"Antimikrobielle Wirkstoffgemische"
Die Erfindung betrifft antimikrobielle Wirkstoffgemische, insbesondere fungistatisch wirksame Gemische mit einem Gehalt an bekannten Bioziden und Jodpropinyloxy-ethanolcarbamatverbindungen.
Auch die Verwendung von Jodpropinyloxy-ethanol-carbamaten als Bakterizide und Fungizide ist seit längerer Zeit bekannt (DE 3216895 AI).
Auf dem Gebiet der Desinfektions- und Konservierungsmittel besteht aber unter den Gesichtspunkten des Umweltschutzes und der Wirtschaftlichkeit ein Bedürfnis nach immer neuen Wirkstoffen und Wirkstoffko binationen, die schon bei geringen Anwendungskonzentrationen eine hinreichende antimikro¬ bielle Wirkung zeigen. In diesem Zusammenhang sind nicht nur neue Verbin¬ dungen von Interesse, sondern auch synergistisch wirkende Kombinationen bereits bekannter Wirkstoffe.
Es wurde gefunden, daß Kombinationen aus verschiedenen bereits bekannten Bioziden und Jodpropinyloxy-ethanol-carbamaten eine synergistische anti¬ mikrobielle Wirkung zeigen.
Gegenstand der Erfindung sind antimikrobiell wirksame Gemische aus a) mindestens einem antimikrobiell wirksamen Bioeid aus der Gruppe ent¬ haltend Jodpropinylbutylcarbamat, N-Dichlorfluormethylthio-N' ,N'-di- methyl-N-phenylsulphamid, Tetrachlorophthalodinitril, 2-Methoxycarbo- nylamino-benzimidazol , Trichlormethylthiophthalimid, Isothiazolinon- verbindungen wie beispielsweise 2-n-0ctyl-3(2H)-Isothiazolinon, Benz- isothiazolinon und/oder ein Gemisch aus 2-Methyl-4-isothiazolinon und 5-Chlor-2-methyl-4-istothiazolinon und b) mindestens eine antimikrobiell wirksame Jodpropinyloxy-ethanol-carba- atverbindung,
wobei die Komponenten a und b im Gewichtsverhältnis von a : b im Bereich von etwa 100 : 1 bis 0,05 : 1, vorzugsweise von etwa 30 : 1 bis 0,1 : 1, vorliegen.
Als antimikrobiell wirksame Jodpropinyloxy-ethanol-carba atverbindungen eignen sich insbesondere. 2-(3-Iod-2-propinyloxy)-ethanol-carbamate der allgemeinen Formel (II)
Rl R3 R5
I I I
I - C s C - C - 0 - C - C - 0C0NH - R? (II)
I I I 2 R R5
in der R1 und R2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder cyclische Alkylreste mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen oder R1 und R2 zusammengenommen -(CH2)n- bedeuten,, wobei n 4 bis 6 ist, R3, R4( R5 untj R6, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Arylreste oder CC13 bedeuten oder R3 und R5 oder R4 und R6 zusammengenommen -(CH2)n bedeuten, wobei n 3 bis 5 ist, und ? Wasserstoff, lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoff¬ atomen oder cyclische Alkylreste mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, Arylreste, substituierte Arylreste, Arylalkylreste oder Arylsulfonylreste bedeutet.
Beispiele für lineare oder verzweigte Alkylreste oder Alkenylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, für die R1 und R2 stehen, sind der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sec.-Butyl-, tert.-Bu¬ tyl-, Pentyl-, der Hexylrest und deren verzweigte Isomere wie der Vinyl-, Allyl-, Propenyl-, Butenyl-, Pentenyl- und Hexenylreste sowie die entspre¬ chenden Isomeren der genannten Alkenyle mit 4, 5 und 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele für cyclische Alkylreste mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, für die R1 und R2 stehen, sind der Cyclopentan-, Cyclohexan- und der Cycloheptan- rest. Bevorzugt werden Verbindungen der Formel (II), in denen beide Sub- stituenten R1 und R2 gleichzeitig Wasserstoff oder gleichzeitig Methyl-
reste sind, sowie solche, in denen bei R1 und R2 ein Substituent Wasser¬ stoff ist, während der andere einen Methylrest darstellt.
Beispiele für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, für die R3, R4, R5 und R6 stehen, sind der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl- und der n- Butylrest, Isobutyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl, wobei Methyl bevorzugt wird.
Beispiele für Arylreste, für die R3, R4, R5 und R6 stehen, sind der Phe- nyl- und der Naphthylrest.
Bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel (II), in denen von den Resten R1 bis R6 mindestens 4 Reste Wasserstoff bedeuten.
