Mykobakteriostatische Zubereitung Uie vorllegende t, rtmdung betrittt eine mykobak- teriostatische Zubereitung, die eine Verbindung, welche sowohl bakteriostatische als auch fungistatische Wirk samkeit besitzt, wobei einige dieser Verbindungen neu sind, enthält.
Seit einigen Jahren wurden intensive Untersuchungen zur Ermittlung von Verbindungen, welche mykobakteriostatische Wirksamkeit besitzen, insbesondere Verbindungen, welche gegen einen weiteren Bereich von Bakterien und Pilzen wirksam sind, durchgeführt.
Es wurde nun gefunden, dass gewisse aromatische Biguanide und deren Salze, von denen einige neu sind, in einem hohen Masse dicses breite Wirkungsspektrum besitzen.
Das in der erfindungsgemässen Zubereitung als wirk- samer Bestandteil enthaltene Mykobakteriostatikum ist ein Biguanid, bei welchem an ein Aminostickstoffatom cin halogenenthaltender, aliphatisch-O-substituierter Oxyarylrest oder eine halogenfreie O-substituierte Oxy aryl, ruppe, in welcher der O-Substituent einen 5 bis 9 C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffrest darstellt, gebunden ist, oder ein Säureadditionssalz oder ein quartäres Salz einer solchen Verbindung ; die erfin dungsgemässen Zubereitungen können ausserhalb der Textilindustrie zum Schuize verderblicher Stoffe gegen Verderbnis infolge Befalls mit Bakterien oder Pilzen verwendet werden.
Die erfindungsgemässe mykobakteriostatische Zube rcitung ist z. B. eine Suspension, Emulsion oder ein Feststoff und enthält neben dem Biguanid (oder dessen Salz) ein inertes Verdünnungsmittel.
Vorzugsweise ist die Suspension oder Emulsion eine wässrige.
Eine besondere Klasse von aktiven Bestandteilen sind Biguanide und Biguanid-Säureadditions-oder quar t'ire Salze, bei denen der aromatische Rest ein Phenylrest ist ; speziell bevorzugt sind Verbindungen der folgenden Formel :
EMI1.1
worin der Phenylrest weiter substituiert sein kann und, wenn der RO-Phenylrcst ein Halogenatom enthätt, R cin aliphatischer Rest ist und, wenn der Phenylrest halogenfrei ist, R einen Kohlenwasserstoffrest mit 59 Kohlenstoffatomen darstellt, wie beispielsweise einen Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-oder Aralkylrest.
Die spezielle Klasse umfasst Glieder, bei denen ein oder mehrere Wasserstoffatome des Phenylrings durch andcre Atome oder Gruppen ersetzt sind. Der Phenylkern kann z. B. ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe, einen aliphatischen Rest (z. B. einen von jenen, wie sie oben unter Bezugnahme auf die Gruppe R beschrieben sind) oder einen Arylrest enthalten.
Salze der aromatischen Biguanide, welche in den erfindungsgemässen Zubereitungen enthalten sein lvön- nen, umfassen die Säureadditionssatze, welche durch Dehandtung des freien Biguanids mit einer anorgani- schen S : iure, wi Salzsaure oder Schwefelsäure, oder mit einer organischen Säure, wie Essigsäure, Oxalsäure oder Pikrinsäure, gebildet sind. Ausserdem können auch die quaternären Ammoniumsalze, wie die quaternären Halogenide, welche durch Behandlung der freien Base mit beispielsweise einem Alkylhalogenid erhalten sind, geeignet sein.
Hohe mykobakteriostatische Wirksamkeit zeigen insbesondere solche Biguanide der obigen Formel (und deren Salze), bei denen der aliphatische Rest R eine Alkylgruppe mit 5-9 Kohlenstoffatomen ist, welche entweder geradkettit oder verzweigt sein kann, und bei denen die Gruppe RO in p-Stellung zur Bindungsstelle des Biguanidrestes an den Phenylring angeordnet ist.
Die Gruppe RO kann indessen auch in o-oder m-Stel lune sein. Besonders wirkungsvoll sind die p-n-Alkoxy- phenyl-Biguanide und ihre Salze, deren Alkoxygruppen 5-8 Kohlenstoffatome enthatten, z. B. p-n-Amyloxy phenyl-biguanid und dessen Hydrochlorid, p-n-Hexy loxyphenyl-biguanid und dessen Sulfat, p-n-Heptyloxy phenyl-biguanid und dessen Hydrochlorid und p-n- Octyloxyphenyl-biguanid und dessen Oxalat.
Hohe Wirksamkeit zeigen insbesondere auch die halogensubstituierten Verbindungen der obigen Formel einschliesslich jener, in welchen R entweder mehr oder weniger als 5-9 Kohlenstoffatome enthält.
