DE4217882A1

DE4217882A1 - Synergistische Biozidkombinationen

Info

Publication number: DE4217882A1
Application number: DE19924217882
Authority: DE
Inventors: Hans-Theo Dr Leinen; Rudolf Dr Lehmann; Harald Dr Kluschanzoff
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-12-02
Also published as: WO1993024012A1; AU4314393A

Description

Die Erfindung betrifft antimikrobielle Wirkstoffgemische, insbesondere fungistatisch wirksame Gemische mit einem Gehalt an zinnorganischen Ver bindungen und Jodpropinyloxy-ethanolcarbamatverbindungen.

Die Verwendung von zinnorganischen Verbindungen als Wirkstoffe in anti mikrobiellen Mitteln ist seit langem bekannt. Sie wird beispielsweise für Tributylzinnoxid, Tributylzinnsalicylat und andere zinnorganische Verbin dungen von Karl-Heinz Wallhäußer in "Praxis der Sterilisation-Desinfek tion-Konservierung", Georg Thieme Verlag, Stuttgart - New York, beschrieben. Auch die Verwendung von Jodpropinyloxy-ethanol-carbamaten als Bakterizide und Fungizide ist seit längerer Zeit bekannt (siehe beispielsweise DE- 32 16 895 A1).

Auf dem Gebiet der Desinfektions- und Konservierungsmittel besteht unter den Gesichtspunkten des Umweltschutzes und der Wirtschaftlichkeit ein Be dürfnis nach Wirkstoffen und Wirkstoffkombinationen, die schon bei gerin gen Anwendungskonzentrationen eine hinreichende antimikrobielle Wirkung zeigen. In diesem Zusammenhang sind nicht nur neue Verbindungen von In teresse, sondern auch synergistisch wirkende Kombinationen bereits bekann ter Wirkstoffe.

Es wurde gefunden, daß Kombinationen aus Zinnorganischen Verbindungen und Jodpropinyloxy-ethanol-carbamaten eine synergistische antimikrobielle Wir kung zeigen.

Gegenstand der Erfindung sind antimikrobiell wirksame Gemische enthaltend

a) mindestens eine antimikrobiell wirksame zinnorganische Verbindung,
b) mindestens eine antimikrobiell wirksame Jodpropinyloxy-ethanol-carba matverbindung, wobei die Komponenten a und b im Gewichtsverhältnis von a : b im Bereich von etwa 100 : 1 bis 0,05 : 1, vorzugsweise von etwa 20 : 1 bis 0,3 : 1, vor liegen.

Dabei kommen als antimikrobiell wirksame Substanzen zinnorganische Verbin dungen in Betracht, die der Formel 1 entsprechen

in der
R¹ = Alkyl, Cycloalkyl (C₁-C₆), Aralkyl, Alkaryl
R² = Alkyl, Cycloalkyl (C₁-C₆), Aralkyl, Alkaryl
R³ = Alkyl, Cycloalkyl (C₁-C₆), Aralkyl, Alkaryl
R⁴ = (CH₃CH₂C₂CH₂)SnO, F, Cl, PO₄, OH, SO₄, Acrylat, Methacrylat, Naphthenat, Octoat, Phthalat, Maleat, Fumarat, Laureat, Linoleat, Ethansulfonat bedeuten.

Diese Verbindungen können in den erfindungsgemäßen Gemischen als chemische Individuen oder als Gemische enthalten sein. Bevorzugte Beispiele für der artige antimikrobiell wirksame Verbindungen sind Tributylzinnoxid (TBTO) oder Tributylzinnaphthenat (TBTN).

Als antimikrobiell wirksame Jodpropinyloxy-ethanol-carbamatverbindungen eignen sich insbesondere 2-(3-Iod-2-propinyloxy)-ethanol-carbamate der allgemeinen Formel (II)

in der R¹ und R² gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylreste mit 1 bis 6 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 und R⁶, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Arylreste oder CCl₃ bedeuten oder R³ und R⁵ oder R⁴ und R⁶ zusammengenommen -(CH₂)_n bedeuten, wobei n 3 bis 5 ist, und R⁷ 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 Ben zyl- 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 16 894 A1 und in der DE 32 16 895 A1 beschrieben ist.

