DE2351821C3

DE2351821C3 - Konservierung«- und Desinfektionsmittel

Info

Publication number: DE2351821C3
Application number: DE19732351821
Authority: DE
Inventors: Karl- Heinz 2000 Norderstedt Diehl; Heinz Dipl.-Chem. Dr.Rer.Nat. 2000 Hamburg Eggensperger
Original assignee: Schuelke & Mayr 2000 Norderstedt GmbH
Current assignee: Schuelke & Mayr 2000 Norderstedt GmbH
Priority date: 1973-10-16
Filing date: 1973-10-16
Publication date: 1979-09-13
Also published as: FR2247261B3; NL184405C; NL184405B; FR2247261A1; DE2351821A1; DE2351821B2; NL7413369A; GB1458466A; JPS5088222A

Description

2. Konservierungs- und Desinfektionsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Umsetzung der substituierten Acetamide, der Alkohole und des Formaldehyds im Molverhältnis etwa 1:2:3 erhalten wurde. .■·>

Die Erfindung betriff! Konservierungs- und Desinfektionsmittel auf der Basis von Alkoholumsetzungsprodukten mit Formaldehyd für technische Lösungen. Emulsionen, Dispersionen und Suspensionen, wie wäßrige Anstrichmittel, Kühlschmierstoffc. Klebstofflösungen und -dispersionen, kosmetische sowie pharmazeutische Produkte und weitere wäßrige Formulierungen.

Es ist bekannt, daß verschiedene Alkohole desinfizierende und konservierende Wirkung haben, siehe hierzu »Sterilisation. Desinfektion. Konservierung. Chemotherapie«. S. 151 - 155 und S. 360. Dr. K. H. W a 11 h ä u B e r und Prof. Dr. H. Schmidt, Georg Thieme Verlag. Stuttgart, 1967.

Fs ist auch bekannt, daß I Inisetzungsprodukte aus Formaldehyd und Alkoholen, z. B. Benzylalkoholcn. wirksame Desinfektion- und Konservierungsmittel darstellen, vgl. die DF-OS 16 42 026.

Ferner ist in der DF-PS 20 04 647 die konservierende Eigenschaft von N-Hydroxymethylchlor-acetamid beschrieben, die durch den Zusatz weiterer Konservie rungsmittcl gesieigert werden kann.

Fs wurde nun gefunden, daß die Unisetzungsprodiikte aus Malogenacctamiden, insbesondere Chloracetamid. und/oder Rhodanacetamid mit Alkoholen und Formaldehyd eine überraschend gute konservierende und desinfizierende Wirkung besitzen, die der aller bekannten und zuvor genannten Konservierungsmittel überlegen ist. Durch geeignete Wahl des für die Umsetzung verwendeten Alkohols bzw. der Alkohole lassen sich überdies die I öslii 'hkeitseiyenschaftcn des erhaltenen Produktes in gewünschter Weise beeinflussen Die Verwendung eines zweifach iilhoxvlierlen Alkohol", führt zu einem Produkt, das sowohl in der öligen als mich in der wäßrigen Phase löslich ist

In den erfindungsgemäßen Produkten liegt das teilweise noch vorhandene N-Hydroxymethylhalogenacetamid in einer kältestabilen Form vor, so daß Transportprobleme entfallen.

Die Umsetzung der substituierten Acetamide, der Alkohole und des Formaldehyds erfolgt vorzugsweise im Molverhältnis etwa ! : 2 :3, jedoch sind Variationen in den Mengenverhältnissen möglich.

Als Alkohole für die erfindungsgemäße Umsetzung können verwendet werden:

Geradkettige und verzweigte, gesättigte sowie ungesättigte Alkanole mit 1 bis 14, vorzugsweise 4 bis 8 Kohlenstoffatomen. Ein Beispiel für einen verzweigten gesättigten Alkohol ist 2-Äthylhexanol.

Cycloalkanole, wie Cyclohexanol und Trimethylcyclohexanol. Arylalkanole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkanolrest, z. B. Benzylalkohol, Dichlorbe^-ylalkohol, Phenylpropanol-( 1) und Phenylpropanol-(2).

