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"Verwendung substituierter 2-Oxo-1,2,3,-oxathiazolidine als antimikrobille
Mittel" Die Erfindung betriff dieVerwendung von 2-Oxo-1,2,3-oxathiazolidinen, die
in 3-,4-, und/oder 5-Stellung substituiert sind, als antimikrobielle Mittel.
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Es wurde gefunden, daß Verbindungen der Formel
in der R1 und R4 gleich oder verschieden sein können und je ein li?asserstoffatom,
einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen, der
gegebenenfalls durch Halogen, eine Hydroxylgruppe oder eine Aminogruppe substituiert
sein kann, einen Cyclohexylrest oder einen Phe nylrest, der gegebenenfalls durch
Halogen oder einen Alkylrest substituiert sein kann, darstellen, fl:t der Maßgabe,
daß die Summe der Kohlenstoffatome in den Resten R1 und R4 nicht mehr als 20 beträgt
und einer der Reste ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit -8 bis 18 Kohlenstoffatomen
ist, R2 und R3 gleich oder verschieden sein können und je
ein Wasserstoffatom
oder einen gegebenenfalls durch Halogen substituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Sohlenstoffatomen
darstellen, als antimikrobielle Mittel verwendet werden können.
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Die Verbindungen der Formel I können nach bekannten Verfahren hergestellt
werden, beispielsweise nach der im Journal of Organic Chemistry 34 (1969) auf der
Seite 178 von J.A. Deyrup und C.L. Eoyer beschriebenen Methode. Dabei werden beta-Aminoalkohole
in Gegenwart eines Chlorwasserstoffacceptors wie Triäthylamin oder Pyridin mit Thionylchlorid
im Molverhältnis 1:1,05 umgesetzt.
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Zur erfindungsgemäßen Verwendung eignen sich beispielsweise folgende
substituierte 2-Oxo-1,2,3-oxathiazolidine: 3-Decyl-, 3-Dodecyl-, 3-Tetradecyl-,
3-Decyl-5-methyl-, 3-Tetradecyl-5-methyl-, 3-Decyl-4,4-dimethyl-, 3-Dodecyl-4,4-dimethyl-,
3-Methyl-5-decyl-, 3-Octyl-5-decyl-, 3-Butyl-5-decyl-, 3-Octyl-5-dodecyl-, 3-Cyclohexyl-5-dodecyl-,
3-Phenyl-5-decyl-, 3-(2'-Hydroxydodecyl)-, 3-omega-Aminohexyl-5-decyl-, 3-(2'-Aminoäthyl)-5-decyl-,
3-(2'-Hydroxyäthyl-5-dodecyl)-, 3-(2'-Hydroxypropyl)-5-decyl- und 3-(2'-Chloräthyl)-5-decyl-2-oxo-1,2,3-oxathiazolidin.
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Zur Verwendung in antimikrobiellen Mitteln können die Substanzen in
flüssige, pastenförmige oder feste Zubereitungen eingearbeitet werden, wie z. B.
wässrige Lösungen, Suspensionen, Emulsionen und Lösungen in organischen Lösungsmitteln.
Derartige antibakterielle Mittel können auf den verschiedensten Gebieten zum Einsatz
gelangen, wie z. B. als Reinigungs-, Desinfektions- und Konservierungsmittel für
Textilien, Fußböden, medizinische Instrumente, Krankenhauseinrichtungen,
gewerbliche
Betriebe, wie Molkereien, Brauereien und Wäschereien. Außerdem eignen sie sich zur
Konservierung von technischen Produkten, die zu baktertElem Befall und bakterieller
Zersetzung neigen. Auf Grund ihrer guten physiologischen Verträglichkeit lassen
sich die erfindungsgemäß zu verwendenden Substanzen mit Vorteil in Präparatenzur
Körperpflege einsetzen, beispielsweise in Seifen, Shampoos und anderen Wörperreinigungsmitteln,
Deodorantien und sonstigen kosmetischen Präparaten zur Haut- und Körperpflege, die
von Bakterien befallen werden können, wie Hautcremes,Lotionen, Schminken und Puder.