Bei der Bestimmung der mikrobistatischen Wirkung an verschiedenen Bakte rien- und Pilzkulturen konnten mit solchen Gemischen deutlich synergistische Wirkungen beobachtet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Gewichtsverhältnis der Komponenten a und b im Bereich von etwa 20 : 1 bis 0,3 : 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 etwa 10 bis zu 90 Gew.-% ausmachen kann. Geeignete gebrauchsfertige Mittel haben insbesondere eine Konzentration von etwa 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 etwa 90 bis 10 Gew.-% weitere üblicherweise verwendete Bestandteile, die je nach der vorgesehenen 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 Dime 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 C₈-C₁₈-Alkylglucoside mit etwa 1 bis 10 Glucoseeinheiten im Mo lekül, Anlagerungsprodukte von etwa 4 bis 40, vorzugsweise etwa 4 bis 20 Mol Ethylenoxid an ein Mol Fettalkohol, Alkylcyclohexanol, Alkylphenol, Fettsäure, Fettsäureamid oder Alkansulfonamid. Von besonderem Interesse sind Anlagerungsprodukte von etwa 5 bis 16 Mol Ethylenoxid an Kokos- oder Talgfettalkohole, an Oleylalkohol, ein Gemisch aus Oleylalkohol und Cetyl alkohol sowie an Mono-, Di- oder Trialkylphenole und an Monoalkylcyclo hexanole mit etwa 6 bis 14 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten. Auch ge mischte Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und Propylenoxid an die ge nannten Verbindungen mit einem aktiven Wasserstoffatom kommen in Betracht. Die genannten Alkoxylierungsprodukte 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, Ethylendiamintetraessigsäure, 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 polymerisierbaren 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 nolamid und Kokosfettsäurediethanolamid, und Anlagerungsprodukte von bis zu etwa 4 Mol Ethylenoxid oder Propylenoxid an Fettalkohole mit etwa 8 bis 12 Kohlenstoffatomen sowie freie Fettalkohole mit etwa 8 bis 12 Kohlen stoffatomen sowie Reinigungsverstärker auf Cellulosebasis eingearbeitet werden.

Darüber hinaus kann es für weitere Anwendungsbereiche vorteilhaft sein, wenn die erfindungsgemäßen Gemische zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Kombination aus zinnorganischen Verbindungen und Jodpropinyloxy-ethanol carbamatverbindungen weitere antimikrobiell wirksame Substanzen enthalten. In die erfindungsgemäßen Mischungen können auch Insekticide wie z. B. Py rethroide (Permethrin, Cypermethrin, Decamethrin und Fenvalerate) und/oder Lindan, Endosulfan, Dieldrin eingearbeitet werden. Die Mengen dieser Zu sätze sollen jedoch unter denen der beiden erfindungsgemäß verwendeten Bestandteile liegen. Die Mengen der möglichen zur Konfektionierung der erfindungsgemäßen Mittel benutzten Bestandteile richten sich im allgemei nen nach Handels- und Preisvorgaben und sind im Prinzip nicht von erfin derischer 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 können 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 synergistischen 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, Lack- und Dispersions- und Emulsionsfarben, Klebstoffen und Kleistern, Bohr- und Schneidölen oder Produkten der papier-, pappe- oder lederverarbeitenden Industrie sowie zur Konservierung von Industrie- und Brauchwasser Anwendung finden. Schließ lich können die erfindungsgemäßen Gemische auch zum fertigen Material schutz eingesetzt werden, beispielsweise zur Antischimmelausrüstung von Putzen, Keramikrohstoffen, Anstrichen, Sol-Gel-Beschichtungen, Kunststof fen, Boden- bzw. Wandbelägen aus Textilien, Papier, Kunststoffen, Leder, Kork oder zum Imprägnieren von Holz. Hier können u. a. Kisten, wie sie in der gewerblichen Pilzzucht verwendet werden, wirkungsvoll gegen den Befall durch das Kulturmyzel ausgerüstet werden. Die Applikation kann etwa durch Sprühen, Pinseln, Streichen, Rakeln, Tauchen oder Druck- oder Vakuumim prägnierung erfolgen.

Beispiele Beispiel 1

Als antimikrobiell wirksame Zinnorganische Verbindung wurde Tributylzinn naphthenat (Produkt A) eingesetzt. Als antimikrobiell wirksames Jodpropi nyloxyethanolcarbamat (Produkt B) kam folgende Verbindung der Formel (III) zum Einsatz:

I-C≡C-CH₂-O-CH₂CH₂-O-CONH-C₆H₅ (III)

Produkt A wurde mit Produkt B zu folgendem erfindungsgemäßem Gemisch kom biniert:

Gemisch-Nr.

