DE3927908C2 - Verwendung von Glykolethern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Glykolethern in Mitteln für die Desinfektion und Konservierung.

Desinfektionsmittel auf Basis von Mono- und/oder Dialdehyden, die noch Alkylalkanole der allgemeinen Formel

enthalten, sind aus der DE-PS 25 16 670 bekannt: sie sind aber wegen des zum Teil durchdringenden, charakteristischen Geruches der Alkylalkanole und wegen ihrer geringen Wasserlöslichkeit hinsichtlich ihrer Einsatzmenge in Formulierungen, insbesondere in wasserbasierten Desinfektionsmitteln begrenzt und wegen ihrer schlechten Einarbeitbarkeit und Stabilität in Gebrauchslösungen nur bedingt einsatzfähig.

EP 2 64 658 offenbart die Verwendung von Phenoxyethanol zur Verbesserung der Eigenschaften von Mitteln zur Desinfektion und Stabilisierung auf der Basis von Aldehyden wie Glutaraldehyd, Formaldehyd oder Glyoxal.

Wäßrige Desinfektionsmittel auf Basis von Alkoholen sind ebenfalls seit langem bekannt, haben jedoch die verschiedensten Nachteile. Sie sind antimikrobiell wirksame Wirkstoffe mit vergleichsweise inertem Charakter und zeigen wenig Wechselwirkungen mit Formulierungs-Bestandteilen. Wie in anderen Wirkstoffklassen gibt es Wirkungsunterschiede in Abhängigkeit von der Struktur. Zusätzlich schränken spezielle Eigenschaften, wie Geruch, Flüchtigkeit, Brennbarkeit und geringe Wasserlöslichkeit ihre praktischen Einsatzmöglichkeiten ein.

Die niederen Alkohole (Ethanol, Isopropanol, n-Propanol) besitzen in Abhängigkeit von der Struktur ausreichende keimtötende bzw. mikrobiozide Wirksamkeit für eine Desinfektion erst ab ca. 40°% Wirkstoffkonzentration und sind somit praktisch nur in Konzentratformulierungen einsetzbar. Ihre konservierende bzw. mikrobistatische Wirksamkeit läßt unter 15% Wirkstoffkonzentration deutlich nach.

Bekannt ist aus der EP 1 61 073 die Verwendung von 2-Benzyloyxybutanol in Kosmetika, nämlich Haarfärbemitteln, um die Farbstoffpenetration zu unterstützen.

Andere bekannte, antimikrobiell wirksame Alkohole, wie Benzylalkohol, 2-Phenoxyethanol und Phenylethylalkohol sind deutlich wirksamer. Der Grenzbereich ihrer Wirksamkeit liegt bei ca. 1% Wirkstoffkonzentration. Dies führt aufgrund ihres charakteristischen Geruches und ihrer eingeschränkten Wasserlöslichkeit zu Problemen bei der Formulierung von Konzentraten und zu geruchlicher Beeinträchtigung in der Gebrauchslösung.

Andere hochwirksame Alkohole, wie 2-Ethylenhexanol oder 2,4- Dichlorbenzylalkohol sind aufgrund ihres durchgehend charakteristischen Geruches bzw. wegen human- und ökotoxikologischer Bedenken in der Praxis nicht bzw. nur in Kombination mit anderen Wirkstoffklassen begrenzt verwendbar.

Es ist deshalb wünschenswert, antimikrobiell gut wirksame Alkohole für die Desinfektion und Konservierung zur Verfügung zu haben, die schwach bis milde im Geruch sind, eine ausreichende Wasserlöslichkeit besitzen und aus human- und ökotoxikologischer Sicht ebenfalls günstig zu bewerten sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verwendung von Alkoholen für Desinfektions- und Konservierungsmittel vorzuschlagen, welches einen milden und in formulierten Desinfektionsmittel-Konzentraten und deren Gebrauchsverdünnungen praktisch kaum wahrnehmbaren Geruch zeigen und ferner in einer umweltverträglichen anwendungsfreundlichen Gebrauchslösung zur Verfügung gestellt werden können, wobei der milde Geruch verbunden mit der guten Wasserlöslichkeit den Einsatz höherer Wirkstoffkonzentrationen erlaubt, wie sie in Problembereichen, z. B. schmutzbelasteten Zonen, erforderlich sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Verwendung von Glykolethern für Desinfektions- und Konservierungsmittel gemäß Hauptanspruch vorgeschlagen, wobei besondere Ausführungsformen in den Unteransprüchen erwähnt sind.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die durch Verwendung der erfindungsgemäßen Glykolether erhaltenen Desinfektions- und Konservierungsmittel ein hervorragend breites Wirkungsspektrum zeigen.