In den antibakteriellen Mitteln Jeden die erfindungsgemäß zu verwendenden Substanzen
in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 ew.-%, bezogen auf die gesamte
antimikrobielle Zusammensetzung, eingesetzt. In Präparaten, die gegen Bakterien
konserviert werden sollen, kommen die erfindungsgemäß zu verwendenden Substanzen
in Mengen von 0,1 bis 2 Gew.-,<, bezogen auf die Gesamtmenge des zu konservierenden
Produktes, zur Anwendung.
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In Präparationen, in denen ein Zusatz von Komplexbildnern angebracht
ist, können die erfindungsgemäß zu verwendenden substituierten 2-Oxo-1,2,3-oxathiazolidine
auch mit Komplexbildnern kombiniert werden, die im IIampshire-Test ein größeres
Calciumcarbonat«Bindevermögen als 230 mg je g Komplexbildner aufweisen.Hierdurch
ist gegebenenfalls eine weitere Wirkungseteigerung möglich.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Substanzen zeichnen sich weiterhin
durch eine sehr gute bakteriostatische und bakterizide Wirksamkeit aus, die ihren
Einsatz besonders auf solchen Gebieten gestattet, bei denen es nicht nur auf
die
Hemmung des bakteriellen Wachstums, sondern auf eine Abtötung der Bakterien in technisch
annehmbaren Zeiträumen unter Verwendung niederer Konzentrationen ankommt.
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Diese mikrobizide Wirkung ist bei den substituierten 2-Oxo-1,2,3-oxathiazolidinen
nur dann vorhanden, wenn sie in der )- oder 5-Stellung einen Iangkettigen Altylrest
nit 8 bis 18 Konlenstoffatomen aufweisen. Fehlt dieser Rest, so geht die bakteriostatische
Wirkung erheblich zurück und die bakterizide Wirkung verschwindet völlig.
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Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher
erläutern, ohne ihn jedoch hierauf zu beschränken.
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Beispiele In die Untersuchungen der antimikrobiellen Wirksamkeit werden
die in der nachstehenden Tabelle I aufgeführten Substanzen der Formel
einbezogen. Die Herstellung erfolgte nach den Angaben in Journal of Organic Chemistry
34 (1969) Seite 178. Dabei wurde jeweils eine Lösung von Thionylchlorid (1,05 Mol)
in Hexan oder Benzol unter Eiskühlung und Rühren in ein Gemisch aus -Aminoalkohol
(1 Mol) und Triäthylamin (2,2 Mol) in Hexan oder Benzol getropft. Das Gemisch wurde
etwa 15 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt, anschließend mit Wasser mehrmals
gewaschen und mit Kaliumcarbonat getrocknet. Mach dem Abdestillieren des Lösungsmittels
im Wasserstrahlvakuum wurde der Rückstand durch S^ulenchromatographie an Kieselgel
gereinigt. Die auf diese Weise hergestellten Verbindungen stellten farblose, bei
Raumtemperatur flüssige Substanzen dar.
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Tablle I
| Substanz R1 R2 R3 R 4 Ausbeute |
| % |
| A CH3 H H C10H21 84,4 viskos |
| B ClCH2CH2 H H C10H21 34,8 viskos |
| C C12H25 H H H 22,2 viskos |
| D C12H25 CH3 CH3 H 21,5 viskos |
| E CH2-CH-C10H21 H H H 44,7 Smp. <25°C |
| OH |
| F (CH2)6-NH2 H H C10H21 14,8 viskos |
Zur Ermittlung der antimikrobiellen Wirksamkeit der in Tabelle
1 aufgeführten substituierten 2-Oxo-1,2,)-oxathiazolidine wurde die Hemmwirkung
gegenüber folgenden Testkeimen bestimmt: 1) Staphylococcus aureus 2) Escherichia
coli )) Pseudomonas aeruginosa 4) Candida albicans 5) Aspergillus niger 6) Mucor
plumbeus Die Hemmkonzentrationen der zu untersuchenden Verbindungen wurde mit Hilfe
des sogenannten Platten- oder Agarinkorporationstestes ermittelt. Diese Prüfmethode
ist eine abgewandelte Ausführungsform des Verdünnungstestes zur Bestimmung der bakteriostatischen
und fungistatischen Wirkung, der in den Richtlinien für die Prüfung chemischer Desinfel<tionsmittel
der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie unter den Methoden zur
Vorprüfung solcher Mittel beschrieben ist. Beim Plattentest wurden die zu prüfenden
Substanzen in den gewünschten Konzentrationen in feste Nährböden eingearbeitet.
