DE4241491A1

DE4241491A1 -

Info

Publication number: DE4241491A1
Application number: DE4241491A
Authority: DE
Inventors: Akira Nishihara; Akihiro Nakamura; Tsunetoshi Honda; Michio Harada; Maki Takizawa
Original assignee: Yoshida Pharmaceutical Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Yoshida Pharmaceutical Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1991-12-12
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: US5478864A; GB9225710D0; GB2262283A; GB2262283B; DE4241491C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Desinfektionsmittel und insbeson dere eine Gruppe von Bisbiguanidverbindungen und als Des infektionsmittel verwendbare pharmazeutisch verträgliche Salze davon.

Chlorhexidin der Formel

ist eine Verbindung, die 1954 als Desinfektionsmittel ent wickelt wurde, auf eine große Gruppe von Bakterien keimtö tend wirkt und aufgrund seiner raschen Wirkung und niedrigen Toxizität in einem sehr großen Bereich verwendet wird.

Verwendung findet es insbesondere als Gluconatsalz, das hohe Waserlöslichkeit aufweist, zur Desinfizierung von Händen und Fingern, des Operationsfeldes und medizinischer Instrumente, da es einen weiten Bereich keimtötender Aktivität aufweist.

Chlorhexidin hat jedoch den Nachteil, daß es gegen bestimmte gramnetagive Bakterien, insbesondere Pyocyaneus bacilli weniger wirksam ist. In letzter Zeit sind Stämme von Pyocya neus bacillus und Pseudomas cepacia bekannt geworden, die gegenüber diesem Arzneimittel resistent sind, was in medizi nischen Einrichtungen zu Problemen führt. Chlorhexidin löst nämlich manchmal, wenn es in einer üblicherweise verwendeten Konzentration auf Schleimhäute aufgebracht wird, Schocksymp tome aus, weshalb heute seine Anwendung auf Schleimhäute mit Ausnahme der Bindehaut, verboten ist.

Unter den genannten Umständen wäre ein Ersatz für Chlorhexi din wünschenswert, der sowohl das breite antibakterielle Spektrum von Chlorhexidin aufweist, als auch verbesserte keimtötende Wirkung und medizinische Anwendbarkeit. Es bestand daher ein Bedarf an einem Desinfektionsmittel vom Chlorhexidintyp für medizinische Zwecke, das in geringer Konzentration angewandt werden kann, um es gefahrlos auf Schleimhäute applizieren zu können, das verbesserte keimtö tende Aktivität, insbesondere gegen Pyocyaneus bacilli, aufweist und als lokales Desinfektionsmittel für chirurgi sche Eingriffe in Frage kommt.

V.D. Warner et al. berichteten in Journal of Medical Chemi stry, 1973, Bd. 16, Nr. 6, SS. 732-733 von der Zahnbelag inhibierenden (Antiplaque) Aktivität von bis-substituierten 1,6-Bis-biguanidohexanderivaten. Es wurde bekannt, daß eine Abänderung in den Endsubstituenten des 1,6-Bis-biguanidins zu einer starken Veränderung der antibakteriellen Aktivität der Verbindung führt. Warner et. al. berichteten, daß das Bisphenyl-substituierte Derivat keine Antiplaque-Aktivität zeigte, die Biscyclohexyl-substituierten und die Bis-1- adamanthyl-substituierten Derivate dieselbe oder höhere Antiplaque-Aktivität aufwiesen, verglichen mit Chlorhexidin und das Bis(m-trifluormethylphenyl)derivat eine höhere Antiplaque-Aktivität bei niedrigeren Konzentrationen zeigte.

Seit diesem Bericht sind mehr als zwanzig Jahre vergangen. Ergebnisse weiterer Untersuchungen über die allgemeinen keimtötenden Aktivitäten von 1,5-Bis-biguanidohexanderivaten sind nicht bekannt geworden.

