DE1287259B

DE1287259B - Verwendung von Nitroalkoholen als Potenzierungsmittel in antimikrobiellen Mitteln

Info

Publication number: DE1287259B
Application number: DEH62546A
Authority: DE
Inventors: Noesler; Dr Heinz Guenter; Wessendorf; Dipl-Chem Dr Richard; Bellinger; Dr Horst
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1967-04-26
Filing date: 1967-04-26
Publication date: 1969-01-16
Also published as: FR1565749A; BE714185A; DE1287259C2; US3592893A; CH472893A; NL6803249A; GB1217572A

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Nitroalkohole, die als Potenzierungsmittel in Frage

Nitroalkoholen zur Steigerung der antimikrobiellen kommen, sind z. B. 2-Nitro-äthanol^ 2-Brom-2-nitro-Wirksamkeit phenolischer Desinfektionsmittel und ■ · äthanol, 2-Nitro-propandioI-(l,3), 2-ÄtHyl-2*-nitro-proquartärer Ammoniumverbindungen sowie solche pandiol-(l,3), 2*Hydroxymethyl-2-nitro-propandiolbakterizide Verbindungen enthaltender Kotnpo- 5 (1,3), 2-Brom-2-nitrCr-propanol-(l), l-Nitro'3,3,3-trisitionen. chlor-propanol-(2), 2-Brom-2-nitro-propandiol-(l,3),

Phenolische Verbindungen und quartäre Ammoni- 2-Chlor-2-nitro-propandiol-(l,3), l-Brom-l-nitro-3,3, umverbindungen finden auf Grund ihrer guten Des- 3-trichlor-propanol-(2), 2-6^31^2-^0:0-1^116^1^0-infektionskraft vielseitige Anwendung in antimikro- pandiol-(l,3), 2-Brom-2-nitro-l-(p-nitro-phenyl)-probiellen Zubereitungen der verschiedensten Art. Neben io pandiol-(l,3), 2-Brom-2-nitro-(o-chlor-phenyl)-propanvielen vorteilhaften Eigenschaften weisen sie für diol-(l,3), 2-Brom-2-nitro-butanol-(l), 3-Brom-3-nitromanche Verwendungszwecke jedoch auch Nachteile, butanol-(2), 3-Nitro-l,l,l-trichlor-pentanol-(2). wie unangenehmen Geruch, Verfärbung der damit zu- ' . Die erfindungsgemäßen Potenzierungsmittel können bereiteten Mittel, ungenügende Hautverträglichkeit in Verbindung mit allen antimikrobiell wirksamen u. a.,; auf, die einen Einsatz in der erforderlichen 15 phenolischen Verbindungen und quartären Ammoni-Menge zur Entfaltung der vollen antimikrobiellen umverbindungen eingesetzt werden, um die Aktivität Wirkung nicht immer angezeigt sein lassen. So ergibt dieser oder der mit diesen zubereiteten Kompositionen sich oftmals die Notwendigkeit, die Konzentration zu steigern.

des Bakterizids zu verringern, wobei jedoch die Wirk- Als brauchbare Bakterizide vom phenolischen Typ

samkeit des antimikrobiellen Mittels nicht leiden soll, ao sind zu nennen: Phenol, Kresol, Xylenol, p-Chlor-Vielfach geht auch durch die Einwirkung der anderen phenol, o-Chlorphenoljp-Bromphenol, p-Chlor-m-kre-Komponenten einer antimikrobiellen Zubereitung die sol, 3,5-Dimethyl-p-chlorphenol, o-Benzyl-p-chlorphe-Wirksamkeit des Bakterizids zurück, so daß zur Er- nol, 2,4,6-Trichlorphenol, Pentachlorphenol, Natriumreichung einer befriedigenden Wirkung größere Men- pentachlorphenolat, Natrfum-ö-phenyl-phenolat, Regen der phenolischen Verbindung oder quartären 25 sorcin, Methylresorcin, Phenylresorcin, Benzylresor-Ammoniumverbindung erforderlich würden. Diese ein, p-Chlorbenzylresorcin, 4-n-Octylpyrogallol, Ben-Konzentrationssteigerung an den genannten Bakteri- zylpyrogallol, 2,2'-Methylen-bis-(4-chlorphenol), 2,2'-ziden läßt sich aber nicht immer ohne anderweitige Methylen-bis-(3,4,6-trichlörpnenol), 2,2'-Methylen-bis-Nachteile durchführen. (4-chlor-3,5-xylenol), o-Hydfoxybenzoesäure, m-Hy-

