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"Verwendung von Aldehyden als antimikrobielle Wirkstoffe
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und neue Aldehyde" Die Erfindung betrifft die Verwendung von substituierten
3-Alkoxy-2, 2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyden als antimikrobielle Wirkstoffe.
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Es wurde gefunden, daß Aldehyde der Formel I,
in der R Wasserstoff, einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6
Kohlenstoff atomen oder einen Benzylrest und R2 einen geradkettigen oder verzweigten
Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen darstellen, während X ein Sauerstoffatom
bedeutet oder nicht vorhanden ist, sich mit Vorteil als antimikrobielle Wirkstoffe
verwenden lassen.
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Die Aldehyde. der Formel I können nach oder in Analogie zu dem von
k.C. Brannock in J. Org. Chem. 25 (1960), S. 258-260 beschriebenen Verfahren durch
Umsetzung von 1-Ethoxy-2-methylpropen-1 mit Arylaldehyddiacetalen der Formel II,
in der X, R1 und R2 die für die Formel I angegebene Bedeutung haben,
und nachfolgende Hydrolyse der resultierenden 3-Alkoxy-2,2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyddiacetale
erhalten werden.
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Die nach diesem Verfahren hergestellten Aldehyde der Formel I sind
antimikrobiell wirksam und zeichnen sich durch einen angenehmen Geruch aus, weshalb
sie bevorzugt in Kombination mit unangenehm riechenden antimikrobiellen Wirkstoffen
eingesetzt werden, um deren störenden Geruch zu maskieren. Ein Teil der durch die
Formel I definierten Aldehyde ist neu.
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Als erfindungsgemäß zu verwendende Verbindungen der Formel I kommen
beispielsweise die folgenden in Betracht: 3-Methoxy-2 , 2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyd,
3-Ethoxy-2,2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyd, 3-Propoxy-2,2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyd,
3-Hexoxy-2 2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyd, 3-Ethoxy-2,2-dimethyl-3-(4'-methyl-phenyl)-propionaldehyd,
3-Butoxy-2,2-dimethyl-3-(4'-methyl-phenyl) -propionaldehyd, 3-J .thoxy-'2 , 2-dimethyl-3-(4'-methyl-phenyl)-propionaldehyd,
3-Methoxy-2, a-dimethyl--(4 '-butoxy-phenyl) -propio;ialdehyd, 3-Ethoxy-2,2-dimethyl-3-(4'-hexoxy-phenyl)-propionaldehyd,
3-Ethoxy-2,2-dimethyl-3-(4|-phenylmethoxy-phenyl)-propionaldehyd und 3-Butoxy-2,2-dimethyl-3-(4'-phenylmethoxy-phenyl)-propionaldehyd.
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Zur Verwendung in antimikrobiellen Mitteln können die Aldehyde der
Formel I einzeln oder im Gemisch in flüssige, pastenförmige oder feste Zubereitungen
eingearbeitet werden. Derartige antimikrobielle Mittel können auf den verschiedensten
Gebieten zum Einsatz gelangen, beispielsweise als Reinigungs-, Desinfektions- und
Konservierungsmittel für Textilien, Füßböden, Krankenzuseinrchtungen, medizinische
Instrumente, Schulen, Badeanstalten, öffentliche Verkehrsmittel, gewerbliche Betriebe,
wie
Molkereitvn, Brauereien und Wäschereien.
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Die fertigen antimikrobiellen Mittel enthalten neben den beschrieenen
Wirkstoffen in der Regel weitere üblicherweise verwendete Bestandteile, die je nach
der vorgesehenen Anwendungsform und dem Anwendungszweck ausgewählt werden. Für flüssige
Zubereitungen kommen als Lösungsmittel Wasser und übliche organische Lösungsmittel,
insbesondere Alkohole, gegebenenfalls im Gemisch mit Wasser in Betracht. Solche
Lösungen lassen sich gut versprühen, wobei man entweder Druckluft anwendet oder
ein in der Aerosoltechnik für die Herstellung von Sprays gebräuchliches Treibmittel
einsetzt.
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Wenn neben der antimikrobiellen Wirkung eine zusätzliche Reinigungswirkung
erwünscht ist, können die Mittel nichtionische Tenside oder Amphotenside enthalten.
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Als nichtionische Tenside kommen Anlagerungsprodukte von 4 bis 40,
vorzugsweise 4 bis 20 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettalkohol, Alkylcyclohexanol, Fettsäure,
Fettamin, Fettsäureamid oder Alkansulfonamid in Betracht.
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Von besonderem Interesse sind Anlagerungsprodukte von 5 bis 16 Mol
Ethylenoxid an Kokos- oder Talgfettalkoholz, an Oleylakohol sowie an Mono-, Di-
oder Trialkylphenole sowie an Monoalkylcyclohexanole mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen
in den Alkylresten. Als Amphotenside kommen die Derivate von sekundären oder tertiären
aliphatischen aminen in Frage, wobei die aliphatischen Reste geradkettig oder verzweigt
sein können und ein Rest 8 bis 18 Kohlenstoffatome und ein anderer eine löslichmachende
anionische Gruppe, wie zum Beispiel eine Carboxy-, Sulfo-, Sulfato-, Phosphato-
oder Phosphonogruppe, enthält.
