DE3788895T2

DE3788895T2 - Antimikrobielle Zusammensetzungen.

Info

Publication number: DE3788895T2
Application number: DE3788895T
Authority: DE
Inventors: James L Lichorat; John A Lopes; James H Stanton
Original assignee: Diversey Corp Canada
Current assignee: Diversey IP International BV
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1987-03-16
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2007-03-17
Also published as: CA1275918C; EP0245928A2; DE3788895D1; DK134287D0; DK171460B1; EP0245928B1; DK134287A; EP0245928A3; US4776974A; ES2061488T3

Description

Die Erfindung betrifft neue Haftvermittler (coupling agents), die die Stabilität antimikrobieller Desinfektions- und Reinigungs- oder Detergenszusammensetzungen erhöhen und insbesondere ihre Verwendung in einer neuen Reinigungs- und Desinfektions- oder Detergenszusammensetzung, die n-Alkyl- und/oder n- Alkenylsuccinsäuren als aktives antimikrobielles Mittel enthält.
Verschiedene Chemikalien weisen unterschiedliche Abstufungen in ihrer antimikrobiellen Aktivität auf. Zu diesen gehören kurzkettige Monocarbonsäuren mit weniger als 20 Kohlenstoffatomen, quaternäre Ammoniumverbindungen und Hexachlorophenverbindungen. Diese Verbindungen wurden verschiedenen oberflächenaktiven Mitteln und Wasser beigemischt, um wäßrige desinfizierende Lösungen zu erhalten.
Es wurde gefunden, daß die antimikrobielle Aktivität dieser Verbindungen erhöht werden kann, wenn die Desinfektionsmittellösung auf einen pH unter etwa 5 angesäuert wird. Derartige saure desinfizierende Lösungen werden im allgemeinen in der Lebensmittel-, Getränke- und Brauereiindustrie und auch in anderen Industriezweigen als desinfizierende Lösung zur "Reinigung am Platz" für die Arbeitsgerätschaften verwendet.
Im allgemeinen sind antimikrobielle Lösungen, die diese antimikrobiellen Mittel enthalten, zur Verwendung bei der Reinigung von Gerätschaften für Nahrungsmittel unerwünscht. Restmengen der sauren desinfizierenden Lösungen, die in den Gerätschaften nach der Reinigung verbleiben, können der Nahrung einen unerwünschten Geschmack und Geruch verleihen. Die Reinigungslösungen sind von den gereinigten Flächen schwierig abzuspülen. Größere Wassermengen sind erforderlich, um herkömmliche desinfizierende Lösungen in wirksamer Weise vollständig zu entfernen. Diejenigen Desinfektionsmittel, die Halogene enthalten, können Metallflächen von Nahrungsmittelanlagen korrodieren. Quaternäre Ammoniumverbindungen haften selbst nach reichlichem Spülen stark an desinfizierte Oberflächen, und sie können ein erwünschtes mikrobielles Wachstum während der Nahrungsmittelverarbeitung, z. B. eine Fermentation, beeinträchtigen.
Es wurde weiterhin gefunden, daß die antimikrobielle Aktivität herkömmlicher saurer desinfizierender Lösungen durch die Härte des Wassers, die in und mit der Lösung verwendet wird, ungünstig beeinflußt werden kann. Bei einer Wasserhärte von über etwa 500 ppm wurde eine merkliche Abnahme der antimikrobiellen Aktivität beobachtet. Um eine ausreichende antimikrobielle Aktivität herzustellen, muß die Härte des Wassers deshalb sorgfältig eingestellt werden, um die Härte unter etwa 600 ppm zu halten.
Die sauren desinfizierenden Lösungen, die bisher erhältlich sind, sind gegen gramnegative und grampositive Bakterien wie E. coli und Staph. aureus wirksam; sie sind jedoch gegen eine Verunreinigung durch Hefe, die vorliegen kann, nicht so wirksam. Bei vielen Anwendungen erfordert die Kontrolle von Hefebefall eine Lösung, die getrennt ist von der, die verwendet wird, um gramnegative und grampositive Bakterien zu beseitigen. Die Verwendung von zwei Lösungen kann teuer und zeitraubend sein.
Derartige antimikrobielle Lösungen werden im allgemeinen durch die Vermischung von Wasser und einem wäßrigen Konzentrat, welches antimikrobielle Mittel, Wasser und andere geeignete Verdünnungsmittel und Säuren enthält, die in der Lage sind, einen pH von unter etwa 5 bei Verdünnung zu ergeben, hergestellt. Derartige antimikrobielle Konzentratzusammensetzungen müssen während langer Lagerzeiten eine Homogenität und eine Lösungsstabilität aufweisen, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Um dies zu erreichen, werden Lösungsvermittler oder Haftvermittler zum Konzentrat hinzugegeben, um die Stabilität der Lösung bei hohen Säurekonzentrationen bei niederen Temperaturen über eine lange Zeit oder während wiederholter Einfrier-/ Auftauzyklen zu gewährleisten.
Derartige Lösungsvermittler sind im allgemeinen oberflächenaktive hydrotrope Verbindungen, die in der Lage sind, das antimikrobielle Mittel im sauren Konzentrat löslich zu machen, während es sowohl im Konzentrat als auch in der verdünnten antimikrobiellen Lösung, die für eine herkömmliche Verwendung geeignet ist, in seiner aktiven Form gehalten wird. Verschiedene anionische, zwitterionische oder nichtionische oberflächenaktive Mittel oder Mischungen hiervon wurden bisher in derartigen Lösungen angewandt.
