DE19613881A1

DE19613881A1 - Antimikrobielle Wirkstoffkonzentrate

Info

Publication number: DE19613881A1
Application number: DE1996113881
Authority: DE
Inventors: Rita Koester; Bernd Dr Fabry
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Cognis IP Management GmbH
Priority date: 1996-04-06
Filing date: 1996-04-06
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2016-04-07
Also published as: DE19613881B4

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft antimikrobielle Wirkstoffkonzentrate auf Basis von Glucoprotamin® und ausge wählten nichtionischen Tensiden sowie die Verwendung dieser Tenside zur Steigerung der antimikro biellen Wirksamkeit von Glucoprotamin®.

Stand der Technik

Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE-A1 34 10 956 (Henkel) sind antimikrobiell wirksame Sub stanzen bekannt, die man durch Umsetzung von N-substituierten Propylendiaminen mit 2-Aminoglutar säureestern erhält. Die bei dieser Reaktion gebildeten Amide, die unter der Bezeichnung Glucoprot amin® im Handel sind, können gegebenenfalls mit Alkylenoxiden und/oder Säuren derivatisiert wer den. Eine Übersicht zu den antimikrobiellen Eigenschaften dieser Stoffe ist in Hyg. Med. 17, 529 (1992) erschienen. Gegenstand der DE-A1 40 07 758 (Henkel) sind ferner Mischungen von Glucoprotamin® mit quartären Ammoniumverbindungen.

Derartige Mittel können zur Entfaltung ihrer Wirksamkeit u. a. in Reinigungs-, Desinfektions- und Kon servierungsmitteln eingesetzt und dabei mit nichtionischen Tensiden additiviert werden. Typische Bei spiele für geeignete Niotenside sind dabei Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid an Fettalkohole, Alkyl phenol, Fettamine und dergleichen sowie endgruppenverschlossene Polyglycolverbindungen wie beispielsweise Mischether. Aus der DE-A1 42 34 070 (Ecolab) ist ferner bekannt, daß man ergänzend zu den bereits genannten nichtionischen Tensiden Alkylpolyglucoside einsetzen kann. Aus der DE-A1 43 14 524 (Ecolab) sind Mittel für die Reinigung und Desinfektion von Textilien bekannt, die neben Glucoprotamin® nichtionische Tenside vom Typ der Fettalkoholpolyglycolether und als Lösemittel Di ethylenglycolmonobutylether enthalten. Aus der DE-A1 43 40 124 (Ecolab) ist ferner die Verwendung von Glucoprotamin® als viruzider Wirkstoff bekannt.

Obschon somit Mittel aus dem Stand der Technik bekannt sind, welche Aminoglutarsäureesteramide als Wirkstoffe zusammen mit nichtionischen Tensiden enthalten, weisen diese Produkte den Nachteil auf, daß sich Konzentrate - also ihre wäßrige Zubereitungen mit einem Aktivsubstanzgehalt im Bereich von etwa 20 bis 50 Gew.-% - häufig weder als farb- noch als lagerstabil erweisen. In der Praxis zeigen diese Mittel vielmehr die Tendenz, im Laufe der Lagerung einzudicken, Kristalle auszuscheiden und einzutrüben. Im übrigen besteht im Markt ein ständiges Bedürfnis nach Produkten, die hinsichtlich ihrer antimikrobiellen Wirksamkeit eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellen.

Die komplexe Aufgabe der Erfindung hat folglich darin bestanden, konzentrierte Zubereitungen zur Ver fügung zu stellen, die einerseits über eine besonders vorteilhafte antimikrobielle Wirksamkeit verfügen und sich andererseits durch hohe Lager- und Farbstabilität auszeichnen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind antimikrobielle Wirkstoffkonzentrate, enthaltend

(a) Amidierungsprodukte von N-substituierten Propylendiaminen mit 2-Aminoglutarsäureestern und
(b) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß der Zusatz von Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden nicht nur die antimikrobielle Wirkung der amidischen Wirkstoffe in synergistischer Weise verbessert, sondern daß sich die Konzentrate zudem auch noch durch eine höhere Farb- und Lagerstabilität aus zeichnen.

Amidierungsprodukte

Bei den Amidierungsprodukten handelt es sich um bekannte Wirkstoffe des Stands der Technik, die beispielsweise unter Marke Glucoprotamin® (Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG) im Handel sind. Es handelt sich dabei in der Regel um Amidierungsprodukte von Aminen, die der Formel (I) folgen,

R¹NH(CH₂)₃NH₂ (I)

in der R¹ für einen linearen Alkylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht, und Estern der Formel (II),

in der R² für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht.

Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide

Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide stellen nichtionische Tenside dar, die der Formel (III) folgen,

in der R³CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R⁴ für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Fett säure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch re duktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanol amin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fett säurechlorid erhalten werden können. Hinsichtlich der Verfahren zu ihrer Herstellung sei auf die US-Patentschriften US 1 985 424, US 2 016 962 und US 2 703 798 sowie die Internationale Patentanmel dung WO 92106984 verwiesen. Eine Übersicht zu diesem Thema von H.Kelkenberg findet sich in Tens. Surf. Deterg. 25, 8 (1988).