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In den antieikrobiellen Mitteln können auch Gerüstsubstanzen
vorhanden
sein; als solche eignen sich sauer bis schwach sauer reagierende anorganische oder
organische Salze, insbesondere anorganische oder organische Komplexbildner. Brauchbar
sind beispielsweise saure Alkaliortho- und -pyrophosphate, die Alkalisalze der Nitrilotriessigsäure
oder der Ethylendiamintetraessigsäure sowie die sauren Alkalisalze von organischen,
nicht kapillaraktiven, 1 bis 8 C-Atome enthaltenden Sulfonsäuren, Carbonsäuren und
Sulfocarbonsäuren. Hierzu gehören beispielsweise wasserlösliche Salze der Benzol-,
Toluol- oder Xylolsulfonsäure, wasserlösliche saure Salze von Sulfodicarbonsäuren,
Milchsäure, Zitronensäure oder Weinsäure. Weiter kommen als Gerüstsubstanzen die
sauren wasserlöslichen Salze höhermolekularer Polycarbonsäuren in Betracht, etwa
Polymerisate der Maleinsäure, Itaconsäure, Fumarsäure und Zitraconsäure.
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Auch Mischpolymerisate dieser Säuren untereinander oder mit anderen
polymerisierbaren Stoffen, wie zum Beispiel Ethylen, Propylen, Acrylsäure, Vinylacetat,
Isobutylen, Acrylamid und Styrol sind brauchbar.
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Der Gehalt an erfindungsgemäß zu verwendenden Aldehyden liegt in den
anwendungsfertigen antimikrobiellen Mitteln zwischen 0,1 und 5 Gewichtsprozent,
bezogen auf das gesamte Mittel. Für die Herstellung solcher gebrauchsfertiger Mittel
können Konzentrate zusammengestellt werden, die bis zu 50 Gewichtsprozent Wirkstoff
enthalten.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Aldehyde können außerdem zur Konservierung
von technischen Produkten, die zu Bakterien- und Pilzbefall oder sonstiger mikrQ-bieller
Zerstörung neigen, wie zum Beispiel Kleistern, Leimen, Dispersionsfarben sowie Schneid-
und Bohrölen dienen. Für diesen Verotendu«szweck ist im allgemeinen ein Zusatz von
0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das zu konservierende Material, ausreichend.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Aldehyde zeichnen sich vor allem
durch eine sehr günstige mikrobistatische und mikrobizide Wirksamkeit bei der Flächendesinfektion
aus, wo es nicht nur auf eine Hemmung des Keimwachstums, sondern. auf eine Abtötung
der Keime in technisch anwendbaren Zeiträmen ankommt.
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Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung erläutern,
ohne ihn hierauf zu beschränken.
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Beispiele A. Herstellung Als Ausgangsmaterial für die in der nachstehenden
Tabelle I aufgeführten Aldehyde der Formel I dienten 1-Ethoxy-2-methylpropen-1 und
Aldehyddacetale der Formel II,
Die Herstellung erfolgte nach der folgenden allgemeinen Arbeitsvorschrift.
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Zu 0,1 Mol Aldehyd der Formel II und 1 ml Bortrifluoridetherat tropft
man unter Rühren im Verlauf von etwa 1 Stunde 0,1 Mol 1-Ethoxy-2-methylpropen-1,
wobei man die Temperatur der Reaktionsmischung auf 40 bis 500 C hält. Danach rührt
man 2 Stunden lang weiter und stellt dann das Reaktionsgemisch mit 1o-gewichtsprozentiger
ethanolischer NaOH-Lösung auf einen pH-Wert von ca. 9 ein. Nach Zusatz von Ether
wird die organische Phase einmal mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Kaliumcarbonat
getrocknet. Aus der Etherlösung wird das Lösungsmittel abdestilliert. Durch Destillation
des Rückstandes im Vakuum wird das Diacetal der FonnalIII
erhalten.
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0,0 3 Mol Diacetal der Formel III, 15 ml Wasser, 7,5 ml Ethanol und
4,5 ml 10-gewichtsprozentige Schwefelsäure werden unter Rühren 4 Stunden lang zum
Rückflußkochen erhitzt. Das ausgeschiedene Öl wird in Ether gelöst, die organische
Phase mit Wasser neutral gewaschen und ueber Natriumsulfat getrocknet. Nach dem
Abdampfen des Ethers wird das Aldehyd im Hochvakuum destilliert.
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In der folgenden Tabelle I sind die auf diese Weise hergestellten
Aldehyde der Formel I
zusammen mit ihren Siedepunkten und den jeweils erzielten Ausbeuten wiedergegeben.
