DE4137544A1 - Antimikrobielle wirkstoffkombination auf der basis von sauerstoff abspaltenden verbindungen - Google Patents

Antimikrobielle wirkstoffkombination auf der basis von sauerstoff abspaltenden verbindungen

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Description

Die Erfindung betrifft eine antimikrobielle Wirkstoffkombina­ tion auf der Basis sauerstoffabspaltender Verbindungen zur Antiseptik und Desinfektion von Haut, Schleimhaut und Wunde.
Nach wie vor besteht ein Bedarf an neuen antimikrobiellen Wirkstoffen bzw. Wirkstoffkombinationen mit günstiger Nutzen- Risiko-Relation. Als Kombinationspartner kommen in erster Linie Wirkstoffe mit gesicherter antimikrobieller Effekti­ vität in Frage, von denen keine gesundheitliche Gefährdung bekannt ist. Dies trifft zum Beispiel für Wasserstoffperoxid und weitere sauerstoffabspaltende Verbindungen zu. Für die Desinfektion hat sich Wasserstoffperoxid auf Grund seiner zu geringen Wirksamkeit bei alleiniger Anwendung nicht durch­ gesetzt (Kramer, A.; Hetmanck, R.; Weuffen, W.; Ludewig, R.; Wagner, R.; Jülich, W.-D.; Jahr, H.; Manigk, W.; Berling, H.; Pohl, U.; Adrian, V.; Hübner, G.; Paetzelt, H.; (1987): Wasserstoffperoxid. In: Kramer, A. Weuffen, W. Krasilnikow, A.P.; Gröschel, D.; Bulka, E.; Rehn, D. (Herausgeber): Anti­ bakterielle, antifungielle und antivirale Antiseptik - aus­ gewählte Wirkstoffe (Handbuch der Antiseptik Band II/3, Volk und Gesundheit, Berlin, S. 447-481). Hinzu kommt, daß bei einem Wirkstoffgehalt oberhalb etwa 1,5% Wasserstoffperoxid mit einer weißen Verfärbung der Haut zu rechnen ist. Daher hat es nicht an Versuchen gefehlt, die Wirksamkeit von Per­ oxiden zu erhöhen. Bekannt ist das für Kombinationen von Was­ serstoffperoxid im Konzentrationsbereich von 0,5 bis 5% mit Tensiden im Konzentrationsbereich von 0,5 bis 1%, die auf­ grund ihrer Wirksamkeit sogar zur aseptischen Bereitung ein­ gesetzt werden. Ebenso ist die Wirkungsverstärkung von Was­ serstoffperoxid durch Alkohole, Chlorhexidin, bestimmte Säuren (Ameisen-, Phosphor-, Benzoesäure) sowie durch physi­ kalische Faktoren (UV-Bestrahlung, Ultraschall, relative Luftfeuchte) bekannt. (Handbuch der Antiseptik Band II/3, Volk und Gesundheit, Berlin, S. 447-481). Diese Wirkungs­ verstärkung ist jedoch mehr additiv als synergistisch.
Als weitere sauerstoffabspaltende Verbindungen werden Per­ oxidbildner wie Kaliumperoxomono- bzw. -disulfat, Natrium­ perborat und Carbamidperhydrat zur Desinfektion bzw. Anti­ septik angewendet. Nur zur Desinfektion werden Percarbon­ säuren wie Peressigsäure und Perameisensäure bzw. Percarbon­ säurebildner wie Monoperoxyphthalathexahydrat angewendet.
Weitere Wirkstoffe mit gesicherter antimikrobieller Effekti­ vität, von denen keine gesundheitliche Gefährdung bekannt ist, sind Natriumhypochlorit und Chloramine, quarternäre Ammoniumverbindungen wie Benzalkoniumchlorid und Cetrimid, Octenidin, Taurolidin oder Aluminiumchloridcarbamid. Diese genannten antimikrobiellen Wirkstoffe werden, einzeln ein­ gesetzt, in relativ hohen Konzentrationen, bezogen auf ihre Wirksamkeit, angewendet.
Die auch als Invertseifen bezeichneten quarternären Ammonium­ verbindungen haben bei der Anwendung verschiedene Nachteile, wie z. B. ihre eingeschränkte, pH-abhängige bakterizide Wirkung und ihre eingeschränkte antivirale Wirksamkeit. Invertseifen dringen gut in die obere Hornschicht und wirken dort gegen die residente Hautflora. Aus diesem Grunde werden sie in großem Umfang zur Händedesinfektion eingesetzt. Da sie jedoch keine Sporen abtöten, sind sie hierfür nur bedingt brauchbar. Ebenso werden sie durch Eiweiß, Eiter oder Serum inaktiviert.