Alkoxyalkanole, wie die Monoäther von Dialkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. z. B. der Monobutyläther von Diglykol, und Aryloxyalkanole, wie Phenoxyäthanol. Substituierte Alanole, in denen die Subsiituenten Halogenatome oder Nitrogruppen sind, mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, /.. B. 4-Chlorbutanol und 2-Nitropropanol.

Die erfindungsgemäßen Konservierungs- und Desinfektionsmittel kommen hauptsächlich als wäßrige Lösung oder als Lösung in Gemischen aus Wasser und Lösungsvcrmittlern, wie Alkoholen und Glykolcn in den Handel. Fs können ihnen auch bekannte Konservierungs- und Desinfektionsmittel auf der Basis von Acetamidcn, Alkoholen und Aldehyden zugesetzt werden. Gegenüber den Mitteln der DE-PS 20 04 647 haben sie den Vorteil, daß sie flüssig sind, sich also problemlos in Kühlschmierstoffkonz.entraie einarbeiten lassen, während die bekannten Mitte! zu diesem Zweck stets vorgelöst werden müssen.

Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung erfindungsgemäßer Konservierungsmittel.

Beispiel I

0.5b Mol Benzylalkohol, 0.41 Mol des Monobutyläthers von Diglykol und 0,45 Mol Chloracetamid werden mit 1,511 Mol Paraformaldehyd und etwas KiCOi in so viel Wasser erhitzt, als es der gewünschten Konzentration des Endproduktes entspricht z. B. in I 55 g Wasser. Nach 2 Stunden wird abgekühlt und von den ungelösten Verunreinigungen abfiltriert, die aus den vet wendeten Rohstoffen stammen.

B e i s ρ i e I 2

0.5 Mol Octanol und 0.5 Mol Dichlorbenzylalkohol werden mit 0.4'i Mol Chloracetamid und 1,6 Mol Paraformaldehyd umgesetzt.

Beispiel )

(U Mol Allyalkohdl und 0.JI Mol des Monobutyl-,itliL'is von Diglykol werden mit 0,3 Mol Chloracclamid. etwas K.iCOiund I Mol Paraformaldehyd zur Reaktion gebracht.

Beispiel 4

0,4 Mol Phenylpropanol, 0,4 Mol 4-Chlorbutanol und 0,4 Mol des Monobutyläthers von Diglykol werden mit 0,4 Mol Chloracetamid und 2,05 Mol Paraformaldehyd umgesetzt

Beispiel 5

0,6 Mol 2-Äthylhexanol und 0,4 Mol 2-Nitropropanol werden mit 0,6 Mol Rhodanacetamid und 1,8 Mol Paraformaldehyd sowie etwas K2CO) umgesetzt.

Das Produkt des Beispiels 1 war sowohl dem N-Hydroxymethylchloracetamid als auch dem Halbformal des Benzylalkohol überlegen, wie die nachfolgenden Vergleichsversuche zeigen, mit denen die abtötende Wirkung der untersuchten Materialien im Suspensionsversuch nach DGHM, »Richtlinien für die Prüfung chemischer Desinfektionsmittel«, 3. ergänzte Auflage, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1972, festgestellt wurde.

Suspensionsversuch nach DGIIM

Kon/

N-I lydroxymclhyichloracclumid 5%

Produkt des Beispiels I 5%

Produkt des Beispiels I 0,2%

Ben/ylalkoholhalbformal 0,2%

Die Zahlen stellen die Ablötungszeiten in Minuten bzw. Stunden dar.

Auch im Konservierungsiest wurde eine überlegene Wirkung des Produk'~nach Beispiel I festgestellt.