Diese Lösungsvermittler neigen, wenn sie in antimikrobiellen Zusammensetzungen verwendet werden, dazu, ein unerwünschtes Schäumen zu bewirken, wodurch die Zugabe von Schaum-Unterdrükkungsmitteln erforderlich wird. Zusätzlich vermittelten diese Lösungsvermittler den antimikrobiellen Konzentratzusammensetzungen keine Stabilität über einen breiten Bereich von Lagertemperaturen.
Es ist demnach wünschenswert, ein stabiles antimikrobielles Konzentrat bereitzustellen, welches eine antimikrobielle Lösung bereitstellen kann, die sowohl auf gramnegative als auch auf grampositive Bakterien und auf Hefe gleich wirksam ist. Es ist wünschenswert, daß die antimikrobielle Aktivität der Lösung durch die Wasserhärte nicht beeinflußt wird. Es ist weiterhin wünschenswert, daß die Zusammensetzung eine antimikrobielle Gebrauchslösung mit geringer Schaumbildung ergibt.
Erfindungsgemäß wird deshalb eine antimikrobielle, desinfizierende Zusammensetzung bereitgestellt, die in der Lage ist, mit einer wesentlichen Menge eines für Nahrungsmittel geeigneten Verdünnungsmittels verdünnt zu werden, um eine antimikrobielle Gebrauchslösung zu bilden. Diese Zusammensetzung umfaßt:
(a) ein antimikrobielles Mittel, ausgewählt aus einer Monocarbonsäure, einer Dicarbonsäure und ihren Mischungen, wobei die Monocarbonsäure die folgende allgemeine Formel aufweist:
R''' -COOH
worin R''' ein geradkettiger oder verzweigtkettiger, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit zwischen etwa 6 und etwa 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, die Dicarbonsäure die folgende allgemeine Formel aufweist:
worin R ein gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen ist; R' ein substituierter oder unsubstituierter n-Alkyl- oder n-Alkenylrest ist, wobei jeder n-Alkyl- oder n-Alkenylrest 6 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist oder R' Diisobutenyl oder Methylheptenyl ist und R'' eine funktionelle Gruppe ist, ausgewählt aus Wasserstoff und Hydroxy;
(b) einen Lösungsvermittler, ausgewählt aus einem Alkyl- N, N-dimethylaminoxid-Lösungsvermittler-Haftvermittler mit zwischen etwa 8 und etwa 10 Kohlenstoffatomen in seinem Alkylanteil;
(c) ein anionisches Verdünnungsmittel und
(d) eine Säure, die in der Lage ist, einen Lösungs-pH von weniger als oder gleich 5,0 bei Verdünnung der Zusammensetzung auf eine gebrauchsfertige Lösung zu ergeben.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine antimikrobielle "Gebrauchslösung" bereit, die insbesondere für eine "am Platz"-Reinigung geeignet ist. Die Gebrauchslösung umfaßt Wasser und das anionische Verdünnungsmittel, und es enthält:
(a) zwischen etwa 10 und etwa 500 Teile pro Million (ppm) des ausgewählten antimikrobiellen Mittels;
(b) zwischen etwa 10 und etwa 500 ppm des Lösungsvermittlers und
(c) eine ausreichende Menge der Säure, um einen pH von unter etwa 5 zu ergeben.
Die Verwendung der verdünnten Zusammensetzung bei Reinigungssystemen "am Platz", wie sie in Molkereien und Brauereien eingesetzt werden, umfaßt die Zirkulation der desinfizierenden Lösung durch das System bei Umgebungstemperaturen, gefolgt von einer wahlweisen Spülphase mit Trinkwasser. Die desinfizierende Zusammensetzung kann ebenfalls in einer Detergenszusammensetzung verwendet werden, um eine desinfizierende Wirkung in Verbindung mit einem Detergens-Reinigungsverfahren zu ergeben.
Die Art und die Menge der oben angegebenen Bestandteile kann so variiert werden, daß die Zusammensetzungen die erwünschte Wirksamkeit und die erwünschten Eigenschaften aufweisen.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die Ausführungsbeispiele hingewiesen.
Die antimikrobielle, desinfizierende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung beruht auf der unerwarteten Entdeckung, daß bestimmte Dicarbonsäuren bei pH-Werten bei oder unter etwa 5,0 eine verstärkte antimikrobielle Aktivität aufweisen.
Die antimikrobielle, desinfizierende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung beruht weiterhin auf der Entdeckung, daß bestimmte Alkylderivate von Aminoxiden eine verstärkte auflösende Wirkung in konzentrierten sauren Lösungen, die antimikrobielle Mittel wie Monocarbonsäuren und Dicarbonsäuren enthalten, aufweisen, ohne daß die Schaumbildung der hieraus hergestellten verdünnten Gebrauchslösungen zunimmt. Es wurde weiterhin gefunden, daß diese substituierten Aminverbindungen die Nieder- und Hochtemperaturstabilität der antimikrobiellen Zusammensetzungen, in denen sie angewandt werden, verstärken.
Der Ausdruck "desinfizierend" wird hier so verwendet, um eine Verringerung unerwünschter Mikroorganismen um das etwa 5-fache oder darüber innerhalb der unten angegebenen Zeiten zu beschreiben.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfaßt im allgemeinen:
(a) etwa 0,25 bis etwa 25 Gewichtsprozent des definierten antimikrobiellen Mittels, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung;
(b) etwa 0,25 bis etwa 40 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, des definierten Lösungsvermittlers;
(c) etwa 10,0 bis etwa 95,5 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, des Verdünnungsmittels und
(d) etwa 4,0 bis etwa 50,0 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, der definierten Säure.