Tabelle
1
Substanz X R¹ R² Sdp.[°C/mbar] Ausbeute [%] |
A - H CH3 122/13 88 |
B - H C2H5 132-134/20 56 |
C - H C6H13 105/0,05 60 |
D - CH3 C2H5 102-103/0,3 62 |
E - CH3 C4H9 94-98/0,2 20 |
F O C2H5 C2H5 97/0,1 81 |
G O C4H9 C2H5 118-120/0,1 80 |
H O C6H5#CH2 C2H5 195-205/0,05 46 |
B. Antimikrobielle Wirksamkeit Die antimikrobielle Wirkung der
Substanzen A bis H bei der Flächendesinfektion,wurde nach dem Scheuerdesinfektionstest
ermittelt. Dieses Prüfverfahren ist den Richtlinien für die Prüfung chemischer Desinfektionsmittel,
herausgegeben von der deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (1959>,
entnommen.
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Zur Herstellung der Desinfektionslösungen dienten Konzentrate folgender
Zusammensetzung: 10 Gew.-t Wirkstoff (Substanz A bis lI) 10 Gew.-t Nonylphenol +
9,5 Mol Ethylenoxid 20 Ges. % Ethanol 60 Gew.-% entionisiertes Wasser Zur Anwendung
wurden jeweils 2 g des Konzentrats mit entionisiertem Wasser auf 100 ml Lösung,
d.h. auf eine Wirkstoffkonzentration von 2000 ppm verdünnt.
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Als Modelle für kontaminierte Flächen dienten 6x6 cm große Stücke
von lackierten Holzplatten und PVC-Fußbodenplatten. Zur Kontainination der Flächen
wurde eine Suspension von Candida albicans mit ca. 107 Keimen/ml verwendet. Auf
jede Testfläche wurde 0,1 ml Keimsuspension pipettiert und mit Hilfe eines Glasspatels
gleichmäßig verteilt. Nachdem Antrocknen der Keimsuspension wurden die Testflächen
mit Hilfe eines Wattetupfers gleichmäßig mit der Desinfektionslösung benetzt.
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Nach Einwirkungszeiten von 1, 2, 4 und 6 Stunden wurde jeweils ein
Viertel der behandelten Flächen mit sterilen Wattetupfern abgerieben, die durch
kurzes Eintauchen
in Bierwürze angefeuchtet waren. Die Tupfer wurden
auf Bierwürze-Agarpiatten ausgestrichen, Die Agarplatten wurden 72 Stunden lang
bei 300 C bebrütet.
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Die bei der Auswertung gefundenen Ergebnisse sind in Tabelle II wiedergegeben.
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Tabelle 2 Abtötungszciten der Substanzen A bis H im Scheuerdesinfektionstest
Substanz Abtötungszeiten in Stunden |
auf Holz auf PVC |
A 4 4 |
B 4 6 |
C 4 6 |
D 6 4 |
E 4 6 |
F 6 6 |
G 6 6 |
H 6 6 |
C. Verwendung als antimikrobielle Substanzen Nachstehend werden
einige Zubereitungen angegeben, in die die erfindungsgemäß zu verwendenden Aminhydrohalogenide
eingearbeitet wurden. (GT = Gewichtsteile) 1. Desinfizierendes Reinigungsmittel
für harte Oberflächen 13 GT C1(-C12-Fettalkohol + 10 EO 10 GT Substanz A 5 GT Nitrilotriessigsäure,
Na-Salz 10 GT Isopropanol 62 GT Wasser Anstelle der Substanz A können die Produkte
D oder G mit vergleichbarem Erfolg in das Reinigungsmittel eingearbeitet werden.
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2. Schaumbad 15 GT Bis-(2-hydroxyethyl)-kokosfettaminoxid (50 Gew.-%
Waschaktivsubstanz) 20 GT Kokosfettsäureamidopropyl-dimethylaminoessigsäure-betain
5 GT Kokosfettsäureethanolamid 0,5 GT Substanz B 59,5 GT Wasser Anstelle der Substanz
B kann das Produkt H mit vergleichbarem Erfolg in das Schaumbad eingearbeitet werden.
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3. Desinfizaerende Handwascpaste 25 GT Kokosfettsäureamidopropyl-dimethylaminoessigsäure-betain
3 GT Kokosfettsäureethanolamid
43 GT Bimsstein, fein gemahlen 2
GT Substanz F 27 GT Wasser Anstelle der Substanz F kann die Subsianz H mit vergleichbarem
Erfolg in die EIandwaschparte eingearbeitet werden.
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4. Deodorant-Spray 10 GT Octyldodecanol 1 GT Parfüm 2 GT Substanz
C 87 GT Ethanol 100 GT Treibgas Anstelle der Substanz C können die Produkte E und
G mit vergleichbaren Ergebnissen in die Zusammensetzung eingearbeitet werden.