In diesem Test wird die Wirksamkeit chemischer Konservierungsmittel hinsichtlich der Gcbindckonservicrung für Dispersions- und Leimfarben gcprüli. Hierzu werden in verschiedenen Vcrsu<_hsansät/.cn de zu untersuchenden Konservierungsmittel in verschiedenen Konzentrationen zu den unkonscrvicrtcn Farbproben gegeben. Eine laufende Keimbelastung wird durch periodisches Beimpfen der Versuclisansätze erreicht. Unmittelbar vor der Beimpfung werden Ausstriche der einzelnen Ansätze hergestellt. Die Beurteilung erfolgt anhand des mikrowellen Wachstums der Ausstriche. Kin Konservierungsmittel ist umso wirksamer, je langer der Zeitraum bis zum ersten Auftreten mikrowellen Wachstums ist.

Bei der Durchführung dieses Tests werden 50 g Dispersionsfarbe in Schraubdeckelglüser eingewogen Die zu untersuchenden Konservierungsmittel werden in getrennten Ansätzen in ihren Anwcndungskonzentriitionen zugegeben. Die Konzentrationen werden dabei so ausgewählt, daß jeweils eine Konzentration über bzw. unter der mittleren Einsatzkonzentration liegt. Als Wachstumskontrolle dient eine unkonscrvicric Farbe.

Zwei Tage nach dem Zusatz der Konservierungsmittel werden die Proben mit 0,2 ml Inipflösung infizier!. Der Titer dieser Impflösung sollte mindestens IO^h Keime/ml betragen. Es wird jeweils einmal wöchentlici beimpft. Die Ausstriche werden zweimal wöchentlich hergestellt. Die Ablesung der Ausstriche erfolgt nacT dreitägiger Inkubation bei 22'C. Negative Ausstricht: werden sicherheitshalber weitere /wci Tage brobachtct und nochmals abgelesen. Die Ausstriche werden jeweils auf Traubcnzuckcnigar vorgenommen. Der Bewuchs wird halb quantitativ nach der HenntuiiL' von negativ über einfach positiv bis dreifach positiv bewertet Das Ende der konservierenden Wirkung wird durch mehrfach nachgewiesenes massives, d. h. dreifach positive^ Keiniwachstums nachgewiesen

Staphy	Escherichia	Pseudomonas	Proteus
lococcus aureus l·	coli	ucruginosa	vulgaris
Mr	Mr	2,5'	15'
2,5'	15'	2,5'	2,5'
I h	1 h	1 h	I h
5 h	6h	4 h

Mikroorganismen, wie Pseudomonas ceruginosa. Pro!, spec, Escherichia coü und Hefen werden aus Traubenzucker-AgarpliMten zweimal wöchentlich ausgestrichen. Die jeweils drei Tage alten Kulturen werden mit physiologischer Kochsalzlösung abgeschwemmt und durch Glaswolle filtriert. Von den Schimmelpilzen, die auf Schräg-Agarröhrchen kultiviert werden, wird der Impfsuspension jeweils eine Platinöse voll zugesetzt.

Die Impflösung bzw. Abschwemmung sollte folgende Mikroorganismen enthalten:

Pseudomonas aeruginosa
Proteus vulgaris
Klebsieila aerobacter
Escherichia coli
Diverse Hefen
Aspcrgillus niger
Penicillium glauciim
Mucor
Pulliilaria pullulans

Ein Konservierungsmittel ist dann als gut /11 beurteilen, wenn es unter den obengenannten Bedingungen über einen Zeitraum von 6 bis H Wochen ohne nennenswerten Kcimbefall bleibt.

Ausgezeichnete Konservierungsmittel können unter diesen Bedingungen sogar bei mehr als 10 lmpf/\klen eine wcitestgehende Keimfreiheit bewirken.

Mit dem Produkt des Beispiels I wurde über 12 Impfzyklen Keimfreiheit erreicht, während mit einem bekannten Konservierungsmittel auf der Basis hetero cyclischer Verbindungen mit Stickstoff und Schwefel als Heteroatomen Keimfreiheit nur über ^r> Impf/vklen beobachtet wurde. Ferner wurde im Keihcnverdünnungstcst nach den DGHM-Richtlinien. Methode ( /ll/l der MHK-Wert der Produkte der Beispiele 2 bis 4 sowie der Produkte der Beispiele I der I)E-PS 2004647 und der DE-OS Ib 42 026 festgestellt. Die erhaltenen Werte, die in der Tabelle I mifgeliihrt sind, /eigen die glatte Überlegenheit der erfindiingsgemäüen Mittel.