Diese Arbeitsweise kann häufig mit Vorteil anstelle des mit flüssigen Nährboden
durchgeführten Verdünnungstestes angewendet werden. Der Vorteil fester Nährböden
liegt insbesondere dann auf der Hand, wenn die Wirksamkeit von Substanzen gegenüber
Pilzen geprüft werden soll.
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Von den zu untersuchenden Substanzen wurden zunächst Lösungen geeigneter
Konzentration hergestellt. Jeweils abgemessene Mengen Substanzlösung und verflüssigten
Bouillon- oder Bierwürze-Agars wurden in sterilen Petrischalen miteinander vermischt.
Die ein pipettierten Mengen der Substanzlösungen betrugen 0,1 bis 1 ml.
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Das Gesamtvolumen von Substanzlösung und Nährboden betrug nach dem
Vermischen jeweils 10 ml. Nach dem Erstarren des Nährbodens wurde die Oberfläche
mit der Testkeimsuspension in Bouillon oder
oder Würze beimpft.
Die Proben wurden im Brutschrank 8 Tage lang bei 37 oder 30°C bebrütet. Danach wurde
festgestellt, welche in den Nährboden eingearbeitete Substanzkonzentration das Wachstum
der Keime gerade noch völlig unterbinden konnte.
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Der so ermittelte Wert wurde als Hemmkonzentration bezeichnet.
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Die für die Untersuchungen verwendeten Nährböden enthielten die zu
prüfenden Substanzen in folgenden Konzentrationen: 2500, 1000> 750, 500, 250,
100, 50, 25, 10, 5, 2,5 und 1 ppm.
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Die mit Hilfe des Plattentestes ermittelten Hemmkonzentrationen der
Substanzen A bis F aus Tabelle I gegenüber den oben angeführten Testkeimen 1) bis
6) sind in Tabelle II zusammengefaßt.
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Tabelle II Hemmkonzentration im Plattentest in ppm
| Testkeim |
| Substanz |
| 1 2 3 4 5 6 |
| A 50 50 2500 1000 1000 500 |
| 3 59 100 >2500 1000 1000 500 |
| C 50 5o 2 2500 1000 . 1000 500 |
| D 100 100 2500 1000 2500 1000 |
| E 50 50 2500 1000 1000 500 |
| F 100 100 >2500 2500 >2500 2500 |
Nachstehend werden Zusammensetzungen für einige antibakterielle Mittel angegeben.
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Desinfizierende Handwaschpaste Natriumlaurylsulfat 50,0 Gew.-Tle.
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Kokosfettsäuremonoäthanolamid 3,0 " Bimsstein fein gemahlen Nitrilotriessigsäure,
Na-salz 2,0 " Substanz F 4,o " Deodorant-Stift Stearylalkohol 10,0 Gew.-Tle.
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2-Octyldodecanol 10,0 Kokosfettsäuremonoäthanolamid 10,0 Stearinsäuremonoäthanolamid
15,0 Carnaubawachs 2,0 1? Paraffin 720 C 10,0 Parfumöl 2,0 1,2-Propylenglykol 38,0
Substanz C 3,0 Deodorant-Spray 2 Octyldodecanol 12,0 Gew.-Tle.
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Substanz A 2,0 Parfum 1,0 Äthanol 85,0 Treibgas 100,0
Antiseptisches
Reinigungsmittel für Wäschereien Natrium-kokosfettalkoholsulfat 22,0 Gew.-Tle.
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Natriumtripolyphosphate 32,0 Natriumcarbonat 9,0 Natriumsulfat 13,0
Wasserglas 5,0 Natriumcarboxymethylcellulose 1,0 Substanz E 7,0 Wasser 11,0 Antiseptisches
Shampoo Natriumauryläthersulfat 40,0 Gew.-Tle.