Chlor-und Bromverbindungen sind beide geeignet ; ein Halogenatom kann am Phenylrest oder, was weniger vorgezogen wird, im aliphatischen Rest R anwesend sein. Die bevorzugten Verbindungen dieser Klasse sind jene, in welchen R geradkettig ist und 2-8 Kohlenstoffatome hat, z. B.
3-Chlor-4-n-heptyloxyphenyl-biguanid, 3-Chlor-4-n-amyloxyphenyl-biguanid,
3-Chlor-4-äthoxyphenyl-biguanid,
2,5-Dichlor-4-äthoxyphenyl-biguanid,
2,5-Dibrom-4-äthoxyphenyl-biguanid, 4- (2'-Chlor-äthoxy)-phenyl-biguanid und ihre Hydrochloride, Hydrobromide, Sulfate und Salze organischer Säuren.
Neue Verbindungen sind diejenigen aromatischen Biguanide der oben genannten Formel und deren Salze, in welchen (a) der Phenylrest ein Halogenatom enthält oder der Phenylrest halogenfrei ist und R ein n-Alkyl- rest mit 5-7 Kohlenstoffatomen oder ein verzweigter Alkylrest mit 5-9 Kohlenstoffatomen ist und (b) der Phenylrest weiter substituiert ist.
Spezielle Beispiele der neuen Verbindungen sind : p-n-Hexyloxyphenylbiguanid und dessen Hydrochlorid, p-n-Heptyloxyphenylbiguanid und dessen Hydrochlorid, m-n-Heptyloxyphenylbiguanid und dessen Sulfat, die Halogen enthaltenden, insbesondere wie zuvor genannten Verbindungen, p- (2-Athyl-hexyloxy)-phenyl-bigua- nid und dessen Hydrochlorid, 2-Methyl-4-(2'-äthyl-n- hexyloxy)-phenylbiguanid und dessen Oxalat.
Mykobakteriostatische Zubereitungen der erfin dungsgemässen Art in Form von Suspensionen können, wenn gewünscht, einfache Lösungen des aromatischen Biguanids oder dessen Salz in einem nvässrigen Medium sein ; wahlweise kann das aromatische Biguanid oder dessen Salz in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie z.
B. einem Kohlenwasserstoff, einem Halogenkohlenwasserstoff oder einem tierischen, pflanzlichen oder minera ! ischen OI) gelost sein und kann vor Verwendung dieser Lösung in einem wässrigen Medium emuigiert werden, um eine erfindungsgemässe Emulsion zu bílden. In jedem Falle kann eine Emulsion, sofern dies notwendig ist, durch ein geeignetes oberflächenakti- ves Mittel stabilisiert werden.
Feste Zubereitungen können z. B. jene sein, in welchen das inerte Verdünnungsmittel ein feinteiliges Pulvcr, wic z. B. Talk, ist.
Die Anteile des angewendeten Mykobakteriostati- kums in den jcweiligen Zubereitungen variieren natürlich entsprechend der Art der Zubereitung und der beabsichtigen Verwendung. Im allgemeinen ist es wünschenswert, mindestens I Gewichtsprozent einzuverleiben, aber im allgemeinen können bedeutend grössere Mengen, z. B. 0%, 25 % oder sogar 50%, benutzt werden, insbesondere dann, wenn, die dies im allgemeinen
4-n-Hexyloxyphenylbiguanid
4- (2'-. Athyt-hexoxy)-phenylbiguanid der Fall ist, die Zubereitung ein Konzentrat ist, welches dazu bestimmt ist, vor der Anwendung verdünnt zu werden.
Die mykobakteriostatischen Zubereitungen gemma3 der Erfindung können in irgendeiner beliebigen Weise, bei welcher von ihren mykobakteriostatischen Eigenschaften Gebrauch gemacht wird, verwendet werden, z. B. zum Schutz einer Vielfalt von Materialien, einschliesslich Leder und landwirtschaftlicher Erzeugnisse gegen den Angriff von Bakterien und Pilzen, als auch, um im wesentlichen inerten Substanzen, Seifen, Wachsen und synthetischen Kunststoffen eine mykobakteriostatische Wirksamkeit zu verleihen.
Die in den erfindungsgemässen Zubereitungen enthaltenen Biguanide oder Biguanidsalze können hergestellt werden, indem ein geeignetes aromatisches Amin mit einem Dicyandiamid umgesetzt wird.