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Auf- 30 droxybenzoesäurejPropyl-p-hydroxybenzoat^Dibrom-, gäbe zugrunde, Produkte aufzufinden, welche die Dichlor-, Trichlor-, Tribromsalicylanilid, Trifluor-Wirksamkeit antimikrobieller Mittel auf Basis methylhalogensalicylamfid, m-Nitrophenol, p-Nitrophenolischer Desinfektionsmittel und quartärer phenol; o-Nitrophenol, 2,5-DinitröphenoI, 2,4,6-Tri-Ammoniumverbindungen derart zu steigern ver- nitrophenol, 3-Nitro-4-hydroxybenzoesäure, p-Aminomögen, daß ein Bruchteil der bisherigen Einsatz- 35 phenol, 2,4-DiaminöphenoI, Bis-(p-hydroxyphenyl)-menge dieser Verbindungen für eine befriedigende methylen^^'-Dihydroxy-SjS.ö^'.S'.o'-hexachlordiphe-Wirkung ausreicht bzw. daß die Einsatzmenge bei nylmethan, «-Naphthol, /S-Naphthol, Tetrabromungünstiger Beeinflussung der Wirksamkeit durch naphthol, 8-Oxychinolin, Phenyl-quecksilber-8-oxydie anderen Komponenten des Mittels nicht erhöht chinolin.
zu werden braucht. 40 Geeignete quartäre Ammoniumverbindungen sind

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man durch kationische oberflächenaktive Verbindungen, bei denen wenigstens eine Nitrogruppe substituierte ein- oder ein Substituent am quartären Srickstoffatom hydromehrwertige aliphatische Alkohole mit 2 bis 5 Kohlen- pfaob ist, d. h. eine Kettenlänge von C₈-C₁₈ aufweist, Stoffatomen in gerader Kette als Potenzierungsmittel wie beispielsweise Dimethyl-dodecyl-benzyl-ammoniin solchen antimikrobiellen Mitteln, die eine bakterizide 45 umchlorid, Diäthyl-dodecyl-benzyl-ammoniumchlorid, phenolische Verbindung oder quartäre Ammonium- Dichlorbenzyl-dimethyl-aikyl-aiamoniumchlorid (Hanverbindung enthalten, verwendet. delsname Benzalkon B), Dimethyl-octadecyl-dimethyl-

Die verwendeten Nitroalkohole stellen selbst wirk- benzyl-ammoniumchlorid, Dimethyl-didecyl-ammonisame Desinfektionsmittel dar, vermögen darüber umchloridjDimethyl-didodecyl-ammoniumchloridjTrihinaus aber bereits in geringen Konzentrationen die 50 methyl-tetradecyl-ammoniumchlorid, Methyl-diäthylantimikrobielle Aktivität phenolischer Desmfektions- decyl-oxyäthyl-ammoniümbromid, N-Trimethyl-N-mittel oder quartärer Ammoniumverbindungen sehr chlor-N'-benzyl-N'-dodecyl-glycinamid, Cetylpyridiniwesentlich zu steigern. umchlorid, 2-Tridecyl-pyridiniumsulfat, 1-Hexadecyl-

AIs Potenzierungsmittel für phenolisehe Desinfek- pyridiniuraehlorid-, - 2-Dodeeyl-isoehinoliniumbromid, tionsmittel und quartäre Ammoniumverbindungen 55 2 - Octyl -1 - (2 - hydroxyäthyl) - imidazoliniumchlorid, sind grundsätzlich alle substituierten: oder unsub- ö-Dodecyloxybenzyfchmoliniumchlorid, Beözyldecylstituierten, wenigstens eine Nitrogruppe enthaltenden piperidiniumchlorid.

