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DE10237227B4 - Verwendung von Vitamin C und/oder seinen Derivaten als antivirale Wirkstoffe in alkoholischen Desinfektionsmitteln - Google Patents

Verwendung von Vitamin C und/oder seinen Derivaten als antivirale Wirkstoffe in alkoholischen Desinfektionsmitteln Download PDF

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DE10237227B4 DE2002137227 DE10237227A DE10237227B4 DE 10237227 B4 DE10237227 B4 DE 10237227B4 DE 2002137227 DE2002137227 DE 2002137227 DE 10237227 A DE10237227 A DE 10237227A DE 10237227 B4 DE10237227 B4 DE 10237227B4
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Abstract

Alkoholische Hände- oder Hautdesinfektionsmittel mit einem Gehalt von 60 bis 99 Gew.-% an Propan-1-ol und/oder Propan-2-ol und mit einem Gehalt von 0,005 bis 1,000 Gew.-% an L-Ascorbinsäure und/oder deren Abbauprodukten.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Händedesinfektionsmittel und/oder Hautdesinfektionsmittel mit einer verbesserten Wirksamkeit gegen Adenoviren und Polioviren auf der Basis von 60 bis 99 Gew.-% Propan-1-ol und/oder Propan-2-ol mit einem Gehalt von 0,005 bis 1,000 Gew.-% – bezogen auf das Gesamtgewicht des alkoholischen Hände- oder Hautdesinfektionsmittels – an L-Ascorbinsäure und/oder deren Abbauprodukten Dehydroascorbinsäure, L-Threonsäure und Oxalsäure.
  • Alkoholische Präparate zur Desinfektion der Hände sind seit mehr als 30 Jahren bekannt. Die Alkohole Ethanol, Propan-1-ol, Propan-2-ol in Konzentrationen von über 60 Gew.-% sind in der Lage, die auf der menschlichen Haut natürlich vorkommenden Bakterien (residente Bakterienflora) sowie eine Vielzahl für den Krankenhausbereich relevante pathogene Bakterien in 30 Sekunden um mehr als 3 logarithmische Stufen zu reduzieren. Ähnliches gilt für Pilze. Viele handelsübliche Präparate enthalten zusätzlich noch nichtflüchtige Wirkstoffe, die nach dem Verdunsten des Alkohols auf der Haut verbleiben (Remanenzwirkstoffe) und einen antimikrobiellen Effekt aufrecht erhalten. Die meisten Präparate enthalten neben Wasser darüber hinaus kosmetische Zusatzstoffe wie Feuchthaltemittel, Rückfetter, Farbstoffe oder Duftstoffe.
  • Die genannten Alkohole sind in den besagten höheren Konzentrationen in kurzer Zeit gegen alle Bakterien wirksam. Hinsichtlich der Viren ist das Wirkungsspektrum allerdings differenzierter:
    Ethanol ist in hohen Konzentrationen sowohl gegen behüllte als auch unbehüllte Viren wirksam, während Propan-1-ol und Propan-2-ol nur gegen behüllte Viren wirksam ist.
  • Bei Antiseptica wird ein möglichst breites Wirkspektrum angestrebt, dennoch ist es bei der Wirksamkeitsprüfung eines Desinfektionsmittels unrealistisch, jeden Keim testen zu wollen. Deshalb wurden bestimmte charakteristische bzw. kritische Test-Keime ausgewählt, die jeweils eine Gruppe von Mikroorganismen repräsentieren. Hinsichtlich der Viren ist die Diskussion, welche „Leitviren” geeignet sind, zwar noch nicht abgeschlossen, aber nach den Richtlinien der DVV (veröffentlicht im Bundesgesundheitsblatt 25 Nr. 12, Dezember 1982) sind dieses: Polio-Wildvirus Typ 1 (Stamm Mahoney), Vakziniavirus (Stamm Elstree), Papovavirus SV40 (Stamm 777) und Adenovirus Typ 2 (Stamm Adenoid 6).