Neben der mikrobiologischen Wirksamkeit ist ferner das Reinigungsvermögen der erfindungsgemäß eingesetzten Alkohole von Vorteil. Aufgrund ihres lipophilen Charakters und ihrer Lösungsmitteleigenschaft vermögen sie in organischen Schmutz einzudringen und ihn aufzulösen. Auf dem guten Eindringvermögen in organische Strukturen (z. B. in die Zellwand von Mikroorganismen) beruht vermutlich auch die gute mikrobiologische Wirksamkeit der Glykolether.

Der lösungsvermittelnde Charakter der erfindungsgemäß verwendeten Glykolether erleichtert darüber hinaus das Einarbeiten wenig wasserlöslicher Formulierungsbestandteile in Desinfektions- oder Konservierungsmittel.

Aus der FR-PS 13 86 347 sind Phenolglykolmonoether bekannt. Diese werden vor allem in antiparasitäre Mittel eingesetzt. In Beispiel 20 ist die Umsetzung von Phenol mit 1,2-Butylenoxid in Anwesenheit von Wasser und wasserfreiem Calciumchlorid beschrieben, wobei ein Monoether von Phenol und Butylenglykol erhalten wird. Darüber, ob es sich bei diesem Monoether um 2-Phenoxybutanol-1 oder um 1-Phenoxybutanol-2 oder um ein Gemisch dieser Verbindung und um welches Gemisch in welcher Zusammensetzung es sich handelt, wird nichts ausgesagt.

Unter den Verwendungshinweisen dieser Monoether wird auch die Verwendung als Konservierungsmittel erwähnt, nicht aber die Verwendung als Desinfektionsmittel und die Angabe über die Verwendung als Konservierungsmittel bewegen sich völlig im Rahmen sehr allgemeiner Aussagen.

Ferner sind einige der in den erfindungsgemäßen Desinfektionsmitteln verwendeten Glykolether als Zwischenprodukte für organische Synthesen, zur Herstellung fungizider Triazol- Verbindungen (Chemical Abstracts 106, 98 097 s) sowie als herbizide Verbindungen (Chemical Abstracts 93, 132 228 k; 65, 4570 g) beschrieben; sie sind außerdem als Mittel mit cholagogener und antispasmodischer Wirksamkeit bekannt (Chemical Abstracts 82, 139 302 m, 139 303 n; 139 306 r; 111 568 d). Ein Hinweis auf ihre Eignung als Desinfektions- und Konservierungsmittel findet sich jedoch nicht.

Die erfindungsgemäß in Desinfektionsmitteln verwendeten Glykolether bzw. Alkohole sind breit wirksam, z. B. gegen grampositive und gramnegative Bakterien, Pilze, Hefen, Schimmelpilze, Mykobakterien und Viren, wobei besonders die Wirksamkeit gegen gramnegative Bakterien, Pilze, Mykobakterien und Viren hervorzuheben ist. Sie sind sowohl keimhemmend als auch keimtötend wirksam. Die Wirksamkeit zeigt sich in Suspensionen wie auf der Fläche. Aufgrund ihrer Flüchtigkeit ist auch eine Wirksamkeit über die Gasphase möglich.

Ferner spielt die Wasserlöslichkeit der eingesetzten Verbindungen eine erhebliche Rolle; die gute Wasserlöslichkeit in Kombination mit der guten antimikrobiellen Wirksamkeit erleichtert die Formulierung von Konzentraten und ist vorteilhaft für die Stabilität von Gebrauchslösungen und Konzentraten. Der Bedarf an lösungsvermittelnden Zusätzen, Lösungsmitteln und Emulgatoren kann signifikant reduziert werden mit dem Ergebnis von Kostenersparnis und besserer Umweltverträglichkeit.

Die Wasserlöslichkeit von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) ist besser als die der Formel (II), z. B.:

2-Phenoxybutanol-1 (C₁₀H₁₄O₂) LH₂O <0,5% <0,6% (I)

1-Phenoxybutanol-2 (C₁₀H₁₄O₂) LH₂O <0,3% <0,4% (II)

Dagegen beträgt z. B. die Wasserlöslichkeit von 2-Ethylhexanol (C₈H₁₈O), das eine sehr gute keimtötende Wirksamkeit aber einen durchdringenden Geruch auch in starker Verdünnung hat, nur <0,05% <0,02%.

Die gute mikrobiologische Wirksamkeit der durch Verwendung der erfindungsgemäßen Glykolether erhaltene Präparate ergibt sich im Vergleich zu bekannten bioziden Alkoholen wie Phenoxyethanol oder Phenoxypropanolen, wobei sich ein handelsübliches Gemisch aus ca. 86% 1-Phenoxypropanol-2 und ca. 14% 2-Phenoxypropanol-1 zusammensetzt.

