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Die
vorliegende Erfindung betrifft alkoholische Desinfektionsmittel
und Antiseptika, insbesondere alkoholische Desinfektionsmittel und
Antiseptika zur Flächendesinfektion.
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Als
Mittel zur Desinfektion, Konservierung und Antiseptik sind eine
Vielzahl mikrobizid wirksamer chemischer Substanzen bzw. Gemische
dieser Substanzen an sich bekannt. Mikrobizide Substanzen sind im
allgemeinen gegen das übliche
Spektrum von Keimen, wie beispielsweise grampositive Bakterien,
gramnegative Bakterien, Mykobakterien, Hefen, Pilze, Viren und dergleichen,
mehr oder weniger wirksam, so daß man üblicherweise eine ausreichende
Desinfektion, Konservierung oder Antiseptik durch geeignete Wirkstoffkombinationen
erzielen kann.
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Der
Stand der Technik kennt zur Desinfektion, Konservierung und Antiseptik
eine Reihe von Wirkstoffen, insbesondere Aldehyde, wie beispielsweise
Formaldehyd oder Glutaraldehyd, quaternäre Ammoniumverbindungen und
langkettige Amine, Phenole oder Alkohole. Allerdings weisen die
genannten Verbindungen einige Nachteile auf:
Aldehyde fixieren
Reste von Blut und Eiweiß durch
chemische Reaktion an den zu desinfizierenden Gegenständen, so
daß diese
nach der Desinfektion schwer zu reinigen sind. Außerdem haben
sie ein vergleichsweise hohes allergenes Potential, so daß Anwendungen
auf Haut und Händen
nur in geringen Konzentrationen möglich sind oder aber in Kombination
mit weiteren Wirkstoffen in Betracht kommen, um die erforderliche
Unterschreitung der Sensibilisierungsschwelle einhalten zu können. Höhere Konzentrationen
von Aldehyden sind auch wegen ihres Geruches unerwünscht, so
daß man
auch aus diesem Grund die Konzentration durch Kombination mit weiteren
Wirkstoffen verringert. Die Anwendungs bereiche von Aldehyden werden
ferner durch die umstrittene karzinogene Potenz sowie die Mutagenität dieser
Stoffklasse weiter eingeschränkt.
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Quaternäre Ammoniumverbindungen
und langkettige Amine werden häufig
in der Flächendesinfektion und
zur manuellen Instrumentendesinfektion sowie in geringem Umfang
auch in der Händeantiseptik
verwendet. Im Vergleich zu den Aldehyden ist der Geruch dieser Verbindungen
deutlich weniger unangenehm. Eine chemische Reaktion mit Eiweißen erfolgt
nicht, jedoch kommt es zu einer physikalischen Fällung von Eiweißen, die
zum Teil durch geschickte Kombination mit Tensiden kompensiert werden
kann. Für
die maschinelle Instrumentendesinfektion sind die quaternären Ammoniumverbindungen
nicht geeignet, weil es infolge der Turbulenzen in der Reinigungsmaschine
zu einer starken, unerwünschten
Schaumbildung kommt. Bei der Flächendesinfektion
zeigen quaternäre
Ammoniumverbindungen eine starke Tendenz, auf den Oberflächen „aufzuziehen", d. h. es bilden
sich Schichten dieser Verbindungen auf den Oberflächen aus.
Ein weiterer entscheidender Nachteil ist das eingeengte Wirkungsspektrum
quaternärer
Ammoniumverbindungen, da diese weder sporozid noch gegen unbehüllte Viren
wirken.
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Phenole
sind vor allem wegen ihres Geruches, ihrer geringen Wirksamkeit
gegen den Poliovirus, ihrer zum Teil schlechten Abbaubarkeit, ihrer
hohen Lipidlöslichkeit
verbunden mit einer starken Penetration durch die Haut sowie toxischer
und mutagener Risiken in nahezu allen Anwendungsbereichen für Desinfektionsmittel auf
dem Rückzug.