Es wurden nun bestimmte α,ω-Bis-biguanidoalkanderivate auf ihre antibakterielle Aktivität hin geprüft, wobei festge stellt wurde, daß 1,n-Bis(N⁵-m- oder p-trifluormethylphenyl- N¹-biguanido)-C₃-C₁₀-alkane ausgezeichnete antibakterielle Aktivität besitzen.

Die Erfindung betrifft ein Desinfektionsmittel, das ein 1,n- Bis(N⁵-trifluormethylphenyl-N¹-biguanido)-alkan der Formel

enthält, worin n eine ganze Zahl von 3 bis 10 bedeutet und die Trifluormethylgruppe sich in m- oder p-Stellung befin det, oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon. Eine dieser Verbindungen, und zwar 1,6-Bis(N⁵-m-trifluormethylphe nyl-N′-biguanido)hexan ist bekannt, während die anderen Verbindungen neu sind.

Diese Verbindungen können leicht, z. B. nach dem in J. Chem. Soc., 4422 (1956) beschriebenen Verfahren hergestellt wer den. So z. B. können die Verbindungen, in denen n 6 bedeutet, durch Umsetzung von 1,6-Hexandiamindihydrochlorid mit Natri umdicyanamid zum 1,6-Bis(N³-cyano-N¹-guanido)hexan und dessen Umsetzung mit p- oder m-Trifluormethylanilinhydrochlorid synthetisiert werden. Jede Umsetzung ist an sich bekannt und braucht nicht näher beschrieben zu werden.

Die Verbindungen, bei denen n einen anderen Wert aufweist als 6 können auf dieselbe Weise unter Verwendung entspre chender α,ω-Alkandiamindihydrochloride hergestellt werden.

Die erhaltenen Verbindungen können durch Behandlung mit einer Base in die entsprechenden Basen überführt werden. Die entsprechenden Salze können durch Umsetzung der Base mit einer entsprechenden Säure hergestellt werden. Natürlich ist es auch möglich, zuerst eine Base herzustellen und diese dann in ein geeignetes Salz zu überführen.

Bevorzugte Säuren sind Chlorwasserstoff-, Essig-, Glucon-, Maleinsäure usw.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert. Diese haben jedoch nur illustrierenden Charakter und schränken die Erfindung nicht ein.

Beispiel 1 Herstellung von 1,6-Bis(N⁵-p-trifluormethylphenyl-N¹-biguani do)-hexan

1,6-Hexandiamindihydrochlorid (9,5 g, 50 mMol) und Natrium dicyanamid (10,3 g, 100 mMol) wurden in n-Butanol unter Rückflußbedingungen während 10 Stunden umgesetzt, wodurch man 1,6-Bis-(N³-cyano-N¹-guanido)hexan (14,4 g, 47,4 mMol) erhielt. Dieses wurde dann mit 4-Trifluormethylanilinhydro chlorid (24,9 g, 126 mMol) in 2-Ethoxyethanol unter Rück flußbedingungen während 15 Stunden umgesetzt. Der ausgefal lene Feststoff wurde dann abfiltriert und mit dem Feststoff vereinigt, der durch Einengen des Filtrats erhalten worden war. Danach wurde der vereinigte Feststoff aus 50%iger Essigsäurelösung umkristallisiert. Man erhielt 21,8 g des chlorwasserstoffsauren Salzes von 1,6-Bis(N⁵-p-trifluorme thylphenyl-N¹-biguanido)-hexandihydrochlorid in Form eines weißen Stoffes.

Das gesammelte Material wurde dann in 400 ml 1,5 N Salzsäure gelöst, wonach 100 ml 8 N NaOH zugetropft wurden. Ein Fest stoff fiel aus, der gesammelt, mit Wasser gewaschen und aus Ethanol umkristallisiert wurde. Auf diese Weise erhielt man 1,6-Bis(N⁵-p-trifluormethylphenyl-N¹-biguanido)-hexan. Die Identifikation erfolgte anhand der nachfolgenden Daten:

NMR-Spektrum:
¹H-NMR (270 MHz, DMSO-d₆/TMS); δ 1,32 ppm (br., 4H), δ 1,46 ppm (m, 4H), δ 3,12 ppm (br., 4H), δ 5,11 ppm (br., 4H), δ 6,97 ppm (d, 4H, J=8,0 Hz), δ 7,49 ppm (d, 4H, J=8,0 Hz), δ 7,0-7,8 ppm (br. 6H);
¹³C-NMR (67,8 MHz, DMSO-d₆/TMS); δ 26,07 ppm. δ 29,12 ppm. δ 40,17 ppm, δ 120,04 ppm, (q. J_CF=31,2 Hz), δ 122,96 ppm, δ 124,96 ppm (q. J_cF=270,9 Hz), δ 125,78 ppm (q. J_CF=3,2 Hz), δ 154,68 ppm, δ 158,07 ppm, δ 158,18 ppm;
¹⁹F-NMR (254 MHz, DMSO-d₆/TMS); δ 59,22 ppm;

IR-Absorptionsspektrum (KBr-Preßling, cm^-1):
870, 1065, 1104, 1163, 1261, 1327, 1386, 1412, 1550. 1630, 1676, 3080;

Massenspektrum (20 eV, m/e):
161 (10,1%), 163 (21,4%), 204 (9,6%), 205 (9,6%), 188 (100%), 553 (0,3%), 571 (2,0%), 572 (2,1%).

Beispiel 2 Herstellung des Digluconsäuresalzes

1,6-Bis-(N⁵-p-trifluormethylphenyl-N¹-biguanido)-hexan wurde mit 2 Moläquivalenten Gluconsäure (50%ige Lösung in destil liertem Wasser) versetzt, wonach die Lösung entsprechend verdünnt wurde. Man erhielt die wässerige Lösung von 1,6-Bis(N⁵-p-trifluormethylphenyl-N¹-biguanido)-hexandigluconat.

Beispiel 3 Bewertung der germiziden Aktivität der Verbindung nach Beispiel 1

Die germizide Aktivität der Verbindung nach Beispiel 1 (Verbindung I) wurde nach der Methode der Ermittlung der minimalen wachstumshemmenden Konzentration (MIK, nach dem von der Japanischen Gesellschaft für Chemotherapie festge legten Standardverfahren) und aufgrund des Phenolkoeffizien ten bewertet.

Bewertung der germiziden Aktivität 1 (MIK-Bewertung)

Ein Teil des Digluconatsalzes der Verbindung nach Beispiel 1 wurde in Wasser gelöst, wonach die Lösung auf dem Wasserbad bis zur Trockene eingedampft wurde. Das getrocknete Salz wurde dann in Essigsäure (von für die potentiometrische Titration geeigneter Reinheit) gelöst, wonach dessen Konzen tration durch potentiometrische Titration mit Hilfe einer Perchlorsäurelösung ermittelt wurde. Nach Bestimmung der Konzentration der Lösung des sauren Gluconatsalzes wurde diese mit keimfrei gemachtem Wasser bis zur vorgegebenen Konzentration verdünnt. Jeder ml der Lösung von jeder Kon zentration wurde dann in eine Petrischale gegeben, wonach 9 ml mit Difco versehener Müller-Hinton-Agar zugesetzt wurden, worauf gut gemischt wurde. Auf diese Weise wurden die für den Empfindlichkeitstest erforderlichen Nährmedien hergestellt. Die Konzentrationen der Verbindung betrugen 200 µg/ml und waren 2ⁿ-fach, wobei n einem Wert von -8 bis 2 entspricht. Davon getrennt wurden die in Tabelle 1 angeführ ten Mikroorganismenstämme bei 37°C während 24 Stunden in Vermehrungsmedien unter Verwendung von mit Difco versehener Müller-Hinton-Bouillon subkultiviert. Die Mikroorganismen konzentration wurde auf 10⁶/ml eingestellt. Mit auf diese Weise erhaltenen Kulturen wurde mit Hilfe eines Impfstabes eine Reihe von Züchtungsmedien für die Messung der Empfind lichkeit beimpft. Ermittelt wurde der MIK-Wert, bei dem es zu einer vollständigen Inhibierung des Mikroorganismenwachs tums kam. Die Ergebnisse sind zusammen mit dem Ergebnis auf Chlorhexidin als Kontrolle in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle 1

Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, zeigt die Verbindung nach Beispiel 1 germizide Wirkung gegen Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris und Alcaligenes faecalis bei Konzentratio nen von 1/4 bis 1/8 der Wirkkonzentration von Chlorhexidin. Gegenüber anderen Mikroorganismen ist die Verbindung bei derselben Konzentration wirksam wie Chlorhexidin.