Besonders bevorzugt sind Mischungen, die neben Verbindungen der allgemeinen Formel (I) solche der Formel (II) enthalten, und zwar insbesondere solche mit mindestens 20% I vor Gemischen mit <5% I-Anteil.

Die erfindungsgemäßen Alkohole können auch als Einzelsubstanzen oder als Gemische eingesetzt werden.

Die durch Verwendung der erfindungsgemäßen Glykolether erhaltenen Desinfektions- und Konservierungsmittel können auch andere bekannte Wirkstoffe enthalten, zum einen die mit ihnen synergistisch wirkenden Substanzen, die Gegenstand der ausgeschiedenen Anmeldung P 30 490 sind, zum anderen z. B. Alkohole wie Phenoxyethanol oder Phenoxypropanole, Aktivsauerstoff-Verbindungen wie H₂O₂, Säuren wie Genußsäuren oder konservierend wirkende Carbonsäuren wie Benzoesäure oder Sorbinsäure. Sie können ferner übliche Zusatzstoffe wie Tenside, Netzmittel, Emulgatoren, Aromastoffe und Färbungsmittel enthalten. Der pH-Wert der Formulierungen kann auf übliche Weise sauer, neutral oder alkalisch eingestellt sein.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

Zur Herstellung von 2-Phenoxybutanol-1 wurden zu 23,5 g (0,62 Mol) LiAlH₄ in 250 ml Tetrahydrofuran mit 132,2 g (0,75 Mol) 2- Phenoxybuttersäure in 250 ml Tetrahydrofuran gelöst, bei einer Reaktionstemperatur von <+30°C zugetropft. Es wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Nach Zugabe von Eiswasser wurde das Reaktionsprodukt mit verdünnter Schwefelsäure versetzt und zweimal mit je 500 ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumhydrogencarbonat-Lösung und H₂O gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Ausbeute: 115,7 g (92,7%), schwach rötliches, geruchsarmes Öl. Nach Destillation erhält man ein farbloses, geruchsarmes Öl Kp₁₀, 122°C, Löslichkeit in Wasser <0,5% <0,6%. Das NMR-Spektrum spricht für das Vorliegen obengenannter Verbindung.

Beispiel 2

Zur Herstellung eines Phenoxybutanol-Gemisches aus 1-Phenoxybutanol-2 und 2-Phenoxybutanol-1 wurden 47 g (0,5 Mol) Phenol, 40,2 g (0,55 Mol) 1,2-Butenoxid und 0,5 g NaOH (45%ig) 6 Stunden auf bis zu 140°C Badtemperatur erhitzt. Nach Abkühlen wurde mit 200 ml Ether versetzt und nicht umgesetztes Phenol mit verdünnter Natronlauge extrahiert. Die Ether-Phase wurde mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Man erhält ein schwach gelbliches, geruchsarmes Öl. Ausbeute: nahezu quantitativ (96%). Nach Destillation (Kp₁₃, 132°C) erhält man ein farbloses, geruchsarmes Öl, das bei ca. 20°C fest wird. NMR: chemische Verschiebung und Integral sprechen für das Vorliegen obiger Verbindung. Löslichkeit in Wasser: <0,3% <0,4%. Das Gemisch enthält gaschromatographisch bestimmt:
91,6% 1-Phenoxybutanol-2
 8,4% 2-Phenoxybutanol-1.

Es wurden die in der folgenden Tabelle I aufgeführten Glykolether-Gemische hergestellt.

In den weiteren Tabellen II und III sind die Werte für die minimale Hemmstoffkonzentration bzw. für die Hemmstoffreste aufgeführt.

Tabelle I

Tabelle II

Minimale Hemmstoffkonzentration

Tabelle III

Hemmhofteste

Beispiel 3

Die konservierende Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Glykolether wurde an den folgenden Präparaten untersucht:

• a) Ein Shampoo bestehend aus:
  15 Gew.-Teilen Na-laurylethersulfat
   3,5 Gew.-Teilen Natriumchlorid
  81,5 Gew.-Teilen H₂O, VE wurde mit Zitronensäure auf einen pH-Wert von 6 eingestellt.
• b) Eine Body-Lotion bestehend aus: Phase 1:
   3,3 Gew.-Teilen Polyoxyethylenfettsäureester
   2,7 Gew.-Teilen Glycerin-sorbitanfettsäureester
   7,0 Gew.-Teilen Capryl-caprinsäuretriglycerid
  17,0 Gew.-Teilen Paraffin, dünnflüssig, undPhase 2:
   3,8 Gew.-Teilen 1,2-Propylenglykol
   0,7 Gew.-Teilen Magnesiumsulfat · 7H₂O
  69,9 Gew.-Teilen H₂O, VEwurden zu einer w/o-Emulsion vermischt.
• c) Eine Tagescreme bestehend aus: Phase 1:
  6,0 Gew.-Teilen Polyoxyethylenfettsäureester
  1,0 Gew.-Teilen Cetylalkohol
  5,0 Gew.-Teilen Stearinsäure
  4,0 Gew.-Teilen Paraffinöl, dünnflüssig
  3,0 Gew.-Teilen Octyldodecanol undPhase 2:
   3,8 Gew.-Teile Glycerin
  76,6 Gew.-Teile Wasserwurden zu einer o/w-Emulsion verarbeitet.