Vorzugsweise leiten sich die Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide von reduzierenden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere von der Glucose ab. Die bevorzugten Fettsäure-N-alkyl polyhydroxyalkylamide stellen daher Fettsäure-N-alkylglucamide dar, wie sie durch die Formel (IV) wiedergegeben werden:

Vorzugsweise werden als Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide Glucamide der Formel (IV) einge setzt, in der R⁴ für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe steht und R³CO für den Acylrest der Capron säure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearin säure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure oder Erucasäure bzw. derer technischer Mischungen steht. Besonders bevorzugt sind Fettsäure-N-alkylglucamide der Formel (IV), die durch reduktive Aminierung von Gluco se mit Methylamin und anschließende Acylierung mit Laurinsäure oder C_12/14-Kokosfettsäure bzw. einem entsprechenden Derivat erhalten werden. Weiterhin können sich die Polyhydroxyalkylamide auch von Maltose und Palatinose ableiten.

Auch die Verwendung der Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide ist Gegenstand einer Vielzahl von Veröffentlichungen. Aus der Europäischen Patentanmeldung EP-A1 0 285 768 (Hüls) ist beispielsweise ihr Einsatz als Verdickungsmittel bekannt. In der Französischen Offenlegungsschrift FR-A 1 580 491 (Henkel) werden wäßrige Detergensgemische auf Basis von Sulfaten und/oder Sulfonaten, Niotensiden und gegebenenfalls Seifen beschrieben, die Fettsäure-N-alkylglucamide als Schaumregulatoren ent halten. Mischungen von kurz- und längerkettigen Glucamiden werden in der Deutschen Patentschrift DE-C1 44 00 632 (Henkel) beschrieben. In den Deutschen Offenlegungsschriften DE-A1 42 36 958 und DE-A1 43 09 567 (Henkel) wird ferner über den Einsatz von Glucamiden mit längeren Alkylresten als Pseudoceramide in Hautpflegemitteln sowie über Kombinationen von Glucamiden mit Protein hydrolysaten und kationischen Tensiden in Haarpflegeprodukten berichtet. Gegenstand der Internationalen Patentanmeldungen WO 92 106 153, WO 92 106 156, WO 92 106 157, WO 92 106 158, WO 92 106 159 und WO 92 106 160 (Procter & Gamble) sind Mischungen von Fettsäure-N-alkylglucamiden mit anionischen Tensiden, Tensiden mit Sulfat- und/oder Sulfonatstruktur, Ethercarbonsäuren, Ether sulfaten, Methylestersulfonaten und nichtionischen Tensiden.

Weitere Tenside

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Konzentrate weitere nichtionische, und/oder amphotere Tenside. Typische Beispiele für nichtionische Tenside sind Fettalkoholpolygly colether, Alkylphenolpolyglycolether, Fettsäurepolyglycolester, Fettsäureamidpolyglycolether, Fettamin polyglycolether, alkoxylierte Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, Alk(en)yloligoglykoside, Pro teinhydrolysate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis), Polyolfettsäureester, Zucker ester, Sorbitanester, Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside Polyglycolether ketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologen verteilung aufweisen. Typische Beispiele für amphotere bzw. zwitterionische Tenside sind Alkyl betaine, Alkylamidobetaine, Aminopropionate, Aminoglycinate, Imidazoliniumbetaine und Sulfobetaine. Bei den genannten Tensiden handelt es sich ausschließlich um bekannte Verbindungen. Hinsichtlich Struktur und Herstellung dieser Stoffe sei auf einschlägige Übersichtsarbeiten beispielsweise J.Falbe (ed.), "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 1987, S. 54-124 oder J.Falbe (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive", Thieme Verlag, Stuftgart, 1978, S. 123-217 verwiesen. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Mischethern, insbesondere butyl- und/oder benzylendgruppenverschlossenen Anlagerungsprodukten von 2 bis 10 Mol Ethylen- und/oder Propy lenoxid an technische Fettalkoholschnitte mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkyl- und/oder Alkenyloligo glykosiden mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und einem DP im Bereich von 1,2 bis 1,8 und/oder Betainen, insbesondere Kokosfettsäureamidoaminbetainen.