A : B [Gew.-Teile]

AB 1|5 : 1

Die mikrobistatische Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Gemisches AB 1 im Vergleich zu den Einzelkomponenten (Produkte A und B) wurde gegenüber fol gender Testkeimsuspension bestimmt:

Trichoderma viride

6×10⁷ 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:

Hemmkonzentrationen des Gemisches AB 1 in ppm im Vergleich zu den Einzelkomponenten A und B
Produkt
Testkeim
AB 1
4,5+0,9
A	7
B	10

In der Tabelle wurden für die Hemmkonzentrationen des erfindungsgemäßen Gemisches AB 1 jeweils die Menge der Einzelkomponenten aufgenommen, die in den oben angegebenen Gewichtsverhältnissen eingesetzt wurde.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Gemisches AB 1 konnte ein deutlicher synergistischer Effekt beobachtet werden.

Claims

1. Antimikrobiell wirksame Gemische enthaltend

a) mindestens eine antimikrobiell wirksame zinnorganische Ver bindung und
b) mindestens eine antimikrobiell wirksame Jodpropinyloxy-ethanol carbamatverbindung, wobei die Komponenten a und b im Gewichtsverhältnis von a : b im Bereich von etwa 100 : 1 bis 0,05 : 1 vorliegen.

2. Antimikrobiell wirksame Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Komponenten a und b im Gewichtsverhältnis von a : b im Bereich von etwa 20 : 1 bis 0,3 : 1 vorliegen.

3. Antimikrobiell wirksame Gemische nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß sie als antimikrobiell wirksame zinnorganische Ver bindungen Substanzen enthalten, die der Formel 1 entsprechen in der
R¹=Alkyl, Cycloalkyl (C₁-C₆), Aralkyl, Alkaryl
R²=Alkyl, Cycloalkyl (C₁-C₆), Aralkyl, Alkaryl
R³=Alkyl, Cycloalkyl (C₁-C₆), Aralkyl, Alkaryl
R⁴=(CH₃CH₂C₂CH₂)SnO, F, Cl, PO₄, OH, SO₄, Acrylat, Methacrylat, Naphthenat, Octoat, Phthalat, Maleat, Fumarat, Lamreat, Linoleat, Ethansulphonat bedeuten.

4. Antimikrobiell wirksame Gemische nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als antimikrobiell wirksame zinnorganische Verbindungen Tributylzinnoxid oder Tributylzinnaphthenat oder Gemische dieser Verbindungen enthalten.

5. Antimikrobiell wirksame Gemische nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als antimikrobiell wirksame Jodpropinyloxy ethanol-carbamatverbindungen Substanzen enthalten, die der Formel (II) entsprechen,
in der R¹ und R² gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylreste mit 1 bis 6 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 und R⁶ die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Arylreste oder CCl₃ bedeuten oder R³ und R⁵ oder R⁴ und R⁶ zusammengenommen -(CH₂)_n bedeuten, wobei n = 3 bis 5 ist, und R⁷ Wasserstoff, lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder cyclische Alkylreste mit 4 bis 8 Koh lenstoffatomen, Arylreste, substituierte Arylreste, Aralkylreste oder Arylsulfonylreste bedeutet.

6. Antimikrobiell wirksame Gemische nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als antimikrobiell wirksame Jodpropinyloxy ethanol-carbamatverbindung eine Substanz der Formel (III) I-C≡C-CH₂-O-CH₂CH₂-O-CONH-C₆H₅enthalten.

7. Antimikrobiell wirksame Gemische nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als pulverförmige oder lösungsmittelhaltige Konzentrate mit einer Gesamtkonzentration der Komponenten a und b von insgesamt etwa 0,5 bis zu 100, vorzugsweise etwa 10 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Konzentrat, vorliegen.

8. Verwendung der antimikrobiell wirksamen Gemische nach den Ansprüchen 1 bis 7 für die Konservierung von Lasuren, Lack- und Dispersionsfarben und -lacken, Emulsionsfarben und -lacken, Klebstoffen und Kleistern, Bohr- und Schneidölen in Haushalten und Gewerbebetrieben.

9. Verwendung der antimikrobiell wirksamen Gemische nach den Ansprüchen 1 bis 7 für die Konservierung in der papier-, pappe- und lederverarbei tenden Industrie.

10. Verwendung der antimikrobiell wirksamen Gemische nach den Ansprüchen 1 bis 7 zum Konservieren von Industrie- und Brauchwasser.

11. Verwendung der antimikrobiell wirksamen Gemische nach den Ansprüchen 1 bis 7 zum Materialschutz, wie zur Antischimmelausrüstung von Putzen, Anstrichen, Kunststoffen, Boden- bzw. Wandbelägen aus Textilien, Pa pier, Kunststoffen, Leder, Kork und insbesondere zum Imprägnieren von Holz.