Die Verwendung der bisher gebräuchlichen und beispielhaft genannten Einzelwirkstoffe zur Antiseptik und Desinfektion hat einerseits den Nachteil eines geringeren Wirkungsspek­ trums und andererseits den Nachteil der, aufgrund der in der Regel höheren Einsatzkonzentration, größeren Stoffbelastung der Körperoberfläche.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, antimikrobielle Wirkstoffkombinationen auf der Basis sauer­ stoffabspaltender Verbindungen zur Antiseptik und Desinfek­ tion von Haut, Schleimhaut und Wunde zu schaffen, die eine erhöhte antimikrobielle Wirksamkeit und ein breiteres Wirkungsspektrum bei zugleich verbesserter Verträglichkeit mit Haut, Schleimhaut und Wunde aufweisen und die ein ins­ gesamt günstigeres Nutzen-Risiko-Verhältnis besitzen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer antimikrobiellen Wirkstoffkombination auf der Basis sauerstoffabspaltender Verbindungen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die sauer­ stoffabspaltenden Verbindungen, die in einer Konzentration von 0,025-3% vorliegen, kombiniert sind mit
  • - chlorabspaltenden Verbindungen in einer Konzentration von 0,01 bis 3% als Einzelstoff oder Mehrstoffgemische
  • - quarternären Ammoniumverbindungen in einer Konzentration von 0,01 bis 1% als Einzelstoff oder Mehrstoffgemische
  • - kationenaktiven, oberflächenaktiven Wirkstoffen in einer Konzentration von 0,01 bis 1% als Einzelstoff oder Mehrstoffgemische
  • - Taurolidin oder Aluminiumchloridcarbamid in einer Konzentration von 0,01 bis 1%, oder mit
  • - aliphatischen Carbonsäuren oder ihren Salzen in einer Konzentration von 0,01 bis 4% als Einzelstoff oder Mehrstoffgemische.
Zusätzlich wird der erfindungsgemäßen Wirkstoffkombination Harnstoff in einer Konzentration von 0,02 bis 1%, Allantoin von 0,01 bis 0,8% oder Panthenol von 0,05 bis 2,5% als Einzelstoffe oder Mehrstoffgemische zugesetzt.
Die chlorabspaltenden Verbindungen, die quaternären Ammonium­ verbindungen, die kationenaktiven, oberflächenaktiven Wirk­ stoffe, Taurolidin und/oder Aluminiumchloridcarbamid und die aliphatischen Carbonsäuren oder ihre Salze sind in der Wirk­ stoffkombination als Einzelkomponenten oder als Mehrkompo­ nentengemische enthalten.
Die Vorteile dieser Zusammensetzungen liegen in den über­ raschenderweise auftretenden, bemerkenswerten synergistischen Effekten. Durch den Zusatz von Harnstoff, Allantoin und/oder Panthenol und Milchsäure wird gleichzeitig eine außerordent­ lich verbesserte Haut- und Schleimhautverträglichkeit erzielt. Die Anwenderkonzentrationen können niedrig gehalten werden, so daß eine Verringerung toxikologischer Nebenwir­ kungen eintritt.
Die Kombination mehrerer Wirkstoffe verbreitert das Wirkungs­ spektrum und gleicht damit Nachteile bezüglich der antimi­ krobiellen Wirkung von Einzelwirkstoffen aus.
Als sauerstoffabspaltende Verbindungen, für die sich im Prinzip alle ungiftigen und - insbesondere aus praktischen Gründen - unter bestimmten Bedingungen eine Mindestlager­ stabilität aufweisende Verbindungen aus den Gruppen der anorganischen und organischen Peroxide, Hydroperoxide und Peroxyverbindungen eignen, werden bevorzugt Wasserstoff­ peroxid und Kaliumperoxodisulfat eingesetzt.
Aus der Gruppe der chlorabspaltenden Verbindungen werden insbesondere Natriumhypochlorit und Tosylchloramidnatrium, aus der Gruppe der quaternären Ammoniumverbindungen Benzalkoniumchlorid und Cetrimid, aus der Gruppe der alipha­ tischen Carbonsäuren und ihren Salzen Milchsäure, Alumi­ niumlaktat, Zitronensäure und Propionsäure, aus der Gruppe der kationenaktiven, oberflächenaktiven Wirkstoffe Octenidin vorzugsweise eingesetzt.
Der Einsatz von Mehrstoffgemischen einzelner Verbindungs­ gruppen ist für bestimmte Einsatzbedingungen durchaus möglich und auch zweckmäßig. Beispielsweise ist das schnell wirkende Natriumhypochlorit relativ unbeständig insbesondere in Gegenwart von Licht und bei pH-Werten über 7, so daß der Zusatz von Tosylchloramidnatrium innerhalb des angegebenen Konzentrationsbereiches oder als teilweiser Ersatz des Natriumhypochlorits durchaus angezeigt sein kann.