Die vorliegende Zusammensetzung als auch die hieraus hergestellt Gebrauchslösung kann andere herkömmliche antimikrobielle Mittel wie quaternäre Ammoniumverbindungen usw. enthalten. Weiterhin können verschiedene Farbstoffe, Duftstoffe usw. entweder in der vorliegenden Zusammensetzung oder der Gebrauchslösung eingesetzt werden.
Die antimikrobielle, desinfizierende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in ihrer konzentrierteren Form kann mit Wasser oder einem anderen geeigneten Verdünnungsmittel wie verschiedenen kurzkettigen Alkoholen wirksam verdünnt werden, um eine Gebrauchslösung bereitzustellen, die zwischen etwa 10 ppm und etwa 500 ppm des antimikrobiellen Carbonsäuremittels enthält, während der pH bei oder unter 5,0 gehalten wird, ohne die Wirksamkeit der Lösung zu beeinträchtigen.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung, und wie oben näher beschrieben wurde, kann das antimikrobielle Mittel entweder eine Mono- oder eine Dicarbonsäure sein. Bevorzugt wird die Dicarbonsäure verwendet.
Die in der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendeten Dicarbonsäuren sind solche Dicarbonsäuren, die eine vier Kohlenstoffe enthaltende gesättigte oder ungesättigte Hauptkette aufweisen.
Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, scheint die unerwartete Wirksamkeit des Dicarbonsäurerestes im Vergleich zu den Monocarbonsäureäquivalenten mit den geringeren Dampfdrükken der Dicarbonsäurereste verbunden zu sein. Die geringeren Dampfdrücke machen es möglich, die erhaltene Desinfektionsmittel-Gebrauchslösung von unerwünschten organoleptischen Eigenschaften, die mit organischen Säuren verbunden sind, freizuhalten. Weiterhin scheint es, daß gerandkettige Ungesättigtheit die Löslichkeit des Materials in einer wäßrigen Umgebung erhöht, ohne die antimikrobiellen Eigenschaften ungünstig zu beeinflussen.
Speziell werden die hier verwendeten Dicarbonsäuren aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Succinsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, und insbesondere aus Succinsäure. Die in der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendeten Succinsäuren werden aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus n-Octylsuccinsäure, n-Octenylsuccinsäure, n-Nonylsuccinsäure, n-Nonenylsuccinsäure, n-Decylsuccinsäure, n-Decenylsuccinsäure, n-Hexylsuccinsäure, n-Hexenylsuccinsäure, Diisobutenylsuccinsäure, Methylheptenylsuccinsäure und ihren Mischungen.
Es wurde weiterhin gefunden, daß die Beimischung von Dicarbonsäuren zu bestimmten kurzkettigen Monocarbonsäuren in derartigen antimikrobiellen Zusammensetzungen ebenfalls wirksam ist. Bevorzugte Monocarbonsäuren werden aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Caprinsäure, Caprylsäure, Octansäure, Decansäure, Neodecansäure, 2,2-Dimethyloctansäure und ihren Mischungen.
Es gehört weiterhin zur Lehre der vorliegenden Erfindung, Monocarbonsäuren unabhängig als antimikrobielles Mittel in Mischung mit einem bevorzugten Lösungsvermittler, Alkyl-N,N-dimethylaminoxid mit zwischen etwa 6 und etwa 10 Kohlenstoffatomen im Alkylanteil, zu verwenden.
Der hierin verwendete Lösungsvermittler ist eine oberflächenaktive hydrotrope Verbindung, die in der Lage ist, die Monound/oder Dicarbonsäure in einem sauren Verdünnungsmittel löslich zu machen, während die Carbonsäure sowohl im Konzentrat als auch in der verdünnten Gebrauchslösung des Produktes unter Verwendungsbedingungen in gelöster Form verbleibt. Verschiedene nichtionische oberflächenaktive Mittel oder ihre Mischungen können in der vorliegenden Erfindung erfolgreich verwendet werden. Das bevorzugte nichtionische oberflächenaktive Mittel ist Alkyl-N, N-dimethylaminoxid.
Das als löslichmachendes Mittel verwendete Alkyl-N,N-dimethylaminoxid ist eine Verbindung, die in der Lage ist, das antimikrobielle Mittel in einem sauren Verdünnungsmittel löslich zu machen, während das Mittel sowohl im Konzentrat als auch in der verdünnten Gebrauchslösung des Produktes unter Verwendungsbedingungen in der aktiven Form verbleibt. Erfindungsgemäß können verschiedene Alkyl-N,N-dimethylaminoxide erfolgreich verwendet werden. Es wurde gefunden, daß diese Verbindungen eine größere löslichmachende Wirkung besitzen als herkömmliche Lösungsvermittler; es wurde weiterhin gefunden, daß diese Verbindungen eine geringere schäumende Wirkung zeigen, wenn sie in antimikrobiellen Gebrauchslösungen wie in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zusätzlich bleiben derartige Zusammensetzungen über einen weiten Temperaturbereich von etwa -10ºF bis etwa 120ºF (von etwa -23ºC bis etwa 49ºC) klar und stabil.