Konzentrate

Bei den Konzentraten handelt es sich in der Regel um wäßrige Zubereitungen mit einem Aktive substanzgehalt (d. h. nicht-wäßrigen Anteil) im Bereich von 5 bis 50 und insbesondere 15 bis 35 Gew.-%. Als Lösungsvermittler können beispielsweise Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol sowie deren Butylether enthalten sein. Das Gewichtsverhältnis der beiden Komponenten (a) und (b) in den Konzentraten kann 90 : 10 bis 10 : 90, vorzugsweise 75 : 25 bis 25 : 75 und insbesondere 60 : 40 bis 40 : 60 betragen. Der Anteil weiterer Tenside an diesen Zubereitungen kann 1 bis 25 und vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% - bezogen auf den Aktivsubstanzgehalt betragen. Eine typische Zubereitung mit einem Aktivsubstanzgehalt im Bereich von 10 bis 25 Gew.-% hat folgende Zusammensetzung:

(a) 30 bis 40 Gew.-% Glucoprotamin®,
(b) 30 bis 40 Gew.-% Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamid (Kokosfettsäure-N-methylglucamid),
(c) 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% weitere Tenside und
(d) 0 bis 5, vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-% Lösungsvermittler.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die erfindungsgemäßen Konzentrate werden üblicherweise vom Verbraucher auf die Anwen dungskonzentration im Bereich von 10 bis 1000 und insbesondere ca. 100 ppm verdünnt. In dieser Menge erweisen sich die Zubereitungen gegenüber Mikroorganismen als außerordentlich wirksam. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher die Verwendung der Konzentrate zur Abtötung von Keimen und Viren. Ein letzter Gegenstand der Erfindung betrifft schließlich die Verwendung von Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden zur Steigerung der antimikrobiellen Wirksamkeit der eingangs genannten Wirkstoffen.

Beispiele

Prüfung der keimtötenden Wirkung im quantitativen Suspensionstest. Testlösungen gemäß Tabelle 1 mit einem Aktivsubstanzgehalt von 42 Gew.-% wurden mit Wasser auf eine Anwendungs konzentration von 100 ppm verdünnt. Die antimikrobielle Wirksamkeit wurde in einem quantitativen Suspensionstest in Anlehnung an die Richtlinien für die Prüfung und Bewertung chemischer Desin fektionsverfahren der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) gegen den Bak terienstamm Pseudomonas aeruginosa geprüft. Dazu wurden jeweils 10 ml der in Hartwasser (17°d) zugesetzten Wirkstoffkombination mit 0,1 ml einer Keimsuspension (ca. 10⁸ bis 10⁹ Keime pro ml) bei 20°C vermischt. Nach einer Einwirkungszeit von 5, 15, 30 und 60 min wurden jeweils 1 ml dieser Mischungen in jeweils 10 ml einer wäßrigen Enthemmungslösung, enthaltend 3,0 Gew.-% Tween® 80, 30,0 Gew.-% Saponin, 0,1 Gew.-% Histidin und 0,1 Gew.-% Cystein gegeben. Von diesen Proben und weiteren 1 : 10 Verdünnungsstufen wurden jeweils 0,1 ml auf Casein-Soja-Agarplatten aufgebracht. Nach Bebrüten dieser Subkulturen (48 h bei 30°C) wurde die Anzahl der vermehrungsfähigen Keime ermittelt. Zum Vergleich wurden wäßrige Lösungen der Einzelkomponenten und wirkstofffreies Wasser unter den gleichen Bedingungen getestet. Der Logarithmus der Differenz zwischen Wirkstoffansatz und Negativkontrolle wird in der Tabelle 1 als Reduktionsfaktor angegeben (Prozentangaben als Gew.-%). Die Rezepturen R1 bis R6 sind erfindungsgemäß, die Rezepturen R7 bis R11 dienen zum Vergleich.

Lagerstabilität. Die Lagerstabilität der konzentrierten Zubereitungen gemäß Tabelle 1 wurde über ei nen Zeitraum von 30 Tagen beurteilt, während dem die Lösungen bei 40°C in farblosen Flaschen bei Tageslicht gelagert wurden. Die Stabilität wurde subjektiv bestimmt; dabei bedeuten in Tabelle 1:
keine Verfärbung bzw. Viskosität bleibt konstant,
○ leichte Verfärbung bzw. leichter Anstieg der Viskosität,
▲ starke Verfärbung.

Tabelle 1

Reduktionsfaktor und Lagerstabilität

Claims

1. Antimikrobielle Wirkstoffkonzentrate, enthaltend

2. Konzentrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (a) Amide auf Basis von Aminen enthalten, die der Formel (I) folgen, R¹NH(CH₂)₃NH₂ (I)in der R¹ für einen linearen Alkylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.

3. Konzentrate nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (a) Amide auf Basis von Estern enthalten, die der Formel (II) folgen, in der R² für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht.

4. Konzentrate nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Fettsäure-N-alkyl polyhydroxyalkylamide der Formel (III) enthalten, in der R³CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R⁴ für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht.

5. Konzentrate nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weitere Tenside ausgewählt aus der Gruppe der Mischether, Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und/oder Beta ine enthalten.

6. Konzentrate nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Wirkstoff komponente (a) und die Tensidkomponente (b) im Gewichtsverhältnis 90 : 10 bis 10 : 90 enthal ten.

7. Konzentrate nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Aktiv substanzgehalt im Bereich von 5 bis 50 Gew.-% aufweisen.

8. Verwendung von Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden zur Steigerung der antimikrobiellen Wirksamkeit von Wirkstoffen nach Anspruch 1.

9. Verwendung von Konzentraten nach Anspruch 1 zur Abtötung von Keimen und Viren.