Aus
der Deutschen Offenlegungsschrift DE-A1 34 10 956 (Henkel) sind
antimikrobiell wirksame Substanzen bekannt, die man durch Umsetzung
von N-substituierten Propylendiaminen mit 2-Aminoglutarsäureestem
erhält.
Die bei dieser Reaktion gebildeten Amide, die unter der Bezeichnung
Glucoprotamin® im
Handel sind, können
gegebenenfalls mit Alkylenoxiden und/oder Säuren derivatisiert werden.
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 Konservierungsmitteln eingesetzt und dabei mit nichtionischen
Tensiden additiviert werden. Typische Beispiele für geeignete
Niotenside sind dabei Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid an Fettalkohole,
Alkylphenol, 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 dann bestanden, konzentrierte
Zubereitungen zur Verfügung
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-Aminoglutarsäureestem 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 auszeichnen.
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 R
1 für
einen linearen Alkylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht, und
Estern der Formel (II),
in der
R
2 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
R
3CO für
einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
4 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 Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden
handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive
Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin
oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem
Fettsäurealkylester
oder einem Fettsäurechlorid
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
Patentanmeldung WO 92/06984 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-alkylpolyhydroxyalkylamide
stellen daher Fettsäure-N-alkylglucamide
dar, wie sie durch die Formel (IV) wiedergegeben werden:
Vorzugsweise
werden als Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide
Glucamide der Formel (IV) eingesetzt, in der R4 für Wasserstoff
oder eine Alkylgruppe steht und R3CO für den Acylrest
der Capronsäure,
Caprylsäure,
Caprinsäure,
Laurinsäure,
Myristinsäure,
Palmitinsäure,
Palmoleinsäure,
Stearinsäure,
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 Glucose mit
Methylamin und anschließende
Acylierung mit Laurinsäure
oder C12/14-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 enthalten. 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 Proteinhydrolysaten und kationischen Tensiden
in Haarpflegeprodukten berichtet. Gegenstand der Internationalen
Patentanmeldungen WO 92/06153, WO 92/06156, WO 92/06157, WO 92/06158,
WO 92/06159 und WO 92/06160 (Procter & Gamble) sind Mischungen von Fettsäure-N-alkylglucamiden
mit anionischen Tensiden, Tensiden mit Sulfat- und/oder Sulfonatstruktur,
Ethercarbonsäuren, Ethersulfaten,
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,
Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte Triglyceride, Mischether bzw.
Mischformale, Alk(en)yloligoglykoside, Proteinhydrolysate (insbesondere
pflanzliche Produkte auf Weizenbasis), Polyolfettsäureester,
Zuckerester, Sorbitanester, Polysorbate und Aminoxide. Sofern die
nichtionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese
eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung
aufweisen. Typische Beispiele für
amphotere bzw. zwitterionische Tenside sind Alkylbetaine, 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,
Stuttgart, 1978, S. 123–217
verwiesen. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Mischethem, insbesondere
butyl- und/oder benzylendgruppenverschlossenen Anlagerungsprodukten
von 2 bis 10 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an technische Fettalkoholschnitte
mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden
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 Aktivsubstanzgehalt (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 Anwendungskonzentration 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.
Prüfung der
keimtötenden
Wirkung im quantitativen Suspensionstest. Testlösungen gemäß Tabelle 1 mit einem Aktivsubstanzgehalt
von 42 Gew.-% wurden mit Wasser auf eine Anwendungskonzentration
von 100 ppm verdünnt.
Die antimikrobielle Wirksamkeit wurde in einem quantitativen Suspensionstest
in Anlehnung an die Richtlinien für die Prüfung und Bewertung chemischer
Desinfektionsverfahren der Deutschen Gesellschaft für Hygiene
und Mikrobiologie (DGHM) gegen den Bakterienstamm 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 wirkstoffreies 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.-%).