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Die
aliphatischen Alkohole Ethanol, Propanol-1 und Propanol-2 sind als
Wirkstoffe zur Desinfektion von Haut und Händen bzw. für die Haut- und Händeantiseptik
seit langem bekannt. Mit Desinfektionsmitteln und Antiseptika auf
der Basis von Alkoholen können
bei kurzen Einwirkzeiten von 30 bis 60 Sekunden Keimzahlreduktionen
von bis zu 99,9% erzielt werden. Eine allgemeine, kurzgefaßte Darstellung
der mikrobiziden Wirksamkeit von Alkoholen findet sich in dem Buch:
K.H. Wallhäußer, „Praxis
der Sterilisation, Desinfektion und Konservierung", G. Thieme Verlag,
Stuttgart, New York, 5. Auflage, S. 469–474.
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Alkohole
besitzen eine bakterizide Wirkung, die von Methanol zu Propanol
zunimmt. Verwendet werden vor allem Ethanol, n-Propanol und Isopropanol,
wobei der Alkoholgehalt der Zubereitungen im allgemeinen zwischen
50 und 80% liegt. Der wesentliche Vorteil von Alkoholen ist, daß der Wirkungseintritt
sehr rasch erfolgt. Nachteilig ist, daß sie nicht gegen Sporen wirksam
sind und daß die
Wirkung nach sehr kurzer Zeit endet, da Alkohole schnell verdunsten.
Eine antivirale Wirksamkeit von Alkoholen wird zwar diskutiert,
aber erst jenseits einer hohen Konzentrationsgrenze, welche bei
Ethanol bei ca. 80% vermutet wird.
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Eine
wichtige Rolle spielt auch die Wirksamkeit gegen Hepatitis B-Viren
(HBV).
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In
der Deutschen Offenlegungsschrift
DE 44 38 726 A1 werden alkoholische Desinfektionsmittel
beansprucht welche Ethanol und/oder 1-Propanol und/oder 2-Propanol
enthalten. In der Europäischen
Patentanmeldung
EP
0 251 303 A2 werden viruzide Mittel beansprucht, welche
mindestens 70 Gew.-% Ethanol und/oder Propanole enthält und 0,5
bis 5,0 Gew.-% einer kurzkettigen organischen Säure enthalten.
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Es
hat sich in der Praxis gezeigt, daß alkoholische Desinfektionsmittel
und Antiseptika Viren und Spuren von Bacillus- und Clostridienarten
nicht oder nicht in hinreichendem Maße abzutöten vermögen. Zwar kann man die Sporenfreiheit
von alkoholischen Lösungen
durch Filtration erreichen, allerdings kann in der Praxis nicht
vollständig
ausgeschlossen werden, daß Keimsporen
(nachträglich)
in die Präparate
gelangen, beispielsweise beim kurzzeitigen Öffnen der Aufbewahrungsgefäße oder
beim Abfüllen
der Mittel in Behälter,
die bereits Sporen enthalten. Aus diesem Grund besteht bei der Verwendung
von alkoholischen Haut- und
Handantiseptika stets ein gewisses Risiko einer durch Sporen verursachten
Infektion.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden
und alkoholhaltige Desinfektionsmittel und Antiseptika zu finden,
welche ein Optimum an Bakterizidie, Sporozidie und HBV-Wirksamkeit
zeigen und insbesondere zur Desinfektion von empfindlichen Oberflächen geeignet
sind und nach dem Verdunsten keine sichtbaren Rückstände hinterlassen.
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Es
war indes überraschend
und für
den Fachmann nicht vorauszusehen, daß ein Desinfektionsmittel oder
Antiseptikum, enthaltend
| (a) | 42–47 Gew.-% | 1-Propanol |
| (b) | 22–27 Gew.-% | 2-Propanol |
| (c) | 4–6 Gew.-% | Ethanol |
| (d) | mindestens
20 Gew.-% | Wasser |
| (e) | höchstens
0,0001 Gew.-% | an
Substanzen, welche unter Normalbedingen |
| | | als
Festkörper
vorliegen |
| (f) | keinen wirksamen Gehalt | an
weiteren Substanzen, welche sich durch |
| | | viruzide
Eigenschaften auszeichnen |
die Lösung
dieser Aufgaben begründet.