Die Alkyl-N,N-dimethylaminoxid-Lösungsvermittler, die erfindungsgemäß verwendet werden, weisen zwischen 6 und 10 Kohlenstoffatomen im Alkylanteil auf. Der Alkylbestandteil besitzt bevorzugt zwischen 8 und 10 Kohlenstoffatomen. Diese bevorzugten Verbindungen sind Octanamin-N,N-dimethyl-N-oxid bzw. 1-Decanamin-N,N-dimethyl-N-oxid. Das besonders bevorzugte Aminoxid ist Octanamin-N,N-dimethyl-N-oxid, und zwar aufgrund seiner geringeren Schaumbildungseigenschaften. Die erfindungsgemäß bevorzugt verwendbaren Aminoxide sind kommerziell erhältlich von der Firma Sherex Corporation als 47,4 prozentige Aminoxidlösung, die unter den Warenzeichen SHEREX EPSC 192-65 beziehungsweise EPSC 192-64 verkauft wird. Diese Materialien verleihen antimikrobiellen Desinfektionsmittelzusammensetzungen eine geringe Schaumbildung und eine gute Temperaturstabilität über einen weiten Bereich. Das Material kann weiterhin als ein Gesamtersatzstoff für anionische, nichtionische oder zwitterionische oberflächenaktive Mittel verwendet werden, die vorher in derartigen antimikrobiellen Desinfektionsmitteln verwendet wurden; hierdurch werden unerwünschte Gerüche, die mit der Verwendung derartiger herkömmlicher oberflächenaktiver Mittel verbunden sind, beseitigt.
Das verwendete anionische Verdünnungsmittel ist bevorzugt Trinkwasser. Es können jedoch auch andere kompatible Verdünnungsmittel wie C-1- bis C-3-kurzkettige Alkohole verwendet werden.
Wie weiter oben bereits angemerkt wurde, enthält das antimikrobielle, desinfizierende Konzentrat der vorliegenden Erfindung auch eine Säure, die in der Lage ist, einen Lösungs-pH bei oder unter etwa 5,0 zu ergeben, wenn das Konzentrat auf seine Gebrauchslösungsstärke verdünnt wird. Die verwendete Säure muß mit den anderen Bestandteilen der antimikrobiellen, desinfizierenden Lösung kompatibel sein, d. h. sie darf keine Instabilität oder einen Abbau oder eine Desaktivierung des oberflächenaktiven Mittels oder der Dicarbonsäure bewirken. Die Säure kann entweder eine schwache organische Säure wie Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, oder Mischungen hiervon oder eine anorganische Säure, wie Phosphorsäure, Schwefelsäure, Sulfaminsäure oder Mischungen hiervon, sein. Phosphorsäure wird bevorzugt verwendet.
Das Konzentrat hiervon wird im allgemeinen durch Zusammenmischen der Bestandteile bei Umgebungsbedingungen und, falls erforderlich, unter Erhitzen hergestellt.
Das Konzentrat hiervon ist, wie bereits angemerkt wurde, in der Lage, eine Gebrauchslösung zu bilden, wenn das Konzentrat mit einem anionischen Verdünnungsmittel wie Wasser vermischt wird. Die derart gebildete Gebrauchslösung umfaßt im allgemeinen:
(a) von etwa 10 Teilen pro Million (ppm) bis etwa 500 ppm des definierten antimikrobiellen Mittels;
(b) von etwa 10 ppm bis etwa 500 ppm des definierten Lösungsvermittlers;
(c) das anionische Verdünnungsmittel, das im Konzentrat ursprünglich vorlag;
(d) Mengen der oben beschriebenen organischen oder anorganischen Säure, die ausreichend sind, um eine Gebrauchslösung mit einem pH unter etwa 5,0 zu ergeben, und
(e) Wasser als Ausgleich der Zusammensetzung.
Die antimikrobielle, desinfizierende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann erfolgreich beim Desinfizieren und Keimfreimachen in der auf ihren Ort fixierten Nahrungsmittelverarbeitenden Industrie wie Molkereien, Brauereien und Getränkeanlagen, verwendet werden. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist bei Umgebungstemperatur eine antimikrobielle Aktivität auf.
Zum Desinfizieren wird die verdünnte Gebrauchslösung durch das System für einen Zeitraum zirkuliert, der ausreichend ist, um die unerwünschten Mikroorganismen damit in Kontakt zu bringen und sie abzutöten. Dieser Zeitraum kann bei weniger als etwa 30 Sekunden bis etwa 10 Minuten liegen, in Abhängigkeit von der Art und der Menge der vorhandenen Kontamination. Im allgemeinen wird die Kontaktzeit im Bereich von etwa 1 Minute bis 2 Minuten liegen. Nach der Desinfektion wird die desinfizierende Zusammensetzung aus dem System abgelassen.
Bei den meisten Anwendungen bei der Am-Ort-Reinigung kann das System sofort nach dem Entfernen der desinfizierenden Lösung wieder in Betrieb genommen werden. Das System kann jedoch auch mit Trinkwasser oder einem anderen geeigneten Material nach der Desinfektion gespült werden.
Das desinfizierende Konzentrat kann mit einer Detergenszusammensetzung vermischt werden, um einem Detergens die zusätzlichen erfindungsgemäßen desinfizierenden Eigenschaften zu verleihen, wenn es in Gebrauch ist. Beispielsweise werden Detergenzien in europäischen Ländern routinemäßig verwendet, um verschiedene Anlagen in Molkereien, Brauereien und Getränkeanlagen zu reinigen, und hierdurch kann ein ansonsten anschließend notwendiges desinfizierendes Spülen der Anlage vermieden werden. Das desinfizierende Konzentrat kann auch in anderer Weise, beispielsweise in Kriechgleitmitteln, Mikrotauchbädern und Geschirrspülhilfsmitteln verwendet werden. Wenn das desinfizierende Konzentrat in einer Detergenszusammensetzung verwendet wird, werden geeignete oberflächenaktive Mittel verwendet, die bevorzugt vom nichtionischen, wenig schäumenden Typ sind. Ein derartiges Detergensmittel muß mit dem desinfizierenden Konzentrat kompatibel sein, um einen Abbau oder eine Trennung im Endprodukt zu vermeiden.
Zu einem vollständigeren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die nachfolgenden Ausführungsbeispiele verwiesen. Diese Bespiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung; es wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.