	5	23 51	821	Pyo.	Prol.	6	%	[iac. subtilis	Pull. pull.
				0,06	0,25	•		0,25	0,06
Tabelle I				0,03	0,015	Asp. niger	0,03	0,03
Mittel ßemäß		MIIK-Werte im Reihenverdünnungstest,			0,5
		Keime	0,01	0,006	0,1	0,02	< 0,003
	DE-PS 2004 647	E. coli	0,006	<0,003		< 0,003	<0,003
Beispiel ! der	DE-OS 16 42 026	0,25	< 0,003	<0,003	0,01	< 0,003	< 0,003
Beispiel 1 der		0,015	< 0,003	<0,003	<0,003	<0,003	0,006
Erfindung					<0,003
Beispiel 2		< 0,003	0,01
Beispiel 3		0,006
Beispiel 4		<0,003
Beispiel 5		<0,003

Weiterhin wurde das Mittel des vorliegenden Beispiels 1 hinsichtlich seiner konservierenden Wirkung auf wasserverdünnbare Kühischmierstotfe mit den Mitteln der Beispiele 1 der DE-PS 20u4 647 und der DE-OS 16 42 026 verglichen. Hierzu wurden die Kühlschmierstoffe in ihren entsprechenden Verdünnungen mit verschiedenen Konzentrationen der Konservierungsmittel versetzt. Die laufende Keimbelastung wurde durch periodisches Beimpfen der Versuchsansätze erreicht. Parallel hierzu wurden Ausstriche der einzelnen Probenansätze hergestellt, um das mikrobielle Wachstum der verschiedenen Ausstriche beurteilen zu können. Ein Konservierungsmittel ist um so wirksamer, je länger der Zeitraum bis zum ersten Auftreten mikrobiellen Wachstums ist.

Zur Durchführung der Versuche wurden jeweils 50 ml Kühlschmierstoff-Verdünnung in der üblichen Konzentration von 4% angesetzt. Zu diesen Verdünnungen wurden in getrennten Ansätzen die zu untersuchenden Konservierungsmittel in ihren Anwendungskonzentrationen gegeben. Die Konzentrationen wurden so gewählt, daß jeweils eine Konzentration über bzw. unter der mittleren Einsatzkonzentration untersucht wurde.

Als Wachstumskontrolle diente jeweils eine unkonservierte Kühlschmierstoff-Verdünnung.

Die oben angeführten Versuchsansätze wurden zweimal wöchentlich mit 1% »Impflösung« versetzt. Der fiter dieser Impflösung sollte mindestens 10·¹ Keime/ml betragen.

Bei Versuchsbcgir.n wurden der Probe jeweils 1 g Gußspäne GU 21 zugegeben.

Zur Schaffung prdxisnaher Verhältnisse wurden die Kühlschmierstoff·Verdünnungen in 200-ml-Erlcnmeycr Kolben tagsüber auf einer Schüttelmaschine bewegt. Um einen Gasaustausch zu gewährleisten, wurden die Kolben nicht verschlossen. Nachts wurde nicht geschüttelt. Die Verduristungs- bzw. Austragverluste der Kühlschmierstoff-Verdünnungen wurden einmal wöchentlich durch 20 dl I Wasser ersetzt.

Zweimal pro Woche, unmittelbar vor der Ncubeimpfung wurden Ausstriche auf Traubenzucker-Agar gemacht. Diese Ausstriche wurden zur Prüfung auf Bakterien bei 35" b/w. zur Prüfung auf Pilze bei 22"C bebrütet. Die Ablesung erfolgte jeweils nach 36 bzw. 72 Stunden. Der Bewuchs wurde halbquantitativ von negativ über einfach positiv bis dreifach positiv bewertet. Des Ende der konservierenden Wirkung wurde durch !Mehrfach nachgewiesenes massives, <\. h. dreifach positives 'w'imwachsium nachgewiesen.