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Desinfektionsmittel
und Antiseptika im Sinne der vorliegenden Erfindung sind besonders
geeignet zur Flächendesinfektion,
aber gewünschtenfalls
auch zur Behandlung der Hände
und der Haut. Erfindungsgemäße Desinfektionsmittel
und Antiseptika zeigen eine sehr gute Wirksamkeit gegen Dermatophyten
und zeichnen sich überraschenderweise
insbesondere dadurch aus, daß sie
eine gute Wirksamkeit gegen Viren besonders gegen Hepatitis-B-Viren haben.
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Die
Bestandteile der erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel
und Antiseptika agieren in Bezug auf ihre antimikrobiellen und antiviralen
Eigenschaften synergistisch, also in signifikanter Weise überadditiv.
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Die
bakterizide und fungizide Wirkung der erfindungsgemäßen Formulierungen
ist ausgesprochen gut. Von Vorteil für ihre Anwendung im Bereich
der Desinfektion von unbelebten Oberflächen, insbesondere harten Oberflächen und
Geräten,
ist vor allem ihre inaktivierende Wirkung auf das HIV-Virus sowie
auf das Hepatitis B-Virus. Das Hepatitis B-Oberflächenantigen
wird bereits nach einer Einwirkungszeit von 5 Minuten zerstört.
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Erfindungsgemäß ist demgemäß auch die
Verwendung einer Zubereitung aus
| (a) | 42–47 Gew.-% | 1-Propanol |
| (b) | 22–27 Gew.-% | 2-Propanol |
| (c) | 4–6 Gew.-% | Ethanol |
| (d) | mindestens
20 Gew.-% | Wasser |
| (e) | höchstens
0,0001 Gew.-% | an
Substanzen, welche unter Normalbedingen |
| | | als
Festkörper
vorliegen |
| (f) | keinen
wirksamen Gehalt | an
weiteren Substanzen, welche sich durch |
| | | viruzide
Eigenschaften auszeichnen |
als Desinfektionsmittel oder Antiseptikum, insbesondere
die Verwendung zur Bekämpfung
oder Inaktivierung des HIV-Virus oder des Hepatitis B-Virus.
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Die
Prüfung
von Desinfektionsmitteln auf Wirksamkeit gegenüber beispielsweise dem Hepatitis
B-Virus (HBV) ist eine notwendige Untersuchung, da im Krankenhaus
und in der ärztlichen
und zahnärztlichen
Praxis der Desinfektion von Flächen,
Instrumenten, Händen
und Wäsche
eine große
Bedeutung zur Unterbrechung von HBV-Infektketten zukommt. Die Evaluierung
von Desinfektionsmitteln ist allerdings fast ausschließlich mit
indirekten Methoden möglich,
da in-vitro-Vermehrungssysteme für
das HBV nicht existieren, und da Schimpansenversuche ethisch umstritten
und praktisch nur in wenigen Ausnahmefällen durchführbar sind. Deshalb muß die Hepatitis-B-Wirksamkeit
mit einem indirekten Verfahren bestimmt werden.
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Bislang
sind drei indirekte Methoden veröffentlicht
worden:
- 1. Zerstörung des Oberflächenantigens
(z.B. Hepatitis B surface Antigen = HBsAG)
- 2. Morphologischer Alterations- und Desintegrationstest (MADT)
- 3. Inaktivierung der spezifischen (z.B. HBV assoziierten) DNS-Polymerase
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Zubereitungen
mit einem antiviral wirksamen Gehalt an wenigstens einer weiteren
Substanz, welche nach Anwendung wenigstens einer dieser drei Testmethoden
auf die antivirale Wirksamkeit dieser Substanzen schließen ließe, sind
daher nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Es
ist erstaunlicherweise möglich,
auf zusätzliche
antivirale Substanzen zu verzichten und daher das ihnen gegebenenfalls
innewohnende Gefahrenpotential zu meiden. Was eine antivirale Substanz
im Sinne der hiermit vorliegenden Offenbarung darstellt, bemißt sich
nach den Kriterien der drei vorgenannten indirekten Methoden.