BEISPIEL I

Decylsuccinsäure wurde aus Decylsuccinsäureanhydrid durch thermische Hydrolyse hergestellt. Es wurden zwei Lösungen aus Decylsuccinsäure hergestellt. Zu einer der Decylsuccinsäurelösungen wurde eine Menge von 75% Phosphorsäure zugegeben, so daß die sich hieraus ergebende Lösung 1% Decylsuccinsäure und 15% Phosphorsäure enthielt. Die verbleibende Decylsuccinsäurelösung enthielt 1% Succinsäure ohne Additive.
Eine Probe aus einem Teil der angesäuerten Decylsuccinsäurelösung wurde mit 100 Teilen Wasser, das eine synthetische Wasserhärte in Form von Calciumcarbonat von 500 ppm aufwies, vermischt, um eine 100 ppm Decylsuccinsäure enthaltende Lösung zu ergeben. Die resultierende desinfizierende Lösung wurde den bakteriellen Erregern Staphylococcus aureus ATCC 6538 und Escherichia coli ATCC 11229 ausgesetzt, um die antimikrobielle Wirksamkeit zu bestimmen. Als Testverfahren wurde der "Germicidal and Detergent Sanitizer Test" verwendet, der von der Association of Official Analytical Chemists empfohlen wird. Der Test wurde bei 77ºF (25ºC) ausgeführt, und die Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben.
Eine 50 ppm Probe und eine 25 ppm Probe der verdünnten angesäuerten Decylsuccinsäurelösung wurde durch Vermischen von 0,5 Teilen bzw. 0,25 Teilen der Probe der angesäuerten 1%igen Decylsuccinsäurelösungen mit 100 Teilen Wasser, welches eine als Calciumcarbonat (CaCO&sub3;) vorliegende Härte von 500 ppm aufwies, hergestellt. Die Proben wurden den bakteriellen Erregern E. coli und Staph. aureus entsprechend den oben angegebenen A.O.A.C.-Testverfahren ausgesetzt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben.
Eine 100 ppm der nicht angesäuerten Decylsuccinsäureprobe enthaltende Probe wurde ebenfalls unter Verwendung von Wasser mit einer Härte von 500 ppm hergestellt, und sie wurde den bakteriellen Erregern ausgesetzt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben.
Die Ergebnisse der Tabelle I zeigen, daß die Decylsuccinsäurelösung unter sauren Bedingungen eine bakteriozide Aktivität aufwies. TABELLE I Bestimmung der antimikrobiellen Aktivität von Decylsuccinsäure Formulierung (Gewichtsprozente) Verdünnung (ml d. Formulierung pro 100 ml Wasser) Menge des Succinsäure-Derivats %satz abgetötet in vorbestimmten Zeiträumen Staph. aureus E. coli 1% Decylsuccinsäure in Wasser 1% Decylsuccinsäure mit 15% Phosphorsäure in Wasser