Die Ergebnisse sind in l'orm einer Tabelle dargestellt.

die ir. Abhängigkeit von den Impfzyklen das Bewuc'.isbild der Ausstriche wiedergibt.

Bei der Kultivierung der impfiosu ig wird berücksichtigt, ob man mit einem Kühlschmierstoff auf Mineralölbasis, einem halbsynthetischen oder einem mineralölfreien Kühlschmierstoff arbeitet. Das Medium für die Mikroorganismen wurde entsprechend der Zusammensetzung des zu untersuchenden Kühlschmierstoffes ausgewählt. Folgende Medien können zur Kultivierung verwendet werden:

in Kühlschniierstoff auf

Mineralölbasis

Halbsynthetischer

Kühlschmierstoff

Mineralölfreier oder synthei". tischer Kühlschmierstoff

—Oemeta 59

— Bohrmittel Hoc

-Cooltex 600

Von diesen Kühlschmierstoffcn wurden 2 bis 4%ige Verdünnungen hergestellt. Die Kühkchmi: rstoff-Verdünnung wurde einmal wöchentlich mit auf Platten kultivierten Keimen beimpft. Die Impflösung sollte folgende Keime enthalten:

Bakterien:
Escherichiacoli
Pseudomonas aeruginosa
Proteus vulgaris
Bazillen

Diverse gramnegative Stäbchen
Earbsloffbildner

Pilze:

Aspergillusspec.
Pcnicillium spec,
fiisarien
Divers? Hefen

Die so hergestellte Impflösung wurde im 35"C warmen Wasserbad in umgekehrten Waschflaschen im Tag-Nachtzv!Jtis belüftet. Einmal pro Woche wurden 20% der gesamten Impflösung verworfen und durch frisch angesetzte Kühlschmierstoff-Vcrdünnung ersetzt. Hierdurch wird sichergestellt, daß d::r Kcimgchalt der Impflösungen jeweils größer als \0^h Keime/ml ist. und daß keine Selektion einzelner Keimarten eintritt.

Ein Konservierungsmittel ist dann ah gut zu beurteilen, wenn es unter den oben angegebenen l.aborbcdingungcn drei Wochen ohne nennenswerten Kciinbcfall bleibt. Ausgezeichnete Konscrvicrungsmit-

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ie! können mit.¹' Ji, vn Bedinnunfyen so«·,π '.wil·"-■'_'■■ .■ nlier· ' ,ivn/c '■ "η ! ί ■ KeiTci;- ¹IiI mehl nbcrsc

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Beispiel der	0,01	-46
I)I-I¹S 20 04 64⁷	0.03	>J6
	0.0⁷	>46
	0.10
	im 2
	(1.15
Beispiel der	0.01
I)I-OS 16 42 026	0,03
	0.07
	0,10	3
	0.12	17
	0.15	36
Vorliegendem Beispiel I	0,01	>46
	0.03	>4(>
	0.07	>4o
	0.10
	(!.12
	0.15

6	>4,i	l.i	17
20	■46		17
	>46		P
	3		20
		i;	24
3		13	27
6	10	14	13
Kl	17
I"	17		3 χ
12	10	24
[ J	55
25
42

46

Claims

Patentansprüche:

1. Konservierungs- und Desinfektionsmittel auf der Basis von Alkoholumsetzungsprodukten mit ί Formaldehyd, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Umsetzung von

a) Halogenacetamiden und/oder Rhodanacetamid

b) einem oder mehreren geradkettigen, verzweig- in ten, gesättigten oder ungesättigten Alkanolen mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen, Cycloalkanolen, Aralkanolen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkanolrest, Monoäthern von Dialkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenoxyäthanol ι -, und/oder von durch Halogenatome oder Nitrogruppen substituierten Alkanolen mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen und

c) Formaldehyd erhalten wurde.