Bewertung der germiziden Aktivität 2 (Test auf unmittelbare Wirkung)

Die unmittelbare Wirkung dieser Verbindung wurde nach der Methode des Phenolkoeffizienten, wie sie in "Directions for Hygienic Tests", zusammengestellt vom Japanischen Ministeri um für Gesundheit und Wohlfahrt, beschrieben wird, bewertet:

1. Kulturmedium

Jeweils 10 ml der nachfolgend beschriebenen Bouillon wurden in Proberöhrchen gefüllt, die dann bei 120°C während 20 Minuten mit Hochdruckdampf keimfrei gemacht wurden.

Bouillon für die Prüfung der Desinfektionsmittel:
Pepton (Produkt der Fa. Nippon Seiyaku)\|10 g
Fleischextrakt (Produkt der Fa. Kyokuto Seiyaku)	5 g
NaCl (Produkt der Fa. Kokusan Kagaku, besonders rein)	5 g
Gereinigtes Wasser	1000 ml
pH 6,8

2. Testmethode

Verdünnte Lösungen einer Konzentrationsreihe der Probenver bindung wurden für jeden der in Tabelle 2 angeführten Mi kroorganismen hergestellt. Jeweils 10 ml der Lösungen wurden in Reagenzgläser gegeben, die dann bei 20°C in einem Ther mostatbad gehalten wurden. Jeder Mikroorganismus wurde dann in dem oben beschriebenen Bouillonmedium zum Testen der Desinfektionsmittel über drei Generationen hinweg bei 37°C während 48 Stunden subkultiviert. Jeweils 1 ml jeder Kultur wurde dann in jede der beschriebenen Serien von Reagenz gläsern gegeben und gut gemischt. Nach 2,5, 5, 10 und 15 Minuten wurde der Inhalt jedes Reagenzglases entnommen und mit ihm jeweils ein Teil des Bouillonmediums zum Testen der Desinfektionsmittel beimpft. Die einzelnen Anteile wurden dann bei 37°C während 48 Stunden inkubiert und auf das Mi kroorganismenwachstum hin überprüft. Jeder Test wurde drei mal durchgeführt. Die unmittelbare Wirkung der Desinfek tionsmittel wurde verglichen anhand der Zahl der Testreihen, bei denen ein Mikroorganismenwachstum beobachtet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2

Beispiel 4

Hergestellt wurden Verbindungen der Formel I, in der die Trifluormethylgruppe sich in p-Stellung befindet und n 2, 3, 5, 8 und 11 bedeutet, ausgehend von Ethylendiamindichlorid, 1,3-Propandiamindichlorid, 1,5-Pentandiamindichlorid, 1,8- Octandiamindichlorid oder 1,11-Undecandiamindichlorid, Natriumdicyanamid und 4-Trifluormethylanilinhydrochlorid entsprechend den oben beschriebenen Verfahren. Ermittelt wurde der MIK-Wert auf die oben beschriebene Weise. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.