In die obengenannten Kosmetika wurden 0,1, bzw. 0,2, bzw. 0,4, bzw. 0,8 und 1,6 Gew.-Teile 2-Phenoxybutanol-1 eingearbeitet und in einem Konservierungsbelastungstest auf konservierende Wirksamkeit geprüft. Man erhält konzentrationsabhängig über mehrere Impfzyklen eine hervorragend gute Wirksamkeit.

Beispiel 4

Eine vergleichbare Wirksamkeit wurde erzielt, wenn analog Beispiel 3 anstelle der Phenoxybutanol-1 Glykolether verwendet wurden, in denen der Rest R ein Phenylrest-(I+II), 2-Methoxyphenyl, 4-Methoxyphenyl, 4-tert.-Butylphenyl, Benzyl, 2-Phenoxyethyl, 2- Ethylhexyl oder Tetrahydrofurfuryl waren.

Die folgende Tabelle IV zeigt einmal Vergleichswerte, bei einem Keimzahlreduktionstest (A) und zum anderen die der MHK-Werte gegenüber handelsüblichen oder anderen ausgewählten Vergleichsprodukten, wobei das 2-Phenoxybutanol-1 die erfindungsgemäß eingesetzte Komponente ist und durchgehend bessere Ergebnisse zeigt.

Tabelle IV

Claims (7)

1. Verwendung von Glykolether der folgenden allgemeinen Formel in der R

• a) ein geradkettiger, verzweigter oder zyklischer C₄- bis C₁₂- Alkylrest ist, dessen Alkylkette auch durch bis zu zwei Sauerstoff-Atome unterbrochen sein kann, oder
• b) ein Arylrest mit 6 bis 12 C-Atomen, dessen Arylkern mit Niedrig-Alkyl oder Niedrig-Alkoxy substituiert sein kann,

in Mitteln für die Desinfektion sowie dieser Glykolether (ausgenommen 2-Phenoxybutanol-1) in Mitteln für die Konservierung.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 2 bis 40 Gew.-% des Glykolethers der allgemeinen Formel und als Rest Wasser und übliche Desinfektionsmittelzusätze zum Einsatz kommen.

3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Mitteln für die Desinfektion zusätzlich eine Verbindung der allgemeinen Formel R-O-CH₂-CHOH-C₂H₅ (II)in der R die oben angegebene Bedeutung hat, verwendet wird.

4. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Mitteln für die Desinfektion 2-Phenoxybutanol-1 oder 2- Phenoxybutanol-1 und 1-Phenoxybutanol-2 zum Einsatz kommen.

5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Mitteln für die Konservierung zusätzlich eine Verbindung der allgemeinen Formel R-O-CH₂-CHOH-C₂H₅ (II)in der R die oben angegebene Bedeutung hat (ausgenommen 1- Phenoxybutanol-2), verwendet wird.

6. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkyl- bzw. Aryloxybutanole eine oder mehrere der folgenden Verbindungen zum Einsatz kommen: 2-n-Butoxybutanol-1
2-n-Hexyloxybutanol-1
2-(2-Ethylhexyloxy)-butanol-1
2-Decyloxybutanol-1
2-Dodecyloxybutanol-1
2-(2-(2-Butoxyethoxy)-ethoxy)-butanol-1
2-Cyclohexyloxybutanol-1
2-(2-Methylphenoxy)-butanol-1
2-(3-Methylphenoxy)-butanol-1
2-(4-Methylphenoxy)-butanol-1
2-(2-Methoxyophenoxy)-butanol-1
2-(4-Methoxyphenoxy)-butanol-1
2-(4-Butylphenoxy)-butanol-1
2-(4-tert.-Butylphenoxy)-butanol-1
2-(2-Phenylethoxy)-butanol-1
2-(2-Phenoxyethoxy)-butanol-1
2-(3-Phenylpropyloxy)-butanol-1
2-(3-Phenoxypropyloxy)-butanol-1
2-(2-Phenoxypropyloxy)-butanol-1
2-(2-Phenoxy-1-methyl-ethoxy)-butanol-1.