Beispiele für lineare und verzweigte Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoff¬ atomen, für die R7 steht, sind der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sec.-Butyl-, tert.-Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl- und der Dodecylrest sowie die verzweigten Isomeren der Alkyle mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen.
Beispiele für cyclische Alkylreste mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, für die R7 steht, sind der Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl- und der Cyclooctylrest.
Beispiele für Aryl und substituiertes Aryl, für die R7 steht, sind der Phenyl-, Naphthyl-, Tolyl-, Chlorphenyl-, Bromphenyl-, Fluorphenyl-, Di- chlorphenyl- und der Trichlorphenylrest.
Beispiele für Aralkyl und Arylsulfonyl, für die R7 steht, sind der Benzyl- und der p-Toluolsulfonylrest.
Bevorzugt werden Verbindungen, in denen R7 ein niederer Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, sowie ein Arylrest oder mit Chlor oder Brom sub¬ stituierter Arylrest ist.
Beispiele für besonders bevorzugte Verbindungen sind solche, in denen R7 ein Propyl-, Butyl- oder Phenylrest ist.
Die N-substituierten 2-(3-Iod-2-propinyloxy)-ethanol-carbamate der allge¬ meinen Formel (II) werden nach an sich bekannten Verfahren (Houben-Weyl, Methoden der Org. Chemie, Bd. 8, S. 141 - 144 (1952)) durch Umsetzung äquimolarer Mengen der Alkohole mit geeigneten, z.B. im Handel erhältli¬ chen Isocyanaten synthetisiert, wie beispielsweise in der DE 32 16894 AI und in der DE 32 16895 AI beschrieben ist.
Bei der Bestimmung der mikrobistatischen Wirkung an verschiedenen Bakte¬ rien- und Pilzkulturen konnten mit solchen Gemischen deutlich synergisti¬ sche Wirkungen beobachtet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Gewichtsverhältnis der Komponenten a und b im Bereich von 30 : 1 bis 0,1 : 1 eingestellt.
Zur Herstellung gebrauchsfertiger antimikrobieller Mittel können die er¬ findungsgemäßen antimikrobiell wirksamen Gemische in Form von pulverförmi- gen oder lösungsmittelhaltigen Konzentraten bereitgestellt werden, in de¬ nen die Gesamtkonzentration der Komponenten a und b von etwa 0,5 bis zu 100, vorzugsweise von 10 bis zu 90 Gew.-% ausmachen kann. Geeignete ge¬ brauchsfertige Mittel haben insbesondere eine Konzentration von 10 bis 50 Gew.-% der erfindungsgemäßen Mischung von a und b.
In der Mehrzahl der Fälle enthalten die für die praktische Anwendung be¬ stimmten Gemische insgesamt noch 0 bis etwa 99, vorzugsweise 90 bis 10 Gew.-% weitere üblicherweise verwendete Bestandteile, die je nach der vor¬ gesehenen Anwendungsform und dem Anwendungszweck ausgewählt werden. Für flüssige Zubereitungen beispielsweise kommen als Lösungsmittel mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel in Betracht, beispielsweise Ethanol, Isopropanol und Ethylenglykol , Propylenglykol, Ethylethylenglykol, Propyl- propylenglykol sowie mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel wie bei¬ spielsweise Testbenzin, Benzol, Toluol, Essigsäureethylester oder Di e- thylenchlorid.
Wenn neben der antimikrobiellen Wirkung eine zusätzliche Reinigungswirkung erwünscht ist, können die erfindungsgemäßen Gemische auch noch Tenside, insbesondere nichtionische Tenside enthalten. Beispiele für geeignete Ten¬ side sind Cß-Cig-Alkylglucoside mit etwa 1 bis 10 Glucoseeinheiten im Mole¬ kül, Anlagerungsprodukte von 4 bis 40, vorzugsweise 4 bis 20 Mol Ethylen¬ oxid an ein Mol Fettalkohol, Alkylcyclohexanol, Alkylphenol, Fettsäure, Fettsäureamid oder Alkansulfonamid. Von besonderem Interesse sind Anlage¬ rungsprodukte von 5 bis 16 Mol Ethylenoxid an Kokos- oder Talgfettalko- hole, an Oleylalkohol, ein Gemisch aus Oleylalkohol und Cetylalkohol sowie an Mono-, Di- oder Trialkylphenole und an Monoalkylcyclohexanole mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten. Auch gemischte Anlagerungspro¬ dukte von Ethylenoxid und Propylenoxid an die genannten Verbindungen mit einem aktiven Wasserstoffatom kommen in Betracht. Die genannten Alkoxy- lierungsprodukte können auch endgruppenverschlossen sein, beispielsweise durch Ether- oder Acetalgruppen.