ein- oder mehrwertigen aliphatischen Alkohole mit Die Herstellung der als Potenzierungsmittel ver-

2 bis 5 Kohlenstoffatomen in gerader Kette geeignet. wendeten Nitroalkohole kann nach allgemein be-Bevorzugt lassen sich jedoch chlor- und/oder brom- ⁶° kannten Verfahren erfolgen. So wurde beispielsweise substituierte Nitroalkohole genannter Art einsetzen. die Herstellung des l-Brom-l-nitro-SjS^-trichlor-Unter diesen zeigt wiederum l-Brom-l-nitro-3,3, propanols-(2) in an sich bekannter Weise durch 3-trichlor-propanol-(2) die beste Eignung, da sich Bromierung von l-Nitro-3,3,3-trichlor-propanol-(2) mit seiner Hilfe antimikrobielle Kompositionen durchgeführt, dessen Herstellung nach den Anmit besonders hoher Wirksamkeit, d. h. mit ge- ⁶5 gaben in Journal Chem. Soc. (1935), S. 1178, gebenenfalls besonders niedrigen Bakterizidkonzen- durch Kondensation von Chloral mit Nitromethan trationen bei befriedigender Wirksamkeit herstellen erfolgte. Die Umsetzung nimmt dabei nachstehenden ■ lassen. Verlauf:

Cl₃C-CH(OH)₂ + H₃C-NO₂

Cl₃C-CH-CH₂-NO₂ + CH₃ONa

OH
Cl₃C- CH- CH = NO₂I Na⁺ + Br₂

OH

- H₂O

- CHoOH

208 g (1 Mol) l-Nitro-3,3,3-trichlor-pröpanoi-(2) wurden in 250 ml Äthanol aufgenommen und unter Rühren mit einer Natrium-Alkoholat-Lösung, hergestellt aus 23,0 g Natrium und 500 ml Äthanol, versetzt, wobei die Temperatur unter 5⁰C gehalten wurde. Das ausgefallene Natriumsalz wurde abgetrennt und im Vakuum getrocknet (Ausbeute 98,5 °/₀ der Theorie).

210 g (0,91 Mol) des Natriumsalzes wurden in 500 ml Äther suspendiert und unter Rühren mit 145,5 g (0,91 Mol, 49,5 ml) Brom versetzt. Das Reaktionsprodukt wurde vom ausgefallenen Natriumbromid abfiltriert. Nach dem Abtrennen des Äthers verblieben 247,6 g Rohprodukt, welches durch Destillation im Vakuum 227,5 g l-Brom-l-nitro-3,3,3-trichlor-propanol-(2) vom Kp.₁₂ 136 bis 137°C in einer Ausbeute von 79% der Theorie ergab.

Das Mengenverhältnis von Potenzierungsmittel zu phenolischer Verbindung bzw. quartärer Ammoniumverbindung hängt vom Verwendungszweck der antimikrobiellen Komposition ab. Man wird also in all den Fällen, in denen die nachteiligen Eigenschaften der phenolischen Bakterizide oder quartären Ammoniumverbindungen besonders störend wirken, versuchen, mit möglichst kleinen Mengen an diesen Produkten auszukommen, soweit wie eine Reduktion durch Vermehrung des Potenzierungsmittels durchführbar ist. In vielen Fällen wird man sich mit Rücksicht auf die Preisgestaltungmit einer geringeren Wirkungssteigerung zufrieden geben müssen und noch größere Mengen an phenolischer Verbindung oder quartärer Ammoniumverbindung in der antimikrobiellen Komposition einsetzen. Das Gewichtsverhältnis von Potenzierungsmittel zu phenolischer Verbindung oder quartärer Ammoniumverbindung wird sich vorzugsweise in den Grenzen 1: 250 bis 25 :1 bewegen.