Die Reaktion zwischen dem aromatischen Amin und dem Dicyandiamid wird üblicherweise in Gegenwart einer Säure, z. B. Salzsäure oder Schwefelsäure, durchgeführt, so, dass das unmittelbare Produkt ein Salz des gewünschten aromatischen Biguanids ist. Gute Ergebnisse wurden insbesondere bei Durchführung des Verfahrens in einem wässrigen Medium, welches wahlweise ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel, z. B. einen niederen Alkohol, enthalten kann, erzielt. Bei der prak- tischen Durchführung des Verfahrens ist eine Reaktionstemperatur von nicht weniger als ungefähr 50 üblicherweise erforderlich, beispielsweise im Bereich von 50 150 . In den Fällen, in denen das Reaktionsmedium wässrig ist, kann die Reaktion praktisch in den meisten Fällen zufriedenstellend unter Sieden am Rückfluss durchgeführt werden.
Das freie Biguanid kann aus dem Salz durch Einwirkung eines Alkalis, z. B. Natriumoder Kaliumhydroxyd, erhalten werden.
Beispiel I
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung der neuen Verbindung p-n-Heptyloxyphenylbiguanid und deren Hydrochlorid.
Ein Gemisch aus 17,1 g p-n-Heptyloxyanilin und 8,3 g Dicyandiamid in 75 cm''Wasser, welches 9,2 cm konzentrierte Salzsäure (spez. Gew. 1, 16) enthielt, wurde 2 Stunden am Rückfluss gekocht. Während dieser Zeit wurde eine klare Lösung erhalten, aus welcher beim nachfolgenden Abkühlen auf Zimmertemperatur 15,3 g p-n-Heptyloxyphenylbiguanid-Hydrochlorid auskristallisierten. Die Kristalle wurden abfiltriert, mit Athanol gewaschen und getrocknet. Der Schmelzpunkt des p-n-Heptyloxyphenylbiguanid-Hydrochlorids war 198-200^.
Das freie Biguanid wurde aus dem Hydrochlorid durch Behandlung mit einer Base in Freiheit gesetzt.
Beispiel 2 p-n-Amyloxyphenylbiguanid-Hydrochlorid (Schmelz- punkt 198-200') wurde in analoger Weise durch Umsatz von Dicyandiamid mit p-n-Amyloxyanilin erhalten.
Beispiel 3
Die nachfolgenden Verbindungen wurden in ähnli- cher Weise durch Umsatz von Dicyandiamid mit den geeigneten Aminen erhalten : Schmelzpunkt) w C
148-149 als Harz erhalten 3-Chlor-4-n-heptoxyphenylbiguanid 110-112 (Erweichend bei 103 ) 3-Chlor-4-n-amyloxyphenylbiguanid 102-104 3-Chlor-4-äthoxyphenylbiguanid-hydrochlorid 217-218 2,5-Dichlor-4-äthoxyphenylbiguanid 184-185 2,5-Dibrom-4-äthoxyphenylbiguanid 186-187 4- (2'-Chloräthoxy)-phenylbiguanid 127-128
Beispiel 4
Dieses Beispiel beschreibt die mykobakteriostatische Wirksamkeit von p-n-Hexyloxyphenylbiguanid und der Hydrochloride von p-n-Amyloxy-, p-n-Heptyloxy-und p-n-Octyloxyphenylbiguanid.
Um die Wirksamkeit einer Verbindung als Bakeriostat zu zeigen, wurde wie folgt vorgegangen :
0,4 cm'einer I gewichtsprozentigen Lösung von Alkoxyphenylbiguanid in Aceton oder 0,4 cmX einer I gewichtsprozentigen wässrigen Lösung von Alkoxy phenylbiguanid-Hydrochlorid wurden 20 cm3 einer warmen sterilen Agar-Nährzubereitung in einem Rea genzglas zugemischt unter Bildung einer Konzentration von 0,02% dieser Verbindung in diesem Medium. Die warme Agarzubereitung wurde sofort in eine sterile Petrischale eingegossen und nach Erstarren mit einer Kultur des Testbakteriums geimpft.
Die Schale wurde auf einer Temperatur von 37c während 24 Stunden gehalten, wonach das Wachstum der Organismen bestimmt wurde. Bei nicht vorhandenem Wachstum wurde der Versuch mit einer niedrigeren Konzentration der Testverbindung wiederholt, bis eine Konzentration erreicht war, bei welcher Wachstum auftrat. Die vorangehende Konzentration wurde als die minimale Konzentration bezeichnet, bei welcher die Verbindung zur Inhibierung des Bakterienwachstums fähig ist. Das Verfahren, welches benutzt wurde, um die Wirksamkeit der Verbindungen als Funigstaten zu zeigen, war ähnlich mit der Abweichung, daB nach der Impfung des Agars mit dem Testpilz die Schale bei einer Temperatur von 25 72 Stunden vor der Prüfung gehalten wurde.