BEISPIEL II

Die minimalen inhibitorischen Konzentrationen (mic) von n-Alkenylsuccinsäurederivaten, die gegen grampositive Mikroorganismen wirksam sind, wurden unter Verwendung verschiedener Konzentrationen an n-Octenylsuccinsäure und n-Decenylsuccinsäure in 10 ml Nährlösung für Tests gegen Staph. aureus und Saboraud's Nährmedium für Tests gegen Saccharomyces cerevisiae bestimmt. Diese Konzentrationen der Succinsäurederivate wurden mit 0,1 ml einer 1 : 100 Verdünnung der Erregerkulturen beimpft. Die Erregerkonzentrationen wurden 24 Stunden lang bei 37ºC im Falle von Staph. aureus und 30ºC im Falle von Saccharomyces cerevisiae inkubiert. Das Auftreten oder das Fehlen von Wachstum wurde aufgezeichnet.
Die in Tabelle II gesammelten Ergebnisse zeigen, daß n-Octenylsuccinsäure eine minimale Inhibierungskonzentration von 1000 ppm gegen Staph. aureus aufweist. n-Decenylsuccinsäure zeigte eine minimale Inhibitorkonzentration von 1000 gegen Staph. aureus und 500 ppm gegen Saccharomyces cerevisiae. TABELLE II Inhibierung grampositiver Mikroorganismen durch Succinsäurederivate bei verschiedenen Konzentrationen n-Decenylsuccinsäure Staph. aureus Saccharomyes cerevisiae n-Octenylsuccinsäure + bedeutet Wachstum - bedeutet kein Wachstum

BEISPIEL III

Um die Wirksamkeit und Stabilität antimikrobieller Konzentratzusammensetzungen zu bestimmen, die herkömmliche Lösungsvermittler-Haftvermittler enthalten, wurden zwei Zusammensetzungen gepaart, deren Formeln in der Tabelle III angegeben sind und die als Zusammensetzungen E und F bezeichnet werden.
Aus den Zusammensetzungen E und F wurden Gebrauchslösungen hergestellt, bei denen das Verhältnis der Konzentratzusammensetzung 1 Unze Konzentrat zu 4 US Gallonen Wasser und 1 Unze Konzentrat zu 6 US Gallonen Wasser war (28,35 g Konzentrat zu 15,144 l Wasser bzw. 28,35 g Konzentrat zu 22,716 l Wasser). Beide Gebrauchslösungen wiesen antimikrobielle Aktivität auf.
Eine Probe der Zusammensetzung E, die 4x-Probe, wurden anschließend bei verschiedenen Temperaturen getestet, um ihre Niedertemperaturstabilität zu bestimmen. Die Zusammensetzung wurde bei 40ºF (4,4ºC) inhomogen. Deshalb wurde die konzentriertere Zusammensetzung, Zusammensetzung F, nicht getestet.
Eine Probe der Zusammensetzung E wurde ebenfalls eingefroren, um die Wirkungen eines Einfrier-/Auftauzyklus auf dieses Material zu bestimmen. Das Material wurde während des Einfrierens /Auftauens instabil. Deshalb wurde die konzentriertere Probe nicht getestet.
Diesem Test ist zu entnehmen, daß antimikrobielle Konzentrate, die Natriumxylensulfonat enthalten, bestimmte Instabilitätsprobleme aufweisen, die ihre allgemeine Verwendbarkeit beeinträchtigen können. TABELLE III Materialien Zusammensetzung Phosphorsäure, Wasser Fettsäure ¹ Octenylsuccinsäure ² Natriumxylensulfonat