Die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Kombinationen aus Potenzierungsmittel und phenolischer Verbindung oder quartärer Amrrioniumverbindung können im allgemeinen für alle diejenigen Desinfektionszwecke eingesetzt werden, für die auch die phenolischen Verbindungen und quartären Ammoniumverbindungen allein Verwendung finden, wie z. B. antiseptische Reinigungsmittel für Hände, Textilien, Fußböden, Krankenhauseinrichtungen und -instrumente, antiseptische Haarwaschmittel, antimikrobielle Salben, Linimente, Puder, Reinigungs- und Desinfektionsmittel für gewerbliche Betriebe, wie Molkereien, Brauereien und Wäschereien.

Durch die nachfolgenden Beispiele wird der Gegenstand vorliegender Erfindung näher erläutert.

Die Hemmkonzentrationen der zu untersuchenden phenolischen Verbindungen, quartären Ammoniumverbindungen sowie der Kombinationen dieser Produkte mit den verschiedenen Potenzierungsmitteln wurden mit Hilfe des sogenannten Plättentestes er-Cl₃C — CH — CH₂ — NO₂

OH

Cl₃C — CH — CH

OH

Na^H

- NaBr

* Cl₃C-CH-CH;

NO,

Br

OH

mittelt. Dieser Test stellt eine abgewandelte Ausführungsform des in den Richtlinien für die Prüfung chemischer Desinfektionsmittel der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologid unter den Methoden zur Vorprüfung solcher Mittel beschriebenen Verdünnungstestes zur Bestimmung der mikrobiostatischen Wirkung dar und läßt sich' mit Vorteil bei verschiedenen Prüfungen an Stelle der dort angegebenen Verwendung flüssiger Nährböden einsetzen.

Die gewünschten Prüfkonzentrationön wurden durch Mischen von abgemessenen Mengen der Substanz-

s5 lösungen geeigneter Konzentrationen mit abgemessenen Mengen verflüssigten Bouillon-Agars in sterilen Petrischalen hergestellt, Die einpipettieiteii Mengen der Substanzlösungen betrugen 0,1 bis maximal 1 ml, das Gesamtvolumen in den Petrischalen nach dem Mischen mit dem Nährboden 10 ml. Nach dem Erstarren des Nährbodens Wurde die Oberfläch* mit der Testkeimsuspension in Bouillon beimpft, welche pro Milliliter etwa 10⁸ Keime enthielt. Die Bebrütung erfolgte bei 37°C im Brutschrank und dauerte 8 Tage.

Anschließend wurde festgestellt, welche in den Nährboden eingearbeitete Substanzkdnzentration das Wachstum der Testkeime gerade noch völlig unterbinden konnte. Dieser so ermittelte Wert wurde als Hemmkonzentration bezeichnet. Die Untersuchungen wurden in folgenden Konzentrationsintervallen durchgeführt: 10000, 5000, 2500, 1000, 750, 500, 250, 100, 50,25,10, 5,2,5,1,0,5,0,25,0,1 ppm.

Bei diesen Plattentesten wurden die in den nachstehendenTabellenaufgeführtenHemmkonzentrationen ermittelt.

Als zu prüfende phenolische Verbindungen wurden untersucht:

A Xylenol,

B Natriumpentachlorphenolat,

C Phenyl-quecksilber-S-oxychinolin,

D 2,2'-Methylen-bis-trichlor-phenoI.

Die untersuchten quartären Ammoniumverbindungen waren
E Cetylpyridiniumchlorid,

F Dichlorbenzyl-dimethyl-alkyl-ammoniumchlorid.