  • Der Stand der Technik kennt seit einigen Jahren Desinfektionsmittel mit besonderer viruzider Wirksamkeit. So findet man auch einige Patentanmeldungen zu diesem Thema, beispielsweise:
    EP 0 556 546 A2 , Viruzides Desinfektionsmittel (BODE-Chemie). Hier werden alkoholische Händedesinfektionsmittel oder Hautdesinfektionsmittel mit 0,05 bis 5,00 Gew.-% einer Lewis-Saure (vorzugsweise Aluminiumchlorhydrat, Aluminiumchlorid oder Zinkchlorid) offenbart.
  • EP 0 627 882 B1, Viruswirksame Desinfektionsmittel (Henkel-Ecolab).
  • Hier werden wässrig-alkoholische Lösungen von 0,1 bis 1,0 Gew.-% hydrolysierenden Salzen starker anorganischer Säuren oder schwacher organischer Säuren von Metallen aus der Gruppe Zink, Kupfer, Aluminium, Cer, Lanthan und Silber beschrieben.
  • Auch landläufig als Vitamine bekannte chemische Substanzen, wie z. B. die Vitamine B2 (Riboflavin), C (L-Ascorbinsäure), E, K1, K2 sowie Coenzym Q10, haben phageninaktivierende Eigenschaften, allerdings erst nach einer Einwirkungszeit von mehreren Stunden. Im „Handbuch der viruswirksamen Desinfektionen” (von F Rheinbaben und M. Wolff, erschienen im Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 2002) wird auf S. 113 eine Lösung von 5 Gew.-% Ascorbinsäure in 80 Vol.-% Ethanol beschrieben, die in 5 min eine Reduktion der Testkeime (Poliovirus) von 5 logarithmischen Stufen bewirkt. Nachteil einer Zubereitung, die eine solch hohe Konzentration an nichtflüchtigen Bestandteilen aufweist, welche nach dem Abdunsten des Alkohols auf der Haut verbleiben, ist, dass diese nach der Anwendung ein klebriges und schmieriges Gefühl hinterlassen. Daher findet ein solches Desinfektionsmittel auf dem Markt keine Akzeptanz. Eine Wirksamkeit gegen das Adenovirus in Konzentrationen, die deutlich unter 5 Gew.-% liegen, ist aus dieser Literaturquelle nicht abzuleiten.
  • Der Stand der Technik offenbart zudem Desinfektionsmittel, die Ascorbinsäure enthalten.
  • So beschreiben E. S. Wynne und G. D. Daye in dem Artikel „Ascorbic acid for hand desinfection” in: Bacteriological proceedings, Vol. 69, 1969, S. 9 ein für die Händedesinfektion geeignetes Mittel mit bakterizider Wirkung auf Basis von Ascorbinsäure und Kufersulfat. DE SCH 11 619 AZ betrifft ein Desinfektionsmittel mit bakterizider Wirkung, enthaltend 50 Gew.-% Alkohol, 1 Gew.-% Ascorbinsäure und Phenolderivate.
  • Weiterhin lehrt der Stand der Technik die Verwendung von L-Ascorbinsäure als Antioxidans. Ein entsprechendes Beispiel stellt US 6 333 039 B1 dar, welche ein Desinfektionsmittel auf Basis von mindestens 50 Gew.-% Alkohol offenbart dem Antioxidantien wie Ascorbinsäure beigesetzt sind.
  • Nachteile der auf dem Markt befindlichen und in der Patentliteratur beschriebenen Produkte sind einerseits der niedrige Flammpunkt der Zubereitungen, insbesondere, wenn der Ethanolgehalt über 90 Gew.-% liegt, und andererseits die Korrosivität der sauren Salze, welche beispielsweise zu Materialschädigungen von Dosiervorrichtungen u. ä. führen kann.
