FI59697B - Antimikrobiell pasta - Google Patents

Description

FSäF*l M (11)KUULUTUSJULKAISU rg.gn jBSTg u 'UTLÄGGNINCSSKRIFT 070?/

Patent neddelat (51) K».ik.Va3 A 01 N 33/04 // A 01 N 31/04 SUOMI—FINLAND (”) P*t*nttlh«k«muf— PatantaraBkning 771685 (22) HakamUpUvi —AraBkninpd>| 26.05.77 ' ' (23) Alkupllvi—GIMgli«u4tf 26.05.77 (41) Tullut JulktMktl — Bllvlt offuntllg 29.11.77

Patentti-ja rekisterihallitus ............. „ ,, __ . .. ___ (44) N«hrtvtk»lp*noo ja kuuLjulltaiMm pvm. — 80.06.8l

Patent- och registentyreleen ’ Aineita» utk«d och utUkrift·» pubik«r*d 3 (32)(33)(31) Pyydetty atuoikaus—Bagird prloritac 28,05 *76 Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2623959-8 (71) Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen, Saksan Liittotasavalta-Förbunds-republiken Tyskland(DE) (72) Wilfried Paulus, Krefeld, Karl-Heinz Rullmann, Krefeld, Saksan Liitto-tasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7I+) Oy Kolster Ab (5M Antimikrobinen tahna - Antimikrobiell pasta

Keksintö kohdistuu uusiin tetrametyylitiuraamidisulfidistä ja ben+syylialkoholihemiformaalista muodostuviin synergeettisiin vai-kutusyhdistelmiin ja vaikutusaineen käyttöön antimikrobisesti vaikuttavan tahnan valmistamiseksi.

Tetrametyylitiuraamidisulfidin käyttö antimikrobisena aineena on tunnettu (Verfkronik 47, 98-99 (1974). Samoin tunnetaan bentsyy-lialkoholimono- ja/tai polyhemiformaalin käyttö antimikrobisena aineena (DOS 16 42 026).

Tetrametyylitiuraamidisulfidin ja bentsyylialkoholimono- ja/ tai polyhemiformaalin vaikutus niitä erikseen käytettäessä on kuitenkin eräitä mikro-organismeja vastaan epätyydyttävä. Bentsyylial-koholihemiformaalien vaikutus homesieniä vastaan on vain vähäinen (DOS 24 10 606).

On keksitty antimikrobinen tahna, joka vaikutusaineena sisältää tetrametyylitiuraamidisulfidia ja bentsyylialkoholi-hemiformaa-lia.

j 59697

Bentsyylialkoholi-hemiformaalit voivat olla bentsyylialkoholi-mono-hemiformaalia tai bentsyylialkoholipoly-hemiformaalia, jotka voidaan valmistaa esimerkiksi DOS 16 42 02 6 mukaan. Vaikutusaineen aineosana voidaan yleensä käyttää bentsyylialkoholin reaktiotuotteita formaldehydin, paraldehydin tai metaldehydin kanssa.

Vaikutusaineen aineosa tetrametyylitiuraamidisulfidi voidaan valmistaa hapettamalla dimetyyliditiokarbamidihappoista dimetyyli-amiinia alkoholissa alkoholipitoisen jodiliuoksen avulla (Ber.dtsch. chem.Ges. 35, 820 (1902)).

Vaikutusaineen aineosien painosuhteet keksinnön mukaisessa antimikrobisessa tahnassa voivat vaihdella verrattain laajoissa rajoissa. Yleensä käytetään 100 paino-osaa kohti tetrametyylitiuraa-midisulfidia 1-5 paino-osaa, edullisesti 1-3 paino-osaa bentsyyli-alkoholi-hemiformaalia.

Tetrametyylitiuraamidisulfidin ja bentsyylialkoholi-hemifor-maalien vaikutusaineyhdistelmä voidaan muodostaa tavanomaisella tavalla keksinnön mukaiseksi antimikrobiseksi tahnaksi.

Vaikutusaineyhdistelmää sisältävän tahnan valmistamiseksi dispergoidaan esimerkiksi vaikutusaineyhdistettä tavanomaisesti hydroksietyyliselluloosan, veden, keski- suurimolekyläärisen polyfosfaatin (katso esimerkiksi Hollemann-Wiberg, Lehrbuck der Anorganischen Chemie, sivut 407-410 (1971)) ja dispergointiaineen, . esimerkiksi pienimolekyylisen polykarbonihapon, kuten polyakryyli-hapon ammoniumsuolan kanssa.

Keksinnön mukainen antimikrobinen tahna voi sisältää 3-7, edullisesti 4-6, paino-osaa vaikutusaineyhdistelmää, 0,4-1, edullisesti 0,5 - 0,7, paino-osaa hydroksietyyliselluloosaa, 7-3, edullisesti 6-4,paino-osaa vettä, 0,05 - 1,5, edullisesti 0,07-1,0, paino-osaa polyfosfaattia ja 0,05-1,5, edullisesti 0,07-1,0, paino-osaa dispergointiainetta.