Als Potenzierungsmittel wurden folgende Substanzen verwendet:

G 2-Äthyl-2-nitro-propandiOl-(l,3),

H 2-Hydroxymethyl-2-nitro-propändioI-(l,3),

I 2-Brom-2-nitro-propanöl-(l),

K 2-Brom-2-nitro-propandiol-(l,3),

L l-Brom-l-nitro-3,3,3-trichlor-propanol-(2),

M 2-Brom-2-nitro-l-phenyl-propandiol-(i,3),

N 2-Brom-2-nitrö-l-(p-nitroph⁾enyl)-pfopandiol-(l,3),

O 2-Brom-2-nitro-l-(o-chibiphenyl>propandioI-(l,3),

P 2-Brom-2-nitro-butanol-(l).

Als Testkeim diente für die in Tabelle I aufgeführten Versuche zur Ermittlung der Hemmkonzentration Staphylococcus aureus.

Tabelle I

Desinfektions mittel	Hemm konzentration in ppm	Potenzierungs- mittel	Hemm konzentration in ppm	Hemmkonzentration der Kombination Desinfektion+Potenzierung in pprr	Verhältnis Desinfektion zuPotenzierung
A	500	G	2500	250 A + 1000 G	1:4.
		H	100	250 A + 50 H	5:1^!
		K	100	250 A +" 50 K	5:1
		M	100	250 A+ 50 M	5:1
		P	10	100 + 5 P	20:1
B	10	K	100	5 B + 50 K	1:10
		O	100	2,5 B + 50 O	1:20
C	2,5	L	10	IC+ 5L	1:5
D	1	I	100	0,25 D+ 251	1:100
E	5	L	10	IE+ 5L	1:5
F	5	L	10	0,5 F + 5 L	1:10

Für die in Tabelle II aufgeführten Versuche zur Ermittlung der Hemmkonzentration diente als Testkeim Escherichia coli.

Tabelle II

Desinfektions mittel	Hemm konzentration in ppm	Potenzierungs- mittel	Hemm konzentration in ppm	Hemmkonzentration der Kombination Desinfektion+Potenzierung in ppm	Verhältnis Desinfektion zuPotenzierung
A B C F F	500 500 25 500 500	O P L N L K M	100 10 10 100 10 50 100	100 A + 50 O 250A+ 5 P 100 B + 5 L 100 B + 50 N 5C+ 5L 250 F + 25 K 250 F + 25 M	2:1 50:1 20:1 2:1 1:1 10:1 10:1

Testkeim für die in Tabelle III aufgeführten Versuche zur Ermittlung der Hemmkonzentration war Pseudomonas aeruginosa.

Tabelle III

Desinfektions mittel	Hemm konzentration in ppm	Potenzierungs- mittel	Hemm konzentration in ppm	Hemmkonzentration der Kombination Desinfektion+Potenzierung in ppm	Verhältnis Desinfektion zuPotenzierung
D	100	K	100	10 D + 50 K	1:5

Nachstehend werden Zusammensetzungen für einige 55 antimikrobielle Mittel angegeben.

Antimikrobieller Puder Gewichtsteile 2,2'-Methylen-bis-trichlor-phenol

(Hexachlorophen) 0,5 60

2-Brom-2-nitro-propandiol-(l,3) 0,5

Talcum venet ad 100

Antimikrobielle Salben Gewichtsteile

2,2'-Methylen-bis-trichlor-phenol.... 0,5 65 l-Brom-l-nitro-S^^-trichlor-

propanol-(2) ..., 0,1

Vaseline alba ad 100

Gewichtsteile

Tribromsalicylanilid 0,4

2-Brom-2-nitro-l-(o-chIorphenyI)-

propandiol-(l,3) 1,0

Pplyäthylenglykol 300 + Polyäthylen-

glykol 15001:1 ad 100

8-Oxychinolin 0,5

2-Brom-2-nitro-butanol-(l) 0,5

ölsäuredecylester 15

Gemisch aus 90 Teilen C₁₆-C₁₈-AIkOhOl und 10 Teilen Natrium-C₁₆-C₁₈-alko-

holsulfat _: 24

Wasser 60

Claims

7 8

Desodorant-Spray Gewichtsteile Der mit der erfindungsgemäßen Kombination er-

2-Octyl-dodecanol 10 zielbare Vorteil besteht darin, daß es möglich ist, die

2,2'-Methylen-bis-trichlor-phenol 0,5 Konzentration an desinfizierender Substanz im anti-