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Ein
weiterer überraschender
Vorteil der erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel
besteht darin, daß sie sich
durch einen relativ hohen Flammpunkt, üblicherweise höher als
24 °C, auszeichnen,
weshalb sie als Quelle für
Feuergefahr nicht über
die Maßen
zu berücksichtigen
sind.
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Da
die erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel
nur aus flüchtigen
Bestandteilen bestehen, verbleiben auf den behandelten Flächen keine
sichtbaren Rückstände. Der
Anteil an festen Rückständen nach
Art und Menge hängt
von der Qualität
der verwendeten Alkohole und von der Qualität des Wassers ab und beträgt höchstens
0,0001 Gew.-% an anorganischen Salzen.
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Zusätzlich zu
den vorstehend genannten Komponenten können die erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel
für derartige
Zubereitungen übliche
Vergällungsmittel,
Farbstoffe, Duftstoffe und/oder andere übliche Hilfsstoffe enthalten.
Diese tragen in der Mehrzahl der Fälle nicht zur desinfizierenden
Wirkung bei, sondern dienen der Lagerbarkeit sowie ästhetischen
Zwecken. Es ist jedoch auch gewünschtenfalls
möglich,
solche Komponenten zu verwenden, die eine pflegende Wirkung entfalten
und dabei gleichzeitig für
eine bestimmte Farbe und/oder einen angenehmen Duft sorgen, sofern
die erfindungsgemäßen Merkmale
gewahrt beleiben.
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Als
Treibmittel für
aus Aerosolbehältern
versprühbare
kosmetische und/oder dermatologische Zubereitungen im Sinne der
vorliegenden Erfindung sind die üblichen
bekannten leichtflüchtigen,
verflüssigten Treibmittel,
beispielsweise Kohlenwasserstoffe (Propan, Butan, Isobutan) geeignet,
die allein oder in Mischung miteinander eingesetzt werden können. Auch
Druckluft ist vorteilhaft zu verwenden. Ein gegebenenfalls vorhandener
Anteil an einem oder mehreren Treibmitteln würde zusätzlich zu der unter den Punkten
(a)–(f)
aufgeführten
Gewichtsteilanteilen anfallen.
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Natürlich weiß der Fachmann,
daß es
an sich nichttoxische Treibgase gibt, die grundsätzlich für die Verwirklichung der vorliegenden
Erfindung in Form von Aerosolpräparaten
geeignet wären,
auf die aber dennoch wegen bedenklicher Wirkung auf die Umwelt oder
sonstiger Begleitumstände
verzichtet werden sollte, insbesondere Fluorkohlenwasserstoffe und
Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW).
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Das
folgende Beispiel dient dazu, die Erfindung zu beschreiben, selbstverständlich ohne
daß beabsichtigt
ist, die Erfindung auf dieses Beispiel zu beschränken. Alle Mengenangaben, Anteile
und Prozentanteile sind, soweit nicht anders angegeben, auf das
Gewicht und die Gesamtmenge bzw. auf das Gesamtgewicht der Zubereitungen
bezogen. Beispiel:
| | Gew.-% |
| 1-Propanol | 45,00 |
| 2-Propanol | 25,00 |
| Ethanol | 4,70 |
| 2-Butanon | 0,05 |
| Wasser | ad
100,00 |
wurden miteinander bei Raumtemperatur gemischt
und gelöst.
Es entstand eine klare, farblose Lösung.
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Wirksamkeitsnachweis:
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Die
Desinfektionsmittelversuche erfolgten im Suspensionsversuch bei
Raumtemperatur, wobei die Volumenverhältnisse und die Eiweißbelastung
entsprechend der Richtlinie des Bundesgesundheitsamtes (BGA) und
der Deutschen Vereinigung zur Bekämpfung der Viruskrankheiten
e. V. (DVV) zur Prüfung
von chemischen Desinfektionsmitteln auf Wirksamkeit gegen Viren
vorgenommen wurden.