Tabelle 3

Beispiel 5 Herstellung von 1,6-Bis(N⁵-m-trifluormethylphenyl-N¹-biguani do)-hexan

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei anstelle von Trifluormethylanilinhydrochlorid 3-Trifluorme thylanilinhydrochlorid verwendet wurde. Erhalten wurde 1,6-Bis(N⁵-m-trifluormethylphenyl-N¹-biguanido)-hexanhydrochlo rid. Die Identifikation erfolgte anhand nachfolgender Daten:

NMR-Spektrum:
¹H-NMR (270 MHz, DMSO-d₆/TMS); δ 1,30 ppm (br., 4H), δ 1,47 ppm (m, 4H), δ 3,12 ppm (d, 4H, J=6,8 Hz), δ 6,8-8,3 ppm (m.18H);
¹³C-NMR (67,8 MHz, DMSO-d₆/TMS); δ 25,90 ppm. δ 28,62 ppm, δ 40,90 ppm, δ 116,81 ppm, δ 118,17 ppm, δ124,15 ppm (q. J_CF=-272,2 Hz), δ 124,38 ppm. δ 129,34 ppm, (q, J=31,1 Hz), δ 129,68 ppm, δ 142,90 ppm, δ 155,26 ppm; δ 159,58 ppm;
¹⁹F-NMR (254 MHz, DMSO-d₆/TMS); δ 60,76 ppm;

IR-Spektrum (KBr-Preßling, cm^-1:
700, 798, 898, 1120, 1170, 1335, 1457, 1550, 1650, 3190, 3310;

Massenspektrum (20 eV, m/e):
161 (37,7%), 161 (37,7%), 163 (83,4%), 188 (100%), 204 (31,0%), 205 (30%), 415 (51,7%), 571 (1,1%), 572 1,0%).

Beispiel 6 Herstellung des digluconsauren Salzes

1,6-Bis-(N⁵-m-trifluormethylphenyl-N¹-biguanido)-hexan wurde mit 2 Moläquivalenten einer 50%igen wässerigen Lösung von Gluconsäure in destilliertem Wasser versetzt, wonach die Lösung entsprechend verdünnt wurde. Auf diese Weise erhielt man eine wässerige Lösung von 1,6-Bis(N⁵-m-trifluormethylphe nyl-N¹-biguanido)-hexandigluconat.

Beispiel 7 Bewertung der desinfizierenden Wirkung

Die desinfizierende Wirkung der hergestellten Verbindungen wurde aufgrund der Messung des MIK-Wertes und der unmittel baren Wirkung wie in Beispiel 3 beschrieben, getestet. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengefaßt.

Tabelle 4

Bewertung der germiziden Aktivität 1 (MIK-Bewertung)

Bei bestimmten Mikroorganismenstämmen sind die Ergebnisse dieselben wie bei der Verbindung nach Beispiel 1. Im Falle des Verdünnungsverfahrens ist dies dann der Fall, wenn die Wirkungen zweier Verbindungen dasselbe Niveau haben.

Bewertung der germiziden Aktivität 2 (Test auf unmittelbare Wirkung)

Die Ergebnisse des Tests zur Feststellung der unmittelbaren Wirkung sind in Tabelle 5 zusammengefaßt.

Tabelle 5

Beispiel 8

Hergestellt wurden Verbindungen der Formel I, in der die Trifluormethylgruppe sich in m-Stellung befindet und n 2, 3, 5, 8 und 11 bedeutet, ausgehend von Ehtylendiamindihydro chlorid, 1,3-Propandiamindihydrochlorid, 1,5-Pentandiamindi hydrochlorid, 1,8-Octandiamindihydrochlorid oder 1,11-Unde candiamindihydrochlorid, Natriumdicyanamid und 3-Trifluor methylanilinhydrochlorid entsprechend Beispiel 4, und die germizide Aktivität wurde auch auf dieselbe Weise ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefaßt.

Tabelle 6

Claims

1. Desinfektionsmittel, enthaltend 1,n-Bis(N⁵-trifluorme thylphenyl-N¹-biguanido)-alkan der Formel worin n eine ganze Zahl von 3 bis 10 bedeutet und die Tri fluormethylgruppe sich in m- oder p-Stellung befindet, oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.

2. Desinfektionsmittel nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trifluormethylphenylgruppe sich in p-Stellung befindet.

3. Desinfektionsmittel nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß n 6 ist.

4. Desinfektionsmittel nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trifluormethylphenylgrup pe sich in m-Stellung befindet.

5. Desinfektionsmittel nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß n 6 ist.