BEISPIEL IV

Eine Vielzahl antimikrobieller Konzentratzusammensetzungen wurde unter Verwendung von n-Octenylsuccinsäure in Kombination mit entweder Natriumxylensulfonat, Natrium-1-octansulfonat oder Octanamin, N,N-Dimethyl-N-oxid (ODI) als das Lösungsvermittler-Haftungsmittel hergestellt. Die Mengen des Lösungsvermittlers-Haftvermittlers in der Tabelle IV sind die minimalen Mengen, die notwendig sind, um bei Raumtemperatur stabile Konzentrate zu erhalten. Jede Probe wurde anschließend auf ihre Stabilität durch Lagerung bei 120ºF, 40ºF und -10ºF (49ºC, 4,4ºC und -23ºC) überprüft. Die in der Tabelle IV angegebenen Ergebnisse zeigen, daß mit geringeren Mengen an ODI Stabilität erreicht wurde. Weiterhin waren nur die ODI-enthaltenden Proben über diese Temperaturbereiche stabil.
Die Schaummengen bei Gebrauchskonzentrationen von 0,2% wurden unter Verwendung von 2 Schaumtests verglichen, deren Ergebnisse in der Tabelle IV zusammengefaßt sind. Im ersten Schaumtest wurden 100 ml einer jeden 0,2%igen Gebrauchslösung in einen graduierten 250 ml-Meßzylinder gegeben. Der Meßzylinder wurde anschließend zehnmal umgedreht. Die Schaummengen wurden sofort nach den zehnmaligen Umdrehen bestimmt und dann wiederum, nachdem 30 Sekunden verstrichen waren. Die Schaumhöhen sind in der Tabelle IV angegeben. Wie die darin gesammelten Ergebnisse zeigen, wies ODI die geringsten Schaumbildungseigenschaften auf.
Die Schaumergebnisse wurden ebenfalls mit dem dynamischen Schaumtester verglichen. Bei diesem Verfahren wird eine kleine Pumpe mit einer Kapazität von 2600 ml/Min. verwendet, um die Lösung aus einer Kunststoffkammer mit einem Durchmesser von 3'' (7,62 cm) durch eine 1/4'' (0,635 cm) Öffnung zu pumpen und wieder zurück in die Kammer mit dem Durchmesser von 3'' (7,62 cm). Die Schaumhöhe wird nach 30 Sek. Zirkulation bestimmt.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV angegeben. Wie diese Ergebnisse zeigen, wies ODI eine Neigung zur Schaumbildung auf, die der von Natriumxylensulfonat gleicht. Es wurde weiterhin festgestellt, daß ODI die antimikrobiellen Eigenschaften der ausgewählten antimikrobiellen Mittel nicht beeinflußte. TABELLE IV Vergleich der Stabilität und der Schaumbildungseigenschaften verschiedener antimikrobieller Zusammensetzungen Konzentratformulierung Gew.-% Desinfizierendes Mittel: n-Octenylsuccinsäure Caprinsäure-Caprylsäure Lösungsvermittler-Haftvermittler: Natriumxylensufonat Natrium-1-octansulfonat Octanamin, N,N,-Dimethyl-N-oxid Phosphorsäure Wasser Stabilität: bei Raumtemperatur Schaumbildungstest durch Schütteln nach 30 Sek. Schaumbildungstest durch Pumpen nach 30 Sek. C = klar St = stabil

BEISPIEL V

Weitere Konzentratformulierungen wurden hergestellt, um die Vorteile von ODI zu bestätigen. Unter Verwendung der im Beispiel III angegebenen Lösungsvermittler-Haftvermittler wurden antimikrobielle Konzentrate hergestellt, die Beimischungen an n-Octenylsuccinsäure und C&sub8;-C&sub1;&sub0;-Monocarbonsäuren enthielten. Es wurden 3 Formulierungen hergestellt, die alle zusätzlich 2 % Emery 6358 (eine 40% Caprin - 60% Capryl-Fettsäuremischung von Nahrungsmittelreinheitsgrad) enthielten. Die minimalen Mengen an Lösungsvermittler-Haftvermittler, die notwendig sind, um bei Raumtemperatur ein klares stabiles Konzentrat zu erhalten. Wie diese Ergebnisse zeigen, wurde, um ein stabiles Konzentrat zu erhalten, signifikant weniger an ODI benötigt.
Wie im Beispiel 111 wurde jede Probe bei 120ºF, 40ºF und -10ºF (49ºC, 4,4ºC und -23ºC) gelagert. Die Stabilität bei diesen Temperaturen zeigt wiederum die ausgezeichnete stabilisierende Eigenschaft von ODI.
Die Schaumbildungsmengen wurden unter Verwendung der im Beispiel III beschriebenen Verfahren verglichen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV gezeigt. Wie diese Ergebnisse zeigen, verursacht ODI eine geringere Schaumbildung als die Sulfonatlösungsvermittler.
Zusammenfassend wurden somit erfindungsgemäß ein desinfizierendes Konzentrat und eine Gebrauchslösung offenbart, die beim Abtöten sowohl von gramnegativen als auch von grampositiven Bakterien als auch von Hefen wirksam ist.