Keksinnön mukaisen antimikrobisen tahnan valmistus voidaan suorittaa esimerkiksi seuraavan menetelmän avulla:

Hydroksietyyliselluloosa sekoitetaan kohotetussa lämpötilassa, esimerkiksi 60-90°C:ssa, veteen, kunnes saadaan kirkas suspensio. Tämän jälkeen lisätään polyfosfaatti ja dispergointiaine ja seoksen annetaan jäähtyä huoneenlämpötilassa. Jäähdyttämisen jälkeen lisätään peräkkäin bentsyylialkoholimono- tai -poly-hemiformaali ja tetrametyylitiuraamidisulf idi sekoittaen ja sekoittamista jatketaan, kunnes on muodostunut homogeeninen, helposti virtaava tahna.

3 59697

Keksinnön mukaisen tahnan vaikutus tuhoavasti tai estävästi mikro-organismeihin on voimakkaampi kuin yksittäisten vaikutusainei-den. Mikro-organismeina mainittakoon esimerkiksi bakteerit, sienet, hiivat, limaorganismit ja levät.

Bakteereista mainittakoon esimerkiksi: Eschericha coli, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis, Bacterium vulgare, Pseudomonas aeruginosa ja Bacterium mycoides.

Sienistä ja hiivoista mainittakoon esimerkiksi: Penicillium glaucum, Rhizopus nigricans, Aspergillu niger, Torula utilis,

Candida crusei ja Candida alnicans.

Levistä ja limaorganismeista mainittakoon esimerkiksi: Phaeodactylum tricornutum Bohlin, Euglena graciis Klebs, Oscillatoria geminata Meneghini, Stichococcus bacillaris Neagili, Aerobacter aerogenes.

Keksintö kohdistuu mikrobisiidiseen tahnaan teknisten materiaalien suojaamiseksi mikrobien aiheuttamaa hajaantumista vastaan, Teknisiä materiaaleja ovat esimerkiksi liimat, paperit ja kartongit, tekstiilit, nahka, puu, sivelymateriaalit, puhdistusaineet ja mikrobien aiheuttamaan hajaantumiseen alttiit vesivalmisteet. Keksinnön mukainen vaikutusainekoostumus soveltuu erikoisesti sive-lyaineiden, paperimateriaalien ja liimojen säilyttämiseen ja anti-mikrobiseksi suojaksi.

Käytetyn vaikutusaineyhdistelmän määrä on riippuvainen mikro-organismien, itiöiden ja väliaineen laadusta ja esiintymisestä. Optimaalinen käyttömäärä voidaan määrittää kulloinkin koesarjojen avulla. Yleensä riittää kuitenkin 0,1-4 prosentin määrä vaikutus-aineeeosta kiinteäainepitoisuudesta laskettuna.

Keksinnön mukaisten tahnojen vaikutusspektri on edullisesti leveämpi kuin vaikutusaineyhdistelmän yksittäisten aineosien ja niiden vaikutus Pseudomonas-tyyppisiä bakteereja ja homesieniä vastaan on hyvä.

Erikoinen etu on, että keksinnön mukaisia tahnoja, jotka sisältävät tetrametyylitiuraamidisulfidia ja bentsyylialkoholi-hemifor-maalia, voidaan helposti käsitellä. Käsiteltäessä on edullista, että ei siinny pöly- ja hajuhaittoja.

Koska tetrametyyliuraamidisulfidi ei liukene veteen (D'Ans-Lax, Taschenbuch fiir Chemiker und Fysiker, Band II, sivu 824 (1964)), on erittäin vaikea käyttää vaikutusaluetta vesipitoisessa väliaineessa. Tämän tapaisia annostusvaikeuksia ei keksinnön mukaisia tahnoja käytettäessä esiinny.

* 59697

Keksinnön mukaista vaikutusainetta sisältävää tahnaa käytettäessä riittää tahnan sekoittaminen suojattavaan materiaaliin tai sen siveleminen tälle. Antimikrobisen aineen hankalaa hankaamista materiaaliin ei tarvita.

Suojattavaa materiaalia valmistettaessa on edullisesti lisäksi ilman merkitystä se, missä materiaalin valmistusvaiheessa tahna lisätään.

Esimerkki 1

Antimikrobisesti vaikuttavan tahnan valmistus 49,22 paino-osaa vettä sekoitetaan 70-80°C:n lämpötilassa 0,6 paino-osaa hydroksietyyliselluloosaa, kunnes on muodostunut kirkas suspensio. Tämän jälkeen liuotetaan sekä 0,09 paino-osaa keskimääräisen ketjunpituuden omaavaa natriumpolyfosfaattia (kaupallinen polyfosfaatti, CALGON LN että ammoniumakrylaattia (kaupallinen polyakrylaatti, BASF:in dispergointiaine A ®suspensioon. Huoneenlämpötilaan jäähdyttämisen jälkeen sekoitetaan suspensioon peräkkäin 1 paino-osa bentsyylialkoholimono- tai -poly-hemiformaa-lia ja 50 paino-osaa hienoksijauhettua tetrametyylitiuraamidisul-fidia ja sekoittamista jatketaan 1 tunti, kunnes saadaan homogeeninen, helposti virtaava tahna.