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(27 - 28 Waschaktivsubstanz) Kokosfettsä-urediäthanolamid 6,0 Substanz
B 4,0 Wasser 50,0 5 chaumbad Natriumauryläthersulfat (27-28% WAS) 70,0 Gew.-Tle.
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Kokosffesäurediäthenolamid 5,0 " Substanz D 2,0 " Wasser 23,0 " Antibakterielle
Seife Bei der Herstellung einer Toiletteseife aus einem Gemisch von 60 % Kokosfettsäure
und 40 % Talgfettsäure arbeitet man in der Schneckenpresse zusarnrnen mit dem Farbstoff
und dem Parfum solche Mengen der Substanz C ein, daß die fertige Seife 3 Gew.-%
davon enthält. Die Wirkung der antimikrobiellen Substanz wird noch gesteigert, wenn
man außerdem soviel eines Komplexbildners wie
NTA, EDTA oder EHDP
einarbeitet, -daß deren Anteil in der Seife 8 Gew.- ausmacht.
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Antibakterielles Feinwaschmittel Dodecylbenzolsulfonat 30,0 Gew.-Tle.
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To luosul fonat 2,0 Natriumkokosfettalkoholsulfat 8,0 " Natriumsulfat
30,0 1! Natriumcarboxymethylcellulose 1,0 " Substanz E 4,0 Wasser 25,0 Neben dem
Einsatz in Reinigungsmitteln zur Erzielung einer antibakteriellen Wirksamkeit des
Produktes können die erfindungsgemäßen Substanzen zur Konservierung von Kosmetika,
Stärkekleistern, Leimen, Dispersionsfarben, Schneid- und Bohrölen und dgl. verwendet
werden, wie z.B. in nachstehenden Produkten.
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Für diesen Verwendungszweck ist im allgemeinen ein Zusatz von 0,1
- 2 Gew.-%, bezogen auf das zu konservierende Produkt ausreichend.
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Tagesoreme und Lotion Ölsäuredecylester 10,0 Gew.-Tle.
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Pflanzenöl 10,0 Glycerin 280 Bé 5,0 Kolloiddisperses Gemisch aus 90
Teilen C16-18-Alkohol und 10 Teilen Natriumlaurylsulfat 15,0 Substanz A 1,0 " Wasser
59,0 "
Emulasionsshampos Natriumaurylsulfat (90 % WAS) 10,0 Gew.-Tle.
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Kokosfettsäurediäthanolamid 3,0 " Äthylenglykolstearat 2,0 " Natriumchlorid
1,0 " Substanz D 0,5 " Wasser 83,5 " Shampoo mit Eigelb C12-18-Fettalkoholsulfatgemisch
(40 % WAS) 45,0 Gew.-Tle.
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Eigelb filissig technisch 2,0 Natriumchlorid Substanz 3 1,5 Wasser
51,2 " Weitere Verwendung können die erfindungsgemäßen substituierten 2-Oxo-1,2,3-oxathiazoliodine
als antibakterielle Substanz in Chemis chreinigungsflotten auf Basis von organischen
Lösungsmitteln mit einem geringen Wassergehalt finden Dabei werden die Substanzen
A - F den Reinigungsflotten in einer Konzentration von 1 - 10 g/l zugesetzt. Die
Reinigungsverstärker auf Basis anionaktiver und nichtionogener grenzflächenaktiver
Verbindungen werden den Reinigungsflotten üblicherweise in Form von Konzentraten
zugesetzt, die neben der grenzflächenaktiven Verbindung Lösungsmittel, wie chlorierte
Kohlenwasserstoffe oder Mineralöl, sowie gegebenenfalls Lösungsvermittler, wie z.B.
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Isopropanol und Wasser enthalten. Die substituierten 2-Oxo-1,2,3-oxathiazolidine
können in diese Konzentrate eingearbeitet und gemeinsam mit dem Reinigungsverstärker
dosiert werden.
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Bei der Chemischreinigung wird den Reinigungsflotten so viel Wasser
zugesetzt, daß während des Reinigungsvorganges die relative Feuchtigkeit im Dampfraum
über der Flotte mindestens 70 /% beträgt.