  • Ferner weisen die Zubereitungen des Standes der Technik zwar eine ausreichende bis gute Wirksamkeit gegen das Poliovirus auf, jedoch ist das Adenovirus der am schwierigsten zu bekämpfende Erreger, bei welchem für eine ausreichende Keimreduktion die meiste Zeit benötigt wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, Wirkstoffe zu finden, die in Kombination mit Alkoholen die Wirksamkeit gegenüber unbehüllten Viren, insbesondere gegen Adenoviren, erhöhen. Ferner sollten Zubereitungen, solche Wirkstoffe enthaltend, gefunden werden, die diese nach der Anwendung kein klebriges oder schmieriges Gefühl auf der Haut hinterlassen.
  • Es war überraschend und darin liegt die Lösung dieser Aufgaben, daß alkoholische Hände- oder Hautdesinfektionsmittel mit 60 bis 99 Gew.-% Propan-1-ol und/oder Propan-2-ol und einem Gehalt von 0,005 bis 1,000 Gew.-% an L-Ascorbinsaure und/oder deren Abbauprodukten als antivirale(m) Wirkstoff(e) die Nachteile des Standes der Technik beheben.
  • Überraschend wurde gefunden, dass L-Ascorbinsäure und deren Abbauprodukte Dehydroascorbinsäure, L-Threonsäure und Oxalsäure bereits in geringen und für die Anwendung unbedenklichen Konzentrationen die Wirksamkeit von Alkoholen gegenüber unbehüllten Viren, insbesondere gegen Adenoviren, deutlich erhöhen.
  • Propan-1-ol und/oder Propan-2-olkönnen entweder einzeln oder im Zweiergemisch verwendet werden.
  • Als antivirale Wirkstoffe werden die L-Ascorbinsaure und deren Abbauprodukte Dehydroascorbinsäure, Threonsäure und Oxalsäure verwendet.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung von L-Ascorbinsäure und/oder deren Abbauprodukten Dehydroascorbinsäure, Threonsäure, Oxalsäure als antivirale Wirkstoffe in alkoholischen Hände- oder Hautdesinfektionsmitteln.
  • Eine besondere Ausführungsform dieser Erfindung ist ferner die Verwendung von L-Ascorbinsaure allein als antiviralem Wirkstoff in alkoholischen Hände- oder Hautdesinfektionsmitteln.
  • Verwendet man nur L-Ascorbinsaure allein, dann findet man nach einiger Zeit L-Ascorbinsaure und die genannten Abbauprodukte nebeneinander. Die gesamte Menge an antiviralen Wirkstoffen wird vorteilhaft gewählt aus dem Bereich von 0,005 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.
  • Es ist bekannt, dass sich L-Ascorbinsäure in Lösung zersetzt. Es war daher umso überraschender, dass auch Lösungen, in denen sich nach längerer Lagerung nur noch Bruchteile der eingesetzten L-Ascorbinsaure nachweisen lassen, eine ähnlich verbesserte Wirksamkeit gegen Adeno- und Polioviren aufweisen, wie frisch hergestellte, L-Ascorbinsäure-haltige Lösungen. Als Abbauprodukte wurden die Dehydroascorbinsäure, L-Threonsäure und Oxalsäure gefunden. Diese sind sowohl in äquimolaren als auch in nicht äquimolaren Verhältnissen wirksam. Sehr überraschend war, dass die Abbauprodukte auch einzeln eine verbesserte Wirksamkeit gegen Polio- sowie Adenoviren zeigen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist dementsprechend ferner die Verwendung von Abbauprodukten von L-Ascorbinsäure, insbesondere von Dehydroascorbinsäure, L-Threonsäure und/oder Oxalsäure – wobei die Abbauprodukte sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander vorliegen können – als antivirale Wirkstoffe in alkoholischen Hände- oder Hautdesinfektionsmitteln.