2-Hydroxymethyl-2-nitro- mikrowellen Mittel weitgehend zu senken, ohne daß

propandiol-(l,3) 1,5 5 dessen keimtötende Wirkung verringert wird. Dies

Parfüm 1 ist in all den Fällen von besonderer Bedeutung, wenn

Äthanol 87 durch höhere Konzentrationen der desinfizierenden

Treibgas 100 Substanz schädliche oder unangenehme Nebenwirkungen ausgelöst werden. Ein weiterer Vorteil besteht

Desodorant-Stift Gewichtsteile io darin, daß durch die Kombination mit dem Poten-

Stearylalkohol 10 zierungsmittel die schwache Aktivität von quartären

2-Octyldodecanol 10 Ammoniumverbindungen und teilweise auch von Bis-

Kokosfettsäure-monoäthanolamid 10 phenolen gegenüber gramnegativen Bakterien in vielen

Stearinsäure-monoäthanolamid 15 Fällen verbessert wird.

Carnaubawachs 2 15

Paraffin 72⁰C 11

Parfümöl 2

1,2-Propylenglykol 38 „ ,

2,2'-Methylen-bis-trichlor-phenol 1 Patentansprüche:

l-Brom-l-nitro-SjS^-trichlor- ao

propanol-(2) 1

1. Verwendung von durch wenigstens eine Nitro-

Desinfizierende Handwaschpaste Gewichtsteile gruppe substituierten ein- oder mehrwertigen ali-

Natriumlaurylsulfat 52 phatischen Alkoholen mit 2 bis 5 Kohlenstoff-

Kokosfettsäure-monoäthanolamid 3 as atomen in gerader Kette als Potenzierungsmittel in

Bimsstein fein gemahlen 41 einem antimikrobiellen Mittel, das eine bakterizide

2,2'-Methylen-bis-trichlor-phenol 2 phenolische Verbindung oder quartäre Ammonium-

l-Brom-l-nitro-S^^-trichlor- verbindung enthält.

propanol-(2) 2 2. Verwendung von Nitroalkoholen gemäß An-

30 spruch 1, die weiterhin durch Chlor und/oder Brom

Antimikrobielles Feinwaschmittel Gewichtsteile substituiert sind.

Dodecylbenzolsulfonat 30 3. Verwendung von Nitroalkoholen gemäß An-

Toluolsulfonat 2 spruch 1, die weiterhin durch kurze aliphatische,

Natriumkokosfettalkoholsulfat 8 gegebenenfalls Hydroxylgruppen tragende Reste

Natriumsulfat 30 35 substituiert sind.

Natriumcarboxymethylcellulose 1 4. Verwendung von Nitroalkoholen gemäß An-

2,2'-Methylen-bis-trichlor-phenol 2 spruch 1 und 2, die weiterhin durch einen gegebenen-

2-Brom-2-nitro-butanol-(l) 2 falls Halogenatome oder Nitrogruppen tragenden

Wasser 25 Phenylrest substituiert sind.

40 5. Verwendung von l-Brom-l-nitro-S^^-tri-

Antiseptischer Shampoo klar chlor-propanol-(2) gemäß Anspruch 1 und 2.

Natriumlauryläthersulfat Gewichtsteile g Verwendung von Nitroalkoholen in Kombi-

(27 bis 28 % WAS) 40 nation mit phenolischen Verbindungen oder quar-

Kokosfettsäurediäthanolamid 6 tären Ammoniumverbindungen gemäß Anspruch 1

2,2'-Methylen-bis-trichlor-phenol 2 45 bis 5, wobei das Gewichtsverhältnis von Poten-

2-Brom-2-nitro-propandiol-(l,3) 2 zierungsmittel zum Desinfektionsmittel in den

Wasser 50 Grenzen 1:100 bis 50:1 liegt.

909503/1603