Der Einsatz eines Mehrstoffgemisches vergrößert vorteil­ hafterweise zusätzlich das Wirkungsspektrum.
Alle anderen hier nicht ausdrücklich genannten Wirkstoffe der oben genannten Gruppen zeigen natürlich ebenfalls erfin­ dungsgemäß die synergistischen Effekte bei der anti­ mikrobiellen Wirksamkeit. Sofern sie toxikologisch unbedenk­ lich und und eine Mindestlagerstabilität aufweisen, sind sie vorteilhafterweise in Kombination mit den genannten sauer­ stoffabspaltenden Verbindungen zur Antiseptik und Desinfek­ tion am und im menschlichen und tierischen Körper geeignet.
Die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Wirkstoffkombinationen kommen in wäßrigen Lösungen zum Einsatz, die gegebenenfalls Alkoholanteile enthalten. Der Alkoholzusatz erfolgt zur Verbesserung sowohl der Benetzung als auch der Löslichkeit der Wirkstoffe bei insbesondere längerkettigen Verbindungen und/oder zur Verringerung der Viskosität der Wirkstoffkombi­ nation. Zugleich bewirkt der Alkoholzusatz eine erhöhte antimikrobielle Wirksamkeit. Insbesondere werden Ethanol, Isopropanol oder n-Propanol verwendet. Bei Anwendung der antimikrobiellen Wirkstoffkombination auf einer Schleimhaut, einer schleimhautähnlichen Oberfläche oder auf einer Wunde sollte die Konzentration nicht höher als 10 Vol.-% sein. Bei normaler Haut kann die Alkoholkonzentration bis zu 70 Vol.-% betragen.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Ausführungs­ beispielen näher erläutert.
Beispiel 1 Die Kombination von Wasserstoffperoxid mit Natriumhypochlorit oder Tosylchloramidnatrium
Die synergistische Wirkungssteigerung der Kombination wurde im Blockierungs-Aktivierungs-Test nachgewiesen.
Das Testprinzip besteht darin, daß der eine Wirkstoff in Verdünnungsstufen im festen Medium enthalten ist und der Kombinationspartner in vier verschiedenen Konzentrationen in ausgestanzte Agarlöcher von 10 mm Durchmesser, die am Boden mit einem Agartropfen abgedichtet sind, einpipettiert wird (Weuffen, W.; Mentel, R. (1968): Zusammenhänge zwischen chemischer Konstitution und keimwidriger Wirkung. 22. Mitt.: Orientierende Prüfung einiger Benzylisothiocyanate auf Kombinationseffekte mit anderen Substanzen mit Hilfe des Blockierungs-Aktivierungs-Tests. Pharmazie 23, S. 579-582). Als Testkeim wurde Pseudomonas aeruginosa eingesetzt.
Entstehen auf den Platten mit ungehemmtem Keimwachstum um die Stanzlöcher Hemmhöfe bzw. nehmen die Hemmhofdurchmesser im Vergleich zur Kontrollplatte ohne Wirkstoffzusatz im Agar zu, liegt eine Wirkungsverstärkung vor. Kommt es auf unbe­ wachsenen Platten um die Stanzlöcher zur Keimbesiedlung, liegt eine antagonistische Interaktion vor. Es wurde jeweils ein Wiederholungsversuch durchgeführt.
Bei der Bewertung der Ergebnisse ist davon auszugehen, daß eine Zunahme des Hemmhofdurchmessers um 2 mm etwa einer Verdopplung der Wirksamkeit entspricht. Damit erreicht die Wirkungszunahme im günstigsten Fall das etwa 20fache der Wirksamkeit von Wasserstoffperoxid allein (Tabelle 1).
Tabelle 1
Beispiel 2 Kombination von Wasserstoffperoxid mit Milchsäure, Aluminiumlactat, Taurolidin, Aluminiumchloridcarbamid, Octenidin, Cetrimid bzw. Propionsäure
Die Prüfung gemäß Beispiel 1 mit H O im Konzentrations­ bereich 0,1 bis 3% ergab folgende Wirkungssteigerungen: Wasserstoffperoxid/Milchsäure bis 10fach, mit Taurolin 4 bis 10fach, mit Aluminiumchloridcarbamid 2 bis 8fach, mit Octenidin 4 bis 10fach und mit Propionsäure 2 bis 10fach.