In den erfindungsgemäßen Gemischen können ferner Gerüstsubstanzen vorhan¬ den sein; als solche eignen sich beispielsweise Alkalisalze der Glukon- säure, insbesondere Natriumglukonat, die Alkalisalze der Nitrilotriessig- säure, Ethylendia intetraessigsäure, Hydroxyethandiphosphonsäure, Phos- phonobutantricarbonsäure, Milchsäure, Zitronensäure oder Weinsäure. Wei¬ terhin kommen als Gerüstsubstanzen die wasserlöslichen Salze höhermole¬ kularer Polycarbonsäuren in Betracht, etwa Polymerisate der Maleinsäure, Itakonsäure, Fumarsäure und Zitraconsäure. Auch Mischpolymerisate dieser Säuren untereinander oder mit anderen poly erisierbaren Monomeren, wie z.B. Ethylen, Propylen, Acrylsäure, Vinylacetat, Isobutylen, Acrylamid und Styrol sind brauchbar.
In die erfindungsgemäßen Gemische können auch Reinigungsverstärker wie Fettsäuremono- und -diethanolamide, beispielsweise Kokosfettsäuremonoetha- nola id und Kokosfettsäurediethanola id, und Anlagerungsprodukte von bis zu 4 Mol Ethylenoxid oder Propylenoxid an Fettalkohole mit 8 bis 12 Koh¬ lenstoffatomen sowie freie Fettalkohole mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen sowie Reinigungsverstärker auf Cellulosebasis eingearbeitet werden.
Darüber hinaus kann es für weitere Anwendungsbereiche vorteilhaft sein, wenn die erfindungsgemäßen Gemische zusätzlich weitere antimikrobiell wirk¬ same Substanzen enthalten. In die erfindungsgemäßen Mischungen können auch Insekticide wie z.B. Pyrethroide (Permethrin, Cypermethrin, Decamethrin und Fenvalerate) und/oder Lindan, Endosulfan, Dieldrin eingearbeitet wer¬ den. Die Mengen dieser Zusätze sollen jedoch unter denen der beiden erfin¬ dungsgemäß verwendeten Bestandteile liegen. Die Mengen der möglichen zur Konfektionierung der erfindungsgemäßen Mittel benutzten Bestandteile rich¬ ten sich im allgemeinen nach Handels- und Preisvorgaben und sind im Prin¬ zip nicht von erfinderischer Bedeutung.
Für die Herstellung gebrauchsfertiger Konservierungsmittel können neben flüssigen Konzentraten auch feste Produkte, vorzugsweise in Pulver- oder Granulatform bereitgestellt werden, die die erfindungsgemäßen antimikro¬ biell wirksamen Gemische enthalten.
Die erfindungsgemäßen antimikrobiell synergistisch wirksamen Gemische kön¬ nen als Desinfektions- und Konservierungsmittel auf vielen Gebieten zum Einsatz gelangen, beispielsweise in Haushalten und im Gewerbe wie z.B. Krankenhäusern, Schulen, Badeanstalten, öffentlichen Verkehrsmitteln, ge¬ werblichen Betrieben und Industrieanlagen bei der Antischimmelausrüstung von Teppichböden, Wandverkleidungen und Dichtungsmassen. Ferner können die synergistisehen Gemische zum Konservieren von Pflanzenvermehrungsmaterial, insbesondere von Samen und Blumenzwiebeln eingesetzt werden. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Gemische bei der Konservierung noch zu ver¬ arbeitender technischer Produkte wie Lasuren, Dispersions- und Emulsions¬ farben, Klebstoffen und Kleistern, Bohr- und Schneidölen oder Produkten der papier-, pappe- oder lederverarbeitenden Industrie sowie zur Konser¬ vierung von Industrie- und Brauchwasser Anwendung finden. Schließlich kön¬ nen die erfindungsgemäßen Gemische auch zum fertigen Materialschutz einge¬ setzt werden, beispielsweise zur Antischimmelausrüstung von Putzen, Kera¬ mikstoffen Anstrichen, Sol-Gel-Beschichtungen, Kunststoffen, Boden- bzw. Wandbelägen aus Textilien, Papier, Kunststoffen, Leder, Kork oder zum Im¬ prägnieren von Holz. Hier können u.a. Kisten, wie sie in der gewerblichen Pilzzucht verwendet werden, wirkungsvoll gegen den Befall durch das Kul¬ turmyzel ausgerüstet werden. Die Applikation kann etwa durch Sprühen, Pin-
sein, Streichen, Rakeln, Tauchen oder Druck- oder Vakuumimprägnierung er¬ folgen.