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Der
Versuchsansatz bestand aus einem Teil eines HBsAg-haltigen Serums
(HBsAg und HBeAg pos., DNS-Polymerase nachweisbar, HBV-PCR pos.,
Virus-Genome ≥ 108/ml), einem Teil Aqua bidest. bzw. einem Teil
einer 2%igen Serumalbuminlösung
bzw. einem Teil fötalen
Kalberserums (FKS) und acht Volumenteilen des zu prüfenden Desinfektionsmittels.
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Unmittelbar
nach Ablauf der Einwirkzeit erfolgte eine 1: 100 – Verdünnung des
Versuchsansatzes mit PBS, das 10% FKS enthielt, um die Wirkung des
Desinfektionsmittels durch Verdünnung
aufzuheben. Anschließend
ist jeder Ansatz als Doppelbestimmung auf HBsAg in einem Radioimmoassay
(RIA) (Ausria II, Abbott Lab., North Chicago, Illinois, USA) untersucht
und der Mittelwert der Radioaktivität errechnet worden.
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Folgende
Kontrollen sind überdies
mitgeführt
worden. Ein Versuchsansatz, der Aqua bidest. anstelle des Desinfektionsmittels
enthielt und der nach der längsten
der geprüften
Einwirkzeiten auf HBsAg untersucht wurde. Dieser Ansatz, der auch
mit Serumalbumin und FKS vorgenommen wurde, stellte die Ausgangswerte für die Berechnung
der Abnahme des HBsAg dar. Ferner erfolgte ein Versuchsansatz ohne
Viruszugabe (Desinfektionsmittel-Kontrollen)
sowie ein Versuchsansatz ausschließlich mit dem Verdünnungsmittel,
um auf diese Weise durch einen Vergleich der Werte eine Unspezifität durch
vorhandenes Desinfektionsmittel zu erkennen.
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Es
wurde dann von einer völligen
Inaktivierung des HBsAg ausgegangen, wenn die Radioaktivität (cpm)
nach Einwirkung des Desinfektionsmittels unter dem 2,1-fachen der
Radioaktivität
(cpm) der Versuchsansätze
ohne Viruszugabe lag. In diesen Versuchsansätzen handelte es sich um das
Desinfektionsmittel versetzt mit Aqua bidest., Serumalbumin bzw. FKS,
welches entsprechend der obigen Beschreibung anschließend 1:
100 in PBS mit 10% FKS verdünnt
worden war.
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Das
Flächendesinfektionsmittel
gemäß Beispiel
zeigte eine ausgeprägte
Wirksamkeit gegenüber
dem HBV. So war es in der Lage die immunologische Reaktivität des HBsAg
bereits nach fünf
Minuten entscheidend zu senken. Nach dieser Zeit sind Counts gemessen
worden, die unter den Grenzwerten lagen. Damit wurde eine HBV-Wirksamkeit
gefunden, also auch in Gegenwart von Eiweiß.
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Die
besondere Wirksamkeit der erfinderischen Kombination wird in der
nachfolgenden Ta belle dargestellt:
| | Rezeptur
A Gew.-% | Rezeptur
B Gew.-% | Rezeptur
C Gew.-% |
| Ethanol | 10 | 5 | 0 |
| 2-Propanol | 20 | 25 | 30 |
| 1-Propanol | 45 | 45 | 45 |
| HBV-Inaktivierrung n | 15
min | 5
min | 10
min, |
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Alle
Rezepturen enthalten die gleichen Alkoholmengen.
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Nach
dem Stand der Wissenschaft sollte die beste HBV-Wirksamkeit bei
Rezeptur C zu erwarten sein (höchster
Gehalt an 1-Propanol). Überraschenderweise
zeigte Rezeptur B (erfindungsgemäß) die beste HBV-Wirksamkeit.