Beispiel 3 Kombination von Kaliumperoxodisulfat mit Milchsäure, Zitronensäure, Tosylchloramidnatrium bzw. Chlorhexidin
Bei Prüfung gemäß Beispiel 1 war für die Kombination von Kaliumperoxodisulfat (1 und 2%) mit Milchsäure (abhängig vom Mischungsverhältnis) eine mehr als 100fache Wirkungsver­ stärkung, mit Zitronensäure bzw. Tosylchloramidnatrium eine bis zu 14 bis 40fache Wirkungsverstärkung nachweisbar. In Kombination mit Chlorhexidin erreichte die Wirkungsverstär­ kung etwa den Faktor 1000.
Beispiel 4 Verbesserung der Verträglichkeit von Wasserstoffperoxid durch Kombination mit Milchsäure
Überraschend war die Verbesserung der Verträglichkeit (nach­ gewiesen an der Chorioallantoismembran) von Wasserstoffper­ oxid durch Kombination mit Milchsäure. Die Versuchsanordnung war wie folgt: Hühnereier werden 10 Tage lang bebrütet, der Eipol wird abgesägt und die zu prüfenden Lösungen werden auf die freigelegte Chorioallantoismembran aufgetropft (0,1 ml). Die Reizwirkung wird nach folgendem Score beurteilt:
0 = keine Veränderungen
1 = Hyperämie
a = leicht
b = mäßig
c = schwer
2 = Hämorrhagie:
a = vereinzelt
b = häufig
c = massenhaft
3 = Koagulation.
Je nach gewählter Wasserstoffperoxidkonzentration wurden Reizwirkungen bis 2a durch Zusatz von 0,01 bis 0,1% Milch­ säure nahezu vollständig kompensiert.
Beispiel 5
Geprüft gemäß Beispiel 4 wurde für folgende Kombinationen eine deutliche Verminderung der Reizwirkung im Vergleich zum Einzelwirkstoff gefunden:
  • - Wasserstoffperoxid mit Harnstoff, Allantoin und Panthenol allein und als Dreistoffgemisch (geprüfter Konzentrations­ bereich der Zusätze 0,1%),
  • - Kaliumperoxodisulfat mit 0,1% Harnstoff.

Claims (7)

1. Antimikrobielle Wirkstoffkombination auf der Basis sauerstoffabspaltender Verbindungen zur Antiseptik und Desinfektion von Haut, Schleimhaut und Wunde, dadurch gekennzeichnet, daß die sauerstoffabspaltenden Verbindungen in einer Konzentration von 0,025-3% kombiniert sind mit
  • - chlorabspaltenden Verbindungen in einer Konzentration von 0,01-3% als Einzelstoff oder Mehrstoffgemische
  • - quarternären Ammoniumverbindungen in einer Konzentra­ tion von 0,01-3% als Einzelstoff oder Mehrstoffgemische
  • - kationenaktiven, oberflächenaktiven Wirkstoffen in einer Konzentration von 0,01-1% als Einzelstoff oder Mehrstoffgemische
  • - Taurolidin und/oder Aluminiumchloridcarbamid in einer Konzentration von 0,01-1% oder mit
  • - aliphatischen Carbonsäuren oder ihren Salzen in einer Konzentration von 0,01-4% als Einzelstoff oder als Mehrstoffgemische und daß zusätzlich
  • - Harnstoff in einer Konzentration von 0,02-1%, Allantoin in einer Konzentration von 0,01-0,8%, Panthenol in einer Konzentration von 0,05-2,5%, Milchsäure in einer Konzentration von 0,01-0,1% als Einzelstoffe oder Mehrstoffgemische enthalten sind.
2. Antimikrobielle Wirkstoffkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die chlorabspaltenden Verbindungen, die quarternären Ammoniumverbindungen, die kationenaktiven, oberflächen­ aktiven Wirkstoffe, Taurolidin und/oder Aluminiumchlorid­ carbamid und die aliphatischen Carbonsäuren oder ihre Salze als Einzelkomponenten oder Mehrkomponentengemische enthalten sind.
3. Antimikrobielle Wirkstoffkombination nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sauerstoffabspaltenden Verbindungen anorganische oder organische Peroxide, Hydroperoxide, Peroxysäuren oder ihre Salze sind.
4. Antimikrobielle Wirkstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die chlorabspaltenden Verbindungen Natriumhypochlorit oder Tosylchloramidnatrium sind.
5. Antimikrobielle Wirkstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die quarternären Ammoniumverbindungen Benzalkonium­ chlorid und Cetrimid sind.
6. Antimikrobielle Wirkstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein kationenaktiver, oberflächenaktiver Wirkstoff Octenidin ist.
7. Antimikrobielle Wirkstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatischen Carbonsäuren oder ihre Salze Milchsäure, Aluminiumlaktat, Zitronensäure und/oder Propionsäure sind.
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