Die beobachteten minimalen Inhibierungskonzen- trationen sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt, welche in der ersten Spalte die Alkoxygruppe des Alkoxyphenylbiguanids (oder dessen Hydrochlorid) zeigt und in der zweiten bis sechsten Spalte einschliesslich die Ergebnisse unter Verwendung verschiedener Bakterien und in der siebten und achten Spalte die Ergebnisse mit zwei Pilzen.
Salmonella Staphylococcus Bakterium Bazillus Pseudomonas Aspergillus Penicillium Alkoxygruppe typhi aureus coli subtilis pyocyanea niger expansum n-Amyloxy 0, 005 0, 01 > 0, 02 0, 02 > 0, 02 > 0, 02 > 0, 02 n-Hexyloxy 0, 01 0, 005 0, 01 0, 005 0, 02 0, 01 0, 02 n-Heptyloxy 0, 001 0,001 0,005 0, 002 0, 02 0, 01 0,01 n-Octyloxy 0, 005 0, 002 0, 02 0, 02 > 0, 02 0, 02 > 0, 02
Im allgemeinen zeigen die Ergebnisse eine gute Wirksamkeit gegenüber einer Vielzahl von Organismen, insbesondere für die n-Heptyloxyderivate.
Beispiel 5
Dieses Beispiel beschreibt die mykobakteriostatische Wirksamkeit von 4- (2'-Athyl-hexyloxy)-phenylbiguanid, 3-Chlor-4-n-heptoxyphenylbiguanid,
3-Chlor-4-n-amyloxyphenylbiguanid,
2,5-Dichlor-4-äthoxyphenylbiguanid,
2,5-Dibrom-4-äthoxyphenylbiguanid, und 4-(2'-Chlor-äthoxy)-phenylbiguanid.
Das hier verwendete Verfahren war das gleiche wie das in Beispiel 4 benutzte, und die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt :
Staphylococcus Pseudomonas Darm-gram-negative .aureuspyocyaneaBakterien gram-positives gram-negatives Salmonella Bakterium
Bakterium Bakterium typhi coli 4- (2'-Athyl-hexyl)-oxy 0,002 > 0, 02 0,02 0,02 3-Chlor-4-n-heptyloxy 0,001 0, 02 0, 001 0,005 3-Chlor-4-n-amyloxy 0,005 0, 02 0,005 0,005 2,5-Dichlor-4-athoxy 0,02 0, 02 0,02 0,02 2,5-Dibrom-4-äthoxy 0,02 0, 02 0,01 0,02 4-(2'-Chlor-äthoxy) 0,01 > 0, 02 0,02 > 0,02 Penicillium Aspergillus Bacillus subtilis Alkoxygruppe expansum niger
Abfall-Bakterium
Abfall-Pilze 4-(2#-#thyl-hexyl)-oxy 0,01 0,01 0,002 3-Chlor-4-n-heptyloxy > 0,02 0,02 0,
001 3-Chlor-4-n-amyloxy > 0, 02 > 0, 02 0, 005 2,5-Dichlor-4-äthoxy > 0,02 > 0, 02 0, 005 2,5-Dibrom-4-äthoxy > 0, 02 > 0,02 0,01 4- (2'-Chlor-athoxy) > 0,02 > 0, 02 0, 02
Beispiel 6
Dieses Beispiel beschreibt die mykobakteriostatische Wirksamkeit von 4-Hexyloxyphenylbiguanid gegen einen weiteren Bereich von Organismen, als in Beispiel 4 untersucht.
Das angewendete Verfahren war dem in Beispiel 4 beschriebenen ähnlich, aber mit der Ausnahme, dass 0,4 cmn einer 5 gew. igen Lösung von 4-Hexyloxy phenylbiguanid in Aceton zur Herstellung der Test tösung verwendet wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse sind nachfolgend zusammengestellt : Organismen Streptococcus haemolyticus Gram-positive < 0,005 Corynebakterium pyogenes Bakterien < 0,005 Haemophilus parapetussis Gram-negatives
Bakterium 0,02 Acrobacter aerogenes Darm-Gram-negatives
Bakterium 0,02 Streptothrix B Actinomyces dermatonomus Veterinäre Actinomyceten 0,005 Erwinia carotovorum Pflanzen-pathogenes
Bakterium 0,1 Candida albicans Pathogene Gärung 0,02 Trichophyton rubrum Haut < 0,005 Trichophyton mentagrophytes Pilz < 0,005 Strachybotrys atra < 0,005 Trichoderm viride Abfall-Pilz < 0,005 Paecilomyces varioti < 0, 005
Es ist ersichtlich,
dass 4-n-Hexyloxyphenylbiguanid ein wirksames Mitte ! zur Verhinderung des Wachstums von zahlreichen verschiedenen Organismen ist.