  • Erfindungsgemäße alkoholische Desinfektionsmittel können zusätzliche nichtflüchtige Wirkstoffe enthalten, welche die antibakterielle Wirksamkeit des Präparates nach dem Verdunsten des Alkohols sicherstellen, sogenannte Remanenzwirkstoffe. Als solche kommen z. B. Ethylhexadecyldimethylammonium-ethylsulfat, Chlorhexidindigluconat, Octenidindisulfat oder ortho-Phenylphenol in Frage. Diese Remanenzwirkstoffe verbessern die Wirkung der Alkohole bzw man benötigt geringere Alkoholkonzentrationen für eine vergleichbare Wirksamkeit.
  • Es ist vorteilhaft im Sinne der vorliegenden Erfindung, die Remanenzwirkstoffe in Konzentrationen von 0,000 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Desinfektionsmittels, einzusetzen.
  • Neben diesen Wirkstoffen können die erfindungemäßen Händedesinfektionsmittel noch weitere Hilfs- und/oder Zusatzstoffe enthalten wie beispielsweise Duftstoffe, Farbstoffe oder Hautpflegestoffe. Hautpflegestoffe dienen einerseits der Befeuchtung – wie zum Beispiel die Pyrrolidoncarbonsäure, das Natriumsalz der Pyrrolidoncarbonsäure, Natriumlactat, Harnstoff, Sorbit, Glycerol oder 1,2-Propylenglycol. Andererseits gibt es Hautpflegestoffe, die der Rückfettung dienen – wie z. B. Paraffine, Vaseline, Ozokerit, Ceresin, Squalan, Bienenwachs, Palmitinsäurecetylester, Wollwachs, Lanolin, Wollwachsalkohole, Jojobaöl, Isopropylmyristat, Ölsäureoleylester, Ölsäuredecylester, Aprikosenkernöl, Avocadoöl, Boretschöl, Erdnussöl, Kokosnussöl, Leinöl, Macadamia-Öl, Mandelöl, Nachtkerzenöl, Olivenöl, Palmöl, Reisschalenöl, Rizinusöl, hydriertes Rizinusöl, Sanddornöl, Sesamöl, Sojaöl, Weizenkeimöl, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Myristylalkohol, Laurylalkohol, Cholesterol, Dimethicone und/oder Cyclomethicone.
  • Zusätzlich zu den vorstehend genannten Komponenten können die erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel für derartige Zubereitungen übliche Konservierungsstoffe und/oder andere übliche Hilfsstoffe enthalten. Diese tragen in der Mehrzahl der Fälle nicht zur desinfizierenden Wirkung bei, sondern dienen der Lagerbarkeit sowie ästhetischen Zwecken. Es ist jedoch auch möglich, solche Komponenten zu verwenden, die eine (konservierende, pflegende usw.) Wirkung entfalten und dabei gleichzeitig für eine bestimmte Farbe und/oder einen angenehmen Duft sorgen.
  • Die jeweils einzusetzenden Mengen an derartigen Hilfs- und/oder Zusatzstoffen sowie Parfüm können in Abhängigkeit von der Art des jeweiligen Produktes vom Fachmann durch einfaches Ausprobieren leicht ermittelt werden.
  • Die folgenden Beispiele dienen dazu, die Erfindungen zu beschreiben, selbstverständlich ohne dass beabsichtigt ist, die Erfindungen auf diese Beispiele zu beschränken. Alle Mengenangaben, Anteile und Prozentanteile sind, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht und die Gesamtmenge bzw. auf das Gesamtgewicht der Zubereitungen bezogen.
  • Bei den Zubereitungen 1–9 handelt es sich um Vergleichszubereitungen.