Claims

1. Antimikrobielle Zusammensetzung, die ihre antimikrobielle Wirkung bei Verdünnung beibehält, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

(a) Ein antimikrobielles Mittel, ausgewählt aus einer Monocarbonsäure, einer Dicarbonsäure und ihren Mischungen, wobei die Monocarbonsäure die folgende allgemeine Formel aufweist:

R''' -COOH

worin R''' ein geradkettiger oder verzweigtkettiger, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatomen ist, die Dicarbonsäure die folgende allgemeine Formel aufweist:

worin R ein gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen ist; R' ein substituierter oder unsubstituierter n-Alkyl- oder n-Alkenylrest ist, wobei jeder n-Alkyl- oder n-Alkenylrest 6 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist oder R' Diisobutenyl oder Methylheptenyl ist und R'' eine funktionelle Gruppe ist, ausgewählt aus Wasserstoff und Hydroxy;

(b) einen Lösungsvermittler, ausgewählt aus einem Alkyl- N, N-dimethylaminoxid-Lösungsvermittler-Haftvermittler mit zwischen 8 und 10 Kohlenstoffatomen in seinem Alkylanteil;

(c) ein anionisches Verdünnungsmittel und

(d) eine Säure, die in der Lage ist, einen Lösungs-pH von weniger als oder gleich 5,0 bei Verdünnung der Zusammensetzung auf eine gebrauchsfertige Lösung zu ergeben.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die folgendes umfaßt:

(a) 0,25 bis 25,0 Gew.-% des antimikrobiellen Mittels;

(b) 0,25 bis 40 Gew.-% des Lösungsvermittlers;

(c) 10,0 bis 95,5 Gew.-% des anionischen Verdünnungsmittels und

(d) 4,0 bis 50,0 Gew.-% der Säure;

die Prozentzahlen sind auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung bezogen.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin R' je ein linearer Kohlenwasserstoff ist.

4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin R' je zwischen 8 und 10 Kohlenstoffatome aufweist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin je R' ein substituierter Rest ist, wobei der Substituent ausgewählt wird aus Thiolgruppen, Methanthiolgruppen, Amingruppen, Methoxygruppen, Arylgruppen und ihren Mischungen.

6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Dicarbonsäure ausgewählt wird aus n-Octylsuccinsäure, n-Octenylsuccinsäure, n-Nonylsuccinsäure, n-Nonenylsuccinsäure, n-Decylsuccinsäure, n-Decenylsuccinsäure, n- Hexylsuccinsäure, n-Hexenylsuccinsäure und ihren Mischungen.

7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin daß antimikrobielle Mittel ausgewählt wird aus Succinsäure, Maleinsäure und Fumarsäure und ihren Mischungen.

8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Säure eine schwache organische Säure ist, ausgewählt aus Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und ihren Mischungen.

9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Säure eine anorganische Säure ist, ausgewählt aus Phosphorsäure, Schwefelsäure, Sulfaminsäure und ihren Mischungen.

10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Säure eine Mischung aus einer anorganischen Säure und einer organischen Säure ist, wobei die anorganische Säure ausgewählt wird aus Phosphorsäure, Schwefelsäure, Sulfaminsäure und ihren Mischungen, und die organische Säure ausgewählt wird aus Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, und ihren Mischungen.

11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das antimikrobielle Mittel eine Monocarbonsäure ist, ausgewählt aus Caprinsäure, Caprylsäure, Octansäure, Decansäure, Neodecansäure, 2,2-Dimethyloctansäure und ihren Mischungen.

12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das antimikrobielle Mittel eine Mischung ist aus Mono- und Dicarbonsäuren, wobei die Monocarbonsäure in einem Verhältnis bezüglich der Dicarbonsäure von zwischen 1 : 1 bis 1 : 20 vorliegt.

13. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin der Lösungsvermittler Octanamin-N,N-dimethyl-N-oxid oder Decanamin-N,N-dimethyl-N-oxid ist.

14. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, worin das Verdünnungsmittel ein anionisches Material, ausgewählt aus kurzkettigen Alkoholen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und Wasser, ist.

15. Gering schäumende wäßrige antimikrobielle Gebrauchslösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 in Wasser verdünnt wird, um bereitzustellen:

(a) Zwischen 10 und 500 ppm des ausgewählten antimikrobiellen Mittels;

(b) zwischen 10 und 500 ppm des Lösungsvermittlers und

(c) eine ausreichende Menge der Säure, um einen pH von unter etwa 5,0 zu erzielen.