10000 |
| Q 10 000 1 + 2 500 1 : 2 500 |
| F 5 G 20 000 2,5 + 5000 1 : 2000 |
| I 20000 1 + 5000 1 : 5000 |
Für die in Tabelle II aufgeführten Versuche zur Ermittlung der Hemmkonzentration
diente als Testkeim Escherichia coli.
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Tabelle II
| Hemmkonzentration |
| Hemm- Hemm- Verhältnis |
| der Kombination |
| Desinfektions- |
| konzeatration Potenzierungs- konzentration Desinfektionsmittel
zu |
| mittel Desinfektionsmittel |
| in ppm mittel in ppm Potensierungsmittel |
| + Potenzierungsmittel in ppm |
| A 500 H 5 000 50 + 2 500 1 : 50 |
| K K 10000 250 + 2500 1: 10 |
| K 10 000 100 + 5000 1 : 50 |
| B 500 1 10 000 250 + 2500 1: 10 |
| C 25 H 5000 10 + 2500 1:250 |
| D 100 I 10 000 50 + 2 500 1: 50 |
| M 20000 50 + 10000 1 : 200 |
| E 1000 H 5000 500 + 500 1: 1 |
| 1000 I 10 000 250 + 2500 1: 10 |
| F 500 I 10 000 250 + 2 500 1: 10 |
Nachstehend werden Zusammensetzungen für einige antimikrobielle Mittel angegeben.
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Antimikrobieller Puder Geteiiciehts-2,2'-Methylen-bis-trichlorphenol...
0,5 Pinakoldiacetat .. . .. .... 2,0 Talcum venet. . . . ad 100 Antimikrobielle
Salben Gewichtsteile 2,2'-Methylen-bis-trichlorphenol... 0, 5 . 0,5 2-Athyl-2-butyl-propandiol-1,3-diacetat
2, 0. .. ........ 2,0 Vaseline alba. . .. ad 100
Gewichtsteile Tribromsalicylanilid
. . 0,4 Pinakoldiacetat ......................... 2,0 Polyäthylenglykol 300 + Polyäthylenglykol
1500, 1 : 1. .. ad 100 Desinfektionsmittel für Einrichtungen Gewicht und Instrumente
Gewichts-Pinakoldiacetat ................. . 10 Dichlorbenzyl-dimethyl-alkylammoniumchlorid
... ... . 2,5 Isopropanol . .. . . 40 Wasset .. . . 47,5
I Desodorant-Sprav
Gewichtsteile 2-Octylocdecanol ..................... 10 2,2'-Methylen-bis-trichlorphenol
0, 5 . 0,5 Pinakoidiacetat .............. 2,0 Parfüm 1 2ithanol ..... 86,5 Treibgas
....................... ... . 100 Desodorant-Stift Gewichtsteile Stearylalkohol
........................ 10 2-Octyldedcanol ....................... 10 Kokosfettsäuremonoäthanolamid...
10 Stearinsäuremonoäthanolamid . . . 15 Carnaubawachs ...................... 2 Paraffin,
72°C 10 Parfümöl............................... 2 1,2-Propylenglykel ....................
38 2,2'-Methylen-bis-trichlorphenol 1, 5 . 1,5 2-Äthyl-2-butyl-propandiol-1,3-diacetat
1, 5. 1,5 Desinfizierende Ilandwaschpaste Gewichtsteile Natriumlaurylsulfat ..................
52 Kokosfettsäuremonoäthanolamid. 3 Bimsstein fein gemahlen l 41 2,2'-Methylen-bis-trichlorphenol.
. . 2 Pinakoldiacetat ...................... 2 Antimikrobielles Feinwascltmittel
Gewichts teile Dodecylbenzolauifonat ............... 30 Toluolsulfonat ......................
2 Natriumkokoslettalkoholsulfat ... 8 Natriumsulfat 30 Natri unicarboxymethylcellulose
1 2,2'-Methylen-bis-trichlorphenol.... 2 Pinakoldiacetat ................... 4 Wasser
......................... 23 Antiseptisches Shampoos, klar Gewiclits Natriumlauryläthersulfat
teile (27 bis 28% WAS) ............... 40 Kokosfettsäurediäthanolamid ..... 6 2,2'-Methylen-bis-trichlorphenol....
2 2-Sithyl-2-butyl-propandiol-1,3-diacetat 2 Wasser .............................
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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. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Kombination
mit dem Potenzierungsmittel die schwache Aktivität von quartären Ammoniumverbindungen
und teilweise auch von Bisphenolen gegenüber gramnegativen Bakterien in vielen Fällen
verbessert wird.