  • Beispiele:
  • Zubereitung 1
    Ethanol 99% 80,808
    2-Ethylhexansäure-2-ethylhexylester 0,200
    Heptamethylnonan 0,200
    Pyrrolidoncarbonsäure, Na-Salz (50%) 0,100
    1-Tetradecanol 0,095
    Lanolinalkohol 0,050
    Pyrrolidoncarbonsäure 0,050
    Farbstofflösung 0,050
    Dufstoffgemisch 0,030
    Aqua purificata ad 100
    Zubereitung 2
    Ethanol 99% 80,808
    2-Ethylhexansäure-2-ethylhexylester 0,291
    Heptamethylnonan 0,291
    1-Tetradecanol 0,095
    Lanolinalkohol 0,138
    L-Ascorbinsäure 0,050
    Aqua purificata ad 100
    Zubereitung 3
    Ethanol 99% 80,808
    2-Ethylhexansäure-2-ethylhexylester 0,291
    Heptamethylnonan 0,291
    1-Tetradecanol 0,095
    Lanolinalkohol 0,138
    L-Threonsäure 0,044
    Aqua purificata ad 100
    Zubereitung 4
    Ethanol 99% 80,808
    2-Ethylhexansäure-2-ethylhexylester 0,291
    Heptamethylnonan 0,291
    1-Tetradecanol 0,095
    Lanolinalkohol 0,138
    Oxalsäure Dihydrat 0,050
    Aqua purificata ad 100
    Zubereitung 5
    Ethanol 99% 80,808
    2-Ethylhexansäure-2-ethylhexylester 0,200
    Heptamethylnonan 0,200
    1-Tetradecanol 0,095
    Lanolinalkohol 0,050
    Pyrrolidoncarbonsäure 0,050
    Farbstofflösung 0,050
    Dufstoffgemisch 0,030
    L-Ascorbinsäure 0,050
    Aqua purificata ad 100
    Zubereitung 6
    Ethanol 99% 80,808
    2-Ethylhexansäure-2-ethylhexylester 0,200
    Heptamethylnonan 0,200
    1-Tetradecanol 0,095
    Lanolinalkohol 0,050
    Pyrrolidoncarbonsäure 0,050
    Farbstofflösung 0,050
    Dufstoffgemisch 0,030
    Oxalsäure Dihydrat 0,050
    Aqua purificata ad 100
    Zubereitung 7
    Ethanol 99% 80,808
    2-Ethylhexansäure-2-ethylhexylester 0,200
    Heptamethylnonan 0,200
    1-Tetradecanol 0,095
    Lanolinalkohol 0,050
    Pyrrolidoncarbonsäure 0,050
    Farbstofflösung 0,050
    Dufstoffgemisch 0,030
    L-Threonsäure 0,025
    Aqua purificata ad 100
    Zubereitung 8
    Ethanol 99% 80,808
    2-Ethylhexansäure-2-ethylhexylester 0,200
    Heptamethylnonan 0,200
    1-Tetradecanol 0,095
    Lanolinalkohol 0,050
    Pyrrolidoncarbonsäure 0,050
    Farbstofflösung 0,050
    Dufstoffgemisch 0,030
    Oxalsäure Dihydrat 0,025
    L-Threonsäure 0,013
    Aqua purificata ad 100
    Zubereitung 9
    Propan-2-ol 45,000
    Propan-1-ol 30,000
    1-Tetradecanol 0,950
    1,2,3-Propantriol 0,433
    Ethylhexadecyldimethylammonium ethylsulfate 0,200
    Farbstofflösung 0,048
    Dufstoffgemisch 0,050
    Aqua purificata ad 100
    Zubereitung 10
    Propan-2-ol 45,000
    Propan-1-ol 30,000
    1-Tetradecanol 0,950
    1,2,3-Propantriol 0,433
    Ethylhexadecyldimethylammonium ethylsulfate 0,200
    Farbstofflösung 0,048
    Dufstoffgemisch 0,050
    L-Ascorbinsäure 0,050
    Aqua purificata ad 100
  • Bei den oben eingesetzten Rohstoffen ist das Ethanol mit 1,0 Gew.-% 2-Butanon vergällt.