Esimerkki 2

Dispersiovärisivelyjen koestus homesieniä vastaan.

Koestus suoritetaan Defense Standards Laboraties Maribyrr-nong/Australia raportin 219 mukaan seuraavasti:

Sileä kartonki sivellään molemmilta puoliltaan koestetta-valla tuotteella ja kuvataan sitä 8 vuorokautta huoneenlämpötilassa. Vanhennusta varten kostutetaan osaa sivelystä 24 tunnin ajan virtaavalla 24°C:ssa tai ilmastetaan 8 vuorokautta raittiilla ilmalla 50-60°C:ssa tai altistetaan 110 tunnin ajaksi kuivalle xenon-kokeelle. Siten esikäsittelyistä koekappaleista asetetaan 5x5 cm:n suuruisia paloja petrimaljoissa hedelmäsokeri-agar-ra-vintoalustalle ja niihin lisätään seuraavien homelajien itiösus-pensioita: Aspergillus niger, Pullularia pullulans, Alternaria speciales, Penicillium citrin m, Stackhybotrus atra, Paecilomyces varioti, Cladosporium herbarum, Aspergillus ustus, Aspergillus flavus.

Maljoja pidetään 28-30°C:n lämpötilassa ja 90-95 %:n suhteellisessa kosteudessa ja tutkittiin 3 viikon kuluttua. Sively-valmisteet ovat hometta kestävää, jos koekappaleet tämänjälkeen 59697 5 olivat homeettomia.

Tämän menetelmän mukaisesti koestettiin kaupallinen dispersioväri, joka kokonaiskiinteäainepitoisuudestaan laskettuna sisälsi 8 % esimerkin 1 mukaan valmistettua tahnaa, homekestoisuutensa suhteen. Edellämainittua vaikutusainepitoista dispersioväriä olevat sivelykalvot olivat kokeen kulloistenkin rasitusten jälkeen homeettomia.

Esimerkki 3

Dispersiovärien varastointikestävyyden mikrobiologinen koes-tus.

Kaupalliseen dispersioväriin lisättiin bakteereita, jotka c oli saatu mikrobien infektoimasta dispersioväristä (noin 10 itiötä grammaa kohti väriä). Bakteerit olivat pääasiassa Pseudomonas- ja Coli-tyyppisiä bakteereita.

a) Dispersioväri, joka sisälsi 8 % (tämä vastaa 4 %:n tetrametyyli-tiuraamidisulfidin ja 0,04 %:n bentsyylialkoholimono- tai polyhemi-formaatin vaikutus ainepitoisuutta) esimerkin 1 mukaan valmistettua tahnaa, oli yli 3 kuukauden kuluttua homeeton, vaikkakin sitä tänä aikana infektoitiin viidesti mikrobeilla*, dispersioväri oli täten mikrobiologisesti varastointia kestävä.

b) Jos dispersioväri sisältää vaikutusaineena vain 4 % tetrametyyli-uraamidisulfidia, eivät lisätyt Pseudomonas-bakteerit tuhoudu; dispersioväri ei tällöin ole varastointia kestävä. Vertailukokeessa 3b) tapahtui varastointi samoissa olosuhteissa kuin kohdassa 3a).

Esimerkki 4

Esimerkin 1 mukaan valmistetusta tahnasta valmistetaan nestemäiseen lihaliemiväliaineeseen pitoisuussarja, joka sitten infek-toidaan yksittäisinä näytteinä Aerobacter aerogens bakteereilla.

4 vuorokauden inkuboinnin jälkeen määritetään pienin pitoisuus, jolla keksinnön mukainen vaikutusaineseos estää koebakteerin kasvun, minimiestopitoisuudeksi (MHK). Koebakteerin kasvu ilmenee ravinto-liuoksen sameutena. Tulos: MHK oli 20 mg/1.

Esimerkki 5

Allen’in ravintoliuokseen (Arch. Mikrobiol. 17 34-53 (1952)) lisätään 1 % kaprolaktaamia hiilen ja typen lisälähteeksi ja steriloinnin jälkeen saasutetaan limaorganismeilla, jotka on eristetty polyamidin valmistuksessa käytetystä kehruuvedenkierrosta ja lisätään sitten jatkuvasti kasvavina pitoisuuksina esimerkin 1 mukaista keksinnön mukaista tahnaa. Minimaaliseksi estopitoisuudeksi määritetään pitoisuus, jolla 3 viikkoa kestävän inkuböirtnin jälkeen huoneenlämpötilassa koeorganismien kasvu estyy.Tulos:MHK oli 60 mg/1.