B e i s p i e l e
Beispiel 1
Als antimikrobiell wirksames Biozid wurde das Fungizid Benzimidazolylme- thylcarba at (Produkt A) eingesetzt. Als antimikrobiell wirksames Jodpro- pinyloxy-ethanol-carbamat (Produkt B) kam folgende Verbindung der Formel (III) zum Einsatz:
I . C Ξ C - CH2 - 0 - CH2CH - 0 -CONH -C6H5 (III)
Produkt A wurde mit Produkt B zu folgenden erfindungsgemäßen Gemischen kombiniert:
Gemisch-Nr. A : B TGew.-Teilel
AB 1 0,1 : 1
Die mikrobistatische Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Gemisches AB 1 im Vergleich zu den Einzelkomponenten (Produkte A und B) wurde gegenüber fol¬ genden Testkeimsuspensionen bestimmt:
1. Aspergillus niger 4 x 107 Keime/ml
2. Penicillium ca erunense 8 x 107 Keime/ml
3. Trichoderma viride 6 x 107 Keime/ml
Die Hemmkonzentrationen der zu untersuchenden Produkte wurden in Anlehnung an die Richtlinien für die Prüfung und Bewertung chemischer Desinfekti¬ onsverfahren, Kapitel 2.1, abgedruckt in Zbl. Bakt. Hyg., I. Abt. Orig. B 172, 536-537 (1981), ermittelt. Das Substanzgemisch AB 1 und die Einzel¬ komponenten A und B wurden zu Stammlösungen in Dimethylformamid gelöst, aus denen durch Zusatz von Würzebouillon im Volumenverhältnis 1 : ≥ 50 die entsprechenden Verdünnungsreihen hergestellt wurden.
Die gefundenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I wiederge¬ geben:
T A B E L L E I
Hemmkonzentrationen des Gemisches AB 1 in ppm im Vergleich zu den Einzelkomponenten A und B
Produkt T e s t k e i m
2
AB 1 0,04+0,4
A 0,5
B 10
,In der Tabelle wurden für die Hemmkonzentrationen des erfindungsgemäßen Gemisches AB 1 die Menge der Einzelkomponenten aufgenommen, die in den oben angegebenen Gewichtsverhältnissen eingesetzt wurde.
Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Gemisches AB 1 konnten deutliche Syner¬ gistisehe Effekte beobachtet werden.
Beispiel 2
Als antimikrobiell wirksame Verbindung wurde Benzisothiazolinon (Produkt C) eingesetzt. Als antimikrobiell wirksame Jodpropinyloxy-ethanol-carba- atverbindung kam Produkt B zum Einsatz.
Produkt C wurde mit Produkt B zu folgendem erfindungsgemäßen Gemischen kombiniert:
Gemisch-Nr. C : B TGew.-Teile]
CB 1 5 : 1
Die mikrobistatische Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Gemisches (Produkt CB 1) im Vergleich zu den Einzelkomponenten (Produkte C und B) wurde ge¬ genüber den im Beispiel 1 beschriebenen Testkeimsuspensionen bestimmt. Die
Hemmkonzentrationen wurden analog Beispiel 1 ermittelt. Die gefundenen Ergebnisse sind in der Tabelle II zusammengefaßt.
T A B E L L E II
Hemmkonzentrationen des Gemische CB 1 in ppm im Vergleich zu den Einzel¬ komponenten
Produkt T e s t k e i
1 2
CB1 40+8 20+4
C 100 40
B 20 15
Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Gemisches CB 1 gegen die Testkeime 1 und 2 konnten wirkungssteigernde wirkungssteigernde Effekte beobachtet werden.
Beispiel 3
Als antimikrobiell wirksame Verbindung wurde ein Gemisch aus 2-Methyl-4- isothiazolin-3-on und 5-Chlor-2-Methyl-4-isothiazolin-3-on (Produkt D) eingesetzt. Als antimikrobiell wirksame Jodpropinyloxyethanol-carbamatver- bindung kam Produkt B zu Einsatz.
Produkt D wurde mit Produkt B zu folgenden erfindungsgemäßen Gemischen kombiniert:
Gemisch-Nr. D : B TGew.-Te le]
DB 1 1 : 1
Die mikrobistatische Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Gemisches {Produkt DB 1) im Vergleich zu den Einzelkomponenten (Produkte D und B) wurde ge¬ genüber den im Beispiel 1 beschriebenen Testkeimsuspensionen bestimmt. Die
Heπtmkonzentrationen wurden analog Beispiel 1 ermittelt. Die gefundenen Ergebnisse sind in der Tabelle III zusammengefaßt.
T A B E L L E III
Hemmkonzentrationen des Gemisches DB 1 in ppm im Vergleich zu den Einzel¬ komponenten
T e s t k e i Produkt 1 2 3
DB 1 6+6 4+4 4+4
D 15 10 15
B 20 15 10
Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Gemisches DB 1 gegen die Testkeime 1 3 konnten synergistische Effekte beobachtet werden.