  • Mikrobiologische Wirksamkeit
  • Die oben aufgeführten Zubereitungen wurden entsprechend den „Richtlinien des Bundesgesundheitsamtes und der Deutschen Vereinigung zur Bekämpfung der Viruskrankheiten zur Prüfung von chemischen Desinfektionsmitteln auf Wirksamkeit gegen Viren” in vitro geprüft. Als Testviren wurden der Poliomyelitis-Virusstamm Mahoney (im folgenden kurz Polio genannt) und der Adenovirus Typ 2 Stamm Adenoid 6 (im folgenden kurz Adeno genannt) verwendet.
  • Die Beurteilung der viruziden Wirkung der zu prüfenden Zubereitung erfolgte durch Berechnung des Titerabfalls gegenüber der jeweils parallel durchgeführten Kontrolltitration ohne Desinfektionsmittel.
  • In den Tabellen 1 und 2 ist bezogen auf die beiden besagten Virentypen schematisch das Ergebnis für die ethanolischen Rezepturen 2–8 (im Vergleich zur Referenz-Zubereitung 1) und die propanolische Rezeptur (im Vergleich zur Referenz-Zubereitung 9). Die Zubereitungen 1 und 9 wurden als Referenz-Rezepturen herangezogen, da in ihnen weder L-Ascorbinsäure noch deren Abbauprodukte enthalten sind.
  • Ist der Abfall des Virustiters einer Zubereitung größer als der Virustiterabfall der entsprechenden Referenzzubereitung (also wenn die Zubereitung in vitro wirksamer gegen das untersuchte Virus ist), dann erscheint dies in der Tabelle als grau unterlegtes „+”. Im gegenteiligen Fall erscheint ein nicht unterlegtes „–”.
  • Der Virustiterabfall wurde dabei nach einer Einwirkzeit von 0,5 min, 1,0 min und 2,0 min bestimmt. Tab 1: Wirksamkeit der Zubereitungen gegen Polio
    Zubereitung Nr. nach 0,5 min nach 1 min nach 2 min
    Titerabfall im Vergl. zur Referenzzubereitung (Nr. 1)
    2 + + +
    3 – + +
    4 – + +
    5 + + +
    6 + + +
    7 – – –
    8 + + +
    Virustiterabfall im Vergl. zur Referenzzubereitung (Nr. 9)
    10 + + +
    Tab. 2: Wirksamkeit der Zubereitungen gegen Adeno
    Zubereitung Nr. nach 0,5 min nach 1 mm nach 2 min
    Virustiterabfall im Vergl. zur Referenzzubereitung (Nr. 1)
    2 + + +
    3 + + +
    4 + + +
    5 + + +
    6 + + +
    7 + + +
    8 + + +
    Virustiterabfall im Vergl. zur Referenzzubereitung (Nr. 9)
    10 + + +

Claims (7)

  1. Alkoholische Hände- oder Hautdesinfektionsmittel mit einem Gehalt von 60 bis 99 Gew.-% an Propan-1-ol und/oder Propan-2-ol und mit einem Gehalt von 0,005 bis 1,000 Gew.-% an L-Ascorbinsäure und/oder deren Abbauprodukten.
  2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbauprodukte Dehydroascorbinsäure, L-Threonsäure und/oder Oxalsäure sind.
  3. Mittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich einen oder mehrere bei Raum- und/oder Körpertemperatur nicht flüchtige(n), weitere(n) Wirkstoff(e) enthalten.
  4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die weiteren Wirkstoff(e) in Gehalten bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels, vorliegen.
  5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass darin bis zu 39,995 Gew.-% weitere Bestandteile enthalten sind.
  6. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Bestandteile Wasser, Hautpflegemittel, Farbstoffe und/oder Duftstoffe sind.
  7. Verwendung eines Mittels nach einem der den Ansprüche 1 bis 6 zur Desinfektion der Hände oder menschlicher Hautareale.
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